Nghiên cứu các giải pháp tăng tuổi thọ công trình đê biển chống lại biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở việt nam

Cụ thể là bão xảy ra với tần suất và cường độ tăng lên kéo theo lượng bốc hơi tăng cao; mùa mưa ngắn nhưng lượng mưa và cường độ mưa lớn hơn, trong khi mưa mùa đông giảm rõ rệt…Tất cả nh

-

NGUYỄN THU HUYỀN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TĂNG TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH ĐÊ BIỂN CHỐNG LẠI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG Ở VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

MÃ SỐ: 60 - 58 - 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ QUỐC VƯƠNG

HÀ NỘI - 2012

Tên tôi là Nguyễn Thu Huyền Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực

và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào

Học Viên

Nguyễn Thu Huyền

M Ở ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Hiện nay, Việt Nam có khoảng trên 2800km đê biển thuộc 28 tỉnh và thành phố, bảo vệ khoảng 0,7 triệu ha đất canh tác, kho đô thị, khu công nghiệp, cảng với khoảng 5 triệu dân

Trong những năm gần đây do ảnh hưởng biến đổi khí hậu toàn cầu diễn

biến thời tiết thất thường và có xu thế ác liệt hơn Cụ thể là bão xảy ra với tần

suất và cường độ tăng lên kéo theo lượng bốc hơi tăng cao; mùa mưa ngắn

nhưng lượng mưa và cường độ mưa lớn hơn, trong khi mưa mùa đông giảm

rõ rệt…Tất cả những biến đổi dị thường đó gây ra những hậu quả nặng nề, trong đó mực nước biển tăng với tốc độ lớn từ 50cm – 100cm/100 năm kéo theo sự gia tăng của các đặc trưng thuỷ động lực vượt thiết kế gây ra tràn

nước qua đê phá hỏng lớp bảo vệ, xói thân đê, phá hoại từng phần tién tới phá hỏng cả đoạn đê biển Cũng do điều kiện thuỷ động lực lớn hơn làm vận tốc dòng chảy do sóng và thuỷ triều gia tăng gây xói và hạ thấp bãi, phá hỏng các

kết cấu bảo vệ đê dẫn đến làm giảm tuổi thọ của công trình

Trước những thách thức về nguy cơ của nước biển dâng do biến đổi khí hậu toàn cầu, do tác động bất lợi của thiên nhiên hoặc những tác động chưa phù hợp của con người và những đòi hỏi trong phát triển kinh tế, xã hội vùng ven biển …kịp thời đề xuất các giải pháp cả trước mắt và lâu dài để phòng tránh hoặc thích ứng với những tác động đó, đảm bảo an sinh và phát triển bền vững của các địa phương ven biển Vì vậy cần nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ mới để đảm bảo ổn định và độ bền của đê biển khi có sóng và triều cường tràn qua

Ở Việt Nam, bê tông cốt thép đã được người Pháp đưa vào sử dụng ngay

từ những năm cuối của thế kỷ 19 Tuy nhiên phải sau năm 1960, khối lượng công trình BTCT xây dựng trong môi trường biển mới tăng lên đáng kể

Qua hơn một thế kỷ sử dụng, độ bền (tuổi thọ) thực tế của các công trình

bê tông cốt thép được các quốc gia trên thế giới tổng kết như sau:

+ Trong môi trường không có tính xâm thực, kết cấu BTCT có thể làm việc bền vững trên 100 năm

+ Trong môi trường xâm thực vùng biển, hiện tượng ăn mòn cốt thép

và bê tông dẫn đến làm nứt vỡ và phá huỷ kết cấu bê tông và BTCT có thể xuất hiện sau thời gian sử dụng Độ bền thực tế của kết cấu BTCT phụ thuộc vào mức độ xâm thực của môi trường và chất lượng vật liệu sử dụng (cường độ bê tông, mác chống thấm, khả năng chống ăn mòn, chủng loại xi măng, phụ gia, loại cốt thép, chất lượng thiết kế, thi công và biện pháp quản lý, sử dụng công trình )

Vì vậy công trình xây dựng ở vùng biển nước ta, bảo trì công trình đồng nghĩa với việc áp dụng các kỹ thuật công nghệ nhằm khắc phục nguy cơ gây

ăn mòn bê tông & BTCT do môi trường xâm thực biển gây ra, cần lựa chọn

áp dụng biện pháp chống ăn mòn bổ sung thích hợp cho kết cấu trong các điều kiện làm việc có như vậy mới đạt được hiệu quả chống ăn mòn và đảm bảo được độ bền cho kết cấu trong môi trường biển

2 Mục đích của Đề tài:

Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ mới để đảm bảo ổn định và độ bền của đê biển chống lại biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước về sự thay đổi khí hậu và nước biển dâng để chọn ra hướng nghiên cứu chính

- Nghiên cứu lý luận kết hợp thực nghiệm

4 Kết quả dự kiến đạt được:

- Tìm ra được các yếu tố ảnh hưởng đến thân đê và nền đê biển

- Đưa ra được các giải pháp công nghệ mới để đảm bảo ổn định và độ bền của đê biển chống lại biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam

CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG CÔNG TRÌNH ĐÊ BIỂN VIỆT NAM

VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Thực trạng công trình đê biển Việt Nam

Theo “Đại Việt sử ký toàn thư” thì đê biển lần đầu tiên được đắp từ đời nhà lý, thuộc hai tỉnh Thái Bình, Nam Hà Đến đời Trần đê biển được đắp quy mô lớn hơn Ban đầu hình thành các bờ vùng quai đê lấn biển nhỏ theo dạng vẩy cá để nuôi tôm, cua, cá, trồng cói, trồng lúa, làm muối Khi bãi bồi đã được mở rộng các vùng bờ bao lại được quai thêm Vùng đất ngoài đê tiếp tục khai phá nuôi tôm, cá… Cứ như vậy đời này qua đời khác, diện tích trồng trọt được mở rộng Sự sống ngày một sinh sôi nảy

nở, điền trang trù phú, dân ấp đông đúc

Công cuộc ngăn mặn, chống sóng tràn được đặt lên hàng đầu Những bờ bao được nối lại thành tuyến khép kín Hiện nay dọc theo bờ biển khoảng 3200km đã hình thành hệ thống đê biển ngăn mặn chống sóng dài khoảng 2700km, trong đó khoảng 1400km trực tiếp với biển Mặt cắt đê được tôn cao

mở rộng Mái đê phía ngoài biển được trồng cỏ lát đá hoặc bảo vệ bằng các kết cấu bê tông

Mặt cắt đê có được như ngày hôm nay là một quá trình con người đã vật lộn với thiên nhiên để giữ gìn, củng cố và đắp mới bằng nhiều cách Có phần mặt cắt đê được đắp bằng đất khô theo công nghệ đầm nén Có phần mặt cắt

đê được đắp bằng đất ướt có lẫn cành cây Nền đê không đồng nhất phần lớn

là nền mềm yếu Thân đê không đồng nhất lún không đều, đặc biệt là những phần đê mới đắp bổ sung hoặc sửa chữa Sự hình thành tuyến cũng như sự hình thành mặt cắt đê biển của nước ta đã tạo ra những nét khác biệt giữa đê biển với công trình đất như đập đất nói chung và đê được đắp bằng các công

nghệ tiên tiến nói riêng Đây chính là đặc điểm cơ bản của đê biển nước ta khác với các công trình đất được đắp bằng công nghệ cao

1.1.1 Cấu tạo mặt cắt ngang của đê biển Việt Nam

Bờ biển nước ta dài từ Bắc vào Nam, qua ba miền Bắc, Trung, Nam có đặc trưng khí hậu, sắc thái địa hình riêng biệt Trong thực tế nhiệm vụ cũng như cấu tạo mặt cắt cho đê biển ở mỗi miền có những nét đặc trưng khác nhau:

1.1.1.1 Đê biển Bắc Bộ

Đê biển và đê cửa sông bắc bộ tính từ Móng Cái – Quảng Ninh đến Hậu Lộc – Thanh Hoá với chiều dài 720km, trong đó chiều dài đê trực tiếp với biển là 454km với 219km kè bảo vệ đê Nhiệm vụ của đê biển Bắc Bộ

là ngăn mặn chống sóng bảo vệ sản xuất ba vụ thâm canh tăng năng suất bảo vệ đồng muối và nuôi trồng thuỷ sản Những nét chính của đê biển được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Những nét chính đê biển bắc bộ

Địa phương Chiều

dài

bờ biển (km)

Chiều dài đê Bình

quân (m)

Mái dốc (m)

Tổng chiều dài

kè

Tổng cửa sông

Đê cửa sông

Đê trực tiếp với biển

Tổng

Quảng Ninh 260 51,9 251,1 310,2 3,5÷5,5 2÷3 134,6 10 Hải Phòng 65 60,6 53,5 114,1 3,5÷5 1,5÷3 25,1 5 Thái Bình 70 81,7 69,9 151,6 3,5÷5 1,5÷3 31,4 4 Nam Định 62 47,5 57,2 104,7 4÷5 3÷5 23,5 4 Bắc Thanh

Hoá(Hậu Lộc)

18 16,1 22,6 38,7 3,2 2 4,5 1

Từ bảng 1.1 thấy rằng 48% chiều dài đờ trực tiếp với biển đó cú kố bảo vệ, tuy nhiờn qua kiểm tra sau mỗi lần mưa bóo thỡ cú khoảng 10 - 15% kố cú khả

năng chống chịu được súng khi cú bóo cấp 9 triều cường Số đờ kố cũn lại

thường xuyờn bị hỏng phải tu sửa hàng năm

Đờ bắc bộ cú cao trỡnh đỉnh từ 3,5ữ5,5; mặt cắt đờ rộng từ 3 – 5m Mỏi

dốc đờ phớa biển mR 1 R= 3 – 4 Mỏi dốc đờ phớa đồng mR 2 R = 2 – 3

Theo cỏc tài liệu khảo sỏt thỡ đất ở nền đờ, thõn đờ ở vựng Bắc Bộ hiện nay là đất thịt , thịt pha cỏt, đất phự sa Hàm lượng cỏt tăng khi tuyến đờ càng

ở xa cửa sụng Cấu tạo mặt cắt ngang đờ phổ biến như hỡnh 1.1 Mỏi kố chống súng gồm 2 lớp: lớp ngoài trực tiếp chịu tỏc dụng của súng được làm bằng cỏc

loại vật liệu như: đỏ, bờ tụng… cú chiều dày từ 20 – 50cm; lớp thứ hai là lớp chuyển tiếp giữa lớp ỏo với thõn đờ, lớp này làm nhiệm vụ tầng lọc ngược cú

cấu tạo bằng cỏt, sỏi Thời gian gần đõy một số đoạn đờ lớp cỏt sỏi này đó được thay thế bằng vải lọc địa kỹ thuật

Phía biển Phía đồng

(1): Lớp 1 - chịu tỏc động trực tiếp của súng;

(2): Lớp 2 - lớp chuyển tiếp giữa lớp ỏo và thõn đờ

Hỡnh 1.1: Mặt cắt ngang đờ biển Bắc Bộ

Vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ là nơi có địa hình thấp trũng là một trung tâm kinh tế của cả nước - đặc biệt là sản xuất nông nghiệp, tập trung dân cư đông đúc Về mặt hình học, đê biển miền Bắc thuộc loại lớn nhất cả nước tập trung chủ yếu ở các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định Đây là vùng biển có biên độ thuỷ triều cao (khoảng 4m) và nước dâng do bão cũng rất lớn Để bảo vệ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân, các tuyến đê biển, đê cửa sông ở khu vực này được hình thành từ rất sớm và cơ bản được khép kín Tổng chiều dài các tuyến đê biển, đê cửa sông khoảng 484km, trong đó có trên 350km

đê trực tiếp biển

Đê biển Bắc Bộ có bề rộng mặt đê nhỏ khoảng từ 3,0m – 4,0m, nhiều đoạn đê có chiều rộng mặt đê <2,0m như một số đoạn đê thuộc đê Hà Nam,

đê Bắc cửa Lục, đê Hoàng Tân (tỉnh Quảng Ninh), đê biển số 5, số 6, số 7, số

8 (tỉnh Thái Bình), đê Cát Hải (Hải Phòng) Sau khi được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua dự án PAM 5325 và quá trình tu bổ hàng năm, các tuyến

đê biển nhìn chung chống được mức nước triều cao tần suất 5% có gió bão cấp 9 Tuy nhiên tổng chiều dài các tuyến đê biển rất lớn, dự án PAM mới chỉ tập trung khôi phục, nâng cấp các đoạn đê xung yếu Mặt khác do tác động thường xuyên của mưa, bão, sóng lớn nên đến nay hệ thống đê biển Bắc Bộ vẫn còn nhiều tồn tại, trong đó những tồn tại chính như:

- Nhiều đoạn thuộc tuyến đê biển Hải Hậu, Giao Thuỷ thuộc tỉnh Nam Định đang đứng trước nguy cơ bị vỡ do bãi biển liên tục bị bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân, mái kè bảo vệ mái đê biển, đe doạ trực tiếp đến an toàn của đê biển Một số đoạn trước đây có rừng cây chắn sóng nên mái đê phía biển được bảo vệ nhưng đến nay cây chắn sóng bị phá huỷ, đê trở thành trực tiếp chịu tác động của sóng, thuỷ triều nên nếu không được bảo vệ sẽ có nguy cơ vỡ bất cứ lúc nào

- Đến nay mới xây dựng được khoảng gần 90km kè bảo vệ mái trên 484km đê biển, nên những nơi mái đê phía biển chưa có kè bảo vệ hoặc

không còn cây chắn sóng vẫn thường xuyên bị sạt lở hoặc có nguy cơ sạt lở

đe doạ đến an toàn của đê biển, đặc biệt trong mùa mưa bão

- Kết cấu của kè đá đang được sử dụng: một lớp đá hộc dày 30cm xếp khan trên một lớp đá dăm dày 10cm, phía dưới là lớp vải lọc hoặc là cát Đá lát từ chân đê phía biển lên đến đỉnh đê Đối với mốt số đoạn xây dựng trong thời gian gần đây được thi công khung bêtông, trong đổ đá hộc; hoặc sử dụng cấu kiện bêtông đúc sẵn có ngàm khoá với nhau; hoặc một số đoạn thử

nghiệm sử dụng kết cấu mảng bêtông

- Một số nơi bãi biển bị bào xói, ngoài việc lát mái nhiều đoạn được làm thêm một số mỏ hàn dọc và ngang để bảo vệ Ngoài hình thức đê kè ở trên,một

số đoạn đê được kết hợp giữa đê đất và tường kè để tạo cảnh quan và giảm chi phí

Đê biển ổn định trong điều kiện khí tượng thuỷ văn bình thường Trong điều kiện bình thường đối với đoạn đê biển Bắc Bộ là gió dưới cấp 7 và mực nước triều trung bình Trong điều kiện bình thường có thể xảy ra những hư hỏng nhỏ cục bộ đối với mái đê phía biển dưới tác dụng của sóng làm dịch chuyển các hòn đá kè lát mái Xói mặt và mái đê ở hai phía tạo thành các rãnh sâu, nguyên nhân do không có đầy đủ các rãnh xương cá để gom nước và do thân những đoạn đê này đắp bằng đất có thành phần hạt cát nhiều Ngoài ra còn hay bị sạt trượt mái đê phía đồng hoặc hiện tượng rò rỉ đối với đê cửa sông khi có lũ hay triều cường

Đê mất ổn định trong điều kiện khí tượng thuỷ văn không bình thường:

mực nước triều cao hoặc trung bình, gió cấp 8 trở lên Là trường hợp đê biển

phải làm việc trong bão cấp 8, cấp 9 gặp triều cường hoặc có gió cấp 10, cấp

11 gặp triều trung bình Khi đó các dạng hư hỏng thường gặp là:

Sạt sập mái đê phía biển những đoạn có mái đá lát hoặc mái cỏ dọc theo tuyến đê, nhất là các đoạn đê trực tiếp sóng gió và có độ dốc bãi lớn Có

trường hợp mỏi sạt sập và súng nước cuốn mất 1/2 – 1/3 thõn đờ Sự sạt mỏi

đờ biển là hiện tượng phổ biến nhất về hư hỏng đờ biển Bắc Bộ khụng phải

chỉ với cỏc tuyến đờ được đắp bằng cỏt cú bọc lớp chống thấm mà đối với

những đoạn đờ cú lỏt đỏ kố bảo vệ mỏi

So với cỏc tuyến đờ biển thỡ trực tiếp với biờn thỡ cỏc tuyến đờ vựng cửa sụng ớt bị hư hỏng lớn về mỏi Cỏc tuyến đờ này phần lớn bói cú cõy chống súng và chất đất đắp đờ cũng tốt hơn

Sập mỏi đờ phớa biển và phớa đồng trờn phạm vi dài dọc theo tuyến đờ

trực tiếp súng giú Hiện tượng xảy ra khi đờ làm việc gặp triều cường và cú giú bóo trờn cấp 9, cấp 10 Đối với những đoạn đờ cú kết cấu bảo vệ yếu, súng

sẽ làm sập mỏi phớa biển Đối với những đoạn đờ bảo vệ cứng, súng tràn qua mỏi đờ phớa đồng và làm sập mỏi phớa đồng

1.1.1.2 Đờ biển Trung bộ

Phía biển Phía đồng

(1): Thõn đờ; (2): Mỏi đờ; (3): Lăng thể chống xúi; (4): Chõn kố

Hỡnh 1.2: Mặt cắt điển hỡnh đờ biển Trung bộ

Đờ biển Trung bộ từ Nam Thanh Hoỏ đến Thuận Hải cú chiều dài 1425km, trong đú 473km đờ trực tiếp với biển khoảng 30% chiều dài đờ trực

tiếp với biển đó cú kố bảo vệ mỏi, thụng số chớnh của một số tuyến đờ biển

miền Trung thể hiện ở bảng 1.2 Nhiệm vụ của đê biển miền Trung là ngăn

mặn giữ ngọt, chống lũ tiểu mãn hoặc lũ sớm đảm bảo sản xuất hai vụ đông xuân và hè thu, đảm bảo tiêu thoát lũ nhanh, bảo vệ đồng muối và nuôi trồng thuỷ sản Khác với đê biển Bắc bộ đê biển Trung bộ không có tuyến quai đê

lấn biển và không có tuyến dự phòng

Đê biển Trung bộ có mặt cắt nhỏ và thấp hơn so với đê biển Bắc bộ Mặt

cắt đê biển có cao trình từ 1,5 đến 2,5; đỉnh đê rộng từ 2 – 5m Mái dốc

thượng lưu chủ yếu được bảo vệ bằng trồng cỏ Những đoạn đê có nhiệm vụ cho lũ chính tràn qua thì không những chỉ kè mái thượng lưu để chống sóng

mà còn kè cả đỉnh đê như hình 1.2, thậm chí có nơi kè cả mái hạ lưu cho nước tràn qua

Khác với vùng cửa sông đồng bằng Bắc Bộ với cơ chế chủ yếu là bồi, còn các cửa sông miền Trung có thể thay đổi vị trí hoặc bồi hoặc xói tuỳ theo tính chất của từng cơn lũ Do đó, đê biển và cửa sông miền Trung có một tuyến đê ngoài phạm vi biến đổi của cửa sông, không có tuyến đê quai lấn

biển và không có tuyến đê dự phòng như đồng bằng Bắc Bộ

Mùa bão nước biển tràn vào làm nhiễm mặn đồng ruộng Mặt khác do đặc điểm địa hình, khí hậu, mùa kiệt thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt Do vậy đê biển miền Trung trở thành yêu cầu cấp bách để bảo vệ

sản xuất và đời sống nhân dân

Các tỉnh từ Thanh Hoá đến Hà Tĩnh, theo thống kê chiều dài các tuyến

đê biển, đê cửa sông khu vực Bắc Trung Bộ khoảng 406km Vùng ven biển

Bắc Trung Bộ là vùng đồng bằng nhỏ hẹp của hệ thống sông Mã, sông Cả

cũng là một trong những vùng trọng tâm về phát triển kinh tế, địa hình ven

biển thấp trũng và cao dần về phía Tây Đây là vùng thường xuyên chịu ảnh

hưởng của thiên tai (đặc biệt là bão, áp thấp nhiệt đới) biên độ thuỷ triều nhỏ

hơn vùng biển Bắc Bộ, vùng ven biển đã bắt đầu xuất hiện các cồn cát có thể

tận dụng được như các đoạn đê ngăn mặn tự nhiên

Vùng ven biển Trung Trung Bộ từ Quảng bình đến Quảng Nam là vùng

có diện tích nhỏ hẹp, phần lớn các tuyến đê biển đều ngắn, bị chia cắt bởi các sông, rạch, địa hình đồi cát ven biển Một số tuyến bao diện tích canh tác nhỏ

hẹp dọc theo đầm phá Đây là vùng có biên độ thuỷ triều thấp nhất, thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai

Phần lớn các tuyến đê được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát, một số tuyến

nằm sâu so với cửa sông và đầm phá đất thân đê là đất sét pha cát như đê tả Gianh (Quảng Bình), đê Vĩnh Thái (Quảng Trị) Một số đoạn đê được bảo vệ

3 mặt hoặc 2 mặt bằng tấm bê tông để cho lũ tràn qua như tuyến đê phá Tam Giang (Thừa Thiên Huế), đê hữu Nhật Lệ (Quảng Bình) Ngoài các đoạn đê trực tiếp chịu tác động của sóng, gió được xây dựng kè bảo vệ, hầu hết mái đê được bảo vệ bằng cỏ, đê vùng cửa sông được bảo vệ bằng cây chắn sóng với các loại cây sú, vẹt, đước Một số tồn tại của tuyến đê biển Trung Trung Bộ như sau: Còn 238,8km đê biển, đê cửa sông chưa được đầu tư tu bổ, nâng cấp nên còn thấp nhỏ chưa đảm bảo cao độ thiết kế

Toàn bộ mặt đê chưa được gia cố cứng hoá, về mùa mưa bão mặt đê

thường bị lầy lội nhiều đoạn không thể đi lại được

Đến nay mới có khoảng 165km được xây dựng kè bảo vệ mái, phần lớn mái đê phía biển chưa được bảo vệ, một số nơi đã được bảo vệ nhưng chưa đồng bộ hoặc chưa đủ kiên cố nên vẫn thường xuyên bị sạt lở đe doạ đến an toàn các tuyến đê biển

Chất lượng đê: Thân đê phần lớn được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát, cơ tuyến đắp bằng đất sét pha cát, đất cát Một số tuyến nằm sâu so với các cửa sông và ven đầm phá, đất thân đê ven biển là đất cát như các tuyến đê của

huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hóa), Diễn Châu (Nghệ An), Kỳ Anh (Hà Tĩnh), Vĩnh Hài, Vĩnh Trinh(Quảng Trị)…

Mái đê các tỉnh miền Trung hầu hết được bảo vệ bằng cỏ Một số đoạn đê trực tiếp chịu sóng, gió được kè đá hoặc lát tấm bêtông Một số đoạn đê nằm ở phía Tây Đầm Phá thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế được lát tấm bêtông 3 mặt cách đây gần 20 năm, tuyến đê biển Nhật Lệ thuộc Quảng Bình được lát tấm bêtông 2 mặt

Bảng 1.2: Những nét chính đê biển miền Trung

TT Địa

phương

Chiều dài

bờ biển (km)

Chiều dài đê Bình

quân (m)

Mái dốc (m)

Tổng chiều dài

kè

Tổng cửa sông

Đê cửa sông

Đê trực tiếp với biển

1.1.1.3 Đê biển Nam bộ

Đê biển Nam bộ từ Đồng Nai đến Kiên Giang với tổng chiều dài là 556km trong đó 469km đê trực tiếp với biển, theo tổng kết năm 1996 mới có 2km đê được bảo vệ bằng kè lát mái, thông số chính của một số tuyến đê biển Nam bộ thể hiện ở bảng 1.3 Nhiệm vụ của đê biển Nam bộ là ngăn mặn bảo

vệ sản xuất hai vụ lúa

Các tuyến đê biển được đắp phần lớn là sau ngày giải phóng miền Nam

năm 1975 Cao trình đê biển từ 1,5 đến 3; Mặt đê rộng từ 2 – 3m, có nhiều tuyến kết hợp đường giao thông mặt đê rộng từ 8 – 12m Mái phía biển và phía đồng có cùng một độ dốc từ 2,5 đến 3 Đến mùa nước lớn đê ngập chìm trong nước Vì vậy có đoạn đê không chỉ kè chống sóng mà còn được kè hai mái và đỉnh như hình 1.3

(

1): Thân đê; (2): Mái đê; (3): Lăng thể chống xói; (4): Mặt đê

Hình 1.3: Mặt cắt điển hình đê biển Nam bộ

B ảng 1.3: Những nét chính đê biển Nam bộ

TT Địa phương Chiều

dài bờ biển (km)

Chiều dài đê Bình

quân (m)

Mái dốc (m)

Tổng chiều dài kè

Đê cửa sông

Đê trực tiếp với biển

1.1.1.4 Một số hình thức kết cấu kè mái đê biển đã được áp dụng ở nước ta

Toàn bộ tuyến đê dài khoảng 2700km, trong đó khoảng 600km được bảo

vệ bằng nhiều hình thức kết cấu khác nhau, còn lại là vật liệu tự nhiên như cỏ, đất, các kết cấu bảo vệ mái đất đã sử dụng như: kè bảo vệ mái bằng đá lát khan, kè lát mái trong khung xây bằng đá hoặc bê tông, kè mái bằng lát bê tông đổ tại chỗ, kè lát mái bằng cấu kiện bê tông các loại, kè bằng cấu kiện bê tông khối lớn…

Hình 1.4: Kè lát đá trong khung xây bằng bê tông

Hình 1.5: Kè lát mái bằng bê tông đổ tại chỗ

Hình 1.6: Kè lát mái bằng cấu kiện bê tông các loại

1.1.1.5 Chân kè đê biển Việt Nam

Chân kè đê biển là một kết cấu có tầm quan trọng đối với việc duy trì ổn định kè cũng như đê biển Theo tổng kết về chân kè đê biển cho thấy kết cấu chân kè được sử dụng cho đê biển nước ta tương đối đa dạng:

Chân kè nổi và chân kè chìm Về thể loại kết cấu có thể chia ra loại kết

cấu cứng và kết cấu mềm Xét về hình thái liên kết với bờ có dạng kết cấu

tường chắn đất, kết cấu lăng trụ, kết cấu tựa bờ

Kết cấu chân kè phải đảm bảo các chức năng:

- Bảo vệ chống xói chân đê do tác động của sóng và dòng chảy

- Tăng cường ổn định kè bảo vệ mái dốc

- Hạn chế tối đa hiện tượng các hạt đất, hạt cát ở mái dốc đê bị sóng rút

hoặc dòng thấm kéo ra phía biển

1.1.2 Nguyên nhân hư hỏng và sự cố đê biển

Đê biển Việt Nam được tạo nên từ kinh nghiệm dân gian và được củng

cố và phát triển trên cơ sở khoa học kỹ thuật ngày càng hiện đại Tuy vậy tiềm

lực kinh tế của ta còn ở mức độ nhất định do tốc độ hiện đại hoá hệ thống đê

biển của nước ta còn hạn chế Đàu tư để nâng cấp cho đê chưa được đồng bộ

Việc trồng cây chắn sóng, tạo rừng ngập mặn chưa được chú ý Ngay cả tính

hợp lý của các tuyến đê mới cũng còn rất hạn chế

Chính vì vậy hư hỏng và sự cố đê biển hàng năm xẩy ra ở nhiều nơi, các

hư hỏng thường xuyên xảy ra đối với đê biển nước ta chủ yếu là các hư hỏng

kè bảo vệ mái và hư hỏng chân kè

Khi có bão đặc biệt là bão vượt tần suất thiết kế hợp với triều cường hiện tượng nước tràn đê xảy ra, gây ra xói mòn hạ lưư nghiêm trọng dẫn đến vỡ đê

- Nguyên nhân do lũ sông:

Đoạn trực tiếp với biển chịu ảnh hưởng của biển và hư hỏng xuất phát từ các yếu tố tự nhiên, địa mạo, địa chất và các yếu tố thuỷ động lực của biển là chủ yếu

Đoạn đê cửa sông nơi chịu tổ hợp của lũ sông và các yếu tố biển: tổ hợp này thường gây ra mực nước lớn cho đoạn cửa sông gây nước tràn qua mặt

đê, ngoài ra lưu tốc dòng chảy từ trong sông ra cũng cần phải quan tâm vì đây

có thể là nguyên nhân trực tiếp gây xói chân công trình gây trượt mái phía sông dẫn đến đổ vỡ toàn bộ con đê

- Nguyên nhân từ phía biển:

Nguyên nhân từ phía biển được xem là nguy hiểm nhất bao gồm bão,

nước dâng kết hợp với thuỷ triều cao hay gió mùa dài ngày kết hợp với triều cao gây nước tràn qua đê phá hoại mái trong vốn ít được gia cố Mặt khác tải

trọng sóng lớn đánh vào mái đê phía biển, làm bong bật các tấm lát mái vốn

có trọng lượng không đủ lớn hoặc được thi công không đúng kỹ thuật sẽ bị phá hoại, tiến tới phá hỏng hoàn toàn tuyến đê Khi nước thấp, bãi thấp thì sóng tác động thường xuyên vào chân đê gây xói chân dẫn đến sạt trượt mái

- Ngoài ra còn rất nhiều nguyên nhân khác gây hư hỏng công trình đê biển…

1.1.3 Các cơ chế phá hoại đê biển

- Cơ chế phá hỏng do sóng hoặc mực nước lớn hơn cao trình đỉnh đê gây

nước tràn qua đỉnh gây hỏng mái

- Xói chân đê, kè

- Hư hỏng kết cấu bảo vệ mái, đỉnh đê và xói thân đê

- Lún công trình do nền mềm yếu

1.1.4 Việt Nam ứng phó với biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu đang diễn ra và Việt Nam là một trong những nước đặc biệt bị ảnh hưởng bởi những tác động bất lợi của biến đổi khí hậu như lũ lụt

và hạn hán, mực nước biển dâng và xâm nhập mặn, cũng như gia tăng các rủi

ro về sức khỏe do các đợt nắng nóng gay gắt, sốt suất huyết và sốt rét

Biến đổi khí hậu chắc chắn gây ra tổng lượng mưa hàng năm cao hơn ở mọi nơi ở Việt Nam, lượng mưa trung bình đang giảm đi vào những tháng

khô hơn (tháng 12 đến tháng 5) nhưng lượng mưa lại đang tăng lên trong các tháng ẩm hơn (tháng 6 đến tháng 11), nhất là ở các vùng miền Bắc Do vậy các trận lũ lụt và các vụ hạn hán trở nên dễ xảy ra hơn chắc chắn sẽ ảnh

hưởng đến nông nghiệp, cấp nước và sản xuất thuỷ điện, cũng như thương

mại và sản xuất công nghiệp ở các khu đô thị

Vì vậy để thích ứng thành công trước biến đổi khí hậu, Việt Nam đã tiến hành các biện pháp giảm nhẹ rủi ro thiên tai, nâng cao nhận thức, tăng cường các

hệ thống bảo vệ xã hội, tăng cường các dịch vụ hỗ trợ sinh kế như khuyến nông, các khoản đầu tư về cơ sở hạ tầng quy mô lớn “chống chịu với khí hậu” cũng như cải thiện nhiều hơn công tác quy hoạch công nghiệp hóa và đô thị hóa

1.2 Thực trạng công trình đê biển trên Thế giới

Quan điểm thiết kế đê biển là bảo vệ vùng đất thấp không cho nước biển tràn vào hoặc làm nhiệm vụ lấn biển (quai đê lấn biển) Một tuyến đê sau khi được xây dựng có tác động lớn đến môi trường xung quanh, có thể làm thay đổi diễn biến xói bồi của bờ biển, làm biến đổi môi trường đất, nước ở vùng đất được bảo vệ, làm thay đổi môi trường sinh thái….Hà Lan là một lãnh thổ mà phần lớn là vùng đất thấp, được hình thành từ bốn châu thổ của các sông Rhine (Rhin), Maas (Meuse), Sheslde và Ijssel Lịch sử Hà Lan là lịch sử chiến đấu không ngừng và kiên cường với biển và ngập nước để tồn tại từ trên 2000 năm nay

Hà Lan được thế giới biết đến như là đất nước của các polder (pôn-đơ)

và hiện có trên 3000 polder ở các quy mô khác nhau Polder là một vùng đất

thấp được đê bao bọc, là một thực thể thuỷ văn theo nghĩa là nó không có trao đổi nước bên ngoài ngoại trừ những công trình do con người xây dựng nên và

vận hành Cối xay gió, biểu tượng của Hà Lan là một công trình sử dụng năng

lượng gió để bơm và tháo nước cho các polder, kết hợp làm cối xay

1.2.1 Hệ thống đê biển của Hà Lan

Nằm ở phía tây bắc của châu Âu, có chung biên giới với Bỉ, Đức và nhìn ra Biển Bắc, Hà Lan được biết đến như một đất nước nằm thấp nhất so với mực nước biển trên thế giới Hà Lan nổi tiếng với hoa tuy-líp, những chiếc cối xay gió cùng những công trình đê biển xuyên thế kỷ Thấp nhưng vẫn khô Nếu ai từng đặt chân lần đầu tới Hà Lan bằng đường hàng không, xuống sân bay quốc tế Si-pôn ở tây-nam TP Amsterdam, hẳn sẽ bất ngờ trước khung cảnh nhộn nhịp và không gian thoáng đãng với những cánh đồng rộng thẳng cánh cò bay ở chung quanh sân bay được xếp vào hạng mười sân bay lớn nhất thế giới này Điều đặc biệt hơn, sân bay Si-pôn lại được xây dựng thấp hơn mực nước biển tới 4,5 m Nằm tại ba cửa sông chính của Tây Âu, tên chính thức của Hà Lan là "The Netherlands", nghĩa là "Những vùng đất thấp" Được biết đến như một vùng đất "thấp" bởi hầu hết đất liền của Vương quốc Hà Lan đều nằm ngang hoặc thấp hơn mực nước biển Hơn một phần tư diện tích của Hà Lan ở dưới mực nước biển Đáng chú ý nhất là khu vực phía tây-nam của Hà Lan vì một phần lớn tại đây, chiếm 27% diện tích của cả nước, nằm dưới mực nước biển Điểm thấp nhất khoảng âm 6,74 m là ở Niu-véc-ke đen I-xen, một thị trấn nhỏ thuộc đông-bắc thành phố Rotterdam Đây cũng là điểm thấp nhất ở châu Âu Nếu không có các cồn cát và đê, khu vực này có thể bị ngập thường xuyên ở mức gần 7m nước Điểm cao nhất của đất nước Hà Lan là Van-xe-béc, cao 321 m, nằm ở phía đông-nam, nơi giáp biên giới với Bỉ và Đức Đây là vùng nhô cao duy nhất được gọi là núi ở Hà Lan Diện tích Hà Lan rất nhỏ cho nên đất là một tài sản vô cùng quý giá Người

Hà Lan đã nỗ lực giành đất từ biển và cải tạo đất Lịch sử lâu dài giữ đất và lấn biển, một quốc gia giáp biển có những nét tương đồng với Việt Nam và có

sự phát triển hoàn hảo Hà Lan có rất nhiều đường hầm xuyên biển và luôn có cảm giác nước biển lơ lửng trên đầu khiến chúng ta băn khoăn về nguy cơ bị

nước tiến công, các chuyên gia Hà Lan cho biết, họ chỉ có một lựa chọn duy nhất là khống chế và lấn biển để sinh tồn Có một điểm rất đặc trưng là nước len lỏi ở khắp nơi qua hệ thống kênh ngòi chằng chịt như "duyên nợ" muôn đời của người Hà Lan Nước có mặt ở mọi nơi: sông, hồ, kênh, rạch Hơn 16 triệu người dân xứ sở hoa tuy-líp chỉ sống trong phần diện tích nhỏ bé khoảng 410.000 kmP

2

P

Địa hình Hà Lan bằng phẳng, xen kẽ là những ngọn đồi thấp ở miền trung và miền nam Hơn nữa Hà Lan lại giáp biển cho nên có khí hậu đặc trưng của biển Những đường bờ biển dài tạo nên nhiều cảnh đẹp tự nhiên, những thành phố, làng quê thơ mộng và trù phú Biển Bắc luôn "thay tính đổi nết" đã gây ra những thiệt hại to lớn cho Hà Lan Trong lịch sử, nhiều trận lụt khủng khiếp đã cướp đi biết bao sinh mạng của người dân Hà Lan Liên tục trong các năm 1212, 1219, 1404 rồi đến 1421, lũ lụt làm hàng chục nghìn người chết và cuốn trôi nhiều vùng đất Hai trận bão cuối năm 1836 đã

đe dọa trực tiếp đến trung tâm Thủ đô Amsterdam Đêm 31-1-1953 là một đêm kinh hoàng không thể nào quên đối với người Hà Lan Bão, sóng lớn, gió

to và triều cường cùng nước dâng của Biển Bắc phá tan khoảng 45 km đê biển rồi nhấn chìm ba tỉnh phía nam Gần hai nghìn người chết, 100 nghìn người phải di dời, hơn 10 nghìn ngôi nhà bị phá hủy hoàn toàn Nhưng rồi bản lĩnh của một dân tộc luôn phải đấu tranh với thiên nhiên để tồn tại và phát triển đã tạo nên một quyết tâm không gì lay chuyển nổi là bằng mọi giá phải chế ngự nước dữ Thảm kịch từ nước biển khiến người Hà Lan nhận ra những yếu kém và họ chung sức sửa sai rồi lại làm lợi từ nước Lịch sử của Hà Lan từ bao thế kỷ vẫn gắn liền với lịch sử của biển cả Người dân Hà Lan luôn phải nghĩ cách chống lại lũ lụt và bồi đất lấn biển Phần lớn diện tích đất ở Hà Lan

hiện nay đều là vùng đất lấn biển Người Hà Lan từ lâu nổi tiếng với câu nói

"Chúa đã tạo ra thế giới, nhưng chính người Hà Lan đã tạo ra đất nước Hà Lan" Lời nói này nói lên một niềm tự hào to lớn về những kỳ công xây dựng

ngăn giặc nước đáng kinh ngạc của người Hà Lan Là quốc gia ven biển, có nhiều khu vực dưới mực nước biển và những phần đất thấp thường bị ngập, nhưng chính đặc điểm đó góp phần giúp người Hà Lan trở thành chuyên gia đứng đầu thế giới về xây dựng đê, đập, giữ cho đất khô ráo và phát triển thành một trong những nước xuất khẩu hàng nông sản hàng đầu thế giới Vương quốc của cối xay gió và hoa tuy-líp là một quốc gia hiện đại, công nghiệp hóa với nền kinh tế phát triển Từ thế kỷ thứ mười, người Hà Lan đã nghĩ cách trị thủy bằng cách đắp đê và khoảng 400 năm sau đó, họ lại tìm cách giành lại đất với sự hỗ trợ của phát minh kỳ diệu mà ngày nay vẫn tồn tại là: cối xay gió

Trong bao năm qua, người dân Hà Lan vẫn sống bình yên nhờ những công trình chống lụt và chống sóng biển kiên cố Ngày nay, Hà Lan là một nước nông nghiệp, công nghiệp phát triển và là nước đứng đầu thế giới về quản lý tài nguyên nước, công nghệ xử lý nước thải, môi trường, cũng như xây dựng các công trình dưới nước hoặc gắn liền với nước Lịch sử của Hà Lan

là "giành đất lấn biển" và đất nước của cối xay gió và hoa tuy-líp chỉ tiếp tục khô nhờ những công trình trị thủy hiệu quả Khi chưa có điện, cha ông họ xây dựng hệ thống cối xay gió đưa nước ra khỏi vùng ngập lụt Ngày nay, những công trình đê biển và thủy lợi hùng vĩ mang dấu ấn thời đại công nghiệp hóa của họ trở thành những bằng chứng sống động về khả năng trị thủy và chống chọi thiên tai khắc nghiệt

Hình 1.7: Đê biển Afsluidijk của Hà Lan

Đê Afsluidijk được xây dựng, ngăn Ijselmeer với Biển Bắc Polder Weringmmer được cải tạo và ba polder mới rộng lớn Noordoost, Oostelijk Fleveland và Zuidelịk Flevoland được hình thành

Đê Afsluidijk dài 32km, bề mặt rộng 90m, chiều cao thiết kế ban đầu 7,25m trên mực nước biển Ở đầu tây nam, Den Oever có âu thuyền Stevin và ba dãy mỗi dãy năm cửa cống Ở đầu đông bắc Kornwerderzand

có âu thuyền Lorent và hai dãy mỗi dãy năm cửa cống Do nước từ các sông liên tục đổ vào và nước từ các polder mới được hình thành tháo ra, nên định kỳ Ijsselmeer được thay nước

1.2.2 Đánh giá mức độ an toàn của hệ thống đê

Có 3 nguyên nhân được đưa ra để giải thích trận vỡ đê ngày 01.02.1953

- Đê thấp và mái đê rất dốc

- Cơn bão phát sinh từ hai áp thấp đến từ Scotland hội tụ lại làm cho nước biển dâng cao, tràn qua đê và xói móc thân đê từ bên trong, làm cho đê yếu và vỡ

- Cơn bão trùng với lúc có triều xuân phân

Đó là chưa kể đến tình trạng sụt lún đất trước đó làm tăng khả năng đê bị

vỡ Cũng may là vào ngày vỡ đê không có lũ đổ về từ thượng nguồn các sông,

nếu không thảm hoạ còn lớn hơn rất nhiều

Chính vì lẽ đó, sau khi các công trình Delta Works đi vào hoạt động năm

1978 thì Luật về an toàn đê đã được Nghị viện Hà Lan ban hành Trước

những thách thức của biến đổi khí hậu, năm 1996 Luật mới về an toàn đê đã được Nghị viện Hà Lan ban hành Theo luật này, mỗi con đê và rồng cát, đặc

biệt ở ven biển phải được khảo sát một lần mỗi năm theo các tiêu chuẩn được Chính phủ ban hành để đánh giá khả năng xảy ra các tình huống:

- Chảy tràn và mực nước cao hơn đỉnh đê

- Trượt đất ở mái trong và mái ngoài của đê

- Xói mòn của lớp phủ thân đê (cỏ, asphalt hoặc khối basalt) có thể dẫn đến đê bị vỡ

- Có mạch rò rỉ nước dưới chân đê và xói mòn thân đê từ bên trong

1.2.3 Hà Lan thách thức của biến đổi khí hậu và nước biển dâng

Theo các số liệu được công bố, nhiệt độ hà Lan từ năm 1990 đến nay đã

diện cho người dân trên địa bàn cả về quyền lợi và nghĩa vụ

Trong phạm vi trách nhiệm của mình uỷ ban về nước có trách nhiệm:

- Quản lý và bảo trì các công trình có tác động đối với dòng chảy như đê,

rồng, bến cảng

- Quản lý và bảo trì các thuỷ lộ, bảo trì một mực nước thích hợp trong các polder và các thuỷ lộ

- Bảo trì chất lượng nước mặt thông qua việc xử lý nước thải

Tháng 12/2007 Chính phủ Hà Lan thành lập uỷ ban Châu thổ với chức

năng tư vấn, trên phạm vi cả nước, với tầm nhìn dài hạn cho Chính phủ trong

việc bảo vệ và phát triển bền vững cùng ven biển và các vùng đất thấp

Trước thời tiết bất thường Hà Lan đã có sự chuyển biến quan trọng: từ chinh phục thiên nhiên chuyển sang thích nghi với thiên nhiên để tồn tại và phát triển bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng

Sự chuyển hướng này không chỉ có ở Hà Lan mà cũng đang diễn ra tại Anh, Pháp, Đức, Bỉ…

bê tông bảo vệ bị vỡ do lớp gỉ cốt thép quá dày Điều này đã làm thay đổi kết cấu, giảm khả năng chịu lực của thép cũng như giảm tuổi thọ của các công trình xây dựng Nguyên nhân gây ra hiện tượng ăn mòn và hư hỏng các công trình bê tông cốt thép trong môi trường biển là do các loại vật liệu đã sử dụng

để chế tạo bê tông cốt thép ở Việt Nam chưa được lựa chọn hợp lý nên hầu như chưa đáp ứng được yêu cầu chống ăn mòn của các công trình trong môi trường biển Vấn đề thiết kế, thi công, quản lý và bảo trì công trình thời gian qua chưa được làm một cách có khoa học, hoặc chỉ làm theo kiểu rập khuôn máy móc theo tiêu chuẩn của nước ngoài nên không phù hợp với môi trường, vật liệu và công nghệ của Việt Nam Nhiều công đoạn của các công trình còn làm thủ công, cường độ bê tông kiểm tra tại nhiều công trình sau từ 10 đến 20 năm vẫn còn thấp so với thiết kế ban đầu từ 10 đến 20% Nhiều công trình do thi công ẩu, sử dụng cát biển hoặc nước biển làm nguyên liệu để chế tạo bê tông nên công trình chỉ sau từ 5 đến 7 năm đi vào sử dụng đã hư hỏng trầm trọng, gây thiệt hại nặng nề

Sóng tác dụng trực tiếp lên công trình hoặc bờ, bằng áp lực xung kích làm mất ổn định kết cấu bảo vệ, gây trượt mái, lật các tường đứng, xô vỡ rồi cuốn trôi công trình hoặc bờ đất cao ven biển khi có sóng triều cùng kèm theo bão

Dòng chảy bào mòn mặt bãi, hạ thấp thềm bãi, xâm thực chân công trình hoặc bờ đất gây sụt lở đất, đẩy lùi dần tuyến bờ vào trong Đây là dạng mất ổn định khó khắc phục nhất

Bồi lấp cửa sông làm giảm khả năng thoát lũ, đến khi gặp lũ lớn, dòng chảy lũ có vận tốc cao có thể phá bờ, mở cửa sông mới từ phía trong

Đối với đê biển, các cơ chế mất ổn định được K.W.Pilarczyk mô tả như sau:

- Mực nước biển cao tràn đỉnh đê

- Sóng vỗ tràn nước qua đỉnh đê

- Trượt vòng cung mái đê phía biển

- Trượt mái đê phía bên trong

- Xói lở cục bộ mái đê phía biển

- Trượt mái đê phía biển do đất bị phá hoại

- Sự phát triển cung trượt mái đê phía biển

độ bền của đê) được tổ hợp lại Các nguy cơ mất ổn định được thể hiện qua các biến cơ bản (phụ thuộc các điều kiện biên của công trình), ví dụ như vận tốc gió cực hạn (hoặc độ cao sóng và chu kỳ sóng), cao trình mực nước và tác

động của tàu bè (va chạm) Các nhân tố giữ ổn định công trình được suy ra từ các biến cơ bản tính toán từ lý thuyết hay từ mô hình vật lý

Ngoài giới hạn phá huỷ, trong quá trình hoạt động của đê biển còn xuất hiện một số trạng thái ở đó có sự tác động của tải trọng trong một thời gian đủ dài sẽ gây ra sự giảm sức bền công trình nhưng không lập tức mất ổn định công trình Trong quá trình hoạt động của đê biển giới hạn phục vụ có thể được tăng lên bằng 2 cách sau:

- Tăng khả năng kháng chịu của công trình nhằm đảm bảo có đủ sức bền trong suốt tuổi thọ công trình

- Kiểm soát sự xuống cấp của đê biển bằng cách áp dụng quy trình theo dõi, bảo dưỡng

Nhìn chung sự chú ý thường được tập trung vào công trình sau khi hoàn thành Tuy nhiên trong quá trình thi công có thể xuất hiện một số thời ký tại

đó công trình dễ bị mất ổn định, ví dụ như yếu tố bão xảy ra Nguy hiểm hơn

cả là cơ chế mất ổn định địa kỹ thuật, xảy ra khi áp lực lên các hạt đá giảm đi

Có thể gặp trong khi thi công chất tải lên đất có tính thoát nước kém áp lực lỗ rỗng tăng làm giảm ứng suất hiệu quả dẫn tới mất ổn định Sau một thời gian,

do nước được thoát ra ngoài nên áp lực kẽ rỗng giảm đi Từ cơ chế này có thể thấy rằng việc thiết kế tổ chức thi công nên được tính toán dựa trên các trạng thái tới hạn Khi cần thiết phải thay đổi phương pháp thi công và trong một số trường hợp đặc biệt thậm chí phải thay đổi toàn bộ thiết kế Có thể gặp trường hợp này khi thi công những đê lớn trên nền đê yếu

Sóng tràn gây xói mái, mất ổn định mái trong dẫn đến vỡ đê là cơ chế gây hư hỏng đê phổ biến nhất ở nước ta

2.2 Nghiên c ứu xói mái trong đê biển do sóng tràn khi có bão

2.2.1 Giới thiệu chung

Công trình đê, kè biển được xây dựng nhằm bảo vệ vùng đất phía sau khỏi ngập lụt, biển lấn…dưới sự tác động của các yếu tố thuỷ động lực học như sóng, nước dâng, dòng chảy Để đảm bảo được các chức năng theo yêu cầu thì độ cao của công trình hay độ vượt cao của đỉnh công trình phía trên mực nước biển tính toán (còn gọi là độ lưu không của đỉnh đê) là một tham số thiết kế quan trọng Cao trình đỉnh đê cũng như là yêu cầu về kết cấu bảo vệ mái đê đặc biệt là mái phía trong có liên hệ mật thiết với lượng sóng tràn qua

đê Nghiên cứu sóng tràn do vậy có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc thiết kế các chi tiết cấu tạo hình học và kết cấu của đê kè Đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng hiện nay thì việc xem xét tải trọng sóng tràn trong thiết kế đê biển là điều kiện tất yếu

Ở Việt Nam đê biển thường có cao trình khá thấp, phổ biến từ 4,0m đến 5,5m Lượng sóng tràn qua đê trong điều kiện bão thiết kế là tương đối lớn, tuỳ từng khu vực có thể lên tới hàng trăm lít trên giây trên một mét chiều dài

đê Sóng tràn gây xói mái, mất ổn định mái trong dẫn đến vỡ đê là cơ chế gây

hư hỏng đê phổ biến nhất ở nước ta

Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn học viên nghiên cứu chủ yếu ở vùng đê biển Nam Định

2.2.2 Đánh giá tài liệu và số liệu điều tra và khảo sát vùng đê biển tràn nước

Khu vực đê biển bao gồm vùng duyên hải ven biển 13 tỉnh, thành phố ven biển là Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng

và Quảng Nam

Với địa hình chủ yếu là vùng trũng, thấp, lại là nơi tập trung dân cư đông đúc với nhiều trung tâm kinh tế, hạ tầng quan trọng, được xác định là

trung tâm phát triển kinh tế Vì vậy, hệ thống đê, bờ bao có vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển bền vững của vùng đất này Xuyên suốt quá trình phát triển, hệ thống đê đã được hình thành với khoảng 3000km đê biển,

đê cửa sông cùng với hệ thống đê sông tạo thành những vùng khép kín

Sau khi thống nhất đất nước, hệ thống đê điều đã được Đảng, Nhà nước quan tâm đầu tư và liên tục được củng cố cả về quy mô và chất lượng Đến nay, hệ thống đê sông đã được củng cố tương đối vững chắc, những đoạn đê biển, đê cửa sông xung yếu cũng đã được đầu tư củng cố thông qua các dự án PAM, OXFAM,… nhằm chống được gió bão cấp 9 với mức chiều tần suất 5% phần nào đáp ứng được yêu cầu chủ yếu lúc bấy giờ là bảo vệ diên tích đất canh tác

Cùng với sự phát triển của đất nước, sự gia tăng về dân số, trong những năm qua dải đất đồng bằng ven biển ngày càng được quan tâm đầu tư khai thác, cơ cấu sản xuất chuyển đổi theo hướng giảm tỷ trọng nông nghiệp, tăng

tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ, du lịch và nuôi trồng, khai thác thuỷ, hải sản,… Kinh tế phát triển dân số tăng nhanh, nhiều công trình hạ tầng quan trọng như giao thông, thủy lợi, nhiều nhà máy, xí nghiệp, vùng kinh tế, du lịch trọng điểm đã được đầu tư xây dựng đã làm thay đổi bộ mặt vùng đất ven biển vốn hoang vu, nghèo nàn lạc hậu Tuy nhiên sự phát triển không đồng bộ, khai thác thiếu quy hoạch như xây dựng quá sát biển, chặt phá rừng phòng hộ ven biển cùng với sự thay đổi khí hậu toàn cầu làm thiên tai lũ bão ngày càng khốc liệt, số cơn bão tăng cả về tần suất và cường độ, mực nước biển có xu

thế dâng cao; hệ thống đê biển, đê cửa sông chưa được đầu tư tương xứng, chỉ

có một số đoạn đê xung yếu mái đê được bảo vệ bằng lát cấu kiện bêtông và

đá lát khan, việc tu bổ hàng năm chưa được như mong muốn (do kinh phí hạn chế) nên bị xuống cấp, khó đảm bảo an toàn khi gặp tổ hợp triều và bão vượt thiết kế Điều đó đã đặt vùng đất ven biển hiện nay đứng trước nguy cơ phát

triển không bền vững Điển hình như trận bão số 2, số 6, số 7 và số 8 năm

2005 đã gây tràn, vỡ và hư hỏng nhiều đoạn đê biển ở phía Bắc, nơi có hệ thống đê biển được coi là lớn nhất trong cả nước

Tuy nhiên trước xu thế diễn biến bất thường của khí hậu toàn cầu, trước nguy cơ nước biển dâng, xu thế bão, lốc ngày càng gia tăng cả về số lượng và cường độ và không theo quy luật thống kê Để bảo vệ những thành quả đạt được trong việc xây dựng hệ thống đê biển trước đây, khai thác hiệu quả tiềm năng to lớn của vùng đất ven biển, đảm bảo sự phát triển bền vững, việc đánh giá xác định khả năng ổn định của đê biển khi gặp tổ hợp vượt thiết kế và đề xuất biện pháp bảo vệ là hết sức cần thiết

2.2.3 Đánh giá điều kiện địa hình, địa chất, khí tượng và thuỷ văn vùng biển Nam Định

2.2.3.1 Tổng quan về bờ biển và đê biển Nam Định

*UĐiều kiện tự nhiên

Nam Định tiếp giáp với biển Đông về phía Đông Nam với dải bờ biển dài 72km, thuộc địa giới hành chính của 3 huyện: Hải Hậu, Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng Diện tích của 3 huyện ven biển lớn hơn 720kmP

2

P

, chiếm xấp xỉ 44% diện tích tự nhiên của tỉnh

Tỉnh Nam Định có 4 con sông lớn chảy qua: Sông Hồng chảy qua Nam Định với chiều dài xấp xỉ 70km, đổ ra biển Đông qua cửa Ba Lạt Sông Ninh

Cơ dài 60km là chi lưu bờ hữu của sông Hồng, phân lưu tại cửa Mom Rô đổ

ra biển Đông qua cửa Lạch Giang Sông Đào dài 33,5km là phân lưu của sông Hồng, hợp lưu với sông Đáy tại ngã ba Độc Bộ, sông Đáy chảy qua Nam Định với chiều dài gần 80km đổ ra biển qua cửa Đáy Sông Sò là nhánh sông nhỏ nhận nước từ cuối sông Hồng thông ra biển Đông qua cửa Hà Lạn

Hải Hậu là một huyện ven biển phía Đông Nam thuộc tỉnh Nam Định nằm trong khoảng từ 20P

kinh Đông, phía Bắc giáp huyện Giao Thuỷ, Xuân Trường, Trực Ninh, phía Đông giáp sông Ninh Cơ, phía Nam và Đông Nam giáp biển đông với bờ biển dài 72km

Xói lở bờ diễn ra rất phổ biến gây ra nhiều hậu quả ở mức độ khác nhau và có thể chia thành 4 đoạn như sau:

- Đoạn 1: từ cửa Ba Lạt đến cửa Hạ Lan nằm trong khu vực bồi tụ

- Đoạn 2: Từ của Hạ Lan đến Cồn Tròn nằm trong khu vực xói lở

- Đoạn 3: từ Cồn Tròn đến cửa Lạch Giang tương đối ổng định

- Đoạn 4: từ cửa Lạch Giang đến Cửa Đáy nằm trong khu vực bồi tụ Trong đó đoạn bờ biển Hải Hậu bị xói lở đến 3/4 chiều dài từ cửa biển

Hạ Lan đến Cồn Tròn, khu vực xói lở mạnh nhất thuộc địa phận xã Hải Lý, Hải Chính hiện vẫn đang bị xói lở mạnh, không còn cồn cát phía ngoài, độ

dốc bờ biển từ 2%-3% làm cho đường bờ trở nên tương đối thẳng, dọc theo hướng Đông Bắc – Tây Nam

* UMưa

Tại Nam Định mùa mưa tuân theo quy luật của khu vực Đông Bắc Bộ: bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, với lượng mưa trung bình năm biến đổi trong

khoảng 1.700mm đến 1.800mm phân bố không mưa các tháng không đều nhau, 85% lượng mưa xảy ra vào mùa mưa

Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất đạt vào tháng 9 với lượng mưa biến đổi từ 350mm-400mm Lượng mưa trung bình các tháng mùa mưa là 244mm (xem bảng 2.1) Lượng mưa trung bình các tháng mùa khô chỉ đạt 48,6mm Số ngày mưa trung bình năm là 140 ngày, số ngày mưa trung bình các tháng tương đối đồng đều phổ biến từ 9 -15 ngày

Bảng 2.1: Lượng mưa trung bình tháng trạm Văn Lý – Nam Định

Như vậy có thể thấy rằng Nam Định nằm trong khu vực có lượng mưa

vừa, lượng mưa phân bố tương đối đều Vấn đề mưa lũ từ sông ở vùng biển Nam Định do vậy không nghiêm trọng

* UChế độ thuỷ triều

Chế độ thuỷ triều ở khu vực nghiên cứu nằm trong chế độ triều vịnh

Bắc Bộ là chế độ nhật triều với biên độ khá lớn biến đổi từ 1,5m – 2,0m Mực

nước triều tại văn lý với mực nước triều tại Hòn Dấu có hệ số tương đối quan đạt 95% Chu kỳ khoảng 35 ngày và trong một ngày cũng có một đỉnh và một chân triều Mực nước triều lớn nhất tại Ba Lạt theo chu kỳ 19 năm có thể đạt

tới cao trình 1,75m (hệ cao độ VN-2000)

Như vậy trong điều kiện triều cường kết hợp với mực nước dâng thì

mực nước đê khá lớn, sóng do đó có thể tiến sâu hơn do điều kiện địa hình bãi

trước đê thấp và có thể tác động trực tiếp lên đê

* UBão nhiệt đới

Nam Định chịu ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới, xảy ra trong thời gian từ tháng 7 đến tháng 10 Từ năm 1990 đến

năm 2000 trong vùng đã chịu ảnh hưởng của trên 50 cơn bão Bão thường hình thành từ phía tây Thái Bình Dương, vượt qua Philippines vào biển đông sau đó đổ bộ vào bờ biển Trung Quốc, Việt Nam hoặc tan trên biển

Số liệu thống kê cho thấy hàng năm, trung bình có từ 4 -6 cơn bão đổ

bộ vào bờ biển miền Bắc Việt Nam gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến bờ biển Hải Hậu, tuy nhiên cũng có những năm có hơn 10 cơn bão đổ bộ

như năm 1964, 1973, 1989

Có thể nhận xét rằng Nam Định nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng

thường xuyên của bão và áp thấp nhiệt đới Bão kết hợp với nước dâng và sóng lớn có thể gây những tác động bất lợi cho khu vực bờ biển cũng như là

những công trình bảo vệ bờ biển tỉnh Nam Định

* UNước dâng do bão

Nước dâng trong khu vực xảy ra khi có ảnh hưởng của gió trong bão và

áp thấp nhiệt đới Bờ biển Nam Định nằm trong khu vực vịnh Bắc Bộ nên khi

có bão ở vịnh Bắc Bộ đều gây ra nước dâng, nước rút ở vùng biển Nam Định, khu vực phía bắc cơn bão chịu ảnh hưởng của nước dâng, khu vực phía nam

cơn bão chịu ảnh hưởng của nước rút Các cơn bão đổ bộ vào các tỉnh Ninh Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh gây nước dâng tại bờ biển Nam Định

Do bờ biển Nam Định thấp nên nước dâng ảnh hưởng trực tiếp tới tuyến đê biển Thời gian duy trì nước dâng trung bình từ 5-10 tiếng và đạt đỉnh trong khoảng 1-4 tiếng Thời gian nước xuống trung bình từ 15-20 tiếng,

nước dâng nguy hiểm nhất khi tổ hợp với thời điểm triều cường

* UChế độ sóng

Bờ biển Nam Định là một bờ biển hở, tương đối thẳng theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, không có đảo che chắn ở bên ngoài, bờ biển thoải và

thấp do đó sóng với đà gió dài truyền trực tiếp vào bờ mà không gặp vật cản nào gây tác động mạnh tới bờ biển cũng như các công trình bảo vệ bờ

* UDòng chảy bùn cát

Bùn cát sông Hồng tương đối lớn, đặc biệt trong các tháng mùa lũ có đến 80% lượng bùn cát hàng năm được đổ ra biển, dưới tác động của sóng , gió bùn cát được tích đọng ở phía Đông và Đông Bắc của nhánh sông Hồng còn trong các tháng mùa đông bùn cát được phân bố ở phía Tây Nam

Lượng bùn cát của sông Hồng đổ ra bờ biển Thái Bình, Nam Định trong một năm là rất lớn Lượng bùn cát này phân bố không đều trong các tháng; 91,5% lượng bùn cát vận chuyển vào mùa lũ và 8,5% vào mùa khô Có

tới 30% lượng bùn cát được vận chuyển trong đó có tới 45% là cát, 43% là cát pha sét và 9% sét sẽ lắng đọng ở vùng cửa biển và sẽ phát triển thành các roi cát (nằm sâu dưới 2m) Phần còn lại (70%) chủ yếu là đất sét và bùn cát lưo

lửng theo dòng triều ra khu vực nước sâu (nằm ở độ sâu từ 2-30m)

Trên cơ sở phân tích các số liệu thuỷ văn, hải văn, bản đồ địa hình nhiều thời kỳ, các tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao đa thời gian và các tài

liệu nghiên cứu khác có liên quan, tình trạng các cửa sông và vùng ven biển

Hải Hậu Nam Định trong khoảng thời gian hơn 90 năm qua (1912-2003) được đánh giá qui mô diễn biến phát triển như sau:

Đây là vùng bờ biển thấp nằm giữa hai cửa sông lớn là Ba Lạt và Lạch Giang, đường bờ biển dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam đang bị xói lở nghiêm trọng trong nhiều năm qua

● Giai đoạn 1912 – 1935: Vùng bồi tụ mạnh diễn ra tại khu vực nằm kề các cửa sông lớn: tại các xã Giao Lạc – Giao Long (GiaoThuỷ) và Thịnh Long (Hải Hậu), kéo dài thêm 2-5km Vùng bờ biển xói lở mạnh thuộc địa phận huyện Hải Hậu, bắt đầu từ cửa Hà Lạn tới địa phận xã Hải Hoà, vùng xói mạnh nhất thuộc địa phận các xã Hải Đông - Hải Lý với chiều rộng từ 300-350m

● Giai đoạn năm 1935 – 1965: Vùng xói lở chính chuyển dần sang đoạn bờ biển huyện Giao Thuỷ với chiều dài vùng xói tới 15km, rộng 200-280m, thuộc địa phận các xã từ Giao Xuân, Giao An tới Bạch Long Trên đoạn bờ Hải Hậu, vùng xói lở kéo dài từ xã Hải Đông tới xã Hải Triều, chiều dài tới 14,5km và chiều rộng từ 150-180m, rộng nhất tới 350m Vùng bồi tụ

diễn ra chủ yếu trên địa phận các xã Bạch Long – Giao Phong (Giao Thuỷ),

Hải Lộc - Hải Đông, Thịnh Long (Hải Hậu)

● Giai đoạn năm 1965 – 1989: Hiện tượng xói lở bờ diễn ra ở hầu hết đoạn bờ Hải Hậu – Giao Thuỷ, gồm các xã từ Giao Xuân đến Giao Lâm (Giao Thuỷ) và từ Hải Lộc đến Hải Hoà (Hải Hậu) Chiều dài tổng cộng vùng xói

tới 33,5km Vùng xói lở mạnh nhất thuộc địa phận các xã từ Hải Đông đến

Hải Chính , rộng trung bình từ 250-300m và lớn nhất tới 400m Vùng bồi tụ

diễn ra chủ yếu trên các doi cát nằm kề các cửa Ba Lạt và Lạch Giang

● Giai đoạn năm 1989-1995: Hiện tượng xói lở đã giảm do các vùng xói đã đạt đến chân tuyến đê biển Các đoạn bờ xói lở và bồi tụ nằm xen kẽ nhauchiều dài từ 1,5km đến 2,5km Vùng bồi tụ nằm trên đoạn bờ giữa huyện

Hải Hậu và Giao Thuỷ

● Giai đoạn năm 1995-2003: Tương tự giai đoạn trước, hiện tượng xói

lở đã được hạn chế do vùng xói đã đạt đến chân đê biển Vùng bồi tụ mạnh

diễn ra phía Giao Thuỷ thuộc các xã nằm kề cửa Ba Lạt

● Vùng bờ biển và hệ thống đê kè Hải Hậu trong thời gian gần đây:

Bờ biển Hải Hậu bị xói mạnh trên chiều dài 17.200m tốc độ trung bình 14,5m/năm; lớn nhất 20,5m/năm Đến tháng 3/2000 đã xác định được Hải

Hậu có 10,4km bờ rất nguy hiểm do tính xung yếu của đê kè và mật độ dân cư

tập trung cao sát bờ Chiều dài 15,6km còn lại tạm thời ổn định do đã được kè

bê tông theo dự án PAM (4km) hoặc phía trước có cồn cát chắn (11,6km)

Đoạn bờ thuộc xã Hải Lộc: được bồi tụ vào mùa hè và xói lở bờ vào

mùa đông tạo thành các vách đứng cao 1-1,5m

Đoạn bờ thuộc xã Hải Đông: 1km đầu tiên giáp xã Hải Lộc bờ đang

xói lở mạnh, làm sập mái đê tạo thành vách đứng 2m

Đoạn bờ thuộc xã Hải Lư: có 1,8km đoạn phía Bắc tiếp giáp trực tiếp

với biển nhờ các cồn cát phi lao, dứa dại rộng (50-100)m Phía trong là tuyến

đê đất, đắp cao không kè Sạt lở bờ cát tự nhiên đã tạo thành vách dốc cao (0,6-1,0)m Khoảng 1,2km phía Nam là đoạn bờ Văn Lư có kè lát mái và kè ô vuông ngăn cát chống xói lở, đã có 200m đầu bị phá huỷ sập mái, tuyến đê phía trong được củng cố, tôn cao và kè bê tông 750m theo dự án PAM

Đoạn bờ thuộc xã Hải Chính: có 1,6km bờ đê tuyến ngoài đã phá huỷ

gần như hoàn toàn, chỉ còn sót lại nền đê Tuyến đê chính đã được lát mái trong dự án PAM và đã hình thành một số tuyến đê trong cách 200m Khoảng

gần 2km bờ đê phía Nam còn lại chưa được kè bởi tồn tại dải hẹp cồn cát có

có trồng phi lao

Đoạn bờ thuộc xã Hải Triều: có 2km đầu tiên đang bị sạt lở nghiêm

trọng Tuyến đê ngoài đang bị phá ra ở 3 chỗ Khoảng 1,5km đê còn lại phía Nam tương đối ổn định, bởi phía trước có tuyến đê ngoài có cồn cát phi lao

rộng 100m

Đoạn bờ thuộc xã Hải Hạ: Tuyến đê ngoài đã được bê tông theo dự án PAM phía trước mặt kè có cồn cát phi lao thưa rộng (40-70)m, đang xây dựng tuyến đê dự phòng phía trong cách khoảng 200m Khoảng 0,5km bờ thuộc làng Xuân Trung chỉ có cồn cát phi lao rộng 50m áp sát tuyến đê ngoài và

chưa được bê tông nên đoạn đê này có nguy cơ bị phá huỷ khi chiều cao và sóng lớn đổ vào bờ Vách xói lở ở bờ cát tự nhiên này cao (30-50)cm Khoảng 1,6km giữa xã Hải Hạ có tuyến đê nằm lùi khoảng 260m, đê chưa được kè và phía trước đê có dải cồn cát rộng (50-100)m, vách xói lở tự nhiên ở đoạn bờ

này cao (0,5-1,0)m Khoảng 1,3km đoạn cuối xói lở tạo vách đứng cao 0,7)m không có tuyến đê dự phòng ở phía trong

(0,5-Đoạn bờ xã Hải Thịnh: chưa được kè và không có tuyến đê dự phòng

Khoảng 3km bờ phía Bắc có dải cồn cát rộng (50-100)m áp sát đê biển, xói lở

tạo vách đứng cao (0,8-1,6)m Tháng 10/1999 nước triều dâng cao cộng với gió mùa thổi mạnh đã làm sạt lở và phá huỷ bờ rất nghiêm trọng với chiều

rộng từ (10-50)m Khoảng 2,2km tiếp theo bờ cũng đang bị sạt lở mạng tạo thành vách (0,6-1,0)m phía trước đê biển có dải cồn cát rộng (25-30)m, mở

dần về phía Nam tới 200m Đoạn cuối cùng của xã Hải Thịnh đang được bùn cát tích tụ hình nêm phát triển về phía Nam

2.2.3.2 Đánh giá điều kiện địa hình bờ biển và đê biển Nam Định

* UĐịa hình tự nhiên

Địa hình nhìn chung bằng phẳng thoải dần từ Bắc xuống Nam và dần ra

biển, tuy có xen kẽ một số vùng trũng thấp, song có thể phân làm 3 vùng địa hình tự nhiên:

- Vùng chiêm trũng (Bắc sông Đào) gồm huyện: Ý Yên, Vụ Bản, Mỹ

Lộc và các xã, phường Bắc Thành phố Nam Định

- Vùng đồng bằng và vùng đồng bằng ven biển nằm phía Nam sông Đào gồm các huyện: Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường, Giao Thuỷ, Hải

Hậu, Nghĩa Hưng

- Vùng bãi bồi ven biển tập trung ở cử sông Hồng (bãi Cồn Ngạn, Cồn Lu) thuộc huyện Giao Thuỷ cửa sông Ninh Cơ, cửa sông Đáy (Đông, Tây Nam Điền, Cồn Xanh) thuộc huyện Nghĩa Hưng

Cao trình đất tự nhiên phổ biến từ +0,75 đến +0,90, những khu vực cao

có cao trình từ +2,0 đến +2,5 và những khu vực thấp có cao trình từ +0,30 đến +0,40 Ở khu vực Hải Hậu thềm lục địa tương đối dốc hơn, bãi biển có độ dốc

trung bình từ 1% - 2% trong phạm vi 200m từ chân đê sau đó thoải dần, các đường đồng mức chạy song song với bờ biển

Tuyến đê biển tỉnh Nam Định được hình thành cách đây khoảng 250

năm đến 300 năm Tuyến đê biển có nhiệm vụ bảo vệ các huyện: Giao Thuỷ,

Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Xuân Trường và 6 xã phía tả sông Ninh Cơ của huyện

Trực Ninh với tổng diện tích tự nhiên 87.128 ha, trong đó diện tích canh tác chiếm 52.198 ha chiếm 59%, tổng số dân 923.500 người Vùng ảnh hưởng

trực tiếp của tuyến đê biển Nam Định là 38.300 ha đất tự nhiên trong đó có 23.850ha đất canh tác và tính mạng, tài sản của 536.200 người dân sống trong khu vực ven biển thuộc 3 huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu và Nghĩa Hưng

* UĐê biểnU

Đê biển Nam Định chạy theo 2 hướng: đê giao Thuỷ chạy theo hướng

Bắc – Đông Bắc, đê Hải Hậu chạy theo hướng Đông – Đông Bắc vì vậy trong thời kỳ mùa mưa hay mùa khô, đều chịu ảnh hưởng do gió mùa Đông Bắc hay gió mùa Đông Nam Tổng chiều dài tuyến đê biển Nam Định là 91,98km trong đó: tuyến đê huyện Giao Thuỷ dài 32,33km (với 15,5km trực diện với biển) Ba tuyến đê này được nối tiếp vào các tuyến đê hữu sông Hồng, đê tả - hữu sông Sò,

đê tả - hữu sông Ninh Cơ và đê tả sông Đáy tạo thành một hệ thống đê khép kín bảo vệ vùng trọng điển kinh tế, xã hội vùng ven biển Nam Định

Các đoạn đê ở vùng cửa sông: có tổng chiều dài 28.648m, thân đê chủ

yếu được đắp bằng đất thịt, đất pha cát quy mô nhỏ và thấp phía ngoài sông

có bãi bồi nhưng cao trình mặt bãi thấp từ (0.00 đến +0.30) Khi thuỷ triều lên

hầu hết bãi bị ngập sâu nước biển trực tiếp tác động vào thân đê, khi gặp bão

lớn, sóng biển tràn qua mặt đê Cao trình đê (+3.60 đến +3.80), chiều rộng

mặt đê (3.30 đến 4.00), hệ số mái mR b R = (1,5-2,5)m; mR đ R = 1,0-1,5

Các đoạn đê trực diện với biển: có tổng chiều dài 50,8km, thân đê chủ

yếu đắp bằng đất thịt pha cát, mặt cắt ngang một số đoạn nhỏ, cao trình đỉnh

Nhìn chung đê biển Nam Định hiện đang ở cao trình khá thấp phổ biến

nằm ở cao trình +4,0m Ở một số đoạn đê mới xây dựng cao trình đê đã đạt cao trình +5.50m, phía biển được gia cố bằng khối Tsc bề dày 20-30cm, má phía đồng trồng cỏ vetiver trong khung đá xây Tuy nhiên ở một số nơi mái đê

biển chưa được gia cố để đảm bảo điều kiện chống xói dưới tác động của sóng trong bão Xin dặc biệt chú ý rằng ở nhiều đoạn đê mới hiện nay tình hình xâm thực ăn mòn các cấu kiện bê tông mái phía biển là đáng báo động Nguyên nhân có thể là do chất lượng thi công các cấu kiện này tại chỗ không đáp ứng yêu cầu về cường độ chống mài mòn

* UTuyến đê biển Giao Thuỷ

Tuyến đê biển Giao Thuỷ dài 32,33km có 9 kè dài 6.829m, có 9 điếm canh đê và 14 cống Từ năm 1962-2000 tại K15,5-K20,5 đê phải di dời 3 lần

Cao trình đê: hiện tại còn một số đoạn thiếu cao trình Đoạn từ K12+600 cao độ hiện tại chỉ đạt (+3.15 đến +4.10) thiếu cao trình từ (1.40 đến 1.80)m Đoạn từ K25+091 đến K29+274 có nhiều chỗ cao độ tự nhiên

K0-hiện tại đạt (+3.40 đến +4.00) thiếu từ (1.0 đến 1.6)m Mặt cắt tất cả những đoạn đê trên đều nhỏ hơn thiết kế

Chất lượng đê: Do được tôn cao áp trúc nhiều lần trong nhiều thập kỷ ,

từ nhiều thế hệ nên chất lượng đê không được đảm bảo, mặt đê bị cày xới do