Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ và ổn định bờ biển hiệp thạnh trà vinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LƯƠNG QUỐC CHÍNH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ VÀ ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN HIỆP THẠNH- TRÀ VINH Chuyên ngành: Mã số: Xây dựng Công trình Thủy Mã số: 60- 58- 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG VĂN HUÂN TPHCM - 2012 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, với nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy cô, quan bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh” hoàn thành Tác giả xin bày tỏ biết ơn sâu sắc thầy Khoa cơng trình, Ban đào tạo Trường Đại học Thủy lợi giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình suốt trình học tập, trang bị kiến thức nhất tiên tiến khoa học kỹ thuật cơng trình thủy lợi, đồng thời giúp thêm vững tin làm công tác nghiên cứu khoa học Tác giả chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Điều hành chương trình chống ngập nước giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập thực luận văn Đặc biệt xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Hồng Văn Huân - người trực tiếp bảo kiến thức khoa học suốt thời gian làm luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 Lương Quốc Chính MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI 11 1.2.1 1.2.2 1.2.3 Những thành tựu công nghệ bảo vệ bờ giới 11 Tình hình ứng dụng cơng nghệ bảo vệ bờ nước ta 12 Những vấn đề tồn 14 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 16 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 Vị trí địa lý 16 Đặc điểm địa hình bờ bãi biển 17 Đặc điểm địa mạo - tân kiến tạo Địa chất công trình 17 Đặc điểm khí tượng 22 Đặc điểm thủy – hải văn 25 2.2 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐẾN BIẾN DỘNG BỜ BÃI BIỂN 38 2.2.1 Tình hình kinh tế - xã hội 38 2.2.2 Phương hướng phát triển 39 2.2.3 Ảnh hưởng điều kiện kinh tế- xã hội phương hướng phát triển đến biến dộng bờ bãi biển 41 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUN NHÂN VÀ CƠ CHẾ XĨI LỞ BỒI TỤ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN 43 3.2 NGUYÊN NHÂN KHÁCH QUAN 44 3.2.1 Nguyên nhân tác động sóng biển 44 3.2.2 Nguyên nhân dòng ven bờ bãi biển 46 3.2.3 Nguyên nhân gia tăng mực nước ven biển 52 3.2.4 Nguyên nhân gió thổi làm di chuyển, suy thối cồn cát hạ thấp mặt bãi biển 53 3.2.5 Nguyên nhân đặc điểm địa hình bùn cát bãi biển 54 3.2.6 Nguyên nhân bão gia tăng 56 3.3 NGUYÊN NHÂN CHỦ QUAN 57 3.3.1 3.3.2 Nguyên nhân chặt phá rừng phòng hộ giảm sóng ven biển 57 Nguyên nhân chuyển đổi canh tác nông ngư nghiệp ven bãi biển 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN HIỆP THẠNH 4.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ QUY HOẠCH CHỈNH TRỊ 59 4.1.1 4.1.2 Tải trọng yếu tố tác động lên cơng trình bảo vệ bờ biển 59 Các thông số quy hoạch 61 4.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH 62 4.2.1 4.2.2 Yêu cầu ngành kinh tế – xã hội tuyến quy hoạch chỉnh trị 62 Đề xuất phương án quy hoạch 62 4.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BẢO VỆ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 65 4.4 ĐỀ XUẤT DẠNG KẾT CẤU CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ 65 4.5 TÍNH TỐN SƠ BỘ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 67 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 Cao trình thiết kế đỉnh kè 67 Kiểm tra khả làm việc vải địa kỹ thuật 68 Tính tốn ổn định tường góc BTCT M300 đỉnh kè 69 Tính tốn kiểm tra ổn định tổng thể 72 Tính tốn viên mái kè Error! Bookmark not defined 4.6 BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC 79 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.6.5 Thi công đắp cát mái đỉnh kè: 79 Thi công trải vải lọc cạn(Áp dụng cho phần mái đỉnh kè) 80 Thi công đúc phuy chân khay kè 81 Công tác bê tông 81 Công tác cốt thép 82 4.6.6 4.6.7 Công tác đào đất 83 Thi công phần đỉnh kè 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang CHƯƠNG Hình 1.1: Bản đồ khu vực xói bồi bờ biển Trà Vinh……………………….….10 Hình 1.2: Hình ảnh cơng trình bảo vệ bờ giới………………………….…11 Hinh 1.3: Một số cấu kiện có hệ số phá sóng cao ứng dụng lĩnh vực bảo vệ bờ biển giới……………………………………….……………… 12 Hình 1.4: Kè bảo vệ bờ biển Hàm Tiến tỉnh Bình Thuận………………… …… 13 Hình 1.5: Kè bảo vệ bờ Cửa Tiểu ấp Đèn Đỏ tỉnh Tiền Giang……………… … 13 Hình 1.6: Kè bảo vệ bờ cửa sơng ven biển Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu…………… 13 Hình 1.7: Đê chắn cát, giảm sóng cảng cá LaGi – Bình Thuận………………… 14 CHƯƠNG Hình 2.1: Bản đồ vùng bờ biển tỉnh Trà Vinh…………………… ………………16 Hình 2.2: Khu vực nghiên cứu……………………………………….…………….16 Hình 2.3: Bản đồ địa mạo tân kiến tạo vùng Tây Nam Bộ .19 Hình 2.4: Bản đồ thạnh động lực vùng biển Hà Tiên – Gò Cơng 19 Hình 2.5: Đường tần suất HMAX trạm Bến Trại (cửa sơng Cổ Chiên)…….……….29 Hình 2.6: Đường tần suất HBQ trạm Bến Trại (cửa sông Cổ Chiên)……….………30 Hình 2.7: Đường tần suất HMIN trạm Bến Trại (cửa sơng Cổ Chiên)……… …… 31 Hình 2.8: Vị trí dự án tuyến luồng kênh Quan Chánh Bố………………………….40 CHƯƠNG Hình 3.1:Trước mùa gió Chướng………………………………………………… 43 Hình 3.2: Sau mùa gió Chướng……………………………………….……………43 Hình 3.3: Thảm đá bị sóng giật ngược phía biển……………………… …… 43 Hình 3.4: Khu vực ấp Bầu, xã Hiệp Thạnh………………………… …………….43 Hình 3.5: Trước mùa gió Chướng……………………………… ……………… 44 Hình 3.6: Sau mùa gió Chướng…………………………………….………………44 Hình 3.7: Sóng mùa gió chướng………………………….………………….45 Hình 3.8: Năng lượng sóng hội tụ gây xói lở bờ biển……….…………………… 45 Hình 3.9 3.10: Lưu hướng dịng ven bờ bãi biển ấp Bầu – Hiệp Thạnh .49 Hình 3.11 3.12: Lưu hướng dòng ven bờ cửa vàm Láng Nước 49 Hình 3.13 3.14: Trường động lực dòng chảy triều lên 15/4 triều xuống 15/10 khu vực ven biển phía Nam Trà Vinh cửa sơng Hậu ………………… 51 Hình 3.15: Trường động lực dịng chảy cửa vàm Láng Nước, 04h00-14/02/06… 51 Hình 3.16: Trường động lực dòng chảy cửa vàm Láng Nước lúc 10h-15/08/06… 51 Hình 3.17: Vị trí đo đạc dịng ven bờ tổng hợp lưu hướng 52 Hình 3.18: Sóng biển tràn vào nội đồng đẩy nhanh trình xâm thực bờ biển.53 Hình 3.19: Gió thổi làm di chuyển, suy thối cồn cát hạ thấp mặt bãi biển…………………………………………………………………………… 54 Hình 3.20: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở lộ đất sét sau mùa chướng ….55 Hình 3.21: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở mặt lộ phần đất sét mùa gió chướng …………………………………………………….…… 55 CHƯƠNG Hình 4.1: Dự báo diễn biến đường bờ biển Trà Vinh khu vực xã Hiệp Thạnh 61 Hình 4.2: Phương án chủ động………………………………………………….….63 Hình 4.3: Phương án bị động ……………………………………………… … 64 Hình 4.4: Mặt cắt ngang kè ……………………………………………………… 66 Hình 4.5: Mặt kè …………………………………………… ………… … 66 Hình 4.6: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt cung trịn.74 Hình 4.7: Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt hỗn hợp 74 Hình 4.8: Ổn định mặt cắt kè ………………………………………….… … 77 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang CHƯƠNG Bảng 1.1: Thống kê trạng bờ biển tỉnh Trà Vinh theo mức độ xói bồi 10 CHƯƠNG Bảng 2.1: Chỉ tiêu lý lớp đất 21 Bảng 2.2: Thống kê mực nước 23 năm trạm Bến Trại …………………… …… 27 Bảng 2.3: Thống kê chiều cao nước dâng bình quân tháng trạm Bến Trại (S.Cổ Chiên) 36 Bảng 2.4: Độ cao nước dâng trung bình (cm ) đỉnh triều cao.…… 36 CHƯƠNG Bảng 4.1: Các thông số quy hoạch, thiết kế cơng trình …………… …………… 61 Bảng 4.2: Tính mơ men 71 Bảng 4.3: Mặt cắt tính tốn……………………………………………………… 72 Bảng 4.4: Kết tính tốn 77 CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng sông Cửu Long BTCT Bê tông cốt thép ATNĐ Áp thấp nhiệt đới MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tỉnh Trà Vinh nằm vùng Duyên Hải thuộc ĐBSCL, toàn bờ biển dài khoảng 60km, diễn biến phức tạp, nhiều khu vực bị xói lở với tốc độ nhanh thời gian qua, điển xã Hiệp Thạnh trung bình tốc độ sạt lở hàng năm lên đến 6m/năm, hậu là: - Hàng trăm đất canh tác ven biển bị biến mất, tuyến đường an ninh quốc phòng ven biển bị đe dọa sạt lở nghiêm trọng Điển rạng sáng 4-11-2009, khoảng 400 m số 600 m đê biển giai đoạn xây dựng kiên cố ấp Bàu (xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải, Trà Vinh) bị gió triều cường đánh sụp Gió biển đánh bật gốc dãy rừng phi lao phía bên ngồi, nước biển xâm nhập sâu vào đất liền, làm thiệt hại hoa màu - Một số khu vực bãi biển, khu du lịch sinh thái ven biển, nơi có lợi phát triển du lịch, đem lại nguồn thu đáng kể cho tỉnh Trà Vinh bị sóng dịng chảy gây xói mịn nghiêm trọng Xã Hiệp Thạnh, huyện Dun Hải khu vực Nơi tình trạng sạt lở diễn trầm trọng, khơng có giải pháp ngăn chặn tình trạng tương lai khu du lịch biến Xói lở bờ biển tỉnh Trà Vinh nói chung xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải nói riêng xảy khốc liệt lại chưa có giải pháp để bảo vệ bờ an toàn Bờ biển tiếp tục xói lở gây ổn định sống dân cư ven biển, đất sản xuất nông nghiệp, nhà cửa, ổn định sở hạ tầng ven biển mà đặc biệt đường an ninh quốc phịng, xói lở đe dọa xóa sổ bãi tắm, khu du lịch nghỉ dưỡng ven biển tỉnh Trà Vinh Chính đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh” bước đầu có nhìn tổng quan tượng xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu nói trên, đánh giá thực trạng xói lở bờ biển đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực cần thiết, giúp đời sống nhân dân ổn định góp phần cho kinh tế xã hội phát triển MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá thực trạng xói lở bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Xác định nguyên nhân gây xói lở - Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực nghiên cứu CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Cách tiếp cận - Hiện tượng xói lở bờ biển cần xem xét quan điểm thực tế, toàn diện tổng hợp - Kế thừa tài liệu, sở liệu, kết nhà khoa học nghiên cứu Với cách tiếp cận cho phép đề tài tiết kiệm nhiều cơng sức, kinh phí thời gian b Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp, đánh giá, thống kê số liệu, tài liệu nghiên cứu thu thập thực đo - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp ứng dụng mô hình tốn KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC - Xác định phạm vi mức độ xói lở bờ biển khu vực Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Tìm ngun nhân chế xói lở bờ biển khu vực Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Đưa phương án quy hoạch, bố trí cơng trình - Đề xuất giải pháp kết cấu cơng trình bảo vệ bờ ... dưỡng ven biển tỉnh Trà Vinh Chính đề tài: ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh? ?? bước đầu có nhìn tổng quan tượng xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu nói trên,... trạng xói lở bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh - Xác định nguyên nhân gây xói lở - Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ ổn định bờ biển khu vực nghiên cứu CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Cách... hộ giảm sóng ven biển 57 Nguyên nhân chuyển đổi canh tác nông ngư nghiệp ven bãi biển 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN HIỆP THẠNH 4.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ