84 3.3 Nghiên cứu tính ổn định của giải pháp công trình bảo vệ bờ kênh Thủ Thừa trong điều kiện nước biển dâng và sự thay đổi dòng chảy thượng nguồn .... Kè Thị trấn Thủ Thừa được xây d
Trang 1Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 2
1 Tính cấp thiết của Đề tài 2
2 Mục đích của đề tài 3
3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3
3.1 Cách tiếp cận 3
3.2 Phương pháp nghiên cứu 4
4 Kết quả đạt được 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ KÊNH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 5
1.1 Về công trình bảo vệ bờ kênh 5
1.1.1 Đê điều phòng chống lũ 6
1.1.2 Kè và công trình bảo vệ bờ 21
1.1.3 Tình hình xây dựng đê kè ở tỉnh Long An 21
1.1.4 Công tác xây dựng đê điều ở tỉnh Long An qua các giai đoạn 21
1.2 Hiện trạng sạt lở bờ kênh khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và vùng nghiên cứu 23
1.3 Nguyên nhân xói lở bờ sông và kênh rạch 26
1.3.1 Tác động của dòng chảy đến biến đổi hình thái lòng sông 28
1.3.2 Tác động của sóng 28
1.3.3 Tác động của việc gia tải lên mép bờ sông 29
1.3.4 Đặc điểm lớp đất cấu tạo lòng dẫn 29
1.3.5 Ảnh hưởng của hình thái sông 30
1.3.6 Do khai thác cát 31
1.4 Tác động của biến đổi khí hậu đến công trình bảo vệ bờ kênh 31
1.4.1 Tác động của các hiện tượng khí hậu cực đoan 31
1.4.2.Hiện trạng tác động của nước biển dâng, xâm nhập mặn đối với hệ thống công trình thuỷ lợi 34
1.4.3 Hiện tượng biến đổi khí hậu làm tác động của lượng mưa, dòng chảy đến hệ thống công trình thuỷ lợi 35
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 36
CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG VÀ THAY ĐỔI DÒNG CHẢY THƯỢNG NGUỒN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ 38
Trang 2Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
2.1 Ảnh hưởng của nước biển dâng và thay đổi dòng chảy thượng nguồn đến
vùng nghiên cứu 38
2.1.1 Ảnh hưởng của nước biển dâng 38
2.1.2 Sự thay đổi dòng chảy thượng nguồn đến vùng nghiên cứu 39
2.2 Các giải pháp xử lý chống sạt lở bờ thích ứng với điều kiện nước biển dâng và thay đổi dòng chảy thượng nguồn 39
2.2.1 Loại công trình dân gian, thô sơ: 40
2.2.2 Công trình dạng bán kiên cố 41
2.2.3 Công trình dạng kiên cố 42
2.2.4 Công trình chống xói lở bờ sông ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới44 2.2.5 Các vấn đề tồn tại 45
2.3 Các tiêu chuẩn và hướng dẫn thiết kế công trình bảo vệ bờ kênh 46
2.3.1 Quy định chung về thiết kế công trình bảo vệ bờ 46
2.3.2 Tài liệu phục vụ thiết kế công trình bảo vệ bờ 48
2.4 Kết cấu gia cố bờ trên nền đất yếu 49
2.4.1 Tường đá xây có gia cố móng bằng cừ tràm: 49
2.4.2 Tường đá xây kết hợp với mái thảm đá 50
2.4.3 Tường kè BTCT mái gia cố có hoặc không có cọc chặn 50
2.4.4 Gia cố bờ bằng rọ đá, thảm đá 52
2.4.5 Kè tường đứng cọc ván BTCT ứng suất trước 54
2.4.6 Một số công nghệ mới trong gia cố bờ nền đất yếu 57
2.5 Lý thuyết tính toán ổn định công trình bảo vệ bờ 57
2.5.1 Các phương trình biến dạng cơ bản của môi trường liên tục 58
2.5.2 Rời rạc hoá theo lưới phần tử hữu hạn 59
2.5.3 Vật liệu đàn hồi 60
2.5.4 Phương pháp tính lặp 61
2.5.5 Nội dung thiết kế một tường chắn đất: 62
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 64
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ KÊNH THỦ THỪA 65
3.1 Mô phỏng (mô hình Mike) ảnh hưởng của nước biển dâng và sự thay đổi dòng chảy thượng nguồn đến chế độ mực nước vùng nghiên cứu 65
3.1.1 Giới thiệu chung về mô hình MIKE11 65
3.1.2 Xây dựng sơ đồ tính Mike11 cho vùng dự án 66
3.1.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 67
3.1.4 Phân tích lựa chọn thời đoạn tính toán 70
Trang 3Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
3.1.5 Tính toán xác định năm lũ thấp, lũ trung bình và lũ cao 72
3.1.6 Các kịch bản mô phỏng và đặc trưng mực nước theo các kịch bản tính 76 3.2 Đề xuất áp dụng giải pháp công trình bảo vệ bờ kênh Thủ thừa 79
3.2.1 Quan điểm thiết kế công trình bảo vệ bờ sông - kênh khu vực đông dân cư 79 3.2.2 Các căn cứ để đề xuất giải pháp công trình 82
3.2.3 Giải pháp đề xuất 84
3.3 Nghiên cứu tính ổn định của giải pháp công trình bảo vệ bờ kênh Thủ Thừa trong điều kiện nước biển dâng và sự thay đổi dòng chảy thượng nguồn 86
3.3.1 Trường hợp tính toán: 86
3.3.2 Thiết lập mô hình tính toán 88
3.3.3 Kết quả tính toán 92
3.4 Đánh giá tính hợp lý của giải pháp công trình 101
3.4.1 Kiểm tra ổn định tổng thể kết cấu: 101
3.4.2 Phân tích lựa chọn phương án 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110
Trang 4Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Danh mục đê bao lững và đê ngăn mặn trên địa bàn tỉnh Long An 6
Bảng 1.2 Thiệt hại do lũ lụt gây ra trong giai đoạn từ năm 1975 đến nay trên địa bàn tỉnh Long An 22
Bảng 1.3 Nguy cơ ngập do nước biển dâng trên địa bàn tỉnh Long An 35
Bảng 2.1 Xác định cấp công trình bảo vệ bờ theo cấp đê 47
Bảng 2.2 Giới thiệu một số quy cách rọ tiêu biểu 53
Bảng 2.3 Chiều dày thảm đá xác định theo giá trị lưu tốc 53
Bảng 3 1 Mưa năm điển hình theo các tần suất mưa lấy theo trạm Mỹ Tho 70
Bảng 3 2 Mưa năm điển hình theo các tần suất mưa lấy theo trạm Tân An 71
Bảng 3 3 Kết quả tính toán lựa chọn năm mưa điển hình 71
Bảng 3 4 Kết quả lựa chọn mực nước đảm bảo tiêu theo P=2% tại các trạm 72
Bảng 3 5 Kết quả lựa chọn mực nước đảm bảo tưới theo P=85% tại các trạm 72
Bảng 3 6 Diễn giải các kịch bản ứng tổ hợp 1 76
Bảng 3 7 Diễn giải các kịch bản ứng tổ hợp 2 77
Bảng 3.8 Đặc trưng mực nước lớn nhất theo tổ hợp 1 78
Bảng 3 9 Đặc trưng mực nước nhỏ nhất theo tổ hợp 2 79
Bảng 3.10 Thông số tải trọng tính toán 88
Bảng 3.11 Các thông số địa chất tính toán 88
Bảng 3.12 Các thông số tính toán dùng cho cọc BTCT và cừ ván SW350 88
Bảng 3.13 Các trường hợp tính toán 92
Bảng 3.14 Các thông số địa chất tính toán 97
Bảng 3.15.Tổng hợp kết quả tính toán kết cấu phương án 1 103
Bảng 3.16 Tổng hợp kết quả tính toán kết cấu phương án 2 105
Bảng 3.17 So sánh hai phương án 106
Trang 5Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Hiện trạng sạt lở bờ sông Cần Thơ 25
Hình 1.2 Hiện trạng sạt lở kênh Nước Mặn 25
Hình 1.3 Hiện trạng một đoạn bờ tả sông Lam 25
Hình 1.4 Hiện trạng một đoạn kè bờ sông Lam 25
Hình 1.5 Sạt lở bờ kênh Thủ Thừa 26
Hình 1.6 Sạt lở bờ kênh Thủ Thừa 26
Hình 2.1 Loại kè cọc tràm đóng cách bờ phía trong thả lục bình 40
Hình 2.2 Loại kè đơn giản, tự phát 40
Hình 2.3 Hàng cừ dừa, cừ tràm 41
Hình 2.4 Kè lát mái bằng tấm bê tông 41
Hình 2.5 Kè Cổ Chiên khu vực thị xã Vĩnh Long 42
Hình 2.6 Kè bảo vệ bờ sông Sa Đéc 43
Hình 2.7 Kè sông Tiền tại thị trấn Tân Châu 43
Hình 2.8 Thảm bê tông túi khuôn bảo vệ bờ sông thị xã Rạch Giá tỉnh Kiên Giang 44
Hình 2.9 Gia cố bờ bằng cừ bê tông ứng suất trước tại Kiên Giang 44
Hình 2.10 Gia cố bờ bằng thảm bê tông tự chèn trên sông Hậu khu vực thành phố Long Xuyên 45
Hình 2.11 Tường đá xây trên móng cừ tràm [8] 49
Hình 2.12 Tường đá xây, mái thảm đá [8] 50
Hình 2.13 Tường kè cọc+bản [21] 51
Hình 2.14 Kè tường góc có bản chống BTCT [21] 51
Hình 2.15 Tường kè BTCT mái có cọc chặn 52
Hình 2.16 Gia cố đá hộc trên mái nghiêng 52
Hình 2.17 Kè gia cố mái bằng thảm đá [21] 54
Hình 2.18 Một số dạng công trình bảo vệ bờ bằng cừ BTCT ứng suất trước [28] 55 Hình 2.19 Cấu tạo cừ BTCT ứng suất trước [28] 56
Hình 2.20 Công trình bảo vệ bờ bằng cừ BTCT ứng suất trước 56
Hình 2.21 Kết cấu thảm FS [7] 57
Hình 2.22 Thảm FS bảo vệ bờ sông - thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang [7] 57
Hình 2.23 Công trình bảo vệ bờ bằng cừ Lasen bản nhựa [8] 57
Hình 3 1 Sơ đồ tính toán MIKE11 cho toàn vùng Đồng Tháp Mười 67
Hình 3.2 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại Mỹ Tho 68
Hình 3.3 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại Tân An 68
Hình 3.4 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại hạ lưu cống Gò Cát 68
Hình 3.5 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 thượng lưu cống Gò Cát 68 Hình 3.6 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại thượng lưu cống Bảo Định 69
Hình 3.7 Mực nước tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại hạ lưu cống Bảo Định 69
Hình 3.8 Lưu lượng tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại kênh Phủ Chung 69
Hình 3.9 Lưu lượng tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại cống Bảo Định 69
Trang 6Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
Hình 3.10 Lưu lượng tính toán và thực đo tháng 10/2015 tại cống Gò Cát 70
Hình 3.11 Diễn biến mực nước trung bình ngày trạm Tân Châu theo tần suất đảm bảo khai thác và một số năm điển hình 73
Hình 3.12 Diễn biến mực nước trung bình tháng trạm Tân Châu theo tần suất đảm bảo khai thác và một số năm điển hình 73
Hình 3.13 Diễn biến mực nước trung bình ngày trạm Tân Châu theo tần suất đảm bảo tiêu, chống lũ và một số năm điển hình 74
Hình 3.14 Diễn biến mực nước trung bình tháng trạm Tân Châu theo tần suất đảm bảo tiêu, chống lũ và một số năm điển hình 74
Hình 3.15 Diễn biến mực nước trung bình ngày trạm Tân Châu theo tần suất P=50% (năm trung bình nước) và một số năm điển hình 75
Hình 3.16 Diễn biến mực nước trung bình tháng trạm Tân Châu theo tần suất P=50% (năm trung bình nước) và một số năm điển hình 75
Hình 3.17 Các vị trí trích xuất kết quả tính toán 78
Hình 3.18 Lòng sông mặt cắt hình thang có độ dốc thay đổi 81
Hình 3.19 Lòng sông mặt cắt hình thang kết hợp bờ giật cấp 81
Hình 3.20 Lòng sông hình chữ nhật 82
Hình 3.21 Lòng sông nửa chữ nhật kết hợp sinh thái 82
Hình 3.22 Mặt cắt ngang đại diện phương án 1 85
Hình 3.23 Mặt cắt ngang đại diện phương án 2 86
Hình 3.24 Mô hình bài toán phẳng phương án 1 89
Hình 3.25 Chia lưới mô hình phương án 1 89
Hình 3.26 Sơ đồ mực nước tính toán phương án 1 89
Hình 3.27 Mô hình bài toán phẳng phương án 2 90
Hình 3.28 Chia lưới mô hình phương án 2 90
Hình 3.29 Sơ đồ mực nước tính toán phương án 2 91
Hình 3.30 Tổng biến dạng của nền: Utot = 23 mm 92
Hình 3.31 Tổng biến dạng của nền: Utot = 61 mm 93
Hình 3.32 Kết quả nội lực 94
Hình 3.33 Tổng biến dạng của nền: Utot = 62.6 mm 94
Hình 3.34 Kết quả nội lực 95
Hình 3.35 Tổng biến dạng của nền: Utot = 63.6 mm 96
Hình 3.36 Kết quả nội lực 97
Hình 3.37 Tổng biến dạng của nền: Utot = 26 mm 98
Hình 3.38 Tổng biến dạng của nền: Utot = 54mm 98
Hình 3.39 Kết quả nội lực 99
Hình 3.40 Tổng biến dạng của nền: Utot = 83 mm 100
Hình 3.41 Kết quả nội lực 101
Hình 3.42 Mô phỏng tính ổn định tổng thể công trình khi công trình mới hoàn thành Phương Án 1 101
Hình 3.43 Mô phỏng tính ổn định tổng thể công trình khi khi công trình vận hành trong trường hợp bất lợi: Mưa to, MNG dâng cao, MN sông min, tải đỉnh kè: Người qua lại+xe cơ giới Phương Án 1 102
Trang 7Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
Hình 3.44 Mô phỏng tính ổn định tổng thể công trình khi công trình mới hoàn thành Phương Án 2 104 Hình 3.45 Mô phỏng tính ổn định tổng thể công trình khi khi công trình vận hành trong trường hợp bất lợi: Mưa to, MNG dâng cao, MN sông min, tải đỉnh kè: Người qua lại+xe cơ giới Phương Án 2 104
Trang 8Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCN: Tiêu chuẩn ngành
Trang 9Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của Đề tài
Kênh Thủ Thừa chạy theo hướng Tây Bắc và nối giữa hai sông Vàm Cỏ Đông
và Vàm Cỏ Tây, hai cửa kênh Thủ Thừa nơi nhập lưu với hai sông Vàm Cỏ cách biển khoảng 70 km vì vậy nó chịu ảnh hưởng thủy triều khá mạnh Kênh Thủ Thừa
là tuyến kênh nối liền giữa hai sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây nên chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn của những con sông này, đồng thời kênh Thủ Thừa cũng
là tuyến đường thủy quan trọng, nối liền các tỉnh phía Tây Đồng bằng sông Cửu Long tới thành phố Hồ Chí Minh Trong quá trình khai thác, sử dụng do bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, lòng kênh và hai bờ kênh Thủ Thừa đã bị xói lở lớn Có những đoạn bị sạt lở đến tận nhà dân, làm phá hủy nhiều công trình công cộng
Bờ kênh Thủ Thừa đoạn từ cống Ông Trọng đến cống Rạch Đào do hiện tượng xói lở đã tạo thành các cung cong cục bộ, có những nơi lở tạo thành cung trượt vào mặt đường nhựa chạy dọc theo bờ kênh Thủ Thừa, ảnh hưởng đến giao thông trong khu vực Mặt khác, nơi đây là trung tâm của Thị trấn tập trung nhiều xí nghiệp, cơ quan, trường học, chợ và nhà dân ở sát bờ kênh với mật độ tương đối đông, hiện tượng sạt lở ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của người dân nên đã có nhiều hộ gia đình, cơ quan gia cố tạm đường bằng những vật liệu thô sơ như: cọc tràm, cọc tre, cừ dừa….nhằm khắc phục tạm thời hiện tượng sạt lở trên Tuy nhiên, việc khắc phục này mang tính chất cá thể, cục bộ và tạm thời nên hiện tại bờ kênh Thủ Thừa vẫn bị sạt lở nghiêm trọng
Kè Thị trấn Thủ Thừa được xây dựng sẽ góp phần bảo vệ chống sạt lở bờ kênh Thủ Thừa, tránh ảnh hưởng đến các công trình công cộng đã xây dựng ven bờ kênh nhất là làm nhiệm vụ ngăn triều cường trong khu vực; khắc phục tình trạng lấn chiếm lòng kênh của các hộ cư dân, tránh được những thiệt hại về tài sản, tính mạng con người do sạt lở bờ kênh hàng năm đã gây ra, lập lại trật tự xây dựng và di dời các công trình xây dựng lấn chiếm trái phép trên mặt kênh và để đảm bảo an toàn giao thông đường thủy, thoát lũ ngăn chặn tình trạng tái lấn chiếm, xây dựng nhà trái phép, tạo cảnh quan thông thoáng không gian và chỉnh trang cảnh quan của khu
đô thị
- Mức độ ngập lụt ngày càng tăng, lũ xảy ra ngày càng lớn và rất phức tạp
- Đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, của cải của người dân nhiều nên khi bị lụt, vỡ đê thiệt hại ngày càng tăng
- Hệ thống công trình phòng chống lũ chưa đủ đảm bảo an toàn, chắc chắn khi gặp lũ lớn, nguyên nhân chính:
+ Các giải pháp công trình gia cố kè bờ sông chưa có hoặc chỉ mới có một số đoạn chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
+ Đê hiện tại phân cấp chưa rõ ràng nên đê chưa chống được lũ theo thiết kế Các tuyến đê được hình thành qua nhiều thời kỳ và được đắp qua nhiều giai đoạn, lại được đắp trên nền đất tự nhiên không được xử lý nên còn nhiều ẩn họa trong
Trang 10Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
thân đê và móng đê khi có mưa lũ kéo dài, cần phải đánh giá để sử dụng cho an toàn
+ Nhiều tuyến còn thiếu về chiều cao, chưa đủ mặt cắt an toàn chống lũ Nhiều điểm nguy hiểm khi đê phải chịu mức nước lũ cao
+ Hiện nay trên địa bàn huyện Thủ Thừa chưa có công trình lớn tham gia cắt
lũ cho khu đê bao Thị trấn Thủ Thừa
Để có cơ sở khoa học phục vụ công tác xây dựng nâng cấp đê, kè của Thị trấn Thủ Thừa nói riêng và của tỉnh Long An nói chung, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình cho từng vị trí xung yếu nhằm ổn định bờ kênh Thủ Thừa bảo đảm
an toàn lâu dài là yêu cầu cấp thiết từ thực tế đặt ra
- Tiếp cận tổng hợp: Xem khu vực nghiên cứu là một hệ thống thống nhất trong đó bao gồm các yếu tố: địa hình, địa chất, khí hậu, nước, con người, sinh vật… là các thành phần của hệ tương tác có quan hệ ràng buộc lẫn nhau Phương pháp này đòi hỏi phải xem xét tổng hợp để đưa ra các cơ sở khoa học đánh giá một cách hợp lý
- Tiếp cận theo hướng kế thừa, phát triển các kết quả nghiên cứu: Kế thừa các kết quả nghiên cứu trong nước về nguồn dữ liệu cơ sở về địa hình, địa chất, thủy văn, bùn cát từ các đề tài dự án phục vụ cho việc thiết lập hiệu chỉnh mô hình toán, đồng thời các kinh nghiệm về mô phỏng hình thái sông của các đề tài, dự án liên quan sẽ được tiếp thu để cải thiện cho những tính toán trong đề tài này
- Tiếp cận với các phương pháp mới: Đây là phương pháp chủ yếu của luận văn, tiếp cận với các thành tựu khoa học công nghệ, các tiến bộ kỹ thuật trên thế giới, các lý thuyết mới và các phần mềm tính toán để nghiên cứu, đánh giá từ đó đề xuất các giải pháp công trình hợp lý đảm bảo ổn định bờ kè và đề xuất giải pháp công trình hợp lý cho bờ kè chống sạt lở bảo vệ bờ kênh Thủ Thừa
Trang 11Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình thủy
3.2 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan lý thuyết và thực tiễn ổn định bờ, tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng
- Nghiên cứu các giải pháp công trình hợp lý để khắc phục vấn đề tồn tại của công trình
- Phương pháp mô hình toán,
+ Ứng dụng mô hình Mike 11 để tính toán chế độ mực nước vùng nghiên cứu trong điều kiện biến đổi khí hậu
+ Ứng dụng mô hình toán SLOPE/W để tính toán ổn định công trình
- Tổng hợp đánh giá kiến nghị các giải pháp công trình so sánh ưu nhược điểm của các giải pháp trên cơ sở đó kiến nghị giải pháp bảo vệ bờ hiệu quả, an toàn và kinh tế
Trang 12Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ KÊNH TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Về công trình bảo vệ bờ kênh
Đồng bằng sông Cửu Long có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế
- xã hội của nước ta Trong điều kiện một đất nước mà lũ, bão luôn là mối đe dọa nghiêm trọng hàng nghìn năm nay thì cuộc đấu tranh với thiên nhiên để phòng chống lụt bão cũng luôn luôn chiếm vị trí quan trọng trong lịch sử tồn tại và phát triển của dân tộc Từ đó hệ thống đê sông đã không ngừng được tôn tạo, nâng cao và khép kín các tuyến đê của các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long nói chung và hệ thống đê kè bảo
vệ bờ kênh nói riêng
Công trình bảo vệ bờ kênh được xây dựng củng cố, thường xuyên duy tu, bảo dưỡng qua các thời kỳ lịch sử
Chịu nhiều yếu tố tác động của tự nhiên mang yếu tố ngẫu nhiên, chịu các tác động do con người gây ra như đào khai thác cát, tác động do sóng của tàu thuyền đi lại trên sông
Công trình bảo vệ bờ nhiệm vụ giữ ổn định cho bờ sông, bờ kênh, bờ hồ hoặc mái công trình khỏi tác dụng xâm thực của dòng chảy, sóng và nước ngầm Do vậy công trình bảo vệ bờ hầu hết được xây dựng nhằm mục đích giữ thế sông hiện có tại những nơi không được thu hẹp lòng sông hoặc hỗ trợ hay phối hợp với các công trình khác
Nhìn chung công trình bảo vệ bờ sông có 3 dạng chính là:
- Dạng mái nghiêng (phổ biến)
- Dạng kết cấu thẳng đứng
- Dạng hỗn hợp
Về bộ phận kết cấu của các công trình bảo vệ bờ bao gồm:
- Phần ngầm: Phần công trình dưới mực nước kiệt, bảo vệ chân bờ
- Phần ngập: Phần công trình từ mực nước kiệt đến mực nước lũ
- Phần không ngập: Phần công trình trên mực nước lũ, chống lại phá hoại do mưa, gió và hoạt động con người
Để phù hợp với điều kiện tự nhiên khu vực các công trình chỉnh trị sông xây dựng trên hệ thống sông ở ĐBSCL cần đảm bảo một số yêu cầu sau:
- Đảm bảo ổn định trước tác động của dòng chảy hai chiều Đối với các công trình hướng dòng phải có tác dụng lái dòng hai chiều, như vậy nên
sử dụng loại dàn phao có khả năng thay đổi góc trục phao và góc phao khi cần thiết
- Có kết cấu nhẹ
- Kết cấu công trình có khả năng thi công trong nước, trong điều kiện sông sâu, vận tốc lớn
Trang 13Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 6
- Ưu tiên ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới nhằm tiết kiệm vật liệu truyền thống và ít cản trở tới các họat động trên sông trong thời gian thi
công
- Đối với công trình gia cố bờ, cao trình đỉnh kè không nên cao hơn cao trình bờ sông, phải bố trí rãnh thóat nước, khe lún theo yêu cầu Công
trình gia cố bờ cho các đọan sông chảy qua thành phố, thị xã, thị trấn nơi
tập trung dân cư nên xây dựng dạng tường đứng với đầy đủ các công trình
phụ trợ như bến tàu thuyền, bến bốc xếp hàng hóa, trụ neo tàu thuyền…
1.1.1 Đê điều phòng chống lũ
Đê có nhiệm vụ ngăn nước lũ, triều cường bảo vệ vùng sản xuất, khu dân cư… Ở
Long An có 02 loại đê chính, đó là:
- Đê bao lững tập trung vùng Đồng Tháp Mười có nhiệm vụ ngăn lũ sớm bảo vệ
sản xuất và ngăn lũ khi lũ rút để gieo sạ sớm
- Đê bao ngăn mặn, triều cường tập trung các huyện vùng hạ của tỉnh, thường
dọc theo các tuyến sông Rạch Cát, Vàm Cỏ, Vàm Cỏ Đông, Vàm Cỏ Tây và các nhánh
sông rạch
Bảng 1.1 Danh mục đê bao lững và đê ngăn mặn trên địa bàn tỉnh Long An
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B dài (m) Chiều
Cao trình đỉnh
b mặt mái
10 11 13 14 15 16
Vĩnh Hưng
32.550 -3.0
10,0
2 Kênh Tân Thành-Lò
Gạch Tân Hưng, Vĩnh Hưng
29.307 -3.0
8,0
3,0
1,5
28.250 -3,0
20,0
1,5
28.250
+3.5
- +4.7
6,5
1,5
5 Kênh 79
Tân Hưng, TXKT, Mộc Hóa,Tân Thạnh, Thạnh Hóa
72.000 -3,0
20,0
Trang 14
Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 7
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
10,0
1,5
24.800 +4.7
6,5
1,5
7 Kênh 61
TX Kiến Tường, Mộc Hóa, Thạnh Hóa, Đức Huệ
36.250 -2.0
6,0
8.875 -1.2
8,0
9 Kênh 7 Thước - 30/4
Tân Hưng, Tân Thạnh, Thạnh Hóa
45.000 -2.5
8,0
4,0
1,5
10 Kênh 5000 - Bắc Đông
Tân Thạnh, Thạnh Hóa, Thủ Thừa
59.000 -2.5
8,0
+2.66 đến +2.8
4 - 4.2
1,5
Thừa
24.235 -3.0
14,0
+2 đến +3.5
4,0
27.000
-2.0 đến -2.5
12-16 1.5
1.0-
+1.7 đến +2.0
2-3 1 - 1.3
14 K Rạch Chanh
(Nguyễn Văn Tiếp)
TP.Tân An, Thủ Thừa
2.950 -2.0
20
1,0
5,0
1 - 1.5
7.000 +2.0
4,0
1,5
17 K Xáng Thầy Cai
Đức Hòa (Ranh TPHCM)
24.250 -2.5
20,0
8.500 -2,5
5,0
1,0
2.836 +2.3
3,0
1,5
2 K.Đòn Dong-Đồng
Vàng
Tân Hưng, Vĩnh Hưng
9.375
-2.0 đến -3.0 6-8
Trang 15Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 8
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
Vĩnh Hưng
13.750
-2.0 đến -2.5
3-6 1,0
2.125
+3.0 đến +3.3
2-3 1,5
Vĩnh Hưng
12.250 -2.0
6,0
6,0
1,0
2.354 +3.5
4,0
1,5
Vĩnh Hưng
13.125 -2.0
5,0
5,0
5,0 1,5
Vĩnh Hưng
12.375 -2.0
5,0
1,5
10.500
+3.3 đến +6.0
4,0
1,5
Vĩnh Hưng
12.000 -2.0
6,0
10 Kênh Cả Gừa
Tân Hưng, Vĩnh Hưng,
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
22.750
-2.0 đến -3.5
1,5
11 Kênh Ba Xã
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
12.912
-2.0 đến -3.0
16.918
-2.8 đến -3.2
12,0
3,0
1,5
13 Kênh Tĩnh - Kênh Tư
Măng
TX Kiến Tường, Tân Thạnh
5.346
-2.4 đến -3.1
5,0 1,5
2.500
+2.7 đến +3.2 1,5
14 Kênh Huyện Đội
TX Kiến Tường, Tân Thạnh
4.625 -2.5
5,0
1,0
4.226
+2.9 đến +3.6
3 - 3.4
1,5
Thạnh
5.451 -2.5
5,0
+2.3 đến +3.2
2-4 1,5
16 Kênh Việt Kiều Mộc Hóa, Tân
Thạnh
5.066 -2.5
6,0
1,0
4.754
+2.2 đến +2.8
3,0
1,5
Trang 16Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 9
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
17 Kênh Gò Nhỏ - Kênh
4.100 -2.4
5,0
1,0
2.500 +2.5
3,0
1,5
18 Kênh Bình Qưới Mộc Hóa,
Thạnh Hóa
6.228
-2.0 đến -2.2
4-5
19 Kênh Xáng Bò Cạp
M.Hóa, T.Thạnh, Th.Hóa
7.292 -2.5
7,0
1,0
7.292 +2.5
3,0
1,5
20 K Đạo (Kháng Chiến) Mộc Hóa, Tân
Thạnh
11.500
-2.0 đến
- 2.5
6,0
1,0
2.365
+2.3 đến +3.2
2-5 1.5
1-21 Kênh 2 - 9
Ranh Mộc Hóa, Thạnh Hóa
1.150
-2.0 đến -2.2
4-5 1,0
1.550
+2.2 đến +2.5
3.5-4
1,5
22 Kênh Rạch Cái Tôm Tân Thạnh,
Thạnh Hóa
13.500 -3.0 6-8
1,0
11.600
+2.3 đến +3.0
3,0
1,5
23 K Bắc Đông Cũ Tân Thạnh,
Thạnh Hóa
16.500 -3.0 6-8
1,0
11.600
+2.5 đến + 3.0
3,0
1,5
24 Kênh Hai Vụ - 2000
15.250 -3.0 6-8
1,0
4.500 +2.8
3,0
1,5
25 Kênh Mareng - Rạch Gốc Thạnh Hóa, Đức Huệ
21.500
-2.0 đến -2,5
6,0
11.750 -3.5
6-12
1,5
5.458 +3.0
6,5
1,5
28 Kênh Công an-Rạch
16.625 -3.0
8,0
1,0
2.808
+2.5 đến +3.2
3-4 1,5
Lức
17.750
-2.0 đến -2.5
5-6 1,0
5.917
+2.5 đến +3.0 3-4 1,5
Trang 17Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 10
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
Lức
5.250 -2.2
10,0
10,0
1,0
10-14
4.250
+2.0 đến +2.2
2,0
1,3
33 Kênh ranh
B.Lức-Th.Thừa Bến Lức, Thủ Thừa
17.900
-2.0 đến -2.5
6,0
1,0
10-12
4.750
+1.8 đến +2.0
3,0
1,1
12.750 -2.5
2,0
1,0
1.763 +2.8
2,0
1,5
11.500
-2.5 đến -3.0
8-14
1,5
9.327 +3.0
4,0
1,5
16.500 -3.0
6,0
1,5
5.400
+5.0 đến +6.0
3-10
1,5
22.775 -2.5
8,0
1,5 5510
+3.0 đến +3.5
3,0
20.050
-2.5 đến -3.0
5-12
1,5
7.620 +3.0
3,0
1,5
Trang 18Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 11
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
42 Kênh 504 Nam Vĩnh Hưng 7.000
-2.5 đến -3.0
6,0
1,0
3.704
+2.8 đến +3.5
3,0
1,5
26.508 -2.5
6,0
1,0
3.090 +3.3
3,0
1,0
44 Kênh Măn Đa - Cả
6,0
1,0
7.350
+2.8 đến +3.1
4,0
1,5
4.943 -1,8
5,0
1,0
4.943
+2.6 đến +3.0
4,0
1,5
6.469
-1.2 đến -2.5
2-5 1,0
3.122
+3.0 đến +5.0
3-4 1,5
4.490 -2.0
5,0
6,0
1,0
3.170
+3.5 đến +5.7
4.2
1,5
Tường
12.571 -2.0
3,0
1,0 +2.4 2-3 1,5
-2.0 đến -3.0
6-8 1,0
9.885
+2.5 đến +5.0
3-4 1,5
11.431
-2,5 đến -3,0
6-10
1,0
11.431
+3.2 đến +3.5
2 -
6
1,5
-2,5 đến -3,0
5.5 -6
1,0
13.134
+2.5 đến +4.0
4,0
1,5
54 Kênh Tân Thiết Mộc Hóa 7.750
-2,5 đến -3,0
6-10
Trang 19
Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 12
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
14.450
-2.0 đến -3.0
6-8 1 - 1.5
5.991 +3.0
4,0
1,5
10.350 -2.5
8-10
1,5
5.597 +3.0
6,5
21.100 -3.5
12,0
1,0
21.100 +3.5
4,0
1,5
15.130 -3.5
6,0
1,0
15.130 +3.5
4,0
1,5
59 Kênh Ranh Đồng
17.000 -3.5
8,0
1,0
17.000 +3.5
4,0
1,5
13.250
-2,5 đến -3,0
1,0
12.120
+3,2 đến +3,8
2,5-7
1,5
13.780 -2.0
6,0
1,0
13.780 +2.2
3,0
1,5
63 Kênh An Xuyên (Nhơn Xuyên) Thạnh Hóa
11.300
-2,5 đến -3,0
6,0
6,0
1,5
Trang 20Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 13
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
2.800 -2.4 6-8
1,0
13-16
2.800
+1.8 đến +2.0
3,0
1,2
7.065 +2.7 3-4
1,5
7.750 - 2.5 6-8
1,0
15-16
7.750
+1.8 đến +2.0
3,0
1,1
14.111 -2.5
6,0
-2,5 đến -3,0
1,0 20
5.458 +3.0
6,5
1,5
5.135 -1,5
9,0
6,0
1,0
7.210 +2.5 2-4
1,5
4.684
-2.5 đến -2.8
8,0
1,0
4.680 +2.5
4,0
1,5
-2.2 đến -2.5
8,0
1,0
2.923 +3.0
3,0
1,5
6.100
-2.0 đến -3.4
4-8 1,0
1.760 +2.5
3,0
1,5
5-6 1,0
9.562
+2.5 đến +3.0
3,0
1,5
Trang 21Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 14
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
85 Rạch Tầm Đuông-Bà
Ký
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
15.281 -2.5
6-18 1-2
15.281 +2.5
4.5
1,0
Tân Thạnh
9.500 -3.5
12,0
1,0
9.500 +3.0
4,0
1,5
14.250
-2.0 đến -2.5
4-8
88 Rạch Ông Thoàn
Bến Lức (Ranh TPHCM)
3.125
-2.0 đến -2.5
-2.0 đến -2.5
-2.0 đến -2.5
6,0
2,0
9.375 +2,8
3,0
1,5
Tường
15.450 -3.0
6,0
1,2
3.413 +2.6
4,0
1,5
Trang 22Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 15
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
Tường
8.000
-2.0 đến -2.5
8 -
12
1.0
- 1.5
104 Rạch Ông Hiếu Cần Giuộc 9.650
-2.0 đến -2.5
-3.5 đến -4.0
20-30
2,0
20-30
Trang 23
Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 16
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
14.500
-3.5 đến -4.0
-3.5 đến -4.0
124 Kênh Ranh
Đức Hòa (Ranh TPHCM)
12.725 -2.5
8,0
8,0
1,0
8.056
+2.2 đến +2.5
2-4 1,5
8.200 -2.5
10,0
Trang 24Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 17
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
131 Kênh Liên Thôn (K.Miếu Ông Lão) Đức Hòa
2.970 -2.5
6,0
+5.18 đến +4.93
2.650 -2.0
5,0
1,0
2.650 +1.8
1,0
1,0
2 Kênh Quốc Phòng
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
6.222 -2.5
6,0
1,0
6.222
+3.5 đến +5.0
3-5 1,5
3 Kênh Ranh 3 Xã
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
5.389 -2.0
6,0
4 Kênh T3
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
5.000 -2.0
6,0
5 Kênh T1
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
5.900 -2.0
5,0
1,0
4.437 +3.2
3,0
1,5
6 Kênh Ốp
TX Kiến Tường, Mộc Hóa
13.000 -2.5
6,0
3.875 -2.5
6,0
1,0
3.875 +2.7
3,0
1,5
8 Kênh Trung Tâm (K
70)
Mộc Hóa, Thạnh Hóa
10.750 -2,0
5,0
1,0
8.404
+3.0 đến +3.5
3,0
1,5
Trang 25Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 18
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
9 Kênh, đê Bà Kiều
(K.8)
Đức Hòa, Bến Lức
3.600 -2.2
4,0
10 Kênh, đê Thầy Thuốc
Bến Lức (Ranh TPHCM)
3.500
-1.5 đến -1.8
4-6 1,0
12 đến
16
3.500
+1.7 đến +1.9
2-3 1,1
11 Kênh Tràm Trốc
Ranh Thủ Thừa, Tiền Giang
5.500
-1.5 đến -2.5
3,0
1,5
8.700 -2,0
4,0
2,0
1,0
13 Kênh Hậu Phước
27.500 -1.5
4,0
1,0
11.605
+3.0 đến +3.3
4,0
1,5
8.250 -1.5
6,0
1,0
8.250
+3.1 đến +4.5
3,0
1,5
7.820 -2.0
6,0
1,0
7.820
+3.0 đến +4.5
3,0
1,5
15.675
-1,5 đến -1,8
1,0
22.500 +2.7
3,0
1,5
27.200 -2.0
6,0
1,0
9.790
+2.3 đến +2.6
2-3 1,5
16.750 -2.0
6,0
1,0
4.534 +2.3
4,0
1,5
15.200 -2.2
5,0
1,0
5.662 +2.45
3,0
1,5
19.400 -2.5
5,0
1,0
9.050 +2.5
2,5
1,0
11.970
-2.2 đến -2.5
6,0
1,0
11.970
+2.87 đến +3.62
6.0
- 6.4
1,5
13.775
-2.0 đến -2.2
6-7 1,0 1741 +2.8
3,0
1,0
Trang 26Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 19
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
8.375 -2.5
5,0
+2.0 đến +2.5 2-3 1,5
3.600 -2.2
4,0
3-6
+2.7 đến +4.2
3.2
1,5
3.429 -2.2
5,0
3.486
+2.0 đến +3.5
3-4 1,5
B Đê bao ngăn mặn
1
Đê bao ven sông Vàm
Cỏ Đông (Phía Tây -
25.163 +2.2
3,0
1,5
2
Đê bao ven sông Vàm
Cỏ Đông (Phía Đông -
3 Đê bao ven sông Bến
6.500 +2.2
3,0
1,5
8.250 +2.3 3.6
1,5
Trang 27Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 20
TT Tên công trình Địa điểm
Thông số kỹ thuật kênh (m) Thông số kỹ thuật đê (m)
Chiều dài (m)
Cao trình đáy
b đáy mái mặt B
Chiều dài (m)
Cao trình đỉnh
b mặt mái
5 Đê bao Phước Định
12.150 +2.5 4,0
1,5
12 Đê bao ven sông Rạch
8.267 +2.5
4,0
1,0
13
Đê bao ven sông Vàm
Cỏ - Long Hựu Đông,
Long Hựu Tây
6.500 +2.5
4,0
1,0
14 Đê bao ven sông Vàm
16.000 +2.5
4,0
1,0
15 Đê bao ven sông Rạch
7.331 +2.5 4,0
1,0
16 Đê bao ven sông Vàm
7.450 +2.5
4,0
1,0
17 Đê bao ven sông Vàm
30.855 +2.5
4 - 4.6
1,5
18 Đê bao ven Sông Tra -
19.625 +2.5
4,0
1,0
4,0
1,0
21 Đê ven sông Vàm Cỏ
20.311 +2.57 5
1,5
22 Đê bao Hướng Thọ
5.047 +2.5
4,0
1,0
23 ĐB Bình Trung (ven
4.500 +2.5
4,0
1,0
Trang 28Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 21
1.1.2 Kè và công trình bảo vệ bờ
Kè có nhiệm vụ bảo vệ mái đê, mái dốc sông và ổn định đường bờ, bảo vệ bãi trước đê và có nhiều hình thức kè với cấu kết đa dạng, phong phú, theo hình thức kết cấu và vật liệu xây dựng khác nhau, đó là chân kè, thân kè và đỉnh kè Chân kè làm nhiệm vụ bảo vệ chống xói ở chân mái dốc, thân kè bảo vệ phần mái dốc từ chân đến đỉnh kè, đỉnh kè là phần bảo vệ đỉnh của mái dốc Từng bộ phận phải đảm bảo điều kiện làm việc ổn định trong quá trình chịu tác dụng của các tải trọng từ phía đất thân
đê hoặc bờ
Kè bảo vệ mái dốc sử dụng các kết cấu từ đơn giản như trồng cỏ đến phức tạp như bê tông lắp ghép tự chèn Các hình thức thông dụng như đá đổ, đá xếp khan, khối
bê tông ghép rời, liên kết tự chèn tạo thành mảng
1.1.3 Tình hình xây dựng đê kè ở tỉnh Long An
Hệ thống đê, kè ở Long An được xây dựng từ hàng trăm năm nay bằng sức lao động của nhân dân qua nhiều thời kỳ Các tuyến đê được xây dựng chủ yếu là đê đất, vật liệu lấy tại chỗ và do người dân địa phương tự đắp bằng thủ công Hiện nay, do nhu cầu đi lại của người dân trong khu vực, kết hợp với giao thông nông thôn các tuyến đê được cứng hóa bằng đá 0x4, bằng bê tông cốt thép
Trải qua nhiều thời kỳ đến nay, hệ thống đê vẫn tồn tại và được giữ vững Hệ thống đê vẫn được quan tâm đầu tư nhằm ngăn mặn, trữ ngọt, chống lũ, bảo vệ tính mạng, tài sản của Nhà nước và nhân dân
1.1.4 Công tác xây dựng đê điều ở tỉnh Long An qua các giai đoạn
Giai đoạn sau ngày 30/4/1975
Đê điều của Long An đã được hình thành theo từng khu vực, các công trình đê điều được xây dựng nhiều bắt đầu từ sau ngày 30/4/1975 Các công trình đê điều đã được xây dựng không đồng bộ, không mang tính thống nhất, tính hệ thống mà chỉ được xây dựng phục vụ cho việc phòng chống lụt bão cho một vùng, một địa phương Quy mô, kích thước của công trình đê điều ngày càng được nâng cấp theo yêu cầu của công tác ngăn mặn, phòng chống lũ lụt, bảo vệ tài sản và đời sống nhân dân Chất lượng các công trình không đảm bảo do việc đắp đê được tiến hành bằng thủ công Các tuyến đê được chú ý và quan tâm đầu tư nhất là các tuyến đê khu hành chánh của tỉnh và tuyến đê thị trấn Thủ Thừa Tuyến đê ngày càng được nâng cấp, tôn cao, mở rộng theo yêu cầu phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh của người dân
Giai đoạn từ năm 1975 đến nay
Thiệt hại do lụt, bão gây ra: Trong thời kỳ này lụt, bão đã gây ra nhiều thiệt hại
về tính mạng và tài sản trên địa bàn tỉnh Long An, đã có 7 cơn bão và 2 trận lũ lớn Đặc biệt là trận lũ năm 1978 và năm 2000 đã gây nhiều thiệt hại về người, tài sản, cơ
sở hạ tầng của người dân trong tỉnh Long An là rất lớn
Trang 29Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 22
Bảng 1.2 Thiệt hại do lũ lụt gây ra trong giai đoạn từ năm 1975 đến nay trên địa bàn tỉnh
Sự hình thành các tuyến đê và công tác đắp đê
Từ năm 1975, các địa phương trong tỉnh đã tiến hành phục hồi, sửa chữa các tuyến đê cũ bị hư hỏng và xây dựng nhiều tuyến đê mới Thực hiện việc đắp đê ngăn
lũ trên địa bàn tỉnh Long An nói chung và huyện Thủ Thừa riêng với khối lượng rất lớn, đê bao Thị trấn Thủ Thừa được ngăn lũ từ trước năm 1975 cho đến nay đã trãi qua nhiều thời kỳ nhất là thời kỳ chống Mỹ Trong thời kỳ chiến tranh đó nhằm đối phó với hậu quả có thể xảy ra do máy bay địch ném bom vào các trọng điểm đê điều, tại các trọng điểm này đều được đắp từ 1-2 tuyến đê dự phòng về sau và một vài trọng điểm khác Việc xây dựng đê điều trong giai đoạn này được tiến hành chủ yếu là củng
cố, tu sửa, bảo vệ các tuyến đê, kè, cống Lực lượng tham gia đắp đê chủ yếu là nhân dân địa phương Khu đê bao này vừa là đê chống lũ cũng vừa bảo vệ tài sản của nhân dân và khu căn cứ của Cách Mạng của tỉnh Long An
Khu đê bao Thị trấn Thủ Thừa đã được đắp với tổng chiều dài 6km và tôn tạo rất nhiều năm để bảo vệ tài sản của nhân dân trong khu vực, nhất là khu đê bao này bảo vệ tài sản của nhân dân qua 2 trận lũ lớn đó là trận lũ năm 1978 và năm 2000, từ năm
2000 đến nay trên địa bàn tỉnh Long An cũng đã và đang chuyển hóa đê qua kè để bảo
vệ an toàn lâu dài cho khu vực
Trang 30Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 23
Năm 2005 xây dựng giai đoạn 1 kè khu hành chính Thành phố Tân An, bằng kè
Sạt lở bờ thường có xu hướng tái diễn nhiều năm, phạm vi ảnh hưởng rộng, đe dọa phá hỏng cả cụm dân cư (sụt lún, nứt nhà cửa, mất đất 2 bên bờ sông…) đặc biệt
là các cụm dân cư kinh tế lâu năm tại các vùng đồng bằng ven sông
Theo thống kê một cách đầy đủ và chi tiết liên quan tới vấn đề xói lở sông ngòi cũng như những nghiên cứu về xói lở bồi lấp lòng dẫn và chỉnh trị sông ngòi trong nước và trên thế giới Nhưng một cách tổng quan nhất có thể dễ dàng nhận ra là trong những thập niên gần đây lũ lụt liên tục xảy ra nhiều kèm theo lũ lụt nó là xói lở, bồi lắng lòng dẫn sông ngòi gây phá hủy nhiều công trình dân sinh và gây thiệt hại rất lớn
về kinh tế Do đó cần thiết phải tập trung vào thực hiện các chương trình khai thác, tính toán được dòng chảy, dự báo được các biến động của sông, sử dụng hợp lý sông ngòi, phòng chống thiên tai, bảo vệ môi trường
Cùng với bão, lũ lụt, sạt lở bờ sông đang là vấn đề lớn của nhiều nước trên thế giới Sạt lở bờ sông là một quy luật tự nhiên nhưng gây thiệt hại nặng nề cho các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông như gây mất đất sản xuất nông nghiệp, hư hỏng nhà cửa, chết người, thậm chí có thể hủy hoại toàn bộ một khu dân cư, đô thị
Cũng như nhiều nước trên thế giới, sạt lở bờ sông cũng đang là vấn đề lớn bức xúc hiện nay ở nước ta Sạt lở bờ diễn ra ở hầu hết các triền sông và ở hầu hết các địa phương có sông Sạt lở bờ sông ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế và xã hội của địa phương Ở vùng hạ lưu hệ thống sông Mêkong và Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và bờ kênh Thủ Thừa nói riêng, vì dòng sông mang nhiều bùn cát lại chảy trên một nền bồi tích rất dễ xói bồi nên quá trình xói lở, bồi lắng diễn ra liên tục theo thời gian và không gian Xói lở và bồi lắng không chỉ diễn ra vào mùa lũ mà còn vào mùa kiệt Đặc biệt trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 20, hiện tượng sạt lở diễn ra với chu
kỳ nhanh hơn, cường độ mạnh hơn, thời gian kéo dài hơn
Trang 31Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 24
Quá trình xói, bồi, biến hình lòng dẫn, sạt lở bờ mái sông, bờ biển trong các điều kiện tự nhiên và có tác động của con người vô cùng phức tạp Việc xác định các nguyên nhân, cơ chế, tìm các giải pháp quy hoạch, công trình nhằm phòng, chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có ý nghĩa rất lớn đối với sự an toàn của các khu dân cư, đô thị, đối với công tác quy hoạch, thiết kế và xây dựng các đô thị mới Quá trình nghiên cứu các giải pháp bảo vệ bờ sông trên thế giới đã được thực hiện liên tục trong nhiều thập kỷ qua Nhiều giải pháp công nghệ bảo vệ bờ sông chống xói lở đã được đưa ra và đạt được những hiệu quả nhất định trong việc hạn chế xói lở, bảo vệ an toàn cho dân cư và cơ sở hạ tầng ven sông Cho đến nay, việc nghiên cứu các giải pháp công nghệ mới, cải tiến giải pháp cho công nghệ cũ nhằm nâng cao hơn nữa công tác bảo vệ bờ sông chống sạt lở vẫn đang được tiếp tục Sau đây là diễn biến sạt lở bờ sông ở một số con sông ở nước ta:
Hiện tượng sạt lở bờ sông Cửu Long trên địa bàn tỉnh Hậu Giang
- Các vụ sạt lở đe dọa đến các công trình giao thông, thủy lợi và làm hư hại nhiều nhà cửa, hoa màu của người dân ở vùng hạ lưu sông Cửu Long Hai địa phương bị ảnh hưởng nghiêm trọng do sạt lở là huyện Châu Thành và Thị xã Ngã Bảy Ngoài ra, huyện Châu Thành A và thành phố Vị Thanh cũng đã xảy ra một vài điểm sạt lở Tại thị xã Ngã Bảy, một trong hai điểm nóng về sạt lở đất tình trạng diễn ra khá phức tạp Sạt lở không chỉ xảy ra ở các tuyến sông lớn, có lưu lượng tàu thuyền qua lại nhiều như sông Cái Côn, Mang cá, Quản lộ, Lái Hiếu mà còn xảy ra ở các tuyến kênh nội đồng; điều đó gây ra nhiều lo ngại cho người dân Trong đó có những đoạn sạt lở nghiêm trọng làm hư hại hoàn toàn tuyến đê với chiều dài từ hàng chục đến hàng trăm mét
- Như đoạn sạt lở đầu tuyến kênh Út Quế, xã Tân Thành xảy ra trong những tháng đầu năm 2013, có chiều dài trên 50m, sâu vào bờ khoảng 6 m; độ lún sâu từ 2m
÷ 3m so với mặt đê hiện hữu Nguyên nhân được xác định là do đoạn đê trên có nền đất yếu cộng với việc nạo vét lấy đất dưới lòng sông để làm tuyến đê bao chống lũ nên
đã gây ra sự cố trên Tháng 7/2013, tại kênh Cống Đá, xã Tân Thành xảy ra sạt lở với chiều dài khoảng 10 m
- Còn tại huyện Châu Thành, tính từ đầu năm 2013 đến tháng 8/2013 đã có sạt lở
23 điểm với chiều dài trên 600 m, ước thiệt hại trên 700 triệu đồng Ngoài các tuyến kênh lớn như Mái Dầm, Ngã Sáu, Cái Côn thì các tuyến kênh nội đồng cấp 2, cấp 3 cũng bị sạt lở nghiêm trọng Đây là tuyến đê bao khép kín để bảo vệ lúa, hoa màu, cây
ăn trái trong mùa mưa lũ
- Theo ghi nhận của các cơ quan chức năng, nguyên nhân chính của sạt lở là do ảnh hưởng dòng chảy, gây xoáy hàm ếch Bên cạnh đó, ở nhiều nơi, do người dân tự ý thuê xe cuốc múc đất dưới sông, sát bờ để san lấp vườn, tôn nền nhà, đê bao chống lũ Mặc dù chính quyền địa phương đã nhiều lần cảnh báo nhưng bà con vẫn chưa chấp hành nghiêm
Hiện tượng sạt lở bờ sông Cần Thơ
- Theo số liệu thống kê của ngành nông nghiệp tỉnh Cần Thơ, tính từ đầu năm
2013 đến hết tháng 7/2013, trên địa bàn tỉnh đã xảy ra 6 điểm sạt lở bờ sông lớn, tập
Trang 32Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 25
trung ở các nơi như quận Cái Răng, Thốt Nốt, Bình Thủy và huyện Phong Điền; trong
đó, có 2 vụ sạt lở đất nghiêm trọng, một vụ xảy ra ở xã Mỹ Khánh (huyện Phong Điền) làm 5 căn nhà của dân chìm xuống sông và vụ sạt lở bờ kè đang xây dựng ven sông Cần Thơ ở quận Cái Răng làm 56m kè sụp hoàn toàn xuống sông gây thiệt hại trên 1,5
tỷ đồng Ước tính tổng thiệt hại các vụ sạt lở đất từ đầu năm đến nay trên địa bàn thành phố Cần Thơ là trên 2 tỷ đồng
- Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Cần Thơ cho biết, ngoài 25 điểm
có nguy cơ sạt lở cao trên địa bàn tỉnh Cần Thơ, trong mùa mưa lũ năm nay, bất kỳ chỗ bờ sông nào cũng có nguy cơ sạt lở đất nên giải pháp phòng chống sạt lở đất lâu dài, bền vững hạn chế thiệt hại cho người dân là phải di dời nhà cửa, phương tiện, vật kiến trúc ra khỏi bờ sông Ngành Nông nghiệp cùng với chính quyền các địa phương đang vận động bà con di dời nhà cửa, vật kiến trúc ra khỏi các điểm có nguy cơ sạt lở cao để đến nơi an toàn
Hình 1.1 Hiện trạng sạt lở bờ sông Cần Thơ Hình 1.2 Hiện trạng sạt lở kênh Nước Mặn
Hình 1.3 Hiện trạng một đoạn bờ tả sông Lam Hình 1.4 Hiện trạng một đoạn kè bờ sông Lam
Trang 33Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 26
Hình 1.5 Sạt lở bờ kênh Thủ Thừa Hình 1.6 Sạt lở bờ kênh Thủ Thừa
Trên là một vài hình ảnh về hiện tượng sạt lở bờ và khai thác cát trên sông, uy hiếp đe dọa trực tiếp đến an toàn bờ sông, các tuyến đê và tính mạng tài sản của nhân dân
1.3 Nguyên nhân xói lở bờ sông và kênh rạch
Xói lở bờ sông là một quá trình tự nhiên, rất đa dạng và phức tạp, xảy ra do nhiều nguyên nhân và ảnh hưởng của nhiều yếu tố tác động Các kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy xói lở bờ xảy ra do tổ hợp của quá trình xói lòng dẫn và lở bờ Trong
đó xói lòng dẫn thường diễn ra trước sau đó dẫn đến kết quả là xói lở bờ
- Xói lòng dẫn bị chi phối bởi quá trình tương tác giữa dòng chảy và lòng dẫn mà kết quả là các hạt bùn cát đáy bị khuấy động lên, tách rời khỏi lòng dẫn và vận chuyển
đi nơi khác mà không được bù đắp lại, tạo nên các hiện tượng hở hàm ếch ở chân mái
bờ sông
- Lở bờ là do sự mất cân bằng của các lực cơ học, mất cân bằng khối đất bờ (lực gây trượt lớn hơn lực chống trượt), kết quả dẫn đến khối đất mái bờ sông bị trượt hay sụt lở từng mảng xuống sông
Trong sách giáo khoa Địa lý phổ thông trước đây có đoạn ghi rằng: mỗi năm vùng ĐBSCL, đặc biệt là Mũi Cà Mau, lấn ra biển khoảng trên 100m Điều này, với nhiều thế hệ người dân vùng Đất Mũi, đã trở nên quen thuộc bởi sự mở rộng của các bãi bồi đầy tôm cá ở đây có thể cảm nhận được mỗi ngày Nhưng kể từ cuối thập niên
2000, triều cường kèm theo sóng lớn thường xuyên đã tạo ra thực tế ngược lại: mỗi năm vùng Mũi Cà Mau bị cuốn trôi trung bình 5-8 km bờ biển, nhiều vạt rừng ngập mặn (đước, sú, vẹt…), vốn được xem là những loài tiên phong mở đất lấn biển, nay bị nước biển “nuốt trôi” hàng trăm hecta mỗi năm Thực trạng sạt lở ở Mũi Cà Mau nói riêng, vùng Bán đảo Cà Mau nói chung, nghiêm trọng đến mức được các chuyên gia cảnh báo khu vực này sẽ mất 56% diện tích đất trong 80-90 năm nữa nếu không được cải thiện
Hiện nay, các điểm sạt lở nguy hiểm nhất ở Bán đảo Cà Mau thuộc các xã biển Khánh Tiến (huyện U Minh), Khánh Bình Tây (huyện Trần Văn Thời), Tân Hải
Trang 34Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 27
(huyện Phú Tân), Đất Mũi (huyện Ngọc Hiển), Tân Thuận (huyện Đầm Dơi) thuộc tỉnh Cà Mau với tổng chiều dài hơn 14km Ở Bạc Liêu, do bờ biển có hướng gần vuông góc với gió mùa Đông Nam (“gió chướng” – loại gió mùa thổi ngược chiều với dòng chảy sông Tiền và sông Hậu) nên bị tác động mạnh của sóng và dòng triều ven
bờ, tạo ra ít nhất 30 điểm xâm thực, sạt lở, trượt đất quy mô lớn và thường xuyên như Nhà Mát, Vĩnh Hậu A, Điền Hải, Long Điền Tây và Gành Hào với tổng chiều dài trên 18km
Suốt dải bờ biển dài gần 200km qua Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre đến Tiền Giang, dù gần các cửa sông Hậu, sông Tiền, có ưu thế tích tụ phù sa hình thành nhiều
cù lao và giồng cát ven biển nay cũng bị bào mòn, sạt lở dữ dội Trong đó, nghiêm trọng nhất ở đoạn bờ biển qua các tỉnh Biến Tre, Trà Vinh và huyện Gò Công Đông (tỉnh Tiền Giang) – nơi có hàng chục km đê biển bị cuốn trôi và trung bình mỗi năm sóng biển tiếp tục xâm lấn vào đất liền khoảng 160-200m trên tổng chiều dài các điểm sạt lở hơn 18km
Trong khi hàng chục km đê biển và các vạt rừng phòng hộ đang thúc thủ và thoái lui trước sự xâm lấn dữ dội của hiệu ứng nước biển dâng, ĐBSCL lại đối đối mặt với tình trạng sạt lở nghiêm trọng trong nội địa khi hàng trăm điểm sạt lở được nhận diện với tổng chiều dài hàng chục km Cụ thể, theo kết quả khảo sát tỉnh Đồng Tháp có 34 điểm sạt lở bờ sông nằm rải rác khắp 9/12 huyện thị trong tỉnh với tổng chiều dài trên 5,5 km Trong đó, một số đoạn sông thuộc các xã Long Thuận, Long Khánh A (huyện Hồng Ngự), Tân Bình, An Phong, Bình Thành (huyện Thanh Bình), Tân Thuận Đông, Tịnh Thới (TP Cao Lãnh), Mỹ An Hưng B (huyện Lấp Vò), An Hiệp (huyện Châu Thành) và Tân Khánh Đông (TP Sa Đéc), đã bị sạt lở ăn sâu vào bờ hàng chục mét, có nơi đã lên đến gần 40m
Một tỉnh đầu nguồn khác ở ĐBSCL là An Giang cũng đang trong tình cảnh tương tự: hơn 40 điểm sạt lở nghiêm trọng đã được xác định ở khắp các huyện tiếp giáp sông Tiền, sông Hậu, trong đó có cả khu vực vừa xảy ra sạt lở trên sông Vàm Nao cách nay chưa lâu Thành phố Cần Thơ là nạn nhân tiếp theo của sạt lở sông ngòi Hầu hết các quận ven sông Hậu của Cần Thơ đều đối mặt với tình trạng sạt lở, trong đó khu vực cồn Tân Lộc (Quận Thốt Nốt), sông Cần Thơ (Quận Ninh Kiều) và Quận Cái Răng là những điểm nóng về sạt lở bờ sông Sóc Trăng và Tiền Giang là những tỉnh cuối nguồn chịu tác động kép của sạt lở bờ biển và sạt lở trên cách sông rạch Ở Sóc Trăng, khu vực Cù Lao Dung, Long Phú, Kế Sách… là những nơi bị sạt lở thường xuyên nhất Trong khi đó, cơ quan chức năng đã xác định 15 điểm sạt lở nguy hiểm trên sông Tiền đoạn chảy qua địa phận tỉnh Tiền Giang và nhiều sông lạch trong địa bàn tỉnh Tổng chiều dài của các điểm sạt lở này gần 3km, chủ yếu nằm ở khu vực tập trung dân cư đông đúc
Hệ quả mất đất từ sạt lở không chỉ là những ngôi nhà hay những đoạn sông bị
“nuốt chửng” vào dòng nước xoáy, một số cồn đất màu mỡ trên sông Hậu cũng đã trở thành ký ức trước cơn xâm thực Điển hình nhất là cồn Cả Đôi được phù sa sông Hậu bồi đắp mà thành với chiều dài trên 4km và rộng trên 20ha Nhưng từ những năm
1990, diện tích cồn mau chóng thu hẹp còn 6ha và đến giữa thập niên 2000, cồn Cả Đôi hoàn toàn biến mất
Trang 35Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 28
Như vậy, có thể thấy rằng tình hình sạt lở ở ĐBSCL đang rất phức tạp, sạt lở xảy
ra ở hầu khắp các tỉnh nội địa lẫn ven biển Nhiều vụ sạt lở xảy ra một cách từ từ, nhưng số vụ sạt lở có tính bất ngờ gây, thiệt hại lớn lại xuất hiện với tầng suất tăng dần Điều đó cho thấy xu hướng sạt lở sẽ còn tiếp tục mở rộng và diễn biến phức tạp, nhất là trong bối cảnh diễn biến thời tiết và thay đổi chế độ thủy văn ngày một cực đoan trong thời gian tới
Tóm lại, có thể nói rằng tất cả các yếu tố tác động vào lòng dẫn hay dòng chảy làm tăng lực gây trượt hay làm giảm lực chống trượt của khối đất mái bờ đều là những nguyên nhân, những nhân tố gây ảnh hưởng tới xói lở bờ
1.3.1 Tác động của dòng chảy đến biến đổi hình thái lòng sông
Hình thái lòng sông cụ thể là đáy sông có thể sâu thêm hay cạn đi, có thể lòng sông bị mở rộng hay thu hẹp lại, điều này hoàn toàn phụ thuộc vào dòng chảy và điều kiện địa chất lòng dẫn Tác động của dòng chảy gây xói lở lòng dẫn với tốc độ nhanh hay chậm, mạnh hay yếu phụ thuộc vào bốn yếu tố:
- Năng lượng của dòng chảy mạnh hay yếu, cụ thể là vận tốc dòng chảy thực tế lớn hơn vận tốc khởi động của bùn cát cấu tạo lòng dẫn, V V V kd , V càng lớn khả năng xói mòn lòng dẫn càng lớn, tốc độ xói mòn lòng dẫn càng nhanh, V được gọi là khả năng gây xói lở của dòng chảy
- Thời gian duy trì khả năng của dòng chảy T, là khoảng thời gian vận tốc dòng chảy thực tế tại điểm xem xét lớn hơn vận tốc khởi động của bùn cát cấu tạo lòng dẫn (khoảng thời gian có V 0) Vận tốc dòng chảy càng lớn xói lở bờ càng nhanh,
khoảng thời gian duy trì khả năng của dòng chảy càng dài tốc độ xói lở bờ càng lớn Đối với hệ thống sông ở ĐBSCL dòng chảy sông không chỉ thay đổi theo mùa mà còn thay đổi theo chế độ thủy triều (có dòng chảy thuận nghịch), vì thế chỉ tiêu thời gian duy trì khả năng của dòng chảy rất quan trọng, phải là một trong những thành phần chính trong công thức tính tốc độ xói lở bờ sông
- Hướng tác động của dòng chảy vào bờ, yếu tố này ảnh hưởng lớn tới cơ chế xói lở, hố xói hình thành hay không hình thành, hình thành ở đâu, mái bờ sông bị xói mặt hay xói chân, chính những điều này sẽ dẫn tới tốc độ xói lở bờ nhanh hay chậm
- Khả năng vận chuyển bùn cát của dòng chảy, được đánh giá qua độ thiếu hụt lượng bùn cát trong dòng chảy, ký hiệu là S S0 S, hiệu số giữa sức tải cát của dòng chảy S0 và hàm lượng bùn cát thực tế trong dòng chảy S Xói lở bờ sông tại một
vị trí nào đó chỉ xảy ra khi bờ sông bị mất ổn định do lượng bùn cát mang đi nhiều hơn lượng bùn cát đem đến vì thế một trong số các yếu tố dòng chảy thúc đẩy quá trình xói
lở bờ sông cần phải xét đến là khả năng mang bùn cát
1.3.2 Tác động của sóng
Sóng có thể do gió hay do tàu thuyền đi lại trên sông gây ra Dưới tác động của sóng (áp lực sóng) mái bờ sông bị phá vỡ kết cấu, các hạt bùn cát thuộc bộ phận của lòng dẫn bị tách rời và vận chuyển đi nơi khác (dòng chảy sông hay dòng ven bờ do sóng tạo ra), nếu quá trình trên diễn ra lâu dài, liên tục chân mái bờ sẽ bị xói tạo thành hàm ếch dẫn đến khối đất bờ sông mất ổn định và sụp lở
Trang 36Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 29
Sóng tác động gây xói lở bờ sông phải hội đủ 3 điều kiện:
- Áp lực sóng tác động vào bờ lớn hơn lực cố kết của đất cấu tạo bờ sông
- Vận tốc dòng chảy ven bờ do sóng tạo ra đủ khả năng bào mòn và vận chuyển bùn cát đi nơi khác
- Sóng tác động liên tục, duy trì trong thời gian dài
Tương tự đánh giá tác động của sóng tàu thuyền lên mái bờ sông vùng có mật độ giao thông lớn, chiều cao sóng do tàu thuyền tạo ra vào khoảng h = 0,7 m, bước sóng
= 7 m, khi đó vận tốc nước rút lớn nhất trên mặt mái là 2,3 m/s Với vật liệu cấu tạo lòng dẫn trên hệ thống sông ở ĐBSCL có lực dính trung bình vào khoảng 1 t/m2 , vận tốc khởi động bùn cát vào khoảng 0,3-0,6 m/s, trong trường hợp bờ sông không được bảo vệ, hệ số mái dốc ổn định bờ sông, trước tác động của sóng phải có m 7 Điều
này hoàn toàn phù hợp với những đo đạc thực tế
Nhìn chung xói lở bờ sông do sóng gió hay sóng tàu gây ra có khối lở bé, ít nguy hiểm, nhưng thường diễn ra liên tục vì thế ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống nhân dân sống ven sông, đặc biệt xói lở bờ do sóng gây ra thường bồi lấp nâng cao đáy sông tại chỗ vì thế gây cản trở không nhỏ tới giao thông thủy
1.3.3 Tác động của việc gia tải lên mép bờ sông
Gia tải lên mép bờ sông có thể là:
- Xây dựng nhà cửa, cơ sở hạ tầng, chất hàng hóa v.v…
- Lũ xuống, triều rút làm tăng trọng lượng khối đất bờ hay giảm áp lực đẩy nổi
- Mưa làm bão hòa khối đất bờ và phát sinh áp lực thấm
Đất cấu tạo lòng dẫn hệ thống sông ở ĐBSCL có tính chất cơ lý thấp, dung trọng
tự nhiên từ 1,62 ÷ 1,98 tấn/m3, dung trọng khô từ 1,1 ÷ 1,7 tấn/m3, lực dính các lớp đất trong khỏang 0,5 ÷ 2,0 tấn/m2, góc ma sát trong của nhiều lớp đất khá nhỏ chỉ 2 ÷ 30 vì thế khi tải trọng mép bờ tăng, trong nội bộ khối đất mái bờ xuất hiện ứng suất dư lớn, vùng có ứng suất dư vượt quá khả năng chịu tải của đất mái bờ, sẽ hình thành vùng biến dạng dẻo
Càng gia tăng tải trọng mép bờ, ứng suất trong khối đất bờ càng tăng lên, vùng
có ứng suất lớn càng được mở rộng và như vậy vùng biến dạng dẻo càng được phát triển rộng thêm Vùng biến dạng dẻo phát triển dần đến mái dốc bờ sông, những hạt đất được tách ra khỏi bộ phận của lòng dẫn, khối đất bờ bị phá vỡ kết cấu, dòng chảy
có vận tốc nhỏ vẫn có khả năng lôi kéo đất bờ đi nơi khác
1.3.4 Đặc điểm lớp đất cấu tạo lòng dẫn
Xói lở bờ là quá trình dòng chảy bào xói vận chuyển bùn cát cấu tạo lòng dẫn đi nơi khác mà không được bù đắp, vì thế yếu tố lòng dẫn có tính thụ động song ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình xói lở bờ, thậm chí xét theo khía cạnh khác, nó còn có tính quyết định ví dụ một đoạn sông nào đó có vận tốc dòng chảy rất lớn nhưng lòng sông lại được cấu tạo bởi đất rất tốt có khi là đá chẳng hạn thì chắc chắn dòng chảy không thể gây xói lở bờ được.Với điều kiện dòng chảy như nhau, vật liệu cấu tạo lòng
Trang 37Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 30
sông càng có tính dính thấp, thành phần hạt bao gồm phần lớn hạt mịn, xói lở bờ sẽ diễn ra nhanh hơn Tính tốt hay xấu của đất cấu tạo lòng sông chỉ là khái niệm có tính chất tương đối, phải được so sánh trên mối quan hệ với các yếu tố chủ động như dòng chảy, sóng, gia tải mép bờ sông v.v… , vấn đề này đã được đề cập qua việc đánh giá các chỉ tiêu khả năng bào xói của dòng chảy, khả năng của sóng phá vỡ kết cấu đất bờ Ngoài ra sự phân bố các lớp đất theo chiều sâu lòng dẫn cũng ảnh hưởng không nhỏ tới tốc độ và quy mô khối đất bị sạt lở trong mỗi đợt Lớp đất có tính chất cơ lý thấp càng nằm dưới sâu, điều kiện phát triển xói lở bờ càng thuận lợi hơn và mỗi đợt
lở bờ khối lở có kích thước lớn hơn
1.3.5 Ảnh hưởng của hình thái sông
- Hình dạng mặt cắt ngang sông ảnh hưởng tới xói lở bờ
Theo như các nghiên cứu cho thấy vận tốc trung bình thủy trực (mặt cắt ngang sông) phụ thuộc vào độ sâu dòng chảy và hình dạng mặt cắt ngang Do đó có thể nói rằng hình dạng mặt cắt sông sẽ ảnh hưởng tới xói lở bờ sông (thông qua vận tốc)
- Hình dạng đoạn sông ảnh hưởng tới xói lở bờ
Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng phân bố vận tốc trên mặt đoạn sông cong, đoạn sông phân nhánh rất khác biệt so với sự phân bố vận tốc trên đoạn sông thẳng, trên đoạn sông có cửa hội lưu, phân lưu rất nhiều, chính vì vậy hiện tượng xói lở bờ diễn ra ở các đoạn sông này cũng có sự khác biệt rõ nét
Trên đoạn sông cong, dòng chảy tập trung về phía bờ lõm và vì thế phía bờ lõm thường xảy ra hiện tượng xói lở bờ, ngược lại phía bờ lồi vận tốc dòng chảy nhỏ nên thường được bồi lắng Hiện tượng này bắt gặp khá phổ biến trên hệ thống sông ở ĐBSCL như: Đoạn sông Tiền khu vực Tân Châu, khu vực Hồng Ngự, khu vực Sa Đéc, khu vực thị trấn Măng Thít thuộc sông Măng Thít v.v…
+ Ảnh hưởng của đoạn sông phân lạch tới xói lở bờ
Từ biên giới Việt Nam – Campuchia ra tới cửa biển, sông Tiền và sông Hậu trong quá trình tồn tại và phát triển đã hình thành nhiều đoạn dòng rẽ (phân lạch) như đoạn: Tân Châu - Hồng Ngự (cù lao Long Khánh); Phú Tân - Chợ Mới (Cù lao Tây); Thanh Bình - TX Cao Lãnh (Cù lao Giềng); An Hòa - Bình Đại (cù lao Tào, Bà Nở); Bình Hoà Phước - Chợ Lách (Cồn Chợ Lách); TX Châu Đốc - Châu Phú (Cù lao Tam Bon); P Mỹ Bình - P Mỹ Long (Cù lao Ông Hổ); ấp Long Châu - ấp Thới Mỹ (Cù lao Thốt Nốt);
Sự tồn tại của những cù lao, quá trình dịch chuyển của cù lao xuống hạ du theo thời gian đã làm thay đổi tỷ lệ phân lưu giữa các nhánh Những biến đổi nhỏ của đoạn lòng sông phía thượng lưu đều kéo theo sự thay đổi lớn lưu lượng dòng chảy chảy qua các nhánh sông theo thời gian Mặt khác lòng dẫn sông được cấu tạo bởi địa chất yếu đã gây nên hiện tượng xói lở bờ trên đoạn sông này rất khó kiểm soát Các nhánh sông phân lạch thường có sự tranh chấp lẫn nhau, chính vì thế chúng ta luôn quan sát thấy hiện tượng trái ngược nhau nhánh sông này được bồi lắng còn nhánh kia lại bị xói lở
Trang 38Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 31
Ngoài các nguyên nhân xói lở chính được nêu ở trên, sự xói lở bờ sông có thể diễn ra bởi các yếu tố khác như:
- Khai thác bùn cát làm biến đổi lòng dẫn
- Công trình ngăn sông ở thượng lưu
- Nuôi cá bè …
1.3.6 Do khai thác cát
Khai thác cát chỉ tạo ra lợi ích cho doanh nghiệp (và cả những cơ sở khai thác trái phép), nhưng hệ lụy môi trường và kinh tế là vô cùng lớn và rất khó để phục hồi Với đặc điểm địa chất non trẻ như ở ĐBSCL, việc khai thác cát sẽ tạo ra các hố sâu khổng lồ dưới đáy sông, làm thay đổi gần như vĩnh viễn lòng sông và đặc tính dòng chảy tự nhiên Theo các nhà khoa học, phải mất hàng trăm năm để các mỏ cát dưới đáy sông Tiền, sông Hậu hình thành và cố định như ngày nay Trong bối cảnh phù sa không còn dồi dào như trước do các con đập trên thượng nguồn, việc mong đợi các mỏ cát tự lấp đầy và hoàn nguyên sau khi khai thác là điều không tưởng
Vì vậy, khi lòng sông tồn tại nhiều hố sâu, nó sẽ làm đổi hướng dòng chảy dưới đáy sông và tạo ra những va chạm đủ lớn để tạo ra các xoáy nước và sinh ra năng lượng tác động lên hai bên thành bờ gấp nhiều lần so với mức bình thường Trường hợp sạt lở thường xuyên với quy mô lớn ở khu vực cù lao Tân Lộc (Quận Thốt Nốt) hay các khu vực giáp sông Cần Thơ, sông Hậu thuộc Quận Ninh Kiều, Quận Cái Răng (TP Cần Thơ) những năm gần đây là một minh chứng cho thấy sự những hố sâu mà hoạt động khai thác cát tạo ra nguy hiểm như thế nào
1.4 Tác động của biến đổi khí hậu đến công trình bảo vệ bờ kênh
1.4.1 Tác động của các hiện tượng khí hậu cực đoan
a.Tác động tiêu cực của bão đến hệ thống công trình thủy lợi
Việt Nam nằm ở khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương là 1 trong các vùng bão phát sinh và hoạt động mạnh Bão vào nước ta thường di chuyển theo hướng Tây Bắc, Tây, Tây Nam và chuyển dịch hướng theo mùa Mùa bão ở khu vực Biển Đông thường kéo dài 5 tháng trong năm (từ tháng 7 đến tháng 11), tập trung nhiều nhất vào tháng 8 và tháng 9 Theo thống kê trong vòng hơn 40 năm qua (1954-1997) đã có 320 cơn (trận) bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam, phần lớn khi bão đổ bộ vào Việt Nam đều có gió từ cấp 8 đến cấp 12 khi gió giật trên cấp 12 (Vmax > 40 m/s), trong đó 31% đổ bộ vào Bắc bộ, 36% đổ bộ vào Bắc Trung bộ, 33% đổ bộ vào Nam Trung bộ
Số lượng các trận bão đổ bộ vào Việt Nam gia tăng hàng năm, đặc biệt là trong 3 thập
kỷ gần đây Cường độ của bão cũng tăng đáng kể, chỉ riêng trong 10 năm (1981-1991)
đã có 8 trận bão cấp 12 và 2 trận bão cấp 13 đổ bộ vào Việt Nam Bão vào Việt Nam không chỉ gây gió xoáy mạnh, gió giật mà còn gây mưa to kéo dài, gây ra lũ lụt, nước biển dâng cao Có tới 80% dân số Việt Nam chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão Bão là loại thiên tai nguy hiểm nhất trực tiếp làm đổ nhà cửa, tàn phá hoa màu, phá hủy các công trình hạ tầng, làm đắm tàu thuyền, gây ra mưa úng, lũ quét, nước dâng Hiện chưa thể chống bão, mà chỉ có thể tránh bão Nếu dự báo sớm và chính xác phạm vi ảnh hưởng cũng như hướng di chuyển của bão thì có thể giảm thiểu đáng kể hậu quả
Trang 39Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 32
do bão gây ra, đặc biệt là những tổn thất về người và tầu thuyền ngoài khơi Trong thập kỷ 90 của thế kỷ trước, Việt Nam đã phải gánh chịu một số cơn bão gây thiệt hại nặng nề như: cơn bão Linda: đổ bộ vào bán đảo Cà Mau tháng 11/1997, gây tổn thất rất lớn, 788 người chết, 1142 người bị thương, 2541 người mất tích, 2789 tầu thuyền
bị chìm, thiệt hại lên tới 7.000 tỷ đồng; cơn áp thấp nhiệt đới tháng 11/1999: đổ bộ vào cực nam Trung bộ, gây ra một đợt mưa cực lớn kéo dài 6 ngày với cường độ mưa cực đại gây lũ lụt nghiêm trọng các tỉnh vùng Trung Trung bộ, làm 592 người chết, 204 người bị thương, thiệt hại khoảng 235 triệu USD; Đặc biệt tháng 5/2006, cơn bão Chanchu đã làm đắm hàng trăm tầu thuyền, làm chết và mất tích hàng trăm ngư dân các tỉnh thuộc vùng Trung Trung bộ
Nhìn chung, bão là loại thiên tai xẩy ra hàng năm ở cả 3 vùng Bắc, Trung, Nam trong cả nước, đặc biệt là khu vực ven biển chịu tác động trực tiếp của bão Bão không chỉ trực tiếp gây thiệt hại về người, tài sản, tầu thuyền, các cơ sở hạ tầng mà còn là nguyên nhân gián tiếp gây ra nhiều loại thiên tai khác như: lũ lụt, úng ngập, lũ quét, sạt lở đất, nước biển dâng
Bão thường kèm theo mưa lớn ở khu vực đồng bằng và trung du Lượng mưa do bão gây ra có thể lên tới (700 ÷ 1.100mm)
Bão thường có tốc độ gió rất lớn, có khi gió giật lên tới 40 m/s và thường kèm theo mưa lớn xảy ra trên diện rộng, kéo dài từ 3 ÷ 4 ngày cũng có thể dài hơn từ 5 ÷ 6 ngày liền gây lũ lụt và úng ngập ở nhiều nơi Khi bão đổ bộ vào thường làm cho nước triều dâng cao, nhất là khi gặp triều cường và gió thuận thì hiện tượng nước dâng càng xảy ra mạnh mẽ Chính vì vậy mà dọc theo vùng duyên hải hệ thống đê biển luôn trong tình trạng báo động, gia cố và sửa chữa quanh năm nhưng nạn úng lụt vẫn càng ngày càng nghiêm trọng hơn, đồng thời nước mặn cũng tràn sâu vào trong đồng làm cho hư hỏng hệ thống kênh bê tông và mức độ thiệt hại đối với sản xuất nông nghiệp
bị nặng nề hơn Đây là một loại hình thiên tai rất nguy hiểm tàn phá của cải vật chất,
cơ sở hạ tầng và sinh mạng con người cũng như gia súc, kìm hãm sự phát triển kinh tế trong vùng
Các trận bão lớn thường xuyên tập trung vào các tỉnh miền Trung, kéo theo sau
là các trận lũ lụt gây thiệt hại nghiêm trọng Lũ các sông miền Trung thường ác liệt, lên nhanh, xuống nhanh, xảy ra trong thời gian ngắn Lũ quét, lũ bùn đá, xuất hiện ngày càng nhiều hơn, quy mô và mức độ tàn phá ngày càng lớn hơn Thời kỳ xuất hiện
lũ ở các vùng thường khác nhau Để phòng chống lũ, lụt, hiện cả nước đã xây dựng được 5.700km đê sông, 3.000km đê biển và 23.000km bờ bao, hàng ngàn cống dưới
đê, hàng trăm km kè bảo vệ bờ
b Tác động của hạn hán đến hệ thống công trình thủy lợi
Hạn hán thường xảy ra trong các tháng mùa khô, thời kỳ nhiệt độ không khí tăng cao dẫn đến nhu cầu dùng nước tăng Mùa khô kéo dài 6 ÷ 9 tháng tùy theo từng vùng, tổng lượng dòng chảy chỉ chiếm 15 ÷ 25% tổng lượng dòng chảy cả năm Trong mùa khô, ba tháng liên tục có lượng dòng chảy nhỏ nhất xuất hiện không đồng thời giữa các vùng trong cả nước, lượng dòng chảy chỉ bằng 2 ÷ 10%, trong đó lượng dòng chảy tháng nhỏ nhất chỉ chiếm 1 ÷ 3% lượng dòng chảy năm Trong mùa khô, nguồn cung cấp nước chủ yếu cho các sông là nước dưới đất và trong thời kỳ này nhiều sông ở
Trang 40Học viên : Võ Hoàng Quân Lớp : 24C11-CS2 33
vùng duyên hải, đặc biệt là vùng Nam Trung Bộ không có dòng chảy Trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán, thiếu nước trong mùa khô diễn ra phổ biến ở hầu hết các khu vực trong cả nước, với mức độ, quy mô ngày càng lớn hơn
Tình trạng hạn hán, thiếu nước và mức độ trầm trọng của hạn hán còn do nhu cầu
sử dụng nước tăng, việc khai thác, sử dụng nước thiếu quy hoạch, thiếu tính phối hợp, liên kết giữa các ngành, các địa phương và giữa các dạng nguồn nước hoặc không phù hợp với khả năng thực tế của nguồn nước
Tuy tổng lượng giáng thủy có nơi tăng nơi giảm nhưng tần suất xuất hiện các trận mưa lớn và cực lớn có chiều hướng tăng lên Từ năm 1970, hạn hán trở nên thường xuyên hơn, mức độ hạn nghiêm trọng hơn, phạm vi ảnh hưởng lớn hơn và thời gian hạn kéo dài hơn
Trong 10 năm gần đây, hạn hán đã hoành hành gây hậu quả nặng nề đối với sản xuất nông lâm nghiệp của nhiều địa phương, đặc biệt là miền Trung và Tây nguyên, theo số liệu thống kê các tỉnh, đợt hạn từ cuối năm 1997 đến tháng 4/1998, tổng diện tích lúa bị hạn thiếu nước là 100.000 ha, trong đó bị mất trắng là 20.000 ha Diện tích hoa màu bị thiệt hại là 120.000 ha, trong đó mất trắng 9.100 ha Thiệt hại của các tỉnh miền Trung riêng về nông nghiệp đã lên 1.400 tỷ đồng Ngoài ra, các chi phí cho phòng chống hạn cuối năm 1997 và năm 1998 gần 1.000 tỷ đồng
c Tác động của các yếu tố khí hậu cực đoan khác
Lũ quét thường xảy ra ở vùng đồi núi, nơi có độ dốc lớn, cường độ mưa lớn, đường tiêu thoát nước bị ứ nghẽn Lũ quét cũng có thể xảy ra do vỡ hồ chứa nhỏ, sạt lở đất lấp dòng chảy Lũ quét có nguy cơ xảy ra tại 33/64 tỉnh, thành phố trong cả nước thuộc 5 vùng: vùng núi phía Bắc, vùng duyên hải Bắc Trung bộ, vùng duyên hải Nam Trung bộ, Tây Nguyên và vùng Đông Nam bộ Do biến đổi khí hậu, trong những năm gần đây, lũ quét xuất hiện ngày càng nhiều ở nước ta, bình quân có từ 2 ÷ 4 trận lũ quét xảy ra trong mùa mưa lũ hàng năm Lũ quét thường phát sinh bất ngờ, xảy ra trong phạm vi hẹp nhưng rất khốc liệt, thường gây ra những tổn thất nghiêm trọng về người và của Các trận lũ quét điển hình ở nước ta: trận lũ quét ngày 27/7/1991 tại thị
xã Sơn La làm chết và mất tích 42 người, cuốn trôi 336 nhà, gây thiệt hại khoảng 26 tỷ đồng; trận lũ quét ngày 3/10/2000 tại Lai Châu làm chết và mất tích 39 người, thiệt hại khoảng 2 tỷ đồng; trận lũ quét ngày 20/9/2002 tại Hà Tĩnh làm chết 53 người, bị thương 111 người, thiệt hại 852 tỷ đồng; trận lũ quét năm 2005 tại Yên Bái làm chết
51 người, thiệt hại 160 tỷ đồng Nói chung lũ quét là loại hình thiên tai khó dự báo trước nhưng có thể chủ động phát hiện và khoanh vùng những nơi nhiều khả năng xảy
ra để cảnh báo và chủ động phòng tránh
Tố và lốc đều là những loại hình thiên tai nguy hiểm gây tác hại lớn, trong đó lốc thường nghiêm trọng hơn Tố thường kèm theo gió mạnh gây đổ cây cối, nhà cửa, phá huỷ đường dây thông tin, đường dây tải điện, làm đắm tầu thuyền cỡ nhỏ Lốc do có gió mạnh hơn, tốc độ lớn, lại liên tục chuyển hướng nên thường gây tàn phá khốc liệt
Tố, lốc thường xuyên xảy ra ở nước ta Những năm gần đây số lượng tố lốc gia tăng ngày càng nhiều Ví dụ: năm 1997 có 56 cơn, năm 1998 có 63 cơn, gây thiệt hại hàng trăm tỷ đồng Từ 1993 đến 1999 cả nước có 235 cơn lốc, làm chết 234 người, bị thương 158 người, sập đổ 9613 căn nhà, hư hại 85.742 căn nhà, làm thiệt hại 4.929 ha