Nghiên cứu đánh giá hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển cửa đại, thành phố hội an, tỉnh quảng nam và đề xuất giải pháp ổn định

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BẢNG CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN
Tên học viên

: Huỳnh Thị Thu Giang

Ngày sinh

: 01/03/1988

Học viên lớp

: 23C12-HA

Chuyên ngành

: Xây dựng công trình thủy. Mã số: 60-58-03-02

Theo Quyết định số 1549/QĐ-ĐHTL, ngày 02/8/2016 của Hiệu trưởng trường
Đại học Thủy lợi, về việc giao đề tài luận văn và người hướng dẫn cho học viên cao
học đợt 2 năm 2016, học viên đã được nhận đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng
kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam và đề xuất
giải pháp ổn định” dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Phạm Quang Đông và
PGS.TS Nguyễn Trung Việt.
Trong quá trình làm luận văn, tác giả có tham khảo kết quả của một số tài liệu, đề
tài, dự án và công trình nghiên cứu trước đây của nhiều tác giả có liên quan đến khu
vực mà học viên nghiên cứu. Các tài liệu tham khảo này đã được tác giả trích dẫn đầy
đủ trong luận văn. Ngoài các kết quả tham khảo trên, tác giả xin cam đoan đây là công
trình nghiên cứu thực sự của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận

trong luận văn là trung thực, không sao chép của ai, được thực hiện trên cơ sở nghiên
cứu lý thuyết, khảo sát địa hình và dưới sự hướng dẫn khoa học của Giáo viên hướng
dẫn.
Tác giả

Huỳnh Thị Thu Giang

1

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài này, ngoài nỗ lực học
tập của bản thân, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên, giúp đỡ tận tình của gia
đình, bạn bè, đồng nghiệp về mặt vật chất lẫn tinh thần. Và hơn nữa, Nhà trường đã
tạo điều kiện, quý thầy cô đã hướng dẫn, chỉ bảo, góp ý tận tình.
Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học
Thủy lợi, các thầy cô giáo và cán bộ Phòng Đào tạo Đại học và sau Đại học, Khoa
Công trình, Bộ môn Thủy công và tất cả các thầy cô giáo giảng dạy đã tạo điều kiện
và truyền dạy kiến thức trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn: Thầy giáo TS.
Phạm Quang Đông và PGS.TS Nguyễn Trung Việt đã tận tình giúp đỡ trong việc
chọn đề tài, tìm tài liệu cũng như quá trình thực hiện luận văn.
Trong thời gian thực hiện đề tài, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng hoàn thiện
luận văn. Nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được những đóng
góp quý báu của quý Thầy Cô, bạn bè và đồng nghiệp. Một lần nữa, xin gửi đến quý
Thầy Cô, bạn bè và đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành nhất.
Trân trọng cảm ơn
Tác giả

Huỳnh Thị Thu Giang

2

i


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU............................................................................... ix
PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………………………………………1
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại,
thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam và đề xuất giải pháp ổn định”...........................1
2. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1
3. Mục đích của đề tài......................................................................................................4
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................5
4.1. Đối tượng nghiên cứu...............................................................................................5
4.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................................5
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu..................................................................5
5.1. Cách tiếp cận ............................................................................................................5
5.2.
Phương
pháp
..........................................................................................6

nghiên

cứu

6. Các kết quả đạt được ...................................................................................................6
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI LỞ BỜ BIỂN
TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC.......................................................................7
1.1. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trên thế giới và Việt Nam .......7
1.1.1. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trên thế giới..........................7
1.1.2. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trong nước............................8
1.2. Các nghiên cứu xói lở bờ biển Cửa Đại .................................................................10
1.3. Các giải pháp phòng chống xói lở và bảo vệ bờ biển ở Việt Nam và trên thế giới12
1.3.1. Các giải pháp phi công trình.................................................................................12
1.
3.2.
Các
giải
pháp
.....................................................................................13

công

trình

1.3.3. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công trình bảo vệ bờ biển ở Việt Nam và trên
thế giới ...........................................................................................................................19
1.4. Vấn đề đặt ra và hướng nghiên cứu........................................................................27

3

3


Chương 2. PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ ĐÁNH GIÁ

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG TRÌNH KÈ MỀM BẢO VỆ BỜ BIỂN
CỬA ĐẠI, THÀNH PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM. ....................................28

4

4


2.1. Tổng quan về hiện tượng xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng
Nam ...............................................................................................................................28
2.2. Thực trạng, nguyên nhân xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng
Nam ...............................................................................................................................37
2.2.1. Thực trạng xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam .......37
2.2.2. Nguyên nhân xói lở bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam ...38
2.3. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến công trình kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa
Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam ...................................................................42
2.3.1. Địa hình ...............................................................................................................42
2.3.2. Địa mạo ...............................................................................................................42
2.3.3. Điều kiện địa chất................................................................................................42
2.3.4.
Điều
kiện
thủy
......................................................................................43

động

lực

2.3.5. Sóng và dòng chảy ..............................................................................................43

2.4. Ảnh hưởng của yếu tố vật liệu làm kè mềm – túi vải địa kỹ thuật ........................44
2.5. Ảnh hưởng của các yếu tố dân sinh, kinh tế xã hội đến công trình kè mềm bảo vệ
bờ biển Cửa Đại, Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam ..............................................45
2.6. Tính toán kiểm tra hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại ............................46
2.6.1. Giới thiệu khu vực kè mềm tính toán, kiểm tra...................................................46
2.6.2. Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định mái dốc ..........................................................50
2.6.3. Giới thiệu phần mềm tính toán............................................................................58
2.6.4. Các dạng mặt trượt ..............................................................................................60
2.7. Kết luận chương 2 ..................................................................................................64
Chương 3. TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHO ĐOẠN KÈ
MỀM BẢO VỆ BỜ BIỂN KHỐI PHƯỚC TÂN, PHƯỜNG CỬA ĐẠI, THÀNH
PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM. .......................................................................66
3.1. Giới thiệu khu vực đề xuất cần tính toán, bảo vệ bờ..............................................66
3.2. Kết quả tính toán ổn định hiện trạng khu vực đề xuất khi chưa có kè bảo vệ bờ ..67
3.2.1. Điều kiện biên tính toán ......................................................................................67
3.2.2. Kết quả tính toán .................................................................................................67
3.3. Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ ...................................................................................69
3.4. Quá trình quản lý vận hành khai thác sử dụng.......................................................74
5

5


3.4.1. Công tác quản lý ..................................................................................................75
3.4.2. Cơ chế quản lý .....................................................................................................75
3.5. Kết luận chương 3 ..................................................................................................76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................77
1. KẾT LUẬN ...............................................................................................................77
2. KIẾN NGHỊ...............................................................................................................77
PHỤ LỤC .....................................................................................................................80

Phụ lục 1: Tính toán ổn định tổng thể mái kè mềm đề xuất với m = 3,0 .....................80
Phụ lục 2: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 3,5 ..............................84
Phụ lục 3: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 4,0 ..............................88
Phụ lục 4: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất với m = 4,5 ..............................92
Phụ lục 5: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất m = 5,0 .....................................96
Phụ lục 6: Tính toán ổn định tổng thể mái kè đề xuất khi xói với m = 4,0................100

6

6


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1. Vị trí công trình trên bản đồ hành chính tỉnh Quảng Nam.................................3
Hình 2. Vị trí công trình trên bản đồ Google Map..........................................................3
Hình 3. Hiện trạng sạt lở tại khu vực bờ biển phường Cửa Đại .....................................4
Hình 4. Các giải pháp bảo vệ bờ mang tính tự phát của người dân và doanh nghiệp ....4
Hình 5. Đoạn kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, khối Phước Tân, phường Cửa Đại,
thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam. ..............................................................................5
Hình 1.1. Những hình ảnh mất ổn định của công trình kè cứng tại khu vực Hội An ...16
Hình 1.2. Đê trụ rỗng được ứng dụng tại bờ biển phía Tây Việt Nam, tỉnh Cà Mau ...18
Hình 1.3. Đoạn kè mềm bờ biển Cửa Đại, Hội An bước đầu phát huy hiệu quả..........19
Hình 1.4. Kè ứng dụng Hydroblock ..............................................................................19
Hình 1.5. Công trình lấn biển thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang ....................................20
Hình 1.6. Cấu kiện ống phuy lục lăng sử dụng làm chân khay kè................................21
Hình 1.7. Kè biển sử dụng thảm bê tông tự chèn..........................................................21
Hình 1.8. Công nghệ Stabilage tại bãi biển Lộc An, Vũng Tàu và bãi biển Bạc Liêu .22
Hình 1.9. Kè mỏ hàn .....................................................................................................23
Hình 1.10. Rào tre chắn sóng gây bồi và trồng rừng ngập mặn....................................24
Hình 1.11. Cấu kiện Accropode và Cấu kiện Tetrapod ................................................24

Hình 1.12. Công nghệ Kè mềm Geotube ......................................................................25
Hình 1.13. Đê ngầm vải địa kỹ thuật ở Hà Lan ............................................................25
Hình 1.14. Đê ngầm vải địa kỹ thuật ở Malaysia..........................................................25
Hình 1.15. Công trình bảo vệ bờ biển ở Nhật Bản........................................................26
Hình 1.16. Tường biển ở Anh .......................................................................................26
Hình 1.17. Đê ngầm phá sóng cấu kiện Tetrapod ở Ấn Độ ..........................................26
Hình 1.18. Công trình bảo vệ bờ ở Ai Cập ...................................................................26
Hình 2.1. Vị trí khu vực xói lở bờ biển tại Hội An .......................................................28
Hình 2.2. Hiện trạng các đoạn.......................................................................................29
Hình 2.3. Tuyến bờ biển trước khu vực Khách sạn Vinpearl .......................................30
Hình 2.4. Tuyến bờ biển trước khu vực từ Khách sạn Vinpearl đến Khách sạn Fusion
.......................................................................................................................................30
Hình 2.5. Tuyến bờ biển trước khu vực Khách sạn Fusion ..........................................31

7

7


Hình 2.6. Tuyến bờ biển trước khu vực từ khách sạn Fusion đến khách sạn Sunrise ..31
Hình 2.7. Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Sunrise ..........................................32
Hình 2.8. Tuyến bờ biển trước khu vực từ Sunrise đến Golden Sand ..........................32
Hình 2.9. Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Golden Sand..................................33
Hình 2.10. Tuyến bờ biển trước khu vực từ khách sạn Golden Sand đến khách sạn
Victoria ..........................................................................................................................34
Hình 2.11. Tuyến bờ biển trước khu vực khách sạn Victoria .......................................34
Hình 2.12. Tuyến bờ biển cần được xử lý khẩn cấp 1 – Kè Geobag đã thi công..........35
Hình 2.13. Tuyến bờ biển cần được xử lý khẩn cấp 2 – Kè Geobag đang thi công......35
Hình 2.14. Tuyến bờ biển cần được xử lý khẩn cấp 3...................................................36
Hình 2.15. Tuyến bờ biển còn lại Bắc Cửa Đại ............................................................36

Hình 2.16. Thay đổi đường bờ biển Cửa Đại ................................................................37
Hình 2.17. Ảnh vệ tinh Landsat cho Cửa Đại ...............................................................38
Hình 2.18. Bãi biển tại resort Golden Sand, bờ biển lúc này còn cách đường giao thông
khoảng 100m khi chưa có công trình bên phải (11/10/2004)........................................39
Hình 2.19. Bãi biển tại resort Golden Sand, bờ biển lúc này còn cách đường giao thông
khoảng 50m khi có công trình bên phải (02/8/2011) ....................................................39
Hình 2.20. Bãi biển tại resort Golden Sand, bờ tắm bị xói hoàn toàn do tác động của
công trình bên phải (04/10/2012) ..................................................................................40
Hình 2.21. Lưu vực các con sông đổ ra biển Cửa Đại, Hội An ....................................41
Hình 2.22. Sơ đồ các nhà máy thủy điện của Quảng Nam............................................41
Hình 2.23. Cắt ngang hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Hội An ................................47
Hình 2.24. Kích thước túi vải địa kỹ thuật ....................................................................48
Hình 2.25. Mặt cắt ngang một mái dốc .........................................................................50
Hình 2.26. Lực tác dụng lên phân tố đất trong trường hợp mặt trượt tròn....................53
Hình 2.27. Lực tác dụng lên phân tố đất trong trường hợp mặt trượt tổ hợp................54
Hình 2.28. Lực tác dụng lên phân tố đất trong trường hợp mặt trượt gãy khúc............54
Hình 2.29. Các dạng mặt trượt ......................................................................................61
Hình 2.30. Ổn định mái kè mềm hiện trạng theo phương pháp Ordinary(K=1,051)....63
Hình 2.31. Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố đất với hệ số hiện trạng ...........64
Hình 3.1. Vị trí khu vực đề xuất công trình kè mềm bảo vệ bờ ....................................67

viii

7


Hình 3.2. Ổn định bờ theo phương pháp Bishop với hệ số mái hiện trạng m=2,5
(K=0,925) ......................................................................................................................68
Hình 3.3. Đa giác lực tổng hợp tác động lên phân tố đất với hệ số mái m=2,5............68
Hình 3.4. Kè mềm đề xuất bảo vệ bờ biển Cửa Đại .....................................................70

Hình 3.5. Thi công hố móng, trải vải địa kỹ thuật ........................................................72
Hình 3.6. Đưa cát vào trong túi vải địa kỹ thuật ...........................................................73
Hình 3.7. Lắp đặt túi vải địa kỹ thuật............................................................................73

viii

8


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Các loại công trình “Cứng” bảo vệ bờ biển trên thế giới và Việt Nam ........14
Bảng 1.2. Các loại công trình “Mềm” bảo vệ bờ biển trên thế giới và Việt Nam ........17
Bảng 2.1. Xói lở, bồi tụ bờ biển tại khu vực Cửa Đại - Hội An (1965-2014) ..............29
Bảng 2.2. Các thông số của túi địa kỹ thuật ..................................................................48
Bảng 2.3. Chỉ tiêu cơ lý của đất nền..............................................................................49
Bảng 2.4. Bảng tham số địa hình...................................................................................49
Bảng 2.5. Kết quả tính toán ổn định kè mềm hiện trạng...............................................63
Bảng 3.1. Kết quả tính toán ổn định cho khu vực cần được bảo vệ bờ.........................67
Bảng 3.2. Kết quả tính toán ổn định ứng với các trường hợp hệ số mái khác nhau .....74

9



PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại,
thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam và đề xuất giải pháp ổn định”
2. Tính cấp thiết của đề tài
Cách phố cổ Hội An khoản 5 km về phía đông và cách Đà Nẵng 30 km về phía
Nam. Biển Cửa Đại là hợp lưu của ba con sông lớn ở Hội An đó là: sông Thu Bồn,

Trường Giang và Đế Võng trước khi đổ về biển Đông. Bờ biển Cửa Đại có chiều dài
gần 8 km, là bờ biển đẹp của tỉnh Quảng Nam và là một trong những bãi biển đông du
khách nước ngoài nhất Việt Nam.
Khu vực nghiên cứu nằm dọc theo bờ biển thuộc địa bàn khối Phước Tân, phường Cửa
Đại, Hội An, Quảng Nam có chiều dài hơn 3km. Nơi tập trung các khu nghỉ dưỡng
lớn, chuỗi hệ thống resort cao cấp, nhiều dự án khách sạn, nhà hàng lớn hiện đại và
tiện nghi nhưng được xây dựng thân thiện với môi trường. Dân cư ở đây sống chủ yếu
dựa vào nghề khai thác hải sản và không ai khác, là những người sống bằng nghề buôn
gánh bán bưng, phục vụ khách du lịch. Họ, đã mấy chục năm ròng bám vào bờ biển
này để sinh tồn và nuôi lớn con cái…
Nổi tiếng là bãi biển ôn hòa, mênh mông và rộng lòng bãi thoãi. Nhưng hình ảnh bãi
cát trải dài tận chân trời cùng hàng phi lao chắn sóng và những rặng dừa hàng chục
năm tuổi đã không còn. Thay vào đó là những bờ kè chắn sóng bằng bê tông cốt thép,
bao tải, gạch đá nằm ngổn ngang, nhếch nhác. Bãi cát trắng nổi tiếng một thời giờ đã
bị cày xới thành những hốc sâu, nham nhở, những cây dừa bị sóng đánh bật gốc, nằm
đổ rạp bên bờ. Bởi thời gian qua, nạn nước biển xâm thực đã “nuốt chửng” hàng trăm
mét bờ biển, phá đi hàng chục công trình trị giá hàng trăm tỷ đồng. Sạt lở đã dần tiến
lên khu vực phía Bắc biển Cửa Đại. Con đường ven biển của Hội An là đường Âu Cơ,
trước đây bãi biển cách đường hơn 200m thì nay tình trạng sạt lở đã tiến sát chỉ còn
cách đường vài chục mét. Hiện nay, hiện tượng xói lở và bồi lấp xảy ra ngày càng
nghiêm trọng, diễn biến phức tạp, ảnh hưởng lớn đến đời sống nhân dân và sự phát
triển kinh tế của địa phương.

1

1


Hiện tại khu vực này chưa có công trình bảo vệ bờ, các giải pháp mang tính tự phát
của các doanh nghiệp (đầu tư lưới thép rào quanh các cọc tre để giữ những bao cát, kè

bằng nhiều thanh sắt lớn chôn sâu dưới biển, dùng đá hộc và cọc tre, gỗ đóng để giữ
chân bờ kè) chỉ nhằm chống xói lở bãi biển tại khu khách sạn của riêng mình, chứ
không tính tới việc một bờ biển dài sẽ bị tác động xấu. Một số nơi người ta xây tường,
kè thẳng đứng để chắn sóng, làm vậy sóng đập vào tạo sóng phản xạ, đào thêm cát
mang đi. Về nguyên tắc, chắn sóng bên ngoài và giữ cát bên trong mới giữ được bờ
biển. Phương pháp kè mềm bằng vải địa kỹ thuật chứa cát ở trong mà các chuyên gia
kè biển giới thiệu là một trong những phương án tối ưu giải quyết được những vấn đề
trên.
Giải pháp này thay thế cho các phương pháp bảo vệ bờ biển truyền thống như bê tông,
đá hộc, thép hoặc cừ tràm. Hệ thống các túi vải địa kỹ thuật được lắp cát này hạn chế
việc mất đi hoặc di chuyển của cát do tác động của sóng, các dòng thủy triều và hải
lưu, làm giảm kích cỡ và năng lượng của sóng, làm tiêu sóng khỏi bờ biển, tạo ra kết
cấu chắn gió hình thành nên vũng nước được che chắn, chống lại các áp lực gây ra xói
lở bờ biển. Giải pháp này có nhiều ưu điểm như thân thiện với môi trường, tạo cảnh
quan môi trường, sử dụng vật liệu sẵn có tại địa phương là cát để bảo vệ bờ biển, giảm
giá thành các công trình xây dựng.
Vì vậy, việc “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại khối
Phước Tân, phường Cửa Đại, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam và đề xuất giải pháp
ổn định” nhằm đánh giá hiệu quả của giải pháp công trình kè mềm, từ đó có kiến nghị
nhân rộng mô hình trên cho các bãi biển lân cận hay không là hết sức cần thiết.

2

2


ĐOẠN BỜ BIỂN PHƯỜNG CỬA ĐẠI

Hình 1. Vị trí công trình trên bản đồ hành chính tỉnh Quảng Nam

ĐOẠN BỜ BIỂN PHƯỜNG CỬA ĐẠI

Hình 2. Vị trí công trình trên bản đồ Google Map

3

3


Hình 3. Hiện trạng sạt lở tại khu vực bờ biển phường Cửa Đại

Hình 4. Các giải pháp bảo vệ bờ mang tính tự phát của người dân và doanh nghiệp
3. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến công trình kè mềm.
- Đánh giá, kiểm tra cho công trình kè mềm hiện trạng bảo vệ bờ biển Cửa Đại, Hội
An

4

4


- Đề xuất giải pháp nâng cao ổn định cho đoạn kè mềm mới bảo vệ bờ biển Cửa Đại,
Hội An hiện nay.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các nhân tố gây mất ổn định cho công trình kè mềm bảo vệ bờ biển
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Đoạn kè mềm điển hình cho bờ biển khối Phước Tân, phường Cửa Đại, thành phố
Hội An, tỉnh Quảng Nam.

Hình 5. Đoạn kè mềm bảo vệ bờ biển Cửa Đại, khối Phước Tân, phường Cửa Đại,
thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam.
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
5.1. Cách tiếp cận
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, tác giả luận văn đã lựa chọn các hướng tiếp cận một
cách toàn diện, đi từ đánh giá đến kế thừa các kết quả, phương pháp nghiên cứu đã
thực hiện, phân tích đầy đủ các cơ sở khoa học vững chắc để đưa ra các kiến nghị, đề
xuất phương pháp tính toán và giải pháp phù hợp nâng cao ổn định cho kè mềm bảo vệ
bờ biển Cửa Đại, Hội An.

5

5


5.2. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài, tác giả sử dụng chủ yếu các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp thống kê và phân tích số liệu thực đo.
- Phương pháp điều tra thực địa.
- Phương pháp nghiên cứu trên mô hình toán.
6. Các kết quả đạt được
- Trên cơ sở nghiên cứu, tổng quan về thực trạng xói lở bờ biển Cửa Đại, Hội An tác
gải chỉ ra được nguyên nhân gây mất ổn định và các yếu tố ảnh hưởng đến công trình
kè mềm hiện nay.
- Đề xuất được biện pháp nghiên cứu ổn định cho giải pháp bảo vệ bờ biển Cửa Đại
đoạn xói lở hiện nay chưa được bảo vệ.

6

6


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI LỞ BỜ
BIỂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC
1.1. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trên thế giới
Xói lở và bồi tụ bờ biển là kết quả của hoạt động địa động lực biển hoặc địa động lực
biển kết hợp địa động lực dòng sông, thường xuyên xảy ra ở các bờ biển trên toàn thế
giới với những mức độ, cường độ và phạm vi ảnh hưởng khác nhau. Nó không chỉ
được các ngành khoa học quan tâm mà còn thu hút sự chú ý của các nhà quản lý. Ở
không ít nơi, bồi tụ xói lở trở thành mối lo sâu sắc của các cấp chính quyền, nhân dân
địa phương, uy hiếp đến sự an toàn của nhiều công trình, cơ sở kinh tế ven biển. Hiện
tượng xói lở, bồi tụ bờ biển là một trong những thiên tai nặng nề nhất làm mất đất, sa
bồi luồng cảng, ảnh hưởng đến dân sinh kinh tế.
Nghiên cứu các quá trình thủy thạch động lực, biến đổi địa hình tại vùng ven biển, cửa
sông đã được phát triển rất mạnh tại Trung tâm thủy lực Hà Lan với bộ chương trình
DELFT3D, UNIBEST, SWAN; Viện Thủy lực Đan Mạch với các bộ chương trình:
MIKE 21, MIKE 3, LITPACK,...(DHI, 2000). Nghiên cứu, đánh giá các vùng cửa
sông ven biển thông qua các yếu tố hải văn có tác giả như Zubov N.N, Makarov S. O.
Một số mô hình tính toán, dự báo các quá trình sóng, dòng chảy, vận chuyển bồi tích
và biến đổi địa hình như mô hình tính sóng vùng khơi STWAVE (Tolman, 1991); mô
hình mô phỏng quá trình diễn biến lòng dẫn sông như: mô hình HEC của Mỹ, mô hình
toán MIKE của Viện kỹ thuật tài nguyên nước và môi trường Đan Mạch. Và còn có
một số nghiên cứu về dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào gây ra của các tác giả như:
Phạm Thành Nam và Magnus Larson (2010) đã nghiên cứu dòng chảy dọc bờ do sóng
đổ nhào gây ra tại bãi biển Leadbetter, Thụy Điển.
Nhưng chỉ xây dựng các công trình chưa đủ mà cần phải đánh giá và khắc phục tác
động của các công trình gây ra. Griggs và cộng sự (1990) đã tiến hành đánh giá các tác
động của các công trình bảo vệ bờ như tường biển, kè phủ mái,... lên sự xói lở - bồi tụ

đường bờ và bãi tại vịnh Monterey, California (Mỹ) và đã đề xuất các giải pháp giảm

7

7


nhẹ tác động. Work và cộng sự (2004) đã đánh giá sự xói lở đường bờ do tác động của
việc nạo vét vùng ven bờ lấy vật liệu để nuôi bãi…
Hiện nay với kỹ thuật tiên tiến người ta đã áp dụng các giải pháp công trình “mềm” để
chống xói lở đường bờ và bãi. Những công trình “mềm” này ít gây tác động đến môi
trường xung quanh, đặc biệt nó thường được ưu tiên áp dụng tại các bãi tắm du lịch.
1.1.2. Các nghiên cứu về xói lở, bồi tụ cửa sông, bờ biển trong nước
Xói lở bờ biển, cửa sông là dạng thiên tai nặng nề xảy ra hầu hết ở cả ba miền BắcTrung-Nam của nước ta, diễn biến hết sức phức tạp gây thiệt hại lớn về người, tài sản,
công trình, kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái. Chính quyền các địa phương đã
nhanh chóng xây dựng các công trình bảo vệ bờ và những công trình lấn biển. Nhưng,
khi công trình được xây dựng xong thì quá trình tương tác giữa công trình với bờ cũng
như các quá trình thủy thạch động lực và các yếu tố môi trường xung quanh xảy ra là
chuyện đương nhiên. Và những tương tác đó là hoàn toàn tự nhiên để thiết lập một
trạng thái cân bằng mới của các quá trình thủy thạch động lực tại khu vực công trình
và lân cận. Các công trình đó đã chặn dòng bùn cát dọc bờ, làm thay đổi phân bố năng
lượng của trường sóng tới. Do vậy, hình thành quá trình xói lở, bồi tụ mới.
Trong thời gian qua, trên bờ biển nước ta các hoạt động xói lở và bồi tụ bờ biển
thường xuyên xảy ra với nhiều kiểu, dạng, quy mô và cường độ tác động khác nhau…,
các cửa sông bị bồi lấp đều được xây kè bảo vệ như Hội An (Quảng Nam), Phan Rí,
Phan Thiết… (Bình Thuận); Nha Trang (Khánh Hòa); Cần Giờ (Tp. Hồ Chí Minh); Đề
Gi (Bình Định); Gò Công (Tiền Giang); Bình Châu (Bà Rịa - Vũng Tàu); Ghềnh Hào
(Bạc Liêu). Những công trình trên đã tác động nghiêm trọng đến xói lở, bồi tụ đường
bờ xung quanh. Tại các bãi tắm du lịch có xây kè bảo vệ bờ như tại Hội An (Quảng
Nam), Nha Trang (Khánh Hòa); Hàm Tiến, Đồi Dương (Phan Thiết) tuy bảo vệ được

bờ nhưng bãi biển bị xói lở.
Nhận thức rõ tính cấp bách và tầm quan trọng của vấn đề này nên hàng năm Nhà nước
cũng như các địa phương phải chi một lượng kinh phí lớn để khắc phục, phòng chống
và cứu hộ. Bên cạnh đó, đã có nhiều chương trình cấp quốc gia, dự án hợp tác quốc tế,
đề tài, đề án điều tra nghiên cứu và đánh giá hiện trạng, theo dõi diễn biến xói – bồi ở

8

8


các vùng trọng điểm, xây dựng các luận cứ khoa học cho các giải pháp phòng chống
như:
- Đề tài KHCN.06.08 (1996-2000), KC.09.05 (2001-2005): nghiên cứu, dự báo quá
trình xói lở-bồi tụ bờ biển và cửa sông Việt Nam của Phạm Huy Tiến và cộng sự
(2005);
- Chương trình: Phòng ngừa và xử lý sạt lở bờ sông, bờ biển (2005) của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn;
- Dự án Việt Nam - Thụy Điển (2004-2007): nghiên cứu xói lở bờ biển Hải Hậu, Nam
Định đã ứng dụng nhiều mô hình tính toán sóng, vận chuyển bồi tích, xói lở, bồi tụ,…
nhằm lý giải các nguyên nhân gây ra xói lở bờ, bãi như Donnelly và cộng sự (2004) đã
dùng mô hình GENESIS để nghiên cứu xói lở đường bờ tại Hải Hậu (Nam Định);
- Hướng dẫn quản lý bờ biển: Bảo vệ bờ biển ở Đồng bằng sông Cửu Long (10/2013)
của Thorsten Albers, Đinh Công Sản và Klaus Schmitt;
- Đề tài: Một số kết quả nghiên cứu về diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển các tỉnh từ Tp.
Hồ Chí Minh đến Kiên Giang – nguyên nhân và các giải pháp bảo vệ của PGS. TS. Lê
Mạnh Hùng, TS. Nguyễn Duy Khang, Th.S Lê Thanh Chương, Viện khoa học Thủy
lợi Việt Nam;
- Đề tài: Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc bảo vệ bờ biển, cửa sông phục vụ việc
quản lý, phát triển bền vững vùng ven biển tỉnh Quảng Nam (10/2015) của TS. Lê

Đình Mầu và cộng sự.
Ngoài ra còn một số đề tài cấp VAST và một số hợp đồng khoa học với các địa
phương như nghiên cứu hiện tượng xói lở - bồi tụ tại cửa Phan Rí; Trần Thanh Tùng
(2004) tính toán vận chuyển bùn cát và nghiên cứu diễn biến đường bờ đoạn Cửa Đại
(Quảng Nam) bằng mô hình UNIBEST. Vũ Tuấn Anh (2000) đã mô phỏng sự biến
động địa hình khu vực cửa sông Cà Ty (Phan Thiết) dưới tác động của hệ thống kè bảo
vệ cửa sông.

9

9


1.2. Các nghiên cứu xói lở bờ biển Cửa Đại
Theo số liệu tổng hợp từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp tỉnh “Nghiên cứu cơ sở khoa
học cho việc bảo vệ bờ biển cửa sông, phục vụ việc quản lý, phát triển bền vững vùng
ven biển tỉnh Quảng Nam” do TS. Lê Đình Mầu làm chủ nhiệm. Các nghiên cứu, dự
báo các quá trình thuỷ thạch động lực và biến động đường bờ, cửa sông tại vùng biển
Quảng Nam đã được tiến hành ở các qui mô khác nhau, đáng kể nhất là đề tài cấp nhà
nước KHCN.06.08 “Nghiên cứu qui luật và dự đoán xu thế bồi tụ-xói lở vùng ven biển
và cửa sông Việt Nam” (1996-2000); dự án hợp tác quốc tế Việt Nam-Ấn Độ (20022003) “Nghiên cứu, dự báo quá trình xói lở-bồi tụ tại dải ven biển Việt Nam” với khu
vực nghiên cứu trọng điểm là vùng biển Hội An do TSKH. Lê Phước Trình (Viện Hải
dương học) chủ trì. Hai đề tài trên đã tập trung nghiên cứu diễn biến của quá trình xói
lở, bồi tụ tại cửa Hội An. Kết quả đã thành lập được tập bản đồ biến động địa hình và
đường bờ cho khu vực cửa Hội An. Trên cơ sở những dữ liệu thu thập được của đề tài
một loạt các công trình khoa học về các quá trình thuỷ thạch động lực và biến động địa
hình đã được công bố và 02 cán bộ đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ. Gần đây nhất
là công trình nghiên cứu của TS. Đặng Đình Đoan thông qua luận án tiến sĩ kỹ thuật
“Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa sông Thu Bồn và đề xuất các giải pháp
giảm thiểu tác động bất lợi phục vụ phát triển kinh tế xã hội”, tuy nhiên để đánh giá

được một cách định lượng về nguyên nhân, cơ chế gây xói lở bờ biển Cửa Đại thì cần
phải tiếp tục có các nghiên cứu tiếp theo.
Đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội “Nghiên cứu tai biến thiên nhiên trên cơ sở
phương pháp địa mạo phục vụ phát triển đô thị dải đồng bằng ven biển Đà NẵngQuảng Ngãi” (1999-2000) do TS. Đào Đình Bắc chủ trì đã cung cấp một số tư liệu về
tai biến thiên nhiên nhất là hiện trạng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông tại Quảng Nam.
Đề tài cấp Nhà nước “Áp dụng bước 3, 4, 5 mô hình quản lý tổng hợp đới bờ cho tỉnh
Quảng Nam” (2008-2010) do PGS.TSKH. Nguyễn Tác An (Viện Hải dương học) chủ
trì. Đề tài đã tiến hành thu thập các dữ liệu về các quá trình thủy thạch động lực và xói
lở, bồi tụ tại dải ven biển Quảng Nam phục vụ quản lý tổng hợp đới bờ.
Đề tài cấp Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam (2008-2009): “Đánh giá
những tác động của các công trình bảo vệ đến môi trường vùng cửa sông ven biển

10

10


Nam Trung Bộ” do TS. Lê Đình Mầu (Viện Hải dương học) chủ trì đã nghiên cứu,
đánh giá hiện trạng và tác động của các công trình bảo vệ bờ và cửa sông tại Quảng
Nam. Kết quả nghiên cứu của các đề tài/dự án trên đã cung cấp hiện trạng xói lở-bồi tụ
và biến động địa hình cũng như những tác động của các công trình bảo vệ tại Quảng
Nam. Trong khuôn khổ của dự án hợp tác quốc tế Việt Nam - Đan Mạch (2008-2010):
“Đánh giá những tác động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và
phát triển kinh tế xã hội ở Trung Trung Bộ, Việt Nam” do Viện Địa lý chủ trì trong đó
Quảng Nam là khu vực nghiên cứu trọng điểm. Mục tiêu của dự án là góp phần vào
việc xóa đói giảm nghèo, bảo vệ môi trường và cuộc sống của cộng đồng, gồm cả sức
khỏe, ở các khu vực ven biển thông qua các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, các tai
biến tự nhiên và tác động của chúng, cũng như giải pháp ứng phó cần thiết. Tuy nhiên,
dự án mới tập trung nghiên cứu, dự báo sự biến động của các điều kiện khí hậu và
những tác động của chúng, các quá trình thuỷ thạch động lực ven biển chưa được

nghiên cứu chi tiết. Những công trình có liên quan trực tiếp đến vùng biển ven bờ
Quảng Nam đã được công bố như: Bùi Hồng Long, Lê Đình Mầu (2000); Lê Phước
Trình và cộng sự (2001); Lê Đình Mầu (2002, 2005, 2006, 2009, 2012); Lê Đình Mầu
và cộng sự (2004); Đinh Thị Hội và cộng sự (2013). Gần đây nhất là các công trình
nghiên cứu của PGS.TS. Nguyễn Trung Việt và cộng sự (2015, 2016) về chế độ thủy
động lực, biến đổi hình thái vùng cửa sông và bờ biển Cửa Đại. Các kết quả nghiên
cứu ban đầu cho thấy nguyên nhân chính gây nên xói lở nghiêm trọng bờ biển Cửa Đại
là do thiếu hụt lượng bùn cát từ thượng lưu (do khai thác cát dọc sông và xây dựng hệ
thống thủy điện ở thượng lưu lưu vực Vu Gia-Thu Bồn). Kết quả nghiên cứu trên cũng
đã chỉ ra được tính bất đối xứng của lượng bùn cát ở thượng lưu về phía Nam (chiếm
đến 80-85%), trong khi đó lượng bùn cát dịch chuyển về Bắc (chỉ chiếm 15-20%).
Việc xác định các nguyên nhân, cơ chế và đề xuất các giải pháp quy hoạch, xây dựng
công trình nhằm phòng, chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có ý
nghĩa rất lớn đối với sự an toàn của các khu dân cư, đô thị. Về công nghệ sử dụng để
xây dựng các công trình bảo vệ bờ chống sạt lở vẫn chủ yếu dựa vào giải pháp truyền
thống, thiên về các loại hình kết cấu vật liệu cổ điển như kè lát mái, kè mỏ hàn bằng đá
hộc, đá xây, tấm bê tông đơn giản.

11

11


Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ trong các ngành vật liệu, kết
cấu xây dựng để tăng cường hiệu quả bảo vệ bờ sông, biển đã được tiến hành, thử
nghiệm và đưa vào sử dụng rộng rãi, thay thế, bổ sung cho các giải pháp truyền thống.
Trong đó đã được ứng dụng thử nghiệm ở Việt Nam. Vì vậy việc nghiên cứu cập nhật,
ứng dụng các công nghệ mới trong công trình bảo vệ bờ sông, bờ biển chống sạt lở
vào điều kiện thực tế ở Việt Nam là một yêu cầu cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn cao.
1.3. Các giải pháp phòng chống xói lở và bảo vệ bờ biển ở Việt Nam và trên thế

giới
1.3.1. Các giải pháp phi công
trình
Đây là giải pháp mang tính xã hội cao, kết hợp các hoạt động nắm bắt thông tin, theo
dõi, dự báo nguy cơ sạt lở bờ, cảnh báo kịp thời từ các cấp quản lý tới nhân dân trước
nguy cơ tai biến của thiên nhiên để kịp thời phòng tránh.
Giải pháp phi công trình ở đây, trước hết là tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức
cho người dân về các tai biến thiên nhiên và các nguyên nhân cơ bản (trong đó có tác
nhân con người) gây xói lở để họ có ý thức thực hiện nghiêm chỉnh các luật: Luật bảo
vệ Môi trường; Luật bảo vệ và phát triển rừng; Luật tài nguyên nước... Các giải pháp
phi công trình bao gồm:
- Tiến hành theo dõi sạt lở định kỳ về qui mô, cường độ, biên độ hướng dịch chuyển
kết hợp đo đạc đánh giá bất thường với các tình huống xảy ra. Xây dựng cơ sở dữ liệu
kiểm soát xói lở theo địa bàn huyện, tỉnh. Tất cả các thông tin về xói lở phải được cập
nhật thường xuyên, phải được phân tích, đánh giá tổng hợp để cảnh báo kịp thời và
được lưu trữ bằng hệ thống thông tin địa lý.
- Thông tin cảnh báo, dự báo phải được thông báo kịp thời đến người dân để họ chủ
động tự ứng cứu cho mình. Phát lệnh cấp báo trường hợp khẩn cấp thông qua hệ thống
thông tin quản lý kiểm soát xói lở, kết mạng g
iữa các cơ quan quản lý, cơ quan nghiên cứu khoa học và cộng đồng dân cư để người
dân di dời và phòng tránh nhanh nhất.

12

12


- Đối với các khu vực có đê cần tổ chức bảo vệ đê kè an toàn với các phương án ứng
cứu, bảo vệ theo kế hoạch khi có sự cố bất thường. Xây dựng đội ứng cứu đê, kè,
chuẩn bị tốt cơ sở vật chất kỹ thuật và nhân lực ứng cứu khi có sự cố. Kết nối mạng

thông tin để có quyết định ứng xử phù hợp, kịp thời.
- Điều chỉnh qui hoạch phát triển kinh tế - xã hội theo tỉnh, huyện, xã, theo vùng lãnh
thổ. Cần khoanh các vùng có nguy cơ xói lở với các cấp khác nhau: mạnh, trung bình,
yếu... để bố trí hợp lý các tụ điểm dân cư, các công trình dân sinh, kinh tế. Tổ chức di
dời dân cư ra khỏi khu vực nguy hiểm dưới các hình thức di dời vĩnh viễn theo kế
hoạch qui hoạch; di dời tạm thời khi có cảnh báo và khẩn cấp khi gặp sự cố.
Xói lở bờ biển là một mặt của quá trình bồi tụ - xói lở có nguồn gốc tự nhiên, do đó
chỉ nên can thiệp bằng giải pháp công trình trong các trường hợp thật sự cần thiết. Với
chi phí tổ chức thấp giải pháp phi công trình là sự lựa chọn rất cần thiết cho phòng
chống giảm nhẹ thiên tai.
1. 3.2. Các giải pháp công
trình
Công trình gia cố bờ là biện pháp công trình dùng để bảo vệ bờ đất tự nhiên ở vùng
cửa sông, ven biển đang có hoặc sắp có nguy cơ sạt lở. Các công trình gia cố bờ đã
được xây dựng tại nhiều nơi và yêu cầu về các công trình này càng gia tăng theo mức
tăng trưởng kinh tế xã hội và mục tiêu cần bảo vệ. Các công trình thể hiện sự phát triển
có tính logic và kế thừa, từ đơn giản đến phức tạp, từ thô sơ đến hiện đại, trình độ công
nghệ được hoàn thiện dần. Để bảo vệ bờ chống xói lở có thể sử dụng 02 giải pháp sau:
1.3.2.1. Giải pháp kè cứng
+ Xây dựng đê chắn sóng từ xa bờ và song song với đường bờ dạng đê nhô hoặc đê
ngầm;
+ Xây dựng hệ thống kè mỏ hàn ngăn dòng bùn cát dọc bờ;
+ Xây dựng hệ thống kè mỏ hàn hình chữ T nhằm ngăn dòng bùn cát dọc bờ và giảm
sóng (công trình tổng hợp).
Trong đó:

13

13

- Đê phá sóng là công trình được xây dựng ở đới biển ven bờ và thường kéo dài song
song với bờ biển để ngăn chặn sóng tác động trực tiếp vào bờ, đồng thời tạo các bãi cát
chống xói lở ở phía sau đập phá sóng.
- Đê luồn, đê chìm đặt xiên hoặc vuông góc với tuyến đường bờ nhằm ngăn chặn dòng
chảy ven bờ tạo bồi, nuôi bãi, bảo vệ đường bờ.
- Kè bảo vệ sát bờ nhằm chống lại sự gây xói mòn của dòng chảy hay sóng lên đường
bờ, đồng thời chấp nhận phía trước chân kè bị xói sâu đến giới hạn cho phép trong
thiết kế của công trình.
Theo SPM (1984) có các loại công trình “Cứng” bảo vệ bờ cơ bảng như sau (Bảng 1.1)
Bảng 1.1. Các loại công trình “Cứng” bảo vệ bờ biển trên thế giới và Việt Nam
St L Mục
C
t
o đích
h
ạ
1 Đ C Phân ứ
ê h cách bờ
bi ố biển và
ển n vùng đất
2 (S
T gB bên
Bảo vệ
ư ảo vùng đất
ờ vệ ven biển
3 nK vB Bảo vệ
(è ảo vùng đất
4 R
K vệ

G ven
Bảo biển
vệ
(è iữ bờ dốc
đấ Làm
B B
5 K
è ảo giảm
tích
6 m
K vệ
B trầm
L sóng
è ảo à sóng
p vệ m giảm
há b gi
7 só
K ờ
B ảLàm
è ảo giảm độ
8 pK vệ
B cao
Làm sóng
è ảo giảm sự
(S
vệ Tiêu
vận xạ
u B
9 K
hao

(è ảo nă
B vệ n
1 re
P cả
B gTiêu xạ
0 ha ảo nă
hao
o vệ n
p k g
14

14