Đề xuất giải pháp thiết kế nâng cấp, tu bổ hệ thống đê biển huyện hậu lộc thanh hóa ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu và nâng biển dâng

i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi đối tượng nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ NGHIÊN CỨU ĐÊ, KÈ BIỂN 1.1.1 Tổng quan chung đê, kè biển 1.1.2 Tình hình nghiên cứu đê, kè biển Việt Nam Thế giới 1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KTXH KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10 1.2.1 Điều kiện tự nhiên 10 1.2.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 15 1.3 ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ VỀ QUY HOẠCH HỆ THỐNG HẠ TẦNG VEN BIỂN CỦA TỈNH THANH HÓA 17 1.3.1 Hiện trạng hệ thống hạ tầng ven biển tỉnh Thanh Hóa 17 1.3.2 Quy hoạch hệ thống hạ tầng ven biển tỉnh Thanh Hóa 19 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 21 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN, ĐỊNH HƯỚNG NÂNG CẤP ĐÊ BIỂN THANH HĨA 22 2.1 RÀ SỐT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN THANH HÓA 22 2.1.1 Rà soát trạng 22 2.1.2 Đánh giá chung trạng đê biển tỉnh Thanh Hóa 35 2.2 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN THANH HÓA 35 2.2.1 Các tác động hữu 35 2.2.2 Kịch biến đổi khí hậu khu vực ven biển tỉnh Thanh Hóa 37 2.2.3 Dự báo tác động biến đổi khí hậu 38 2.3 ĐỊNH HƯỚNG TU BỔ, NÂNG CẤP CÁC TUYẾN ĐÊ BIỂN 40 2.3.1 Đê biển huyện Nga Sơn 40 2.3.2 Đê biển huyện Hậu Lộc 41 2.3.3 Đê biển huyện Hoằng Hóa 41 2.3.4 Đê biển thị xã Sầm Sơn 42 ii 2.3.5 Đê biển huyện Quảng Xương 43 2.3.6 Đê biển huyện Tĩnh Gia 44 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 44 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH ĐOẠN ĐÊ BIỂN CẦN NÂNG CẤP VÀ LỰA CHỌN MẶT CẮT ĐÊ BIỂN HỢP LÝ CHO TUYẾN ĐÊ BIỂN HẬU LỘC 46 3.1 XÁC ĐỊNH ĐOẠN ĐÊ BIỂN HẬU LỘC CẦN NÂNG CẤP 46 3.1.1 Định hướng quy hoạch chi tiết ven biển Hậu Lộc 46 3.1.2 Diễn biến bồi xói ven biển Hậu Lộc 46 3.1.3 Phương án nâng cấp tuyến đê biển Hậu Lộc 49 3.2 ĐỀ XUẤT MẶT CẮT ĐÊ BIỂN HẬU LỘC HỢP LÝ 58 3.2.1 Đề xuất dạng mặt cắt đê biển điển hình 58 3.2.2 Lựa chọn mặt cắt đê biển Hậu Lộc hợp lý 63 3.3 XÁC ĐỊNH MẶT CẮT ĐÊ BIỂN ĐIỂN HÌNH 65 3.3.1 Mặt cắt đê, kè biển phù hợp 66 3.3.2 Các thông số tính tốn 66 3.3.3 Xác định thơng số kỹ thuật 73 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 88 CHƯƠNG TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CHO ĐOẠN ĐÊ BIỂN QUY HOẠCH 89 4.1 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI 89 4.1.1 Giới thiệu phần mềm GEO-SLOPE 89 4.1.2 Các thơng số tính tốn 91 4.1.3 Kết tính tốn 92 4.2 TÍNH TOÁN THẤM QUA THÂN VÀ NỀN ĐÊ 93 4.2.1 Mực nước tính tốn 93 4.2.2 Phương pháp tính 93 4.2.3 Kết tính tốn 93 4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 Những kết đạt 96 Những vấn đề tồn 97 Kiến nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 100 iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số tiêu kinh tế vùng ven biển giai đoạn 2006 - 2010 15 Bảng 1.2 Dân số lao động vùng ven biển Thanh Hóa 16 Bảng 3.1 Tiêu chuẩn an tồn 67 Bảng 3.2 Tiêu chí phân cấp đê 67 Bảng 3.3 Kết tính sóng phục vụ đê biển 70 Bảng 3.4 Chiều rộng đỉnh đê theo cấp cơng trình 77 Bảng 3.5 Trọng lượng ổn định viên đá theo Vmax 87 Bảng P1 Chỉ tiêu lý Lớp 101 Bảng P2 Chỉ tiêu lý Lớp 102 Bảng P3 Các tiêu lý vật liệu cát đắp 103 Bảng P4 Các tiêu lý vật liệu đất đắp đất đồi 104 Bảng P5 Số liệu mặt cắt bãi ban đầu 105 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Đê PAM 4617 xã Hoằng Phụ bị bão số 7/2005 tàn phá Hình 2.2 Đê tả Lạch Bạng đoạn Xuân Lâm-Trúc Lâm xây dựng năm 2006 Hình 2.3 Đê cửa sơng Bạng xã Hải Bình-Tĩnh Gia chưa nâng cấp Hình 3.1 Bản đồ biến động bồi tụ xói lở cửa sơng Ninh Cơ - Cửa Đáy giai đoạn 1989 - 2008 Hình 3.2 Bản đồ xác định tuyến đê biển huyện Hậu Lộc Hình 3.3 Bản đồ xác định đoạn đê biển cần nâng cấp, tu bổ Hình 3.4 Mơ hình đê mái nghiêng Hình 3.5 Mơ hình đê tuyến Hình 3.6 Mơ hình tiêu nước đỉnh đê Hình 3.7 Tường chắn sóng phía biển kết hợp kênh thu tiêu nước mặt đê Hình 3.8 Mũi hắt sóng tường đỉnh đê Hình 3.9 Đê kiểu tường đứng Hình 3.10 Mơ hình đê mái nghiêng Hình 3.11 Mặt cắt ngang đê đoạn từ K6+808 - K7+600 Hình 3.12 Đường tần suất mực nước tổng hợp điểm MC17 Hình 3.13 Nhập liệu tính truyền sóng Hình 3.14 Phân bố chiều cao sóng ngang bờ Hình 3.15 Xác định chiều cao sóng trước chân cơng trình Hình 3.16 Tính tốn sóng leo - sóng tràn mái đê Hình 3.17 Một số kiểu cấu kiện bê tơng lắp ghép có liên kết tự chèn Hình 3.18 Một số kiểu cục bê tơng lắp ghép độc lập Hình 3.19 Cấu kiện bê tơng STONEBLOCK Hình 3.20 Tính tốn chiều dày lớp phủ mái Hình 3.21 Kích thước cấu kiện BT đúc sẵn ứng với chiều dày D=62cm Hình 3.22 Kích thước cấu kiện bê tơng STONEBLOCK Hình 3.23 Kết cấu chân kè bảo vệ mái phía biển Hình 4.1 Khối trượt cung trịn Hình 4.2 Sơ đồ phương pháp phân mảnh tính trượt cung trịn Hình 4.3 Tính tốn ổn định trượt mái phía biển Hình 4.4 Tính tốn ổn định trượt mái phía đồng Hình 4.5 Phân bố cột nước thấm Hình 4.6 Phân bố gradien thấm Hình 4.7 Gradien thấm chân mái phía đồng 28 32 33 49 51 52 59 60 61 61 63 63 64 66 69 71 72 72 75 79 79 79 81 82 83 85 90 90 92 93 94 94 94 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hệ thống đê biển hạ tầng sở quan trọng phát triển kinh tế xã hội, quốc phòng an ninh vùng đồng ven biển địa phương nói riêng nước nói chung Trong năm gần đây, ảnh hưởng biến đổi khí hậu tỉnh, thành phố ven biển thường xuyên phải đón nhận từ sáu đến tám bão năm với diễn biến ngày phức tạp, cộng với tình trạng nước biển dâng gây ngập úng nhiều khu dân cư, đe dọa trực tiếp tính mạng, tài sản nhân dân Nhà nước Vùng ven biển Thanh Hóa nằm khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ [10], [6], bao gồm huyện, thị xã giáp biển: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Quảng Xương, Tĩnh Gia thị xã Sầm Sơn Vùng có đường bờ biển dài 102 km với vùng biển rộng khoảng 1,7 vạn km2, vùng biển có đảo Hịn Nẹ quần đảo Hịn Mê Vùng ven biển Thanh Hóa có vị trí quan trọng hành lang lưu thông đối ngoại kết nối Thanh Hóa vùng đồng bằng, vùng miền Tây tỉnh thông qua cảng biển với khu vực nước quốc tế Thực chủ trương hướng biển Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020, vùng ven biển địa bàn phát triển kinh tế ven biển biển đảo, vành đai kinh tế ven biển đóng vai trị địa bàn động lực lơi kéo, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội Thanh Hóa thập kỷ đầu kỷ 21 Huyện Hậu Lộc địa phương có nhiều lợi phát triển kinh tế biển đóng góp lớn vào phát triển kinh tế biển tỉnh Thanh Hóa Là huyện ven biển, Hậu Lộc thường xuyên chịu ảnh hưởng thiên tai bão lũ, hạn hán xâm nhập mặn Hằng năm vào mùa khô, lưu lượng nước từ thượng nguồn sụt giảm, lượng mưa với triều cường tượng hạn hán, xâm nhập mặn địa bàn ven biển tỉnh Thanh Hóa nói chung khu vực ven biển huyện Hậu Lộc nói riêng diễn gay gắt, làm cho nhiều diện tích sản xuất đất nơng nghiệp trắng ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước phục vụ sinh hoạt Để chủ động ngăn mặn, giữ ngọt, đối phó với thiên tai ngày nghiêm trọng, từ nhiều năm tỉnh Thanh Hóa có nhiều giải pháp thiết thực nhằm bước nâng cấp, tu bổ hệ thống đê biển tỉnh Tuy nhiên hạn chế kinh phí nên việc đầu tư xây dựng hệ thống đê cịn mang tính đối phó, chắp vá thiếu đồng Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, tượng thời tiết cực đoan, đặc biệt tác động bão áp thấp nhiệt đới ngày trở nên ác liệt dị thường, nên vai trò hệ thống đê biển cần xem xét nghiên cứu cách kỹ lưỡng hiệu Vì việc rà sốt đánh giá trạng hệ thống đê biển huyện Hậu Lộc – Thanh Hóa nghiên cứu lựa chọn tuyến đê biển, mặt cắt đê biển hợp lý đảm bảo phát triển kinh tế xã hội ứng phó hiệu với tác động biến đổi khí hậu tồn cầu cấp bách, thiết thực Do đề tài “Đề xuất giải pháp thiết kế nâng cấp, tu bổ hệ thống đê biển huyện Hậu Lộc - Thanh Hóa ứng phó hiệu với biến đổi khí hậu nước biển dâng” cấp thiết cho giai đoạn cho phát triển lâu dài khu vực ven biển tỉnh Thanh Hóa tương lai Mục tiêu nghiên cứu - Rà soát đánh giá trạng hệ thống đê biển tỉnh Thanh Hóa - Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến hệ thống đê biển tỉnh Thanh Hóa - Tính tốn Quy hoạch tuyến đê biển huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa ứng phó hiệu với tác động biến đổi khí hậu nước biển dâng Phương pháp nghiên cứu - Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học cơng nghệ có giới nước Kế thừa nghiên cứu khoa học, dự án liên quan đến khu vực nghiên cứu - Phương pháp điều tra, phân tích, đánh giá xác định nguyên nhân - Phương pháp phân tích thống kê - Phương pháp kế thừa tài liệu xuất - Phương pháp sử dụng ý kiến chuyên gia Phạm vi đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Tuyến mặt cắt đê biển hợp lý để đảm bảo đê biển ổn định tác dụng sóng leo bão lũ - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống đê biển dọc ven biển tỉnh Thanh Hóa CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ NGHIÊN CỨU ĐÊ, KÈ BIỂN 1.1.1 Tổng quan chung đê, kè biển 1.1.1.1 Nhiệm vụ chức đê, kè biển Đê biển loại cơng trình chống ngập thuỷ triều nước dâng khu dân cư, khu kinh tế vùng khai hoang lấn biển Kè biển loại cơng trình gia cố bờ trực tiếp chống phá hoại trực tiếp hai yếu tố tác dụng sóng gió tác dụng dịng ven bờ Dịng mang bùn cát bồi đắp cho bờ hay làm xói chân mái dốc dẫn đến làm sạt lở bờ 1.1.1.2 Đặc điểm đê biển Việt Nam [4] Đê biển thiết kế cơng trình bán vĩnh cửu: Trước tình trạng xói lở, bồi tụ diễn hầu hết đường bờ biển nước ta với cường độ tốc độ khác Và để đảm bảo hiệu tuyến đê biển điều kiện kinh tế xã hội nước ta đê biển xây dựng cơng trình bán vĩnh cửu theo tuyến tính tốn trước theo dự báo biến đổi đường bờ để đê phát huy hiệu cao chu kỳ định Theo quan điểm này, đê biển phân làm cấp: đê vĩnh cửu, đê bán vĩnh cửu đê tạm Trừ vài đoạn đê biển xếp vào loại cơng trình vĩnh cửu, đê biển nước ta coi cơng trình bán vĩnh cửu Đê biển phải tràn nước: Với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, điều kiện kinh tế chưa cho phép đặc biệt bối cảnh biến đổi khí hậu tồn cầu đê biển Việt Nam năm tới nhiều phải tràn nước Tuy nhiên, đê biển cơng trình đất, xây dựng vật liệu mềm yếu, bở rời đất yếu nên nước tràn qua gây hư hỏng khơng nhỏ, có trường hợp đứt tuyến đê Vấn đề đặt cần nghiên cứu kết cấu đê biển phù hợp để tận dụng đất chỗ để xây dựng đê biển Ngoài trường hợp cần thiết cho nước chảy tràn qua đê mà đê ổn định Đê biển cơng trình có khối lượng đào đắp lớn: Đê biển nước ta có chiều dài lớn (tới 2.700Km), có nơi đắp đến 2, tuyến đê, đại đa số xây dựng đất yếu mặt cắt đê biển lớn, thường đê biển có độ dốc mái phía biển m = ÷ 4,5; mái phía đồng m = 2,5 ÷ 4, khối lượng đất sử dụng để đắp đê lớn, không kinh tế để vận chuyển đất đắp đê từ nơi khác đến gặp nhiều bất lợi cự ly vận chuyển xa, đường xá khó khăn, kinh phí lớn Vì vậy, dùng đất chỗ để đắp đê biển lựa chọn hợp lý đắn Đặc điểm địa chất đê đất đắp đê biển: Theo kết khảo sát, nghiên cứu tuyến đê biển nước ta nằm dạng đất mềm yếu Đất đắp đê loại đất có đê gồm sét, cát, bùn sét, bùn sét, bùn cát với đường kính hạt thay đổi khoảng từ 0,005 ÷ 0,5mm, góc ma sát φ = 3044’ ÷ 28030’, lực dính c = 0,028 ÷ 0,195 Kg/cm2 Vấn đề đặt cải tạo, nâng cấp, xây hệ thống đê biển nước ta phải nghiên cứu cơng nghệ tận dụng đất chỗ để đắp đê mà đê làm việc ổn định 1.1.2 Tình hình nghiên cứu đê, kè biển Việt Nam Thế giới Đê biển hạng mục cơng trình phụ trợ khác hình thành nên hệ thống cơng trình phịng chống, bảo vệ vùng nội địa khỏi bị lũ lụt thiên tai khác từ phía biển Vì tính chất quan trọng mà cơng tác nghiên cứu thiết kế, xây dựng đê biển giới, đặc biệt quốc gia có biển, có lịch sử phát triển lâu đời Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên trình độ phát triển quốc gia mà hệ thống đê biển phát triển mức độ khác 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu đê, kè biển giới Ở nước Châu Âu phát triển Hà Lan, Đức, Đan Mạch, đê biển xây dựng kiên cố nhằm chống lũ biển (triều cường kết hợp với nước dâng) với tần suất Khoảng vài thập niên trước quan điểm thiết kế đê biển truyền thống nước Châu Âu hạn chế tối đa sóng tràn qua cao trình đỉnh đê cao, mặt cắt ngang đê điển hình rộng, mái thoải, có mái ngồi kết hợp làm đường giao thông dân sinh bảo dưỡng cứu hộ đê Ở năm gần đây, bối cảnh biến đổi khí hậu nước biển dâng tư phương pháp luận thiết kế đê biển nước phát triển có biến chuyển rõ rệt Giải pháp kết cấu, chức điều kiện làm việc đê biển đưa xem xét cách chỉnh thể theo quan điểm hệ thống, lợi dụng tổng hợp, bền vững hài hịa với mơi trường An toàn đê biển xem xét hệ thống chỉnh thể, bật lên hai nhân tố ảnh hưởng chủ yếu: (i) Bản thân cấu tạo hình học kết cấu đê (ii) Điều kiện làm việc tương tác tải trọng với cơng trình Các nỗ lực nhằm nâng cao mức độ an toàn đê biển tập trung vào cải thiện hai nhân tố - Về cấu tạo hình học kết cấu đê: Qua thực tiễn thiên tai bão lũ nhiều nước, đa số đê biển khơng phải bị vỡ cao trình đỉnh q thấp (nước tràn qua đê) Đê vỡ trước mực nước lũ dâng cao tới đỉnh mái kè phía biển khơng đủ kiên cố để chịu áp lực sóng phổ biến đỉnh đê mái phía bị hư hỏng nặng nề khơng chịu lượng sóng tràn đáng kể qua đê bão Như vậy, thay xây dựng nâng cấp đê lên cao để chống sóng tràn qua bị vỡ dẫn tới thiệt hại khơn lường đê xây dựng để chịu sóng tràn qua đê, khơng thể bị vỡ Tất nhiên chấp nhận sóng tràn qua đê có nghĩa chấp nhận số thiệt hại định vùng phía sau đê bảo vệ, nhiên so với trường hợp vỡ đê thiệt hại trường hợp không đáng kể Đặc biệt khoảng không gian định phía sau đê quy hoạch thành vùng đệm đa chức thích nghi với điều kiện bị ngập mức độ tần suất định Bởi đê chịu sóng tràn hay đê khơng thể phá hủy giành mối quan tâm đặc biệt đưa vào áp dụng quan điểm thiết kế đê biển Châu Âu Để đê chịu sóng tràn đỉnh mái phía đê cần bảo vệ chống xói đủ tốt Gia cố chống xói mái đê theo phương pháp truyền thống với đá lát cấu kiện bê tông đánh giá không bền vững không thân thiện với mơi trường Vì giải pháp xanh, bền vững thân thiện với môi trường khám phá đê biển với mái trồng cỏ đánh giá 92 - Chỉ tiêu lý đất đắp đât Đất đắp: Đất nền: Góc ma sát trong: ϕ = 22,46 độ Lực dính đơn vị: C = 20,5 KN/m2 Khối lượng thể tích: γ = 18,7 KN/m3 Lớp 1: Góc ma sát trong: ϕ = 30,7 độ Lực dính đơn vị: C = 0,2 KN/m2 Khối lượng thể tích: γ = 12,9 KN/m3 Lớp 2: Góc ma sát trong: ϕ = 6,16 độ Lực dính đơn vị: C = 12,5 KN/m2 Khối lượng thể tích: γ = 18 KN/m3 4.1.3 Kết tính tốn * Ổn định chống trượt mái phía biển Đê mái nghiêng ổn định chống trượt có hệ số an tồn ổn định chống trượt Kminmin > [K ] Theo Tiêu chuẩn kỹ thuật Thiết kế đê biển 2012[1]: Với cơng trình cấp III làm việc điều kiện bình thường [K ] = 1,15 Cao Do 2.297 10 -2 -4 -6 -8 -10 -12 MNTK +3.68 -1 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 Khoang Cach Hình 4.3 Tính tốn ổn định trượt mái phía biển 69 74 79 84 93 Theo kết chạy chương trình Slope/W có: Kminmin = 2,297 > [K ] = 1,15 Vậy mái phía biển ổn định chống trượt Cao Do * Ổn định chống trượt mái phía đồng 1.180 10 -2 -4 -6 -8 -10 -12 MNTK +3.68 -1 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 Khoang Cach Hình 4.4 Tính tốn ổn định trượt mái phía đồng Theo kết chạy chương trình Slope/W có: Kminmin = 1,18 > [K ] = 1,15 Vậy mái phía đồng ổn định chống trượt Kết luận: Như đê thiết kế ổn định đủ điều kiện làm việc 4.2 TÍNH TỐN THẤM QUA THÂN VÀ NỀN ĐÊ 4.2.1 Mực nước tính tốn Lựa chọn tổ hợp mực nước làm việc thường xuyên với mực nước thiết kế: MNTK= +3,68m 4.2.2 Phương pháp tính Dùng phương pháp phần tử hữu hạn, phần mềm Geoslope-Seep/W Thông số đất nền: Hệ số thấm: K= 4,9.10-4 cm/s Đất đắp: Hệ số thấm K= 2,4.10-6 cm/s 4.2.3 Kết tính tốn Kết tính tốn thể qua hình bảng sau 84 94 1.5 1.7 2.7 2.5 1.3 2.9 2.1 3.1 1.9 3.5 1.1 1.3517e-006 MNTK +3.68 0.9 Hình 4.5 Phân bố cột nước thấm 0.12 0.09 0.0 1.3517e-006 0.15 0.06 Hình 4.6 Phân bố gradien thấm 0.35 XY-Gradient 0.1 MNTK +3.68 0.30 0.25 Hình 4.7 Gradien thấm chân mái phía đồng 0.1 0.33 0.5 -0.1 0.3 95 * Kiểm tra, kết luận a- Về gradien thấm Gradien thấm lớn Jr= 0,34 Theo tiêu chuẩn cơng trình thủy cơng 4253-86, với đất sét pha [J] = 0,65 Như Jr< [J] Dịng thấm khơng gây tượng xói ngầm, đẩy trồi b- Về lưu lượng thấm Lưu lượng thấm đơn vị qua mặt cắt nhỏ q= 1.3517.10-6 m3/s/m Lượng thấm nhỏ nên nói nhiệm vụ ngăn mặn tuyến đê biển đảm bảo 4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Với kết tính tốn xác định mặt cắt đê biển điển hình cho đoạn đê biển điển hình, mặt cắt thiết kế đê biển thoả mãn tiêu chí đánh giá tính hợp lý Sau sử dụng chương trình Slope/W, Seep/W cơng ty Geo-Slope International Ltd tác giả nhận thấy cơng trình đảm bảo vể ổn định trượt mái độ bền thấm 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt Theo xu phát triển, vùng ven biển vùng kinh tế trọng điểm, động ngày đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân an ninh quốc phòng Với phát triển mạnh mẽ công nghiệp, du lịch, việc chuyển đổi cấu sản xuất (cụ thể tăng nuôi trồng thủy hải sản) khơi phục làng nghề truyền thống tuyến đê biển khơng có mục tiêu ngăn lũ, ngăn mặn mà phải kết hợp đa mục tiêu đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ kinh tế, du lịch, an ninh quốc phòng cứu hộ, cứu nạn ven biển Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến thiên tai, đặc biệt thiên tai ven biển ngày trở nên khốc liệt dị thường, nên vai trò hệ thống đê biển cần nghiên cứu cách kỹ lưỡng hiệu Luận văn rà soát đánh giá chi tiết trạng hệ thống đê biển tỉnh Thanh Hóa định hướng quy hoạch thời gian tới có đánh giá trạng hạ tầng sở định hướng quy hoạch khu vực ven biển Nhìn chung đê biển Thanh Hóa có nhiều nơi mặt cắt tuyến chưa đảm bảo yêu cầu, đê dễ bị ổn định hư hỏng gặp điều kiện khí tượng đặc biệt triều cao gặp gió bão, gió mùa Vấn đề nghiên cứu tuyến mặt cắt hợp lý cho đê biển quan trọng, phải vào điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ hải văn, vật liệu xây dựng, điều kiện thi công yêu cầu sử dụng để phân tích định Luận văn nghiên cứu lựa chọn tuyến mặt cắt đê biển phù hợp cho khu vực huyện Hậu Lộc Giải pháp lựa chọn để quy hoạch tuyến đê biển Hậu Lộc kết hợp trồng rừng ngập mặn nâng cấp cơng trình đê biển Vận dụng Tiêu chuẩn kỹ thuật Thiết kế đê biển 2012[1], kịch biến đổi khí hậu Bộ Tài ngun Mơi trường công bố năm 2012 Luận văn lựa chọn tính tốn điển hình mặt cắt đê biển Hậu Lộc ứng phó hiệu với biến đổi khí hậu đảm bảo kết hợp đa mục tiêu Sau sử dụng chương trình Slope/W, Seep/W cơng ty Geo-Slope International Ltd để tính tốn nhận thấy cơng trình đảm bảo vể ổn định trượt mái, lún độ bền thấm 97 Những vấn đề tồn Luận văn xác định đề xuất giải pháp quy hoạch lại tuyến đê biển Hậu Lộc, để làm rõ kết quy hoạch nâng cấp tuyến đê biển Hậu Lộc, tác giả tiến hành tính tốn lựa chọn mặt cắt đê biển điển hình Tuy nhiên trạng hệ thống đê biển Thanh Hóa có nhiều đoạn đê biển cần nâng cấp tu bổ cấp bách mà khuôn khổ Luận văn chưa giải Việc xác định tuyến mặt cắt đê biển phải phù hợp với điều kiện khu vực, đảm bảo ổn định, kết hợp đa mục tiêu yếu tố phát triển bền vững kết hợp ứng phó với biến đổi khí hậu Tuy nhiên việc chọn tuyến cấp cơng trình đề cập tới theo tiêu chuẩn an toàn dựa dân số diện tích đất bảo vệ Kiến nghị Để có sở khoa học giúp cho việc lựa chọn phương án hợp lý kinh tế kỹ thuật, phù hợp với điều kiện tự nhiên, quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội đảm bảo đáp ứng yêu cầu kinh tế, kỹ thuật ứng phó lâu dài với tác động tiêu cực biến đổi khí hậu cần xây dựng hệ thống tiêu chí đánh giá tính hợp lý tuyến mặt cắt đê, kè biển cho khu vực Để đánh giá hiệu phương án quy hoạch cần có nghiên cứu phân tích đánh giá tác động môi trường tự nhiên, môi trường xã hội, tác động tích cực, tiêu cực vấn đề môi trường tiềm tàng khác nảy sinh trình khai thác, phát triển khu vực đê việc quy hoạch nuôi trồng thủy hải sản, trồng rừng ngập mặn đê 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển, Quyết định số 1613/QĐ-BNN-KHCN ngày 09/7/2012 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thơn Lương Phương Hậu (2001), Cơng trình bảo vệ bờ biển hải đảo, Nxb Xây dựng, Hà Nội Lê Xuân Roanh (2012), Kỹ thuật xây dựng công trình biển, NXB khoa học & Cơng nghệ, Hà Nội Báo cáo kết thử nghiệm trường Hải Hậu - Nam Định, Kiểm tra độ bền mái đê biển trồng cỏ Máy xả sóng, 2010 Dự án trợ giúp kỹ thuật cho chương trình KHCN phục vụ xây dựng đê biển cơng trình thủy lợi vùng cửa sông ven biển Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội, Việt Nam Vũ Minh Cát nnk (2009), Báo cáo đề tài “Chương trình khoa học cơng nghệ phục vụ xây dựng đê biển cơng trình thủy lợi vùng cửa sông ven biển” Đề tài số Báo cáo đánh giá trạng cơng trình đê điều trước lũ năm 2013 - tỉnh Thanh Hóa, Sở Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn Thanh Hóa Chi cục Đê điều Phịng chống lụt bão Thanh Hóa, Thuyết minh thiết kế sở cơng trình đê biển Ninh Phú, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa Hội đập lớn Việt Nam, Hướng dẫn sử dụng phần mềm GEO - SLOP Báo cáo Quy hoạch tổng thể thủy lợi tỉnh Thanh Hóa đến năm 2020 định hướng đến năm 2030 10 Báo cáo tổng kết Đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu, đánh giá tác động cơng trình hồ chứa thượng nguồn đến diễn biến hình thái tài ngun mơi trường vùng cửa sông ven biển đồng Bắc Bộ”, Viện Tài nguyên Môi trường biển Tiếng Anh 11 Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan, GODA Yoshimi and others, 2009, Printed by Daikousha Printing Co 99 12 Ben C Gerwick, Jr, (2007), Construction of Marine and Offshore Structures, Taylor & Francis Group, LLC 13 Le Xuan Roanh (2008), Quality control and construction technologies for seadike on soft soil foundations Journal of Water resources & Environmental Engineering No 23/11-2008 14 Eurotop, 2007 Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures: Van der Meer, J.W, Snijders, W, and Regeling, E, 2006 The wave overtopping simulator ASCE, proc ICCE 2006, San Diego, 4654-4666 15 Van der Meer, J.W, 2007 Design, construction, calibration and use of the wave overtopping simulator Comcoast, Workpackage 3: Development of Alternative Overtopping - Resistant Sea Defences, Phase 16 Eurotop, 2007 Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures: Le Hai Trung, Jentsje van der Meer, Gerrit Jan Schiereck, Vu Minh Cat, Gerben van der Meer, 2010 100 PHỤ LỤC Hình P1: Bản đồ tuyến đê biển huyện Hậu Lộc 101 TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT ĐOẠN ĐÊ BIỂN TÍNH TỐN ĐIỂN HÌNH Các tiêu lý đất Qua công tác khoan thăm dị số mẫu thí nghiệm (Tài liệu khảo sát năm 2002, 2005 2006) cho thấy địa tầng phạm vi khảo sát tương đối đơn giản, kể từ xuống bao gồm lớp sau: Lớp Bảng P1 Chỉ tiêu lý Lớp Chỉ tiêu Thành phần hạt TT Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB 0,01 – 0,05 mm P % 7,5 0,05 – 0,1 mm P % 36,1 0,1 – 0,25 mm P % 30,4 0,25 – 0,5 mm P % 22,2 0,5 – 2,0 mm P % 3,8 Tỷ trọng ∆ Góc nghỉ cát khơ αk αk độ 30040' Góc nghỉ cát ướt αư αư độ 23058' Hệ số rỗng trạng thái xốp exn 1,16 Hệ số rỗng trạng thái chặt ecn 0,79 Độ chặt cát D 0,34 2,67 (Nguồn: Chi cục Đê điều tỉnh Thanh Hóa) 102 Lớp 2: Bảng P2 Chỉ tiêu lý Lớp TT Tên tiêu Ký hiệu Đơn vị Độ ẩm tự nhiên W % 33,5 Khối lượng thể tích γn g/cm3 1,80 Khối lượng thể tích khơ γk g/cm3 1,35 Tỷ trọng ∆ g/cm3 2,69 Hệ số rỗng ε0 Độ rỗng n % 49,9 Độ bão hoà G % 90,5 Giới hạn chảy Wch % 35,0 Giới hạn dẻo Wd % 23,1 10 Chỉ số dẻo Id % 11,9 11 Độ sệt B 12 Lực dính đơn vị C kG/cm2 0,125 13 Góc ma sát ϕ độ 6016' 14 Hệ số nén lún A1-2 cm2/kG 0,074 15 Hệ số thấm K cm/s 4,9x10-4 B B Giá trị TB B 1,00 0,87 (Nguồn: Chi cục Đê điều tỉnh Thanh Hóa) 103 Các tiêu lý đất đắp 2.1 Chỉ tiêu lý vật liệu cát đắp Bảng P3 Các tiêu lý vật liệu cát đắp Chỉ tiêu Thành phần hạt TT B Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB 0,01 – 0,05 mm P % 4,5 0,05 – 0,1 mm P % 40,0 0,1 – 0,25 mm P % 33,3 0,25 – 0,5 mm P % 18,2 0,5 – 2,0 mm P % 4,0 B 2 Tỷ trọng ∆ Góc nghỉ cát khơ αk αk độ 31005’ Góc nghỉ cát ướt αư αư độ 23022’ Hệ số rỗng trạng thái xốp exn 1,14 Hệ số rỗng trạng thái chặt ecn 0,73 Độ chặt cát D 0,61 Độ ẩm bão hoà Wbh % 20,4 Dung trọng bão hoà lớn γmax g/cm3 1,93 2,68 (Nguồn: Chi cục Đê điều tỉnh Thanh Hóa) 104 2.2 Chỉ tiêu lý vật liệu đất đắp đất đồi Bảng P4 Các tiêu lý vật liệu đất đắp đất đồi Thành phần hạt 10 11 12 16 17 21 >10.00mm 20.00 10.00 mm 10.00 5.00 mm 12.00 2.00 mm 4.00 Qua sàng 0.50 mm P (%) 2.50 0.250 mm 11.50 0.100 mm 8.00 0.050 mm 10.50 0.010 mm 4.50