MỞ ĐẦU 1. Tỉnh cấp thiết của đề tài Hệ thing để biễn là hạ ting cơ sở quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội, quốc phòng an ninh vùng đồng bằng ven biển của các địa phương n tiếng và cả nước nối chung. Trong những năm gần diy, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu các tỉnh, thành phổ ven biển thường xuyên phải đón nhận từ sáu đến tám cơn bão. mỗi năm với diễn bién ngày cảng phúc tạp, cộng với tinh trang nước biễn ding gây ngập ứng nhiều khu din cư, de dọa rực tiếp tinh mang, tài sin của nhân dân và của Nhà nước.
Ving ven biển Thanh Hóa nằm ở khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ (10), 6]. bao gồm 6 huyện, thị xã giáp biển: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Quảng Xương, ‘Tinh Gia và thị xã Sim Sơn. Vũng có đường bờ biển dài 102 km với ving biển rộng Khoảng 1,7 vạn km’, trong vùng biển có đảo Hồn Ne và quần đảo Hòn Mê, Vùng ven biển Thanh Hóa có vị tí quan trọng và là hành lang lưu thông đối ngoại kết nồi Thanh Hóa và các vùng đồng bằng, vùng miễn Tây của tỉnh thông qua cảng biển với các khu vực trong nước và quốc tế. Thực hiện chủ trương hướng ra biển của Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020, ving ven biển là địa bản phát tiễn kinh tế ven biển và biển đảo, vành dai kinh tế ven biển đồng vai t địa bản động lực lõi kéo, thúc day phát triển kinh tế xã hội của Thanh Hóa trong những thập kỷ đầu của thé ky 21, Huyện Hậu Lộc là một địa phương có nhiều lợi thé phát triển kinh tế biển và đã đóng góp lớn vào phát triển kinh tế biển của tinh Thanh Hóa.
Là một huyện ven biển, Hậu Lộc thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai bão lũ, hạn hán và xâm nhập mặn. Hing năm vào mùa khô, lưu lượng nước từ thượng nguồn sụt giảm, lượng mưa it cùng với triều cường thi hiện tượng hạn hán, xâm nhập mặn trên địa bàn ven biển của tinh Thanh Hóa nói chung và khu vực ven biển của huyện Hậu Lộc nồi ệng diễn rs gay gt, Kim cho nhi diện tích sản xuất đắt nông nghiệp mắt trắng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước phục vụ sinh hoạt. Để chủ động ngăn mặn, giữ ngot, đối phó với thiên tai ngày càng nghiêm trọng, từ nhiều năm nay tinh Thanh Hóa đã có nhiều giải pháp thiết thực nhằm từng bước nâng cấp, tu bỗ hệ thống đê biển của tỉnh. Tuy nhiên do bạn chế về kinh phí nên việc đầu tư xây dựng hệ thống đê còn mang tính đối phó, chấp vá và thiểu đồng bộ.
Trong bồi cảnh biến đổi khí bậu, các hiện tượng thời tiết cực đoan, đặc biệt là tác động của bão và áp thấp nhiệt đới ngày cảng trở nên ác ligt và dị thường, nên vai trỏ của hệ thống dé biển cần được xem xét và nghiên cứu một cách kỹ lưỡng và hiệu quả. Vì vậy việc rà soát đảnh giá hiện trang hệ thống để biển huyện Hậu Lộc ~ “Thanh Hóa và nghiên cứu lựa chọn tuyển dé biển, mặt cắt dé biển hợp lý đảm bio hít tiển kính ế xã hội và ứng phó hiệu quả vớ tác động của biển dBi khí hậu tản cầu là rat cắp bách, thiết thực. Do đó đề tài “Dé xuất giải pháp thiết kế nâng cấp, tu bổ hệ thống để biển huyện Hậu Lộc - Thanh Hóa ứng phó hiệu qu với biến đổi khí hậu và nước biển dng” i rt cắp thiết cho giải đoạn hiện nay cũng như cho sự phát ti Ju dai của khu vực ven biển của tỉnh Thanh Hóa trong tương lai. Mục tiêu nghiên cứu.
~ Ra soát đánh giá hiện trạng hệ thống dé biển của tinh Thanh Hóa. - Binh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống đê biển của tỉnh “Thanh Hóa. - Tính toán Quy hoạch tuyển đê biển huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa ứng phó hiệu quả với tác động của biến đổi khí hau và nước biển dâng. Phương pháp nghiên cứu ~ Kế thửa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên thé giới và trong nước.
Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan đến khu vực nghiên cứu. ~ Phương pháp điều tra, phân tích, đánh giá xác định nguyên nhân. - Phương pháp phân tích thống kế - Phương pháp kể thừa các tài liệu đã xuất ban. - Phương pháp sử dụng ý kiến chuyên gia 4.
Phạm vi và đối trợng nghiên cứu tượng nghiên cứu: Tuyển và mặt cắt để biễn hợp lý nhất để đảm bảo để biển ôn định nhất dưới tác dụng của sóng leo và của bão lũ ~ Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống để biển dọc ven biển tinh Thanh Hóa. TONG QUAN VỆ: ‘AL NGHIÊN CUU 1.1 TONG QUAN CHUNG VE NGHIEN CUU DE, KE BIEN 1-L1 Tổng quan chung về đê, ke biển 11.11 Nhiện vụ và chức năng của đã, kẻ biễn Để biển là loại công trình chống ngập do thuỷ triều và nước ding đối với khu dân cư, khu kinh tế và vùng khai hoang lin biển. Kẻ biển là loại côm trình gia cổ bờ trực tiếp chống sự phá hoại trực tiếp của hai yêu tổ chính là t c dụng của sóng. gió và ác dạng của đồng ven bd.
Dòng này có thé mang bùn cát bi đắp cho bờ hay làm xói chân mái đốc in đến làm sat lớ bờ.2 Đặc diém của dé biển Việt Nam [4] Dé biển được thiết kế như công trình bán vĩnh edu: Trước tỉnh trang xói lờ, bồi tụ dang dim ra trên hầu hết đường bờ biển nước ta với cường độ và tốc độ khác nhau. Và để đảm bảo hiệu quả của các tuyển dé biển trong điều kiện kinh tế xã hội của nước ta hiện nay thì dé biển được xây dựng như công trình bán vinh cửu. theo tuyển được tinh toán trước căn cũ theo dự báo biển đổi của đường bờ để để có thể phát huy hiệu quả cao nhất trong một chu kỹ nhất định. Theo quan điểm này, đề biển được phân làm 3 cấp: dé vĩnh cửu, dé bán vĩnh cứu và đê tạm.
Trừ một vài đoạn dé biển được xếp vào loại công trình vĩnh cửu, để biển nước ta được coi như công trình bán vĩnh cửu. Để biển có thể phải để cho tràn nước: Với điều kiện tự nhiên khắc nghiệ điều kiện kinh tế chưa cho phép và đặc biệt trong bỗi cảnh biến đổi khi hậu toàn cầu thì để biển Việt Nam hiện nay và ong những năm tới nhiễu khi phải để cho erin nước. Tuy nhiên, do để biển là công trình đất, được xây dựng bing vật liệu mém yu, bở rồi trên nỀn đất yếu nên khi nước trần qua đã gây ra những hư hỏng không nhỏ, có trường hop đức cả tuyển đề, Vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu kết cấu để biển phủ hợp để có thé vẫn tin dụng được đắt tại chỗ để xây dựng dé biển, Ngoài ra trong trường hợp cin thiết vẫn có thể cho nước chảy trân qua để mà để vẫn én định Dé biển là công trình có khối lượng đào đắp rất lớn: Để biển nước ta cỏ chiều dài rit lớn đới 2.700Km), có những nơi đắp đến 2, 3 tuyển để, đại đa số đều được xây dụng trên nền đất yếu vì thế mặt cắt đ biển cũng khá lớn, thường th để biển hiện nay có độ đốc mái phía bi m= + 4,5; mát phia đồng m = 2,5 + 4, do vây khối lượng đắt sử dụng để dip dé là rất lớn, không kinh tế để vận chuyển đắt dip để từ nơi khác đến vì gặp nhiều bắt lợi như cự ly vận chuyển xa, đường xá khó khăn, kinh phí lớn. Vì vậy, đảng đất tại chỗ để dip để biễn là sự lựa chọn hợp lý và đúng din, Đặc điểm địa chất nỀn để và đất đắp để biển: Theo các kết quả khảo sắt, nghiên cứu thi tuyển dé biển nước ta nằm trên các dạng nén đắt mém yếu.
Dắt đắp để ing là loại đất có ở nền đê gồm á sét, á cát, bùn sét, bùn á sét, bùn á cát với m đường kính hat thay đổi trong khoảng từ 0,005 + 0,5mm, góc ma sit trong ọ = + 28°30", lực dính © = 0,028 + 0,195 Kg/em” 8 đặt ra khi cải tạo, nâng cấp, xây mới hệ thống đê biển nước ta la phải nghiên cứu một công nghị mới có thể tận dụng đất tại chỗ để dip để mà để vẫn làm việc ổn định 3 Tình hình nghiên cứu đê, ké biển ở Việt Nam và Thể giới Để én và các hang mục công trình phụ ty khác hình thinh nên một hệ thống công trình phòng chồng, bảo vệ vùng nội địa khỏi bj lũ lụt vả thiên tai khác tử. Vì tính chất quan trong của nó mà công tác nghiên cứu thiết kế, xây dựng để biễn ở trên thể giới, đặc biệt là ở các quốc gia có biển, đã có một lich sử phát triển rất lâu đồi, Tuy nhiên, tấy thuộc vào các điều kiện tự nhiền và trình độ phát triển của mỗi quốc gia mà các bệ thống dé bién đã được phát triển ở những mức đội Khác nhau 1.1 Tình hình nghiên cửu đề, k biển trên thé giới Ở các nước Châu Âu phát triển như Hà Lan, Đức, Dan Mạch,.được xây đựng tắt kiên cổ nhằm chống được lũ biển (tr cường kết hợp với nước ding) với tin suất hiểm. Khoảng vai thập niên trước đây quan điểm thiết kế để biển truyền thing ở các nước Châu Âu là hạn chế tối da sông trần qua đo vậy cao trình ảnh để rắt cao, mặt cất ngang để điễn hình rt rộng, mái thoải, có cơ mái ngoài và trong kết hợp làm đường giao thông dân sinh và bảo dưỡng cứu hộ đề © những năm gần đây, trong bỗi cảnh biến đổi khí hậu và nước biển đảng biện nay tư duy và phương pháp luận thiết kế đề bién ở các nước phát triển đang có sự biển chuyển rõ ret. Giải pháp kết cấu, chức năng và điều kiện làm việc của đề biển được đưa ra xem xét một cách chỉnh thé hơn theo quan điểm hệ thống, lợi dụng tổng hợp, bền vũng và hài hỏa với môi trường.
An toàn của dé biển đã được xem xét trong một hệ thống chỉnh thé, trong đó nỗi bật lên bai nhân tổ ảnh hưởng chủ: yết: 4) Ban thân cầu tạo bình học và kết cầu của đề và (i) Điều kiện làm việc và tương tắc giữa tải trong với công tình. Các nỗ lực nhằm năng cao mức độ an toàn cấu đê: Qua thực tiễn thiên tai bão lũ ở nhiều nước, đa số đê biển không phải bị vỡ do cao trình đỉnh quá thấp (nước tran qua đê).