Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu giải pháp công trình đảm bảo an toàn cho đê biển tỉnh Nam Định chịu tác động của triều cường và gió bão cấp 10

LOI CAM ONLuận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thủy với dé tài “Nghiên cứu giải pháp công trình đảm bảo an toàn cho đê biển tỉnh Nam Định chịu tác động của triểu cường và gi

LOI CAM ON

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thủy với dé tài “Nghiên

cứu giải pháp công trình đảm bảo an toàn cho đê biển tỉnh Nam Định chịu tác

động của triểu cường và gió bão cấp 10” được hoàn thành với sự giúp đỡ của Quý

thay cô giáo trong khoa Công trình thủy, phòng Đào tạo đại học và Sau đại học,

bộ môn Thủy công cùng các đồng nghiệp và bạn bè.

Xin chân thành cảm on Quy thay cô, đồng nghiệp và bạn vè đã giúp dé, tạo điêu kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Chiến đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện dé tác giả phan đấu

hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ tác giả về

mọi mặt trong suốt thời gian vừa qua.

Tuy đã có những có gang nỗ lực phan dau rất nhiều, nhưng do thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong Quý thay cô, dong nghiệp và bạn bè góp ý xây dựng dé tác giả có thể tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện dé tài

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2014

Tác giả

Đoàn Thị Loan

LỜI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là đỀ ti nghiên cứu do chính tôi thực hiện Các

«qua, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bổ trong bắt kỳ công

trình nào khác.

“Tác giả luận văn

Đoàn Thị Loan

MỤC LỤC

MG ĐẦU «eeseerririiirirrrrrrrrrrarrrrararsrerr

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mặc dich của đ ti 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4, Cích tgp cận và phương pháp nghiên cứu 2

CHUONG 1: TONG QUAN VE HE THONG ĐÊ BIEN NAM ĐỊNH VÀ

CÁC YÊU CAU CẢI TẠO, NANG CAP DE

1.1 Tổng quan về hệ thông để biển Nam Định

1.2, Ảnh hưởng của các iều kiện Kh tượng, thủy văn, hi văn đến an toàn của để biển tỉnh Nam Định 6

1.2.1 Ảnh hưởng của bão 6

1222 Ảnh hưởng của sống 6 1.23 Ảnh hưởng của mực nước triều 7 1.3 Đánh giá thực trang an toàn đểbiển Nam Định 10 1.3.1 Tổng quái te rạng an toàn dé bién Nam Định 0

1.3.2, Hiện trang tuyến dé Giao Thủy "

1.33 Hiện trạng tuyển đề Hải Hậu R 1.3.4 Hiện trang tuyển dé biển Nghĩa Hưng 3

1.4 Các yêu cầu ci tạo nâng cấp đê biển tinh Nam Định 4

1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 16

CHUONG 2: NGHIEN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH

NANG CAP Dé BIEN TINH NAM ĐỊNH

21 Bi kiện khí tượng, thủy văn, hải văn khu vực ven biễn Nam Định 0 2.1.1 Các trạm khí tượng thuỷ văn 0

2.1.2 Các đặc trưng khí hậu 7

2.1.3, Đặc điểm thuỷ văn - thuỷ lực vùng biển Nam Dinh 2

2.2 Tiêu chuẩn thiết kế đ biển 24

2.2.1 Xác định cấp để 24

2.22, Xác định tn suit tht kế 24

2.23, Tuổi tho công trình 24 3.23 Tri số gia ting độ cao an toàn 25

3.3 ĐỀ xuất giải pháp công trinh để nâng cấp để biển tinh Nam Định 25

23.1 Hiện trang một số mat cit điễn hình để bién Nam Định 25

2.32 Xác định các chỉ tiêu thiết kế 25

3.4 Phân tích, lựa chọn giải pháp công tình hợp lý 32

2.4.1, Để Giao Thủy: Đoạn Đồng Hiệu từ Km 30+600 đến Km 31+161 dai 570m32

2.4.2, Hải Hậu: Đoạn Gót Tring từ K27+120 đến K27+900 dài 849,5 m 33

2.4.3 Nghĩa Hưng: Đoạn Tây Nam Điễn từ K 16+613 đến K184 217 dài 1.604 m36

2.5 Kết luận chương 2 38CHUONG 3: AP DUNG CHO DỰ AN NANG CAP MỘT DOAN ĐÊ BI

GIAO THỦY, NAM ĐỊNH

3.1 M6 tả hiện trang hệ thống dé biển Giao Thủy 39

3.2 Các tài liệu thiết kế, cái tạo nâng cắp dé biển Giao Thủy, Nam Định 4

kiện tự nhiên, 4B 3.2.2 Điều kiện dân sinh, kinh tế 46

3.3 Đề xuất các phương án công trình nâng cấp đê biển Giao Thủy, Nam Định 47

34 Tinh toán các kích thước cơ bản của mặt cất đề theo các phương n 48 3⁄41 Tin toán các ích thước cơ bản của mặt cắt để theo phương án I: Bip để

lên cao tinh +4.6m ri im tung chin sóng ti cao tinh 45.1 m 48

34.2 Tinh toán các ích thước cơ bản mt ct theo Phương án 2: Bip tôn cao để

từ cao tinh +3.9m lên cao trình +5 1m, 56 34.3 Tinh tod kích thước cơ bản của một cất theo phương in 3 58 3.5 Tinh toán ổn định cho mái dé phía đồng 66

3.5.1, Giới thiệu về phần mềm Geoslope V.6 sử dụng để tính ổn cho công trình 66

3.52 Các trường hợp tính toán 69 3.5.3 Các số liệu tính toán T0

3.5.4 Kết quả tính ôn định mái đề phía đồng theo phần mềm Goo - Slope/W V.670

3 6 Phân tch lựa chọn phương án phủ hợp, m

37: Kế luận chương 3 T3

KẾT LUẬN - 74

DANH MỤC TÀI LIEU THAM KHAO

DANH MỤC CÁC HÌNH VEHình 1.1 Ban đồ phân bổ dé biển tỉnh Nam Định

Hình 1.2 Cấu kiện bị sóng đánh trôi dạt trên mái đề, kẻ.

Hình L.3 Mực nước trgu thip gió và dòng ven phá hoi chân để, kẻ

Hình L4 Tác động của sóng lim lún mái đề

inh 1.5 Mãi để bị đánh sập bóc hết cầu kiện và khoết hết đắt đã

Hình 1.6 Mãi kẻ hur hỏng tử cao tình (+2,90) lên mặt để

Hình 1.7 Phần đá tt khan mặt đ bị sóng đánh hư bỏng,

Hình 1.8 Sóng trầm qua để và hạ hấp cao tình đ tạo lỗ vỡ

Hình L.9 Sóng trin qua và gây vỡ đề Táo Khoai ~ Hai Hậu

Hình 1.10 Sóng trùm qua gây sat lở dé từ trong đồng.

Hình 1.11, Mặt cắt điễn hình từ Km 0 đến Km 44300

Hình 1.12 Mặt cắt điển hình từ K6+763 đến Km 14+125

inh đoạn đề Đồng Hiệu

Hình 22 Mặt cất diễn hình đoạn để Got Tring

'Hình 2.3 Mặt cắt điển hình đoạn đê Tây Nam Điển

Hình 3.1 Khu vục Giao Thủy ~ Nam Dinh

Hình 2.1 Mặt cắt di

Hình 3.2 Một số dang kết cấu tường định phổ biển

Hình 3.3 Tường đính đặt mặt ngoài phía biển.

Hình 34.Tường định đặt cuỗi mặt để (phía đồng)

Hình 3.5 Mat cắt ngang đoạn đê Đồng Hiệu theo phương án 1

Hình 3.6 Mặt cit ngang đoạn đề Đồng Hiệu theo phương én 2

Hình 3.7 Mặt cắt ngang đoạn đề Đồng Hiệu theo phương án 3

Hình 3 & Khối trượt cung trồn

Hình 3.9.80 đồ phương pháp phân mảnh tỉnh trượt cung tron

50

50 56 58

68 68

DANH M YC CÁC BANG BIEU

Bảng 2.1 Lượng mưa lớn nhất tại Nam Định theo P% mũa mưa lũ 8

Bảng 22 Lượng mưa vụ chiêm xuân ứng với tin suất P8SY% như sau 18

Bang 2.3 Thống kế lượng mưa các tháng trong năm từ 2005 + 2011 19 Bảng 244 Độ ẳm trung bình các thing trong nim 20 Bảng 25, Nhiệt độ trung bình các thing trong năm 21 Bảng 26 Số giờ nắng các thing trong năm từ 2005 + 2011 (giờ) 21 Bảng 2.7, Mực nước thiết kế tại các mặt et 26 Bảng 28, Bảng tham số sóng tiết k ti chân công tinh 2 Bảng 29 Tham số sóng tính toán thiết kế 2

Bảng 2.10 Bảng tinh toán tham số sóng thiết kế ti chân công tinh 30Bảng 2.11 Cao tình định đ thiết kế 3

Bảng 3.1 : Đặc điểm thổ nhường vùng ven biển Giao Thủy 4

Bảng 32 Lượng phù sa đoạn hạ lưu sông Hồng và sông Ninh Cơ 44Bảng 33 Một số gd tỉ trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp dt lớp 1.2 45Bảng 34 Một số giá trung bình các chỉ tiêu cơ I lap đắt 34 46

Bảng 35.Céc chỉ tiêu cơ lý ác lớp it tinh để 10 Bảng 3.6 Khối lượng và giá tị dựtoán xây lắp cho Im dài đề Đẳng Hiệu 72

MO DAU

1 Tính cấp thiết của để tài

Trong những năm gin đây với sự phát triển kinh tế, xã hội, hu cầu đảm bio

an ninh quốc phòng của cả nước, cùng với chiến lược vươn ra biển để khai thác

một cách hiệu quả hon ving biển nước ta, ngày càng có nhiễu hoạt động xã hi

kinh tế và quốc phòng trên phạm vi toàn vùng biển, Điều đó làm tăng rất nhiêu

khả năng thiệt hại do các thiên tai thi tiết Wy ra tai vùng biển và vùng ven biển Việt Nam, Vấn để này có thể được xem xé trên hai mặt Thứ nhất là các hoạt

động kinh tế xã hội tại vùng biển và ven biển đã gây ra những thay đổi về môitrường tự nhiền theo hướng bit loi và im gia tang thiên ti và thiệt hại của thiên

tai Việc xây dựng các công trình ven bở biển đã ngăn cản đồng vận chuyền bùn

cất tự nhiên dọc bờ, gây rabbi lắp ti các luỗng thu và xó lở ở tại nhiễu nơi Các

hồ chứa nước được xây dựng tại thượng nguồn các con sông cũng ngăn dòng vận chuyển bùn cất ra biể „ làm tình hình x6i lở bờ biển ngày càng trở nên nghiêm.

trọng Ở rất nh Ju khu vục, rừng ngập mặn và rừng phòng hộ ven bién đã bị tin

phá dé lấy đất cho các ao dim nuôi hải sản, Các rừng ngập mặn và rừng phòng hộ

bj mắt không những gây ra những biển đổi v8 môi trường sinh thi theo hướng có

hai, mà còn giúp cho sóng lớn đánh thẳng vio dé biển, gây vỡ đề biển và ngập lụt

“Thứ hai là các hoạt động kín lễ xã hội rên biển và vùng ven biển đã tạo nên sự

tập trang tất cao về các công trình xây đụng và ài sản có giá trị cao cũng như din

cư ở vùng ven biển Điều này cũng làm gia tăng mức độ thiệt hại một khi thiên tai

thời tiết xây ra Sóng lớn, nước dâng kết hợp với triều cường đã làm vỡ để ta

nhiều vị tí, gây thiệt hại về kinh tế xã hội hàng ngàn tỷ đồng.

Bão mạnh thường kém theo nước dâng bão Trong trường hợp nước ding

bão xây ra đồng thời với triều cường, mực nước cao giúp sóng đánh trực tiếp vào

để biển, tràn qua dé gây xói lở và có thể vỡ đề, gây ngập lụt trên điện rộng và thiệt

hai rit lớn cho vùng ven biển

Hiện trang hệ thống dé biển mới chỉ thiết kế để chống được triều cường vàbão từ cấp 9 trở xuống Nhưng nhiều đoạn cũng chưa đáp ứng cả tiêu chuẩn tối

thiêu này, Trong điều kiện biến đổi khí hậu bão lũ cảng khắc nghiệt hơn, yêu cần

của hệ thống để biển trong thời kỳ mới là phải chẳng chịu được rường hợp cótriều cường và bão lớn hơn cắp 9

2 Mục đích của đề tài

Lựa chọn các giải pháp công trình để nâng cấp đê bién của tinh Nam Định đảm bảo an toàn khi có triều cường kết hợp với gió bão cấp 10 Ki nghị áp dụng

cho nâng cắp đ bién Giao Thủy, Nam Định

3, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu các giải pháp công trình đảm bảo cho an.

toàn dé biển Nam Định chịu tác động của triều cường và gió bão cấp 10

Pham vi nghiên cứu: Đối với đề biển Nam Định và áp dụng cho đề biển Giao Thủy, Nam Dịnh.

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thống kê kế thừa chọn lọc

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tinh toán

Lựa chọn giải pháp công trinh hợp lý

Ap dung cho công trình thực tẾ, phân tích, đánh giá kết quả

5 Kết quả đạt được

Đánh giá tng quan về hệ thông đê biển của tinh Nam Định, những tôn tại

va yêu cầu cả tạo, nâng cấp.

"Để xuất giải pháp công trình chung để cdi tạo, nâng cắp hệ thống đê biển tinh Nam Định

‘Tinh toán áp dụng cụ thể cho để biển Giao Thủy Đã đề xuất được giảipháp công trình, tinh toán kích thước và đánh giá én định của đê được nâng cấp

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE HỆ THONG Dé BIEN NAM ĐỊNH VÀ CÁC YÊU CAU

CẢI TẠO, NANG CAP DE1.1 Tổng quan về hệ thống để biển Nam Định

Nam Định là tinh đồng bằng ven biển Bắc bộ Tuyển để biển Nam Địnhđược hình thành cách đây khoảng 300 năm trên nén đắt bởi tụ phù sa của hệ thống.sông Hồng, chạy doc theo tuyển bờ biễn tinh Nam Định từ cửa Ba Lạt (sông

Hồng) đến cửa Bay có tổng chiéu dài 91.810 mét bảo vệ cho các huyện : Giao.

“hủy, Hai Hậu, Nghĩa Hưng và 6 xã phía ta sông Ninh Cơ của huyện Trực Ninh

Ving ảnh hưởng trự tiếp của tuyến đề biển Nam Định gồm 35 xã ven biển có36.087 ha đất tự nhiên (trong đó có 22.214 ha đắt canh tác) và tính mạng, tài sảncủa 334.845 người dân sống trong khu vực thuộc 3 huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu và

Nghĩa Hưng là các huyện nằm trong vùng quy hoạch trọng điểm về kinh tế nông

nghiệp và kinh tế biển của tỉnh Nam Định,

Được nối liền với tuyến để sông của 2 dòng sông lớn : Sông Hồng ở phía

bắc (đầu tuyển) và sông Day ở phía nam (cuỗi tuyển), lại bị phân cắt tại các vùng.cửa sông Sở và sông Ninh Cơ, do vừa trực tiếp chịu ảnh hưởng của thuỷ ti, gió -

bão từbiển Đông vừa chịu ảnh hưởng dng chảy lũ đổ vào biển Đông của các sông ngồi nội địa nên những năm vừa qua tuyến bờ bién Nam Định diễn biến phức tạp,

vùng giữa tuyén trụ diện với biển thuộc khu vực cubi huyện Giao Thuỷ và gần hết

khu vực huyện Hải Hậu, khu vực đông nam huyện Nghĩa Hưng tinh trạng biển tiến bãi thoái gây xói lở nghiêm trong ảnh hưởng đến tuyén đề, nhiều khu vục biển đã

ăn sâu vào đất liền phá vỡ đê, nhắn chim làng mạc, đồng ruộng (như khu vực tir

Hải Lý đến Hải Triểu huyện Hải Hậu) gây nên thiệt hại lớn cho nhân dân trongvùng Dac biệt nguy hiểm khi gặp bão lớn trực ếp đổ bộ kết hợp triều cường tuyển

đê biển Nam Định thường xảy ra các sự cố vỡ đê, sat, trượt gây nhiễu thiệt hai tính

mạng, tài sản của nhân dân trong khu vực,

Hệ thống dé biển tinh Nam Định được chia làm 3 tuyến bởi 4 cửa sông.ngăn cich : Của Ba Lạt (sông Hồng) cứa Hà Lan (sông Sd) cửa Ninh Cơ (sông

Ninh Co) và của Bay (sông Đây)

“Tổng chiễu di toàn hệ thống để biển Nam Định là 91.2 km, bao gồm

“Tuyển để biển Giao Thủy : Xuất phát từ cổng Mắc Giang thuộc cửa Ba

Lạt đến công Đồng Hiệu thuộc cửa sông Sd dài 32,162 km.

“Tuyển dé biển Hải Hậu : Xuất phát từ cống Phúc Hải thuộc cửa sông SOđến công Phú Lễ thuộc cửa Ninh Cơ dai 33,323 km

Nghĩa Hưng : Xu:

Tuyển ái phit từ bến đồ Nghĩa Binh của sông

cổng Ngọc Lâm thuộc cửa sông Diy dai 26,325 km.

Cả 3 tuyển đều có phần trực diện với biển và phần không trực diện với

) Và được én đề hữubiển (nằm ở khu vục cia sông và khu bã

Sông Hồng, dé tả hữu sông Sỏ, dé tả hữu sông Ninh Cơ và dé tả hữu sông Day tạo.

thành một bệ thống dé khép kin, bảo vệ vùng trọng điểm kinh tế

biển tỉnh Nam Định

hội vùng ven

Dé biển Nam Định chạy theo 2 hưởng: dé Giao Thủy chạy theo hướng Bắc

Nam và Dông Bắc -Tả Nam, dé Hải Hậu và Nghĩa Hưng chạy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam Vì vậy đê chịu ảnh hưởng của cả gió mùa Đông Bắc và Đông Nam ở các thời điểm khác nhau của năm:

Bờ biển Nam Định kéo đà ti cửa sông Hồng đến của sông Đây là một di bở biển

phẳng ia hin thềm lục địa tương đội đơn giản với cíc dạng ch tụ én châu tổ, thoái

dẫn rb a khi Nhn chung, bãi biển tinh Nam Định hep va hấp không có vt cân che

chắn (trừ 2 bãi bồi Cồn Lu, Cén Ngạn của huyện Giao Thuỷ; Cồn Xanh, Con Mờ của huyện Nghĩa Hưng) Chiều rộng bãi trung bình từ 100 + 150 m có nơi không có bãi biển,

biến tế sx chân để (Hai Lý, Hai Tiểu ) Cao độ trang bình (0,00 + 0,50, cá biệt

cô nơi cao trình bãi dưới (-1,50),

Hình 1.1, Bán đồ phân bổ đê biển inh Nam Định

“Tuyển cây chắn sóng ngoài bãi: Trừ 2 khu vực Cồn Ngạn, Cồn Xanh dọc

tuyển dé biển đã được trồng các loại cây chắn sóng, cản gió như cây st, vet, phi

lao th nay tỉ lệ sống, mật độ cây và độ che phủ ngân cin gid, cát còn rit

thấp, chưa có tác dụng chống x6i Io, giữ đắt cát dưới chân đê

'Các hoạt động khai hoang lin biển, thuỷ lợi, khai thác sa khoáng, vật liệudựng, vật liệu làm muối, chặt phá rừng ngập mặn, nuôi trồng thuỷ hải sin

«didn a6 khá nhiều noi, mang tinh chất phổ biến có thé gây ra xối lở nghiêm trong

Xói lờ bờ biển din rat phố biển ộ ra nhiều hậu quả ở mức độ khác nhau Khu vực bờ biển Nam Định có thể chia thảnh 4 đoạn với tính chất xói, bỗi Khác nhan

Đoạn từ của Ba Lạt đến cửa Hạ Lan nằm trong khu vục bồi tụ

Đoạn 2 từ cửa Hạ Lan đến Cồn Tròn nằm trong khu vực xói lở

Đoạn 3 từ Con Tròn đến cửa Lach Giang tương đối ôn định.

oan 4 từ Cửa Lach Giang đến Cửa Đây nằm trong khu vực bồi tự

Anh hướng của các điều kiện khí tượng, thủ

của đề biển tỉnh Nam Định.

văn, hai văn đến an toàn.

Vùng ven biển tinh Nam Định nằm trong khu vục khí hậu nhiệt đối gió

mùa, chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu và chế độ thuỷ văn vùng thuỷ tiểu venbiển Vịnh Bắc Bộ Cúc yếu tổ khi tượng về gió ~ bão và chế độ thuỷ văn - huỷ

triều - nước dang - sóng bién Vịnh Bắc Bộ có ảnh hưởng rắt lớn đến tuyến đê

kề bờ biển tinh Nam Dinh

1.2.1 Ảnh hướng của bão.

Hiện nay do yêu cầu về mặt kỳ thuật phải phù hợp với sự phát triển củakinh tẾ đất nước nên đa số các hình thức gia cổ đều không có khả năng chống

được bão cấp 10 và trên cấp 10 Vì vậy bão tàn phá, làm hư hỏng hệ thống đê biển cing mạnh mẽ

Hầu hết các đoạn để bị phá hong là trực điện với biển chịu tác động trựctiếp của sóng lớn Thực tế qua các trận bão năm 2005 - 2007 cho thấy, những.đoạn đ trực tếp in, mát phít biễn được bio vệ bằng dé hộc lt khan, đã xây từ

cao trình 43,50 trở lê (tr cao trình +3,50 trở xuống bảo vệ bằng cầu kiện b tông

do trước đây không đủ kính phi đầu tơ) là không đảm bảo ổn định bền vũng: bão

số 7 năm 2005 sóng lớn đã làm hư hỏng nặng, hoặc phá huỹ phần đã át khan, đáxây từ cao tỉnh +3,50 trở lên, dẫn đến vỡ để biển Nam Định (Những đoạn mái để

phía biển được bảo vệ toàn bộ bằng các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn có đủ chiều dày, trọng lượng phù hợp thì không bị phá hoại trong bão).

1.2.2 Ảnh hướng của sống

Sống được hình thành khi gió thổi tên mặt nước và năng lượng gió được

chuyển hoá thành năng lượng sóng Sóng là một trong những yếu tổ có tác động

mạnh đến bar biển và các công ình ven biển Khi sóng chuyển động tối bờ biển

nó bị vỡ và giải phông năng lượng tạo thành các xoáy khuấy động bùn cát, làm

hat bùn cát nỗi lơ lừng trong nước và bị dòng nước chảy cuốn trôi Năng lượng

sóng càng lớn thì càng có nhiều bùn cát bị vận chuyển

1.2.3 Ảnh hưởng của mực nước triều

«a Trường hợp mực nước triễu thấp

Trong trường hợp mức nước triều thấp với các loại vật liệu khác nhau,hướng gió khác nhau, độ sâu bai khác nhau, Trường hợp xấu nhất hướng gió

vuông góc với b

1.00) 42 bị phá hoại ở phía chân kẻ Lưu lượng tran qua dé phá để từ phía sau

"không đáng kể Qua quan sit thực tế cơ chế phá hoại đê được thể hiện như sau:

kiện bê tong phẳng không có m6 giảm sóng và độ su i<

[Ap lực sống tác động vào mái đề một phần sóng cuộn xuống chân đê moicất và các vật liệu nhẹ ra biển kết quả chân kè bị xói bào mon các vật liệu nhẹ bịcuốn trôi ra ngoài Các vật liệu này chưa kip trôi di đã bị các cơn sóng tiếp theo

cuốn đập trở lại và các vật liệu này tác động lên mái dé gây hư hỏng và bào mòn

mái đẻ Quan sát trong thời gian dài nhận thấy các viên đá bị lan trên mái sau mộtthời gian các viên đá sắc cạnh trở thành các viên cuội tròn Các viên cu

trôi dạt thành đồng tai các khu vực cuối dé hay tại các tường ngăn

này bị

Hình 1.2 Cấu kiện bị sóng đánh tồi dạ trên mái đề, kẻ

Phần tác động sóng thứ 2 tạo thành sóng leo, Do mái dé dai và không có vật

cân các cơn sóng leo rit cao lên mái dé và rút xuống tạo áp lực âm Các đợt sống

khác nhau dot trước chưa rút khỏi mát thi đợt sau đã ap vào giữa 2 đợt sóng trên

có hướng vận chuyển trấi ngược khi gặp nhau gây xung đột tạo thành vùng sóng

cuộn giữa khu vực mái tạo thành vùng xung lực moi các viên vật liệu trong mái

ra và ghy hư hông mái đề Trong trường hợp mực nước thấp mái đ kẻ thường bị

hư hong nặng từ cao trình (42.00) trở xuống Bãi bị thoái mạnh chân khay bị hư

Hình 1.4 Tác động của sóng làm lún _ Hình 1.5 Mái dé bị đánh sập bóc hết cầu.

.b Trường hợp mực nước triéu trung bình

Trong trường hợp mức nước triều trung bình tin suất thiết kế 5%: ứng với

mực nước tại Văn Lý (+2.29) với các loại vật liệu khác nhau, hướng gió khác

nhau, độ sâu bãi khắc nhau Trường hợp xấu nhất hưởng gió vuông góc với

cấu kiện bê tông phẳng không có mỗ giảm sóng và độ sâu bãi < (-1.00) đề kè bị

phí hoại mạnh ở phía chân và định, Lưu lượng trần qua để phá để từ phía sau rấtlớn vượt chi tiêu cho phép 10 Us trong trường hợp bão có gió cắp 9 cép 10 trở lênnếu mặt dé, mái phía đồng không được gia cố tốt sẽ bị xói mặt và mái đê phía

đồng Trên tit cả tuyển dé Nam Định gặp trường hợp này nhiều đoạn đề sẽ bị phá hong từ phía trong đồng gây sập và vỡ đề Các khu vực trong điểm bãi thấp khả

lớn Ngược hi với các trường hợp trên khu vực chân để tương đối

Hình 1.6, Mãi kè hư hỏng từ cao trình (+2.90) lên mặt đề

€ Trường hợp mực nước triéu cao

Khi gặp mực nước triều cao tác động phần da lát khan bị hur hỏng toàn bộđoạn đê phía dưới dip bằng đắt thịt sự hư hỏng đờ hơn những đoạn dé đắp bằng

at cất ngoài bọc dit thị

Hình 1.7 Phần da lát khan mặt để bị sóng đánh hư hông

"ước trần qua dé gây sạt đề tir phía trong đồng dẫn đến vỡ đề:

Khi phần lát khan bị hư hỏng gặp triều cao, nước tràn qua đê gây xói mòn và

hạ thấp cao trình đê, Hiện tượng này rt phố biển và diễn ra rên nhiều đoạn đề

Pha hoại mái dé phía đồng:

Nhiều trường hợp sóng tràn qua mặt dé do chưa kip phí hoại kẻ phía rước các

‘con sóng phá hoại dé từ phía sau Hiện tượng nay xảy ra hầu hết trên các tuyến đê

"Đánh giá thực trạng an toàn đê

1 Tổng quát thực trạng an toàn dê biển Nam Định

“Các đoạn đê vùng cửa sông: Tổng chiều dài : 30,628 mét Thân dé chủ.yếu được dip bằng đắt thịt, đất thịt pha cát, quy mô đề nhỏ, thấp phía ngoài sông

có bãi bồi, cao trình mặt bãi thấp (từ 0,00) + (+0,80), có 1 số diện tích đã đượctrồng rừng ngập mặn, khi thuỷ triều lên hầu hết bãi bị ngập sâu nước khi gặp bãolớn do có bãi bai và rừng ngập mặn và để tuyển ngoài nên đã hạn chế chiều cao

sống và nước dâng cao ảnh hưởng dén thân đệ.

“Các đoạn trực điện với biển : Tổng chiều đài 61.192 mứt Thin để chủ yêuAuge đắp bằng đất thịt pha cát, mặt cắt ngang một số

bị sat lở thường xuyên tại các đoạn không có kè lát mái bảo vệ Bãi biển ngoài đê

đoạn nhỏ, cao trình đình thấp và

thấp và hẹp do bị x6i man, khi thuỷ tiểu xuống chiều rộng bãi trung bình 100 +

150 mét nhiều đoạn không còn bãi, biển tin sắt chin dé (Hải Lý, Hải Triều, HảiChính) Khi thuỷ triều lên bãi bị ngập sâu, sóng và dong chảy ven bờ thường xuyên

tắc động trụ tiếp vào để gây xói, sat lờ mái nghiêm trọng nhất là khi bão vào hoặc những đợt gió mia Đông bắc về sóng lớn vỗ vào thân dé kè lát mái

hiếp tuyển để đặc n dé Hai Hậu và đoạn cuối tuyển đề

lên trạng cổng đưới để : Tổng số toàn tuyến để biển Nam Dinh có 43 sống đưới đề làm nhiệm vụ tiêu tự chảy cho toàn bộ diện tích 3 huyện ven biển của tinh Nam Định

Nhìn chung các cổng dưới đê đại bộ phận đã được xây dựng lại, một sốsống còn sử dụng tốt đáp ứng yêu cầu tiêu: một số cổng khi thực hiện dự án Nangcấp tuyến dé biển đã được xây dựng lai; một số cống đã bị hỏng, hiện không còn

tác dung đã được hoành triệt dé đảm bảo an toàn PCLB.

Hiện trạng bãi bị n và tuyến cây chắn sóng ngoài bãi : Tuyển cây chắn

sống ngoài bãi Ngoài 2 khu vực Cổn Ngạn và Côn Xanh, dọc tuyến di đã được trồng các loại cây chắn sóng, cây cản gió như cây si, vet, phi lao Nhưng,

nhìn chung do tác động mạnh của dong chảy nên đến nay tỷ lệ sống, mật độ cây

và độ che phủ ngân cân gió, cát còn rất thấp, có đoạn đã trồng nhiều lần nhưng

cây vẫn bị chết nén mắt tác dụng chống xới 6, giữ đất cát dưới chân đề.

13.2. trạng tuyển đê Giao Thủy

"Để Giao Thủy có chiều dài 32,333 km, có 9 kẻ dai 6829 m, có 9 điểm canh

để và 14 cổng Từ năm 1962 đến năm 2000 tại Km13,5 đến Km20,5 để phải diđời 3 lần

Hiện tại còn một số đoạn dé thiểu cao tình

“Tic Km 0 đến Km 4+ 300 mặt để rộng ốm trong đó Sm được cứng hóa bằng bê

tông M250, cao tình đề 1400 Hệsố mái đề phí biển m=3, phía đồng m=2

Tir Km 6+763 đến Km 14+125 có bé rộng mặt dé là 4m một nữa đầu rảinhựa, còn nữa sau rải cấp phối, cao trình mặt dé dao động từ 3,9 đến 4,5 m, hệ số

mái để phía biển m=3, phía đồng m=2

‘Tir Km 25+817 đến Km 27+074 hiện tại mặt dé rộng trung bình Sm, đã được

rải cấp phối rộng trung bình 3m, cao tình mặt đề dao động từ 4,00 đền 4.50m

Từ Km 302600 đến Km 314161 hiện tại mặt để rộng trung bình Sm và

chưa được gia cố mặt, cao tình mặt đề dao động tr +3,9m đến +43 m

c tôn cao nhiều lần trong nhiều thập kỷ, từ nhiều thể hệ nên chấtlượng dé không được đảm bảo, mặt dé bị cày xói do công nông di lại Một sốđoạn đê được đắp bằng cát bọc đất thit( đoạn từ K22+:400 đến K25+161) mặt vàmái để bị nước mưa xối thành rãnh làm thu hẹp mặt cắt để cục bộ cổ chỗ chỉ còn

xp xi 3m mặt để như Giao Phong ~Gino Lâm

Hình 1.11 Mặt cắt điền hình từ Km Ø đến Km 44300

Hình 1.12, Mặt cắt điễn hình từ K6+763 đến Km 14125

1.3.3 Hiện trạng tuyển đê Hải Hậu

“Chiều đài myền để 33.323 km, có 10 kề đãi 17/611 m, 6 điểm canh và 23sống qua để Để biển Hải Hậu nằm ở vùng biển tiền đề được dip bằng cat bọc đất

thịt Chỉ tính từ năm 1986 đến năm 2000 đẻ biển Hải Hậu đã bị tán phá 11.900 m

“Từ năm 1989 đến năm 2000: để Hải Lý, Hải Chính( Kml0 đến Kml4) đồi

vào trong tới 3 lần

“Từ năm 1971 đến năm 1994 đề Hải Hỏa( Kml,5 đến Km 18,8) di dõi lẫn

“Từ năm 1926 đến năm 1972: đề Hải lý( Km 7 đến KIO) di đi 3 là

“Từ năm 1996 đến năm 2000 dự án PAM đã phải đầu tư 123,384 m3 đất và 37.432 m3 đá kẻ c c loại

VE cơ bản đã độ cao thiết kế, hiện ti cồn một số đoạn thiểu cao tìnhĐoạn từ KO đến Km 1+650 cao độ hiện tại chỉ đạt 3,2 đến 4.3 Nhưng đây là đê:cửa sông trong đó có đoạn Km28+100 đến Km33+171 mặt dé là đường nhựa kết

hợp giao thông

Do chủ yếu dip đất cát bọc đất thị nên dễ bị xôi mòn do mưa, mặt dé

shia 6 gã, rãnh nước

134. lện trang tuyến đê biển Nghia Hung

“Chiều đài tuyển dé 26,325 km, cổ 5 kế đài 7126 m, 4 điểm canh, 12 cổngDoan từ Km 21+60 đến Km 26+325 cao độ hiện tại thắp hơn thiết ké từ 0,2

đến 0,8 m.

‘Doan tr Km 2:00 đến Km 64700 hiện nay rt nhiều chỗ ke bị sat má cục bộ

“Tuyển đ biển Nghĩa Hưng hiện mặt để có nhiều 6 gà, rãnh nước đặc bit

là những đoạn đề dip bằng đắt cát bọc đất thịt

Doan kề lá khan ở Nghĩa Phúc đài 730m bị ạt lỡ có

1/3 mặt đê Thậm chí có chỗ chỉ còn dé mái trong, đoạn kè kết cấu PAM mái kè

bị sat lở nặng nề đài 1.000 m, mái đê phía đồng bị sat, có chô mắt 1/2,1/3 hoặc

in vào 1/2 đến

thể đảm bảo an toàn ở mức

utr khôi phục, nâng cấp thông qua cá

<r ấn PAM, và các dự án hỗ trợ của ADB có thé chống với giớ bão cắp 9 và mức

triều tần suất 5% Nhiều tuyến chưa được tu bổ, nang cắp chỉ có thể đảm bao an

toàn với gió bão cấp 8 Mặt khác, do điều kiện kinh tế việc đầu tư chưa được tậptrung đồng bộ, kiên cổ, lại chịu tác động thường xuyên của mưa bão nên hệ thống

để, kế bi vẫn tấp tục bị xuống cấp Nhiễu đoạn dé biễn có thể bị hư hỏng phá

vỡ hàng loạt nếu không được đầu tư và cũng cổ kịp thời

Do sự thay đổi khí hậu toàn câu, số cơn bảo, các trận lũ lớn xảy ra nhiều

hơn vào các năm gin day đã gây xói lờ mãnh liệt bờ sông, bo biển

Mặt đề mặc di đã được bọc bởi lớp đất thịt hoặc lớp đắt cắp phối nhưng do

thường xuyên chịu tác động của mưa lớn, sóng leo làm bào mòn, cuốn tô lớp bỀ

mặt nên hiện nay ha hết các tuyến đê, các phương tiện cơ giới không thé di lại

được trên mặt đê gây cản trở giao thông, khó khăn trong việc ứng cứu, hộ dé trong mùa mưa bão.

Nhiều noi mái dé được bảo vệ bằng các cấu kiện vẫn bị hư hỏng do bio

như: lát mái bằng đá hộc day 50 em đến Im, kè bằng bê tông đỗ ti chỗ tắm lớnchiều đầy từ 15 em dén 20 em bị nứt gẫy sau O1 năm sử dụng

Mặt khác, do hệ thống đề được xây dựng từ lâu, phương pháp xây dựng

chủ yếu là thủ công, cao trình và mặt cắt ngang đê nl

chuẩn Giải pháp công nghệ thiết kế và xây dựng để bién chưa hoàn thiện Do đó

khi có bão lớn kết hợp triểu cường thì nh

đoạn không đủ tiêu

su đoạn để có khả năng bị vỡ, gây thiệt

hai lớn cho nhà nước và nhân dân, ảnh hưởng lâu dài về mọi mặt.

14 Các yêu cầu cải tạo, nâng cắp đê biển tỉnh Nam Dịnh

Phần lớn bờ biển Nam Định thuộc vàng biển lin, bãi thoái nghiêm trong.

én có khoảng trên S0 km để di qua khu vực nỀn cát, đất dip

trong đồng là thùng

chịu tác động gây hại của sóng do triéu cường, gió mạnh,

trong số 91 km để

dao; dé thường xuyi

áp thấp nhiệt đới và bão

"rên tuyển đê biển đã có gần 43 km được tw bỏ, nâng cấp kiên cỗ (Hải Hậu

km, Giao Thuỷ15,2km, Nghĩa Hưng 44 km).

Còn gần 9 km dé, ké biển thuộc dự án ning cấp khẩn

xung yêu: Từ KO đến K14650 dài 164§m và để An Hoá, Đoạn cổng số 4 đến

K14+772-K16+340, K17+148 đến KI7+634, K301480 đến K30+937 huyện Hải

Hậu; Đông Cai ĐỀ (K14+125 đến K15+125), Tây Ang Giao Phong (K25+447 đếnK25e817) huyện Giao Thuỷ: Nghĩa Phúc - Đông Nam Điễn (KI3+562 đếnK16+600) huyện Nghĩa Hưng: gần 8 km để Cồn Xanh (Nghĩn Hưng) và một số

các đoạn đề,

công trình xung yếu trên tuy

«dam bảo công trình an toàn,

Hiện nay đang xúc tiến triển khai một số dự án đầu tư để hoàn thiện đồng bộ.

đê sông cần phải chủ động phương án hộ để để

tuyển để trong tính như dự án để kẻ xung yến và dự án về biển đỏi khí hậu nguồn vốn vay ADB Các dự án này khi đã tiễn khu và hoàn thiện đảm bảo được an

toàn phòng chống lạt bão góp phin ci thiện giao thông trong khu vực biên giới

ven biến

“rong 49 cống qua tuyến để biển còn gin 10 cổng xây dụng từ trước những

năm 1910, cổng ngẫn so với mặt cất đề và da xuống cấp cần phái sữa chữa hoặc xây dựng mới như các cổng: Hoành Lộ, Cồn Tau, Công Đoàn (Giao Thuỷ); số 4,

Ha Trại (Hải Hậu), Thanh Hương, Ngọc Lâm (Nghĩa Hưng);10 cổng yếu qua đê sông, để biển phải hoành triệt trước lũ

Để quai lấn biển Cdn Xanh dài xip xi 8 km, cao trình định để ở mức(+3.10)m cần có phương án bảo vệ đảm bảo an toàn phòng chống lụt bão cho các

hoạt động nuôi trồng thuỷ sản.

Những đoạn để đã được củng cổ vững chắc sau bão số 7 năm 2005 đảm bảochống được bão cấp 10 tring với mức nước tru tin sudt 5% (+2.29m) tại Văn

Lý Những đoạn đê biển khác kết hợp với chủ động phương án hộ đ, phương ánbảo vệ trọng điểm chống lụt bão theo phương châm 4 tại chỗ đảm bảo tu)

Biển an toàn chống được bão cấp 10 trùng với mức nước triều tin suất 5%

(42,29m) tại Văn Lý.

Quy mô kết cu để kề chủ yêu hiện nay

Kết cấu mái kè: Lat mới mái 2 phía biển m=4 bằng cấu kiện bê tông

M2S0,(KT: 40x40x28)em; (các đoạn nguồn vốn vay ADB (KT: 40x40x38)em)

đưới lót đá dim (2x4) dày 15cm, vai lọc tương đương TS40, trong khung

cốt thép M250 ; dip đất thịt day 50em đầm nện đảm bảo dung trọng khô

tông

Ti>1,45Tim3

“Chân kè phía biển: Cao trình mặt 0,50) Gồm các kế cầu

Ong buy hình lục lãng bằng BT M200 cao 2,0 m, thành ống dày 10em Trong ống buy bỏ đã hộc thả rồi, mặt đổ BT M200 dày 30em

Phía trong ống buy li King thể đá hộc thả rồi bọc vải lọ trơng đương TS40,

Phía ngoài ông buy rồng 2m, cao tình mặt (0.50, lắp 5 hàng cấu kiện bê

tông M250 KT(40x40x28)em hoặc đã xây, trên đã dim lót (1x2) dây 15em và be đệm tre chống lún.

Kết cấu định kè: Cao trinh định tường (+5.50) lim tường chin sóng bằng

bê tông M250.

lu mặt dé: Cao trình mặt đê , gia có bằng bê tông1) rộng 8

M250 dày 20em, ip giáp giữa mặt đ và mái phía đồng lam hàng gờ chin bánh bằng bê tong M200

Mãi để phía đồng hệ số mái m = 2, tiếp giáp từ mặt đề đến (43,80) gia sổbảng bể tông cốt thép M200 diy I2em, phn còn li xây đầm dọc mái bằng đá xâyvita XM M100, trong khung đá xây lắp ghép BLOCK hình lục lăng bê tông M250

phía trong trồng cỏ thường, tạo cơ tại cao trình (+2,0) rộng 5,0 m, trồng có thường.

mái cơ.

Do vậy vie củ tg, nâng cắp để biển Nam Định là cần thiết và cấp bách để đảmbảo mit cit hết kế chống choi lại được với iều cường và gió bão trên cấp 9

1.5 Giới hạn phạm vĩ nghiên cứu

nay, hẳu hết tuyển đề trên địa bàn tỉnh Nam Định chưa đủ

ching bão cấp 10 kết hợp với tiểu cường với tin suit thết kẻ P =5, Qua các kết

«qua điều tra theo dõi tại một số đoạn đ thi hẳu hét các đoạn đề khi được kiên ci vũng chắc thì cao trinh bãi thường bị sut giảm đáng ké, có những nơi bãi bị sói

mạnh xuống cả chân ống buy dẫn đến chân khay bị phá hủy Các kết quả kiểm tra

và tính toán cho tÌ sức chịu đựng và tác dụng của dé là không còn đảm bảo, không còn phù hợp Cho nên chủ trương hiện nay là phải bổ sung các dự án trước

và sau dé kẻ để bỗ trợ, nâng cao hiệu quả làm việc của dé kẻ đã xây dựng Phạm.

vi nghiên cứu của luận văn này là nghiên cứu các giải pháp công trình đảm bảo

cho dé biển tinh Nam Dinh chịu tác động của triểu cường và gió bão cắp 10 Sau

44 phân tích lựa chọn giải pháp công tinh hợp lý Điễu này sẽ được để cập đếntrong Chương 2 là “Nghiên cứu lựa chon giải pháp công tình nâng cắp dé biển

tinh Nam Dinh” Ở chương 3 sẽ ấp dụng tính toán cụ thể cho để biển Giao Thay tính Nam Định

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CONG TRÌNH NANG CAP

ĐỂ BIEN TINH NAM ĐỊNH

2.1 Điều kiện khí tượng, thủy văn, hải văn khu vực ven biển Nam Định

-21LI Các trạm khí tượng thuỷ van

Tram khí tượng Văn Lý đặt tại xã Hải Lý huyện Hải Hậu ngay sát dé biển,

nằm ở trung tâm tuyển để biển tinh Nam Định, trạm có thi liệu quan trắc iên tục

Ngoài 2 trạm trên dự án còn sử dụng tà liệu của một số trạm đo mục nước

trên các cửa sông

Trạm Phú ở cửa sông Ninh Co.

‘Tram Như Tân ở cửa sông Bay.

Các trạm này đều là trạm cấp [trong mạng lưới trạm quốc gia do Trung

tâm khí tượng thuỷ văn Nam Dinh quản lý, số liga quan trắc ign tue trên 30 năm

‘dam bảo độ tin cậy, đáp ứng yêu cầu tính toán thiết kế các công trình trong vùng

Hệ cao độ khi chuyển vào dit lién đã được hiệ chỉnh v8 hệ quốc gia VN72

2.1.2 Các đặc trưng khí hậu.

Khí hậu của vùng dự án chia thành 2 mùa rõ rệt

Miia mua tr tháng 5 đến thing 10

Mùa khô từ thing 11 đến thing 4 năm sau

Các yêu tổ khí tượng như sau

4, Mira: Khu vực có lượng mưa tương đối lớn

Lượng mưa trung bình nhiều năm 1760 mm

Lượng mưa lớn nhất 3130 mm (1982)

Lượng mưa năm nhỏ nhất 979 mm (1957)

Miia mưa từ thing V đến thing X, thường tập trung vào các thing VII đến

tháng IX (chiếm khoảng 75 + 80% tổng lượng mưa trong năm) vào thời điểm này

cũng tring với lũ bão, thường khỉ đồ tong khu vite mưa to, lũ thượng nguồn sông,

Hing đồ vé thường dâng cao tới mức báo động II, HT uy hiếp đến an toàn của các

tuyển để ha du sông Hồng Ngay trong các thing mia mưa (thing VII + IX)

, thưởng lập trùng vào một

lượng mưa cũng phân bố không đợt mưa lớn.vượt tần suất thiết kế gây ngập úng nội đồng vả 10 lớn ngoài sông,

“Theo số liệu thống kê trạm Nam Định cho kết quả như bảng sau

Bảng 2.1; Lượng mưa lớn nhất tai Nam Định theo P% mia mưa lĩ

20 + 25% ông lượng mưa trong năm, thường tip trung vio các thing đầu và cuối mùa lũ thing XI, tháng V, thing VD; Lượng mca 1 ngày lớn nhất của các tháng này xp xi > 100mm,

Bảng 2.2 : Lượng mưa vụ chiêm xuân ứng với tn sudt P85% như sau

Tổng | Tháng | Tháng | Tháng | Tháng o> |u| mi) w

Luong mưa vu chiêm xuân T.B ` mm | 189,00) 800 | 43,70 | 56,00 | 81.30

X đặc trưng ĐVT

Tượng mưa vụ chiêm xuân min | mm | 66,10 | 2170 | 13,80 | 12/20 | 18,30

Ứng P85% mm | 116,85] 2/95 | 29,00 | 56,70 | 28,20.

Bảng 2.3 : Thống kê lượng mưa các tháng trong năm tir 2005 + 2011

Gis: Hướng gió thôi chủ yếu thịnh hành theo 2 mùa

Mù hề (mùa mưa) từ tháng V đến tháng X, chủ yêu là gió Đông Nam vậntốc trung bình o = 4 Omvs, lớn nhất khi cổ bão đạt Una, = 40 + 50m5, gió Đôngtrong khu vực đồng bằng Bắc Bộ trong đó có vũng dự én

từ biển thổi lo mang theo nhiều hơi nước do đồ gây ra mưa rio, mưa gidng

Mùa đông (mùa khô) từ tháng XI đến tháng IV năm sau) chủ yêu là gióĐông Bắc từ lục dia Trung Quốc trin sang, độ âm không khí nhỏ gây hanh khô,

tốc độ trung Bình khoảng oxy = 3⁄5 + 3:75m/s, lớn nhất khỉ có đợt gió mùa về

mux = 15 đến 20mis.

"Ngoài 2 hướng gió chính thịnh hành trong vùng theo mi giữa 2 mùa có gió chuyển hướng - Tây nam hoặc gió Đông xen kế ảnh hưởng đến ving dự ấn.

e Độ Âm không khí

Bang 2.4: Độ dm trung bình các thing trong năm.

"Độ âm trung bình thing trong năm khoảng 82 + 84%

“Tháng 4 2370 | 2440 | 2390 | 2310 | 23410 Thang 5 2900 | 27.10 | 2680 | 2830 | 2670

“Tháng 6 3040 | 2840 | 2990 | 3050 | 2960 Thing 7 260 | 2910 | 2950 | 3040 | 2960

“Tháng 8 2850 | 2880 | 2940 | 2810 | 2890

“Tháng 9 2800 | 2750 | 2820 | 2820 | 2710

Tháng 10 2580 | 2600 | 2640 | 2490 | 2400 Tháng 11 240 | 230 | 2140 | 2200 | 2330 Tháng 12 1680 | 1800 | 19,70 | 1960 | 17,00

Bình quân nhiệt độ không khí năm từ 2005 + 2011 là 23.84'C/ngày

Số giờ nắng các tháng trong năm : cụ thé như bang sau

Bảng 2.6: Sổ giờ nắng các tháng rong năm từ 2005 + 2011 (gi)

2005 2008 2009 2010 2011

Canim 1247 127 | 1450 7 lãi | 1231 Thing 1 33 70 101 39 14 Thing 2 9 30 74 $6 39 Thang 3 31 6 45 Bl 16

“Tháng 11 121 134 137 8 Di

"Tháng 12 E7 9 2 7? 68

Binh quân số giờ nắng trong năm từ 2005 + 2011 Tà 1.294 giờ/ngày

2.1.3 Đặc diém thuy văn - thuy lực vùng biển Nam Dinh

«a Thuỷ tru

“Thuỷ tiểu vùng biển Nam Định mang đặc tính chung của thủy tiểu vùng

biển Vịnh Bắc Bộ đó là chế độ nhật tiểu, trong I ngày có 1 lẫn nước lên và 1 lẫnnước xuống và diễn ra hầu hết các ngày trong thing (một tháng trung bình có 2chủ kỳ con nước, mỗi chu kỷ 14 ngày)

Biên độ thuỷ triều dao động từ 1 + 2 mét có khi từ 3 + 3,5 mét.

‘Tai bờ biển Nam Định không có tram đo MN

Hòn Dau chuyển về từ hệ cao độ Hải đỏ vẻ hệ cao độ VN72 với hệ số

mà sử dụng tài liệu từ trạm

095

b, Nước dâng do bão

Bờ biển Nam Định nằm ở khoảng giữa bờ biển Vịnh Bắc Bộ, Vi vậy bắt eit

cơn bio nào đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ đều trục tiếp gây ra nước dâng, sóng lũng

cho bờ biển Nam Định

Mặt khác trong thời kỳ chuyển tiếp khí hậu các tháng 8,9,10 hàng năm, gió.chuyển din từ hướng Dông Nam sang Đông Bắc Vì vậy những cơn bão đổ bộ

vào miễn Trung, miễn Nam đều gây nước dâng và sóng lừng ảnh hưởng tới bờ biển Nam Định

Do bãi biển Nam Dịnh thấp (+0,50) + (0,50) nên nước dâng do bão đều

tác động trực tiếp đến đề.

Sư rằng hợp giữa tiễn cường và nước ding

‘Qua số liệu phân tích 65 cơn bão đo được tại tram Hòn Dấu và 59 cơn bão,

do được tại trạm Cửa Hội của Viện eo học Việt Nam cho thấy sự trùng hợp nước

1g và iễu cường theo ngày là 37,0% Theo giờ là 48% Đây là vấn đề cần

được quan tâm

d Chế độ sóng

Bờ biển Nam Định tương dối thing, nim theo hướng Đông Bắc - Tây

Nam Vùng biển thoáng, không có vật cản, vật che chắn Ba biển thấp, các đường

sâu ép sát bi, Dé là những điều kiện bắt lợi về địa hình tạo cho sóng hoạt

động mạnh, thường xuyên gây nguy hiểm cho dé, ké bién Nam Định Các đặc trưng của sóng phụ thuộc vào mực nước, hướng gió và cường độ gió do đó phải

«quan tâm nghiên cứu đến chế độ sóng theo mùa

= Sống trong mùa hè (Từ thắng V đến thing X)

Quy luật chung của sóng mùa hè ở vùng biển Nam Định như sau

Hướng sóng vuông góc với bờ biển Nam Định

Pr in lớn các cơn bão trong mùa hè đổ bộ vào bir biển các tỉnh miễn Bắc,

miễn Trung đều ảnh hưởng trực tiép đến ba biển Nam Dinh hoặc nằm trong phạm

vi bán kính ảnh hướng

Khi bão về kèm theo hiện tượng nước ding và sóng lửng, gặp bờ, chúng.

biến thành sóng mặt xô va lên mái só sức phá hoi gn như sóng bao trực tp

Những đặc điểm địa hình và quy luật của bão làm cho sóng ở vùng bở biển

Nam Định có trị số lớn

Bão cấp 7, cấp 8 chiều cao sóng là 2,3 + 2,6 m

Bão cấp 9 cấp 10 chiều cao sóng l 2,9 + 3,4 m

~_ Sóng trong mùa khô(Tử tháng XI đến tháng IV)

Hướng sóng : Nhìn chung tring với hướng gió mùa đông bắc tạo với bờ

biển Nam Dinh một góc từ 30° + 45°,

Các cơn bão muộn(tháng 10 tháng 11) thường đỗ bộ vào bờ biển Nam

“Trung bộ và Nam Bộ nhưng vẫn ảnh hướng đến vùng biển Nam Định nó vẫn xây

ra hiện tượng nước dâng và một phần sóng lừng của các cơn bão đó.

Đảng chú ÿ là đầu mùa khô (thing 10, thing 11) có các đợt nước lớn, dia phương gọi là " Nước rươi", néu các cơn bio muộn kể trên gặp đúng kỳ nước

rc tức là có sự trùng hợp giữa nước dng, sóng lừng của bão với nước rươi, sẽ

làm cho sóng ở vùng bờ biển Bắc Bộ nói chung, vùng biển Nam Định nói riêng có

trị số rit lớn mặc dd ở đây gió không mạnh nhưng sóng lại rất lớn làm cho đề biển

bị phá hoại nhanh

Ding chay ven bir

Dang chảy ven bờ biển Nam Định là một đặc tung tổng hop về nang lượng của các yếu tổ thuỷ động lực ven bờ, bao gồm thuỷ triều, ông, gió tác động vio địa hình cia bở biển

VỀ hưởng dòng chảy : Mùa hè dòng chấy ven bở chảy (heo hướng Tâynam - Đông bắc; mùa khô chiy theo hướng ngược lai Đông Bắc - Tây Nam

VỀ cường độ.

Trong các cơn bão mùa hẻ có Vmax = 2,5 mis

“Trong mùa khô : Có Vmax = 0,80 + 1,12 mis (Thời kỳ nước rười hoặc mùa Đông bắc cấp 5, cấp 6) Trong điều kiện thi tiết bình thường có Vmax =

2.2, Tiêu chuẩn thiết kế đê biển

‘Theo [1]ta xác định được tiêu chuẩn thiết kế dé biển đối với vùng đê biển

Nam Định như sau:

“Tiêu chuẩn an toàn( chu kỳ lặp lại): 50 năm.

2.2.2 Xúc định tan suất thiết kế

“heo phụ lục A: Đường tin suất mực nước biển tổng hợp ven bờ ta xácđịnh được ứng với chu kỳ lập lại $0 năm th tan suất thiết kế của công tình là 25,

2.2.3, Tuổi thợ công tình:

“Công trình cấp TIL Dựa vào bảng 2 Quy định về tuổi thọ công trình vĩnhcửu ~ Tiêu chu thiết kế để biễn ta xác định tuổi thọ công tình là 50 nấm

2.2.3 Tr sé gi tăng d cao an toàn

“Theo bảng 6 Trị số gia tăng độ cao của để biển -Tiêu chuẩn thiết kế đề

biển ta xác định độ cao an toàn a =0 ám,

2.3, Đề xuất giải pháp công trình để nâng cấp đê biển tỉnh Nam Định

2.3.1 Hiện trạng một số mặt cắt dién hình đê biển Nam Định

4 Giáo Thủy: Doan Đồng Hiệu từ K30+600 đến K314+161 dii 570 m

Hiện tai, mật đề rong trung bình Sm và chưa được gia cổ mặt và mii, Caotrình đỉnh đê +3,9m Hệ số mái đê phía biển m=3, phía đồng m=2 Phía trong đê

là đồng muối Giao Lâm, phía ngoài đê là cửa Sông Sò

, Hải Hậu: Đoạn G6u Trang từ K27+120 dén K27+900 đài 849,5 m

Mặt dé hiện tại rộng Sm và chưa được gia có mặt Hệ số mái đề phía biển m3, phía đồng m=2.

Đây là đoạn nổi tiếp với đề kỳ Got Tring - Thịnh Long (K26+920 +K27+120) thuộc dự ấn ADB Đoạn dầu uyén kẹp đường Vinashin, cắt ngang

đường Vinashin tại cổng Tân Thịnh, tiếp theo là đê ving cửa sông hiện tại có cao

độ thấp, cao độ phố biến (44,20), phía ngoài là củng quân sự mặt bằng chit hep

đê có mặt cắt nhỏ, điều kiện thi công khó khăn

Neha Hương: Đoạn Tây Nam Điền từ K164613 đến K184217 dài 1.604m

Day là đoạn để biển trước đây nằm trên tuyển chính của để biển huyệnNghĩa Hưng : Đầu tuyển ni tip với đoạn để kè Nghĩa Phúc - Đông Nam diễnthuộc dự án * Nẵng cấp khẩn cắp một số đoạn dé kè xung yếu” dang th công

‘Bogn Tây Nam Điễn KI6+613 + KI8+2l7 đài 1.604m mặt dé hiện tại rộng trung bình âm vì đã được ni:

Mặt bằng khu vực rộng rã, có nhiễu thuận lợi

2.3.2 Xúc định các chỉ tiêu thit kế

2.3.2.1 Mực nước thiết kế

phối rộng trung bình 3m; cao trình mặt +4,5m.

Me nước thiết kế( MNTK) là mực nước tổng hợp bao gồm tổ hợp mựcnước triu thiên văn và các thành phần nước ding do các yếu tổ khác tạo ra tương,

ứng theo tin suất thiết

‘Tn chuẩn kỹ thuật thiết kế để biển| 1] đãtính sẵn mực nước thiết kế chosắc vị trí dọc bar biển theo các tin suất thiết kế khác nhau và thể hiện bằng các

“đường tn suất mực nước tổng hợp tra cứu tại Phụ lục A.

Để biển Giao Thùy, Hai Hậu, Nghĩa Hưng thuộc để cấp II, có chu ky laplại mực nước thiết kế cho toàn khu vực dự là 50 năm/ Tan suất 2%

“Theo phụ lục A tọa độ các điểm tinh đường tin suắt mực nước

Bảng 27 Mực nước thiết tại các mặt cắt

Tên | Kih YVN3000 x | VN2000 y "

TY | Vệ Huyện

trạm | độ (m) (m) (m)

MCI3 |10631' | 20°12" 65§8069.660 | 2234110830 | Giao Thủy | 2,859cis | 106115 | 20104 631034470 | 2217619970 | Hai Hau | 3/178MCI6 | 10612 | 19°59" 624922.380 | 22097194470 | Nghĩa Hưng | 3,270Khi xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng (NBD), MNTK để được xác

định bằng tổng giá tị của MNTK tra từ đường tần suất tổng hợp cộng thêm giá tị

4 báo gia tăng mye nước biển trung bình do ảnh hưởng của nước biển dâng (AZ xa) và được xác định theo công thức:

Zap =MNTK, t + AZ a0 @Ð)

Trong đó.

MNTK, : Mực nước bi tương ứng với tin suit P(%) trì theo đường tin

suất mực nước tổng hợp tại Phụ lục A;

là cao h

Zag : Cao tình mực nước th mực nước biển ứng với in suất

thiết kể (16 hợp của tin suất mực nước tiểu và suit mide đăng do bão gy ra)

AZ yup Te gia ting mực nước bin trung bình do ảnh hưởng của nước

biển đãng, được xác định như sau

AZ sp Tụ R nao,

Trong đó:

R xao ¿ Tốc độ ding nước biển trung binh (minim) theo kịch bản NBD trung bình quy định bởi Bộ Tải nguyên & Mỗi trường

Tạ ¡ Tuổi thọ công trình dự kiến xây đựng (năm)

Tốc độ dâng nước biển trung bình vùng biển miễn Bắc nước là0,006nvndm Để biển Nam Định thuộc đề cấp II có tuổi thọ 50 năm Giá trị gia

tăng mực nước biển trung bình do ảnh hưởng của nước biển dâng trong trường, hợp này là

AZ yp = 50 (năm) 0,006 (m/năm) = 0,3(m) Căn cứ kết qua tinh toán trên xác định được:

+ Huyện Giao Thủy

Zmy 859 +0,3 = 3,159 (m) (theo MC13) + Huyện Hải Hậu

Zay =3,178 40,3 478 (m) (theo MCIS)

+ Huyện Nghĩa Hưng

Zag = 3270 403 = 3/570 (m) (theo MC16)

2.5.22 Tham số sóng thiết Kế tại chân công trình

“Chiều cao sóng sử dụng trong thiết kể mặt cắt ngang dé (sóng leo, sóng

tràn, ổn định, kết cấu bảo vệ mái, vv ) là chiều cao sóng tới có nghĩa H, được

xc định tại vi trí chân công tình do sóng tương ứng với tin suất thiết kế ti khu

vực nước sâu truyền vào (sóng thiết ké tại chân công trình),

bi

“Theo tiêu chuẩn kỹ thuật thiết k đã ban hành, trong giai đoạn thi

kế cơ sở có thể sử dụng các giá tị sống thiết ế ti chân công trình đã được tínhsẵn cho các vị trí dọc bở biển tại Phụ lục B của tiêu chuẩn để tính toán

‘Theo Phụ lục B, bảng C-2.16 có tham số sóng như sau (chu kỳ lặp lại $0

nin tan suắt thiết kế 2%): tại vị trí chân công tình (khoảng cách 0,0 m từ bở)

Bang 2.8 Bảng tham số sóng thiết kế tại chân công trình

Tên | VN2000x | VN2000y [Độsâu| H, | Tp | Tmol | Tmo2 trạm | (m) (m) am | am | BỊ | ts) BÌ

MCI3 | 658069660 | 2234110830 | 348 | 223 | 1176 | 1083 | 1058

MCIS | 631034470 | 2217619970 | 306 | 2.26 | 11.76 | 1083 1062 MCI6 | 624922380 | 2209719470 | 32 | 212 | 1176 | 1083 106 Như vậy, đoạn dê biễn thuộc dự án có vị tr lùi sâu vào trong đất iền so

với đoạn đê trực điện với biển, mức độ chịu ảnh hưởng do tác động của sóng suy.

giảm đáng ké so với đoạn trực diện với biển

Phương pháp xác định tham số sóng thiết ké đối với đoạn để thuộc dự án

như sau: Sử dụng kết quả tham số sóng của điểm tra gần khu vực dự én đã có(điểm MC13, MCIS, MCI6) Để kể đến mức độ suy giảm tác động của sing đổi

với đoạn đê cửa sông, trong tính toán coi mức độ suy giám sóng tương đương với

phía ngoài để có rừng ngập mặn với chiễu rộng dai rừng ngập mặn 100m, trang

thái rừng thưa (K,=0,66 ; ø,=0,L).

“Chiêu cao sóng kể đến sự triết giảm do có rừng ngập min được xác định

như sau

H=K "(40)" Ø3)

Kết qua tinh toán như sau:

Bảng 2.9 Tham số sóng tính toán thi

Tên trạm Him) | Tpls]

MCI3 (Giao thủy) 162 11,76 MCI5 (Hải Hậu) 1,64 11,76 MC16 (Nghĩa Hưng) | 1,54 11,76

2.3.2.3, Tinh toán các hệ sổ trdt giảm sống tràn

« Xác định lưu lượng sóng tràn thiết kế

Lưu lượng tần cho phép thiết kế q(/s/m), phụ thuộc độ bin chống x6i củacác hình thức bảo vệ mái phía đồng và mức độ thiệt hại của khu vực phía đồng do

nước tin vào.

“Theo bảng 5- Tiêu chuẩn ky thuật thiết kế để biển 1], với hình thức gia cổ

mái phía đồng từ mép mặt đ theo chiều đài mái xuống 2m được gia cổ bing bêtông cốt thép diy 12 em, bên đưới rồng cô nên ta chọn q~30(/s/m) ( tươngđương với bảo vệ mái bằng cau kiện BT đúc sẵn có tang lọc ngược)

Xác định hệ số đốc mái đê

Mii dé phía biển chỉ có một độ dốc, hệ số mái n

tanga = tan 18° = 0,325

Trong đó:

digs -Góc giữa mái để và đường nằm ngàng, dự

+ Xie định hệ số chiết giảm do gúc sng tối;

B: Góc giữa pháp tuyển của trục đoạn dé thiết kế và hướng sóng tới trước chân công trình Vì tuyển dé thuộc phạm vi cửa sông, không trực diện với biển, trong tính toán lấy

Với 0" <|B|<§80” Ta có :ụ

64)

~0/0092xipI= -0/002260=087

+ Hệ số chiết giảm do cơ đềy,

Phía biển không có cơ đê —> hệ số chiết giảm sóng tràn do cơ đ

+ ˆ Hệ số chiết giảm do độ nhám của mái đê ys

Phụ thuộc vào loại vật liệu( cấu kiện) bảo vệ mái đề

y= Ge giữa mái đê và đường nằm ngang (độ);

S„is = BO dée cia song tiếtkế

Ten trạm Hy | Te | Tose | Lưao | Sa» | Ems

MCI3( Giao Thuy) 162 | 11,76 | 1069 |17854| 001 | 341

MCI5( Hai Hậu) 164 | 11,76 | 1069 |17854| 061 | 339

MCI6 ( Nghĩa Hưng) | 1,54 | 11,76 | 1069 |17854| 001 | 350

2.3.2.4 Cao trình định để thiết kế

Cao tình đỉnh dé xác định theo công thức.

Zap = Zing Ha tà 29) Trong đó:

Z¿, — - Cao tinh đình để thiết kế (rm)

Zuy - Mực nước thiết kế (m)

a= Trị số gia tăng độ cao, Dê biển cấp IL: a=0,Âm (Bảng 6 =

“Tiêu chuẳn kỹ thuật thiết kế để biển 1),

Hạ, = BG cao law khong

“Xác định độ cao lưu không (heo tiêu chí sóng tn thi để cho phép tràn)

Độ cao lưu không được xác định đủ để khống chế lưu lượng sóng tràn qua

đinh nhỏ hơn lưu lượng sóng tràn cho phép thiết kế q (V/s'm) và được xác định theo

công thức

(2-10)

“Trong đó.

R.4- Độ cao lưu không của đỉnh dé trên MNTK khống chế lưu lượng sóng.

tràn không lớn hon giá trị lưu lượng sóng tràn cho phép q(V/S/m) trong điều kiện

thiết kế

“Theo tính toán ở trên t có 2 <Tu*Ejmip <7

Khi đó, chiều cao lưu không theo tiêu chí sóng tràn thiết kế được xác định

theo công thức sau

Vena 6-1)

Trong đó

Req - Dộ cao lưu không định để trên MNTK tính theo sóng trăn (m); xác

định thông qua q;

Hm0EHs - Chiều cao sóng có nghĩa tại chân công tình (chiều cao sóng thiết kế)

.q~ Lưu lượng tràn đơn vị (m"/s/m); q=30(1/v/m) =0,03(m"Vs/mm)

“Tính toán cụ thể đưới bảng sau:

Bảng 2.11 Cao trình dinh đê thiết kế

Zap Zap(Có xétảnh | (Kxét anh

“Tên tram Hs Zikp | a

hưởng | hưởng NBD) NBD)

MCI3( Giao Thủy) 162 | 184 | 2859 |040| 510 480

MCI5( Hai Hậu) 164 | Las | 3178 |040| sas sỹ

MCI6(NghĩaHưng) | 154 | L72 | 3270 |040| 539 5,09

2.4 Phân tích, lựa chọn giải pháp công trình hợp lý.

2.4.1 Đề Giuo Thủy: Đoạn Đằng Hiệu từ Km 30+600 đến Km 314161 dai 570m

Cao trình để hiện tại là + 3.9m, mặt đề chưa được gia cổ, bề rộng mặt đ cũ

là Sm đã đủ theo tiêu chuẩn dé cấp 3, Cao trình thiết kế yêu cầu là +5,Im Như

vây chênh lệch gia cao trinh hiện tại và cao tình yêu cầu thiết kế là I.2 m Thi cao tinh nhiễu ta không thể chỉ lim tường chấn sóng mà phải kết hợp phương án

vừa tôn cao đề, vừa làm tường chắn sóng Phía rong là khu đồng muối Giao Lâm,

phía ngoài là bãi cửa sông Sò Vì vậy mặt bằng hoàn toàn thuận lợi cho việc vừa

ip đ vừa thi công tường chin sóng

Chon phương án cụ thé như sau:

cao và cứng hóa mặt dé cao lên 0,6m:

+ Đắp tôn cao ấp trú theo mặt cắt thị đắp mới bằng đất thịđằm nện đảm bảo yg > 148 T/mẺ

+ Gia cố mặt dé bằng BTM25 dày 25cm, lt vữa xi măng đá mạt MS dày 5

em, dui mồng đ cắp phối dày Lom: cứ Sm theo tuyển bổ trí khe hin bằng 2 lớp

giấy dẫu tim 3 lớp nhựa đường.

+ Cao độ mặt dé thiết kế = (44,40)

+ Độ đốc ngang thiết kế (v8 phía đông)

+ Hai bên lề mat để bổ tí sờ chấn bánh xe bằng BTM20, dọc tuyển cứ

5ml gờ

= Lam tưởng chắn sống cao 0,6 m: Sát đình kè bổ tí tường chấn sóng bing

bê ông cốt thép M25, Cao tinh dinh trờng (15.10, Doe theo thin trồng,

10m bố trí một khe lún bằng 2 lớp giấy dầu tim 3 lớp nhựa đường Lót đầy

móng tường bằng bê tông M10, day I0em

"¬w'.

Er

Hình 2.1 Mặt cắt điễn hin đoạn đề Đồng Hiệu

2.4.2 Hai Hậu: Đoạn Got Trang từ K27+120 đến K27+900 dài 849,5 m

Cao trình đề hiện tại là + 4.2m, mặt dé chưa được gia có, bề rộng mặt dé cũ

là Sm đã đủ theo tiêu chuẩn đê cấp 3, Cao trình thiết kế yêu cầu là +5,4Sm Như.vây chênh lệch giữa cao tình hiện tại và cao tình yêu cầu thết kế là I,25 m là

lớn Mặt khác, biển Hải Hậu là khu vực biển tiễn, khu vực này không có bãi bãi

bồi trước để, mặt bằng chật hep Nếu lựa chọn phương án tôn cao để thì gặp ritnhiễu khó khan, nếu làm tường chắn sóng thi quả cao, không đảm bảo yêu cầu vềkinh tế va kỹ thuật Vì vậy với mặt cắt này ta lựa chọn phương án cho nước tràn

«qua, đồng thời xây dựng phương án bảo vệ mái hạ lưu và mặt đê để đảm bao an toàn cho công tình Thay vì xây dựng hoặc nâng cấp dé lên rit cao để không cho.

phép sóng trin qua nhưng vẫn có thể bị vỡ dẫn đến thiệt hại khôn lường thìcũng có thé xây dựng để chịu được sóng tran qua đê, nhưng không thể bi vỡ Tắtnhiên khi chấp nhận sóng tràn qua dé cũng có nghĩa là chấp nhận một số thiệt hại

nhất định ở vũng phía sau được dé bảo vệ Tuy nhiên so với trường hợp vỡ đê thi thiệt hại trong trường hop này là không đáng kể, Đặc biệtlà nếu như một khoảng