Nghiên cứu xử lý sự cố về thấm bằng cọc xi măng đất cho cống ngăn mặn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

MAI QUANG TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ SỰ CỐ VỀ THẤM BẰNG CỌC XI
MĂNG ĐẤT CHO CỐNG NGĂN MẶN, GIỮ NGỌT Ở VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. ỨNG DỤNG CHO CỐNG
ĐÁ BẠC – TỈNH CÀ MAU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

SÓC TRĂNG, NĂM 2017



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

MAI QUANG TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ SỰ CỐ VỀ THẤM BẰNG CỌC XI
MĂNG ĐẤT CHO CỐNG NGĂN MẶN, GIỮ NGỌT Ở VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. ỨNG DỤNG CHO CỐNG
ĐÁ BẠC – TỈNH CÀ MAU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH:

ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

MÃ SỐ:

60580204

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

TS. PHÙNG VĨNH AN

SÓC TRĂNG, NĂM 2017



HỌ VÀ TÊN : MAI QUANG TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

SÓC TTRĂNG, NĂM 2017



LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn này là do chính tôi thực hiện, các số liệu,
hình ảnh, biểu đồ trong đề tài đều là chân thực, không trùng lập với bất kỳ nghiên

cứu nào trước đây. Các biểu đồ, số liệu và tài liệu tham khảo đều được trích dẫn, chú
thích nguồn thu thập chính xác rõ ràng.

Tác giả luận văn

MAI QUANG TRƯỜNG

i


LỜI CÁM ƠN
Trước hết, tôi xin chân thành cám ơn quý thầy cô của trường Đại học Thủy Lợi, đặc
biệt là những thầy cô thuộc bộ môn Địa kỹ thuật và những thầy cô đã trực tiếp giảng
dạy cho tôi trong thời gian theo học vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Phùng Vĩnh An là người hướng dẫn khoa học đã hết
sức tận tâm nhiệt tình giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin cảm ơn sự quan tâm góp ý của các Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sĩ trong
trường Đại học Thủy Lợi đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
quá trình học tập và thực hiện luận văn.

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ THẤM BẰNG CỌC
XI MĂNG ĐẤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ................................................4
1.1 Đặc điểm công trình ngăn mặn, giữ ngọt khu vực Đồng bằng sông Cửu long .........4
1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến công trình ngăn mặn, giữ ngọt.....................................4
1.1.2 Hệ thống công trình ngăn mặn, giữ ngọt ................................................................7

1.2 Sự cố thấm, xói ngầm nền và mang cống ở Đồng bằng sông Cửu Long và giải pháp
xử lý .................................................................................................................................9
1.2.1 Sân phủ chống thấm thượng lưu và hạ lưu. ..........................................................10
1.2.2 Chống thấm bằng cừ thép, cừ nhựa, cừ BTCT .....................................................12
1.2.3 Chống thấm bằng khoan phụt truyền thống .........................................................16
1.2.4 Hoành triệt cống cũ, làm lại cống mới .................................................................18
1.3. Kết luận Chương 1..................................................................................................18
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC XỬ LÝ THẤM BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT
KẾT HỢP PHỤ GIA. ....................................................................................................21
2.1 Mục đích, yêu cầu và cơ sở khoa học xử lý sự cố thấm. .........................................21
2.1.1 Mục đích xử lý thấm.............................................................................................21
2.1.2 Yêu cầu về điều kiện thi công xử lý thấm ............................................................22
2.1.3 Cơ sở khoa học xử lý sự cố thấm .........................................................................24
2.2 Các thí nghiệm phục vụ xử lý thấm bằng cọc XMĐ kết hợp phụ gia. ...................31
2.2.1 Khảo sát địa chất ..................................................................................................31
2.2.2 Thí nghiệm trộn thử trong phòng .........................................................................33
2.2.3 Thí nghiệm xác định hệ số thấm...........................................................................34
2.3 Phương pháp tính toán xử lý thấm ..........................................................................37
2.3.1 Bố trí sơ đồ hợp lý để xử lý thấm .........................................................................37
2.3.2 Trình tự phương pháp tính toán xử lý thấm .........................................................39
2.3.3 Kiểm tra, đánh giá chất lượng và công tác nghiệm thu tường chống thấm..........41
2.4 Kết luận Chương 2...................................................................................................43
CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG XỬ LÝ CỐNG ĐÁ BẠC HUYỆN TRẦN VĂN THỜI TỈNH
iii


CÀ MAU. ...................................................................................................................... 45
3.1 Giới thiệu về cống Đá Bạc tỉnh Cà Mau ................................................................. 45
3.1.1 Vị trí công trình nghiên cứu ................................................................................. 45
3.1.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu .............................................................. 46

3.1.3 Đặc điểm nước mặt, nước ngầm khu vực nghiên cứu.......................................... 47
3.1.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội ........................................................................ 47
3.1.5 Hiện trạng công trình và sự cần thiết phải xử lý sự cố......................................... 48
3.1.6 Giới thiệu giải pháp xử lý thấm bằng cọc xi măng đất kết hợp phụ gia .............. 51
3.2 Các thí nghiệm phục vụ tính toán, thiết kế.............................................................. 53
3.2.1 Thí nghiệm trộn thử trong phòng xác định phụ gia phù hợp ............................... 53
3.2.2 Thí nghiệm xác định hệ số thấm XMĐ ................................................................ 56
3.2.3 Một số nhận xét rút ra từ thí nghiệm trong phòng .............................................. 57
3.3 Thiết kế phương án xử lý thấm bằng cọc XMĐ kết hợp phụ gia............................ 58
3.3.1 Xác định hàm lượng, mật độ xử lý ....................................................................... 58
3.3.2 Kết quả phân tích tính toán phương án chọn ....................................................... 62
3.3.3 Kết quả kiểm tra, đánh giá chất lượng chống thấm [9]. ....................................... 66
3.4 Kết luận Chương 3 .................................................................................................. 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 73

iv


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Phân tích thành phần hóa học chính của xi măng ..........................................29
Bảng 3.1 Kết quả phân tích mẫu nước ngầm ................................................................54
Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm xác định hệ số thấm trên hiện trường .............................69

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Bản đồ vùng đồng bằng sông Cửu Long .......................................................... 4
Hình 1.2 Bản đồ phân vùng đất yếu ở đồng bằng Nam Bộ............................................. 6

Hình 1.3 Bơm bùn tại chỗ tạo sân phủ chống thấm thượng lưu cống Đá Bạc .............. 10
Hình 1.4 Bơm bùn trong đồng tạo sân phủ chống thấm hạ lưu cống cái Cui ............... 12
Hình 1.5 Liên kết cừ thép và bản đáy cống để chống thấm .......................................... 13
Hình 1.6 Phối cảnh phương án xử lý bằng cừ thép cống Sơn Đốc 2 ............................ 14
Hình 1.7 Mặt bằng bố trí khoan phụt truyền thống để xử lý thấm, xói ngầm............... 16
Hình 1.8 Cắt ngang cống ............................................................................................... 17
Hình 2.1. Phương pháp xử lý sự cố thấm, xói ngầm nền và mang cống theo JG ......... 22
Hình 2.2 Ảnh hưởng của thành phần hạt đến cường độ XMĐ ..................................... 26
Hình 2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng hữu cơ (axit humic) đến cường độ kháng cắt..... 28
Hình 2.4 Ảnh hưởng của pH đến cường độ kháng nén của XMĐ ................................ 28
Hình 2.5. Nguyên lý xử lý chống thấm cho cống hiện hữu .......................................... 31
Hình 2.6. Thiết bị nén 3 trục thường được sử dụng trong các công trình sử dụng XMĐ
....................................................................................................................................... 33
Hình 2.7. Thiết bị nén mẫu XMĐ và hình ảnh phá hoại mẫu ....................................... 34
Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý xác định hệ số thấm của XMĐ ............................................ 35
Hình 2.9 Tường chống thấm XMĐ tạo bởi 1 hàng cọc ................................................ 37
Hình 2.10 Tường chống thấm XMĐ tạo bởi 2 hàng cọc .............................................. 37
Hình 2.11 Tuyến chống thấm bố trí ở thượng lưu cống ................................................ 38
Hình 2.12 Tuyến chống thấm bố trí trong phạm vi thân cống ...................................... 39
Hình 3.1 Vị trí cống Đá Bạc – Cà Mau ......................................................................... 45
Hình 3.2 Cống Đá bạc - Cà Mau nhìn từ phía đồng...................................................... 48
Hình 3.3 Vị trí xuất hiện đùn sủi phía sông, khi mực nước đồng cao .......................... 49
Hình 3.4 Một vị trí hố sủi cuối bản đáy phía đồng, khi mực nước biển cao ................. 50
Hình 3.5 Hư hỏng khớp nối trụ pin và lún sụt đất mố cống.......................................... 50
Hình 3.6 Dây chuyền thiết bị thi công JG ..................................................................... 53
Hình 3.7 Chế bị mẫu thí nghiệm trong phòng ............................................................... 55
vi


Hình 3.8 Cắt dọc cống Đá Bạc phương án xử lý ...........................................................59

Hình 3.9 Mặt bằng cống Đá Bạc phương án xử lý ........................................................61
Hình 3.10 Mặt cắt dọc tính toán ....................................................................................63
Hình 3.11 Lưới điều kiện biên tính toán .......................................................................64
Hình 3.12 Đường đẳng áp trong nền cống ....................................................................64
Hình 3.13 Trường vận tốc thấm trong nền cống ...........................................................65
Hình 3.14 Trường đẳng Gradient trong nền cống .........................................................65
Hình 3.15 Đo đường kính cọc XMĐ ở bên mang cống ................................................66
Hình 3.16 Mẫu lõi khoan XMĐ ....................................................................................67
Hình 3.17 Sơ đồ đổ nước thí nghiệm xác định hệ số thấm ...........................................69

vii


KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

Qult

: Sức chịu tải giới hạn của cọc xi măng đất.

[M]

: Moment giới hạn của cọc xi măng đất.

Fs

: Là hệ số an toàn.

[S]

: Độ lún giới hạn cho phép.

∑ Si

: Độ lún tổng cộng của móng cọc.

as

: Diện tích tương đối của cọc xi măng đất.

Ecol

: Mô đun đàn hồi của cọc xi măng đất.

Ccol

: Lực dính của cọc xi măng đất.

φcol

: Góc nội ma sát của cọc xi măng đất.

Acol

: Diện tích của cọc xi măng đất.

Esoil

: Mô đun đàn hồi của vùng đất yếu cần được gia cố

Csoil

: Lực dính của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh cọc xi măng đất.

φsoil

:Góc nội ma sát của vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh cọc xi

măng đất.
Asoil

: Diện tích vùng đất yếu cần được gia cố xung quanh cọc xi măng đất.

Etđ

: Mô đun đàn hồi tương đương của nền đất yếu được gia cố.

Ctđ

: Lực dính tương đương của nền đất yếu được gia cố.

φtđ

: Góc nội ma sát tương đương của nền đất yếu được gia cố.

E50

: Mô đun biến dạng.

d

: Đường kính cọc.

Lcol

: Chiều dài cọc.

Cu.soil

: Độ bền chống cắt không thoát nước.

B, L, H : Chiều rộng, chiều dài và chiều cao của nhóm cọc xi măng đất.
hi

: Bề dày lớp đất tính lún thứ i.

eoi

: Hệ số rỗng của lớp đất.

Cri

: Chỉ số nén lún hồi phục ứng với quá trình dỡ tải.

Cci

: Chỉ số nén lún.
viii


σ’vo

: Ứng suất do trọng lượng bản thân.

Δσ’v

:Gia tăng ứng suất thẳng đứng.

σ’p

: Ứng suất tiền cố kết.

Qp

: khả năng chịu tải mỗi cột trong nhóm cọc.

ffs

: Hệ số riêng phần đối với trọng lượng đất.

fq

: Hệ số riêng phần đối với tải trọng ngoài.

H

: Chiều cao nền đắp.

q

: Ngoại tải tác dụng.

γ

: Dung trọng đất đắp.

R

: Bán kính cung trượt tròn.

τe

: Sức chống cắt của vật liệu đất đắp.

τav

: Sức chống cắt của vật liệu cọc

cu

: Lực dính của cọc xi măng – đất và đất nền khi đã gia cố.

Δl

: Chiều dài cung trượt tương ứng.

xi

: Cánh tay đòn của mảnh thứ I so với tâm quay.

wi

: Trọng lượng của mảnh thứ i.

φi

: Góc ma sát trong của lớp đất.

Ltb

: Độ sâu hạ cọc trong đất kể từ đáy đài.

Q

: Khối lượng đất ở trạng thái tự nhiên.

t

: Tỉ lệ xi măng dự kiến.

ix



MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
- Đồng bằng sông Cửu long có vị trí quan trọng trong nền kinh tế đất nước, đây là
vựa lúa và là nơi xuất khẩu thủy sản lớn nhất cả nước. Chính vì vậy, Nhà nước hết
sức quan tâm đầu tư các hệ thống hạ thầng, đặc biệt là công trình Thủy lợi. Trong đó
các công trình ngăn mặn, giữ ngọt để phục vụ cho sản xuất và nuôi trồng thủy sản
như cống, kênh, đê, đập…đóng một vai trò rất quan trọng.

Tuy nhiên, trong các năm vừa qua cống ngăn mặn, giữ ngọt chủ yếu chỉ được thiết
kế với tổ hợp chênh lệch hạ lưu và thượng lưu một chiều (mực nước cao trong đồng,
thấp phía biển). Hơn nữa, do cống nằm trên lớp đất yếu có hệ số thấm nhỏ nên phần
lớn cống không có kết cấu chống thấm, mà chỉ sử dụng bản đáy cống để chống thấm.
Do đó, khi chế độ mực nước không có sự thay đổi thì các cống vẫn làm việc bình
thường.
Gần đây, do biến đổi khí hậu, đặc biệt là hạn hán kéo dài trong mùa khô. Thêm vào
đó, việc xây dựng các công trình trên thượng nguồn sông Mê Công đã dẫn đến cạn
kiệt nguồn nước hạ lưu. Vì thế chế độ làm việc của hầu hết các cống đều thay đổi
khác với thiết kế (mực nước biển cao, mực nước trong đồng thấp). Ngoài ra, như đã
nêu trên cống không có kết cấu chống thấm. Vì vậy, khi mực nước chênh cao trong
thời gian dài đã dẫn đến phát sinh sự cố về thấm, xói ngầm nền và mang cống. Nước
biển xâm nhập qua đáy cống làm mặn toàn bộ hạ lưu ảnh hưởng đến dân sinh, kinh
tế ở khu vực hạ lưu. Do đó, bài toán đặt ra làm làm thế nào giữ được cống, ngăn chặn
được sự xâm nhập mặn và không để nước mặn làm ảnh hưởng đến cuộc sống của
người dân ở hạ lưu.
- Chính vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng cọc XMĐ kết hợp phụ gia để xử lý sự xâm
nhập mặn cho cống ngăn mặn, giữ ngọt trong điều kiện địa chất là đất yếu, môi
trường mặn và có chênh lệch mực nước cao giữa phía biển và trong đồng là hết sức
cần thiết.

1


2. Mục đích của Đề tài:
- Nghiên cứu được giải pháp xử lý sự cố về thấm bằng cọc xi măng đất cho cống
ngăn mặn, giữ ngọt ở vùng Đồng bằng sông Cửu long. Ứng dụng xử lý sự cố về
thấm cho cống Đá Bạc – tỉnh Cà Mau;
- Làm tài liệu tham khảo việc xử lý sự cố do nguyên nhân thấm ở khu vực Đồng
bằng sông Cửu Long.

3. Nội dung nghiên cứu:
- Tổng quan được các giải pháp xử lý sự cố về thấm cho các cống trong điều kiện
môi trường mặn, chênh lệch mực nước;
- Nghiên cứu, đề xuất được giải pháp xử lý sự cố cống ngăn mặn, giữ ngọt bằng
công nghệ Jet grouting (JG) kết hợp phụ gia tạo tường XMĐ trong điều kiện đất yếu,
môi trường mặn và có chênh lệch mực nước thượng và hạ lưu;
- Nghiên cứu áp dụng xử lý sự cố cống Đá bạc, huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Thu thập các tài liệu có liên quan về công nghệ
JG. Tài liệu địa chất khu vực Cà Mau, tài liệu địa chất, địa chất thủy văn tại vị trí ứng
dụng công nghệ. Các giải pháp xử lý thấm truyền thống.
- Phương pháp nghiên cứu trên thực địa: (1) Lấy mẫu nước để phân tích; (2) Lấy
mẫu đất thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý để lựa chọn chủng loại xi măng phù hợp; (3)
Tiến hành thí nghiệm thấm và lấy lõi và tiến hành thí nghiệm nén ở tuổi 14 và 28
ngày.
- Phương pháp thí nghiệm trong phòng: Lấy đất và nước trên hiện trường, trộn mẫu
XMĐ + phụ gia trong phòng thí nghiệm. Tiến hành thí nghiệm xác định hệ số thấm,
cường độ kháng nén qu ở tuổi ngày thiết kế.
- Phương pháp mô hình toán: Mô phỏng bài toán xử lý thấm cho cống bằng phần
mềm chuyên dụng, từ đó rút ra các kết luận cần thiết.
5. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu:
- Cọc xi măng đất thi công theo công nghệ Jet grouting (JG).
2


- Xử lý chống thấm cho cống ngăn mặn, giữ ngọt ở khu vực ĐB sông Cửu Long.
6. Kết quả đạt được:
- Tổng quan về các giải pháp xử lý sự cố về thấm cho cống ngăn mặn, giữ ngọt ở ĐB
sông Cửu long.
- Đề xuất được giải pháp xử lý sự cố về thấm trong điều kiện địa chất là đất yếu, môi

trường mặn và có chênh lệch mực nước thượng và hạ lưu.
- Áp dụng được cho cống Đá Bạc – Cà Mau.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ THẤM
CHO CỐNG NGĂN MẶN, GIỮ NGỌT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU
LONG
1.1 Đặc điểm công trình ngăn mặn, giữ ngọt khu vực Đồng bằng sông Cửu
long
1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến công trình ngăn mặn, giữ ngọt
- Yếu tố địa lý: Cũng như các dạng công trình khác, công trình ngăn mặn giữ ngọt ở
vùng Đồng bằng Sông Cửu Long chịu tác động lớn của yếu tố địa hình, địa chất,
thủy văn-thủy lực. Về mặt địa lý, công trình ngăn mặn, giữ ngọt ở khu vực ĐBS Cửu
Long nằm trên địa bàn các tỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà
Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, An Giang, Đồng Tháp,
Hậu Giang với tổng diện tích tự nhiên 39.734 km2 chiếm 12,2 % diện tích tự nhiên
của cả nước.

Hình 1.1 Bản đồ vùng đồng bằng sông Cửu Long
- Đây là khu vực nằm ở phần cuối của bán đảo Đông Dương, liền kề với vùng kinh
4


tế trọng điểm phía Nam nên vùng có mối quan hệ hai chiều rất chặt chẽ và quan
trọng. Khu vực này cũng là khu vực chịu ảnh hưởng rất lớn sông Mê Công bắt
nguồn từ Trung Quốc, qua các nước Đông Nam Á và về Việt Nam. Đồng thời chịu
tác động của thủy triều cũng như hệ thống sông ngòi, kênh rạch trong khu vực.
-Yếu tố địa hình: Do vùng đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam được hình thành

từ những trầm tích phù sa và bồi dần qua những kỷ nguyên thay đổi mực nước biển;
qua từng giai đoạn kéo theo sự hình thành những giồng cát dọc theo bờ biển. Những
hoạt động hỗn hợp của sông và biển đã hình thành những vạt đất phù sa phì nhiêu
dọc theo đê ven sông lẫn dọc theo một số giồng cát ven biển và đất phèn trên trầm
tích đầm mặn trũng thấp như vùng Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên – Hà
Tiên, tây nam sông Hậu và bán đảo Cà Mau. Nên địa hình của vùng tương đối bằng
phẳng, độ cao trung bình là 3÷5m, có khu vực chỉ cao 0,5÷1m so với mặt nước biển.
Do ảnh hưởng của yếu tố này, nên thường cao trình đáy cống thường thấp hơn so với
các khu vực khác.
- Yếu tố địa chất: Vùng đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng châu thổ của
hệ thống sông Mê Kông chảy vào nước ta. Đây là vùng phân bố các trầm tích mềm
yếu có bề dày lớn. Theo [1], bao gồm các loại đất yếu có nguồn gốc từ: (1) Trầm tích
nguồn gốc Biển; (2) Trầm tích nguồn gốc hỗn hợp sông – biển; (3) Trầm tích nguồn
gốc đầm lầy ven biển; (4) Trầm tích nguồn gốc đầm lầy sông. Viện Khoa học Thủy
lợi Miền Nam căn cứ vào thành phần thạch học, cấu trúc địa chất chia đất yếu Đồng
bằng Sông Cửu Long thành 5 khu vực (xem hình 1.2):
Về mặt công trình các loại đất yếu này đều có hệ số thấm nhỏ, khả năng chống thấm
tốt, nên phần lớn cống ngăn mặn, giữ ngọt không có kết cấu chống thấm mà sử dụng
luôn bản đáy, sân trước và sau làm kết cấu chống thấm. Có thể nói, với chế độ làm
việc như trước đây thì rất ít xảy ra các sự cố về thấm.

5


Hình 1.2 Bản đồ phân vùng đất yếu ở đồng bằng Nam Bộ [1]
- Yếu tố thủy văn, sông ngòi: Với hệ thống hạ lưu sông Mê Công ở Việt Nam là
hai nhánh sông Tiền và sông Hậu tổng lượng nước sông Cửu Long là 500 tỷ mét
khối. Trong đó sông Tiền chiếm 79% và sông Hậu chiếm 21%. Chế độ thuỷ văn
thay đổi theo mùa. Mùa mưa nước sông lớn vào tháng 9, tháng 10 làm ngập các
vùng trũng Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên. Về mùa này, nước sông

mang nhiều phù sa bồi đắp cho đồng bằng. Về mùa khô, lượng nước giảm nhiều,
làm cho thuỷ triều lấn sâu vào đồng bằng làm vùng đất ven biển bị nhiễm mặn
nghiêm trọng. Đặc biệt, trong các mùa mùa khô hạn năm 2015, 2016, 2017
lượng nước ngọt trên các kênh, rạch sụt giảm nhanh chóng, xâm nhập mặn xảy
6


ra ở nhiều nơi. Vấn đề này dễ gây hiện tượng xói ngầm nền, mang cống do cống
làm việc với tổ hợp mực nước ngược chiều. Dự báo, trong những năm sắp tới xu
hướng này sẽ tiếp tục diễn ra với quy mô khốc liệt hơn. Vì vậy, cần chuẩn bị
trước các phương án để xử lý khi có sự cố xảy ra.
1.1.2 Hệ thống công trình ngăn mặn, giữ ngọt
Hệ thống công trình ngăn mặn, giữ ngọt ở Đồng bằng sông Cửu Long bao gồm:
(1) Hệ thống đê (bờ bao); (2) Công trình ngăn mặn, giữ ngọt. Cụ thể như sau:
- Hệ thống đê (bờ bao): Cùng với các công trình thủy lợi được hình thành qua
hàng trăm năm, trong hơn 40 năm đầu tư xây dựng gần đây, ĐBSCL đã hình
thành một hệ thống công trình thủy lợi khá hoàn chỉnh, từng bước đáp ứng yêu
cầu phát triển kinh tế-xã hội toàn vùng. Nhiều tuyến đê đã phát huy tốt hiệu quả
trong kiểm soát mặn và phòng tránh thiên tai. Đặc điểm chung của các Đê bao,
bờ bao ở đồng bằng sông Cửu Long là công trình đa mục tiêu nhằm bảo vệ an
toàn cho người dân, cơ sở hạ tầng, phát triển sản xuất, đồng thời biết tận dụng
công trình kiểm soát lũ để lấy phù sa, thủy sản và vệ sinh đồng ruộng, cụ thể
như sau:
+ Hệ thống đê biển, đê cửa sông: vùng ven biển và cửa sông ĐBSCL đã từng
bước hình thành hệ thống đê ngăn mặn, kiểm soát triều cường, sóng cao và đang
nâng dần lên khả năng chống chọi với nước dâng do bão. Nhiều tuyến đê đã phát
huy tốt hiệu quả trong kiểm soát mặn và phòng tránh thiên tai, như các tuyến đê
biển Tiền Giang, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang… Các tỉnh Bến
Tre, Cà Mau, tuy hệ thống đê biển chưa khép kín nhưng từng đoạn tuyến cũng
đã phát huy tác dụng tích cực trong bảo vệ sản xuất nông nghiệp;

+ Hệ thống kiểm soát lũ: Để kiểm soát lũ, hiện vùng ngập lũ ĐBSCL đã hình
thành hệ thống đê và bờ bao với tổng chiều dài khoảng 13.000 km, trong đó có
7.000 km bờ bao chống lũ tháng 8 để bảo vệ lúa Hè - Thu. Ngoài ra còn có hơn
200 km đê bao giữ nước chống cháy cho các Vườn Quốc gia và rừng tràm sản
xuất tập trung;

7


+ Kiểm soát mặn và triều cường:Vùng ven biển ĐBSCL đã xây dựng 450 km đê
biển, 1.290 km đê sông và khoảng 7.000 km bờ bao ven các kênh rạch nội đồng
để ngăn mặn, triều cường và sóng bão cho vùng ven biển.
Ngoài việc ưu tiên đầu tư vào hệ thống đê biển, đê sông, vùng ĐBSCL còn đầu
tư vào các công trình phòng chống ngập úng ở các vùng trũng; đầu tư vào công
tác trồng và bảo vệ rừng phòng hộ ven biển; tiếp tục đầu tư nghiên cứu, ứng
dụng các giống cây trồng, vật nuôi thích ứng với tình hình biến đổi khí hậu và
nước biển dâng.
Có thể đánh giá rằng, hệ thống công trình thủy lợi ở ĐBSCL được đầu tư xây
dựng khá hoàn chỉnh, tuy nhiên sau một thời gian đi vào hoạt động nó cũng bộc
lộ một số hạn chế, đó là một số hệ thống công trình được xây dựng khá hoàn
chỉnh nhưng việc quản lý vận hành hệ thống chưa được chú trọng, nhiều công
trình chưa được đầu tư xây dựng đồng bộ, hầu hết các công trình, hệ thống công
trình chưa đủ năng lực để ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng và
không có công trình, hệ thống công trình để chủ động ứng phó.
-Công trình cống ngăn mặn, giữ ngọt: Hệ thống các công trình cống ngăn mặn,
giữ ngọt ở các tỉnh thuộc ĐBSCL đóng một vai trò rất quan trọng trong việc
ngăn mặn, giữ ngọt, đã làm giảm đáng kể xâm nhập mặn từ biển vào nội đồng.
Kết hợp với các giải pháp để kiểm soát xâm nhập mặn như xây dựng hệ thống
kênh rạch dẫn nước (khoảng 5000 km kênh được đào khắp các tỉnh, 45 công
trình thủy lợi với mục đích giảm thiểu lũ lụt và ngăn mặn); hệ thống thủy nông

Quản Lộ - Phụng Hiệp, hệ thống thủy lợi ngọt hóa và ngăn mặn ở tỉnh Bến Tre,
cống đập Ba Lai và hệ thống đê biển cho toàn bộ hệ thống ven biển ĐBSCL.
Tuy nhiên tình hình xâm nhập mặn vẫn diễn biến phức tạp ảnh hưởng nghiêm
trọng đến lĩnh vực nông nghiệp, làm suy giảm tốc độ tăng trưởng kinh tế, đe dọa
trực tiếp đến đời sống của hàng triệu người dân trong vùng; gần đây tình trạng
sạt lở bờ sông, bờ biển, suy thoái rừng ngập mặn, sụt lún đất xảy ra hết sức
nghiêm trọng, đe dọa trực tiếp đến an toàn của đê điều, cơ sở hạ tầng, ảnh hưởng
lớn đến đời sống của nhân dân ở nhiều địa phương, đặc biệt là tại các tỉnh An
8


Giang, Đồng Tháp, Bạc Liêu, Cà Mau, Sóc Trăng và thành phố Cần Thơ. Tại
các tỉnh ĐBSCL, dù thời gian qua đã được Trung ương đầu tư nhiều công trình
thủy lợi phục vụ sản xuất lúa, nuôi thủy sản… nhưng vẫn chưa thể đáp ứng đòi
hỏi thực tế đặt ra, nhất là việc chủ động nguồn nước để phòng, chống hạn, mặn
một cách hiệu quả. Đặc biệt, đợt hạn hán và xâm nhập mặn lịch sử lần này cho
thấy nhu cầu hoàn thiện hệ thống thủy lợi cho vùng ĐBSCL hết sức cần thiết và
vô cùng cấp bách.
Qua phân tích có thể thấy, cùng với hệ thống đê, bờ bao hệ thống các công trình
cống ngăn mặn, giữ ngọt đóng vai trò rất quan trọng trong việc phòng, chống
hạn hán và xâm nhập mặn, để phục vụ sản xuất. Trong đó, hệ thống các cống
đóng vai trò trực tiếp điều tiết nước và trực tiếp ngăn mặn giữ ngọt. Vai trò của
nó có thể được ví như cửa vào ra của một ngôi nhà, mà thiếu nó ngôi nhà chẳng
còn đúng nghĩa là ngôi nhà. Tuy nhiên, đây cũng là các công trình dễ bị tổn
thương nhất trước các tác động biến đổi khí hậu, nước biển dâng.
1.2 Sự cố thấm, xói ngầm nền và mang cống ở Đồng bằng sông Cửu Long
và giải pháp xử lý
Nhìn nhận, đánh giá một cách tổng quát đối với các sự cố công trình ngăn mặn, giữ
ngọt ở Đồng bằng sông Cửu Long, thì cho đến nay tỷ lệ hư hỏng do nguyên nhân
thấm gây ra chiếm một tỷ lệ không lớn so với các nguyên nhân khác như lún, trượt,

vv…. Nguyên nhân là do cấu trúc đất địa chất ở khu vực này có hệ số thấm nhỏ, khả
năng chống thấm tốt, nên nhiều công trình không có kết cấu chống thấm riêng biệt
mà sử dụng luôn kết cấu bản đáy để chống thấm.
Tuy nhiên, khi chế độ làm việc của cống thay đổi do vấn đề thủy văn, thủy lực thay
đổi hoặc do nền đất yếu, khi thi công hố móng không vét hết lớp đất yếu trên bề mặt
tại vị trí tiếp xúc với bản đáy cống….thì những khuyết tật này dễ gây ra sự cố thấm,
xói ngầm nền và mang cống. Gần đây, khi chế độ dòng chảy trên các hệ thống sông
lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long có nhiều thay đổi bất lợi, thêm vào đó do biến đổi
khí hậu, nước biển dâng nên nguy cơ xảy ra sự cố đối với các công trình ngăn mặn,
9