GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MỚI BẢO VỆ BỜ BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Ngày 30/10/2020 Hội đồng KHCN Tỉnh Tiền giang đã nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ chống sạt lở và gây bồi để phát triển rừng ngập mặn tại khu vực cồn Cống, huyện Tân Phú Đông” do Viện đổi mới công nghệ thủy lợi Mekong chủ trì. Nhóm nghiên cứu của Viện đổi mới công nghệ thủy lợi Mekong đề xuất giải pháp mềm với các kết cấu chế tạo từ vải địa kỹ thuật để chống sạt lở bờ biển theo hướng tăng cường khả năng chống chịu của đường bờ để chống sạt lở..
Địa điểm do Sở KHCN Tiền giang và chính quyền huyện Tân Phú Đông đề nghị thử nghiệm là đoạn bờ biển đang bị sạt lở mạnh thuộc địa phận xã Phú Tân, huyện Tân Phú Đông, nơi mà chỉ trong thời gian từ năm 2014 đến 2019 bờ biển sạt lở gần 100m, ngôi miếu Bà Địa Mẫu vốn ở sâu trong đất liền nay đang đứng trước nguy cơ bị sụp đổ nếu không được bảo vệ.
Vị trí thử nghiệm bảo vệ đoạn bờ sạt lở mạnh (2014-2019)
Thiết kế kết cấu mềm bảo vệ bờ
Sau khi phân tích đánh giá điều kiện sóng và dòng chảy bằng mô hình toán, nhóm nghiên cứu đã thiết kế các kết cấu nhăm tăng cường sức chống chịu của bờ biển bao gồm hai hạng mục chính là “thảm cát” và “ống cát”.
Thảm cát: là kết cấu chế tạo từ vải địa kỹ thuật đã được TS. Trịnh Công Vấn đề xuất từ năm 2002 trong khuôn khổ một đề tài cấp Bộ NN&PTNT, kết cấu thảm cát đã được sử dụng để bảo vệ bờ sông ở ĐBSCL. Trong nghiên cứu này, thảm cát được thiết kế nhằm mục đích ngăn chặn xói ngang và xói sâu bờ biển. Thảm cát được chế tạo bởi vải địa kỹ thuật loại dệt có sức kháng kéo 50KN.m. Thảm được thiết kế sao cho có thể sử dụng cát tại địa phương là loại cát rất mịn. Thảm có chiều rộng 10m bao gồm phần nằm nghiêng đặt xuống đến cao trình -2,0m (sâu hơn mặt bãi biển khoảng 2m) để ngăn chặn xói sâu và xói ngang; phần còn lại đặt nằm ngang ngay trên mặt bãi biển và được neo giữ bởi các bao cát có kích thước 2,5mx0,5mx25m đặt dọc theo tuyến bờ bảo vệ; phía sau lưng tuyến bao cát đỉnh kè được san lấp và trồng cỏ nước mặn và rau muống biển để tăng cường khả năng chống UV của vật liệu.
Ống cát: được thiết kế và chế tạo phù hợp với vật liệu cát tại địa phương cho nên kết cấu ống cát gồm lớp ngoài bằng vải dệt có sức kháng kéo đứt trên 100KN.m đóng vai trò chịu lực khi bơm cát vào trong ống; và lớp trong bằng vải dệt có chức năng giữ cát hạt mịn không thoát ra ngoài. Thiết kế này có ý nghĩa kinh tế cao, khác với sản phẩm nhập khẩu ở chi tiết sử dụng cát hạt mịn tại địa phương; nếu phải sử dụng cát thô vận chuyển từ nơi khác về thì chi phí của giải pháp ống cát sẽ không còn phù hợp. Ống cát có chu vi 12,8m, chiều dài ống chỉ chế tạo 25m để dễ vận chuyển đến vị trí lắp đặt. Trong thiết kế này, hai ống cát dài 50m đặt cách nhau 100m vuông góc với đường bờ kè nhằm mục đích hạn chế dòng chảy ven bờ, tạo điều kiện cho bồi đắp phù sa.
Bố trí mặt bằng đoạn bảo vệ (trái) và chi tiết lắp đặt thảm cát (phải)
Các kết cấu được chế tạo và lắp đặt bởi nhóm nghiên cứu hoàn thành trước khi mùa gió chướng diễn ra ở khu vực biển Đông. Trong suốt thời gian sau khi lắp đặt đến nay, nhóm nghiên cứu đã thực hiện việc quan trắc và đo đạc chi tiết thường kỳ để theo dõi quá trình thử thách của kết cấu.
Kết quả quan trắc cho thấy:
- Kết cấu thảm cát và ống cát ổn định dưới tác động của sóng và dòng chảy trong khu vực thử nghiệm;
- Mặc dù chịu tác động của mùa sóng chính ở biển Đông nhưng đường bờ được bảo vệ trong khi đó các đoạn bờ biển lân cận không được gia cường thì tiếp tục bị sạt lở;
- Bùn cát có xu thế bồi khu vực bờ được bảo vệ, lạch sâu phía ngoài đang dần bị đẩy ra xa bờ làm cho bãi biển mở rộng hơn.
- Trong mùa sóng lớn, rau muống biển trước đó đã phủ lên ống cát đỉnh kè đã bị sóng làm dập nát nhưng hy vọng chúng sẽ phục hồi rất nhanh ngay sau khi hết mùa sóng.
Thử nghiệm này còn được tiếp tục theo dõi để đánh giá độ bền của kết cấu duy trì bao nhiêu năm; tuy nhiên nhóm nghiên cứu dự kiến rằng sau chừng 2 năm bùn cát sẽ bồi che lấp các kết cấu địa kỹ thuật đồng thời hình thái mới đoạn bờ biển sẽ tạo cho đoạn này được bồi đắp thêm và tuổi thọ công trình không còn là vấn đề.
Bờ kè trước- trong và sau mùa gió chướng 2020
Diễn biến cao độ bãi biển trong quá trình quan trắc (từ tháng 8 đến tháng 12, 2019)