Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu sự ổn định của đê biển khi có sóng tràn qua

Luận văn Thạc sĩ

LOI CAM ON

Qua một thời gian dai tập trung nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, tác giả đã hoàn thành luận văn đúng thời hạn theo quy định nhà trường đã giao.

Có được kết quả trên, trước tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo PGS.TS: Nguyễn Trọng Tư đã dành nhiều thời gian, tâm huyết, tận tình hướng dẫn đề tác giả hoàn thành luận văn này.

Tac giả xin chân thành cảm ơn các giảng viên khoa sau Đại học,

trường Đại học Thủy lợi đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức tới tác giả trong suốt quá trình học tập ở Đại học cũng như trong quá trình học

Cao học.

Tác giả xin gửi lời cảm on đến gia đình, cơ quan, người thân, bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất dé tác giả hoàn thành tốt

luận văn này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2011

HỌC VIÊN

Nguyễn Anh Sơn

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

IL Mục đích và nhiệm vụ của để tài «eeeeeeeeeereeereerreree E UL Cách tig 2và phương pháp nghiên cứu.TV Nội dụng của Luận văn etetrrrerrrrrrrrrrrre

CHƯƠNG L:TONG QUAN VE SỰ PHÁT TRIEN & HÌNH THỨC DE BIẾN 4

1.1: Tình hình đối với đê biển trên thé gì 4

1.2: Tình hình đối với đề biển Việt Nam 6 12.1 Đề các tinh Bắc bộ: Từ Quảng Ninh đến Ninh Bình 6

122 Để biển Trung bộ 9

1.2.2.1 Đề biến Bắc trung bộ: Các Tinh từ Thanh hỏa đến Ha tĩnh 9

1.2.2.2, Dé biển Trang trung bộ: các tỉnh từ Quảng bình đến Quảng nam 11

1.2.3 Đề biến Nam bộ (từ Ba rịa- Vũng tàu đến Kiên giang) 13

1.2.3.1 Tình trang kỹ thuật đ biển nam bộ M4

1.2.3.2 Hiện trang về ổn định để biển Nam bộ 15

CHUONG 2: CO CHE PHA HOẠI DE BIEN DO SÓNG TRONG TRUONG

HỢP BAO LON veniam IT

2.1: Tinh hình đối với đề biển Việt Nam 7 2.3.3, Song tran qua dé mái đốc 28

2.3.4 Các đặc trưng sóng tràn theo con sóng 3

2.3.4.1, Lượng trần trên con sóng, 32.3.4.2 Dong chảy sóng tran trên đỉnh đề a

Trận ấn The

2.4: Thắm- Ôn định của đê biển khí có nước tràn qua 6

2.4.1 Tầm quan trọng tính thắm qua dé biển khi có nước tràn qua $6

2.4.2 Các phương pháp tính thắm 372.4.2.1 Nghiên cứu lý luận 372.4.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm 383.4.2.3 Sự phát trién của các phương pháp tinh ổn định mái đốc 38

2.4.2.4, Cơ sở các phương pháp tinh dn định trượt mái 39 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU SỰ ON ĐỊNH CUA ĐÊ BIEN NAM ĐỊNH KHI

CÓ SÓNG LEO TRAN QUA 48

3.1: Tổng quan về vùng bi 5Nam

3.1.1 Đặc điểm điều kiện tự n 48

3.1.14 Vịt dial 48

3.1.1.2 Điều kiện địa hình dia mao 49

3.1.2, Đặc điểm khí tượng thủy vin 33

3.1.2.1, Chế độ khí tượng 33

3.1.2.2 Chế độ thủy hải văn 37

3.1.3, Đặc điểm địa chất 2

3.1.3.1, Đặc điểm địa chất khu vue cửa sông, “

3.1.3.2, Đặc điểm địa chất đường bờ tỉnh Nam Định oa

3.1.3.3, Địa chất công trình khu vực bở biển Hai Hậu ~ Nam Định Cy

3.1.4, Tinh hình diễn biển đường bờ vùng biển Hai Hậu- Nam Định ot

3.1.5, Các cơ chế phá hoại để kê biển 683.1.5.1, Phá hoại ở mái để phía biển 683.1.5.2, Phá hoại từ mái đề phia trong đồng 70

3.2: Ứng dụng công nghệ tính toán và thực tễ ««exe.eeeeee.T 3.2.1 Phin mén Wadibe m

32.1.1 Giới thiệu n

32.1.2 Clu trúc m 3/22 Phần mềm tinh én định Slope n

3.3.1 Tính toán thông số sóng leo, sóng leo 13

3.3.1.4 Tin toán sóng từ bão T33.3.1.2 Tính toán các tham số sống tuyển tính 743.3.1.3 Tính toán tuyễn sóng vào bờ 1

3.3.2.5: Đánh gi theo yêu cầu guy phạm, M 3.3.2.6: Đề xuất biện pháp bảo vệ an toàn cho để biển 4

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ.

' Thận vin Thạc sĩ

MỞ ĐÀU

1: sự cần thiết của đề tài:

Hệ thống dé biển là giải pháp bảo vệ đất liền mang tính chiến lược quốc gia

của các nước bên bờ đại dương

Nước ta có đường bở biển đãi khoảng 3200 km trải dồi từ móng cái đến hà ten Các tuyển dé biển dé biển xây dựng từ bao đời nay có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt,

bio vệ sinh mạng và tải sản của nhân din vùng ven biễn, bảo vệ cho sản xuất nông,

nghiệp, ngoài ra còn bảo vệ một số vùng nuôi trồng thủy săn hoặc sản xuất mudi “Theo xu thể phát hiễn chưng, vũng von biển nước ta là một vũng kinh tổ trọng

điểm nang động và ngày cảng đóng vai rd quan trọng hơn trong nên kính tẾ quốc

dân và an ninh quốc phòng Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ về công nghiệp,

di lịch, việc chuyển đội cơ cấu sản xuất (tng nuôi trồng thù, hãi sản) và khôi phục

các ngành nghé truyền thong, thì tuyến đê biển nói chung và đẻ biến nói riêng sẽ:

không chi fa mục tiên ngăn lũ, ngăn mặn mà côn phải kết hợp đa mục tiên, vữa ngăn

im soát mặn bảo đảm an toàn dân sinh, kinh tẾcho vũng được để bảo về, đồng

thời kế "hợp là tuyển đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ phát ttế, du lịch, an ninh quốc phòng.

Vi những nhiệm vụ quan trọng trên, hệ thống dé biển cần phải được bảo vệ antoàn trước nguy cơ bị xuống cỉ„ phá vỡ, đồng thoi tgp tục ed ạo, cúng cổ thêm

một bước đê nâng cao năng lực phỏng, chống thiên tai nhằm tạo tiền dé thúc đẩy

phát tin kinh tế, đảm bảo phất triển bén vững vũng ven biển, Do đổ việc nghiềncứu quá tỉnh hoạt động của đề đồi hỏi phải thường xuyên, cắp thiết và có tính ứng

dặng công nghệ thực iễn cao, nhất à sự hạt động của dé biển khỉ có sóng trần qua

trong trường hợp bão lũ ti cường

Ti: Mục dich và nhiệm vụ của đề tài

1: Mục dich:

Trận vin The

Nghiên cửa các yếu tổ ảnh hưởng của bão lớn và triều cường đến sự làm việc đê biển, đặc biệt là yếu tố sóng tràn qua mặt đê, từ đó có cơ sở khoa học đánh giá

cược sự làm việc của đề biển và đề xuất giải pháp bảo vệ để in trong trường hợpsống trân qua dinh để

2: Nhiệm vụ

~ Xác định các yê tổ truyền sóng ác động đến đê biển

+ Xée định được lượng nước trân vào thân đề khi c sóng leo trần qua.

= Lập thuật toán in toán thắm, ôn định cho đ biển~ Ap dụng cho ving để biển cụ thể ở Việt Nam,

Š xuất các giải nhấp bảo vệ để biển khi cổ sóng trần qua I: Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

"Nghiên cứu ứng dụng lý luận và kết quả thực nghiệmTV: Nội dung của Luận văn:

Mỡ đầu

Sự cần thiết của đề tài

Chương 1: ng quan sự phát triển và hình thức đê biển 1.l: Tình hình đối với đề biển trên thể giới

1.2: Tình hình đổi với để bin Việt Nam

Chương 2: Phương pháp xác định tác động của sóng tràn và ảnh hưởng của nó.

tới đê biển,

221: Tĩnh hình khí hậu biển và bão lũ

2.2: Cơ chế phi hoại đề biển do bão

23: Song và cúc đặc tng

2.4: Thắm- 6n định của dé biển khi có sóng tràn qua:

3 Lain vin The

“Chương 3: Ứng dụng tinh toán cho đê biển Tinh Nam Định.

3.1: Giới thiệu về công trình cụ thể phục vụ cho việc tính toán:

3.2: Chọn sơ đồ tính tan

3.3: Xác định lưu lượng thắm do sóng tràn tạo ra:

3.4: Ứng dung phần mém tính toán sóng trần và tinh toán thắm, ổn định Chương 4: Kết luận và kiến nghị.

Từ kết quả của việc ứng dụng phần mém tính toán cho đê biển tỉnh Nam Định, trình bày những kết quả đạt được, những tồn tại và những kiến nhị.

Để suất biện pháp xây dựng và bảo vệ de biển.

4 Thận vin Thạc sĩ

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE SỰ PHÁT TRIEN VA ỨC DE BIEN

1.1: Tình hình đối với đê biển trên thé giới:

Biển có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển nền văn minh, văn hóa của các quốc gia sống ven biễn Nghiên cứu về nỀn văn hóa biển đông Nam A các nhà khoa học

đã khẳng định "Văn hoa biển là 1 rong 3 nỀn ting của văn hóa ban dia Đông Nam

"Núi, đồng bằng, và biển

Van hóa biển có vai tr rất to lớn đối với sự phát tiển kinh tế: xã hội của các

quốc gia sông trên bờ các đại dương.

Việt nam là một nước thuộc các quốc gia ving Đông Nam A Biển Đông Nam Á có vị trí đặc biệt tên đường giao lưu quốc tế nó nối liền Thái Bình Dương với An Độ Dương trở thành cửa ngõ trên tuyến đường hing hai nối liễn Đông A với Tây

Âu và Châu Phi Đôi với các quốc gia Đông Nam A biển là con đường truyền giáo

hiệu quả nhất, là con đường thương mại số 1, là nơi "Quyết tử cho tổ quốc quyết

sinh" và cũng như các vùng biển khác biển Đông Nam A là một kho bầu về tàinguyên thiên nhiên

Các quốc gia ở vùng ven biển luôn phải đối mặt với bão tổ, triều ding, sóng

gid, sóng thần nhất là những tác động do biến đổi khí hậu mà mức độ nguy hiểm

của nỗ đang côn la dự báo Xây dựng hệ thông để bivà phát triển mạng lưới cảnh

báo sông thần là một trong những chiến lược quan trọng và cắp thiết hiện nay của các quốc gia có bir biển và đặc biệt quan trọng đối với các quốc gia có nhiều vùng,

đất thấp hơn mực nước biển và những nơi chịu nhiều ảnh hưởng của thiên tái.

Lãnh thổ Hà lan là một vùng dat thấp hơn mực nước biển có nhiều khu vực.

ngập lục nhiễm mặn, phèn hóa, là châu thổ chị lũ chính cia ưu vực, chị triều

cường của biển bắc, lich sử phát tiễn của Hà an a lich sử đấp để và hứng chunhững thảm họa từ phía biể

$ Tận win The

Hình1.1: Dé biên Afsluitdifk dai hơn 32km, rộng 90m, cao 7.25m,trên mực nude biển trung bình.

Sau thảm họa lịch sử năm 1953, chỉnh phủ Hà Lan đã quyết tâm xây dựng dự án để biển Dự án kéo di từ năm 1958 đến năm 1997 với kinh phí lên tới hàng ngàn tỷ Guider (tiền Hà lan) Dự an

đề hiện đại (xem hình! L).

cáo đập khóa, các dip phụ gần cửa sông và các

“Điều này làm cho Ha Lan không chỉ nỗi tiếng bởi về hoa tulip, cối xay gió, những, đổi giày gỗ mà côn nỗi tiếng bởi những công tinh biển vĩ dại hàng đầu thể gi

“Thành tựu về chỉnh phục biển, Hà Lan xứng đáng với lời đánh giá "Chúa tạo dựng

nên thể giới nhưng Hà Lan được tạo dựng bởi chính người Hà Lan"

Hầu như các nước ven biển đều có những vùng đất thấp hơn mực nước biển vi vậy kinh nghiệm và kỹ thuật để biển được sử dụng và phát triển rất rộng rải Tay

thuộc vào sự phát triển của nén kinh tế ma mức độ khoa học va mức độ hiện đại của

các công trình để biễn ở những mức độ khác nhau Ngoài Hà Lan các nước có kinh

Cho đến nay củc nước ở rên bờ biển đều coi việc xây dựng hệ thống để bin là giải pháp hữu hiệu nhất để đề phòng, chống và thích ứng ngăn chặn nước biển ding và

đất ở và canh tác xâm nhập mặn và là phương thức quai dé lần biển tăng diện

6 Lin vin The sĩ

1.2: Tình hình đối với dé biển Việt Nam:

Việt Nam, ngay từ thể ky XV ông cha ta đã xây dựng hệ thống dé biển và

không ngừng tôn cao, mở rộng qua các thi ky giữ nước, xây dựng và phít tiễn đắt

nước Đến nay dọc theo hơn 3200 km bờ biển, nước ta có khoảng 719 km để biển

kiến cổ, hình thành hệ thẳng để biển bảo vệ cho 2# tinh thành phố bao gồm 110

huyện thị xã và dang phát huy hiệu quả phỏng tránh thiên tả tạo điều kiện cho các

địa phương miễn duyên hai phát triển kinh tế xã hội

với lịch sửSự nghiệp xây dựng đê biễn là sự nghiệp của quần chúng, gi

phát triển của đất nước nên nó mang đặc điểm kỹ thuật dẫn gian đúc rút kinh

nghiệm và kỹ thuật hiện đại theo từng giai đoạn phát triển, Ở các nước đang phát

triển như nước tatính hiện đại còn bạn chế, Hệ thống để biển nước ta bầu hết được

phat triển trên các tu)iễn hình thành từ lịch sử thiểu hẳn sự quy hoạch, thống

nhất khoa học để biển Hau hết đ biển được dip bằng dit không được lựa chọn, nén dé li nền đất yếu Chiều dài tuyển đê mới chiếm khoảng 42.3% tổng chiều dài ba biển và mới c6 khả năng chị ti với gid cắp 9 trở xuống,

Cụ thể là: Nước ta có tổng số hơn 2000 km để biển trải dài từ Quảng Ninh tớiKiên Giang, trong đồ đoạn để biển từ Quảng Ninh tới Quảng Nam chịu tác độngcủa bão lớn nhiều nhất Hiện nay các tuyến để biển, đề cửa sông từ Quảng Ninh đến

Quảng Nam có tổng chiêu dai khoảng 1454 km, trong đó có khoảng 853 km đê

biển, côn lạ là để của sông Dê biển vũng đồng bằng bắc bộ phần lớn được xây

cdựng từ thời nhà Trần, đê biển Thanh Hóa, Nghệ An được hình thành từ những năm

1930, phần lớn đ

năm 1975, các tuyển dé biển ban đầu được đắp chủ yếu do nhân dân tự đắp nhằm.

n và để cửa sông khu vục miễn trung được đắp trước và sau bảo về sin xuất nhà nước hỗ trợ kinh phí để đắp một s tuyển đ biển quan trọng.

Các tuyển để thường được đầu tư khối phục, ci tạo, nông cấp, tu bổ hàng năm thông qua các dự n Hiện trạng các tuyển để biển tỉ các khu vục có thé tim tắt các

.đặc điểm chung như sau:

7 Thận vin Thạc sĩ

1.3 1: Để biến cúc th Bắc bộ: Từ Quảng Ninh đến Ninh Bình

‘Ving 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

die, Đây là ving biển có biên độ thủy triều cao (3- 4 m) và nước dâng do bão cũng

rit lớn, ĐỂ bảo vệ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân, các tuyển để biển, để cửa sông ở khu vực này đã được hình thành từ rất sớm và cơ bản được khép kín Tổng, “chiều dai các tuyển để biển, dé cửa sông khoảng 484 km trong đỏ có trên 350 km đề

trực tiếp biển.

Dé biển bắc bộ có bề rộng mặt đê nhỏ từ 3 4m, nhiều đoạn đê <2 m, như một số

đoạn thuộc các tuyển đề Ha nam, dé bắc Cửa lục, đê Hoàng tân (Quảng ninh) đê biển.

số 5, số 6, số 7 và số 8 (Tinh Thái bình) đê Cát hai (Hải phòng) mái để phía biển

2/1-3⁄1 (đối với đoạn ía đồng từ 1,5/1-2/1 (đối vớ

đoạn đã được nâng cấp từ 2/1-3/1) cao độ định dé dao động từ 3.5-5 m, một số nơilẽ đã được nâng cấp từ 3/1-4/1) mái pl

sau khi được đầu tư bởi dự án PAM 5325 có cao độ đình dé (hoặc tường chắn sóng).

là 5.5m như đề biển Hai hậu, Giao thủy (Nam định) dé biển số I, I Hải phỏng)

Chất lượng đắt thân để là đắt thịt nhọ, đắt ph sa cửa sông Ham lượng cát tăng

đối với các tuyển xa din cửa sông Một số tuyển đoạn để hoàn toàn bằng dit cất như

Hải thịnh (Nam định)

Mái dé cửa sông ven biển bắc bộ được bảo vệ phan lớn ở các tuyển bằng trồng

s Những đoạn chịu tie dung rực tiếp của sóng, gió bảo vệ kể đá lát mái, kết cầu

kè đá dang sử dụng ở các địa phương là lớp đá he dày 30 em xếp khan trên một lớp đã dam dày 10 em, lát từ chân đề phía biển lên đến cao trinh đỉnh để Trọng

lượng mỗi viên đã khoảng 10- 40 kg, một số nơi bãi biển bị bio mòn, ngoài kt mái

làm ké cổ do vệ bãi Ke md bằng đá hộc máilàm motmỏ hàn dọc và ngang.bai phía 1/1 mặt rộng 1 m dai 70 m, xây dựng thành hệ thống như ở khu vực Văn

ý- Hải hậu (Nam định)

Sau khi được đầu tư khối phục, nâng cấp thông qua dự in PAM 5325 và quá

trình tu bổ hàng năm, các tuyến dé biển nhìn chung đảm bảo chống được mức nước.

8 Lin vin The sĩ

triều cao tn suit 5% cổ giỏ bão cấp 9 Tuy nhiên, tổng chiều di các tuyển đê biễn rt lớn, dự án PAM mới chỉ tập trung khôi phục, nâng cắp các đoạn đê xung yếu Mặt khác, do tác động thường xuyên của mưa, bão, sông lớn nên đến nay hệ thông để biển

Bic bộ vẫn còn nhiều tổn tại, trong đó các tồn tại chính được tóm tắt như sau:

- Nhiều đoạn thuộc tuyé n Hải hậu, Giao thay thuộc Tỉnh Nam địnhđang đứng trước nguy cơ bị vỡ do bãi biỄn liên tục bị bào môn, hạ thấp gây sat lở

chân, mái kề bảo vệ mái để biến, de dọa trực tiếp đến an toàn của dé biển, một số

đoạn trước đây có rùng cây chin sóng bị pha hủy, đề trở thành trực tiếp chịu tác

động của sóng, thủy triều nên nếu không được bảo vệ sẽ có nguy cơ vỡ bắt cứ khi

nào Có đoạn trước đây dé có 2 tuyển nên tuyển dé trong không được bảo vệ mái,

đến nay tuyến đề ngoài đã bị vỡ nên tuyến đề trong cắp thiết phải được cing có, bảo

ng vỡ

= Con 257.5 km để biển, đề cửa sông chưa đảm bao cao trình thiết kế sao độ

<dinh để khoảng từ 3,5- 5 m trong khí cao độ thiết kế là 5- 5.5m.

= Đa số các uyến để ban đầu được đắp có chigu rộng mặt đề < âm, đến nay trừ

sắc tuyển để biển số 1, II, Il (chiều đãi khoảng 46,913 km) thuộc Hải phòng có

chiều rộng mặt dé B= 5 m, còn lại 152,5 km đê có chiều rộng khoảng 4- 4,5 m, 150km có chiều rộng 3- 4 m và 125 km có chiều rộng < 3 m, cứ biệt có nơi chỉ rộng

1,6- 2,5 m Chiêu rộng mặt đê nhỏ gây khó khăn cho việc giao thông cũng như kiểm.

tra, ứng cứu như các tuyến để Hà nam (Quảng ninh), để biển Hải hộ

(Nam định) đê biển số 5, 6, 7, 8 (Thái bình).

1, Giao thủy,

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

mưa bão mặt đề thường bị sat lỡ,lội, nhiều đoạn không thé đi lại được.

- Đn may mới xây dựng được khoảng gin 90 km ké bảo vệ mii /484km để

biển, nên những nơi mái đê phía biển chưa có kè bảo vệ hoặc không còn cây chắn.

sông vẫn thường xuyên bị sat lở hoặc cổ nguy cơ sat lỡ de dọa đến an toàn của để

biển, đặc biệt là trong mùa mưa bao.

9 Thận vin Thạc sĩ

= Đắt dip để chủ yêu là đt cất pha, có độ chua lớn không trồng cô được, cổ được dip chủ yêu bằng cát phủ lớp đất thịt như đê biển Hải hậu, hau hết mái

48 phia đồng chưa cổbiện pháp bio vệ, nên thường xuyên bị xôi ạt khỉ mưa, bo,

đặc biệt tuyển dé Hai hậu.

- Dil cây chin sông trước để biển nhiễu nơi chưa có, có nơi đã có nhưng do sông tie quản lý, bảo vệ còn bắt cập nên bị phá hoại (như vụ phá rừng ngập mặn để nuôi trồng thủy sản ở Kim sơn, Ninh bình), nhiều nơi ở vùng xa cửa sông không thể trồng được cây chắn sóng Vi vậy, đề biển đa phần chịu tắc động trực tip của sống

gây sạt lỡ,

Nhu vậy, có thể thấy rằng dé biển Bắc bộ mặc đủ đã được đầu tư tu bổ, nâng

cắp thông qua dự án PAM 5325 nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu đặt ra hiện nay

Nhĩ đoạn chưa được ning cắp nên còn thắp, nhỏ thiếu cao tình: mặt để nhỏ, hầu

hết chưa được cứng hóa nên dễ bị xói, ạt, lẫy 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 bai biển bị hạ thập gây sat lờ ké bảo vệ mái để biển, một s6 đoạn để đang

img trước nguy cơ có thé bị phá vỡ bit cứ khi nào.

(1) Thân để; (2) Kẻ lát mái; (3) Tường chắn sóng; (4) Chân kẻ (chân khay)

1.2.2: Để biển Trung bộ:

1.2.2.1: Để biển Bắc trung bộ: Các Tinh từ Thanh hóa đến Hà tĩnh

‘Ving ven biển Bắc trung bộ là vùng đồng bằng nhỏ hẹp của hệ thống sông Ma,sông Cả, cũng là một trong những vùng trọng tâm v phát triển kinh tế, địa hình ven

0 Lin vin The sĩ

Điếnthấp tring và cao dẫn về phía ty, đây là vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai (đặc biệt là bao, áp thấp nhiệt đới), biên độ thủy triều nhỏ hơn vùng biển Bắc bộ, vùng ven biển đã bit đầu xuất hiện các cồn cất có th tin dụng được

như các đoạn dé ngăn mặn tự nhiên.

Chất lượng đắt dip đề: Phần lớn ác tu là đất thị nhẹ phá cit Một số tuyển

sdu so với cửa sông và ven đầm phá, đất thân dé được,sét pha cất,

đất thịt nặng, cũng có nhiều tuyến dé ven biển thân dé là đất cát như các tuyến đề ở

sắc huyện Quảng xương, Tinh gia (Thanh hóa) Diễn châu, Kỹ anh (Nghệ an) wv

Mặc dù đã được quan tâm đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua các dự án

PAM 4617, OXFAM, CEC,CARE, đặc biệt ADBnăm 2000, như

rg khôi phục sau trận bo số 4

tuyển để biển nhìn chung là thấp, nhỏ, Một số tổn tại chỉnh của

sắc tuyển để biển Bắc trong bộ như sa

“Côn khoảng 222,8km để bién, đê của sông thấp, nhỏ, chưa đảm bảo cao trình chống 10, bão theo tin suất thiết kế (cao độ đỉnh để còn thiếu từ 0,5- 1 m so với cao.

độ thiết kế)

Chiều rồng mat để còn nhỏ: Chỉ có khoảng 29 km cổ chiều rộng Khoảng 4 m,

192 km có crong 3- 4 m, vii còn 185,4 km có chiều rộng mặt đề dưới 3 m,nhiều đoạn mặt đê còn nhỏ hơn 2 miy khó khăn trong việc chống lũ, bão cũng.như giao thông (nhiễu tuyển đề xe 6 tô không thé di lại đọc theo tuyển đề)

Bãi biển ở một số đoạn vẫn có xu hướng bị bio môn, hạ hp gây sa lờ chân kẻ, de dọa đến an toàn của đê biển như đoạn Ninh phú, Hậu lộc (Thanh hóa) đoạn kề Cim nhượng, dé Hội thống (tinh Hà tĩnh)

“Toàn bộ mặt dé chưa được gia cổ cứng hóa, lại không bằng phẳng nên về mùa mưa bảo mặt dé thường bị sat lớ, lẫy lội nhiều đoạn không thé đi lại được.

Mái phía biển nhiều nơi chưa được bảo vệ, vẫn thường xuyên có nguy cơ sat lở

de dọa đến an toàn của dé, đặc biệt là trong mủa mưa bão,

Xi để phía đồng chưa được bào vệ nn bj xi, sat hi mr lớn hoc sóng rin qua

" Thận vin Thạc sĩ

Dai cây chắn sóng trước để biển, đặc bit la để cửa sông không có cỏ, cin tiếp tục trồng cây chắn sóng và tăng cường công tác quản lý bảo vệ,

Mot số vấn đề tồn ti lớn đối với các tuyển để biển Bắc trung bộ là hệ thông cổng dưới dé rất nhiều về số lượng, hầu hết đã được xây dựng từ vài chục năm trước đây với kết cấu tạm bg và dang bị xuống cấp nghiêm trong (năm 2002, Bộ

nông nghiệp và PTNT đã chỉ đạo xử lý khẩn cấp cổng Hồi, cổng thuộc tinh Nghệ an

bị sập trước mùa mưa bão) cần có quy hoạch lại, sửa chữa vả xây dựng mới để đảm bảo an toàn cho đề, phù hợp với quy hoạch chung vỀ phát iển sin xuất

1.2.2.2; Be biển Trung trang bộ: Các tỉnh từ Quảng bình đến Quảng nam

Ving ven biển Trung trang bộ là wing có điện tích nhỏ hẹp, phần lớn các tuyển

để biển đều ngắn, bị cha cắt bởi các sông, rạch, địa hình đồi cát ven biển Một số

phá Dây là ving có biên độ thủy.thường xuyên chịu nh hưởng của thiên ta, Khác với vũng cửa sông

éu là bồi, các cửa sông Miễn trung có thé thay đổi tủy theo tính chất của từng con lũ do vậy tuyển đề được đắp theo một tuyển, không cổ tuyển

‘quai đê lần biển hoặc tuyển dự phòng.

để cửa sông khu vực trung trung bộ với nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt,

ăn hoặc lồ sớm bảo vệ sản xut ăn chắc 2 vụ lúa đồng xuân và hè

thu, đồng thời phải đảm bảo tiêu thoát nhanh lũ chính vụ một số it tuyển đê, bảo vệ.

sắc khu nối trồng thủy sản đa số các tuyến để biển bảo vệ diện tích canh tác nhỏ dưới 3000 ha Với mục tiêu, nhiệm vụ như trên, đề không cin đắp cao, nhưng cần phải gia cổ 3 mặt để chống hư hỏng khi lũ sóng trần qua

Phin lớn các tuyến để biển được dip bằng đất thịt nhẹ pha cát, một số tuyển nằm sâu so với cửa sông và dim phá đất thân đề là đắt sét pha cát như để Tả Gianh

(Quảng bình) đê Vinh thái (Quảng tri) Một số đoạn dé biển đã được bảo vệ 3 mặt

hoặc 2 mặt bằng tắm bê tông dé cho lũ tein qua như tuyển để phá Tam giang (Thừa thiên huế) dé Hữu Nhật lệ (Quảng binh) ngoai ra đoạn dé biển trực tiếp chịu tác.

động của sóng, gid được xây dựng kè bảo vệ, hẳu hết mái dé được bảo vệ bằng có,

“ Thận vin Thạc sĩ

để vũng cửa sông được bảo vệ bằng cây chin sống với các loại cây sử, vet, dude Một số tồn tại chính của các tuyến đê biển trung trung bộ như sau:

Can 238 km đê biển, đề cửa sông chưa được diu tư tu bổ, ning cấp nên còn

thấp và nhỏ, chưa đảm bảo cao độ thiết kể.

Trừ 1.5 km đ liên hiệp thuộc thành phố Da ning có chiều rộng mặt để >4 m,

cồn lại 562 km có chiều rộng mặt dé <3,5 m, trong đô có đến 272 km mặt dé chỉ

rộng 1,5-3 m Chiều rộng mặt đẻ nhỏ gây khó khăn lớn trong việc giao thông và cứu.

hộ cũng như an toàn cho đề.

Toàn bộ mặt dé chưa được gia cố cứng hóa, về mùa mưa bão mặt dé bị lay lội

và sat cổ đoạn không thé di lại được

Đến nay mới có khoảng 165 km được xây dựng kẻ bảo vệ mái, phần lớn mái dé

phía biển chưa được bio vệ, một số nơi đã được bảo vệ nhưng chưa ding bộ hoặc chưa đảm bảo kiên cổ nên vẫn thường xuyên bị xạ lờ de dọa đến an toàn của các tuyến dé biển.

Ngoài 22.5 km đề thuộc Thừa thiên hué và một số đoạn để thuộc Quảng nam

được gia cổ 3 mặt, còn Ii đa số mặt đê và mái để phía đồng chưa được gia cổ nênrất đễ bị x6i, sat khilây nước trân qua.

Cần tip tục rồng cỏ chống sóng và tăng cường công tác quản ý, bảo vệ.

Cũng như vùng Bi lượng cống dưới dé rất lớn và đã được xâytrung bộ, scdựng từ vai chục năm trước, với kết cótam bg, có khi công không có cánh ma đất

bằng đất, nhiều cổng không còn phủ hợp với quy hoạch sản xuất, ngoài một số

sống được tu bổ, nâng cắp thông qua dự an PAM 4617, hẳu hết các cổng cồn lại đang bị xuống cắp nghiêm trọng C n có quy hoạch lại, sửa chữa và xây dựng mới

lễ đảm bảo an toàn cho đề, phù hợp với quy hoạch chung vé phát triển sản xuất

B Lin vin The sĩ

Hình L3: Mat ft diễn hình de biển Trung bộ:

(1) Thân đê; (2) Kẻ lát mai; (3) Mặt đê cứng hóa; (4) Chân kè (chân khay).

13 : Để biến Nam bộ (Ti Ba ria: Vang tầu đến Kiên giang)

Sự phát triển để biển Nam bộ gắn liễn với quá tinh khai thác mộng đất và phát

triển nông nghiệp của đãi đắt von biển Ba ịa- vũng tà tới Kiên giang

Phong trio dip để ngăn mặn, để biển và xây cổng ngăn mặn, tiêu ứng hiu khắp các tinh có tiếp giáp với biển Trong giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1985 đã dip được khoảng 14 hé thống đê bién, ngăn mặn bảo vệ trên 665000 ha đt nông nghiệp

thuộc các tinh Tiền giang, Bến tre, Cà mau, Bạc liêu, Kiên giang, Vinh long, Trà

vĩnh quy mô nhỏ nhất i ving bản đảo Cả mau, đã dip 2 tuyển để biển, tuyển

phía tây dai 93,5km qua các huyện U minh, Phú tân, Trin ban thời, ngăn mặn cho

163200 ha Tuyển pl

Bạc li

đông đài 58 km, đi qua huyện Giá rai, Vĩnh lợi và Thị xã

„ ừ năm 1986-2005, hầu hết các tuyển để bin đã hình thành, chủ yéu là tu bổ và củng cố.

Đến nay, đồng bằng ven biển Nam bộ đã có 356.2 km để biển bảo vệ nhiệm vụ của các tuyển để biển Nam bộ là ngăn mặn, bảo vệ sin xuất 2 vụ lúa, nhiều tuyến

giang) rigng Tỉnh Cà mau có 239 km dé biển trên chiều dai bờ 307 km ngăn mặn.

bảo vẽ điện ích rt lồn trên 10000 ha như để in ở Huyện Hồn đt, H tí

cho 7 Huyện ven biển trên 11 Huyện thị của Tinh, Dé biển Nam nộ ngoài bảo vệ

sản xuất và dn cư, côn có cúc loại dé hải sản do d hoặc tập thé đầu tư bảo vệ đồng muối như Tỉnh Bến tre có 15 ngư trường và 1544 ha đồng muối Thành phố Hỗ Chí.

Minh có 200 ha thủy sản, đê bình an bảo vệ Thị xã Hà tiên (Kiên giang)

4 Lin vin The sĩ

Về tuyển đê: Khác với dé biển Miễn trung, đê b Nam bộ dai, có tuyển đài

trên 50-60 km (đề biển 2 Tinh Cà mau và Kiên giang) giống như dé biễn Bắc bộ có a tuyển trực tiếp bi + một số tuyển dit chạy đọc theo bờ biển phía đông và

biển T(Cà mau), biển Tây (Kiên giang) Nhiễu tuyến để ven cửa sông như các

tuyến dé biển phia đồng (Sóc tring, Trì vinh, Bén tre) cing có 2 lại tuyến để

không khép bao vùng dit thấp như tuyến Thanh phú, Ba trí, Bình đại (Bến tre):

“Tuyển 1 (tuyến trong) ngăn mặn và bảo vệ cho vùng lúa 1 vụ và 2 vụ, tuyển này cách bờ biển 10 km còn tuyén 2 nằm sắt biển nhiệm vụ chống sing gi, chống cắt

hạn chế mim và phục vụ nui trồng thủy sản trong khu vực giữa tyễn 1 và

Ving biển dang bài, để được quai lấn ra biển như vùng mũi của Cà mau Vùng

này hing năm bồi ra biển, bình quân 50- 60 m ở Tỉnh Sóc tring có tuyển dé biển mới Mỹ thanh- Vinh châu- Lai hda thay cho tuyến cũ ở sâu phía trong.

1.2.3.1: Tình trạng kỳ thuật dé biển nam bộ:

- Về cao độ, mặt cắt

in Bắc bộ, dé

Khác với dé lên Nam bộ có sự khác nhau vé cao trình đỉnh đề

giữa các tuyển có tuyển chỉ trên +1 m, nhưng cô tuyển +4 m đến +5 m, có tuyển

mặt dé chỉ rộng 1,5.m, nhưng cũng có tuyến rộng 8-10 m Tuy nhiên, về tổng‘quan thì cao độ dé phía biển Đông cao hon dé phía Tây: Cao độ dé biển Đông từ

“41,85 m như đề Gò Công đông (Tiền giang) để ở Ba sa- Vũng tàu cao độ 4,5: Sm

2 m đối với cácDé biến tây thuộc Tinh Cà mau và Kiên giang mặt dé rộng 1,

tuyển dé đất thịt và rồng 6-10 m đối với tuyến để biển kếp hợp với giao thông như để quốc phòng Huyện Ba (Bến tre), đề Gò Quai đi Rạch giá (Kiên giang) một

số tuyến như đê Vĩnh châu (Sóc trang), Cần ngang (Trà vinh) Tran văn thời, U minh

(Cả mau) mặt dé rộng Sm

"Nhìn chung để biển Nam bộ còn nhỏ thấp, có nơi còn thấp hơn mye nước triều cao nhất như đề Đông tinh Cả mau Dé quai ngăn mặn những noi nay hàng năm đến mủa

tháng X, XI, XII nhân dân được huy động hàng vạn ngày công dip bờ con chạch.

1s Lin vin The sĩ

Và cl lượng đắt chân đê: Bé được hình thành ở một ving đồng bằng rộng lớn nên đất dat đắp đê hoàn toàn theo chất dat của từng vùng châu thé rat nhiều loại: Dik thịt nhọ thịt nặng, cất pha, et, sốt xé pha cất st pha bin, bùn nhão

Vénén dé: Nhiều tuyến của đầu Cả mau nằm trên nỀn cát có thành phần bàn lớn

hơn 50% là loại nền đắt yếu Do đỏ sẽ gặp kho khăn khi xây dựng các công trình kiên.

số như các cổng dip ngăn triều, thậm chỉ dip dé cao có thể dẫn đến sập lún.

Ngoài hình thức đê như trình bay ở trên, đối với vùng bờ bị xói địa phương còn.

in giờ (TP.HCM) kết hợp với trồng cây chắn sóng đã giữ được én định cho các tuyển dé nay,

xây đựng kế như kể Gò công (Tin giang), Kỳ

1.2.3.2: Hiện trạng về én định để biển Nam bộ:

So với để biển Miễn trung và để biển Bắc bộ thì để biển Nam bộ én định hơn,

mặc dù tỷ lệ tuyén trục iẾp với biển so với tuyén cửa sông ch

km/469 km.

tỷ lệ cao 87

Đối với vùng bờ biển dn định hoặc bồi các hư hỏng dé thường là sat lở nhỏ mái để phía biển ở những đoạn đê không có cây chin sing Những đoạn đê có nén yếu

(hữu cơ, bàn et) khi nước triều lên xuống nhanh dòng chảy do triểu sẽ moi ing đắt

chân để có thể dẫn ới sto hoặc sp để như một số đoạn ở để biễ Tĩnh Bẫn re

in xối như đề

Đối với vùng bờ công mfy năm trước đây ty đê được đắp

to, rộng, có cơ để phía đồng có kè đá lát mái và chân được đóng cọc thả khối bê

tông bảo vệ nhưng vẫn còn khả năng bị hư hồng

Tuy nhiên nhìn chung để biển Nam bộ là ôn định do các nguyên nhân chủ yếu sau:

Hiểm có các điều kiện khí tượng hai văn bất lợi như bão mạnh va cổ nước đăng

do bão,

Chất đất dip đề tuy có nhiều chủng loại khác nhau nhưng nhiễu tuyển có thành.

phần đất thị, đất sét cao, chịu đựng được với tic dụng thường xuyên của bão gió

cấp 5,6,

"6 Tận win The

Nhigu tuyển có cây chin sóng bảo vệ như cây mắn, chả là, cây dừa nước Dục theo cả tuyến và rộng 200- 400 m như dé biển Vũng tàu, đảo, Gò công, Sóc trăng, Bến tre, Ca mau, Kiên giang Tinh trang rit lo ngại hiện nay là các rừng cây

này đang bị phá hủy dần do việc phát triển dip đê bao nuôi trồng thủy sản (tôm,

cua) Một mặt cây bị chặt phi để đ thu hoạch thy sản mặt khác cây bị chết dẫn do mắt nguồn phủ sa và thay đổi môi tường sống vi dip dé bao

(1) Thân dé; (2) Ké lát mái; (3) Chân khay; (4) Mặt dé cứng hóa

hộ Thận vin Thạc sĩ

CHƯƠNG 2

CƠ CHE PHA HOẠI DE BIEN DO SÓNG TRONG TRƯỜNG HỢP BAO LỚN

2.1: Tình hình đối với dé biên Việt Nam:+11 Giới thiệu.

Hệ thống dé biển hiện nay đã được năng cấp đáng kể, day là cơ sở quan trong

cho việc phát triển kính tế các vùng ven biển Tuy nhiên, cần tiếp tục đầu tư nâng, cấp hệ thống để bién lên một tim mới vì:

= Vige năng tim để biển lên một bước mới s là iba đỀ thúc dy phát wién tổnghợp kinh tế, xã hội và du lịch tại cúc vùng ven biển Đồng hồi, để biển sẽ gop phần

tạo ra một phòng tuyển ving chắc bảo vệ an ninh, quốc phòng vũng ven biển như

định hướng phát triển các vùng của Đảng "kết hợp chặt chẽ phát triển kinh tế vớibio vệ an ninh, quốc phòng”.

= DS bin chưa là một chỉnh thé đồng bộ, bền vũng: Nhiễu vị tr chưa có kể bảo vệ nên nguy cơ sat 16 mái phía biển lá rất ớn; một số vùng biển tiến mặc di đã có

kê mái để phía biển nhưng chưa có giải pháp bảo vệ bãi nên khả năng mắt én định.

chân kể khi bã bị bảo môn, hạ thấp; mặt để để ối lữ sin lẫy khi mưa bão hoặc sông to nên không thể ứng cứu được khi xy ra sự cố; thin để đắp bing đất cát pha

(5 nơi bằng eit) nên rất dễ bị xói môn, rửa tồi: cổng dưới để đã xây dựng từ lâu

chưa được tu sửa, không dam bảo an toàn cho dé, chưa đủ số lượng để kiểm soátmặn phục vụ phát triển kinh tế.

= Do tức động của biển đôi khí hậu toàn cầu, sự gia tăng về tin số và cường độcủa thiên tai (bão) đe doạ đến an toàn của đê biển (theo thống kê sơ bộ, trong những.

năm gần diy số cơn bão xuất hiện ở Biển Đông có ảnh hưởng đến nước ta nhiều hơn, đặc biệt số cơn baocé sức gió mạnh cắp 10, cấp 12, giật rên cắp 12 chiếm tỷ lệ

lớn hơn so với các thập kỹ trước)

- Công nghệ mới phát triển: Hệ thông ké mỏ hàn ngang bảo vệ bãi biển Hải

Hậu trước đây đã thi công bằng đá đỗ bị hư hỏng, mắt dẫn tác dung theo thỏi gian

Hiện nay, với sự phát miễn của khoa học, công nghệ và mở rộng hợp tác quốc tẾ có

1s Lin vin The sĩ

thể áp dụng nhiều loi kết cấu mới bén ving hơn và da thử nghiệm thành công ở

chính vị ti này.

- Nếu không tip tục nâng cấp, cũng cổ th hing lost đoạn để biễn có nguy sơ sat la, mắt di những thành quả da dat được của cc dự ân đã đầu te

Khối lượng cần tu bd, nâng cắp và hoàn thiện hệ thống để biển, đ cửa sông các tinh ven biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam là rấ lớn, do đồ việc xác định điều tra độ dn định của dé biển đoạn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam là cần thiết để từ đó có cơ sở khoa học cho việc xác định nâng cấp dé biển hiện có.

2.2: Cơ chế phá hoại đề do bão:

Qua thực tế những lần sat lở và vỡ dé trong lịch sử đã thông kế và đưa ra 3

‘dang phá hoại dé chính sau:

Dang thứ nhất (chiếm đa số) do ác động của sóng và các yếu tổ động lực khác

tủ biển gây xéi lờ chân đề làm cho mái đề mắt ôn định, dẫn đến sat lờ kh gặp các

yếu tổ bất lợi;

Dạng thứ hai: Dạng này ít gặp hơn nước bị ứ đọng ở phía đồng không thoát kịp

«qu các cổng, tin lên mất để và mãi để gây m xó lỡ cục bộ, sat sập mái đề (chỉ

vắt cc đề cứu sông Miễn Trung)

Dang thử ba: Xây ra trong cơn bão số 7 năm 2005 triều cường, nước ding cao kết hợp với sóng mạnh trong bão đã tràn dé gây xói mái dé phía đồng gây

inh dẫn tới vỡ đề

+ Kết cầu kè bảo vệ mái dé phía biển những đoạn trực tiép chịu tác động của.

sóng còn chưa đủ kiên cổ đồng bộ dé chồng gió bao cấp 11, cắp 12

các đoạn dé bj phá hoại là trực diện với biển chịu tác động trực tiếp của sóng lớn, Thực t8 qua các trận bảo năm 2005- 2007 cho thấy, những đoạn đê trực

tiếp biển mai phía biển được bảo vệ bằng đá hộc lát khan đá xây từ cao trình +3.5m

trở lên (Tie +3.5m ở xuống bảo vệ Bằng cấu kiện BT do trước day không đủ kinh:phí

lâm hư hai năng hoặc pha hủy phin đã lát khan, đá xây từ cao trình 3.5m trở lên,là không đảm bảo én định bền vững: Bão số 7 năm 2005 sóng lớn đã

din đến vỡ dé biển như sau: Dé biển số | - Đồ sơn, dé biển Cát hải, đê biển Nam

9 Lin vin The sĩ

định (những đoạn mai đề phía biển được bảo vệ toàn bộ bằng các loại cấu kiện BT đc sẵn có đủ chiều đầy, trong lượng phi hợp thì không bi phá hoi trong bão)

Tưởng chin sóng chu đủ liên cổ: Tường chin sông trên đình dé bằng đá xây

hoặc BT thường , móng tưởng được đặt chưa đủ sâu nên không đảm bảo én định,ben cạnh đó hình dạng tường một số khu vực chưa thực sự phủ hợp Khi chịu tác

động trực tiếp của sóng Tường bị lật hay bị bẻ gãy dẫn đến vỡ dé, day là cơ chế vỡ dé đã xây ra ở Đỗ sơn- Hải phòng.

Sóng và sông leo cao hơn mức sóng tính toán khi thiết ké trước đây

Giai đoạn trước đây để được thiết kế chống với gió bão cấp 9, tiểu tin suất 5%

trong khi bo số 7 năm 2005 với sức giỏ cấp 12, git trên cắp 12 lại trùng với thời

ky tiểu cường gây sóng lớn vượt mức thiết kế của đê Sóng tràn qua mặt đê, gây satlờ mái đ phía đồng, mặt đ (những đoạn mặt để chưa được cứng hóa, mái để phía

đẳng chưa được bảo vệ bing da lát, hoc trồng cỏ) gây vỡ đê từ phía trong ra, day là cơ chế vỡ đê xây ra đối với đê biên Hai hậu- Cát hãi

Hình 2.1: Mô phỏng các hình thức phá hoại đê biển thường gặp:

.A :Nước trần; B: Sông trên qua đình dé; C: Sat mái trong phía đồng; D: Trugt; E:

“Trượt mái biển; F:; G: Tham lậu; H:; I: Xói mái biển; J: Lim; K:; L:

20 Lain win The

“Trong các cơ chế trên các cơ ch thuimg xuất hiện phổ biển và liên tue xây ra đối với đệ biển Nam định và bắc khu 4 là

Bs Sống trần qua định đề HH: Xối mái để phía biển

C Sat mái trong phía đồng 1: X6i chân khay mái biển E: Trượt mái phi biển J: BS bi lớn

én Việt Nam Một số dang để kề bị hư hỏng thường gặp trên tuyển đ

21 Lin vin The sĩ

Mình 2.4 Sóng leo lớn gây tràn qua mat đề dẫn đến xói mặt đê và mái đê phía sau:

2 Lain win The

Hình 27 Sng trân sat mãi đê phi trong đồng

+ Phá hoại ở mái đê phía biển:

Bi rất xuống một phi

p lên mii đê, kẻ Ap lực sóng dương dé lên mái đốc khi sóng leo lên

Quá trình sóng leo lên, vỡ ra sẽ gây ấp lực nước tác

dung trực

mái kẻ, truyền vio bên trong môi trường nước trong đất của thân dé ép nước của

'khu vực đất chịu tác động ra phía bên cạnh, làm thay đổi trang thái ứng suất của cốt đất khi sóng rút, mye nước bên ngoài mái dé hạ thấp, tạo ra sự chênh lệch áp lực nước giữa bên trong đất nén và mặt ngoài dé, kẻ- Đó chính là áp lực sóng âm đây lên mặt đầy kết cầu ké và có xu thể kéo cốt đất thoát ra khỏi liên kết của nó,

"Ngoài ra sóng lên xuống liên tục với tần suất lớn và áp lực cao khiến cho sự liên kết của cốt đất thay đổi liên tục do chịu tác động trực tiếp của đồng nước thắm.

‘va rit liên tục sẽ gây mắt ôn định mái phía biển.

2 Lain win The

+ Phá hoi từ mái đề phía rong đồng

Tại ct khu vục mặt bã bị hạ hip, khichiễu sâu nước trước công kỉnh ng thi chiều cao sóng, khi có gió bảo triều cường va nước ding cao, sóng trản qua mặt dé với lưu lượng lớn Do thân đê chủ yêu là đất cát được bọc một lớp dat thịt dày 0.5m thậm chí nhiều chỗ bị mưa gió bào mòn chỉ còn 0.3m nên dưới tác động của sóng trần qua thân để lớp đất thịt quá mỏng nhanh chóng bị cuốn rồi di, sau đồ cát trong

thân để cũng bị lỗi khỏi thân để làm mái đê phía đồng bị phá hủy và để bị vỡ từ phíatrong đồng vỡ ra

Mặt khác khi sóng trần qua mặt dé một phần lưu lượng sẽ được thắm trực tiếp

vào thân đê còn lại chảy theo mái, do sóng liên tục nên lưu lượng thắm vào thân để ẽ tang lên kết hop với hệ số dim nén của đề thấp sẽ khiến lưu lượng thần ting lên kết hop với sự gia tăng của đường bão hòa sẽ khiến để mắt ôn định phía đồng

Khi đông thắm trong thân để mạnh kết hợp với sự đằm nền của để thấp sẽ khiến đồng nước thắm sẽ mang theo những hat đất nhỏ tạo lỗ rng trong thân đê tăng lên Gây mit dn định mái đồng

4 Lin vn The

Tình 29: Sóng trần qua gây sat lở 48 tr trong đồng

2.3: Sóng và các đặc trưng:23.1: Khái niệm Sóng:

Sóng là dao động có chu kỳ tại nơi có cột nước có vận tốc và có áp lực Sóngđược hình thành khi gió thổi trên mặt nước và năng lượng gió được chuyển hỏa

thành năng lượng sóng Sóng là một trong những yếu tổ có tác động mạnh đến bor

biển và các công trình ven biên Khi sóng chuyển động tới bờ biển nó bị vỡ và giải

phóng năng lượng tạo thành các xoáy khuấy động bùn cát làm hạt bùn cát nổi lor

lửng trong nước va bị dòng chảy cuốn trôi Năng lượng sóng cảng lớn thi càng có.

nhiều bùn cát bị vận chuyển, trong thực tế sóng tác dụng vào đường bờ thường

<duge phân thành hai loại chỉnh:

Sóng do gi: La sóng được hình thành trong khu vực do gió song do gióthường là các sóng có biên độ nhỏ, chê dai bước sóng không lớn và chủ yếu là cácsóng không đều.

Sống limg: Là các sống hình thành ở ving nước sâu xây ra sau khỉ có bảohoặc áp thấp nhiệt đới hoặc được tạo bởi một cơn bão nào đồ ở đại dương cách xa

khu vite nghiên cứu Sóng lùng có bước sông tương đối dii và có thể vượt một khoảng cách lớn Trong quá trình dịch chuyển ác song này sẽ ự sắp xếp thành các

+ Tận win The

nhóm theo tốc độ chuyển động va hình thành dạng sóng Đồng thời năng lượng sông trong quá trinh chuyỂn động cũng không bị tiêu hao nhiễu Một trận bão ở

Thái Bình Dương có thé tạo thành các sóng Limg gây ảnh hưởng tới bờ biển

Philippin và Việt nam sau khi nỗ chuyển động vài nghin Km từ nơi hình thành tối ơi anh hướng Khi vào gin bờ do ảnh hưởng của ma sit dy nên biên độ sóng tăng lên đáng kể và có tác động nguy hiểm hơn so với sóng do gió gây ra trong khu vực.

“Xét trong điều kiện địa hình thực tế dai bờ biển nước ta phần lớn được bao bọc bởi các quần đáo như Philipin, Indonexia Do đó bờ biển thường không chịu tác động nhiều của sông Limg truyền từ ngoài khơi tới, tuy nhiễn ở một số tỉnh Miễn

Trung sóng Limg có vai trò đáng ké trong các yếu tổ động lục biển

Trong phạm vi của đề tài này chi để cập đến sóng do giỏ, bão, nồi chung sóngbiên do gió có mặt cắt đối xứng, có chiều cao H và chiều dài L, tỷ số H/L được quy

tước gọi là độ đốc của sóng Sau khi vào gin bờ sóng mắt tinh nghiêm trong, sống sẽ

đỗ bộ và tạo nên một áp lực lớn lên mặt biển.

1: Ngọn sóng 4: Chân sóng2: Bung sóng 5: Mặt nước tinh

3: Dinh sóng 6; Dường trung bình sóng,Hình 2.10: Các yếu tổ của sóng:

26 Lain win The

: Sông trần và các đặc trưng:

"Nước bị diy trần qua định đê do động năng của sóng khi mà đỉnh đê vẫn côn

cao hơn mực nước biển được gọi là sông trin (xem Hình 2.11) Sóng tran có liên hệ

mật thiết với sông leo vi khi sóng leo vượt qué định để sẽ sinh ra sóng trần, Dòng

"ước bám sit vào mái để và trin qua định để được gọi là đồng “tran xanh” hay côn

gọi là “thud tràn” Ngoài ra lượng tràn qua để còn được đồng góp bởi một lượng ước rơi từ trên xuống từ dòng bắn tóc do va chạm của sóng và mái dé và đối khi còn do tác dụng hỗ rg của giỏ tong bão, Lượng sóng trăn được lấy trung

bình tong một don vị thời gian gọi là lưu lượng sóng trên trung bình thời gian hay

cồn gọi là lượng trăn trưng bink g Lưu lượng tràn rung bình thường được lấy trên

một mết chiều dài dé và có đơn vị là m3/s/m hoặc I/vm (thực chất là lưu lượng tràntrung bình đơn vi) Do tính chất ngẫu nhiên của qué trình sóng tràn nên thời gian

tinh lưu lượng trung bình phải đủ dải Qua quan sắt người ta thấy rằng lượng tràn trung bình đạt đến giá tj ổn định qua khoảng thời gian của khoảng 1000

con sống Do tinh chất này nên đây là một tham kế quan trọng bậc

nhất đối với để biển và được dùng phổ biển nhất hiện nay Ngoài ra dé phục vụcho một số mục dich khắc như tính toán ôn định kết cấu người ta còn đưa ra kháiniệm lượng tran trên con sóng và lượng tran lớn nhất trên con sóng.

wh mm

Hình 2.11: Sóng tràn qua đình đề

Các tham số sóng:

Ngoài các đặc trưng kết cầu hình học công trình, các tham số sóng đặc biệt là tại chân để chính là điều kiện tải trọng quyết định đến tính chất của sóng trần qua đề

(xem bảng 2)

bị Thận vin Thạc sĩ

Một tham số đặc biệt là sự kết hợp giữ tinh chất của công trình và điều kiện

tải trong đó là chỉ số Iribaren hay còn gọi là chỉ số tương tự sóng đổ * Chỉ

số nibaren là thước đo độ đốc tương đối giữa mái đê so với song

Giá trị của © quyết định tính chất tương tác của sóng với công tinh (loại sóng vỡ

khác nhau) và do đó có ảnh hưởng đến tính chất của sóng trằn Trong nghiên cứusóng tran qua đê, hai dạng sóng vỡ sau đây là thường gặp (xem Hình 2.1 1b);

Nhày võ

Hình 2.11; Các dang sóng võ: nhảy vỡ và dâng vo

Sóng nhảy vỡ (4,„< 20) thường gặp khi mái đề tương đối thoải còn sông ding vỡ ý, > 20) xây ra khỉ mái để đốc (rong trường hợp này kết cầu sông hau như không bị phá vờ) Sóng nhảy vỡ cho tiêu hao năng lượng sóng lớn nhất và

vi vậy sống trần qua dé cũng giảm hơn so với trường hợp sóng ding vỡ,

28 Lin vin The sĩ

: Sóng tràn qua đê mái dốc:

Sau sự khởi xướng của Saville (1955), năm 1980 Owen dựa trên kết quả của 500 thí nghiệm mô hình với sóng ngẫu nhiên đã công bổ công thức xác định sóng

trần qua công tình mái nhẫn như sau:

Trong đó Tm à chu ky sng trung bình Oven (1980) chủ yếu dl str dụng mô hình mái đê nhẫn dạng đơn giản, chi một số ít thí nghiệm có cơ đê phía trước Các hệ số thực nghiệm a và b trong công thức (2.3) được tác giá lập cho các độ dốc mái để khác nhau như thống kê ở bảng 2.1

(Owen (1980) cũng đã xét đến ảnh hướng giảm sóng trần của độ nhám của mái

để thông qua hệ số chiết giảm Af.

Sau đó Owen (1980) đã dựa trên các thí nghiệm bổ xung để hiệu chỉnh lại các

hệ số a và b một lẫn nữa cho cả trường hợp sóng dén xiên góc ( #00), Xem Owen

(1980) vỀ chỉ tiết các giả tị của các hệ số ava b cho trường hợp này

2» Lin vin The sĩ

De Waal and Van der Meer (1992) cũng có nghiên cứu sóng trần qua mái nhẫn

không thắm tương tự như Owen (1980) tuy nhiên lượng sống trăn lạ được liên hệ thông qua mức độ sựthiểu hut độ cao của đình đề (Ru2%-Re)/Hs (mô hình dạng B);

Trong đỏ Ru2% la chiều cao sóng leo 2% (img với 2% con sống vượi mức này ở rên mới để không trăn) Có thể thấy rằng phạm vỉ ứng dụng của công thức trên

còn nhiều hạn chế như không xét đến ảnh hưởng của độ nhám mái dé, ảnh hướng

của cơ, và nhất là phải tỉnh sóng tràn thông qua sóng leo Ru2% Vi vậy sau này Van der Meer (1993) đã cải tiền công thức trên, biểu diễn sóng trim trực tiếp thông

qua độ lưu không tương đổi của định để Re/Hs (mô hình dang A), và sử dụng cả

các kết quả nghiên cứu của Owen (1980) và của F0hrboter và cộng sự (1989).

Ngoài ra, Van der Meer (1993) còn cho rằng sóng trin còn phụ thuộc vio tinh chấttương tắc của sóng với công trình thé hiện qua các kisóng vỡ khác nhau ở trênmái công trình (tức là giữa sóng sóng nhảy vỡ và dâng vỡ, xem Hình 2.11b) Tác,giả đã đề xuất công thức tính toán sóng tràn có thé ứng dung cho cả trường hợp đềcó cơ (phía biển) và mái để có độ nhầm,

Không đừng lại ở đó các nghiên cứu của Van der Meer (1993) sau này vẫn

được tiếp tục phát triển hoàn thiện hơn (xem Van der Meer và Janssen, 1995), Ở

“TAW (2002), bộ công thức tính toán sóng trăn qua dé đã khá hoàn chỉnh với phạm

vi ứng dung rộng rải cho da dạng các loại kết cầu hình học dé và có xét đến nhiều

yếu tổ ảnh hưởng khác nhau.

30 Lain win The

“Trong đó &,, được tinh theo các công thức (2.1) va (2.2) với chu ky phổ đặc trưng,

‘m-1.0 $" là giá trị phân giới giữa sóng vỡ và không vỡ Các hệ số chiết giảm 7

sẽ được xé đến theo bằng sau

Loại vậ liệu (cầu kiện) mái kỳ

‘BE tông nhựa Asphalt, b tông, cấu kiện BT nhẫn, cô, 1CácAsphalt

“Cấu kiện BT liên kết ngang, Cấu kiện có cỏ mọc 095

Cac cấu kiện đặc biệt: Basalt, Basalton, Hydroblock, | 09

Haringman, Fixstone, mảng Armorflex

Lessinische và Vilvoordse, cấu kiện độ nhám nhỏ 085

Ki đã đô thâm nhập nhựa m

Mẫu giảm sóng loại nhỏ chiếm 1/25 bê mặt kè Toss

Mau giảm sóng loại nhỏ chiếm 1/9 bề mặt kề os

sấu kiện kề cao thấp chiếm 14 diện tích vi chênh cao 09

lớn hơn Wem

Cấu kiện Tse (Việt nam) 085.09

"Đã lát khan, đã xây chít vữa theo họa tiết 085.09

Kệ đã đô một lớp 07Kế đã đô ha lớp 055

“Trong trường hợp mát dé là phức hợp thì độ đốc mái dé sẽ được lấy theo giá tị “quy đổi như sau (Hình 2.12)

Hình 2.12: Xác định độ đốc mái đê quy đổi trong trường hợp mái phức hợp

(cổ cơ ngoài (heo TAW, 2002)

at Tận win The

Do Ru2s chưa biết trước nên độ dốc mái đê quy đổi tana trong trường hợp có cơ ngoài phải xác định thông qua tính lặp Khi Rụ2% > Re thi có th lấy Ru2s

= Re để tinh tana trong công thức trên.

Hình 2.13 cho thấy các số iệu tổng hợp cùng với đường hỗi quy sóng trần qua để với nhiều dạng kết cu hình học mái và điều kiện sóng khác nhau (TAW, 2002)

2 Lain win The

ing dâng vỡ (không bị vỡ)

“Hình 2.13: Số liệu sóng tràn với kết cầu hình học đê và điều kiện sóng khác,nhau (TAW, 2002)

"ĐỂ cho mục dich sơ sinh Bảng 2.2 tôm tắt các thông số chủ yêu của một số nghiên

cứu về sóng tràn qua để mãi đốc,

Bảng 2.2: Nghiên cứu sóng tran qua dé mái dốc.

By Lain vin The

Ghi chú

- Ge trong công thức Hebsgaard etal (1998) à b rộng phần đình để phía trước

tường đình (nếu cổ).

- HO" trong công thức Weggel (1976) và Ahrens (1977) là chiều cao sông nướcsâu quy đổi

- Ru2% trong công thức De Waal và Van der Meer (1992) và Sehiittrumpf(2001) la chiều cao sóng leo 2%.

“Các đặc trưng sóng tran theo con sóng:

3.3.4.1: Lượng tràn trên con sóng:

Ở các phần trước chúng ta đã đề cập đến các phương pháp xác định lưu lượng trần trung bình thi gian ding cho các mục dich thit kể, Trong tự nhiền sóng trăn

1à một quá trình không liên tục (gián đoạn) và mang tính ngẫu nhiêt cao, không

phải con sóng nào cũng tran qua để và với lưu lượng tràn rất khác nhau theo từng con song Do đó lưu lượng tran trung bình thời gian không thé đặc trưng diy đủ cho lượng nước tran theo một con sóng qua đề, Hình 2.14 là một vi dụ lấy từ kết quả

lệt rõ rệt giữa

lưu lượng tràn trung bình thời gian va lưu lượng tràn trong một con sóng đơn lẻ.nghiên cứu của Schttrumpf và Oumeraei (2005), minh họa sự khác.

Đây chính là lý do mà người ta đưa ra khái niệm lượng trin trên con sóng Lượng

trần tên con sóng được dùng trong tính toán ôn định kết cầu khi mà lưu lượng trần

trung bình thời gian không đem lại độ tin cậy cin thiết

Discharge a(t) [I(sm)]

4 5206)

Hình 2.14: Qué trình lưu lượng tran con sóng và lưu lượng trin trung bình

(Theo Schiittrumpf và Oumeraci, 2005)

M Lin vin The sĩ

TAW (2002) cho rằng lưu lượng tran theo con sóng tuân thủ luật phân bố thống kế Weibull với hệ số hình dang bằng 0.75 và hệ số t lệ ä phụ thuộc vào lim lượng trần rung bình thời gian và xác suất sing trần rên con sóng Him phân bổ xác suất

sống tran trên con sóng như sau:

a=) osat,posta

Trong dé PV là xácmà thể tích sóng trăn trên một con sóng V nhỏ hơn hoặc

bằng V (m3/m), q la lưu lượng tràn trung bình thời gian (m3/sim), Tm là chu kỳ sóng, Pov = NowN là xác suất sóng tràn trên con sóng, Nov là số con sóng trin, N là số con

xóng trong bão (N.Tm là thời gian bão hoặc là khoảng thời gian xem xét).

Po được xác định như sau, giả thiết rằng sóng leo tuân thủ phân bổ Rayleigh Các biểu thúc (2.10) đến (2.12) chính à cơ sở cho việc thiết kế máy xa sóng

dùng cho thí nghiệm hiện trường kiểm tra sức chịu tải của mái dé (Van der Meer,

2006) sẽ được đỀ cập đến ở một chuyên để nghiên cứu khác của

2.3.4.2: Dong chảy sóng trần trên đỉnh đê:

Ngoài lưu lượng trấn qua để, hế độ đồng chảy sóng trần rên đĩnh đề và mái phía trong cũng là vẫn đề dang được quan tâm nghiên cứu hiện nay Dòng chủy

sóng tràn có thể gây xói lỡ và làm mắt 6n định dinh đề và mái phía trong nếu như.

các kết cầu này không được bảo vệ thích hợp Do vậy tính chất của đòng chảy nay

as Lin vin The sĩ

có ý nghĩa quan trọng trong việc tính toán thiết kế và kiểm tra sức chịu tải của đềchịu sống trần

FPO see) pce)

Hình 2.15, Sơ đồ tinh toán chế độ dong chảy (vin tbe, độ sâu) sóng tràn trên định

44 và mái phía trong (Schittrumpf và Oumeraci, 2005)

Schattrumpf (xem Schittrumpf, 2001 và Schittrumpf và Oumeraci, 2005) đã

tiến hành tỉ nghiệm mô hình sóng trần trong máng sông với để với nhiễu độ dốc mái trong và ngoài khác nhau Thi nghiệm đã được thiết kế sao để vận tố và độ sâu

đông chảy sóng trăn trên đình đê và mái phía trong có thể được đo đạc một cách chỉtiết, Dựa trên những kết quả của thí nghiệm này kết hợp với các phân tích lý thuyết

‘Schiittrumpf vi Oumeraci (2005) đã đưa ra một hệ thống công thức bán kinh

nghiệm cho phép xác định độ sâu và vận tốc dòng chảy sóng tràn trên đỉnh đê vađọc theo mái trong (xem Hình 2.15).

Tuần và các cộng sự (2006) thấy ring việc sử dụng lưu lượng trần trung bình‘cho các mục đích tính toán én định và diễn biến hình thái là không phù hợp Vì vậy,

‘ya trên các quan sắt và đo đạc thực nghiệm sóng tràn các tác giả đã migu tả tínhchất gián đoạn và cường độ sóng tràn trên định dé theo phương pháp tương tự quátrình sóng trần (event-based approach) Theo đó quá trinh lưu lượng trin rên định

để được bigu diễn thông qua biểu đồ dạng tam giác (xem Hình 2.16)

6 Lin vin The sĩ

Hiinh 2.16: Quá trình lưu lượng và tinh chất gián đoạn của sóng trần trên định đề(Tuan và nnk, 2006)

Để đặc trưng cho tinh chit gián đoạn và cường độ sông trăn Tuần vi các cộng sự (2006) đã đưa ra một số khái niệm và thông số sng trần mới như : Lưu lượng trần trong bình túc thi god, thời gian trần tương đối Fed, độ lệnh sông trn, Các tham số này la hầm số của ee điều kiện biên thủy lực vi hình học mái đề phía biển

2.4: Thắm- Ôn định của đềlên khi có nước tràn qua:

1 : Tâm quan trọng tinh thắm qua dé biển khí có nước tràn qua:

‘Tham có một ÿ nghĩa rất lớn trong việc xây dựng và khai thác những công trình bir biển, thủy lợi Riêng đối với thấm qua đập dat (đê biển) lại cảng có ý nghĩa.

phương xốp, dé biển chịu tác dụng của cột nước và hình thành dòng thắm đi xuyên

quan trọng Để biển là một công tình chắn nước và làm bằng đập vật liaqua thin đập và nền gây những tác hai lớn và tin bin vững của công trình

Đặc biệt đối với những để biển lâm bằng vật liệu địa phương khỉ có nước trần

aqua đình dé vẫn đề bên vũng của dé lại cảng phải quan tâm Do đó trong thiết kế và

xây dựng để biển vẫn đỀ nghiên cửu dinh giá những đặc trmg cơ bản cia ding

thắm là một khâu quan trọng va khong thể thigu được

Mue dich nghiên cứu thắm qua để biển nhằm giải quyết những vẫn đề sau Xác định lưu lượng nước thắm qua hân để nén va bờ để đánh giá tổn thắt nước Trên cơ sở đó sẽ quyết định những hình thức chồng thắm cho thân đặp và nén

+ Xác định vị trí của đường bão hòa để bố trí vật liệu xây dựng thân đập và

đánh giá sự ôn định của mái dốc hạ lưu Việc xác định vị trí của đường bão hòa còn.