BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
--------------
NGUYỄN MẠNH TUẤN
DỰ BÁO TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA DỰ ÁN ĐẦU TƯ
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH KÈ CHỐNG SẠT LỞ BẢO VỆ
BỜ SÔNG GÂM ĐẾN THỊ TRẤN VĨNH LỘC, HUYỆN
CHIÊM HÓA, TỈNH TUYÊN QUANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành
Mã số
: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
: 60.85.02
Người hướng dẫn
: PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH MẠNH
HÀ NỘI - 2012
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để
bảo vệ một học vị nào.
Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2012
Học viên
Nguyễn Mạnh Tuấn
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
i
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành q trình thực tập tốt nghiệp, ngồi sự nỗ lực của
bản thân, tơi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể,
cá nhân trong và ngồi trường.
Trước hết tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo
Khoa Tài nguyên & Môi trường, Viện sau đại học trường Đại học Nông
nghịêp Hà Nội đã giúp đỡ tơi hồn thành q trình thực tập tốt nghiệp.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cám ơn đến Thầy giáo PGS. TS. Nguyễn
Đình Mạnh và các thầy cơ trong khoa đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi
trong suốt q trình thực hiện đề tài và hồn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cám ơn UBND thị trấn Vĩnh Lộc và nhân dân địa
phương đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới gia đình, người thân
và bạn bè đã khích lệ tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2012
Học viên
Nguyễn Mạnh Tuấn
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
ii
MỤC LỤC
Trang
1. MỞ ĐẦU ..........................................................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................................1
1.2 Mục đích yêu cầu của đề tài ..........................................................................................2
2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU.......................................................................................3
2.1. Tổng quan về kè sông ...................................................................................................3
2.1.1 Khái niệm và các dạng kè sơng..................................................................................3
2.1.2 Vai trị kè sông đối với môi trường..........................................................................10
2.2. Cơ sở khoa học và các phương pháp dự báo tác động..............................................14
2.2.1. Khái niệm về dự báo ................................................................................................14
2.2.2. Đặc điểm của dự báo................................................................................................15
2.2.3. Quy trình dự báo ......................................................................................................15
2.2.4. Các phương pháp dự báo.........................................................................................17
2.2.5. Áp dụng phương pháp, mơ hình dự báo trên thế giới và ở Việt Nam ..................19
2.3 Mô tả khái quát dự án ..................................................................................................24
2.3.1 Vị trí địa lý dự án ......................................................................................................24
2.3.2 Nội dung chủ yếu của dự án.....................................................................................24
2.3.3 Nhận xét sơ bộ...........................................................................................................28
3. ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................29
3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................................29
3.1.1 Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................................29
3.1.2 Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................29
3.1.3 Thời gian nghiên cứu ................................................................................................29
3.2 Nội dung nghiên cứu....................................................................................................29
3.3 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................29
4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...........................................................................................33
4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ...............................................................................33
4.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thị trấn Vĩnh Lộc, huyện Chiêm Hóa, tỉnh
Tuyên Quang ......................................................................................................................33
4.1.2 Điều kiện tự nhiên, môi trường khu vực thực hiện dự án.......................................41
4.2 Dự báo tác động tới môi trường ..................................................................................51
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
iii
4.2.1. Dự báo tác động trong giai đoạn chuẩn bị và giải phóng mặt bằng......................51
4.4.2. Dự báo tác động trong giai đoạn thi công xây dựng..............................................52
4.2.3. Đánh giá tác động trong giai đoạn vận hành ..........................................................70
4.3 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động...................................................................70
4.3.1. Các biện pháp giảm thiểu tác động xấu trong giai đoạn chuẩn bị và giải phóng
mặt bằng..............................................................................................................................70
4.3.2. Các biện pháp giảm thiểu tác động xấu trong giai đoạn xây dựng .......................72
4.3.3. Các biện pháp giảm thiểu tác động xấu trong giai đoạn dự án đi vào hoạt động 78
5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................80
5.1 Kết luận.........................................................................................................................80
5.2 Đề xuất và kiến nghị ....................................................................................................80
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 2.1-Tổng hợp một số phương pháp dự báo thường dùng trên thế giới .................17
Bảng 4.1-Đặc trưng lưu lượng lớn nhất tại trạm Chiêm Hóa..........................................45
Bảng 4.2-Lưu lượng kiệt nhất các thời kỳ đo đạc từ năm 1960 – 1994 .........................45
Bảng 4.3-Lưu lượng trung bình nhiều năm trong mùa kiệt.............................................46
Bảng 4.4-Kết quả phân tích chất lượng khơng khí...........................................................47
Bảng 4.5-Kết quả đo đạc phân tích, kiểm tra chất lượng nước mặt................................48
Bảng 4.6-Kết quả đo đạc phân tích, kiểm tra chất lượng nước ngầm.............................49
Bảng 4.7-Kết quả phân tích đo đạc chất lượng môi trường đất.......................................50
Bảng 4.8-Các nguồn gây tác động trong giai đoạn xây dựng của dự án ........................52
Bảng 4.9-Lượng bụi phát sinh do hoạt dộng đào đắp, san nền .......................................53
Bảng 4.10-Dự báo khối lượng vật tư xây dựng................................................................54
Bảng 4.11-Dự báo tải lượng các chất ơ nhiễm trong khí thải của các phương tiện vận
chuyển nguyên vật liệu xây dựng......................................................................................56
Bảng 4.12-Dự báo khối lượng dầu sử dụng......................................................................57
Bảng 4.13-Dự báo thải lượng ô nhiễm khi thi công san nền mặt bằng...........................58
Bảng 4.14-Dự báo nồng độ các chất ô nhiễm lan truyền trong khơng khí .....................59
Bảng 4.15-Mức ồn tối đa của máy móc, phương tiện vận chuyển và thi cơng..............60
Bảng 4.16-Mức ồn của các phương tiện thi công xây dựng............................................61
Bảng 4.17-Mức độ gây rung của một số loại máy móc xây dựng ..................................62
Bảng 4.18-Dự báo tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của
công nhân trong giai đoạn xây dựng .................................................................................63
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 2.1-Mặt cắt ngang của một số dạng kết cầu kè .........................................................5
Hình 2.2-Một số loại bản bê tơng đúc sẵn lát độc lập trên mái đê ....................................6
Hình 2.3-Một số loại bản bê tơng đúc sẵn có cơ cấu tự chèn, liên kết mảng ...................6
Hình 2.4-Sơ đồ mơ phỏng sự làm việc tương tác nước - đất - kết cấu kè ........................8
Hình 2.5-Một số dạng hư hỏng của kết cấu kè...................................................................9
Hình 2.6-Sạt lở tại các vùng có kết cấu trầm tích ven bờ yếu .........................................13
Hình 4.1-Vị trí Thị trấn Vĩnh Lộc, huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tun Quang ....................33
Hình 4.2-Rừng tự nhiên ở Tun Quang ..........................................................................36
Hình 4.3-Vị trí xây dựng cơng trình..................................................................................42
Hình 4.4-Vị trí thi cơng cơng trình....................................................................................42
DANH MỤC SƠ ĐỒ - BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 4.1-Cơ cầu phát triển kinh tế huyện Chiêm Hóa................................................37
Biểu đồ 4.2-Cơ cầu ngành nghề các hộ dân khu vực thực hiện dự án............................37
Biểu đồ 4.3-Lưu lượng bình quân nhiều năm tại các trạm ..............................................45
Biểu đồ 4.4-Nồng độ các chất ô nhiễm phát tán theo khoảng cách ................................59
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD
:
Nhu cầu ơ xi sinh hóa
BTNMT
:
Bộ Tài nguyên và Môi trường
BTCT
:
Bê tông cố thép
BTĐS
:
Bê tông đục sẵn
BVMT
:
Bảo vệ mơi trường
COD
:
Nhu cầu ơ xi hóa học
ĐTM
:
Đánh giá tác động môi trường
MTTQ
:
Mặt trận Tổ quốc
NM
:
Nước mặt
NN
:
Nước ngầm
HĐND
:
Hội đồng nhân dân
KK
:
Khơng khí
GPMB
:
Giải phóng mặt bằng
GTNT
:
Giao thơng nơng thơn
KT-XH
:
Kinh tế - Xã hội
QCVN
:
Quy chuẩn Việt Nam
TCVN
:
Tiêu chuẩn Việt Nam
TCN
:
Tiêu chuẩn ngành
TĐC
:
Tái định cư
TSP
:
Bụi lơ lửng tổng số
UBND
:
Ủy ban nhân dân
VOC
:
Chất hữu cơ bay hơi
WHO
:
Tổ chức Y tế thế giới
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
vii
1. MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Chiêm Hố là một huyện vùng cao của tỉnh Tuyên Quang, mang đậm nét đặc
thù của vùng núi phía Bắc Việt Nam. Huyện Chiêm Hố giáp huyện Na Hang ở
phía Bắc, huyện Chợ Đồn (Bắc Kạn) ở phía Đơng, huyện n Sơn ở phía Nam, Bắc
Quang (Hà Giang) ở phía Tây, huyện Hàm Yên ở phía Tây Nam. Huyện lỵ đặt tại
thị trấn Vĩnh Lộc cách thành phố Tuyên Quang 67 km về phía Bắc. Tổng diện tích
tự nhiên tồn huyện là 1.459,6 km2, dân số 125.286 người (năm 2010).
Sông Gâm bắt nguồn từ Trung Quốc, có diện tích lưu vực lớn. Cơng trình hồ
Na Hang từ khi tích nước đã làm thay đổi về cơ bản dịng chảy sơng Gâm. Đặc biệt,
trong các tháng mùa lũ lưu tốc lớn nên đã gây ra xói sâu khu vực lịng sơng sau
cơng trình và lan toả dần xuống hạ lưu. Hiện tượng xói sâu phổ biến và thay đổi quy
luật diễn biến lòng sơng đã gây ra xói lở nhiều khu vực trên sông Gâm, đặc biệt
hiện nay trên khu vực thị trấn Vĩnh Lộc dọc hai bên bờ sơng hiện tượng xói lở bờ
diễn biến hết sức nghiêm trọng gây ảnh hưởng đến đời sống, dân sinh, kinh tế và
các cơng trình cơ sở hạ tầng của địa phương. Do đó, việc xây dựng cơng trình kè
chống sạt lở bờ sơng Gâm đoạn qua thị trấn Vĩnh Lộc, huyện Chiêm Hoá, tỉnh
Tuyên Quang sẽ là dự án đa mục tiêu, kết hợp giữa bảo vệ chống sạt lở bờ sông
Gâm với hạn chế ảnh hưởng bất lợi do việc vận hành nhà máy thuỷ điện Tun
Quang, góp phần giữ gìn an sinh xã hội, cải thiện cảnh quan mơi trường, góp phần
tạo nên diện mạo khang trang cho khu vực Thị trấn Vĩnh Lộc. [25]
Quá trình thực hiện dự án xây kè chống sạt lở bảo vệ bờ sông Gâm đoạn qua
thị trấn Vĩnh Lộc sẽ gây ra khơng ít những tác động ảnh hưởng tới mơi trường xung
quanh, vì vậy dự báo các tác động của dự án là việc làm cần thiết. Nó khơng những
xác định được các nguồn gây tác động mà còn giúp ta đưa ra các biện pháp xử lý
thích hợp góp phần giảm thiểu các tác động xấu đến môi trường.
Từ yêu cầu thực tiễn như trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Dự báo tác động
môi trường của dự án đầu tư xây dựng công trình kè chống sạt lở bảo vệ bờ sơng
Gâm đến thị trấn Vĩnh Lộc, huyện Chiêm Hoá, tỉnh Tuyên Quang”
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
1
1.2 Mục đích yêu cầu của đề tài
1.2.1 Mục đích nghiên cứu
- Xác định được các nguồn gây ô nhiễm tới môi trường trong các giai đoạn thực
hiện dự án;
- Dự báo tác động ảnh hưởng đến thị trấn Vĩnh Lộc trong quá trình thực hiện dự án;
- Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động xấu của dự án đối với môi trường.
1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu
- Xác định đúng được các nguồn gây ô nhiễm làm cơ sở dự báo tải lượng phát thải;
- Các giải pháp đưa ra phải có tính khoa học và phù hợp với điều kiện thực tế
của địa phương.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
2
2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về kè sông
2.1.1 Khái niệm và các dạng kè sông
Ở Việt Nam, hệ thống đê và các cơng trình bảo vệ bờ địng vai trò cực kỳ quan
trọng trong việc phòng chống và giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ an toàn cho các trung tâm
văn hóa, chính trị, kinh tế, các vùng dân cư rộng lớn trải dài theo các triền sông, duyên
hải từ Bắc chí Nam. Hệ thống đê, kè sơng ở đồng bằng Bắc bộ đã được hình thành và
phát triển từ hàng nghìn năm nay. Nhân dân ta đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm
trong việc đắp và xây dựng kè sông. Hiện nay, trong điều kiện đất nước đang cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa, những u cầu bảo vệ các khu vực dân cư và kinh tế chống
sự tàn phá của bão, lũ, nước dâng ngày càng trở nên cấp bách. Bên cạnh việc củng cố
nâng cấp hệ thống đê đã có, việc quy hoạch và bảo vệ bờ sông và xây dựng hệ thống đê
kè mới đang được đặt ra trên các vùng, miền của đất nước. [33]
Mỗi con sơng, tùy theo điều kiện thủy văn, địa hình, địa chất, thảm thực
vật,.. có một trạng thái ổn định nào đó. Khi chưa đạt được trạng thái ổn định lâu dài
này thì q trình tạo lịng vẫn cịn tiếp tục, nghĩa là dòng chảy còn tiếp tục làm cho
bờ và đáy sơng bị xói chỗ này, bồi chỗ khác, nhiều trường hợp sự xói sâu chân dốc
sẽ dẫn đến trượt cả mảng bờ sơng,… Ngồi ra có trường hợp lịng sơng đã đạt được
trạng thái ổn định tương đối trong nhiều năm, nhưng khi có điều kiện mới bổ sung,
chẳng hạn điều kiện thủy văn thay đổi do môi trường bị thối hóa, do biến đổi khí
hậu tồn cầu,… thì khi đó trạng thái cân bằng cũ bị phá vỡ, lòng dẫn lại được tiếp
tục bị biến đổi cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng mới. [1]
Trạng thái cân bằng của một dịng sơng có thể được hình thành một cách tự
nhiên như đã diễn ra từ bao đời nay. Trạng thái đó cũng có thể được hình thành và
giữ ổn định trong điều kiện có sự tác động của các cơng trình nhân tạo – đó là các
cơng trình chỉnh trị sơng.[10]
Mái dốc bờ sơng thường xuyên chịu tác dụng trực tiếp của dòng chảy, thủy
triều, và của sóng,… Để giữ cho mái dốc đất khơng bị biến dạng, ở phía ngồi cùng
được cấu tạo một bộ phận có tác dụng bảo vệ mái dốc khơng bị xói lở. Bộ phận này
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
3
được gọi là kè bảo vệ mái dốc.
Theo hình thức kết cấu và vật liệu sử dụng, kè bảo vệ mái dốc có nhiều loại
khác nhau. Mỗi loại đều có 3 phần chính, các phần đó là: chân kè, thân kè và đỉnh
kè. Chân kè là bộ phận nằm dưới mực nước, dùng để bảo vệ, giữ cho chân mái bờ
ổn định và làm thế cho phần thân kè ở trên, thân kè là phần bảo vệ mái dốc từ chân
đến đỉnh còn đỉnh kè là phần bảo vệ đỉnh mái dốc. Từng phần theo từng điều kiện cụ
thể có cấu tạo chi tiết để đảm bảo điều kiện ổn định trong quá trình chịu tác dụng của
các tải trọng từ phía sơng, từ các phần đất thân và trên kè.[13]
Hình 2.1 là mặt cắt ngang của một số dạng kết cấu kè gia cơng mái đê. Trong đó:
a. Kè bằng đá hộc lát khan
b. Kè bằng bê tông đúc sẵn, chân kè bằng cọc, kết hợp với lăng trụ đá, tường
đỉnh kè bằng bê tông cốt thép.
c. Kè kết hợp hai loại vật liệu, chân kè là đá hộc trong ống bê tông tường
đỉnh bằng đá xây.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
4
Hình 2.1-Mặt cắt ngang của một số dạng kết cầu kè
Kè bảo vệ mái dốc sử dụng các kết cấu đơn giản như trồng cỏ đến phức tạp
như bê tông lắp ghép tự chèn. Các hình thức thơng dụng là đá đổ, đá xếp khan, khối
bê tông ghép rời hoặc liên kết tự chèn tạo thành mảng.
Kè bằng đá hộc lát khan
Kè bằng các khối bê tông ghép rời
Kè bảo vệ mái dốc là bộ phận quan trọng để duy trì ổn định cho sơng và bờ.
Nó chiếm một tỷ lệ kinh phí đáng kể trong các dự án đê điều và bảo vệ bờ. Mặt
khắc, sự làm việc của loại kết cấu này tương đối phức tạp, còn nhiều vấn đề cần tiếp
tục nghiên cứu làm rõ. Hiện nay ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới có
nhiều cơng trình nghiên cứu cải tiến các hình thức kết cấu nhằm hồn thiện phương
pháp tính tốn đảm bảo an toàn, tăng hiệu quả kinh tế cho kè bảo vệ mái dốc nói
riêng và cho đê bờ nói chung.[13]
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
5
Yêu cầu cấu tạo, phân loại và điều kiện ứng dụng của từng loại kết cấu kè
bảo vệ mái dốc
Yêu cầu đối với kết cấu kè: ổn định trên lớp đất của mái dốc bờ; Linh
hoạt và dễ biến dạng theo đất của mái dốc và nền; Bền vững lâu dài của kết cấu và
của vật liệu; Có khả năng phát hiện được sự cố; Dễ sửa chữa khi có hư hỏng cục bộ;
Giá thành thấp; Tính an tồn cao; Đảm bảo mỹ quan; Dễ quan sát, kiểm tra cho
người quản lý và tận dụng được nguyên liệu ở địa phương.
Phân loại kết cấu:
Hiện nay, có rất nhiều loại kết cấu kè mái dốc bờ sơng nhưng có thể khái quát
thành một số loại chính như sau:
- Đá đổ, đá xếp khan, đá xếp trong các khung bằng đá xây. Loại này tương
đối phổ biến (hình 2.1a).
- Khối bê tơng đúc sẵn lát độc lập như hình 2.2, khối bê tông xếp theo thứ tự
chèn, phổ biến như các dạng kè bờ biển.
- Một số hình thức khác: bê tơng Asphalt, trồng cỏ, vải địa kỹ thuật,…
Hình 2.2-Một số loại bản bê tông đúc
sẵn lát độc lập trên mái đê [13]
Hình 2.3-Một số loại bản bê tơng đúc sẵn
có cơ cấu tự chèn, liên kết mảng
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
6
Phạm vi ứng dụng của một số hình thức kè bảo vệ mái dốc
Trồng cỏ khi có sóng tác dụng có h ≤ 0.5m, dịng chảy có vận tốc v<1m/s
hoặc có bãi ngập, mái bờ để cỏ phát triển.
Đá hộc đổ rối khi có nguồn đá phong phú, mái bờ thoải khi khơng có u cầu
mỹ quan.
Đá hộc lát than: khi có nguồn đá phong phú, có đá lớn, nên thoát nước tốt.
Đá xếp trong khu xây bằng đá được sử dụng khi có sóng và dịng chảy tương
đối mạnh, bờ tương đối chắc, không đủ đá lớn.
Đá hộc xây được dùng khi mái bờ tương đối chắc, sóng lớn, dịng chảy
mạnh, khơng có đá lớn.
Thảm rọ đá: sóng lớn, dịng chảy mạnh, khơng có đá lớn.
Tầm bê tơng đúc sẵn, ghép rời được sử dụng khi sóng lớn, dịng chảy mạnh,
khơng có đá lưosn, có u cầu về mĩ quan.
Tấm bê tông đúng sẵn liên kết mảng dùng khi trường hợp sóng lớn, dịng
chảy mạng, khơng có đá lớn, có u cầu về mĩ quan, bờ ít lún sụt, ít thốt nước, có
điều kiện thi cơng và chế tạo mảng.
Dùng hỗn hợp nhiều loại khi mực nước dao động lớn, mái gia cố dài, từng vị
trí có u cầu khác nhau.
Các nội dung nêu trên là khái quát về phạm vi ứng dụng làm cơ sở lựa chọn
giải pháp thiết kế. Trong từng trường hợp cụ thể, phải phân tích đầy đủ các điều
kiện để lựa chọn được giải pháp tốt nhất. Giải pháp tốt nhất là giải pháp thỏa mãn
được nhiều yêu cầu ở mục trên và có giá thành hạ.[13]
Sự làm việc của kết cấu kè mái
Các tải trọng tác dụng và sơ đồ tính:
Kết cấu kè mái chịu tác dụng của các tải trọng tác dụng trực tiếp lên bề mặt
phía ngồi và các tải trọng sinh ra ở phía trong kè. Các tác động này sinh ra từ
nguồn gốc của các tác động thủy động lực và các tác động địa kỹ thuật.
Sự tác động của các áp lực từ môi trường nước vào các kết cấu kè và sinh tải
trọng sinh ra từ phía bên trên thân kè, có thể mơ phỏng bằng một hệ tương tác giữa
3 môi trường: Nước – Đất – Cơng trình. Mơ tả sự làm việc theo sơ đồ này như sau:
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
7
Hình 2.4-Sơ đồ mơ phỏng sự làm việc tương tác nước - đất - kết cấu kè
Quá trình I là quá trình chịu tác động theo điều kiện biên thủy lực như sóng,
vận tốc trung bình của dịng chảy được mơ phỏng là tải trọng phía ngồi Pn(y,t).
Q trình II là q trình chuyển q trình chuyển hóa từ tải trọng phía ngàoi
tới phía bên trong tạo ra các tải trọng tác dụng lên bề mặt tiếp xúc giữa kết cấu kè
với đất thân kè gọi là tải trọng phía trong Pt( y,t).
Quá trình III là sự làm việc của kè dưới tác dụng của các tải trọng từ 2 phía.
Căn cứ vào kết cấu cụ thể của từng loại kè, tình hình tác dụng của các tải
trọng mà tiến hành thiết lập các bài tốn tính ổn định tổng thể, ổn định cục bộ và
tính tốn kết cấu cho kè.[13]
Một số dạng hư hỏng và nguyên nhân:
Một sự cố ở kè thường bắt nguồn từ những hư hỏng dấn tới một bộ phận
hoặc toàn bộ kết cấu bị mất ổn định theo một hình thái phá hoại nào đó làm cho nó
khơng cịn đảm nhận được chức năng làm việc được giao nữa.
Kè bảo vệ mái là một bộ phận của mặt cắt kè. Vì vậy, các hư hỏng của kè có
liên quan đến hư hỏng của thân bờ. Một số dạng hư hỏng thường gặp như hình dưới
đây. Thường có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố. Sự tác dụng của sóng đối với kè
bảo vệ mái dốc là nguyên nhân trực tiếp và được xem là nguyên nhân chính.
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
8
Hình 2.5-Một số dạng hư hỏng của kết cấu kè
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
9
2.1.2 Vai trị kè sơng đối với mơi trường
Tình hình lũ lụt ở nước ta
Đặc điểm tự nhiên của Việt Nam và đồng bằng Bắc bộ:
Nước Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Đơng Nam Á, chịu ảnh
hưởng trực tiếp của khí hậu lục địa Trung Ấn từ phía Bắc và phía Tây với 2 hệ thống
sơng lớn liên quốc gia theo hướng Tây Bắc – Đông Nam là sông Hồng và sông Cửu
Long, lại vừa chịu ảnh hưởng trực tiếp khí hậu biển Đơng từ phía Đơng và phía Nam,
nơi giao thoa giữa hai biển lớn: Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Đồng thời nước
ta nằm giữa ổ bão biển Đông là một trong 5 ổ bão lớn nhất thế giới – Mùa bão trùng
với mùa mưa, địa hình phức tạp, đồng bằng thường hẹp và thấp trũng, núi cao sườn
dốc, cây rừng lại bị tàn phá ngày càng nghiêm trọng, do đó lũ bão xảy ra ln có
chiều hướng gia tăng trong 3 thập kỷ nay ngày càng ác liệt, lụt bão luôn là mối đe dọa
thường xuyên đối với đời sống sản xuất của nhân dân Việt Nam.[1]
Việt Nam có lượng mưa bình qn hàng năm tư 1.800 – 2.500mm, lượng
mưa phân bố không đều, 70 – 80% lượng mưa tập trung vào các tháng 7, 8, 9 (ở
Bắc bộ và Nam bộ) và các tháng 8, 9, 10 ở Trung bộ. Ngay trong các tháng mùa
mưa, lượng mưa cũng phân bổ không đều, thường tập trung vào một số đợt mưa
lớn. Lượng mưa ngày lớn nhất trung bình 130 – 200 mm. Lượng mưa một ngày lớn
nhất là 731 mm, lượng mưa một đêm lớn nhất (9/11/1984) là 702 mm, lượng mưa 2
ngày lớn nhất (10/1983) ở Huế là 1.217 mm. Lượng mưa phân bổ không đều như
trên là nguồn gốc sinh ra các con lũ ở trên các triền sông.[13]
Hệ thống sông suối ở Việt Nam có tổng chiều dài khoảng 25.000 km, tập
trung thành 3 hệ thống sông khá rõ rệt: hệ thống sơng Hồng và sơng Thái Bình ở
Bắc bộ, hệ thống sông ở miền Trung và hệ thống sông Cửu Long, Đồng Nai và ở
Nam bộ. Do địa hình ở cá miền khác nhau, các sông ở Nam bộ hiền hịa, các sơng ở
Bắc bộ có độ dốc vừa phải các sơng ở miền Trung có độ dốc lớn. Một số con sông
lớn bắt nguồn từ các nước láng giềng chảy qua Việt Nam rồi ra biển như hệ thống
sông Hồng ở Bắc bộ, sông Cửu Long ở Nam bộ. Tất cả các con sơng đến mùa mưa
đều có lũ, mức độ ác liệt hàng năm có khác nhau.[1]
Tình hình lũ lụt
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
10
Chỉ tính đến đầu thế kỷ 20, trên hệ thống sơng Hồng và sơng Thái Bình (ở
Bắc bộ) đã có 26 trận lũ lớn: lớn nhất là trận lũ lịch sử năm 1971, trước đó đã có
trận lũ năm 1945 từng được coi là trận lũ lịch sử. Mực nước lũ năm 1971 đã vượt
quá khả năng chịu đựng của đê (mực nước ngồi sơng lúc này cao hơn mặt đất đồng
ruộng ven đê từ 5-10). Trong vòng 45 nămg (từ 1900 – 1945) đã có 18 năm vỡ đê ở
đồng bằng Bắc Bộ, trung bình cứ 2 năm lại có một năm vỡ đê, mất mùa. Đặc biệt
trận lũ năm 1945 làm vỡ 79 quãng đê gâp ngập 11 tỉnh, 312.00 ha đất canh tác và
khoản 4 triệu người bị ảnh hưởng. Trận lũ năm 1971 là vỡ 3 đoạn đê lớn, gây ngập
250.00 ha và 2,7 triệu người bị ảnh hưởng nghiêm trọng.[13]
Trận lũ năm 1986 tuy độ lớn mức lũ chỉ đứng vào hàng thứ 5 trong liệt số
liệu quan trắc từ đầu thế kỷ đến nay song cũng gây vỡ một đoạn đê sông Hồng
(Trung Châu – Đan Phượng) và sập 1 công dưới đê sông Cầu – Quế Võ, Hà Bắc.
năm 1906 ở Bình Định, năm 1983 ở Huế, năm 1952 ở các tỉnh miền Đông Nam bộ
và các năm 1964 ở hầu hết các tỉnh khu 5 cũ (Trung Bộ) đều có lụt lớn, gây nhiều
thảm cảnh tang tóc. Lũ trên sơng Cửu Long (kể cả các nhánh) xảy ra vào năm 1961,
1966, 1978, 1984, 1991 cũng đã làm ngập hàng chục vạn ha lúa của đồng bằng sơng
Cửu Long.
Tình hình lũ dường như cũng xảy ra nghiêm trọng trong những năm gần đây
ở các tỉnh miền núi phía Bắc và Tây Nguyên như: Lạng Sơn, Cao Bằng (1986), Lai
Châu, Đak Lak, Bắc Thái (1980), Sơn La, Lai Châu (1991) một số vùng dân cư tập
trung và phần lớn các hạ tầng cơ sở của 2 thị xã Lai Châu, Sơn La đã bị dịng lũ
qt cuốn trơi tàn phá trong 2 năm 1990, 1991.
Sự cố sạt lở bờ
Theo Viện Khoa học thuỷ lợi Miền Nam, sạt lở bờ sông ở ĐBSCL riêng và
trên địa bàn cả nước nói chung đều xảy ra suốt năm, có lúc âm thầm, có lúc dữ dội
nhưng thường xảy ra nhất là vào tháng 5, tháng 6 đầu mùa mưa và những tháng lũ
lên cao (lũ chính vụ). Đặc điểm chung của tình trạng này là do sóng và dịng chảy
làm xói lịng và bờ sơng khi sức cơng phá của dịng chảy vượt q sức chống xói
của đất cấu tạo bờ và lịng sơng. Sạt lở chỉ xảy ra khi lịng sơng, bờ sơng bị xói tới
mức gây mất ổn định mái bờ sông. Khi triều lên, đất bờ sông gặp nước làm cho đất
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
11
mềm yếu, lớp sát phía dưới bị xói lở nhanh hơn lớp đất trên mặt làm cho mái bờ
sông rất dốc vượt quá mái dốc tới hạn, buộc bờ sông phải sạt lở để tạo cho bờ sông
ổn định tạm thời. Sau đó, lớp dưới tiếp tục bị xói lở, lớp trên mất ổn định lại bị sạt
lở. Do vậy bờ sơng bị bào mịn liên tục và sạt lở từng đợt. Theo Viện khoa học
Thủy lợi cho biết, ở vùng chịu ảnh hưởng triều sẽ gây hiện tượng xói lở bờ sông
diễn ra theo hai giai đoạn: Giai đoạn đầu là mở rộng lịng sơng kết quả của q trình
bào mịn mái bờ sơng dưới tác dụng của thuỷ triều, của sóng do gió, do sóng tàu;
giai đoạn cuối là đào sâu dần lịng sơng dưới tác dụng của lực kéo của dịng chảy
ven bờ. Tình trạng bờ sơng thường hay bị sạt lở và bị vào lúc triều xuống thấp vào
đầu mùa mưa là do trước đó vào mùa khô bờ sông ở nơi sạt lở đã quá dốc rồi (do
q trình đào sâu của dịng chảy hay do con người đào sâu lấy đất gần đó) nhưng
chưa sạt lở. Khi đất bờ sông (thường là đất cát pha sét bở rời, đất thịt pha cát) thấm
nước mưa trở nên mềm yếu, tính dính kết thấp, áp lực lỗ rỗng tăng lên, dễ bị bở rời
và trọng lượng đất bờ càng nặng hơn do ngấm nước mưa và chất tải nặng gần bờ.
Khi triều xuống, áp lực thấm của nước ngầm do nước mưa ngấm vào đất càng đẩy
đất bờ ra sơng, khi đó áp lực đẩy nỗi của sơng hướng vào bờ khơng cịn do triều
xuống thấp. Lực giữ đất bờ nhỏ hơn lực đẩy đất bờ ra sông nên bờ sông bị sạt lở
nhanh hơn là vì vậy.[33]
Tóm lại các ngun nhân dẫn tới sạt lở bờ sông, chủ yếu do các tác động ngoại
sinh như:
- Vào mùa lũ lưu lượng, lưu tốc của dòng chảy lớn lại trùng vào mùa gió có
triều cường gây ra sóng lớn xơ bờ.
- Dịng chảy chịu ảnh hưởng của thủy triều, nhất là khi triều rút, sự thoát nước
nhanh tạo lưu tốc lớn.
- Kết cấu trầm tích ven bờ yếu, kém chặt sít do chưa qua q trình nén chặt tự nhiên,
đất ln bị bão hịa nước, độ gắn kết thấp dễ bị dịng chảy làm xói mịn gây sạt lở.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
12
Hình 2.6-Sạt lở tại các vùng có kết cấu trầm tích ven bờ yếu
- Các cồn cát ngầm nằm trên các đáy sông là những đê chắn tự nhiên cản trở
dịng chảy và tại nơi đó đã tạo nên dịng xốy và khơi sâu lịng ép sát bờ làm cho bờ
có độ dốc lớn, dễ sạt lở.
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
13
Ngồi các yếu tố tự nhiên nêu trên, cịn có các yếu tố hoạt động kinh tế - xã hội
như: tải trọng cơng trình trên bề mặt, (cơng trình giao thông, nhà ở), giao thông
thủy, khai thác cát trái phép, xây nhà lấn chiếm bờ sông, hoạt động lấn bờ đào ao
nuôi cá, neo đậu bè cá… đây là nguyên nhân do con người gây ra.[33]
Trên đây là các luận điểm được đưa ra để chứng minh vai trò cần thiết của cơng
trình kè tại các lưu vực sơng, nhất là các đoạn chảy qua khu trung tâm có đơng dân cư,
các khu sản xuất,… Trong điều kiện biến đổi khí hậu như hiện nay, kết hơp với các
dạng thời tiết thường xuyên thay đổi bất thường cùng với hệ thống sơng ngịi dày đặc
thì việc quy hoạch các cơng trình bảo vệ ven bờ mà đặc biệt là cơng trình kè là hết sức
cần thiết. Nó đóng vai trị rất lớn trong việc ổn định tinh thần dân cư sống quanh khu
vực sồng đồng thời tạo cơ sở vật chất, cảnh quan, diện mạo khang trang cho khu vực.
2.2. Cơ sở khoa học và các phương pháp dự báo tác động
2.2.1. Khái niệm về dự báo
Dự báo đã hình thành từ đầu những năm 60 của thế kỉ 20. Khoa học dự báo
với tư cách một ngành khoa học độc lập có hệ thống lí luận, phương pháp luận và
phương pháp hệ riêng nhằm nâng cao tính hiệu quả của dự báo. Người ta thường
nhấn mạnh rằng một phương pháp tiếp cận hiệu quả đối với dự báo là phần quan
trọng trong hoạch định. Khi các nhà quản trị lên kế hoạch, trong hiện tại họ xác
định hướng tương lai cho các hoạt động mà họ sẽ thực hiện. [7]
Dự báo là một khoa học và nghệ thuật tiên đoán những sự việc sẽ xảy ra
trong tương lai, trên cơ sở phân tích khoa học về các dữ liệu đã thu thập được.
Chính vì thế khi tiến hành dự báo cần căn cứ vào việc thu thập, xử lý số liệu trong
quá khứ và hiện tại để xác định xu hướng vận động của các hiện tượng trong tương
lai nhờ vào một số mơ hình tốn học (định lượng). Tuy nhiên dự báo cũng có thể là
một dự đốn chủ quan hoặc trực giác về tương lai (định tính) và để dự báo định tính
được chính xác hơn, người ta cố loại trừ những tính chủ quan của người dự báo.[34]
Dự báo có thể là một dự đốn chủ quan hoặc trực giác về tương lai. Nhưng
để cho dự báo được chính xác hơn, người ta cố loại trừ những tính chủ quan của
người dự báo.
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
14
Ngày nay, dự báo là một nhu cầu không thể thiếu được của mọi hoạt động
kinh tế - xã hội, khoa học - kỹ thuật, được tất cả các ngành khoa học quan tâm
nghiên cứu.
Dù định nghĩa có sự khác biệt nào đó, nhưng đều thống nhất về cơ bản là dự
báo bàn về tương lai, nói về tương lai. Dự báo trước hết là một thuộc tính khơng thể
thiếu của tư duy của con người, con người luôn luôn nghĩ đến ngày mai, hướng về
tương lai. Trong thời đại cơng nghệ thơng tin và tồn cầu hóa, dự báo lại đóng vai
trị quan trọng hơn khi nhu cầu về thơng tin thị trường, tình hình phát triển tại thời
điểm nào đó trong tương lai càng cao. Dự báo được sử dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau, mỗi lĩnh vực có một yêu cầu về dự báo riêng nên phương pháp dự báo
được sử dụng cũng khác nhau.[34]
2.2.2. Đặc điểm của dự báo
Khơng có cách nào để xác định tương lai là gì một cách chắc chắn (tính
khơng chính xác của dự báo. Dù phương pháp chúng ta sử dụng là gì thì ln tồn tại
yếu tố khơng chắc chắn cho đến khi thực tế diễn ra.
Ln có điểm mù trong các dự báo. Chúng ta không thể dự báo một cách chính
xác hồn tồn điều gì sẽ xảy ra trong tương tương lai. Hay nói cách khác, khơng phải
cái gì cũng có thể dự báo được nếu chúng ta thiếu hiểu biết về vấn đề cần dự báo.
Dự báo cung cấp kết quả đầu vào cho các nhà hoạch định chính sách trong
việc đề xuất các chính sách phát triển kinh tế, xã hội. Chính sách mới sẽ ảnh hưởng
đến tương lai, vì thế cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của dự báo.
2.2.3. Quy trình dự báo
Thơng thường trong các dự báo về kinh tế, quy trình dự báo được chia thành
các bước sau. Các bước này bắt đầu và kết thúc với sự trao đổi giữa người sử dụng
và người làm dự báo.
Bước 1: Xác định mục tiêu dự báo
- Các mục tiêu liên quan đến các quyết định cần đến dự báo phải được nói rõ.
Nếu quyết định vẫn khơng thay đổi bất kể có dự báo hay khơng thì mọi nỗ lực thực
hiện dự báo cũng vơ ích.
Trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
15
- Nếu người sử dụng và người làm dự báo có cơ hội thảo luận các mục tiêu
và kết quả dự báo sẽ được sử dụng như thế nào, thì kết quả dự báo sẽ có ý nghĩa
quan trọng.
Bước 2: Xác định loại dự báo
-Xác định loại dự báo cụ thể cho từng tác động tương ứng.
Bước 3: Chọn mô hình dự báo
- Để quyết định được phương pháp thích hợp nhất cho một tác động: Loại và
lượng dữ liệu sẵn có; Mơ hình (bản chất) dữ liệu q khứ; Tính cấp thiết của dự
báo; Độ dài dự báo; Kiến thức chuyên môn của người làm dự báo.
Bước 4: Thu thập số liệu và tiến hành dự báo
Dữ liệu cần để dự báo có thể từ 2 nguồn: bên trong và bên ngoài
- Cần phải lưu ý dạng dữ liệu sẵn có (thời gian, đơn vị tính,…).
- Dữ liệu thường được tổng hợp theo cả biến và thời gian, nhưng tốt nhất là
thu thập dữ liệu chưa được tổng hợp.
- Cần trao đổi giữa người sử dụng và người làm dự báo.
Bước 5: Trình bày kết quả dự báo
- Kết quả dự báo phải được trình bày rõ ràng cho ban quản lý sao cho họ hiểu
các con số được tính tốn như thế nào và chỉ ra sự tin cậy trong kết quả dự báo
- Người dự báo phải có khả năng trao đổi các kết quả dự báo theo ngôn ngữ
mà các nhà quản lý hiểu được
Bước 6: Theo dõi kết quả dự báo
- Lệch giữa giá trị dự báo và giá trị thực phải được thảo luận một cách tích
cực, khách quan và cởi mở;
- Mục tiêu của việc thảo luận là để hiểu tại sao có các sai số, để xác định độ
lớn của sai số;
- Trao đổi và hợp tác giữa người sử dụng và người làm dự báo có vai trị rất
quan trọng trong việc xây dựng và duy trì quy trình dự báo thành công.[7]
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
16
2.2.4. Các phương pháp dự báo
Hiện nay, trên thế giới có nhiều cách phân loại phương pháp dự báo khác
nhau. Tuy nhiên theo học giả Gordon , trong 2 thập kỷ gần đây, có 8 phương pháp
dự báo được áp dụng rộng rãi trên thế giới.[34]
Bảng 2.1-Tổng hợp một số phương pháp dự báo thường dùng trên thế giới
STT
Phương pháp
1
Tiên đoán
2
Ngoại suy xu hướng
3
Phương pháp chuyên gia (Phương pháp đồng thuận)
4
Phương pháp mơ phỏng (Mơ hình hóa)
5
Phương pháp ma trận qua lại
6
Phương pháp kịch bản
7
Phương pháp cây quyết định
8
Phương pháp dự báo tổng hợp
Cụ thể một số phương pháp:
• Phương pháp ngoại suy xu hướng
Bản chất của phương pháp ngoại suy là kéo dài quy luật đã hình thành trong
quá khứ để làm dự báo cho tương lai.
Từ xu hướng phát triển của hiện tượng nghiên cứu ta xác định được phương
trình hồi quy lý thuyết, đó là phương trình phù hợp với xu hướng và đặc điểm biến
động của hiện tượng nghiên cứu, từ đó có thể ngoại suy hàm xu thế để xác định
mức độ phát triển trong tương lai.
Giả thiết cơ bản của phương pháp này là sự bảo toàn nhịp điệu, quan hệ và
những quy luật phát triển của đối tượng dự báo trong quá khứ cho tương lai.
Thông tin cung cấp cho phương pháp ngoại suy là số liệu về động thái của đối
tượng dự báo trong quá khứ qua một số năm nhất định, thơng thường u cầu thời
khoảng q khứ có số liệu phải lớn hơn nhiều lần thời khoảng làm dự báo.
Phương pháp này sẽ thích hợp để dự báo những đối tượng phát triển theo kiểu
tiệm tiến.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….
17