Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu, đánh giá về sự phù hợp và hiệu quả của các giải pháp, công nghệ bảo vệ bờ sông, bờ biển ở Việt Nam hiện nay trên cơ sở phân tích tổng hợp từ các số liệu điều tra, khảo sát hiện trạng.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VỀ SỰ ỔN ĐỊ NH VÀ HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIẢI PHÁP, CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ SÔNG, BỜ BIỂN Ở VIỆT NAM Hồ Việt Cường, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Bùi Huy Hiếu Phòng Thí nghiệm trọng điểm quốc gia Động lực học sơng biển Tóm tắt: Xây dựng cơng trình để chỉnh trị dòng chảy bảo vệ bờ sơng, bờ biển nhằm mục đích hạn chế, đến loại trừ tác động bất lợi sông, biển gây Việt Nam với hệ thống sơng ngòi chằng chịt đường bờ biển trải dài dọc 29 tỉnh/TP nên có số lượng cơng trình chỉnh trị, bảo vệ bờ lớn đa dạng kết cấu, chủng loại Bài báo trình bày số kết nghiên cứu, đánh giá phù hợp hiệu giải pháp, công nghệ bảo vệ bờ sông, bờ biển Việt Nam sở phân tích tổng hợp từ số liệu điều tra, khảo sát trạng Từ khóa: cơng trình chỉnh trị, bảo vệ bờ sông bờ biển Summary: Vietnam is a country which has a vast of river systems and coastlines stretching along 29 provinces and cities So there are a huge of regulated flow works and bank protection works have been developed with both structural and category diversity The technology application for flow regulation and bank protection aims to eliminate negative impacts caused by river and sea motivation This paper presents some results of a study on the appropriateness and effectiveness of the solutions, technologies for bank reinforcement and coastal protection in Vietnam basing on the analysis of survey data Key words: works and protection, bank reirforcement and coastal protection ĐẶT VẤN ĐỀ * VỆ BỜ SÔNG, BỜ BIỂN Ở VIỆT NAM Việt Nam có tới 2.360 sông kênh lớn nhỏ, với đường bờ biển dài 3.300 km, khoảng 23 km có cửa sơng theo thống kê có 112 cửa sơng biển Hệ thống sơng ngòi chằng chịt đường bờ biển dài lợi cho đất nước việc khai thác nuôi trồng thủy – hải sản; du lịch; giao thông; Tuy nhiên bên cạnh lợi có khơng khó khăn tình hình sạt lở bờ diễn biến phức tạp, cần phải có giải pháp cơng trình hợp lý để giữ ổn định bờ, bảo vệ tính mạng tài sản người dân đồng thời tạo cảnh quan, phát triển du lịch, 2.1 Các loại cơng trình bảo vệ bờ chủ yếu HIỆN TRẠNG CÁC CƠNG TRÌNH BẢO Ngày nhận bài: 29/7/2016 Ngày thông qua phản biện: 19/8/2016 Ngày duyệt đăng: 30/8/2016 Trên hệ thống sông bờ biển Việt Nam có nhiều loại cơng trình bảo vệ bờ sông chống lũ kè mỏ hàn cứng, mỏ hàn cọc, kè gia cố bờ, đập hướng dòng, Trong kè gia cố bờ (loại bị động) sử dụng phổ biến, chiếm tỷ lệ lớn cơng trình Kè mỏ hàn, đập hướng dòng (loại chủ động) dùng chủ yếu hệ thống sơng Bắc Trung Bộ, vào phía mức độ sử dụng loại cơng trình dần Đập hướng dòng sử dụng hạn chế Từ kết điều tra, khảo sát trạng số liệu tổng hợp dự án “Điều tra, hệ thống hóa số liệu xây dựng sở liệu cơng trình bảo vệ bờ sơng, bờ biển Việt Nam phục vụ công tác quản lý, quy hoạch phòng chống sạt lở” - năm 2014 [1] cho thấy, loại cơng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ trình bảo vệ bờ chủ yếu Việt Nam gồm: * Cơng trình chủ động (bảo vệ gián tiếp): Mỏ hàn: M ặc dù có ưu giải pháp chủ động việc tác động trực tiếp vào dòng chảy làm thay đổi chế dòng chảy phức tạp, đòi hỏi tính tốn thiết kế kỹ lưỡng đảm bảo phát huy hiệu quả, hạn chế bất lợi thân cơng trình gây nên kè mỏ hàn sử dụng Hiện cơng trình mỏ hàn chủ yếu dược sử dụng Bắc Bộ, số Trung Bộ, Nam Bộ sử dụng M ỏ hàn thường áp dụng đoạn sơng có chiều rộng lớn, dòng chảy có lưu tốc lớn ép sát chân đê, khu dân cư đơng đúc Ở Việt Nam có loại kè mỏ hàn sau: - M ỏ hàn ngắn: M ỏ hàn ngắn cơng trình có tác dụng làm giảm nhẹ tác động dòng chảy vào mái, thường cấu tạo mỏ hàn đặc Ví dụ mỏ hàn đoạn Cổ Đô, Linh Chiểu Sông Hồng, hệ thống kè mỏ hàn Dương Hà hai bên bờ sông Đuống, số hệ thống mỏ hàn sông M ã, sông Cả, sông Gianh, sông Kiến Giang (Nhật Lệ), sông Ba (Phú Yên), - M ỏ hàn dài: Cơng trình có tác dụng hiệu việc dịch chuyển hướng dòng chảy M ỏ hàn dài đặc, dạng cho nước chảy qua cấu tạo cành cây, mỏ hàn cọc Loại cơng trình thường áp dụng vùng bờ bị xói dài, phương pháp bảo vệ trực tiếp có khối lượng lớn khó thực Điển hình 12 mỏ hàn dài bảo vệ bờ Phú Gia sông Hồng, kè mỏ hàn bờ tả sông Hồng khu vực Tầm Xá - Đông Anh, Trung Bộ Nam Bộ không sử dụng loại mỏ hàn - M ỏ hàn cọc: Đây loại cơng trình xếp vào dạng cơng trình xuyên nước có tác dụng điều chỉnh phần chủ lưu xa bờ, phần dòng chảy từ phần không bị cản sang phần bị cản làm cho lưu lượng phần không bị cản lưu tốc tăng lên, lưu lượng lưu tốc phần bị cản giảm nhỏ, điều chỉnh trở lại phân phối lưu lượng phân bố lưu tốc có lợi cho bồi lắng bùn cát Trường hợp mỏ hàn có chắn phía trên, hở phía lưu tốc đáy tăng lên làm tăng lượng bùn cát đáy lưu tốc đáy gần hạ lưu cơng trình giảm nhẹ nên lợi cho bồi lắng sau cơng trình M ức độ bồi lắng sau mỏ hàn cọc phụ thuộc vào hàm lượng bùn cát sơng, mức độ xun nước cơng trình Do mức độ cản dòng chảy mỏ hàn đặc nên hố xói cục mũi, thân hạ lưu cơng trình giảm nhỏ, tỷ lệ nghịch với mức độ xuyên nước Đập hướng dòng: Đập hướng dòng giải pháp thấy áp dụng vị trí bờ hữu sơng Hồng khu vực An Dương – phường Tứ Liên – quận Tây Hồ – Hà Nội bờ hữu sông Lam khu vực thượng lưu cầu đường sắt Yên Xuân - Nghệ An * Công trình bị động (bảo vệ trực tiếp): Trong năm gần đây, chủ đầu tư khơng mặn mà với giải pháp kè mỏ hàn lựa chọn kè gia cố bờ bảo vệ trực tiếp giải pháp an toàn thiết kế, thi công, vận hành, tu - bảo dưỡng Nhiều hệ thống kè gia cố bờ liên hoàn tuyến bờ sông dài nhiều km đầu tư xây dựng nhiều hệ thống sông, suối khắp nước thường xuyên tu, bổ sung, nâng cấp Dọc bờ biển từ Bắc đến Nam xây dựng nhiều hệ thống kè bảo bờ biển, đê biển tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Bạc Liêu, Cà M au 2.2 Hiện trạng cơng trình bảo vệ bờ - Về mật độ cơng trình bảo vệ bờ: Kè bảo vệ bờ sơng với tổng số 2.099 km kè mái tổng số 63 tỉnh/TP nước, trung bình khoảng 33,3 km kè mái/tỉnh/TP Con số cho thấy chiều dài bờ sông bảo vệ tỉnh/TP nước lớn đặc điểm sông ngòi, địa chất,… mà mật độ kè bờ tỉnh phân bố khơng (có tỉnh/TP có tới hàng trăm tuyến kè TP Hải TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC Phòng, tỉnh Quảng Ninh, tỉnh Nam Đinh,… có tỉnh có vài tuyến kè tỉnh Sơn La, tỉnh Tây Ninh, tỉnh Đồng Nai,…); Bờ biển Việt Nam có chiều dài khoảng 3.300 km với tổng chiều dài kè bảo vệ bờ 451 km, tỷ lệ đường bờ biển có kè bảo vệ bờ 14% Vì nước ta có đường bờ biển trải dài dọc 29 tỉnh từ Quảng Ninh đến Kiên Giang nên tỷ lệ đường bờ biển có kè tương đối lớn Các cơng trình đảm bảo an toàn cho người dân trước thiên tai bão, lũ, sạt lở đất,… M ật độ công trình bảo vệ bờ khơng ngừng tăng lên theo năm, nhờ quan tâm đầu tư Đảng Nhà nước ta an toàn tính mạng tài sản nhân dân - Về kết cấu cơng trình bảo vệ bờ: Kè gia cố CƠNG NGHỆ bờ (loại cơng trình bị động) chiếm tỷ lệ lớn với 2.370 cơng trình tổng số 2.616 cơng trình nư ớc (chiếm 90,6 %); Kè mỏ hàn (loại cơng trình chủ động) chiếm tỷ lệ nhỏ với 246 cơng trình tổng số 2.616 cơng trình nước (chiếm 9,4 %); Các cơng trình có kết cấu kiên cố miền Bắc miền Trung – Tây Nguyên chiếm tỷ lệ lớn, miền Nam – đồng sơng Cửu Long cơng trình có kết cấu bán kiên cố thơ sơ chiếm tỷ lệ lớn - Về Chất lượng công trình bảo vệ bờ: Số tuyến kè bảo vệ bờ sông bị hư hỏng chiếm tỷ lệ nhiều kè bảo vệ bờ biển (14,4% 34,6% hư hỏng kè sông so với 5,3% 1,1% hư hỏng kè biển) Bảng 1: Tổng hợp trạng công trình bảo vệ bờ sơng, bờ biển Việt Nam Tổng số (tuyến kè) 2.070 Tỷ lệ % 300 Tỷ lệ % Kè gia cố bờ Mỏ hàn, Đập hướng dòng Chiều dài Hư hỏng Tổng số Hư hỏng (m) (tuyến kè) (cơng trình) (cơng trình) Cơng trình bảo vệ bờ sơng 2.099.691 299 153 53 14,4 34,6 Cơng trình bảo vệ bờ biển 451.034 16 93 5,3 1,1 ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ Từ kết phân tích, đánh giá dự án [1] thấy rằng, nguyên nhân gây hư hỏng cơng trình bảo vệ bờ sơng, bờ biển đa dạng, q trình thiết kế, thi công không tu, bảo dưỡng kịp thời,… số nguyên nhân sau: 3.1 Nguyên nhân gây hư hỏng, làm tác dụng cơng trình bảo vệ bờ chủ động (mỏ hàn, đập hướng dòng) - Bố trí khơng quy cách: Chiều dài khơng đủ để thu hẹp dòng chảy, làm cho chủ lưu không khống chế, khoảng cách mỏ hàn rộng, có chỗ rộng gấp (67) lần mức độ chuẩn (vùng Cổ Đô, Lê Tính sơng Hồng, ); Các cơng trình kè mỏ hàn đập hướng dòng có ảnh hưởng lớn đến diễn biến lòng sơng, bãi sơng Nếu khơng có tính tốn tổng thể tác dụng lâu dài du cơng trình giải nhiệm vụ trước mắt lại ảnh hưởng lớn đến hình thái đoạn sông - Việc xác định đối tượng chỉnh trị đối tượng tác động khơng xác, nên khơng đạt hiệu mong muốn: Cao trình đỉnh cơng trình q thấp khơng điều chỉnh dòng chảy mùa nước lớn, mà ngược lại đưa bùn cát TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ vào tuyến chỉnh trị, đưa dòng chảy mặt phía ngược lại, gây hiệu ngược - Không tu, bảo dưỡng kíp thời kết Hình 1: Mỏ hàn Phú Gia hình chữ K2 (sơng Hồng) bị phá ngang gốc dòng lũ tràn qua đỉnh Hình 2: Mỏ hàn cọc Tầm Xá (sơng Hồng) khơng chắn Hình 3: Mỏ hàn đón dòng đầu bãi Tứ Liên (sơng Hồng) cao trình đỉnh thấp nên gây bồi thượng lưu (lạch trái) gây xói hạ lưu (lạch Qt) Hình 4: Đập dọc An Dương (sơng Hồng) điều chỉnh đường bờ gây bồi - cao trình thấp không đạt hiệu mong muốn 3.2 Nguyên nhân gây hư hỏng, làm tác dụng cơng trình bảo vệ bờ bị động (kè gia cố bờ) Hiện cơng trình kè gia cố bờ xây dựng Việt Nam đa dạng chủng loại kết cấu Vì để làm rõ nguyên nhân gây hư hỏng phân loại cơng trình gồm cơng trình kiên cố; cơng trình bán kiên cố; cơng trình có quy mơ đơn gian (cơng trình cấu hư hỏng chắn kè mỏ hàn cọc làm giảm hẳn chức bảo vệ cơng trình dân gian) Cụ thể sau: a) Loại cơng trình kiên cố: Cơng trình kiên cố cơng trình có quy mơ lớn, kết cấu vững chắc, bảo vệ chống xói chân kè Thơng thường cơng trình kiên cố nhà nước đầu tư, tuân theo trình tự xây dựng Loại cơng trình có ưu điểm trước xây dựng tính tốn đầy đủ theo quy trình, quy phạm hành, tn TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC thủ trình tự xây dựng nhà nước đặc biệt quan tâm đến vấn đề xói sâu nên tuổi thọ cơng trình cao, bảo vệ an toàn sở hạ tầng nhà nước nhân dân, đặc biệt thành phố, thị xã, thị trấn, khu tập trung dân cư Hầu cơng trình dạng loại gia cố bờ, tác động đến dòng chảy, ảnh hưởng chúng đến lòng dẫn khơng đáng kể, làm cho dòng sơng, đường bờ biển giữ ngun trạng thái tự nhiên Với hàng nghìn cơng trình lớn nhỏ nước xây dựng liên tục nhiều thập kỷ qua phần đáp ứng yêu cầu thực tế bảo vệ bờ sông chống lũ Tuy nhiên bên cạnh hiệu đạt được, số cơng trình bị hư hỏng, chức bảo vệ bờ, chí gây tác động tiêu cực đến khu vực thượng - hạ lưu cơng trình Các dạng hư hỏng kể đến hư hỏng đỉnh kè kè Gia Thượng bờ hữu sông Đuống Hà Nội sau lũ 2008, bong phần lát mái kè gia cố bờ Sen Hồ cũ sông Đuống – Hà Nội, kè Ninh Giàng - Hải Dương, Kè Thiệu Dương – bờ hữu sông M ã, đoạn kè Đông Giang sông Hiếu - Quảng Trị, kè cảng Năm Căn – sông Cửa Lớn – Cà M au, sạt trượt chân cơng trình dẫn đến hư hỏng phần tồn cơng trình gây thiệt hại cho sở hạ tầng phía sau cơng trình kè Tứ Liên, kè Vân La - bờ trái sông Thu Bồn – Quảng Nam,… Có thể phân loại nguyên nhân dẫn đến ổn định cơng trình bảo vệ bờ sau: * Chưa có quy hoạch tổng thể: Hầu hết cơng trình thi cơng chưa có quy hoạch chỉnh trị tổng thể sông rạch đoạn sông rạch nơi có cơng trình, chưa lường trước diễn biến phức tạp cơng trình gây thân khu vực lân cận Ví dụ hậu vấn đề H ình - hệ tường cừ thép có neo bảo vệ bờ sơng phà Cần Thơ - Bình M inh, Vĩnh Long, sông Hậu, xây dựng chưa theo tuyến chỉnh trị, làm dòng chảy phân bố CƠNG NGHỆ khơng đều, dễ gây xói cục chân điểm nhơ kè Hình 5: Cơng trình kè bờ khu vực bến phà Cần Thơ, tuyến chỉnh trị chưa đạt Ngay cơng trình kè xây dựng dòng sơng (sơng Tiền, sơng Hậu, sơng Sài Gòn, sơng Đồng N ai, v.v…) kè Tân Châu, kè Long Xuyên, kè Sa Đéc, kè Vĩnh Long, kè Lasan M Thơn, kè Biên Hòa thiết kế xây dựng, quy hoạch chỉnh trị tổng thể đoạn sơng chưa có chư a phê duyệt để bảo đảm quản lý, kiểm sốt cơng trình có liên quan xây dựng Cũng liên quan đến tuyến chỉnh trị việc xác định phạm vi cơng trình Chiều dài cơng trình thường chưa xác định cách thỏa đáng M ột nguyên nhân kinh phí có hạn, chiều dài cơng trình chưa đủ đến vị trí sơng ổn định Xác định chiều dài cơng trình khó tính tốn lý thuyết, hệ thống sông Đồng sơng Cửu Long Sài Gòn – Đồng Nai chịu tác động dòng chảy hai chiều (thủy triều biển Đơng), cần thiết phải thơng qua thí nghiệm mơ hình vật lý mơ hình tốn chiều, chiều đủ tin cậy * Mất ổn định cục xói chân kè: Về nguyên nhân gây ổn định cục phân thành ba loại, theo phương ngang; theo phương đứng ổn định cục kết cấu Cụ thể sau: TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - M ất ổn định cục theo phương ngang: Do xói chân kè làm lực ngang tăng lên vượt giới hạn cho phép tường cừ Lực ngang gây hai lực: M ột áp lực đất chủ động, hai áp lực nước thấm Áp lực đất chủ động tăng theo luỹ thừa bậc hai chiều sâu từ đỉnh đến chân kè Trong trường hợp khơng có tầng lọc tầng lọc khơng bảo đảm Hình 6: Kè suối Bắc Cạn hư hỏng chân kè Hình 7: Kè Vân Ly – Quảng Nam hư hỏng chân kè Hình 8: Cừ thép bị đổ xói chân kè cơng trình kè cũ Sa Đéc - Đồng Tháp (1998) Hình 9: Tường kè đình Tân Hoa bị đổ, Mỹ Thuận - Tỉnh Vĩnh Long (2005) - Mất ổn định cục theo phương đứng; Do chưa dự phòng xói (bảo vệ chân kè chưa đủ sâu tác động dòng chảy sơng rạch, đó, chân kè bị xói rỗng, mái bờ kè bị nước thấm, áp lực nước đất gia tăng theo luỹ thừa bậc hai chiều sâu tính từ mực nước ngầm đất đến mực nước ngồi sơng Khi chân kè bị xói, lực ngang tăng vượt giới hạn chịu lực ngang tường kè, làm kè bị xơ ngang, kè có neo, neo không đủ sức giữ kè kè bị đổ nghiêng sơng (Hình 6, 7, 8, 9) lún, sụt kéo theo đất, cát theo phương đứng làm xụp mái kè Trường hợp bị ổn định xói chân kè, phương ngang kè ổn định (Hình 10, 11) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Hình 10: Kè bảo vệ bờ sơng UBND huyện Mỏ Cày, sau hai năm hồn thành, phần đất đắp kè bị lún, sụt nước xói ngầm lấy đi(2006) Hình 11: Mất ổn định cục theo phương đứng xói chân cơng trình kè Long Xuyên – An Giang (2005) - M ất ổn định cục kết cấu: Kế cấu đá lát khan mái kè bị bong tróc tác dụng dòng nước dẫn đến mái kè bị hư hỏng cục bộ, không xử lý kịp thời, theo thời gian dẫn đến ổn định tổng thể mái kè (H ình 12, 13) Hình 12: hỏng đỉnh kè mái kè gia có bờ Gia Thượng (sơng Đuống – Hà Nội) Hình 13: Tấm lát mái kè biển Nhà Mát (Bạc Liêu) bị bong tróc đoạn phía cuối kè TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Kết cấu bê tông cốt thép môi trường biển bị phá hủy dần theo thời gian tượng ăn mòn nước biển sinh vật, sau thời tiếp xúc với nước biển, bề mặt bê tơng xuất Hình 14: Hiện tượng ăn mòn rửa trơi ăn mòn học sóng biển bê tơng kè biển Cát Hải (Hải Phòng) M ột số kết cấu có dạng khung bê tơng cốt thép, khả chịu lực đủ, cường độ bê tông sau kiểm tra bảo đảm, biến dạng biến dạng không (nền đất yếu), nút khung bị chuyển vị lớn, bị nứt, sau đó, cốt thép bị ăn mòn kết cấu bị phá hoại (H ình 16) M ột số vết rạn nứt dạng chân chim ăn mòn sunfat gây nên, ngồi bê tơng bị ăn mòn rửa trơi ăn mòn vi sinh vật hà, sò biển bám vào (Hình 14, 15) Hình 15: Tấm bê tông lát mái kè biển Nhà Mát (Bạc Liêu) bị sò biển bám kín bê tơng cốt thép lát mái có lớp bảo vệ cốt thép nhỏ, kết cấu bị hư hại q trình lắp đặt, vận chuyển mau chóng bị xâm thực môi trường phèn, mặn, môi trường thường xuyên gặp phải vùng cửa sông (H ình 17) Hình 16: Khung BTCT - kè Vĩnh Long cũ -sơng Tiền (1994) Hình 17: Tấm bê tơng lát mái kè cảng Năm Căn (sông Cửa Lớn - Cà Mau) năm 2002 * Mất ổn định tổng thể: kết hợp nguyên nhân sau: Trường hợp ổn định tổng thể xảy - Khơng tính tốn khả xói chân kè TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC tác dụng dòng chảy, sau thời gian định, chân kè bị xói kè bị ổn định tác động lực ngang lực đứng trường hợp kè Sa Đéc cũ - Tải trọng bờ lớn so với khả chịu lực kè, trường hợp kè Phong Điền, Tp Cần Thơ CÔNG NGHỆ - Thi cơng khơng trình tự, làm kè khơng chịu tải trọng q trình thi cơng Đó trường hợp kè cầu Bà Sáu, Rạch Tơm, huyện Nhà Bè, Tp.Hồ Chí M inh Do cơng trình thi cơng phần mái kè trước, chân kè chưa bảo vệ, làm cho tường kè ổn định Hình 18: Mất ổn định tổng thể Kè Ninh Giàng (Hải Dương) Hình 19: Mất ổn định tổng thể kè Sa Đéc cũ (Đồng Tháp) năm 1996 Hình 20: Mất ổn định tổng thể kè Phong Điền (Cần Thơ) năm 2007 Hình 21: Kè khu vực cầu Bà Sáu, Rạch Tôm (huyện Nhà Bè - Tp.HCM) bị ổn định thi công bờ trước thi công phần chân kè năm 2007 b) Loại cơng trình bán kiên cố: Các cơng trình bán kiên cố chống xói lở bờ thường xây dựng để bảo vệ xói lở bờ sơng tác động dòng chảy sóng vị trí sơng có độ sâu vừa phải, vận tốc dòng chảy khơng q lớn Vốn xây dựng cơng trình địa phương hay ban quản lý khu công nghiệp, sở sản xuất đầu tư xây dựng để bảo vệ sở vật chất, sở hạ tầng thuộc khu vực quản lý Cơng trình loại có hai dạng chủ yếu dạng sử dụng vật liệu đá xây, thảm đá, rọ đá dạng sử dụng cọc, cừ BTCT (kết hợp gạch xây, cừ tràm) Loại cơng trình loại có ưu điểm bảo vệ sở hạ tầng mức độ trung bình, với kinh phí khơng lớn, khống chế sông, ngăn chặn sạt lở tiếp tục xảy Tuy TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ nhiên cơng trình loại thuộc dạng bị động, gia cố bờ, hầu hết quan tâm bảo vệ phần mái bờ sơng, chưa quan tâm quan tâm đến việc chống xói chân kè, ngun nhân làm cho cơng trình loại có tuổi thọ khơng cao Có thể số nguyên nhân gây hư hỏng sau: - Khơng có tầng lọc ngược: hầu hết hư hỏng cơng trình dạng cơng trình thiếu tầng lọc ngược tầng lọc ngược không tốt dẫn đến đất phía kè bi kéo theo dòng thấm làm phía sau kè bị rỗng Dòng chảy thấm gây dòng chảy sóng, dòng chảy mưa triều rút, lũ rút lôi đất cát bờ sông Nguyên nhân dễ xảy vùng có sóng tác động nhiều lên mái bờ, sóng tàu thuyền kênh rạch giao thơng chính, sóng gió vùng cửa sơng, sơng rộng (đà gió lớn) Trong trường này, sóng va đập liên tục vào tường kè, kè bị biến dạng làm đất cát sau kè bị phá vỡ kết cấu bị “hóa lỏng” trơi theo dòng thấm ngồi - M ất ổn định cục theo phương đứng xói chân kè Do chưa dự phòng xói (bảo vệ chân kè chưa đủ sâu tác động dòng chảy sơng rạch, dòng chảy sóng gây ra) Khi đó, chân kè bị rỗng, mái bờ kè bị lún, sụt kéo theo đất, cát theo phương đứng ngồi Hình 22:Tường Bê tơng (sơng Hậu - Cần Thơ) bị lún theo phương đứng Hình 23: Tường cừ BT (sông Tiền – Tiền Giang) bị lún theo phương đứng Hình 24:Tường Bê tơng sơng Cửa Lớn - Cà Mau) bị lún theo phương đứng Hình 25:Kè khu vực bán đảo Thanh Đa (Tp.HCM) bị lún theo phương đứng c) Loại cơng trình quy mơ đơn giản - cơng trình dân gian: Cơng trình loại dân gian, thơ sơ cơng trình quy mơ nhỏ xây dựng vị trí sơng, kênh, rạch bị xói lở bờ, có độ sâu khơng 10 lớn, tốc độ dòng chảy nhỏ, hình thái lòng dẫn chủ yếu đoạn sơng thẳng phía bờ lồi đoạn sơng, kênh rạch cong Cơng trình chủ yếu xây dựng loại vật liệu sẵn có địa phương người dân tự làm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 KHOA HỌC để bảo vệ nhà, giữ đất, ruộng vườn Công trình loại có nhiệm vụ ngăn chặn bớt tốc độ xói lở bờ trước tác động dòng chảy đặc biệt sóng tàu thuyền giao thơng thủy gây Kinh phí xây dựng cơng trình thường thấp Loại cơng trình chủ yếu khu vực Đồng sông Cửu Long (với đặc điểm hệ kênh, rạch chằng chịt) Có thể phân chia loại cơng trình thơ sơ làm dạng dạng cơng trình trồng cây, cỏ chống xói, chống sóng bảo vệ bờ; dạng cơng trình sử dụng loại phên liếp (tre, cọc tràm, ) kết hợp với cọc, cừ gỗ để bảo vệ bờ; dạng cơng trình dùng bao tải cát, xà bần (gạch vỡ), đá hộc đổ kết hợp với cọc, cừ gỗ bảo vệ bờ Cơng trình loại có ưu điểm tốn đem lại hiệu cao mặt bảo vệ bờ phạm vi rộng, chống xói lở cho cồn, bãi sông nhỏ, kênh, rạch tỉnh Đồng sông Cửu Long Về mặt thủy lực, loại trồng dừa nước, mắm, bần… nêu có điểm chung có nhiều cành, phát triển với mật độ dày, phên liếp, cọc cừ gỗ tạo sức cản lớn có sóng (do gió, tàu thuyền) dòng chảy tác động, giảm lượng sóng dòng chảy, giảm khả bị phá vỡ kết cấu đất bờ sông Về mặt địa chất thổ nhưỡng, loại nêu có điểm chung có rễ lớn, ăn sâu vào đất bờ, làm tăng độ chặt đất bờ, nữa, chất mùn, hữu đất giảm phát triển làm tăng tiêu lý đất, tăng khả chống lại sóng dòng chảy tác động Về kết cấu, ưu điểm loại cơng trình cọc, cừ gỗ chúng cắm sâu đất có tác dụng chống lại lực ngang, bao tải cát, xà bần (gạch vỡ) có góc ma sát lớn, làm giảm áp lực ngang tác dụng lên kết cấu Tuy nhiên loại cơng trình có hạn chế tồn khu vực có chiều sâu dòng chảy nhỏ, nơi có tốc độ dòng chảy thấp, khơng có khả chống xói sâu Chúng thích hợp cho vùng bãi bồi, hay cù lao dọc theo bờ sơng nhỏ nơng Khi CƠNG NGHỆ chiều sâu nước lớn, tốc độ dòng chảy lớn, loại khó trồng để chúng tồn phát triển Hầu hết cơng trình đơn giản dựa kinh nghiệm nhân dân, chưa có tổng kết, hướng dẫn quan chức M ột số ngun nhân dẫn đến hư hỏng cơng trình loại là: - Các loại phên liếp, cọc cừ gỗ dễ bị mục nát môi trường mực nước, nhiệt độ thay đổi, vùng có mực nước dao động triều - Chưa có loại dạng phù hợp áp dụng cho vùng có điều kiện tự nhiên khác Chẳng hạn cỏ Vetiver trồng vùng đất cao, bảo vệ bờ đê bao chống lũ, lại khơng sống vùng có mực nước thay đổi KẾT LUẬN Số liệu thống kê cơng trình bảo vệ bờ nước cho thấy loại cơng trình bị động (kè gia cố bờ) chiếm tỷ lệ lớn (90,6 %), lại cơng trình chủ động (mỏ hàn, đập hướng dòng) Do đặc điểm vùng miền khác mà phân bố kết cấu cơng trình bảo vệ bờ ba miền khác nhau: Tỷ lệ cơng trình bảo vệ bờ kiên cố miền Bắc miền Trung – Tây Nguyên nhiều miền Nam – đồng sông Cửu Long; miền Nam có tỷ lệ cơng trình bán kiên cố thơ sơ lớn Với hàng nghìn cơng trình lớn nhỏ nước xây dựng liên tục nhiều thập kỷ qua phần đáp ứng yêu cầu thực tế bảo vệ bờ sông chống lũ Về cơng trình bảo vệ bờ sông, bờ biển phát huy tốt hiệu ổn định bờ, bảo vệ an toàn cho khu dân cư, đô thị, du lịch công trình quan trọng, có tác động tốt đến ổn định phát triển kinh tế khu vực ven sông, ven biển Nhiều hệ thống kè gia cố bờ ổn định như: Kè biển Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình, Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam,…; Kè bảo vệ bờ sông kè Phú Châu – bờ hữu sông Hồng, kè sông Trường Giang khu vực Tam Thanh – TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 11 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Tam Kỳ - Quảng Nam,… Nhiều cơng trình tạo cảnh quan, góp phần làm đẹp thị, khu du lịch kè biển thị xã Đồ Sơn – Hải Phòng, kè biển thị trấn Quất Lâm – Nam Định, kè bờ biển Nha Trang, Vũng Tàu, kè sơng Đáy qua thành phố Ninh Bình, sơng Hàn trung tâm thành phố Đà Nẵng, thành phố Cần Thơ,… Thông qua việc nghiên cứu, đánh giá ổn định hiệu giải pháp, công nghệ bảo vệ bờ sông, bờ biển Việt Nam thấy rằng: - Phần lớn cơng trình bảo vệ bờ loại cơng trình bị động, tác động vào lòng dẫn chính, chưa tác động vào dòng chảy Chưa có biện pháp giải triệt đê nguyên nhân trực tiếp gây xói lở ổn định lòng dẫn - M ột số trường hợp cố cơng trình diễn lúc thi cơng biện pháp thi công chưa kỹ thuật, chưa bảo đảm chất lượng chưa bảo đảm trình tự thi công - Hư hỏng chủ yếu xảy cơng trình dạng bán kiên cố thơ sơ đặc điểm loại cơng trình gia cố bờ, hầu hết cơng trình loại quan tâm bảo vệ phần mái bờ sông, chưa quan tâm quan tâm đến việc chống xói chân kè thường có tượng ăn mòn, phá hủy kết cấu xâm thực ăn mòn sinh vật hà, sò biển bám vào - Các cơng trình bảo vệ cửa sông bờ biển phải đương đầu với sóng lớn đường bờ nơi xây dựng cơng trình có diễn biến phức tạp đầu tư kiên cố nên số cơng trình hư hỏng chiếm tỷ lệ cơng trình bảo vệ bờ sơng Tuy nhiên việc phân tích, xác định nguyên nhân gây hư hỏng cơng trình bảo vệ bờ sơng, bờ biển khó khăn diễn biến phức tạp điều kiện thủy hải văn, dòng chảy, biến động hình thái địa hình bờ sơng, bờ biển,… trước sau xây dựng cơng trình Vì vậy, báo bước đầu đưa đánh giá sơ nguyên nhân gây hư hỏng ổn định cơng trình, từ rút học kinh nghiệm giúp cho việc thiết kế công trình đạt hiệu cao Và để có sở khoa học lựa chọn giải pháp, nguyên lý bố trí, thiết kế cơng trình bảo vệ bờ thích hợp cho khu vực bờ sông, bờ biển Việt Nam, cần thiết phải thực công tác điều tra, nghiên cứu, tính tốn chun sâu khu vực cụ thể trước định đầu tư xây dựng cơng trình - Các cơng trình vùng cửa sông bờ biển TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Việt Cường, N guyễn Ngọc Quỳnh, Bùi Huy Hiếu, nnk: “Điều tra, hệ thống hóa số liệu xây dựng sở liệu cơng trình bảo vệ bờ sông, bờ biển Việt Nam phục vụ công tác quản lý, quy hoạch phòng chống sạt lở” Dự án ĐTCB - Phòng TNTĐQG ĐLHSB thực năm 2014 [2] Lương Phương Hậu - Trần Đình Hợi - Động lực học dòng sơng chỉnh trị sơng - Nhà Xuất Xây dựng - 2004 [3] Nguyễn Viết Phổ - Sơng ngòi Việt Nam - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 1983 [4] Trần M inh Quang - Động lực học sông chỉnh trị sông - Nhà Xuất đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí M inh - 2000 [5] United States Army Corps of Engineers; Coastal Engineering Research Center: Shore protection manual, 1984; CEM 2002 12 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 34 - 2016 ... tế bảo vệ bờ sông chống lũ Về cơng trình bảo vệ bờ sông, bờ biển phát huy tốt hiệu ổn định bờ, bảo vệ an toàn cho khu dân cư, đô thị, du lịch công trình quan trọng, có tác động tốt đến ổn định. .. đê biển tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Bạc Liêu, Cà M au 2.2 Hiện trạng cơng trình bảo vệ bờ - Về mật độ cơng trình bảo vệ bờ: Kè bảo vệ bờ sơng với tổng... Cơng trình bảo vệ bờ sơng 2.099.691 299 153 53 14,4 34,6 Cơng trình bảo vệ bờ biển 451.034 16 93 5,3 1,1 ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ Từ kết phân tích, đánh giá dự án