Nghiên Cứu Đề Xuất Giải Pháp Bảo Vệ Bờ Biển Khu Vực Phường Phú Đông, Thành Phố Tuy Hòa, Tỉnh Phú Yên

Luận văn thạc sĩ đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, nhằm ứng phó hiệu quả với tình trạng xói lở.

• Tác giả: Phạm Chí Toàn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Văn Lượng
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
• Đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về đê kè bảo vệ bờ biển

Nước ta có đường bờ biển dài trên 3.260 km, trải dài từ Bắc vào Nam, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế biển. Tuy nhiên, bờ biển cũng phải đối mặt với nhiều thách thức như thiên tai, bão, và xâm nhập mặn. Hệ thống đê biển được hình thành từ những năm 1930, với mục tiêu bảo vệ sản xuất và tài sản của người dân. Các tuyến đê biển đã được củng cố và phát triển qua nhiều giai đoạn, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế trong việc đầu tư và bảo trì. Việc đầu tư thiếu đồng bộ và chưa chú trọng đến các biện pháp bảo vệ mái đê, chống xói lở là những vấn đề cần khắc phục. Đặc biệt, biến đổi khí hậu đã làm gia tăng tần suất và cường độ của bão, lũ, đòi hỏi cần có các giải pháp bảo vệ bờ biển hiệu quả hơn.

1.1 Các kết quả nghiên cứu đê kè bảo vệ bờ biển ở Việt Nam

Các nghiên cứu về hình dạng kết cấu mặt cắt đê biển cho thấy đê biển thường được xây dựng dọc theo bờ biển nhằm bảo vệ các khu vực dân cư và sản xuất nông nghiệp. Đê biển có nhiều dạng kết cấu khác nhau, từ đê tường đứng đến đê mái nghiêng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ hiện đại trong xây dựng đê biển có thể nâng cao hiệu quả bảo vệ bờ biển. Tuy nhiên, việc thực hiện các dự án này vẫn gặp nhiều khó khăn do thiếu nguồn lực và sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng. Do đó, cần có các chính sách và quy định rõ ràng để đảm bảo hiệu quả của các công trình bảo vệ bờ biển.

II. Các cơ sở khoa học và thực tiễn để thiết kế đê kè bảo vệ bờ biển tỉnh Phú Yên

Tỉnh Phú Yên có đường bờ biển dài khoảng 189 km, thường xuyên chịu tác động của thiên tai như bão và xói lở bờ biển. Các cơ sở khoa học và pháp lý về thiết kế đê, kè bảo vệ bờ biển đã được nghiên cứu và áp dụng. Tuy nhiên, hiện trạng và nguyên nhân hư hỏng của các công trình bảo vệ bờ biển cần được đánh giá kỹ lưỡng. Việc đầu tư xây dựng đê, kè bảo vệ bờ biển tại Phú Yên đã được thực hiện, nhưng vẫn còn nhiều tồn tại cần khắc phục. Đánh giá các giải pháp bảo vệ bờ biển đã thực hiện tại tỉnh Phú Yên cho thấy cần có sự cải tiến trong thiết kế và thi công để đảm bảo tính bền vững của các công trình.

2.1 Hiện trạng và nguyên nhân hư hỏng của đê kè bảo vệ bờ biển

Hiện trạng xói lở bờ biển tại Phú Yên đang diễn ra nghiêm trọng, ảnh hưởng đến đời sống của người dân và phát triển kinh tế địa phương. Nguyên nhân chính gây ra tình trạng này bao gồm tác động của sóng, gió, và dòng chảy ven bờ. Các công trình bảo vệ bờ biển hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu bảo vệ trước các hiện tượng thiên tai. Do đó, cần có các giải pháp thiết kế và thi công mới, phù hợp với điều kiện tự nhiên và thực tiễn địa phương để bảo vệ bờ biển hiệu quả hơn.

III. Nghiên cứu đề xuất các tiêu chí thiết kế đê kè bảo vệ bờ biển khu vực tỉnh Phú Yên

Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của tỉnh Phú Yên có ảnh hưởng lớn đến việc thiết kế đê, kè bảo vệ bờ biển. Các tiêu chí thiết kế cần được xác định dựa trên các yếu tố như điều kiện địa hình, địa chất, và các đặc trưng thủy hải văn. Định hướng quy hoạch xây dựng đê, kè bảo vệ bờ biển cần phải đảm bảo tính bền vững và hiệu quả trong việc bảo vệ tài sản và tính mạng của người dân. Việc xác định kích thước và kết cấu của đê, kè cũng cần phải được thực hiện một cách khoa học và hợp lý.

3.1 Đề xuất các tiêu chí quy hoạch đê kè bảo vệ bờ biển

Các tiêu chí quy hoạch đê, kè bảo vệ bờ biển cần phải được xây dựng dựa trên các nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Cần xác định rõ các thông số cơ bản của kè, tính toán kết cấu và kiểm tra ổn định công trình theo từng phương án. Việc lựa chọn giải pháp thiết kế cần phải đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong việc bảo vệ bờ biển, đồng thời phải phù hợp với điều kiện tự nhiên và nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của địa phương.

IV. Nghiên cứu lựa chọn giải pháp kè bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông thành phố Tuy Hòa tỉnh Phú Yên

Khu vực phường Phú Đông đang phải đối mặt với tình trạng xói lở bờ biển nghiêm trọng. Việc lựa chọn giải pháp kè bảo vệ bờ biển cần phải dựa trên các đặc điểm tự nhiên của khu vực, bao gồm vị trí địa lý, điều kiện địa hình và địa chất. Các phương án kè bảo vệ bờ biển cần được phân tích và đánh giá hiệu quả để đảm bảo tính bền vững và khả năng chống chịu trước các tác động của thiên tai. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng trong việc thực hiện các giải pháp bảo vệ bờ biển.

4.1 Đề xuất các phương án tuyến hình thức kết cấu mặt cắt kè bảo vệ bờ biển

Các phương án tuyến và hình thức kè bảo vệ bờ biển cần được đề xuất dựa trên các nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Cần xác định rõ các thông số cơ bản của kè, tính toán kết cấu và kiểm tra ổn định công trình theo từng phương án. Việc lựa chọn giải pháp thi công cũng cần phải được thực hiện một cách khoa học và hợp lý, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong việc bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐÊ, KÈ BẢO VỆ BỜ BIỂN 1.1 Tổng quan về đê, kè bảo vệ bờ biển Nước ta có 3.260km bờ biển trải dài từ Bắc tới Nam qua địa bàn 29 tỉnh, thành phố là thuận lợi lớn trong phát triển kinh tế - xa hội vùng ven biển, song cũng là thách thức không nhỏ trong công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, đặc biệt là bão (trung bình hàng năm chịu ảnh hưởng từ 6 đến 8 cơn bão) và xâm nhập mặn, nhất là trong điều kiên biến đổi khí hậu, nước biển dâng. Hệ thống đê biển được hình thành và từng bước củng cố, phát triển qua nhiều thời kỳ để bảo vệ sản xuất, tính mạng và tài sản của nhà nước và nhân dân. Đê biển vùng đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ hầu hết được hình thành từ những năm 1930. Đê biển và đê cửa sông khu vực miền Trung và Nam Bộ phần lớn được đắp sau năm 1975.

Các tuyến đê biển ban đầu được hình thành chủ yếu do nhân dân tự đắp, một số tuyến đê biển quan trọng được nhà nước và các tổ chức quốc tế hỗ trợ kinh phí để đầu tư thông qua các dự án “Khôi phục và nâng cấp đê biển, cửa sông” do Chương trình lương thực thế giới (WFD) tài trợ, các dự án xây dựng đê cửa sông khu vực Trung Trung Bộ do các tổ chức như CARE, CEC, OXFAM tài trợ. Cùng với sự hỗ trợ của Trung ương, các địa phương đã huy động các nguồn lực đầu tư xây dựng hệ thống tuyến đê biển, đê cửa sông với quy mô khác nhau, bước đầu đã mang lại hiệu quả trong việc ngăn chặn các tác động từ biển, từng bước đảm bảo an toàn dân sinh, ổn định sản xuất. Tuy nhiên do hạn chế về kinh phí, nên việc đầu tư thiếu đồng bộ, chủ yếu tập trung tôn cao áp trúc thân đê, việc trồng cây chắc sóng, bảo vệ mái đê, chống xói lở và cứng hóa mặt đê chưa được quan tâm đúng mức, chưa chú trọng đến việc kết nối giao thông ven biển,…Riêng đồng bằng sông Cửu Long, ngoài những tồn tại nêu trên, nhiều nơi đê đi qua vùng địa chất mềm yếu chưa được xử lý trước khi đắp, dẫn đến lún sụt, hạ thấp; hầu hết các nơi đê đi qua các kênh rạch chưa được xây dựng cống nên nhiều tuyến đê chưa khép kín, hiệu quả đầu tư chưa cao và chưa phù hợp Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 5 với tiềm năng phát triển vùng ven biển. Mặt khác, hệ thống đê biển thường xuyên chịu tác động của mưa bão, lũ nên dễ bị xuống cấp và phá hoại khi gặp bão lũ.

Do tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, bão, lũ có xu hướng ngày càng gia tăng về tuần suất lẫn cường độ. Để thực hiện củng cố, nâng cấp đê biển bảo vệ tài sản tính mạng của nhà nước và nhân dân, năm 2006 Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chương trình củng cố, nâng cấp hệ thống đê biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam (Quyết định số 58/2006/QĐ-TTg ngày 14/5/2006) và năm 2009 Thủ tướng Chính phủ tiếp tục phê duyệt chương trình củng cố nâng cấp hệ thống đê biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang (Quyết định số 667/QĐ-TTg ngày 27/5/2009). Cho đến nay 1, cả nước đã xây dựng được khoảng 6. Trong đó Chương trình củng cố nâng cấp hệ thống đê biển các tỉnh từ Quảng Ninh đến Quảng Nam (Quyết định số 58/2006/QĐ-TTg ngày 14/03/2006 của Thủ tướng Chính phủ): Tổng chiều dài: 1.693 km; đã củng cố, nâng cấp được: 569,893 km.

Kinh phí đã được đầu tư đến 2014: 8.738,432 tỷ đồng (trong đó: TW 7.409,220 tỷ đồng, các nguồn vốn khác 1.329,212 tỷ đồng); Chương trình củng cố nâng cấp hệ thống đê biển các tỉnh từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang (Quyết định số 667/QĐ-TTg ngày 27/05/2009 của Thủ tướng Chính phủ): Tổng chiều dài: 1.168,41 km; đã củng cố, nâng cấp được: 145,413 km. Kinh phí đã được đầu tư đến 2014: 2.211,331 tỷ đồng (trong đó: TW 1.192 tỷ đồng, các nguồn vốn khác 629,139 tỷ đồng). Các kết quả nghiên cứu đê, kè bảo vệ bờ biển ở Việt Nam 1. Những nghiên cứu về hình dạng kết cấu mặt cắt đê biển Đê biển thường xây dựng dọc theo bờ biển nhằm bảo vệ làng mạc, ruộng đồng chống lại tác động phá hoại của dòng chảy và sóng biển.

Trên thế giới, đê biển được xây dựng nhiều nhất là ở Hà Lan. Ở nước ta, đê biển cũng được xây dựng từ lâu và có độ dài đến hàng nghìn cây số. Có các dạng kết cấu đê biển sau: 1 Nguồn: Tổng cục thủy lợi – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 6 1. Đê biển mái nghiêng ®å mÆt c¾t ®ª biÓn d¹ng m¸i nghiªng phÝa §åNG PhÝa biÓn 10 NÒn ®ª 1.

Gia cè m¸i phÝa biÓn 9. L¨ng thÓ chèng xãi Hình 1.1: Mặt cắt ngang đê biển mái nghiêng Hình 1.2: Đê mái nghiêng bảo vệ đảo Cát Hải, Hải Phòng Mặt cắt đê có dạng hình thang, độ dốc mái đê phía biển theo tổng kết thông thường có hệ số mái dốc m =3-5. Đê mái nghiêng có các loại kết cấu chính như sau: - Đê đá đổ: Đổ lộn xộn không theo lớp, hoặc đổ theo lớp, trên lớn dưới nhỏ, ngoài lớn trong nhỏ; - Đê khối bê tông đổ; - Đê đất: Thân đê chủ yếu đắp bằng đất, mái đê có lớp gia cố. Lớp gia cố mái có các loại kết cấu chính: Đá lát khan, đá xây, đá đổ, tấm bê tông đúc sẵn, bê tông đổ tại chỗ, bê tông nhựa đường, đất- xi măng, trồng cỏ.

đặc điểm đê mái nghiêng là độ dốc mái đê phía biển tương đối thoải, tính ổn định tốt, phản xạ sóng trước đê ít, đáy đê rộng, ứng suất phân bố đều trên đất nền, thích hợp ở vùng bãi biển trầm tích. Đê biển mái nghiêng thi công đơn giản, sử dụng vật liệu địa phương, tính thích ứng với biến dạng của thân đê và phá hoại cục bộ của sóng tương đối tốt, dễ duy tu sửa chữa. Khuyết điểm chủ yếu của đê biển mái nghiêng là mặt cắt đê lớn, khối lượng Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 7 công trình lớn và chiếm nhiều diện tích; trong một phạm vi độ dốc nhất định, chiều cao sóng leo lên mái phía biển khá lớn; trong trường hợp bãi biển có cao trình thấp, do lúc thi công luôn luôn yêu cầu đắp đất trước, gia cố mái sau, dễ gây ra tình trạng đất đắp bị cuốn trôi, cho nên thường dùng ở mặt bãi cao hơn mực nước cao của kỳ triều yếu. Đê biển dạng tường đứng s¬ ®å mÆt c¾t ®ª biÓn d¹ng t­êng ®øng biÓn 7 phÝa §åNG NÒn ®ª 1.

L¨ng thÓ chèng xãi 7. C©y ch¾n sãng Hình 1.3: Mặt cắt đê dạng tường đứng Hình 1.4: Đê biển dạng tường đứng bảo Hình 1.5: Đê biển dạng tường đứng vệ bờ ở Hà Lan giảm sóng đảo Lý Sơn Quảng Ngãi Đê biển dạng tường đứng thường được dùng cho các vùng bờ biển chịu tác động của sóng lớn, mực nước triều biến động lớn, hoặc với mục đích giảm phạm vi chiếm đất cho các thành phố, các khu công nghiệp nằm giáp biển. Khối tường có thể bằng đá xây hoặc bê tông. Với kết cấu đá xây, có thể là khối đá xây khan, không có vữa mà các tảng hoặc khối đá xếp chèn lên nhau.

Xét từ góc độ tác dụng của sóng, sóng trước đê tường đứng có phản xạ lớn, hình thái sóng có thể là sóng đứng hoặc sóng đứng không hoàn toàn, nên chiều cao sóng leo nhỏ hơn đê mái nghiêng, nhưng lưu tốc đáy do tường đứng gây ra khá lớn, dễ gây xói chân đê. Ngoài ra trước đê tường đứng cũng có thể xuất hiện sóng vỡ. Lúc đó, tác dụng động lực của sóng rất mạnh, khi xô vào thân tường, sóng bắn tung Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 8 lên rất nguy hiểm cho sự an toàn của đê. Tính thích ứng của đê tường đứng với biến hình của thân đê tương đối kém, sau khi bị phá hoại rất khó sửa chữa.

Đê biển dạng hỗn hợp s¬ ®å mÆt c¾t ®ª biÓn d¹ng hçn hîp PhÝa biÓn 4 5 10 phÝa §åNG 7 6 8 9 NÒn ®ª MÆt ®ª 5. Gia cè m¸i phÝa biÓn 9. L¨ng thÓ chèng xãi 2. Khèi Tetrapod Hình 1.6: Sơ đồ mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp Mặt cắt đê phía biển có cả phần mái nghiêng lẫn phần tường đứng.

Thường có 2 cách kết hợp như sau: - Một loại là trên nghiêng, dưới đứng. Cao trình đỉnh tường đứng ở khoảng mực nước triều cao trung bình.7: Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp nghiêng, dưới đứng - Loại thứ hai là trên đứng dưới nghiêng. Tường đứng được đặt trên bệ đá đổ mái nghiêng. Đỉnh lăng thể mái nghiêng ở khoảng mực nước triều cao.

Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 9 Hình 1.8: Mặt cắt ngang đê biển dạng hỗn hợp trên đứng, dưới nghiêng Hình 1.9: Đê biển dạng hỗn hợp giảm sóng ổn định cửa sông ở Bình Thuận Thân đê có thể làm bằng các loại vật liệu khác nhau như tường bê tông đá xây kết hợp thân đê đất (hình 1.10e); tường bê tông và thân đê đất (hình 1.10f); hỗn hợp thân đê đất, tường bê tông cốt thép và móng tường bằng đá không phân loại (hình 1. f) PhÝa biÓn PhÝa ®ång T­êng BTCT §Êt ®¾p g) T­êng BTCT PhÝa biÓn PhÝa ®ång §Êt ®¾p §¸ kh«ng ph©n lo¹i Hình 1.10: Các dạng mặt cắt ngang đê biển hỗn hợp Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực phường Phú Đông, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên 10 Việc chọn mặt cắt nào là tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, thủy hải văn, vật liệu, điều kiện thi công của từng khu vực. Vì vậy để có thể có sự lựa chọn hợp lý phù hợp với từng vùng cần phải có những nghiên cứu cụ thể về những điều kiện trên cho từng vùng. Công nghệ chống sạt lở bờ biển, đê biển 1.

Những nghiên cứu về các công trình bảo vệ mái Đối với tất cả các công trình dạng mái nghiêng, dù ở xa bờ hay gần bờ đều cần bảo vệ mái. Tuy nhiên ở các công trình bảo vệ bờ thì công trình bảo vệ mái có những đặc thù riêng.