1.2. Tổng quan về công trình đê điều ở Việt Nam
1.2.2. Hệ thống đê sông Việt Nam
1.2.2.1. Lịch sử hình thành.
Lịch sử ghi nhận quá trình hình thành hệ thống đê điều Việt Nam từ thời Lý - Trần, vừa mới lên ngôi Lý Công Uẩn vị vua đầu tiên của một triều đại được đánh giá là
"mở đầu công việc xây dựng đất nước bước vào quy mô lớn, đặt nền tảng vững chắc và toàn diện cho sự phát triển của dân tộc và của quốc gia phong kiến độc lập". Đắp đê trị thủy đã trực tiếp ảnh hưởng đến quyền lợi của quốc gia không thể phó mặc cho sự tự phát cửa dân chúng. Đến năm 1077 triều đình đứng ra chủ trương đắp những con đê quy mô lớn. Theo Việt sử lược, thì năm ấy nhà Lý cho đắp đê sông Như Nguyệt (Sông Cầu) dài 67.380 bộ (khoảng 30 km).
Sang đến đời Trần đã cho đắp thêm theo từng tuyến sông chính từ đầu nguồn ra đến biển, tôn cao đắp to những đoạn đã có, đắp thêm những đoạn nối, cải tạo một số tuyến vòng vèo bất hợp lý. Về cơ bản những tuyến đê đó gần giống như ngày nay, nhất là tuyến đê sông Hồng và sông Cầu. Về kỹ thuật đắp đê thời kỳ này là bước một bước nhảy vọt, tạo nên thế nước chảy thuận hơn mặt khác cũng phải có những tiến bộ kỹ thuật nhất định mới có thể xác định được tuyến đê, chiều cao đê từng đoạn cho phù hợp với đường mặt nước lũ.
Ngoài việc đắp đê nhà Trần còn rất coi trọng công tác hộ đê phòng lụt, đặt thành trách nhiệm cho chính quyền các cấp. “Năm nào cũng vậy, vào tháng sáu, tháng bảy (mùa lũ) các viên đê sứ phải thân đi tuần hành, thấy chỗ nào non phải tu bổ ngay, hễ biếng nhác không làm tròn phận sự để đến nỗi trôi dân cư, ngập lúa mạ, sẽ tùy tội nắng nhẹ mà khiển phạt”.
Hình 1.8: Một cảnh đắp đê thời Trần
Các triều đại phong kiến sau này dựa vào đó mà tiếp tục phát triển hệ thống đê điều đã có và phát triển tiếp lên. Theo sách Đại Nam thực lục thì dưới triều Nguyễn năm đó vua còn cho đắp bảy đoạn đê mới ở Bắc Bộ.
Đến tháng 9 năm 1809, triều Nguyễn đã ban hành điều lệ về đê điều ở Bắc Bộ với các quy định rất chặt chẽ về việc kiểm tra, phòng chống lũ và gia cố hệ thống đê điều hàng năm.
Thời kỳ Pháp thuộc, với tư cách là người thống trị, thực dân Pháp nhận thức ngay được tầm quan trọng và kinh tế chính trị Bắc Kỳ. Vì vậy ngay từ những ngày đầu thiết lập nền đô hộ, chính quyền Pháp cũng rất chú trọng đến tình hình đê điều và trị thuỷ của Việt Nam. Trong quá trình cai trị của mình chính quyền Pháp đã gặp
phải không ít những thiệt hại do thiên tai, lũ lụt gây ra, đặc biệt nghiêm trọng như trận lũ lịch sử năm 1915 gây thiệt hại rất nghiêm trọng về người và nhà cửa. Sau trận lụt lịch sử đó, trước áp lực của dư luận, chính quyền thực dân mới nghiên cứu thực hiện một kế hoạch đắp đê Bắc bộ tương đối quy mô, trong đó có nhiều biện pháp mà ngày nay chúng ta vẫn còn nhắc tới như: Tái sinh rừng thượng nguồn để chậm lũ; xây dựng hồ chứa ở thượng nguồn để cắt lũ; đắp đê cao hơn mức lũ đặc biệt; củng cố đê hiện tại và tôn cao đến mức an toàn tuyệt đối…
Hệ thống đê điều Việt Nam hiện nay có khoảng hơn 8.000 km đê, trong đó hơn 5.000 km là đê sông, còn lại là đê biển với khối lượng đất ước tính là 520 triệu m3. Sự hình thành hệ thống đê thể hiện sự đóng góp, cố gắng của nhân dân trong suốt nhiều thế kỷ qua. Mặc dù tại một số nơi đê còn chưa đảm bảo tính ổn định cao đối với lũ lớn tuy vậy vai trò bảo vệ của các tuyến đê sông hay hệ thống đê biển là rất to lớn và không thể phủ định.
Hàng năm, hệ thống đê này đều được đầu tư củng cố, nâng cấp, đặc biệt là đối với đê sông sau khi xảy ra lũ lớn đã từng bước củng cố vững chắc đáp ứng được yêu cầu chống lũ đặt ra của từng thời kỳ.
Hình 1.9: Các đê sông trong vùng đồng bằng sông Hồng
Hình 1.10: Đê sông Hồng ngày nay 1.2.2.2. Đặc điểm hệ thống đê sông Việt Nam.
Đê sông của Việt Nam không nối liền nhau mà tạo thành dẫy theo hệ thống các con sông. Hệ thống đê ở đồng bằng sông Hồng bao gồm hệ thống đê sông Hồng và hệ thống đê sông Thái Bình, đây là hệ thống đê sông có quy mô lớn nhất nước ta với tổng chiều dài khoảng 2.012 km. Nhìn chung, đê có chiều cao phổ biến từ 5 ÷ 8 mét, có nơi cao tới 11 mét. Trong đó đê thuộc hệ thống sông Hồng bao gồm 18 tuyến với tổng chiều dài khoảng 1.314 km dọc theo các sông: Đà, Thao, Lô, Phó Đáy, Hồng, Đuống, Luộc, Trà Lý, Đào, Ninh Cơ và sông Đáy. Đê thuộc hệ thống sông Thái Bình bao gồm 27 tuyến với tổng chiều dài khoảng 698 km dọc theo các sông: Cầu, Thương, Lục Nam, Thái Bình, Kinh Thầy, Lai Vu, Cà Lồ, Văn Úc, Lạch Tray, Hóa, Cấm, Bạch Đằng, Tam Bạc, Nam, Đá Bạch và sông Chanh[7].
Các tuyến đê ở các tỉnh miền Trung bao gồm tuyến đê thuộc hệ thống sông Mã và sông Cả đây là hai hệ thống sông lớn ở Bắc Trung Bộ. Hệ thống đê sông Mã,
sông Cả có tổng chiều dài là 381,47km, trong đó chiều dài đê thuộc hệ thống sông Mã, sông Chu là 316,1km; Chiều dài đê thuộc hệ thống sông Cả, sông La là 65,4km. Thượng nguồn của hai hệ thống sông này chưa có hồ chứa để tham gia điều tiết lũ, vì vậy đê vẫn là biện pháp công trình duy nhất và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong chống lũ. Hiện tại tuyến đê thuộc hai hệ thống sông này chỉ còn khoảng 31 km đê thấp so với thiết kế, khoảng 164km có mặt cắt đê nhỏ, mái dốc chưa có cơ, thân đê còn nhiều khuyết tật, nền đê nhiều đoạn là nền cát hoặc bùn;
lòng sông có độ dốc lớn và diễn biến rất phức tạp, nhiều đoạn đê sát sông.
Ở miền Nam hệ thống đê điều chủ yếu là đê biển và đê cửa sông, đê sông ở miền Nam có kết cấu đơn giản, chủ yếu là đê bao, đê bối ngăn mặn.
1.2.2.3. Cấu trúc địa chất và tính chất địa chất công trình của các lớp đất ở nền đê:
Các lớp đất ở nền đê có nguồn gốc bồi tích hiện đại kỷ đệ tứ, phân bố từ trên xuống dưới như sau:
a) Lớp phù sa: Phủ trực tiếp trên các giải địa hình ven đê phía sông có bề dày trung bình 2,00 - 2,5 m.
b) Đất sét pha mầu nâu gụ: Tầng đất này phân bổ hầu hết dưới nền đê dọc các tuyến sông chính.
c) Đất sét màu xám xanh: Tầng đất này phân bổ dưới nền đê vùng đồng bằng ở độ sâu 2,5m kể từ mặt đất tự nhiên, với độ dày trung bình 2,0 - 4,0 m.
d) Bùn sét và bùn sét hữu cơ:
Tầng này được tạo thành chủ yếu ở những vùng trũng, các cửa sông, đáy hồ và đầm lầy hoặc ở những lòng sông cổ, tạo thành các thấu kính bùn khá dày 5-10m, độ sâu phân bố cách mặt đất 3-5 m.
e) Cát pha màu xám nâu - xám sẫm: Phân bố ở độ sâu 3-5 m với diện tích phân bố hẹp, không liên tục.
f) Cát: Phân bố ở hầu hết dưới nền đê với bề dày khá lớn, có tính thấm lớn.
Những nơi cát phân bố sâu, về mùa lũ tầng cát này tàng trữ nước có áp cục bộ. Đối với công trình, đây là điều bất lợi về biến dạng thấm.
g) Sét loang lổ: Tầng sét này có bề dày khá lớn phân bổ hầu hết ở trung tâm đồng bằng Bắc bộ với bề dày tăng dần ra phía biển, phân bố ở độ sâu 10 - 30m.
1.2.2.4. Đặc điểm địa chất thủy văn.
Ảnh hưởng của điều kiện địa chất thủy văn đối với các loại công trình xây dựng có mức độ khác nhau. Đối với nền các tuyến đê, chủ yếu chú ý tới sự có mặt của nước ngầm tàng trữ trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ trên xuống. Nước ngầm ở tầng chứa nước có quan hệ với nước mặt: dâng cao về mùa mưa và hạ thấp về mùa khô. Biên độ dao động của nước ngầm giữa mùa kiệt và mùa lũ là 4-5 m[7].
Quá trình vận động của dòng ngầm có thể mang theo các hạt có đường kính nhỏ, lượng cát do nước mang theo tùy thuộc áp lực dòng thấm[7].
Quá trình này lặp đi lặp lại trong nhiều năm sẽ làm cho nền đê bị biến dạng. ở những nền đê có cát, lớp phủ phía đồng bằng không đủ dầy để thắng áp lực dòng thấm sẽ xuất hiện các mạch sủi, bãi sủi[7].
1.2.2.5. Về cấu tạo thân đê.
Thân đê cũng được tôn cao, mở rộng trong quá trình hình thành và phát triển của hệ thống đê. Có cả một quá trình đắp thân đê từ các loại đất không được chọn lựa, việc đầm nện cũng không theo quy chuẩn. Do vậy thân đê có tính không đồng nhất cao. Ngoài ra thân đê còn chịu tác động xấu của các động vật đào hang (chuột, mối) tạo thành các hốc hoặc lỗ rỗng trong đó. Đây là một hiểm hoạ khó lường[7]. 1.2.2.6. Về sự làm việc của đê sông.
Khác với đập, đê là công trình làm việc theo mùa. Nhiều đoạn đê trong mùa khô thực chất chỉ là đường. Đê chỉ làm việc ngăn và chắn nước trong mùa lũ. Thời gian làm việc trong năm của đê không nhiều. Ngay trong mùa lũ, điều kiện làm việc của đê không chỉ phụ thuộc mực nước lũ mà còn phụ thuộc thời gian ngâm lũ dài hay ngắn[7].
Thời gian của lũ lên và thời gian lũ xuống cũng là những yếu tố cần quan tâm khi xem xét điều kiện làm việc của đê.
1.2.2.7. Những tác động của con người vào hệ thống đê.
Một mặt con người phải làm mọi cách giữ gìn sự tồn tại của hệ thống đê để bảo vệ chính mình, nhưng mặt khác con người cũng lại có tác động xấu đến hệ thống đê (đào, đắp, xây dựng công trình gần đê...). Nhà nước ta đã có "Pháp lệnh bảo vệ đê điều" nhằm loại trừ các tác dụng xấu của con người lên đê[7].