CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐÊ, KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG 1.1 Tổng quan về đê, kè bảo vệ bờ sông 1.1 Khái niệm về công trình bảo vệ bờ sông, suối Công trình bảo vệ bờ là các công trình (lâu dài hay tạm thời) được bố trí để bào vệ bờ sông chống xói lở và hưởng dòng chay theo tuyến chỉnh trị đã vạch. Các công trình bảo vệ bờ là một hợp phần quan trọng trong hệ thống công trình thủy lợi, các công trình bảo vệ bờ được xây dựng để bảo vệ bờ sông, bờ biển khỏi những tác động phá hoại của dòng chảy trong sông hoặc dòng chảy ven biển và tác động của sóng gió. Ngoài hệ thống đê dược xây dựng để bảo vệ các vùng đất khỏi bị ngập bởi nước lũ và thủy triều thì các công trình bảo vệ bờ cũng có một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các khu dân cư và khu kinh tế. Đặc biệt trong những năm trở lại đây, do tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, do sự hoạt động phát triển kinh tế mạnh mẽ thì các quy luật về sóng gió, dòng chảy,.
cũng đã có nhiều dấu hiệu thay đổi và có những dấu hiệu thay đổi bất lợi, đe dọa đến an toàn các khu vực dân cư và kinh tế. Từ thực tế cho thấy có những đoạn bờ sông, bờ biển dù đã ổn định nhiều năm nhưng nay lại có những diễn biến phức tạp do sự thay đổi của dòng sông, biển lấn vào đất liền, sự lấn đất của con người. Chính vì vậy mà hiện nay các công trình bảo vệ bờ ngày được chú trọng quan tâm và đầu tư xây dựng.2 Giải pháp công trình bảo vệ bờ sông Diễn biển lòng sông, bờ sông là một quá trình diễn ra không ngừng, nhưng con người luôn muốn chế ngự dòng sông để ổn định phát triển. Vì lẽ đó các nhà khoa học trên thế giới về lĩnh vực này đã cống hiến cho nhân loại nhiều giải pháp công trình và phi công trình bảo vệ bờ sông.
Đặc biệt trong những thập niên gần đây do áp lực phát triển kinh tế, biển đổi khí hậu diễn biến lòng sông, bờ sông càng diễn ra nghiêm trọng. Để xử lý tình hình sạt lở bằng các giải pháp phòng chống sạt lở đều phải dựa trên sự kết hợp giữa các giải pháp công trình và phi công trình. Hai giải pháp này luôn gắn bó với nhau không coi trọng giải pháp nào hơn giải pháp nào. Đối với tình hình cụ thể của 6 tỉnh Khánh Hòa nhận thức trên lại càng đúng đắn và cần thiết.
Đây cũng là tinh thần của Quy chế xử lý sạt lở bờ sông bờ biển số 01/2011/ QĐ-TTg ngày 4-1-2011 của Thủ tướng chính phủ.1 Các giải pháp phi công trình Giải pháp đầu tiên là việc nâng cao nhận thức, có thưởng phạt, xử lý những hành vi sai phạm và cuối cùng là xây dựng chính sách cũng là làm cơ sở pháp lý cho việc điều chỉnh hành vi con người về công tác bảo vệ bờ sông, suối. Giải pháp thứ hai, theo dõi quan trắc thông báo diễn biến sạt lở cảnh báo vùng có nguy cơ xảy ra sạt lở cao để người dân có các biện pháp thích hợp phòng tránh giảm thiểu các thiệt hại. Giải pháp thứ ba là di dời dân ra khỏi khu vực đang xảy ra sạt lở nguy hiểm hoặc có nguy cơ sạt lở nguy hiểm. Giải pháp thứ tư là kiểm tra ngăn chặn khai thác cát sỏi, khoáng sản xây dựng công trình nhà cửa sản xuất kinh doanh trái phép, sai phép làm ảnh hưởng hoặc gây sạt lở bờ sông, suối.
Giải pháp thứ năm là thiết lập quy trình vận hành mùa lũ các hồ chứa nướcthuộc lưu vực sông phục vụ thủy lợi hay các mục đích khác. Giải pháp thứ sáu là trồng tre, trồng sú vẹt trên các bờ sông khu vực có dân cư sinh sống để hạn chế sạt lở. Cuối cùng là phải có định hướng khai thác bền vững lòng và bãi sông Kết quà chính của các giải pháp phi công trình là phòng tránh, ngăn ngừa, hạn chế gây ra sạt lở và giảm nhẹ thiệt hại khi sạt lở bờ sông, suối gây ra.2 Các loại giải pháp công trình a) Giải pháp công trình chủ động Giải pháp công trình bảo vệ bờ gián tiếp hay còn gọi là giải pháp chủ động, là những giải pháp tác động trực tiếp vào nhân tố là nguyên nhân chính gây ra sạt lở bờ tại khu cần bảo vệ, làm giảm độ lớn, cấu trúc hay hướng tác dộng, đẩy hay lái dòng chảy không tác động trực tiếp vào bờ như: Tác động trực tiếp vào dòng chảy có vận tốc lớn, 7 sóng có sức công phá lớn (tác nhân gây ra sạt lở bờ sông) nhằm thay đổi độ lớn hay hướng di chuyển. Ở nước ta nhóm các giải pháp công trình bảo vệ bờ gián tiếp hay chủ động rất đa dạng, có thể là: - Các loại mỏ hàn (Groin): là dạng công trình chặn một phần của dòng chảy theo phương ngang, gốc nối với bờ, thân vươn ra lòng sông.
Công trình dạng mỏ hàn có tác dụng đẩy trục động lực dòng cháy ra xa bờ, không để dòng chảy công phá xói lở bờ. Mỏ hàn thường gây xói sâu lòng sông ở đầu mũi mỏ hàn và gây bồi lắng giữa các mỏ hàn. Trong một số trường hợp các khu bồi giữa các mỏ hàn tạo nên một đường bờ mới. Dạng công trình mỏ hàn được áp dụng trên nhiều sông ở Việt Nam trong đó áp dụng nhiều ở miền Bắc và một số rất ít ở miền Trung.1 Kè mỏ hàn ở bờ biển Cần Giờ, Tp.
Hồ Chí Minh - Các loại đập ngầm: nâng cao trình hố xói sâu, đập lái dòng, đập khóa .phân bố lại dòng chảy, giảm bớt lưu lượng, làm chệch hướng dòng chày hay ngăn dòng chảy tác động vào đoạn bờ đang bị tổn thương. - Đào kênh mới, mở rộng lòng dẫn v.2 Mặt cắt đại diện kênh thiết kế 8 b) Giải pháp công trình bị động Nhóm giải pháp bảo vệ bờ trực liếp hay còn gọi là giải pháp công trình bị động, là các loại giải pháp “mặc cho bờ sông một lớp áo mới bằng một loại vật liệu có khả năng chống chịu tác động của sóng, của dòng chảy. tốt hơn vật liệu cấu tạo lòng sông, bờ sông” như kè lát mái, tường chắn. - Kè lát mái (Revetment): là dạng công trình gia cố bảo vệ bờ, dùng vật liệu, cấu kiện phủ lên mặt bờ sông và phần đáy sông sát bờ để tăng cường sức chống đỡ của đất bờ đối với sự công phá của dòng chảy và các tác nhân gây ra xói sạt lở bờ.
Dạng kè lát mái được áp dụng trên hầu hết các triền sông có sạt lở ở khắp ba miền Bắc Trung Nam của nước ta.3 Kè lát mái kè sông Trường, Cam Lâm, Khánh Hòa - Tường đứng bảo vệ: là công trình bảo vệ bờ dạng tường chắn đất. Phù hợp với các suối hẹp, suối thoát lũ trong thành phố không còn đất để làm mái nghiêng, giống như dạng kênh mặt cắt hình chữ nhật hay cống hộp.4 Tường đứng gia cố bờ sông Đồng Nai, Tam Hiệp, Biên Hòa, Đồng Nai 1.2 Các kết quả nghiên cứu về nguyên nhân gây sạt lở và biện pháp phòng chống sạt lở bờ sông ở ViệtNam 1.1 Các kết quả nghiên cứu về nguyên nhân gây sạt lở và biện pháp phòng chống sạt lở bờ sông trên thế giới có điều kiện tương đồng Sông ngòi là nguồn tài nguyên vô giá đối với nhân loại, dòng sông luôn là cái nôi sinh ra, nuôi dưỡng và phát triển các nền văn minh khác nhau. Sông tạo ra nguồn điện năng, tạo điều kiện giao thông thủy, cung cấp nước sinh hoạt và sản xuất, tạo ra cảnh quan môi trường, cung cấp lương thực và thủy sản,. nhưng chính dòng sông cũng đem lại nhiều hiểm họa cho con người như lũ lụt, ô nhiễm, sạt lở,.
vì vậy để làm “hưng lợi” và “trừ hại”, cần thiêt phải có các giải pháp công nghệ chỉnh trị sông, quản lý các hoạt động ảnh hưởng không tốt tới dòng sông và dải đất ven sông. Chính vì vậy chỉnh trị sông, nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ phòng chống sạt lở bờ sông, quản lý dải đất ven sông là những môn khoa học chuyên ngành, được sớm phát triển và duy trì từ cổ đến kim. 10 Trên thế giới, chỉnh trị sông, xây dựng các công trình ổn định dòng sông, bờ sông được quan tâm từ rất sớm, đặc biệt là các nền văn minh ở các sông lớn như sông Hoàng Hà, sông Dương Tử, sông Rhirte, sông Mississippi, sông Volga. Qua thời gian, quan điểm về chinh trị sông được phân làm 2 dạng cơ bản: chỉnh trị, xây dựng công trình bảo vệ bờ sông truyền thống và chỉnh trị, xây dựng công trình bảo vệ bờ thời hiện đại.
- Theo quan điếm chỉnh trị sông truyền thống được tiến hành trên cơ sở đáp ứng các mục tiêu thoát lũ, bảo đảm giao thông thủy, chống xói lở, bồi lắng. với dòng sông sau khi dược chỉnh trị tương đối thẳng, ngắn, dòng chảy thông thuận, lưu lượng thoát lũ tăng cao, đê sông được xây đựng ngay mép bờ sông để tận dụng dải đất ven sông màu mở nhiều phù sa cho sản xuất. Theo quan điểm chỉnh trị sông truyền thống nêu trên, ở những đoạn sông cong uốn khúc thường sử dụng biện pháp cắt sông, bịt lạch, ở nhũng đoạn sông ngưỡng cạn hoặc lòng dẫn phức tạp thường tiến hành nạo vét, khơi thông, phá ngưỡng cạn để điều chinh kích thước lòng dẫn phù hợp.5 là sơ đồ thể hiện giải pháp cắt dòng, bịt lạch đoạn sông cong uốn khúc thường được ứng dụng nhiều trên thế giới vào thế kỷ 21.5 Sơ đồ giải pháp chỉnh trị đoạn sông cong uốn khúc Để bảo vệ đoạn bờ sông bị sạt lở, thường ứng dụng giải pháp bảo vệ trực tiếp như: kè gia cố bờ (tạo cho bờ sông một lớp ngoài có khả năng chống xói cao hơn vật liệu cấu tạo lòng sông, bờ sông) và bảo vệ gián tiếp (đẩy hay lái dòng chảy không tác động trực tiếp vào bờ) như: kè mỏ hàn, đập khóa, đập dọc .6 là những dạng kè bảo vệ bờ trực tiếp (kè gia cố bờ) dạng mái nghiêng, dạng tường đứng, bằng các loại vật liệu có khả năng chổng xói cao hơn nhiều so với vật liệu cấu tạo lòng sông, nhưng chủ yếu là bê tông, đá, vật liệu PVC.6 Kè bảo vệ bờ trực tiếp dạng mái nghiêng và dạng tường đứng Hình 1.7 là hình ảnh những công trình bảo vệ bờ gián tiếp bằng các mỏ hàn tách dòng chảy ra xa bờ, tại một số sông ở Nhật Bản và Hà Lan.