Nghiên cứu giải pháp đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ quảng ninh đến quảng nam chuyên đề những khái niệm về kỹ thuật công trình biển tổng quan hệ thống đê biển từ quảng ninh quảng nam

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BIỂN TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM THUỘC ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐỂ ĐẮP ĐÊ BẰNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG VÀ ĐẮP TRÊN NỀN ĐẤT YẾU TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM” Mã số: 05 Thuộc chương trình: NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ XÂY DỰNG ĐÊ BIỂN VÀ CƠNG TRÌNH THUỶ LỢI VÙNG CỬA SƠNG VEN BIỂN Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Nguyễn Quốc Dũng Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam 7579-1 22/12/2009 Hà Nội 2009 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Mục lục MụC LụC CHƯƠNG I ĐÊ BIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1.1.1 Bờ biển 1.1.2 Các yếu tố động lực biển 1.1.2.1 Sóng 1.1.2.2 Sóng vỡ .4 1.1.2.3 Các tác động giảm tải trọng tác dụng sóng 1.1.2.4 Dòng chảy ven bờ diễn biến bờ biển 10 1.1.3 Các tác động phá hoại bờ biển 12 1.1.3.1 Các tác động tự nhiên .12 1.1.3.2 Tác động tiêu cực hoạt động nhân tạo ổn định bờ biển 14 1.1.4 Giải pháp bảo vệ bờ biển 16 1.1.4.1 Sự cần thiết phải bảo vệ bờ biển 16 1.1.4.2 Những u cầu kỹ thuật cơng trình bảo vệ bờ biển 16 1.1.4.3 Một số giải pháp bảo vệ 17 1.1.5 Tiếp cận thiết kế thích hợp 18 1.2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN QUẢN NINH - QUẢNG NAM 23 1.2.1 Hiện trạng, nhiệm vụ tiêu chuẩn thiết kế đê biển 23 1.2.1.1 Hiện trạng hệ thống đê biển 23 1.2.1.2 Nhiệm vụ đê biển 28 1.2.1.3 Tiêu chuẩn thiết kế 29 1.2.2 Tổng quan đặc điểm tự nhiên đặc trưng vùng ven biển 29 1.2.2.1 Đặc điểm địa hình: 29 1.2.2.2 Địa chất (vật liệu chỗ) cơng trình .30 1.2.2.3 Khí tượng thuỷ hải văn 32 3-1 Nước dâng bão 32 1.2.3 Hiện trạng ổn định đê biển 34 1.2.3.1 Một số nguyên nhân gây hư hỏng đê biển 34 1.2.3.2 Hiện trạng ổn định đê biển 36 1.3 PHƯƠNG HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ĐỐI VỚI ĐÊ BIỂN QUẢNG NINH QUẢNG NAM 39 1.3.1 Định hướng mục tiêu củng cố nâng cấp đê biển 39 1.3.2 Giải pháp kỹ thuật đê biển từ Quản Ninh đến Quảng Nam 39 1.3.2.1 Tuyến đê biển: 39 1.3.2.2 Giải pháp cơng trình: 40 1.3.2.3 Giải pháp phi cơng trình: .41 1.4 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 41 Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Hình 1.5 Các dạng sóng vỡ vùng nước nơng Trong q trình sóng vỡ, lượng sóng chuyển phần lớn sang dạng lực F tác dụng theo hướng tác dụng định (hướng truyền sóng theo định luật Newton): F= d ( mv ) dt (1-2) đó: mv - động lăng sóng Trị số lực F phụ thuộc chiều cao sóng truyền qua giới hạn vùng sóng vỡ hướng truyền sóng Nói chung, lực F có hướng tác dụng khơng vng góc với đường bờ sóng tiến vào bờ theo phương xiên với đường bờ (hình 1.6) F= dmv dt mv Hình 1.6 Sơ đồ chuyển hố động lượng sóng thành lực F q trình sóng vỡ Phân lực F thành hai thành phần: thành phần vuông góc với đường bờ Fy thành phần song song với đường bờ Fx Thành phần vng góc lực sóng Fy có tác dụng đẩy nước leo lên bờ, mực nước biển dềnh lên Độ dềnh lên nước biển tác dụng Fy, quy gọi độ dềnh lên sóng vỡ (wave set - up) (hình 1.7) Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Hình 1.7 Sơ đồ hình thành độ dềnh mực nước biển phân bố vận tốc dòng dọc bờ phạm vi từ giới hạn sóng vỡ đến giới hạn sóng leo Thành phần song song với bờ Fx có tác dụng đẩy nước chảy dọc theo bờ Dòng nước chảy dọc theo đường bờ quy ước gọi dòng dọc bờ (longshore current) Dịng dọc bờ có chất dịng chảy khơng (tốc độ dịng nước thay đổi) hiệu ứng ma sát đáy dòng nên dòng dọc bờ trở thành dòng chảy với vận tốc (v) không đổi lực ma sát đáy lực Fx Theo LonguetHiggins Stuart, biểu đồ phân bố vậ tốc (v) dịng dọc bờ có dạng hình 1.7 Năng lượng sóng khơng phản xạ hay truyền đi, bị hấp thu mái cơng trình bảo vệ Giá trị ξ nhỏ đồng nghĩa với phản xạ ít, với sóng cho trước, mái dốc thoải (tgα nhỏ) lượng bị hấp thụ nhiều khơng có lợi cho cơng trình bảo vệ chịu lực Tuy nhiên, hấp thụ lượng 1m2 cho kết tốt Từ hình 1.8, ta dễ dàng nhận thấy sóng vỡ kiểu (plunging breaker) đê biển kè đứng gây nên tải trọng lên cơng trình bảo vệ lớn so với trường hợp sóng tung bọt trắng (spilling breaker) Hình 1.8 Sự phân tán lượng hai kiểu sóng vỡ Hiện tượng giải thích sau: Tải trọng lớn sóng vỡ kiểu giống trường hợp nước đổ dòng tia Một dòng tia tác dụng lên đáy gây nhiều thiệt hại khuếch tán dịng sóng bề mặt Tương quan ổn định cho thấy sóng vỡ đổ xuống ngun nhân chủ yếu gây hư hỏng cơng trình Có thể hiểu hai trường hợp dịng rối bề mặt dòng Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển tia tác dụng trức tiếp lên mái (khơng có phần tử nước xốy cuộn hay phạm vi dịng tia với đáy cơng trình để chịu lực tầng đệm) 1.1.2.3 Các tác động giảm tải trọng tác dụng sóng a/ Các tác động sóng: Ứng suất sinh tác dụng sóng tăng giảm theo chu kỳ sóng miễn mơi trường nước xung quanh điểm xét liên tục Trường hợp tải trọng sóng coi trạng thái tĩnh (hình 1.8) Hình 1.8 Tác động sóng lên mái dốc Khi phần tử nước sóng đập lên bề mặt cơng trình, gây nên ứng suất tác dụng tức thời có cường độ cao, gọi tải trọng động sóng hay chạm sóng (xem điểm hình 1.8) Tính toán gần lực tác dụng lớn nhất: Pmax 50% ≅ 8.ρwg.Hs.tgα Pmax0,1% ≅ 16.ρwg.Hs.tgα (1-3) Trong đó, Pmax0,1% ứng suất lớn xuất lần 1000 sóng Giá trị tính theo cơng thức lớn vài lần so với cơng thức tính sóng trạng thái tĩnh Giá trị phân bố ứng suất chạm sóng có dạng tam giác với H chiều rộng đáy b/ Giảm tải trọng sóng tác dụng Có nhiều cách để giảm tác động sóng, cách tốt để bãi nước nơng, lượng sóng ma sát đáy sóng vỡ Phần trình bày giới thiệu tác động sóng phía trước cơng trình Có hai khai niệm học phản xạ hấp thu Phản xạ tượng sóng đến tồn lượng quay ngược trở lại xuất sóng đứng, lúc truyền lượng sóng Trường hợp thường gặp với đường bờ vách đá dựng đứng, sóng vỗ bờ bị dội lại tương tự sóng ánh sáng tới mặt gương phản xạ lại Hậu dội lại sóng tạo nên sóng giao thoa hai sóng tới liên tiếp với tốc độ +c -c để hình thành sóng đứng, cịn gọi sóng dừng, với chiều cao sóng gấp đơi so với sóng tới (hình 1.9) Cần ý rằng, chất điểm nước bụng sóng đứng chuyển động thẳng đứng y, chất điểm nước nút sóng đứng chuyển động theo phương ngang x Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Hình 1.9 Sơ đồ hình thành sóng đứng trước vách đá (hoặc tường) dựng đứng Sự hấp thu đạt nhiều cách Thứ nhất, dẫn sóng chảy qua hay chảy vịng quanh phận khác cơng trình như: đá, cọc, cột, thân cây, rễ v.v giống trường hợp vai đập hay để giảm tác dụng sóng Thứ hai, để sóng truyền qua thân phận cơng trình như: đệm nổi, lau sậy dễ uốn v.v c/ Giới thiệu số kết nghiên cứu công trình có tác dụng làm giảm tải trọng sóng tác dụng Màn cọc: Một tường chắn gồm cọc đặt thẳng đứng có tác dụng giảm sóng để hoảng cách nhỏ cọc Áp dụng lý thuyết sóng tuyến tính với giả thiết lượng truyền qua hàng cừ tỷ lệ với khoảng cách tương đối cọc (hình 110a) Trong trường hợp đó, với E = 1/8ρ g H2, ta có: HT = a− W fH I → KT = a− W f (1-4) Hình 1.10a kết thí nghiệm Grune/Kohlhase,1974 Công thức (1-4) chưa đánh giá mức truyền lượng, có lẽ lượng phản xạ khúc xạ lớn tổn thất lượng sóng xung quanh cọc (cả hai khơng tính đến cơng thức 1-3) Một cơng thức thực nghiệm đơn giản tương tự phù hợp có dạng: KT = 1− W2 (1-5) Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Hình 1.10 Sự truyền lượng sóng qua cọc tràn qua đập Đê chắn sóng: Một loại cơng trình phổ biến để giảm sóng đê hay đập đá ngầm có đỉnh xấp xỉ mực nước biển Bây tính theo lý thuyết sóng ngẫu nhiên khơng có ý nghĩa Theo lý thuyết sóng biên độ nhỏ, đỉnh đập mực nước biển, truyền lượng khơng (hình 1.10a) Trong thực tế, người ta tìm hệ số KT ≈ 0.5 cho trường hợp này, nghĩa có 25% lượng sóng truyền Hình 1.10b kết nhiều quan trắc liên quan đến khả truyền lượng sóng ứng với chiều cao đỉnh đập RC /HSi (RC đo từ mực nước tĩnh) Cần phải kể đến truyền sóng tỷ số RC /HSi ≈ Trên hình 1.10b, điểm đại diện cho sóng có biên độ nhỏ dễ dàng thấm qua phần tử có kích thước lớn đỉnh đập rỗng Trong điều kiện thiết kế, sóng thực, KT ≈ 0,1 ứng với giá trị RC /Hi hình vẽ (xem chi tiết nghiên cứu Van der Meer/dAngremond,1991) Đê chắn sóng đặt mặt nước: Với thuyền mặt nước, chiều cao chiều sâu thuyền so với mặt nước chắn sóng hiệu Ở ta xét loại kết cấu Có nhiều loại đê chắn sóng mặt nước như: loại kết cấu cứng, loại mềm dẻo, loại rỗng v.v Chúng có điểm chung chúng có hiệu chiều dài tác dụng theo hướng sóng lớn chiều dài sóng Vấn đề cần quan tâm lực kéo neo chúng lớn vơ (xem Van der Linden 1985) Các đê chắn sóng có lẽ sử dụng để chắn sóng tạm thời q trình thi cơng cơng trình mà thơi Hình 1-11 biểu thị đường cong lý thuyết trị số quan trắc cho kết cấu mặt nước λ chiều dài vị trí bảo vệ, L chiều dài sóng Hình 1.11: Sự truyền sóng với chiều dài sóng tương đối Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển 4,3 triệu người (khoảng gần 700.000 hộ gia đình) bảo vệ khoảng 317.000 sản xuất nông nghiệp, gần 30.000 diện tích ngư nghiệp, diêm nghiệp, sở hạ tầng tịa vùng ven biển trước tác động thường xuyên bõa, gió, thủy triều, nước dâng Theo xu phát triển chung, vùng ven biển nước ta vùng kinh tế trọng điểm động ngày đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân an ninh quốc phòng Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ công nghiệp, du lịch, việc chuyển đổi cấu sản xuất (tăng nuôi trồng thủy, hải sản) khôi phục ngành nghề truyền thống, tuyến đê biển nói chung đê biển nói riêng khơng cịn mục tiêu ngăn lũ, ngăn mặn mà phải kết hợp đa mục tiêu, vừa ngăn lũ, kiểm soát mặn bảo đảm an toàn dân sinh, kinh tế cho vùng đê bảo vệ, đồng thời kết hợp tuyến đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ phát triển kinh tế, du lịch, an ninh quốc phịng Vì nhiệm vụ quan trọng trên, hệ thống đê biển cần phải bảo vệ an toàn trước nguy bị xuống cấp, phá vỡ, đồng thời tiếp tục cải tạo, củng cố thêm bước để nâng cao lực phòng, chống thiên tai nhằm tạo tiền đề thúc đẩu phát triển kinh tế, đảm bảo phát triển bền vững vùng ven biển 1.2.1.3 Tiêu chuẩn thiết kế Cũng nước giới, đê biển nước ta xây dựng vào tầm quan trọng vùng bảo vệ phù hợp với khả kinh tế kỹ thuật đất nước thời kỳ Tuy nhiên, đê biển xây dựng phải đảm bảo an tồn cho thân cơng trình vùng bảo vệ, vượt mức thiết kế dù đê biển có bị hư hỏng khơng gây vỡ đê đột ngột gây thảm hoạ, hạn chế tổn thất sinh mạng kinh tế Căn trạng đê biển, điều kiện tự nhiên, kinh nghiệm kỹ thuật khả đầu tư, tiêu chuẩn đê biển vùng Bắc Bộ Trung Bộ sau: - Đê biển Bắc Bộ: Đảm bảo an toàn với mức nước triều cao ứng với tần suất p = 5% có gió bão cấp 9, cấp 10 - Đê biển miền Trung: Đảm bảo an toàn với mức nước triều cao tần suất p = 5% đến 10% có gió bão cấp với đê trực tiếp biển tần suất lũ tiểu mãn p = 10% đê vùng cửa sơng để lũ vụ Hiện nay, hệ thống đê, kè biển thiết kế theo Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 130 - 2002 Đối với đoạn đê kết hợp làm đường giao thơng, ngồi tiêu chuẩn ngành thiết kế cịn phải tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế giao thông 1.2.2 Tổng quan đặc điểm tự nhiên đặc trưng vùng ven biển 1.2.2.1 Đặc điểm địa hình: a) Địa hình tự nhiên: Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 29 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Theo báo cáo [6] [16], địa hình vùng ven biển Việt Nam phân thành ranh giới sau: (i) Bờ biển vùng vịnh Hạ Long: Địa hình đáy khu vực phía Bắc từ Móng Cái đến Hải Phịng phức tạp cả, dợ tồn hàng ngàn đảo lớn nhỏ thuộc hai vịnh Bái Tử Long Hạ Long với nhiều luồng lạch lớn nhỏ Địa hình đáy biển vịnh Bắc Bộ nghiêng phía Đơng Nam, độ sâu trung bình đạt 70 đến 80m, cửa vịnh 90 đến 100m, cịn rìa thềm lục địa khoảng 200m (ii) Bờ biển vùng cửa sơng Hồng, sơng Thái Bình: Từ Hải Phòng đến Nghệ An - Hà Tĩnh, ứng với bờ biển phẳng, địa hình thềm lực địa tương đối đơn giản với dạng tích tụ liền châu thổ, thoải dần từ bờ khơi Cao độ trung bình -0,5 đến +0,5 (iii) Bờ biển tỉnh duyên hải miền Trung: Từ Hà Tĩnh đến Quảng Nam Từ nam Nghệ Tĩnh xuống đến Đà Nẵng (hay cửa vịnh Bắc Bộ), thấy xuất đãy đê cát ngầm chạy song song với đường bờ, kể thềm đá gốc - bensơ - tỏng phía ngồi khơi, dạng địa hình âm dương xen kẽ với cách phức tạp, có lẽ liên quan đến cắt chéo ngang hệ thống đứt gẫy sông Hồng hệ thống đứt gẫy chạy theo hướng kinh tuyến kinh tuyến 109o Đ b) Cao trình đỉnh đê: Do hồn cảnh kinh tế, điều kiện tự nhiên đến năm 2010 đê biển Việt Nam đảm bảo tần suất thiết kế cho phép đó, theo tiêu chuẩn thiết kế đê biển chống với triều cường tần suất 5%, có gió bão cấp cấp 10 [14], [15] Với mức đảm bảo vậy, cao trình đê biển Bắc Bộ chọn từ +5,0 đến +5,5, đê biển Trung Bộ không +3,0 đê biển Nam Bộ vào khoảng +2,50 miền Tây +4,0 miền Đông [11] 1.2.2.2 Địa chất (vật liệu chỗ) cơng trình Dọc theo dải bờ biển miền Bắc Miền Trung thành tạo trầm tích trẻ thuộc thống Holoxen hệ đệ tứ, nguồn gốc trầm tích biển sơng - biển hỗn hợp (mQ3IV ÷ amQ3IV), thành phần trầm tích hạt vụn với ưu nhóm sét - cát - bụi, đất có kiến trúc sét - bụi, cát - bụi, cấu tạo phân lớp Nhìn chung, trầm tích hệ Thứ tư đồng cấu tạo từ tầng lớn: tần hạ thô (cuội, sỏi, sạn lẫn cát thô, cát vừa hay nhỏ, cát pha sét); tầng hạt mịn (sét, sét pha cát, bùn than bùn) Sơ đồ phân khu địa chất cơng trình vùng đồng Bắc Việt Nam thấy hình 1.18 Đất vùng ven biển thuộc khu 3, bao gồm phụ khu 3a - bùn sông 3 biển hỗn hợp ( amQIV ) phụ khu 3b - cát biển đại ( mQIV ) Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 30 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Hình 1.18 Sơ đồ chia khu địa chất cơng trình thuộc đồng Bắc Việt Nam Ghi chú: Khu 1: Khu ven rìa: phụ khu 1a-cuội, sỏi, sạn lẫn cát pha sét thềm sông (aQI-II; aQIII), thềm sông lũ hỗn hợp (apQ1IV) hay thềm biển (mQIII); phụ khu 1b - đá ong latêrit (eQi); phụ khu 1c - sét cát lẫn dăm sạn đs gốc phong hóa (edQ3IV); Khu 2: Khu trung tâm: phụ khu 2a - sét biển Pleixtoxen muộn - tầng Vĩnh Phú (mQIII); phụ khu 2b - bùn than bùn tương đầm lầy ven biển - lớp Giảng Võ (bmQ2IV); phụ khu 2c - sét Holoxen - lớp Đống Đa (mQ2IV); phụ khu 2d - cát pha sét hay sét pha cát phù sa sông châu tam giác (aQ3IV); Khu 3: Khu ven biển: phụ khu 3a - bùn sông - biển hỗn hợp (amQ3IV); phụ khu 3b - cát biển đại (mQ3IV); Các mỏ điểm than bùn; Đá gốc; Ranh giới khu; Ranh giới phụ khu Có thể nói, địa chất đê biển đê cửa sơng địa bàn nước có khác thuộc yếu đến yếu, cấu trúc phức tạp đa dạng; chiều dày tầng đất yếu lớn, thành phần trầm tích, trạng thái tính chất lý lớp đất yếu khác Muốn đê làm việc ổn định lâu dài, đôi với giải pháp bảo vệ mái đê, bãi trước sau đê cần phải có giải pháp công nghệ để xử lý khối đất đắp Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 31 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển 1.2.2.3 Khí tượng thuỷ hải văn 3-1 Nước dâng bão Nước dâng yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến an tồn đê biển Bão gió mùa làm mực nước biển dâng cao so với mực nước triều Thống kê tài liệu liên quan đến đê biển ta có số kết sau: 3-1-1 Nước dâng bão từ vĩ tuyến 16oN trở - Trong tất đoạn bờ có 75% số lần nước dâng bão nhỏ 1m; Trong vịng 40 năm (1960 ÷ 2000), bão có gây nước dâng đáng kể (lớn 1,0m), có 30% số bão gây nước dâng cao trở lên (lớn 1,5m), 11% số bão gây mực nước dâng nguy hiểm (lớn 2,0m); - Nước dâng loại cao nguy hiểm xẩy tất đoạn vĩ tuyến Từ Đèo Ngang trở có số lần cao từ Đèo Ngang trở vào; - Nước dâng lại nguy hiểm (từ 2,5m trở lên) xẩy đoạn 19oN ÷ 20oN, 18oN ÷ 19oN 16oN ÷ 17oN 3-1-2 Nước dâng bão từ vĩ tuyến 16oN trở vào - Bão đổ vào vùng thường cường độ yếu, tần xuất xuất thấp Nước dâng bão gây không lớn; - Theo tài liệu thống kê Viện Khí thượng thuỷ văn, 37 bão cho thấy mực nước dâng cực đại đạt khoảng 1,0m Có 48% số bão khơng gây nước dâng lớn sai số thuỷ triều (20cm); - Kết tính tốn từ nhiều tài liệu cơng bố cho thấy nước dâng bão nam vĩ tuyến 16oN thơng thường 0,5m, cao đạt 1,0m ÷ 1,2m Tóm lại, kết luận chắn nước dâng bão nước ta từ vĩ độ 16 N trở loại lớn, nguy hiểm cơng trình ven biển đê Mực nước dâng nguy hiểm xẩy pha triều nào; thực tế xẩy nhiều lần nước dâng lớn vào lúc mực nước triều cao gây tràn ngập hệ thống đê biển Ví dụ đo mực nước dâng cực đại 3,6m mực nước triều tổng hợp 5,8m gây ngập úng nhiều vùng tỉnh ven biển miền Bắc bão số năm 2005 o 3-2 Gió: Đối với đê biển, gió tạo nên yếu tố làm ổn định đê biển Đó gió tạo nước dâng, sóng, leo mái đê Đối với đê cát đụn cát tỉnh miền Trung gió mang theo hạt cát làm thay đổi vị trí tuyến đê lấn lấp đồng ruộng Tác động gió đê biển: - Nước dâng gió: Gió có cường độ cấp đến cấp gây nước dâng ven biển nước ta miền Bắc miền Nam 10cm đến 40cm Giá trị cực đại 40cm Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 32 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển - Gió tạo sóng leo áp lực lên mái đê biển: (i) Gió tạo sóng leo lên mái đê, chiều cao sóng leo phụ thuộc cấp gió, đà gió, độ thoải mái đê, vật liệu kè mái, Cấp gió lớn, nơi đê trực tiếp với biển có chiều cao sóng leo lớn; (i) Sóng tạo áp lực lên mái đê, sóng vỗ trực tiếp mái đê lượng sóng truyền hết vào mái đê (c = 1), dòng nước chảy xiết mái theo hướng lên hướng xuống, sóng có tác dụng tạo lực xung kích mái làm vật liệu hộ mái, đất đắp ổn định sóng rút, dịng nước viền theo mái có áp lực giảm tạo lực đẩy lôi theo đất đá trơi ngồi làm sập mái đê, đê không bảo vệ diễn biến xấu phức tạp khó lường 3-3 Mưa: Mưa bão đồng Bắc Bộ Nam Bộ không gây hư hỏng cho đê biển hệ thống cơng trình đê đảm bảo việc tiêu nước Cịn ven biển miền Trung mưa bão gây lũ, đê tiêu thoát nước khơng nước tiêu qua cống mà cịn tiêu thoát mưa qua tràn qua đỉnh đê địa hình dốc, thời gian tập trung nước nhanh Nước lũ tràn qua đê đất phá vỡ đoạn đê xung yếu 3-4 Tính chất thủy triều: Thuỷ triều có vai trò qua trọng đê biển Mực nước triều đê biển có quan hệ chặt chẽ đến xác định cao trình đê biển ổn định đê biển vùng có chế độ chiều khác Về độ lớn thuỷ triều dọc ven biển giảm từ Bắc đến miền Trung miền Bắc độ lớn thuỷ triều khoảng 4,0m, miền Trung (Thuận An) độ lớn thuỷ triều khoảng 0,4m ÷ 0,5m vào kỳ nước cường Sau độ lớn thuỷ triều lại tăng từ miền Trung vào đến Nam Bộ, đạt đến 4,0m vào kỳ nước cường Vũng Tàu ven biển phía Tây bán đảo Cà Mau đến Hà Tiên độ lớn thuỷ triều lại giảm, đạt 1,0m vào thời kỳ nước cường Các đặc trưng mực nước số trạm đo có cao độ mực nước Hmax, Hmin, HTB; mực nước cực đại theo tần suất mực nước triều bình quân tham khảo theo tài liệu [11] 3-5 Chế độ dòng chảy: Dòng chảy yếu tố động lực có tác dụng định đến diễn biến bãi trước đê biển làm sạt lở đê, kè biển Những dạng dòng chảy đáng lưu ý vùng bờ biển là: + Dòng triều: Vùng ven biển vịnh Bắc Bộ, triều lưu có cường độ khơng mạnh lắm, vượt q mét [26] Riêng vùng cửa sông Ba Lạt (sông Hồng), cửa Lạch Giang cửa Đáy, nói chung, triều lưu chảy mạnh triều xuống [26] + Dòng chảy ven bờ: Loại dòng chảy xẩy vùng ven bờ sát khu vực cơng trình đê, kè biển Dịng chảy có hướng song song với bờ, chủ yếu nằm phạm vi vịng sóng vỡ đường bờ Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 33 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Phần lớn dịng chảy dọc bờ phát sinh thành phần chuyển động dọc bờ sóng tiến vào đất liền theo phương xiên Những tài liệu đo đạc Viện Khoa học Thủy lợi số điểm ven biển miền Bắc cho thấy: “Nói chung, dịng chảy dọc bờ biển bình thường có trị số trung bình khoảng 30 cm/s, có số trường hợp đạt đến 100cm/s” 1.2.3 Hiện trạng ổn định đê biển 1.2.3.1 Một số nguyên nhân gây hư hỏng đê biển Diễn biến bão năm gần đây: Vùng biển nước ta nằm vào khu vực tây bắc Thái Bình Dương, tâm bão giới (số bão sinh vùng chiếm khoảng 36% số lượng bão giới) Theo thống kê, thập niên cuối kỷ 20 đầu kỷ 21 tác động mạnh mẽ biến đổi khí hậu tồn cầu, tình hình thời tiết có nhiều diễn biến bất thường, số bão khu vực tây Thái Bình Dương năm có xu hướng tăng dần lên: trước năm 1980 trung bình hàng năm có 22-24 cơn, từ 19821989 có khoảng 26-28 từ 1990 đến có 30-32 Hàng năm, trung bình có khoảng 6-7 bão áp thấp nhiệt đới đổ vào Việt Nam có xu hướng tăng dần lên, năm nhiều lên tới 12 (1978) Những bão áp thấp nhiệt đới chủ yếu sinh từ khu vực tây Thái Bình Dương, Biển Đơng số phát sinh vịnh Bắc Bộ Tần suất bão đổ vào bờ biển Việt Nam giảm dần từ bắc vào nam Từ vĩ tuyến 17 trở số lượng bão chiếm tới 58,4% tổng số bão đổ vào dải bờ biển Việt Nam; từ vĩ tuyến 17 đến vĩ tuyến 11 (Phan Thiết), tần suất bão chiếm khoảng 36,8%; phần lại thuộc Nam chiếm khoảng 4,8% Như vậy, thấy bão đổ vào dải bờ biển Việt Nam phân bố không đều, vùng biển từ vĩ tuyến 22 (Quảng Ninh) đến vĩ tuyến 20 (Ninh Bình) vùng có tần suất bão đổ lớn (chiếm khoảng 26,4%) Trong khoảng 20 năm trở lại đây, số lượng bão đổ vào nước ta có xu hướng tăng lên, phân bố bão theo thời gian không gian thất thường (tháng có bão đổ vào Thừa Thiên - Huế tháng 11 có bão đổ vào Quảng Ninh), số bão mạnh có sức gió mạnh cấp 10, cấp 11, giật cấp 12 đổ vào Việt Nam có xu hướng gia tăng Vùng phía bắc vịnh Bắc Bộ (từ Quảng Ninh đến Ninh Bình), thường xảy bão mạnh, vận tốc gió đạt tới 40-55m/s Vùng từ Thanh Hố đến Hà Tĩnh có chung đặc điểm với vùng nhóm bão đổ vào phía bắc, cường độ mạnh, biển thoáng so với vùng từ biển thoáng vào, bão quãng đường ngắn hơn, chưa bị suy giảm ảnh hưởng lục địa, gió bão mạnh hơn, vận tốc gió đạt 54-56m/s Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 34 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Đoạn bờ biển từ Quảng Bình đến Đà Nẵng, vùng có tần suất bão tương đối lớn theo số liệu đo vận tốc gió mạnh 38m/s (đảo Cồn Cỏ) Trong năm 2005 2006 có tới bão với gió cấp 10, 11, giật cấp 12 (bão số 2, số 6, số năm 2005; bão số năm 2006 bão số 9) đổ vào nước ta Nhận định xu bão: - Bão ngày tăng tần suất xuất cường độ, đồng thời xuất nhiều tổ hợp bão đổ vào bờ mực nước triều cao (như trận bão số 2, số năm 2005 nguy bão số đổ vào triều cao); - Diễn biến có thay đổi bất thường không theo quy luật (nhiều trận bão - ATNĐ xuất sớm từ tháng 1, tháng 2, xuất muộn vào tháng 12 gây khó khăn thực củng cố, nâng cấp đê biển) Đường bão phức tạp, hướng di chuyển thay đổi khó lường tác động hình thái thời tiết gây khó khăn lớn cho cơng tác phịng chống - Diễn biến diện rộng với mức độ ngày khốc liệt, đặc biệt khu vực tỉnh phía nam bão ngày nhiều cường độ lớn Hư hỏng đê biển bão 2005: Năm 2005, thời gian ngắn trận bão mạnh bão số 2, số 6, số (bão Damrey) đổ vào đất liền làm nhiều đoạn thuộc tuyến đê biển Cát Hải, đê biển I, đê biển II (Hải Phòng), đê biển Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng (Nam Định), đê biển I Vích - Hậu Lộc, Hoằng Thanh - Hoằng Hoá (Thanh Hoá) bị tràn, vỡ, sạt lở nghiêm trọng Trong đó, tuyến đê biển thuộc tỉnh Thái Bình, Ninh Bình số đoạn đê biển I - Đồ Sơn (Hải Phòng) bị hư hỏng nhẹ, ảnh hưởng không đáng kể Từ thực tế tác động, diễn biến sạt lở, vỡ đê đánh giá số nguyên nhân gây hư hỏng đê biển trận bão năm 2005 sau: (i) Gió bão vượt mức thiết kế đê: Đê biển trước thiết kế để chống gió bão cấp với mức triều tần suất 5%, thân đê chủ yếu đắp đất cát pha khơng có lớp bảo vệ cứng phía ngồi Trong gió bão đổ vào ven bờ có sức gió mạnh cấp 11, cấp 12, giật cấp 12 lại trùng thời gian triều cường gây nước dâng cao sóng lớn nên nhiều đoạn bị sóng leo tràn qua gây sạt lở, vỡ đê từ phía (đây nguyên nhân gây vỡ đê số nơi) Trong thực tế trước đây, tổ hợp bão lớn gặp triều cao bão số 2, số năm 2005 xảy ra, đặc biệt bão Sangxane vừa qua có sức gió mạnh cấp 12, cấp 13, giật cấp 13 đổ vào Việt Nam (ii) Đê sát ven biển, khơng có rừng chắn sóng trước đê: Các đoạn đê bị tràn, vỡ, sạt lở mạnh hầu hết đoạn sát mép biển, khơng có rừng phịng hộ chắn sóng trước đê nên trực tiếp phải chịu tác động sóng lớn (đây Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 35 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển vấn đề tồn điều kiện lịch sử tuyến đê trước đắp điều kiện Việt Nam cịn có khó khăn lớn lương thực hầu hết có xu hướng lấn biển nhằm mở rộng diện tích canh tác, sản xuất nơng nghiệp có khu vực trước có chắn sóng biển tiến làm sạt lở rừng cây) Những khu vực tuyến đê đắp lùi sâu vào phía đồng, trước đê có rừng chắn sóng tối thiểu 200m hầu hết đê khơng bị phá hỏng kể trường hợp mái đê bảo vệ đá hộc lát khan trồng cỏ Thực tế bão năm 2005 đê biển Thái Bình, số khu vực đê Hải Phòng, Nghệ An không bị hư hỏng tuyến đê rừng phịng hộ Hải Phịng, Nam Định, Thanh Hố bị hỏng, tràn, vỡ nhiều đoạn Qua thấy hiệu rừng phòng hộ chắn sóng trước đê biển lớn (iii) Kết cấu kè bảo vệ mái đê phía biển đoạn trực tiếp chịu tác động sóng cịn chưa đủ kiên cố, đồng để chống gió bão cấp 11, 12: Hầu hết đoạn đê bị phá hỏng trực diện với biển chịu tác động trực tiếp sóng lớn Thực tế qua trận bão cho thấy, đoạn đê trực tiếp biển bảo vệ mái phía biển đá hộc lát khan, đá xây không đảm bảo bền vững (do trước khơng đủ kinh phí đầu tư nên kết cấu bảo vệ mái phía biển từ cao trình +3,5m trở lên đá hộc lát khan đá xây bị hư hỏng nặng bão đê biển I - Đồ Sơn, đê biển Cát Hải, đê biển Nam Định) Những đoạn mái đê phía biển bảo vệ tồn loại cấu kiện bê tông đúc sẵn đủ chiều dày, trọng lượng phù hợp không bị phá hoại bão (iv) Tường chắn sóng chưa đủ kiên cố: Tường chắn sóng đỉnh đê đá xây bê tơng thường (khơng có cốt thép), móng tường đặt chưa đủ sâu nên không đảm bảo ổn định, tường bị lật, bẻ gãy sóng lớn tác động trực tiếp Bên cạnh hình dạng tường số khu vực chưa thực phù hợp (v) Sóng sóng leo cao mức sóng tính tốn thiết kế trước đây: Tại vùng biển tiến Hải Hậu, Giao Thuỷ (Nam Định), Cát Hải (Hải Phòng) bãi biển liên tục bị hạ thấp nên: - Chiều sâu nước biển trước đê lớn thời điểm tính tốn thiết kế đê, dẫn tới chiều cao sóng ngày lớn, sóng leo ngày cao (ứng với vận tốc gió bão mực nước thiết kế); - Đê thiết kế với cao trình cịn thấp, sóng tràn qua đỉnh đê gây sạt lở mái đê phía đồng, mặt đê (những đoạn khơng bảo vệ đá lát trồng cỏ) gây vỡ đê từ phía (đây chế vỡ đê xảy đê biển Hải Hậu, Cát Hải) 1.2.3.2 Hiện trạng ổn định đê biển Hiện trạng ổn định đê biển Bắc Bộ (từ Móng Cái Quảng Ninh đến Hậu Lộc Thanh Hoá) Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 36 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Qua thu thập tình hình làm việc đê biển tỉnh ven biển Bắc Bộ đánh giá trạng ổn định đê biển tổng quát sau: 1-1 Đê ổn định điều kiện khí tượng thuỷ hải văn bình thường; mực nước triều trung bình đến cao, có gió cấp Dưới điều kiện đê biển khơng có hư hỏng đáng kể tuyến đê trực tiếp với biển đê vùng cửa sông Trường hợp đê biển Hải Hậu gió mùa đơng bắc cấp 6, trì thời gian dài gặp triều cường đê kè hư hỏng nhiều nơi Trong điều kiện bình thường xẩy hư hỏng nhỏ cục đê biển xói mái đê phía biển tác dụng sóng làm dịch chuyển hịn đá kè lát mái Xói mặt mái đê phía thành rãnh sâu mưa, đoạn đê có thành phần hạt cát nhiều; sạt trượt mái đê phía đồng tượng rò rỉ thẩm lậu đê cửa sông gặp lũ triều cao 1-2 Đê biển ổn định điều kiện khí tượng hải văn khơng bình thường: mực nước triều cao trung bình, có gió cấp trở lên Là trường hợp đê biển phải làm việc bão gió cấp 8, gặp triều cao gió cấp 10, 11 gặp triều trung bình Các dạng đê biển Bắc Bộ hư hỏng trường hợp thường gặp là: - Sạt sập mái đê phía biển đoạn có mái đá lát mái cỏ dọc theo tuyến đê, đặc biệt đoạn đê trực tiếp sóng gió có độ dốc bãi lớn (i ≥ 0,002) Có trường hợp mái sạt sập sóng nước 1/2 ÷ 1/3 thân đê Sạt sập mái đê phía biển gió bão tượng phổ biến hư hỏng đê biển Bắc Bộ không tuyến đê chất lượng đất cát mà đoạn đê có lát đá kè bảo vệ mái v.v sau trận bão phần lớn khối lượng đê khôi phục đê biển đắp trả lại mái đê phía biển So với tuyến đê biển trực tiếp với biển tuyến đê vùng cửa sơng bị hư hỏng lớn mái, mặt dầu mái đê bảo vệ cỏ phần lớn tuyến đê bãi trước đê có chắn sóng chất lượng đất đắp đê tốt - Sạt sập mái đê phía biển phía đồng phạm vi dải dọc theo tuyến đê trực tiếp sóng gió Hiện tượng xẩy đê làm việc gặp triều cường có gió bão cấp 9, 10 Sóng nước làm sập mái phía biển sóng cao vượt qua đỉnh đê đổ xuống mái đê phía đồng làm sạt sập mái phía đồng Khi điều kiện khí tượng khơng bình thường đê biển Bắc Bộ bị hư hỏng nặng Thống kê thực tế cho thấy gặp bão đổ vào địa phương đồng Bắc Bộ, gặp lúc triều trung bình đến cao gây hư hỏng cho đê biển tất tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Ninh Khu vực bị phá hỏng nặng nề phía Bắc, vị trí bão đổ Trong số tuyến đê biển bị hư hỏng đê Hải Hậu bị hư hỏng nghiêm trọng Ví dụ, bão số ngày 22/8 năm 1987 không đổ trực tiếp vào Hải Hậu Hải Hậu có gió cấp 8, cấp kéo dài từ 12 đến 19 ngày hướng gió đơng Bắc chuyển đông Nam Mực nước triều +1,50, tương đương Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 37 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển mực nước triều cao trung bình gây hư hỏng mức độ khác 28km chiều dài 33km đê Trong đê Cồn Trịn, Hải Hồ vỡ đoạn dài 200m, Đê Hải Thịnh vỡ đoạn dài 100m Đê kè Kiên Chính - Hải Chính có hệ thống kè mái đá kè ngầm bảo vệ bị sạt sập phía biển nghiêm trọng, có đoạn đỉnh đê cịn lại 40cm Hiện trạng ổn đinh đê biển Miền Trung (từ Hậu Lộc Thanh Hoá đến Quảng Thuận Hải) 2-1 Đê biển miền Trung ổn định điều kiện khí tượng hải văn bình thường: với mực nước triều trung bình đến cao có gió cấp khơng có mưa lũ nội đồng đê biển khơng có tượng hư hỏng mức độ hư hỏng khơng đáng kể sạt lở mái phía sơng, biển So với đê biển Bắc Bộ, điều kiện cấp triều gió hư hỏng đê biển miền Trung việc bảo vệ tốt mái đê chắn sóng biến đổi biên độ triều 2-2 Đê biển miền Trung hư hỏng nặng điều kiện khí tượng hải văn khơng bình thường: - Với mực nước triều cao trung bình đến cao gặp gió bão cấp đê biển bị hư hỏng Các dạng hư hỏng trường hợp thường gặp giống đê biển miền Bắc là: + Sạt, sập mái đê phía biển cửa sông dọc theo tuyến đê, đặc biệt đoạn trực tiếp với sóng gió; + Sạt, sập mái đê phía biển phía đồng trường hợp sóng leo đổ vào mái đê xói mịn mái Tuy nhiên dạng hư hỏng không phổ biến đê biển miền Trung - Với mực nước triều trung bình đến thấp bão với mưa lũ lớn Các dạng hư hỏng đê trường hợp là: + Sạt, sập mái đê phía biển cửa sơng vừa sóng cao vừa chủ yếu nước lũ tràn qua đỉnh đê tràn cống khơng đủ điều kiện tiêu lũ; + Vỡ nhiều đoạn đứt tuyến nước lũ tràn qua đê từ phía đồng phía biển Hai dạng hư hỏng sau phổ biến, thông thường bão vào miền Trung gây mưa lớn Do địa hình dốc lũ tập trung nhanh nên nhiều vùng phía cửa sơng nước từ sơng tràn vào đồng ruộng vùng cửa sông qua đê Trong trường hợp triều thấp đê bị hư hỏng Trong thực tế cho thấy là, trường hợp triều cao gặp gió bão cấp 9, 10 trở lên có mưa lũ lớn đê biển nhiều nơi miền Trung bị hư hỏng khơng lớn đê miền Trung thường nhỏ, thấp chìm ngâm nước nên bị phá hoại Tuy nhiên, nhận xét chủ với tuyến đê biển tính tốn chọn cao độ kết cấu thích hợp Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 38 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Những năm gần miền Trung có bão mưa lớn đê biển bị tổn thất lớn Ví dụ 1987 bão số đổ vào Bắc Bình Trị Thiên, Nam Nghệ Tĩnh ngày 16/8 với sức gió cấp 11 bão số đổ vào Bắc Nghệ Tĩnh ngày 28/8 với sức gió cấp 10, 11 mưa lớn làm cho hệ thống đê biển Nghệ Tĩnh bị sạt, lở, vỡ Đặc biệt tuyến đê Kỳ Trinh, Kỳ Hưng, Hải Hà (Kỳ Anh) Hội Thống (Nghi Xuân) bị vỡ đứt nhiều đoạn, có nơi xói sâu ÷ 3m Có tuyến bị xố bỏ, nước biển tràn vào sâu đồng ruộng rói ÷ 4km vùng Cầu Bùng Diễn Châu Tổng số chiều dài tuyến đê bị hư hỏng 126,8km với khối lượng đất 1,1 triệu m3, 10.000m3 đá kè cống Sau bão lũ 1987 nhân dân địa phương tu bổ lại qua mùa mưa bão 1989 ÷ 1990 tuyến đê biển Nghệ Tĩnh lại bị hư hỏng xẩy 1987 1.3 PHƯƠNG HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ĐỐI VỚI ĐÊ BIỂN QUẢNG NINH - QUẢNG NAM 1.3.1 Định hướng mục tiêu củng cố nâng cấp đê biển Căn phê duyệt Chương trình đầu tư củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển có tỉnh có đê từ Quản Ninh đến Quảng Nam Chính phủ định hướng mục tiêu đạo chung là: - Giải pháp thực chương trình phải đồng bộ, có sở khoa học, kết hợp chặt chẽ giải pháp cơng trình phi cơng trình, gắn chặt với quy hoạch xếp lại dân cư ven biển Nhất phải trọng giải pháp phi cơng trình trồng chắn sóng, tạo bãi bồi, bảo tồn khu cồn cát tự nhiên, dải ven biển có, quản lý bảo vệ cơng trình sau đầu tư; - Tiêu chuẩn thiết kế trước mắt đến năm 2010 đảm bảo hệ thống đê biển chống bão cấp tổ hợp với triều cường tần suất 5%: + Đối với tuyến đê bảo vệ trực tiếp khu vực dân cư tập trung phải thiết kế bảo đảm an tồn chống gió bão cấp 12 với mức triều trung bình tần suất 5%; + Đối với tuyến đê ngồi, đê bảo vệ sản xuất, ni trồng thuỷ hải sản thiết kế chống gió bão cấp với mức triều trung bình tần suất 5%, chấp nhận phần sóng leo tràn qua đỉnh đê gió bão vượt mức thiết kế khơng gây vỡ đê - Thực đầu tư theo nguyên tắc huy động từ nhiều nguồn vốn khác nhau, kết hợp trung ương, địa phương nhân dân làm 1.3.2 Giải pháp kỹ thuật đê biển từ Quản Ninh đến Quảng Nam (Giải pháp kỹ thuật cụ thể xây dựng theo Tiêu chuẩn hành xác định giai đoạn Lập dự án đâu tư) Theo phân tích tượng nguyên nhân hư hỏng đê biển, đối chiếu với tiêu chuẩn bảo vệ mục tiêu đê biển đề cập mục 1.3.1, phương hướng giải pháp kỹ thuật đê biển từ Quản Ninh đến Quảng Nam là: 1.3.2.1 Tuyến đê biển: Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 39 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển Về tuyến đê, bảo vệ, củng cố, nâng cấp sở tuyến đê có, xem xét điều chỉnh số vị trí cục để ổn định lâu dài, đảm bảo liền tuyến Nên điều chỉnh tuyến phía đồng, hạn chế đoạn đê sát ven biển (như khu vực Ninh Phú - tỉnh Thanh Hoá số tuyến đê thuộc tỉnh Nghệ An, Nam Định, ) xây dựng đê biển theo tuyến, tuyến chủ yếu bảo vệ sản xuất, tuyến tuyến đê dự phịng bảo vệ dân cư Ngồi cần rà sốt xây dựng khép kín tuyến đê nhằm đảm bảo hiệu việc ngăn lũ, ngăn triều 1.3.2.2 Giải pháp cơng trình: - Đắp tơn cao đê, xây tường chống sóng tuyến đê chưa đảm bảo cao trình thiết kế (kể tuyến đê đầu tư chưa đủ cao trình thiết kế bị xuống cấp), đảm bảo chống gió bão cấp cấp 10 với mức triều ứng với tần suất p=5% tiêu chuẩn thiết kế tuyến đê đầu tư thông qua dự án PAM Đối với trường hợp vượt mức thiết kế nêu đảm bảo an toàn cho đê cách gia cố mặt đê, đồng thời tăng cường công tác hộ đê; - Đắp mở rộng mặt cắt đê (mặt đê tối thiểu phải rộng 4,0 ÷ 5,0m tuỳ theo yêu cầu cụ thể đoạn), đoạn chiều cao đê 5,0m cần đắp đê để tăng cường ổn định; - Gia cố mặt đê bê tông đảm bảo ổn định chống xói mịn, kết hợp phục vụ cho giao thông nông thôn tạo thuận lợi cho việc kiểm tra, ứng cứu đê mùa mưa bão Đồng thời, lâu dài tuyến đê biển cần nâng tầm lên tuyến giao thông trọng điểm để phục vụ phát triển kinh tế ven biển, du lịch tạo tuyến vành đai bảo vệ an ninh quốc phòng; - Xây dựng kè lát mái kiên cố bê tơng đúc sẵn bảo vệ mái đê phía biển vị trí trực tiếp biển, chịu tác động mạnh sóng; - Xây dựng kè mỏ hàn ngang mỏ hàn dọc giảm tác động dòng ven, tạo bãi bồi, chóng xói mịn cắt sóng giữ bãi trước đê; - Gia cố bảo vệ mặt số tuyến đê vùng Trung Bộ (đặc biệt tỉnh từ Quảng Bình đến Quảng Nam); - Xây dựng cải tạo, nâng cấp hoành triệt cống đê biển, đê cửa sơng đảm bảo ổn định cho đê, kiểm sốt mặn, tiêu thoát lũ, úng phục vụ yêu cầu phát triển tổng hợp kinh tế xã hội, phù hợp với quy hoạch phát triển sản xuất, nuôi trồng thuỷ sản; - Trồng tạo rừng ngập mặn để vừa chống sóng bảo vệ đê biển, đê cửa sơng, đồng thời cải tạo hệ sinh thái vùng ven biển khu vực bãi biển, cửa sơng có điều kiện trồng chắn sóng (nơi khơng thể trồng phải xây dựng kè bảo vệ); Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 40 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển - Trồng cỏ chống xói bảo vệ mái đê phía đồng đoạn đê trực tiếp biển, mái đê hạ lưu mái đê thượng lưu vùng cửa sông không chịu tác động sóng sóng nhỏ 1.3.2.3 Giải pháp phi cơng trình: - Tăng cường cơng tác dự báo, cảnh báo nguy sạt lở, xói mịn bãi biển, bờ biển; - Nghiên cứu ban hành văn mang tính pháp lý để quản lý vùng bãi ven biển nhằm hạn chế thiệt hại việc xây dựng cơng trình, nhà cửa vào khu vực bờ biển có nguy sạt lở; - Tăng cường cơng tác quản lý, khai thác tài nguyên, khoáng sản khu vực bờ biển, khu vực bãi biển bồi đắp sau xây dựng cơng trình giữ bãi, gây bồi; - Tăng cường công tác giáo dục cộng đồng việc quản lý, bảo vệ đê, bảo vệ cồn cát ven biển Tổ chức khai thác hợp lý, tăng cường công tác tu bảo dưỡng hàng năm 1.4 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Thực trạng xuống cấp, hư hỏng cố đoạn/tuyến đê biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam đặc biệt đê chưa gia cố bảo vệ ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế - xã hội vùng đê biển đảm nhiệm mối quan tâm nhiều quan ban ngành Nguyên nhân hư hỏng có nhiều, từ vấn đề lịch sử xây dựng, vấn đề thiên nhiên bất thường, đặc điểm địa hình địa chất xây dựng tuyến đê, điều kiện khảo sát thiết kế thi cơng, cơng tác tu bảo dưỡng, , nhiều, trực tiếp hay gián tiếp tác nhân Theo kinh nghiệm nhiều nước có hệ thống đê biển lớn: Sự phát triển kinh tế xã hội trước hết vùng đồng ven biển địi hỏi phải nâng cấp ổn định cơng trình bảo vệ đê biển phù hợp với điều kiện đầu tư khả thi Vì mà quan điểm, cách tiếp cận, sách, phương pháp tính tốn thiết kế, thi công, đê biển đáng quan tâm Để giải thực tốt tiêu chuẩn bảo vệ đê biển nước tra, sở kinh nghiệm nước ngoài, đề tài xin đưa số kiến nghị để thực (tiêu chuẩn) bảo vệ đê biển nươc ta, giảm tổn thất hư hỏng, cải thiện độ ổn định đê biển ổn định đời sống sản xuất nhân dân vùng ven biển nâng cấp (tôn cao, mở rộng mặt cắt, bảo vệ trực tiếp, từ xa, ) xây tuyến đê biển: (1) Hướng sử dụng vật liệu: Đê biển Việt Nam dài gần ba nghìn km, qua nhiều vùng địa chất khác đòi hỏi khối lượng vật liệu xây dựng lớn Sử dụng vật liệu địa phương, vật liệu chỗ có ý nghĩa kinh tế quan trọng Sử dụng loại vật liệu Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 41 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển điều kiện địa chất thân đê (lấy đất chỗ) thường đất yếu lại làm việc điều kiện tự nhiên có nhiều bất lợi phải địi hỏi đầu tư khoa học công nghệ (2) Cần tăng cường đầu tư công nghệ đê biển: - Đê biển cơng trình đất vật liệu chủ yếu, sử dụng vật liệu chỗ để xây dựng, chịu tác dụng thường xuyên sóng nước bất thường bão, lũ nên dễ dàng hư hỏng lớn, gây thiệt hại lớn, tốn tiền xử lý khắc phục Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định đê biển phức tạp nên việc đầu tư công nghệ công tác quy hoạch, vật liệu - công nghệ mới, khảo sát thiết kế, thi cơng cần ưu tiên; - Cần phải có nghiên cứu, nghiên cứu ứng dụng mạnh dạn đưa công nghệ vào thử nghiệm; phải đào tạo cán kỹ thuật chuyên ngành để chuyển giao tiếp cận công nghệ tiên tiến nước có kinh nghiệm đê biển đê vận dụng vào điều kiện nước ta; - Khi đưa công nghệ vào công nghệ truyền thống cần phải đầu tư số thiết bị chuyên dùng thi công đê biển đảm bảo chất lượng, đặc biệt thiết bị thay khả thi công thủ cơng; - Các loại đê biển cơng trình có liên quan cầu, cống, trồng đê rừng ven đê biển, , thuộc nguồn vốn nằm hệ thống tuyến đê biển phải thống yêu cầu kỹ thuật chuyên ngành đê điều thủy lợi để tránh mâu thuẫn hư hỏng cơng trình xẩy ra; - Đầu tư công nghệ phải đôi với việc thực nghiêm ngặt yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn thiết kế, tổ chức thực theo quy trình chặt chẽ (3) Cải tiến chế đầu tư kinh phí tổ chức thực thi công, quản lý đê biển: - Nhà nước cần đầu tư toàn hỗ trợ phần kinh phí việc xây dựng đê biển sửa chữa tuyến đê biển tại, đê biển loại cơng trình phúc lợi cơng cộng địi hỏi nguồn đầu tư lớn Đầu tư phải dứt điểm, đồng hệ thống Đầu tư đê biển mang lại hiệu kinh tế rõ rệt Nếu, hệ thống đê biển xây dựng nâng cấp ổn định theo tiêu chuẩn khai thác thêm khoảng 200.000 đất canh tác vùng gần đê, đảm bảo ăn vụ lúa, giai đoạn nhu cầu chuyển đổi cấu sản xuất sang thủy sản, du lịch, , thời gian hồn trả vốn 10 năm - Cần gắn chặt công nghệ thiết kế với công nghệ thi công đê biển với nguyên tắc đảm bảo theo điều lệ XDCB hành để đảm bảo tính phù hợp cơng nghệ đưa vào chất lượng cơng trình Cần điều chỉnh tổ chức thi công cũ: “mọi việc dân tự làm” Đối với tuyến đê quan trọng, khảo sát thiết kế thi công phức tạm phải lựa chọn đơn vị có đủ lực, hình thức theo chế đấu thầu Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 42 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển - Về quản lý đê biển: Công việc cần phải làm cho tốt Cần cụ thể hoá quy chế trách nhiệm quản lý đê biển cấp, ngành nhân dân vùng hưởng lợi đê biển bảo vệ Tổ chức lực lượng chuyên lo tu sửa hư hỏng ban đầu đê biển lo công tác quản lý đê, khắc phục hư hỏng ban đầu đê biển lo cơng tác bảo vệ khắc phục tình trạng phá hỏng chắn sóng, tháo dỡ kè đá bảo vệ bắt cua, xây nhà, cơng trình vùng bảo vệ đê Đề tài Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng Nam vào giải kiến nghị trên, kiến nghị vào giải số nội dung có tính chất trọng tâm như: - Vật liệu chỗ: + Phân loại đất vùng ven biển; + Lựa chọn tiêu địa chất thân đê phục vụ tính toán thiết kế đê biển; + Yêu cầu đầm nén đê cho loại đất; + Công tác khảo sát địa chất - Đầu tư công nghệ: + Các giải pháp nâng cao ổn định thân đê; + Các giải pháp bảo vệ; + Giải pháp thi công thủ công, giới giới thuỷ; + Quang trắc giám sát thi công - Công tác quản lý du tu bảo dưỡng: + Quy định công tác quản lý, du tu bảo dưỡng; + Quy định kỹ thuật cơng trình có liên quan đê Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 43 ... sau đê cần phải có giải pháp cơng nghệ để xử lý khối đất đắp Đề tài: Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 31 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển. .. Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 21 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển 1.2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN QUẢN NINH - QUẢNG NAM 1.2.1 Hiện trạng,... Nghiên cứu giải pháp đắp đê vật liệu địa phương đắp đất yếu từ QN-QN 16 Chuyên đề 1: Những khái niệm kỹ thuật cơng trình biển 1.1.4.3 Một số giải pháp bảo vệ Các giải pháp bảo vệ bờ biển bao gồm giải