Nghiên cứu giải pháp công trình kè chống xói lở bờ biển phước tỉnh huyện long điền tỉnh bà rịa vũng tàu

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ về công nghiệp, du lịch, việc chuyển đổi cơ cấu sản xuất tăng nuôi trồng thủy, hải sản và khôi phục các ngành nghề truyền thống, thì các tuyến đê biển

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu kết quả trình bày trong luận văn này là đúng sự thật, có nguồn gốc rõ ràng

và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào

Tác giả

Nguyễn Ngọc Hên

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành là thành quả của sự cố gắng, nỗ lực hết mình và sự

giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong trường Đại học Thủy lợi và Cơ sở 2 – Đại học

Thủy lợi, đặc biệt dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy TS Nguyễn Văn Lộc

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn, đã tận tâm hướng dẫn trong suốt quá trình từ khi lựa chọn đề tài, xây dựng đề cương đến khi hoàn thành luận văn

Trong thời qian thực hiện đề tài bản thân tôi đã hết sức cố gắng, nỗ lực để đạt được kết quả tốt nhất Tuy nhiên, vẫn còn nhiều sai sót kính mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn Một lần nữa, xin gởi đến quý thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành nhất

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019

Tác giả

Nguyễn Ngọc Hên

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ 5

1.1 Tổng quan về các nguyên nhân gây xói lở bờ biển 5

1.1.1 Vai trò và nhiệm vụ của đê, kè biển [6] 5

1.1.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng đê biển, kè biển [6][10] 7

1.1.2.1 Nguyên nhân gây hư hỏng xói lở bờ 8

1.1.2.2 Nguyên nhân hư hỏng do bão 8

1.1.2.3 Nguyên nhân do thiết kế, thi công, vận hành, bảo dưỡng và quản lý công trình 10

1.1.2.4 Do vật liệu xây dựng 11

1.1.3 Các dạng phá hoại đối với đê biển 12

1.1.3.1 Phá hoại của đê trên nền đất yếu 12

1.1.3.2 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi 12

1.1.3.3 Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang 13

1.1.3.4 Phá hoại kiểu trượt sâu 13

1.1.3.5 Phá hoại đê do nước tràn qua đỉnh đê 14

1.1.3.6 Mất ổn định do xâm thực bãi, mái ngoài 16

1.1.3.7 Mất ổn định mái dốc 17

1.2 Tổng quan chung và các giải pháp bảo vệ bờ biển[6][8] 18

1.2.1 Tình hình xây dựng đê, kè biển trên thế giới 18

1.2.1.1 Tình hình xây dựng đê, kè biển ở Hà Lan 18

1.2.1.2 Tình hình xây dựng đê, kè biển ởMỹ 20

1.2.1.3 Tình hình xây dựng đê, kè biển ở Nhật Bản: 21

1.2.2 Tình hình xây dựng đê, kè biển trong nước 22

1.2.2.1 Hệ thống đê biển và đê cửa sông vùng đồng bằng Bắc Bộ 22

1.2.2.2 Vùng ven biển Bắc Trung Bộ (Từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh) 24

1.2.2.3 Vùng ven biển Trung Trung Bộ (Từ Quảng Bình đến Quảng Nam) 26

1.2.2.4 Đê biển Nam Trung Bộ 27

1.2.2.5 Đê biển Nam Bộ 28

1.3 Tổng quan hiện trạng xói lở khu vực bờ biển khu vực Phước Tỉnh – Huyện Long Điền – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu [6][7] 30

1.3.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên của Bà Rịa – Vũng Tàu 30

1.3.1.1 Vị trí địa lý 30

1.3.1.2 Đặc điểm địa hình 30

1.3.1.3 Khí hậu – thời tiết 31

1.3.2 Hiện trạng đê, kè biển tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 31

1.3.2.1 Đê Chu Hải 33

1.3.2.2 Đê Phước Hòa 36

1.3.2.3 Kè Phước Tỉnh 37

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ 44

2.1 Phân tích ưu, nhược điểm các giải pháp công trình đã và đang thực hiện Đánh giá nguyên nhân, cơ chế xói lở bờ biển [6][7] 44

2.1.1 Các giải pháp công trình đã và đang thực hiện 44

2.1.1.1 Công trình kè 45

2.1.1.2 Công trình đê 51

2.1.2 Ưu, nhược điểm của các công trình đã xây dựng 54

2.1.2.1 Công trình đê biển 54

2.1.2.2 Công trình kè bảo vệ bờ biển 55

2.1.2.3 Công trình ngăn cát giảm sóng ổn định cửa sông: 56

2.2 Xây dựng cơ sở lý thuyết cho giải pháp phòng chống xói lở:[8][11] 57

2.2.1 Các cơ sở lý thuyết chủ yếu khi thiết kế đê, kè bảo vệ bờ biển 57

2.2.1.1 Lý thuyết về tính toán thấm 57

2.2.1.2 Lý thuyết tính toán ổn định trượt mái, ổn đinh dạng tường đứng và tính lún thân và nền đê 58

2.2.2 Tính toán tường cừ dự ứng lực kiểu côngxon 65

2.3 Phân tích, đánh giá và lựa chọn giải pháp công trình kè chống xói lở bờ biển:[8][10] và [11] 66

2.3.1 Những nghiên cứu về hình dạng kết cấu mặt cắt đê biển 66

2.3.1.1 Đê biển mái nghiêng 67

2.3.1.2 Đê biển dạng tường đứng 68

2.3.1.3 Đê biển dạng hỗn hợp 69

2.3.2 Những nghiên cứu về các công trình bảo vệ mái 71

2.3.2.1 Kè lát mái bằng đá đổ, đá xếp, đá xây, đá lát có chít mạch: 72

2.3.2.2 Kè lát mái bằng rọ đá, thảm đá 73

2.3.2.3 Kè lát mái bằng tấm, khối bê tông đổ tại chỗ và cấu kiện bằng bê tông đúc sẵn có nhiều hình thức khác nhau: 73

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH KÈ PHÕNG CHỐNG XÓI LỞ KHU VỰC BIỂN PHƯỚC TỈNH HUYỆN LONG ĐIỀN – TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU 77

3.1 Phân tích hiện trạng xói lở khu vực nghiên cứu [6][7] 77

3.2 Đánh giá nguyên nhân, cơ chế xói lở bờ biển khu vực Phước Tỉnh – Huyện Long Điền – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu [6][7] 80

3.2.1 Diễn biến bồi lắng, xói lở bờ trong khu vực bờ biển Phước Tỉnh 80

3.2.2 Nguyên nhân, cơ chế xói lở bờ biển khu vực Phước Tỉnh – Huyện Long Điền – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu: 85

3.2.2.1 Do ảnh hưởng của dòng chảy: 86

3.2.2.2 Nguyên nhân hư hỏng do bão 86

3.2.2.3 Nguyên nhân do thiết kế, thi công, vận hành, bảo dưỡng và quản lý công trình 89

3.2.2.4 Do vật liệu xây dựng 90

3.3 Đề xuất và phân tích các phương án công trình kè chống xói lở bờ biển Phước Tỉnh, Huyện Long Điền, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu 90

3.4 Thiết kế giải pháp công trình kè bảo vệ bờ biển, phòng chống xói lở, khu vực nghiên cứu 92

3.4.1 Điều kiện địa chất công trình: 92

3.4.2 Đề xuất giải pháp kết cấu công trình khả thi tại khu vực nghiên cứu 95

3.4.2.1 Giải pháp kết cấu: 95

3.4.2.2 Thông số về cao trình đỉnh kè và chiều dày lớp bảo vệ 98

3.4.2.3 Tính toán chọn phương án: 105

Kết luận chương 3 120

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 121

1 Những kết quả đạt được 121

2 Những tồn tại trong quá trình thực hiện luận văn 121

3 Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo 121

TÀI LIỆU THAM KHẢO 122

DANH MỤC HÌNH

Hình 0-1 Khu vực bờ biển xói lở ở Phước Tỉnh Huyện Long Điền – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 2 Hình 0-2 Mộ số hình ảnh về thực trạng xói lở bờ biển ở Phước Tỉnh Huyện Long Điền –

Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 3

Hình 1-1: Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 5

Hình 1-2 Bờ kè đường Nguyễn Tất Thành -Đà Nẵng bị sóng đánh tan do bão số 9 9

Hình 1-3 Sóng leo và nước dâng lên mái đê phía biển 10

Hình 1-4 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi 12

Hình 1-5 Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang 13

Hình 1-6 Phá hoại kiểu trượt sâu 13

Hình 1-7 Tính ổn định mái đê hạ lưu trên nền đất yếu 14

Hình 1-8: Các trường hợp mất ổn định do tràn đỉnh 15

Hình 1-9 Hình ảnh tràn đỉnh xói mái trong và mái ngoài đê 15

Hình 1-10 Hiện tượng sóng gây xói lở, mất chân đê phía ngoài 16

Hình 1-11 Hình ảnh xói lở chân đê phía ngoài 16

Hình 1-12 Phá hoại do mất ổn định mái dốc 17

Hình 1-13 Trượt khi đê đắp bằng nhiều loại đất khác nhau 17

Hình 1-14 Trượt khi nâng cấp đê cũ 18

Hình 1-15 Bản đồ phân vùng tần suất thiết kế đê biển Hà Lan 19

Hình 1-16 Đê biển Afsluitdijk dài hơn 32km, rộng 90m, cao 7,25m 20

Hình 1-17 Cấu kiện Accropode bảo vệ bờ biển 20

Hình 1-18 Cấu kiện Tetrapod bảo vệ bờ biển 20

Hình 1-19 Hình ảnh công trình bảo vệ bờ trên thế giới 21

Hình 1-20 Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ 22

Hình 1-21Thi công đê biển Hải Hậu 23

Hình 1-22 Đê biển Hải Hậu – Nam Định bị tàn phá do bão 23

Hình 1-23Tuyến đê biển Hậu Lộc 25

Hình 1-24 Mặt cắt điển hình đê biển Trung bộ 26

Hình 1-25 Kè Trần Phú – Nha Trang 28

Hình 1-26 Đê biển Tỉnh Tiền Giang – Kè bảo vệ bằng TSC 178 29

Hình 1-27 Bản đồ hiện trạng đê biển tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 31

Hình 1-28 Cắt ngang đê Chu Hải 34

Hình 1-29 Gia cố mái đê bằng tấm BT đúc sẵn – Đê Chu Hải 34

Hình 1-30 Hiện trạng tuyến đê biển Chu Hải đoạn kết hợp giao thông 35

Hình 1-31 Hiện trạng gia cố mái đê những đoạn xung yếu – Đê Chu Hải 35

Hình 1-32 Hiện trạng mặt đê những đoạn đắp áp trúc 35

Hình 1-33 Mặt cắt ngang đê Phước Hòa 36

Hình 1-34 Hiện trạng đê Phước Hòa 36

Hình 1-35 Hiện trạng đê Phước Hòa 36

Hình 1-36 Đường hành lang kè bị xuống cấp lầy lội, nhiều ổ gà (ảnh chụp 2009) 38

Hình 1-37 Đường hành lang kè do UBND huyện Long Điền đầu tư làm mới năm 2010 từ K0+213-K1+350 (ảnh chụp 9/2010) 38

Hình 1-38 Đỉnh kè bằng đá xây, bị nứt nẻ, bung vữa (ảnh chụp 2009) 39

Hình 1-39Khu vực đầu kè sóng dễ dàng tràn qua uy hiếp nhà dân do đỉnh kè thấp 39

Hình 1-40 Mái kè bị sạt lở 40

Hình 1-41 Tấm bê tông đúc sẵn bị bong tróc, xuống cấp 40

Hình 1-42 Mái kè được sửa chữa ngay sau khi sụt lún, sạt 41

Hình 1-43 Hình ảnh sụt lún tại khóa đầu kè 42

Hình 1-44 Hình ảnh sạt lỡ tại vị trí tiếp giáp 42

Hình 2-1 Kè cột bê tông dự ứng lực kết hợp mái nghiêng tại Phước Tỉnh 46

Hình 2-2 Kè có tường hắt sóng tại bờ biển thị trấn Phước Hải (mặt trước) 47

Hình 2-3 Kè khu du lịch Oceanami đã bị hư hỏng chỉ sau 1 năm xây dựng 48

Hình 2-4 Kè cứng tại khu Vietsopetro 48

Hình 2-5 Kè khu du lịch Hương Phong 49

Hình 2-6 Bờ biển khu du lịch Resort Tropicana bị xói lở rất mạnh 49

Hình 2-7 Kè tường đá dạng đứng đã bị sóng biển phá hỏng tại khu vực Tropicana 50

Hình 2-9 Kè mỏ hàn mềm dọc theo bãi biển tại khu du lịch Tropicana 50

Hình 2-10 Sau khi xây dựng kè mỏ hàn chắn cát tại Bến Lội, Bình Châu 51

Hình 2-11 Khu neo đậu tránh trú bão 51

Hình 2-12 Hiện trạng đê biển Chu Hải 53

Hình 2-13 Hiện trạng đê biển Hải Đăng 54

Hình 2-14 Sơ đồ tính toán ổn định tổng thể công trình gia cố mái 63

Hình 2-15 Sơ đồ tính toán trượt nội bộ công trình gia cố má 64

Hình 2-16 Tường cừ kiểu conxon đóng trong đất cát: 65

(a) biểu đồ phân bố áp lực thực; (b) biểu đồ mô men 65

Hình 2-17 Tường cừ kiểu conxon đóng trong đất cát: 65

(a)biểu đồ phân bố áp lực thực; (b) biểu đồ mô men 65

Hình 2-18 Mặt cắt ngang đê biển mái nghiêng 67

Hình 2-19 Đê mái nghiêng bảo vệ bờ Biển Phước Tỉnh, BR-VT 67

Hình 2-20 Mặt cắt đê dạng tường đứng 68

Hình 2-21 Kè bảo vệ bờ biển khu vực thị trấn Phước Hải, tỉnh BR-VT 68

Hình 2-22 Sơ đồ mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp 69

Hình 2-23 Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp nghiêng, dưới đứng 70

Hình 2-25 Đê biển dạng hỗn hợp giảm sóng ổn định cửa sông ở Bình Thuận 70

Hình 2-26 Các dạng mặt cắt ngang đê biển hỗn hợp 71

Hình 2-27 Phân loại các hình thức kè 72

Hình 2-28 Mái đê và kè lát mái bằng đá rời 72

Hình 2-29 Kè bảo vệ mái bằng thảm và rọ đá 73

Hình 2-30 Cấu kiện Tetrapod, Tribar, Dolos, Akmon (thứ tự từ trái qua phải) 73

Hình 2-31 Kè lát mái bằng đá lát khan Kè lát mái bằng bê tông đổ tại chỗ 74

Hình 2-32 Kè lát mái bằng cấu kiện bê tông TSC-178 75

Hình 2-33 Kè kiểu kết cấu âm dương 75

Hình 2-34 Trồng cỏ Vetiver chống xói bảo vệ mái phía đồng ở Hà Lan 75

Hình 3-1 Hình ảnh vị trí đỉnh kè thay đổi 77

Hình 3-2 Hình ảnh mặt kè đã được sửa chữa, nâng cấp, năm 2014 78

Hình 3-3 Tấm bê tông đúc sẵn bị bong tróc, xuống cấp 79

Hình 3-4 Mái kè bị sạt lở 79

Hình 3-5 Mái kè bị xói hỏng bảo vệ mái 80

Hình 3-6 Lưới và biên tính toán trong mô hình MIKE21 84

Hình 3-7 Sóng trong kỳ triều kém gió Tây Nam lúc 4h30 ngày 12/10/2009 84

Hình 3-8 Sóng trong kỳ triều cường gió Đông Bắc lúc 1h00, 1/2/2010 84

Hình 3-9 Dòng chảy ven bờ trong kỳ triều cường gió Đông Bắc lúc 1h00, 1/2/2010 85

Hình 3-10 Dòng chảy ven bờ trong kỳ triều kém gió Đông Bắc lúc 22h30, 7/2/2010 85

Hình 3-11 Khu vực đầu kè sóng dễ dàng tràn qua uy hiếp nhà dân do đỉnh kè thấp 87

Hình 3-12 Mái kè bị sạt lở 88

Hình 3-13 Đỉnh kè bằng đá xây, bị nứt nẻ, bung vữa 88

Hình 3-14 Sóng leo và nước dâng lên mái đê phía biển 89

Hình 3-15 Mặt cắt kè gia cố khối bê tông đúc sẵn 91

Hình 3-16 Sử dụng cừ BTCT dự ứng lực 91

Hình 3-17 Mặt cắt kè có mái gia cố bằng khối bê tông đúc sẵn 96

Hình 3-18 Mặt cắt kè sử dụng 1 lớp tường cừ BTCT dự ứng lực kết hợp neo đỉnh 97

Hình 3-19 Mặt cắt kè sử dụng 2 lớp tường cừ BTCT dự ứng lực có tường chắn sóng 98

Hình 3-20 Sơ đồ tổng thể tuyến kè 99

Hình 3-21 Đường tần suất Hmax 1980-2009 - Trạm Vũng Tàu 99

Hình 3-22 Đường tần suất Hmin 1980-2009 - Trạm Vũng Tàu 100

Hình 3-23 Mô hình bài toán 107

Hình 3-24 Chuyển vị ngang lớn nhất Ux = 6.5cm 108

Hình 3-25 Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 108

Hình 3-26 Lực cắt lớn nhất 109

Hình 3-27 Mô men trong cừ 109

Hình 3-28 Chuyển vị ngang lớn nhất Ux = 5.9cm 110

Hình 3-29 Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 111

Hình 3-30 Lực cắt lớn nhất 111

Hình 3-31 Mô men trong cừ 112

Hình 3-32 Mô hình bài toán 113

Hình 3-33 Chuyển vị ngang lớn nhất Ux = 3.2cm 114

Hình 3-34 Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 114

Hình 3-35 Lực cắt lớn nhất 115

Hình 3-36 Mô men trong cừ 115

Hình 3-37 Chuyển vị ngang lớn nhất Ux = 3.0cm 116

Hình 3-38 Biểu đồ chuyển vị ngang của tường 117

Hình 3-39 Lực cắt lớn nhất 117

Hình 3-40 Mô men trong cừ 118

Hình 3-41 Kết cấu khối Tetrapod phá sóng 119

Hình 3-42 Phối cảnh khối Tetrapod 119

Hình 3-43Lắp dựng khối phá sóng Tetrapod 119

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất: 14

Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật của các tuyến đê, kè biển tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 32

Bảng 2.1 - hệ số ma sát trong công thức (2.3) 61

Bảng 3.1 Tóm tắt kết quả đo đạc thủy hải văn [Nguyễn Thế Biên và nnk, 2010] 81

Bảng 3.2: Các thông số của trọng lượng viên đá xây và trọng lượng khối Bêtông 104

Bảng 3.3 Thông số địa chất 106

Bảng 3-4 Bảng tổng hợp kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis cừ SW600B dài 21m 107

Bảng 3-5 Bảng tổng hợp kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis cừ SW600B dài 21m 110

Bảng 3-6 Bảng tổng hợp kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis 2 lớp cừ SW600B dài 18m 113

Bảng 3-7 Bảng tổng hợp kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis 2 lớp cừ SW600B dài 18m 116

LỜI MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt nam là một quốc gia có đường bờ biển dài với nhiều sông rạch lớn Thềm lục địa

có nhiều tài nguyên khoáng sản, dải ven bờ với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển đa dạng sinh học, rừng ngập mặn, các bãi tắm, khu nghỉ mát v v… Hàng năm các tỉnh ven biển thường chịu tác động trực tiếp từ thiên tai như lũ, bão, áp thấp nhiệt đới, sóng lớn, triều cường Những hình thái thiên tai này thường kéo theo, sóng to, gió lớn, nước biển dâng làm xói lở bờ biển, bồi lấp các cửa sông ảnh hưởng rất lớn đến đời sống, kinh tế, xã hội của nhân dân

Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu là một tỉnh có đường bờ biển dài trên 50km, đây là khu vực

có tiềm năng phát triển kinh tế biển, có nhiều cảng nước sâu phục vụ nền kinh tế, cũng như đảm bảo an ninh quốc phòng Tuy nhiên, khu vực này cũng chịu nhiều tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng, xâm nhập mặn; đặc biệt là hiện tượng xói lở bờ biển, sạt lở đê biển và kè cửa ven sông biển gây thiệt hại ngày càng nặng nề

Trong năm gần đây vấn đề sạt lở bờ biển khu vực Huyện Long Điền, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đang là vấn đề nóng, thu hút sự quan tâm của cả nước

Theo phân tích ảnh vệ tinh Landsat của Manon Besset và nnk, 2015, từ 1973 đến nay,

bờ biển tỉnh Huyện Long Điền, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu có vị trí bị xâm thực nghiêm trọng đó là phạm vi xã Phước Tỉnh Vấn đề này uy hiếp sự an toàn về người và của của dân cư trong khu vực và đã được các phương tiện thông tin đại chúng đưa tin liên tục, kịp thời trong thời gian qua Qua các hình ảnh thu thập được cũng như khảo sát thực địa thì bước đầu có thể đánh giá nguyên nhân của việc xảy ra xói lở này do triều cường dâng cao, sóng đi sâu và đánh vào bờ với năng lượng lớn gây ra xói lở

Theo đánh giá của các cơ quan chức năng, thực trạng xói lở trên địa bàn tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đang diễn ra với tốc độ khá nhanh, từ 2 mét/năm trước đây lên đến 30 mét/năm, trong đó, có những điểm sạt lở tới hàng trăm mét và phải thực hiện nhanh chóng các biện pháp chống xói lở tại các khu vực này

Theo báo cáo của Viện kỹ thuật biển (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), hiện nay, do tác động của biến đổi khí hậu, nhiều đoạn bờ biển trên địa bàn tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu thường xuyên bị xói lở, một số bãi biển còn phát sinh một loại dòng chảy rút mạnh từ bờ ra biển làm ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động du lịch tắm biển, nghỉ

dưỡng, cũng như các hoạt động kinh tế - xã hội, đời sống của dân cư ven biển

Hình 0-1 Khu vực bờ biển xói lở ở Phước Tỉnh, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa

-Vũng Tàu

Khu vực xói lỡ

Hình 0-2 Mộ số hình ảnh về thực trạng xói lở bờ biển ở Phước Tỉnh, huyện Long

Điền, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

Để khắc phục tình trạng này, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đã triển khai thực hiện một số công trình bảo vệ bờ dạng kết cấu cứng như kè Hải Đăng, kè Phước Tỉnh, kè Hương Phong, công trình Stabiplage Lộc An, kè mỏ hàn Bình Châu

Để đảm bảo an toàn cho người dân khu vực sạt lở cần thiết có một giải pháp chống xói

lở, ổn định bờ khu vực sạt lở

Vì vậy đề tài “Nghiên cứu giải pháp công trình kè chống xói lở bờ biển Phước Tỉnh, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu” là hết sức cần thiết, mang lại hiệu quả

kinh tế, góp phần bảo vệ dân cư và tài sản trong vùng

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu đề xuất được giải pháp công trình kè phòng chống xói lở, khu vực bờ biển

bờ biển Phước Tỉnh, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Giải pháp cần đảm bảo hiệu quả kinh tế kỹ thuật

3 Cách tiếp cận, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

a Cách tiếp cận, đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu các vấn đề giải pháp kỹ thuật bảo vệ bờ biển đã có nhiều kết quả nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam nên luận văn sử dụng cách tiếp cận kế thừa, ứng dụng, chọn lọc những kiến thức khoa học, công nghệ về giải pháp kỹ thuật bảo vệ bờ

Vấn đề nghiên cứu được xem xét tiếp cận một cách toàn diện, hệ thống, thực tiễn và tổng hợp

Vấn đề kỹ thuật bảo vệ bờ biển, công nghệ mới, tiếp cận bền vững, lý thuyết ổn định mái là các vấn đề được ràng buộc lẫn nhau, vì vậy cách tiếp cận từ tổng thể đến chi tiết

sẽ được xem xét sử dụng trong luận văn

b Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp điều tra, đo đạc thực tế, cập nhật các thông tin từ địa phương

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Điều tra, thống kê và tổng hợp tài liệu nghiên cứu

đã có ở trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

Phương pháp mô hình mô phỏng: Sử dụng một số công cụ phần mềm để phân tích ổn định công trình, phân tích lún (Geostudio, Plaxis…)

Phương pháp chuyên gia: Tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước, ý kiến của các nhà khoa học có trình độ chuyên môn cao và nhiều kinh nghiệm thực tế trong quá trình nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ GIẢI PHÁP

BẢO VỆ 1.1 Tổng quan về các nguyên nhân gây xói lở bờ biển

1.1.1 Vai trò và nhiệm vụ của đê, kè biển [6]

Trong vài thập niên gần đây khí hậu toàn cầu có sự biến đổi mạnh, tạo nên nhiều tác động bất lợi đến môi trường sinh thái Một trong những hậu quả của sự thay đổi khí hậu toàn cầu là hiện tượng nước biển dâng Theo tính toán, nếu mực nước biển toàn cầu tăng thêm 1m, Việt Nam sẽ phải đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỷ USD/năm; 1/5 dân số sẽ mất nhà cửa và 12,3% diện tích đất trồng trọt của cả nước sẽ biến mất; 40.000 km² diện tích đồng bằng và 17 km² diện tích bờ biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ chịu tác động của các trận lũ ở mức độ không thể dự đoán được

Dự báo nhiệt độ sẽ tăng tại các tỉnh miền Nam từ 0,1 † 0,50C vào năm 2010, từ 0,4 †

30C (năm 2070) và tại miền Bắc từ 0,3 † 0,70C (năm 2010) và từ 1,2†4,50C (năm 2070) Mực nước biển dự báo sẽ dâng cao thêm 75cm (năm 2100) [6]

Hình 1-1: Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

Liên quan đến sự thay đổi khí hậu toàn cầu, đã khiến cho ngày càng có nhiều dạng thiên tai xảy ra như: bão, động đất, sóng thần, sạt lở , với tần suất xuất hiện ngày càng nhiều, cường độ lớn cũng như diễn biến khó lường, không tuân theo quy luật nào

Do vậy thiệt hại do thiên tai gây ra là rất lớn, theo thống kê chưa đầy đủ trongnhững năm gần đây chúng ta đã phải chứng kiến rất nhiềucác thảm họa

Bên cạnh đó, khả năng chống chịu của cơ sở hạ tầng, công trình phòng, chống thiên tai còn hạn chế Hệ thống cảnh báo, thông tin, truyền thông tới cộng đồng, đặc biệt là vùng sâu, vùng xa còn hết sức khó khăn do địa hình chia cắt, dân cư phân tán Thiếu nguồn lực để thực hiện công tác di dân vùng thiên tai

Qua tóm tắt trên ta nhận thấy rõ hậu quả của sự biến đổi khí hậu và hủy hoại môi trường của con người đã làm cho thiên tai xuất hiện ngày càng nhiều hơn, nguy hiểm hơn, đe dọa đến cuộc sống của người dân nói chung, đặc biệt là nhân dân khu vực vùng ven biển Qua đó thấy được sự cần thiết của công trình bảo vệ bờ biển cụ thể là

đê biển Hệ thống đê biển đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo phát triển bền vững dải đất ven biển, có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt, bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân, là tấm lá chắn hữu hiệu nhằm ngăn chặn những tác động bất lợi từ biển Nếu như đê, kè biển trước kia chỉ có kết cấu tạm bợ, thì bây giờ đòi hỏi hệ thống đê biển phải vững chắc, với quy mô, kích thước công trình đủ lớn để đủ sức chống chọi với thiên tai

Mặt khác, theo xu thế phát triển chung, vùng ven biển nước ta là một vùng kinh tế trọng điểm năng động và ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong nền kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ về công nghiệp, du lịch, việc chuyển đổi cơ cấu sản xuất (tăng nuôi trồng thủy, hải sản) và khôi phục các ngành nghề truyền thống, thì các tuyến đê biển không chỉ có nhiệm vụ ngăn

lũ, ngăn mặn mà còn phải kết hợp đa mục tiêu, vừa ngăn lũ, kiểm soát mặn bảo đảm

an toàn dân sinh, kinh tế cho vùng được đê bảo vệ, đồng thời kết hợp là tuyến đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ phát triển kinh tế, du lịch, an ninh quốc phòng

Vì những nhiệm vụ quan trọng trên, hệ thống đê biển cần phải được bảo vệ an toàn trước nguy cơ bị xuống cấp, phá vỡ, đồng thời tiếp tục cải tạo, củng cố thêm một bước

để nâng cao năng lực phòng, chống thiên tai nhằm tạo tiền đề thúc đẩy phát triển kinh

tế, đảm bảo phát triển bền vững vùng ven biển

Hiện nay, hệ thống đê biển nước ta đã được nâng cấp đáng kể, đây là cơ sở quan trọng cho việc phát triển kinh tế các vùng ven biển Tuy nhiên, cần tiếp tục đầu tư nâng cấp

hệ thống đê biển lên một tầm mới vì:

+ Việc nâng tầm đê biển lên một bước mới sẽ là tiền đề thúc đẩy phát triển tổng hợp kinh tế, xã hội và du lịch tại các vùng ven biển Đồng thời đê biển sẽ góp phần tạo ra một phòng tuyến vững chắc bảo vệ an ninh, quốc phòng vùng ven biển như định hướng phát triển các vùng của Đảng “ kết hợp chặt chẽ phát triển kinh tế với bảo vệ an ninh quốc phòng ”

+ Đê biển hiện nay chưa là một chỉnh thể đồng bộ, bền vững: nhiều vị trí chưa có kè bảo vệ nên nguy cơ sạt lở mái phía biển rất lớn; một số vùng biển tiến mặc dù có kè mái đê biển nhưng chưa có giải pháp bảo vệ bãi nên có khả năng mất ổn định chân kè khi bãi bị bào mòn, hạ thấp Mặt đê dễ bị xói lở, sình lầy khi mưa bão hoặc sóng to nên không thể đáp ứng được khi xảy ra sự cố; thân đê một số nơi đắp bằng đất cát pha (có nơi bằng cát) nên dễ bị xói mòn, rửa trôi; cống dưới đê đã xây dựng từ lâu chưa được tu sửa, không đảm bảo an toàn cho đê, chưa đủ số lượng để kiểm soát mặn phục

vụ phát triển kinh tế

Do những vai trò to lớn đã nêu trên, việc đầu tư xây dựng hệ thống đê biển đúng yêu cầu kỹ thuật, đáp ứng được mục đích đặt ra, tạo tiền đề để phát triển bền vững và ổn định đời sống của nhân dân vùng ven biển nói riêng và cả nước nói chung là rất cấp thiết

1.1.2 Các nguyên nhân gây hƣ hỏng đê biển, kè biển [6][10]

Trong mấy chục năm gần đây, trên khắp thế giới, cũng như ở Việt Nam, hiện tượng xói lở bờ biển đã trở thành vấn đề rất nghiêm trọng và chiếm ưu thế hơn hẳn so với bồi

tụ và được nhiều tổ chức khoa học và các nhà khoa học quan tâm Xói lở bờ biển đã trở thành một trong những tai biến thiên nhiên đe dọa đến các cộng đồng dân cư và các

hệ sinh thái ven bờ (đất ngập nước ven biển, cỏ biển, rạn san hô, rừng ngập mặn, v.v ) Hiện nay, xói lở bờ biển đã và đang xảy ra trên hầu hết các đoạn bờ biển cấu tạo do trầm tích bở rời, chưa được gắn kết như: cuội, sỏi, cát, bột-sét Trong khoảng thời gian từ những năm 90 của thế kỷ 20, đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này Tuy nhiên, đây là vấn đề rất phức tạp và thường xuyên thay đổi theo thời gian và không gian Mặt khác, cho đến nay, ở nước ta vẫn chưa có trạm nghiên cứu tổng hợp nào về các quá trình bờ, cũng như khảo sát lâu dài về hiện tượng xói lở bờ biển theo điểm hay theo diện Do đó, các kết quả đưa ra cũng chưa đầy đủ cả về hiện trạng cũng

như nguyên nhân, các nhân tố ảnh hưởng, v.v Vì vậy, các giải pháp giảm thiểu đưa

ra cũng chưa đạt hiệu quả như mong muốn

1.1.2.1 Nguyên nhân gây hư hỏng xói lở bờ

Khi mực nước lũ dâng cao gặp lúc triều kém tạo nên chênh lệch cột nước thượng - hạ lưu, làm tăng áp lực ngang tác dụng lên thân đê hoặc tạo ra dòng thấm gây mất ổn định, trượt mái đê, xuất hiện mạch sủi làm mất ổn định một phần hay toàn bộ đê Nguyên nhân này nguy hiểm đối với các đoạn đê cửa sông nơi chịu tổ hợp của lũ sông

và các yếu tố biển Khi tính toán thiết kế phải xem xét đầy đủ ảnh hưởng của lũ sông Đặc biệt đối với đoạn nằm sâu trong đất liền thì vai trò của lũ sông là rất lớn, có thể đây là yếu tố để xác định chiều cao đê

Hiện tượng lũ sông ngoài việc làm gia tăng mực nước thì 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 tới đổ vỡ toàn bộ con đê

Hư hỏng đê do lũ sông thường gây ra một số hiện tượng hư hỏng đê như:

+ Sạt, sập mái đê phía biển hoặc cửa sông vừa do sóng cao nhưng vừa chủ yếu do nước lũ tràn qua đỉnh đê và cống không đủ điều kiện tiêu thoát lũ;

+ Vỡ nhiều đoạn hoặc đứt cả tuyến do nước lũ tràn qua đê từ phía đồng ra phía biển

1.1.2.2 Nguyên nhân hư hỏng do bão

Vùng biển nước ta nằm vào khu vực tây bắc Thái Bình Dương, là một trong những tâm bão của thế giới (số cơn bão sinh ra trong vùng chiếm khoảng 36% số lượng bão của thế giới) Từ thực tế tác động, diễn biến sạt lở, vỡ đê có thể đánh giá một số nguyên nhân chính gây hư hỏng đê biển do các trận bão gây ra như:

a Gió bão vượt mức thiết kế của đê:Đê biển trước đây mới chỉ được thiết kế để chống

gió bão cấp 9 với mức triều tần suất 5%, thân đê chủ yếu đắp bằng đất sét pha, hoặc đất cát pha không có lớp bảo vệ cứng phía ngoài Trong khi gió bão khi đổ bộ vào ven bờ có sức gió mạnh cấp 11, cấp 12, giật trên cấp 12 lại trùng thời gian triều cường gây nước dâng cao và sóng lớn nên nhiều đoạn bị sóng leo tràn qua gây sạt lở, vỡ đê từ phía trong

ra (đây là nguyên nhân chính gây vỡ đê tại một số nơi)

Trong thực tế trước đây, tổ hợp bão lớn gặp triều cao như bão số 2, số 7 năm 2005 là rất ít khi xảy ra, đặc biệt bão Ketsana (bão số 9 -2009) vừa qua có sức gió mạnh cấp

12, cấp 13, giật trên cấp 13 khi đổ bộ vào Việt Nam

b Đê sát ven biển, không có rừng cây chắn sóng trước đê: Các đoạn đê bị tràn, vỡ, sạt

lở mạnh hầu hết là các đoạn sát ngay mép biển, không có rừng cây phòng hộ chắn sóng trước đê, nên đê phải chịu tác động trực tiếp của sóng lớn Những khu vực tuyến

đê đắp lùi sâu vào phía đồng, trước đê có rừng cây chắn sóng tối thiểu 200m thì hầu hết đê không bị phá hỏng kể cả trong trường hợp mái đê chỉ được bảo vệ bằng đá hộc lát khan hoặc trồng cỏ Thực tế bão năm 2005 đê biển Thái Bình, một số khu vực đê của Hải Phòng, Nghệ An hầu như không bị hư hỏng trong khi những tuyến đê không

có rừng phòng hộ của Hải Phòng, Nam Định, Thanh Hoá bị hỏng, tràn, vỡ nhiều đoạn Qua đó có thể thấy rằng hiệu quả của rừng phòng hộ chắn sóng trước đê biển là rất lớn

c Kết cấu kè bảo vệ mái đê phía biển, những đoạn trực tiếp chịu tác động của sóng còn chưa đủ kiên cố, đồng bộ để chống gió bão cấp 11, 12:

Hầu hết các đoạn đê bị phá hỏng là trực diện với biển chịu tác động trực tiếp của sóng lớn Thực tế qua các trận bão cho thấy, những đoạn đê trực tiếp biển bảo vệ mái phía biển bằng đá hộc lát khan, đá xây là không đảm bảo bền vững Những đoạn mái đê phía biển đã được bảo vệ toàn bộ bằng các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn nếu đủ chiều dày, trọng lượng là phù hợp và không bị phá hoại trong bão

d Tường chắn sóng chưa đủ kiên cố: Tường chắn sóng trên đỉnh đê bằng đá xây hoặc

bê tông thường (không có cốt thép), móng tường được đặt chưa đủ sâu nên không đảm bảo ổn định, tường bị lật, bẻ gãy khi sóng lớn tác động trực tiếp Bên cạnh đó hình dạng tường một số khu vực chưa thực sự phù hợp

Hình 1-2 Bờ kè đường Nguyễn Tất Thành -Đà Nẵng bị sóng đánh tan do bão số 9

e Sóng và sóng leo cao hơn mức sóng tính toán khi thiết kế trước đây:

Tại những vùng biển tiến như Hải Hậu, Giao Thuỷ (Nam Định), Cát Hải (Hải Phòng)

do bãi biển liên tục bị hạ thấp nên:

Chiều sâu nước biển trước đê lớn hơn tại thời điểm tính toán thiết kế đê, dẫn tới chiều cao sóng ngày càng lớn, sóng leo ngày càng cao hơn (ứng với cùng vận tốc gió bão và mực nước thiết kế);

Đê được thiết kế với cao trình còn thấp, sóng tràn qua đỉnh đê gây sạt lở mái đê phía đồng, mặt đê (những đoạn không được bảo vệ bằng đá lát hoặc trồng cỏ) và gây vỡ đê

từ phía trong ra

Hình 1-3 Sóng leo và nước dâng lên mái đê phía biển

Đê ở Bà Rịa Vũng Tàu phần lớn được xây dựng trong vùng điều kiện sóng hạn chế, có rừng ngập mặn, nên việc chịu tác động trực tiếp của sóng do gió bão là rất hạn chế Phần lớn chỉ chịu tác động của triều cường kết hợp với gió bão, làm dâng cao mực nước, gây ra khả năng mực nước dâng cao tràn đỉnh đê, gây nguy hiểm mất an toàn

đê

1.1.2.3 Nguyên nhân do thiết kế, thi công, vận hành, bảo dưỡng và quản lý công trình

a Trong thiết kế thi công:

Trong quá trình thiết kế, tính toán không chính xác các thông số kĩ thuật của đê, có thể đưa đến hậu quả hư hỏng đê khi đê được đưa vào sử dụng

Các công trình trên đê do hạn chế trong thiết kế hoặc thi công đã không xử lý tốt phần nối tiếp nên thường xuất hiện dòng thấm tập trung phá hoại những chỗ tiếp xúc gây cuốn trôi đất thân đê Một số đoạn đê được gia cố mái nhưng chất lượng đá lát khan, cấu kiện lát mái có kích thước viên đá và trọng lượng không đảm bảo các yêu cầu kỹ

thuật, thân đê lại không được đầm chặt dẫn đến trong quá trình làm việc xuất hiện hiện tượng lún sụt làm hư hỏng cục bộ và hư hỏng toàn bộ

Việc tôn cao đắp đê bằng thủ công theo phương pháp xếp đất (kê ba chồng đấu) và đầm bằng chày đầm nện không thể đạt được yêu cầu đầm chặt và sinh ra các khe hở lỗ rỗng, tạo ổ mối trong thân đê gây xói lở và mất ổn định khi có ngoại lực và dòng thấm tác động Hiện tượng này xảy ra ở một số đoạn đê Chu Hải, Phước Hòa ở Bà Rịa Vũng Tàu, làm hư hỏng một số đoạn đê

b Trong vận hành, bảo dưỡng và quản lý:

Công tác duy tu, sửa chữa không được quan tâm đúng mức, nhiều đoạn đê qua một thời gian sử dụng bị xói lở mái nhưng không xử lý kịp thời dẫn đến mất ổn định của mái đê Nguyên nhân chủ yếu là các tuyến đê này không có biện pháp bảo vệ mái tốt nên có triều cường, nước dâng mái đê sẽ bị xói lở xây trượt mái Đây chỉ là một trong những nguyên nhân gây nên mất ổn định đê

Việc tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ đê điều gắn liền với giảm nhẹ thiên tai chưa được xem trọng Chưa xử lý dứt điểm hiện tượng tái lấn chiếm đất để xây dựng nhà trái phép, đào, phá đê lấy nước nuôi tôm, chăn thả gia súc, gia cầm, canh tác lấn chiếm đê biển…

1.1.2.4 Do vật liệu xây dựng

Khối lượng đất dùng để đắp đê rất lớn, nếu chọn đất tốt để đắp thì phải vận chuyển xa rất tốn kém và không phù hợp với điều kiện giao thông vùng ven biển Vì thế, hầu hết các tuyến đê đều sử dụng vật liệu tại chỗ Đất đắp được khai thác từ các bãi vật liệu dọc tuyến đê hoặc đào kênh tại chỗ lấy đất đắp đê, độ sâu khai thác khoảng 2,5  3,0

m Đất có độ ẩm cao, khả năng thoát nước kém, lại được đắp trên nền đất yếu do đó không thể dùng máy đầm có tải trọng lớn để đầm đạt dung trọng cao vì vậy thường gây ra các vấn đề như: mất ổn định mái (sạt, trượt mái); lún nhiều làm cho đê không đảm bảo cao trình thiết kế trong quá trình thi công, sử dụng…Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng một số đoạn đê Phước Hoà, Chu Hải

Ngoài các nguyên nhân khách quan gây sạt lở nêu trên còn kể đến các nguyên nhân khác như địa hình, địa mạo, chế độ thủy văn, thủy lực… ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sự ổn định của đê

1.1.3 Các dạng phá hoại đối với đê biển

Thực chất đây là sự mất ổn định một phần hay tổng thể công trình sau khi được thiết

kế, thi công và đưa vào khai thác sử dụng Sự mất ổn định công trình gây sạt lở do nhiều nhân tố gây ra vì vậy hình thành nhiều cơ chế khác nhau, tựu chung lại ta có thể chia thành hai cơ chế chính là: Cơ chế phá hoại của đê trên nền đất yếu và cơ chế hư hỏng, phá hoại do sóng biển, nước dâng

1.1.3.1 Phá hoại của đê trên nền đất yếu

Đê biển hiện nay được xây dựng trên nền đất yếu, những loại đất này có khả năng chịu tải nhỏ và tính biến dạng lớn, chủ yếu là các loại đất dính (sét, á sét, á cát) mềm yếu,

và các loại bùn sét, bùn á sét, bùn á cát Ở điều kiện tự nhiên chúng có hệ số thấm nhỏ, không thể cố kết nhanh được Trong quá trình xây dựng chưa đề cập đến hoặc lựa chọn các giải pháp xử lý nền chưa đúng nên thường dẫn đến những sự cố gây mất ổn định công trình Khi xây dựng đê trên nền đất yếu không được xử lý tốt thường ảnh hưởng ổn định công trình, hay xảy ra sự cố phải xử lý kỹ thuật cần tốn rất nhiều thời gian và kinh phí thực hiện Trong thực tế xây dựng các loại đê trên nền đất yếu thường gặp các dạng phá hoại nền đê và thân đê sau đây:

1.1.3.2 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi

Hình 1-4 Phá hoại, mất ổn định do nền bị lún trồi

Dạng phá hoại này thường xảy ra trên nền đất yếu có chiều dày (H) lớn hơn chiều rộng trung bình (B) của mặt cắt ngang đê (H>B), và sức chống cắt của đất nền hầu như không tăng theo chiều sâu

Áp lực của cột đất đắp ở thân đê lớn hơn sức chịu tải giới hạn của lớp đất yếu ở đáy

đê Theo phương thẳng đứng biến dạng lớn nhất tập trung trục đê giữa lớp đất yếu, còn theo phương ngang biến dạng lớn nhất tập trung ở giữa mặt đê và 2 trục đi qua gần 2 mép chân đê Làm cho thân đê chìm xuống nền, đất nền bị ép trồi lên 2 bên

1.1.3.3 Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang

Dạng phá hoại này thường xảy ra với nền đất yếu cĩ chiều dày (H) nhỏ hơn nhiều so với chiều rộng trung bình (B) của mặt cắt ngang đê (H<B), và dưới lớp đất yếu cĩ lớp đất tương đối tốt hơn Trong hai trường hợp này vùng biến dạng dẻo trong nền đất yếu

đã xuất hiện nhưng chưa đến mức cĩ thể gây ra một mặt trượt

Ứng suất (đẩy) theo phương ngang và biến dạng lớn nhất nằm dưới thân đê ở giữa lớp đất yếu, làm cho đê lún xuống và bị đẩy ngang

Hình 1-5 Phá hoại do nền bị lún trồi và bị đẩy ngang 1.1.3.4 Phá hoại kiểu trượt sâu

Hình 1-6 Phá hoại kiểu trượt sâu

Khi đĩ vùng biến dạng dẻo trong nền đất yếu đã vượt qua mức giới hạn tương ứng cho

ổn định tổng thể của đê trên nền đất yếu

Tùy theo đặc điểm của đất nền và đất đắp, cung trượt nguy hiểm cĩ thể đi qua cả khối đất đắp và đất nền, hoặc chỉ đi qua thân khối đất đắp Đối với nền đất yếu, cung trượt nguy hiểm thường đi qua cả khối đất đắp và đất nền

Đây là một trong các dạng phá hoại của đê Chu Hải, đê Phước Hồ

Ví dụ: tính tốn ổn định mái hạ lưu đê sử dụng phần mềm Geostudio2004 cho đất nền một số đoạn đê Phước Hịa với chiều dày lớp đất yếu 6m, m1=3, m2=2, H=4m

Bề rộng tb đê

Cung trượt Bề rộng đê

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất:

Trong vùng bão hịa, áp lực nước lỗ rỗng tăng lên và ứng suất hiệu quả giảm đi, kéo theo ứng suất chống cắt giảm đi Lực gây trượt tăng lên do đất đã bão hịa nước Quá trình này làm giảm ổn định của mái trong đê Đến lúc nào đĩ mái trong sẽ mất ổn định thể hiện qua sự chuyển vị Ban đầu mái dốc sẽ dịch chuyển theo hướng chân đê và tạo

ra một mặt trượt hình trịn Một vùng biến dạng được tạo ra ở gần đỉnh đê và kẽ nứt sẽ phát triển song song với đỉnh Khi hiện tượng này xảy ra, đê được coi là đã bị phá hoại Tại thời điểm kẽ nứt hình thành, một lượng nước lớn tràn đỉnh chảy vào và nhanh chĩng làm bão hịa tồn bộ đê bắt đầu quá trình sạt lở mái đê Luơn cĩ một lực gây trượt ở bề mặt làm tồn bộ lớp cỏ bảo vệ trượt khỏi mái đê, phơi tồn bộ thân đê trước tác động phá hoại của nước lũ Diễn biến cuối cùng của quá trình là hiện tượng

vỡ đê xảy ra

0.947

+2.00 Lớp 1 Lớp 2a -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

a Thấm gây trượt mái trong b Xói mái trong

c.Thấm gây trượt mái trong d Thấm gây mất ổn định cục bộ

e Trượt phần trên mái

Hình 1-8: Các trường hợp mất ổn định do tràn đỉnh

Hiện tượng nước tràn đỉnh xảy ra do trong quá trình tính toán thiết kế, vận hành cao trình đỉnh đê chưa phù hợp với thực tế Khi triều cường kết hợp sóng biển, nước dâng tràn đỉnh đê, lúc đó đê đồng thời vừa chịu áp lực nước biển tác động vừa chịu tác động của vận tốc dòng chảy tràn đỉnh cuốn các vật liệu đắp đê, xói lở mái trong đê, phá hủy mặt cắt đê dẫn đến hiện tượng vỡ đê

Sóng tràn sạt mái đê phía trong đồng Sóng leo gây trượt mái đê phía biển

Hình 1-9 Hình ảnh tràn đỉnh xói mái trong và mái ngoài đê

Ở các giai đoạn trước, đê biển được thiết kế chống với gió bão cấp 9, triều tần suất 5%, trong khi bão số 7 năm 2005 với sức gió cấp 12, giật trên cấp 12, lại trùng với thời kỳ triều cường gây sóng lớn vượt mức thiết kế của đê Sóng tràn qua mặt đê, gây sạt lở

mái đê phía đồng, mặt đê (những đoạn mặt đê chưa được cứng hóa, mái đê phía đồng chưa được bảo vệ bằng đá lát, hoặc trồng cỏ) gây vỡ đê từ phía trong ra

Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng đê Phước Hòa, Hải Đăng, Chu Hải ở những đoạn đê có cao trình đỉnh thấp do bị sụt lún

1.1.3.6 Mất ổn định do xâm thực bãi, mái ngoài

Hình 1-10 Hiện tượng sóng gây xói lở, mất chân đê phía ngoài

Đây là trường hợp rất phổ biến ở hầu hết các tuyến đê không có rừng phòng hộ bảo vệ Dưới tác động của sóng biển, đất mái bờ bị phá vỡ, bị bào xói rồi bị vận chuyển đi nơi khác Trong trường hợp các tác động này xảy ra trong lúc mực nước biển cao thì xói lở diễn ra trên bề mặt lưu không bảo vệ đê hoặc mái đê, khối đất mỗi lần sạt lở thường không lớn

Trường hợp các tác động này xảy ra trong lúc mực nước biển thấp thì xói lở diễn ra chủ yếu trên lưu không bảo vệ đê, tạo thành hàm ếch khi một tác nhân nào đó làm gia tăng tải trọng khối đất trên hàm ếch, khối đất sẽ hình thành nhiều vết nứt, trước khi sạt

lở, tan rã rớt từng mảng nhỏ xuống lòng kênh và vị trí sạt lở sẽ tiến dần vào thân đê với tốc độ cao gây mất ổn định đê

Hình 1-11 Hình ảnh xói lở chân đê phía ngoài

1.1.3.7 Mất ổn định mái dốc

Dạng phá hoại này có thể xảy ra ở mái ngoài hoặc mái trong đê Khi mực nước biển rút xuống nhanh, ở mái ngoài dễ xảy ra mất ổn định mái dốc khi tính chất của vật liệu đắp thay đổi theo không gian, thời gian Hoặc khi có triều cường tạo nên mực nước biển dâng cao, mực nước đồng thấp hoặc khi lũ lớn mực nước đồng tăng cao, mực nước biển thấp do tác động thủy triều làm tăng áp lực ngang tác dụng lên thân đê hoặc tạo ra dòng thấm, khi đó tổng lực chống trượt nhỏ hơn tổng lực gây trượt sẽ làm thân

đê mất ổn định gây nên sạt lở cục bộ hoặc cả đoạn đê

Hình 1-14 Trượt khi nâng cấp đê cũ

1.2 Tổng quan chung và các giải pháp bảo vệ bờ biển[6][8]

1.2.1 Tình hình xây dựng đê, kè biển trên thế giới

Tổ hợp đê và các hạng mục khác trong hệ thống công trình phòng chống các hiểm họa

do thiên tai gây ra từ biển được các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia có biển quan tâm Tuy nhiên, tùy thuộc vào đặc điểm tự nhiên, khí hậu, địa hình và trình

độ phát triển của mỗi quốc gia mà các hệ thống này được phát triển ở mức độ khác nhau

1.2.1.1 Tình hình xây dựng đê, kè biển ở Hà Lan

Hà Lan là một đất nước có đến 2/3 diện tích thấp hơn mực nước biển, vì vậy vấn đề an toàn hệ thống đê biển Hà Lan rất được quan tâm Chính vì lẽ đó họ đã bằng mọi cách bảo vệ vững chắc hệ thống đê trước tác động của thiên nhiên Sau thảm họa đê biển năm 1953, chính phủ Hà Lan đã có những chính sách quan tâm đặc biệt tới hệ thống này như đê là công trình có cấp đặc biệt cao; Với đê sông thông thường, tần suất thiết

kế là (1:1.250); hệ thống đê biển được thiết kế với tần suất thấp hơn (1:10.000), thậm chí thấp hơn nữa

Hình 1-15 Bản đồ phân vùng tần suất thiết kế đê biển Hà Lan

Đê biển được xây dựng không cho phép nước tràn dưới tác động của sóng bão; kết cấu của đê được đặc biệt quan tâm và được kiểm soát rất chặt chẽ về chất lượng trong quá trình xây dựng thông qua một ủy ban riêng thuộc Nhà nước

Kết cấu thân đê: Đê thường có cả cơ ngoài và cơ trong kết hợp giao thông Tùy theo mức độ quan trọng mà kết cấu của đê cũng khác nhau Với đê không trực diện với biển thường là đê đất với lõi đất hoặc lõi cát bảo vệ bằng đất sét, bảo vệ mái trong và ngoài bằng hình thức trồng cỏ, tần suất thiết kế cũng thấp hơn Đối với những đê trực diện với biển thì lõi không khác so với những đê khác, nhưng nền đê được xử lý và gia cố rất cẩn thận, lớp bảo vệ khá đặc biệt Đó là các khối bảo vệ có xu hướng chuyển từ dạng “bản” như đang được sử dụng phổ biến hiện nay sang dạng cột để tăng ổn định

và dễ sửa chữa khi có sự cố, bố trí cơ ngoài đủ lớn để chiết giảm tối đa năng lượng sóng leo và sóng tràn đỉnh, đồng thời đó cũng là đường giao thông kết hợp đường sửa chữa, bảo dưỡng đê khi cần thiết Việc bảo vệ mái ngoài và chân đê cũng được xem là đặc biệt quan trọng trong xây dựng đê biển Tại những vùng có tác động sóng lớn, bảo

vệ mái ngoài đê và chân đê thường được tăng cường bằng lớp vỏ hợp bởi các cấu kiện

bê tông đúc sẵn, có thể theo hình thức loại kết cấu tự chèn hoặc các khối hình lập phương (ví dụ như: Tetrapod, Accrepod, X-block hay Cube), với khối lượng từ vài tấn

đến vài chục tấn thả phía bãi trước để triệt tiêu bớt năng lượng sóng trước khi sóng vào

đến đê

Hình 1-16 Đê biển Afsluitdijk dài hơn 32km, rộng 90m, cao 7,25m

Hình 1-17 Cấu kiện Accropode bảo

vệ bờ biển

Hình 1-18 Cấu kiện Tetrapod bảo

vệ bờ biển 1.2.1.2 Tình hình xây dựng đê, kè biển ởMỹ

Hệ thống đê biển ở Mỹ đa dạng hơn do địa hình nước này không giống Hà Lan Chính

vì vậy chiến lược phòng chống thiên tai của Mỹ cũng khác dẫn tới kết cấu của đê cũng

khác Ngoài những thành phố quan trọng ven biển thì dải bờ biển rộng lớn của nước

Mỹ là những khu vực không quá đông dân cư, đất lại rộng nên chiến lược đối với các

vùng này là xây dựng một cơ sở hạ tầng rất tốt với hệ thống đường giao thông rộng,

nhiều làn, nhiều kiểu để nếu rủi ro xảy ra thì sơ tán ra khỏi vùng nguy hiểm rất nhanh

Vì vậy, kết cấu đê biển không quá kiên cố như ở Hà Lan Xu thế “tự nhiên” tác động ít

nhất tới môi trường cũng là quan điểm phát triển của Mỹ

1.2.1.3 Tình hình xây dựng đê, kè biển ở Nhật Bản:

Nhật Bản có hệ thống đê biển khá đặc biệt Là quốc gia có bốn mặt là biển, thường xuyên bị động đất, sóng thần đe dọa với nguy cơ phá hoại hệ thống đê điều rất lớn nên Nhật Bản cũng đặc biệt quan tâm tới đê cửa sông và đê biển mặc dầu đất đai của Nhật Bản hầu hết cao hơn mực nước biển Ở đất nước này, qui định thiết kế với từng loại đê theo cấp công trình được giám sát chặt chẽ Đê cũng là một công trình đa mục tiêu, trong đó vấn đề giao thông được ưu tiên hàng đầu, chính vì vậy đê biển của Nhật Bản cũng rất chỉnh thể

Một đặc điểm quan trọng của hệ thống đê biển các nước phát triển là công nghệ xây dựng tiên tiến; qui trình công nghệ được đảm bảo Máy móc được áp dụng trong mọi khâu của quá trình từ khảo sát, thiết kế, xây dựng, vận hành bảo dưỡng nên những hỏng hóc nhỏ trong điều kiện bình thường rất ít xảy ra, trừ những sự cố thiên tai lớn Giới thiệu những dạng công trình bảo vệ bờ, các kết cấu bảo vệ bờ trên thế giới:

Công trình lấn biển ở Úc Công trình bảo vệ bờ ở Nhật Bản

Hình 1-19 Hình ảnh công trình bảo vệ bờ trên thế giới

Ở những nước như: Hà Lan, Đức, Bỉ, Anh, Đan Mạch, Mỹ, Nhật Bản Ngoài việc tăng cường hệ thống đê biển thì việc duy trì bãi trước như một giải pháp không chỉ giúp tăng an toàn cho đê mà còn là chiến lược phát triển du lịch biển, vì vậy, người ta quan tâm đến những giải pháp mềm như: nuôi bãi, trồng rừng ngập mặn v.v Các đội tàu hút cát hoạt động thường xuyên làm rộng các bãi tắm, tạo thêm cảnh quan, dải đất ven biển được trồng cây chắn sóng, bài toán phát triển bền vững môi trường sinh thái biển luôn được đặt ra trong các dự án phát triển

1.2.2 Tình hình xây dựng đê, kè biển trong nước

Đê biển là giải pháp cơ bản và quan trọng nhất để đối phó với nước biển dâng và các ảnh hưởng của sóng, bão tới đường bờ, hiện nay hệ thống biển đã hình thành trên cả nước với tổng chiều dài gần 2.500 km trong đó 1.500 km trực tiếp với biển và 1.000

km đê cửa sông

Do đường bờ biển nước ta trải dài từ Bắc tới Nam đi qua nhiều vùng với các điều kiện địa chất, thủy văn và khí hậu khác nhau, chính vì vậy mà hệ thống đê biển ở mỗi vùng đều có đặc thù riêng về quy mô, kiến trúc, cũng như mức độ quan trọng Đê biển Việt Nam bao gồm các hệ thống chính như sau:

1.2.2.1 Hệ thống đê biển và đê cửa sông vùng đồng bằng 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 Đây là vùng biển có biên độ thuỷ triều cao (khoảng 4m) và nước dâng do bão cũng rất lớn Tuyến đê: về cơ bản đã được khép kín

Nhiệm vụ đê: ngăn mặn, bảo vệ sản xuất và sinh hoạt cho nhân dân

(1)Thân đê; (2) Kè lát mái; (3) Tường hắt sóng; (4) Chân kè (chân khay)

Hình 1-20 Mặt cắt điển hình đê biển Bắc Bộ

Mái đê cửa sông ven biển Bắc Bộ phần lớn được bảo vệ bằng cỏ Những đoạn chịu tác dụng trực tiếp của sóng được bảo vệ bằng kè đá lát mái, hoặc tấm bê tông kết hợp đá lát khan trong khung xây chia ô

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 một số đoạn xây dựng trong thời gian gần đây được thi công khung bê tông, trong đổ đá hộc; hoặc sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn có ngàm khoá với nhau; hoặc một số đoạn thử nghiệm sử dụng kết cấu mảng bê tông

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 đầu tư

Hình 1-21Thi công đê biển Hải Hậu Hình 1-22 Đê biển Hải Hậu – Nam

Định bị tàn phá do bão

Những vấn đề còn tồn tại của đê biển vùng Bắc Bộ:

Ngoài các đoạn đê được nâng cấp thông qua dự án PAM 5325 và quá trình tu bổ hàng năm thì đảm bảo chống được mức nước triều tần suất 5% có gió bão cấp 9

Các tuyến đê còn lại, nhìn chung còn tồn tại những vấn đề sau:

- 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 chưa được bảo vệ, đến nay rừng 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 Có đoạn trước đây đê có 2 tuyến nên tuyến đê trong không được bảo vệ mái, đến nay tuyến đê ngoài đã bị vỡ nên tuyến

đê trong cấp thiết phải được củng cố, bảo vệ chống vỡ

- Nhiều đoạn đê biển, đê cửa sông chưa đảm bảo cao trình thiết kế, cao độ đỉnh đê khoảng từ +3,5 † + 5,0m trong khi cao độ thiết kế là từ +5,0 † +5,5m

- Một số đê có chiều rộng nhỏ gây khó khăn cho việc giao thông cũng như kiểm tra, ứng cứu đê như các tuyến đê Hà Nam (tỉnh Quảng Ninh), đê biển Hải Hậu, Giao Thuỷ (Nam Định), đê biển số 5, 6, 7, 8 (Thái Bình), v.v

- Trừ một số đoạn đê đã được cải tạo nâng cấp để kết hợp giao thông, ở Hải Phòng hầu hết mặt đê chưa được gia cố cứng hóa nên khi mưa lớn hoặc trong mùa mưa bão mặt

đê thường bị sạt lở, lầy lội, nhiều đoạn không thể đi lại được

- Đất đắp đê chủ yếu là đất cát pha, có độ chua lớn không trồng cỏ được, có tuyến được đắp chủ yếu bằng cát phủ lớp đất thịt như đê biển Hải Hậu, hầu hết mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ, nên thường xuyên bị xói, sạt khi mưa, bão, đặc biệt tuyến đê biển Hải Hậu

Như vậy, có thể thấy rằng đê biển Bắc Bộ mặc dù đã được đầu tư tu bổ, nâng cấp thông qua dự án PAM 5325 nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu đặt ra hiện nay: Nhiều đoạn chưa được nâng cấp nên còn thấp, nhỏ thiếu cao trình; Mặt đê nhỏ, hầu hết chưa được cứng hoá dễ bị xói sạt, lầy lội khi mưa, bão nên không đáp ứng được yêu cầu giao thông, gây khó khăn cho việc ứng cứu khi mưa bão; Đặc biệt một số đoạn bãi biển bị hạ thấp gây sạt lở kè bảo vệ mái đê biển, một số đoạn đê đang đứng trước nguy

cơ có thể bị phá vỡ bất cứ lúc nào

1.2.2.2 Vùng ven biển Bắc Trung Bộ (Từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh)

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

Nhiệm vụ đê: ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ, bảo vệ sản xuất, bảo vệ các khu nuôi trồng thuỷ sản

Đặc điểm đê: phần lớn các tuyến là đất thịt, nhẹ pha cát Một số tuyến nằm sâu so với cửa sông và ven đầm phá, đất thân đê được đắp là đất sét pha cát, đất thịt nặng Cũng

có nhiều tuyến đê ven biển thân đê là đất cát như các tuyến đê ở các huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hoá) Diễn Châu, Kỳ Anh (Nghệ An) v.v

Một số tồn tại chính của tuyến đê biển Bắc Trung Bộ như sau:

- Nhiều đoạn đê biển, đê cửa sông thấp nhỏ, chưa đủ cao trình chống lũ, bão theo tần suất thiết kế, nước tràn thường xuyên khi có bão hoặc gió mùa duy trì dài ngày (cao độ đỉnh đê còn thiếu từ 0,5 † 1,0m so với cao độ thiết kế)

- Chiều rộng mặt đê nhỏ, khoảng 2 † 2,5m gây khó khăn trong việc duy tu bảo dưỡng, đặc biệt trong những trận bão gây sạt lở hay vỡ đê

- Lõi đê gồm phần lớn là đất cát, phần gia cố bằng lớp đất sét bao bên ngoài lại không

đủ dày, không đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý đất đắp, nên chỉ cần một hư hỏng cục bộ sẽ dẫn tới hậu quả phá hỏng cả một đoạn đê lớn Thực tế cho thấy rằng, khi gặp bão có nước tràn là đê bị vỡ nhiều đoạn

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

lở, lầy lội nhiều đoạn không thể đi lại được

- Mái phía biển nhiều nơi chưa được bảo vệ, vẫn thường xuyên có nguy cơ sạt lở đe dọa đến an toàn của đê, đặc biệt trong mùa mưa bão Mái đê phía đồng chưa được bảo

vệ nên nhiều đoạn bị xói, sạt khi mưa lớn hoặc sóng tràn qua

Hình 1-23Tuyến đê biển Hậu Lộc

- Dải cây chắn sóng trước đê biển tuy đã được quan tâm bảo vệ, nhưng do đặc điểm khu vực có độ phì kém, cây khó phát triển, thêm vào đó ý thức bảo vệ của dân địa phương chưa tốt dẫn đến hiệu quả bảo vệ của lớp đệm bãi trước chưa cao, trong khi bãi biển ở một số đoạn có xu hướng bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân kè, đe dọa đến

an toàn của đê biển như đoạn Ninh Phú, Hậu Lộc (tỉnh Thanh Hóa), đoạn kè Cẩm Nhượng, đê Hội Thống (tỉnh Hà Tĩnh)

- Một vấn đề tồn tại lớn đối với tuyến đê biển Bắc Trung Bộ là hệ thống cống dưới đê rất nhiều, hầu hết được xây dựng từ vài chục năm trước đây với kết cấu tạm bợ và đang bị xuống cấp nghiêm trọng Cần có quy hoạch lại, sửa chữa và xây dựng mới để đảm bảo an toàn cho đê, phù hợp với quy hoạch chung về phát triển sản xuất

1.2.2.3 Vùng ven biển Trung Trung Bộ (Từ Quảng Bình đến Quảng Nam)

Vùng ven biển Trung Trung Bộ là vùng có diện tích nhỏ hẹp, phần lớn các tuyến đê biển đều ngắn, bị chia cắt bởi các 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 Khác với vùng cửa sông đồng bằng Bắc Bộ chủ yếu là bồi, các cửa sông miền Trung có thể thay đổi tuỳ theo tính chất của từng con lũ, do vậy tuyến đê được đắp theo một tuyến, không có tuyến quai

đê lấn biển hoặc tuyến đê dự phòng

Nhiệm vụ đê: ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ tiểu mãn hoặc lũ sớm bảo vệ sản xuất 2 vụ lúa đông xuân và hè thu, đồng thời phải đảm bảo tiêu thoát nhanh lũ chính vụ Một số

ít tuyến đê, bảo vệ các khu nuôi trồng thuỷ sản

Hình 1-24 Mặt cắt điển hình đê biển Trung bộ

(1) Thân đê ; (2) Kè lát mái; (3) Mặt đê cứng hoá ; (4) Chân kè (chân khay)

Về cấu tạo đê:

Chất lượng đê: Thân đê phần lớn được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát, có tuyến được 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 là đất cát như các tuyến đê của các huyện Quảng Xương, Tĩnh Gia (Thanh Hoá), 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 tác động của sóng, gió được kè đá hoặc lát tấm bê tông Một số đoạn đê ở phía Tây Đầm Phá thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế được lát tấm bê tông ở ba mặt, tuyến đê biển Nhật Lệ thuộc Quảng Bình được lát tấm bê tông 2 mặt

Hầu hết các tuyến cửa sông được bảo vệ bằng cây chắn sóng với các loại cây như sú vẹt, đước

Một số tồn tại chính của các tuyến đê biển Trung Trung Bộ như sau:

- Còn nhiều đê biển, đê cửa sông chưa được đầu tư tu bổ nâng cấp nên còn thấp nhỏ, chưa đảm bảo cao độ phòng lũ yêu cầu

- Trừ đoạn đê thuộc thành phố Đà Nẵng có chiều rộng mặt đê trên 4,0m, còn lại hầu hết bề rộng mặt đê nhỏ hơn 3.5m Chiều rộng mặt đê nhỏ gây khó khăn rất lớn trong việc kết hợp giao thông bộ cũng như cứu hộ đê

- Toàn bộ mặt đê chưa được gia cố cứng hóa, về mùa mưa bão mặt đê thường bị lầy lội nhiều đoạn không thể đi lại được

- 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 bị sạt lở đe dọa đến an toàn của các tuyến đê biển

- Ngoài 22,5km đê thuộc Thừa Thiên Huế và một số đoạn đê thuộc Quảng Nam được gia cố 3 mặt, còn lại đa số mặt đê và mái đê phía đồng chưa được gia cố nên rất dễ bị xói, sạt khi lũ, bão gây nước dâng tràn qua

- Cũng như vùng Bắc Trung Bộ, số lượng cống dưới đê rất lớn và được xây dựng từ vài chục năm trước với kết cấu tạm bợ, nhiều cống không còn phù hợp với quy hoạch sản xuất

1.2.2.4 Đê biển Nam Trung Bộ

Vùng Nam Trung Bộ đã hình thành một số tuyến đê ven biển, đê cửa sông khá sớm như: Đê Đông tỉnh Bình Định, đê Xuân Hòa xây dựng năm 1930, đê Xuân Hải tỉnh Phú Yên được xây dựng và bồi trúc trong những năm 1956-1958; đê Ninh Giang, Ninh Phú huyện Ninh Hòa tỉnh Khánh Hòa được đắp trước năm 1975 Còn lại các tuyến đê khác ở các tỉnh Nam Trung bộ phần lớn được hình thành sau năm 1975

Đặc điểm hệ thống đê biển, đê cửa sông ở khu vực này: ngắn và bị chia cắt bởi các cửa sông, đầm phá, dãy núi hoặc đồi cát Các tuyến đê được hình thành chủ yếu do người dân tự đắp, mang tính tự phát Chính vì vậy đê biển ở khu vực này khá tạm bợ, chỉ có một số ít đoạn đê được Nhà nước đầu tư xây dựng có kết cấu khá vững chắc, một số đoạn đê được lát bê tông cả 3 mặt nhằm vừa đảm bảo chống triều cường, ngăn mặn vừa đảm bảo yêu cầu thoát lũ

Nhiệm vụ đê: ngăn mặn đảm bảo yêu cầu thoát lũ, bảo vệ mùa vụ, đất đai sản xuất nông nghiệp, lập thành vành đai dân cư cho từng làng, xóm riêng lẻ cũng như lấn biển

để nuôi trồng thủy sản

Các tồn tại chính của đê biển Nam Trung Bộ:

Ngoài một số đê được nhà nước và các nhà tài trợ đầu tư xây dựng gần đây thì được hoàn thiện và kiên cố hóa nên tương đối vững chắc như đê huyện Mộ Đức, Đức Phong tỉnh Quảng Ngãi, đê kè Bắc sông Đà Rằng thành phố Tuy Hòa tỉnh Phú Yên, đê kè Trần Phú thành phố Nha Trang

Còn lại, hầu hết các tuyến đê có bề rộng mặt B < 4,0 m gây khó khăn cho việc bảo dưỡng cũng như cứu hộ đê nhất là trong mùa bão Cao trình đỉnh của các tuyến đê không đồng bộ và hầu hết chưa đạt yêu cầu chống lại nước dâng và sóng do bão

Hình 1-25 Kè Trần Phú – Nha Trang

1.2.2.5 Đê biển Nam Bộ

Hệ thống đê ở đồng bằng sông Cửu Long được hình thành từ rất sớm

Nhiệm vụ đê: điều tiết mặn, phòng chống thiên tai, bảo vệ sản xuất, hạ tầng cơ sở, tài sản và tính mạng của nhân dân

Có thể nói các tuyến đê biển, đê cửa sông, đê bao chống lũ là lá chắn bảo vệ an toàn cho nhân dân vùng ven biển, vùng lũ, một số tuyến đê cũng là tuyến phòng thủ trong