Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng và ổn định đoạn đê xung yếu, đề xuất giải pháp khắc phục, áp dụng cho đoạn đê sông hồng qua thị xã sơn tây

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Phạm Ngọc Khánh,
người đã dành nhiều tâm huyết, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tác giả trong
suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Trung tâm tư vấn và chuyển giao công
nghệ Thủy Lợi đã tạo điều kiện cho tác giả về thời gian, tài liệu để tham gia
khoá học và hoàn thành lu
ận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến sự quan tâm và giúp đỡ của phòng
Đào tạo Đại học và Sau Đại học, Khoa Công trình trường Đại học Thuỷ lợi,
cùng các thầy, cô giáo trường Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện cho tác giả có
cơ hội được học tập, trau dồi nâng cao kiến thức trong suốt thời gian vừa qua.
Sau cùng là cảm ơn các bạn đồng nghiệp và các thành viên trong gia
đ
ình đã có những đóng góp quý báu, động viên về vật chất và tinh thần để tác
giả hoàn thành luận văn này.
Với thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến
của các thầy cô giáo, các Quý vị quan tâm và bạn bè đồng nghiệp.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với
đề
tài: “Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng và ổn định đoạn đê xung
yếu, đề xuất giải pháp khắc phục, áp dụng cho đoạn đê sông Hồng qua thị
xã Sơn Tây” được hoàn thành tại Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi.
Hà Nội, tháng 10 năm 2013
Tác giả


Hoàng Ngọc Bình

LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Hoàng Ngọc Bình, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên
cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung
thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.

Tác giả


Hoàng Ngọc Bình



MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích của đề tài 4
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4
3.1. Đối tượng nghiên cứu 4
3.2. Phạm vi nghiên cứu 4
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4
4.1. Cách tiếp cận 4
4.2. Các phương pháp nghiên cứu 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG HỒNG, ĐẶC ĐIỂM ĐOẠN
ĐÊ XUNG YẾU 5

1.1. Đặc điểm hiện trạng đê sông Hồng 5
1.1.1 Lịch sử đê sông Hồng 5
1.1.1.1 . Thời kỳ cổ và trung đại 6
1.1.1.3. Phát triển và củng cố đê điều Hà Nội sau năm 1945 7

1.1.1.4. Gia cố đê năm 1954 – 1965 8
1.1.1.5. Củng cố đê điều chống địch phá hoại giai đoạn 1966-1974 9
1.1.1.6. Giai đoạn 1975 đến nay 11
1.1.2 Đặc điểm hiện trạng đê sông Hồng 12
1.1.2.1. Đặc điểm địa hình – địa mạo 13
1.1.2.3. Đặc điểm thủy văn 18
1.2. Hiện trạng đoạn đê sông Hồng qua thị xã Sơn Tây 20

1.2.1. Hiện trạng đoạn đê qua thị xã Sơn Tây 20
1.2.1.1. Địa hình, địa mạo đoạn đê qua thị xã Sơn Tây 20
1.2.1.2. Đặc điểm đường bờ 20
1.2.1.3. Đặc điểm lòng sông 21
1.2.2. Nguyên nhân gây sạt lở 21
1.3. Các phương pháp thiết kế bảo vệ cho đoạn đê xung yếu 22
1.3.1. Phương án 1 22
1.3.2. Phương án 2 23
1.3.3. Lựa chọn phương án 24
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN
DẠNG VÀ ỔN ĐỊNH CỦA ĐOẠN ĐÊ XUNG YẾU 25

2.1. Cơ sở phân tích trạng thái ứng suất biến dạng của đê 25
2.1.1. Lựa chọn phương pháp tính toán 25
2.1.2. Cơ sở phân tích ứng suất biến dạng bằng phương pháp phần tử hữu hạn
25

2.1.2.1. Sơ lược về lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn 25
2.1.2.2. Trình tự giải bài toán bằng phương pháp PTHH 26
2.1.3. Lựa chon phần mềm tính toán ứng suất biến dạng 28
2.2. Cơ sở tính toán ổn định của mặt căt đê 29
2.2.1. Phương pháp phân tích cân bằng giới hạn chia thỏi 29

2.2.1.1. Phương pháp Bishop đơn giản 30
2.2.1.2. Phương pháp Fellenius 31
2.2.1.3. Phương pháp Janbu tổng quát 32
2.2.2. Lựa chọn phần mềm tính toán ổn định 32

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CHO ĐOẠN ĐÊ SÔNG HỒNG
QUA THỊ XÃ SƠN TÂY – ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ 35

3.1. Giới thiệu về hiện trạng đoạn đê sông Hồng qua thị xã Sơn Tây 35
3.1.1. Địa hình, địa mạo đoạn đê qua thị xã Sơn Tây 35
3.1.2. Đặc điểm địa chất khu vực tuyến đê nơi xảy ra sự cố sạt lở 41
3.1.2.1. Vị trí các hố khoan 41
3.1.2.2. Chiều sâu hố khoan 41
3.1.2.3. Mô tả các lớp đất 41
3.1.3. Đặc điểm khí tượng và thủy văn công trình 43
3.1.3.1.Khí tượng 43
3.1.3.2. Thủy văn công trình 44
3.2. Tính toán trạng thái ứng suất biến dạng và ổn định 47
3.2.1. Lựa chọn mặt cắt tính toán 47
3.2.2. Tính toán ổn định trượt mái đê 49
3.2.3. Tính toán ứng suất – biến dạng 50
3.2.4. Kết quả tính toán 50
3.2.4.1. Tính toán ổn định trượt mái 50
3.2.4.2. Tính toán ứng suất – biến dạng 54
3.3. Lựa chọn kết cấu bảo vệ đoạn đê, tính toán trạng thái ứng suất biến
dạng và ổn định của đoạn đê 62

3.3.1. Các chỉ tiêu thiết kế 63
3.3.2. Hình thức kết cấu bảo vệ bờ 63
3.3.3. Các thông số thiết kế công trình kè 63

3.3.3.1. Mực nước thi công kè 63

3.3.3.2.Cao trình đỉnh kè 64
3.3.3.3. Thân kè 64
3.3.3.4. Cao trình đỉnh chân kè 65
3.3.3.5. Tính toán cọc xi măng đất 66
3.3.4. Tính toán ứng suất biến dạng và ổn định công trình sau khi đã xử lý
sự cố sạt lở 69

3.3.4.1. Trường hợp tính toán 69
3.3.4.2. Tính toán ổn định mái 69
3.3.4.3. Tính toán ứng suất – biến dạng 72
3.4. Kết luận 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81
1. Kết quả đạt được trong luận văn 81
2. Hạn chế, tồn tại trong quá trình thực hiện 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82
Tiếng Việt 82
Tiếng Anh 83

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Một số hình ảnh về thực trạng khai thác cát 2

Hình 2: Một số hình ảnh về hiện tượng lún sụt, sạt trượt 3
Hình 1.1: Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng – Thái Bình 6
Hình 1.2: Sơ đồ chuyển dòng Sông Hồng khu vực Vân Cốc 14
Hình 2.1: Các dạng phần tử thường sử dụng trong PTHH 26
Hình 2.2: Sơ đồ chia lát tính toán ổn định 29
Hình 3.1: Vị trí khu vực sạt lở 35
Hình 3.2: Đống cát còn lại tại vị trí lún sụt 36

Hình 3.3: Đất lún sụt bị đẩy trồi ra phía sông 36
Hình 3.4:Đất lún sụt có nhiều vết nứt 37
Hình 3.5: Nhiều đống cát quanh khu vực lún sụt 37
Hình 3.6: Khu vực lún sụt nhìn về phía thượng lưu sông Hồng 38
Hình 3.7: Hình ảnh khối trượt nhìn lên đỉnh đê hữu Hồng 39
Hình 3.8: Phần chân khối trượt 39
Hình 3.9: Hố sụt sâu khoảng 12m 40
Hình 3.10: Vết nứt rộng khoảng 10cm trên bãi sông 40
Hình 3.11: Kè đá cũ bị đẩy dịch ra phía sông 47m 41
Hình 3.13: Biểu đồ độ ẩm 44
Hình 3.14: Mặt cắt C5 tại vị trí đầu tuyến công trình 48
Hình 3.15: Mặt cắt C12 tại vị trí giữa tuyến công trình 48
Hình 3.16: Mặt cắt C18 tại vị trí cuối tuyến công trình 48
Hình 3.17: Bình đồ tổng thể tuyến công trình 49
Hình 3.18: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C5 (TH1) 50
Hình 3.19: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C5 (TH2) 51
Hình 3.20: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C12 (TH1) 52
Hình 3.21: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C12 (TH2) 52

Hình 3.22: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C18 (TH1) 53
Hình 3.23: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C18 (TH2) 54
Hình 3.24: Trường ứng tiếp lớn nhất 55
Hình 3.25: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 56
Hình 3.26: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 56
Hình 3.27: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 56
Hình 3.28: Trường chuyển vị theo phương ngang 57
Hình 3.29: Trường ứng tiếp lớn nhất 58
Hình 3.30: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 58
Hình 3.31: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 59
Hình 3.32: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 59

Hình 3.33: Trường chuyển vị theo phương ngang 59
Hình 3.34: Trường ứng tiếp lớn nhất 60
Hình 3.35: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 61
Hình 3.36: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 61
Hình 3.37: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 61
Hình 3.38: Trường chuyển vị theo phương ngang 62
Hình 3.39: Bố trí cọc xi măng đất trên mặt bằng 69
Hình 3.40: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C5 sau khi xử lý sự cố 70
Hình 3.41: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C12 sau khi xử lý sự cố 71
Hình 3.42: Kết quả tính toán ổn định mặt cắt C18 sau khi xử lý sự cố 72
Hình 3.43: Trường ứng tiếp lớn nhất 73
Hình 3.44: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 73
Hình 3.45: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 74
Hình 3.46: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 74
Hình 3.47: Trường chuyển vị theo phương ngang 74
Hình 3.48: Trường ứng suất tiếp lớn nhất 76

Hình 3.49: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 76
Hình 3.50: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 76
Hình 3.51: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 77
Hình 3.52: Trường chuyển vị theo phương ngang 77
Hinh 3.53: Trường ứng suất tiếp lớn nhất 78
Hình 3.54: Trường ứng suất tổng theo phương thẳng đứng 79
Hình 3.55: Trường ứng suất tổng theo phương ngang 79
Hình 3.56: Trường chuyển vị theo phương thẳng đứng 79
Hình 3.57: Trường chuyển vị theo phương ngang 80


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Bảng thống kê chiều dài đê sông Hồng theo các tỉnh 13

Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 42
Bảng 3.2. Các đặc trưng yếu tố thủy văn trạm Sơn Tây 45
Bảng 3.3: Lưu lượng phù sa trước và sau khi có thủy điện Hòa Bình 47
Bảng 3.4: Kết quả tính toán cho mặt cắt C5 51
Bảng 3.5: Kết quả tính toán cho mặt cắt C12 53
Bảng 3.6: Kế
t quả tính toán cho mặt cắt C18 54
Bảng 3.7: Mực nước trung bình năm mùa kiệt trạm Sơn Tây (tương ứng
K30+700 đê hữu Hồng) từ năm 1971-2006 (Đơn vị tính: cm) 63
Bảng 3.8: Thông số cọc xi măng đất 68
Bảng 3.9: Thông số diện tích nền gia cố 68
Bảng 3.10: Chỉ tiêu tính toán tương đương 68
Bảng 3.11: Kết quả tính toán cho mặt cắt C5 70
Bảng 3.12: Kết quả tính toán cho mặt cắt C12 71
B
ảng 3.13: Kết quả tính toán cho mặt cắt C18 72



1

MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Thủ đô Hà Nội có 5 con sông chính chảy qua: Sông Đà, sông Hồng,
sông Đuống, sông Cầu và sông Cà Lồ. Ngoài ra còn các sông nội địa: sông
Đáy, sông Tích, sông Bùi, sông Thanh Hà. Cùng với các sông là hệ thống
công trình phòng lũ chạy dọc dòng chảy, bao gồm có 20 tuyến đê chính với
tổng chiều dài 469,913 Km và 25 tuyến đê bối với tổng chiều dài 82,537 Km.
Trên các tuyến đê có 120 kè lát mái hộ bờ với tổng chiều dài là 148,889 Km.
Trong những nă

m vừa qua (từ năm 2005 đến năm 2011) trên các tuyến
hữu Đà, tả-hữu Hồng và tả-hữu Đuống (đoạn qua thành phố Hà Nội) đã gia cố
được gần 90km kè hộ chân, trong đó có gần 50km kè hộ chân lát mái. Việc
đầu tư xây dựng công trình kè đã từng bước hạn chế được sạt lở tại các khu
vực có diễn biến sạt lở, đảm bảo an toàn cho các tuyến đê, an toàn tính m
ạng,
tài sản của các hộ dân sống ven bờ sông, giảm thiểu thiệt hại, góp phần ổn
định dân cư, phát triển sản xuất, phát triển kinh tế - xã hội của khu vực.
Do ảnh hưởng của sự thay đổi thời tiết và sự biến đổi khí hậu toàn cầu,
mực nước trên các sông, đặc biệt là sông Đà, sông Hồng, sông Đuống
thường xuyên có sự chênh lệch rất lớn giữa hai mùa (mùa lũ
và mùa kiệt lớn);
bên cạnh đó do tác động của việc điều tiết hồ Hòa Bình, Sơn La, Tuyên
Quang và hoạt động khai thác tập kết vật liệu của người dân đã gây ra hiện
tượng sạt lở bờ sông phía hạ du diễn biến ngày càng mạnh và phức tạp, đe doạ
nghiêm trọng đến an toàn công trình đê điều, tính mạng, tài sản của nhân dân,
ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phát triển kinh tế, xã h
ội của Thành phố.



2


Hình 1: Một số hình ảnh về thực trạng khai thác cát




3

Hình 2: Một số hình ảnh về hiện tượng lún sụt, sạt trượt



Trước thực trạng trên, vấn đề “Đánh giá trạng thái ứng suất biến
dạng và ổn định đoạn đê xung yếu, đề xuất giải pháp khắc phục, áp dụng
cho đoạn đê sông Hồng qua thị xã Sơn Tây” là khá quan trọng và mang
tính bức thiết nhằm tìm ra giải pháp gia cố toàn bộ các vị trí hiện nay chưa có
công trình bảo vệ bờ để khép kín, nối liền các tuyến kè với m
ục đích ngăn
chặn tình hình sạt lở, giảm thiểu thiệt hại do mưa lũ gây ra trên địa bàn thành
phố Hà Nội nói riêng và trên cả nước nói chung.
4

2. Mục đích của đề tài
Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng ổn định và đề xuất giải pháp khắc
phục đoạn đê xung yếu, ứng dụng cho đoạn đê sông Hồng qua thị xã Sơn
Tây.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Các yếu tố hình học của mặt cắt đê; Ổn định đê (trạng thái
ứng suất,
biến dạng và trượt mái đê); Các đặc trưng về mực nước, nước rút, gia tải, tính
chất cơ lý của vật liệu đắp đê.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Trong khuôn khổ thời gian có hạn, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu, tính
toán cụ thể cho đoạn đê hữu Hồng tương ứng đoạn từ K29+850 đến
K30+050 thị xã Sơn Tây, Hà Nội.
4. Cách tiếp cận và ph

ương pháp nghiên cứu
4.1. Cách tiếp cận
Tiếp cận trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các tổ chức, cá nhân khoa học
hay các phương tiện thông tin đại chúng để nắm được tổng quan về các
nguyên nhân xảy ra sự cố sạt lở. Từ đó nhận thấy rằng khi xử lý sự cố sạt lở
thì các vấn đề đã quan tâm đến đó là: tính toán trạng thái ứng suất biến dạng
và ổn đị
nh. Vì vậy với đề tài: “Đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng và ổn
định đoạn đê xung yếu, đề xuất giải pháp khắc phục, áp dụng cho đoạn đê
sông Hồng qua thị xã Sơn Tây” tác giả sẽ giải quyết được các vấn đề nêu
trên.
4.2. Các phương pháp nghiên cứu
1- Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong
lĩ
nh vực thủy lợi đặc biệt về đê điều.
2- Phương pháp thống kê và phân tích số liệu thực đo.
3- Phương pháp hệ thống điều tra thực địa.
4- Tính toán phân tích trạng thái ứng suất – biến dạng và ổn định bằng
phương pháp phần tử hữu hạn.

5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG HỒNG, ĐẶC ĐIỂM ĐOẠN
ĐÊ XUNG YẾU

1.1. Đặc điểm hiện trạng đê sông Hồng
1.1.1 Lịch sử đê sông Hồng
Sông Hồng bắt nguồn từ dãy Ngụy Sơn, huyện Nhị Đô, tỉnh Vân Nam,
Trung Quốc ở độ cao 1.776 m. Nói chung nó chảy theo hướng tây bắc-đông
nam, qua khu vực của người thiểu số Dai (người Tai Lu) là qu

ận tự trị
Honghe trước khi sang Việt Nam ở Hồ Khẩu, địa phận tỉnh Lào Cai, rồi chảy
qua phía đông thủ đô Hà Nội trước khi đổ ra biển ở cửa Ba Lạt (ranh giới giữa
hai tỉnh Thái Bình và Nam Định). Đồng bằng sông Hồng nằm trên lưu vực
con sông này. Các sông nhánh chính của sông Hồng có thể kể đến là sông Đà,
sông Lô (với phụ lưu là sông Chảy và sông Gâm). Sông Hồng có phân lưu
phía tả ngạn là sông Đ
uống chảy từ Hà Nội đến Phả Lại thuộc Hải Dương và
sông Luộc chảy từ Hưng Yên đến Quý Châu. Hai sông này nối sông Hồng với
hệ thống sông Thái Bình. Phân lưu phía hữu ngạn là sông Đáy và sông Đài
(còn gọi là Lạch Giang), nối sông Hồng và sông Đáy là hai sông Phủ Lý và
sông Nam Định.
Sông Hồng với chiều dài 1126km, qua địa phận Việt Nam là 556km
chiếm 49,3%, diện tích toàn lưu vực là 155.000km
2
chiếm 45.6% diện tích.
Ngoài ra, sông Hồng còn có tận 614 phụ lưu từ cấp 1 đến cấp 6, có những
phụ lưu lớn như Đà, Lô, Chảy…nên sông Hồng có lưu lượng nước bình quân
hàng nǎm rất lớn, tới 2.640 m³/s với tổng lượng nước chảy qua tới 83,5 tỷ m³,
tuy nhiên lưu lượng nước phân bổ không đều. Về mùa khô lưu lượng giảm chỉ
còn khoảng 700 m³/s, nhưng vào cao điểm mùa mưa có thể
đạt tới 30.000
m³/s. Sông Hồng là con sông rất riêng của Việt Nam. Con sông ấy chẳng
những bồi đắp nên nền văn minh sông Hồng, một trong 36 nền văn minh của
6

thế giới mà còn là hệ thống sông lớn nhất miền Bắc nước ta, lớn thứ 2 trên
bán đảo Đông Dương sau sông Mêkong (sông Cửu Long). (Nguồn:
Internet).

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng – Thái Bình

1.1.1.1 . Thời kỳ cổ và trung đại
Sông Hồng đã tạo ra đồng bằng màu mỡ. Nhưng sông Hồng cũng đã
nhiều lần tàn phá những gì mà con người tạo dựng lên trên chính dải đồng
bằng ấy. Hàng năm vào mùa mưa, lũ sông Hồng nhiều phen cuốn sạch đi mọi
thành quả xây đắp của con người. Cho nên từ khi con người có mặ
t ở đồng
bằng này là có việc trị thủy. Tư liệu cổ nhất có là mấy dòng ghi trong sách
Tiền Thư Hán tức bộ sử đời Tiền Hán (Thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên đến
7

đầu Công nguyên) mà Nguyễn Siêu đã dẫn trong bài điều trần của ông về đê
điều: “Phía Tây Bắc huyện Long Biên, quận Giao Chỉ đã có đê giữ nước
sông” (Quận Giao Chỉ là Bắc Bộ ngày nay, huyện Long Biên có thể là khu
vực Bắc Ninh, Hà Nội ngày nay).
1.1.1.2. Thời kỳ cận đại
Khi đất nước hoàn toàn chịu sự bảo hộ của thực dân Pháp, chính quyền
bảo hộ Pháp đã phải đối mặ
t với nạn lũ lụt Bắc Kỳ. Đặc biệt sau trận lũ
năm 1888 đã gây thiệt hại nặng nề cho đồng bằng sông Hồng.
Trong giai đoạn từ 1885 đến 1915 chính quyền bảo hộ Pháp đã đắp thêm
một số vùng để bảo vệ những vùng đô thị đông đúc và nhất là có nhiều người
Pháp và cơ sở kinh tế của Pháp. Đó là hệ thống
đê La Thành bao quanh Hà Nội,
hệ thống đê bao quanh thành phố Nam Định. Ngoài ra đắp thêm hai vùng lớn
đáng kể ở tả ngạn sông Hồng. Từ Vân Thượng với triền cao vùng Phúc Yên bảo
vệ vùng Bắc Đuống. Vùng nữa qua tỉnh lộ 196, qua Lực Điền (Hải Hưng) để bảo
vệ phần lớn tỉnh Hưng Yên.
Trong những năm từ 1884 đến 1915 (theo Gôchie) khối lượng đắp đê

toàn Bắc K
ỳ khoảng 12 triệu m
3
.
Những dự án về đắp đê, thoát lũ trong thời kỳ thuộc Pháp đều với mục
đích bảo vệ Hà Nội khỏi bị ngập lụt. Nhờ vậy lũ lịch sử 1945, 52 đoạn đê
trong vùng Đồng bằng Bắc Bộ bị vỡ nhưng đê Hà Nội vẫn đứng vững.
1.1.1.3. Phát triển và củng cố đê điều Hà Nội sau năm 1945
Sau n
ăm 1945 đất nước vừa giành chính quyền. Ngay từ những ngày
đầu chính quyền nhà nước ta đã phải khắc phục hậu quả của lũ lụt và nạn đói
do lũ lụt và chiến tranh gây ra. Đắp lại những đoạn đê đã bị vỡ. Liền sau đó
bước vào cuộc kháng chiến trường kỳ suốt 9 năm. Hà Nội nằm trong vùng bị
địch tạm chiếm. Vào thời kỳ
đó đê điều không những không được quan tâm
8

đúng mức mà còn bị phá hoại và sử dụng vào nhiều mục đích quân sự như
xây dựng hầm ngầm, lô cốt trên đê, đào xẻ mặt đê để chống xe cơ giới.
Trong thời gian từ năm 1945 đến 1954 chính quyền thực dân Pháp
trong vùng tạm chiếm chỉ sửa sang và củng cố một số kè có ảnh hưởng trực
tiếp đến an toàn của đê như kè Phú Gia.
Do đó mà tình hình đê n
ăm 1954: Gần 9 km đê sông Hồng thuộc Thanh
Trì nhỏ, mặt đê chỉ rộng 3m, gồ ghề, trơn trượt hơn khi mưa. Con trạch chỉ rộng
từ 1,5m đến 2m, mái đê không đủ độ soải. Hồ ao hai bên ven đê nhiều, hậu quả
của những trận vỡ đê từ xa xưa.
Đê Từ Liêm vừa nhỏ vừa yếu, độ cao không đều. Gia Lâm đã phải
chống lũ
cho hai triền sông. Nhưng đê hầu hết mặt cắt nhỏ, nước thẩm lậu mái

đê rất nhiều. Có nhiều sủi đục chân đê, đê nội thành có khá hơn, nhưng chất
lượng không đồng đều, nhiều tạp chất than xỉ, đất phong hóa.
Theo đánh giá chung hệ thống đê chỉ chống đỡ được mực nước lũ
+12.00 tại Hà Nội.
1.1.1.4. Gia cố đê năm 1954 – 1965
Sau khi Hà Nộ
i tiếp quản 10/1954. Tháng 12/1954 huyện Thanh Trì đã
đắp con trạch cao hơn 0,5m, rộng thêm 1m, khối lượng trên 1 vạn mét khối.
Đầu năm 1955 lại đắp ở Khuyến Lương Gia Lâm đắp ở đoạn Long Biên, Cự
Khối, Đông Dư, gia cố thêm vững chắc những nơi có tổ mối. Từ Liêm tu sửa
hai kè Thụy Phương và Phú Gia.
Ngoài đê chính, huyện Thanh Trì đắp tuyến đê bối bao gồm 7 xã: Thanh
Trì, Lĩnh Nam, Trần Phú, Yên Sở, Yên M
ỹ, Duyên Hà, Vạn Phúc. Với diện tích
2000ha, dài 14,5km, mặt rộng từ 3m đến 4m, cao trung bình 2m, khối lượng trên
17 vạn mét khối.
9

Từ những năm 1958 đến 1961 toàn thành phố đã huy động lực lượng đắp
đê khối lượng 1.480.000m
3
, tu bổ 29.000m
3
đá các loại, ước tính trên 1,4 triệu
ngày công.
Sau những năm 1961 thành phố Hà Nội mở rộng, hệ thống đê điều tăng
lên 110 km, 16 kè, 38 cống các loại. Công tác xây dựng và củng cố đê vẫn
được tiến hành đều đặn từng năm.
Gia Lâm đắp tuyến đê sông Đuống như đoạn Nha Thôn, Hàn Lạc,
Đổng Viên, kè Sen Hồ, Gia Thượng. Thanh Trì đắp đoạn Thanh Lương. Từ

Liêm tu bổ đ
ê Nhật Tân, Phú Gia. Đông Anh kè Xuân Canh, nhà máy gạch
Sau nhiều năm lũ nhỏ, năm 1964 lũ lên vượt báo động 3 (+11.70). Đê
Hà Nội bộc lộ rõ nhiều khuyết tật, vòi đục ở Nha Thôn, bãi sủi ở hạ lưu kè
Sen Hồ, hạ lưu kè Đổng Viên (Gia Lâm), các vòi nước ở hạ lưu đê Nhật Tân,
Phú Thượng, Nghi Tàm (Từ Liêm), đê Bùng (Thanh Trì). Thành phố đã phải
xử lý ngay mùa lũ và sau khi lũ rút đã kịp thời củng c
ố đoạn đê này.
Từ Liêm củng cố toàn tuyến từ Thượng Cát đến Nghi Tàm dài 12,5km,
với khối lượng ngót 10 vạn mét khối, di chuyển 250 hộ dân ven đê, huy động
mỗi ngày 2000 dân công.
Từ năm 1961-1965 toàn thành phố đã đắp trên 2,1 triệu mét khối đất
củng cố, 8.000m
3
đá các loại vào kè và huy động trên 2 triệu ngày công cho
công tác củng cố đê điều và phòng chống lụt bão.
1.1.1.5. Củng cố đê điều chống địch phá hoại giai đoạn 1966-1974
Hệ thống đê điều Hà Nội nhằm bảo vệ chống lũ lụt cho thủ đô và những
vùng đông dân cư, có nhiều công trình văn hóa kỹ thuật và quân sự vào bậc nhất
cả nước.
Đế
quốc Mỹ mở rộng chiến tranh ra miền Bắc. Một trong những mục
tiêu phá hoại là hệ thống đê điều. Giai đoạn này đê điều không chỉ để phòng
chống lũ mà còn có nhiệm vụ phòng chống địch phá đê. Trong đó có đê
10

huyện Từ Liêm. Đó là đoạn đê phía Tây Bắc, thượng lưu đoạn sông Hồng
chảy qua thành phố.
Tháng giêng năm 1966 đắp đoạn dài 1km, bao quanh bến phà Chèm,
mở rộng hạ lưu từ 20-30m, khối lượng 16.000m

3
. Đắp đoạn thắt hẹp Nghi
Tàm từ K62 + 200 - K63 + 400 mở rộng về phía thượng lưu 20-25m, khối
lượng 8.700m
3
. Đê bối Thượng Cát - Liên Mạc dài 5.800m, mặt rộng 4m,
chống lũ báo động cấp 3. Củng cố đê Bưởi - Nhật Tân dài 3km, cao trình
+10.5 đến +11.00 ngăn chống lũ tập hậu vào nội thành khi đoạn đê thuộc Từ
Liêm, Đan Phượng bị vỡ. Đắp đê Trung Hòa - Mễ Trì ngăn chặn nước tràn từ
Đài phát thanh Việt Nam và khu công nghiệp Thượng Đình.
Từ năm 1966 đến 1968 huyện Từ Liêm
đắp đê chính và đê bối, khắc
phục hậu quả 3 vị trí bị ném bom. Khối lượng tới gần 30 vạn mét khối.
Huyện Thanh Trì mặt mở rộng từ 5-6m, xóa trạch đoạn Vạn Phúc -
Đông Mỹ, đắp phản áp các đoạn Lĩnh Nam, Yên Sở, Ngũ Hiệp.
Huyện Gia Lâm và Đông Anh cũng tập trung nâng cao trình mặt đê,
xóa trạch củng cố những vị trí ném bom.
Trên 30 vị trí được tu b
ổ như Bát Tràng, Đa Tốn, Đông Dư, Cự Khối,
Thạch Bàn, thị trấn Gia Lâm, Thanh Am, Hội Xá, Hoàng Long, Kim Sơn, Lệ
Chi, Yên Thường, Yên Viên, Phù Đổng, Trung Màu
Huyện Đông Anh đắp đoạn Du Ngoại, Sáp Mai, kè Xuân Trạch, Hào
Bối, Mai Lâm, Vĩnh Ngọc, Đông Trù và đắp đê bối Võng La - Hải Bối.
Gia Lâm còn đắp đê bao Quán Tình, Việt Hưng, ngã ba thị trấn Yên
Viên, nhà máy gạch Cầu Đuống với khối lượng 10 vạn mét khối.
H
ệ thống đê điều phải đối phó với lũ lớn liên tiếp những năm 1968,
1969, 1970, đặc biệt là năm 1971 đã diễn ra lũ lịch sử.
11

Năm 1969 (+13.20), năm 1970 (+12.05), năm 1971 (+14.13), cao hơn
mực nước lũ 1945 (+12.90).
1.1.1.6. Giai đoạn 1975 đến nay
Thành phố Hà Nội được mở rộng thêm các huyện ngoại thành. Đê Hà
Nội cũng được kéo dài trên 356km đê các loại, trong đó trên 200km sông
Hồng, sông Đuống có 40 kè và trên 300 cống dưới đê. Khối lượng tu sửa lớn
thuộc các huyện mới sát nhập.
Đặc biệt năm 1983 khu vực Phú Xá, Chương Dương bị lở bãi suốt
chiều dài 800m, có nguy cơ uy hiếp hai quận Ba Đình và Hoàn Kiếm. Thành
phố đã cho xây dựng kè hộ bờ Phú Xá - Chương Dương dài gần 1000m, kè đá
từ chân được thả rồng đá nhiều lớp. Vùng xói sâu được thả cụm cây xa bờ.
Khối lượng trên 1 vạn mét khối đá hộc, 9 vạn mét khối bạt đất, thả 3300 rồng
đá, 1250 cụm cây có tán, 4 vạn cây tre và trên 156.000 ngày công.
Năm 1991 thành phố trả một số huyện vừ
a sát nhập về Hà Tây - Vĩnh
Phúc, đê Hà Nội còn lại 152km đê. Trong đó đê sông Hồng, sông Đuống là
110km; sông Cầu, sông Cà Lồ là 42 km, 22 kè, 96 công trình qua đê.
Những năm 1992, 1993 thành phố cho lấp các đầm, hồ ao có những
mạch sủi sát chân đê Thanh Trì, Hoàng Liên (Từ Liêm), xây dựng các giếng
giảm áp trọng điểm sủi ở Ngũ Hiệp, lấp các vùng trũng tại Phù Đổng, Trung
Màu, Sen Hồ (Gia Lâm) và từng bước khoan phụt vữa vào những đo
ạn đê
xung yếu có nhiều khuyết tật trong đê.
Đặc biệt giai đoạn từ 1986 đất nước bước sang con đường đổi mới phát
triển. Nhu cầu xây dựng tăng lên đột biến. Hậu quả của công tác quản lý đất
đai, xây dựng. Cùng với yêu cầu bức thiết về nhà ở sau nhiều năm chiến tranh
chưa có điều kiện giải quyết. Một số trong phạm vi b
ảo vệ đê cũng nằm trong
12

hoàn cảnh đó. Tình hình quản lý xây dựng chính quyền địa phương dường
như không thể kiểm soát, dẫn tới tình trạng xây dựng và lấn chiếm trong
phạm vi bảo vệ đê điều.
Nổi bật là khu vực Nhật Tân - Yên Phụ. Chính phủ đã phải trực tiếp
giải quyết xử lý. Tạo nên hành lang thông thoáng hai bên chân đê. Trở thành
một điểm mốc lịch sử cho việc cải t
ạo, chỉnh trang đê Hà Nội.
Từ năm 1996 nhà nước đã thực hiện chương trình củng cố đê diều
tuyến đê Hữu Hồng đoạn trực tiếp bảo vệ Hà Nội từ Tiên Tân (Đan Phượng)
đến Vạn Phúc (Thanh Trì). Tổng chiều dài 45km bằng nguồn vốn vay ADB.
Mục tiêu của chương trình về đê là: Gia cố thân đê ở những điểm xảy
ra thấ
m qua đê nhiều bằng công nghệ khoan phụt vữa. Xây dựng tường chắn
trạch và đê bằng bê tông và đá xây. Những điểm có dân cư, xây dựng hành
lang cứu hộ 5m cho xe cơ giới trọng tải 4 tấn đi lại. Cao trình thiết kế đảm
bảo +13.40m tại Hà Nội. Thu nhỏ mặt trạch bằng tường chắn đá xây. Mở rộng
mặt đê, xây dựng hệ thống đo áp trên
đê
1.1.2 Đặc điểm hiện trạng đê sông Hồng
Hiện tại đê sông Hồng tính cả 2 bên bờ có chiều dài khoảng 420km,
phân bố theo các tỉnh như sau:
13

Bảng 1.1: Bảng thống kê chiều dài đê sông Hồng theo các tỉnh
Bờ hữu Bờ tả
TT Tỉnh
Từ Km Đến Km
Dài
(km)
Từ Km Đến Km

Dài
(km)
Tổng
1 Vĩnh Phúc 0 48+165 48,165 48,165
2 Hà Nội 0 117+900 114,089 48+165 77+284 29,119 143,208
3 Hà Nam 117+900 156+873 38,973 38,973
4 Hưng Yên 77+284 133+050 59,006 59,006
5 Nam Định 156+873 219+702 64,081 64,081
6 Thái Bình 133+050 200+000 67,38 67,38
Tổng 420,813
(Nguồn: Tổng Cục Thủy Lợi)
1.1.2.1. Đặc điểm địa hình – địa mạo
Hoạt động của Sông Hồng và các sông nhánh làm thay đổi đáng kể địa
hình vùng ven sông. Khi chưa có hệ thống đê, quy luật trầm tích tuân thủ theo
điều kiện tự nhiên, chủ yếu phụ thuộc vào chế độ hoạt động tân kiến tạo, vào
chế độ thuỷ triều, điều kiện khí tượng, th
ủy văn và chế độ bùn cát được dòng
chảy mang tải. Nhìn chung, khi sông chảy vào vùng trầm tích bở rời, việc
chuyển dòng, tạo dòng mới và tiêu diệt dòng cũ theo một quy luật hết sức
phức tạp. Trong quá trình chuyển dòng, bề mặt đồng bằng bị cắt xẻ và tạo ra
nhiều dạng địa hình mới. Hình 1 trích ra lịch sử một số giai đoạn dịch chuyển
đường trục lòng Sông Hồng kể từ
năm 1890 cho đến 1985 vùng Vân Cốc,
Đan Phượng. Qua đó cho thấy trong vòng 100 năm, từ1890 đến 1985, Sông
Hồng có sự biến đổi dòng rất mạnh. Tuy nhiên do có hệ thống đê điều nên
quy luật có sai khác so với tự nhiên. Điều đó được phản ánh bằng các dịch
chuyển có tính chất chu kỳ qua lại.
14

Hình 1.2: Sơ đồ chuyển dòng Sông Hồng khu vực Vân Cốc
Đáng chú ý ở đây là ba dạng địa hình căn bản liên quan đến ổn định đê:
- Địa hình cao nằm thành dải ven theo sông, đây là loại địa hình cổ hình
thành trên các sản phẩm của trầm tích Sông Hồng trong thời gian chưa có đê.
Trên địa hình này hầu hết là các khu vực dân cư lập lên từ lâu đời, phân bố rải
rác ven đê thuộc huyện Đan Phương, Từ
Liêm và Mê Linh. Địa hình cao bị
chia cắt mạnh bởi hoạt động của các sông nhánh. Tuy nhiên, chúng được cấu
tạo từ sét, sét pha bền vững làm tăng độ ổn định của đê với các tác động của
dòng thấm.
- Địa hình bãi bồi hiện đại chủ yếu phân bố ven sông và hiện nay đang
tiếp tục diễn ra bên ngoài đê, phần lớn được cấu tạo từ sét, sét pha đặc chắc.
Địa hình này nằm phổ
biến ven Sông Hồng. Tuy nhiên nhiều chỗ có cấu tạo
từ tướng lòng rõ rệt thể hiện bằng các thành tạo hạt thô như cát mịn và nhỏ.
Trên bản đồ thấy rõ khu vực thuộc ngã ba Thao Đà, Liên Hồng (Ba Vì), khu
vực đê Vân Cốc, khu vực kè Liên Trì, Văn Quán, Liên Mạc (Từ Liêm), Võng
15

La (Đông Anh), Nhật Tân (Tây Hồ), Tầm Xá (Đông Anh), cửa Đuống, Long
Biên, Cự Khối, Tự Nhiên (Thường Tín), Quang Lăng (Phú Xuyên), Đây là
các bãi nổi giữa sông hình thành tại các nơi sông bị chuyển dòng mạnh. Địa
hình thuộc dạng sóng cát khá cao so với xung quanh. Một quy luật tự nhiên là
đê được đắp trên các sống cát này, hai bên là các trũng kéo dài theo dải thành
các hồ ao hiện tại. Đó cũng là nguyên nhân sự cố thấm sủi mạnh với nền đê.
- Đị
a hình trũng, đầm lầy phân bố rất nhiều nơi đặc biệt các nơi thuộc
phía nam khu vực. Nó là kết quả của quá trình sụt lún tân kiến tạo hay là sản
phẩm của sự lấp dòng không hoàn chỉnh của các lòng sông cổ bao gồm cả
lòng Sông Hồng và các sông nhánh. Ngoài ra, nó còn là kết quả do hoạt động

đào bới của con người. Địa hình trũng thường đi liền với các tướng hồ đầm
lầy hiệ
n đại hoặc cổ trên các thành tạo vũng vịnh có tướng sông biển hỗn hợp.
Dọc theo đê cả về thượng lưu lẫn hạ lưu nhiều hồ ao kéo dài hiện đang tồn tại
ở Thanh Trì, Phú Xuyên, Thường Tín, Đông Anh, Phúc Thọ, Nhà nước đã
chi rất nhiều tiền của để lấp các hồ ao ven đê song cũng chỉ được một số nơi
trọng điểm. Hiệ
n nay, sự san lấp tự phát bởi người dân không được quản lý
chặt chẽ đã tạo ra lớp đất phủ bề mặt có kết cấu rất yếu.
Đê được đắp từ thời Lý - Trần, vị trí và hướng của nó được quyết định theo
hiện trạng hệ thống sông và địa hình hai bên bờ sông lúc đó. Tuy nhiên, do
hoạt động của lòng sông từ trước đó, đê được đắp qua nhiề
u khu vực cấu tạo
lên từ tướng lòng với cát hạt mịn đến trung cho nên sự cố về thấm là không
tránh khỏi.
1.1.2.2. Đặc điểm địa chất
a. Trầm tích Đệ Tứ khu vực đê
Theo kết quả nghiên cứu của Đoàn địa chất Hà Nội năm 1999, trầm
tích Đệ tứ khu vực đê bao gồm các phân vị địa tầng từ dưới lên như sau:
+ Thống Pleistoxen dướ
i, hệ tầng Lệ Chi (aQ
1
lc);