1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Sạt lở bờ sông, xói, bồi lòng sông là hiện tượng tự nhiên nằm trong quy luật
vận động của dòng sông - đây là hiện tượng đã, đang và sẽ còn diễn ra. Tuy nhiên,
do sự biến đổi khí hậu toàn cầu, thời tiết diễn biến bất thường theo chiều hướng cực
đoan và các tác động của con người, sạt lở, xói bờ sông đã trở thành hiện tượng
thiên tai, đe doạ đến an toàn đê điều, đe doạ đến tính mạng tài sản nhân dân.
Sông Cả là một lưu vực lớn ở vùng Bắc Trung Bộ, có diện tích lưu vực
27.200 km2 phân bố trên lãnh thổ 2 quốc gia: Việt Nam và CHDCND Lào. Ở Việt
Nam sông Cả nằm trên địa giới hành chính của 3 tỉnh: Nghệ An, Hà Tĩnh và Thanh
Hoá. Phần lưu vực sông Cả và vùng chịu ảnh hưởng của lũ sông Cả thuộc địa phận
tỉnh Nghệ An có diện tích khoảng 15.030 km2 chiếm trên 55% diện tích toàn lưu
vực, với dân số hiện nay khoảng 2,1 triệu dân sinh sống từ đồng bằng, trung du đến
miền núi và có 8 dân tộc anh em sinh sống, trong đó 90% dân tộc Kinh.
Sông Cả là con sông quan trọng nhất cung cấp nguồn nước cho các hoạt
động kinh tế xã hội của tỉnh Nghệ An và tạo nên những vùng đất màu mỡ cho phát
triển nông nghiệp. Có thể nói đây là một tài nguyên rất quan trọng trong đời sống
xã hội và là cơ sở vật chất để phát triển kinh tế tỉnh Nghệ An nói riêng và các tỉnh
khác nằm trong lưu vực nói chung. Tuy nhiên sông Cả cũng gây không ít thiệt hại
cho nền kinh tế của tỉnh. Những trận lũ lớn xảy ra vào các năm 1978, 1988, 2002,
2007, 2010 đã gây tổn thất nặng nề cho nền kinh tế, xã hội trên lưu vực. Qua các
trận lũ gần đây cho thấy:
Mức độ ngập lụt ngày càng tăng, lũ xảy ra ngày càng lớn và rất phức tạp.
Đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, của cải của dân nhiều nên khi bị
lụt, vỡ đê thiệt hại ngày càng tăng.
Hệ thống công trình phòng chống lũ chưa đủ đảm bảo an toàn, chắc chắn khi
gặp lũ lớn, nguyên nhân chính:
2
+ Các giải pháp công trình gia cố kè bờ sông chưa có hoặc chỉ mới có một số
đoạn chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
+ Đê hiện tại phân cấp chưa rõ ràng nên đê chưa chống được lũ theo thiết kế
và thậm chí lũ chính vụ hằng năm. Các tuyến đê được hình thành qua nhiều thời kỳ
và được đắp qua nhiều giai đoạn, lại được đắp trên nền đất tự nhiên không được xử
lý nên còn nhiều ẩn hoạ trong thân đê và móng đê khi có mưa lũ kéo dài, cần phải
đánh giá để sử dụng cho an toàn. Bề mặt mái đê và bãi trước đê chưa được bảo vệ
bằng các giải pháp mang tính kiên cố, hiện tượng sạt lở bờ sông và mái phía sông
của các đoạn đê diễn ra khá phổ biến hằng năm.
+ Nhiều tuyến còn thiếu về chiều cao, chưa đủ mặt cắt an toàn chống lũ.
Nhiều điểm nguy hiểm khi đê phải chịu mức nước lũ cao.
+ Hiện nay trên địa bàn tỉnh Nghệ An chưa có công trình lớn tham gia cắt lũ
cho hạ du các lưu vực sông.
Để có cơ sở khoa học phục vụ công tác xây dựng nâng cấp đê, kè của tỉnh
Nghệ An nói chung và kè bờ tả sông Lam nói riêng, việc nghiên cứu đề xuất giải
pháp công trình hợp lý cho từng vị trí xung yếu nhằm ổn định bờ bảo đảm an toàn
lâu dài cho đê, kè bờ tả sông Lam là yêu cầu cấp thiết từ thực tế đặt ra. Trong phạm
vi luận văn này, việc nghiên cứu tập trung vào đối tượng công trình chống sạt lở bờ
sông, mái ngoài đê.
2. Mục đích của đề tài.
Nghiên cứu tổng quan các giải pháp bảo vệ bờ sông và đánh giá sự phù hợp,
ưu nhược điểm của từng giải pháp.
Nghiên cứu hiện trạng, phân tích nguyên nhân sạt lở bờ tả sông Lam, phân
tích đánh giá các giải pháp công trình phù hợp nhằm đảm bảo ổn định bờ sông và
đề xuất giải pháp công trình hợp lý cho kè bờ tả sông Lam.
3
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.
Kế thừa các nghiên cứu đã có, tổng hợp và ứng dụng, kế thừa các đánh giá
của các chuyên gia.
Phân tích hiện trường, hiện trạng, phân tích nguyên nhân dựa trên diễn biến
thực tế và phân tích các yếu tố tác động để cân nhắc trong lựa chọn giải pháp thích
hợp.
Nghiên cứu tổng quan lý thuyết và thực tiễn, ứng dụng vào phân tích và đánh
giá hiện trạng kè bờ tả sông Lam;
Ứng dụng khung phân tích Đa tiêu chí để đánh giá các giải pháp công trình
và lựa chọn giải pháp hợp lý trong công tác chống sạt lở bờ tả sông Lam.
Sử dụng mô hình toán SLOPE/W phân tích ổn định giải pháp lựa chon;
4. Kết quả dự kiến đạt được.
Đánh giá được hiện trạng, phân tích nguyên nhân các hư hỏng của hệ thống
đê, kè bờ sông tỉnh Nghệ An.
Phân tích được nguyên nhân và các yếu tố tác động đến hiện tượng sạt lở bờ
sông khu vực bờ tả sông Lam
Xây dựng bộ tiêu chí và khung đánh giá Đa tiêu chí, để đánh giá các giải
pháp công trình kè chống sạt lở bờ sông nói chung và hệ thống đê, kè bờ tả sông
Lam nói riêng.
Đề xuất các giải pháp và lựa chọn giải pháp công trình hợp lý nhằm đảm bảo
an toàn xói lở cho bờ sông, giảm nhẹ thiên tai do ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu
toàn cầu.
Kiến nghị giải pháp công trình hợp lý cho kè bờ tả sông Lam.
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ SÔNG
1.1. Tổng quan về công trình bảo vệ bờ sông
1.1.1. Một số đặc điểm chung
Là công trình nằm ở ven sông, nơi thường có địa chất nền yếu, chịu tác động
của mực nước và dòng chảy sông, thay đổi theo mùa và theo thời gian.
Công trình bảo vệ bờ sông được xây dựng, củng cố, duy tu, bảo dưỡng qua
các thời kỳ lịch sử.
Chịu nhiều yếu tố tác động của tự nhiên mang yếu tố ngẫu nhiên, bất định,
chịu các các tác động bất lợi do con người gây ra như: khai thác vàng, khai thác cát,
tác động của sóng do tàu thuyền đi lại trên sông.
1.1.2. Đê điều phòng chống lũ
Đê có nhiệm vụ ngăn nước lũ lụt vào mùa mưa, ngăn triều cường đối với các
vùng cửa sông ven biển, bảo vệ khu dân cư. Theo vành đai các tuyến bảo vệ, đê
được phân ra làm hai loại. Đê chính là tuyến đê bảo vệ vùng dân sinh kinh tế quan
trọng, loại đê này không cho phép nước tràn qua đỉnh đê. Đê bối là tuyến đê nằm
bên ngoài đê chính nhằm bảo vệ và tận dụng khai thác các bãi bồi, loại đê này cho
phép nước tràn qua đỉnh, mức độ bảo vệ thấp hơn đê chính.
1.1.3. Kè và công trình bảo vệ bờ
Kè có nhiệm vụ bảo vệ mái đê, mái dốc bờ sông, ổn định đường bờ, bảo vệ
bãi trước đê, có nhiều hình thức kè với kết cấu đa dạng, phong phú. Theo hình thức
kết cấu và vật liệu xây dựng, kè bảo vệ mái dốc có nhiều loại khác nhau. Mỗi loại
đều có ba phần chính, đó là chân kè, thân kè và đỉnh kè. Chân kè làm nhiệm vụ bảo
vệ chống xói ở chân mái dốc, thân kè bảo vệ phần mái dốc từ chân đến đỉnh kè,
đỉnh kè là phần bảo vệ đỉnh của mái dốc. Từng bộ phận phải đảm bảo điều kiện làm
việc ổn định trong quá trình chịu tác dụng của các tải trọng từ phía sông hoặc phía
đất thân đê hoặc bờ.
5
Kè bảo vệ mái dốc sử dụng các kết cấu từ đơn giản như trồng cỏ đến phức
tạp như bê tông lắp ghép tự chèn. Các hình thức thông dụng như đá đổ, đá xếp
khan, khối bê tông ghép rời, liên kết tự chèn tạo thành mảng.
1.1.4. Tình hình xây dựng đê kè ở Việt Nam
Hệ thống đê, kè ở nước là công trình đất vĩ đại, được xây dựng từ hàng ngàn
năm nay bằng sức lao động của nhân dân qua nhiều thời đại. Đê chủ yếu là đê đất,
vật liệu lấy tại chỗ và do người dân địa phương tự đắp bằng những phương pháp
thủ công. Hệ thống đê, kè biển hình thành là kết quả của quá trình đấu tranh với
thiên nhiên, mở đất của các thế hệ người Việt Nam đi trước.
Con đê đầu tiên được đắp từ thời Hai Bà Trưng, thế kỷ thứ nhất sau Công
nguyên. Đến đầu thế kỷ 11, Nhà Lý đã đắp đê bảo vệ Kinh thành Đại La (Thăng
Long- Hà Nội ngày ngay) để bảo vệ dân cư và sản xuất. Đến thế kỷ 13, thời Nhà
Trần, công cuộc đắp đê đã đạt được thành tựu lớn, đê sông Hồng đã nối dài từ Việt
Trì ra biển.
Trải qua nhiều thời kỳ, cho đến nay, hệ thống đê vẫn tồn tại và giữ vững. Hệ
thống đê vẫn là chiến lũy trên trận tuyến ngăn lũ, chống lụt bảo vệ tính mạng, tài
sản của cải của nhân dân các vùng đồng bằng. Theo thống kê năm 1986 cả nước có
5716 km đê sông và 2048 km đê biển. Hiện nay, trên cả nước có khoảng 8400 km
đê, trong đó có 6000 km đê sông và 2400 km đê biển.
1.1.5. Công tác xây dựng đê điều ở tỉnh Nghệ An qua các giai đoạn
Giai đoạn trước cách mạng tháng 8 năm 1945
Đê điều của Nghệ An đã được hình thành từ rất sớm, các công trình đê điều
được xây dựng nhiều bắt đầu từ năm 1928. Tuyến đê Tả Lam đoạn từ Nam Đàn đến
Bến Thuỷ được xây dựng từ năm 1928. Các công trình đê điều đã được xây dựng
không đồng bộ, không mang tính thống nhất, tính hệ thống mà chỉ được xây dựng
phục vụ cho việc phòng chống lụt bão cho một vùng, một địa phương. Quy mô,
kích thước của công trình đê điều ngày càng được nâng cấp theo yêu cầu của công
tác phòng chống lũ lụt, đời sống nhân dân. Chất lượng các công trình không đảm
6
bảo do việc đắp đê được tiến hành bằng thủ công. Tuyến đê được chú ý và quan
tâm đầu tư nhất là tuyến đê 42 từ Nam Đàn đến Bến Thuỷ, dưới tuyến đê này có rất
nhiều cống tiêu, khoảng từ 500m đến 2000m có một cống tiêu. Tuyến đê ngày càng
được nâng cấp, tôn cao, mở rộng và theo yêu cầu tiêu úng cho từng vùng thay đổi
nên các cống dưới đê ngày càng ít về số lượng.
Giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1954
Thiệt hại do lụt bão gây ra: Trong thời kỳ này lụt, bão đã gây ra nhiều thiệt
hại về tính mạng và tài sản trên địa bàn tỉnh Nghệ An, đã có 7 cơn bão và 13 trận lũ.
Đặc biệt là trận lũ năm 1954 đã gây nhiều thiệt hại về người, tài sản, cơ sở hạ tầng
cho nhân dân trong tỉnh. Khối lượng vỡ đê năm 1954:
- Đê 42: Nam Đàn + Hưng Nguyên: 60.766 m3
- Đê Cẩm Thái: 690 m3
- Đê Phượng Kỷ: 4.000 m3
- Đê Tràng Sơn vỡ hoàn toàn
Bảng 1.1. Thiệt hại do lũ lụt gây ra trong giai đoạn từ năm 1945 đến năm 1954
TT Danh mục Đơn vị tính
Thời kỳ từ năm 1945
đến năm 1954
1 Số cơn bão đổ bộ vào Nghệ An cơn 7
2 Số cơn lũ lớn hơn báo động I cơn 13
3 Đê chính bị vở chỗ 162
4 Số cầu cống bị trôi cái 215
5 Người bị chết người 170
6 Người bị thương người 550
7 Nhà cửa, kho tàng, trường học cái 967
8 Thuyền bè bị đắm cái 32
7
TT Danh mục Đơn vị tính
Thời kỳ từ năm 1945
đến năm 1954
9 Diện tích đất bị úng nặng ha 63.293
10 Diện tích đất bị mất trắng ha 19.668
Sự hình thành các tuyến đê và công tác đắp đê:
Từ năm 1945, các địa phương trong tỉnh đã tiến hành phục hồi, sửa chữa các
tuyến đê cũ bị hư hỏng và xây dựng nhiều tuyến đê mới: Thực hiện việc đắp đê
ngăn mặn La Vân (xã Nghi Yên huyện Nghi Lộc với khối lượng 40.000m
3
, năm
1948 đắp đê con Chạch trên đê 42 ở xã Hưng Long, Hưng Khánh huyện Hưng
Nguyên phục vụ cho công tác hộ đê; năm 1949 đã cũng cố đê Chính Môn, đắp đê
ngăn mặn Phú Lương, đắp đê ngăn mặn La Nham, đắp đê Quỳnh Tân, Quỳnh Yên,
cũng cố đê Quỳnh Phương huyện Quỳnh Lưu; 1950 làm mới một cống 2 cửa bằng
gỗ ở đê xã Tân Sơn. Năm 1951 chỉ tiêu đắp đê do dân công các huyện làm tự túc,
huyện Anh Sơn 1.100m3, huyện Yên Thành 8.700m3, huyện Diễn Châu 2.340m3,
huyện Quỳnh Lưu 2.454m3
Kết quả:
Đắp đê 42 đến hết năm 1954 là: 278.192 m3. Sau đó tiếp tục đắp các đê Cẩm
Thái, Đồng Văn, Nam Trung, Chợ Tràng, Bến Thủy, Hưng Phong. Số người đắp
8.581 người trên tuyến dài 60 km, khối lượng 554.836 m3 đất
Xây kè Nam Trung, Cẩm Thái, Chợ Vực, kết quả đá xây lát 10.102 m3.
Xây cống Văn Viên, Mỹ Dụ, Hưng Hòa, Hưng Lợi và nối cống Đồng Văn
với 386 m3 bê tông vượt mức 115% kế hoạch - Theo báo cáo của Trưởng ty Công
chánh Nghệ An đến ngày 3/10/1954 đã hoàn thành toàn bộ khối lượng trên.
Ước tính theo thống kê chưa đầy đủ khối lượng xây dựng công trình đê điều
từ năm 1945 đến 1954:
Đất: 854.037 m3
8
Đá: 10.102 m3
Bê tông: 386 m3
Việc xử lý 20 chỗ vỡ của đê 42: Trận lũ năm 1954 đã gây vỡ 20 đoạn thuộc
đê 42, các vị trí vỡ lớn là đoạn đê thuộc khu vực đền Vua Lê xã Hưng Khánh, chợ
Liễu xã Hưng Lĩnh, đoạn đê thuộc xã Hưng Xuân, xã Hưng Lam huyện Hưng
Nguyên và đoạn đê Bàu Sen huyện Nam Đàn. Để xử lý, hàn gắn các đoạn đê đã bị
vỡ thuộc đê 42, nhân dân tỉnh Nghệ An nhất là nhân dân vùng Hưng Nguyên, Nam
Đàn, Thành phố Vinh đã huy động sức người, sức của để thực hiện việc đắp đê.
Chính quyền tỉnh Nghệ An đã tranh thủ sự ủng hộ của nhà nước, sự đóng góp công
sức của Bộ đội Miền Nam tập kết ra Bắc (theo hiệp định Genever). Hậu quả do vỡ
đê 42 gây ra đã để lại hết sức nặng nề cho nhân dân trong vùng chịu ảnh hưởng trực
tiếp của trận lũ. Nước lũ đã cuốn đi tài sản, nhà cửa, cơ sở hạ tầng, nhân dân phải
chịu đói, chịu rét. Để khắc phục nhanh chóng hậu quả của trận lũ này, tỉnh Nghệ An
đã tiến hành thực hiện công tác cứu đói, trợ giúp thuốc men, lương thực, quần áo
Bộ đội tập kết từ Miền Nam ra, đã giúp đỡ nhân dân dựng lại nhà cửa, chữa bệnh,
vệ sinh môi trường để nhân dân sớm ổn định đời sống. Các vị trí vỡ đê đã được
đắp lại, có chỗ vỡ như đoạn đê thuộc khu vực đền Vua Lê xã Hưng Khánh, do
tuyến đê cũ bị vỡ, tuyến đê mới phải dịch chuyển về phía đồng và đã đè lên cổng
Tam Quan của Đền (hiện nay đang còn đó).
Giai đoạn sau hoà bình lặp lại từ năm 1955 đến năm 1965
Sau hoà bình lập lại, ở miền Bắc, đất nước ta bắt đầu thực hiện nhiệm vụ xây
dựng chủ nghĩa xã hội ở miền Bắc, là hậu phương lớn cho miền Nam. Miền Bắc
thực hiện kế hoạch 3 năm (1958 đến 1960) và kế hoạch 5 năm lần thứ nhất (1961
đến 1965), nhằm phát triển kinh tế, cải thiện đời sống nhân dân, đóng góp sức
người, sức của để giải phóng miền Nam thống nhất Tổ Quốc. Trong khi thực hiện
nhiệm vụ kế hoạch 3 năm và kế hoạch 5 năm thì công tác đê điều và phòng chống
lụt bão đã có sự quan tâm đặc biệt. Chủ trương của nhà nước là, “thuỷ lợi là biện
pháp hàng đầu trong nông nghiệp” và công tác xây dựng và bảo vệ đê điều là phải
9
ngăn lũ, chống ngập mặn được chú trọng đặc biệt.
Công tác đắp đê được tiến hành theo tiêu chuẩn:
Đê Tả Lam (đoạn từ Nam Đàn đến Rào Đừng, Nghi Lộc): Chống được mức
nước lũ năm 1954, cao trình đỉnh đê bằng mức nước lũ năm 1954 cộng thêm từ 1,1
đến 1,5m, mái đồng 2/1, mái sông 3/1.
Đê ngăn mặn: Chống được gió bão cấp 9, đỉnh đê bằng cao trình của gió bão
cấp 9, gặp triều cao trung bình tần suất 5%, mái đồng 2/1, mái sông 3/1.
Trong thời kỳ từ năm 1955 đến 1965, nhân dân Nghệ An cùng với nhân dân
các huyện có đê và lực lượng vũ trang trên địa bàn tỉnh đã đồng loạt ra quân đắp
nhiều tuyến đê sông, đê biển, đê bao, xây lát nhiều kè, cống.
Các tuyến đê được nâng cấp và làm mới: Đê 42 từ Nam Đàn đến Bến Thuỷ,
đê Hưng Phong từ đoạn Đinh Công Tráng đến kho xăng dầu, đê từ kho xăng dầu
đến Rào Đừng; đê Cẩm Thái, Đồng Văn, Nam Trung, đê Phượng Kỷ ; đê ngăn
mặn với chiều dài hơn 100km thuộc các huyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc;
đê bao nội đồng thuộc huyện Yên Thành.
Các kè và mỏ hàn được làm mới và sửa chữa: kè Cẩm Thái, Đồng Văn,
Phượng Kỷ, Nam Trung, Hưng Xuân, Chợ Vực (Hưng Xá).
Các cống được làm mới và tu sửa, nối dài: Cống Văn Viên (Hưng Khánh),
Mỹ Dụ (Hưng Châu), Hưng Lợi, Hưng Hoà, Đồng Văn
Khối lượng thực hiện trong giai đoạn từ năm 1955 đến 1965:
Đất: 6.890.651 m3
Đá: 112.351 m
3
Bê tông: 6.370 m
3
Ngày công: 10.132.000 ngày
Tiền: 35.522.000.000 đồng (theo thời giá)
Giai đoạn từ năm 1966 đến năm 1975
Trong thời kỳ chiến tranh phá hoại, nhằm đối phó với hậu quả có thể xảy ra
10
do máy bay địch ném bom vào các trọng điểm đê điều, tại các trọng điểm này đều
được đắp từ 1-2 tuyến đê dự phòng về sau như trọng điểm Hưng Xuân và một vài
trọng điểm khác. Việc xây dựng đê điều trong giai đoạn này được tiến hành chủ yếu
là củng cố, tu sửa, bảo vệ các tuyến đê, kè, cống. Lực lượng tham gia đắp đê chủ
yếu là nhân dân địa phương và bộ đội tham gia đắp đê trong thời gian chờ đợi vào
chiến trường Miền Nam diệt giặc.
Khối lượng thực hiện:
+ Đất: 3.874.025 m
3
+ Đá: 75.629 m
3
+ Bê tông: 3.425 m
3
+ Ngày công: 6.680.000 ngày
+ Tiền: 22.283.000.000 đồng (theo thời giá)
Giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1985
Đây là thời kỳ thống nhất đất nước, trên địa bàn tỉnh Nghệ An trong giai
đoạn này phải thực hiện công tác hàn gắn, phục hồi các công trình đê điều, phòng
chống lụt bão bị hư hỏng do hậu quả của chiến tranh phá hoại để lại. Trong thời
gian này cũng là thời kỳ thiên tai xảy ra nhiều nhất, lớn nhất, tổn thất cao nhất về
người và tài sản, điển hình là trận lũ năm 1978.
Trận lũ năm 1978 là trận lũ lịch sử, trận lũ này đã làm vỡ nhiều vị trí trên
tuyến đê Đô Lương, Thanh Chương, thành phố Vinh (đoạn Hưng Hoà - Nghi Thái)
và đã gây ngập úng trên diện rộng thuộc địa bàn Nghệ An. Trận lũ đã làm chết 37
người, thiệt hại về kinh tế hơn 60 tỷ đồng (theo thời giá).
Qua trận lũ lịch sử này, Bộ Thuỷ Lợi (cũ) đã đưa ra tiêu chuẩn thiết kế:
- Đê Tả Lam: cao trình mực nước thiết kế = cao trình mức nước lũ hoàn
nguyên năm 1978 trên sông Cả (tại Trạm Thuỷ văn Nam Đàn)
- Đê Hữu Lam: cao trình mực nước thiết kế = cao trình mức nước báo động
II trên sông Cả tại Trạm Thuỷ văn Nam Đàn.
11
Khối lượng thực hiện:
+ Đất: 3.215.000 m
3
+ Đá: 56.583 m
3
+ Bê tông: 2.175 m
3
+ Công: 3.682.000 ngày
+ Kinh phí: 18.450.000.000 đồng (theo thời giá)
Giai đoạn từ năm 1986 đến năm 2010
Đây là thời kỳ đổi mới của đất nước. Việc đầu tư kinh phí Trung ương, của
tỉnh cho việc xây dựng đê điều ngày càng được tăng lên hàng năm. Tỉnh Nghệ An
đã thực hiện xong dự án đường du lịch ven sông Lam (từ K58 đến K104 đê Tả
Lam) thời gian thực hiện từ năm 2005 đến 2010 và đã đầu tư nhiều dự án cho công
tác xây dựng công trình đê điều.
Các tuyến kè được làm mới và nâng cấp: Kè Phượng Kỷ, Cẩm Thái, Xuân
Hoà, Hồng Long, Hưng Xuân, Hiệu Mỹ (Hưng Lam), Hưng Lĩnh, Hưng Lam, Phú -
Khánh, Hưng Lợi, Làng Đỏ, Rào Đừng và hệ thống kè trên các tuyến đê Quỳnh
Lộc, Quỳnh Thuận, Quỳnh Long, Sơn Hải, Bãi Ngang, Trịnh Môn - An Hoà -Tả
Thái, Quỳnh Dị, huyện Quỳnh Lưu; đê Kim - Hải - Hùng, Diễn Thành, Trung -
Thịnh - Thành, Bích - Kỷ - Vạn - Ngọc, huyện Diễn Châu; kè đê La Vân (Nghi
Yên), kè Thượng Xá, kè Nghi Hải, huyện Nghi Lộc.
1.2. Đánh giá tổng quan hiện trạng sạt lở tại các khu vực bờ sông
Cùng với bão, lũ lụt, sạt lở bờ sông đang là vấn đề lớn của nhiều nước trên
thế giới. Sạt lở bờ sông là một quy luật tự nhiên nhưng gây thiệt hại nặng nề cho
các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông như gây mất đất sản xuất nông
nghiệp, hư hỏng nhà cửa, chết người, thậm chí có thể hủy hoại toàn bộ một khu dân
cư, đô thị.
Cũng như nhiều nước trên thế giới, sạt lở bờ sông cũng đang là vấn đề lớn
bức xúc hiện nay ở nước ta. Sạt lở bờ diễn ra ở hầu hết các triền sông và ở hầu hết
12
các địa phương có sông. Sạt lở bờ sông ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế và xã hội
của địa phương. Ở vùng hạ lưu hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, hệ thống sông
ngòi miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long, vì dòng sông mang nhiều bùn cát
lại chảy trên một nền bồi tích rất dễ xói bồi nên quá trình xói lở - bồi lắng diễn ra
liên tục theo thời gian và không gian. Xói lở và bồi lắng không chỉ diễn ra vào mùa
lũ mà còn vào mùa kiệt. Đặc biệt trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 20, hiện
tượng sạt lở diễn ra với chu kỳ nhanh hơn, cường độ mạnh hơn, thời gian kéo dài
hơn và có nhiều dị thường.
Quá trình xói, bồi, biến hình lòng dẫn, sạt lở bờ mái sông, bờ biển trong các
điều kiện tự nhiên và có tác động của con người vô cùng phức tạp. Việc xác định
các nguyên nhân, cơ chế, tìm các giải pháp quy hoạch, công trình nhằm phòng,
chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có ý nghĩa rất lớn đối với
sự an toàn của các khu dân cư, đô thị, đối với công tác quy hoạch, thiết kế và xây
dựng các đô thị mới. Quá trình nghiên cứu các giải pháp bảo vệ bờ sông trên Thế
giới đã được thực hiện liên tục trong hàng thập kỷ qua. Nhiều giải pháp công nghệ
bảo vệ bờ sông chống xói lở đã được đưa ra và đạt được những hiệu quả nhất định
trong việc hạn chế xói lở, bảo vệ an toàn cho dân cư và hạ tầng cơ sở ven sông. Cho
đến nay, việc nghiên cứu các giải pháp công nghệ mới, cải tiến giải pháp công nghệ
cũ nhằm nâng cao hơn nữa công tác bảo vệ bờ sông chống sạt lở vẫn đang được tiếp
tục. Sau đây là diễn biến sạt lở bờ sông ở một số con sông ở nước ta:
Hiện tượng sạt lở bờ sông Cửu long trên địa bàn tỉnh Hậu Giang
Các vụ sạt lở đe dọa đến các công trình giao thông, thủy lợi và làm hư hại
nhiều nhà cửa, hoa màu của người dân ở vùng hạ lưu sông Cửu Long. Hai địa
phương bị ảnh hưởng nghiêm trọng do sạt lở là huyện Châu Thành và Thị xã Ngã
Bảy. Ngoài ra, huyện Châu Thành A và thành phố Vị Thanh cũng đã xảy ra một vài
điểm sạt lở. Tại thị xã Ngã Bảy, một trong hai điểm nóng về sạt lở đất tình trạng
diễn ra khá phức tạp. Sạt lở không chỉ xảy ra ở các tuyến sông lớn, có lưu lượng tàu
thuyền qua lại nhiều như sông Cái Côn, Mang cá, Quản lộ, Lái Hiếu mà còn xảy ra
13
ở các tuyến kênh nội đồng; điều đó gây ra nhiều lo ngại cho người dân. Trong đó có
những đoạn sạt lở nghiêm trọng làm hư hại hoàn toàn tuyến đê với chiều dài từ
hàng chục đến hàng trăm mét.
Như đoạn sạt lở đầu tuyến kênh Út Quế, xã Tân Thành xảy ra trong những
tháng đầu năm 2013, có chiều dài trên 50m, sâu vào bờ khoảng 6 m; độ lún sâu từ 2
m đến 3 m so với mặt lộ hiện hữu. Nguyên nhân được xác định là do đoạn lộ trên
có nền đất yếu cộng với việc nạo vét lấy đất dưới lòng sông để làm tuyến đê bao
chống lũ nên đã gây ra sự cố trên. Tháng 7/2013, tại kênh Cống Đá, xã Tân Thành
xảy ra sạt lở với chiều dài khoảng 10 m.
Còn tại huyện Châu Thành, tính từ đầu năm 2013 đến tháng 8/2013 đã có sạt
lở 23 điểm với chiều dài trên 600 m, ước thiệt hại trên 700 triệu đồng. Ngoài các
tuyến kênh lớn như Mái Dầm, Ngã Sáu, Cái Côn thì các tuyến kênh nội đồng cấp 2,
cấp 3 cũng bị sạt lở nghiêm trọng. Đây là những con lộ đồng thời là đê bao khép kín
để bảo vệ lúa, hoa màu, cây ăn trái trong mùa mưa lũ.
Theo ghi nhận của các cơ quan chức năng, nguyên nhân chính của sạt lở là
do ảnh hưởng dòng chảy, gây xoáy hàm ếch. Bên cạnh đó, ở nhiều nơi, do người
dân tự ý thuê xe cuốc múc đất dưới sông, sát bờ để san lấp vườn, tôn nền nhà, đê
bao chống lũ. Mặc dù chính quyền địa phương đã nhiều lần cảnh báo nhưng bà con
vẫn chưa chấp hành nghiêm.
Hiện tượng sạt lở bờ sông Cần Thơ
Theo số liệu thống kê của ngành nông nghiệp tỉnh Cần Thơ, tính từ đầu năm
2013 đến hết tháng 7/2013, trên địa bàn tỉnh đã xảy ra 6 điểm sạt lở bờ sông lớn,
tập trung ở các nơi như quận Cái Răng, Thốt Nốt, Bình Thủy và huyện Phong Điền;
trong đó, có 2 vụ sạt lở đất nghiêm trọng, một vụ xảy ra ở xã Mỹ Khánh (huyện
Phong Điền) làm 5 căn nhà của dân chìm xuống sông và vụ sạt lở bờ kè đang xây
dựng ven sông Cần Thơ ở quận Cái Răng làm 56m kè sụp hoàn toàn xuống sông
gây thiệt hại trên 1,5 tỷ đồng. Ước tính tổng thiệt hại các vụ sạt lở đất từ đầu năm
đến nay trên địa bàn thành phố Cần Thơ là trên 2 tỷ đồng.
14
Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Cần Thơ cho biết, ngoài 25
điểm có nguy cơ sạt lở cao trên địa bàn tỉnh Cần Thơ, trong mùa mưa lũ năm nay,
bất kỳ chỗ bờ sông nào cũng có nguy cơ sạt lở đất nên giải pháp phòng chống sạt lở
đất lâu dài, bền vững hạn chế thiệt hại cho người dân là phải di dời nhà cửa, phương
tiện, vật kiến trúc ra khỏi bờ sông. Ngành Nông nghiệp cùng với chính quyền các
địa phương đang vận động bà con di dời nhà cửa, vật kiến trúc ra khỏi các điểm có
nguy cơ sạt lở cao để đến nơi an toàn.
Hiện tượng sạt lở bờ sông Hồng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ
Hiện tượng sạt lờ bờ sông Hồng trên địa bàn xã Bản Nguyên, huyện Lâm
Thao, tỉnh Phú Thọ diễn ra hết sức nghiêm trọng. San sát những ngôi nhà kiên cố
nằm cạnh dòng sông Hồng hung dữ đang sạt lở dần vào mảnh đất mà bao năm
người dân nơi đây vẫn sinh sống bình yên. Sau mỗi trận bão, nước sông đỏ ngầu
cuồn cuộn chảy khiến đất lở ngày càng mạnh. Có nhà đất đã lở đến sát công trình
phụ, hàng chục nhà khác cũng trong tình trạng tương tự. Theo người dân và chính
quyền địa phương, ở khu vực này, từ xưa đến nay cứ lở là mất đất, chứ chưa bao
giờ thấy sông bồi vào thêm mét nào.
Không chỉ công trình dân sinh mà sạt lở còn đe dọa cả trạm bơm Lê Tính,
một trạm bơm quan trọng có nhiệm vụ tưới tiêu cho hầu hết diện tích nông nghiệp
của cả huyện Lâm Thao. Nếu không có các biện pháp bảo vệ, gia cố, thì công trình
thủy lợi tưới tiêu quan trọng này sẽ có nguy cơ bị nước cuốn trôi.
Hiện tượng sạt lở bờ tả sông Lam đoạn từ Km55 đến Km104
Dọc theo bờ tả sông Lam đoạn nghiên cứu hầu hết đang là bờ sông tự nhiên.
Với nguồn kinh phí hạn hẹp, hàng năm tỉnh Nghệ An chỉ đầu tư xây dựng một số
đoạn nhỏ lẻ, bị sạt lở nghiêm trọng nhất. Cụ thể như sau:
+ Kè Nam Hoà (Nam Đàn): Kè bờ sông từ K58+00 đến K59+800; hình thức
kè lát mái; kè được xây dựng từ năm 1978 đến nay đã bị sạt lở cục bộ, tuy nhiên
vẫn đảm bảo hoạt động chống lũ tốt.
+ Kè Hồng Long (Nam Đàn): Kè bờ sông từ Km61+460 đến Km63+900;
15
hình thức kè lát mái; kè được xây dựng từ năm 1988-1990. Năm 2004 đầu tư sửa
chữa đoạn từ K62+705 đến K63+198. Năm 2005 đầu tư sửa chữa đoạn từ Km
61+581,5 đến Km 62+068. Các đoạn kè đã sửa chữa phát huy tác dụng bảo vệ bờ
sông tốt, kè ổn định. Riêng đoạn mái kè trồng cỏ Vetiver mái bị xói trôi do mưa cỏ
phát triển kém, trâu bò phá hoại mạnh; phần chân kè được gia cố bằng đá hộc thả
rối và rồng đá ổn định.
+ Kè Tào Đông (Nam Đàn): Kè bờ sông từ K67+600 đến K68+250 gồm 5
mỏ hàn đang hoạt động tốt và 650m kè ghép mái; kè được xây dựng từ năm 1954
đến 1960; hiện tại mái kè nhiều chỗ bị bong xô song kè đảm bảo ổn định, chống lũ
có hiệu quả. Hiện nay, dòng chảy chủ lưu đã dịch chuyển sang phía bờ hữu.
+ Kè Hưng Lĩnh (Hưng Nguyên): Từ K68+250 đến K69+085; hình thức kè
lát mái; kè gồm 2 phần; phần 1 trực tiếp bảo vệ bờ sông hiện đã hư hỏng nhiều, cần
sửa chữa mái kè; phần 2 bảo vệ mái đê dài 759m, hiện tại mái kè ổn định.
+ Kè Hưng Xá (Hưng Nguyên): Từ K74+000 đến K74+600; gồm 4 mỏ hàn
bị mòn vẹt cả chân và mặt, 600m kè được xây dựng từ năm 1960; hiện nay đoạn kè
này đã bị bồi hoàn toàn; dòng chảy sông Lam đã dịch hẳn về phía bờ hữu cách đê
1.500m; hiện tại kè ổn định.
+ Kè Hưng Xuân (Hưng Nguyên): Từ K74+600 đến K77+720 gồm 6 mỏ hàn
đang hoạt động tốt và 3.120m kè lát mái. Phần thượng lưu cầu Yên Xuân, kè ổn
định do cầu Yên Xuân phía bờ hữu được mở rộng thêm 3 nhịp dài 198m phần kè hạ
lưu cầu bị sạt trượt nhiều đoạn, năm 2005 và năm 2006 đã đầu tư sửa chữa đoạn từ
Km 77+190 đến Km 77+720, hiện tại kè mới được sửa chữa nên ổn định, phần còn
lại bị sạt lở nghiêm trọng.
+ Kè Hưng Lam (Hưng Nguyên): Từ K78+100 đến K78+382 bảo vệ mái đê
đoạn Hưng Lam; chiều dài 282m; hình thức kè lái mái; kè này chỉ làm việc khi mực
nước lớn; hiện tại mái kè ổn định. Tuy nhiên, bờ sông Lam đoạn này đang bị xói lở
mạnh, cần bảo vệ bờ sông (bờ sông cách chân đê khoảng 10,20m).
+ Kè Hưng Phú (Hưng Nguyên): Từ K80+683 đến K81+700 gồm 4 mỏ hàn
16
làm việc tốt và 1.017m kè lát mái; hệ thống kè được xây dựng từ năm 1950, năm
1989 được sửa chữa, nâng cấp hiện tại kè làm việc ổn định. Vị trí kè Hưng Phú gần
với hợp lưu giữa sông Lam và sông La, dòng chảy có xu thế áp sát bờ đoạn từ mỏ
hàn số 3 đến mỏ hàn số 4, hiện nay trên bờ đối diện thuộc tỉnh Hà Tĩnh đã xây dựng
kè Đức Quang, hiện tại kè ổn định và phát huy tác dụng khá tốt, đã có hiện tượng
bồi dưới chân kè cần phải quan tâm tu bổ và đề phòng sự cố khi có lũ lớn. Năm
2007 dự án đường du lịch ven Sông Lam xây dựng 200m kè mái đê bằng tấm bê
tông từ K81+100 đến K81+300. Hiện tại mái kè ổn định làm việc tốt.
+ Kè Hưng Khánh (Hưng Nguyên): Từ K81+700 đến K82+330 gồm 5 mỏ
hàn làm việc tốt và 630m kè lát mái (tiếp nối kè Hưng Phú). Đoạn sông này dòng
chảy áp sát bờ tả gây xói lở kè; để đảm bảo khả năng chống lũ của đê, cần đầu tư
sửa chữa kè đoạn tiếp giáp giữa kè Hưng Khánh và Hưng Phú. Năm 2007 dự án
đường du lịch ven Sông Lam xây dựng 1.500m kè mái đê bằng tấm bê tông từ
K81+300 đến K82+800 hiện tại mái kè ổn định tốt
+ Kè Hưng Châu (Hưng Nguyên): Từ K83+310 đến K83+890; hình thức kè
lát đá hộc bảo vệ mái đê; hiện nay kè ổn định tốt.
+ Kè Hưng Lợi (Hưng Nguyên): Từ K87+500 đến K88+150 gồm 5 mỏ hàn;
trôi mất mỏ hàn số 1 còn 4 mỏ hàn đang hoạt động tốt và 360m kè lát mái đê; kè
được xây dựng từ những năm 1955-1962. Năm 2007 dự án đường du lịch ven Sông
Lam xây dựng 800m kè mái đê bằng tấm bê tông từ K87+500 đến K88+300 hiện tại
mái kè ổn định hoạt động tốt
+ Kè Làng Đỏ (Thành phố Vinh): Từ K93+00 đến K94+500 gồm 3 mỏ hàn
hoạt động tốt và 1.500m kè lát mái; đoạn sông này mái đê cũng chính là mái bờ
sông. Năm 1990, đã xảy ra sạt trượt mái bờ sông và đê dẫn đến trượt mái kè. Năm
2002 và 2003 đã sửa chữa củng cố. Hiện nay, đoạn đê này trùng với tuyến đường
ven sông Lam kè lát mái từ K91+500 đến K94+200 dài 2.700m bằng tấm bê tông
kè bảo vệ bờ sông tốt.
+ Kè Phong Thuận (Thành phố Vinh): Từ K98+140 đến K98+492; hình
17
thức kè lát mái; kè được xây dựng từ năm 1978; đến nay, kè bị bong xô nhiều; năm
2004 đã sửa chữa, củng cố kéo dài thêm 100m về phía hạ lưu. Hiện nay, đoạn đê
này trùng với tuyến đường ven sông Lam từ K94+200 đến K103+700 dài 9.500m
lát bằng tấm bê tông hiện tại kè bảo vệ bờ sông tốt.
+ Kè Rào Đừng (Nghi Lộc): Từ K103+597 đến K104+030; hình thức kè lát
mái bảo vệ mái đê; kè được xây dựng từ những năm 1976-1979. Hiện nay đoạn đê
trùng với tuyến đường ven sông Lam được lát mái từ K103+700 đến K104+200 dài
500m bằng tấm bê tông kè mới được xây dựng bảo vệ bờ sông tốt.
Ngoài ra, tình trạng khai thác cát trên dòng sông đã gây sạt lở đất và bồi lắng
dẫn tới tắc nghẽn dòng chảy, đang là nỗi ám ảnh với hàng nghìn cư dân sống ven
con sông Lam. Nhiều năm qua, người nông dân xã Nam Cường (Nam Đàn) ngán
ngẩm khi mỗi năm đều phải mất cả trăm m2 đất nông nghiệp cho dòng sông Lam.
Khu vực đất sản xuất của bà con xóm 4 Nam Cường sát cầu đường sắt Yên Xuân bị
sạt lở nặng nhất. Cả một dải đất trù phú từ ngàn xưa với chiều dài hơn 3km đã bị sát
lở mép đường. Theo phản ánh của chính quyền địa phương, từ đợt mưa lũ năm
2011, tình trạng sạt lở xảy ra ngày càng nghiêm trọng.
Tính khoảng 10 năm trở lại đây, nước sông đã lấn vào bờ chừng 50m. Năm
2007, ngành đường sắt phải cho đóng một hàng cọc bê tông tổng chiều dài chừng 2km
để gia cố cho diện tích vùng đầu bờ. Thế nhưng nay sau 4 năm, hàng cọc trước đây
vốn được dựng trên diện tích đất sản xuất của bà con, đã nằm chơ vơ giữa lòng sông.
Trong đợt mưa lũ năm 2012, gần 50 hộ dân xóm Hòa Lam, xã Hưng Hòa (TP. Vinh)
luôn sống trong tình trạng thấp thỏm lo sợ nước lũ có thể nuốt chửng căn nhà bất cứ
lúc nào. Từ vài năm qua, tình trạng sạt lở đất ở đây đã diễn ra ngày càng nghiêm trọng.
Hình ảnh hiện trạng sạt lở bờ tả sông Lam xem hình PL.1, hình Pl.2, hình PL.3, hình
PL.4, hình PL.5, hình PL.6, hình PL.7, hình PL.8, hình PL.9, hình PL.10
Dưới đây là một vài hình ảnh về hiện tượng sạt lở bờ và khai thác cát trên
sông, uy hiếp đe doạ trực tiếp đến an toàn bờ sông, các tuyến đê và tính mạng tài
sản của nhân dân.
18
Hình 1.1. Hiện trạng sạt lở bờ sông Cần Thơ Hình 1.2. Hiện trạng sạt lở đoạn đê sông Hồng
Hình 1.3. Hiện trạng một đoạn bờ tả sông Lam
Hình 1.4. Hiện trạng một đoạn kè bờ sông Lam
Hình 1.5. Tàu hút cát trên sông Lam Hình 1.6. Bãi tập kết cát trên bờ tả sông Lam
19
1.3. Các phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông
Các công trình bảo vệ chống sạt lở bờ sông là loại công trình chịu tác động
chủ yếu của dòng chảy, đặc biệt là dòng chảy về mùa lũ. Các công trình bảo vệ bờ
sông được xây dựng để bảo vệ bờ khỏi bị xói lở, biến dạng do dòng chảy mặt, và để
lái dòng chảy mặt hoặc dòng bùn cát đi theo những hướng xác định theo mục đích
chỉnh trị sông. Các phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông bao gồm:
Sử dụng các loại kè lát mái như: lát đá khan, lát đá chít mạch, bằng bê tông
đúc sẵn, bê tông nhựa đường …;
Sử dụng các loại kè mỏ hàn: kè mỏ hàn cứng, kè mỏ hàn mềm;
Phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông bằng trồng cỏ Vetiver;
Phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông bằng thảm cát;
Phương pháp xử lý chống sạt lở bờ sông bằng kỹ thuật đất có cốt;
Phương pháp xử lý chống sạt lở bờ bằng rọ đá: dùng rọ để lát mái, dùng rọ
làm đập mỏ hàn, tường chắn;
Một số phương pháp khác như sử dụng kênh dẫn để cắt cong, dùng vật liệu
nổi để phá sóng trước khi gặp bờ.
1.4. Các vấn đề tồn tại thường gặp
Các công trình bảo vệ bờ sông chịu tác động của rất nhiều yếu tố ngẫu nhiên,
bất thường mà con người không kiểm soát được như:
Sự thay đổi điều kiện khí hậu, thủy văn ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình
thủy động lực học dòng sông, tác động trực tiếp vào quá trình biến đổi lòng dẫn và
mất ổn định tuyến đường bờ.
Nền địa chất hai bên bờ sông thường rất yếu, độ ẩm đất cao và thay đổi theo
mùa mưa và mùa khô;
Các tỉnh vùng miền núi thường xuyên phải đối mặt với hiện tượng lũ ống, lũ
quét, các trận lũ ống, lũ quét thường mang theo nhiều bùn cát gây ra các hiện tượng
sạt lở, bồi lắng lòng sông làm thay đổi hướng và lưu tốc dòng chảy. Ngoài ra, các
20
trận lũ này thường có lưu tốc lớn và thời gian tập trung dòng chảy nhanh nên rất
nguy hiểm đối với các tuyến đê cũng như hệ thống kè bảo vệ bờ.
Thực trạng khai thác tài nguyên trái phép (khai thác cát, khai thác vàng) trên
các con sông ở nước ta rất khó kiểm soát.
Bất cập về công tác quản lý nhà nước trong quá trình khảo sát, thiết kế, thi
công, giám sát các công trình bảo vệ bờ.
Về khảo sát:
Sử dụng tài liệu khảo sát địa chất của các công trình cũ ở lân cận để thiết kế
thi công công trình, dẫn đến mất độ chính xác của tài liệu;
Tài liệu khảo sát không chi tiết, không tiến hành khảo sát địa chất những vị
trí xung yếu;
Người xử lý số liệu khảo sát địa hình (công tác nội nghiệp) chỉ xử lý trên
máy mà không ra thăm quan thực địa dẫn đến có sai sót mà không phát hiện ra.
Về thiết kế:
Đơn vị tư vấn thiết kế không đúng chuyên ngành, năng lực yếu kém.
Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến, phần mền tính toán vào trong quá trình
thiết kế còn hạn chế.
Các tài liệu hướng dẫn thiết kế, tiêu chuẩn, quy phạm không được cập nhật
thường xuyên.
Về thi công:
Trình độ thi công còn non kém, đội ngũ công nhân chủ yếu là công nhân
chưa qua đào tạo, sử dụng các lao động thời vụ để thi công;
Biện pháp thi công chưa hợp lý, không tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thi
công;
Công nghệ thi công lạc hậu, tiến độ không đảm bảo;
Khả năng ứng phó với các tình huống khẩn cấp khi xảy ra sự cố kém.
Về giám sát:
21
Đơn vị tư vấn giám sát không đúng chuyên ngành, năng lực yếu kém;
Giám sát thi công làm việc kiêm nhiệm không thường xuyên có mặt ở hiện
trường;
Cán bộ giám sát thi công mới ra trường thiếu kinh nghiệm thực tế.
1.5. Kết luận chương 1
Hiện tượng sạt lở bờ sông, chân đê, mái đê, đang diễn ra trên hầu hết các
triền sông ở nước ta. Sạt lở bờ sông làm ảnh hưởng trực tiếp đến việc phát triển
kinh tế và xã hội của các địa phương.
Việc xử lý hiện tượng sạt lở bờ, có rất nhiều phương pháp. Tuy nhiên cần
phân tích, đánh giá từng giải pháp công trình chống sạt lở bờ. Vấn đề này sẽ được
phân tích, đánh giá cụ thể ở chương 2.
Trong quá trình thiết kế, thi công, giám sát các công trình bảo vệ bờ sông vẫn
còn nhiều vấn đề bất cập tồn tại. Vì vậy, cần sớm có những biện pháp khắc phục
triệt để các tồn tại này.
22
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH
CHỐNG SẠT LỞ BỜ SÔNG
2.1. Đặc điểm của công trình bảo vệ bờ sông
Các công trình bảo vệ bờ sông là loại công trình thường xuyên tiếp xúc với
nước, vật liệu để xây dựng công trình thường là loại vật liệu có khả năng chịu nước
tốt, không bị xâm thực trong môi trường nước.
Công trình bảo vệ bờ sông thường chịu tác động của các quá trình thủy động
lực học dòng sông như:
- Dòng chảy theo mùa
- Dao động mực nước (triều)
- Sóng (gió cục bộ, tàu thuyền qua lại)
Công trình bảo vệ bờ sông là loại công trình làm việc thường xuyên vào mùa
lũ, ít làm việc vào mùa khô.
Dễ xảy ra sự cố đặc biệt vào mùa lũ, phải duy tu bảo dưỡng hàng năm.
Không thể thi công được vào mùa lũ, mà phải tiến hành thi công vào mùa kiệt.
2.2. Tổng quan về công tác thiết kế công trình bảo vệ bờ sông
Hiện nay chưa có hướng dẫn thiết kế cụ thể nào, chỉ nằm rải rác một số tiêu
chuẩn thiết kế công trình bảo vệ bờ sông như:
TCVN 8419: 2010 Công trình thủy lợi - Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông
để chống lũ;
Tiêu chuẩn ngành công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ 14TCN 84-91
Để có được giải pháp công trình chống sạt lở bờ sông hợp lý, tại từng khu
vực khác nhau, trong các phần sau tác giả sẽ trình bày chi tiết và đánh giá các giải
pháp chống sạt lở thường gặp ở các bờ sông.
23
2.3. Giải pháp bằng rọ đá, thảm đá
2.3.1. Tổng quan về rọ đá
Dùng các loại vật liệu như dây thép, tre đan thành rọ hoặc sọt, bên trong bỏ
đá hộc, đá dăm, sỏi cuội…, được gọi là rọ đá. Rọ đan bằng dây thép có đường kính
từ 1 mm đến 2.5 mm thành những lưới mắt cáo dạng hình hộp, hình trụ có kích
thước 1x1x1m hoặc 2x1x1 m …, rọ đá bằng lưới thép có thể tích và trọng lượng
tương đối lớn.
Rọ đá và thảm đá được tạo thành từ các tấm lưới thép đan bằng máy, chuyên
được sử dụng trong các công trình bảo vệ bờ kè, phòng chống xói lở và các loại
tường chắn đất.
Các tấm lưới dùng tạo thành rọ được đan xoắn ba vòng tạo thành hình lục
giác, nhờ kết cấu này khi rọ đá bị đứt rời một mắc xích nào đó thì toàn bộ kết cấu rọ
và thảm đá không bị tách rời ra. Dây viền ngoài cùng của rọ và thảm đá được tạo
bởi các dây có đường kính lớn hơn rất nhiều giúp cho lưới thép được chắc chắn,
không bị co giãn.
Rọ đá thường xuyên phải tiếp xúc với nước nên lưới thép phải mạ kẽm có
bọc lớp PVC.
Hình 2.1. Lưới thép dùng làm rọ đá, thảm đá
24
Một số ưu điểm nổi bật của rọ đá:
Rọ đá có khả năng biến dạng cao: Lưới thép được bện hình lục lăng cho
phép kết cấu chịu được lún không đều lớn, biến dạng theo điều kiện địa hình mà
không bị đứt gẫy. Đặc tính quan trọng cho thấy rọ đá phù hợp đặt trên nền đất có độ
ổn định thấp.
Rọ đá có độ bền cao: Rọ đá có kết cấu tương đối chắc chắn, có thể chịu được
các áp lực do tác động của đất, nước và sóng gió.
Rọ đá có khả năng thoát nước tốt: Khi độ ẩm trong đồng mà lớn hơn độ ẩm
ngoài sông thì rọ đá có thể làm chức năng của vật thoát nước, mà vẫn được độ ổn
định của mái dốc.
Rọ đá có giá thành thấp: Kết cấu đơn giản, thi công dễ dàng, chi phí xử lý
nền không lớn, không tốn kém chi phí làm vật thoát nước, vì rọ đá có khả năng tự
thoát nước.
Phạm vi áp dụng:
Rọ đá được sử dụng để bảo vệ bờ sông trong một số trường hợp sau:
Không yêu cầu tính thẩm mỹ cao, như bảo vệ bờ sông khu thành phố, khu du
lịch, khu vui chơi giải trí…
Lưu tốc dòng chảy hai bên bờ sông nhỏ, không yêu cầu tuổi thọ công trình cao.
Được sử dụng làm chân của các công trình bảo vệ bờ sông như các loại kè.
Một số loại rọ đá phổ biến và phạm vi áp dụng của chúng thể hiện trong bảng 2.1.
Bảng 2.1. Một số loại rọ đá và phạm vi áp dụng
Loại
rọ đá
Lớp
bảo vệ
Đường
kính
(mm)
Phạm vi áp dụng
Rọ
hình
Mạ
kẽm
2,4
2,7
Chế độ làm việc nhẹ, công trình tạm, khô ráo
Chế độ làm việc trung bình, khô ráo
25
Loại
rọ đá
Lớp
bảo vệ
Đường
kính
(mm)
Phạm vi áp dụng
khối
3,0 Chế độ làm việc nặng, khô ráo
PVC
2,4
2,7
3,0
Chế độ làm việc nhẹ, điều kiện khô và ẩm ướt
Chế độ làm việc trung bình, điều kiện khô và ẩm ướt
Chế độ làm việc nặng, điều kiện khô và ẩm ướt
Rọ
mỏn
g
Mạ
kẽm
2,0 (2,2)
2,7
Chế độ làm việc nhẹ, công trình tạm, khô ráo
Chế độ làm việc trung bình, điều kiện khô ráo
PVC
2,0 (2,2)
2,7
Chế độ làm việc nhẹ và TB, điều kiện khô và ẩm ướt
Chế độ làm việc nặng, điều kiện khô và ẩm ướt
2.3.2. Điều kiện áp dụng của giải pháp rọ đá, thảm rọ đá
Sử dụng rọ đá để lát mái bờ sông
Rọ đá, thảm đá thường được sử dụng để lát mái bờ sông trên những đoạn bờ
sông có độ dốc thấp, đối với các đoạn bờ sông có vách sông dựng thẳng đứng ta sử
dụng các rọ đá làm tường chắn bảo vệ bờ sông.
Thảm rọ đá (RENO MATTRESS) được chế tạo tại chỗ trên mái bờ bằng
cách liên kết các vỏ rọ đá lại với nhau trước khi hoàn thiện rọ đá, thảm đá được sử
dụng phổ biến ở rất nhiều nơi trên thế giới.
Thảm rồng đá bằng túi lưới (Rock Rolls) được sử dụng rộng rãi ở nước Anh.
Đá hộc được bọc trong các túi lưới tạo nên tấm thảm và được đặt dưới chân bờ để
chống xói. Loại thảm này rất linh hoạt, mềm dẻo và tạo được các kẽ hở thụân lợi để
thực vật mọc lên, tăng cường ổn định chân bờ. Có thể sử dụng các loại đá có kích
thước nhỏ hơn so với đá để tạo rọ đá. Độ bền của loại thảm này phụ thuộc vào vật
liệu làm túi lưới.