Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ sông - Đại học Thuỷ lợi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢl - BỘ MÔN THỦY CÔNG

PGS.TS. PHẠM VĂN QUỐC (Chủ biên)

GS.TS. NGUYỄN CHIẾN

THIẾT KÊ ĐÊ
và
CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG

NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI



PGS.TS. Phạm Văn Quốc
Trường Đại học Thủy lợi

GS.TS. Nguyễn Chiến
Trường Đại học Thủy lợi

Đồng tác giả:

Tác giả:

- Bài giảng thiết kế đê và cơng trình bảo
vệ bờ, NXB Xây dựng, 2001.

- Tính tốn khí thực các cơng trình thủy
lợi, NXB Xây dựng, 2003.

- Thủy công tập II, NXB Xây dựng, 2005.

- Tính tốn thủy lực các cơng trình tháo
nước, NXB Xây dựng, 2012.

- Cơng trình bảo vệ bờ biển (chủ biên),
ĐHTL, 2006.

- Thiết kế đường hầm thủy công, NXB
Xây dựng, 2013.
Đồng tác giả:

- Bài giảng thiết kế đê và công trình bảo
vệ bờ, NXB Xây dựng, 2001.

- Sổ tay kỹ thuật thủy lợi, phần 2, tập 2,
NXB Nông nghiệp, 2004.
- Đồ án môn học Thủy công (chủ biên),
NXB Xây dựng, 2004.
- Thủy công tập I, NXB Xây dựng, 2004.
- Thủy công tập II, NXB Xây dựng, 2005.
- Phương pháp cố kết hút chân không xử
lý nền đất yếu trong xây dựng cơng trình
(chủ biên), NXB Xây dựng, 2011.
- Bài giảng Cơng trình trên hệ thống thủy
lợi (chủ biên), NXB Khoa học tự nhiên và
cơng nghệ, 2012.
- Tính tốn thủy lực điều khiển dịng xiết
trên cơng trình tháo nước (chủ biên),
NXB Xây dựng, 2015.

LỜI NĨI ĐẦU

Đê điều là cơng trình thủy lợi đặc thù, có đặc điếm riêng về lịch sử hình thành,
củng cố và nâng cấp qua các thời kỳ, điều kiện xây dựng và làm việc. Đặc biệt, đê
điều chịu tác động trực tiếp của sóng, dịng chảy, biến dạng lún do các lớp đất yếu,
biên dạng thâm mạch đùn mạch sủi đề lại lô rồng trong thân và nên đê; phải chịu cả
những tác động xâm hại do chính con người gây ra.
Cơng trình đê điểu có kích thước mặt căt ngang không lớn, nhưng chiêu dài rât
lớn, đỏng vai trò hết sức quan trọng phòng chống lũ lụt, bảo vệ các vùng dân cư và
hạ tâng kinh tê xã hội của các địa phương.
Giảo trình “Thiết kế đê và cơng trình bảo vệ bờ sơng ” được viết trong bối cảnh:
TCVN 8419:2010 - Cơng trình thủy lợi - Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng đế
chơng lũ đã qua 25 năm (được chun đơi từ 14TCN 84-91-Cơng trình bảo vệ bờ
sơng để chống lũ-Quy trình thiết kế, 1991); TCVN 9902:2016 “Cơng trình thủy lợi u câu thiêt kê đê sông” mới nêu ra một sô yêu câu vê nội dung mà chưa có quy
định và hướng dân cụ thê về tỉnh tốn thấm và ơn định đê, mà nguyên nhân chính là
do chưa cập nhật được các thành tựu mới về lý luận và thực tiên xây dựng đê điều
đê có thê đi đên thơng nhât các quy định nêu trong tiêu chuân. Trong 25 năm qua, ở
trong nước và trên thế giới, khoa học công nghệ về xây dựng cơng trình bảo vệ bờ
sơng, bờ biên đạt được nhiêu thành tựu lớn, nhưng cũng có khơng ít thât bại.

Với tiếp cận lỷ thuyết hiện đại, tông kết thực tiên xây dựng và quản lý đê điều ở
trong và ngồi nước; Giảo trình được biên soạn theo phương châm cơ bản, hiện đại
và thực tiên Việt Nam, bám sát các quy định của Nhà nước và Bộ Nông nghiệp &
Phát trỉên Nông thôn, giới thiệu các giải pháp cơng trình truyền thống và hiện đại,
cập nhật các phương pháp tính tốn, giải pháp mới vê vật liệu và kêt câu đã được
áp dụng bảo vệ bờ sơng có hiệu quả. Giảo trình dùng giảng dạy sinh viên hệ đại học
ngành Kỹ thuật Cơng trình thủy tại Trường Đại học Thủy lợi. Những vấn đề đã trình
bày trong giảo trình “Giới thiệu và cơ sở thiết kế cơng trình thủy" thì chỉ dẫn

ngắn gọn trong giảo trình này.
Khải niệm về sơng, bờ sơng, cửa sơng; Q trình thấm khơng áp - cỏ áp - bão
hịa - khơng bão hịa, tác động thủy lực của dịng thấm có áp; Q trình chun hỏa
áp lực sóng từ bên ngồi vào bên trong kè và tương tác trở lại của áp lực nước bên
5


trong lên kè khi sóng rút; Phương pháp tính tốn kết cấu tường kè đứng băng bản
cọc bê tông cốt thép dự ứng lực... được trình bày gợi mở sâu hơn. Vì thế, giảo trình
cũng sẽ hữu ỉch với học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành cơng trình thủy, cũng
như các cản bộ kỹ thuật, quản lỷ và nghiên cứu đê điểu.
Giáo trình do PGS. TS. Phạm Văn Qc chủ biên và biên soạn các chương 1, 3, 4,
5 và 6; GS. TS. Nguyên Chiến biên soạn chương 2. Các tác giả chân thành cảm ơn
PGS. TS. Nguyễn Phương Mậu tham gia chuẩn bị tài liệu ở giai đoạn đầu, PGS. TS.
Vũ Hoàng Hưng tham gia vỉ dụ biêu đơ kêt quả tính tốn tường kè bản cọc băng
SAP2000, ThS. Phạm Thị Hương và ThS. Phạm Lan Anh tham gia chế bản một số
hình vẽ sơ đơ tính; Cảm ơn ỷ kiên của hội đông thâm định và các thây cô trong Bộ
môn Thủy công đã giủp các tác giả hồn thiện bản thảo.
Mặc dù đã rât cơ găng, nhưng khơng thê tránh khỏi thiêu sót, các tác giả rât
mong tỉêp tục nhận được góp ỷ của bạn đọc đê tiếp tục nâng cao chât lượng giảo
trình. Góp ỷ xin gửi về: Bộ mơn Thủy cơng, Khoa Cơng trình, Trường Đại học Thủy
lợi, 175 Tây Sơn, Đông Đa, Hà Nội.
CÁC TÁC GIẢ

6


MỘT SĨ CHỮ VIÉT TẮT

CTBVBS:

Cồng trình bảo vệ bờ sơng

BTCT DƯL:

Bê tồng cốt thép dự ứng lực

PTHH:

Phần tử hữu hạn

TH:

Trường hợp

MNLTK:

Mực nước lũ thiết kế

7


8


Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. sơ LƯỢC VÈ LỊCH sử ĐÊ ĐIỀU VIỆT NAM

Hàng năm nước ta phải chịu nhiều trận mưa bão cường độ mạnh và xu thế ngày
càng gia tăng do biến đối khí hậu. Trong vịng hơn 50 năm qua đã có 380 trận bão
và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam, trong đó 31% đổ bộ vào Bắc Bộ, 36%
đô bộ vào Bắc và Trung Trung bộ, 33% đố bộ vào Nam Trung bộ và Nam bộ. Bão
vào thường gặp lúc triều cường nước biển dâng cao, kèm theo mưa lớn kéo dài, gây
lũ lụt. Có tới 80 - 90% dân số Việt Nam chịu ảnh hưởng của bão. Khi nước sông
dâng lên cao do mưa lớn hoặc do thủy triều cường có thể tràn bờ gây ra ngập lụt dẫn
đến phải đắp đê.

Hệ thống đê Việt Nam là cơng trình đất vĩ đại, được xây dựng từ hàng ngàn năm
nay bằng sức lao động của nhân dân ta qua nhiều thời đại. Con đê đầu tiên được đắp
từ thời Hai Bà Trưng, thế kỷ thứ nhất sau Cồng nguyên. Đen đầu thế kỷ XI, nhà Lý
đã đắp đê để bảo vệ kinh thành Đại La (Thăng Long, Hà Nội), bảo vệ dân cư và sản
xuất. Đen thế kỷ thứ XIII, thời nhà Trần, công cuộc đắp đê đạt được thành tựu lớn,
đê sông Hồng đã nối dài từ Việt Trì ra đến biển. Trải qua nhiều biến cố lịch sử, cho
đến nay, đê điều vẫn tồn tại vững vàng. Hệ thống đê vẫn là chiến lũy chủ yếu trên
trận tuyến ngăn lũ, chống lụt bảo vệ tính mạng, sản xuất và tài sản của nhân dân ở
các vùng đồng bằng, đặc biệt là Đồng bàng Bắc Bộ.
Đen nay cả nước ta có trên 9.000 km đê, trong đó khoảng 3.000 km đê biến,
6.000 km đê sông, hàng ngàn cống dưới đê, nhiều hệ thống kè và mỏ hàn. Một số hồ
chứa lớn đã và đang tham gia cắt giảm lũ cho hạ du như các hồ Thác Bà, Hịa Bình,
Sơn La, Tun Quang cho vùng Đồng bằng Bắc bộ, hồ chứa Tả Trạch cho Thừa
Thiên Huế, hồ chứa Định Bình cho vùng hạ du sơng Kơn của Bình Định...
1.2. ĐẶC ĐIẾM LŨ LỤT VÀ HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VIỆT NAM
1.2.1. Lũ lụt và hệ thống đê điều Bắc Bộ

Bắc Bộ có 2 hệ thống đê sông: Hệ thống đê sông Hồng, hệ thống đê sơng Thái
Bình. Hệ thống đê sơng Hồng có tống chiều dài lớn nhất với 1.314 km và hoàn thiện
hơn so với các hệ thống đê còn lại.

9


Sơng Hồng và sơng Thái Bình có diện tích lưu vực 164.300 km2 trong đó phần
lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 87.400 km2 bao gồm 23 tỉnh, thành phố, chiếm
75,7% diện tích tự nhiên của tồn Bắc bộ.
Hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn nhất Việt Nam. Sồng Hồng có tổng
chiều dài là 1.149 km với lưu vực 143.700 km2 bắt nguồn từ Vân Nam Trung Quốc
chảy vào Việt Nam qua các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Hà Nội, Vĩnh Phúc,
Hưng Yên, Hà Nam, Thái Bình, Nam Định và đổ ra biển Đơng tại cửa Ba Lạt nằm
giữa hai tỉnh Nam Định và Thái Bình. Sồng Hồng trên đất Việt Nam dài 510 km tính
từ ngã 3 Nậm Thi đến cửa Ba Lạt. Các phụ lưu chính của sơng Hồng là sơng Đà,
sơng Lơ (có phụ lưu là sơng Chảy và sơng Gâm). Phân lưu của sơng Hồng bên tả
ngạn có sồng Đuống chảy từ Hà Nội đến Phả Lại và sồng Luộc nối với hệ thống
sơng Thái Bình; phân lưu phía hữu ngạn là sơng Đáy và sồng Ninh Cơ (sơng Hồng
Long là hợp lưu của sông Lạng, sông Bôi và là một chỉ lưu của sơng Đảy).
Hệ thống sơng Thái Bình gồm sơng Thái Bình, sơng cầu, sơng Thương và sơng
Lục Nam (cùng các phụ lưu và chi lỉm của chủng) có tống chiều dài khoảng 1.650
km, diện tích lưu vực khoảng 10.000 km2. Ngồi ra hệ thống sơng này cịn nhận một
phần dòng chảy của sồng Hồng, để đổ ra biển Đơng.

Hình 1-1. Đê n Phụ Hà Nội đang ngăn lũ lịch sử 1971.

(Nguồn ảnh: TTXVN)
Mùa lũ trên hệ thống sông Hồng và sơng Thái Bình thường từ tháng 5 đến tháng
9, xuất hiện sớm hơn so với các vùng khác. Trung bình mỗi năm có từ 3 đến 5 trận
lũ xuất hiện trên hệ thống này. Những trận lũ lớn trên sồng Hồng do 3 sông tạo
thành là sông Đà, sơng Thao, sơng Lơ. Trong đó sơng Đà có vai trò quyết định và
thường chiếm tỷ lệ 37- 69% lượng lũ ở Sơn Tây (bình qn 49,2%), sơng Lơ có tỷ lệ

10


lượng lũ 17-41,5% (bình qn là 28%), sơng Thao chiếm tỳ lệ ít nhất 13-30% (trung
bình 19%)). Lũ sơng Thái Bình do sơng cầu, sồng Thương, sồng Lục Nam và một
phần nước từ sông Hồng qua sông Đuống tạo thành. Biên độ mực nước lũ trên hệ
thống sông Hồng dao động mạnh, tại Hà Nội dao động ở mức trên 10 m. Dao động
mực nước trên sơng Thái Bình tại Phả Lại ở mức trên 6 m. Các trận lũ có quy mơ
trung bình trở lên có thời gian duy trì mực nước lũ trên báo động 2 thường kéo dài
từ 10 - 40 ngày.

Riêng hệ thống đê Hà Nội từ đầu thế kỷ XX đến nay đã xảy ra 6 sự cố vỡ đê,
trong đó có hai năm lũ lịch sử vào năm 1945 và năm 1971 đã gây ra nhiều thiệt hại
về người và của.
1.2.2. Lũ lụt và hệ thống đê điều miền Trung

Các tỉnh thành miền Trung bao gồm Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình,
Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Đà Nằng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú
n, Khánh Hịa, Ninh Thuận, Bình Thuận. Một số con sơng chính của miền Trung
bao gồm: Sơng Mã (Thanh Hóa) bắt nguồn từ Điện Biên, chảy qua Sơn La, Hủa
Phăn (Lào) rồi về địa phận Thanh Hóa, cùng với phụ luu là sông Chu, sông Bưởi,
sông Cầu Chày tạo thành hệ thống sông Mã. Sông Cả (Nghệ An) hay cịn gọi sơng
Lam bắt nguồn từ Nậm cắn (Lào), dài 513 km, chảy qua Nghệ An theo hướng Tây
Bắc - Đông Nam, đổ ra biển Đông tại cửa Hội. Sông La là hợp lưu của sông Ngàn
Phố và sông Ngàn Sâu, đồng thời là phụ lưu của sông Lam. Sông Gianh, sơng Kiến
Giang - Nhật Lệ (Quảng Bình)', sồng Ben Hải, Thạch Hãn, O Lâu (Quảng Trị)', sông
Hương, sông cầu Hai (Thừa Thiên - Huế)', sông Thu Bồn, sông Vu Gia (Quảng
Nam)', sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sồng Vệ, sông Trà Câu (Quảng Ngãi)', sông
Lại Giang, sông Kôn - Hà Thanh (Bình Định)', sơng Đà Rằng (sơng Ba), sơng Bàn

Thạch, sồng Kỳ Lộ, sông cầu (Phủ Yên)', sông Cái, (Khảnh Hịa)', sồng Cái hay cịn
gọi sơng Dinh (Ninh Thuận)', sơng Lịng Sơng, sơng Lũy (Bình Thuận)...
Các sơng của miền Trung thường ngấn và dốc, lũ lên nhanh và xuống nhanh; đặc

biệt thường xuyên xảy ra lũ quét từ Hà Tĩnh đến Phú Yên. Cuối năm 1999 đã xảy
trận lũ quét lịch sử; từ Quảng Trị đến Bình Định đã chìm trong biến nước; nghiêm
trọng nhất là Thừa Thiên - Huế và Quảng Nam; với thiệt hại nặng nề 595 người
chết, 41.846 ngôi nhà và 570 ngôi trường bị sụp đố và cuốn trôi.

Đê sông của các tỉnh miền Trung nằm ở các dải đồng bằng hẹp ven biển, đất nền
và vật liệu đất đắp pha cát, thường phải dùng các biện pháp chống thấm cho thân và
nền đê.
11


1.2.3. Lũ lụt và hệ thống đê điều Nam Bộ

Các tỉnh thành Nam Bộ được kể từ Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai, Bình Phước
trở vào đến mũi Cà Mau. Hai hệ thống sông lớn nhất Nam Bộ là hệ thống sông
Đồng Nai và hệ thống sông Cửu Long. Hệ thống Sông Đồng Nai gồm các sông:
Đồng Nai, Vàm cỏ, Sài Gịn... hợp thành. Hệ thống sơng Cửu Long bao gồm sông
Tiền và sông Hậu chia thành 6 nhánh phụ đổ ra biển Đông qua 9 cửa biển lần lượt từ
Bắc xuống Nam: cửa Tiểu, cửa Đại, cửa Ba Lai, cửa Hàm Luông, cửa cổ Chiên, cửa
Cung Hầu, cửa Định An, cửa Bassac và cửa Trần Đe. Hai hệ thống sông Cửu Long
và sông Đồng Nai được nối với nhau bằng kênh Chợ Gạo. Sông Tiền và sông Hậu
được nối với nhau bằng hệ thống sông tự nhiên và kênh đào như: kênh Tân Châu,
kênh Châu Đốc, sông Vàm Nao, kênh Lấp Vò - Sa Đéc, kênh Chợ Lách, sơng Măng
Thít và rạch Trà Ơn.
Đồng bằng sồng Cửu Long chịu tác động của dịng chảy lũ từ thượng nguồn
sơng Mê Kông đổ về (đã được điều tiết bởi Biển Hồ ở Campuchỉa) và chịu ảnh

hưởng trực tiếp của thủy triều ngoài biến truyền vào theo chế độ bán nhật triều.
Mùa lũ thường kéo dài từ cuối tháng 6 cho đến cuối tháng 12. Lũ lên chậm, nhưng
kéo dài trong suốt khoảng thời gian từ 4 đến 5 tháng, làm ngập hầu hết Đồng bằng
sơng Cửu Long.

Hình 1-2. Một đoạn bờ bao ở Đông băng sông Cửu Long đang ngăn nước lũ

Đê bao ở đồng bằng sông Cửu Long là để ngàn cách vùng nhiễm mặn với vùng
nước ngọt; Bờ bao là con đê được đắp tạm thời để làm lúa Hè thu rồi cho nước chảy
tràn đón cá, đón phù sa bón ruộng, sau đó lại làm vụ lúa Đồng xn.
Đen nay đồng bằng sơng Cửu Long đã hình thành hệ thống đê và bờ bao với tống
chiều dài khoảng 17.000 km; trong đó có trên 600 km đê biến, hơn 7.000 km đê bao
chống lũ tháng 8 để bảo vệ lúa Hè thu và hơn 200 km đê bao giữ nước chống cháy
cho các vườn quốc gia, rừng tràm.

12


1.3. KHÁI NIỆM VỀ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ ĐIỀU
1.3.1. Khái niệm về bờ sông và yêu cầu đắp đê

Sông thường bắt nguồn và kéo dài từ vùng núi (thượng nguồn) nơi có thể khồng
cần đắp đê, qua vùng trung du có thế cần đắp đê từng đoạn, xuống đến vùng đồng
bằng hạ du thường phải đắp đê ngàn nước lũ. Theo mức độ ảnh hưởng của biển lấn
sâu vào đất liền, sông được chia thành 2 vùng: Vùng không chịu ảnh hưởng của thủy
triều, vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều và nước biến dâng do bão. Ở nước ta, thủy
triều và nước biển dâng do bão truyền sâu vào nội địa từ 30 km đến 50 km. Trong
vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều và nước biến dâng do bão, cần phân biệt khái
niệm vùng cửa sông (estuary zone) và cửa sông trực diện với biến (estuary hoặc
river mouth).

Đoạn cửa sông giáp biến, chịu tác động trực tiếp của biến, vì thế cần phải tính tốn
sóng và nước dâng theo điều kiện từ biển truyền vào
thể hiện trên hình 1-3).

Hình 1-3. Sơ đơ phân chia các vùng trong một con sông

Thực tế, đường ranh giới phân chia vùng sồng không chịu với vùng sồng chịu ảnh
hưởng của thủy triều và nước biến dâng do bão dao động trong một phạm vi nhất định.

Ở vùng núi, mặt cắt ngang sồng thường có dạng chữ V, hai bên bờ là vách cao
nên không cần đắp đê.

Ở vùng trung du mặt cắt ngang sơng có dạng chữ Ư, hai bên bờ sơng có nhiều
đồi, có thể cần phải đắp đê ở những đoạn bờ thấp giữa các quả đồi.
Ớ vùng đồng bằng lịng sơng thường rộng hơn so với vùng trung du. Có những
đoạn sơng có bãi bồi ở bên bờ, thậm chí có bãi nổi ở giữa sơng, mức độ đối xứng

13


của mặt cắt phụ thuộc vào mức độ cong của tùng đoạn sông. Hai bên bờ sông ở
vùng đồng bằng có cao độ địa hình thấp hơn mực nước lũ dẫn đến cần phải đắp đê
ngăn lũ. Đê sông ở vùng đồng bằng thường đắp trên nền có nhiều lớp địa chất phức
tạp (vỉ dụ nền là đất yếu là bùn sét hữu cơ xen kẹp, hoặc nền cát có tính thấm nước
mạnh, tầng phủ là đất ả sét mỏng ...). Chiều cao của đê vùng đồng bằng thường từ 6
đến 8 m, có nơi đến 11 m.

Ờ vùng cửa sơng chuyển tiếp ra biển, bề rộng lịng sồng thường rất lớn, đê và
cơng trình bảo vệ bờ phải chịu tác động của thủy triều, nước dâng do bão, sóng lớn
và xâm nhập mặn.

a) Mặt cắt ngang sông miền núi

b) Mặt cắt ngang sơng đồng bằng

Hình 1-4. Mặt cat đặc trưng của sông miên núi, trung du và sông vùng đồng băng
1- Mực nước mùa lũ; 2- Mực nước trung bình; 3- Mực nước kiệt; 4- Bãi cuội sỏi; 5- Đê sơng.

Đê là cơng trình nhân tạo và là một bộ phận rất quan trọng của bờ sông.
1.3.2. Khái niệm về đê điều

"Đê điều" là một hệ thống cơng trình, bao gồm: đê, kè bảo vệ bờ sông, cống qua
đê và cơng trình phụ trợ.

Đê sơng là một loại cơng trình thủy lợi, được xây dựng dọc hai bên bờ sơng để
ngăn nước lũ, điều chỉnh dịng chảy trong sơng giới hạn trong tuyến đê.

Các loại kè được xây dựng nhằm mục đích trực tiếp bảo vệ mái dốc bờ sơng, bảo
vệ các đoạn đê xung yếu hoặc lái dịng chảy ra xa bờ (mở hàn)...
Các cơng trình qua đê, hoặc xuyên đê như: cống lộ thiên, cống ngầm qua đê để
tiêu úng hoặc lấy nước, đường ống để cấp nước; cửa khẩu qua đê để phục vụ giao
thông; các cơng trình phụ trợ khác để phục vụ việc quản lý, bảo vệ đê điều... cần
phải đảm bảo an toàn cho đê.
1.3.3. Mục tiêu và giải pháp bảo vệ bờ sơng

Mục tiêu bảo vệ bờ sơng là giữ cho dịng chảy và thế sơng on định, phịng tránh
những tác động có hại của dịng chảy (như dịng chủ lưu hủc vào bờ, gây ra xói lở
bờ, xói lở đáy sơng, sạt lở bãi sơng), phịng chống vỡ đê, lũ lụt; bảo vệ dân cư, cơ sở
hạ tầng và sản xuất ở vùng dọc theo hai bên bờ sông.
14

Đe đạt được mục tiêu nêu trên, có thể cần thiết phải xây dựng các cơng trình bảo
vệ sơng sau đây: Đê cùng các cơng trình phụ trợ để ngăn nước lũ và giới hạn phạm
vi lịng sơng về mùa lũ. Kè để bảo vệ mái dốc vách bờ sông hoặc gia cố mái đê. Mỏ
hàn để điều chỉnh dòng chủ lưu trong sơng, chống xói lở, củng cố và giữ cho vách
bờ sông ổn định...
Theo chiều đứng, phạm vi bảo vệ chủ yếu cho bờ sông kể từ đáy sông (chân của
vách bờ sông bên dưới mực nước kiệt thấp nhất) lên đến đỉnh đê. Theo chiều ngang,
phạm vi bảo vệ chủ yếu cho bờ sồng không những phải tương ứng với chiều đứng
mà còn phải kế cả hành lang dọc theo chân đê theo quy định của Luật đê điều.

Để chỉnh trị dịng chảy trong sơng theo mục đích phục vụ giao thồng thủy và
phát triến đơ thị, trong một số trường hợp còn cần thiết bảo vệ cả các bãi ở hai bên
bờ sông, các bãi nổi ở giữa sông, hoặc bảo vệ cả đáy sông để giữ cho luồng chảy
và thế sông ổn định bằng các biện pháp như trải thảm (bằng bè cây hoặc ống cát),
thậm chí cịn cần “ni” đáy sơng bằng việc đổ cát xuống theo chu kỳ để bù lại sự
hạ thấp đáy sơng do bị xói (giữ ổn định đáy sơng khơng bị xói q sâu làm tụt thấp
mực nước sơng).
1.3.4. Phạm vi bảo vệ an toàn đê điều

Theo Luật đê điều số 79/2006/QH11 do Quốc Hội Việt Nam ban hành năm 2006
[1] phạm vi bảo vệ an toàn đê điều qui định như sau:

a) Đê sồng, đê cửa sồng cấp đặc biệt, cap I, cap II và cap III: đối với các khu dân
cư và đô thị: hành lang bảo vệ từ chân đê hiện tại trở ra 5 mét cả phía sơng và phía
đồng. Đối với các vùng khác: hành lang bảo vệ từ chân đê hiện tại trở ra 20 mét về
phía sồng, 25 mét về phía đồng;
b) Đê biển với mọi cấp: đối với các khu dân cư, đô thị và khu du lịch: hành lang
bảo vệ từ chân đê hiện tại trở ra 5 mét cả phía biển và phía đồng. Đối với các vùng

khác: hành lang bảo vệ từ chân đê hiện tại trở ra 200 mét về phía biển, 15 mét về
phía đồng;

c) Đê sông, đê cửa sông cap IV, cap V và các tuyến đê khác: hành lang bảo vệ do
ủy ban nhân dân cấp tỉnh quy định theo nguyên tắc đảm bảo an tồn đê và khơng
ảnh hưởng đến thốt lũ;
d) Kè bảo vệ đê: hành lang bảo vệ giới hạn từ phần xây đúc cuối cùng trở ra mỗi
phía 50 mét;

đ) Cống qua đê: hành lang bảo vệ giới hạn từ phần xây đúc cuối cùng trở ra mỗi
phía 50 mét.
15


1.4. ĐIỀU KIỆN XÂY DỤNG VÀ LÀM VIỆC CỦA ĐÊ ĐIỀU

Đê và các cơng trình bảo vệ bờ nằm ở ven sơng, nơi có mực nước và độ ấm đất
thay đổi, địa chất nền đất yếu, chịu tác động của dịng thấm qua bản thân cơng trình,
có thể chịu áp lực đẩy ngược của dịng thấm có áp trong nền cát, trong q trình lịch
sử ngăn lũ nền đê có thể đã bị biến dạng thấm mạch đùn, mạch sủi. Đê và cơng trình
bảo về bờ sơng đã được xây dựng, củng cố qua các thời kỳ lịch sử, chịu nhiều tác
động của tự nhiên. Nhiều yếu tố tác động mang tính chất ngẫu nhiên, có tính bất định,
rất khó khăn để xác định được một cách tường minh. Không những thế, đê điều còn
phải chịu cả những tác động xâm hại do chính con người gây ra như đào ao, đào giếng
sát chân đê, xây nhà, chất vật liệu thuộc hành lang an tồn hai bên chân đê...
1.4.1. Hình thái của sơng và địa hình ven đê

Khoảng cách (m)

--------- 1976

- - . -1991

---------- 1994

---------- 1997

Hình 1-6. Diên biến đáy sông từ năm 1976 đến 1997 tại đoạn sông Hồng, Hà Nội

Hình thái của một đoạn sơng được thể hiện qua sự vận động, thay đổi địa hình
trên mặt bằng và theo chiều đứng về địa hình đáy sơng và dòng chảy theo thời gian
(trên mặt cắt dọc và mặt cắt ngang). Ví dụ diễn biến đáy sơng Hồng theo thời gian
thể hiện trên mặt cắt ngang ở hình 1-5 và trên mặt cắt dọc ở hình 1-6.

16


Các tuyến đê thường bám theo ven sông và song song với trục sồng. Theo qui
luật chung, địa hình hai bên ven đê là địa hình kiểu bãi bồi. Lúc đầu, cao độ bên
trong bên ngoài ngang nhau, mỗi khi có lũ cao, các bãi ngồi đê được phủ thêm lớp
phù sa mới làm bề mặt các bãi ngoài được nâng cao hơn phía trong đồng. Nhìn tống
thể, địa hình có xu thế thấp dần từ thượng nguồn về phía biển với bề mặt nghiêng từ
Tây Bắc xuống Đông Nam. Địa hình nội đồng ven đê ít thay đổi, nhưng do tác động
của con người như lấy đất làm gạch, đào ao vượt thổ... mà tạo ra nhiều ao, hồ, thùng
đấu. Địa hình bên ngồi đê phía sơng thay đổi theo thời gian, tuỳ thuộc vào chế độ
dòng chảy và mức độ bồi đắp. Đặc trưng nổi bật của địa hình hai bên ven sơng là
kiểu địa hình tích tụ. Do đặc điểm của sự hình thành các bãi bồi, sự diễn biến dòng
chảy, sự lựa chọn tuyến đê mà có nhiều nơi chân đê giáp với vách bờ sồng, như Gia
Thượng (Gia Lâm, Hà Nội), Hồng Vân {Thường Tín, Hà Nộỉ...).
1.4.2. Điều kiện địa chất dưới nền đê

Các tuyến đê có chiều dài lớn, nằm trên nền có cấu trúc địa chất phức tạp khác
nhau. Tuy vậy, do qui luật thành tạo trầm tích lịng sơng và bờ sơng vùng Bắc bộ và
Nam bộ; từ mặt nền xuống dưới sâu, có thế khái quát các kiếu mặt cắt ngang địa
chất đién hình cùa nền đê sơng [44] như sau:
1.4.2.1. Tầng đất nền so 1 - Tầng phủ đất dính

Tang phủ đất dính là đất nền trên cùng đờ thân đê, hệ số thấm trong khoảng
1.10 ■5 cm/s đến 1. 10 ■6 cm/s. Lớp đất này có thể bao gồm vài ba phân lớp có đặc
trưng cơ lý và tính thấm khơng chênh lệch nhau q nhiều. Chiều dày lóp đất này
thường từ 3 m đến 6 m, cá biệt chiều dày tầng đất này chỉ từ 1 m đến 1,5 m, như đê
Bùng (Thanh Trì, Hà Nội). Đây là tầng đất nền phố biến ở tất cả các tuyến đê sơng ở
nước ta. Neu tầng phú đất dính bị thủng do đào ao hoặc đào đất làm gạch, thì tạo ra
cửa vào miền thấm gần chân đê hơn và tác động của dòng thấm trong nền cát dễ gây
ra bục đất, mạch sủi, mạch đùn sau chân đê phía đồng.

Lóp cát hạt thỏ vả sỏi cuội

Hình 1-7. Sơ đồ địa chât nền đê và vai trò quan trọng của tầng phủ đất dính

17


1.4.2.2. Tầng đất nền số 2 có phân lớp khác nhau tùy từng đoạn đê cụ thể

Sự khác nhau giữa các kiểu địa chất nền đê chính là ở tầng đất số 2 bên dưới tầng
phủ. Thơng thường có ba kiếu địa chất tầng đất số 2 như sau:
+ Tâng đât nên sô 2 là đât ả sét hoặc đât sét:

Tầng đất dính số 2 có thể bao gồm một số phân lóp có đặc trưng cơ lý và tính

thấm khồng chênh lệch nhau quá lớn. Nhìn chung, trong trường hợp này ít xảy ra hư
hỏng, sự cố vì chất lượng nền đê khá tốt.
+ Tầng đât nền sô 2 là đât bùn sét và bùn sét hữu cơ xen kẹp cát đen mịn:

Bùn sét và bùn sét hữu cơ được thành tạo ở những vùng trũng, các cửa sông, đáy
hồ, đầm lầy hoặc ở lịng sơng cổ. Bùn sét hữu cơ tồn tại dưới dạng thấu kính, có độ
dày từ 5 đến 10 m, nằm sâu cách mặt đất từ 3 m đến 5 m. Trạng thái chảy, cường độ
chịu tải thấp từ 0,4 đến 0,6 kG/cm2, thậm chí có trạng thái chảy lỏng cường độ chịu
tải nhỏ hơn 0,4 kG/cm2.
Địa chất nền bùn sét hữu cơ bắt gặp ở Nhất Trai - Lai Nguyễn, Km 13 đến Km 16
đê Kim Xá sồng Phó Đáy, tuyến đê Hữu sơng Trà Lý, hoặc K7+700 đê phía tả sồng
Hồng... Đây là loại tầng đất rất yếu về khả năng chịu tải.
Tầng đất bùn sét và bùn sét hữu cơ xen kẹp cát cũng rất phổ biến ở nền bờ sông
thuộc đồng bằng sơng Cửu Long.

Hình 1-8. Hình trụ các lóp đất ở bờ sông Tân Chầu - Hồng Ngự, An Giang

Đê đặt trên nền có tầng bùn sét và bùn sét hữu cơ khồng những dễ xảy ra hiện
tượng mạch đùn, sự cố nứt đê, lún, trượt mái vòng cung khi đê ngăn lũ, mà cịn có
thế xảy ra nứt đê, thậm chí trượt mái vịng cung. Trong mùa khơ khi mực nước
ngầm hạ thấp, áp lực nước lỗ rỗng giảm xuống, làm cho ứng suất hiệu quả tăng lên,
đất bùn bị lún, nứt vì cố kết thấm (xem mục 2.6.3).
18


+ Tầng đất nền số 2 là cảt thông nước với sông:

Tầng đất nền số 2 là cát thông nước với sơng, thơng thường bao gồm hai phân lóp:
- Phân lớp số 2a là lớp cát pha lẫn hạt bụi thường nằm bên dưới tầng phủ đất dính
(đỉnh lớp ở độ sâu dưới mặt đất thường từ 3 m đến 8 m), với diện tích phân bơ hẹp,

khơng liên tục, hơi dốc nghiêng về phía đồng, bề dày trung bình từ 2 m đến 3 m.
Lóp cát pha lẫn hạt bụi có thế bao gồm một số phân lóp, xen kẹp với cát pha là cát
hạt mịn, hạt bụi và hạt sét. Lóp đất này có đặc điếm dỗ bị hố lỏng khi chịu tác động
của dịng thấm.
MNS

Hình 1-9. Sơ đồ mỏ tả khả năng sự cố trượt mải đê trên nền đất yếu

- Phân lớp số 2b (bên dưới lớp cát pha lẫn hạt bụi) là cát, ở phía trên đỉnh lóp là
cát hạt nhỏ, theo chiều sâu xuống, cát thơ dần, dưới đáy tầng có thể bắt gặp cuội sỏi.
Tầng cát phân bố ở hầu hết các nền đê với bề dày khá lớn. Có nơi cát chỉ bị phủ bởi
tầng phủ đất dính một lóp sét pha dày khoảng 2 m, như nền đê phía Tả sơng Hồng: Tân
Cương-Phú Đa (Phủ Thọ), Chu Phan, Vạn Yên, Mê Linh, Mai Động, Đức Họp (Hưng
Yên). Có nơi cát phân bố ở đáy đầm hồ và bị phủ bởi bùn hữu cơ như hồ Phương Độ,
đầm Bổng Điền (Thái Bình), hồ An Bình, Nam Thanh (Hảỉ Dương). Phần lớn các
trường họp cát phân bố từ sâu trên 4 m; Chiều dày tầng cát từ 10 m đến 20 m, có nơi
đến 60 m, phía trên nóc của tầng là cát hạt mịn, xuống sâu hơn là cát hạt thô, sâu nữa là
cát lẫn nhiều sạn sỏi và sỏi cuội. Hầu hết các kết quả khảo sát địa chất nền đê đều đánh
giá tầng cát thông với sông bị xốp.
Hệ số thấm của tầng cát thường trong phạm vi từ 10 '3 cm/s đến 10 ‘2 cm/s.

Hình 1-10. Mặt cắt dọc địa chất đê Tả Hồng, Hà Nội từ K63 đến K67

19


Hình 1-11. Mặt cắt ngang địa chất đê Tả Hồng, Hà Nội tại K7+900

có nên cát thơng với sơng

Hình 1-12. Mặt căt ngang địa chât đê Tả Hông, Hà Nội tại K47+720

có nên đâtyêu là bùn sét hữu cơ
Sét, sét pha màu xám, nâu xám, vàng, trạng thái
dẻo mềm thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc
Sét, sét pha bãi sông nguồn gốc bồi tích
tuổi Holocen thuộc tầng hệ Thái Bình.

S3

Cát hạt nhỏ đến vừa, đôi chỗ lẫn sạn màu xám ghi,
trạng thái chặt vừa, thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc.

Sét, sét pha hệ tầng Thái Bình.

Cát hạt trung, hạt thơ, đơi chỗ lẫn sạn sỏi nhỏ
(kích thước 2-7 mm) xám ghi, trạng thái chặt vừa,
thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc.

Sét pha màu xám nâu, đôi chỗ lẫn hữu cơ chưa
phân hủy hết trạng thái dẻo mềm,
dẻo chảy thuộc hệ tầng Hải Hưng.

Cuội sỏi đa màu lẫn cát hạt thô, trạng thái chặt
đến rất chặt, màu xám ghi, hệ tầng Hà Nội.

Sét màu xám nâu, xám xanh trạng thái dẻo mềm
dẻo chảy thuộc hệ tầng Hải Hưng.

Cuội sỏi đa màu lẫn cát hạt thô, trạng thái chặt

đến rất chặt, màu xám ghi, hệ tầng Lệ Chi.

Bùn sét màu xám nâu, trạng thái dẻo mềm, dẻo
chảy, đôi chỗ lẫn hữu cơ thuộc hệ tầng Hải Hưng

Đá gốc có tuổi Neogen

Sét pha lẫn hữu cơ màu xám, nâu xám vàng trạng
thái dẻo mềm thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc

Hình 1-13. Ký hiệu các lớp địa chât trong các hình 1-9, 1-10 và 1-11

(Nguồn: Tạp chỉ Các khoa học về Trái đất, 11-2011)
20


Hệ số thấm của thân đê, tầng phủ và tầng cát của một số đoạn đê có tầng cát
thơng với sồng được nêu trong bảng sau:
Bảng 1-1. Hệ số thấm của một số đoạn đê có tầng cát thơng với sông [36]

Hệ số thấm K (cm/s)

TT

Tên đoạn đê

Thân đê

Tầng phủ

Tầng cát

1

Phương Độ, Phúc Thọ, Hà Nội

1,84. 10’5

1,84. 105

3,0+9,1.10 3

2

Sen Chiểu, Phúc Thọ, Hà Nội

3,0. 10’6

1,0. 105

2,0. 10’3

3

Thanh Chiểu, Phúc Thọ, Hà Nội

3,0. 10 -6

1,0. I(j'

3,0. 10’3

3

Mai Động, Kim Thi, Hưng Yên

1,42. 10’6

1,42. 10^

4,1. 10’3

4

Nhật Tân, Hà Nội

1,0. 10'5

1,0. 10'4

1,0. 10’3

5

K13 -K14, Ba Vì, Hà Nội

5,2. 10’6

3,4. 10'4

8,4. 10'3

6

KI 83 - KI 85, Trực Ninh, Nam Định

6,5. 10'5

9,2. 10 5

8,7.10'3

Đối với đê sơng vùng đồng bằng Bắc Bộ, nhìn chung, hệ số thấm trung bình của
thân đê trong phạm vi từ 1,0. 10 ■6 cm/s đến 1,0. 10 ■5 cm/s, của các phân lóp thuộc
tầng phủ từ 1,0. 10 ■6 cm/s đến 5,0. 10 4 cm/s. Hệ số thấm trung bình của tầng cát từ
1,0. 10 3 cm/s đến 1,0. 10 2 cm/s, lớn hơn hệ số thấm tầng phủ và thân đê từ 100 đến
1000 lần.
ỉ.4.2.3. Tầng đất số 3 - Tầng đất sét chặt, màu loang lổ

Tầng đất sét chặt màu loang lổ có bề dày khá lớn, phân bố ở hầu hết trung tâm
đồng bằng Bắc bộ, thường gặp ở độ sâu từ 10 m đến 30 m, chiều dày tăng dần ra
phía biển. Thành phần chủ yếu của tầng này là hạt sét với hàm lượng hạt sét từ 32 %
đến 75 %. Trạng thái đất dẻo mềm đến dẻo chặt, gần như không thấm nước.
1.4.3. Mực nước sông và các tác động do thay đổi mực nước sông, mực nước ngầm

1.4.3.1. Mực nước sông và mực nước ngầm mùa cạn

Cao độ mực nước các sông thường dao động khá lớn trong một năm tùy đặc điểm
của từng đoạn của con sông cụ thể. Đối với các đoạn sơng miền núi biên độ dao
động mực nước có thê đến 20 m, thậm chí đến trên 25 m. Biên độ dao động từ mực

nước min đến mực nước max của sông Hồng tại Hà Nội hàng năm thường diễn biến
từ 7 đến 10 m, có thế đến gần 12 m, cụ thế một số năm như sau:
- Năm 1971, năm sồng Hồng có lũ lịch sử: Hmax = 13,97 m (ngày 22 thảng 8);
Hmin = 2,19 m (ngày 28 thảng 3), chênh lệch 11,78 m.

21


- Năm 1974, năm nước lũ trung bình: Hmax = 9,71 m (ngày 8/8); Hmin = 2,18 m
(ngày 20/4), chênh lệch 7,53 m.
- Năm 1963, năm nước nhỏ: Hmax= 9,43 m (ngày 5/8); Hmin = 1,74 m (ngày 20/4),
chênh lệch 7,69 m.

Hình 1-14. Mực nước sơng Hơng cỉ năm 2009 tại chân câu Long Biên, Hà Nội

về mùa khồ mực nước sông hạ thấp. Những năm gần đây, mực nước các sông về
mùa khô hạ thấp rất nhiều, mà nguyên nhân chính là do tác động có tính quy luật,
đáy sơng của lịng dẫn hạ lưu bị xói và hạ thấp sau khi các hồ chứa lớn ở thượng lưu
như Hịa Bình, Tun Quang, Sơn La, Lai Châu đi vào vận hành... Mặt khác, mực
nước sơng hạ thấp cịn do nạn khai thác cát trái phép làm hạ thấp đáy sông và cũng
không loại trừ ảnh hưởng của biến đối khí hậu làm cho lưu lượng mùa kiệt trong các
sồng có chiều hướng giảm xuống.
Bảng 1-2. Mực nước thấp nhất trên sông Hồng tại Hà Nội giai đoạn 2001-2013

Năm

2001 2002

2003

Ngày

20/2

17/2

25/11

6/4

8/3

20/2

23/2

12/2

8/11

11/2

Mực
nước

2,38

2,57

2,34

1,86

1,58

1,36

1,12

0,8

0,76

0,48 0.67 0.51

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2011 2012 2013

1/2

16/2

về mùa khồ mực nước sồng thấp, nước không ngập bãi bồi, thân đê khơng có
mực nước ngầm, độ ẩm của đất trong thân đê có thể cũng bị giảm theo thời gian các
tháng của mùa khồ hanh.

Do mực nước sông mùa khơ thấp, nước thấm từ đồng ra sơng, có thể gây ra xói
ngầm ở vùng dịng thấm thốt ra trên mái dốc vách bờ sơng. Ví dụ: Vào tháng 3 năm
1994 khi kiếm tra đoạn kè Xâm Thị gia cố mái vách bờ sơng (Hồng Vân, Thường
Tín, Hà Nội) mới thi công xong đã phát hiện thấy cát dưới nền và cả cát của lớp đệm
22

dưới đáy lớp đá lát bị dòng thấm chảy từ phía đồng xói ngầm đùn ra ở nhiều điểm
trên bề mặt kè.

Hình 1-15. Sơ đồ thắm từ đồng ra sơng về mùa kiệt và khả năng trượt mải đê

I.4.3.2. Mực nước sông mùa lũ và tác động của lũ đến đê điều

a) Mực nước sông mùa lũ

Mùa lũ trên các sơng từ Bắc Bộ đến Nam Trung Bộ có xu hướng xuất hiện muộn
dần từ Bắc vào Nam. Ở Bắc Bộ lũ diễn ra từ tháng 6 đến tháng 10; Ở Bắc Trung Bộ
(từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh) lũ diễn ra từ tháng 7 đến tháng 11; Ớ Trung và Nam
Trung Bộ (từ Quảng Bình đến Ninh Thuận) lũ diễn ra từ tháng 9 đến tháng 12. Ở
Bình Thuận, Nam Bộ và Tây Nguyên lũ diễn ra từ tháng 6 đến tháng 11.

Lũ tiểu mãn là loại lũ do mưa rào vào tiết tiểu mãn (cuối thảng 5) hàng năm gây
ra. Lũ tiểu mãn thường không lớn, nhưng rất quan trọng đối với việc phải thi cơng
hồn thành các cơng trình bảo vệ bờ sơng đế đưa vào chống lũ. Cá biệt, có năm lũ
tiểu mãn khá lớn, gây ra những thiệt hại đáng kể như trận lũ 5/1986 ở Trung Bộ.
Lũ chính vụ là lũ xuất hiện vào giữa mùa lũ, thường là lũ lớn nhất trong nãm nên
dễ gây ngập lụt, làm thiệt hại đáng kế về người và của cải. Trên các sơng Bắc Bộ, lũ
chính vụ thường vào các tháng 7, 8; các sồng Trung Bộ, thường vào tháng 10, 11;
các sông Nam Bộ, Tây Nguyên, thường vào tháng 9, 10.
Lũ cuối vụ xảy ra vào cuối mùa lũ, thường khơng lớn. Cá biệt, có nơi lũ cuối vụ
lại là lũ lớn nhất trong năm. Lũ trên các sơng Bắc Bộ và Nam Bộ có thể xuất
hiện muộn vào tháng 11; ở Trung Bộ và Tây Nguyên xuất hiện vào tháng 12 hoặc
tháng 1 năm sau.
Lũ quét là một loại lũ lớn, xảy ra bất ngờ trên các sồng suối miền núi, duy trì

trong một thời gian ngắn (lên nhanh và xuống nhanh), dòng lũ chảy xiết cuốn theo
nhiều bùn cát và có sức tàn phá lớn.
Căn cứ vào độ lớn đỉnh lũ trung bình nhiều năm, có thế chia ra các cấp lũ như sau:

- Lũ nhỏ là lũ có mực nước đỉnh lũ thấp hơn đỉnh lũ trung bình nhiều năm;
- Lũ vừa là lũ có mực nước đỉnh lũ đạt mức đỉnh lũ trung bình nhiều năm;
- Lũ lớn là lũ có mực nước đỉnh lũ cao hơn mức đỉnh lũ trung bình nhiều năm;

23


- Lũ đậc biệt lớn là lũ có đỉnh cao hiếm thấy trong các thời kỳ quan trắc;
- Lũ lịch sử là lũ có đỉnh cao nhất trong các thời kỳ quan trắc và điều tra khảo sát.

Biên độ dao động mực nước lũ là chênh lệch mực nước giữa mực nước đỉnh với
mực nước khi lũ bắt đầu lên. Biên độ lũ trên các sơng miền núi có thế đạt 10-20 m,
cá biệt đạt trên 25 m (Lai Châu). Đối với các sồng vùng đồng bằng biên độ dao động
mực nước lũ thường từ 3-8 m.
Thân đê bắt đầu thấm nước khi mực nước lũ lên đến chân đê trở lên. Trong thực
tế, không phải năm nào đê cũng ngăn lũ. Thơng thường trung bình từ 5 đến 10 năm
đê mới ngán lũ 1 lần.
- Mực nước lũ lớn hầu hết xảy ra vào cuối tháng 7 đến cuối tháng 8.
- Từ báo động 3 (mức nước 11,50 tại Hà Nội) trở lên có nhiều nguy cơ xảy ra vỡ
đê, cá biệt mức nước lũ còn dưới cả mức nước báo động 2 (mức nước 10,50 tại Hà
Nội) cũng đã xảy ra vỡ đê.
- Mực nước lũ trong sông càng cao, thời gian duy trì lũ càng kéo dài thì càng bất
lợi và nguy hiểm đến an tồn ổn định đê điều. Thực tiễn vỡ đê và kết quả nghiên cứu
đã chứng minh: mực nước lũ trong sông mới ở mức báo động 2 đến mức báo động
3, nhưng do thời gian đê bị ngâm lũ kéo dài, dòng thấm và biến dạng thấm qua thân
và nền đê ngày càng phát triến có thế dẫn đến vỡ đê. Vì vậy, ngay cả khi đã có các

hồ lớn Hịa Bình, Sơn La, Thác Bà, Tuyên Quang đã cắt và giảm lũ cho hạ du,
nhưng vì thời gian xả lũ kéo dài thì nguy cơ sự cố và vỡ đê ở Đồng bằng Bắc Bộ vẫn
còn tiềm tàng [38], [39].
b) Tác động của lũ đến quá trình thấm và ồn định đê điều

- Tương tác dòng thâm qua nên cát, qua tâng phủ và qua thân đê:

Mực nước sông mùa lũ (MNL) dâng cao, dịng thấm từ phía sồng vào đồng, có sự
trao đối (tương tác) giữa dịng thấm có áp trong nền cát với dịng thấm khơng áp
trong thân đê và tầng phủ như nêu trên hình 1-16.

24


- Trượt mảỉ đê phía đơng, xói ngâm chân đê hạ lưu khỉ lũ dâng cao:

Đường bão hòa trong thân đê dâng cao và lộ ra trên mái phía đồng. Đoạn AB
(hình 1-17) là đoạn nước thấm rỉ ra trên mái đê phía đồng. Gradien của dịng thấm ở
cửa ra AB thường khá lớn có thể gây nên xói ngầm.

- Trượt mải đê phía sơng khỉ lũ rủt nhanh:
Trường hợp mực nước lũ trong sơng rút xuống nhanh, dịng thấm chảy từ trong
thân đê về phía sơng có thể gây ra trượt dưới mái đê phía sơng (hình 1-18).

Hình 1-18. Sơ đồ trượt mái đê phỉa sông khi lũ rủt nhanh

- Bục đât, mạch đùn, mạch sủi:

Đối với đê trên nền có tằng cát thơng với sơng và tầng phủ mỏng, áp lực thủy động
của dịng thấm có áp trong tầng cát của nền đê có thể đục thủng tầng phủ ít thấm nước

(bục đất), gây ra mạch đùn, mạch sủi cuốn theo hỗn họp nước-bùn-cát ra ngồi.

Hình 1-19. Sơ đồ dịng thấm có ảp đục thủng tầng phủ gầy ra mạch đùn

25