3.3.1. Ứng dụng công nghệ cao trong công tác khảo sát, phát hiện tổ mối và các ẩn họa trong thân đê.
Qua phân tích đánh giá tại chương 1 và chương 2. Hệ thống đê sông, đê biển trong đó có đê Thái Bình, có tuổi thọ lâu đời và qua nhiêu lần tôn tạo bằng nhiều biện pháp khác nhau, nên tính không đồng nhất của chúng là rất cao. Ngay trong lòng đê độ rỗng dưới nhiều dạng khác nhau như: tổ mối, hang hốc, nứt nẻ, tơi xốp vv…Những khuyết tật thể hiện trên bề mặt, bằng hình thức quan trắc có thể phát hiện được để xử lý, nhưng những khuyết tật chưa được phát hiện đang còn tiềm ẩn trong thân đê, nếu không được phát hiện kịp thời để xử lý thì hiểm họa trong mùa lũ là khôn lường.
Có nhiều phương pháp áp dụng để phát hiện và xử lý các ẩn họa trong thân đê. Tuy nhiên với khối lượng đê rất lớn nên chưa đáp ứng yêu cầu trong những thời điểm cần thiết. Khảo sát, phát hiện tổ mối và các ẩn họa trong thân đê bằng công
nghệ mới, dùng các thiết bị rađa đất (SIR System-10B) và bằng thiết bị dò âm và phần mềm xử lý số liệu ( radan For windows) để khảo sát sinh học, sinh thái và vị trí kích thước tổ mối. Thiết bị rađa đất phát hiện được hang rỗng. Thiết bị điện đa cực (SuperSting R1/IP) và phần mềm xử lý số liệu (EarthImager 2D) để khảo sát, phát hiện vùng thấm, khe nứt và bất đồng nhất theo độ chặt. Khảo sát này có khả năng phát hiện được ẩn họa như:
- Các tổ mối và hang thông khí, lỗ vũ hóa, đường mui, vết ăn của mối.
- Phát hiện được các hang rỗng từ 0,15m trở lên.
- Phát hiện được vùng thấm trong phạm vi yêu cầu.
- Phát hiện được bất đồng nhất cục bộ về độ chặt.
- Phát hiện được các khe nứt trong phạm vi yêu cầu.
Phương pháp rađa đất dựa trên cơ sở nghiên cứu tính chất truyền sóng điện từ trong lòng đất. Do các sóng phản xạ được tạo ra từ những mặt ranh giới trong môi trường địa chất, nên các sóng phản xạ này thường liên quan đến: Vật liệu sét bên dưới, hang hốc, các khe nứt nẻ cũng như các vật thể bị chôn vùi...
Trong thân đê và đập đất tồn tại các ẩn hoạ như nứt nẻ, vùng thấm, đới tơi xốp, khoang rỗng của tổ mối và hang giao thông của nó..., đây là những vùng có tính chất vật lý khác với môi trường đất đắp đê, đập. Vì vậy, tại ranh giới giữa các ẩn hoạ và môi trường đất đắp đê, đập sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ sóng điện từ, với hệ số phản xạ được tính theo công thức sau:
2 1
2 1
s s
s R s
+
= −
Trong đó : s1: Là hằng số điện môi của môi trường thứ nhất s2: Là hằng số điện môi của môi trường thứ hai
Sóng phản xạ quay trở lại mặt đất và được ăngten thu ghi lại. Tín hiệu của sóng phản xạ phản ánh thông tin của môi trường địa chất ở phía dưới như mặt phản xạ, những dị vật, hang hốc nằm dưới mặt đất.
Do cấu trúc khoang tổ mối chủ yếu là hang rỗng, phần bên trong có chứa không khí và một số vườn nấm. Đỉnh khoang tổ thường có cấu tạo dạng vòm và ranh giới không khí với môi trường đất đắp đê, đập tạo thành mặt phản xạ; nên khi tuyến đo cắt qua đỉnh tổ mối, trên giản đồ sóng rađa thể hiện dị thường chính là hình dạng của mặt ranh giới và có dạng hyperbol.
Hình 3.3: Giản đồ sóng rađa trên các đối tượng
Hình 3.4: Khảo sát tổ mối bằng rađa đất trên đê Hữu Luộc - Hưng Hà 3.3.2. Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ mới tại tỉnh Thái Bình 3.3.2.1 Ứng dụng công nghệ ra đa địa thám dò tìm các dị tật trong thân đê
Phương pháp ra đa là phương pháp địa vật lí, hoạt động dựa trên nguyên lí phát và thu sóng điện từ trong môi trường vật chất. Ra đa dò tìm được nối với hệ thống vi tính và các thông số do máy dò tìm phát hiện được hiển thị trên máy vi tính. Đề tài đã tiến hành sử dụng máy ra đa dò tìm 9 điểm trên đê Vũ Thư và Quỳnh Phụ.. ở tất cả 9 điểm thử nghiệm dò tìm đều xác định được tổ mối, khoang rỗng khác và một số mạch sủi trong thân đê. Thông thường hàng năm để bảo vệ đê trước mùa mưa lũ, người ta phải tổ chức xác định và đào bới các tổ mối trong thân đê và xử lí diệt mối. Phương pháp dò tìm bằng hệ thống ra đa cho phép người ta không phải đào bới mà vẫn xác định được các tổ mối trong thân đê một cách chính xác. Phương pháp này đã được kiểm chứng bằng cách đào thử các điểm mà rađa đã phát hiện, kết quả là tất cả các điểm sau khi đào cho thấy máy xác định rất chính xác vị trí, độ sâu và kích thước, diện tích các tổ mối nằm sâu trong thân đê, mang cống.
3.3.2.2 Ứng dụng công nghệ xử lý hàn gắn lấp kín các khoang rỗng trong thân đê.
Thông thường theo kiểu thủ công thì sau khi đào bới thân đê xác định các tổ mối, người ta dùng thuốc xử lí diệt mối và lấp kín lại. Mặc dù vậy, các đường đi của mối cũng không được lấp kín hoàn toàn. Với công nghệ mới là dùng dụng cụ khoan tới độ sâu của tổ mối mà máy đã xác định, vữa sét + thuốc được trộn đều và được máy có công suất lớn nén hỗn hợp vữa vào tổ mối. Kết quả là tất cả các khoang rỗng của tổ mối kể cả các rãnh nhỏ trong thân đê cũng được lấp kín hoàn toàn. Sau khi máy nén đã hàn gắn các khoang rỗng trong thân đê, chúng tôi tiến hành đào kiểm tra cho thấy các khoang rỗng đã dược bịt kín hoàn toàn kể cả các rãnh nhỏ nhất.
Ngoài ra ở Thái Bình còn tiếp tục ứng dụng công nghệ ra đa dò tìm tổ mối và các dị tật trong thân đê đã cứng hoá mặt đê và các mang cống đã xây. Kết quả tất cả các điểm dò tìm bằng máy cũng rất chính xác như mặt đê chưa cứng hoá. Như vậy, hệ thống ra đa địa thám không chỉ sử dụng dò tìm dị tật trên đê mặt đất mà còn sử dụng cho đê đã cứng hoá mặt đê cũng rất chính xác.
3.3.2.3 Hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ mới trong việc dò tìm và xử lý hàn gắn các khoang rỗng trong đê.
Với phương pháp thủ công, việc xác định các khoang rỗng trong thân đê thường là theo kinh nghiệm và chủ yếu là xác định được tổ mối khi chúng đã xúât hiện ra ngoài, đồng thời phương pháp thủ công nhiều khi không chính xác. Hơn nữa phương pháp thủ công phải dùng sức người đào bới phá vỡ kết cấu thân đê và khi lấp lại thì chưa bịt kín triệt để nên vẫn còn tiềm ẩn nguy hiểm trong mùa mưa bão.
Với phương pháp sử dụng công nghệ ra đa dò tìm thì việc xác định các khoang rỗng trong thân đê là hoàn toàn chính xác về vị trí, kích thước, độ sâu, diện tích khoang rỗng trong thân đê. Với phương pháp này hoàn toàn không phải đào bới và ở bất kì mùa nào trong năm cũng xác định được, không phá vỡ kết cấu thân đê nên bảo vệ được đê an toàn. Mặt khác, khi xác định được khoang rỗng ứng dụng công nghệ xử lí phụt vữa sét vừa bảo đảm lấp kín hoàn toàn các khoang rỗng trong thân
đê vừa bảo vệ được độ ổn định của thân đê kể cả đê đã cứng hoá trên mặt.Vì thế phương pháp trên đang được Chi cục quản lí đê điều và phòng chống bão của sở NN&PTNT tỉnh Thái Bình triển khai áp dụng đối với tất cả các tuyến đê trong tỉnh(
kể cả đê đã cứng hoá mặt đê), đồng thời áp dụng đối với cả việc phát hiện, xử lí những ẩn hoạ đối với các cửa cống sông, ngòi của tỉnh.
Hình 3.5: Kết quả khảo sát tổ mối bằng rađa đất trên đê Hữu Luộc 3.3.3. Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý và bảo vệ đê điều tỉnh Thái Bình
Quản lý bảo vệ đê điều để đạt được như mong muốn thì phải có sự tham gia tích cực của các tầng lớp, tổ chức, cá nhân và của mọi người dân. Là một hoạt động có tổ chức, có tập thể và dựa trên nỗ lực chung của nhiều người trong xã hội và tri thức chung của nhiều thế hệ. Để mọi người dân hiểu về pháp luật, nắm bắt được những hư hỏng về đê điều và những tác hại, hậu quả của nó từ đó có ý thức xây dựng và bảo vệ thì hàng năm trước mùa mưa bão , UBND các cấp, ngành kiện toàn bộ máy Ban chỉ huy phòng chống lụt bão của cấp, ngành mình và xây dựng các
phương án phòng chống lụt, bão, ứng cứu hộ đê, đánh giá thực trạng công trình đê điều, trên cơ sở các thông tin, dữ liệu về đê điều. Công tác quy hoạch, kế hoạch, chiến lược, dự báo về đê điều, các thông tin, dữ liệu về đê điều là một trong những cơ sở quan trọng để xem xét, định hướng.
Có thể hiểu dữ liệu đê điều như một bản lý lịch tổng hợp, được lưu trữ theo dừi qua nhiều thời gian để khai thỏc sử dụng, là cơ sở quan trọng để hoạch định kế hoạch, chỉ đạo, thực hiện trong quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão. Hiện tại, việc quản lý khai thác sử dụng dữ liệu về đê điều ở tỉnh Thái Bình, được quản lý tại Chi cục quản lý đê điều & PCLB vẫn theo phương pháp truyền thống (văn bản giấy) nên việc trao đổi thông tin, khai thác sử dụng về mặt thời gian thì chậm, thực hiện mất nhiều công, của, kết quả chưa cao, chưa đáp ứng được nhu cầu mong muốn trong quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão nhất là giai đoạn hiện nay.
Trong thời đại hiện nay, công nghệ thông tin là một điều hết sức cần thiết trong việc cập nhật các thông tin tới tất cả mọi người, nó chính là công cụ, là động lực giúp thay đổi tốc độ công việc, của người sử dụng. Thực tế những năm gần đây Chính phủ đã chú trọng đến việc phát triển công nghệ thông tin và ứng dụng tin học, bởi nó mang lại hiệu quả to lớn cho xã hội. Chính phủ đã đầu tư ngân sách cho việc tin học hóa quản lý hành chính (dự án 112). Do đó việc ứng dụng tin học vào quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão là vô cùng cần thiết.
Tỉnh Thái Bình nên xây dựng một phần mềm cơ sở dữ liệu (CSDL) quản lý tất cả các thông tin dữ liệu về quản lý đê điều và phòng chống lụt bão, các thông tin chung về thủy lợi…được kết nối với website của tỉnh. Ứng dụng thông qua mạng internet phục vụ cho công tác quản lý đê điều và PCLB, ứng cứu hộ đê.
Hiện tại Thái Bình đã có cổng thông tin điện tử do Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn thành lập. Tuy nhiên các thông tin này còn sơ sài, chưa đầy đủ, thường là các thông tin chung của các ngành trong tỉnh, người dân vẫn chưa có cơ hội được xem xét và tìm hiểu kỹ các thông tin chi tiết về hệ thống đê điều, thủy lợi ở các huyện khác cũng như nơi mình sinh sống.
Hình 3.6: Cổng thông tin điện tử tỉnh Thái Bình 3.3.3.1. Sơ đồ quản lý dữ liệu như sau:
- Tên sơ đồ: Quản lý dữ liệu kiểu tập trung - Máy chủ: Đặt tại Sở NN&PTNT
- Các đơn vị: Chi cục QLĐĐ&PCLB, các hạt quản lý đê 8 huyện và Thành phố được đồng bộ dữ liệu qua Ip tĩnh hoặc qua internet được bảo mật qua hệ thống tường lửa.
- IRpRtĩnh là địa chỉ đóng vai trò như mạng Lan đối với hệ thống mạng internet.
- Máy chủ được đồng bộ view thông tin cần thiết đến với người dân.
Hình 3.7: Sơ đồ quản lý dữ liệu kiểu tập trung 3.3.3.2. Chi tiết về phần mềm cơ sở dữ liệu quản lý
- Nhập liệu, bao gồm dữ liệu của đê, kè, cống và các thông tin chung.
- Sử dụng các phần mềm quen thuộc định dạng Office (Excel, Word) và AutoCad…để tiện lợi cho việc sử dụng với đại đa số người dùng.
- Quản trị hệ thống, chịu trách nhiệm về việc cung cấp, quản lý thông tin, dữ liệu và cho phép người sử dụng được phép tra cứu với chức năng và thông tin, dữ liệu nào của chương trình.
- Liên kết, tra cứu tìm kiếm, trao đổi thông tin: Cho phép tất cả người xem có thể để lại ý kiến trên mỗi bài viết để cập nhật thêm tình hình thực tế cũng như tham khảo ý kiến phản hồi của nhân dân.
- Các dữ liệu đưa vào quản lý và sử dụng: Các dữ liệu này được phân chia theo địa bàn từng huyện, xã nơi đơn vị quản lý để tạo điều kiện cho người truy cập tìm hiểu được một cách dễ dàng hơn.
+ Tài liệu về đê: Bản đồ đê điều, mặt cắt ngang đại diện, địa chất tuyến đê, mực nước thiết kế, các sự cố và ẩn họa trong đê đã và đang được phát hiện…
+ Tài liệu về kè: Địa hình, địa chat, kết cấu từng tuyến kè, các tuyến kè mới xây dựng và các tuyến kè đang hư hỏng cũng như các đoạn chưa được xây dựng, tu bổ, cập nhật tình hình thực tế để có phương án thực hiện.
+ Tài liệu cống dưới đê: Loại hình kết cấu cống; chất lượng các cống trên từng tuyến đê, các sự cố và diễn biến hư hỏng để có phương án xây dựng, tu bổ và củng cố.
+ Các công trình phụ trợ: Nhà canh đê, dốc lên xuống, đường hành lang chân đê, công trình tu bổ và xử lý…có trong phạm vi bảo vệ đê.
+ Thông tin về quản lý đê điều và phòng chống lụt bão: Vật tư dự trữ, đơn vị quản lý, các văn bản chính sách, báo cáo, văn bản chỉ đạo và các kế hoạch sẽ được thực hiện trước mỗi mùa mưa bão trong năm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
Thiên tai luôn song hành với sự tồn tại và phát triển của con người. Trong cuộc sống ngày càng hiện đại ngày ngay, con người đang dần phá hủy trái đất, dẫn đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu và thiên tai ngày một gia tăng. Thiên tai vừa có nguồn gốc tự nhiên, vừa do con người gây ta và con người không thể chống lại được thiên tai, song con người có khả năng hạn chế, phòng ngừa, điều chỉnh và ứng phó để giảm nhẹ mức độ thiên tai. Khí hậu ngày càng khắc nghiệt thì bão lũ ngày càng nhiều, việc này ảnh hưởng ở mức độ nghiêm trọng tới sự an toàn của hệ thống đê điều và việc bảo vệ người dân nói chung, người dân quanh vùng đê bảo vệ nói riêng. Do đó công tác quản lý, bảo vệ đê điều là một trong những biện pháp để điều chỉnh, hạn chế và ứng phó nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống đê điều chống lũ, nhằm giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và cửa do lũ bão gây ra.
Những kết quả đạt được của luận văn:
- Nghiên cứu, đánh giá thực trạng hệ thống đê điều của tỉnh, rút ra được những thực trạng, tồn tại về chất lượng công trình đê điều như:
+ Những đoạn cao trình đỉnh đê thấp có trạch, mặt đê lún cục bộ và biến dạng:
thuộc tuyến đê Hồng Hà II, Hữu Trà Lý, đê biển 5, đê biển 6 và đê biển 7. Những đoạn đê này cần nâng cao cao trình từ 0.5 – 1.2m và gia cố lại mặt đê theo tiêu chuẩn thiết kế.
+ Những đoạn đê đã phát hiện được ẩn họa; những đoạn đê thẩm lậu; đoạn đê có nền địa chất xấu, đùn sủi: đê Hồng Hà II, Vũ Thư, Hữu Trà Lý, Tả Trà Lý..;
+ Những đoạn đê có tầng phủ mỏng là đầm, ao sát chân đê chưa được lấp: đê Hồng Hà I, Vũ Thư, đê biển 5, đê biển 6, đê biển 7 và đê biển 8. Đặc biệt tại các tuyến đê biển thì việc đào hồ, đầm ngay sát chân đê xảy ra rất nhiều, ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của tuyến đê, một số đoạn đã xây dựng đường hành lang chân đê và có biện pháp bảo vệ mái phía đồng bằng cách chia ô trồng cỏ…(thuộc đê biển 7 và đê biển 8).