Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu đối với đê biển đồng bằng sông Cửu Long

TEN DE TÀI: Ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đối khí hậu đối với đê biển đồng bằng sông Cửu LongH.. Nghiên cứu tong quan về nước biển dâng và các kịch bản của Việt Nam.Thu

BÙI HỮU HÒA

ANH HUONG CUA HIỆN TƯỢNG NƯỚC BIEN DANG

DO BIEN DOI KHI HAU DOI VOI DE BIEN

DONG BANG SONG CUU LONG

Chuyên ngành: Xây dựng Công trình BiểnMã số: 605845

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHI MINH, tháng 11 năm 2013

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA —- ĐHQG - HCMCán bộ hướng dẫn khoa học: TS Trần Thu Tâm

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai hoc Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 15 tháng 01 năm 2014.

Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi của Hội đông cham bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 TS Trương Ngọc Tường - Chủ tịch2 TS Châu Nguyễn Xuân Quang - Thư ký3 TS Lê Đình Hồng - Phản biện 14 TS Phạm Ngoc - Phản biện 25 TS Trần Thu Tâm - Ủy viênXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lýchuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XD

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CONG H A XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: Bùi Hữu Hòa 222-22222cczzzreccee MSHV: ¡20204 Ngày, tháng, năm sinh: 08-9-]1Ø76 - - Nơi sinh: Thái Bình Chuyên ngành: Xây Dung Công Trình Biếễn Mã số: 605845 I TEN DE TÀI: Ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đối khí

hậu đối với đê biển đồng bằng sông Cửu LongH NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Il.IV.

Nghiên cứu tong quan về nước biển dâng và các kịch bản của Việt Nam.Thu thập số liệu hệ thống đê biển Đồng bằng sông Cửu Long, phân tích, tổnghợp các đặc trưng chung, điển hình phục vụ cho luận văn

Tính toán sự thay đối của các tham số chính của đê liên quan đến khối lượnggiá thành khi phải ứng phó với nước biển dâng (Cao trình đỉnh, lớp bảo vệmái )

Tổng hợp dé tìm qui luật chung.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 24/6/2013NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 22/11/2013CÁN BO HƯỚNG DAN: GVC TS Trần Thu Tâm

Tp HCM, ngày 22 tháng 11 năm 2013

CAN BO HƯỚNG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO(Họ tên va chữ ky) (Họ tên và chữ ký)

TS TRAN THU TAM TS TRAN THU TAM

TRUONG KHOA KY THUAT XD

(Ho tên va chữ ky)

Lời cảm ơn

Tôi chân thành cảm ơn TS Trần Thu Tâm, bộ môn Cảng Công trình Biển,khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách khoa tp HCM, người đã đề xuất ýtưởng đề tài nghiên cứu và trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này

Tôi cũng chân thành cảm ơn các giảng viên, cán bộ công nhân viên trườngĐại học Bách khoa đã giảng dạy và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học thạc sĩ ngànhXây dựng Công trình Biển khóa 2012 tại trường Đại học Bách khoa tp HCM

Và cuối cùng đó là sự động viên về tinh thần, sự hỗ trợ của gia đình, bạn bèđồng nghiệp đã giúp tôi hoàn thành khóa học

Hà Chí Minh, tháng 11/2013

Bùi Hữu Hòa

TÓM TẮTLuận văn này nghiên cứu ảnh hưởng của 3 mức nước biển dâng là 30cm,75cm ; 100cm doi với 6 tuyến đê biển (chiều dai tong cộng 408km) trong hệ thongđê biên dong bằng sông Cửu Long Nội dung nghiên cứu lập trung vào ảnh hưởngcủa hiện tượng nước biển dâng doi với cao trình đỉnh dé và trọng lượng tam bêtông gia cô mái Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng mức độ ảnh hưởng của hiện tượngnước biên dâng do biên đổi khí hậu đối với cao trình đỉnh đê của các tuyến đê làkhác nhau tùy theo tuyến đê, tuy nhiên từ kết quả thong kê các trường hợp tính cóthé rút ra được một qui luật trung bình dé áp dụng trong qui hoạch hoặc lập kếhoạch nâng cấp đê, theo đó, với các trường hợp mực nước biên dâng 30cm; 75cm;100cm dé dam bao mức độ che chan, cao trình đỉnh của các tuyến đê can tăng thêmkhoảng 0,3m, 1,3m; 1,8m Nếu cao trình đỉnh không tang lên thì sẽ xảy ra hiệntượng nước tràn qua định đê với các giả trị trung bình của lưu lượng tràn đơn vị là0,05 lit/s/m; 3,82 lit/s/m; và 39,93 lit/s/m Đối với khối lượng tam bê tong gia cômái can tăng thêm so với trường hợp chưa xét đến hiện tượng nước biển dâng là111%; 339%; 468% khi nước bién dang 30cm; 75cm; 100cm.

The focus of this thesis has been made on investigation of the sea level riseimpact with three scenarios of 30cm, 75cm and 100cm and on 6 sea dike branches(total length of 40Skm) in the Mekong Delta This study focuses on the impact of sealevel rise on dike crest level and required weight of the armour layer unit protectingthe dike slope Result shows that the absolute changes of dike crest level arediffered between dike breaches, however statistiscal result can give, on average, arule to used in planning or to schedule the sea dike upgrade From this rule, whenthe sea level increases 30cm; 75cm and 100cm, on average, the sea dike crest isrequired to increase about 0,5m; 1,3m; 1,8m respectively, to ensure preventingwave overtopping for the same design conditions It is estimated that waveovertopping discharge on the exisiting dike crest system will be in average 0,05litre/s/m; 3,82 litre/s/m and 39,93 litre/s/m corresponding to three sea level risescenarios The required weight of the armour layer unit needs to be increased byabout 111%; 339% and 468% for the three sea level rise scenarios, in comparisonwith non sea level rise.

Lời cam đoan của tác gia luận văn.

Tôi xin cam đoan đây là luận văn của riêng tôi Các kêt quả tính toán trong luận

văn là trung thực và chưa từng được ai công bé trong bat kỳ tài liệu nào khác

Tác giả

Bùi Hữu Hòa

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VAN THAC SÌ (55c 1 111 1112521212151 1111012101210 1H te 3LOL CAM 09 ceeeeecccccccceesececccscesesesceccssseuusseecccssseusessecessssssessscecsssssuussscecssuuuessescccsssausnsseeseess 4Lời cam đoan của tac 21a luận Vvăn - - 0 11121119 1111 01 1 TH ng ng kg 7

MỞ DAU - S21 1 22111 11215 012121111211 1121211211111 2101111111121 11011111110 re 11

Đặt vấn G6 occ ccccccccsccccscscssssescsescsscscsesvcscscsvssescsvsussescevsucscssusscscscsesscsvscsusscsescsucsescesacasevees 11Mu dich nghién Cru 01 12Đối tượng va phạm vi nghiên CUU - + 2S SESE£E£E£EE£E£EEE2EEEEEE E1 2E rrrkd 12

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của dé tài nghiên cứu - 2s 2 ++sec++x+zrxsrersre 13CHƯƠNG 1 BIEN DOI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIEN DẦNG c5 sec 141.1 Biến đổi khí hậu và nước biển dâng trên thé giới - 22252 2+s+£+secszs2 141.2 Biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam ¿5 +52 SE+eccczxsrsrrrkd l613 Kịch bản nước biển dang cho Việt Nam - - -c 5 2322211113355 1xxres 18CHƯƠNG 2 HE THONG DE BIEN DONG BANG SONG CUU LONG 232.1 Tổng quan về hệ thống đê biển DBSCL cececececcccceccscccsesesscsesssecsesesesscsesesueseseeeeeees 23

2.1.1 Đê biển huyện Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng +52 22<+£+c£++zzcvrecxee 252.1.1.1 VỊ trí tUyYẾn 5: SG c1 1 E1 1 18211111111 1101 0110111121101 02111211 re 252.1.1.2 Các thông số chính - 5-56 2sE+E 12391525 2121121 2111111111111 01 111 xe 252.1.2 Đê biển Đông tỉnh Bạc Liêu - 2-5-5522 +S 212193 E2E2EE11 2121122121211 cxe 27

Hình 2.3: Vi trí tuyến đê biên Đông tỉnh Bạc Liêu - + 2c SEcteterererersrkd 27

2.1.2.1 VỊ trí tUyẾn 5: c- c2 1 1212121 112111115 111111012110111 2110111010121 re 272.1.2.2 Các thông số chính - 5-52 2sE*E 12191525 2121171 2111111111011 01 111 xe 282.1.3 Đê biển Đông tỉnh Cà Mau - 5-5222 3S 2121931 12121211 212111121 011111 cxe 292.1.3.1 VỊ trí tuyến c- c2 22121 12210111 1111101 0110121 121101111211 211 re 292.13.2 Các thông số chính - 5-56 2s 1E 12121525 2121171 2111111111111 11 111 xe 292.1.4.Đê biển Tây tỉnh Cà Mau - c2 5222123 E2121815 1212111212111 1101111 cce 312.1.4.1 VỊ trí tUyẾn 5: SG St E21 1512211121111 11010110121 1Ẹ11011102111 11k rre 312.1.4.2 Các thông số Chinhs c.ccccccccccccccescscsscsescsesscsescsessesesesessesesssssesssessesesesetaes 312.1.5.Tuyén đê biển An Biên — An Minh tỉnh Kiên Giang - 525555552 332.1.5.1 VỊ trí tUyẾn : cc nS1 1 1E 1212122111115 111 1101 110121 Ẹ10111121111 11a 332.1.5.2 Các thông số chính -¿- 5-5221 1E 12121525 2121171 2111111111111 111 cxe 332.1.6 Tuyến đê biển Hòn Dat — Kiên Lương tỉnh Kiên Giang -:- 5+: 342.1.6.1 VỊ trí tUyYẾN 5c Sc 1 2S 1 1212121 1221111151211 1101 0110121 Ẹ110111121111 210k 34

2.1.6.2 Các thông số chính: - 5-56 2sE+E 12391525 21212171 2111111111211 01 11 1E xe 34

2.2 Tổng hợp thông số kỹ thuật của các tuyến đê +: 25522222 36CHƯƠNG 3: CAO TRÌNH DINH DE VÀ CÁC YEU TO LIÊN QUAN DEN TÍNH CAO

TRINH DINH DE 5117 393.1 Công thức xác định cao trình đỉnh đê - - - c5 S3 111332111 1135511555111 k2 393.1.1 Theo tiêu chuẩn L4TCN 130-2002 2-5 25222123221 2E21E2252152121 212 2ee 39

3.1.2 Theo tiêu chuẩn thiết kế đê biỂn 2012 - 55c cv 403.1.3 So sánh công thức hai tiêu chuẩn 2: ¿2 52 S22E2E£E£E2E£E£E£E2E£EEErEzrrree, 40

3.1.3.1 Mực nước triều thiên văn (Zip) chiều cao nước nước dang do bão (Ha) 413.1.3.2 _ Chiều cao an tOàn đ -:- 5+ S< SE E221 21111 1211111 0111211110121 0 11c 4]3.1.3.3 Chiéu cao 10/3000 77 4 4]3.1.4 Phan tích, lựa chon công thức tinh cao trình đỉnh dé - - < «5+: 433.2 Tham số sóng nước sâU ¿+ 5£ +21 +9 ESE219EE1 2121521 2121111 2111211110111 011cc 45

3.3 Mô tả sóng theo phương pháp phổ va mô hình SWAN-ID 7c 552cc 46

3.3.1.Mô tả sóng theo phương pháp phổ ¿+ 55252 ‡EE£E2E£E£EE£ESEEErEerrree, 463.3.1.1 Dạng của pho sóng - + c1 s22 19212121171 01211111 1101211011101 e6 483.3.1.2 Một số khái niệm cơ bản ¿52 ct 2t x2 tre 483.3.2.Mô hình truyền sóng SWAAN-ID 5-5 C21 1222 212112121211 0101210111 re 503.3.2.1 Lý thuyết mô hình SWAAN-ID 5-5 c t1 2221212 2211121212112121 111 re 503.3.2.1.a Phương trình cơ bản - - -c c1 111 SH ng ng kh 503.3.2.1.b Cac giá trị hàm nguồn mật độ năng lượng 2-25 2 2+s+cssec: 513.3.2.l.c Sóng vỡ do dO Sau oe eee ceceseceecesneeceeeeeeeesnaeeceseeeceeeeeeeeseaeeeeeseeeeeeaees 523.3.2.1.d Nước dâng do sóng ÏÍÏ;¿ 2 5 n1 SH nghiệt 523.3.2.2 Các bước tính trong mô hình SWAN - ID Ặ HH He 55

3.4 Hệ số chiết giảm sóng khi có rừng ngập MAN . +5 +52 22<+E+zczxzxczece2 58CHUONG 4: CAO TRINH DINH DE KHI CHUA KE ĐEN HIỆN TƯỢNG NƯỚC BIEN

IM.9688.9585175)69.9)0.xi0a/.10005 604.1 Cao trình mực nước thiết kế Vf Ẽ 604.2 DO CAO AN OAM 2 na am 6443 Tính truyền sóng bằng mô hình SWAN - [D.iw.ccccccccceecesscsescsesseseecssesesseessessanens 65

4.3.1 Xác định các thông số đầu vào của mô hình SWAN - 1D - 6543.1.1 Số liệu sóng vùng nước sâu (sóng ngoài khơi) 2-5 +cc>eceszec 65

4.3.1.2 SỐ liệu giÓ L2 1221212 Ẹ212111121101012110111212110121 12110201 ru 664.3.1.3 Số liệu mặt cắt địa Minh eee ecesseesseeseecseesneeseeeseesueeseeneeeneereeeneeeeenees 66

4.3.2 Nhập các thông số dau vào mô hình SWAN - ID 255 cccccccceccec 68

4.3.3 Kết quả tính truyền SÓng -:- 5: S< S13 E2121111 1212111 2121111211111 011 y6 68

4.4 Tính chiều cao S0i30I 777 -.- A A 83

4.5 So sánh, nhận xét kết quả tính cao trình đỉnh đê +2 es eecseseseeeeseseeeees S6CHƯƠNG 5: ANH HUONG CUA HIEN TƯỢNG NƯỚC BIEN DANG DO BIEN DOI

KHI HAU DEN CAO TRINH ĐỊNH DBE - Q1 1111211111111 111 111111111911 8k gu 88

5.1 Mực nước thiết kế khi xét đến hiện tượng nước biển dâng - 2-5-5 25552 88

5.2 Tính truyền sóng bằng mô hình SWAN-ID trong các trường hợp nước biển dâng .89

5.2.1 Nhập các thông số đầu vào mô hình SWAN - ID 52c cccccsrsccee 89

5.2.2 Kết quả tính truyền sóng - + 2 S223 2121111 11212111 2121111110121 ce 90

5.3 Tinh sóng leo và cao trình đỉnh đê ứng với các trường hợp nước biển dâng 90

5.3.1 Tính chiều cao SONG leo tinh Roo :À¬ EÔÔÔ 905.3.2 Tinh cao trình đỉnh đê khi có kế đến nước biển dâng - 2-5-5 +: 90

5.4 Nhận xét kết quả tính cao trình đỉnh đê - - 2 5S ££EE£E+E£Ee£E£E+Ee£Ezxeeersred 1065.5 Ảnh hưởng nước biên dâng đến đê biển hiện trạng - 2255 2 52+s+£czzcs2 108

5.5.1 Công thức và kết quả tinh ¿- ¿5-52 +E+S2E2E2E£E£EE2E£EEEEEE2E 2E 2E 1095.5.2 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của lưu lượng tràn << 5< 5+ ++++ 110

CHƯƠNG 6 ANH HUONG CUA HIỆN TƯỢNG NƯỚC BIEN DANG DOI VỚI LỚP

›.0A 250.//.0069) 5000077 e 1156.1 Công thức và kết qua tinh cccccceccccsscsescescscsesesscscsesecsescsnsecsesesessescsescseesanees 1156.2 Nhận xét kết qua tithe ccccccccsscsescscscsescescscsesessescsnsecsescscsessesesessesssesesesseeees 116

CHUONG 7 KET LUẬN VA KIÊN NGHI oe eescesssesssessessessessecsnecnecesseseeueesnecseeeneesneen 119

TD ca 4< 1197.2 Kiến nghị - 5: c1 Tà 1E T1 212 1211121 01101111 1111111111111 2111111111102 011 ve 120

IV 000708957989) 01 122

PHU LUC - G1 ST ng ng nọ k 124

MO DAU

Dat van déBiến đổi khí hậu là một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối vớiViệt Nam trong việc thực hiện các mục tiêu phát triển bên vững và xóa đói giảmnghèo Trong đó đồng bang sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng chịu ảnh hưởng nặngnhất do hiện tượng nước biển dâng Mực nước biến dâng là một trong nhữngnguyên nhân của các hiện tượng lũ lụt, sạt lở đất và xâm nhập mặn, nó sẽ tác độngđến rất nhiều ngành như nông nghiệp và an ninh lương thực, thủy sản, công nghiệp,giao thông vận tải, xây dựng hạ tầng phát triển đô thị nông thôn, môi trường tàinguyên nước và đa dạng sinh học, y tế, sức khỏe cộng đồng, các van đề xã hội khác,

kinh doanh dịch vụ, thương mại và du lịch.Xây dựng hệ thống đê biển ĐBSCL là một trong những giải pháp để ứng phóvới biến đối khí hậu, nước biến dâng, góp phan phát triển kinh tế - xã hội, bảo vệmôi trường sinh thái và phát triển vùng ĐBSCL Hệ thống đê biển đóng vai trò hếtsức quan trọng trong việc bảo vệ những vùng đất canh tác tránh bị ngập mặn, chủđộng kiểm soát sự xâm lan của biển để bảo vệ đời sống của người dân trước nhữngtác động bất lợi từ biến

Dé biển ĐBSCL thuộc “Chương trình củng cố, bảo vệ va nâng cấp đê biển từQuảng Ngãi đến Kiên Giang” được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết địnhsố 667/QĐ-TTg ngày 27/5/2009 Tuyến đê biển được xây dựng trên cơ sở củng có,nâng cấp các tuyến đê hiện có và xây dựng các công trình phụ trợ khác, trồng và giữrừng chắn sóng ven đê, thành một tuyến đê thống nhất, bền vững, đảm bảo an sinhvà phát triển kinh tế - xã hội của các địa phương ven biển Theo từng thời kỳ, cótính tới tác động xấu của biến đối khí hậu

Cụ thể hơn, trong Báo cáo quy hoạch thủy lợi đồng bằng sông Cửu Long giaiđoạn 2012 - 2020 và định hướng đến năm 2050 trong điều kiện biến đổi khí hậu,nước biển dâng do Viện Quy hoạch Thủy lợi Nam Bộ lập 2012, được Thủ tướngChính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1397/QĐ-TTg, ngày 25/9/2012, hệ thống đêbiển ĐBSCL là một trong những hạng mục công trình ưu tiên đầu tư xây dựng theo

hướng từng bước nâng cao dé dat cao trình chống mực nước dâng do bão va triềucường ứng với mực nước biến dâng 30 em vào năm 2050.

Tóm lại, hệ thống đê biển ĐBSCL là một dự án xây dựng có quy mô lớn nhằmứng phó với hiện tượng nước biển dâng trong tương lai, do vậy dé tài nghiên cứu“Ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu đối với đê biếnđồng bằng sông Cửu Long” thực sự can thiết trong giai đoạn hiện nay

Mục đích nghiền cứuTìm hiểu về biến đổi khí hậu toàn cầu, sự gia tăng nhiệt độ, băng tan, nướcbiển dâng là các yếu tố có ảnh hưởng tiêu cực, với xu hướng mức độ ảnh hưởngngày càng tăng.

Tìm hiểu về ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậuđối với đê biển ĐBSCL

Tìm hiểu về quy hoạch và thiết kế đê biển ĐBSCL.Ung dụng mô hình truyền sóng SWAN-1D để tính truyền sóng từ vùng nướcsâu vào bờ.

Tính toán cao trình đỉnh đê, lưu lượng tràn, khối lượng tam bê tông lát máitheo các kịch bản nước biển dâng khác nhau

Từ kết quả tính toán giữa trường hợp có xét đến và không xét đến ảnh hưởngcủa hiện tượng nước biển dâng, nhận xét đánh giá và tong hợp dé tìm ra quy luậtchung.

Rút ra những kết luận và kiến nghị cần thiết đối với hệ thống đê bién ĐBSCLtrong điều kiện xét tới ảnh hưởng của mực nước biên dâng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứuHiện tượng nước biên dâng do biên đôi khí hậu không chỉ ảnh hưởng dén débiên mà còn ảnh hưởng đền các công trình biên khác như: bờ kè, dé chăn sóng, câucảng, giàn khoan, đường ông Pham vi ảnh hưởng của hiện tượng nước biên dangla rat rộng Luận văn này chỉ dé cập dén ảnh hưởng của hiện tượng nước biên dâng

do biến đổi khí hậu đối với đê biển Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận vănlà:

- Nghiên cứu hiện tượng nước biển dâng do bién đổi khí hậu và các kịch bảnbiến đổi khí hau, nước biển dâng cho Việt Nam

- Nghiên cứu quy hoạch, thiết kế đê biên ĐBSCL.- Nghiên cứu phương pháp tính toán cao trình đỉnh đê biến.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

- Y nghĩa khoa học+ Xác định chiều cao mực nước thiết kế Zikp: chiéu cao sóng có nghĩa H, va

chiều cao sóng leo Rg, chiều cao nước dâng do sóng Hgeup ứng với kịch bannước biển dâng theo kịch bản phát thải thấp, trung bình và cao

+ Tính toán xác định cao trình đỉnh, trọng lượng tắm bê tông lát mái của đê biênĐBSCL có xét đến ảnh hưởng của mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu.- Y nghĩa thực tiễn

+ Kết quả nghiên cứu tổng hợp tìm ra những quy luật chung do ảnh hưởng củahiện tượng nước biển dâng đối với các yếu tô liên quan đến khối lượng, giáthành (cao trình đỉnh, khối lượng tâm bê tông lát mái) của đê biển ĐBSCL.+ Kết quả nghiên cứu có thé dùng dé phục vụ quy hoạch, ước lượng chi phí nâng

cấp hay thiệt hại do nước biển dâng do biến đối khí hậu trong tương lai

CHUONG 1 BIEN DOI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIEN DANG

11 Biến đối khí hậu và nước biến dâng trên thế giới

Biến đổi khí hậu đang diễn ra ở quy mô toàn cầu, khu vực và Việt Nam docác hoạt động của con người làm phát thải quá mức khí nhà kính vào bầu khí quyền

Sự nóng lên toàn cau là rất rõ ràng với những biéu hiện của sự tăng nhiệt độkhông khí, sự tan băng diện rộng va qua đó là mức tăng mực nước bién trung bìnhtoàn cầu

Các quan trắc cho thấy răng nhiệt độ tăng trên toàn cầu và tăng nhiều hơn ởcác vĩ độ cực Bắc Trong 100 năm qua (1906 — 2005), nhiệt độ trung bình toàn cầuđã tăng khoảng 0,74°C, tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gan đây gấp đôi sovới 50 năm trước đó (Hình 1.1).

-0.5- 13.5

i l 11850 1900 1950 :

Year

FAR AR4

SARTAR

Hình 1.1 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cẩu

(Nguồn: IPCC/2007)

Trong thế kỷ 20 cùng với sự tăng lên của nhiệt độ mặt đất có sự suy giamkhối lượng bang trên phạm vi toàn cầu Từ năm 1978 đến nay, lượng băng trung

bình hàng năm ở Bac Băng Duong giảm khoảng 2,1 — 3,3% mỗi thập ky (IPCC,2007)

Sự nóng lên của hệ thống khí hậu đã rõ rang được chứng minh thông qua sốliệu quan trắc chi nhận sự tăng lên của nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước biêntrung bình toàn cau, sự tan chảy nhanh của lớp tuyết phủ và băng, làm tăng mựcnước biến trung bình toàn cầu (IPCC, 2007) Mực nước biển tăng phù hop với xuthế nóng lên do có sự đóng góp của: (a) hiện tượng giãn nở nhiệt của đại dương: (b)tan băng ở Greenland, Nam Cực và các khu vực khác; (c) thay đổi khả năng giữnước ở đất liền Trong các nhân tố này, hiện tượng tan băng ở Greenland và NamCực có ảnh hưởng lớn hơn Bởi vì các tảng băng ở Greenland ;và Nam Cực chứa đủnước dé làm tăng mực nước bién lên 70m

Theo các nhà khoa học về biến đổi khí hậu (BDKH) toan cầu và nước biếndâng cho thay đại dương đã nóng lên đáng kể từ cuối thập ky 1950 Các nghiên cứutừ số liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nước biển trung bình toàn cầu thờikỳ 1961-2003 đã dâng với tốc độ 1,8+0,5mm/năm, trong đó, đóng góp do giãn nởnhiệt khoảng 0,42+0,12mm/năm va tan băng khoảng 0,70+0,50mm/năm (IPCC,2007 — Hình 1.2).

Nghiên cứu cập nhật năm 2009 cho rằng tốc độ mực nước biển trung bìnhtoàn cầu dâng khoảng 1,8mm/năm (Chuch và White, 2009) Mực nước bién thayđối không đồng đều trên toàn bộ đại dương thế giới, một số vùng tốc độ dâng có thégấp một vai lần tốc độ dâng trung bình toan cầu trong khi mực nước biển một sốvùng khác lại có thể hạ thấp Xu thế tăng của mực nước trung bình xuất hiện hầu hếttại các trạm quan trắc trên toàn cầu, mặc dù, vẫn xuất hiện một số khu vực có xuhướng giảm như ở bờ biển phía đông của Nam Mỹ và khu vực ven phía NamAlaska và Đông Bắc Canada, vùng biển Scandinavia (Hình 1.3) Theo một số báocáo của các nhà khoa học, trong thập ky vừa qua, mực nước biển dâng nhanh nhất ởvùng phía Tây Thái Binh Dương và phía Đông An Độ Duong.

Poccua

Wy

-= ( Algeria Libya —+Xu thể mực nước biên

tnm/năm (feet/thê kỹ)

Hình 1.4 Xu thé biên động mực nước biên trung bình tai các trạm quan trắc nước biên

trên toàn cau ( Nguồn NOAA/2010)

1.2 Biến đối khí hậu và nước biến dâng ở Việt Nam

Ở Việt Nam, xu thế biến đổi nhiệt độ và lượng mưa là rất khác nhau trên các

vùng trong 50 năm qua Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C trên phạm vi cả

nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Băc, tăng ở phía Nam lãnh thô.

Nhiệt độ thang I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ thang VII (thangđặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trong phạm vi cả nước trong50 năm qua Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với mùa hè và nhiệt độ vùng sâutrong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven bién và hải đảo.

Vào mùa đông, nhiệt độ tăng nhanh hơn cả là ở Tây Bắc Bộ, đồng băng BắcBộ, Bac Trung Bộ (khoảng 1,3 — 1.5°C/50năm) Nam Trung Bộ và Tây Nguyên vaNam Bộ có nhiệt độ thang I tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bac

(khoảng 0,6 — 0,9°C/50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông nướcta đã tăng lên 1,2°C trong 50 năm qua Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3 —

0,5°C/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bình nămtăng 0,5 — 0,6°C/50 năm ở Tây Bac, Đông Bắc Bộ, đồng bang Bac Bộ, Bac TrungBộ, Tây Nguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam TrungBộ thấp hơn, chỉ khoảng 0,3°C/50nam (Bảng 1.1)

Bang 1.1 Múc tăng nhiệt độ trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam

(Nguôn IMHEN/2010)

Nhiệt độ (°C)

Vùng khí hậu

Tháng I Tháng VII NămTây Bắc Bộ 14 0,5 0,5Đông Bắc Bộ 1,5 03 0.6Đồng bang Bắc Bộ 14 0,5 06Bắc Trung Bộ 13 0,5 0,5Nam Trung Bộ 0.6 0.5 03Tay Nguyén 0,9 0.4 0,6Nam Bộ 08 04 0,6Số liệu mực nước quan trắc tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam cho thayxu thé biến đổi mực nước biến trung bình năm không giống nhau Hau hết các tramcó xu hướng tăng, tuy nhiên, một số it trạm lại không thể hiện rõ xu hướng này Xuthé biến đối trung bình của mực nước biển dọc bờ biển Việt Nam là khoảng2.8mm/năm.

Số liệu mực nước đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 đến 2010 cho thay, xu thétăng mực nước biển trên toàn Biển Đông là 4,7mm/năm, phía Dong của Biến Đôngcó xu thế tăng nhanh hơn phía Tây Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực venbiển Trung Trung Bộ và Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình chotoàn dai ven biển Việt Nam tăng khoảng 2,9mm/nam.

ta) 101 103 106 107 100 91 +t2 t1 t t1Q 121

1⁄3 Kịch bản nước biến dâng cho Việt Nam

Theo “Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam” do BộTài nguyên và Môi trường công bố 2012, các kịch bản phát thải khí nhà kính đượclựa chọn để xây dựng kịch bản nước biến dâng cho Việt Nam là kịch bản phat thảithấp (kịch bản BI), kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thảitrung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thải cao nhất của nhóm các kịch bản phátthải cao (kịch bản AIFI) Các kịch bản nước biển dâng được xây dựng cho bảy khuvực bờ biển của Việt Nam, bao gồm: (1) Khu vực bờ biển từ Móng Cai đến Hòn

Dấu; (2) Khu vực bờ biển từ Hòn Dấu đến Déo Ngang: (3) Khu vực bờ biển từ DéoNgang đến đèo Hải Vân; (4) Khu vực bờ biển từ Đèo Hải Vân đến Mũi Đại Lãnh;(5) Khu vực bờ biển từ Mũi Đại Lãnh đến Mũi Kê Gà; (6) Khu vực bờ biển từ MũiKê Gà đến Mũi Cà Mau; và (7) Khu vực bờ biến từ Mũi Cà Mau đến Hà Tiên (Bảng

1.2-1.4 và Hình 1.6).— Theo kịch bản phát thải thấp (BI): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toànViệt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 18 đến 25cm Đến cuối thé ky 21, nướcbiển dâng cao nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 54 đến72cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 42 đến57cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 49 đến 64cm

Bảng 1.2 Nước biển dâng theo kịch bản phát thải thấp (cm)

(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường)

Các mốc thời gian của thế kỷ 21Khu vực

2020 | 2030 | 2040 | 2050 | 2060 | 2070 | 2080 | 2090 | 2100

Móng Cái —

, 7-8 |10-12| 14-17 | 19-22 | 23-29 | 28-36 | 33-43 | 38-50 | 42-57

Hòn DâuHòn Dâu —

8-9 |11-13| 15-17 | 19-23 | 24-30 | 29-37 | 41-47 | 46-55 | 52-63

Đèo NgangDeo Ngang —

7-8 |11-12| 16-18 | 22-24 | 28-31 | 34-39 | 41-47 | 46-55 | 52-63

Đèo Hải VânĐèo Hải Vân -Mũi Dai Lãnh 7-8 |12-13| 17-18 | 22-25 | 29-33 | 35-41 | 41-49 | 47-57 | 52-65Mũi Đại Lãnh

- Mũi Kê Gà 7-8 |11-13| 16-19 | 22-26 | 29-34 | 35-42 | 42-51 | 47-59 | 51-56Mũi Kê Ga -

Mũi Cà Mau 8-9 |11-13| 17-19 | 22-26 | 28-34 | 34-42 | 40-50 | 46-59 | 51-66Mũi Cà Mau -

9-10 |13-15| 18-21 | 24-28 | 30-37 | 36-45 | 43-54 | 48-63 | 54-72

Kiên Giang

— Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trêntoàn Việt Nam, nước biến dâng trong khoảng từ 24 đến 27cm Đến cuối thé ky 21,nước biển dâng cao nhất ở khu vực từ Ca Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 62đến 82cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 49 đến64cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biến dâng trong khoảng từ 57 đến 73em.

Bảng 1.3 Nước biến dâng theo kịch bản phát thải trung bình (cm)

(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường)

Các mốc thời gian của thế kỷ 21Khu vực

2020 | 2030 | 2040 | 2050 | 2060 | 2070 | 2080 | 2090 | 2100

Móng Cái —

, 7-8 |11-12| 15-17 | 20-24 | 25-31 | 31-38 | 36-47 | 42-55 | 49-64

Hòn DâuHòn Dâu —

8-9 |11-13| 15-18 | 20-24 | 25-32 | 31-39 | 37-48 | 43-56 | 49-65

Đèo Ngang

Deo Ngang —

8-9 |12-13| 18-19 | 24-26 | 31-35 | 38-44 | 45-53 | 53-63 | 61-74

Đèo Hải Vân

Đèo Hải Vân Mũi Dai Lãnh 8-9 |12-13| 17-20 | 24-27 | 31-36 | 38-45 | 46-55 | 54-66 | 62-77

105cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dau trong khoảng từ 66 đến85cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 78 đến 95em.

Bảng 1.4 Nước biển dâng theo kịch bản phát thải cao (cm)

(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường)

Các mốc thời gian của thế kỷ 21Khu vực

2020 | 2030 | 2040 | 2050 | 2060 | 2070 | 2080 | 2090 | 2100

Móng Cái —

, 7-8 |11-13| 16-18 | 22-26 | 29-35 | 38-46 | 47-58 | 56-71 | 66-85

Hòn DâuHòn Dâu —

8-9 |12-14| 16-19 | 22-27 | 30-36 | 38-47 | 47-59 | 56-72 | 66-86

Đèo Ngang

Deo Ngang —

8-9 |13-14 | 19-20 | 26-28 | 36-39 | 46-51 | 58-64 | 70-79 | 82-94

Đèo Hải Vân

Đèo Hải Vân

-8-9 | 13-14 | 19-21 | 27-29 | 26-40 | 47-53 | 58-67 | 70-82 | 83-97

Mũi Đai Lãnh

Mũi Đại Lãnh- Mũi Kê Gà 8-9 |13-14| 19-21 | 27-30 | 37-42 | 48-55 | 59-70 | 72-85 | 84-102

Mũi Kê Ga Mũi Cà Mau 8-9 | 13-14] 19-21 | 26-30 | 35-41 | 45-53 | 56-68 | 68-83 | 79-99

Mũi Cà Mau

-9-10 | 14-15 | 20-23 | 28-32 | 38-44 | 48-57 | 60-72 | 72-88 | 85-105

Kiên Giang

>

aede ain Trườttg es

Mii Ca Mau

Hình 1.6 Các khu vực trong các kịch bản nước biển dang cua Việt Nam

(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường)

CHƯƠNG 2 HE THONG DE BIEN DONG BANG SÔNG CUU

„ xa HEH | Đề biển đã có, dự kiến"An _ | Vùng kiếm soát lũ cả nam Sea A — sete oycms K E ete | Dé bao, đê sóng hiện có dự kiến

Vùng ngọt hóa

K= —- | Ranh Tỉnh

1 some: ngập mặn + Tôm rừng ; SS= | Đường giao thông hiện có, dự kién

_| | Rứng tram đặc dung, tram trong === | Đường cao tốc hiện có, dự kiến

S$ | Đói núi ees | Cống hiện có dự kiến

, || Vùng lúa + tôm chuyên tôm @-@ | Xi phông chuyển nước dự kiến

0 20 40 Km Oh NNEC MONE) 2-2 ng 2210, tế

ee >< se | Cau, đập tràn hiện có @ @ Pap đã có dư kiến

Hình 2.1: Tuyến đê biển ĐBSCL(Nguôn: Báo cáo Quy hoạch thuỷ lợi Đồng bằng sông Cửu Long giai đoạn 2012 -2020 và định hướng đến năm 2050 trong diéu kiện biến đồi khí hậu, nước biên dâng

do Viện Quy hoạch Thuy lợi Nam Bộ lập 2012)

Theo Quyết định số 667/QĐ-TTg ngày 27/5/2009, hệ thống đê biển ĐBSCLthuộc “Chương trình củng cố, nâng cấp hệ thống đê biển từ Quảng Ngãi đến KiênGiang” có mục tiêu và nội dung như sau.

* Mục tiêu:— Hoàn thiện hệ thống đê biển khép kín từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang đểphòng tránh những tác động bất lợi từ biển, bảo vệ dân sinh và phát triển kinh tế -xã hội bền vững của các địa phương ven biển

— Góp phan tạo cơ sở hạ tầng phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội,bảo vệ môi trường và an ninh quốc phòng của từng địa phương, trước hết là nhữngvùng có nhu cầu cấp bách

— Về lâu dài, hệ thống đê biển đảm bảo an toàn cho dan sinh, phát triển kinh té,bảo vệ môi trường sinh thái vùng ven biến, thích ứng với nguy cơ nước biến dângvà những tac động xấu của biến đối khí hau; đồng thời từng bước hình thành trụcgiao thông ven biến phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng vùngven biển

* Nội dung:— Củng cố, nâng cấp các tuyến đê hiện có và xây dựng các công trình phụ trợkhác, trồng và giữ rừng chăn sóng ven đê, thành một tuyến đê thống nhất, bền vững,đảm bảo an sinh và phát triển kinh tế - xã hội của các địa phương ven biến

— Trên cơ sở quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương, theo từngthời kỳ, có tính tới tác động xấu của biến đổi khí hậu, các địa phương ven biển địnhkỳ rà soát, điều chỉnh, bỗ sung quy hoạch hệ thống đê biển phù hop với các chươngtrình, chiến lược chung của ngành và của toàn quốc

Theo Quyết định số 1397/QĐ-TTg ngày 25/9/2012, giải pháp chung cho pháttriển thuỷ lợi toàn vùng ĐBSCL trong giai đoạn 10 đến 20 năm (2011-2020, 2020-2030) và tầm nhìn đến 2050 sẽ hoàn chỉnh và từng bước nâng cao hệ thông đê biển- đê cửa sông dé đạt cao trình chống mực nước dâng do bão và triều cường ứng vớimực nước biển dâng 30 em vào năm 2050

— Từ nay đến 2030: Hoàn chỉnh tuyến đê theo QD 667/TTg va nâng cấp toàntuyến đê để đạt cao trình ứng với mực nước biển dâng 12 em vào năm 2020 và 17cm vào năm 2030, có xem xét mực nước cao hơn theo đỉnh triều.

— Từ 2030 đến 2050: Nâng cấp dan tuyến đê đến cao trình tương ứng với mựcnước biển dâng 30 em vào năm 2050

Hình 2.1 thé hiện tuyến đê biển ĐBSCL được nâng cấp từ tuyến đê hiện cóvà xây dựng mới với tong chiéu dai 617,1 km, bao gồm đê ven biên Đông thuộc địabàn các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Tra Vinh, Bến Tre, Tiền Giang, và déven bién Tây thuộc địa bàn các tinh Kiên Giang, Ca Mau

Theo hé sơ giai đoạn lập dự án đầu tư, thông số kỹ thuật của một số đoạn đêbiên ĐBSCL cụ thể như sau:

2.1.1 Dé biển huyện Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng2.1.1.1 Vị trí tuyến

Theo dự án đầu tư xây dựng công trình đê biến huyện Vĩnh Châu, tỉnh SócTrăng Viện Khoa học Thủy lợi miễn Nam 2010, tuyến đê biển huyện Vĩnh Châu điqua các xã ven biển của huyện là Vĩnh Hải, Lạc Hòa, thị trần Vĩnh Châu, VĩnhPhước, Vĩnh Tân và Lai Hòa (Hình 2.2).

2.1.1.2 Các thông số chính* Cấp công trình: Cấp II* Chiều dài tuyến đê: 51.445m* Cao trình đỉnh:

Xác định theo công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, với:— Mực nước thiết kế Z„ ứng với triều tần suất 5% là +2,10 m

— Độ sâu nước trung bình trước đê là: I,50m.— Vận tốc gió tính toán (tại độ cao 10m): 22,60m/s

Kết quả tính cao trình đỉnh đê theo hồ sơ dự án đầu tư xây dựng công trìnhđê biển huyện Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.2010.

Vị trí Z„(m) | Ana Gm) | Hy (m) | a(m) | Za(m)K0+000 + K1+800 2,10 1,00 109 | 030 | 4,50

K1+800 + K4+500 2,10 1,00 066 | 030 | 4,10

K4+500 + K17+500 2,10 1,00 109 | 030 | 4,50K17+500 + K51+445 2,10 1,00 117 | 030 | 4,60

BẢN ĐỒ HIEN TRANG TUYẾN DE BIEN TINH SOC TRĂNG

* Gia cô mái đê:

Trồng cỏ gia có mái phía trong đồng và phía ngoài biển Các đoạn dé bị xóilở (K17+500 + K51+445) mái phía biển được gia cố bang tam bê tông tự chèn day20em, phía dưới chân mái nghiêng được gia cô bằng thảm đá và ống buy đồ đá hdcở phía trong.

* Vật liệu dap dé: Dat đắp khai thác tại chỗ, ở cả phía trong và ngoai dé.*._ Rừng ngập mặn phía trước đê (phía biến)

Vi trí Chiêu rộng trung Mật độ cây trung° binh (m) bình trên 1mK0+000 + K1+800 300 1,0K1+800 + K4+500 800 1,0K4+500 + K17+500 300 1,0K17+500 + K514+445 300 05

2.1.2 Dé biến Đông tinh Bạc Liêu

dén Ganh Hao, qua cac don vi hanh chinh la cac huyén, thi: Thanh phố Bạc Liêu.huyện Đông Hải, huyện Hòa Bình thuộc tỉnh Bạc Liêu Tổng chiều dài 51.612m(Hình 2.3).

2.1.2.2 Các thông số chính* Cấp công trình: Cấp III* Chiều dài tuyến: 51.612m* Cao trình đỉnh đê:

Xác định theo công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, với:— Zp: Mực nước biển cao nhất ứng với tần suất 5% tại trạm Gành Hào 2,14m— Bão cấp 9, vận tốc gió w = 25m/s

— Chiều sâu nước trung bình: h=1,5m.— Kết quả tính cao trình đỉnh đê theo dự án đầu tư xây dựng công trình tuyếnđê biển Đông tỉnh Bạc Liêu Viện Kỹ thuật Biên 2012

Zp (m) Ha (m) H¿ (m) a (m) Z4 (m)2,14 0,40 1,135 0,30 4,00

x Hés6 mái: Phía biển m =3.0 và phía đồng m = 2,0.* Gia cỗ mái đê:

— Mái phía đồng bảo vệ bang trồng cỏ, mái phía bién tại các vị trí trực diện vớisóng biến, bi sat lở gia cô bằng tam bê tông có 16 dé trồng cỏ (Doan từ Ranh SócTrăng đến quá cầu Côn Thăng 500m và đoạn từ Kênh 3 đến kè Gành Hảo), nhữngđoạn còn lại chỉ bảo vệ bang trồng cỏ

— Chân đê phía biến được gia có lăng thé đá đồ và đóng coc tram nhằm chốngxói và tăng khả năng ôn định chống trượt mái (Hình 2.4)

* Co đêCơ đê phía đồng chính là đỉnh tuyến dé cũ tại cao trình +3.5m, rộng 16m.x Mặt đê: Bề rộng B„=7.50m; thiết kế là đường giao thông cấp V đồng bằng.* Vật liệu dap đê:

Khai thác đất đắp tại chỗ phía biển dọc theo tuyến dé, vị trí lay đất cách chânđê tối thiểu 15m.

*._ Rừng ngập mặn: Rừng thưa, chiều rộng trung bình: 130m

PHÍA BIỂN Tim tuyên đê cũ

2.1.3.2 Các thông số chính* Cấp công trình: Cấp II+ Tổng chiều dài tuyến đê: 76.031m* Cao trình đỉnh:

Xác định theo công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, với:— Vận tốc gió thiết kế: V = 24,2m/s (bão cấp 9)

— Mực nước thiết kế Zip Ứng với triều tần suất 5% tại Gành Hào và Năm Căn.— Cao độ mặt đất tự nhiên 0,8 + 1,0m

Kết quả tính cao trình đỉnh đê theo dự án đầu tư xây dựng đê biến Đông tinhCà Mau Viện Khoa học Thủy lợi miễn Nam 2010

Vi trí Z„(m) | H;a(m) | Hy ám) | atm) | Z¿(m)

Tại Gành Hào | 220 0.10 0.48 04 3,18Tai Nam Can 1,56 0,63 0.45 04 3,04

— Chon cao trình đỉnh đê toàn tuyến: +3,20m

* Vật liệu dap đê:Khai thác đất đắp tại chỗ phía đồng dọc theo tuyến đê, vị trí lấy đất cáchchân đê 18m, Hình 2.6

DOAN K0+000 - K3+675

PHÍA SONG PHÍA DONG R ` R

320 | ] 200

4 al - +2.00

Ee re MĐTN

8ˆ” Đêbển Lf $“ VY

| 300 | 2`Kênh lấy ea oe 300 |lo RANH GỈAI TOA PHÍA ĐỒNG

Hình 2.6: Vi tri lay đất dap đê bién Đông tỉnh Cà Mau

* Rừng ngập mặn phía trước đê (phía biển): Chiều rộng: 500m; mật độ5cây/m”.

2.1.4 Dé biến Tây tỉnh Cà Mau2.1.4.1 Vị trí tuyến

Theo dự án đầu tư xây dựng đê biển Tây tỉnh Cà Mau Viện Khoa học Thủylợi miền Nam 2013, đê biển Tây tỉnh Cà Mau có tổng chiều dài 108.064m, phanlớn chạy dọc theo đường bờ biến và có giới hạn như sau: Điểm dau tuyến (KO):Xuất phát từ kênh Năm (có tọa độ khoảng: 104°53’ Kinh độ Đông, 8°48°Vĩ độBắc); Điểm cuối tuyến (K108+289): Kết thúc tại kênh Tiểu Dừa (có tọa độ khoảng:

104°50°30” Kinh độ Đông 9°31°38” Vĩ độ Bắc) (Hình 2.7).2.1.4.2 Các thông số chính:

*._ Cấp công trình: cấp II* Tổng chiều dài tuyến đê: 108.064m

Trong đó:— Chiêu đài đoạn bôi trúc nâng cap: 85.974m;— Chiều dài đoạn xây dựng mới: 22.090m.* Cao trình đỉnh:

Xác định theo công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, với:— Vận tốc gió thiết kế: Gió bão cấp 10

— Mực nước thiết kế Zip Ứng với triều tần suất 5% Kết quả tính cao trình đỉnh đê theo dự án đầu tư xây dựng nâng cấp đê biểnTây tỉnh Ca Mau (điều chỉnh) Viện Khoa hoc Thủy lợi miền Nam 2013 là +3,00m

x Mặt đê: Bề rộng: B„=7.5m; thiết kế là đường cấp IV đồng bang.x Hệ số mái đê: Phía biến m =3,0 và phía đồng m = 2.0

* Vật liệu dap đê:Khai thác đất đắp tại chỗ phía đồng và phía biển dọc theo tuyến đê, vị trí layđất cách chân đê phía đồng 18m, cách chân đê phía biển 10 + 15m

* Rừng ngập mặn phía trước đê (phía biển): Chiều rộng: 200m; mật độ3cây/m”

ÂN ĐỒ HIỆN TRẠNG TUYẾN DE BIỂN CA MAU

H21 HE

Sóng, kénh ach

t@ Cổng đả ray dựngro) Cổng dự kLuến

Hình 2.7 Vi trí tuyến đê biển Tây tỉnh Cà Mau

2.1.5 Tuyến đê biến An Biên — An Minh tỉnh Kiên Giang2.1.5.1 Vị trí tuyến

Theo dự án đầu tư xây dựng khôi phục và nâng cấp đê biển An Biên — AnMinh, tỉnh Kiên Giang Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 2010, điểm đầu tuyếnđê (K0) cách kênh xáng Xẻo Rô khoảng 120m, điểm cuối tuyến đê (Kf) tại rạchTiểu Dừa (giáp ranh địa phận tỉnh Cà Mau) (Hình 2.8)

2.1.5.2 Các thông số chính* Cấp công trình: Cấp II*_ Chiêu dài: 60.648m.* Cao trình đỉnh

Xác định theo công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002, với:— Vận tốc gió thiết kế: w = 24,2m/s (ứng với bão cấp 9)

— Mực nước thiết kế Zip Ứng với triều tần suất 5% , tại trạm Rạch Giá +1.13 m.— Cao độ mặt đất tự nhiên: + 0,50m

Kết quả tính cao trình đỉnh đê theo dự án đầu tư xây dựng khôi phục và nângcấp đê biển An Biên — An Minh, tỉnh Kiên Giang Viện Khoa học Thủy lợi miễnNam 2010.

“tp (m) H¡a (m) Hạ (m) a (m) Za (m)1,131,000,460,402,98

Chọn cao trình đỉnh đê: +3.00mx Mặt đê: Bé rộng: B„=9,0m; đường giao thông cấp IV đồng bang.* Hệ số mái: phía đồng m=2,0; phía biên m=3,0

* Gia cô mái đê: Trông co bảo vệ mái.* Vật liệu đắp đê: Khai thác đất đắp tại chỗ phía đồng.*._ Rừng ngập mặn phía trước đê (phía biến)

Chiều rộng trung bình B = 200m, mật độ cây trung bình N = 3 cây/m”.

E nòng £ Km ony 25

Sóng, tu oct ⁄ 2 N ‘a

¬—yr- TIyỂN 4E Sea ch Long ị

c-«c c Ñ Fine dtag pia lệ i a a ee =rda

Hình 2.8 Vi trí tuyến đê biên An Biên — An Minh tỉnh Kiên Lương2.1.6 Tuyến đê biến Hòn Dat — Kiên Lương tỉnh Kiên Giang

2.1.6.1 Vị trí tuyến

Theo dự án đầu tư xây dựng tuyến đê biển Hòn Đất — Kiên Lương ViệnKhoa học Thủy lợi miền Nam 2010 Điểm đầu tuyến tại cống số 2 huyện Hòn Dat;điểm cuối tuyến tại Chùa Hang huyện Kiên lương (Hình 2.9)

2.1.6.2 Các thông số chính:* Cấp công trình: cấp II* Tổng chiều dài tuyến đê: 60.263 m* Cao trình đỉnh:

Xác định công thức (4-1) của tiêu chuẩn 14TCN 130-2002 có tính đến chiềucao nước biên dâng dén năm 2050 là AZngp =30cm, với các thông sô

— Vận tốc gió thiết kế: w = 24,2m/s (ứng với bão cấp 9).— Mực nước thiết kế Zip Ứng với triều tần suất 5%

+ Trạm Rạch Giá: +1.13m+ Trạm Hà Tiên: +1.0lm— Cao độ mặt đất tự nhiên:

+ Rach Giá: + 0,70m+ Kién Luong (Ha Tién) + 0,62mKết qua tinh cao trình đỉnh đê theo dự án dau tu xây dựng tuyến dé biến HonDat — Kiên Luong Viện Khoa hoc Thuy lợi mién Nam 2010.

H,

Vịtrí | Z„(m) | H,a(m) | ` | a(m) | AZypp | Za Cm)

(m)

Tại Rạch Gia | 1.134 1.0 024 | 04 | 030 | 3.07Tại Hà Tiên | 10 1.0 029 | 04 | 030 | 3.00— Chọn cao trình đỉnh đê toàn tuyến: + 3,00m

Là ~ _

l BAN ĐÔ TUYEN

KENH RACH GÍA KIÊN LUONG R b ợ Ẹ 2

DỰ ÁN ĐẦU TU XÂY DỰNG CUNG CÔ, NANG CAP ĐỀ BIEN

BZ Mi ftt i) 7 HON ĐẤT - KIÊN LUGNG (TỪ CONG SO 2 - CHUA HANG),

7) ECE /⁄/ Yh /// a TINH KIEN GIANG

J E cấu “+ ⁄

a 7 xổ” ⁄

Em | ¿ ⁄⁄⁄ 4 đen,⁄ 7 ⁄ 3 Có—] ⁄ `.

Chiều rộng trung bình B = 500m, mật độ cây trung bình N = Š cây/m”.2.2 Tổng hợp thông số kỹ thuật của các tuyến đê

Theo các số liệu thống kê được từ tài liệu giai đoạn lập dự án đầu tư của cáctuyến đê biến tại mục 2.1 cho thấy các tuyến đê có những đặc điểm chung như sau:

— Mặt cắt đê được thiết kế là dạng hình thang, hệ số mái phía biển m = 3 vàphía đồng m = 2 Vật liệu đắp đê là vật liệu đất, khai thác ở phía biển hoặc phíađồng hoặc vận chuyến trong khu vực dự án (Hình 2.10)

Phía Biển—= oe Phía Đồng

| =

Hình 2.10 Mặt cắt điển hình đê biển ĐBSCL+ Bé rộng B„=7.5m; thiết kế là đường cấp V đồng bằng đối với các tuyến đêbiến huyện Vinh Châu, Đông Bạc Liêu, Đông Ca Mau va Tây Cà Mau

+ Bé rộng B„=9.0m; thiết kế là đường cấp IV đồng băng đối với các tuyến đêbiển An Biên — An Minh va Hòn Đất — Kiên Lương

— Gia cỗ mái đê: Trồng co bảo vệ mái, riêng đê biên huyện Vĩnh Châu đoạnK17+500 + K51+445 và đê biển Đông tỉnh Bạc Liêu (Doan từ Ranh Sóc Trăng đếnquá cầu Côn Thăng 500m và đoạn từ Kênh 3 đến kè Ganh Hào) được gia cỗ bangtắm bê tông mái đê phía biến

— Tiêu chuẩn thiết kế: Tiêu chuẩn 14TCN 130-2002.— Rừng phòng hộ ven biến: Các tuyến đê thống kê ở trên đều có dải rừngphòng hộ ven bién phía trước đê

Các thông số khác được thống kê trong Bảng 2.1 sau:

Bang 2.1 Thong kê các thông số kỹ thuật của các tuyến đê biến ĐBSCL

Z2 (m) suat hoach kê cơ rộng câ

K1+800+K4+500 II 21 5 40 41 2700| 800 | 0.45K17+500+K514+445 | II 21 5 40 46 33.945 | 300 | 0.84

Dé biển Đông tinh Cà Tai Ganh Hào:2.20 30

Dé biển Tây tinh Cà 2,

A | ve olen tay # Í 1 5 + 30 | 108064| 200 3 0,62Mau 30

Mực nước tính toán Cao trình Rừng ngập mặndinh

Zp (m) suât hoach kê cơ rộng sở

(%) oac sở (m) giảm

sóng Ky

Dé biên An Biên — 2,5An Minh tinh Kién II 1,13 5 + 3,0 60.648 | 200 0,62Giang 2,7

Đã xét

cà , dén muc

Dé biên Hon Dat — ¬ , 4k

2050 là30cm.Dé bién tinh Tién 38

Giang ; KhôngE thu thậpDé biên tỉnh Bên Tre 3.8 duoc sé

Dé biển tỉnh Trà Vinh 40 liệu

Tong cộng chiều dài các đoạn đê thu thập được số liệu: | 408.063 | m

Số liệu cao trình đỉnh đê quy hoạch: Trích dân từ tài liệu “Dé biển Nam B6” Nhà xuất bản Nông nghiệp -2003

CHUONG 3: CAO TRÌNH DINH DE VÀ CÁC YEU TO LIÊN QUANDEN TINH CAO TRINH DINH DE

Nội dung Chương 3 này bao gồm:- Trinh bày cách xác định cao trình đỉnh dé theo 2 tiêu chuẩn hiện hành: Tiêuchuẩn 14TCN 130-2002 (la tiêu chuẩn được sử dụng trong giai đoạn thiết kế cơ sởcủa các tuyến đê biến thống kê trong mục 2.1) và Tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2012(tiêu chuẩn được áp dụng cho các dự án thuộc Chương trình củng cố, bảo vệ vànâng cấp đê bién tại Quyết định số 58/2006/QĐ-TTg ngày 14/3/2006 và Quyết địnhsố 667/QĐ-TTg ngày 27/5/2009) Qua đó sẽ phân tích va lựa chọn công thức dé ápdụng tính cao trình đỉnh đê cho các trường hợp tính toán của luận văn.

- Trinh bay các yếu t6 liên quan đến tính cao trình đỉnh đê:+ Tham sô sóng nước sâu.

+ Mô tả sóng theo phương pháp pho.+ Lý thuyết mô hình SWAN - ID.+ Các bước tính trong mô hình SWAN - ID.+ Hệ sô chiết giảm sóng khi có rùng ngập mặn.

3.1 Công thức xác định cao trình đỉnh dé3.1.1 Theo tiêu chuẩn 14TCN 130-2002

Cao trình đỉnh đê mái nghiêng được xác định theo công thức (4-1) của tiêuchuẩn 14TCN 130-2002

Trong đó:

+

+ + + +

Lap = Lip +H„a+R.4 +a (3.1)

Cao trinh dinh dé thiét ké (m)Mực nước triều thiên văn ứng với tần suất tính toán (m)Chiều cao sóng leo (m)

Chiều cao nước dâng do bão (m)Chiều cao an toàn (m)

3.1.2 Theo tiêu chuẩn thiết kế dé biển 2012

Cao trình đỉnh đê mái nghiêng được xác định theo công thức số (7) mục 7.3trong Tiêu chuẩn kỹ thuật về thiết kế đê biển 2012

Zap = Zikp + Ra +a (3.2)Trong đó:

+ Zap; Rai a: Các ký hiệu được giải thích trong công thức (3.1).+ Zip: Cao frình mực nước thiết kế tương ứng với tần suất thiết kế.Mực nước tổng hợp này bao gồm mực nước triều thiên văn và thành phần nướcdâng do bão tương ứng với tần suất thiết kế, xác định theo công thức (1) mục 6.1.1Tiêu chuẩn thiết kế đê biến 2012

“ve tụt Hy), (3.3)Trong đó:

Z¿„- Mực nước thiết kế đê biển ứng với tân suất thiết kế P% (m);H„a- Chiều cao nước dâng do bão (m);

Zip- Mực nước triều thiên văn;(Z¿p+ H;a)p- Tổ hợp mực nước triều thiên văn và chiều cao nước dâng do bãotương ứng với tần suất thiết kế P%

3.1.3 So sánh công thức hai tiêu chuẩn

Thanh phan xác định cao trình đỉnh đê biến trong hai công thức trên là nhưnhau, bao gôm: Mực nước triêu thiên văn (Zip), chiêu cao nước nước dâng do bão