CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN 1. Tổng quan chung về đê biển 1. Nhiệm vụ và chức năng của đê biển Đê biển là loại công trình chống ngập do thuỷ triều và nước biển dâng đối với khu dân cư, khu kinh tế và vùng khai hoang lấn biển. Kè biển là loại công trình gia cố bờ trực tiếp chống sự phá hoại trực tiếp của hai yếu tố chính là tác dụng của sóng gió và tác dụng của dòng ven bờ.
Dòng này có thể mang bùn cát bồi đắp cho bờ hay làm xói chân mái dốc dẫn đến làm sạt lở bờ. Yêu cầu về cấu tạo đê, kè biển Do tác dụng của sóng gió, giới hạn trên của kè phải xét đến tổ hợp bất lợi của sóng gió và thủy triều, trong đó kể cả độ dâng cao mực nước do gió bão. Với các đoạn bờ biển không có sự che chắn của hải đảo và rừng cây ngập mặn, sóng biển dội vào bờ thường có xung lực rất lớn, mực độ phá hoại mạnh, nên kết cấu kè biển thường phải rất kiên cố, và tiêu tốn nhiều vật liệu. Với các đoạn bờ biển chịu tác dụng của dòng ven có tính xâm thực (làm xói chân bờ) thì giới hạn dưới của chân kè phải đặt ở phạm vị mà ở đó bờ biển không còn khả năng bị xâm thực (được xác định từ tài liệu quan trắc và tính toán dòng ven).
Ngoài ra, các công trình bảo vệ bờ biển được xây dựng trong môi trường nước mặn nên cần lựa chọn vật liệu thích hợp. Đặc điểm của đê, kè biển Việt Nam Việt Nam có đường bờ biển dài là thuận lợi trong việc phát triển kinh tế, nhưng cũng là thách thức không nhỏ trong vấn đề đảm bảo an toàn dân sinh kinh tế khu vực ven biển. Dọc theo ven biển, hệ thống đê biển của Việt Nam đã được hình thành với tổng chiều dài 1400km có quy mô khác nhau, đóng vai trò quan 5 trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội, tăng cường an ninh quốc phòng, bảo vệ hơn 60 vạn ha đất canh tác và gần 4 triệu dân. Đê biển ven biển Bắc Bộ một số nơi được đắp từ thời nhà Trần.
Đê biển một số tuyến các tỉnh bắc khu 4 cũ được hình thành từ những năm 1929 đến 1930, còn phần lớn đê biển, đê cửa sông các tỉnh miền Trung được đắp trước và sau năm 1975. Sự phát triển đê biển từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến Kiên Giang gắn liền với quá trình khai thác ruộng đất và phát triển nông nghiệp của dải đất ven biển từ Bà Rịa - Vũng Tàu tới Kiên Giang, trước năm 1945 rất ít vì không có nhu cầu. Chỉ từ sau ngày giải phóng 1975 đến nay mới phát triển, mạnh nhất là giai đoạn 1976-1986. Các tuyến đê biển hình thành và được củng cố hàng năm là do nhân dân tự bỏ sức đắp.
Đê biển nước ta là công trình bằng đất phần lớn mái được bảo vệ bằng cỏ. Những đoạn đê biển chịu trực tiếp tác dụng của sóng được lát mái kè. Ở các tuyến đê vùng cửa sông nhân dân trồng các loại cây sú vẹt chắn sóng bảo vệ đê. Hình dạng, kết cấu mặt cắt đê biển Dựa vào đặc điểm hình học của mái đê phía biển, mặt cắt đê biển chia thành 3 loại chính là đê mái nghiêng, đê tường đứng và đê hỗn hợp (trên nghiêng dưới đứng hoặc trên đứng dưới nghiêng).
Việc chọn loại mặt cắt nào phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ hải văn, vật liệu xây dựng, điều kiện thi công và yêu cầu sử dụng để phân tích và quyết định. Một số dạng mặt cắt đê biển cụ thể theo hình 1. 1: Các dạng mặt cắt ngang đê biển và phương án bố trí vật liệu - Đê mái nghiêng bằng đất đồng chất: Đê mái nghiêng thường có dạng hình thang có mái phía biển phổ biến m = 3,0 ÷ 5,0 và mái phía đồng phổ biến m = 2,0 ÷ 3,0 thân đê được đắp bằng đất. Kết cấu đê bằng đất đồng chất được sử dụng ở vùng có trữ lượng đất đắp đủ để xây dựng công trình.
Trong trường hợp đê thấp (chiều cao đê nhỏ hơn 2m) có thể sử dụng hình thức mặt cắt như hình 1. Với những tuyến đê có điều kiện địa chất kém, chiều cao đê lớn và chịu tác động lớn của sóng thì có thể bố trí cơ đê hạ lưu và cơ giảm sóng thượng lưu như hình 1. - Đê mái nghiêng bằng vật liệu hỗn hợp: Trường hợp ở địa phương trữ lượng đất tốt không đủ để đắp đê đồng chất, nếu lấy đất từ xa về để đắp đê thì giá thành xây dựng cao; trong khi đó nguồn vật liệu địa phương có tính thấm lớn lại rất phong phú, đất có tính thấm lớn bố trí ở bên trong thân đê, đất có tính thấm nhỏ được bọc bên ngoài như hình 1.c hoặc đá hộc bố trí thượng lưu để chống lại phá hoại của sóng, đất đắp bố trí hạ lưu như hình 1. - Đê tường đứng và mái nghiêng kết hợp: Tại vùng xây dựng tuyến đê có mỏ đất nhưng trữ lượng không đủ để đắp bờ.
Nếu dựng kết cấu dạng tường đứng 7 thuần tuý bằng đá xây hay bê tông, bê tông cốt thép thì xử lý ổn định, thấm phức tạp, tốn kém. Hơn nữa, nhiều tuyến đê xây dựng không chỉ chống ngập lụt khi triều dâng mà cũng kết hợp cho tàu thuyền khi neo đậu, vận chuyển hàng hoá, phía trong yêu cầu phải có đường giao thông. Vì vậy trong thiết kế có thể sử dụng các hình thức kết cấu dạng tường đá xây kết hợp thân đê đất như hình 1.e; tường bê tông và thân đê đất hình 1.f hoặc hỗn hợp thân đê đất, tường bê tông cốt thép và móng tường bằng đá không phân loại như hình 1. - Đê mái nghiêng gia cố bằng vải địa kỹ thuật: Nhiều trường hợp nơi xây dựng không có đất tốt để đắp đê mà chỉ có đất tại chỗ mềm yếu (lực dính và góc ma sát trong nhỏ, hệ số thấm nhỏ), nếu sử dụng vật liệu này để đắp đê theo công nghệ truyền thống thì mặt cắt đê rất lớn, diện tích chiếm đất của đê lớn và thời gian thi công kéo dài do phải chờ lún, điều này làm tăng giá thành công trình.
Phương án xây dựng đê bê tông hay bê tông cốt thép thường giá thành rất cao. Để giảm chi phí xây dựng, giảm diện tích chiếm đất của đê, tăng nhanh thời gian thi công, có thể sử dụng vải địa kỹ thuật làm cốt gia cố thân đê để khắc phục những vấn đề trên như hình 1. Phân tích hiện trạng đê biển Việt Nam 1. Đánh giá chung hiện trạng ổn định hệ thống đê biển 1.
Đê biển từ Quảng Ninh đến Nam Định Vùng ven biển đồng bằng từ Quảng Ninh đến Nam Định là nơi có địa hình thấp trũng, đây là vùng biển có biên độ thuỷ triều cao (khoảng 4m) và nước dâng do bão cũng rất lớn. Để bảo vệ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân, các tuyến đê biển, đê cửa sông ở khu vực này đã được hình thành từ rất sớm, các tuyến đê biển, đê cửa sông cơ bản được khép kín. Tổng chiều dài các tuyến đê biển trên 430km. Đê biển từ Quảng Ninh đến Nam Định có bề rộng mặt đê từ 3,0 ÷ 5,0m, mái phía biển 3/1 ÷ 4/1, mái phía đồng 2/1 ÷ 3/1, cao độ đỉnh đê từ 8 (+4,20m) ÷ (+5,00m), một số nơi sau khi được đầu tư bởi dự án PAM có cao độ đỉnh đê (hoặc đỉnh tường chắn sóng) là (+5,50m).
Sau khi được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua dự án PAM và quá trình tu bổ hàng năm, các tuyến đê biển nhìn chung đảm bảo chống được mức nước triều cao tần suất 5% có gió bão cấp 9. Tuy nhiên, tổng chiều dài các tuyến đê biển rất lớn, dự án PAM mới chỉ tập trung khôi phục, nâng cấp các đoạn đê xung yếu. Mặt khác, do tác động thường xuyên của mưa, bão, sóng lớn nên đến nay hệ thống đê biển từ Quảng Ninh đến Nam Định vẫn còn nhiều tồn tại: - Cục bộ có đoạn chưa đảm bảo cao trình thiết kế từ (+5,00)÷(+5,50). - Bãi biển ở một số tuyến đê liên tục bị bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân kè, đe doạ trực tiếp đến an toàn của đê biển.
- Chiều rộng mặt đê còn nhỏ gây khó khăn cho việc giao thông cũng như kiểm tra, ứng cứu đê. - Mặt đê chưa được gia cố cứng hoá, về mùa mưa bão mặt đê thường bị sạt lở, lầy lội. - Mái phía biển nhiều nơi chưa được bảo vệ, vẫn thường xuyên có nguy cơ sạt lở đe doạ đến an toàn của đê, đặc biệt là trong mùa mưa bão. - Đất đắp đê chủ yếu là đất cát pha, có độ chua lớn, có tuyến được đắp chủ yếu bằng cát phủ lớp đất thịt (đê biển Hải Hậu), hầu hết mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ, nên thường xuyên bị xói, sạt khi mưa, bão.
- Dải cây chắn sóng trước đê biển nhiều nơi chưa có, có nơi đã có nhưng do công tác quản lý, bảo vệ còn bất cập nên bị phá hoại. Đê biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận Đê biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận có chiều dài 495,7km, dưới đê có trên 800 cống lớn nhỏ, gần 150km kè và trên 200km cây chắn sóng bảo vệ. 9 Đê biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận có nhiệm vụ: Ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ tiểu mãn hoặc lũ sớm bảo vệ sản xuất 2 vụ đông xuân và hè thu, đồng thời đảm bảo được tiêu thoát lũ chính vụ nhanh. Một số ít tuyến có nhiệm vụ bảo vệ đồng muối hoặc nuôi trồng thủy sản v.
Đa số các tuyến đê biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận bảo vệ diện tích canh tác dưới 3.000ha nhưng cũng có nhiều tuyến bảo vệ diện tích lớn hơn và dân cư đông đúc như đê Quảng Xương thị xã Sầm Sơn (Thanh Hoá) cửa sông Mã bảo vệ 3.183 dân, đê Quảng Trạch (Quảng Bình) cửa sông Gianh bảo vệ 3. Đê biển từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến Kiên Giang Về cao độ, mặt cắt: Đê biển từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến Kiên Giang có sự khác nhau về cao trình đỉnh đê giữa các tuyến. Có tuyến chỉ trên (+1.00m), nhưng có tuyến (+4.00m), có tuyến mặt đê chỉ rộng (1,5 ÷ 2,0) m, những cũng có tuyến rộng (8,0 ÷ 10,0) m. Tuy nhiên, về tổng quan thì cao độ đê phía biển Đông cao hơn đê phía biển Tây: Cao độ đê biển Đông từ (+1.00m) như đê Gò Công Đông (Tiền Giang), đê ở Bà Rịa - Vũng Tàu cao độ (+4.
