NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ VÀ ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN HIỆP THẠNH TRÀ VINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------LƯƠNG QUỐC CHÍNH

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ VÀ ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN
HIỆP THẠNH- TRÀ VINH

Chuyên ngành:
Mã số:

Xây dựng Công trình Thủy
Mã số: 60- 58- 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG VĂN HUÂN

TPHCM - 2012


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện luận văn, với sự nỗ lực của bản thân cùng với
sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, cơ quan và các bạn bè đồng nghiệp, luận
văn thạc sỹ: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ và ổn định bờ biển Hiệp
Thạnh – Trà Vinh” đã được hoàn thành.
Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với các thầy cô Khoa công
trình, Ban đào tạo Trường Đại học Thủy lợi đã giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình
trong suốt quá trình học tập, trang bị những kiến thức mới nhất mới nhất và

tiên tiến nhất về khoa học kỹ thuật công trình thủy lợi, đồng thời giúp tôi
thêm vững tin hơn khi làm công tác nghiên cứu khoa học.
Tác giả chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm Điều hành chương
trình chống ngập nước đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong
quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Đặc biệt xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của
PGS.TS Hoàng Văn Huân - người đã trực tiếp chỉ bảo những kiến thức khoa
học trong suốt thời gian làm luận văn.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2012

Lương Quốc Chính


1

MỤC LỤC
Trang

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .......................................................... 7
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI...................................................................... 8
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 8
4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC ........................................................ 8
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....... 9
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ
BỜ VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI ....................................................... 11
1.2.1
1.2.2

1.2.3

Những thành tựu của công nghệ bảo vệ bờ trên thế giới .......................... 11
Tình hình ứng dụng công nghệ bảo vệ bờ ở nước ta ................................ 12
Những vấn đề tồn tại .............................................................................. 14

CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG
ĐẾN BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ....................................... 16
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5

Vị trí địa lý ............................................................................................. 16
Đặc điểm địa hình bờ bãi biển ................................................................ 17
Đặc điểm địa mạo - tân kiến tạo và Địa chất công trình .......................... 17
Đặc điểm khí tượng ................................................................................ 22
Đặc điểm thủy – hải văn ......................................................................... 25

2.2 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG
HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐẾN BIẾN DỘNG BỜ BÃI BIỂN ..................... 38
2.2.1 Tình hình kinh tế - xã hội........................................................................ 38
2.2.2 Phương hướng phát triển ........................................................................ 39
2.2.3 Ảnh hưởng do điều kiện kinh tế- xã hội và phương hướng phát triển đến
biến dộng bờ bãi biển ......................................................................................... 41

CHƯƠNG 3

PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ XÓI LỞ BỒI TỤ
BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU


2

3.1 THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN ..................................................... 43
3.2 NGUYÊN NHÂN KHÁCH QUAN ...................................................... 44
3.2.1 Nguyên nhân do tác động của sóng biển ................................................. 44
3.2.2 Nguyên nhân do dòng ven bờ bãi biển .................................................... 46
3.2.3 Nguyên nhân do gia tăng mực nước ven biển ......................................... 52
3.2.4 Nguyên nhân do gió thổi làm di chuyển, suy thoái các cồn cát hoặc hạ
thấp mặt bãi biển ................................................................................................ 53
3.2.5 Nguyên nhân do đặc điểm địa hình và bùn cát bãi biển ........................... 54
3.2.6 Nguyên nhân do bão gia tăng .................................................................. 56

3.3 NGUYÊN NHÂN CHỦ QUAN ............................................................ 57
3.3.1
3.3.2

Nguyên nhân do chặt phá rừng phòng hộ và giảm sóng ven biển ............ 57
Nguyên nhân do chuyển đổi canh tác nông ngư nghiệp ven bãi biển ........... 58

CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ
BỜ BIỂN HIỆP THẠNH
4.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ QUY HOẠCH CHỈNH TRỊ ... 59
4.1.1
4.1.2

Tải trọng và các yếu tố tác động lên công trình bảo vệ bờ biển ............... 59
Các thông số quy hoạch .......................................................................... 61

4.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH ............................................ 62
4.2.1
4.2.2

Yêu cầu của các ngành kinh tế – xã hội đối với tuyến quy hoạch chỉnh trị .. 62
Đề xuất phương án quy hoạch................................................................. 62

4.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BẢO VỆ BỜ BIỂN KHU
VỰC NGHIÊN CỨU .................................................................................. 65
4.4 ĐỀ XUẤT DẠNG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ ................ 65
4.5 TÍNH TOÁN SƠ BỘ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN .............................. 67
4.5.1
4.5.2
4.5.3
4.5.4
4.5.5

Cao trình thiết kế đỉnh kè ........................................................................ 67
Kiểm tra khả năng làm việc vải địa kỹ thuật ........................................... 68
Tính toán ổn định của tường góc BTCT M300 đỉnh kè ........................... 69
Tính toán kiểm tra ổn định tổng thể ........................................................ 72
Tính toán viên mái kè................................ Error! Bookmark not defined.

4.6 BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC ...................................... 79
4.6.1
4.6.2
4.6.3

4.6.4
4.6.5

Thi công đắp cát mái và đỉnh kè: ............................................................ 79
Thi công trải vải lọc trên cạn(Áp dụng cho phần mái và đỉnh kè)............ 80
Thi công đúc phuy chân khay kè ............................................................. 81
Công tác bê tông ..................................................................................... 81
Công tác cốt thép .................................................................................... 82


3

4.6.6
4.6.7

Công tác đào đất ..................................................................................... 83
Thi công phần đỉnh kè ............................................................................ 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 85


4

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
CHƯƠNG 1
Hình 1.1: Bản đồ các khu vực xói bồi bờ biển Trà Vinh……………………….….10
Hình 1.2: Hình ảnh công trình bảo vệ bờ trên thế giới………………………….…11
Hinh 1.3: Một số cấu kiện có hệ số phá sóng cao được ứng dụng trong lĩnh vực

bảo vệ bờ biển trên thế giới……………………………………….………………..12
Hình 1.4: Kè bảo vệ bờ biển Hàm Tiến tỉnh Bình Thuận…………………...……..13
Hình 1.5: Kè bảo vệ bờ Cửa Tiểu ấp Đèn Đỏ tỉnh Tiền Giang………………...…..13
Hình 1.6: Kè bảo vệ bờ cửa sông ven biển Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu……………..13
Hình 1.7: Đê chắn cát, giảm sóng cảng cá LaGi – Bình Thuận…………………....14
CHƯƠNG 2
Hình 2.1: Bản đồ vùng bờ biển tỉnh Trà Vinh……………………..………………16
Hình 2.2: Khu vực nghiên cứu……………………………………….…………….16
Hình 2.3: Bản đồ địa mạo tân kiến tạo vùng Tây Nam Bộ.......................................19
Hình 2.4: Bản đồ thạnh động lực vùng biển Hà Tiên – Gò Công.............................19
Hình 2.5: Đường tần suất HMAX trạm Bến Trại (cửa sông Cổ Chiên)…….……….29
Hình 2.6: Đường tần suất HBQ trạm Bến Trại (cửa sông Cổ Chiên)……….………30
Hình 2.7: Đường tần suất HMIN trạm Bến Trại (cửa sông Cổ Chiên)………..……..31
Hình 2.8: Vị trí dự án tuyến luồng kênh Quan Chánh Bố………………………….40
CHƯƠNG 3
Hình 3.1:Trước mùa gió Chướng…………………………………………………..43
Hình 3.2: Sau mùa gió Chướng……………………………………….……………43
Hình 3.3: Thảm đá bị sóng giật ngược về phía biển………………………...……..43
Hình 3.4: Khu vực ấp Bầu, xã Hiệp Thạnh…………………………..…………….43
Hình 3.5: Trước mùa gió Chướng………………………………...………………..44
Hình 3.6: Sau mùa gió Chướng…………………………………….………………44
Hình 3.7: Sóng trong mùa gió chướng………………………….………………….45


5

Hình 3.8: Năng lượng sóng hội tụ gây xói lở bờ biển……….……………………..45
Hình 3.9 và 3.10: Lưu hướng dòng ven bờ tại bãi biển ấp Bầu – Hiệp Thạnh.........49
Hình 3.11 và 3.12: Lưu hướng dòng ven bờ tại cửa vàm Láng Nước..................... 49
Hình 3.13 và 3.14: Trường động lực dòng chảy triều lên 15/4 và triều xuống

15/10 khu vực ven biển phía Nam Trà Vinh và cửa sông Hậu ..………………… 51
Hình 3.15: Trường động lực dòng chảy cửa vàm Láng Nước, 04h00-14/02/06…...51
Hình 3.16: Trường động lực dòng chảy cửa vàm Láng Nước lúc 10h-15/08/06…..51
Hình 3.17: Vị trí đo đạc dòng ven bờ tổng hợp và lưu hướng ................................ 52
Hình 3.18: Sóng biển tràn vào nội đồng sẽ đẩy nhanh quá trình xâm thực bờ biển.53
Hình 3.19: Gió thổi làm di chuyển, suy thoái các cồn cát hoặc hạ thấp mặt
bãi biển…………………………………………………………………………… .54
Hình 3.20: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở lộ đất sét sau mùa chướng..….55
Hình 3.21: Bãi biển ấp Bào - Hiệp Thạnh bị xói lở mặt lộ phần đất sét
trong mùa gió chướng ...…………………………………………………….……. 55
CHƯƠNG 4
Hình 4.1: Dự báo diễn biến đường bờ biển Trà Vinh khu vực xã Hiệp Thạnh ...... 61
Hình 4.2: Phương án chủ động………………………………………………….….63
Hình 4.3: Phương án bị động ……………………………………………….....…. 64
Hình 4.4: Mặt cắt ngang kè ………………………………………………………. 66
Hình 4.5: Mặt bằng kè ……………………………………………...…………..… 66
Hình 4.6: Lực tác dụng lên một mảnh trượt trong trường hợp mặt trượt cung tròn.74
Hình 4.7: Lực tác dụng lên một mảnh trượt trong trường hợp mặt trượt hỗn hợp...74
Hình 4.8: Ổn định mặt cắt kè ...………………………………………….…...…... 77


6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
CHƯƠNG 1
Bảng 1.1: Thống kê hiện trạng bờ biển tỉnh Trà Vinh theo mức độ xói bồi ............10
CHƯƠNG 2
Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền ........................................................... 21
Bảng 2.2: Thống kê mực nước 23 năm tại trạm Bến Trại ……………………...…… 27

Bảng 2.3: Thống kê chiều cao nước dâng bình quân tháng tại trạm Bến Trại
(S.Cổ Chiên) ........................................................................................................... 36
Bảng 2.4: Độ cao nước dâng trung bình (cm ) tại các đỉnh triều cao.……........... 36
CHƯƠNG 4
Bảng 4.1: Các thông số quy hoạch, thiết kế công trình ……………..…………… 61
Bảng 4.2: Tính mô men ........................................................................................... 71
Bảng 4.3: Mặt cắt tính toán……………………………………………………….. 72
Bảng 4.4: Kết quả tính toán..................................................................................... 77

CHỮ VIẾT TẮT
ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

BTCT

Bê tông cốt thép

ATNĐ

Áp thấp nhiệt đới


7

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Tỉnh Trà Vinh nằm ở vùng Duyên Hải thuộc ĐBSCL, toàn bộ bờ biển dài
khoảng 60km, diễn biến phức tạp, nhiều khu vực bị xói lở với tốc độ nhanh trong
thời gian qua, điển hình như xã Hiệp Thạnh trung bình tốc độ sạt lở hàng năm lên

đến 5 6m/năm, hậu quả là:
- Hàng trăm ha đất canh tác ven biển bị biến mất, tuyến đường an ninh quốc
phòng ven biển bị đe dọa sạt lở nghiêm trọng. Điển hình như rạng sáng 4-11-2009,
khoảng 400 m trong số 600 m đê biển đang trong giai đoạn xây dựng kiên cố tại ấp
Bàu (xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải, Trà Vinh) bị gió và triều cường đánh sụp.
Gió biển đánh bật gốc dãy rừng phi lao phía bên ngoài, nước biển xâm nhập sâu vào
đất liền, làm thiệt hại ít nhất 5 ha hoa màu.
- Một số khu vực bãi biển, khu du lịch sinh thái ven biển, nơi có lợi thế phát
triển du lịch, đem lại nguồn thu đáng kể cho tỉnh Trà Vinh đang bị sóng và dòng
chảy gây xói mòn nghiêm trọng. Xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải là một trong
những khu vực như vậy. Nơi đây tình trạng sạt lở đang diễn ra trầm trọng, nếu
không có những giải pháp ngăn chặn tình trạng này trong tương lai khu du lịch sẽ
biến mất.
Xói lở tại bờ biển tỉnh Trà Vinh nói chung và tại xã Hiệp Thạnh, huyện
Duyên Hải nói riêng đang xảy ra khốc liệt nhưng lại chưa có giải pháp để bảo vệ bờ
an toàn. Bờ biển đang tiếp tục xói lở gây mất ổn định cuộc sống của dân cư ven
biển, mất đất sản xuất nông nghiệp, nhà cửa, mất ổn định các cơ sở hạ tầng ven biển
mà đặc biệt là đường an ninh quốc phòng, xói lở cũng đang đe dọa xóa sổ các bãi
tắm, khu du lịch nghỉ dưỡng ven biển của tỉnh Trà Vinh. Chính vì vậy đề tài:
“Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ và ổn định bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh”
bước đầu có được cái nhìn tổng quan về hiện tượng xói lở bờ biển của khu vực
nghiên cứu nói trên, đánh giá được thực trạng xói lở bờ biển và đề xuất giải pháp


8

công trình bảo vệ và ổn định bờ biển khu vực này là hết sức cần thiết, giúp đời sống
nhân dân được ổn định góp phần cho kinh tế xã hội phát triển.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Đánh giá thực trạng xói lở bờ biển Hiệp Thạnh – Trà Vinh.

- Xác định được nguyên nhân gây xói lở.
- Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ và ổn định bờ biển khu vực nghiên cứu.
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
a. Cách tiếp cận
- Hiện tượng xói lở bờ biển cần được xem xét trên quan điểm thực tế, toàn
diện và tổng hợp.
- Kế thừa các tài liệu, các cơ sở dữ liệu, các kết quả của những nhà khoa học
đã nghiên cứu. Với cách tiếp cận này cho phép đề tài tiết kiệm được nhiều công sức,
kinh phí và thời gian.
b. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tổng hợp, đánh giá, thống kê số liệu, tài liệu nghiên cứu thu
thập và thực đo.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa.
- Phương pháp ứng dụng mô hình toán.
4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
- Xác định được phạm vi và mức độ xói lở của bờ biển khu vực Hiệp Thạnh –
Trà Vinh.
- Tìm ra nguyên nhân và cơ chế xói lở của bờ biển khu vực Hiệp Thạnh – Trà
Vinh.
- Đưa ra được phương án quy hoạch, bố trí công trình.
- Đề xuất được giải pháp kết cấu công trình bảo vệ bờ.


9

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Trà Vinh là tỉnh đồng bằng ven biển, nằm giữa hạ lưu sông Tiền và sông Hậu
tiếp giáp biển Đông về phía Đông Nam. Trong vài năm gần đây, tại một số vị trí bờ

biển Trà Vinh đang diễn ra hiện tượng sạt lở bờ và bãi biển, tốc độ và phạm vi xói
lở diễn ra tăng dần diễn biến nhanh, phức tạp đã gây thiệt hại đến quá trình phát
triển kinh tế xã hội, ổn định dân sinh và gây tác động xấu đến môi trường ven biển.
Từ năm 2000 trở về trước, khu vực bãi biển hiện nay vào trong khoảng 800m
là bãi trồng hoa màu của nhân dân xã Hiệp Thạnh. Tuy nhiên, kể từ năm 2000 đến
nay, với tốc độ xâm thực nhanh, quá trình biển tiến đã bào mòn bãi ven biển và hiện
đang áp sát chân đê phòng hộ quốc phòng và đe doạ đến tinh thần và vật chất của
nhân dân xã Hiệp Thạnh.
Để đối phó với diễn biến xói lở, tỉnh Trà Vinh trước đây đã đầu tư xây dựng
bờ kè tạm tại khu vực này. Năm 2006, khoảng trên 500m kè dạng rọ đá đặt trên vải
địa kỹ thuật đã được thi công nhằm hạn chế xói lở bờ biển trong mùa gió chướng.
Tuy nhiên, mới qua một mùa gió chướng của năm 2006, công trình đã bị hư hại
nghiêm trọng. Trên toàn tuyến kè, các lớp thảm lưới thép bọc nhựa PVC đã bị ghỉ
sét và đứt tung, tại nhiều vị trí đá hộc trong các rọ đá bị sóng biển cuốn đi. Sóng
biển với năng lượng cực lớn đã xô ngã lớp thảm xếp trên và cuộn xoắn các thảm đá
với nhau. Hàng cọc BTCT đóng thành hàng và đeo lớp vỏ xe ô tô với mục đích kè
tạm giảm sóng đã bị đánh đổ, các vỏ xe treo trên cọc bị đứt dây và trôi dồn thành
từng đống. Sóng biển tung lên cao vượt đỉnh kè tạm và rơi xuống đã cuốn trôi lớp
cát đắp đỉnh kè tạm và gây sạt lở đất đắp và bờ đê phía trong. Rừng phi lao chắn cát
phía trong khu vực hàng cọc BTCT tiếp tục bị phá hoại, bị xói gốc và gãy đổ. Ngoài
ra, do sóng vỗ tràn đỉnh bờ đê làm bắn tung nước biển vào phía trong vườn hoa màu
của nhân dân đã gây nên thiệt hại về nông nghiệp.


10

Bảng 1.1: Thống kê hiện trạng bờ biển tỉnh Trà Vinh theo mức độ xói bồi
Địa phận xã

Hiệp Thạnh (8,5 km)

Trường Long Hòa (13,5 km)
Dân Thành (5 km)
Đông Hải (19 km)
Tổng cộng (46 km)

Đoạn bờ lở
km

mức độ

2
4
5,5
5
2,5
1,5
20,5

nặng
nhẹ
TB
TB
Nhẹ
TB

Bờ ổn định

Đoạn bờ bồi

km

km
2,5

mức độ
TB

4

4

TB

2,5
6,5

7
5,5
19

TB
TB

Nhìn chung bờ biển Trà Vinh xói bồi xen kẽ lẫn nhau, hình ảnh bãi biển trải
rộng ra xa hàng trăm mét, có những nơi hàng kilomet như khu vực cửa sông Bến
Giá xã Trường Long Hòa, có các điểm xói lở mạnh vài trăm m như khu vực Hiệp
thạnh.

Hình 1.1: Bản đồ các khu vực xói bồi bờ biển Trà Vinh

11

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ
VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI
1.2.1 Những thành tựu của công nghệ bảo vệ bờ trên thế giới
Công trình bảo vệ bờ biển đã được nghiên cứu và ứng dụng từ rất lâu trên thế
giới, đặc biệt là ở các nước có nền khoa học công nghệ phát triển. Những thành tựu
đạt được cho đến nay là rất đáng kể, hầu hết các đoạn bờ biển xói lở đều được giải
quyết một các triệt để bằng các giải pháp công trình phù hợp.
Sự thành công trên thế giới một mặt có được là nhờ việc ứng dụng khoa học
kỹ thuật vào trong các giai đoạn xây dựng công trình: từ khâu nghiên cứu diễn biến,
quy hoạch đến thiết kế thi công và đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ mới – vật
liệu mới. Mặt quan trọng khác là do ở các nước có nền kinh tế phát triển họ có đủ
tiềm lực để thực hiện những ý định đề ra, do vậy các công trình luôn được xây dựng
theo đúng quy mô cần thiết và đạt hiệu quả như mong muốn.
Có thể kể ra những nước phát triển mạnh trong lĩnh vực bảo vệ bờ trên Thế
giới như: Hà lan, Mỹ, Nhật Bản và một nước ở cạnh ta là Trung Quốc.

Công trình lấn biển ở Úc

Công trình bảo vệ bờ ở Nhật Bản

Hình 1.2: Hình ảnh công trình bảo vệ bờ trên thế giới


12

Cấu kiện Tetrapod

Cấu kiện Accropode

Hinh 1.3: Một số cấu kiện có hệ số phá sóng cao được ứng dụng trong lĩnh vực bảo
vệ bờ biển trên thế giới
1.2.2 Tình hình ứng dụng công nghệ bảo vệ bờ ở nước ta
Ở nước ta công trình bảo vệ bờ mới chỉ được nghiên cứu ứng dụng trong
khoảng 20, 30 năm trở lại đây, tuy còn khá mới mẻ nhưng chúng ta có lợi thế tiếp
thu được khoa học và công nghệ mới của thế giới vì vậy đã rút ngắn được thời gian
nghiên cứu ứng dụng. Theo thống kê nước ta có khoảng 165km trong tổng số
560km đê biển có công trình bảo vệ mái đê, phần lớn mái đê phía biển chưa được
bảo vệ, hoặc lớp bảo vệ chưa đủ kiên cố nên vẫn thường bị sạt lở đe dọa đến an toàn
của các tuyến đê biển.
Trong những năm gần đây, ở nước ta các dạng công trình bảo vệ bờ đã được
áp dụng khá rộng rãi với nhiều hình thức phong phú và quy mô ngày càng lớn, có
thể kể ra một số dạng công trình điển hình như:
1. Công trình bảo vệ bờ trực tiếp
Công trình bảo vệ bờ trực tiếp là dạng công trình phổ biến được xây dựng ở
hầu hết các vùng bờ biển của nước ta. Hình thức kết cấu công trình phong phú, có
thể kể ra một số công trình đạt hiệu quả như:
+ Công trình kè bảo vệ bờ biển Hàm Tiến – Mũi Né, thành phố Phan Thiết
tỉnh Bình Thuận.


13

Công trình có dạng kè mái nghiêng bảo
vệ bằng cấu kiện TS_178 của tác giả
Phan Đức Tác, chiều dài công trình
khoảng 2km và tiếp tục được xây dựng
kéo dài thêm.

Hình 1.4: Kè bảo vệ bờ biển Hàm Tiến tỉnh Bình Thuận
+ Công trình kè bảo vệ bờ biển cửa Tiểu khu vực ấp Đèn Đỏ tỉnh Tiền
Giang.
Dự án được đầu tư xây dựng giai đoạn 1,
hoàn thành và đi vào sử dụng từ năm
2005. Dự án tiếp tục được đầu tư giai
đoạn 2 mở rộng về 2 phía, đang trong
giai đoạn hoàn thiện.

Hình 1.5: Kè bảo vệ bờ Cửa Tiểu ấp Đèn Đỏ tỉnh Tiền Giang
+ Công trình kè bảo vệ cửa sông ven biển Gành Hào tỉnh Bạc Liêu.
Dự án được đầu tư xây dựng vào năm
2003, đã hoàn thành giai đoạn cấp bách
1km kè bảo vệ bờ hiển, hiện nay đang
tiếp tục được đầu tư xây dựng kè bảo vệ
bờ cho khu vực cửa sông.

Hình 1.6: Kè bảo vệ bờ cửa sông ven biển Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu


14

2. Công trình bảo vệ bờ từ xa
Công trình bảo vệ bờ từ xa gồm cách dạng: Kè mỏ hàn, đê chắn sóng, đê
ngầm giảm sóng, có thể kể ra một số công trình đã được xây dựng như: Kè mỏ hàn
C1, C2 cảng cá Phan Thiết, đê chắn sóng Dung Quất.

Hình 1.7: Đê chắn cát, giảm sóng cảng cá LaGi – Bình Thuận
Nhìn chung trong những năm gần đây chúng ta đã thu được những kết quả

rất khả quan trong lĩnh vực công trình bảo vệ bờ biển. Việc ứng dụng các kết quả
khoa học, công nghệ mới – vật liệu mới đã phát huy được hiệu quả trong hầu hết
các công trình bảo vệ bờ.
So với miền Bắc và miền Trung thì khu vực bờ biển Nam Bộ ít có các công
trình bảo vệ bờ hơn, một phần cũng do đặc thù tự nhiên của khu vực này ít chịu tác
động mạnh của gió bão, mặt khác kinh tế biển của khu vực Nam Bộ cũng chưa phát
triển. Tuy nhiên trong thời gian gần đây tần suất bão đổ bộ vào khu vực Nam Bộ đã
tăng lên đột biến, phát triển kinh tế biển cũng là yêu cầu cấp bách đặt ra cho khu
vực, vì vậy công trình bảo vệ bờ biển Nam Bộ cũng cần phải được đầu tư nghiên
cứu và xây dựng với quy mô tương xứng.
1.2.3 Những vấn đề tồn tại
Xói lở bờ biển, cửa sông, hải đảo tác động rất lớn đến đời sống của người
dân, đến sự phát triển kinh tế-xã hội và các quy hoạch của từng tỉnh, từng địa
phương. Một số công trình bảo vệ bờ đã được đầu tư xây dựng và hầu hết đều phát
huy hiệu quả sử dụng, đặc biệt là ở các công trình được đầu tư một cách bài bản.


15

Tuy vậy, những tiến bộ về khoa học kỹ thuật, vật liệu, công nghệ trong lĩnh
vực công trình bảo vệ bờ được áp dụng vẫn còn hạn chế bởi nhiều lý do khác nhau,
ngoài những ứng dụng đạt hiệu quả tốt, vẫn còn một số công trình bị hư hỏng chỉ
sau một thời gian xây dựng như: công trình kè biển xã Tam Thanh, thành phố Tam
Kỳ; Công trình bảo vệ đê biển dài 600m bằng thảm rọ đá khu vực xã Hiệp Thạnh,
huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh; Công trình thuộc Dự án chỉnh trị cửa Đà Nông xã
Hòa Hiệp Nam, huyện Đông Hòa, Phú Yên; Công trình ứng dụng công nghệ mới
Stabiplage chống xói lở bờ biển Hòa Duân, xã Phú Thuận, Phú Vang, Thừa Thiên
Huế. Qua nghiên cứu, đánh giá rút kinh nghiệm ở các công trình này đều có những
vấn đề tồn tại ở một trong các giai đoạn quy hoạch, thiết kế hoặc thi công.
Không phải bất cứ một công nghệ mới là có thể ứng dụng tốt cho mọi vùng

bờ biển, mỗi hiện tượng xói lở bờ đều có những đặc thù riêng cần được nghiên cứu
một cách khoa học mới có thể tìm ra biện pháp công trình phù hợp và hiệu quả.
Kết luận Chương 1:
Chương này cho ta thấy bức tranh tổng quan về bờ biển tỉnh Trà Vinh, qua
đó cho thấy khu vực Hiệp Thạnh có mức độ xói lở mạnh nhất, diễn biến xói lở ngày
càng phức tạp và mở rộng. Với những thành tựu đã đạt được ở nước ta trong thời
gian qua, việc nghiên cứu diễn biến bờ biển, quy hoạch và bố trí công trình chỉnh trị
là hoàn toàn có thể thực hiện được.


16

CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI ẢNH
HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1 ẢNH HƯỞNG DO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu có địa giới hành chính thuộc ấp Bàu, xã Hiệp Thạnh,
huyện Duyên Hải, vị trí như sau:
+ Phía Đông giáp biển Đông;
+ Phía Tây cách trung tâm hành chính xã Hiệp Thạnh 1.5km;
+ Phía Nam giáp xã Trường Long Hòa;
+ Phía Bắc giáp huyện Cầu Ngang và biển Đông.

Hình 2.1: Bản đồ vùng bờ biển
tỉnh Trà Vinh

Hình 2.2: Khu vực nghiên cứu

17

2.1.2 Đặc điểm địa hình bờ bãi biển
Địa hình khu vực nghiên cứu có dạng địa hình tương đối bằng phẳng. Cao độ
tại khu vực nghiên cứu có xu thế thấp dần về phía ven biển, cao độ phổ biến phần
trong tuyến đê từ +1.5 đến 3.5m, phần đỉnh đê cao độ biến đổi từ +3.5 đến 4.3m,
phần bãi biển sát chân đê có cao độ 0 đến -2.0m. Bề mặt địa hình ít bị chia cắt.
Mái dốc bãi biển khá thoải, biến đổi từ 1:5 đến 1:50. Bãi biển thoải và khá
bằng phẳng suốt dọc phạm vi nghiên cứu.
Như vậy có thể nói, bờ bãi biển có ảnh hưởng rất lớn tới sự xâm nhập của
trường năng lượng sóng, dòng ven bờ trong các mùa gió, đặc biệt là phạm vi xói lở
hoặc bồi tụ của đường bờ biển. Cụ thể, bờ biển thoải làm cho sóng với năng lượng
lớn khó xâm nhập sâu vào nội địa và gây nên xói lở mạnh, có hệ thống. Điển hình
như khu vực đang xói lở bờ biển mạnh như Hiệp Thạnh thì địa hình ảnh hưởng rõ
rệt hơn, khu vực Hiệp Thạnh do ảnh hưởng của điều kiện địa hình bãi biển đã góp
phần gây nên hiện tượng hội tụ sóng. Ngoài ra, do đặc điểm địa hình thoải, bãi biển
nông nên lưu tốc dòng ven bờ tương đối nhỏ đã ảnh hưởng đến khả năng vận
chuyển bùn cát làm biến động bờ bãi biển. Sự ảnh hưởng của yếu tố địa hình, địa
mạo còn thể hiện từ sự phân bố và biến động các đụn cát bờ bãi biển.
2.1.3 Đặc điểm địa mạo - tân kiến tạo và Địa chất công trình
2.1.3.1 Quá trình thành tạo – tân kiến tạo
Đồng bằng Tây Nam Bộ đã được hình thành từ thời Pleitocen trở về trước
với các trầm tích biển và sông biển. Đến cuối Pleitocen muộn và đầu Holocen (QIIIQIV) toàn bộ đồng bằng được nâng lên trên mực nước biển, đón nhận trầm tích
nguồn gốc lục điạ như các phần Laterite, sạn sỏi và các thành tạo aluri.
Bắt đầu từ Halocen sớm gần như toàn bộ đồng bằng ngày nay bị nhấn chìm
xuống dưới mực nước biển, tạo điều kiện hình thành các vật liệu sét, sét bột, cát bột
thuộc tướng biển nông ven bờ và các tướng sông biển hỗn hợp hoặc đầm hồ ven
biển.

18

Như vậy là toàn bộ phần trên của nền đất ở đồng bằng Tây Nam Bộ, từ độ
sâu trên 100m lên đến mặt đất mới được hình thành trong kỷ Đệ Tứ hoặc thời
Halocen. Điều đó nói lên rằng mặt cắt điạ chất của khu vực đồng bằng Tây Nam Bộ
với phần trên là đất trầm tích phù sa trẻ và phần dưới là đất phù sa cổ.
Lớp đất trầm tích phù sa trẻ mới hình thành, gần như chưa trải qua quá trình
nén chặt tự nhiên, đất xốp, các hạt chưa được gắn kết, thêm vào đó đất phù sa trẻ có
nguồn gốc biển và sông biển hỗn hợp thường có nhiều hạt mịn và hạt nhỏ chứa
nhiều thành phần muối hoà tan. Do đó, có tính chất cơ lývà hoá lý đặc biệt và dễ
nhạy cảm với những tác động bên ngoài.
Qua công tác khảo sát ở một số vị trí trọng yếu dọc bờ sông Tiền, sông Hậu
như Tân Châu, Sa Đéc, Mỹ Thuận, Vĩnh Long, Măng Thít … cấu tạo địa chất chủ
yếu là các lớp bùn sét kẹp cát mịn hoặc sét, sét pha ở trạng thái dẻo chảy nằm chồng
lên các lớp cát mịn.
Đất bùn sét hoặc đất dẻo chảy đều là sản phẩm trầm tích trẻ, mới ở giai đoạn
đầu của quá trình thành tạo đất đá, hầu như chưa trải qua quá trình cố kết nén chặt
tự nhiên. Giá trị dung trọng tự nhiên của đất bùn sét thường thấp, xấp xỉ 1.5g/cm3,
dung trọng khô nhỏ hơn 1g/cm3. Bản thân có chứa các hợp chất hữu cơ dễ hoà tan.
Đất cát mịn có dung trọng có cao hơn song cũng không vượt quá 1.8g/cm3. Lực
dính kết yếu, góc ma sát nhỏ.


19

Hình 2.3: Bản đồ địa mạo tân kiến tạo vùng Tây Nam Bộ

Khu vực

biển

tỉnh Trà Vinh
Hình 2.4: Bản đồ thạnh động lực vùng biển Hà Tiên – Gò Công


20

Những yếu tố trên đây khiến cho đất bùn sét và sét dẻo chảy có tính ổn định cơ
học rất thấp, khả năng chịu ứng suất công trình yếu, dễ gây trượt lở khi có tác động
của các yếu tố khác.
2.1.3.2 Đặc điểm địa chất công trình
Theo kết quả khoan khảo sát địa chất khu vực nghiên cứu do Viện Khoa học
Thuỷ lợi miền Nam thực hiện tháng 10 năm 2007 với 3 hố khoan, mỗi hố khoan có
độ sâu 30m. Kết quả thí nghiệm các đặc trưng cơ lý của đất nền như sau:
Lớp 1: Cát mịn
Tầng cát mịn do quá trình bồi lắng, màu xám nâu đến xám đen, bão hòa nước
có kết cấu chặt vừa. Lớp này có chiều dày thay đổi trong khoảng 5.0÷5.7m, trung
bình 5.33m. Đất được xếp vào lọai có tính nén lún trung bình.
Lớp 2: Bùn sét đến bùn á sét
Bùn sét màu xám đen đến xám xanh đen chứa ít hữu cơ đang phân huỷ và
xen kẹp các lớp cát mịn màu xám đen, đất ở trạng thái chảy và rất yếu. Chiều dày
lớp thay đổi trong khoảng 21.8÷22.0m, trung bình 21.9m. Đất được xếp vào nhóm
có tính nén lún mạnh. Do sự xen kẹp giữa bùn sét yếu và các lớp cát mịn ở trạng
thái bão hòa nước rất dễ chuyển sang trạng thái hóa lỏng.
Lớp 3: Á sét đến á cát
Tầng chuyển tiếp sang phù sa cổ có màu xám xanh chứa ít mảnh vỏ sò ốc.
Đất sét ở trạng thái dẻo mềm pha lẫn cát xám xanh đen. Chiều dày lớp thay đổi
trong khoảng 0.8÷1.5m, trung bình 1.17m. Đất được xếp vào nhóm có tính nén lún
trung bình.
Lớp 4: Sét

Lớp sét phù sa cổ màu vàng loang xám nha xám trắng ở trạng thái nửa cứng.
Chiều dày lớp thay đổi trong khoảng 1.3÷2.0m, trung bình 1.6m, chưa phát hiện
dáy lớp. Độ sâu khoan gặp lớp này cũng khá thay đổi từ 28-29m cách mặt đất. Đất
được xếp vào nhóm có tính nén lún trung bình.


21

Bảng 2.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền
ST
Đặc trưng cơ lý của các lớp đất nền
T
Lọai đất
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
20

21
22

Số mẫu thí nghiệm
n
Dung trọng tự nhiên
(w,T/m3)
Độ ẩm tự nhiên
W,%
Dung trọng khô
(c,T/m3)
Tỷ trọng
Độ bão hòa
G,%
Độ rỗng
n,%
Hệ số rỗng
o
Thành phần cỡ hạt
Hạt sét
Hạt bụi
Hạt cát
Hạt sỏi sạn
Giới hạn chảy
Wl,%

Giới hạn dẻo
Wp,%
Chỉ số dẻo
Wn,%
Độ nhão
B
Góc ma sát trong tiêu chuẩn
(tc,(độ)
Lực dính tiêu chuẩn
Ctc,kg/cm2
Góc ma sát trong tính toán ( tt,(độ)
Lực dính tính toán
C1tt,kG/cm2
Góc ma sát trong tính toán ( tt,(độ)
Lực dính tính toán
C2tt,kG/cm2
Hệ số nén lún (cm2/kG ) a(0 – 0.5 )
a(0.5 – 1 )
a (1 – 2 )
a(2 – 4 )
Mô dun biến dạng
E1-2 kg/cm2
Hệ số thấm
K (cm/s)

Lớp 1

Lớp 2

Lớp 3

Lớp 4

A sét

Sét

3.0
97.0
0.0
0.00
0.00
0.00
0.00

Bùn sét
kẹp cát
33
1.600
49.94
1.067
2.528
92.23
57.79
1.369
39.1
36.7
24.2
0.0
38.73

23.44
15.30
1.73

25o13

4o55

16o58

18o19

0.052
23o48

0.059
4o17

0.123
13o13

0.329
17o01

0.022

0.051

0.053

0.304

24o28
0.036
0.141
0.063
0.013
0.008
97.139
6.5E-04

4o31
0.051
0.362
0.255
0.157
0.089
12.091
6.3E-06

Cát mịn
03
1.781
23.01
1.448
2.529
77.91
42.75
0.747

03
1.814
26.00
1.440
2.549
86.03
43.52
0.770
13.8
16.0
68.6
1.6
28.61
20.73
7.89
0.67

03
1.814
25.95
1.440
2.554
85.71
43.61
0.773
53.7
32.7
13.5
0.1
43.78

24.75
19.03
0.06

14o57
17o38
0.086
0.316
0.111
0.110
0.067
0.068
0.029
0.033
0.019
0.020
34.456 23.374
3.2E-04 3.6E-06


22

Như vậy, tác động từ yếu tố địa chất, tân kiến tạo là rất quan trọng trong việc
biến động bờ bãi biển khu vực nghiên cứu. Bờ biển thành tạo từ các trầm tích trẻ kỷ
Đệ Tứ và đặc biệt là trầm tích Halocen giữa trên nguồn gốc sông biển hoặc đầm lầy
gồm cát bột, sét xám xanh lần mùn thực vật là một yếu tố thuận lợi cho sự tác động
của sóng biển và dòng chảy ven bờ.
2.1.4 Đặc điểm khí tượng
2.1.4.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ không khí tương đối cao và ổn định, dao động giữa các tháng không lớn.

- Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 26.8oC.
- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất: 28.3oC (tháng 4).
- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất: 25.2oC (tháng 1).
- Nhiệt độ cao tuyệt đối: 36.8oC.
- Nhiệt độ thấp tuyệt đối: 18.4oC.
2.1.4.2 Độ ẩm
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu khô nên độ ẩm không cao.
- Độ ẩm trung bình: 83%.
- Độ ẩm tối cao: 90% vào các tháng mùa mưa (tháng 8, 9, 10).
- Độ ẩm tối thấp: 37% vào các tháng mùa khô (tháng 4).
2.1.4.3 Lượng mưa
Tổng lượng mưa hàng năm khoảng 1672mm. Có 2 mùa trong năm: mùa mưa
và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 chiếm trên 90% tổng lượng mưa
hàng năm. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa về mùa khô chỉ
chiếm chưa đầy 10% tổng lượng mưa hàng năm. Có tháng hầu như không có mưa
như tháng 1 và tháng 2. Tháng 10 là tháng có lượng mưa lớn nhất (283mm), ngày
có lượng mưa cao nhất lên tới 102.9mm.
2.1.4.4 Nắng
Tổng số giờ nắng trong năm khá cao, khoảng 2633 giờ (trung bình gần 7.5
giờ/ngày). Tổng lượng bức xạ tương đối lớn, trung bình từ 385 đến 448


23

cal/km2/ngày, tập trung chủ yếu từ 8 giờ sáng tới 16 giờ trong ngày. Tháng 3 là
tháng có giờ nắng cao nhất 309 giờ.
2.1.4.5 Gió
Gió cũng là một yếu tố biến động rất lớn trong từng ngày, ở từng nơi trong
khu vực. Ở ĐBSCL có hai mùa gió: Tây Nam và gió mùa Đông Bắc, tương ứng với
hai mùa gió có hai mùa khí hậu rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô.

Ở ĐBSCL do điều kiện địa hình, tạo nên chế độ gió, nói chung khá đồng
nhất theo mùa: Mùa hè thịnh hành gió Tây nam, mùa đông thì ngược lại thịnh hành
gió Đông Bắc đến Đông và có thời gian chuyển tiếp giữa 2 mùa, thông thường vào
khoảng tháng X, gió yếu dần hoặc lặng gió, sau đó chuyển từ Tây Nam sang Đông
Nam, Đông bắc và tháng III-IV thì ngược lại, gió chuyển từ Đông Bắc – Đông Nam
sang Tây Nam.
Tốc độ trung bình tháng, nói chung các tháng gió mùa Đông bắc lớn hơn các
tháng gió mùa Tây Nam, trừ tại Rạch Giá và Phú Quốc thì ngược lại. Tốc độ gió
trung bình tháng mùa gió Đông Bắc lớn nhất là 4.7m/s vào tháng III tại Vũng Tàu,
còn vào mùa gió Tây Nam lớn nhất là 4.8m/s vào tháng VIII tại Phú Quốc. Tốc độ
gió trung bình tháng nhỏ nhất vào các tháng chuyển tiếp mùa với giá trị 0.8m/s vào
tháng V tại Cà Mau và tháng X tại Sóc Trăng.
Gió mạnh nhất vào mùa gió Đông Bắc thường có hướng Đông, còn mùa gió
Tây Nam thường có hướng Tây Nam. Về tốc độ, ngược với tốc độ gió trung bình,
tốc độ mạnh nhất mùa gió Tây Nam lớn hơn mùa gió Đông Bắc, do đó gió mạnh
nhất cả năm dọc vùng ven biển ĐBSCL đều là gió mùa Tây Nam, lớn nhất là 40m/s
hướng Tây Bắc xảy ra vào tháng X tại Phú Quốc.
Đối với gió cả ngày (quan trắc lúc 01h, 07h,13h và 19h hàng ngày), từ tháng X
cho đến tháng IV năm sau (mùa gió Đông Bắc và chuyển tiếp), các hướng gió có
tần suất cao là hướng Bắc (N),Đông Bắc (NE), Đông (E) và Đông Nam (SE). trong
đó, thịnh hành là hướng Đông; Với tần suất tăng dần từ tháng X đến tháng II rồi
giảm dần, tất cả đều có tần suất trên 15%, riêng tại Rạch Giá vào đầu mùa gió, các
hướng Bắc và Đông Bắc có trội hơn. Trong các tháng I-IV, hướng gió Đông Nam