Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Xây dựng công trình thủy: Đánh giá tổng kết các công trình bảo vệ bờ và đê biển, đề xuất giải pháp công trình bảo vệ cho đoạn đê biển huyện Tĩnh Gia tỉnh Thanh Hóa

LỜI CẢM ƠN

Sau những cố gắng của mình với sự giúp đỡ của thầy cô và đồng

nghiệp, tôi đã hoàn thành luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Xây

dựng công trình thuỷ với đề tài: “Đánh giá tổng kết các công trình bảo vệ bờ và đê biển, đề xuất giải pháp công trình bảo vệ cho đoạn đê biển huyện Tĩnh Gia tỉnh Thanh Hóa” Đây là kết quả đánh giá kiễn thức

của mình trong thời gian được học tại Trường Đại học Thuỷ Lợi.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Công trình và Trường Dai học Thuy lợi đã tao điều kiện cho tôi hoàn thành khoá học.

Xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Ba Quy, TS Phạm Thanh Hải va TS Nguyễn Hữu Phúc — Giám

đốc Trung tâm Phòng tránh và Giảm nhẹ thiên tai đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện đề tôi hoàn thành luận văn này.

Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đồng nghiệp tại nơi công tác đã khích lệ và động viên, là động lực rất lớn giúp tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Do thời gian có hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế, chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các thầy cô chỉ bảo, mong các đồng nghiệp đóng góp ý kiến để tôi có thê hoàn thiện, tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tải.

Xin tran trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Nguyễn Duy Minh

LỜI CAM DOAN

“ôi xin cam doan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các

số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực va chưa từng được ai công bố trong bit kỳ công trình nảo khác.

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Duy Minh

MỞ pAU

CHƯƠNG I: DAC DIEM DE BIEN VIỆT NAM, CÁC NGUYEN NHÂN HU HỎNG.

LI Ting quan về dé biển Việt Nam e4,

1.1.1 Tổng quan về đê biễn từ Quảng Ninh - Quảng Nam 4 1.1.2 Tổng quan về đê biển Quang Ngãi - Kiên Giang 14 1.2 Cơ chế phá hoại của dé biển.

¬ ˆ-1.2.6 Hư hồng các công trình trên đề 381.2.7 Xói mòn đê tự nhiên/ dyn cát 3o1.2.8 Tác động hoá học của môi trường nước mặn 401.2.9 Tác động của các sinh vật biến 4

1.2.10,Các.ic động tiêu cực từ việc khai thác

1.3 Các phương pháp thiết kế đê bién

2⁄2 Phân loại công tình bảo vệ b

2 Phân loại theo đối tượng bảo vệ 52

2.2.2 Phân loại theo thời kỳ xây dựng 33

2.2.3 Phân loại theo loại hình và bố trí công trình 34

2.2.4 Phân loại theo vật liệu và cấu kiện công trình 6

2.3 Thực trạng xói lở khu vực bờ biển Thanh Hóa

24 Phin tích, đảnh giá hiệu quả công trinh bảo vệ bờ hiện nay

CHƯƠNG HH: DE XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BAO VỆ BỜ VA DE BIEN HUYỆN TĨNH GIA TINH THANH HOA _——_ 3.1 Thiết kế hình học công trình bảo vệ bờ và mặt cắt ngang đê.

3.1.1 Tài liệu phục vụ tính toán thiết kế T2

3.1.2 Tiêu chuẩn an toàn và phân cấp a8 72

3⁄2 Lựa chọn kết cấu bảo vệ bờ và mặt cắt ngang đề 86

3.3 Tính toán ổn định cho dé biển huyện Tĩnh Gia tinh Thanh Hóa 3.4 Kếtluận chương IL.

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

Hình 1 1: Các hình thức phá hoại đê kẻ biên 18Hình 1 2: Một số dang đê kẻ bị hư hỏng do sóng tràn hese 20Hình 1 3: Sat mái đê phía đông " ¬- B¬.Hình 1 4: Cơ chế bắt én định trượt mái đề _ 22

Hình 1 5: Mat cắt ngang bãi biển (bao gồm cả để kẻ) khi thời tiết bình

Hình I 6: Mặt cat ngang bãi biển (bao gồm cả dé kè) khi thời tiết dị

Hình 1 7: Các cầu kiện bị bong xô do tác động của sóng lên mái

Hinh 1 8: Sơ đổ minh họa tương tác giữa tải trọng bên ngoài và bên trong

kè

_-Hình 1 9: Mái k bị biến dạng và hư hỏng do áp lực sóng.

Hình 1 10: Mực nước triều thấp gió và dòng ven phá hoại chân kẻ Hình 1 11: Mái kẻ bị lún thấp hơn hàng ống buy bảo vệ chân Hình 1 12: Mái kẻ bị đánh sập bóc hết cầu kiện và khoét hét dat đá.

Hình 1 13: Mái dé bị sat, các viên đá bị sng mài tron trên bai Hình 1 14: Phin đá lát khan bị sóng đánh hư hỏng

Hình 1 15: Toàn bộ mặt de bị phá sập

Hình 1 16: Tuyến đê gần bị cắt ngang thân

Hình 1 17: Đề lát nửa mái bằng đá xếp và phần trên trồng cỏ bị phá sau

Hình I 18: Các cấu kiện và viên đá bị bong xô bắt đầu quá trình pháhoại mái

Hình 1 19: Mái ké bị bóc cấu kiện mái và khoét đắt đá trong thân đê

Hình 1 20: Mô phỏng nén phá hoại do lún, đẩy trồi ra hai bên của phạm.vi chất tai

Hình 1 21: Mô hình phá hoại nền trồi ngang Hình 1, 22: Cung trượt sâu cắt qua thân và nén dé

Hình 1, 23: Phá hoại do nguyên nhân tác động của sóng va ăn mòn do

Hình 1 24: Các con hà bám vào tưởng cổng góp phần diy nhanh quá.trình ăn mòn 42

Hình 2 1: So lồ dòng chảy vịnh Bắc Bộ trong đông (trái) và hè (phải) theo “Bao cáo kết quả điều tra tng hợp Vịnh Bắc Bộ (1964)” 50

Hình 2 2: Hướng và tốc độ dòng chảy trên biển 31

Hình 2 3: Xu thé dòng chảy cả năm vận chuyển bùn 32

Hình 2, 4: Gia cố bờ dang mái nghiêng : 58Hình 2 5: Gia cố bờ dang tường đứng %6

Hình 2 6: Công trình dạng hỗn hợp sr

Hình 2 7: Mỏ han biển 58

Hình 2 8: Dé giảm sóng Hải Dương (Huế), 59

Hình 2 9: Mỏ hàn chữ T dé biển I (Hai Phòng) 60

Hình 2, 10: Mo chit T đê biến Hải Thịnh 2 (Nam Định) se 60

Hình 2 11: Mỏ chữ T đề biễn Nghĩa Phúc (Nam Định) so OL

Hình 2 12: Cụm công trình bay cát biển ở Giao Thủy @

Hình 2 13: Phân vùng xói lở bở biển Việt Nam 68

Hình 2 14: Diễn biến xói lờ tại khu vực nghiên cứu 69

Hình 3 1; Tuyển nghiên cứu, - 73 Hình 3 2: Mặt cắt đê bảo vệ ba mặt sec sn 16 Hình 3 3: Mặt cắt thiết kế dé biển điền hình của khu vực nghiên cứu 88 Hình 3 4: Tinh én định trường hợp 1 cho mặt cắt 3 89

Hình 3 5: Tinh én định trường hợp 2 cho mặt 90Hình 3 6: Tính én định trường hợp 3 cho mat 90Hình 3 7: Tinh én định trường hợp 1 cho mặt 91

Hình 3 8: Tinh dn định trường hợp 2 cho mặt cắt 22 1

Hình 3 9: Tinh én định trường hợp 3 cho mặt cắt 22

Hình 3 10: Tinh én định trường hợp 1 cho mặtt44Hình 3 11: Tính én định trường hợp 2 cho mặt cắt 44

Hình 3, 12: Tính én định trường hợp 3 cho mặt cắt 44

DANH MỤC CAC BANG BIEU

Bang 2 1: Thống kê tốc độ xói lở bờ biên Thanh Hóa

Bang 2 2: Thống kê các điểm bị xói lở trên dai ven biển Thanh Hóa

(1988)

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trai dai 29 tỉnh ven biển nước ta là bờ biển với chiều dai rất lớn khoảng 3200km, 89 cửa sông, với vùng biển 1 triệu km’, khoảng 3000 hòn đảo lớn nhỏ và các thành phố lớn, hải cảng, các khu công nghiệp,

ác khu đánh bắt và nuôi trồng thủy sản Việt Nam là một trong

những nước có tiềm năng, lợi thé về bién to lớn trong phát triển kinh tế biển và vùng ven biển cửa sông Tuy nhiên để phòng chống tác hại của biển như bão, nước dâng, sat lở bờ biển trong điều kiện nước biển dâng do biến đổi khí hậu là một vấn dé hết sức cấp thiết.

Hiện nay, phát triển kinh tế biển là một trong những chiến lượcquan trọng của Đảng và Nhà nước ta Trong chiến lược phát triển kinh tế

biển thì xây dựng cơ sở hạ ting, trong đó hệ thống đê biển là quan trong,

nhất vì nó là lá chắn đảm bảo an toàn, ôn định dân cu, các công trình ha ting cho công cuộc phát triển và một phần phục vụ cho an ninh quốc phòng, phát triển bền vững, đa mục tiêu Chính vi vậy việc nghiên cứu từ thực tiển củng cố đê biển và những kinh nghiệm cũng như áp dụng công nghệ mới để ngày càng nâng cao hiệu quả tuyển dé là rất quan trọng và

Ain thiết

những năm qua đã được quan tâm đầu tu và củng cố qua các dự án

PAM, OXFAM Tuy nhiên các tuyến dé chủ yếu mới

còn mang tinh chấp

được nâng cấp để

vá, không đồng bộ Một số những vấn dé tồn tại phản ánh trong quá trình

xây dựng cũng như yêu cầu thực tiễn đòi hỏi đối với các công trình bảo.

kè biển là:

Mặc dù đã được đầu tư củng cố, nhưng chưa đủ kiên cố đẻ chống.

đỡ ở cấp bão, lũ cao hơn như các cơn bão số 2 + 8 năm 2005 Mặt khác

thân đê chủ yếu được đắp bằng đất cát pha phủ lớp đất sét chống tràn ở ngoài, sóng trần qua đê gây sgt lở mặt dé và mái dé phía đồng uy hiếp

ổn định của đề.

Ở nhiều vùng biển lin do tác dụng của sóng gió, đồng ven thường,

xuyên gây sat lở thu hẹp và hạ thấp mặt bai, gây mắt ôn định đề kè biển, nếu không có định hướng bảo vệ đúng sẽ thường xuyên phải chống đỡ

thụ động, như phải dich chuyển tuyển đề hoặc x6i lờ ở khu vực lân cận.

Hiện nay thi các tuyến dé biển cũng đã nhiều lần được củng cố, tuy nhiên vẫn chưa thể đáp ứng được thực tế, mặt khác thiên tai do biến

đổi khí hậu ngày cảng nhiều và dign ra tương đối khốc liệt với nhiều yếu

tố cực đoan hơn trước cho nên cần nghiên cứu thực tế, trọng tâm sẽ nghiên cứu giải pháp thực hiện cụ thể với huyện Tinh Gia, Thanh Hóa

Dé tài “Đánh giá tong kết các công trình bảo vệ bờ và đê biển,

đề xuất giải pháp công trình bảo vệ cho đoạn dé biển huyện Tĩnh Gia

tink Thanh Hóa” là đề tài hết sức thực tế và có ứng dụng thực tiễn cao.

2 Mục đích của đề tài

Đánh giá tổng kết các công trình bảo vệ bờ và dé biển, dé xuất giải

pháp công trình bảo vệ cho đoạn dé biễn cụ thé từ những đánh giá trên

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận va nghiên cứu là điều tra thực tế, kết hop lý

thuyết Tính toán thắm và én định thân đê theo các phương án công trình

đã có và sử dụng phương án dùng giải pháp mới Có sử dụng phần mềm

Geo-Slope So sánh các phương án xử lý về điều kiện kinh tế kỹ thuật.

Kết quả đạt được

Lựa chọn được phương án thiết kế mặt

‘Thanh Hóa đám bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật

Noi dung của luận vẫn

Chương 1: ĐẶC DIEM Dé BIEN VIỆT NAM, CÁC NGUYÊN NHÂN

HU HỎNG

Chương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ BO. BIEN

Chương 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BO VA DE BIEN HUYỆN TINH GIA TINH THANH HÓA.

Chương4: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

CHƯƠNG I: ĐẶC DIEM DE BIEN VIỆT NAM, CÁC NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG

'Tổng quan về đê biển Việt Nam.

“Tổng quan về đê biển từ Quảng Ninh - Quảng Nam.

.I Đặc điểm chung

Vũng ven biển từ Quảng Ninh ~ Quảng Nam là nơi có địa hình

thấp trùng, là những nơi tương đối phát triển vẻ kinh tế của nước ta, nông nghiệp chiếm phan lớn trong cơ cau nền kinh tế va theo định hưởng phát triển kinh tế của Chính phủ thi din chuyển dịch sang hướng phát triển về công nghiệp, du lịch và dịch vụ và đây cũng là nơi tập trung dân cư đông đúc Đây là vùng biển có biên độ thuỷ triều cao (khoảng 4 mét)

và nước dâng do bảo cũng rất lớn Để bảo vệ sản xuất và sinh hoạt củađê cửa s

nhân dân, các tuyến dé biển, ng ở khu vực này đã được hình

thành từ rất sớm va cơ bản được khép kín Tổng chiều dai các tuyển đê biển, dé cửa sông khoảng 484 km, trong đó có trên 350 km đê trực tiếp

Sau khi được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua dự an PAM 5325, PAM 4617 và quá trình tu bổ hàng năm, các tuyến dé biển nhìn

chung đảm bảo chống được mức nước triểu cao tần suất 5% có gió bão cấp 9 Tuy nhiên, tổng chiều dài các tuyến dé biễn rất lớn, dự án PAM mới chỉ tập trung khôi phục, nâng cấp các đoạn đê xung yếu Mặt khác, do tác

động thường xuyên của mưa, bão, sóng lớn, đặc biệt sau các trận bão số 2, số 6 và số 7 năm 2005 hệ thống đê biển Bắc Bộ đã bị tràn, vỡ và sat lở nhiều đoạn va vẫn còn nhiều tồn ti, trong đó các tồn tại chính được tóm tắt

như sau:

Nhiều đoạn thuộc tuyến dé biển Hải Hậu, Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng.biển Đồ Sơn (Hải Phòng) đã bị(thuộc tỉnh Nam Định), đê Cát Hải.

tràn, vỡ, sat lở mạnh trong bão Do bãi biên liên tục bị bao mòn, hạ thấp gây sat lở chân, mái kẻ bảo vệ mái đê biển, de doa trực tiếp đến an toàn

của để 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 triểu nên nếu không được

bảo vệ sẽ có nguy cơ vỡ bắt cứ lúc nào Có đoạn trước đây dé có 2 tuyến nên tuyển dé trong không được bảo vệ mái, đến nay tuyén đê ngoài đã bị vỡ nên tuyển đê trong cấp thiết phải được cũng cố, bảo vệ chồng vỡ.

Con 257.5 km/484 km dé biển, để cửa sông chưa đảm bảo cao

trình thiết kế, đa số các tuyến đê có chiều rộng mặt đê < 3,0m, đến nay trừ các tuyến đê bién số I, II, III (chiều dai khoảng 46,913km) thuộc Hải Phong có chiều rộng mat dé B = 5,0m, còn lại 152,Skm dé có chiều rộng

khoảng 4,0 + 4.5m, 150 km có chiều rộng 3,0 + 40m và 125 km có

chiều rộng <3,0m, cá biệt có nơi chỉ rộng 1,6 + 2,5m Chiểu rộng mặt đê

nhỏ gây khó khăn cho việc giao thông cũng như kiểm tra, ứng cứu đê

như các tuyến đê Hà Nam (tinh Quảng Ninh), để biển Hải Hậu, Giao.

‘Thuy (Nam Định), dé bién số 5, 6, 7, 8 (Thái Binh), v.v Hầu hết mặt déchưa được gia cố cứng hoá nên khi mưa lớn hoặc trong mùa mưa bão.mặt đề thưởng bị sat 16, lẫy lội, nhiều đoạn không thé đi lại được, nhất làsau các trận bão năm 2005.

Mới xây dựng được gần 90km/484km ké bảo vệ mái đê biển, nên những nơi mái dé phía biển chưa có kẻ bảo vệ hoặc không còn cây chắn

sóng vẫn thường xuyên bị sat lở hoặc có nguy cơ sat lở đe doa đến an

toàn của dé biển Nhiễu đoạn ké thuộc để biển Nam Dinh, Hai Phòng đã

bị hư hỏng nặng phần đá lát khan trong các đợt bão số 2, số 7 năm 2005 Dit dip dé chủ yêu là dat cát pha, có độ chua lớn không trồng cỏ được, có tuyến được đắp chủ yếu bằng cát phủ lớp dat thịt như đê biển Hai Hậu, hầu hết mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ, nên thường xuyên bị xói, sat khi mưa, bão, đặc biệt tuyến dé biển Hải Hậu.

Dai cây chắn sóng trước đê biển nhiều nơi chưa có, có nơi đã có.

nhưng do công tác quản lý, bảo vệ còn bắt cập nên bị phá hoại để phụcvụ việc nuôi trồng thuỷ sản Vì vậy, đê biển đa phần chịu tác động trực

tiếp của sóng gây sạt lớ.

1.1.1.2 Hệ thống đê biến, đê cửa sông tinh Quảng Ninh

Tinh Quảng Ninh có hệ thống dé biển tập trung chủ yếu ở 8 xã

thuộc huyện Yên Hưng (gọi là khu vực Hà Nam) Với độ cao trung bình

thấp hơn mực nước thủy triều cao từ 2 +3m, hệ thống đê biển được hình.

thành cách đây trên 750 năm.

‘Dé biển Hà Nam dài gần 33,6 km, tạo thành vòng khép kín, với số dân 60000 người cùng với cơ sở hạ ting tương đối mạnh: hàng chục km

đường giao thông, đường diện, trường học, bệnh xá và khoảng 3000ha

đất canh tác nông nghiệp, trên 400ha đầm nuôi trồng thủy sản xuất khẩu.

“Nhận xét: Bao bọc quanh đảo Hà Nam là 2 cửa sông dé ra biểnxông Chanh và sông Nam (2 nhánh sông Bạch Đằng) Sông Nam có độ.

đốc lớn, uốn lượn nhiều, triển sông ngoài dé có Si, Vet, Đối Tuyển đê

thúsản bao quanh bãi, tạo thành lá chắn bảo vệ cho đề Hà Nam từ Km21+ Km 32, da gió trong đoạn nay từ 500: 1000m Sông Chanh có đội

dốc nhỏ hơn và it cong, phía ngoài đê trực tiếp là sông không có bãi Đồi diện bên kia sông là vùng Hà Bắc, đà gió tính đến hai bờ đối diện từ

500m + 1000m, riêng đoạn từ Km 10 + Km 21 chịu ảnh hưởng của gióĐông Bắc thông ra vịnh Hạ Long với đà gió khoảng 20km Đây đượcxác định là vùng trọng yếu của đê Hà Nam, nơi thưởng xuyên bị gió bão.

và lũ uy hiếp nghiêm trọng, hầu như mùa bão lũ năm nao cồng xảy ra sự

cố do vậy đoạn đê biên này rat can được quan tâm đúng mức.

1.1.1.3 Hệ thống đê biến, đê cửa sông thành phố Hải Phong Hệ thống dé điều của Hải Phòng bao gồm 24 tuyến dé với tổng.

chiều dai 422,629km, trong đó có 6 tuyển dé biển với chiều dai 104,265

km, 18 tuyến dé sông với chiều đài 318,364 km, 76 công trình kề với

tổng chiều dài 62,516 km (35,668 km kè đê biển và 26,848 km kè dé sông), 393 cổng đưới dé (bao gồm 69 cổng dưới dé biển và 324 cổng

dưới đề sông)

Hệ thống dé này chia thành 6 tiểu hệ thống dé bảo vệ các khu vực

độc lập, bao gồm:

Bốn hệ thông dé theo địa giới hành chính huyện là Vinh Bảo, Tiên

Lang, Thủy Nguyên, Cát Hải

Hai tiểu hệ thống đê độc lập theo địa giới huyện là hệ thống Da Độ gồm bồn đơn vị hành chính: huyện An Lão, Kiến Thụy, quận Kiến An, thị xã Đồ Son; và hệ thống đê An Dương và nội thành bao gồm 6

đơn vị hành chính: huyện An Dương, các quận Héng Bing, Lê Chân,Ngô Quyền và Hải An.

Chiều dài các đoạn như sau:

- Để Hữu Bạch Đằng: — 14.588 km;

Cát Hải 20.401 km;

lộ dòng chảy của vùng cửa sông ven biên Hải Phòng chịu ảnh hưởng trực tiếp của các dòng sông (sông Cam, Bạch Ding, Sông Chanh ) và dòng triều Dòng chảy sông có ảnh hưởng đặc biệt đến dong chảy chung của vùng cửa sông vào mủa lũ khi nước thượng nguồn ở các sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam, sông Hồng qua sông Đuống sông Luộc chảy về Khi hoà nhập của nước sông vào khối nước

biển dưới sự tương tác của dòng triều và dòng lũ, nước bị đồn ép ở pha triều lên và khi triều rút có sự cộng hưởng giữa dòng triều và dong nước.

xông gây ra tốc độ dòng chảy rất lớn.

+ Biển, bờ biển, hải đảo:

‘Ving biển Hai Phòng là một bộ phận thuộc tây bắc vịnh Bắc bộ Các đặc điểm cấu trúc địa hình đáy biển và đặc điểm hái văn biển Hải

Phòng gắn liền với những đặc điểm chung của vịnh Bắc bộ và biển

‘DG sâu của biển Hai Phòng không lớn Đường đẳng sâu 2m chạy quanh mũi Đồ Son rồi hạ xuống Sm ở cách bờ khá xa ở đáy biển nơi có.

các cửa sông đỏ ra, do sức xâm thực của dòng chảy nên độ sâu lớn hon

Ra xa ngoài khơi, đáy biển hạ thấp dần theo độ sâu của vịnh Bắc Bộ, chừng 30 - 40 m Mặt đáy biển Hải Phòng được cấu tạo bằng thành phần.

mịn, có nhiễu lạch sâu vốn là những lỏng sông cũ nay dùng làm luồng,lạch ra vào hing ngày của tau biển

Kết quả điều tra khảo sát đo đạc ở 2 cửa sông và khu vực ven biển

trước đảo cho thấy: Dòng chảy vùng ven biển và cửa sông Hai Phòng có.

chế độ phức tạp thể hiện mỗi tương tác: Mực nước địa hình đáy sóng -gió - thuỷ triều

Qua phân tích ảnh hưởng của chế độ gió và sóng gió trong mùa

đông tới vùng ven biển Hải Phòng không nhiều: Chế độ dòng chảy phụ

Kết quả điều tra khảo sát đo đạc ở hai cửa sông và khu vực ven biển cho thuộc chủ yếu vào yếu tổ địa hình và dao động mực nước (do thuỷ t

thấy, về mùa đông khi chế độ sóng gi tương đối "yên lặng”, dòng chảy xuất hiện chủ yếu do dòng triều và sự chênh lệch mực nước do khối

nước sóng triéu bị đồn ép khi vào bờ Mặc dù vậy, trong những ngày.

nước cường có sóng gió hướng Đông và Đông Nam phát triển, dong,

chảy ven bờ do sóng gây ra kết hợp với các loại đồng khác lâm tăng (hoặc giảm) tốc độ dòng chảy tong hợp vùng ven bờ.

+ Bùn cát bờ biển và cơ chế vận chuyển bàn cát:

Hướng di chuyển của bùn cát: Hoàn lưu di chuyển của dòng bùn cát

phụ thuộc vào hướng ding chảy tổng hợp, trong đó chủ yếu là dong,

triều Di chuyên bùn cát dọc bờ do sóng là quan trọng nhưng không giữ

vai trd chủ đạo,

Nhận xét: Từ đặc điểm về địa lý, địa hình, địa chất, kết hợp với đặc điểm về khí hậu, cùng với chế độ thuỷ hải văn của khu vực Hải Phòng cho thấy đây là một vùng bở biển đặc trưng của khu vực ven biển Bắc Bộ Vùng bờ biển Hải Phòng có địa hình và địa chất phức tạp.

Nguyên nhân về nguồn gốc xói lở liên quan đến sự hình thành và quá trình phát triển, tiến hoá, được hình thành từ chế độ bồi tụ cửa sông,

châu thổ, trong quá trình phát triển Do mức xâm thực cơ sở nâng cao và năng lượng sóng mạnh lên, đảo nằm trong điều kiện động lực môi trường.

khác hẳn nên đã bị xói lở, chủ yếu xâm thực ngang bờ kết hợp với bảo.

min day.

1.1.1.4 Hệ thống đê biển, đê cửa sông tỉnh Thái Binh Thai Bình được bao bọc bởi hệ thống đê sông, dé biển khép

tổng chiều dai 584,6km đê, trong đó có 362,8km tir cắp III trở lên, cỏn lại 221,8 km để bối, đê bao, dé vùng Các tuyến dé trong tỉnh có 93,6 km kẻ lát

mái và 60 kẻ mỏ, dưới dé có 219 cống lớn nhỏ làm nhiệm vụ tưới tiêu

nước, phục vụ sản xuất nông nghiệp.

Dé từ cấp II trở lên có tổng chiều dai 363 km, trong đó:

s* Để sông: Tổng chiều dài 204,4 km, bao gồm 6 tuyển đê:

- Đê Hồng Hà I: Dé Hồng Hà I từ Triều Dương đến Phú Nha dài17Km Từ (K133 + K150) thuộc huyện Hưng Hà quản lý.

+ Bé Hồng Hà II: Tir An Điện đến công Tám Dac (K150 + K200,4)

đài 50,4Km thuộc hai huyện Vũ Thư và Kiến Xương quản lý

-—_ Đê Tả Trà Lý: Đề Tả Trả Lý từ Phú Nha đến cổng Nam Cường

(KO + K42), dai 42 km Thuộc huyện Hưng Hà, Đông Hưng,‘Thanh phố va Thái Thụy quản lý.

+ Dé Hữm Trà Ly: Đề Hữu Trà Lý từ An

K42), dai 42km thuộc huyện Vũ Thư, Thành phổ và Kiến Xương

quản lý.

lên đến Trà Giang Từ (KO

+ Đê Hữu Luge: Đê Hữu Luge từ Triều Dương đến An Khê Tử (KO

K36) dai 36 Km thuộc huyện Hưng Hà, Quỳnh Phụ quản lý.-—_ Đê Hữu Hoá: Đê Hữu Hoá từ An Khê đến cổng Hệ xã An Mỹ.

(KO + K16) dai 16km thuộc huyện Quynh Phụ quản lý.

5 từ An Tứ đến Cống Lan I dai 32,5 km.

thuộc huyện Tiền Hải quản lý.

Dé biến số 6 từ đài 39,3 Km từ Trà Giang đến Cổng Lân I, thuộc hai huyện Kiến Xương và Tiền Hải quản lý.

- Dé biển số 7: BE biển số 7 dai 45,1km từ cống Nam Cường đến.

cổng Trả Linh I, thuộc huyện Thái Thụy quản lý

- Dé biển số 8: Đề biên số 8 dai 41,5km, từ cống Hệ đến cống Trà

Linh 1, thuộc huyện Thái Thụy quản lý.

M tận xét: Địa hình của tinh tương đổi bằng phẳng với độ dốc nhỏ.

hơn 1%; cao trình biến thiên phổ biến từ Im-2m so với mực nước biển, thấp dần tir tây bắc xuống đông nam Cao trình mặt đắt tự nhiên của Thái Binh rat thấp, về mùa lũ mực nước sông thường cao hơn mặt dat tự nhiên.

từ (3 + 5) m Nếu vỡ dé sông bắt cứ chỗ nào thì một nửa tỉnh Thái Bình.

bị ngập sâu từ (2 + 4) m nước trở lên, hoặc vỡ đê biển bắt cứ chỗ nado thì

hàng ngàn ha đất canh tác bị nhiễm mặn phải nhiều năm mới hồi phục

LL. 5 Hệ thống đê biển, đê cửa xông tinh Nam Định

“Tuyển dé biển tinh Nam Định được hình thành cách đây khoảng,

250 năm + 300 năm Tuyển đê biển có nhiệm vụ bảo vệ các huyện: Giao.

Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Xuân Trường và 6 xã phía tả sông Ninh Corcủa huyện Trực Ninh với tổng diện tích tự nhiên 87.128 ha, trong đó,

lân 923.500 người.

diện tích canh tác 52.198 ha chiếm 59,8%, tổng số

Vùng ảnh hưởng trực tiếp của tuyến đê bién Nam Định là 38.300 ha đất

tự nhiên trong đó có 23.850 ha đất canh tác va tính mạng, tai sản của

536.200 người din sống trong khu vực ven biển thuộc 3 huyện Giao

“Thuỷ, Hải Hậu và Nghĩa Hưng.

Tổng chiêu dài toàn tuyến dé biển Nam Dinh là 91,981 km.

Trong đó

- — Tuyến đê huyện Giao Thủy đài 32,333 km(Có 15,5 km trực diện

với biển)

= Tuyển dé Hải Hậu dai 33,323 km (Có 20,5 km trực điện với biển) - Tuyến dé Nghĩa Hưng dài 26,325 km (Có 4,8 km trực diện với

M lấn xét chung: nhiều đoạn thuộc tuyến dé huyện Hai Hậu, Giao

Thuỷ thuộc tỉnh Nam Định đang đứng trước nguy cơ bị vỡ do bãi biển

liên tục bj bào mòn, hạ thấp gây sat lở chân, mái kè bảo vệ mái đê biển,

de doa trực tiếp đến an toàn của dé biển Một số đoạn trước đây có rừng

cây chắn sóng bị phá huỷ, dé trở thành trực tiếp chịu tác động của sóng,

thuỷ triều nên nếu không được bảo vệ sẽ có nguy cơ vờ bất cứ lúc nào

Có đoạn trước đây có 2 tuyến nên tuyến dé trong không được bảo vệ mái, đến nay tuyến đê ngoài đã bị vỡ nên tuyến đê trong cấp thiết phải được cũng cổ, bảo vệ chẳng vỡ

LL. 6 Hệ thống đê biển, đê cửa sông tinh Ninh Bình

Ninh Bình là tỉnh giáp biển được phân cách đất lién bởi hai con

sông Day và sông Mã Toàn bộ hệ thống dé biển 18 km nằm trọn trong

huyện Kim Sơn, có cửa sông Bay đỗ ra biển tạo ra vùng bãi bồi hàng năm tin thêm ra biễn khoảng 100 - 120m va qui đất tăng thêm hàng năm khoảng 140 - 168 ha Hệ thống đê biển Ninh Bình được nâng cấp qua

các thời ky là đê Bình Minh I và II Nói chung dé đủ sức chống chọi với gió cấp 10 đến cấp 11

Nhận xét: Trong những năm qua Ninh Bình đã liên tục dich tuyến

đê ra phía biển khi có lợi thé là biển lai Tuy vậy do sự bồi đắp của phủ sa của hai con sông với tốc độ nhanh không lâu Ninh Bình sẽ không còn

bo biển.

1.1.1.7 Hệ thống đê biển, đê cửa sông tỉnh Thanh Hóa

‘Thanh Hoá là một tinh nằm ở Bắc Trung Bộ, vị tri địa lý ở 19°18" đến 30°10' vi độ Bắc và 104°20 đến 106°05' kinh độ Đông

Bờ biển Thanh Hoá có 102km, trải dài trên địa phận 6 huyện, thị

Ji: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hoá, thị xã Sim Sơn, Quảng Xương, Tinh Gia, có tổng diện tích tự nhiên của 6 huyện vùng biển là: 121.950 ha,

trong đó diện tích đất nông nghiệp là: 60.813 ha, dân số trong vùng: 1,1triệu người

'Vùng ven biển Thanh Hoá là vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh có.

nhiều khu công nghiệp, nhiều nhà máy, bến cảng, dịch vụ du lịch đang

phát triển với tốc độ nhanh Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, theo chủ trương của Dang và nhà nước, nền kinh tế biển đang được mở rộng và phát triển đa mục tiêu như: nuôi trồng thuỷ sản, trồng cây công nghiệp, làng nghé Ngoai ra nó còn có vị trí, vai trò rất quan trọng về an ninh, quốc phòng.

Vé thiên tai bão lũ, hau như không có năm nao Thanh Hóa không

bị ảnh hưởng của bảo lũ Có năm bão lũ đến sớm, có năm đến muộn nhưng bình quân mỗi nam Thanh Hóa phải chịu ảnh hưởng trực tiếp từ 1

+ 3 cơn bão,

“Nhận xét: Nhìn chung sóng trong khu vực vùng biển Thanh Hóa

có tính chất của sóng trong vịnh Bắc Bộ, chủ yếu là sóng do gió hình

thành trong vịnh Tuy nhiên càng gần vịnh, độ cao sóng giảm din vì độ

đốc day biển trong vùng này khá nhỏ (nhỏ hon 1/100), sóng vỡ cách xa bờ khá xa và suy giảm rất nhiều khi lan truyền tới bờ Vì vậy, sóng mủa Đông hầu như không gây nên x6i lở đường bờ Mùa hè do có gió Đông Nam và bắt đầu mùa mưa bão, sóng trở nên lớn hơn và cùng với triều.

cường và nước dang là những nguyên nhân chỉnh gây nên sự xói lở bờbiển.

1.1.2 Tổng quan về đê biển Quảng Ngãi —

Ving ven biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang là vùng đa dạng về:

iên Giang

sinh học, có nhiều tiềm năng phát triển các ngành nghề như: nông

nghiệp, thủy sản, lâm nghiệp, diêm nghiệp, công nghiệp, du lịch, dichvụ Song cũng là khu vực thường xuyên chịu tác động mạnh mẽ của

thiên tai (lũ, bão) và nhất là trước tác động của biến đổi khí hậu, nước

biến ding

Hệ thống dé biển, dé cửa sông đã được hình thành từ lâu dé bảo vệ sản xuất của nhân dân vùng ven biển Trải qua nhiều thời kỳ phát triển, nhất là sau khi đất nước được thống nhất và sau cơn bão số 5 năm 1997

(bão Linda) được sự quan tâm của Đảng, Nhà nước và Chính phủ trong,việc hỗ trợ kinh phí, các địa phương vùng ven biđã huy động các

nguồn lực đầu tư xây dựng hệ thống dé biển, đê cửa ng với quy mô

khác nhau, bước đầu đã mang lại hiệu quả trong việc ngăn mặn, giữ

ngọt, góp phản tích cực vào việc cải thiện, nâng cao đời sống nhân dân,phát triển mạng lưới giao thông trong khu vực, thúc day tiến trình phát

triển kinh tế - xã hội của toàn vùng Trong đó, điển hình là dé biển Gò

Công (Tiền Giang), Gidng Bang (Trà Vinh) Tuy nhiên, so với mức.

thit , chống gió bão cấp 9, ứng với thủy triều tin suất 5% thi các

tuyển dé biển vẫn còn rit nhiều tồn tại như: tuyến đê chưa khép kín,

chưa hợp lý trong việc kết hợp giao thông, không đảm bảo ồn định lâu dài tại các khu vực biển tiến; mặt cắt ngang dé hiu hết còn tỉ p, bế; địa chất nền đê yếu, nhiều đoạn bị lún, sụt chưa được xử lý, thiếu tính on định; diện tích rừng cây chắn sóng bị thu hẹp làm giảm khả năng chống sóng uy hiếp nghiêm trọng hệ thống dé biển; hệ thống cống ngăn mặn,

giữ ngọt còn thiểu và chưa đồng bộ; công tác quản lý dé biển chưa được chú trọng đúng mức dẫn đến nhiều tuyến dé biển bị xuống cấp.

Vi vậy, việc đầu tư củng cổ, nâng cấp hệ thông dé biển các tinh từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang, tạo tiền dé để phát triển bền vững va én định đời sống của nhân dân vùng ven biển, nhất lả trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng là rit cấp thiết Tại Hội nghị tổng kết 5 năm (2001 - 2005) công tác phòng chống lụt bão và tìm kiếm cứu nạn, Pho

‘Tha tướng Chính phú Nguyễn Tan Dũng (nay là Thủ tướng Chính phủ)

đã chỉ đạo việc xây dựng Chương trình củng cố, nâng cấp hệ thống để biển miễn Trung và các tinh ven biển đồng bằng sông Cửu Long.

Nhận xát

Việc củng cố, nang cấp dé biển tại một số nơi vẫn mang tinh chất dàn

trải, chưa đáp ứng phương châm làm đâu được diy, chưa đảm bảo tính đồng,bộ, liên tục của công trình.

Việc lựa chọn nhà thầu chưa đảm bảo, một số nha thầu thiểu kinh nghiệm thi công vùng ven biển nên chất lượng công trình một số nơi

chưa cao, công trình chưa đạt yêu cầu về kỹ thuật, mỹ (huật lực lượng

và thiết bị thi công hạn chế dan đến tiến độ thi công chậm Vi thế, một số đoạn dé biển mới được đầu tư trong những năm gần đây đã có những hư

hỏng nhất định như: cấu kiện bảo vệ mái phía biển bị xâm thực, mái dé bị sạt, sụt; bê tông mặt đê bị rạn nứt; cây chắn sóng có nơi bị chết hoặc.

kém phát triển do trồng chưa đúng kỹ thuật và chưa tuân thủ quy trình

chăm sóc sau khi trồng.

Thực tế những năm qua, các địa phương áp dụng rat nhiều loại kết cấu công trình (ngay cả trên cùng một tuyến đê), nhất là kết cấu bảo vệ

mái trước dé biên gây khó khăn cho công tác thẩm định, thi công và duytu bảo dưỡng.

“Tiếp đến là quyết định số 667/QĐ-TTG ngày 27 thing 5 năm 2009

phê duyệt "Chương trình cũng cổ, nâng cấp hệ thống đê biên từ Quảng.

Ngai đến Kiên Giang” Sau một năm thực hiện quyết định trên thì tính «dn năm 2010 thì kết quả thực hiện còn chậm và chưa đạt được hiệu quả

Về xác định tuyến đê: việc xác định tuyến đê của nhiều dự án không phủ hợp, hầu hết được bố trí ra phía ngoài, không đảm bảo lưu.

không để trồng cây; hình dạng tuyếnhợp giao thông;

Vé tính toán cao trình mặt đê: Việc tính toán cao trình mặt đê chưa

phủ do thiếu tai liệu cơ bản về sóng, triều dẫn đến việc xác định cao trình mặt đê không phủ hợp, chủ yếu là thiên Kim,

"VỀ mat cắt ngang dé: ngoài phần chiều rộng mat dé, mái đẻ, ở hẳu hết ic dur án còn ling túng trong việc xác định lưu không để tôn cao đê

khi phải đổi phó với biển đổi khi hậu nước biển dâng trong tương lai

VỀ kết cầu bảo vệ mái dé biên: Một số dự án có bố trí kết cầu bảo.

vệ mai dé phía biển, hoặc phía sông, song không phù hợp; do: không tính.

toán cụ thể chiều dày lớp bảo vệ, không tính hệ số triết giảm sóng do dải

cây chắn sóng trước dé; việc gia cổ chân khay còn mang tinh định tinh do

không đánh giá được diễn biến xói lở.

Về thiết kế trồng cây chắn sóng bảo vệ đê: Việc trồng cây chắn

sóng đều không được lồng ghép với các các dự án cúng cố, nâng cấp đê + Đẩy trồi/ x6i ngầm

+ Hư hỏng kết cầu bảo vệ mái, dinh đê-xói thân dé

~_ Xói ngằm/đẩy trồi nền công thuỷ công

~_ Hư hỏng hệ thống đóng mở cửa van của công trình thuỷ công.= Suy thoái bãi, cây chấn sóng phí trước gây xói mon đê tựnhiễn/đụn cát ven bờ.

Ngoài ra, các cơ chế phá hỏng khác như mắt én định cục bộ của

thân dé, mat ôn định cục bộ các bộ phận phụ thuộc công trình trong hệt thống cũng cần được xem xét trong bước phân tích chỉ tiết.

Hinh 1 1: Các hình thức phá hoại đê kè biển

1.2.1 Sóng tran

Nguyên nhân gây ra cơ chế phá hỏng này là do lượng nước rit lớn chảy qua bề mặt để do sóng hoặc mực nước lớn hơn cao trình đỉnh đê

gây nước trin, Khi nude trin qua đỉnh, hiện tượng hỏng mái do 2 lý do

+ Lưu tốc dong chảy trên mái rat lớn phá hỏng các cấu kiện bảo vệ

hoặc lớp cỏ bảo vệ trên mái gây sạt trượt cả mái phía biển cũng như máitrong đồng.

+ Khi nước tràn qua mặt đê, nước thắm vào thân đê gây ra hiện.

tượng lỏng hoá đất đá trong thân dé, Nếu thi công không đủ độ chặt có

thể hình thành đồng chảy trong thân dé phân rà din dẫn dit đá trong thân

đê gây trượt mái dẫn tới phá huỷ toàn bộ thân đê,

Sống leo lớn gây nước trần qua Sóng rút và sông leo gây trượt

mặt đê dẫn đến xói mặt đề và mái dé phía biển

mái dé phía sau

Dong ven và sóng gây xói chan Sóng tràn qua đỉnh dé có tường

dé phía biển chẵn sóng.

Sóng tràn qua dink dé có tưởng Sóng tràn qua dink dé không có

chắn sóng tường đỉnh

đồng đồng

Hình L 2: Một số dạng để kẻ bị hư hông do sông tran

Khi lưu lượng tran cảng lớn thì khả năng phá hoại cing cao Mức

độ phá hoại còn phụ thuộc vào kỹ thuật xây dựng thông qua hệ số đầm.

chặt, loại đất đá, độ âm ban đầu của dat lõi đê và chiều cao của đê.

Khi sóng trin không chi mái dé trong mã cả mái đê ngoài cũng có

thể bị sạt trượt Hiện tượng phá mái có thể bắt đầu từ đỉnh nếu chất

lượng đắp đê tương đối tốt, nhưng cũng có trượt cả khói khi toàn bộ mái

"bão hoà nước,

Sóng tràn từ phía biển xảy ra đối với dé từ Quảng Ninh tới bắc,

Thanh Hoá, nhưng hiện tượng nước tran từ phía đồng qua đỉnh dé lại xảy.

ra phô biến ở khu vực miền Trung vào thời ky lũ chính vụ.

Co chế phá hoại do sóng tràn là cơ chế trội nhất xảy ra đối với đê biển của nước ta do phan lớn đê bj tran trong các trận bão, lũ thậm chi trong các đợt gió mùa kéo dai nhiều ngảy.

Tai các khu vực mặt bãi bị hạ thắp, khi chiều sâu nước trước công trình tăng thì chiều cao sóng, khí có gió bão triều cường và nước ding

cao, sóng trin qua mặt dé với lưu lượng lớn Do than dé chủ yêu là đất

cát được bọc | lớp đất thịt dày 0,5m thậm chí nhiều chỗ bị mưa gió bio mn chỉ còn 0,3m nên dưới tác động của sóng tràn qua thân dé lớp đất

thịt quá mỏng nhanh chóng bị trôi di, sau đó cát trong thân dé cũng bị lôi

khỏi thân đê làm mái đê phía đồng bị phá hủy và dé bị vỡ từ trong vỡ ra

“Trong trường hợp sóng không tran qua đỉnh nhưng vẫn cao, thắm mạnh vào thân dé do thi công đắp đê không đảm bao đúng kỹ thuật, đầm

nên không kỹ sẽ tạo thành các dòng thắm lớn mang theo các hạt đất cát

nhỏ ra mái phía đồng Khi dòng thấm lớn dẫn các hạt lớn hơn cũng bị cuốn theo và đê sẽ bị phá huỷ ở mái phía đồng.

1.2.2 Cơ chế trượt mái

Co chế này xảy ra khi mái dốc không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn.

chống trượt hay nói cách khác hệ số an toàn én định trượt của mái đê K nhỏ hơn giá tri hệ số an toàn cho phép theo tiêu chuẩn thiết kế [K],

Hệ số an toàn ôn định mái đê K có thé được xác định bằng nhiều.

phương pháp khác nhau Phương pháp phổ biến lả mặt trượt trụ tron theo

Bishop, Ranbu hoặc tổng quát Cơ chế trượt mái bao gồm trượt mái

trong và trượt mái ngoài.

Hình 1.4 dua ra sơ đồ tổng quát mô tả cơ chế phá hỏng kiểu này.

tại mái hạ lưu đề.

Hình 1 4: Cơ chế bat ồn định trượt mai đê

Trượt mái trong chủ yếu do nước tràn qua mặt đê, thắm vào thân

đê làm dat đắp trong than đê chuyển từ trạng thai khô sang trạng thái bão.

hoá hoặc hoá lỏng và gây hiện tượng trượt mái Cũng có thể chân phía trong bị xói mòn trong khi thành phần bảo vệ chân phía trong đồng quá.

yếu làm cho toàn bộ trọng lượng bản thân của thân dé đè xuống gây

trượt mái trong,

Trượt mái ngoải về cơ chế cũng không khác nhiều so với mái

trong song các lực tác dụng lên mái phức tạp hơn.

Cúc nguyên nhân sinh ra trượt mái ngoài bao gồm:

+ Tác động của sóng

Sóng biển gây ra các tác động mạnh có thể gây xói lở bờ, bãi và

đáy biển, cũng như có thể làm mắt én định và phá vỡ các kết cấu công.

trình bảo vệ bờ, bãi và đáy biển.

Thông thường có hai trang thai sóng đặc trưng là sóng trong điề

kiện thời tiết bình thường và sóng do bão và các điều kiện thời tiết dịthường.

Hình 1.5 biểu diễn trạng thái bờ và bãi biển tong điều kiện sóng

bình thường hàng ngày tác dung vào bờ và bãi biển, Trong điều kiện

này, mái đốc và bai biển ở trạng thái cân bằng ôn định ít xói lở.

đình côn cát

(1)~ Mat địa hình của bãi và ba biển

Hình 1 5: Mặt cắt ngang bãi biển (bao gồm cả dé kè) khi thời tiết bình.

thường

(1)- Dưỡng bien đầy mặt ít nang rw khibịxólõ

alt (2)-Buong bien đây mat et nemg kh i sng gy 6116 và bồi lấp

Hình 1 6: Mặt cắt ngang bai biển (bao gồm cả dé kẻ) khi thời tiết dị

h 1.6 mô tả sóng lớn khi có bão tác dụng vào bờ và bãi bidmái đốc và bãi biển bị xói 16 và lắp xuống chân mái dốc của bai biển; bovà bãi biển đang ở trang thái mắt 6n định.

Trong thực tế cơ chế phá hoại dé kè như sau: áp lực sóng tắc động vào mái kè một phin sóng cuộn xuống chân kẻ moi cát và các vật liệu nhẹ ra biển, kết quả chân kẻ bị xói bảo mòn do các vật liệu nhẹ bị cuốn.

trôi ra ngoài Các vật liệu này chưa kịp trôi di đã bị các cơn sóng tiếptheo cuốn đập trở lại và các vật liệu này tác động lên mái kè gây hư hong,

và bảo mòn mái kè, Theo kết quả khảo sát tai đê biển Hai Hậu (Nam Định) nhận thấy các viên đá bị lan trên mái kè sau một thời gian các viên

đá sắc cạnh trở thành các viên cuội tròn Các viên cuội này bị trôi đạtthành đồng tại các khu vực cuối kè hay tại các tường ngăn.

Cấu kiện bị sóng đánh trôi dat Các viên đá bị cuốn trôi yun trên mái kè đồng chân kẻ

Hình 1 7: Các cấu kiện bị bong xô do tác động của sóng lên mái

Quá trình sóng leo lên vỡ ra rồi rút xuống sẽ gây ra các áp lực nước động tác dụng lên đất nền và kết cấu kẻ Áp lực sóng dương dé lên.

mái dốc khi sóng leo lên mái đê, truyền vào bên trong môi trường nước

trong đất của thân đê, ép nước của khu vực đất chịu tác động ra phía

"bênh cạnh, làm thay đổi trạng thái của ứng suất của cốt đất Khi sóng rút,

mực nước bên ngoài mái đê hạ thấp, tạo ra sự chênh lệch áp lực nước.

giữa bên trong đất nền và mặt ngoài kết cầu ké - đó chính là áp lực sóng âm diy lên mặt đáy kết cấu kè và có xu thé kéo cốt dat thoát ra khỏi liên kết của nó Các đợt sóng leo và rút liên tục hình thành các lực thuỷ động tác dụng lệch tâm tạo ra các ngẫu lực động làm bap bênh kết cầu kè, trúc và moi từng mảng cốt đất ra dẫn đến phá hoại dé, kẻ Đây cũng là

nguyên nhân gây ra trượt mái phía biển dưới tác động của sóng.

Hinh 1 8: Sơ đồ minh họa tương tác giữa tai trong bên ngoài và bên trong

“rong đó:

A: Tác động của sóng và dòng chảy.

B: Tac động tương hỗ giữa tải trọng bên ngoài và bên trong.

C: Tải trong bên trong do thé năng của mực nước ngắm cao gây ra

1.9: Mái kẻ bị bién dang và hư hỏng do áp lực sóng,

Do tác dụng của dong thắm ngược ra khi triều rút, với các trường hợp không dùng vai địa kỹ thuật hoặc ting lọc ngược thi công không đảm bảo kỹ thuật, các hạt đất cát nhỏ sẽ bj trôi ra din qua các khe hở,

dẫn đến phần dưới kè bị rỗng không đều nhau làm cho mái kẻ biến dang

theo và hư hỏng,

c4 Tác động của mye nước

“Trong trường hợp mực nước thấp, sóng tác động mạnh ở khu vực chân kẻ gây hư hỏng mái và chân dẫn tới hiện tượng sập chân, hoặc mat

Hình 1 10: Mực nước triéu thấp gió và dòng ven phá hoại chân kẻ

“Tác động của sóng dương khi đập vào mái kè cũng có

lún mái kè Hình đưới đây cho thấy hình ảnh mái kẻ bị lún sâu hơn mặt ống buy bê tông Phía ngoài ống buy bị xói mạnh có đoạn ống buy bị dé nghiêng ra ngoài như khu vực kè Nghĩa Phúc - Dé biển Nghĩa Hưng,

Do ảnh hưởng của quá trình xói lở bờ dưới tác động của sóng,

dong chảy mạnh ven bờ, biin cát bị mang đi làm cao trinh bãi hạ thấp dẫn tới xói phần chân công trình, gây rỗng và sập công trình.

Phá hoại do quá trình sóng vỗ vào mái kè liên tục và cường độ,

lớn, đất thân dé là đất cát có độ đầm chặt không đủ tiêu chuẩn nên dẫn tới hiện tượng hoá lỏng cát thân đê, cát bị cuốn theo ding chảy ra biến

gây rồng thân đê và sập mái ke.

Sóng và đồng ven bờ lôi bùn cát ở bãi trước làm hạ thấp mặt bãi

va gây mat ôn định chân phía bién, trong khi sóng tràn và sóng rút vào

mái kè làm gia tăng áp lực gây mắt én định mái ngoài.

Hình 1 12: Mái kè bị đánh sập bóc hết cấu kiện và khoét hết đất đá

“Trong trường hợp mức nước triéu trung bình, xói bãi giảm dẫn khi mực nước tăng trong điều kiện thời tiết bình thường Tuy nhiên, khi có.

bao đặc biệt khi hướng gió vuông góc với bờ, hiện tượng xói cục bộ sẽ

xảy ra, Theo kết quả khảo sát ở khu vực Hải Thịnh (Hải Hậu), sau trận bão số 7 năm 2005, đã xuất hiện các hồ xói lên tới 5-6 m ngay tại chân đê; mặt bai bị hạ thắp tới 2 m so với trước khi có bao và hậu quả là toàn

bộ cầu ng mái và chân ké bi phá hoại mạnh ở phía chân kè vàđịnh kè Các tác động phá hoại mái kè như trong trường hợp mực nước

triều thấp như mức độ phá hoại mạnh hơn các khu vực sập ở cao trình cao hơn xuống tới chân kẻ.

Khi gặp mực nước triều cao, ảnh hưởng của sóng và đòng chảy:

phần chân đề kẻ không lớn, nhưng khu vực xung quanh mực nước thiết

kế (cao độ so với mực nước biển trung bình + Cao độ triều lớn nhất + Nước dang thiết kể) thi lại rat lớn vì lúc đó thường là sự kết hợp của gid to, sống lớn và triều cao trong bão nên khu vực này bị hư hỏng sẽ rất nặng nếu như gia cố không tốt Một số hình ảnh hư hỏng tại mực nước cao tổ hợp với sóng lớn sau trận bão số 7/2005 tại Nam Định.

31

Hình 1 16: Tuyển dé gin bị cắt ngang thân

Trường hợp mái phía biển chỉ sử dụng hình thức đá lát khan tới

cao trình +3.0m (những đoạn dé xây dựng trước năm 1997), phần trên

chỉ là mái đất dip trồng cỏ thì khi sóng lớn hơn đỉnh phần lát khan sẽ tác động trực tiếp vào phần dé bằng dit đắp, cuốn theo dit ra gây xói lở đề

dẫn hoặc đất bị trượt theo từng khối trượt tròn, phá hoại đề, nếu không khắc phục kịp thời thì sẽ dẫn tới phần đất đắp trong mái ké bị móc dần.

và ké cũng bị sập, hỏng theo.

Hình 1 17: Dé lát nửa mái bằng đá xếp và phần trên trồng cỏ bị phá sau bão.

1.23 Xói chân để ke

Chân kẻ là bộ phận đỡ toàn bộ mái đê kẻ nên việc thiết kế đảm.

"bảo dn định bản than chân ké là rat quan trong,

Chân kè biển chịu tác động của sóng và đồng chảy khá thườngxuyên, chính vì vậy việc nghiên cứu xói chân kẻ không thể không xét tới

yếu tổ tác động lên nó.

+ Tác động của sóng

Sóng lan truyền từ vùng nước sâu vào nước nông bị vỡ đã tác động mạnh vào công trình Các kết quả nghiên cứu cho thấy có tới 60 — 80% năng lượng sóng vỡ tác động trực tiếp vào chân công trình Sóng bio mòn mặt bãi do dòng ven bờ và hạ thấp cục bộ rit lớn trong các cơn bão gây xói chân và dẫn đến làm sập chân gây mắt én định cho toàn bộ mặt

ái đề