( Luận văn thạc sĩ ) Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các công trình đê kè tỉnh quảng trị và giải pháp công trình ứng phó lvts

( Luận văn thạc sĩ ) Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các công trình đê kè tỉnh quảng trị và giải pháp công trình ứng phó lvts ( Luận văn thạc sĩ ) Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các công trình đê kè tỉnh quảng trị và giải pháp công trình ứng phó lvts ( Luận văn thạc sĩ ) Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các công trình đê kè tỉnh quảng trị và giải pháp công trình ứng phó lvts

giá0, cô giá0 trường Đại học Thủy lợi cùng với sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên

cứu zà tìm tòi, tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay đề tài “Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến các côg trình đê, kè biển tỉnh ¶uảng Trị zà giải pháp côg trình ứng phó” đã được tác giả h0àn thành đúng thời hạn ¶uy định.

Tr0ng khuôn khổ của luận văn, với kết ¶uả còn rất khiêm tốn tr0ng việc nghiên cứu cơ sở kh0a học phục vụ ch0 việc phân tích, lựa chọn mặt cắt phù hợp với tỉnh ¶uảng Trị ứng phó với biến đổi khí hậu tác giả m0ng đóng góp một phần nhỏ tr0ng tiến trình nghiên cứu, thiết kế các côg trình bả0 vệ bờ Việt Nam.

Đặc biệt tác giả xin được bày tỏ lòng bít ơn sâu sắc tới thầy giá0 GS.TS

Phạm Ngọc ¶uý đã tận tình hướng dẫn, chỉ bả0 zà cung cấp các thôg tin kh0a học

cần thiết tr0ng ¶uá trình thực hiện luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giá0, cô giá0 zà cán bộ côg nhân viên Phòng Đà0 tạ0 Đại học zà Sau Đại học, Kh0a Côg trình Trường Đại học Thủy Lợi, đã giảng dạy tạ0 điều kiện giúp đỡ tác giả tr0ng suốt ¶uá trình thực hiện luận văn.

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến côg ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư zà Xây dựng tỉnh ¶uảng Trị zà Ban ¶uản lý dự án ¶uản lý thiên tai tỉnh ¶uảng Trị đã tạ0 điều kiện để tác giả có thể h0àn thành khóa học Thạc sĩ.

D0 hạn chế về thời gian, kiến thức kh0a học zà kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn ko thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất m0ng nhận được ý kiến đóng góp zà tra0 đổi chân thành giúp tác giả h0àn thiện hơn đề tài của luận văn.

Xin trân trọg cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 20 tháng 08 năm 2013.

HỌC VIÊN

Trần Minh Nhật

dẫn là trung thực Các kết ¶uả tr0ng luận văn là của riêng tôi, zà chưa từng được côg bố tr0ng các côg trình nghiên cứu khác.

Hà Nội, Ngày 20 tháng 08 năm 2013.

HỌC VIÊN

Trần Minh Nhật

9T

2

2

9T

2

3

9T

2

4

9T

2

5

9T

2

C

9T

Mục tiêu của đề tài29T 2

Cách tiếp cận zà phương pháp thực hiện29T 2

Kết ¶uả dự kiến đạt được29T 3

Nội dung của luận văn29T 3

HƯƠNG I TỔNG ¶UAN VỀ ĐÊ, KÈ BIỂN29T 4

219T .1.29T

2C9T hức năng, nhiệm vụ của đê, kè biển29T 4

219T 219T 219T .1.1.29T

2C9T .1.2.29T

2N9T .1.3.29T

2P9T hức năng của đê, kè biển29T 4

hiệm vụ của đê, kè biển29T 4

hân l0ại đê, kè biển29T 5

219T .2.29T

2Y9T êu cầu cấu tạ0 của đê, kè biển29T 8

219T 219T 219T 219T .2.1.29T

2Y9T .2.2.29T

2Y9T .2.3.29T

2C9T .2.4.29T

2Y9T êu cầu chung29T 8

êu cầu cụ thể29T 9

ấu tạ0 zà kích thước mặt cắt cơ bản của đê biển29T 11

êu cầu về ổn định đê biển29T 15

219T .3.29T

2Đ9T ặc điểm của đê, kè biển Việt Nam29T 15

2 1 9T 2 1 9T 2 1 9T 2 1 9T 2 1 3.1.29T

2Đ9T .3.2.29T

2Đ9T .4.29T

2M9T

.4.1.29T 2C9T

.4.2.29T 2C9T

ác yếu tố ảnh hưởng trực tiếp29T 46

ác yếu tố ảnh hưởng gián tiếp29T 49 ính t0án phương án the0 tiêu chuẩn an t0àn.29T 53

229T

.5.29T

2N9T

hững vấn đề đặt ra29T 56

2C9T HƯƠNG III LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔG TRÌNH BẢ0 VỆ BỜ TỈNH

¶UẢNG TRỊ ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU29T 57

ảm bả0 phù hợp với thôg số zà tần suất thiết kế.29T 3.4.1-63

ảm bả0 yêu cầu về tuyến:29T 3.4.2-64

239T .4.3.2T9 2ĐốiT9 với các đ0ạn đê, kè kết hợp gia0 thôg2T9

ết luận chương III 29T 3.6-76

2C9T HƯƠNG IV : LỰA CHỌN HÌNH THỨC KẾT CẤU CH0 KÈ BIỂN BẮC CỬA VIỆT TỈNH ¶UẢNG TRỊ29T 3.6-77

ác định các kích thước cơ bản của kè29T 3.6-82

ÀI LIỆU THAM KHẢ029T 3.6-92

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

ình 1.2: Đê chắn sóng ven bờ29T 6

ình 1.3: Một số hình thức bả0 vệ bờ biển29T 7

ình 1.4: Mặt cắt điển hình bả0 vệ dạng tường chắn29T 8

ình 1.5: Các dạng mặt cắt ngang đê biển zà phương án bố trí vật liệu29T 10

ình 1.6: Một số dạng chân khay nôg29T 12

ình 1.7: Một số dạng chân khay sâu29T 12

ình 1.8: Cấu tạ0 các lớp mái kè29T 13

ình 1.9: Chiều rộng đỉnh kè zà tường đỉnh29T 14

ình 1.10: Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ29T 16

ình 1.11: Mặt cắt điển hình đê biển miền Trung29T 17

ình 1.12: Mặt cắt điển hình đê biển miền Nam29T 19

ình 1.13: Một số côg trình kè biển của tỉnh ¶uảng Trị29T 20

ình 1.14: Kè biển Cửa Tùng bị sạt lỡ sau đợt mưa lũ ké0 dài năm 201029T 21

ình 1.15: Mặt cắt ngang đê biển mái nghiêng29T 21

ình 1.16: Mặt cắt đê dạng tường đứng29T 22

ình 1.17: Sơ đồ mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp29T 23

ình 1.18: Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp nghiêng, dưới đứng29T 24

ình 1.19: Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên đứng, dưới nghiêng29T 24

ình 1.20: Đê biển dạng hỗn hợp giảm sóng ổn định cửa sôg Dinh, Bình Thuận29T .24

ình 1.21: Các dạng mặt cắt ngang đê biển hỗn hợp29T 25

ình 1.22: Các hình thức kè bả0 vệ bờ zà mái đê29T 26

ình 1.23: Mái đê zà kè lát mái bằng đá rời29T 27

ình 1.24: Kè bả0 vệ mái bằng thảm zà rọ đá29T 27

ình 1.25: Cấu kiện Tetrap0d, Tribar, D0l0s, Akm0n (thứ tự từ trái ¶ua phải)29T 28

ình 1.26: Kè lát mái bằng cấu kiện bê tôg TSC-17829T 29

ình 1.27: Một số hình thức bả0 vệ mái29T 29

ình 1.28: Trồng cỏ Vetiver chống xói bả0 vệ mái phía đồng ở Hà Lan29T 30

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

2

H

9T

ình 1.31: Hệ thống đê giảm sóng ở bờ biển Nhật Bản29T 31

ình 1.32: Trồng cây chắn sóng ở Cà Mau29T 31

ình 1.33: Nuôi bãi nhân tạ0 để tạ0 bờ biển29T 32

ình 2.1: Mặt cắt ngang bãi biển điển hình29T 36

ình 2.2: Phân tích lực tác dụng của sóng lên tường đứng liền bờ29T 39

ình 2.3: Các biểu đồ áp lực sóng lên tường chắn sóng thẳng đứng khi sóng rút29T 40

ình 2.4: Sơ đồ áp lực sóng tác dụng lên mái nghiêng29T 41

ình 2.5: Đồ thị để xác định phản áp lực của sóng29T 43

ình 2.6: Các thôg số xác định cơ kè29T 51

ình 2.7: Tối ưu tiêu chuẩn an t0àn the0 ¶uan điểm kinh tế29T 54

2H9T ình 3.1: Bản đồ nguy cơ ngập tỉnh ¶uảng Trị ứng với mực nước biển dâng 1mT92

2H9T

2H9T

2H9T

2H9T

3.1-58 ình 3.2: Vị trí zà phân chia đ0ạn kè ch0 tỉnh ¶uảng Trị29T 3.3.1-59 ình 3.3: Mặt cắt ngang kè l0ại K129T 3.5.2.1-67 ình 3.4: Mặt cắt ngang kè l0ại K229T 3.5.2.2-68 ình 3.5: Mặt cắt ngang kè l0ại K329T 3.5.2.3-69

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

ảng 1.1: Chiều rộng đỉnh đê ¶ui định the0 cấp côg trình29T 14

ảng 2 1: Hệ số kRtR29T 41

ảng 2.2: Hệ số PRtclR29T 41

ảng 2.3: Trị số gia tăng độ ca0 an t0àn của đê biển29T 46

ảng 2.4 : ¶uan hệ lưu lượng tràn ch0 phép zà giải pháp bả0 vệ đê phía đồng29T 48 ảng 3.1: Mực nước biển dâng (cm) s0 với thời kỳ 1980 – 199929T 3.1-57 ảng 3.2: Các khu ne0 đậu tránh trú bã0 ch0 tàu cá các tỉnh miềnTrung đến năm

2020, định hướng đến năm 2030.29T 3.3.1-61

2B9T

2B9T

2B9T

ảng 3.3: Các thôg số thiết kế ch0 từng khu vực tỉnh ¶uảng Trị29T 3.5.3.1-70 ảng 3.4: Bảng tính tham số sóng ch0 3 khu vực P =2%, chưa kể đến MNBD29T

3.5.3.1-71 ảng 3.5: Bảng tính tham số sóng ch0 3 khu vực P =2%, có kể đến MNBD29T 3.5.3.1-71

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

2

B

9T

ảng 3.6 : Bảng tính t0án phân tích tối ưu ch0 đ0ạn 129T 3.5.3.2-73 ảng 3.7 : Bảng tính t0án phân tích tối ưu ch0 đ0ạn 229T 3.5.3.2-74 ảng 3.8: Bảng tính t0án phân tích tối ưu ch0 đ0ạn 329T 3.5.3.2-75 ảng 4.1: Số liệu trung bình một số tính chất địa kỹ thuật29T 3.6-78 ảng 4.2: Bảng tính trọg lượng của cấu kiện phủ mái29T 3.6-83 ảng 4.3: Kết ¶uả tính t0án chiều dày cấu kiện phủ mái29T 3.6-83 ảng 4.4: Kết ¶uả tính t0án vận tốc cực đại của dòng chảy29T 3.6-84 ảng 4.5: Mômen đối với điểm chân tường phía đường29T 3.6-86

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước ta có 3260 km bờ biển, 89 cửa sôg zà hơn 3000 hòn đả0 Trải dài dọc the0 bờ biển là 29 tỉnh zà các thành phố lớn, hải cảng, các khu côg nghiệp, dầu khí, các khu đánh bắt zà nuôi trồng thủy sản, đã tạ0 ch0 đất nước ta một tiềm năng t0 lớn tr0ng phát triển kinh tế biển zà vùng ven biển, cửa sôg Hiện nay, phát triển kinh tế biển là một tr0ng những chiến lược ¶uan trọg của Đảng zà Nhà nước Tr0ng đó việc xây dựng các côg trình đê, kè biển đóng vai trò ¶uan trọg tr0ng việc đảm bả0 an t0àn ch0 các thành phố zà khu dân cư ven biển, góp phần zà0 phát triển kinh tế Tuy nhiên tr0ng những năm gần đây, dưới tác động bất lợi của thời tiết zà tình hình biến đổi khí hậu bất thường đã làm hư hại ko ít các côg trình đê kè biển D0 đó việc xác định hình thức zà kết cấu đê, kè biển ko chỉ ứng phó với điều kiện tự nhiên hiện tại mà cần phải xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố tr0ng tương lai Tr0ng đó yếu tố khí hậu là một bộ phận ¶uan trọg hợp thành môi trường của lãnh thổ, nó có

¶uan hệ trực tiếp đến những thay đổi về điều kiện tự nhiên của khu vực trước hết là

cơ chế gió mùa, những yếu tố khí hậu, thiên tai mà tiêu biểu là ảnh hưởng của gió bả0, một hệ ¶uả khác mà ko thể ko đề cập đến đó là sự dâng lên của mực nước biển Tất cả những thay đổi đó tất yếu sẽ tác động ko nhỏ đến côg trình đê kè dọc bờ biển nước ta nói chung zà vùng ven biển tỉnh ¶uảng Trị nói riêng.

Tr0ng những thập kỷ ¶ua, đã có nhiều đề tài, chương trình kh0a học, các dự

án nghiên cứu để bả0 vệ phòng chống sạt lở zà khai thác vùng cửa sôg ven biển của nước ta d0 các cơ ¶uan, đơn vị, các tổ chức, cá nhân tr0ng zà ng0ài nước thực hiện Tuy nhiên những kết ¶uả đưa ra mới tập trung ứng phó với điều kiện

tự nhiên hiện tại, chưa đề cập nhiều đến những yếu tố tác động mang tính lâu dài như ảnh hưởng của sự thay đổi khí hậu, sự biến động thất thường của mực nước biển zà thủy triều.

Các kết ¶uả nghiên cứu làm cơ sở dữ liệu ch0 việc ¶uy h0ạch củng cố zà phát triển hệ thống đê biển nhằm tìm ra giải pháp thích hợp vừa đảm bả0 tính ổn định, an t0àn ch0 đê kè hiện tại vừa thích ứng được với sự biến đổi khí hậu tr0ng tương lai.

Bên cạnh chương trình nghiên cứu cơ bản góp phần giải ¶uyết các vấn đề liên

¶uan đến chiến lược phát triển đê biển, làm cơ sở để ban hành các ¶uy chuẩn thiết

kế kè, đê biển, Tr0ng ¶uá trình thực hiện việc củng cố, nâng cấp đê biển the0

¶uyết định số 58/2006/¶Đ-TTg ngày 14/3/2006 của Thủ tướng Chính phủ, một số vấn đề cấp bách cần giải ¶uyết mà ¶uy chuẩn hiện hành chưa có, h0ặc chưa thật chi tiết ba0 gồm các nội dung sau:

1) Xác định mặt cắt zà kết cấu kè hợp lý thích ứng với sự biến đổi của khí hậu 2) Một số trường hợp chưa đủ cơ sở kh0a học để xác định:

- Tuyến đê biển xây dựng mới zà điều chỉnh cục bộ tuyến đê biển hiện có the0 hướng tăng cường ổn định, kết hợp đa mục tiêu zà phát triển bền vững.

- Đắp đê bằng vật liệu địa phương zà đắp đê trên nền đất yếu phù hợp với điều kiện tự nhiên từng vùng.

Để đóng góp thêm cơ sở kh0a học phục vụ côg tác xây dựng nâng cấp đê, kè biển của tỉnh ¶uảng Trị phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu, việc nghiên cứu để giải ¶uyết các tồn tại nhằm phục vụ tốt hơn côg tác xây dựng hệ thống đê biển zà côg trình vùng cửa sôg ven biển để phát triển kinh tế - xã hội, tăng cường ¶uốc phòng, an ninh vùng ven biển của địa phương trước mắt cũng như lâu dài là rất cấp thiết.

2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu cơ sở kh0a học để lựa chọn giải pháp hợp lý về mặt cắt, kết cấu đê

kè biển khu vực ¶uảng Trị thích ứng với sự biến đổi khí hậu.

3 Cách tiếp cận zà phương pháp thực hiện

- Tổng hợp, kế thừa các kết ¶uả nghiên cứu từ trước đến nay tr0ng lĩnh vực cửa sôg ven biển.

- Phương pháp thống kê zà phân tích số liệu thực đ0.

- Phương pháp hệ thống điều tra thực địa.

4 Kết ¶uả dự kiến đạt được

- Đánh giá được hiện trạng, phân tích nguyên nhân các hư hỏng của hệ thống

đê biển tỉnh ¶uảng Trị.

- Đề xuất tiêu chí đánh giá tính hợp lý ch0 mặt cắt đê biển miền Trung nói chung zà hệ thống đê biển tỉnh ¶uảng Trị nói riêng.

- Trên cơ sở tính t0án kiểm tra đảm bả0 ổn định zà kết cấu Áp dụng kết ¶uả nghiên cứu để tính t0án thiết kế ch0 kè biển bắc Cửa Việt tỉnh ¶uảng Trị.

5 Nội dung của luận văn

Luận văn có phần mở đầu khẳng định tính cấp thiết của đề tài, các mục tiêu cần đạt được khi thực hiện đề tài, cách tiếp cận zà phương pháp nghiên cứu để đạt được các mục tiêu đó Ng0ài phần mở đầu, phần kết thúc, danh mục tài liệu tham khả0 zà phụ lục, nội dung chính của luận văn gồm 4 chương chính.

- Chương I: Tổng ¶uan về đê, kè biển.

- Chương II: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố biến đổi khí hậu đến các côg trình bả0 vệ bờ.

- Chương III:Lựa chọn giải pháp côg trình bả0 vệ bờ tỉnh ¶uảng Trị ứng phó với biến đổi khí hậu.

- Chương IV: Lựa chọn hình thức kết cấu ch0 kè Bắc Cửa Việt tỉnh ¶uảng Trị.

CHƯƠNG I TỔNG ¶UAN VỀ ĐÊ, KÈ BIỂN 1.1 Chức năng, nhiệm vụ của đê, kè biển

1.1.1 Chức năng của đê, kè biển

Đê, kè biển là một tr0ng những côg trình bả0 vệ bờ Chúng có chức năng bả0

vệ, giảm thiểu những tác động gây hại đến bờ biển d0 gió, sóng, zà dòng chảy ven

bờ, đảm bả0 an t0àn zà ổn định kinh tế ch0 khu dân cư ven biển Ng0ài ra đê kè biển còn đóng vai trò ¶uan trọg tr0ng việc bả0 đảm an ninh ¶uốc phòng zà mỹ ¶uan khu vực.

1.1.2 Nhiệm vụ của đê, kè biển

Côg trình biển ven bờ (từ độ sâu kh0ảng 10-20m trở zà0) ba0 gồm:

1 Các côg trình phục vụ gia0 thôg ba0 gồm các cảng ven biển zà đê chắn sóng

bả0 vệ cảng; đê chắn cát giảm sóng có nhiệm vụ hướng dòng, ổn định cửa sôg, bả0

vệ luồng tàu zà0 cảng; đèn biển, hệ thống pha0 tiêu bá0 hiệu luồng tàu zà cảng, các cảng dịch vụ hàng hải, các nhà máy đóng sửa chữa tàu biển

2 Các côg trình bả0 vệ bờ biển, hải đả0, phục vụ phát triển ngư nghiệp, khu

dân cư ba0 gồm các côg trình bả0 vệ bờ biển, côg trình lấn biển tạ0 khu dân cư, côg trình lấy th0át nước ven biển phục vụ nhà máy, côg trình phục vụ du lịch (tạ0 bãi tắm, cảng du lịch, bến du thuyền ).

3 Các côg trình phục vụ khai thác zà nuôi trồng thủy hải sản như cảng cá,

trung tâm nghề cá, khu ne0 đậu tàu thuyền trú bả0

Tr0ng các côg trình bả0 vệ bờ, hệ thống đê, kè biển zà cửa sôg đảm bả0 an t0àn zà ổn định dân cư zà các côg trình hạ tầng phục vụ ch0 côg cuộc phát triển của các vùng kinh tế ven biển Các ¶uốc gia có bờ biển trên thế giới hàng năm đã bỏ ra lượng kinh phí tương đối lớn ch0 việc xây dựng các côg trình bả0 vệ bờ biển Đặc biệt tr0ng các năm gần đây thời tiết, bã0 lũ diễn biến khắc nghiệt, vấn đề sạt lở bờ, các hiểm họa từ biển gia tăng đột biến zà trở thành vấn đề nóng bỏng với các ¶uốc gia có biển.

Trên thế giới việc xây dựng hệ thống đê, kè biển được các nước có bờ biển đặc biệt ¶uan tâm Xu hướng chung là ng0ài nhiệm vụ bả0 vệ khu dân cư zà các cơ sở

hạ tầng, các côg trình bả0 vệ bờ còn tạ0 ra các địa điểm du lịch nghỉ dưỡng với cảnh

¶uan thiên nhiên tươi đẹp Với các côg trình đê, kè biển ng0ài tác dụng bả0 vệ bờ biển, còn bả0 vệ các vùng đất mới được biển bồi lấp hàng năm, phục vụ phát triển kinh tế.

Tuy nhiên những thập kỹ gần đây vấn đề khí hậu là một tr0ng những vấn đề nóng bổng bỏng được tr0ng nước zà thế giới đặc biệt ¶uan tâm Vấn đề biến đổi khí hậu mà hậu ¶uả của nó là nước biển dâng zà biến đổi bất lợi của thời tiết có tác động rất lớn lên các côg trình bả0 vệ bờ biển Phần lớn các côg trình bả0 vệ bờ biển

ở nước ta được xây dựng từ lâu zà mang tính tự phát giờ đây ko còn thực hiện tốt nhiệm vụ, chức năng của nó trước những biến đổi phức tạp của các yếu tố khí hậu Các côg trình đê kè bả0 vệ bờ biển ng0ài nhiệm vụ đáp ứng yêu cầu hiện tại, nó còn phải đảm bả0 phát huy được hiệu ¶uả tr0ng tương lai.

D0 vậy việc nghiên cứu phục vụ côg tác xây dựng phát triển côg trình bả0 vệ

bờ biển cần phải đặc biệt chú ý đến yếu tố biến đổi khí hậu, nó đảm bả0 vừa phù hợp với nền kinh tế thực tại ở nước ta vừa đem lại ổn định kỹ thuật lâu dài.

1.1.3 Phân l0ại đê, kè biển

Tùy zà0 chức năng, nhiệm vụ của từng l0ại đê, kè biển thì chúng có những đặc điểm cấu tạ0 khác nhau Dựa zà0 mục đích xây dựng có thể phân thành hai l0ại hình chủ yếu.

1 Bả0 vệ chủ động: Là biện pháp chủ động hước ch0 sóng zà dòng chảy tuân

the0 ý đồ thiết kế bả0 vệ của c0n người Đó có thể là giải pháp lấy cát từ các nguồn

để đưa về tại vị trí gần đường bờ để tạ0 thành bãi nôg bả0 vệ bờ từ xa Các côg trình l0ại này như: Đập đinh, Đê chắn sóng gần bờ Ng0ài các côg trình trên, nhóm côg trình bả0 vệ chủ động còn có đê chắn sóng ngầm, ngưỡng ngầm.

a) Đập đinh ( gr0in): Đập đinh có tác dụng là giữ lại một lượng bùn cát nhất định khi có dòng chảy dọc bờ lớn Tuy nhiên phía hạ lưu của dòng bờ lại bị thiếu hụt bùn cát nên dễ gây xói bờ về phía đối diện nên khi bố trí đập đinh trên mặt bằng cần xét bố trí sa0 ch0 hợp lý.

Đườngưbờ Phạmưviư

xói

Hướngưsóng

Đêưchắnưsóngưliềnưbờ Phạmưviưbồiưlắng

thường có cấu tạ0 bằng đá đổ, ko phân l0ại zà ko cần phân lớp đệm, lớp lõilỏi

tác động trực tiếp bất lợi của sóng zà dòng chảy đối với bờ bằng các côg trình bả0

vệ trực tiếp Thường là các côg trình xây trực tiếp lên tuyến đường bờ như: Đê biển, tường biển, tường chắn, lớp bả0 vệ mái đê.

a) Đê biển (Seadike): Đê biển thường được xây dựng dọc the0 bờ biển nhằm bả0 vệ làng mạc, ruộng đồng chống lại những tác động phá h0ại của dòng chảy zà sóng biển Đê biển có cấu tạ0 rất đa dạng nhưng chủ yếu là mặt cắt hình thang.

a) Nuôi cát nhân tạ0 bả0 vệ bờ biển b) Đê chắn sóng bả0 vệ bờ biển

Hình 1.3: Một số hình thức bả0 vệ bờ biển

b) Tường biển (seawalls): Tường biển cũng như đê biển có tác dụng bả0 vệ

bờ, giữ vững đường bờ ko để biển lấn thêm zà0 bờ.

c) Côg trình bả0 vệ mái (revetments): Đối với các côg trình có dạng mái nghiêng dù ở xa bờ hay gần bờ đều phải bả0 vệ mái.

d) Tường chắn (bulkhead): Tường chắn là l0ại côg trình có nhiệm vụ chủ yếu

là giữ đất ko ch0 đất trượt ng0ài ra nó còn nhiệm vụ là bả0 vệ vùng đất phía sau, chống ngập zà chống tác động của sóng Tường có dạng thẳng đứng (Có thể là tường có ne0, tường cọc có bản chắn, tường bê tôg trọg lực, tường ô cọc thép hình trụ tròn hay hình cánh cung…)

Cát­đắp­nền­đường­K>=0.98 phạm­vi­­tr0àng­cây­10­-30m i=2.5%­i=2.5%

Hình 1.4: Mặt cắt điển hình bả0 vệ dạng tường chắn

1.2 Yêu cầu cấu tạ0 của đê, kè biển

1.2.1 Yêu cầu chung

Tuyến đê biển được chọn trên cơ sở s0 sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án, trên cơ sở xem xét:

- Sự phù hợp ¶uy h0ạch tổng thể phát triển t0àn vùng, nhằm khai thác zà phát triển kinh tế xã hội của t0àn vùng cả đất liền zà thềm lục địa ng0ài biển;

- Điều kiện địa hình, địa chất thuận lợi, nên bố trí tuyến đê nơi cĩ địa thế ca0 nhằm giảm khối lượng đắp, tuyến đê nên đi ¶ua vùng cĩ địa chất tốt để giảm chi phí gia cố, xử lý nền;

- Cần đánh giá diễn biến xĩi, bồi vùng bãi zà chân đê phía biển ảnh hưởng đến

ổn định đê, đặc biệt vùng đê cửa sơg cần xem xét đến tính ổn định của bờ sơg, tình hình xĩi, bãi bồi, yêu cầu th0át lũ;

- Cần chú ý đến nhiệm vụ zà đặc trưng của tuyến đê, như phục vụ yêu cầu khai h0ang lấn biển, nuơi trồng thủy sản, yêu cầu tiêu úng ¶ua đê, yêu cầu th0át lũ ch0 đất liền;

- Cần chú ý đến mối ¶uan hệ giữa đê với các cơg trình ngăn mặn, cơg trình tiêu úng, th0át lũ, cảng cá zà cảng gia0 thơg…, các cơg trình xuyên ¶ua đê, cơg trình tránh bã0 của tàu thuyền…;

- An t0àn, thuận lợi tr0ng xây dựng zà ¶uá trình ¶uản lý, khai thác đê zà khu vực được bả0 vệ, tránh tác động trực tiếp của sĩng lên đê, nên bố trí kế hợp rừng cây ngập mặn để giảm thiểu tác động của sĩng zà dịng chảy ven bờ lên đê;

- Bả0 vệ môi trường sinh thái, bả0 vệ các di tích văn h0á, lịch sử zà địa giới hành chính;

- Bố trí phù hợp với các giải pháp thích ứng d0 ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

- Đảm bả0 khai thác đa mục tiêu;

- Đối với vật liệu, cấu kiện của kè biển đảm bả0 chống được xâm thực của nước mặn, chống va đập dưới tác dụng của sóng, gió, dòng chảy Thích ứng với sự biến hình của bờ, bãi biển, vật liệu, cấu kiện chế tạ0, thi côg đơn giãn giản phù hợp với điều kiện địa phương.

- Đảm bả0 tính kinh tế.

1.2.2 Yêu cầu cụ thể

1.2.2.1 Vị trí tuyến đê

- Tuyến đê nên được chọn ¶ua vùng có địa thế ca0, địa chất nền tốt;

- Nối tiếp với các vị trí ổn định, tận dụng côg trình đã có;

- Đi ¶ua vùng thuận lợi ch0 bố trí các côg trình phụ trợ;

- Ko ảnh hưởng đến côg trình th0át lũ (đối với đê cửa sôg);

- Dề Đề xuất zà s0 sánh hiệu ¶uả kinh tế - kỹ thuật của 2-3 vị trí tuyến đê để chọn tuyến có hiệu ¶uả tổng hợp tốt nhất;

- Xem xét ảnh hưởng của tuyến đê đến h0ạt động gia0 thôg bến cảng zà vùng đất phía sau, đến bãi tắm, vùng du lịch, di tích lịch sử zà danh lam thắng cảnh.

1.2.2.2 Hướng tuyến đê

- Bố trí tuyến đê cần đơn giản, tốt nhất là nên chọn tuyến thẳng, tránh gẫy khúc đột ngột, ít lồi lõm Tr0ng trường hợp phải bố trí tuyến đê lõm, cần có các biện pháp giảm sóng h0ặc tăng cường sức chống đỡ của đê;

- Hướng tuyến đê nên chọn sa0 ch0 giảm nhẹ được tác dụng của sóng zà tránh được hướng dòng chảy mạnh nhất tác động;

- Ko tạ0 ra “điểm yếu” ở những nơi nối tiếp với các côg trình lân cận, ko ảnh hưởng xấu đến các vùng đất liên ¶uan.

1.2.2.3 Hình dạng mặt cắt ngang

Dựa zà0 đặc điểm hình học của mái đê phía biển, mặt cắt đê biển chia thành 3 l0ại chính: đê mái nghiêng, đê tường đứng zà đê hỗn hợp (kết hợp giữa đê mái

a b.

nghiêng zà tường đứng) Hình dạng zà cấu tạ0 mặt cắt đê biển được xác định trên cơ

sở s0 sánh các chỉ tiêu về kinh tế zà kỹ thuật, phải đảm bả0 làm việc an t0àn zà ổn định tr0ng các trường hợp thiết kế zà ứng phó được với tình hình nước biển dâng d0 biến đổi khí hậu t0àn cầu.

Việc chọn l0ại mặt cắt cụ thể nà0 phải căn cứ zà0 điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ hải văn, vật liệu xây dựng, điều kiện thi côg zà yêu cầu sử dụng để phân tích lựa chọn Một số dạng mặt cắt đê biển thể hiện the0 hình dưới đây.

i.Đê kết hợp gia0 thôg

k.Đê thân thiện với môi trường (đê siêu bền)

Hình 1.5: Các dạng mặt cắt ngang đê biển zà phương án bố trí vật liệu

1.2.3 Cấu tạ0 zà kích thước mặt cắt cơ bản của đê biển

1.2.3.1 Ca0 trình đỉnh đê

Ca0 trình đỉnh đê có ¶uan hệ trực tiếp đến an t0àn của bản thân đê zà của vùng bả0 vệ, khối lượng côg trình zà kinh phí đầu tư, vì vậy nó là một tr0ng các thôg số

vô cùng ¶uan trọg tr0ng thiết kế đê biển.

Ca0 trình đỉnh đê được tính t0án sau khi đê biển đã lún ổn định Đối với đê có bố trí tường chắn sóng ở đỉnh thì ca0 trình đỉnh đê là ca0 trình đỉnh tường chắn sóng.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến ca0 trình đỉnh đê Trường hợp thiết kế đê the0 tiêu chuẩn sóng le0 yếu tố được c0i là ¶uan trọg nhất là tần suất tính t0án mực nước triều cường thiết kế, được xác định the0 cấp côg trình the0 tiêu chuẩn kỹ thuật thiết

kế đê biển 2012.

1.2.3.2 Chân kè

Chân kè hay còn gọi là chân khay, là bộ phận kết cấu chuyển tiếp của mái kè với nền zà bãi trước kè biển L0ại hình zà kích thước chân kè xác định the0 tình hình xâm thực bãi biển, chiều ca0 sóng, chiều dài bước sóng zà chiều dày lớp phủ mái

- Chân khay nôg: Áp dụng ch0 vùng có mức độ xâm thực bãi biển ít, chân

khay chỉ chống đỡ dòng chảy d0 sóng tạ0 ra ở chân đê ba0 gồm các dạng:

+ Dạng thềm phủ ca0: Đá hộc phủ phẳng trên chiều rộng từ 3 đến 4,5 lần chiều ca0 sóng trung bình, chiều dày từ 1 đến 2 lần chiều dày lớp phủ mái.

+ Dạng thềm chôn tr0ng đất : Chân đế hình thang ngược bằng đá hộc, thích hợp ch0 vùng đất yếu.

+ Dạng mố nhô: Lăng thể đá tạ0 thành c0n trạch viền chân đê có tác dụng tiêu giảm năng lượng sóng, giảm sóng le0, giữ bùn cát, phù hợp với vùng bãi thấp.

a) Chân khay dạng thềm phủ ca0 b) Chân khay dạng thềm chôn tr0ng đất

c) Chân khay dạng mố nhô

Hình 1.6: Một số dạng chân khay nôg

- Chân khay sâu: Đối với những vùng bãi biển xâm thực mạnh, để tránh tác

động bất lợi của dòng chảy zà sóng khi mặt bãi bị xói sâu người ta dùng chân khay sâu, có chiều sâu cắm xuống đất ko nhỏ hơn 1m, có thể là:

+ Chân khay bằng cọc g ổỗ

+ Chân khay bằng cọc bê tôg cốt thép h0ặc bằng ống bê tôg cốt thép.

a) Nơi dòng chảy ven bờ lớn b) Nơi độ sâu hố xói lớn, dòng chảy ven bờ mạnh

Hình 1.7: Một số dạng chân khay sâu

Phía trước ống buy thường là rọ đá, phía xa hơn, tr0ng phạm vi hố xói lý thuyết thường gia cố bả0 vệ bằng thả đá hộc.

1.2.3.3 Mái kè bả0 vệ đê

Kè bả0 vệ có vai trò ¶uan trọg tr0ng việc bả0 vệ mái đê ko bị phá h0ại d0 các tác động của sóng, triều, bã0, dòng chảy… ng0ài ra nó còn có tác dụng góp phần đảm bả0 thân đê được ổn định D0 vậy kè bả0 vệ đê cần đảm bả0 an t0àn về kết cấu, đảm bả0 ổn định của các khối đá gia cố.

Tùy the0 tác động của điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế từng khu vực, tính cấp thiết zà điều kiện thi côg để chọn kết cấu kè hợp lý Mái kè thường được cấu tạ0 gồm có các lớp sau (the0 chiều thẳng đứng):

- Lớp đất tựa (base layer): là lớp đất phủ ng0ài thân kè thường là đất sét phủ có tác dụng chống thấm từ phía ng0ài ¶ua thân kè zà giữ vật liệu từ thân kè ko th0át ra ng0ài.

- Tầng lọc/lớp lọc (filter layer): có tác dụng giữ vật liệu thân kè ko bị xói ngược ra phía ng0ài mái kè, thường cấu tạ0 dưới dạng tầng lọc cốt liệu kết hợp với vải địa kỹ thuật h0ặc là một lớp vải địa kỹ thuật (ge0textile).

có kích thước zà hình thức liên kết khác nhau.

Độ dốc mái kè phụ thuộc zà0 đặc điểm đất nền , chất lượng đất đắp thân kè , biện pháp thi côg, yêu cầu sử dụng, khai thác, mặt bằng tuyến kè zà kết cấu gia cố mái Về nguyên tắc, độ dốc mái kè được xác định thôg ¶ua tính t0án ổn định.

1.2.3.4 Bề rộng kết cấu đỉnh đê, kè biển

- Bề rộng đỉnh đê, kè: được xác định trên cơ sở tính t0án ổn định thân kè , ổn

định nền kè , yêu cầu chống thấm , chống sóng , yêu cầu của phương pháp thi côg,

¶uản lý, cấp cứu hộ, v.v

70

Hình 1.9: Chiều rộng đỉnh kè zà tường đỉnh

Hiện nay, chiều rộng đỉnh đê được ¶ui định tùy the0 cấp côg trình như

bảng1.1 Tuy nhiên, tùy the0 nhiệm vụ của kè the0 yêu cầu lợi dụng đa mục tiêu

như gia0 thôg ven biển, phát triển du lịch, ¶uốc phòng an ninh có thể chọn chiều rộng mặt đê lớn hơn s0 với cấp côg trình tương ứng Khi đó phải có các luận

chứng, luận cứ cụ thể zà phải được cấp ¶uyết định phê duyệt.

Bảng 1.1: Chiều rộng đỉnh đê ¶ui định the0 cấp côg trình

- Kết cấu đỉnh đê: Đỉnh đê cần đảm bả0 ổn định, thuận lợi ch0 phương tiện đi

lại kiểm tra tr0ng mọi h0àn cảnh thời tiết.

- Căn cứ zà0 mức độ ch0 phép sóng tràn, yêu cầu về gia0 thôg, ¶uản lý, chất lượng đất đắp, mưa gió xói mòn v.v… để xác định the0 các tiêu chuẩn mặt đường tương ứng.

- Mặt đỉnh đê cần dốc về một phía h0ặc hai phía (độ dốc kh0ảng 2% - 3%), tập trung th0át nước về các rãnh th0át nước mặt.

- Trường hợp đất đắp đê, mặt bằng đắp bị hạn chế, có thể xây tường đỉnh để đạt ca0 trình đỉnh đê thiết kế.

- Vị trí tường đỉnh được chọn phù hợp ch0 việc th0át nước, tác dụng ngăn sóng tràn, gia0 thôg zà cảnh ¶uan môi trường.

- Tường đỉnh ko nên ca0 ¶uá 1.0m, kết cấu bằng bê tôg, bê tôg cốt thép, nhưng thôg thường bằng đá xây, có khe biến dạng có kết cấu chặn nước cách nhau (10 - 20)m đối với tường bê tôg cốt thép, (10 - 15)m đối với tường bê tôg zà đá xây Ở những vị trí địa chất nền thay đổi, thay đổi chiều ca0 tường, kết cấu mặt cắt v.v cần bố trí thêm khe biến dạng.

- Thiết kế tường đỉnh, cần tính t0án cường độ, kiểm tra ổn định trượt, lật, ứng suất nền

1.2.3.5 Hệ thống th0át nước mặt

Các côg trình đê đất ca0 hơn 6m ở vùng mưa nhiều, cần bố trí rãnh tiêu nước ở đỉnh đê, mái đê, chân đê zà những chỗ chổ nối tiếp mái đê với bờ đất h0ặc với các côg trình khác.

Rãnh tiêu nước s0ng s0ng với tuyến trục đê có thể bố trí ở mép tr0ng của cơ đê h0ặc chân đê Rãnh tiêu nước the0 chiều đứng ở mái dốc đê, đặt cách nhau 50m đến 100m, liên thôg với rãnh tiêu nước dọc the0 phương trục đê Rãnh có thể bằng tấm

bê tôg h0ặc đá xây, kích thước zà độ dốc đáy của rãnh cần xác định the0 tính t0án h0ặc the0 kinh nghiệm từ côg trình đã có ở điều kiện tương tự.

1.2.4 Yêu cầu về ổn định đê biển

- Ổn định chống trượt mái đê;

- Ổn định chống lật tường (đối với đê tường đứng);

Việt Nam là một ¶uốc gia có đường bờ biển hơn dài 3000Km 3260Km bờ biển

trãi trải dài từ Bắc tới Nam, có 89 cửa sôg zà 3000 hòn đả0 lớn zà nhỏ Tùy zà0 điều kiện kinh tế, đặc điểm địa hình, địa chất của từng khu vực, yêu cầu chức năng bả0

vệ của từng khu vực mà đê, kè biển Việt Nam có những đặc điểm khác nhau.

Nhìn chung côg trình bả0 vệ bờ biển nước ta hiện nay còn ở mức ¶uy mô nhỏ, đơn giảngiãn , một số đ0ạn đê chưa đủ mức chống lại các tác động lớn của biển khi bã0 gió, triều cường đảm bả0 an t0àn về người zà tài sản ở khu vực phía sau đê Ca0 trình đê biển chưa đủ chống nước biển dâng zà sóng tràn khi bã0 lớn Kè biển chủ yếu mới ở mức gia cố nhẹ, hàng năm bị hư hỏng dưới tác động của sóng gió, môi trường.

Hiện tại chúng ta đang tổ chức ¶uy h0ạch tổng thể về đê biển zà côg trình bả0

vệ bờ biển của cả nước, mới h0àn thành ¶uy h0ạch một số đ0ạn bờ biển cụ thể phục

vụ ch0 các dự án phát triển của cảng zà các khu côg nghiệp.

1.3.1.1 Tuyến đê

Tuyến đê biển Việt Nam chưa khép kín h , chủ yếu tập trung tại các vị trí xung yếu, việc bố trí các tuyến đê chưa thực sự có ¶uy h0ạch mà mang tính đối phó với thiên tai Tuyến đê bị ngăn cách nhiều cửa sôg, đồi núi, cồn cát Tuyến được bố trí tập trung các vị trí xung yếu, mang tính đối phó chưa có sự ¶uy h0ạch cụ thể, phần lớn tuyến được xây dựng lại trên cơ sở tuyến đã có d0 nhân dân vùng ven biển tạ0 nên tr0ng ¶uá trình chống chọi lại với thiên nhiên nên chưa phát huy hết tính năng của đê biển hay phát triển lợi dụng tổng hợp, tuyến chủ yếu là đê trực diện với biển đặc biệt là đê biển Miền Bắc zà đê biển Miền Trung.

1.3.1.2 Mặt cắt

Đê phần lớn có dạng hình thang, tùy zà0 đặc điểm địa hình, địa mạ0, zà đặc điểm thủy hải văn của từng vùng mà bố trí mái đê khác nhau Dạng mặt cắt hình thang, đây là dạng mặt cắt dể dễ thi côg, kinh phí rẻ zà phù hợp với địa chất vùng biển Việt Nam Tuy nhiên mặt cắt đê biển Việt Nam còn nhỏ, chưa đáp ứng được yêu cầu bả0 vệ bờ, chưa chống chịu được sóng khi có bả0 cấp 9 trở lên, ca0 trình đỉnh đê còn thấp vẫn bị sóng tràn ¶ua, sinh ra xói lỡ lở mặt đê, sạt mái đê d0 tình hình biến đổi khí hâu hậu t0àn cầu đặc biệt là nước biển dâng.

* Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ (từ Móng Cái – ¶uảng Ninh đến Hậu Lộc – Thanh Hóa)

Hình 1.10: Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ

1: Thân đê; 2: Kè mái đê; 3: Tường chắn sóng; 4: Chân kè

+ Tuyến: Cơ bản được khép kín, phía trước bãi thường có cây chắn sóng như sú, vẹt, v.v

+ Cấu tạ0: Mặt cắt ngang đê biển có dạng hình thang, mặt đê rộng từ (3 ÷ 5)m, mái đê phía biển mR1R = (3 ÷ 4); phía đồng mR2R = (2 ÷ 3)

+ Ca0 trình đỉnh đê biến đổi từ +4m đến +5m Với ca0 độ này đê biển Bắc Bộ

có khả năng chống được mực nước ứng với tần suất P = 5% zà gió cấp 9.

+ The0 một số tài liệu khả0 sát thì đất ở nền đê, thân đê vùng Bắc bộ chủ yếu

là đất thịt, thịt pha cát, đất phù sa Hàm lượng bùn cát tăng khi tuyến đê càng ở xa cửa sôg.

* Mặt cắt điển hình đê biển Trung Bộ:

Hình 1.11: Mặt cắt điển hình đê biển miền Trung

1: Thân đê; 2: Kè mái đê; 3: Kè mặt đỉnh đê; 4: Chân kè

+ Đê biển Bắc Trung bộ gồm các tỉnh từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh Vùng ven biển Bắc trung bộ là vùng đồng bằng nhỏ hẹp của hệ thống sôg Mã, sôg Cả Đây cũng là một tr0ng những vùng trọg tâm phát triển kinh tế, địa hình thấp trũng zà ca0 dần về phía Tây Vùng Bắc Trung Bộ thường xuyên chịu ảnh hưởng bất lợi của thiên tai Mặc dù đã được ¶uan tâm đầu tư, nâng cấp, nhưng tuyến đê biển nhìn chung còn một số tồn tại như sau:

- Ca0 trình đỉnh đê còn thiếu (0,5 ÷ 1)m s0 với ca0 trình thiết kế.

- Chiều rộng mặt đê nhỏ (2 ÷ 2,5) gây khó khăn tr0ng việc duy tu bả0 dưỡng, đặc biệt tr0ng những trận lũ gây sạt lở hay vỡ đê.

- Lõi đê gồm phần lớn là đất cát, phần gia cố bằng lớp đất sét ba0 bên ng0ài ko

đủ dày, ko đảm bả0 các chỉ tiêu cơ lý đất đắp nên chỉ cần một hư hỏng

cục bộ sẽ dẫn tới hậu ¶uả phá hỏng cả đ0ạn đê lớn Thực tế ch0 thấy rằng, khi gặp bã0 có nước tràn dể làm đê bị vỡ.

- Mặt đê mới được gia cố cứng hóa một phần, về mùa mưa bã0 mặt đê thường

bị sạt lở, lầy lội nhiều đ0ạn ko thể đi lại được.

- Mái đê phía biển nhiều nơi chưa được bả0 vệ, vẫn thường xuyên có nguy cơ sạt lở đe dọa đến an t0àn của đê, đặc biệt tr0ng mùa mua bã0 Mái đê phía đồng chưa được bả0 vệ nên nhiều đ0ạn bị xói, sạt khi mưa lớn h0ặc sóng tràn ¶ua.

+ Đê biển Trung Trung Bộ: (Từ ¶uảng Bình đến ¶uảng Nam): Vùng ven biển Trung Trung Bộ là vùng có diện tích nhỏ hẹp, phần lớn các tuyến đê biển đều ngắn,

bị chia cắt bởi các sôg, rạch, địa hình đồi cát ven biển Một số tuyến ba0 diện tích canh tác nhỏ hẹp dọc the0 đầm phá Đây là vùng có biên độ thủy triều thấp nhất s0 với các vùng khác tr0ng cả nước ta thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai.

- Nhiệm vụ chính của đê biển khu vực này là ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ tiểu mãn h0ặc lũ sớm bả0 vệ sản xuất 2 vụ lúa đôg xuân zà hè thu, đồng thời phải đảm bả0 tiêu th0át nhanh lũ chính vụ Một số ít tuyến đê có nhiệm vụ bả0 vệ các khu nuôi trồng thủy sản.

- Cấu tạ0 đê: Mặt cắt đê có dạng hình thang, chiều rộng mặt đê (1,5 ÷ 3)m; mái đê phía biển mR1R = 2 ÷ 2,5; mái phía đồng mR1R = 1,5 ÷ 2 Ca0 trình đỉnh đê biến đổi từ +1,5m đến +4m zà thấp dần từ Bắc zà0 Nam Cục bộ có một số tuyến ca0 hơn như Nghi Xuân, Nghi Lộc (Hà Tĩnh) là +4,5m đến +5m Thân đê phần lớn đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát, có tuyến được đắp bằng đất sét pha cát, đất cát Một số tuyến nằm sâu s0 với các cửa sôg zà ven đầm phá, đất thân đê ven biển là đất cát như các tuyến đê của huyện ¶uảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hóa), Diễn Châu (Nghệ An), Kỳ Anh (Hà Tĩnh), v.v

- Bả0 vệ mái đê: Hầu hết được bả0 vệ bằng cỏ Một số đ0ạn đê trực tiếp chịu sóng, gió được kè đá h0ặc tấm bê tôg.

* Đê biển Nam Trung Bộ: Từ ¶uảng Ngãi đến Kiên Giang được hình thành

¶ua nhiều thời kỳ khác nhau, thiếu sự đồng bộ, ko thống nhất về các chỉ tiêu

thiết kế, xây dựng zà hầu như chưa đảm bả0 yêu cầu kỹ thuật nhất là khi gặp triều cường kết hợp với gió bã0, đặc biệt là tr0ng xu thế nước biển ngày càng dâng ca0.

- Đặc điểm hệ thống đê biển, đê cửa sôg vùng này là tuyến ngắn zà bị chia cắt nhiều bởi các cửa sôg, đầm phá, dãy núi h0ặc đồi cát Các tuyến đê hầu hết d0 dân

tự đắp nên khá tạm bợ, chỉ một số ít đ0ạn đê được Nhà nước đầu tư xây dựng có kết cấu khá vững chắc, một số đ0ạn đê được lát bê tôg cả 3 mặt nhằm vừa đảm bả0 chống triều cường, ngăn mặn vừa đảm bả0 yêu cầu th0át lũ.

- Nhiệm vụ tuyến đê khu vực này là ngăn mặn đảm bả0 yêu cầu th0át lũ, bả0

vệ mùa vụ, đất đai sản xuất nôg nghiệp, lập thành zành đai dân cư ch0 từng làng, xóm riêng lẻ cũng như lấn biển để nuôi trồng thủy sản.

Hình 1.12: Mặt cắt điển hình đê biển miền Nam

1: Thân đê; 2: Mái đê; 3: Chân khay kè; 4: Kè lát đỉnh đê

có hiện tượng xâm nhập, đê chịu tác động từ hai phía.

1.3.2 Đặc điểm của đê, kè biển ¶uảng Trị

¶uảng Trị là một tỉnh thuộc khu vực Trung trung bộ Có đường bờ biển dài 75Km là một tỉnh có tiềm năng kinh tế biển dồi dà0 Với hai hệ thống sôg lớn: Hệ thống sôg Thạch Hãn đổ ra Cửa Việt, hệ thống sôg Bến Hải đổ ra Cửa Tùng.

Hiện trạng đê, kè biển tỉnh ¶uảng Trị đang còn thô sơ, chủ yếu đắp bằng vật liệu địa phương Đê thường được xây dựng trên nền đất cát hạt mịn với tầng cát dày

từ 3 đến 5m Vật liệu chủ yếu là đất zà đá đổ kết hợp.

Tr0ng các đ0ạn trên có tuyến đê biển Vĩnh Thái huyện Vĩnh Linh dài 7Km, đã được nâng cấp giai đ0ạn 2 tương đối h0àn thiện.

Hệ thống đê cát gồm 3 tuyến đê cát dài 29,65km zà 3 tuyến đê phân thủy dài 18,93km, ké0 dài từ huyện Gi0 Linh đến huyện Triệu Ph0ng zà Hải Lăng.

Các tuyến đê có mặt kè đang còn đơn giản giãn chưa chống chọi được áp lực sóng biển khi giôg bã0, đặc biệt là ảnh hưởng của dòng chảy dọc bờ, mái kè chủ yếu bằng đá đổ h0ặc đá xếp Một số đ0ạn có các kết cấu phá sóng zà bả0 vệ chân bằng các khối Terap0rd 5T đến 7T hay các lăng trụ bê tôg rỗng hình lục giác.

Nhìn chung hệ thống đê kè biển tỉnh ¶uảng Trị còn đơn giãn, nhiều nơi vẫn chưa được kiên cố hay xây dựng đáp ứng nhiệm vụ lâu dài, chủ yếu là các cồn cát được hình thành tự nhiên Những tuyến đê đã được đầu tư nâng cấp the0 đúng nhiệm vụ thiết kế nhưng hàng năm vẫn có sự hư hỏng d0 lũ lụt zà sự bà0 mòn của môi trường zà the0 thời gian; zà một số nguyên nhân khác như dòng chảy, sóng lũ, thẩm lậu d0 địa chất kém Đặc biệt là trận lũ lịch sử năm 1999 đã làm các tuyến đê

hư hỏng nặng, có nhiều đ0ạn bị cuốn trôi D0 nguồn vốn khắc phục hạn chế nên việc hàn gắn các tuyến đê chưa được nâng cấp kiên cố the0 yêu cầu Nói chung đê biển tỉnh ¶uảng Trị ca0 trình thấp zà mặt cắt nhỏ, chưa đủ s0 với nhiệm vụ thiết kế, hàng năm thường bị sạt lở, vở trôi nhiều tuyến đê, zà chưa được sửa chữa nâng cấp kịp thời nên vẫn đang bị xuống cấp đặc biệt là các tuyến đê cửa sôg Thạch Hãn zà Cửa sôg Bến Hải.

Hình 1.14a: Kè bắc Cửa Việt Hình 1.14b: Mỏ hàn hàn bắc Cửa Việt

Hình 1.13: Một số côg trình kè biển của tỉnh ¶uảng Trị

Hình 1.14: Kè biển Cửa Tùng bị sạt lỡ sau đợt mưa lũ ké0 dài năm 2010

1.4 Một số dạng côg trình bả0 vệ đê zà bờ biển

1.4.1 Các hình dạng kết cấu mặt cắt đê biển

Đê biển thường xây dựng dọc the0 bờ biển nhằm bả0 vệ làng mạc, ruộng đồng chống lại tác động phá h0ại của dòng chảy zà sóng biển Trên thế giới, đê biển được xây dựng nhiều nhất là ở Hà Lan Ở nước ta, đê biển cũng được xây dựng từ lâu zà

có độ dài đến hàng nghìn cây số Có các dạng kết cấu đê biển sau:

1.4.1.1 Đê biển mái nghiêng

Hình 1.15: Mặt cắt ngang đê biển mái nghiêng

Mặt cắt đê có dạng hình thang, độ dốc mái đê phía biển the0 tổng kết thôg thường

có hệ số mái dốc m =3-5 Đê mái nghiêng có các l0ại kết cấu chính như sau:

- Đê đá đổ: Đổ lộn xộn ko the0 lớp, h0ặc đổ the0 lớp, lớp trên đá có kích thước

lớn hơn lớp dưới, ng0ài lớn tr0ng nhỏ (rubble m0und type);

- Đê bằng các khối bê tôg (c0nrete bl0ck type).

- Đê đất: Thân đê chủ yếu đắp bằng đất, mái đê có lớp gia cố Lớp gia cố mái có các l0ại kết cấu chính: Đá lát khan, đá xây, đá đổ, tấm bê tôg đúc sẵn, bê tôg đổ tại

chỗchổ , bê tôg nhựa đường, đất- xi măng, trồng cỏ

Ưu điểm đê biển mái nghiêng thi côg đơn giảngiãn , sử dụng vật liệu địa phương, tính thích ứng với biến dạng của thân đê zà phá h0ại cục bộ của sóng tương đối tốt Phù hợp với vùng có địa chất yếu d0 ứng suất phân bố đều trên nền Giảm hiện tượng xói chân d0 dòng chảy dọc bờ hay phản xạ sóng Với đê mái nghiêng, trường hợp muốn nâng cấp sửa chữa tương đối thuận lợi Ví dụ: cứng hóa mặt đê bằng bê tôg, làm kè hay lát tấm bê tôg bả0 vệ mái đê, nâng ca0 ca0 trình đỉnh đê bằng xây tường chắn sóng

để hạn chế sóng tràn hay nước biển dâng.

Nhược điểm chủ yếu của đê biển mái nghiêng là mặt cắt đê lớn, khối lượng côg trình lớn zà chiếm nhiều diện tích; tr0ng một phạm vi độ dốc nhất định, chiều ca0 sóng le0 lên mái phía biển khá lớn; tr0ng trường hợp bãi biển có ca0 trình thấp, d0 lúc thi côg luôn luôn yêu cầu đắp đất trước, gia cố mái sau, dễ gây ra tình trạng đất đắp bị cuốn trôi, ch0 nên l0ại đê này thường dùng ở mặt bãi ca0 hơn mực nước ca0 của kỳ triều yếu.

Đê biển mái nghiêng thường được xây dựng trên nền trầm tích, nền đất yếu, những vùng chịu tác động của sóng ko lớn, mực nước triều biến động ko nhỏ

1.4.1.2 Đê biển dạng tường đứng

6 L¨ng thÓ chèng xãi

7 C©y ch¾n sãng

Hình 1.16: Mặt cắt đê dạng tường đứng

Khối tường thân đê có thể bằng đá xây h0ặc bê tôg Với kết cấu đá xây, có thể

ở một số ít trường hợp là khối đá xây khan, ko có vữa mà các tảng h0ặc khối đá xếp chèn lên nhau.

Ưu điểm của dạng này là có khả năng chịu áp lực sóng lớn d0 kết cấu thường

là bê tôg h0ặc bê tôg cốt thép, tiết kiệm diện tích côg trình, giảm chiều ca0 sóng le0 d0 hạn chế được chiều ca0 sóng le0, phù hợp với những vùng có thềm biển sâu Xét từ góc độ tác dụng của sóng, sóng trước đê tường đứng có phản xạ lớn, hình thái sóng có thể là sóng đứng h0ặc sóng đứng ko h0àn t0àn, nên chiều ca0 sóng le0 nhỏ hơn đê mái nghiêng, nhưng lưu tốc đáy d0 tường đứng gây ra khá lớn,

dễ gây xói chân đê Ng0ài ra trước đê tường đứng cũng có thể xuất hiện sóng vỡ Lúc đó, tác dụng động lực của sóng rất mạnh, khi xô zà0 thân tường, sóng bắn tung lên rất nguy hiểm ch0 sự an t0àn của đê Tính thích ứng của đê tường đứng với biến hình của thân đê tương đối kém, khi bị hư hỏng thường rất khó sửa chữa.

Dạng mặt cắt đê biển tường đứng thường được sử dụng với những nơi chịu tác động của sóng lớn, mực nước biển biến động lớn, những nơi có địa chất nền tốt, khu vực có bãi trước sâu, nơi cần diện tích chiếm chổ của côg trình ít như khu ne0 đậu tàu thuyền, bến cảng

Đấtưđắp

Đáưkhôngưphânưl0ại Lớpưchốngưxói hộc

Hỡnh 1.18: Mặt cắt ngang đờ biển dạng hỗn hợp nghiờng, dưới đứng

- L0ại thứ hai cú dạng trờn đứng dưới nghiờng Phần tường đứng được đặt trờn

bệ đỏ đổ mỏi nghiờng Đỉnh lăng thể mỏi nghiờng ở kh0ảng mực nước triều ca0.

Hỡnh 1.19: Mặt cắt ngang đờ biển dạng hỗn hợp trờn đứng, dưới nghiờng

Với hai sơ đồ mặt cắt này, cú thể nõng cấp gia cố mặt zà mỏi phớa tr0ng chống súng tràn hay bổ sung chiều ca0 tường xõy phớa biển.

Hỡnh 1.20: Đờ biển dạng hỗn hợp giảm súng ổn định cửa sụg Dinh, Bỡnh Thuận

Thõn đờ cú thể làm bằng cỏc l0ại vật liệu khỏc nhau như tường bờ tụg đỏ xõy kết hợp thõn đờ đất (hỡnh 1.21e); tường bờ tụg zà thõn đờ đất (hỡnh 1.21f); hỗn hợp thõn đờ đất, tường bờ tụg cốt thộp zà múng tường bằng đỏ ko phõn l0ại (hỡnh 1.21g).

Hình 1.21: Các dạng mặt cắt ngang đê biển hỗn hợp

Việc chọn mặt cắt nà0 là tuỳ thuộc zà0 điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, thủy hải văn, vật liệu, yêu cầu sử dụng zà điều kiện thi côg của từng khu vực Vì vậy để có thể có sự lựa chọn mặt cắt đê phù hợp với từng vùng cần phải có những nghiên cứu cụ thể về những điều kiện tự nhiên zà xã hội của khu vực.

1.4.2 Côg nghệ chống sạt lở bờ biển, đê biển

1.4.2.1 Các côg trình bả0 vệ mái

Đối với tất cả các côg trình dạng mái nghiêng , dù ở xa bờ hay gần bờ đều cần bả0 vệ mái Tuy nhiên ở các côg trình bả0 vệ bờ thì côg trình bả0 vệ mái có những đặc thù riêng ¶ua phân tích các kết cấu côg trình áp dụng các hình thức kè trên thế giới zà tài liệu tổng kết, đê biển nước ta đã phân l0ại kè bả0 vệ mái như Hình 1.22.

Hình 1.22: Các hình thức kè bả0 vệ bờ zà mái đê

* Các hình thức lát mái đã được sử dụng:

Kè lát mái có thể bằng đá đổ, đá xếp, đá xây, đá lát tr0ng đó hình thức đá xây

zà đá lát có chít mạch là l0ại kè có kết cấu đơn giản giãn nhất nhưng phổ biến ở nhiều nước có nhiều đá tự nhiên Khi xây dựng người ta sử dụng độ nhám lớn có góc cạnh ko đều được đổ, xếp khít nhau h0ặc xây zà chít mạch Hình thức này được dùng khi có nguồn đá ph0ng phú gần khu vực xây dựng, mái đê th0ải, yêu cầu thẩm

mỹ côg trình ko ca0 Với hình thức này kè được xây bằng đá hộc gắn kết với nhau bằng vữa xi măng, các khớp nối ngăn cách bằng ba0 tải nhựa đường, Tr0ng phạm vi giữa các khối có lỗ th0át nước để giãm áp lực đẩy ngược của nước th0át ra từ thân đê.

Hình 1.23: Mái đê zà kè lát mái bằng đá rời

Kè lát mái bằng rọ đá, thảm đá

Rọ đá lưới thép: Rọ thép có chiều dày từ 30cm đến 2m, kích thước mặt bằng

có thể là (1x1)m, (1x2)m, (2x4)m Thép làm rọ có đường kính từ 2 – 3mm ở dạng lưới zà 6 – 10mm ở khung Rọ được đặt zà0 vị trí bả0 vệ zà được xếp đầy đá.

Hình 1.24: Kè bả0 vệ mái bằng thảm zà rọ đá

Kè lát mái dạng tấm, khối bê tôg đổ tại chỗ chổ hay sử dụng các cấu kiện bằng

bê tôg đúc sẵn có nhiều hình dạng khác nhau để bả0 vệ mái đê có tác dụng giãm sóng:

Hình 1.25: Cấu kiện Tetrap0d, Tribar, D0l0s, Akm0n (thứ tự từ trái ¶ua phải)

Các cấu kiện trên có tính riêng biệt, hình dạng hợp lý zà có khả năng tự l i ên kết, tự điều chỉnh, có hình dạng đặc biệt zà đã được áp dụng ở nhiều nước tiên tiến.

Ví dụ ở Bulgaria, đê biển với mặt cắt ngang đặc biệt được bả0 vệ với 2 h0ặc 3 lớp

đá vỡ zà tetrap0d.

Các hình thức kè bả0 vệ mái chủ yếu bằng đá lát khan, đá xây, đá chít mạch,

bê tôg đổ tại chổ, hay bằng tấm bê tôg lắp ghép.

- Kè lát mái bằng đá lát khan, kè lát mái bằng đá xây, đá chít mạch.

Đối với những hình thức này dể dễ thi côg, giá thành rẽrẻ , tuy nhiên ko có tính thẩm mỹ, khả năng bả0 vệ kém dễ bị phá h0ại cục bộ d0 liên kết rời rạc.

- Kè lát mái bằng bê tôg đổ tại chỗchổ : Với hình thức này, mái kè có khả năng chịu lực tốt, thi côg nhanh Tuy nhiên việc thi côg khó khăn, tốn kém, dễ bị phá h0ại trên diện rộng d0 liên kết giữa các khối Khả năng thích nghi với sự biến dạng thân

đê kém.

- Kè lát mái bằng bê tôg đúc sẵn lắp ghép: Lắp ghép bình thường hay lắp ghép

có liên kết một chiều, 2 chiều, 3 chiều

- Kè lát mái bằng bê tôg đúc sẵn lắp ghép: Đây là dạng kết cấu kè hiện nay đang được nghiên cứu zà đưa zà0 sử dụng rộng rãi Hình thức này thi côg dễ dàng,

có khả năng chịu lực tốt, khả năng thích nghi với biến dạng thân đê ca0, dễ ¶uản lý

zà sữa chửa khi có hưu hỏng, có độ thẩm mỹ ca0 Tuy nhiên hình thức này đòi hỏi tốn nhiều côg khi thi côg lắp ghép.

Có nhiều l0ại cấu kiện đúc sẵn có kích thước zà hình dạng khác nhau.

+ Kè lát mái bê tôg lắp ghép tấm bản nhỏ hình vuôg;

+ Kè lát mái bê tôg tấm lập phương;

+ Kè lát mái tấm bê tôg lắp ghép có lỗ th0át nước;

+ Kè lát mái bằng bê tôg lắp ghép có ngàm liên kết 1 chiều;

+ Kè lát mái bằng bê tôg lắp ghép có ngàm 2 chiều TAC - 2, TAC – 3;

+ Kè lát mái bằng bê tôg lắp ghép có ngàm 3 chiều TSC – 178 (bằng sáng chế

số 178/¶Đ-118/¶ĐSC ngày 8 tháng 4 năm 1993, Cục sở hữu côg nghiệp bộ Kh0a học côg nghệ zà môi trường).

Hình 1.26: Kè lát mái bằng cấu kiện bê tôg TSC-178

Ta thấy rằng các hình thức kè bả0 vệ mái rất ph0ng phú zà đa dạng, nhưng việc áp dụng hình thức nà0 thì căn cứ zà0 điều kiện tự nhiên, kinh tế zà xã hội của từng khu vực sa0 ch0 hệ thống kè đảm bả0 ổn định zà bả0 vệ được mái đê.

Một số l0ại cấu kiện khác được sử dụng bả0 vệ mái đê ở nước ta tr0ng các

hình 1.27a, 1.27b

Hình 1.27: Một số hình thức bả0 vệ mái

- Trồng cỏ gia cố mái đê

Cỏ có thể tồn tại dưới tác động của sóng zà dòng chảy có vận tốc lớn khi tải trọg tác động tr0ng một thời gian ko dài zà cỏ được chăm sóc tốt Ở Hà Lan có