“Nghiên cứu ổn định đê biển tây, tỉnh cà mau trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Style Definition: Heading 4,1.1.1 nhỏ: Justified, Space Before: pt, After: pt, Line spacing: 1.5 lines, Outline numbered + Level: + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: + Alignment: Left + Aligned at: 0" + Indent at: 0.5" MỤC LỤC Style Definition: HÌNH MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung đề tài CHƯƠNG – GIỚI THIỆU 10 1.1 Các nghiên cứu ổn định giải pháp bảo vệ đê biển giới 10 1.1.1 Nghiên cứu ổn định đê biển giới 10 1.1.2 Các giải pháp bảo vệ đê biển giới 12 1.1.2.1 Các giải pháp bảo vệ mái đê phía biển 12 1.1.2.2 Các giải pháp bảo vệ mái đê phía đồng 14 1.1.2.3 Các giải pháp bảo vệ bãi phía trước đê 15 1.2 Nghiên cứu ổn định đê biển Việt Nam 18 1.3 Tổng quan công tác nghiên cứu 2221 1.3.1 Tổng quan hệ thống cơng trình bảo vệ bờ Việt Nam 2221 1.3.2 Hiện trạng cơng trình bảo vệ bờ địa bàn tỉnh Cà Mau 23 1.3.2.1 Hiện trạng tuyến đê biển Tây 23 1.3.2.2 Các cơng trình có tuyến đê 36 1.3.2.3 Hiện trạng rừng phòng hộ ven biển 37 1.3.3 Tình hình xâm hại lấn chiếm đê biển Tây 39 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỦA ĐÊ BIỂN TÂY, TỈNH CÀ MAU THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 41 2.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên xã hội khu vực nghiên cứu 41 Trang | Style Definition: TOC Style Definition: TOC 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên (Vị trí địa lí, khí hậu, thủy - hải văn, địa hình - địa mạo, địa chất) 41 2.1.1.1 Vị trí địa lý 41 2.1.1.2 Khí hậu, khí tượng 43 2.1.1.3 Chế độ thủy văn 46 2.1.1.4 Đặc điểm địa hình – địa chất 48 2.1.2 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 52 2.1.2.1 Đặc điểm dân số 52 2.1.2.2 Đặc điểm dân sinh 53 2.1.2.3 Đời sống dân cư 53 2.1.2.4 Hiện trạng sản xuất 54 2.2 Đánh giá tình hình sạt lở đê biển Tây 56 2.3 Biến đổi khí hậu kịch nước biển dâng 58 2.3.1 Tình hình biến đổi khí hậu Việt Nam 58 2.3.2 Các kịch biến đổi khí hậu 59 2.3.2.1 Kịch biến đổi nhiệt độ (so với thời kì 1890-1999) 59 2.3.2.2 Kịch biến đổi lượng mưa (so với thời kì 1890-1999) 60 2.3.2.3 Các kịch nước biển dâng: 61 2.4 Phân tích ổn định trượt mái đê 62 2.4.1 Cơ sở lí thuyết - Xây dựng mơ hình - Các điều kiện biên tính tốn 62 2.4.1.1 Cơ sở lí thuyết tính tốn – Xây dựng mơ hình 62 2.4.1.2 Các điều kiện biên tính tốn: 65 2.4.2 Phân tích ổn định trượt đê thời điểm (2016) 68 2.4.3 Ảnh hưởng thủy triều đến ổn định trượt đê 69 2.4.4 Phân tích ổn định trượt đê điều kiện mưa lớn liên tục 73 2.4.5 Phân tích xói lở bờ theo điều kiện biến đổi khí hậu 74 2.5 Kết luận chương 75 CHƯƠNG - CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ỔN ĐỊNH ĐÊ BIỂN TÂY ỨNG PHĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 76 3.1 Các phương án kết cấu 76 3.1.1 Kè mái đứng cọc BTCT dự ứng lực 76 Trang | 3.1.2 Kè mái đứng cọc BTCT tầng neo 79 3.1.3 Kè gia cố bờ mái nghiêng 82 3.1.4 Các phương án khác: 85 3.2 Phân tích kết tính toán ổn định đê biển Tây, tỉnh Cà Mau 86 3.3 Đề xuất phương án chọn 88 3.3.1 Ưu nhược điểm phương án 88 3.3.2 Tổng mức kinh phí phương án 90 3.3.3 Lựa chọn phương án 91 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 4.1 Những kết đạt đề tài: 92 4.2 Những hạn chế tồn tại: 93 4.3 Đề xuất, kiến nghị: 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình - Đê biển thị trấn Sông Đốc (huyện Trần Văn Thời) ven bờ biển Tây bị sạt lở nghiêm trọng (Ảnh: Huỳnh Thế Anh/TTXVN) Hình 1.1 Cơ chế phá hủy đê sóng tràn (theo K W Pilarczyk, 2001) 11 Hình 1.2 Mái đê phía biển bảo vệ đá lát khan Hà Lan [59] 12 Hình 1.3 Bê tơng tự chèn bảo vệ mái đê phía biển Anh [61] 13 Hình 1.4 Bảo vệ mái đê phía biển nhựa Asphalt kết hợp đá đổ Hà Lan [56]13 Hình 1.5 Mái đê phía biển trồng cỏ Hà Lan [54 14 Hình 1.6 Giải pháp trồng cỏ ô lưới địa kỹ thuật tổng hợp [60] 14 Hình 1.7 Bể bê tơng mái đê bẫy sóng tràn 15 Hình 1.8 Bể tiêu đỉnh đê 15 Hình 1.9 Geotube sử dụng bảo vệ bờ biển Ấn Độ [53] 16 Hình 1.10 Kè mỏ hàn sử dụng Mỹ [58] 17 Hình 1.11 Mơ hình đê phá sóng ngầm bảo vệ bờ biển 17 Hình 1.12 Rừng ngập mặn bảo vệ bãi [57] 18 Hình 1.13 Giải pháp ni bãi chống xói lở [55] 18 Trang | Hình 1.14 Các loại hình ổn định đê biển Việt Nam 19 Hình 1.15 Sóng tràn gây vỡ đê biển Nam Định [3] 2019 Hình 1.16 Hiện trạng tuyến đê đoạn Rạch Chèo 25 Hình 1.17 Hiện trạng tuyến đê từ Kênh Năm đến Cái Đôi Vàm 26 Hình 1.18 Hiện trạng mặt đê đoạn Cái Đôi Vàm – kênh Công Nghiệp 27 Hình 1.19 Hiện trạng tuyến đê từ Cái Đôi Vàm đến sông Đốc 27 Hình 1.20 Hiện trạng sạt lở vàm kênh Cái Cám 28 Hình 1.21 Hiện trạng mặt đê vàm kênh Đá Bạc 29 Hình 1.22 Mặt đê bị chiếm dụng làm đất canh tác rau màu 30 Hình 1.23 Hiện trạng sạt lở vàm kênh Ba Tĩnh 31 Hình 1.24 Hiện trạng tuyến đê từ sông Đốc đến Khánh Hội 32 Hình 1.25 Kè bảo vệ đoạn đê bị sạt lở cách cống Rạch Dinh khoảng 100m 33 Hình 1.26: Kè bảo vệ vàm kênh Hương Mai 33 Hình 1.27 Hiện trạng tuyến đê từ Khánh Hội đến Tiểu Dừa 35 Hình 1.28 Hiện trạng đê biển cống Tiểu Dừa 35 Hình 1.29 Rừng phịng hộ ven biển bảo vệ đê 38 Hình 2.1 Vị trí tuyến đê biển Tây tỉnh Cà Mau 42 Hình 2.2 Thống kê trận bão đổ vào bờ biển Việt Nam (1961-2014) 58 Hình 2.3 Lực tác dụng lên mảnh trượt trường hợp mặt trượt cung trịn 63 Hình 2.4 Mặt cắt ngang đê điển hình 65 Hình 2.5 Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên đất yếu 67 Hình 2.6 Kết phân tích áp lực nước lỗ rỗng thân đê với mực nước biển cao trình đáy đê (0m) sử dụng mô đun SEEP/W 68 Hình 2.7 Kết tính tốn hệ số ổn định trượt mái dốc mái đê biển thời điểm SLOPE/W 69 Hình 2.8 Kết phân tích áp lực nước lỗ rỗng thân đê trường hợp đỉnh triều (+0,5m) 70 Hình 2.9 Kết ổn định trượt mái đê phía biển trường hợp đỉnh triều + 0.5m 71 Trang | Hình 2.10 Kết phân tích áp lực nước lỗ rỗng thân đê với mực triều thấp (-0,5m) 72 Hình 2.11 Kết ổn định trượt mái đê phía biển trường hợp triều thấp – 0.5m 72 Hình 2.12 Kết phân tích áp lực nước lỗ rỗng thân đê điều kiện mưa lớn kéo dài 73 Hình 2.13 Kết tính ổn định trượt mái đê phía biển điều kiện mưa lớn kéo dài 74 Hình 3.1 Kích thước hình học mặt cắt kè tường đứng 76 Hình 3.2 Mơ hình hóa mặt cắt đê kết cấu kè phương án GeoSlope 77 Hình 3.3 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển thời điểm phương án 78 Hình 3.4 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển điều kiện biến đổi khí hậu phương án 79 Hình 3.5 Kích thước hình học mặt cắt kè tường đứng 80 Hình 3.6 Mơ hình hóa mặt cắt đê kết cấu kè phương án GeoSlope 81 Hình 3.7 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển thời điểm phương án 81 Hình 3.8 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển điều kiện biến đổi khí hậu phương án 82 Hình 3.9 Mặt cắt ngang kết cấu kè gia cố bờ mái nghiêng 83 Hình 3.10 Mơ hình hóa mặt cắt đê kết cấu kè phương án GeoSlope 83 Hình 3.11 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển thời điểm phương án 84 Hình 3.12 Kết tính hệ số ổn định trượt mái đê phía biển điều kiện biến đổi khí hậu phương án 84 Hình 3.13 Sử dụng vật liệu để đắp đê 86 Hình 3.14 Kết tính hệ số ổn định trượt đê điều kiện biến đổi khí hậu khơng có biện pháp gia cố 87 Trang | DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Hệ thống cống đê biển Tây 36 Bảng 1.2 Hiện trạng rừng phòng hộ ven biển Tây 37 Bảng 2.1: Đặc trưng nhiệt độ bình quân tháng (°C) 43 Bảng 2.2: Đặc trưng độ ẩm tương đối hàng tháng (%) 44 Bảng 2.3: Đặc trưng bốc hàng tháng (mm/ngày) – Cà Mau 45 Bảng 2.4: Vận tốc hướng gió năm 45 Bảng 2.5: Mực nước trạm Ông Đốc - Cà Mau (cm) 46 Bảng 2.6: Bảng tóm tắt tiêu lý lớp địa chất 48 Bảng 2.7 Các thông số đất đắp 50 Bảng 2.8: Phân bố dân số huyện ven biển Tây năm 2014 52 Bảng 2.9: Thống kê diện tích, sản lượng trồng lúa ni trồng thủy sản vùng dự án 54 Bảng 2.10: Mức tăng nhiệt độ (°C) so với thời kỳ 1980 – 1999 vùng khí hậu59 Bảng 2.11: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980 – 1999 vùng khí hậu 60 Bảng 2.12: Các kịch nước biển dâng bờ biển Tây Cà Mau 61 Bảng 3.1: Tổng hơp hệ số ổn định mái dốc phương án kết cấu 88 Bảng 3.2: Chi phí đầu tư phương án (đơn vị: đồng) 91 Trang | MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Biến đổi khí hậu diễn biến thất thường, khơng thể lường trước thiệt hại biến đổi khí hậu gây cho nước giới Việt Nam vô to lớn Cùng với lũ lụt, bão, lốc, sạt lở bờ sông, bờ biển vấn đề quan chức năng, nhà khoa học người dân nước ta quan tâm Sạt lở bờ sông, bờ biển qui luật tự nhiên gây thiệt hại nặng nề cho hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông gây đất nông nghiệp, hư hỏng nhà cửa,.v.v chí hủy hoại tồn khu dân cư, đô thị Sạt lở bờ diễn hầu hết triền sông hầu hết địa phương có sơng như: Vùng hạ lưu hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình, hệ thống sơng ngịi miền Trung Đồng sơng Cửu Long, dịng sơng mang nhiều bùn cát lại chảy bồi tích dễ xói bồi nên q trình xói lở - bồi đọng diễn liên tục theo thời gian khơng gian Xói lở bồi đọng khơng diễn vào mùa lũ mà vào mùa kiệt Trong thời gian gần đây, tượng sạt lở bờ địa phương nước diễn với chu kỳ nhanh hơn, cường độ mạnh hơn, thời gian kéo dài có nhiều dị thường Hình - Đê biển thị trấn Sông Đốc (huyện Trần Văn Thời) ven bờ biển Tây bị sạt lở nghiêm trọng (Ảnh: Huỳnh Thế Anh/TTXVN) Trang | Đê biển Tây, tỉnh Cà Mau có tổng chiều dài 94 km, nối dài qua địa bàn huyện U Minh, Trần Văn Thời Phú Tân Hàng năm, đê biển Tây phải hứng chịu đợt sóng biển gió mùa Tây nam, nhiều đoạn đê vỡ, chí có nguy vỡ cao, tình hình sạt lở ngày trở nên trầm trọng (mức sạt lở trung bình hàng năm từ 15 - 25m, có điểm sạt lở đến 40 - 50m) toàn tuyến đê có 8,7 km kè ly tâm chống sạt lở (chưa đến 10% tổng số kè cần xây dựng) nguyên nhân khách quan lẫn chủ quan mà đặc biệt nguồn vốn Đứng trước thực trạng trên, tỉnh Cà Mau có nhiều giải pháp, huy động nhiều nguồn lực để ứng phó với tình trạng sạt lở đất triển khai dự án đầu tư xây dựng nâng cấp đê biển Tây (21,8 km), nâng cấp đê kết hợp xây dựng đường giao thông mặt đê, chiều dài 72,52 km, xây dựng kè chống sạt lở cầu giao thông tuyến, tích cực triển khai thí điểm nhiều giải pháp cơng trình, phi cơng trình cho dạng sạt lở khác kè mềm giảm sóng gây bồi tạo bãi trồng rừng chống xói lở, kè tạo bãi trồng rừng ngập mặn ven biển, kè trụ rỗng tiêu sóng,.v.v Như vậy, q trình xói, bồi, biến hình lịng dẫn, sạt lở bờ mái sông, bờ biển điều kiện tự nhiên có tác động người vô phức tạp Việc xác định nguyên nhân, chế, tìm giải pháp quy hoạch, cơng trình nhằm phòng, chống hạn chế tác hại trình sạt lở việc làm có ý nghĩa lớn an toàn khu dân cư, đô thị ven sông, ven biển, công tác quy hoạch, thiết kế xây dựng đô thị Với lý trên, tác giả đề xuất đề tài: “Nghiên cứu ổn định đê biển Tây, tỉnh Cà Mau bối cảnh biến đổi khí hậu” làm đề tài nghiên cứu Mục đích nội dung nghiên cứu Mục đích: Mục tiêu đề tài phân tích ổn định đê biển Tây, tỉnh Cà Mau thời điểm dự báo mức độ ổn định đê theo kịch biến đổi khí hậu tính đến năm 2100 Trên sở đó, đề xuất giải pháp gia cường, bảo vệ đê sử dụng giải pháp truyền thống kết hợp giải pháp thân thiện môi trường Nội dung nghiên cứu: Để đạt mục đích trên, nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: Trang | - Tổng quan hệ thống cơng trình bảo vệ bờ Việt Nam nói chung Cà Mau nói riêng - Phân tích lịch sử đường bờ vùng biển Tây, đặc điểm địa chất địa kĩ thuật khu vực - Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến ổn định hệ đê bao vùng biển Tây: tốc độ hạ thấp mặt bãi mực nước biển dâng; tốc độ xói lở bờ - Đề xuất giải pháp cơng trình bảo vệ đê biển Tây, tỉnh Cà Mau Phương pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa kết nghiên cứu sạt lở bờ, cơng trình bảo vệ bờ Phương pháp phân tích, xử lý thống kê có chọn lọc số liệu địa hình, địa chất, thủy văn khu vực nghiên cứu để tính tốn ổn định bờ Sử dụng phần mềm Geo - Slope để tính tốn ổn định bờ Nội dungCấu trúc luận văn đề tài Commented [BTTD1]: Phần anh nên Viết: Chương – làm gì….; Chương có nội dung gì? Chương …, kết luận kiến nghị viết chương Formatted: Portuguese (Brazil) Trang | CHƯƠNG – GIỚI THIỆU 1.1 Các nghiên cứu ổn định giải pháp bảo vệ đê biển giới Commented [BTTD2]: NÊN Có Thêm Phần Thuyết Minh tình hình biến đổi khí hậu nước biển dâng … đề tài nghiên cứu vấn đề liên quan BDKH Đưa 2.3 vào phần Formatted: Portuguese (Brazil) 1.1.1 Nghiên cứu ổn định đê biển giới Nghiên cứu ổn định đê biển có ý nghĩa to lớn bảo vệ đới bờ, vấn đề nhiều quốc gia quan tâm đặc biệt quốc gia phát triển Hà Lan, Đức, Mỹ, Nhật Bản… Các vấn đề liên quan đến ổn định hệ thống đê biển kể đến bao gồm: - Mất ổn định sóng tràn - Mất ổn định xói lở bãi phía trước đê - Mất ổn định sóng bão Đặc biệt thời gian gần vấn đề mực nước biển dâng biến đổi khí hậu đe dọa nghiêm trọng đến ổn định hệ thống đê khu vực ven biển giới Đến có nhiều cơng trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề nêu trên, nhiên khuôn khổ đề tài tác giả tổng quan số nghiên cứu điển hình đựợc áp dụng phổ biến giới De Waal Van der Meer (1992) nghiên cứu sóng tràn qua đê mái nhẵn khơng thấm Trong lưu lượng sóng tràn trung bình quan tâm thêm độ thiếu hụt độ cao lưu không đỉnh đê Tuy nhiên, kết nghiên cứu cịn nhiều hạn chế khơng xét đến ảnh hưởng độ nhám mái đê, ảnh hưởng đê tính sóng tràn thơng qua sóng leo [26] Van der Meer and Janssen (1995) nghiên cứu bổ sung làm hạn chế thiếu hụt trước cách tính tốn trực tiếp sóng tràn thơng qua độ lưu khơng tương đối Sóng tràn cịn phụ thuộc vào tính chất tương tác sóng với cơng trình thể qua sóng vỡ sóng khơng vỡ Trong nghiên cứu xây dựng cơng thức tính tốn sóng tràn áp dụng cho đê có phía biển xem xét độ nhám mái đê [49] Trang | 10 Commented [BTTD3]: Các trích dẫn tham khảo nên theo thứ tự 1,2,… - tương ứng phần TÀI LIỆU THAM KHẢO cuối luận văn ... sông, ven biển, công tác quy hoạch, thiết kế xây dựng đô thị Với lý trên, tác giả đề xuất đề tài: “Nghiên cứu ổn định đê biển Tây, tỉnh Cà Mau bối cảnh biến đổi khí hậu? ?? làm đề tài nghiên cứu Mục... hình sạt lở đê biển Tây 56 2.3 Biến đổi khí hậu kịch nước biển dâng 58 2.3.1 Tình hình biến đổi khí hậu Việt Nam 58 2.3.2 Các kịch biến đổi khí hậu 59 2.3.2.1 Kịch biến đổi nhiệt... nghiên cứu Mục đích nội dung nghiên cứu Mục đích: Mục tiêu đề tài phân tích ổn định đê biển Tây, tỉnh Cà Mau thời điểm dự báo mức độ ổn định đê theo kịch biến đổi khí hậu tính đến năm 2100 Trên sở