Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu áp dụng khối bảo vệ mái Stone - Block Nhật Bản cho bờ biển Việt Nam trường hợp bờ biển xã Hải Dương, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU = Đánh giá hiện trạng xói lở bờ bi khu vực nghiên cứu; - Giới thiệu các biện pháp bảo vệ bờ biển, đ xuất các phương án và lựa chọn giải pháp, công trình khu vực nghiễ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các sô liệu, kêt quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bô

trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Kim Dũng

LỜI CẢM ONLời đầu ti „ tác giả xin được gửi lời cảm ơn sâu

PHAM THANH HAL Cảm ơn thầy đã hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ

và lòng biết ơn chân thành tớithay giáo,

tận tình trong suốt quá trình tác giá học tập và hoàn thành luận văn

Téc giả cũng xin gửi lời cảm on đến các thầy cô trong khoa Thủy Văn và Tải nguyên nước, bộ môn Kỹ thuật sông và Quản lý tiên tai cũng như các thiy cô Khoa Ky thuật

Bờ biển đã hết ông giúp đỡ tác giả trong suốt thi gian học tập tai trường và trao dBi

những ý kiến khoa học quý báu để tác giá có thể boàn thành luận văn này

Chỗi cũng, tác gi xi gửi lời sảm om chân hành tối gia dinh bạn bề đã luôn động viên tie giả trong suốt quá tỉnh học tập và hoàn thành luận văn

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn luận văn có nhị

giã rt mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thy cô va các ban,

Xin trân rong cảm on!

Hà Nội, ngày tháng 07 năm 2016

Học viên

Nguyễn Kim Dũng

| MỤC LUC

LỜI CAM ĐOAN, series

LOT CẢM ƠN

MỠ Dav.

1 TÍNH CAP THIẾT CUA ĐÈ TAL.

3.MỤC TIÊU NGHIÊN CUU.

3 BOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

CHUONG 1: TONG QUAN VE DE, Ki: BIEN VA DIEU KIEN TỰ NHIÊNKKHU VỰC NGHIÊN CỮU « ««esesseeeerrrrrirrrrrrrrrrmrroosi'

1-1-TÔNG QUAN CHUNG VE NGHIÊN CỨU Dé, KÈ BI

1.1.1, Tổng quan chung về đề, kẻ biển 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu đê, ké biển ở Việt Nam và thé giới 4 1.2 DIEU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TE XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 9 1.2.1 Điều kiện địa hình 9

123 Điều kiện thủy, hải văn I9] 4

1.24, Điều kiện địa chất

1.3 KET LUẬN CHUONG

CHONG 2: CƠ CHE XÓI LO VÀ GIẢI PHAP BAO VE BO BANG KE

2.1 TINH HÌNH DIEN BIEN SAT LỞ VUNG BO BIEN HAI DUONG.

21.1 Giai đoạn trước lũ ih sử năm 1999 "

2.1.2 Giải đoạn sau lũ lịch sử 1999 đến 2002 9 2.1.3 Giải đoạn từ 2002 đến 2012 20 2.2 CƠ CHE NGUYÊN NHÂN XÓI LO BO BIỂN 28

2.1 Cơ chế xi lờ 23

2.2.2 Nguyên nhân gây xối lờ bờ

2.3 CÁC GIẢI PHAP BAO VỆ BO BIEN.

2.3.1 Các giải pháp kỹ thuật bảo vệ bở biển 252.3.2 Các dang công trình bảo vệ bở biển 3

24 KET LUẬN CHUONG

CHUONG 3: ĐÈ XUẤT PHƯƠNG AN CÔNG TRINH BẢO VE BO VÀ GIỚI

THIEU CÁU KIỆN KHOI STONE - BLOCl seceeeeeeeev3TÍ

3.1 Dif XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN 31

3.1.1 Phương én mặt bằng công tinh 1 313.1.2 Phuong án mặt bằng công trinh 2 34

3.2 PHAN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN eesse«eeeeeeeeeŸ7 3⁄4, GIẢI PHÁP KET CAU CÔNG TRÌNH sec 3.4 GIỚI THIỆU CAU KIEN KHÔI STONE ~ BLOCK [10].

3.5 KET LUAN CHUONG 3.

CHUONG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KE ÁP DUNG KHOI

STONE - BLOCK CHO ĐOẠN BO BIEN HAI DUONG.

4.1 TÍNH TOÁN CAC DIEU KIỆN BIEN THỊ

4.11 Tân suất thiết kế 494.1.2 Mực nước thiết kế 494.1.3 Xác định các tham số sóng nước sâu 49

4.1.4 Xác định các tham số thiết kế tại chân công trình 50

4.2 THIẾT KE MAT CAT NGANG CÔNG TRINI

4.2.1 Cao trình định

4.2.2 Xác định lớp bao vệ

43 TÍNH TOÁN ÔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH

4.31 Giới thiệu phần mềm GEO - SLOPE

4.3.2 Các chỉ iêu cơ lý của đất 154.34, Tinh toán ổn din công trinh 15

4.4 KET LUẬN CHƯƠNG 4.

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHY LỤC

DANH MỤC HÌNH VEHình! L: Một số công trình để biển ở Việt Nam và thể giới 9

Hình! 2: Hệ thống dim phá Tam Giang - Cầu Hai 10

Hình 2.1: Biển động bờ biển trước lũ năm 1999 18

Hình 2.2: Cin Cát và trạm Hai Đăng trước lũ 1999 9

Hình 2.3: Trạm Hai Đăng bị đổ do xi lỡ bi 20Hình 24: Đoạn xung yếu nhất đã bị xâm thực (thẳng 7/2012) a

Hình 2.5: Biển động bờ biển giai đoạn từ 2002 đến 2012 2

Hình 2.6: Sóng đánh tre tgp vào bờ gây mắt cát 24Hình 2.7: Mặt cất để biển kiểu tường đứng 26

Hình 2.8: Mặt eft d bign kiểu tường đứng có sin chống x6i cho than để 26

Hình 29: Hệ thống kẻ mỏ hàn 2

‘Hinh 2.10: Mặt bằng đê chắn sóng 27 Hình 2.11; Mặt cắt dé biển kiểu hop trên nghiêng dưới đứng 29 Hình 2.12: Mặt cắt dé biển kiểu hỗn hợp trên đứng dưới nghiêng 29

Hình 2.13: Mat cắt ngang ke mái nghiêng lựa chọn 2»Hình 3.1: Mặt bằng bổ trí công trình phương dn 1 3

Hình 3.2: Mat bằng bổ trí công tình phương án 2 35

Hình 3.3: Hệ thống công trình dự kiến xây dựng nhằm chống x6i lở bở 36

Hình 3.4: Tắm gia cố bờ biển va bở sông AL Hình 3.5: Kiểu vát nghiêng và kiểu tim phẳng của khôi STONE - BLOCK 4i Hình 3.6: Cách sip xếp heo kiểu liên két ming khéa trong và kiểu máng song song 42 3.7: Hình ảnh tấm vai đã được th công lắp đt 4

Hình 3.8: Hình ảnh vige không sử dụng và sử dụng tắm vai 43Hình 3.9: Hình ảnh công tinh đã được thi công 44Hình 3.10: Hình ảnh công trình sử dụng STONE-BLOCK cho công tinh trên sOng 45

Hình 4.1: Kết quả tinh toán truyền sóng cho mặt cắt 1 SI

Hình 4:2: Kết quả inh ton truyền sóng cho mặt cắt 2 32 Hình 4.3: Kết quả tinh toán truyền sóng cho mặt cắt 3 33 Hình 44: Kết quả inh toán truyền sóng cho mặt cắt 4 sỹ

Hình 45: Kết qui inh toán truyền sóng cho mặt cắt 5 55Hình 4.6: Kết quả tinh toán truyền sóng cho mặt cắt 6 56

Hình 41: Két quả nh toán truyền sóng cho mặt cắt 7 37

Tình 4.8: Kết quả tỉnh ton truyền sóng cho mặt cố

inh 4.9: Kết quả tính ton truyền sóng cho mặt cắt 9

Hình 4.10: Kết quả tính toán truyền sng cho mặt ct I0

Tình 4.11: Kết qu tính toán uy sống cho mặt cắt 11

Hình 4.12: Kết quả tinh toán truyền sóng cho mặt cắt 12

Tình 4.13: Chiết suất kết quả tra H, tại mặt cắt nguy hiểm nhất (MCI 1),

Hinh 4.14: Kích thước khối STONE - BLOCK.

Hình 4.14: Kết quả chạy GEO-SLOPE tại mặt cắt L

Tình 4.15: Kết quả chạy GEO-SLOPE tại mặt cắt 2

Hình 4.16: Kết quả chạy GEO-SLOPE tại mặt cắt 3

61ø

63

6976167

DANH MỤC BANG BIEUBang 3.1: Hệ thống công trình phương án Ì

Bang 3.2:HỆ thống công tình phương án 2

Bảng 3.3: Chi phi dự kiến đầu tư theo phương án 1 và phương án 2

Bang 4.1; Bảng tổng hợp kết quả tại các mặt cắt

Bang 4.2: Bảng tổng hợp kết quả tính toán tại điều kiện biên chỉ

Bảng 43: Bing xác định chỉ số Iribarren

Bảng 44; Bảng xác định các ích thước khối STONE ~ BLOCK (m)

Bảng 45: Khối lượng viên đá bảo vệ chân kẻ theo V

3234376364656810

MỞ ĐẦU

1 TÍNH €, CUA ĐÈ TÀI

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay thi bão, lũ lụt là mỗi hiểm họa tự nhiên phổ

bin, diễn biến ngày cảng nguy hiểm và phúc tạp gây ra hậu quả nghiệm trong cho con người Những năm gin đây hiện trợng bão, gidng, lốc, mưa đá ngày cảng nhiều với

cường độ mạnh trên diện rộng

Bi biển Thừa thiên Huế đoạn xã Hải Dương = thi xã Hương Tra (phía Bắc cửa Thuận An) và đoạn trị trắn Thuận An - huyện Phú Vang (phía Nam cửa Thuận An) vốn đã có.

hiện tượng bị xâm thực, xôi gây sat ở từ trước cơn lã lịch sử XI/1999 khá lâu Từ sau

lũ X1/1999 mức độ sạt lở bờ biển đoạn này rở nên nghiêm trọng hơn và gây tổn thấtnăng né, de doa đến tính mạng tài sin cia nhân dân cũng như mỗi trường sinh thi

trong vùng

“Trước tình hình đó, từ năm 2000, Ủy ban nhân dân tỉnh Thừa Thiên Huế đã giao cho

sử Giao thông vận tải, sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn nghiễn cứu tổng thể về

khu vực và đề xuất giải pháp chống xói lở bờ biển và chỉnh trị luồng tầu vào cảng 'Thuận An Cùng nghiên cứu về hiện tượng này đã có nhiều các nhà khoa học, nhà tư vấn thuộc Viện khoa học Thủy lợi, Bộ GTVT phối hợp và đề xuất giả pháp tổng thể Giai pháp tang để xut à xây dơng hộ thông công tinh ngăn et và chắn sông nhằm

chỉnh t luỗng thu vio cảng và chống xối ở bờ Do tổng mức đầu tư lớn nên

hệ thống công trình được phân ky đầu tư xây dựng 2 giai đoạn Đến nay đã hoàn thành giai đoạn lvới mục tiêu chính là khắc phục tinh hình xâm thục bờ biển dang dim ra

nghiêm tong tại đoạn tập trung đông dân cư thuộc xã Hai Dương và bước đầu ôn định

tuyến luỗng tàu qua cửa Thuận An, hiệu quả đã nhịn thấy rõ rệt

Tuy nhiên hiện nay đoạn bờ xã Hải Dương đoạn chưa được che chin dang xảy ra xổi

16 với tốc độ lớn Đoạn bờ xã Hải Dương bị xói lở phá hỏng nhiều đoạn đường bê tông

dai cát ngăn cách giữa dim phá và biên gây mắt

giao thông của , lâm mỏng,

định cuộc sống của dân cư sống tại khu vực lân cận.

“Trước tinh hình đó việc nghiên cứu các giải pháp gia cổ bảo vệ các đoạn bờ đê biễn

dang tiếp tụ bị xói lở theo các công nghệ tiến tiến và hiện đại cho bờ biển Việt Nam,

1a hết sức cấp thiết, nhằm mục đích én định đời sống và đảm bảo an toàn cho nhân dân.

trong vũng là rất cin thiết Vi vậy học viên đã lựa chọn lun văn: “Nghiên cứu ấp dung

khối bio vệ mái STONE-BLOCK Nhật Bản cho bờ biển Việt Nam ~ Trưởng hợp bờ

biển xã Hai Dương, thị xã Hương Trà, tỉnh Thửa Thiên Huế là rit cần thi

3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

= Đánh giá hiện trạng xói lở bờ bi khu vực nghiên cứu;

- Giới thiệu các biện pháp bảo vệ bờ biển, đ xuất các phương án và lựa chọn giải pháp,

công trình khu vực nghiễn cứu ;

- Nghiên cứu áp dụng khối bảo về mái STONE - BLOCK Nhật Bản cho bờ biển Việt

Nam - Trường hợp bờ biễn xã Hải Dương, thị xã Hương Trả, tỉnh Thừa Thiên Huế

3 DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN COU

- Đối tượng nghiên cứu: Tuyển và mặt cắt ké biển hợp lý nhất để đảm bảo để biển ôn

định nhất dưới tác dụng của sóng leo và của bão lũ.

- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực bờ biển xã Hải Dương thị xã Hương Trả, tinh ThừaThiên Hu

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trẻ thể giới

và trong nước, Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan đến khu vựcnghiên cứu,

- Phương pháp điều tra, phân tích, đánh giá xác định nguyên nhân.

- Phương pháp sử dụng phần mềm tinh toin sóng thit kể tại chân công tình SWAN

ID

NỘI DŨNG LUẬN VĂN

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, Luận văn gồm 4 chương chính như sau:

Chương 1: Tổng quan về đề, kế biển và điều kiện tự nhiên khu vục nghiên cứu

Chương 2: Cơ chế x6i lở và giải pháp bảo vệ be bằng kẻ.

Chương 3: DE xuất phương in công

STONE-BLOCK

bảo vệ bờ và giới thiệu cấu kiện khối

Chương 4: Tinh toán tết kế áp dụng khối STONE-BLOCK cho đoạn bờ biển xã Hii

Dương

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE ĐỀ, KE BIỂN VÀ DIEU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CUU

LL-TONG QUAN CHUNG VE NGHIÊN COU bE, KE BIEN

1.1.1 Tổng quan chung về đê, kẻ biển

LLL Nhiệm vụ và chúc năng của đã, kẻ biẫn

‘Dé biển là loại công trình chống ngập do thuỷ triều và nước dâng đối với khu dân cư,

1.1.1.2 Đặc điền của để biển Việt Nam [1]

“Trước tinh trang xối le, bồi tạ dang diễn ra trên đường bờ biển nước ta với

cường độ và tốc độ khác nhau, Va để dim bảo hiệu quả của các tuyển dé biển trongđiều ki kinh tế xã hội của nước ta hiện nay thi dé biển được xây dựng như công trìnhkiên cổ theo tuyến được tính toán trước căn cứ theo dự báo biển đổi của đường bờ để

để có thể phát huy hiệu quả cao nhất trong một chu kỳ nhất định.

'Bé biển có thể phải để cho trin nước; Với điều kiện tự nhiên khắc nghiệ, điều kiện kinh tế chưa cho phép va đặc biệt trong bối cảnh biển đổi khí hậu toàn cầu thi dé biển Việt Nam hiện nay va trong những năm tới nhiều khi phải để cho tràn nước Tuy

„ bở rồi tiến

nhiên, do đê bién là công trình đất, được xây dụng bằng vật liệu mém y

t yếu nên khí nước tràn qua đã gây ra những hư hỏng không nhỏ, có trường hợp đứt cả tuyển đê, Vấn đề

tân dụng được đất tai chỗ để xây dựng để biển Ngoài ra trong trường hợp edn thiết

ft ra là cin nghiên cứu kết ấu dé biển phù hợp để có

vẫn có thé cho nước chảy trin qua dé mà để vẫn ổn định

Dé biển là công trình có khối lượng đào đắp rất lớn: Dé biển nước ta có chiều dài rất

đều được xây dựng,lớn (tới 2700Km), có những nơi dip đến 2, 3 tuyển đề, đại đa

trên nin đt yếu vì thể mặt cắt đề biển cũng khá lớn, thường thì đ biển hiện nay có độ đốc mỗi phía biển m = 3 + 4,5: mãi phía đồng m = 2.3 + 4, do vậy khổi lượng đất sử dung để dip đê là rất lớn, không kánh tế để vận chuyển dit dp đề từ nơi khác đến vi

gặp nhiều bắt lợi như cự ly vận chuyển xa, đường xã khổ khăn, kinh phí lớn Vi vậy,

dùng đất tại chỗ để đắp đê biển là sự lựa chọn hợp lý và đúng đắn.

Đặc điểm địa chất nên để và đắt dip để biển: Theo các kết quả khảo sát nghiên cửu thi tuyển để biển nước ta nằm trên các dạng nền đất mm yếu Di đắp đê cũng la loại đắt

có ở nền dé gồm á sét, á cát, bùn sét, bùn á sét, bùn á cát với đường kính hạt thay đổi

trong khoảng từ 0,005 + 0.5mm, góc ma sit trong ọ = 3'44° + 28°30", lực dính ¢ = (0,028 + 0,195 Ke/cm°, Vấn đề dat ra khi edi tạo, ning cấp, xây mới hệ thông để biển

thểnước ta là phải nghiên cứu một in dụng

mà đê vẫn làm việc én định.

1.1.2 Tình hình nghiên cứu đê, kè biển ở Việt Nam và thé

Để biển và các hạng mục công trình phụ trợ khác hình thành nên một hệ thông công:

trình phòng chéng, bảo vệ vùng nội địa khỏi bị lũ lụt va thiên tai khác từ phía biển Vi

tính chất quan trong của nó mà công tác nghiên cấu thiết kế, xây dựng để biển ở trên

thé giới, đặc biệt là ở các quốc gia cổ biển, đã có một lich sử phát triển rit lâu đời Tuy

nhiên, ty thuộc vào các điều kiện tự nhiên và trình độ phát trig của mỗi quốc gia mà

sắc hệ thống đề biển đã được phát iển ở những mức độ khác nhau

1.1.2.1 Tink hình nghiên cửu dé, kè biển trên thể giới

6 các nước châu Âu phát triển như Hà Lan, Đức, Đan Mạch đê biên đã được xây

dựng rit kiên cổ nhằm chồng được lũ biển (triều cường kết hợp với nước dang) với tin

l biển truyền thống ở

da sống trần qua do vậy cao trình đỉnh đê rất cao, mặt

co mái ngoài và trong kết hợp làm.

cắt ngang để điển hình rất rộng, mái thoái,

đường giao thông dân sinh và bao đưỡng cứu hộ để

'Ở những năm gan đây, trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển ding hiện nay tư duy và phương pháp luận thiết kế đề biển ở các nước phát triển dang có sự biến

chuyển rõ rệt Giải pháp kết cấu, chức năng và điều kiện làm việc của đê biển được.

đưa ra xem xét một cách chính thể hơn theo quan điểm hệ thống, lợi dụng tổng hợp,bền vững và hài hoa với môi trưởng An toàn của dé biển đã được xem xét trong một

hệ thống chỉnh thể, trong đó nỗi bật lên hai nhân tổ ảnh hưởng chủ yếu: (i) Bản thân

t sấu của để và (ii) Điều kiện làm việc và tương tác giữa tải

trọng với công trình Các nỗ lực nhằm năng cao mức độ an toàn của dé biển đều tập

trùng vào cải thiện hai nhân 6 này

Vé cấu tạo hình học và kết cấu đê: Qua thực tiễn thiên tai bão lũ ở nhiều nước, đa số

48 biên không phải bị vỡ do cao trình đỉnh quá thấp (nước trin qua đ) Dê có thé vỡ

trước khi mực nước lũ đăng cao tới đỉnh do mái ké phía biển không đủ kiên cổ để chịu

ấp lực sóng và phổ biến hơn cả là định đề và mái phía trong bị hư hỏng nặng nỄ do

không chịu được một lượng sóng tràn đáng ké qua dé trong bão Như vậy, thay vì xây,

‘dung hoặc nâng cấp dé lên rit cao dé chống sóng tràn qua nhưng vẫn cé thể bi vỡ dẫn

tới thiệt hại khôn lường thi để cũng có thể xây dụng để chịu được sóng trăn qua để,

nhưng không thé bị vỡ, Tắt nhiên khi chấp nhận sống trần qua để cũng cổ nghĩa là

chấp nhận một số thệt hại nhất định ở vàng phía sau được đề bảo vệ, tuy nhiên so với

trường hợp vỡ dé thì thiệt hai trong trường hợp này là không đáng kể Đặc biệt là nếu.

như một khoảng không gian nhất định phía sau để được quy hoạch thành vũng đệm đachức năng thích nghỉ với điều kiện bị ngập ở một mức độ và tần suắt nhất định Bởivây dé chịu sóng trần hay để không thé phá hủy di gin được một mỗi quan tâm đặc

biệt và đã được đưa vào áp dụng trong quan diém thiết kế để biển hiện nay ở Châu Âu.

Dé đê có thé chịu được sóng tràn thi đính và mái phía trong dé cần được bảo vệ chống.

xi đủ tốc, Gia cổ chống x6i mái đề theo phương pháp truyền thống với đá lt hoặc cấu kiện bê tông được đánh giá là không bền vững và không thân thiện với môi trường Vì vây các giải pháp xanh, bin vũng và thin thiện hơn với môi trường đã và đang được

khám phá và dé biển với mái trong trồng cỏ đã được đánh giá là một trong những giải

pháp có tinh khả thi và bền vững nhất cho để chịu sóng tràn Quan did xây dựng đềmái cỏ chịu sóng tràn kết hợp với việc trồng rừng ngập mặn phía biển, và quy hoạch

tốt không gian dé và vùng đệm sau đề, công trình dé sẽ trở nên rất thân thiện với môi

trường sinh thấi, lý tưởng cho mục dich lợi đụng tổng hợp vùng bảo về ven biển Bên

cạnh các giải pháp về mặt kết cầu chẳng sóng trn thì cấu tạo hinh dang mặt cắt gang

4 đồng vai trồ quan trọng đối với để an toàn cao trong việc đảm bao ổn định đề, tăngcường khả năng chống x6i do đồng chây (sống trần, nước trăn), và đặc iệt là kiến tạo

không gian cho các mục đích lợi dụng tổng hợp của dé và vùng đệm phía sau đê [12]

Song song với gia cổ chống sóng tràn cho mái dé phía trong thì các giải pháp cho mái

kẻ pha biển cũng tắt quan trọng Hãng loạt các dạng kết cầu mái kẻ phía biển có Khả

năng ổn định trong điều kiện sóng lớn nhưng thân thiện với môi trường sinh thái đã

được nghiên cứu ấp dụng, Xu thé chung hiện nay các dạng cấu kiện khối phủ không liên kết có dang hình cột trụ đang được áp dụng rộng rãi cho mái kè Ưu điểm nổi bật

đã được chứng minh của dạng cầu kiện này là có hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao hơn so

véi các dạng kết cầu truyền thống khác như liên kết mảng hoặc tắm mỏng thể hiện qua

ce mặt như mức độ ôn định ao, tính năng bảo vệ linh động với biển dạng nỀn, dễ thi công vi bảo dưỡng, và Khả năng thân thiện tốt với môi trường

Vấn để thứ hai là về điều kiện lam việc và tương tác giữa ti trong với công trình Đây

chính là những giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động của tải trọng lên công trình,

đặc biệt là của sóng, Có thé phân chí các giải pháp này thành hai nhóm chính: (i) Tôn

tạo và giữ bai/thém trước dé; (ii) Giải pháp công trình nhằm giảm sóng hoặc cải thiện

diều kiện tương tác sóng và công trình Nhóm giải pháp thứ nhất, chủ yếu tập trungvào giảm thiểu các tác động của sóng trong điều kiện bình thường, có thé là các giảipháp mềm thân thiện với môi trường như nuôi dưỡng bãi (chồng xói giữ bãi dé, chân

đồ, trồng rồng ngập man (giảm sóng tang bồi lắng), hoc giải pháp cổng như áp đụng

hệ thống kè mo han, hoặc dé chắn sóng xa bờ dé giữ bãi Tuy vậy các giải pháp này không thể áp dụng rộng rãi ma còn phụ thuộc điều kiện cụ thể ở từng vùng Ở nhóm giải pháp thứ hai, các biện pháp công trình được áp dụng với mục đích giảm sóng trong bão từ xa hoặc cân sông bão trên bờ nhằm thay đổi tính chit trong te giữa song với công tinh theo hướng giảm tác động bắt lợi lên công trinh nhằm cải thiện điều

kiện làm việc, nâng cao mức độ an toàn của đề biễn.

Nhu vậy có thể thấy rằng trong những năm gần đây phương pháp luận thiết k

dựng dé biển trên thé giới đã có nhiều chuyển.

theo xu th chẳng dỡ với tải trong một cách mém déo vành động hơn, do đồ đem lại

a xây

én rõ rệt Dé biển đang được xây dựng

ự an toàn, bén vững và thân thiện hon với mồi trường, và đặc biệt là ó th lợi dụng

tổng hợp

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứ đê bién ở Việt Nam{ 1]

Việt Nam là một quốc gia nằm trong khu vực 6 bão tây bắc Thái Bình Dương với

đường ba biển dai, tỷ lệ giữa đường be biển so với diện tích lục địa là rất lớn Do vậy

hệ thing để biển của nước ta cũng đã được hình think từ rất sớm, là minh chứng cho

cquá trình chống chọi với thiên nhiên không ngừng của người Việt Nam Hệ thống để

i trú và phát tiễn qua nhiều thé hệ với ật liệu chủ yêu là

a di lấy ti chỗ do người dia phương tự đấp bằng phương pháp thủ công

nước ta đã được đầu tư khôi phục và

Được sự quan tâm của nha nước hệ t

in thông qua các dự án PAM 4617, OXFAM, EC, CARE, ADB và

các chương trình để biển quốc gia, tuy nhiên các tuyến dé biển nhìn chung vẫn còn

ng đi

năng cấp nh

thấp và nhỏ Bé biễn miễn bắc thuộc loại lồn nhất cả nước tập trung chủ yếu ở các tỉnh

Hải Phòng, Thái Binh và Nam Định, Một số tuyển đ biển đã được nâng cắp hiện nay

có cao trình đình phổ biển ở mức + 5,5 m (kể cả tường đình) Mặt đê được bê tông hóa

một phần, nhưng chủ yếu vẫn là đê dat, sinh lầy trong mùa mưa bão và dé bị xói mặt Mặc dầu có lịch sử lâu đời về xây dựng dé biển nhưng phương pháp luận và cơ sở khoa học cho thiết kế để biển ở nước ta còn lạc hậu, chưa bất kịp với những tiến bộ

Khoa học kỹ thuật trén thể giới Bên cạnh đó phương pháp và công nghệ thi công đểbiển còn chim tiễn bộ, it cơ giới hóa Gần đây trong khuôn khổ các để tải thuộc

*Chươn ig trình khoa học công nghệ phục vụ xây dựng đê biển và công trình thủy lợi

(Giai đoạn I từ Quảng Ninh đến Quảng Nam) thực hiện năm

vùng cửa sông ven bi

2008 - 2009, các tiến bộ mới trong kỹ thuật thiết kế và xây dựng để biển ở trên th giới

đã được nghiên cứu áp dụng với điều kiện cụ thể của nước ta Trong đó đặc biệt là khái niệm sóng trần lin đầu tiên được xem xét à một tải trọng quan trong nhất trong tinh toán thiết kể để biển và đã được đưa vào Hướng dẫn thiết kế đ biển mới thay cho tiêu chuẩn ngành 14TCN-130-2002 Trong phạm vi dé tai nhánh.

mặt cất ngang đề biển hợp lý với từng loại dé và phù hợp với điều kiện từng vùng từ

"Nghiên cứu, đề xuất

Quảng Ninh đến Quảng Nam”, các thí nghiệm sóng tràn qua đê biển trên mô hình vật

lý máng sóng ở Trường Dai học Thủy Lợi đã chúng tô việc áp dụng các phương pháp

tính toán sóng tràn tiên tiến đang được áp dụng phổ biến hiện nay trên thé giới cho

điều kiện ở Việt Nam là hoàn toàn phù hợp Bé tải này cũng đã đỀ xuất được phương pháp tính toán thiết kế cũng với các dang mặt cắt để biển đền hình phù hợp cho từng

vùng địa phương trong khu vực nghiên cứu.

Bên cạnh đó, ở Trường Đại học Thủy Lợi, lẫn đầu tiền một máy xã sóng đã được chế

tạo tại Việt Nam với mục tiêu thir nghiệm đánh giá khả năng chịu sóng trần của đề

biển nước ta, Trong thời gian qua, khoa Kỹ thuật biển đã thực hiện nhiều thí nghiệm.

kiêm tra độ bén của mái để biễn tại các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình và Nam Định Thí nghiệm đã thử nghiệm ở một số dang mặt cất ngang đê biển điển hình, đặc biệt là với

đê biển có mái trong trồng cỏ Kết quả thí nghiệm cho thấy một số loại có bản địa mọc trên dé biển ở nước ta (Nam Dinh) mặc đủ không được nuôi trồng chăm sóc nhưng

vẫn có sức kháng chống xói đến ngạc nhiên Sức kháng này tương đương với mái đê

phia đồng lát bê tông kết hợp trong cỏ Vetiver đã thí nghiệm ở Hai Phòng Tương tự

như các kết quả thí nghiệm hiện trường ở Hà Lan, vị ti xung yêu nhất vẫn là ở chân để

phía đồng nơi cổ sự chuyển tgp địa hình từ mái dốc sang phương ngang Gin đây việc nghiên cứu áp dụng một số công nghệ vật liệu mới như Consolid, kết cấu neo địa kỹ thuật, nhằm gia tăng ôn định của dé biển hiện có cũng đã được dé cập đến ở một số.

đề tải nghiên cứu cấp bộ và nhà nước Mặc d vậy khái niệm để an toàn cao thân thiện

với môi trường vẫn còn khá mới mẻ ở nước ta và chưa có công trình nghiên cứu ap

dụng

"rong khuôn khổ luận văn, tác giả đề xuất hướng giải quyết xây dựng hệ thống kẻ biển theo hưởng an toàn và thân thiện với môi trường thể hiện qua việc lựa chọn thiết kế tiêu chuẩn sóng trần và gia cổ mái kè phía biễn bằng khối phú STONE - BLOCK.

c-Để biển Nhật Bản đ-Để biển Hà Lan

Tình!.L: Một số công trình để biển ở Việt Nam và thể giới

1.2 DIEU KIEN TỰ NHIÊN, KINH TE XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN COU 1.2.1 Điều kiện địa hình.

1.2.1.1 Hệ đầm phá Tam Giang = Cầu Hai 191

Hệ dim phá Tam Giang - Cầu Hai được hợp thành bởi các dim phá chỉnh là Tam Giang, Thủy Tú, An Truyền và Cầu Hai, có tổng chiều đài khoáng 67 km và tổng điện

tích khoảng 216 km2

Phá Tam Giang nằm ở phía Bắc (từ cửa sông © Lâu đến cửa Thuận An) với chiễu dài

sẵn 27km, chiều rộng trung bình khoảng 2 km, nơi rộng nhất 3,5km và noi hep nhất là

6km, Phá Tam Giang có điện tích S4km2, độ sâu trung bình gần 20m

Đầm Thủy Tú là đoạn từ cửa Thuận An đến cửa Hà Trung có chiều dài 24,0 km, chiều xông trung bình khoảng 1,0km, noi rộng nhất 2,6km, độ sâu trung bình khoảng 2.5m phía Bắc của đầm Thủy Tú có một vùng được mở rộng ra khoảng 5,5km, độ sâu

trung bình nhỏ, khoảng 1,0 1.2m,

Lam (An Truyền) Tổng điện tích của đầm Thúy Tú (kể cả dim Thanh Lam) khoảng

52km2

lên tích khoảng 16 km2 được gọi li dim Thanh

Đầm Câu Hai nằm ở phía Nam của hệ dim phá Chiểu đài nhất của dim theo hướng Tây Bắc - Đông Nam khoảng 16km, chiều ngang tir Ba Bạc đến Tuy Vân khoảng 6km, độ sâu trung bình của dim khoảng 1,4m Diện tích của dim Cầu Hai vào khoảng.

112 km2

Vực nước của hệ dim phi Tam Giang - Cầu Hai chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ

triều và lưu lượng nước sông từ các nguồn đỏ vẻ Hai chế độ thủy văn này đã kết hợp.

chặt chẽ với nhau, tác động lẫn nhau trong vực nước dé tạo nên môi trường nước của

hệ dim phá với những đặc điểm iêng của từng khu vực.

Hình1.2: Hệ thống dim phá Tam Giang - Cầu Hai

1.2.1.2 Đường bờ biển [9]

Dai cin cát ngăn cách hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai với biển nhiều năm bị xâm

thực và xéi lở nghiêm trọng ở 3 khu vực: ừ xã Hải Dương đến Thuận An; từ Thuận

An đến Hoà Duin và từ Hoà Duân

đến Phú Thuận

Bờ biển có côn cát chấn từ cửa Thuận

An đến lãng Hoi Duin tương đối

thắng và có hướng Tây Bắc - Đông

Nam, Dâi cit tong đoạn này, nơi

rong nhất đạt tới 850m (gần cầu

Thuận An) đến 80m (ở co Hod

Duan) Cao độ của cồn cất phía biển

dao động trong khoảng +1,7m đến

3.2m (hệ Lục dia), bi phía đầm có cao độ thắp hon.

Bờ biển vùng này trống trải không được che chắn Từ bờ mm 20: m đáy biển có độ

đốc 9-10%, kế đến có độ dbo 1,75-2,5% trong khoảng 100m, ra xa nữa diy n thay

đỗi đột ngột dốc và sâu

Trong thời gian gần đây, bở biển đang bị xâm thực nặng nề, dai cồn cát phía ngoài dằm phá Tam Giang - Cầu Hai đang trong thi ky bị đe doa phi hũ, iễu hiện rõ nết

như ở khu vực Hải Dương, bãi tắm Thuận An, phía Bắc Tư Hiển w,

Nhân tổ hình thái học của các cửa biễn ở khu vục thường xuyên có sự thay đổi, đ là

hiện tượng hoán vị của các của biển mà đặc biệt là 2 cặp cửa biển Thuận An - HoàDuân, Vinh Hiền - Tư Hi Quy luột đồng mở và hoán vị của các cửa biển đó chịu sự

chỉ phối của các yên tổ tự nhiên Nghiên cứu quá tình đóng mở cửa biển cho thấy:

“Các cửa biển thường được khai thông trong mia mưa bào lớn (mia mưa bão, lũ lụt

trùng với mia gi thịnh hành Đông Nam trong khu vực) tại khu vực edn cát bir yếu

nhất nơi bề rộng và chiễu cao cồn cát hẹp và hp

Cita biển bị lip tự nhiền lại chủ yéu xây ra vào mùa khô (mùa giỏ Đông Bắc thịnh hành trong khu vực), nhất là trong những năm không có mưa lớn, hiểm khi trùng hợp

với thời kỳ bão lũ.

“Của lạch cảng hep cảng nông cảng chóng bị lip cạn (Hai Dương, Vinh Hiền)

“Cảng có nhiều của sông cùng tôn tại và hoi động thi cảng diy nhanh tốc độ bồi lấp,

dling kin những cứa bién hep, nông và ở xa đồng chủ lưu

Hiện nay cửa biễn chính của phi Tam Giang - Cầu Hai là cửa Thuận An và cửa TưHiền Cửa biển Thuận An, rộng khoảng 350m, dọc theo đường tring sâu theo hướng

[NW (tr cửa ra biển), cao độ tự nhiên biến đổi với biên độ lớn, nơi sâu nhất dat -L4m

(ngay tại vị tí cửa, giãn 2 môm côn cát phía Bắc và phia Nam), nơi cạn nhất 2.5m,

Ngay trước cửa cồn cát, với cao độ tự nhiên không vượt quá -2,0m.

1.22 Điều kiện khí tượng [9]

Xét về vị trí địa lý, Thừa Thiên Huế là tinh cực Nam của miễn duyên hai Bắc Trung

bộ, nằm gọn trong phạm vi 15059°30"-16044°30" vĩ Bắc và thuộc vùng nội chí tuyển

nên thừa hưởng chế độ bức xạ phong phú, nền nhiệt độ cao, đặc trưng cho chế độ khí

hậu nhiệt đới gi6 mù nóng ẩm Mặt khác, do nằm ở trung đoạn Việt Nam, lại bị đầy

núi trung bình Bach Ma án ngỡ theo phương á vĩ tuyến ở phía Nam nên khí hậu Thừa

Thiên Hu mang đậm nét vùng chuyển tiếp khi hậu giữa hai miễn Nam - Bắc nước ta

Bén cạnh vị tí địa lý, các đặc điểm địa hình, đặc biệt là độ cao, hướng các day núi

chính, độ che phủ rừng cũng có vai trỏ rất quan trọng trong sự phân hỏa khí hậu theo

từng vùng, lãnh thổ cụ thé:

= Nhiệt độ: Nhiệt độ ấp vào mùa đông, cao về mùa hè và giảm dẫn từ đồng bằng lên miễn núi Mia lạnh chi tn tại ở miỄn núi, còn ở đồng bằng duyên hãi thỏi gian lạnh

không kéo dai, nhưng vẫn làm giảm nhiệt độ đáng kể Số ngay rét đậm không nhiều,

nhưng thi tiết âm u kéo dài tong thời kỳ lúa trổ vẫn là một rong những nguyên nhân

gây mắt mia vụ Đông Xuân.

~ Mưa: mùa mưa bắt đầu từ tháng IX và kết thúc vào thing XIL, Lượng mưa rong 4 thing mùa mưa chiếm khoảng hơn 70% lượng mưa cả năm, trong đỏ thing X thường:

là tháng có lượng mưa lớn nhất Lượng mưa năm lưu vực s

dao động trong khoảng 3400 4000mm, có năm trên 5000mm như năm 1973, 1996 và

1999 ở Nam Đông, đặc biệt năm 1980 ở Bạch Mã là 8664mm,

1g Trudi và vùng phụ cận

~ Độ ẩm: thuộc vào một trong số các vùng có độ ẩm tương đối cao nhất nước Độ ẩm

tương đối trung bình năm của không khí tăng theo độ cao địa hình và có giá tr từ 83 đến 87% tùy theo vùng Độ ấm tương đối trung bình của không khi cao nhất hang năm đạt tới 86 - 87% ở nữ cao trên 500m (A Lưới - Nam Đông - Bạch Mã), còn trên đồng

bằng duyên hai độ ẩm tương đổi rung binh năm của không khí chỉ đạt xip xi 83 «s4

Cc hiện tượng thời iết đáng chú ý khác

+ Gió, bio: Theo số liệu thẳng ké 116 năm (1884 - 2000) số cơn bão đỗ bộ vio Thừa

Thiên Huế trung bình là 0,84 cơnfnăm, trong đó một s6 năm không có bão, nhưng lại

có năm 3 - 4 cơn bao đồn dip Tin suất bị ảnh hưởng của bo trong các thẳng như sau:

35% thing IX, 289% tháng X, 18% tháng VIIL, 7% tháng VIL, 6% tháng XI 5% tháng

VI và 1% tháng V Bão thường gây gió mạnh, mưa lớn va nước ding Lượng mưa do

bão, áp thấp nhiệt đới gây ra (chiếm 80 - 40% lượng mưa năm),

+ Giỏ mùa Tây Nam khô nóng: bắt đầu xuất thie vào đầun vào cuối tháng I,

12

tháng IX ở đồng bằng duyên hii vùng g® đồi còn nơi cao trên 500m ít xây ra dạng thời

tiết đặc biệt nay Số ngày có gió mùa hé Tây Nam khô nóng trung bình hàng năm trênđồng bằng là 35 ngày, ở thung lũng Nam Đông tới 55 ngày Thời kỳ thịnh hảnh giỏ

n đồng bằng duyên hải rơi vào các tháng V - XIII với cực đại

+ Gió mia Đông Bắc: Hàng năm ở Thừa Thiên Huế trung bình chịu tác động 15 - 20

đợt gió mùa đông lạnh Đông Bắc, trong đó những đợt không khí lạnh mạnh có thể giảm nhiệt độ ở vũng núi xuống dưới 10°C gây rết đậm (rét hại), lâm ảnh hưởng hầu

hết địa bản tỉnh Thừa Thiên Huế Gió mùa Đông Bắc trăn vẻ theo đợt kéo dai từ 2 - 3

đến 10 - 12 ngày mỗi đợt và cách nhau từ 5-7 đến 10 15 ngày

+ Đông, ắc, mưa đá: dông hay xuất hiện khi không khí lạnh tin về, hay khi đãi hội tu

nhiệt đới ảnh hưởng đến hoặc gió mùa mùa hè Tây Nam khô nóng từ phía Tây thổi sang Trong cơn dông có th kèm theo gié mạnh, mưa rào đôi khi mưa đá Dông xuất

hiện từ tháng II đến tháng XI, nhưng tập trung nhất trong thời kỳ từ tháng IV đến

thing IX, hing năm trung bình cỏ 50-75 ngày đông Tháng V là thing có nhiều ngàyông nhất (10 12 ngày)

+ Sương mù, mưa phùn: Sương mù trên đồng bằng duyên hải chỉ 14 ngày, tại thung

lũng Nam Đông dat 24 ngày va vàng cao A Lưới là 70 ngày Thời kỳ xuất hiện sương

mù nhiều nhất trên đồng bằng vào thing 8 (4 5 ngày), ở A Lưới là tháng X (10 ngày); Mura phùn xuất hiện từ tháng XII đến tháng IV năm sau, đặc bigt trong các thing II -

111, Mỗi năm có 10-11 ngây mưa phn

Bang 1-1: Một số đặc trưng khi tượng tại tram quan trắc Hué [6]

Tháng1]nH|M|[N]|Vv |Vvi|vn|vm]wx|x|xi]xu

"Nhiệt độ không khí trung bình thắng và năm CC)

1.2.3 Điều kiện thũy, hải văn [9]

HG thống thuỷ văn ở Thừa Thiên Huế hết sức phức tạp và độc đảo Tinh phức tạp và độc đáo thể hiện ở chỗ hầu hết các con sông đan nổi vào nhau thành một mạng lưới ching chị: sông © Lâu - phá Tam Giang - sông Huong - sông Lợi Nông - sông Đại

Giang - sông Ha Tạ - sông Cổng Quan - sông Trudi - sông Nong - dam Cau Hai Tính

độc đáo của hệ thống thuỷ văn Thừa Thiên Huế còn thé hiện ở chỗ nơi hội tụ của hầu hết các con sông trước khi ra biển la một vực nước lớn, kéo dai gin 70km doe ba biễn,

cỏ diện tích lớn nhất Đông Nam A (trừ sông A Sắp chạy về phia Tây, và sông Bu

Lu chảy trực iếp a biển qua cửa Cảnh Dương)

Cửa biển Hai Dương - Thuận An và phá Tam Giang nằm trong ving chịu ảnh hưởng

tác động của giao động mức nước thiytrié

Thủy tiểu khu vực cửa Thuận An thuộc chế độ bản nhật triều

không lớn vào loại nhỏ nhất so với các khu vực khác trong toàn quốc):

(Biên độ triều

Thời kỹ tiểu cường 0,35 - 0.5m

Khi triều kém khoảng 0,15 - 025m

Hàng năm trong khu vực các sông đổ vào đầm phá thường có các mùa lũ sau

+ Lũ tiểu mãn: thường xuất hign vào cuối thing V và đầu tháng VI,

+ Lũ sớm: thường xuất hiện vào thing IX, tuy nhiên cũng có năm xuất hiện vào thing

VI, VI:

+ Lũ muộn: thường xuất hi i tháng XIT nhưng cường suất và biên độ nhỏ;

-+Lũ chính vụ: thường xuất hiện vào thời kỷ từ tháng X đến tháng XII

&t gây mưa lớn, kéo đài ngày,

"Đây là thời kỳ hoạt động mạnh của các hình thái thời

điện mưa rộng Lũ lớn nhất bảng năm thường xuất hiện vào thời kỳ này, đặc biệt làtháng X

“Trong những năm từ 1950 đến nay tại tinh Thừa Thiên Huế đã xảy ra những trận lũ

lớn vào các năm 1953, 1975, 1983, 1985, 1990 và đặc biệt các trận lũ mang tính lịch

sử như 10 tháng X, X1/ 1983 và lũ tháng XI, XII/1999 đã làm cho nhiễu nơi trong tỉnh.

"bị ngập sâu bình quân 1,5 + 4,0m

Lũ năm 1999, mực nước tại cửa Hoà Duân đạt 2,92m Theo số liệu điều tra vết lũ thì

tai khu vực cảng cao trình định lũ là 2,98, tại khu vực cửa bién Thuận An cao trình

81m,

đính lũ

Sống ở đây chủ yế là sóng do gi và có thể phân ra thành 2 mùa rõ rật

+ Mùa đông sóng thịnh hành là sóng do gió mùa Đông Bắc tạo ra

++ Mùa hè sóng thịnh hành la sóng do gi mùa Đông Nam tạ ra

Theo số liệu quan trắc 12/XI-I2/XII/1987 với trạm quan sát gần nhà đèn và vị trí thả

phao cách trạm 700m ở nơi có cao độ đáy - 6.0m cho thấy : sóng ở khu vực chỉ xuất hiện ở hưởng Đông Bắc, độ cao sóng quan trắc được chủ yếu từ 1,26 - 2.0m chiếm tin xuất 43,6% và cấp độ cao 0,7-1,25m chiếm 40% Trong thời kỳ này cũng xuất hiện sông ở cắp độ cao 2,01-3,0m (chiém tần suất 12.2%) Độ cao sóng lớn nhất quan trắc

được theo hướng Đông Bắc là 2,6m (trong thời kỳ ảnh hưởng của bão).

1.24 Điều kiện địa chất

Địa chất khu vực nghiên cứu có các lớp địa chất theo thứ tự từ trên xuống dưới như

sau: [9]

Lớp 1— Lớp cát hạt vừa màu xám vàng nhạt, xám sáng, kết cầu rời xốp.

CCt hạt vừa lẫn nhiễu cất hạt nhỏ màu xâm vàng nhạt, xâm sing phía trên mặt lớp phi

một lớp khoáng sản titan màu nâu đen dày 20em -: 30em Lớp này phía trên cắt hơi

ấm im vữa xốp xuống sâu cát bão hôn nước trạng thai nin chặt vữa

Lớp 2~ Sét pha nặng màu xám xanh đậm, xanh den, trang thái déo mém, kết cầu

em chặt

‘Sét pha nặng lẫn cát hạt nhỏ lớp có mau xám xanh đậm, xanh đen, xám nâu đậm trong tang có lẫn ít vỏ sò hến vỡ vụn, và mùn thực vật và xen kẹp các 6 cát hạt nhỏ lớp ở

1, ke :m chat

Lớp 3 - Cát hạt vừa lẫn bụi và cát hạt to màu xám gl

cát bão hòa nước trạng thái

trạng thai déo i lớp chặt hơn

hạt, nâu nhạt, xắm sing,

in chặt vừa

Lớp cất hạt vừa lẫn it bụi % cát hạt to, và v6 sò hn vỡ vụn lớp có miu xám ghỉ nhạt,

nâu nhạt, xám sáng, phía trên mặt lớp có màu xám nâu lẫn bụi sét nhưng cảng xuống.

sâu cất có miu ghi nhạt và xắm sing cất bão hỏa nước trang thái nin chat vừa

Lớp 4 - Lớp cát hat nh lẫn cát hạt mịn màu xám ghỉ nhạt, xám sáng trắng Cát bão hòa nước trạng thái nén chặt vừa đến chặt.

CCât hạt nhỏ lẫn cất vữa, hạt mịn vit võ sở hén vỡ vụn lớp có màu xám ghỉ nhạt, xắm sáng tring, cát bão hòa nước trạng thái nin chặt vừa đến chặt, lớp này càng xuống sâu.

hàm lượng cát hạt mịn tăng dần

1.3 KET LUẬN CHƯƠNG 1

"Thừa Thiên Huế là tinh ven biển thuộc Nam Trung Bộ cổ hệ thing đ sông, để bí

phong phú, hệ théng công trình giao thông, thủy lợi được xây dựng và đầu tr tu bỏ

hàng năm có thể đáp ứng co bản yêu cầu sử dụng hiện nay Chương 1 của luận văn tác

giá tập trùng nghiên cứu những yếu tổ về điều kiện tự nhiên, kinh tẾ xã hội của khu

vực nghiên cứu và giới thiệu tổng quan về công trình dé, kẻ đã được nghiên cứu áp

dụng trong và ngoải nước

'CHƯƠNG 2: CƠ CHẾ XÓI LỠ VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ BO BANG KE

LO VUNG BO BIEN HAI DUONG 2.1 TINH HÌNH DIEN BIEN SẠ

Cie giải đoạn diễn biển sat lỡ ving nghiên cứu [9]

2.11 Gì đoạn trước lũ lịch sử năm 1999

“Thời kỳ trước năm 1950 cửa Thuận An thông dim phá với biển có chiều rộng cửakhoảng 250-300m, cách vị trí hiện nay khoảng 500m vẻ phía Nam

Thời kỳ 1950-1965: Mom cắt bờ Nam được bai ty Lin dẫn sang phía Bắc Trong khi

đó mỏm cát phía Bắc lại bị xói lở din đến vị tri cửa như biện nay Đây là thời kỳ diễn

¡ tụ mạnh nhất.

ra qué trình x6i lỡ

-Thời kỳ 1965-1983: Mỏm cát phía Bắc trên chiễu dài 2km chủ yếu là xói lờ và mdmcát bờ Nam chủ yếu là bồi tụ

Thời kỳ 1983-1995 : Đoạn bờ Bắc vẫn tếp tục bị x6i lờ từ đầu mom cít sn thôn 2 xã

Hai Dương với tốc độ xói lở đạt tới 10-12m/năm, đồng thời lại xuất hiện một vùng được bai tụ từ thôn 2 đến thôn 3 xã Hai Dương, ốc độ bai đạt được chỗ rộng nhất là 13-15m/năm Bờ Nam vẫn tiếp tục được bồi tụ nhưng tốc độ yếu hơn thời kỳ 1950-

1965 Ở thôi kỹ này tốc độ bai tu bờ Nam đạt tối đa 6:Em năm và diện tích bội tụ chỉ đạt 25% diện tích bị xói bên bờ Bắc.

Qua các thời kỳ quan sắt trên cho thấy tai khu vực cửa Thuận An có bờ Bắc cửa chủ

yếu là xói lở trong lúc đó bờ Nam cửa chủ yếu là bồi tụ Sự xói lờ và bồi tụ tại đây

cũng diễn ra mạnh nhất vio thời kỳ 1950-1965 và 1983-1985.

NV NÿINHL V2 9NẠA.

Agia 9a ONQAG 9NÓ@

Hình 2.1: Biển động ba biển rước lũ năm 1999

18

2.1.2 Giai đoạn sau lũ lịch sử 1999 đến 2002

Sau lũ XI/1999 đoạn bờ biển xã Hải Dương có hiện tượng bị sat lở diễn ra hết sức.

phức tạp, đặc biệt là 2 thoi kỹ tháng 1/2000 và 1/2001 x6i lở bờ biển đã gây ra nhiều thiệt hại trự tiếp cho các hộ dân sống ở khu vực và khu vite xóm Dồn, xa Hải Dương Thời kỳ này khu dan cư xóm Đồn chỉ còn cách biển khoảng 15-20m, đổi cát từ xóm Đồn đến thấp hai đăng bị sat lo, cột hải đăng cita Thuận An cũng đã bị xôi làm sụp đổ.

“Theo số liệu thống kê cho thấy trong giai đoạn này biển

10m/năm

bờ trung bình khoảng

Hình 2.3: Trạm Hải Đăng bị dé do x6i lở bởi 2.1.3 Giai đoạn từ 2002 đến 2012

đoạn này ba biển xã Hải Dương, đoạn thôn 2 đã được bảo vệ hiện tượng bai tụ

Xây ra rõ rộ Doan bờ côn lại chưa được bảo vệ dài khoảng 1000m xảy ra hiện tượng

xói nghiêm trong, nhất là giai đoạn từ 2010 đến 2012.

Phía bờ Hai Dương Đường bờ theo đường đồng mức +2,0m, từ 2002 đến 2012 đã bị

{in sâu din vào bở trung bình khoảng 30m, chỗ lớn nhất đạt tới 30m, trong đó tốc độ

từ năm 2010 đến 2011 lã lớn và nghiêm trong Theo số liệu thống kê từ năm 2002 đến

2010 chiều rộng xói trung bình nằm trong khoảng 20 đến 30m, nhưng chỉ từ 2010 đến

2012 chiều rông xói trung bình đã lên tới 30m, biển lấn sát nhà dân và các công trình

công cộng,

20

(0% + SAIN 9NQ 9NQA6 dựH2

Minh 2.5: Biến động bở bién giai đoạn từ 2002 đến 2012.

2

3.2 CƠ CHẾ NGUYÊN NHÂN XÓI LO BO BIEN

2.2.1 Cơ chế xói lở

bế

n đường bờ theo cơ chế xéi bồi, xen kẽ nhưng chủ yéu là hiện tượng xối lỡ,

mắt cát hoặc không bằng bùn cát trên đoạn đường bở nên gây ra hiện tượng biển lần

Phía bờ Hải Dương bờ biển chủ yếu là x6 lở, cất bị vận el ra xã bở tạo (là một

‘yéu tố hình thành bãi cát ngầm 2 bên cửa biển Xói lở thường điễn ra theo các cơ chế

sau

+ Xéi do bj moi hằng chân va sụt xuống:

Hiện tượng này thường xây ra vào các thời kỳ sóng tác dụng xiên góc hoặc dòng lũtrong sông ra di đọc sit theo bờ Hải Dương gây đồng ven mạnh đào thông rảnh sất

chân bờ làm cho khối cát trên bờ sập xuống.

Hiện tượng này côn có thể xảy ra ở thời kỳ sóng vuông góc với bờ nhưng ở xảy ra ở

mực nước thắp, sóng vỗ trực diện vào bi tạo ra hiện tượng moi hãng bở cát

+ X6i do bị phá hủy bé mặt của dai cát

6 thời kỳ mực nước cao, sông kèm theo gió mạnh đánh vào đính bở phá hoại mặt bis

kếo theo cát và vận chuyển di theo phương ngang và dọc bờ

2.2.2 Nguyên nhân gây xói lỡ bir

2.2.2.1 Nguyên nhân thường xuyên

Do sóng đánh trực tiếp vào bờ, nhất là sóng trong mùa Đông Bắc thường kết hop với

bao, lũ, triều cường, mye nước ding cao, vớ địa chất cất có tinh chất rời rac không cótính kết dính, cát bị bảo mon mang ra ngoài Gây ra hiện tượng mắt cát, gây xói lở bo.2.2.2.2 Nguyên nhân không thường xuyên

Do đồng chảy dọc do lũ từ trong sông r ra các rãnh xói đọc theo bờ gây sập bờ,

cát, gây xói lờ bờ, cụ thể xem các hình dưới đây:

Hình 2.6: Sóng đánh trực tiếp vào bờ gây mắt cát

23 CÁC GIẢI PHÁP BAO VỆ BO BIE

2.3.1 Các giải pháp kỹ thuật bảo vệ bờ biển

Hiện nay có nhiều giải pháp công nghệ bảo vệ và phòng chống xôi Io bở biển như: để biển, kẻ lt mái, tường chấn sóng, kẻ mồ bản, đề chin sóng xa bờ, Các công trnh đã

xây dựng rit phong phú, da dang cả hình thức kết cầu và vật liệu xây dựng Có thể giớithiệu một cách tổng quát như sau:

~ Phương pháp bảo vệ tinh: Sử dụng các dạng công trình để trực tiếp bảo vệ bờ và giữ

ắc Các công trình trực tiếp chồng lại ác động môi trường Các loại công trinh thuộc

phương pháp bảo vệ tinh như: Đề, kè

= Phương pháp bảo vệ động: Là phương pháp sử đụng các công trình để điều chính sựcân bằng bùn cát, sử dụng các công nh để chủ động tiều tan năng lượng sóng, git

bãi gây bôi, Các loại công trình thuộc phương pháp bảo vệ động như: Dé chắn sóng,

kẻ mô hin, để thuỷ khí, đ nỗi

~ Phương pháp hỗn hợp: Sử dụng kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên để có thể

đạt hiệu qua tốt nhất

= Ngoài ra còn có thé phân chỉa thành 2 loại công tinh cứng và công tinh mềm,

Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng vẻ kỹ thuật xây dựng, thi công, những ứng.cdụng khoa học và công nghệ vật liệu mới Các công trình bảo vệ bờ bi rất phong phú

và đa dang về cả hình thức kết cấu và vật liệu xây dựng Căn cứ vào các yêu tổ về vị

trí xây dựng, ditu kiện dia hình, địa chất chế độ thủy hii văn, mức độ quan trọng,

hoàn cảnh và thời điểm xây dựng để lựa chọn giải pháp công nghệ áp dụng phủ hop.2.3.2 Các dạng công trình bảo vệ bờ

2.3.2.1 Để hiển kiểu tưởng đứng

Là công trình thực hiện được cả hai chức năng là bảo vệ bờ và ngăn chặn nước mặn.

xâm nhập (bảo vệ trực tiếp) Đề biên thông dụng nhất là dé mái nghiêng, tuy nhiên với

.để biển ving nước sâu, người ta thường dùng dé thành đứng, với vùng nước vừa có thé

đăng đề hỗn hợp (phần trên đạn thành đồng, phần đưới dạng mãi nghiễng)

kiểu tường đứng.

“ E1 Banca aMình 2.8: Mat cắt để biển kiểu tường đứng có sân chồng xói cho thân đê

2.3.2.2 Dạng kẻ mồ han

Là công trình đặt hướng vuông góc với bờ (chính xác hơn là vuông góc với hướng

đỏng chảy ven) nhằm làm giảm vận tốc dòng chảy ven bờ, giữ cát, ngăn không cho bãi

bị xói môn Kích thước kẻ mỏ hin phụ thuộc chủ yếu vào vận tốc ding chảy ven, độ

th giữa các kè

dốc bãi biển, xu thé bào mòn bãi biển và khoảng c;

Hình 29: Hệ thống kè mỏ hàn 2.3.23 Dé chấn sáng

Là công trình dé cổ hưởng song song với tuyén công trinh trong bờ (dling hơn là vuông góc với hướng sóng tác dụng chính) nhằm làm giảm năng lượng sóng trước khi sông đánh vio bờ biễn Kích thước để chin sóng phụ thuộc vào chế độ sóng quy mô

kết cfu, địa hình khu vực xây dựng công trình và yêu cầu về các thông số sóng,

~ Trồng cây chin sóng: Giảm năng lượng sóng, chống x6i bãi

- Các công trình hướng đòng: Tạo sự cân bằng bùn cắt

= Các tuyến để dự phòng: Chia ô ngân cách từng vùng, thường dùng với các vùng đặc

biệt nguy hiểm

~ Bồi dip bờ biển nhân tạo: Dùng các phương tiện để mang bùn cát từ nơi khác đến bỗi đắp cho vũng cin tôn too.

2.3.25 Dé biển dạng ke in mái

Làm nhiệm vụ bảo vệ mái đất chống lại sự x6i mòn, sat lở đắt dưới tác động của đồng

chiy, song và môi trường ven biển Mái kẻ thường có độ dốc m= 2:5, lớp ngoài cùng1a vật liệu bảo vệ như đá, b tông,

= Ke đá lát khan; Mái ke được gia cường bằng đá hộc xếp khan, Loại kết cầu gia eb này là biện pháp đơn giản, dễ thi công, có khả năng tận dụng vật liệu địa phương

Nhung có nhược điểm thường chỉ dùng ở vũng có bãi, tie động sống gió không lớn và

thường xuyên phải tụ bổ do mái kẻ dễ bị phá hồng

- Kế da xây: Tương tự như ke lát khan nhưng các viên đã được xây thành khối Loai

kết cấu gia có này có ưu điểm như mái kè lát khan nhưng tính ổn định của lớp gia có tang cao hơn, Nhược điểm của loại ké này là hay bị nứt do lún không đều trên mái kẻ

gây nên những lỗ hồng, sóng đánh qua lỗ hỏng và moi vật liệu bên trong thân để làm.

tăng nhanh độ sut lớ của mi

in hoặc dé tại chỗ Loại kè

Kè bê tông: Mái kè được làm bằng các tắm bê tông đúc

này có khả năng bền vững và tổn tại lâu dai hơn hẳn so với kẻ đá Thường sử dụng ở

những nơi xung yêu (các tác động của sing, gid, dòng chảy mạnh) Nhược diễm cialoại kẻ này là giá thành thường cao, thi công phức tạp hơn Hiện tượng hư hỏng chủ

yếu do các tm bê tông bi nứt, lún không đều tạo ra các khe hở Kim vật liệu bên trong

bị mot ra ngoài gây hư hing công tinh, ĐỂ khắc phục hiện tượng đó, ngày nay người

ta thường thay thé các tắm bê tông phẳng bằng các khối bê tông phức hình, vừa đảm

bảo bảo vệ mái đê vừa làm giảm năng lượng sóng

Hình 2.12: Mặt cắt đề biển kiểu hỗn hợp trên đứng dưới nghiêng

Giải pháp công trình được lựa chọn: Từ các điều kiện trên và để phủ hợp với hệ thống các công trình kề đã được xây dựng trong khu vực, lựa chọn mặt cất ngang kè là dạng

kề đã đỗ má nghiêng, có mặt cắt ngang sơ bộ như sau:

` =

T ret

3.4 KET LUẬN CHUONG 2

Chương 2 của luận vin đã nêu ra được chỉ tt tinh hình diễn bién x6i lở bờ biển qua

các thời kỷ, các nguyên nhân dẫn đếnsối lở bờ của khu vực nghiên cứu

Tác giá dua ra được các dang công trình bảo vệ bờ biển như đẻ kẻ, để chắn sóng, kỳ

mỏ hàn, kè lát mái Qua phân tích, nghiên cứu luận văn đã chọn được giải pháp công.

trình chống xi lở bờ biển khu vục nghiên cứu là xây dựng hệ thống ke liễn bờ dạng

kè đá đồ mái nghiêng,

'CHƯƠNG 3: DE XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH BAO VỆ BO VÀ GIỚI THIỆU CẤU KIỆN KHOI STONE - BLOCK

3.1 DE XUẤT CÁC PHƯƠNG AN

Với các diễn biển đang diễn ra tại khu vực cửa biển Hải Dương, vấn dé đặt ra là phải

"nghiên cứu giải pháp nhằm:

+ Dam bảo an toàn tính mạng người dân và dai đất xã Hải Dương trước mắt và lâu dài;

+ Tạo đường bờ ổn định: Đi chỉnh, khôi phục đường ba (ở vị trí trước là 1999) vàgiữ ôn định đường bờ biển mới tạo ra;

+ Che chắn sóng tác động trực tiếp vào bờ, giảm tác động gây xói;

+ Hướng đồng chảy ven bờ đ xa ving ven bi tự nhiên (đồng đọc do sóng và ding lũtrong sông ta);

+ Thu gom và giữ bản cát rồi ong giới hạn hình thành đường bir mỗi:

+ Giảm tác động dòng chảy ven bở ác động trực tiếp vào bờ tự nhiền

Đỉnh hướng này đã được xắc định xuyên suốt trong nhiều nghiên cứu và đề xuất nhiều

phương án xử lý được dé xuất nhưng đều hội tụ là xây đựng hệ thống công trình vừa

kết hợp bao vệ chống xói lở bờ biển và đảm bảo ôn định ludng tau giao thông thủy qua

sửa Hải Dương,

Dé đáp ứng được các chức năng, nhiệm vụ trên dé xuất các phương án mặt bằng công.

trình như sau

3.1.1 Phương án mặt bằng công trình 1

Bé trí hệ thong ké chữ T dọc theo đoạn bờ đang bị xói lở: (hình 3.1)

Phin cảnh chữ T được bổ trí song song với bờ với mục dich để tạo đường bờ mới và

đồng thời có chức năng giảm sóng tác động vào bờ (nguyên nhân chính gây xói lở),

giữ bin cát không bị mang di xa bờ, cánh chữ T được dat ở vị có cao độ đầy tựnhiên khoảng -2,5m hiện ti, cách bi hiện tại khoảng 100m, vị tí thẳng với mép kẻ đá

xa bờ (Một trong những nguyên nhân gây xôi lỡ bờ, gốc kẻ được chôn sâu vào nơi

đường bờ ôn định có cao độ tự nhiên =2,0m.