1. Trang Chủ
  2. Địa Lý
  3. Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 5

Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 5

Các lạch tàu W.W. Massie 15.1 Mở đầu Chúng ta có thể đưa ra kết luận từ chương trước rằng tất cả các công việc nạo vét nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho các tàu to có thể đi lại trong các cảng và cửa sông. Một phần lớn các công việc nạo vét hiện nay liên quan ít nhiều tới vùng biển hở nhằm tạo ra các lối vào an toàn cho các tàu lớn. Ví dụ lạch tàu cảng Rotterdam đi xa về phía biển tới hơn 35 km, và đây chưa phải là ví dụ... 15 C¸c l¹ch tµu W.W. Massie 15.1 Më ®Çu Chóng ta cã thÓ ®­a ra k

Thể loại Tài liệu miễn phí Địa Lý

Số trang 19

Ngày tạo 8/29/2018 11:35:09 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.59 M

Tên tệp

Tải Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhậ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. 15 C¸c l¹ch tµu W.W. Massie 15.1 Më ®Çu Chóng ta cã thÓ ®­a ra kÕt luËn tõ ch­¬ng tr­íc r»ng tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc n¹o vÐt nh»m môc ®Ých t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho c¸c tµu to cã thÓ ®i l¹i trong c¸c c¶ng vµ cöa s«ng. Mét phÇn lín c¸c c«ng viÖc n¹o vÐt hiÖn nay liªn quan Ýt nhiÒu tíi vïng biÓn hë nh»m t¹o ra c¸c lèi vµo an toµn cho c¸c tµu lín. VÝ dô l¹ch tµu c¶ng Rotterdam ®i xa vÒ phÝa biÓn tíi h¬n 35 km, vµ ®©y ch­a ph¶i lµ vÝ dô tíi h¹n. VËy hËu qu¶ g× cã thÓ g©y nªn trªn biÓn ®èi víi c¸c l¹ch nªu trªn? Sau ®©y lµ phÇn tr¶ lêi c©u hái ®ã. 15.2 C¸c vÊn ®Ò liªn quan Khi c¸c l¹ch s«ng ®­îc n¹o vÐt s©u nh»m cho phÐp c¸c tµu lín ®i l¹i, chóng ta cÇn chó ý tíi dßng ch¶y vµ vËn chuyÓn trÇm tÝch chñ yÕu däc theo c¸c l¹ch ®ã. Mçi khi cã hiÖn t­îng trÇm tÝch th× th«ng th­êng khi ®¹t tíi l¹ch tµu chóng sÏ bÞ dßng ch¶y ®­a ®Õn phÇn cuèi cña l¹ch. C¸c con tµu cã thÓ gÆp thuËn lîi hay khã kh¨n khi ®i trong ®iÒu kiÖn dßng ch¶y m¹nh theo h­íng thuËn hay ng­îc dßng. VËy tr¹ng th¸i trªn cã bÞ thay ®æi khi ra tíi biÓn kh«ng? C©u tr¶ lêi lµ cã. Th«ng th­êng dßng ch¶y vµ vËn chuyÓn trÇm tÝch ®Òu t¹o mét gãc víi h­íng trôc l¹ch tµu. Dßng trÇm tÝch theo h­íng vu«ng gãc víi l¹ch tµu th­êng rÊt cao khi l¹ch tµu ®i qua vïng n«ng nhÊt cña d¶i ven bê. Nguyªn nh©n chñ yÕu do dßng trÇm tÝch do sãng ®æ däc c¸c bê biÓn kÒ cËn. C¸c sãng ®æ nµy còng h×nh thµnh nªn dßng c¾t ngang kªnh t¹i khu vùc gÇn cöa, ®iÒu nµy rÊt nguy hiÓm ®Æc biÖt khi tµu chuyÓn ®éng chËm. §ay lµ mét lý do x©y dùng c¸c ®ª ph¸ sãng tõ bê ra t¹i c¸c c¶ng hay cöa s«ng víi môc ®Ých c¾t ngang hoÆc tèi thiÓu còng gi¶m ®­îc hay lµm ph©n t¸n dßng ch¶y vµ vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê. VÒ c¸c c«ng tr×nh ph¸ sãng sÏ ®­îc ®Ò cËp riªng trong ch­¬ng 18 cña gi¸o tr×nh nµy. Nguyªn nh©n vµ t¸c ®éng cña dßng däc bê vµ vËn chuyÓn trÇm tÝch sÏ ®­îc giíi thiÖu tæng qu¸t trong ch­¬ng 26 vµ ®­îc tr×nh bµy chi tiÕt trong tËp II. Xa h¬n vÒ phÝa biÓn, ngoµi khu vùc sãng ®æ, c¸c vÊn ®Ò liªn quan trë nªn ®¬n gi¶n h¬n. T¹i ®©y chØ cßn cã dßng ch¶y vµ vËn chuyÓn trÇm tÝch do triÒu nh­ng chóng kh«ng t¹o nªn vÊn ®Ò g× ®Æc biÖt nh­ ®èi víi khu vùc ven bê ®· ®­îc tr×nh bµy trªn ®©y. Tuy nhiªn l¹i cã thÓ xuÊt hiÖn nh÷ng vÊn ®Ò nghiªm träng ë ngoµi kh¬i. Do vÞ trÝ vµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn trë nªn kÐm chÝnh x¸c h¬n; bÒ réng cña l¹ch cÇn ®ñ réng ®Ó tµu kh«ng bÞ vÊp vµo c¹n. Sãng ë ®©y còng trë nªn d÷ déi h¬n. Nh­ vËy 82
  2. vÊn ®Ò ®¶m b¶o l¹ch tµu an toµn còng trë nªn khã kh¨n h¬n vµ viÖc n¹o vÐt l¹ch tµu còng gÆp ph¶i nh÷ng khã kh¨n t­¬ng tù. 15.3 VÊn ®Ò tèi ­u ho¸ Nh­ vËy trong khi lùa chän c¸c thiÕt kÕ cÇn quan t©m tíi c¸c l¹ch dÉn tµu. Gi¶i ph¸p lùa chän ë ®©y lµ c¸c kÝch th­íc réng vµ ®é s©u kh¸c nhau. Vµ ®Ó cã lêi gi¶i tèt chóng ta cÇn sö dông ph­¬ng ph¸p tèi ­u ho¸. Quy tr×nh tèi ­u ho¸ sÏ ®­îc ®Ò cËp tíi trong tËp II. VÊn ®Ò x©y dùng vµ n¹o vÐt ®­îc tr×nh bµy trong c¸c ch­¬ng tiÕp theo. 83
  3. 16 C¸c thiÕt bÞ n¹o vÐt L.E. van Loo 16.1 Më ®Çu VÊn ®Ò n¹o vÐt lu«n ®­îc xem lµ cÇn thiÕt ®èi víi c¸c c¶ng s«ng vµ biÓn hiÖn ®¹i. Vëy lo¹i thiÕt bÞ nµo ®­îc xem lµ tèt nhÊt? Sau khi gi¶i thÝch nguyªn lý chung cña c¸c thiÕt bÞ n¹o vÐt chóng ta sÏ liÖt kª vµ m« t¶ c¸c lo¹i thiÕt bÞ n¹o vÐt hiÖn hµnh. Tuy nhiªn nh÷ng tr×nh bµy d­íi ®©y ch­a thÓ xem lµ ®Çy ®ñ ®­îc, v× vËy cÇn tham kh¶o thªm c¸c gi¸o tr×nh chuyªn ®Ò. 16.2 C¸c nguyªn lý c¬ b¶n PhÇn lín c¸c m¸y n¹o vÐt ®Òu dùa trªn nguyªn lý m¸y hót thuû lùc. Nh÷ng m¸y nµy ®­îc trang bÞ hÖ thèng b¬m ly t©m cho phÐp hót hçn hîp n­íc vµ bïn c¸t. Bïn c¸t chuyÓn ®éng t­¬ng tù nh­ c¸c chÊt l¬ löng trong dßng n­íc. Tû lÖ gi÷a bïn c¸t vµ n­íc trong hçn hîp ®ã lµ hÕt søc quan träng t¹o nªn hiÖu qu¶ cña c«ng viÖc. Tû lÖ nµy phô thuéc vµo b¶n th©n m¸y còng nh­ vËt liÖu ®¸y. L­îng hçn hîp biÕn ®æi tõ 1 ®Õn 2 ®èi víi bïn vµ tõ 3 ®Õn 5 ®èi v¬i c¸t trung b×nh (d  250 m). §èi víi sái vµ ®¸ th× tû lÖ nµy th­êng cao h¬n vµo kho¶ng tõ 10 ®Õn 12. Do c¸c lo¹i b¬m vµ c«ng suÊt cña chóng ®­îc cè dÞnh nªn l­îng hçn hîp hót ®­îc hay s¶n l­îng hót phô thuéc m¹nh vµo c¸c tû lÖ nªu trªn. §Çu ra cña c¸c èng dÉn th­êng t¨ng lªn khi kÝch th­íc h¹t t¨ng. Cßn ®é dµi cùc ®¹i cña èng dÉn l¹i gi¶m khi kÝch th­íc h¹t t¨ng bëi v× ¸p suÊt cña ®Çu b¬m gÇn nh­ kh«ng ®æi. Mét sè c«ng thøc thùc nghiÖm cho phÐp tÝnh to¸n kÝch th­íc èng dÉn víi ®é chÝnh x¸c ch­a thËt cao ®· ®­îc x©y dùng, cã thÓ xem thÝ dô trong Furboter (1961). VÒ lý thuyÕt, cã thÓ gi¶m tæn thÊt cét n­íc b»ng c¸ch gi¶m vËn tèc. Tuy nhiªn ®iÒu nµy cã nh÷ng giíi h¹n nhÊt ®Þnh, bëi v× vËn tèc chØ cã thÓ gi¶m ®Õn møc khi c¸c vËt liÖu trong hçn hîp vÉn gi÷ ®­îc trong tr¹ng th¸i l¬ löng. VËn tèc tíi h¹n nµy sÏ t¨ng lªn khi kÝch th­íc vµ tû träng h¹t t¨ng cïng víi ®­êng kÝnh èng dÉn. 16.3 M¸y hót ph¼ng §©y lµ mét trong nh÷ng lo¹i m¸y hót phæ biÕn ë Hµ lan. Trªn h×nh 16.1 cho ta s¬ ®å cña chóng cho phÐp ®æ qua c¸c èng dÉn næi. Trªn h×nh 16.2 cho thÊy mét d¹ng kh¸c ®­îc thiÕt kÕ kÌm theo c¸c ca- n« cÆp m¹n. 84
  4. H×nh 16.1. M¸y hót d¹ng ph¼ng Nh÷ng m¸y hót lo¹i nµy th­êng ph¸t huy hiÖu qu¶ ®èi víi c¸c vËt liÖu c¸t. NÕu nh­ phÇn ®Çu cña èng hót cã l¾p ®Æt vßi phun n­íc m¹nh th× cã thÓ ®¹t tíi c¸c líp c¸t s©u. 85
  5. 86
  6. C¸c m¸y hót nµy ®­îc gi÷ bëi 6 neo vµ chuyÓn ®éng tõ tõ theo neo tr­íc. Lo¹i m¸y hót nµy lµm viÖc tèt trong ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh ®¸y ghå ghÒ v× vËy cã thÓ sö dông cho c¸c yªu cÇu san lÊp. Gi¸ c¶ vËn chuyÓn mét ®¬n vÞ bïn c¸t b»ng lo¹i m¸y hµy th­êng kh«ng cao. N¨ng suÊt cña c¸c m¸y hót nµy phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè trong ®ã cã kÝch th­íc h¹t, ®é xèp còng nh­ h×nh d¸ng hè ®µo. Nh»m môc ®Ých t¨ng ®é s©u hót ng­êi ta cè g¾ng ®Æt b¬m s©u d­íi n­íc. Th«ng th­êng b¬m ®­îc ®Æt trªn èng hót kh¸c víi vÞ trÝ ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. Trong mét sè tr­êng hîp ng­êi ta sö dông ®ång thêi 2 b¬m: 1 trªn tµu vµ 1 trªn èng hót. Mèi t­¬ng quan gi÷a c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng lªn møc ®é hoµn thiÖn cña tµu hót ®­îc m« t¶ th«ng qua “ph­¬ng tr×nh m¸y hót”. Ph­¬ng tr×nh nµy ®­îc rót ra tõ viÖc xem xÐt sù biÕn ®æi ¸p suÊt däc bªn trong èng hót tõ ®Çu vµo ®Õn b¬m. Cã thÓ thÊy ®iÒu ®ã trªn h×nh 16.3. V 2s    p *  Z s  w   Z s Z p   m f (16.01)   2g   trong ®ã: f hÖ sè tæn thÊt thuû lùc tõ ®Çu vµo èng hót ®Õn b¬m, g gia tèc träng tr­êng, VS vËn tèc dßng trong èng hót, p* ¸p suÊt ch©n kh«ng t¹i ®Çu vµo cña b¬m thÓ hiÖn qua ®é cao cét n­íc, Z1p ®é s©u ®Æt b¬m, ZS ®é s©u ®Çu vµo èng hót, 1m träng l­îng riªng cña hçn hîp, vµ w träng l­îng riªng cña n­íc. Gi¸ trÞ phæ biÕn cña f n»m gi÷a 2,5 vµ 3,5. NÕu nh­ nång ®é cña hçn hîp ®­îc thÓ hiÖn trong thø nguyªn thÓ tÝch, cv, th× ta cã: m = cVg + (1 – cV) W (16.02) trong ®ã g lµ träng l­îng riªng cña c¸t kh«. T¸ch cV ta thu ®­îc:   cV  m W (16.03)  g W 87
  7. H×nh 16.3. C¬ së x¸c lËp ph­¬ng tr×nh m¸y hót KÕt hîp hai ph­¬ng tr×nh 16.01 vµ 16.03 ta cã: V 2     p *  Z p  f S    2g    W   cV  (16.04) 2    g  W  Z   Z  f VS    S p 2g      C«ng suÊt cña tµu hót sÏ t¨ng nÕu nh­ ¸p suÊt ch©n kh«ng, p*, vµ ®é s©u ®Æt b¬m, Zp, t¨ng lªn. ViÖc t¨ng ®é s©u ®Çu hót, ZS, vµ hÖ sè trë kh¸ng, f, sÏ lµm cho c«ng suÊt gi¶m. Víi c¸c b¬m ®Æt ngÇm d­íi n­íc, c¸c tµu hót lo¹i nµy cã thÓ lµm viÖc víi ®é s©u rÊt lín (cã thÓ ®¹t tíi 70 mÐt nÕu cÇn). Víi mét sè thay ®æi kh«ng c¬ b¶n lo¹i tµu hót chuÈn ta cã ®­îc mét lo¹i can« hót ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 16.4. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña chóng hoµn toµn kh«ng cã g× thay ®æi so víi lo¹i tµu hót nªu trªn, chóng còng ®­îc sö dông réng r·i ë Hµ Lan. 16.4 M¸y hót c¾t M¸y hót c¾t lµ mét trong nh÷ng lo¹i m¸y hót ®a n¨ng s¬ ®å cña nã ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 16.5. Nã cã kh¶ n¨ng lµm viÖc víi c¸c vËt liÖu tõ bïn ®Õn ®¸ mÒm. 88
  8. §Êt ®¸ tr­íc ®Çu vµo m¸y hót ®­îc cµy lªn. M¸y hót chuyÓn ®éng nhê c¸c têi neo. M¸y chuyÓn ®éng nhê mét têi vµ hót nhê mét têi kh¸c. 89
  9. H×nh 16.5 S¬ ®å m¸y hót c¾t 90
  10. C¸c ph­¬ng tr×nh tõ 16.01 ®Õn 16.04 còng ¸p dông tèt cho c¸c lo¹i m¸y hót c¾t. Tuy nhiªn cÇn bæ sung vµ thay ®æi mét yÕu tè nhÊt ®Þnh. Trong sè ®ã cã kh¶ n¨ng cµy, c¾t vµ c­êng lùc còng nh­ tèc ®é chuyÓn ®éng cña c¸c têi. Do m¸y hót chØ lÊy vËt liÖu tõ mét ph¹m vi h¹n chÕ, ®iÒu nµy cho phÐp kiÓm tra mét c¸ch chÝnh x¸c. Cã thÓ ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c vÒ ®é s©u trong kho¶ng  0,25 m vµ ®é dèc cña bê l¹ch cã thÓ kiÓm tra. Nh÷ng dao c¾t nhá th­êng ®­îc sö dông cho ®¸y c¸t vµ sÐt mÒm víi ®é liªn kÕt nhá h¬n 3 x104 N/m2. C¸c dao c¾t lín víi c«ng suÊt cao ®­îc sö dông ®èi víi sÐt cøng hoÆc ®¸ mÒm. C¸c lo¹i ®¸ víi ®é bÒn nÐn kho¶ng 5 x107 N/m2 ®Òu cã thÓ n¹o vÐt b»ng c¸c m¸y hót c¾t. C¸c ®¸ r¾n h¬n chØ cã thÓ n¹o vÐt khi sö dông chÊt næ. §é s©u cùc ®¹i sö dông c¸c m¸y hót bïn c¾t giíi h¹n kho¶ng 25 mÐt. Giíi h¹n nµy chñ yÕu phô thuéc vµo giíi h¹n cña têi vµ c¸p. Kh¶ n¨ng cña c¸c m¸y hót c¾t cì lín ®­îc tr×nh bµy trong b¶ng 16.1. §Ó kÕt thóc b¶ng c«ng suÊt c¸c m¸y hót cã thÓ ®­a ra c¸c chØ sè ho¹t ®éng cña b¬m s©u nh­ sau: ®é s©u n¹o vÐt : 20 m ®­êng kÝnh èng dÉn: 0,8 m c«ng suÊt: 5600 kW (7500 m· lùc) B¶ng 16.1. S¶n l­îng ®Æc tr­ng cña c¸c m¸y hót VËt liÖu S¶n l­îng Kho¶ng c¸ch ®æ tèi ®a (m3/h in situ) (xem trong bµi) (km) c¸t 1500 tõ 3 ®Õn 6 sÐt mÒm 1750 6 sÐt cøng 750 3 ®¸ mÒm 400 1,5 16.5 M¸y hót thïng Lo¹i m¸y hót nµy ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 16.6, ®ã lµ mét con tµu víi c¸c èng hót r¾n. C¸c tµu nµy sÏ hót khi chuyÓn ®éng chËm vÒ phÝa tr­íc kho¶ng mét vµi h¶i lý trong mét giê. Víi kh¶ n¨ng ®ã c¸c m¸y hót nµy ®­îc sö dông cho c¸c l¹ch tµu cã mËt ®é tµu thuyÒn ®i l¹i cao. Kh«ng gièng nh­ c¸c m¸y hót cè ®Þnh, lo¹i m¸y hót nµy chØ ho¹t ®éng tèt khi n­íc lín. V× thÕ lo¹i ph­¬ng tiÖn nµy ®­îc sö dông cho c¸c l¹ch dÉn vµ trªn biÓn. M¸y chØ hót chñ yÕu vËt liÖu bïn vµ c¸t. Th«ng th­êng cÇn tõ 1 ®Õn 3 giê ®Ó cã thÓ hót ®Çy thïng tµu ®èi víi c¸t. Tuy nhiªn còng cßn phô thuéc vµo ®é s©u, kÝch th­íc h¹t vµ ®é xèp cña líp c¸t. ChØ cÇn tõ nöa giê ®Õn 1 giê ®Ó hót ®Çy thïng tµu ®èi víi bïn. Sau khi hót ®Çy thïng, tµu sÏ ®i vÒ khu vùc ®æ víi vËn tèc vµo kho¶ng 11 h¶i lý trong 1 giê (kho¶ng 22 km/h). N¨ng suÊt cña lo¹i m¸y hót nµy phô thuéc vµo 91
  11. kh¶ n¨ng b¬m vµ dung tÝch thïng chøa, kho¶ng c¸ch ®Õn b·i ®æ, vµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó ®æ. Dung tÝch thïng chøa lín nhÊt ®ªn n¨m 1975 kho¶ng 10000 m3. Nh÷ng m¸y hót lo¹i nµy cã thÓ lµm viÖc víi ®é chÝnh x¸c theo ®é s©u vµo kho¶ng  0,5 m víi ®é s©u cùc ®¹i lµ 35 m. 16.6 M¸y hót gÇu Kh«ng gièng nh­ c¸c m¸y hót ®· tr×nh bµy trªn ®©y, ®©y lµ mét ph­¬ng tiÖn c¬ khÝ hoµn toµn. C«ng viÖc ®µo vµ vËn chuyÓn bïn c¸t ®Òu do hÖ thèng d©y chuyÒn c¸c gÇu nèi nhau liªn tôc. Cã thÓ thÊy m« t¶ lo¹i m¸y hót nµy trªn h×nh 16.7. Tõ ®Ønh d©y chuyÒn c¸c gÇu ®æ trùc tiÕp xuèng c¸c ca n« ®Ëu däc hai bªn. M¸y hót gÇu th­êng ®­îc cè ®Þnh bëi 6 neo kh¸c nhau. Nã dÞch chuyÓn theo h×nh c¸nh cung víi t©m lµ neo chÝnh. §é chÝnh x¸c cña líp ®¸y ®­îc n¹o vÐt vµo kho¶ng  0,2 m. RÊt nhiÒu lo¹i vËt liÖu chÊt ®¸y cã thÓ thÝch øng ®èi víi lo¹i m¸y hót nµy. Nã cã thÓ sö dông dÓ lµm s¹ch c¸c b·i ®¸ sau khi sö dông chÊt næ ®Ó ph¸. Së dÜ cã thÓ lµm ®­îc viÖc ®ã v× chóng cã thÓ n©ng ®­îc nh÷ng t¶ng lín h¬n bÊt kú c¸c kÝch th­íc lín nhÊt khi sö dông c¸c m¸y kh¸c. §èi víi lo¹i m¸y hót nµy kÝch th­íc t¶ng lín nhÊt vµo kho¶ng 1 mÐt, ®èi víi c¸c m¸y kh¸c kÝch th­íc cùc ®¹i chØ vµo kho¶ng 0,4 mÐt. §é s©u ho¹t ®éng cùc ®¹i cña lo¹i m¸y hót nµy kho¶ng 40 m. C¸c gÇu móc cã dung tÝch kho¶ng 1 m3 vµ tèc ®é d©y chuyÒn gÇu vµo kho¶ng 30 gÇu trong mét phót. S¶n l­îng ®Æc tr­ng cho ph­¬ng tiÖn hót nµy ®­îc ®­a ra trong b¶ng 16.2 víi c¸c ®iÒu kiÖn t­¬ng øng sau ®©y: thÓ tÝch gÇu : 0,75 m3 ®é s©u n¹o vÐt: 15 m c«ng suÊt: 375 kW (500 m· lùc) 92
  12. H×nh 16.6. M¸y hót thïng 93
  13. H×nh 16.7. M¸y hót gÇu B¶ng 16.2. S¶n l­îng ®Æc tr­ng cho lo¹i m¸y hót gÇu S¶n l­îng m3/h in situ VËt liÖu bïn 1000 sÐt 500 c¸t 350 ®¸ vôn 75 ®¸ mÒm 50 94
  14. H×nh 16.8 M¸y hót biÓn H×nh 16.9 M¸y hót dµn khung 16.7 C¸c h­íng ph¸t triÓn míi Trªn ®©y chØ giíi thiÖu c¸c ph­¬ng tiÖn hót bïn th«ng dông. Mét sè ph­¬ng tiÖn chuyªn dïng ®­îc sö dông trong c¸c ®iÒu liÖn ®Æc biÖt kh«ng ®­îc giíi thiÖu ë ®©y. Sù ph¸t triÓn cña c«ng viÖc n¹o vÐt vµ yªu cÇu kinh tÕ lµ ®iÒu kiÖn ph¸t sinh c¸c ph­¬ng tiÖn n¹o vÐt míi. C¸c ph­¬ng tiÖ míi th­êng cã kÝch th­íc lín ®­îc trang bÞ c¸c bé phËn chèng l¹i sãng vµ cã thÓ lµm viÖc trong c¸c ®iÒu kiÖn thêi tiÕt phøc t¹p. Trªn h×nh 16.8 cho ta thÊy lo¹i m¸y hót cã bé phËn ®iÒu chØnh ®èi víi sãng lõng. H­íng ph¸t triÓn thø hai ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 16.9 lµ sù kÕt hîp gi÷a m¸y hót cuèc víi dµn khung vÉn th­êng ®­îc sö dông cho c¸c c«ng tr×nh ngoµi kh¬i. Theo c¸c nhµ thiÕt kÕ th× c¸c ph­¬ng tiÖn nµy cã thÓ lµm viÖc trong c¸c ®iÒu 95
  15. kiÖn phøc t¹p víi sãng kho¶ng tõ 3 ®Õn 4 mÐt. Cã lÏ c¸c èng dÉn bïn c¸t tíi b·i ®æ lµ ®iÓm yÕu cña lo¹i m¸y nµy. HiÖn nay c¸c vÊn ®Ò m«i tr­êng do n¹o vÐt vµ ®æ ®Êt c¸t cµng trë nªn cÊp b¸ch, ®Æc biÖt ë Mü. VÊn ®Ò ®æ bïn c¸t sÏ ®­îc tr×nh bµy trong ch­¬ng sau. §äc gi¶ cã thÓ t×m thÊy c¸c kÕt qu¶ míi vÒ vÊn ®Ò n¹o vÐt trong c¸c tuyÓn tËp Héi th¶o quèc tÕ vÒ n¹o vÐt (WODCON). 96
  16. 17 VÊn ®Ò thu ®æ bïn c¸t J. de Nekker 17.1 Më ®Çu Trong ch­¬ng võa qua ®· giíi thiÖu c¸c vËt liÖu thu ®­îc trong qu¸ tr×nh n¹o vÐt. Mçi khi c¸c vËt liÖu thu ®­îc phôc vô cho môc ®Ých khai khÈn hoÆc khai th¸c vËt liÖu sái c¸t th× th­êng kh«ng cã vÊn ®Ò gh× ®èi víi viÖc ®æ bïn c¸t. Cressard (1975) ®· m« t¶ mét sè hËu qu¶ m«i tr­êng gi¸n tiÕp cña c«ng viÖc n¹o vÐt. C«ng viÖc n¹o vÐt th­êng c¨n cø theo chÊt l­îng vËt chÊt ®¸y h¬n lµ c¸c yªu cÇu giao th«ng. Khi c¸c yªu cÇu giao th«ng dÉn tíi yªu cÇu n¹o vÐt th× vÊn ®Ò ®æ bïn c¸t trë nªn ®¸ng quan t©m h¬n. Chóng ta th­êng gÆp ph¶i c¸c vËt liÖu ®¸y khã cã thÓ sö dông v× chÊt l­îng kÐm. Nh÷ng vËt liÖu nµy th«ng th­êng ®­îc ®æ lªn ®Êt liÒn hoÆc ra c¸c vïng n­íc kh¸c. 17.2 Thu ®æ bïn c¸t ra biÓn Th«ng th­êng c¸c vËt liÖu l¹ ®­îc ®æ ra biÓn sÏ g©y nªn c¸c hËu qu¶ ®¸ng kÓ ®èi víi sinh vËt biÓn. NhiÒu hËu qu¶ xÊu cã thÓ tr¸nh ®­îc nÕu nh­ ta ®æ c¸c vËt liÖu n¹o vÐt ra c¸c vïng biÓn s©u. Tuy nhiªn do chi phÝ vËn chuyÓn ®¾t ®á nªn ng­êi ta chØ ¸p dông cho c¸c tr­êng hîp cã chÊt th¶i nguy hiÓm cã chøa c¸c chÊt ®éc h¹i nh­ c¸c chÊt phãng x¹. HiÖn nay chØ míi b¾t ®Çu cã c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu t¸c ®éng cña chÊt th¶i n¹o vÐt lªn d¶i ven bê. C¸c c«ng viÖc nµy nhËn ®­îc sù quan t©m tr­íc hÕt cña c¸c nhµ sinh häc biÓn. 17.3 Thu ®æ bïn c¸t lªn bê Trong mét sè tr­êng hîp cã thÓ kinh tÕ h¬n nÕu ®æ c¸c vËt liÖu n¹o vÐt bïn, sÐt, c¸t tõ c¸c c¶ng lªn nh÷ng vïng ®Êt gÇn ®ã. Trong tr­êng hîp ®ã, c¸c vËt liÖu bïn c¸t cïng ®i theo n­íc trong èng dÉn ®æ trùc tiÖp lªn bê. Nh÷ng xö lý tiÕp theo cßn phô thuéc vµo lo¹i vËt liÖu ®¸y n¹o vÐt. NÕu vËt liÖu c¸t cã ®­êng kÝnh lín h¬n 100 m cã thÓ ®æ ngay xuèng b·i th¶i vµ ®Ó cho nã tù lµm kh«. Kü thuËt nµy th­êng tèt cho ®Õn khi ®é dµy líp ®æ ch­a v­ît qu¸ 0,75 m. C¸c líp c¸t cã ®é nÐn tèt cã thÓ cho phÐp c¸c ph­¬ng tiÖn x©y dùng ho¹t ®éng vµ kÐo dµi thªm ®­êng èng dÉn. §èi víi c¸c vËt liÖu c¸t mÞn kÕt hîp bïn th× ®é nÐn chËm d¸p øng yªu cÇu cho phÐp nèi thªm èng dÉn, cho nªn cã thÓ ph¶i ngõng hót mét thêi gian ®Ó nèi thªm èng. 97
  17. Khi c¸c vËt liÖu mÞn nh­ bïn vµ sÐt th× th­êng ng­êi ta ®æ chóng vµo c¸c khu vùc ®· ®­îc ®µo s©u so víi xung quanh. Sau khi phÇn lín c¸c vËt liÖu r¾n ch×m xuèng th× líp n­íc trªn cã thÓ cho ch¶y ra ngoµi. Sau khi cho n­íc mÆt ch¶y hÕt líp trÇm tÝch cßn l¹i nªn gi÷ ë dé dµy kho¶ng 1,3 m. Cã thÓ dµo c¸c kªnh tho¸t n­íc qua khu vùc ®æ bïn c¸t ®Ó cho n­íc rót nhanh. Sau kho¶ng 1 n¨m th× líp trÇm tÝch nµy cßn l¹i ®é dµy kho¶ng tõ 0,9 ®Õn 1 m. Lóc nµy cã thÓ x©y dùng c¸c ®ª ch¾n ®Ó tiÕp tôc ®æ c¸c bïn c¸t míi hót, hay cã thÓ san lÊp ®Ó c¶i t¹o cho c¸c môc ®Ých sö dông nh­ n«ng nghiÖp hay khai khÈn. 98
  18. 18 C¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ J.J. van Dijk 18.1 Më ®Çu Nh­ chóng ta ®· thÊy trong 3 ch­¬ng võa råi khi c¸c tµu trë nªn lín h¬n th× vÊn ®Ò n¹o vÐt c¶ng còng trë nªn lín h¬n. Th«ng th­êng viÖc n¹o vÐt cã thÓ ph¶i më réng ra c¸c vïng biÓn kh¬i. Do t¸c ®éng cña sãng t¹i c¸c khu vùc biÓn hë cã thÓ lµm phøc t¹p qu¸ tr×nh n¹o vÐt nªn cã thÓ kinh tÕ h¬n nÕu triÓn khai c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ l¹ch vµo c¶ng. ViÖc b¶o vÖ cã thÓ n©ng cao hiÖu qu¶ n¹o vÐt vµ còng cã thÓ lµm gi¶m yªu cÇu n¹o vÐt. TÊt nhiªn c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ nµy ®«i khi còng cã thÓ sö dông nh­ mét cÇu c¶ng. C¸c chi tiÕt cña c«ng tr×nh b¶o vÖ sÏ lµ chñ ®Ò cña mét tËp s¸ch riªng. Trong phÇn nµy chóng ta chØ giíi h¹n xem xÐt c¸c vÊn ®Ò liªn quan tíi ®Þa m¹o. 18.2 Vai trß ®Þa m¹o cña c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ Lµm thÕ nµo ®Ó c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ hç trî gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò n¹o vÐt l¹ch tµu? Cã thÓ nªu ra mét sè h­íng sau ®©y: a. Chóng cã thÓ lµm suy gi¶m t¸c ®éng cña sãng t¹i l¹ch dÉn tµu cho phÐp c¸c ph­¬ng tiÖn n¹o vÐt ho¹t ®éng tèt h¬n. NhiÒu lo¹i ph­¬ng tiÖn n¹o vÐt yªu cÇu gi÷ æn ®Þnh trong sãng nh»m ho¹t ®éng hiÖu qu¶. Gi¶m t¸c ®éng cña sãng cho phÐp lùa chän vµ sö dông h÷u hiÖu c¸c ph­¬ng tiÖn n¹o vÐt. b. Do x©y qua ®íi sãng ®æ, c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ cã thÓ lµm gi¸n ®o¹n dßng bïn c¸t vËn chuyÓn däc bê mµ tr­íc ®ã cã thÓ g©y l¾ng ®äng t¹i c¸c l¹ch tµu. B»ng c¸ch ng¨n chÆn dßng vËt liÖu do sãng, l­îng bïn c¸t cÇn n¹o vÐt ®­îc gi¶m ®i ®¸ng kÓ. Th«ng th­êng chóng ta cÇn xem xÐt kü viÖc ng¨n chÆn c¸c dßng trÇm tÝch ®ã. Dßng vËn chuyÓn däc bê tr­íc khi x©y dùng kªnh b©y giê bÞ c«ng tr×nh b¶o vÖ ch¾n l¹i, hiÖn t­îng xãi lë bê cã thÓ xÈy ra ë phÝa bê kia cña kªnh dÉn. c. Khi cã mét l­îng trÇm tÝch ®¸ng kÓ ®­îc cung cÊp tõ c¸c s«ng ®i qua c¶ng, vïng n­íc n«ng cã thÓ më réng ra kh¬i tõ phÝa cöa s«ng. Vïng n«ng nµy sÏ h×nh thµnh nªn c¸c c¶n trë ®èi víi tµu thuyÒn, ®Æc biÖt trong c¸c c¬n b·o khi sãng cã thÓ ®æ t¹i c¸c vïng n«ng nµy. RÊt nhiÒu tµu ®· bÞ tai n¹n khi v­ît qua c¸c doi c¸t nµy trong ®iÒu kiÖn b·o. C¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ x©y dùng ®¶m b¶o cöa vµo c¶ng ®­îc gi÷ nguyªn ®é s©u nhá cho ®Õn khi ®é s©u lín lµm t¨ng dßng ch¶y; kÕt qu¶ dÉn ®Õn t¨ng kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trÇm tÝch vµ gi÷ æn ®Þnh cöa vµo. VËy c¸c vËt liÖu sÏ ®i ®©u? Mét phÇn trong ®ã sÏ l¾ng ®äng t¹i vïng biÓn s©u 99
  19. ngoµi kh¬i, mét sè cã thÓ ®­îc mang lªn phÝa s«ng. Thùc tÕ cho thÊy r»ng s«ng sÏ ®­îc kÐo dµi khi ta x©y c«ng tr×nh b¶o vÖ, ®é dèc s«ng sÏ gi¶m nhÑ vµ vÊn ®Ò båi tô sÏ h­íng vÒ phÝa th­îng l­u. MÆt kh¸c c¸c vËt liÖu nµy còng cã thÓ ®­îc n¹o vÐt trong ®iÒu kiÖn tèt: kh«ng cã sãng vµ sè tµu ®i l¹i Ýt. Mét vÝ dô vÒ x©y dùng c«ng tr×nh b¶o vÖ cöa vµo c¶ng ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 18.1. Kªnh n¹o vÐt ®­îc thÓ hiÖn b»ng c¸c ®­êng chÊm chÊm. §©y lµ tr­êng hîp s«ng Columbia ®æ ra Th¸i B×nh D­¬ng trªn bê t©y Hoa Kú. 18.3 Nh÷ng vÊn ®Ò kh¸c Mét vÊn ®Ò ®¸ng chó ý kh¸c ®ã lµ: “ThÕ nµo lµ ®é s©u tèi ­u ®èi víi l¹ch dÉn?” §ã lµ mét chñ ®Ò sÏ ®­îc ®Ò cËp trong tËp II. B»ng c¸ch lµm gi¶m t¸c ®éng sãng trong l¹ch, dao ®éng cña tµu sÏ gi¶m cho phÐp tµu ®i vµo kªnh n«ng h¬n so víi c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c. H×nh 18.1. Cöa vµo s«ng Columbia bê t©y Hoa Kú Tuy nhiªn c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ sÏ lµm biÕn d¹ng c¸c c¶ng. Sù thay ®æi nµy còng sÏ lµm biÕn ®æi chu kú céng h­ëng tù nhiªn cña sãng ®øng trong c¶ng. NÕu nh­ chu kú céng h­ëng míi cña c¶ng t­¬ng øng chu kú sãng triÒu hay sãng lõng th× sÏ xuÊt hiÖn mét sè vÊn ®Ò phøc t¹p míi cho c¶ng. VÒ hiÖn t­îng céng h­ëng, hay seiche, sÏ ®­îc ®Ò cËp tíi trong ch­¬ng sau. 100
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học