Nghiên cứu đánh giá hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển cửa đại, thành phố hội an, tỉnh quảng nam và đề xuất giải pháp ổn định

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc BẢNG CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN Tên học viên : Huỳnh Thị Thu Giang Ngày sinh : 01/03/1988 Học viên lớp : 23C12-HA Chuyên ngành : Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60-58-03-02 Theo Quyết định số 1549/QĐ-ĐHTL, ngày 02/8/2016 Hiệu trưởng trường Đại học Thủy lợi, việc giao đề tài luận văn người hướng dẫn cho học viên cao học đợt năm 2016, học viên nhận đề tài: “Nghiên cứu đánh giá trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp ổn định” hướng dẫn thầy giáo TS Phạm Quang Đơng PGS.TS Nguyễn Trung Việt Trong q trình làm luận văn, tác giả có tham khảo kết số tài liệu, đề tài, dự án công trình nghiên cứu trước nhiều tác giả có liên quan đến khu vực mà học viên nghiên cứu Các tài liệu tham khảo tác giả trích dẫn đầy đủ luận văn Ngồi kết tham khảo trên, tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thực thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép ai, thực sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát địa hình hướng dẫn khoa học Giáo viên hướng dẫn Tác giả Huỳnh Thị Thu Giang i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài này, nỗ lực học tập thân, nhận quan tâm, động viên, giúp đỡ tận tình gia đình, bạn bè, đồng nghiệp mặt vật chất lẫn tinh thần Và nữa, Nhà trường tạo điều kiện, quý thầy cô hướng dẫn, bảo, góp ý tận tình Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi, thầy cô giáo cán Phòng Đào tạo Đại học sau Đại học, Khoa Cơng trình, Bộ mơn Thủy cơng tất thầy cô giáo giảng dạy tạo điều kiện truyền dạy kiến thức suốt trình học tập thực luận văn Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn: Thầy giáo TS Phạm Quang Đông PGS.TS Nguyễn Trung Việt tận tình giúp đỡ việc chọn đề tài, tìm tài liệu trình thực luận văn Trong thời gian thực đề tài, thân cố gắng hồn thiện luận văn Nhưng khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận đóng góp q báu quý Thầy Cô, bạn bè đồng nghiệp Một lần nữa, xin gửi đến quý Thầy Cô, bạn bè đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành Trân trọng cảm ơn Tác giả Huỳnh Thị Thu Giang i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………………………………………1 Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp ổn định” Tính cấp thiết đề tài .1 Mục đích đề tài 4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .5 4.1 Đối tượng nghiên cứu .5 4.2 Phạm vi nghiên cứu 5 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 5.1 Cách tiếp cận 5.2 Phương pháp nghiên cứu Các kết đạt Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI LỞ BỜ BIỂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC .7 1.1 Các nghiên cứu xói lở, bồi tụ cửa sơng, bờ biển giới Việt Nam .7 1.1.1 Các nghiên cứu xói lở, bồi tụ cửa sơng, bờ biển giới 1.1.2 Các nghiên cứu xói lở, bồi tụ cửa sơng, bờ biển nước 1.2 Các nghiên cứu xói lở bờ biển Cửa Đại 10 1.3 Các giải pháp phòng chống xói lở bảo vệ bờ biển Việt Nam giới12 1.3.1 Các giải pháp phi cơng trình .12 3.2 Các giải pháp .13 cơng trình 1.3.3 Kết nghiên cứu ứng dụng cơng trình bảo vệ bờ biển Việt Nam giới 19 1.4 Vấn đề đặt hướng nghiên cứu 27 3 Chương PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH KÈ MỀM BẢO VỆ BỜ BIỂN CỬA ĐẠI, THÀNH PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM 28 4 2.1 Tổng quan tượng xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .28 2.2 Thực trạng, nguyên nhân xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .37 2.2.1 Thực trạng xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .37 2.2.2 Nguyên nhân xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam 38 2.3 Ảnh hưởng yếu tố tự nhiên đến cơng trình kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam 42 2.3.1 Địa hình .42 2.3.2 Địa mạo .42 2.3.3 Điều kiện địa chất 42 2.3.4 Điều kiện thủy 43 động lực 2.3.5 Sóng dòng chảy 43 2.4 Ảnh hưởng yếu tố vật liệu làm kè mềm – túi vải địa kỹ thuật 44 2.5 Ảnh hưởng yếu tố dân sinh, kinh tế xã hội đến cơng trình kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam 45 2.6 Tính tốn kiểm tra trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại 46 2.6.1 Giới thiệu khu vực kè mềm tính tốn, kiểm tra 46 2.6.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn ổn định mái dốc 50 2.6.3 Giới thiệu phần mềm tính tốn 58 2.6.4 Các dạng mặt trượt 60 2.7 Kết luận chương 64 Chương TÍNH TỐN ỨNG DỤNG KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHO ĐOẠN KÈ MỀM BẢO VỆ BỜ BIỂN KHỐI PHƯỚC TÂN, PHƯỜNG CỬA ĐẠI, THÀNH PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM 66 3.1 Giới thiệu khu vực đề xuất cần tính tốn, bảo vệ bờ 66 3.2 Kết tính tốn ổn định trạng khu vực đề xuất chưa có kè bảo vệ bờ 67 3.2.1 Điều kiện biên tính tốn 67 3.2.2 Kết tính tốn 67 3.3 Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ 69 3.4 Quá trình quản lý vận hành khai thác sử dụng .74 5 3.4.1 Công tác quản lý 75 3.4.2 Cơ chế quản lý .75 3.5 Kết luận chương 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 KẾT LUẬN .77 KIẾN NGHỊ .77 PHỤ LỤC .80 Phụ lục 1: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè mềm đề xuất với m = 3,0 .80 Phụ lục 2: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 3,5 84 Phụ lục 3: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 4,0 88 Phụ lục 4: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 4,5 92 Phụ lục 5: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất m = 5,0 .96 Phụ lục 6: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất xói với m = 4,0 100 6 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình Vị trí cơng trình đồ hành tỉnh Quảng Nam .3 Hình Vị trí cơng trình đồ Google Map Hình Hiện trạng sạt lở khu vực bờ biển phường Cửa Đại .4 Hình Các giải pháp bảo vệ bờ mang tính tự phát người dân doanh nghiệp Hình Đoạn kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, khối Phước Tân, phường Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam Hình 1.1 Những hình ảnh ổn định cơng trình kè cứng khu vực Hội An 16 Hình 1.2 Đê trụ rỗng ứng dụng bờ biển phía Tây Việt Nam, tỉnh Cà Mau 18 Hình 1.3 Đoạn kè mềm bờ biển Cửa Đại, Hội An bước đầu phát huy hiệu 19 Hình 1.4 Kè ứng dụng Hydroblock 19 Hình 1.5 Cơng trình lấn biển thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang 20 Hình 1.6 Cấu kiện ống phuy lục lăng sử dụng làm chân khay kè 21 Hình 1.7 Kè biển sử dụng thảm bê tông tự chèn 21 Hình 1.8 Cơng nghệ Stabilage bãi biển Lộc An, Vũng Tàu bãi biển Bạc Liêu 22 Hình 1.9 Kè mỏ hàn .23 Hình 1.10 Rào tre chắn sóng gây bồi trồng rừng ngập mặn 24 Hình 1.11 Cấu kiện Accropode Cấu kiện Tetrapod 24 Hình 1.12 Cơng nghệ Kè mềm Geotube 25 Hình 1.13 Đê ngầm vải địa kỹ thuật Hà Lan 25 Hình 1.14 Đê ngầm vải địa kỹ thuật Malaysia 25 Hình 1.15 Cơng trình bảo vệ bờ biển Nhật Bản 26 Hình 1.16 Tường biển Anh .26 Hình 1.17 Đê ngầm phá sóng cấu kiện Tetrapod Ấn Độ 26 Hình 1.18 Cơng trình bảo vệ bờ Ai Cập 26 Hình 2.1 Vị trí khu vực xói lở bờ biển Hội An .28 Hình 2.2 Hiện trạng đoạn .29 Hình 2.3 Tuyến bờ biển trước khu vực Khách sạn Vinpearl .30 Hình 2.4 Tuyến bờ biển trước khu vực từ Khách sạn Vinpearl đến Khách sạn Fusion .30 Hình 2.5 Tuyến bờ biển trước khu vực Khách sạn Fusion 31 7 Hình 2.6 Tuyến bờ biển trước khu vực từ khách sạn Fusion đến khách sạn Sunrise 31 Hình 2.7 Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Sunrise 32 Hình 2.8 Tuyến bờ biển trước khu vực từ Sunrise đến Golden Sand 32 Hình 2.9 Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Golden Sand 33 Hình 2.10 Tuyến bờ biển trước khu vực từ khách sạn Golden Sand đến khách sạn Victoria 34 Hình 2.11 Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Victoria .34 Hình 2.12 Tuyến bờ biển cần xử lý khẩn cấp – Kè Geobag thi cơng 35 Hình 2.13 Tuyến bờ biển cần xử lý khẩn cấp – Kè Geobag thi cơng 35 Hình 2.14 Tuyến bờ biển cần xử lý khẩn cấp 36 Hình 2.15 Tuyến bờ biển lại Bắc Cửa Đại 36 Hình 2.16 Thay đổi đường bờ biển Cửa Đại 37 Hình 2.17 Ảnh vệ tinh Landsat cho Cửa Đại .38 Hình 2.18 Bãi biển resort Golden Sand, bờ biển lúc cách đường giao thơng khoảng 100m chưa có cơng trình bên phải (11/10/2004) 39 Hình 2.19 Bãi biển resort Golden Sand, bờ biển lúc cách đường giao thơng khoảng 50m có cơng trình bên phải (02/8/2011) 39 Hình 2.20 Bãi biển resort Golden Sand, bờ tắm bị xói hồn tồn tác động cơng trình bên phải (04/10/2012) 40 Hình 2.21 Lưu vực sơng đổ biển Cửa Đại, Hội An 41 Hình 2.22 Sơ đồ nhà máy thủy điện Quảng Nam 41 Hình 2.23 Cắt ngang trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Hội An 47 Hình 2.24 Kích thước túi vải địa kỹ thuật 48 Hình 2.25 Mặt cắt ngang mái dốc 50 Hình 2.26 Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt tròn 53 Hình 2.27 Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt tổ hợp 54 Hình 2.28 Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt gãy khúc 54 Hình 2.29 Các dạng mặt trượt 61 Hình 2.30 Ổn định mái kè mềm trạng theo phương pháp Ordinary(K=1,051) 63 Hình 2.31 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố đất với hệ số trạng 64 Hình 3.1 Vị trí khu vực đề xuất cơng trình kè mềm bảo vệ bờ 67 viii Hình 3.2 Ổn định bờ theo phương pháp Bishop với hệ số mái trạng m=2,5 (K=0,925) 68 Hình 3.3 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố đất với hệ số mái m=2,5 68 Hình 3.4 Kè mềm đề xuất bảo vệ bờ biển Cửa Đại .70 Hình 3.5 Thi cơng hố móng, trải vải địa kỹ thuật 72 Hình 3.6 Đưa cát vào túi vải địa kỹ thuật 73 Hình 3.7 Lắp đặt túi vải địa kỹ thuật 73 viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các loại cơng trình “Cứng” bảo vệ bờ biển giới Việt Nam 14 Bảng 1.2 Các loại cơng trình “Mềm” bảo vệ bờ biển giới Việt Nam 17 Bảng 2.1 Xói lở, bồi tụ bờ biển khu vực Cửa Đại - Hội An (1965-2014) 29 Bảng 2.2 Các thông số túi địa kỹ thuật 48 Bảng 2.3 Chỉ tiêu lý đất 49 Bảng 2.4 Bảng tham số địa hình 49 Bảng 2.5 Kết tính tốn ổn định kè mềm trạng .63 Bảng 3.1 Kết tính tốn ổn định cho khu vực cần bảo vệ bờ .67 Bảng 3.2 Kết tính tốn ổn định ứng với trường hợp hệ số mái khác .74 1.673 Hình PL3.3 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Janbu (K=1,673) Hình PL3.4 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Janbu 1.892 Hình PL3.5 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Ordinary (K=1,892) Hình PL3.6 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Ordinary 640 Hình PL3.7 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Morgenstern - Price (K=1,640) Hình PL3.8 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Morgenstern - Price Phụ lục 4: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 4,5 271 Hình PL4.1 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Bishop (K=2,271) Hình PL4.2 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Bishop 2.025 Hình PL4.3 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Janbu (K=2,025) Hình PL4.4 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Janbu 1.960 Hình PL4.5 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Ordinary (K=1,960) Hình PL4.6 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Ordinary 268 Hình PL4.7 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Morgenstern - Price (K=2,268) Hình PL4.8 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Morgenstern – Price Phụ lục 5: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất m = 5,0 549 Hình PL5.1 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Bishop (K=2,549) Hình PL5.2 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Bishop 2.336 Hình PL5.3 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Janbu (K=2,336) Hình PL5.4 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Janbu 2.321 Hình PL5.5 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Ordinary (K=2,321) Hình PL5.6 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Ordinary 549 Hình PL5.7 Ổn định mái kè mềm theo phương pháp Morgenstern - Price (K=2,549) Hình PL5.8 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Morgenstern - Price Phụ lục 6: Tính tốn ổn định tổng thể mái kè đề xuất xói với m = 4,0 641 Hình PL6.1 Ổn định mái kè mềm xói theo phương pháp Bishop (K=1,641) Hình PL6.2 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Bishop 1.67 Hình PL6.3 Ổn định mái kè mềm xói theo phương pháp Janbu (K=1,673) Hình PL6.4 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Janbu 1.89 Hình PL6.5 Ổn định mái kè mềm xói theo phương pháp Ordinary (K=1,892) Hình PL6.6 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Ordinary 1.640 Hình PL6.7 Ổn định mái kè mềm xói theo phương pháp Morgenstern - Price (K=1,640) Hình PL6.8 Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố cát theo phương pháp Morgenstern - Price ... để bảo vệ bờ biển, giảm giá thành cơng trình xây dựng Vì vậy, việc Nghiên cứu đánh giá trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại khối Phước Tân, phường Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam đề xuất. .. ĐẦU Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp ổn định Tính cấp thiết đề tài Cách phố cổ Hội An khoản km phía đơng... lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .37 2.2.1 Thực trạng xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .37 2.2.2 Nguyên nhân xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành