6. Địa điểm nghiờn cứu
3.3.4. Giải phỏp về tuyến đờ cửa sụng
3.3.4.1. Lựa chọn mặt cắt điển hỡnh.
Để phự hợp với hiện trạng chọn mặt cắt điển hỡnh đờ cửa sụng là đờ mỏi nghiờng tương ứng đờ biển:
- Mỏi dốc phớa biển: m = 4 - Mỏi dốc phớa đồng: m = 2 ữ 3
- Chiều rộng mặt đờ: tối thiểu từ 5,0 m đến 6,0 m
3.3.4.2. Xỏc định cỏc tham số mặt cắt đờ cửa sụng.
Do đờ cửa sụng là đoạn nối tiếp giữa đờ biển và đờ sụng với chiều cao súng giới hạn ≤ 0,5m nờn cao trỡnh đỉnh đờ cửa sụng cũng được tớnh theo cụng thức đờ biển với điều kiện súng thiết kế Hs = 0,5m. Kết quả tớnh toỏn cao trỡnh đỉnh đờ cửa sụng với loại khối cú mố nhỏm chiếm 1/9 diện tớch được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 35: Bảng thống kờ cao độ đỉnh đờ cửa sụng tối thiểu TT Tuyến đờ Mực nước thiết kế cộng nước biển dõng (m) Chiều cao súng thiết kế Hs (m) Chu kỳ phổ súng Tp(s) Hệ số mỏi đờ phớa biển m Lưu lượng tràn cho phộp [q] (l/s/m) Rcp min a (m) Zđmin (làm trũn) 1 Giao Thủy Hải Hậu 3,26 0,5 1176 4,0 30 0,44 0,4 4,10 2 Nghĩa Hưng 3,54 0,5 1116 4,0 30 0,44 0,4 4,40
Để đảm bảo nối tiếp trơn thuận giữa đờ sụng đờ cửa sụng đờ biển bố trớ tuyến đỉnh đờ như sau:
+ Phớa nối tiếp đờ sụng: Bố trớ đoạn chuyển tiếp dài khoảng (20 ữ 30) m nối từ đỉnh đờ sụng đến cao trỡnh đỉnh đờ cửa sụng.
+ Đoạn nối đến đờ biển: Đường đỉnh đờ theo đường dốc dần từ cao trỡnh đỉnh đờ cửa sụng đến cao trỡnh đỉnh đờ biển.
3.4. Cỏc sự cố đờ và giải phỏp khắc phục:
3.4.1. Vấn đề về sự cố đờ điều:
Hệ thống đờ của Nam Định chịu ảnh hưởng của quỏ trỡnh phõn lưu của cỏc con sống khi cú lũ sóy ra, một trong những con sụng lớn đú là Sụng Hồng; Sụng Hồng cú 2 phõn lưu chuyển hướng sang sụng Thỏi Bỡnh là sụng Đuống và sụng Luộc, 2 phõn lưu trực tiếp ra biển là sụng Trà Lý và Ninh Cơ, 1 phõn lưu chảy sang sụng Đỏy và sụng Đào Nam Định. Tỷ lệ phõn lưu trung bỡnh từ 1971, như sau: Sụng Đuống 29,1%, sụng Luộc 8,4%, nghĩa là 37,5% lượng nước lũ sụng Hồng được chuyển sang sụng Thỏi Bỡnh, gấp khoảng 5 lần lượng lũ cỏc sụng thượng lưu hệ thống sụng Thỏi Bỡnh. Sụng Nam Định chuyển 23% sang sụng Đỏy chiếm 50% lũ của hệ thống sụng này Như vậy, từ Sơn Tõy đến cửa Đuống, hệ thống đờ sụng Hồng phải chịu được 100% lũ sụng Hồng, thỡ cửa Đuống đến cửa Luộc cũn 70,9% (đoạn đờ tả Hồng tỉnh Hưng Yờn); từ cửa sụng Luộc đến cửa sụng Đào Nam Định là 62,5%, từ cửa sụng Đào Nam Định về hạ lưu cũn khoảng 39,5%. Chế độ lũ của hệ thống sụng đồng bằng Bắc bộ ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của hệ thống đờ điều. Sự cố đờ điều rất nguy hiểm dấn đến vỡ đờ. Những trận vỡ đờ lịch sử được ghi nhận như những thảm họa nặng nề.
- Trong thế kỷ 19, ghi nhận được 26 năm vỡ đờ sụng Hồng thuộc tỉnh Hưng Yờn , trong đú đờ Văn Giang vỡ 18 năm liền (1871 ữ 1897). Tỉnh Vĩnh Phỳc cú 10 năm vỡ đờ trong khoảng từ 1851 ữ 1899. Từ năm 1905 đến nay trờn lưu vực sụng Hồng và Thỏi Bỡnh đó cú trờn 18 năm xảy ra vỡ đờ. Những năm cú vỡ đờ được ghi nhận ở bảng 1.
Bảng 36: Bảng thống kờ những năm vỡ đờ trờn 100 năm qua
TT Năm vỡ đờ Cao trỡnh mặt đờ tại Hà Nội Mức nước Sụng
Hồng tại Hà nội Cỏc sự cố lớn và địa điểm 1 1893 10.50 13,0 Vỡ đờ, nước tràn ngập toàn bộ đồng bằng 2 1899 11,55 Vỡ đờ nhiều nơi 3 1904 12.98 Vỡ đờ nhiều nơi 4 1905 Vỡ đờ nhiều nơi 5 1910 11,90 Vỡ đờ Vĩnh yờn, Phỳc yờn. 6 1911 11,90 Vỡ đờ 7 1915 12,92 Vừ đờ 8 1917 12.00 11,90 Vỡ đờ 9 1918 11,18(11,6) Vỡ đờ 10 1924 11,12 Vỡ đờ 11 1926 11,92 Vỡ đờ 12 1936 nước thấp Vỡ đờ sụng Đuống 13 1945 11,92 Vỡ đờ ở nhiều nơi 14 1957 14.00 8,5 Vỡ đờ Mai lõm do chủ quan 15 1969 12,22 Vỡ tại sụng phú đăý 16 1971 15.00 14,13 Vỡ đờ Cống Thụn, Nhất trai Sụng Đuống 17 1986 12,36 Vỡ đờ Võn cốc 18 1996 12,45 Vỡ đờ địa phương
Vỡ đờ thường xảy ra do:
- Nước tràn qua mặt đờ xúi lở mỏi đờ gõy vỡ đờ;
- Nước xúi qua cỏc hang rỗng, giữa cống và đất đắp đờ, gõy sập cống, sập đờ dẫn đến vỡ đờ.
- Sạt, trượt mỏi đờ phớa sụng hoặc phớa đồng tạo điều kiện nước tràn qua đờ gõy vỡ đờ;
- Mạch sủi, mạch đựn làm rỗng nền đờ, gõy sập đờ dẫn đến vỡ đờ. Sự cố đờ điều thường thể hiện ở cỏc dạng sau:
a. Nước tràn qua mặt đờ: nguyờn nhõn đờ cú cao trỡnh thấp, đờ bị lỳn làm giảm cao trỡnh đỉnh, những đoạn đờ cú đường giao thụng nụng thụn đi qua, hoặc do lũ cực hạn vượt quỏ mức nước thiết kế. Ngoài ra súng giú cũn cú thể làm dõng cao mực nước; trường hợp nước dõng quỏ cao cú thể tràn qua đờ.
Khi nước tràn qua đỉnh đờ, đổ xuống mỏi đờ phớa đồng thỡ dũng nước mặt cú thể bào mũn, xúi lở mỏi tạo nờn cỏc rónh xúi, mương xúi đe doạ trực tiếp đến an toàn đờ và cuối cựng gõy vỡ đờ. Tốc độ bào xúi mỏi đờ phụ thuộc chủ yếu vào động năng của dũng nước tràn qua đờ và tớnh chất cơ lý của đất ở mỏi đờ. Động năng của dũng nước phụ thuộc vào lưu lượng và tốc độ của dũng nước. Lưu lượng nước tràn qua đờ phụ thuộc chủ yếu vào độ chờnh cao giữa mực nước sụng và cao độ mặt đờ. Sự chờnh cao càng lớn thỡ lưu lượng nước tràn qua đờ càng cao, gõy mất ổn định cho đờ càng lớn.
Một số hỡnh ảnh súng leo và súng tràn qua mặt đờ:
Hỡnh 59:Dũng ven và súng gõy xúi, mỏi đờ và kố phớa biển dưới chõn đờ
Hỡnh 61: Súng leo lớn gõy nước tràn qua mặt đờ dẫn đến xúi mặt đờ và mỏi đờ phớa sau
Hỡnh 62: Súng tràn qua đỉnh đờ khụng cú tường chắn súng
Hỡnh 63: Súng tràn qua đỉnh đờ cú tường chắn súng
b. Thẩm lậu, rũ rỉ, đựn sủi:
+ Sự thẩm lậu ở mỏi đờ phớa đồng: sự cố thẩm lậu do dũng thấm vỡ Đờ là cụng trỡnh được xõy dựng kộo dài từ lõu đời, hầu hết đờ được đắp thủ cụng kờ ba chồng đấu (chỉ trong những năm gần đõy mới được thi cụng cơ giới), đất đắp đờ là cỏc loại đất tại chỗ khụng được chọn lọc. Như vậy trong thõn đờ đất hầu như khụng được đầm nộn, cỏc khe hổng giữa cỏc thỏi đất tự khộp kớn trong quỏ trỡnh chất tải. Tuy nhiờn, trong quỏ trỡnh tồn tại, nhiều khe hổng khụng tự khộp kớn được, cỏc ẩn họa lại khụng ngừng phỏt sinh, nờn con đờ cú thể được coi như vật thể nứt nẻ và khụng đồng nhất.
Loại thẩm lậu này chiếm khoảng 25% tổng chiều dài đờ. Bản thõn cỏc con số đú núi lờn vấn đề gia cường đờ chống thẩm lậu qua thõn đờ, bựng mỏi đờ phớa đồng, sạt trượt thõn đờ là một vấn đề lớn cú tớnh cấp thiết, cần được quan tõm thớch đỏng trong cụng tỏc bảo vệ an toàn đờ và phũng chống lũ bóo.
+ Sự bục đất, mạch đựn, sủi : mất ổn định thấm trong nền đờ thể hiện ở cỏc dạng
bục đất, mạch đựn, mạch sủi. Hiện tượng bục đất xẩy ra khi ỏp lực thuỷ động ở đỏy lớp đất phủ đủ lớn để phỏ vỡ kết cấu đất của lớp đất phủ. Do sự phỏ vỡ kết cấu này trong lớp 1 xuất hiện cỏc cửa sổ tạo điều kiện cho sự đựn đất cỏt từ lớp 2 lờn mặt đất (thường được gọi là mạch đựn)và phun nước (ớt mang theo cỏt) từ lớp 2 lờn mặt đất (thường gọi là mạch sủi).Điều kiện ổn định thấm nền đờ chớnh là điều kiện khụng để phỏt sinh cỏc hiện tượng bục nền, mạch đựn, mạch sủi.
c. Sự cố sạt lở bờ: Trường hợp này thường xảy ra tại bờ lừm sụng cong, cỏc vị trớ này thường đó được xử lý gia cố bằng kố. Sự xúi mũn bờ sụng hoặc đỏy sụng gần bờ làm cho sạt trượt từng mảng lớn. Trong thực tế cú rất nhiều đoạn bờ (kố) gần và sỏt đờ; nếu hiện tượng trờn xảy ra thỡ rất nguy hiểm, nú cú thể làm cho đờ sạt lở nghiờm trọng. Trong lũ việc xử lý sự cố này là vụ cựng khú khăn, do điều kiện thi cụng rất khú, khi đú lũ cú vận tốc dũng chảy cao, chiều sõu của nước rất lớn, điều kiện thời tiết khắc liệt do đú cú thể diễn biến của sự cố phức tạp dẫn đến vỡ đờ.
Súng biển gõy ra cỏc tỏc động mạnh cú thể gõy xúi lở bờ, bói và đỏy biển, cũng như cú thể làm mất ổn định và phỏ vỡ cỏc kết cấu cụng trỡnh bảo về bờ, bói và đỏy biển.
Hỡnh 64: Sơ đồ súng bỡnh thường vỗ vào bờ biển
Hỡnh 9 thể hiện súng lớn khi cú giú bóo tỏc dụng vào bờ và bói biển ; mỏi dốc của bờ và bói biển bị xúi lở và lấp xuống chõn mỏi dốc của bói biển; bờ và bói biển đang ở trạng thỏi mất ổn định.
3.4.2. Giải phỏp khắc phục: 3.4.2.1.. Xử lý nước tràn mặt đờ. 3.4.2.1.. Xử lý nước tràn mặt đờ.
Nước tràn qua mặt đờ ta hoàn toàn cú khả năng biết trước như những đoạn đờ chưa đủ cao trỡnh hoặc được dự bỏo lũ, bóo cho biết nước lũ cú khả năng lờn cao vượt mực nước thiết kế, vỡ vậy phải chủ động đắp con trạch để chống tràn.
- Đắp con trạch bằng đất:
Khi mực nước cũn cỏch mặt đờ khoảng 0,5m mà nước vẫn đang lờn thỡ phải đắp con trạch. Mộp ngoài của chõn con trạch trựng với mộp đờ phớa sụng, khụng nờn đắp lựi về phớa đồng vỡ khi nước lờn, mặt đờ từ chõn con trạch trở ra sẽ bị ngập nước làm cho toàn bộ đờ bị ướt sũng.
Kớch thước của con trạch tuỳ theo tỡnh hỡnh cụ thể , cú thể sử dụng cỏc kớch thước sau: mặt trạch rộng: 0,7 - 1m, mỏi xoải 1/1 đến 3/2 chiều cao cần cao hơn mực nước dự bỏo 0,5 - 1m, trong tỡnh hỡnh khẩn trương cú thể đắp con trạch nhỏ hơn sau đú củng cố tiếp cho cao và to hơn.
- Đắp con trạch bằng bao tải đất:
Khi mực nước lũ cũn cỏch mặt đờ 0,3m hoặc xấp xỉ tràn, cú thể dựng bao tải nilon, bao tải đay, đựng đất để đắp con trạch. Đất cho vào bao khụng nờn lốn quỏ chặt, sau đú dựng dõy khõu kớn miệng. Cỏc bao được xếp sỏt nhau theo từng lớp cỏch mộp đờ phớa sụng 0,5 - 0,6m; miệng bao xếp quay về phớa đồng, xếp 3 - 4 hàng, lớp thứ 2 xếp so le với lớp trước lựi vào một phần để cú độ dốc nhất định, chiều rộng và chiều cao con trạch đắp bằng bao tải đất cũng bằng chiều rộng con trạch bằng đất nờu trờn.
Sau khi đó cú con trạch phải thường xuyờn theo dừi và gia cố thờm những nơi yếu, những đoạn thẩm thấu nhiều, đồng thời phải chỳ ý theo dừi và đề phũng cỏc hư hỏng khỏc như mạch sủi, sạt trượt mỏi đờ phớa đồng…phỏt sinh ở đoạn đờ này.
3.4.2.2.. Xử lý sạt lở bờ (kố)
Khi xử lý cần phải tớch cực, khẩn trương, chủ động và phải đạt dược cỏc yờu cầu sau:
+ Giảm tốc độ dũng chảy, chủ yếu ở gần bờ bị sạt, để giảm xúi và và cú thể gõy bồi tại chỗ đang xúi lở.
- Biện phỏp làm giảm lưu tốc dũng chảy:
Nếu chỗ đang sạt lở sõu từ 10-15m nước trở xuống thỡ nờn dựng cụm cõy. Mỗi cụm cõy từ 5 đến 6 cõy tre tươi để nguyờn cành lỏ ở gốc tuỳ theo lưu tốc lớn hay nhỏ mà đeo 1 đến 2 rọ đỏ, chứa từ 0,5 đến 0,8 m3 đỏ. Dõy để buộc rọ đỏ vào cụm cõy nờn dựng loại tre cật dẻo bện lại hoặc dựng dõy thộp 2 đến 3 mm, cứ từ 4 đến 5 m thả một cụm.
Nếu chỗ đang sạt lở sõu trờn 15m nước thỡ nờn dựng cõy gỗ to và cao khoảng 7 đến 8m cú nhiều cành lỏ . ở gốc buộc rọ đỏ, chứa từ 1 đến 1,5 m3 đỏ. Dõy để buộc rọ đỏ vào gốc cõy dựng dõy thộp 2 đến 3 mm, xoắn 3 đến 4 sợi cứ từ 10 đến 12 m thả một cõy.
- Biện phỏp củng cố chõn kố:
Dựng rồng tre lừi đất, lừi đỏ hoặc rồng thộp lừi đỏ, đường kớnh của rồng tuỳ thuộc vào lưu tốc dũng chảy mạnh hay yếu, rồng cú đường kớnh từ 0,6-0,8m, dài từ 8 đến 10m, cũng cú khi dựng rọ sắt (2x1x0,5)m đựng đỏ để củng cố chõn kố.
Rồng đất, đỏ hay rọ đỏ làm ở trờn xà lan hay bố rồi bảy xuống vị trớ đó định. Thả theo nguyờn tắc: Từ hạ lưu lờn thượng lưu, từ ngoài vào trong.
- Ở những chỗ đang sạt lở, đứng thành thỡ cú thể bạt bớt đất cho mỏi thoải hơn để tăng ổn định cho mỏi, hạn chế sạt lở thờm.
3.4.2.3. Xử lý thẩm lậu ở mỏi đờ phớa đồng.
Nguyờn tắc kỹ thuật chung để xử lý thẩm lậu và lỗ rũ ở mỏi đờ là:
- Giảm thiểu gradient thuỷ lực Jr ở mặt mỏi đờ để tăng độ ổn định chống trượt cục bộ cho mỏi đờ.
- Thoỏt nước một cỏch nhanh chúng từ thõn đờ để giảm sự bóo hoà đất, tăng sức chống cắt của đất, chống nguy cơ trượt lở cục bộ.
- Bảo đảm nước được thoỏt ra là nước trong để trỏnh hiện tượng xúi ngầm và moi rỗng thõn đờ.
Hiện tượng thẩm lậu được chia thành 2 loại: Thẩm lậu nước trong và thẩm lậu nước đục:
a- Biện phỏp xử lý thẩm lậu nước trong:
Biện phỏp xử lý phải đạt được yờu cầu:
- Làm cho nước dễ thoỏt ra ngoài. Khụng để cho đất mỏi bị ướt sũng nước, đất bựng nhựng.
- Cỏch xử lý cụ thể: cần khai rónh để tập trung nước dẫn ra ngoài chõn đờ. Trong rónh nờn đặt cỏc vật liệu dễ thoỏt nước như đỏ dăm, sỏi, gạch vụn để giữ cho rónh khỏi bị xúi trụi. Sau khi khai rónh phải theo dừi thường xuyờn, nếu thấy nước chảy ra đục hoặc cú mang theo cỏc hạt đất cỏt…thỡ cần phải làm lọc ngược (theo biện phỏp xử lý thẩm lậu nước đục).
b- Biện phỏp xử lý thẩm lậu nước đục:
Biện phỏp xử lý phải đạt được cỏc yờu cầu sau: - Khụng để đất, cỏt trong thõn đờ bị xúi trụi ra ngoài. - Cho nước thoỏt ra, khụng để mỏi đờ sũng nước.
3.5. Đề xuất giải phỏp phi cụng trỡnh phũng chống nước biển dõng và biến đổi khớ hậu của tỉnh Nam Định hậu của tỉnh Nam Định
3.5.1 Tổng quan về giải phỏp phi cụng trỡnh.
Nguyờn tắc của giải phỏp này là tỏc động vào cỏc nguyờn nhõn trong cơ chế hỡnh thành tai biến, nhưng khụng làm thay đổi đột biến mụi trường biển ven bờ, hạn chế tối đa khả năng gõy ra tai biến do cỏc nhõn tố tự nhiờn cú ảnh hưởng tới quỏ trỡnh động lực ven bờ, như dũng chảy, súng giú, nước dõng. Cỏc biện phỏp chớnh này là:
1- Nõng cao khả năng quan trắc yếu tố khớ tượng- thuỷ- hải văn và cảnh bỏo trước cỏc hiện tượng thời tiết bất thường (giú mựa, giụng lốc, bóo, ATNĐ, lũ, nước dõng...).
2- Qui hoạch sử dụng hợp lý cỏc vựng lónh thổ ven biển, nhất là cho cỏc khu dõn cư lớn và cỏc cụm điểm kinh tế quan trọng sao cho ớt bị ảnh hưởng nhất cỏc tai biến do dũng chảy, súng giú, nước dõng gõy ra.
3- Cảnh bỏo trước nguy cơ tai biến là biện phỏp phi cụng trỡnh quan trọng nhất, nhằm đưa ra cỏc phương ỏn đối phú hợp lý và kịp thời di rời trong tỡnh trạng khẩn cấp.