CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐÊ SÔNG TỈNH BẮC GIANG 1.1 Tổng quan về hệ thống đê điều 1.1 Tổng quan tình hình chung hệ thống đê sông trên thế giới Đê tự nhiên là đê được hình thành do lắng đọng của các lớp trầm tích trong. Đê sông là một lũy đất nhân tạo hay tự nhiên kéo dài dọc theo các bờ sông là công trình phòng lũ được xây dựng hai bên bờ sông, ngăn không cho nước lũ, nước triều gây ngập lụt vùng được bảo vệ tuyến đê.Nhiệm vụ của đê là bảo vệ đất đai,nhà cửa và cơ sở hạ tầng khác chống lại ngập lụt.Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm của từng vùng,đê có thể chống lũ với tần suất xuất hiện cao nhưng cũng có đê chống lũ với tần suất thấp,hoặc cho lũ tràn qua.Đê được phân thành đê tự nhiên và đê nhân tạo. Đê nhân tạo là đê do con người tạo nên. Vai trò chính của đê nhân tạo là ngăn ngập lụt, tuy nhiên, chúng cũng có thể là làm hẹp dòng chảy làm cho dòng nước chảy nhanh hơn và dâng cao hơn.
Đê có thể được tìm thấy dọc theo bờ biển, nơ mà các cồn cát không đủ chắc hoặc dọc theo sông, hồ và các vùng đất lấn biển để bảo vệ phía trong bờ khi có các đợt nước dâng cao. Hơn thế nữa, đê được xây dựng còn với mục vây để ngăn không cho nước ngập một khu vực cụ thể (như khu dân cư). Đê nhân tạo có thể là loại vĩnh cửu hoặc tạm thời được xây dựng để chống lũ trong trường hợp khẩn cấp. Trong trường hợp khẩn cấp loại đê tạm thời được dựng lên trên đỉnh của đê hiện hữu.
Đê và các hạng mục công trình qua đê hình thành lên hệ thống công trình phòng chống,bảo vệ vùng nội địa khỏi bị lũ lụt và thiên tai khác từ phía sông.Vì tính chất quan trọng của nó mà công tác nghiên cứu thiết kế,xây dựng đê sông ở trên thế giới,đặc biệt là ở các quốc gia có nhiều hệ thống đê biển,đê sông đã có một lịch sử phát triển rất lâu đời.Tuy hiên tùy thuộc vào các điều kiện tự nhiên và trình độ phát triển của mỗi quốc gia mà các hệ thống đê biển,đê sông đã được phát triển ở những mức độ khác nhau. 4 ở các nước phát triển: Hà Lan,Đức, Mỹ,Nhật…hệ thống đê điều đã được xây dựng rất kiên cố nhằm phòng chống lũ( triều cường kết hợp với nước dâng) đặc biệt ở Hà Lan là một quốc gia với khoảng 20 % diện tích nằm dưới mực nước biển.Khoảng vài thập niên trước đây quan điểm thiết kế đê sông,đê biển truyền thống ở các nước châu Âu là hạn chế tối đa sóng tràn qua do vậy cao trình đỉnh đê là rất cao,nhưng là lượng sóng tràn qua là rất ít nên mái phía trong đê thường được bảo vệ rất đơn giản như chỉ trồng cỏ bản địa,phù hợp cảnh quan môi trường.Nhìn chung mặt cắt ngang đê điển hình rất rộng,mái thoải,có cơ mái ngoài và trong kết hợp làm đường giao thông dân sinh và bảo dưỡng cứu hộ đê. Ngoài ra,cơ đê phía ngoài còn đảm nhận nhiệm vụ quan trọng là giảm sóng leo sóng tràn qua đê ,góp phần hạ thấp cao trình đỉnh đê thiết kế. - Hệ thống đê sông ở Hà Lan *2 Công trình trị thủy vĩ đại Bí quyết để dẫn đến thành công chính trên là hai công trình quan trọng Zuiderzeewerken (Zuiderzee Works) - hệ thống các đập và các công trình thoát nước ở khu vực Tây Bắc, và Deltawerken (Delta Works) - hệ thống đê biển khổng lồ ở khu vực Tây Nam Hà Lan.
Kiểm soát lũ lụt là vấn đề quan trọng với đất nước Hà Lan vì 2/3 lãnh thổ quốc gia nằm ở khu vực dễ ngập lụt trong khi mật độ dân số thuộc nhóm đông đảo bậc nhất. Bản thân tên nước Hà Lan (Nederland - tiếng Hà Lan, The Netherlands - tiếng Anh) cũng có nghĩa là “những vùng đất thấp”, điểm trũng nhất của nước này là -6,76 m so với mực nước biển. Hà lan với diện tích 41.543 km2,dân số 16,5 triệu người,mật độ 486 người/km2 .Hà Lan và vùng đất thấp,châu thổ của 4 con sông Rhine,Maas,Schelde và Ijssel .Lịch sử thủy lợi Hà Lan là đấu tranh với biển và với nước trên 2000 năm đến nay.Các con đê được đắp riêng rẽ cho từng vùng nhỏ,dần dần được liên kết cho từng vùng lớn hơn,dần dần được liên kết thành các vùng lớn hơn,mức độ an toàn không cao nên thường vỡ đê từ năm 1700 đến 1950.1 Một nửa đất nước Hà Lan ( màu nhạt ) sẽ chìm trong nước biển nếu không có đê Dự án Delta Works của Hà Lan kết thúc năm 1997 với 15 hạng mục công trình chính,bao gồm hệ thống đê sông,đê biển với chiều dài 16.415 km đê chính và 14.077 km đê phụ,hệ thống cống chắn nước do bão,cống tiêu nước và âu thuyền. Năm 1959 dự luật Châu thổ được ban hành để thực hiện dự án Delta Works.Mục tiêu của dự án Delta Works: -Xây dựng các đập ngăn nước dâng do bão,an toàn chống lũ,ngăn biển thành các hồ nước ngọt.
-Đường giao thông ve biển dài 700km,tạo giao thông thủy Sheldt-Rhine. -Nâng cấp cơ sở hạ tầng,phục vụ du lịch và nông nghiệp. Hệ thống các công trình bảo vệ ở Biển Bắc của Hà Lan được coi là một trong Bảy Kì Quan của thế giới hiện đại( theo Hiệp hội Kỹ sư dân dụng Hoa Kỳ). 6 Công trình Zuiderzeewerken với rất nhiều hạng mục quan trọng được xây dựng từ năm 1920 - 1975, trong đó quan trọng nhất là con đập có tên Afsluitdijk ở Zuiderzee (vốn là vùng của Biển Bắc ăn sâu vào đất liền thông qua một cửa hẹp), được xây dựng vào năm 1932 - 1933 - công trình minh chứng cho khát vọng và khả năng chinh phục thiên nhiên của con người.
Đê Afsluitdijk được xây thẳng như một chiếc thước kẻ trên mặt biển, trên mặt đê có 4 làn xe chạy, “tách” Zuiderzee ra khỏi Biển Bắc, biển Zuider đã bị xóa sổ và thay bằng hồ nước ngọt Ijsselmeer rộng 1. Công trình Zuiderzeewerken giúp Hà Lan có thêm 1. Các làng mạc và đô thị lớn nhỏ bắt đầu được mọc lên ven hồ tạo nên tỉnh mới Flevoland. Thành phố thủ phủ của Flevoland được đặt tên là Lelystad - tên của kỹ sư trưởng dự án Zuider Works (Cornelis Lely), để ghi nhận công lao và sự đóng góp của ông.2 Hệ thống đê tư động Maeslant Hình 1.3 Đê Afsluitdijk ở Tây Bắc Hà [1] Lan [1] Dự án Delta Works của Hà Lan kết thúc năm 1997 với 15 hạng mục công trình chính,bao gồm hệ thống đê sông,đê biển với chiều dài 16.415 km đê chính và 14.077 km đê phụ, hệ thống cống chắn nước do bão, cống tiêu nước và âu thuyền.
Năm 1959 dự luật Châu thổ được ban hành để thực hiện dự án Delta Works.Mục tiêu của dự án Delta Works: 7 - Xây dựng các đập ngăn nước dâng do bão,an toàn chống lũ,ngăn biển thành các hồ nước ngọt. - Đường giao thông ve biển dài 700km,tạo giao thông thủy Sheldt-Rhine. - Nâng cấp cơ sở hạ tầng,phục vụ du lịch và nông nghiệp. Hệ thống các công trình bảo vệ ở Biển Bắc của Hà Lan được coi là một trong Bảy Kì Quan của thế giới hiện đại( theo Hiệp hội Kỹ sư dân dụng Hoa Kỳ).
Công trình Zuiderzeewerken với rất nhiều hạng mục quan trọng được xây dựng từ năm 1920 - 1975, trong đó quan trọng nhất là con đập có tên Afsluitdijk ở Zuiderzee (vốn là vùng của Biển Bắc ăn sâu vào đất liền thông qua một cửa hẹp), được xây dựng vào năm 1932 - 1933 - công trình minh chứng cho khát vọng và khả năng chinh phục thiên nhiên của con người.2 Tổng quan về hệ thống đê sông ở Việt Nam Các khu dân cư,thành phố và vùng nông nghiệp thường phát triển dọc theo vùng ven sông và thường chịu ảnh hưởng từ các yếu tố lũ và nguy cơ ngập lụt.Trải qua quá trình phát triển,hệ thống đê hiện nay trên cả nước là một hệ thống thống công trình quy mô lớn với khoảng 13.200 km đê,trong đó có khoảng 10.600 km đê sông và 2.Các hệ thống đê sông chính với trên 2.500 km đê từ cấp III đến cấp đặc biệt còn lại là đê dưới cấp III và đê chưa được phân cấp. Trong đó có hệ thống đê có quy mô sau : -Hệ thống đê Bắc bộ và Bắc trung bộ :dài 5.620 km, có nhiệm vụ bảo vệ chống lũ triệt để,đảm bảo an toàn cho vùng đồng bằng Bắc bộ và Bắc trung bộ. -Hệ thống đê sông,cửa sông khu vục Trung Trung bộ,và Nam Trung bộ có tổng chiều dài 904 km. -Hệ thống đê sông,bờ bao khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có chiều dài 4.
Hầu hết các hệ thống đê sông và phòng chống lụt bão tồn tại hiện nay ở nước ta được thiết kế xây dựng dựa theo kinh nghiệm tích cóp từ nhiều thế hệ và áp dụng các tiêu chuẩn an toàn phù hợp với tình hình thực tế của một vài thập kỷ trước. Trong điều kiện 8 các hình thái thời tiết và thiên nhiên ngày càng gia tăng do hiệu ứng nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu,các quy luật khí tượng thủy văn lưu vực có những diễn biến bất thường so với thời điểm thiết kế,cần phải đánh giá an toàn của hệ thống đê hiện tại ở Việt Nam Hàng năm hệ thống đê điều ở nước ta được Trung ương và địa phương quan tâm đầu tư tu bổ, nâng cấp tăng cường ổn định và loại trừ dần các trọng điểm đê điều xung yếu. Tuy vậy, do tác động của thiên nhiên như sóng, gió, thuỷ triều, dòng chảy và các tác động trực tiếp của con người, quy mô và chất lượng công trình đê điều luôn bị biến động theo thời gian. Đối với các tuyến đê sông, các đoạn đê tu bổ thường xuyên đã được thiết kế theo chỉ tiêu hoàn thiện mặt cắt với cao độ đảm bảo yêu cầu chống lũ thiết kế, bề rộng mặt đê phổ thông 5m, độ dốc mái m=2 và mặt đê được gia cố đá dăm hoặc bê tông để kết hợp giao thông nên khả năng phòng chống lũ bão thiết kế.
Song do chiều dài đê lớn, tốc độ bào mòn xuống cấp nhanh trong khi khả năng đầu tư còn hạn chế nên vẫn còn nhiều đoạn đê còn thấp, nhỏ so với tiêu chuẩn đê thiết kế. Phân tích chất lượng hiện trạng đê của Viêṭ Nam cho kết quả: - 66,4% km đê ổn định đảm bảo an toàn; - 28,0% km đê kém ổn định chưa đảm bảo an toàn; - 5,6% km đê xung yếu. Do được bồi trúc qua nhiều năm nên nhìn chung chất lượng thân các tuyến đê không đồng đều, trong thân đê tiềm ẩn nhiều khiếm khuyết như xói ngầm, tổ mối, hang động vật.