6. Địa điểm nghiờn cứu
2.2.5. Đỏnh giỏ cụng trỡnh ngăn cỏt giảm súng gõy bồi cho bói
a) Huyện Giao Thủy.
- Thử nghiệm 05 mỏ kố giảm súng bảo vệ bói tại Tõy cống Thanh Niờn đờ biển Giao Thủy.
- Bổ sung 11 mỏ; đó triển khai thi cụng được 2 mỏ tại đụng cống Thanh niờn; đang triển khai thi cụng cỏc mỏ tiếp theo
b) Huyện Hải Hậu.
- 5 mỏ kố Hải Thịnh II thuộc tuyến đờ biển Hải Hậu, xõy dựng năm 2005, mỏ kố hỡnh chữ T, chiều dài thõn mỏ 45m; cỏnh chữ T dài 60m. Thõn và cỏnh mỏ bằng ống buy trong bỏ đỏ hộc; mỏi thõn và cỏnh mỏ lỏt bằng cấu kiện bờ tụng. Chõn của thõn và cỏnh mỏ bảo vệ bằng ống buy trong bỏ đỏ hộc. Phớa ngoài hàng ống buy ở chõn của cỏnh mỏ đặt hàng rọ đỏ vỏ thộp bọc kẽm.
- 9 mỏ kố chữ T dài > 60m giữ bói đoạn Kiờn Chớnh (K10,460 -:- K11,562) - Giai đoạn 2: Bổ sung 14 mỏ Kiờn Chớnh – Tỏo Khoai chưa triển khai thi cụng.
c) Huyện Nghĩa Hưng.
- 5 mỏ kố Nghĩa Phỳc thuộc đờ biển Nghĩa Hưng xõy dựng năm 2002 và năm 2003. Mỏ kố hỡnh chữ T, chiều dài thõn mỏ từ 40m đến 80m, cỏnh chữ T dài 30m. Thõn mỏ bằng ống buy trong bỏ đỏ hộc, mỏi thõn và cỏnh mỏ lỏt cấu kiện bờ tụng. Chõn mỏ bảo vệ bằng hàng ống buy trong bỏ đỏ hộc.
- 9 mỏ kố chữ I và thềm cơ giảm súng K10,160 -:- K11,358;
- 9 mỏ hàn chữ T bằng cấu kiện khối lớn từ K9+228 ữ K10+160: Làm xong thềm cơ giảm súng; đang thi cụng được 3 mỏ kố chữ T 1,2,3; đang thi cụng tiếp cỏc mỏ 4,5,6.
Cỏc mỏ kố đang triển khai thi cụng với kết cấu như sau:
- Mỏ kố dạng chữ T thõn mỏ vuụng gúc với tuyến kố, chiều dài cỏnh mỏ 60m, khoảng cỏch giữa cỏc mỏ là 120m.
- Gốc mỏ: liờn kết với chõn kố; cao trỡnh gốc mỏ bằng cao trỡnh chõn kố cos (0.00)m.
- Thõn mỏ: bố trớ vuụng gúc với tuyến kố dài (60,0 - 120)m. Mặt thõn mỏ rộng 3,01m, cao trỡnh (0.00-0.20), gia cố bằng tấm bờ tụng M250 kớch thước (200 x 99,5 x 50)cm, dưới lút đỏ (4x6) dày 30cm, tiếp đến là đỏ hộc và bố đệm bằng tre để chống lỳn.
- Mỏi thõn mỏ m= 2,5. cú cơ tại cao trỡnh (-1.10)m. Mỏ đầu tuyến và cuối tuyến cú cơ phớa ngoài rộng 2,3m xếp 5 hàng Tetrapod (H= 1,5m) lớp dưới xếp 3 hàng, lớp trờn 2 hàng. Cơ phớa trong của mỏ 9 và mỏ 13, và cơ 2 phớa của 3 mỏ cũn lại rộng1,3m khụng xếp Tetrapod. Mỏi và cơ lắp dựng bằng cấu kiện bờ tụng M250, dưới lút đỏ (4x6) dày 10cm, tiếp đến là đỏ hộc và bố đệm bằng tre.
- Cỏnh mỏ vuụng gúc với thõn mỏ, chiều dài 60,29m. Mặt cỏnh mỏ rộng 3,01 m ở cao trỡnh (0.00) gia cố bằng tấm bờ tụng M250, kớch thước (200 x 99,5 x 50) cm, dưới lút đỏ (4x6) dày 30 cm, tiếp đến là đỏ hộc và bố đệm bằng tre. Mỏi cỏnh mỏ phớa biển xếp 5 hàng Tetrapod (H = 1,8m), lớp dưới 3 hàng xuụi, lớp trờn 2 hàng ngược. Mặt cỏnh mỏ xếp 4 hàng Tetrapod (H= 1,5m), lớp dưới 2 hàng xuụi, lớp trờn 2 hàng ngược tạo sự liờn tục với Tetrapod mỏi kố phớa biển.
- Mỏi cỏnh mỏ phớa trong xếp 2 hàng Tetrapod một lớp xếp xuụi và một lớp xếp ngược (H= 1,5m).
- Mũi mỏ: bố trớ ở 2 đầu cỏnh mỏ, bỏn kớnh cong r = 8,99m, mặt mũi mỏ lỏt tấm bờ tụng M250, dưới lút đỏ (4x6) dày 30cm, tiếp đến là đỏ hộc và bố đệm bằng tre.
Bảo vệ phớa ngoài cỏnh mỏ bằng rọ thộp mạ kẽm trong xếp đỏ hộc, kớch thước rọ (2 x1 x 0,5)m.
Hỡnh 38:Nối tiếp MHB với kố mỏi Hỡnh 39:Kết cấu đỉnh MHB Nghĩa Phỳc II
Hỡnh 40:Khối tường nhụ chõn kố và MHB
Hỡnh 41:Súng leo mỏi sau MHB.
Hệ thống mỏ kố chõn kố lỏt mỏi sử dụng cấu kiện Tetrapod khu vực Đống - Tõy cống Thanh Niờn (Giao Thủy) Kố Nghĩa Phỳc Kiờn chớnh ...Thời gian hoàn thành cụng trỡnh tới nay cụng trỡnh chưa được thử thỏch với trường hợp bất lợi như chưa chịu
ảnh hưởng của bóo hoặc ATNĐ. Trước khi xõy dựng hệ thống mỏ kố và gia cố chõn kố lỏt mỏi sử dụng cấu kiờn tetrapod đỏ và cấu kiện cũ tồn dư thường bị súng xụ đẩy làm mũn vỡ cấu kiện lỏt mỏi; ảnh hưởng của súng và dũng ven làm mất dần đất mỏi đờ gõy lỳn sập mỏi kố. Hàng năm kinh phớ tu sửa sử lý đột xuất hàng tỷ đồng. Sau khi xõy dựng cụng trỡnh đến nay bói được bồi cao bỡnh quõn từ (0.5-1.6) m; chiều rộng từ chõn đờ trở ra khoảng (50-60) m.
Hệ thống mỏ kố chõn kố lỏt mỏi sử dụng Tetrapod đó cú tỏc dụng làm giảm súng và bảo vệ bói. Cao trỡnh bói được bồi cao bỡnh quõn khoảng (04 -:- 15)m. Đặc biệt đó hạn chế được cơ bản hiện tượng đỏ cấu kiện cũ tồn dư thường xuyờn bị súng xụ đẩy va đập làm mũn vỡ cấu kiện mỏi kố đảm bảo an toàn đờ.
Với hệ thống đờ kố biển giải phỏp kố lỏt mỏi khụng đồng bộ với cỏc giải phỏp cụng trỡnh khỏc như làm thềm cơ giảm súng kố mỏ trồng cõy chắn súng… việc ổn định mỏi kố lõu dài là rất khú khăn vỡ tại cỏc khu vực này tốc độ thoỏi của bói tăng nhanh dẫn đến độ sõu mực nước trước cụng trỡnh tăng nhanh dẫn đến chiều cao súng leo tăng đờ khụng đảm bảo khả năng chống bóo như thiết kế ban đầu. Thực tế đó diễn ra tại khu vực kố Đụng tõy Thanh Niờn Kố Nghĩa Phỳc Kiờn chớnh.. khi chưa làm hệ thống kố mỏ giữ bói mặc dự mới cú giú cấp 6 cấp 7 súng đó chựm qua mặt đờ đổ nước vào mỏi đờ phớa sau gõy xúi mỏi hạ lưu.
Cỏc cụng trỡnh đó thi cụng xong mang lại hiệu quả thiết thực giảm thiểu tối đa cỏc trọng điểm chống lụt bóo trờn tuyến đờ biển.
2.3. Phõn tớch ảnh hưởng của điều kiện khớ hậu đến hệ thống đờ biển tỉnh Nam
Định:
Điều kiện khớ hậu ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống đờ biển tỉnh Nam định, cỏc thành phần của khớ hậu ảnh hưởng đến hệ thống đờ biển tỉnh Nam định như: nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, chế độ giú, bóo.
Trong những năm qua nhiệt độ trung bỡnh của Việt Nam đó tăng lờn từ 0.5 đến 0.70C ; mưa bóo diễn biến bất thường theo khụng gian và thời gian, sự thay đổi về tổng lượng mưa thỏng và mưa năm khụng thể hiện xu thế tăng hay giảm nhưng cường độ mưa đang cú xu hướng tăng lờn rừ rệt, lượng mưa trở nờn nhiều hơn, cường độ mưa lớn hơn; mực nước biển dõng cao, mực nước biển trung bỡnh hiện nay ở nước ta tăng lờn 20cm so với 50 năm trước...
Khớ hậu bất thường gõy ra những trận mưa lớn, thời gian mưa cũng kộo dài gõy ra hiện tượng xúi lở trờn nhiều đoạn đờ sụng cũng như đờ biển. Nước biển dõng, thiờn
tai bóo lũ gia tăng sẽ làm hiện tượng nhiễm mặn, ngập ỳng, sạt lở bờ sụng, bờ biển...dẫn đến ảnh hưởng nghiờm trọng đến hệ thống đờ.
Trong khoảng 5-6 thập kỷ gần đõy, tần số xoỏy thuận nhiệt đới hoạt động trờn Biển Đụng tăng lờn với tốc độ 0,4 cơn trong 1 thập kỷ; tần số xoỏy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam tăng với tốc độ 0,2 cơn trong mỗi thập kỷ và cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn. Quỹ đạo của bóo cú dấu hiệu dịch chuyển dần về phớa Nam và mựa mưa bóo kết thỳc muộn hơn. Nhiều cơn bóo cú dấu hiệu bất thường khụng theo quỹ luật, cỏc cơn bóo đó hoành hành dọc cỏc biển từ Quảng Ninh đến Nghệ An trong thời gian qua.
Từ những phõn tớch trờn ta thấy rằng ảnh hưởng lớn nhất của khớ hậu là tỏc động của bóo, hàng năm tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng của bóo nhiệt đới hay ỏp suất thấp, mỗi năm trung bỡnh cú 4 đến 6 cơn bóo chủ yếu là thỏng 7 và thỏng 10. Năm 2005 Nam Định chịu thiệt hại do cơn bóo lớn nhất trong vũng 100 năm, nhiều khu vực trong tỉnh bị ngập lụt, nhiều đoạn đờ biển bị vỡ do bóo gõy ra.
Hỡnh 42:Vỡ đờ biển Nam Định trong cơn bóo số 7 năm 2005
2.4. Phõn tớch ảnh hưởng của chế độ thủy văn sụng và biển đến hệ thống đờ biển tỉnh Nam Định:
Hệ thống thuỷ lợi Nam định nằm trong vựng khớ hậu nhiệt đới giú mựa, mưa nhiều, cú bốn mựa rừ rệt, chịu ảnh hưởng trực tiếp của khớ hậu và chế độ thuỷ văn vựng triều, vựng ven biển đồng bằng Bắc Bộ Việt Nam.
Cỏc yếu tố về khớ hậu và thủy văn khu vực ảnh hưởng đến hệ thống đờ sụng và đờ biển tỉnh Nam định điển hỡnh như: thủy triều, dũng chảy, chế độ súng, giú, nước dõng và sự vận chuyển bựn cỏt. Chớnh vỡ vậy khi đỏnh giỏ được cỏc yếu tố thủy văn sẽ
giỳp cho chỳng ta đưa ra biện phỏp quy hoạch, xõy dựng và cải tạo hệ thống đờ tỉnh Nam Định hợp lý.
2.4.1 Yếu tố về dũng chảy:
Với đặc thự là vựng ven biển và cú hệ thống sụng ngũi dày đặc, dũng chảy là một trong cỏc yếu tố tỏc động tới hệ thống đờ biển cũng như đờ sụng ở Nam Định. Cỏc yếu tố về dũng chảy như: dũng triều, dũng chảy do súng, giú, dũng chảy ven bờ đều ảnh hưởng tới hệ thống đờ ở những mức độ khỏc nhau.
Dũng triều ở bờ biển Nam định được đỏnh giỏ cú chu kỳ khỏ ổn định chảy dọc theo hướng từ Đụng Bắc xuống Tõy Nam. Thủy triều tại vựng biển Nam Định mang đặc tớnh chung của vựng biển Vịnh Bắc Bộ thuộc loại nhật triều trong một ngày cú 1 lần nước lờn và 1 lần nước xuống; diễn ra hầu hết cỏc ngày trong thỏng, biờn độ triều trung bỡnh từ 1,6 -:- 1,7 m; lớn nhất 3,3 m; nhỏ nhất 0,1 m. Sự tỏc động của dũng triều theo thời gian cú thể làm bào mũn, sụt sạt đờ biển ở những đoạn xung yếu. Ở một số nơi tuyến đờ yếu kộm hoặc những vựng thấp và trũng hơn khi thủy triều lờn cao tràn qua đờ gõy ngập diện tớch rộng làm ảnh hưởng tới đời sống sinh hoạt, sản xuất của người dõn trong khu vực. Việt Nam là một trong cỏc quốc gia chịu sự biến đổi khớ hậu toàn cầu hiện nay. Hiệu ứng nhà kớnh, thời tiết khớ hậu, khớ tượng thay đổi thất thường đặc biệt sự dõng cao của mực nước biển. Chiều cao của cỏc con triều sẽ dõng cao hơn làm tăng sự tỏc động của triều tới hệ thống đờ kố biển của khu vực. Trong quỏ trỡnh xõy dựng hệ thống đờ biển của khu vực yếu tố thủy triều là một trong cỏc tiờu chớ được đưa ra để thiết kế quy mụ cấu trỳc đờ sao cho phự hợp nhằm giảm thiểu tỏc động của dũng triều gõy ra ảnh hưởng tới khu vực.
Dũng chảy do súng, giú: Nam Định nằm trong khu vực khớ hậu nhiệt đới giú mựa. Về mựa đụng chịu ảnh hưởng của hệ thống giú mựa Đụng Bắc với cỏc hướng giú thịnh hành là Bắc Đụng Bắc và Đụng. Về mựa hố chịu ảnh hưởng của hệ thống giú mựa Tõy Nam với cỏc hướng giú thịnh hành là Nam và Đụng Nam. Dũng chảy trờn bờ biển Nam Định cú hướng từ Đụng Bắc xuống Tõy Nam, với vận tốc trung bỡnh đạt từ 0.3m/s đến 0.4m/s là nguyờn nhõn chớnh gõy bồi, xúi bói hệ thống đờ kố ven biển tỉnh Nam Định. Là tỉnh ven biển nờn hàng năm Nam Định thường chịu ảnh hưởng của bóo hoặc ỏp thấp nhiệt đới, bỡnh quõn từ 4 ữ 6 cơn/năm. Những ngày cú bóo thường xuất hiện mưa ỳng cục bộ trong đồng, súng lớn và nước dõng ở cửa sụng ven biển. Cỏc yếu tố khớ hậu diễn biến phức tạp thay đổi theo mựa, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống đờ sụng cũng như đờ biển của tỉnh. Chớnh vỡ vậy chỳng ta phải luụn dự phũng những
phương ỏn, để đưa ra biện phỏp ứng phú kịp thời với tỡnh huống xấu nhất cú thể xảy ra.
Đối với hệ thống đờ sụng Nam Định, chế độ dũng chảy của cỏc con sụng lớn ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống đờ sụng. Cỏc con sụng lớn chảy qua tỉnh Nam Định bao gồm: Sụng Hồng, Sụng Ninh Cơ, Sụng Chõu Giang, Sụng Đỏy, Sụng Đào. Vỡ vậy vào mựa lũ, mực nước trờn cỏc con sụng là cao nhất, ảnh hưởng tới hệ thống đờ là lớn nhất. Cỏc con sụng này đều chạy dài từ cỏc tỉnh xuống đến Nam định, qua cỏc cửa ra đổ ra biển, vỡ vậy chế độ dũng chảy phụ thuộc nhiều vào chế độ dựng nước phớa thượng nguồn, mực nước cao khi cỏc đập phớa thượng nguồn xả lũ.
Dũng chảy ven bờ khu vực ven bờ biển Nam Định là sự tổng hợp của cỏc yếu tố thủy động lực ven bờ trong đú chủ đạo là hai yếu tố súng và dũng triều. Dũng chảy ven bờ xuất hiện sỏt khu vực chõn đờ và kố, cú những thời gian dũng chảy cú thể đạt mức khỏ cao từ 0.6 - 1.2m/s. Đõy cú thể xem như là một trong cỏc nguyờn nhõn gõy nờn sự xúi lở, sạt trượt đờ kố. Khi vào mựa nước lờn, sự kết hợp của dũng chiều lờn cao cựng với sự đổ bộ của giú bóo thỡ sự tàn phỏ đờ biển rất nhanh và mạnh.
Do vậy khi tớnh toỏn thiết kế đờ biển chỳng ra cần nghiờn cứu đầy đủ cỏc yếu tố về khớ tượng, thủy văn của khu vực chọn ra phương ỏn thiết kế quy mụ cấu trỳc đờ thớch hợp nhất nhằm trỏnh hoặc làm giảm những tổn hại ở mức thấp nhất.
2.4.2 Yếu tố về súng:
Đờ biển ở nhiều vị trớ chưa cú kố bảo vệ nờn nguy cơ sạt lở mỏi phớa biển là rất lớn; một số vựng biển mặc dự đó cú kố mỏi đờ phớa biển nhưng chưa cú giải phỏp bảo vệ bói nờn khả năng mất ổn định chõn kố khi bói bị bào mũn, hạ thấp; mặt đờ dễ xúi lở khi mưa bóo hoặc súng to nờn khụng thể ứng cứu được khi xảy ra sự cố; thõn đờ đắp bằng đất cỏt phỏ (cú nơi bằng cỏt) nờn rất dễ bị xúi mũn, rửa trụi; cống dưới đờ đó xõy dựng từ lõu chưa được tu sửa, khụng đảm bảo an toàn cho đờ, chưa đủ số lượng để kiểm soỏt mặn phục vụ phỏt triển kinh tế. Do tỏc động của biến đổi khớ hậu toàn cầu, sự gia tăng về tần số và cường độ của thiờn tai (bóo) đe dọa đến an toàn của đờ biển.
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 vệ bờ, bói và đỏy biển. Áp lực súng tỏc động vào mỏi kố một phần súng cuộn xuống chõn kố moi cỏt và cỏc vật liệu nhẹ ra biển. Kết quả làm chõn kố bị xúi bào mũn cỏc vật liệu nhẹ bị cuốn trụi ra ngoài, cỏc vật liệu này chưa kịp trụi đi đó bị cỏc cơn súng tiếp theo cuốn đập trở lại và cỏc vật liệu này tỏc động lờn mỏi kố gõy hư hỏng và bào mũn mỏi kố.
Yếu tố súng rất quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến quy mụ và cấu trỳc hệ thống đờ Nam Định, nú quyết định đến việc lựa chọn biện phỏp thiết kế đờ biển, cho phộp súng biển tràn qua bờ hay khụng tràn qua bờ. Bờ biển Nam Định là một bờ biển hở, tương đối thẳng theo hướng Đụng Bắc - Tõy Nam, khụng cú đảo che chắn ở bờn ngoài, bờ biển thoải và thấp do đú súng với đà giú dài truyền trực tiếp vào bờ mà khụng gặp vật cản đỡ, gõy tỏc động mạnh tới bờ biển cũng như cỏc cụng trỡnh bảo vệ bờ.
Chiều cao súng lớn nhất ở Nam Định là 0.8-1m, chu kỳ 7-10s, kết hợp với triều cường tạo ra mực nước uy hiếp đến bờ biển và cỏc cụng trỡnh bảo vệ bờ. Vào những đợt mựa hố cũn xuất hiện những cơn bóo lớn, nếu bóo đổ bộ trực tiếp hoặc ở lõn cận thỡ súng vựng bờ rất lớn, gõy thiệt hại đỏng kể cho hệ thống đờ biển.
Súng biển tuy khụng thường xuyờn như thủy triều, nhưng mỗi lần xuất hiện cựng với cỏc cơn bóo lớn lại ảnh hưởng nghiờm trọng, gõy phỏ hoại và làm giảm tuổi