Nghiên cứu xác định nguyên nhân và đề xuất biện pháp xử lý sự cố sạt trượt mái đê_unprotected

LỜI CAM ĐOAN
Tên học viên: Nguyễn Trung Hợp
Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu xác định nguyên nhân và đề xuất biện pháp xử lý
sự cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu Hồng- tỉnh Nam Định”.
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được
thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Nếu vi phạm tôi
xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, tháng 8 năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Trung Hợp

i


LỜI CẢM ƠN
Với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy, cô giáo,
đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã giúp tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ “Nghiên
cứu xác định nguyên nhân và đề xuất biện pháp xử lý sự cố sạt trượt mái đê, kè
tuyến đê hữu Hồng- tỉnh Nam Định”.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS. Nguyễn Công Thắng đã hướng dẫn trực tiếp và định
hướng khoa học cho Luận văn thạc sĩ này.
Xin cảm ơn Nhà trường, các thầy cô giáo trong trường Đại học Thuỷ Lợi, Phòng đào
tạo Đại học và sau Đại học về sự giúp đỡ trong thời gian tác giả học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Chi cục Đê điều và PCLB-Sở
NN&PTNT tỉnh Nam Định đã tạo điều kiện giúp đỡ cung cấp số liệu, tạo mọi điều
kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn này.
Tuy nhiên đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học cũng

như kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tác
giả hoàn thiện đề tài của luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 8 năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Trung Hợp

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1
2. Mục đích của đề tài.....................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. ..............................................................................2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. .................................................................3
4.1. Cách tiếp cận. ...........................................................................................................3
4.2. Phương pháp nghiên cứu. .........................................................................................3
5. Kết quả đạt được. .........................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG HỒNG VÀ SỰ CỐ ĐÊ. ............. ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED.
1.1. Tổng quan về đê sông Hồng. ....................................................................................4
1.1.1. Lịch sử hình thành[11]. ............................................................................................4
1.1.2. Đặc điểm đê[1]. .......................................................................................................5
1.1.2.1. Tuyến đê. ............................................................................................................5
1.1.2.2. Địa hình hai bên ven đê. .....................................................................................6
1.1.3. Cấu trúc địa chất và tính chất địa chất công trình của các lớp đất ở nền đê[1]. .....6
1.1.4. Đặc điểm địa chất thủy văn[1]. ...............................................................................7

1.1.5. Cấu tạo thân đê và sự làm việc của đê[1]. ..............................................................7
1.1.6. Mặt cắt ngang đặc trưng của đê[1]..........................................................................8
1.2. Các sự cố đê và nguyên nhân gây sự cố. ..................................................................9
1.2.1. Các sự cố đê. ..........................................................................................................9
1.2.1.1. Xói lở chân đê.....................................................................................................9
1.2.1.2. Sự cố đê trên nền đất yếu. ..................................................................................9
1.2.1.3. Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu. .........................................................................10
1.2.1.4. Khuyết tật trong thân đê. ..................................................................................10
1.2.1.5. Sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao. ....................................................................11
1.2.1.6. Mạch đùn, mạch sủi vào mùa lũ. ......................................................................11
1.2.2. Nguyên nhân gây sự cố đê...................................................................................12
1.2.2.1. Địa chất nền đê và vật liệu đắp đê. ...................................................................13
1.2.2.2. Sóng, gió và mưa bão. ......................................................................................13
1.2.2.3. Dòng chảy và việc xây dựng các hồ chứa ở thượng nguồn..............................13
1.2.2.4. Do phát triển các hoạt động dân sinh ở vùng ven sông. ...................................13
1.2.2.5. Do khai thác cát, sỏi lòng sông trái phép. ........................................................14
iii


1.2.2.6. Do ảnh hưởng của thủy triều. ........................................................................... 14
1.2.2.7. Do hoạt động của sinh, động vật trong thân đê. .............................................. 14
1.3. Các sự cố đê trên tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định[4]. ...................................... 15
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH THẤM VÀ ỔN ĐỊNH. ..... ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED.
2.1. Đặt vấn đề [9]........................................................................................................... 18
2.2. Phân tích thấm, các phương pháp tính thấm và lựa chọn phương pháp tính[7]. ..... 19
2.2.1. Phân tích thấm. .................................................................................................... 19
2.2.1.1. Bài toán thấm. .................................................................................................. 20
2.2.1.2. Cấu trúc thành phần của đất bão hòa và đất không bão hòa[7]. ........................ 20
Đất bão hòa:................................................................................................................... 20

Đất không bão hòa:........................................................................................................ 20
2.2.1.3. Dòng thấm nước[7]. ........................................................................................... 21
2.2.1.4. Thế truyền động của pha nước[7]. ..................................................................... 22
2.2.1.5. Ảnh hưởng của pha khí[7]. ................................................................................ 26
2.2.1.6. Đường cong đặc trưng Nước-Đất[7].................................................................. 27
2.2.1.7. Định luật Darcy cho đất không bão hoà[7]. ....................................................... 27
2.2.1.8. Phương trình vi phân cơ bản của bài toán thấm[7]. ........................................... 29
2.2.2. Các phương pháp giải bài toán thấm [8]. .............................................................. 29
2.2.2.1. Phương pháp thủy lực. ..................................................................................... 29
2.2.2.2. Các phương pháp số. ........................................................................................ 32
* Phương pháp sai phân hữu hạn (PPSPHH). ............................................................... 32
* Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH). ................................................................ 32
2.2.3. Lựa chọn phương pháp giải bài toán thấm và phần mềm tính toán. ................... 32
2.2.3.1. Lựa chọn phương pháp giải. ............................................................................. 32
2.2.3.2. Giải bài toán thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn. ................................. 33
2.3. Phân tích ổn định, các phương pháp tính ổn định và lựa chọn phương pháp tính[7]. ....... 35
2.3.1. Phân tích ổn định. ................................................................................................ 35
2.3.1.1. Bài toán ổn định trượt của mái dốc. ................................................................. 35
2.3.2. Các phương pháp giải bài toán ổn định trượt của mái dốc. ................................ 37
2.3.2.1. Phương pháp phân thỏi..................................................................................... 37
2.3.2.2. Phương pháp Fellenius (phương pháp thông dụng). ........................................ 44
2.3.2.3. Phương pháp Bishop đơn giản. ........................................................................ 46
2.3.2.4. Phương pháp Janbu tổng quát. ......................................................................... 48
iv


2.3.3. Lựa chọn phương pháp giải và phần mềm tính toán. ..........................................51
2.4. Các giải pháp xử lý sạt trượt mái đê, kè [3]. ............................................................51
2.4.3.1. Kè lát mái..........................................................................................................52
2.4.3.2. Vải địa kỹ thuật. ...............................................................................................52

2.4.3.3. Neo trong đất. ...................................................................................................53
2.4.3.4. Dùng cọc để ổn định mái dốc (Piled - Slope). ..................................................53
2.4.3.5. Đắp khối phản áp tại chân mái dốc và căn chỉnh độ dốc mái đê. .....................54
2.4.3.6. Trồng cỏ mái đê. ...............................................................................................54
2.4.3.7. Tiêu thoát nước mái đê. ....................................................................................55
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ SẠT TRƯỢT
MÁI KÈ QUY PHÚ TUYẾN ĐÊ HỮU HỒNG, TỈNH NAM ĐỊNH ............................56
3.1. Giới thiệu về kè Quy Phú và đặc điểm địa hình, địa chất của tuyến đê. ................56
3.1.1. Giới thiệu về kè Quy Phú. ...................................................................................56
3.1.2. Đặc điểm địa hình, địa chất kè Quy Phú. ............................................................57
3.1.2.1. Địa hình, địa mạo. ............................................................................................57
3.1.2.2. Đặc điểm Địa tầng. ...........................................................................................57
3.1.2.3. Đặc điểm địa chất công trình. ...........................................................................57
3.2. Hiện trạng và đánh giá hiện trạng...........................................................................59
3.3. Đề xuất giải pháp xử lý và tính toán.......................................................................63
3.3.1. Đề xuất giải pháp xử lý. ......................................................................................63
3.3.2. Tính toán. .............................................................................................................64
3.3.2.1. Tính toán khi chưa có giải pháp xử lý. .............................................................64
* Sơ đồ tính toán. ...........................................................................................................65
* Kết quả tính toán thấm. ..............................................................................................65
* Kết quả tính toán ổn định ...........................................................................................68
3.3.2.2. Tính toán khi có giải pháp đề xuất. ..................................................................73
* Sơ đồ tính toán. ...........................................................................................................73
* Kết quả tính toán thấm. ..............................................................................................74
* Kết quả tính toán ổn định. ..........................................................................................76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................79
1. Kết quả đạt được của luận văn. .................................................................................79
2. Những tồn tại của luận văn. .......................................................................................80
3. Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo. ................................................................80

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mặt cắt ngang đặc trưng của đê. ...................................................................... 8
Hình 1.2 Xói lở chân đê .................................................................................................. 9
Hình 1.3 Sự cố đê trên nền đất yếu ............................................................................... 10
Hình 1.4 Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu ........................................................................ 10
Hình 1.5 Sự cố do khuyết tật trong thân đê ................................................................... 11
Hình 1.6 Sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao ................................................................... 11
Hình 1.7 Mạch sủi ở hạ lưu đê. ..................................................................................... 12
Hình 1.8 Sự cố trên tuyến đê Hữu Hồng, tỉnh Nam Định. ............................................ 17
Hình 2.1 Vận động của nước dưới đất .......................................................................... 20
Hình 2.2 Sơ đồ các pha của đất ..................................................................................... 21
Hình 2.3 Gradient áp lực và hút dính qua một phân tố đất ........................................... 21
Hình 2.4 Năng lượng tại điểm A theo phương Y. ......................................................... 22
Hình 2.5 Cột nước của đất bão hòa và không bão hòa .................................................. 25
Hình 2.6 Dòng thấm đi trong một phân tố đất bão hòa và không bão hòa ................... 26
Hình 2.7 Đường cong đặc trưng nước-đất. ................................................................... 27
Hình 2.8 Quan hệ giữa hệ số thấm và độ hút dính. ....................................................... 28
Hình 2.9 Sơ đồ tính toán theo phương pháp thủy lực. .................................................. 29
Hình 2.10 Sơ đồ tính theo phương pháp phân đoạn của N.N.Páp-lốp-sky. .................. 30
Hình 2.11 Sơ đồ tính theo phương pháp đường dòng trung bình P.A.Săng-kin. .......... 30
Hình 2.12 Sơ đồ tính theo phương pháp thay thế mái thượng lưu nghiêng bằng mái
thượng lưu thẳng đứng. ................................................................................................. 31
Hình 2.13 Miền thấn được chia thành các phần tử tam giác, tứ giác. ........................... 33
Hình 2.14 Phần tử tam giác và phần tử tứ giác. ............................................................ 33
Hình 2.15 Các dạng di chuyển của khối đất đá. ............................................................ 36
Hình 2.16 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt trụ tròn. ......... 40
Hình 2.17 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt hỗn hợp. ....... 40

Hình 2.18 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt bất kỳ. ........... 41
Hình 2.19 Mặt trượt trụ tròn. ......................................................................................... 45
Hình 2.20 Các lực tác dụng trong phương pháp thông dụng. ....................................... 45
Hình 2.21 Dạng mặt trượt trụ tròn ................................................................................ 46
Hình 2.22 Các lực tác dụng vào dải trượt theo phương pháp Janbu khái quát. ............ 49
vi


Hình 2.23 Ảnh hưởng vùng nứt nẻ đến hàm

X
trong phương pháp Janbu tổng quát. 51
E

Hình 2.24 Cấu tạo kè lát mái .........................................................................................52
Hình 2.25 Trải vải địa kỹ thuật làm tầng lọc mái kè. ....................................................53
Hình 2.26 Phương pháp neo trong đất. ..........................................................................53
Hình 2.27 Gia cường mái đất bằng cọc. ........................................................................53
Hình 2.28 Đắp khối phản áp ..........................................................................................54
Hình 2.29 Căn chỉnh độ dốc mái đê. .............................................................................54
Hình 2.30 Trồng cỏ mái đê. ...........................................................................................55
Hình 3.1 Sông Hồng đoạn chảy qua địa huyện Trực Ninh ...........................................56
Hình 3.2 Mặt cắt ngang địa chất công trình kè Quy Phú ..............................................60
Hình 3.3 Lượng mưa các ngày tháng 5 tại trạm Nam Định ..........................................60
Hình 3.4 Lượng mưa các ngày tháng 6 tại trạm Nam Định ..........................................61
Hình 3.5 Lượng mưa các ngày tháng 7 tại trạm Nam Định ..........................................61
Hình 3.6 Lượng mưa các ngày tháng 8 tại trạm Nam Định ..........................................61
Hình 3.7 Mực nước sông Hồng tại trạm Nam Định ......................................................62
Hình 3.8 Sức kháng cắt của đất không bão hòa [7]. .......................................................62
Hình 3.9 Mặt cắt ngang kè có kết cấu lát mái hộ chân bằng rồng đá lưới thép kết hợp

với lăng thể đá hộc.........................................................................................................63
Hình 3.10 Miền tính toán và lưới phần tử tính toán ......................................................65
Hình 3.11 Các đường đẳng thế tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012 - trường hợp 1.
.......................................................................................................................................66
Hình 3.12 Các đường đẳng thế tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012- trường hợp
1. ....................................................................................................................................66
Hình 3.13 Các đường đẳng thế tại thời điểm 12h ngày 14 tháng 9 năm 2012- trường
hợp 1. .............................................................................................................................66
Hình 3.14 Các đường đẳng thế tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012- trường
hợp 1. .............................................................................................................................67
Hình 3.15 Các đường đẳng thế tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012 – trường
hợp 2. .............................................................................................................................67
Hình 3.16 Các đường đẳng thế tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012 - trường
hợp 2. .............................................................................................................................67
Hình 3.17 Các đường đẳng thế tại thời điểm 12h ngày 14 tháng 9 năm 2012- trường
hợp 2. .............................................................................................................................68

vii


Hình 3.18 Các đường đẳng thế tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012- trường
hợp 2. ............................................................................................................................. 68
Hình 3.19 Quan hệ giữa hệ số an toàn, F S và thời gian của hai trường hợp 1 và 2 ...... 69
Hình 3.20 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012trường hợp 1................................................................................................................... 69
Hình 3.21 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012trường hợp 1................................................................................................................... 70
Hình 3.22 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 12h ngày 14 tháng 9 năm 2012-trường
hợp 1 .............................................................................................................................. 70
Hình 3.23 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012-trường
hợp 1 .............................................................................................................................. 71
Hình 3.24 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012trường hợp 2................................................................................................................... 71

Hình 3.25 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012trường hợp 2................................................................................................................... 72
Hình 3.26 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 12h ngày 14 tháng 9 năm 2012-trường
hợp 2 .............................................................................................................................. 72
Hình 3.27 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012trường hợp 2 ................................................................................................................... 73
Hình 3.28 Sơ đồ tính toán giải pháp đề xuất ................................................................. 74
Hình 3.29 Các đường đẳng thế tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012- giải pháp
đề xuất. .......................................................................................................................... 74
Hình 3.30 Các đường đẳng thế tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012- giải pháp
đề xuất. .......................................................................................................................... 75
Hình 3.31 Các đường đẳng thế tại thời điểm 12h ngày 14 tháng 9 năm 2012- giải pháp
đề xuất............................................................................................................................ 75
Hình 3.32 Các đường đẳng thế tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012- giải pháp
đề xuất............................................................................................................................ 75
Hình 3.33 Quan hệ giữa hệ số an toàn, F S và thời gian của giải pháp đề xuất ............. 76
Hình 3.34 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 0h ngày 14 tháng 9 năm 2012 –
giải pháp đề xuất............................................................................................................ 76
Hình 3.35 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 6h ngày 14 tháng 9 năm 2012 –
giải pháp đề xuất............................................................................................................ 77
Hình 3.36 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 12hngày 14 tháng 9 năm 2012 –
giải pháp đề xuất............................................................................................................ 77

viii


Hình 3.37 Cung trượt nguy hiểm nhất tại thời điểm 18h ngày 14 tháng 9 năm 2012 –
giải pháp đề xuất ............................................................................................................78

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1 Sự cố tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định từ 2000÷2012 .............................15
Bảng 2.1 Các giả thiết của một số phương pháp đại biểu. ............................................43

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất ...........................................58

ix


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MNS: Mực nước sông.
MNTL: Mực nước thượng lưu.
MNHL: Mực nước hạ lưu.
MNK : Mực nước kiệt
PPPTHH: Phương pháp phần tử hữu hạn.
PPSPTHH: Phương pháp sai phần tử hữu hạn.

x


CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Hệ thống đê điều của nước ta đã được hình thành và phát triển từ hàng nghìn năm nay.
Hệ thống đê điều đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc phòng chống lũ và
giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ an toàn cho các trung tâm văn hóa, chính trị, kinh tế, các
vùng dân cư và đất đai rộng lớn trải dài theo các triền sông từ Bắc đến Nam. Lịch sử
xây dựng đất nước của cha ông ta qua các thời kỳ đều rất quan tâm đến xây dựng và
củng cố hệ thống đê điều. Hiện nay, hàng năm nhà nước đang phải đầu tư hàng nghìn
tỷ đồng để củng cố và nâng cấp hệ thống đê điều, cho thấy hệ thống đê điều của nước
ta còn tồn tại nhiều vấn đề kỹ thuật cần được nghiên cứu để đảm bảo an toàn ổn định.
Nam Định là tỉnh đồng bằng ven biển thuộc Châu thổ sông Hồng chịu ảnh hưởng trực
tiếp thủy triều Vịnh Bắc Bộ với chế độ nhật triều, xung quanh bao bọc bởi nhiều sông
lớn: sông Hồng, sông Đào, sông Đáy và sông Ninh Cơ. Hệ thống đê điều tỉnh Nam
Định với chiều dài 663 km. Trong đó đê cấp I đến cấp III là 365 km và 298 km đê

dưới cấp III. Do đó hệ thống đê điều có vai trò rất quan trọng vì hầu hết dân cư và diện
tích đất tự nhiên của tỉnh đều nằm trong vùng bảo vệ của các tuyến đê trên.
Hệ thống đê điều tỉnh Nam Định được hình thành từ lâu đời, qua nhiều giai đoạn tu bổ,
hiện còn nhiều tồn tại, tiềm ẩn nhiều nguy cơ không thể lường trước được. Nhiều đoạn
đê chưa đảm bảo cao trình và mặt cắt theo yêu cầu chống lũ, địa chất nền đê yếu chưa
được sử lý thường xuất hiện đùn, sủi uy hiếp đến an toàn của đê, vật liệu đắp đê có
hàm lượng pha cát nhiều, nhất là thời kỳ trước kia đất đắp đê lẫn nhiều tạp chất, thiếu
tính đồng nhất vì vậy thường xuất hiện sự cố thẩm lậu mái đê phía đồng, sạt lở mái đê
phía sông. Đặc biệt là đối với sông Hồng, lòng sông nhiều đoạn hẹp, dòng chảy tiến
sát chân đê, luôn có diễn biến xói lở phức tạp, khó lường... khi gặp tổ hợp bất lợi lũ
cao có gió bão mạnh sẽ gây nguy hiểm thường xuyên đe doạ đến an toàn của đê, khiến
cho công tác hộ đê ở Nam Định rất căng thẳng, vất vả và tốn kém.
Tuyến đê hữu Hồng trên địa bàn tỉnh Nam Định dài 63km từ K156+621÷ K219+702,
đầu tuyến tiếp giáp với tỉnh Hà Nam, cuối tuyến tiếp giáp với K0 đê biển Giao Thủy có
nhiệm vụ bảo vệ các khu dân cư và diện tích đất tự nhiên trên địa bàn 6 huyện, thành

1


phố gồm: huyện Mỹ Lộc, thành phố Nam Định, Nam Trực, Trực Ninh, Xuân Trường và
huyện Giao Thủy. Là một trong những tuyến đê quan trọng trong hệ thống đê điều Nam
Định cũng như cả nước. Vì vậy, sự an toàn bền vững của tuyến đê có ý nghĩa cực kỳ
quan trọng đối với yêu cầu ổn định và phát triển dân sinh - kinh tế - quốc phòng và toàn
bộ vật chất, cơ sở hạ tầng kinh tế-xã hội của một vùng đất rộng lớn.
Toàn bộ tuyến đê nằm trên nền đất sa bồi chỉnh thể Sông Hồng. Chủ yếu là nền đất
yếu. Trên tuyến đã xây dựng 32 cống qua đê và 24 kè bảo vệ mái tại những vị trí xung
yếu. Theo báo cáo của chi cục đê điều và PCLB tỉnh Nam Định trong những năm gần
đây do ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu và nước biển dâng, tình trạng khai thác cát
trái phép, mực nước các sông hạ du bị hạ thấp, lòng sông bị xói sâu dẫn đến hàng loạt
đoạn đê và kè bảo vệ mái bị sạt trượt. Hàng năm trên tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam

Định xuất hiện hàng chục sự cố, tiêu tốn vốn ngân sách Nhà nước và địa phương hàng
trăm tỷ đồng để tiến hành tu bổ và sửa chữa.
2. Mục đích của đề tài.
Nghiên cứu, phân tích đánh giá được các nguyên nhân gây ra sự cố sạt trượt mái đê,
kè trên tuyến đê hữu sông Hồng, tỉnh Nam Định.
Đề xuất giải pháp khắc phục sự cố sạt trượt đảm bảo an toàn đê điều, phục vụ tốt công
tác phòng chống lụt bão. Ứng dụng kết quả nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý kè Quy
Phú.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu: tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định.
Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài tập trung
vào nghiên cứu xác định nguyên nhân gây ra sự cố sạt trượt mái đê, kè tuyến đê Hữu
Hồng, tỉnh Nam Định.

2


4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.
4.1. Cách tiếp cận.
Tiếp cận trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các tổ chức, cá nhân khoa học hay các
phương tiện thông tin đại chúng để nắm được nguyên nhân gây sạt trượt mái đê, kè
tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định.
Sử dụng các thông tin và tài liệu về địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn, các sự cố
của tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định trong những năm gần đây nhằm đánh giá
nguyên nhân gây sạt trượt mái đê, kè tuyến đê hữu Hồng tỉnh Nam Định.
Sử dụng mô hình toán của các bài toán thấm, bài toán ổn định mái dốc dùng trong
nghiên cứu.
4.2. Phương pháp nghiên cứu.
Quan sát khoa học, chuyên gia, tổng kết thực tiễn:
Tổng hợp, phân tích các sự cố sạt trượt mái đê, kè trên tuyến đê hữu sông Hồng, tỉnh

Nam Định.
Phân tích nguyên nhân gây ra sự cố trên cơ sở về giải bài toán thấm và bài toán
ổn định. Đề xuất giải pháp xử lý sự cố, ứng dụng phân tích đánh giá cho kè Quy Phú.
5. Kết quả đạt được.
Phân tích, đánh giá được các nguyên nhân gây ra sự cố sạt trượt mái đê, kè trên tuyến
đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định.
Từ đó đưa ra đề xuất các giải pháp công trình xử lý sự cố sạt trượt mái đê, kè để đảm
bảo an toàn đê điều, phục vụ tốt cho công tác phòng chống lụt bão.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐÊ SÔNG HỒNG VÀ SỰ CỐ ĐÊ.
1.1. Tổng quan về đê sông Hồng.
1.1.1. Lịch sử hình thành[11].
Hệ thống đê sông ban đầu được hình thành từ các gờ đất ven sông. Những năm nước
lớn, các gờ đất ven sông không đủ sức ngăn lũ, nước tràn qua gờ ngập vào phía trong.
Để ngăn nước nhân dân đã giữ những gờ đất làm cốt tôn cao, áp trúc dần lên thành đê
và xây dựng các cống qua đê để lấy nước, tiêu nước ổn định cả mùa khô lẫn mùa lũ.
Vào các năm lũ lớn, những chỗ xung yếu bị tràn hoặc bị vỡ đã được quai lại hoặc nhô
ra phía sông hoặc lùi vào phía đồng tránh hố xói sâu. Do diễn biến dòng chảy, xu thế
dòng sông và những con lũ lớn làm cho bờ xói lở, nên nhân dân tìm cách bảo vệ đê
không bị sạt lở, hệ thống đê kè từng bước được hình thành.
Lịch sử ghi nhận quá trình hình thành hệ thống đê điều Việt Nam từ thời Lý-Trần, vừa
mới lên ngôi Lý Công Uẩn vị vua đầu tiên của một triều đại được đánh giá là "mở đầu
công việc xây dựng đất nước bước vào quy mô lớn, đặt nền tảng vững chắc và toàn
diện cho sự phát triển của dân tộc và của quốc gia phong kiến độc lập". Đắp đê trị thủy
đã trực tiếp ảnh hưởng đến quyền lợi của quốc gia không thể phó mặc cho sự tự phát
của dân chúng. Đến năm 1077 triều đình đứng ra chủ trương đắp những con đê quy mô
lớn. Theo Việt sử lược, thì năm 1077 nhà Lý cho đắp đê sông Như Nguyệt (Sông Cầu)

dài 67.380 bộ (khoảng 30 km).
Sang đến đời Trần đã cho đắp thêm theo từng tuyến sông chính từ đầu nguồn ra đến
biển, tôn cao đắp to những đoạn đã có, đắp thêm những đoạn nối, cải tạo một số tuyến
vòng vèo bất hợp lý. Về cơ bản những tuyến đê đó gần giống như ngày nay, nhất là
tuyến đê sông Hồng. Về kỹ thuật đắp đê thời kỳ này có tiến bộ nhảy vọt, tạo nên thế
nước chảy thuận hơn mặt khác cũng phải có những hiểu biết về kỹ thuật nhất định mới
có thể xác định được tuyến đê, chiều cao đê từng đoạn cho phù hợp với đường mặt
nước lũ. Ngoài việc đắp đê nhà Trần còn rất coi trọng công tác hộ đê phòng lụt, đặt
thành trách nhiệm cho chính quyền các cấp. “Năm nào cũng vậy, vào tháng sáu, tháng
bảy (mùa lũ) các viên đê sứ phải thân đi tuần hành, thấy chỗ nào thấp phải tu bổ ngay,
nếu không làm tròn phận sự để đến nỗi trôi dân cư, ngập lúa mạ, sẽ tùy tội nắng nhẹ
4


mà khiển phạt”. Các triều đại nhà Lê, Trịnh và Nguyễn sau này dựa vào đó mà tiếp tục
phát triển hệ thống đê điều đã có và phát triển tiếp lên. Theo sách Đại Nam thực lục thì
dưới triều Nguyễn năm đó vua còn cho đắp bảy đoạn đê mới ở Bắc Bộ. Đến tháng 9
năm 1809, triều Nguyễn đã ban hành điều lệ về đê điều ở Bắc Bộ với các quy định rất
chặt chẽ về việc kiểm tra, phòng chống lũ và gia cố hệ thống đê điều hàng năm.
Sau hiệp ước Quý Mùi (1883) và hiệp ước Patanốt (1885) nước ta hoàn toàn chịu sự
bảo hộ của thực dân Pháp. Ngay từ những ngày đầu của nền đô hộ, chính quyền bảo
hộ Pháp phải đối mặt với nạn lụt ở Bắc Kỳ. Đặc biệt sau trận lũ 1888 đã gây thiệt hại
nặng nề cho đồng bằng sông Hồng và sông Đuống thuộc địa hạt tỉnh Bắc Ninh. Ngày
28/6/1895 toàn quyền Đông Dương Rutsô ra nghị định thành lập Uỷ ban đê điều tối
cao tại Hà Nội. Nhiệm vụ nghiên cứu tổng thể mạng lưới đê điều hiện có ở Bắc Kỳ. Đệ
trình lên toàn quyền Đông Dương những dự án có liên quan đến các quy chế kỹ thuật
và quản lý đê điều. Uỷ ban này được nhóm họp vào các năm 1896, 1904, 1905 1906,
1915, 1926. Trong giai đoạn từ 1885 đến 1915 chính quyền bảo hộ Pháp đã đắp thêm
một số vùng để bảo vệ cho những đô thị đông đúc và nhất là có nhiều người Pháp và
cơ sở kinh tế của Pháp. Đó là hệ thống đê La Thành bao quanh Hà Nội, hệ thống đê

bao quanh thành phố Nam Định.
Sự hình thành hệ thống đê điều thể hiện sự đóng góp, cố gắng của nhân dân trong suốt
nhiều thế kỷ qua. Mặc dù tại một số nơi đê còn chưa đảm bảo tính ổn định cao đối với
lũ lớn tuy vậy vai trò bảo vệ của các tuyến đê sông hay hệ thống đê biển là rất to lớn
và không thể phủ nhận. Hàng năm, hệ thống đê này đều được đầu tư củng cố, nâng
cấp, đặc biệt là đối với đê sông sau khi xảy ra lũ lớn đã từng bước củng cố vững chắc
đáp ứng được yêu cầu chống lũ đặt ra của từng thời kỳ.
1.1.2. Đặc điểm đê[1].
1.1.2.1. Tuyến đê.
Qua quá trình hình thành tuyến đê ở đồng bằng và trung du Bắc bộ trong buổi đầu sơ
khai là quá trình tự phát: do nhân dân tự làm với trình độ nhận thức và công cụ lao
động rất thô sơ. Vấn đề chọn tuyến và xử lý nền chỉ được giải quyết hết sức giản đơn.
Cho đến những năm gần đây một số tuyến đê bị vỡ khi có lũ lớn hoặc một số nơi sông

5


có sự đổi dòng hoặc phát triển thêm, việc lựa chọn tuyến đê mới được chú ý đầy đủ
đến các điều kiện kỹ thuật. Tuyến đê hiện có được hình thành trong quá trình phát
triển, không có sự lựa chọn tuyến một cách chặt chẽ về các điều kiện địa hình, địa chất
và dòng chảy.
1.1.2.2. Địa hình hai bên ven đê.
Nhìn tổng thể địa hình có xu thế thấp dần từ thượng nguồn về phía biển với bề mặt
nghiêng từ Tây Bắc-Đông Nam. Bề mặt địa hình ven đê phía đồng ít thay đổi nhưng do
tác động của con người theo thời gian bị phân cắt chủ yếu do việc lấy đất đắp đê tạo
thành thùng đấu hoặc các hồ, đầm lớn do hậu quả của những lần vỡ đê.
Địa hình ven đê phía sông thay đổi theo thời gian tùy thuộc chế độ dòng chảy và lượng
phù sa các bãi bồi có nơi được tôn cao và mở rộng nhưng có nơi bị bào mòn và xói lở.
Các thềm sông, bãi bồi ở đồng bằng Bắc bộ có lịch sử hình thành gắn liền với quá
trình tạo thành các lớp tạo bồi tích trẻ kỷ đệ tứ (aQ3IV)

Đất cấu tạo nên thềm sông ở đây là sét, sét pha nặng, đôi chỗ bị latêrit hóa, phía trên là
á sét nhẹ có lẫn ít cuội sỏi kết cấu hơi xốp. Từ các vùng tiếp giáp các vị trí nói trên kéo
dài qua đồng bằng ra biển tồn tại chủ yếu là các bãi bồi. Đất cấu tạo nên bãi bồi từ dưới
lên gặp phổ biến là cát, cát pha có nơi là bùn sét hữu cơ được phủ bởi lớp sét pha hoặc
sét, trên cùng (ở phía ngoài đê) là lớp phù sa trẻ màu xám nâu.
1.1.3. Cấu trúc địa chất và tính chất địa chất công trình của các lớp đất ở nền đê[1].
Các lớp đất ở nền đê có nguồn gốc bồi tích hiện đại kỷ đệ tứ, phân bố từ trên xuống
dưới như sau:
- Lớp phù sa: Phủ trực tiếp trên các giải địa hình ven đê phía sông có bề dày trung bình
2- 2,5 m.
- Đất sét pha mầu nâu gụ: Tầng đất này phân bổ hầu hết dưới nền đê dọc các tuyến
sông chính.
- Đất sét màu xám xanh: Tầng đất này phân bổ dưới nền đê vùng đồng bằng ở độ sâu
2,5m kể từ mặt đất tự nhiên, với độ dày trung bình 2 - 4 m.

6


- Bùn sét và bùn sét hữu cơ: Tầng này được tạo thành chủ yếu ở những vùng trũng, các
cửa sông, đáy hồ và đầm lầy hoặc ở những lòng sông cổ, tạo thành các thấu kính bùn
khá dày 5-10m, độ sâu phân bố cách mặt đất 3-5 m.
- Cát pha màu xám nâu - xám sẫm: Phân bố ở độ sâu 3-5 m với diện tích phân bố hẹp,
không liên tục.
- Cát: Phân bố ở hầu hết dưới nền đê với bề dày khá lớn, có tính thấm lớn. Những nơi
cát phân bố sâu, về mùa lũ tầng cát này tàng trữ nước có áp cục bộ. Đối với công trình,
đây là điều bất lợi về biến dạng thấm.
-Sét loang lổ: Tầng sét này có bề dày khá lớn phân bổ hầu hết ở trung tâm đồng bằng
Bắc bộ với bề dày tăng dần ra phía biển, phân bố ở độ sâu 10-30m.
1.1.4. Đặc điểm địa chất thủy văn[1].
Ảnh hưởng của điều kiện địa chất thủy văn đối với các loại công trình xây dựng có

mức độ khác nhau. Đối với nền các tuyến đê, chủ yếu chú ý tới sự có mặt của nước
ngầm tàng trữ trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ trên xuống. Nước ngầm ở tầng chứa
nước có quan hệ với nước mặt: dâng cao về mùa mưa và hạ thấp về mùa khô. Biên độ
dao động của nước ngầm giữa mùa kiệt và mùa lũ là 4-5 m.
Quá trình vận động của dòng ngầm có thể mang theo các hạt có đường kính nhỏ,
lượng cát do nước mang theo tùy thuộc áp lực dòng thấm.
Quá trình này lặp đi lặp lại trong nhiều năm sẽ làm cho nền đê bị biến dạng. ở những
nền đê có cát, lớp phủ phía đồng bằng không đủ dầy để thắng áp lực dòng thấm sẽ xuất
hiện các mạch sủi, bãi sủi.
1.1.5. Cấu tạo thân đê và sự làm việc của đê[1].
Thân đê được tôn cao, mở rộng trong quá trình hình thành và phát triển của hệ thống
đê. Có cả một quá trình đắp thân đê từ các loại đất không được chọn lựa, việc đầm nện
cũng không theo quy chuẩn. Do vậy thân đê có tính không đồng nhất cao. Ngoài ra
thân đê còn chịu tác động xấu của các động vật đào hang (chuột, mối) tạo thành các
hốc hoặc lỗ rỗng trong đó. Đây là một hiểm hoạ khó lường.

7


Khác với đập, đê là công trình làm việc theo mùa. Nhiều đoạn đê trong mùa khô thực
chất chỉ là đường. Đê chỉ làm việc ngăn và chắn nước trong mùa lũ. Thời gian làm
việc trong năm của đê không nhiều. Ngay trong mùa lũ, điều kiện làm việc của đê
không chỉ phụ thuộc mực nước lũ mà còn phụ thuộc thời gian ngâm lũ dài hay ngắn.
Thời gian của lũ lên và thời gian lũ xuống cũng là những yếu tố cần quan tâm khi xem
xét điều kiện làm việc của đê.
1.1.6. Mặt cắt ngang đặc trưng của đê[1].
Từ những đặc điểm của đê đã nêu trên, chú ý nhiều đến các đặc điểm về địa hình, địa
chất và thực tế làm việc của đê, có thể nêu ra một mặt cắt ngang đại diện của đê như
sau: (hình 1.1)

Hình 1.1 Mặt cắt ngang đặc trưng của đê.
- Thân đê chịu tác dụng của cột nước H trong mùa lũ; chiều rộng đáy đê: B
- Mực nước sông mùa lũ (MNL) ngập trên bãi bồi.
- Mực nước sông mùa kiệt (MNK), nói chung thấp dưới đáy lớp phủ.
- Đất nền đê được tổng hợp thành 2 lớp:
Lớp phủ phía trên được đặc trưng bằng hệ số thấm K 1 nhỏ thua K 2 ở phía sông chiều
dài lớp phủ là L 1 , ở phía đồng chiều dài lớp phủ là L 2 . Dưới lớp phủ ít thấm là lớp
thấm nước với hệ số thấm K 2 (K 2 >K 1 ). Mặt cắt ngang đặc trưng của đê như trình bày
trên mang tính chất đại diện. Nó được xem như một sơ đồ để phân tích sự làm việc của
đê.

8


1.2. Các sự cố đê và nguyên nhân gây sự cố.
1.2.1. Các sự cố đê.
1.2.1.1. Xói lở chân đê.
Hiện tượng xói lở chân đê thường xảy ra đối với đê nằm quá gần lòng dẫn, ở đó dòng
chủ lưu của sông áp sát bờ gây tác dụng vào chân đê làm xói lở và nhiều trường hợp
làm sập mái thượng lưu. Hiện tượng xói lở mạnh xảy ra ở những đoạn bờ cong lõm
của những đoạn sông cong (hình 1.2).

Hình 1.2 Xói lở chân đê
1.2.1.2. Sự cố đê trên nền đất yếu.
Do đê được đặt trên nền đất yếu, dưới tác dụng của trọng lượng bản thân đê làm cho
nền đất yếu vượt qua sức chịu tải nên đê có xu hướng trượt ở cả hai mặt thượng lưu và
hạ lưu. Trong thời gian lũ đê sẽ bị trượt mái hạ lưu khi dòng thấm dâng cao đến giới
hạn nguy hiểm, ngược lại mái thượng lưu sẽ bị trượt trong quá trình lũ xuống. Trượt
mái đê trên nền đất yếu thường kéo theo cả phần nền cùng trượt ( hình 1.3).

9


Hình 1.3 Sự cố đê trên nền đất yếu
1.2.1.3. Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu.
Dòng thấm khi chảy ra ở mái hạ lưu có khả năng mang theo đất từ thân đê ra ngoài.
Hiện tượng thấm qua thân đê sẽ dẫn đến sự sụt mái vùng cửa ra và trượt mái hạ lưu đê
(hình 1.4)

Hình 1.4 Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu
1.2.1.4. Khuyết tật trong thân đê.
Những khuyết tật trong thân đê thường là kết quả của phương pháp đắp đê. Đó là sự
đắp theo tầng mà trong thân đê tồn tại đường thấm tập trung, khuyết tật trong thân đê
còn là kết quả sự hoạt động của sinh vật, động vật sinh sống trong thân đê. Trong quá
trình khai thác, làm việc của đê cũng có thể hình thành những khuyết tật, đó là kết quả
của hiện tượng xói ngầm cơ học. Dòng thấm trong thân đê có vận tốc lớn, tạo ra dòng
chảy nhanh, mạnh theo hướng nối liền khuyết tật với nhau dẫn tới vỡ đê ( hình 1.5).

10


Hình 1.5 Sự cố do khuyết tật trong thân đê
1.2.1.5. Sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao.
Do quá trình nâng cấp, cải tạo đê cần tôn cao đắp mở rộng đê, đê được đắp dày, vùng
nối tiếp giữa phần đê mới đắp và đê cũ nếu không có biện pháp xử lý tốt, khi đưa vào
sử dụng thì thấm rất dễ chảy qua, tạo thành đường thấm mạnh dọc theo khe nối tiếp.
Hiện tượng này sẽ dẫn đến hiện tượng trượt toàn khối mới đắp về phía hạ lưu ( hình
1.6).

Hình 1.6 Sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao

1.2.1.6. Mạch đùn, mạch sủi vào mùa lũ.
Mạch thấm rỉ xuất hiện rải rác ở thân đê hay nền đê, nước thấm ra với tốc độ và lưu
lượng nhỏ và hầu như không mang theo các hạt khoáng. Sự xuất hiện của mạch thấm rỉ
ít gây nguy hiểm cho nền đê nhưng có ảnh hưởng đáng kể đến sự ổn định của nền đê
như gây sạt lở mái đê, cơ đê, là tiền đề cho mạch phun, mạch sủi phát triển. Mạch đùn
thường xuất hiện ở nơi mà tầng chứa nước (cát) có chiều dày lớn, nhưng tầng phủ phía
trên (đất thịt) có độ bền (cơ học, thấm) tương đối cao. Khi nước sông cao, những nơi có
chiều dày lớp phủ nhỏ (thùng trũng, ao hồ,) dễ bị bục tầng phủ, nước thoát ra với tốc độ
lớn qua các khe nứt, hang hốc rất nguy hiểm đối với ổn định của đê .

11


Hình 1.7 Mạch sủi ở hạ lưu đê.
Mạch sủi thường xuất hiện ở những nơi mà tầng chứa nước nằm nông, phân bố ở gần
chân đê hạ lưu, cách chân đê từ 0÷20m . Kích thước mặt sủi quan sát được từ vài cm
tới hàng chục cm. Nước thoát ra từ mạch sủi có tốc độ và lưu lượng tùy thuộc vào kích
thước miệng thoát và gradient áp lực thấm. Vật liệu mang theo thường là các cát hạt
nhỏ, mịn lẫn nhiều bụi. Mực nước sông dâng càng cao thì các mạch sủi xuất hiện càng
nhiều và thường tập trung ở các vị trí xung yếu thành hố sủi hay bãi sủi.
Sự xuất hiện và mức độ nghiêm trọng của biến dạng thấm ở nền đê không chỉ phụ
thuộc vào mực nước lũ mà còn có quan hệ chặt chẽ với đặc điểm cấu trúc nền đê.
Trong đó, sự có mặt của các lớp trầm tích hạt rời, chiều sâu, chiều dày và phạm vi phân
bố của tầng chứa nước và tầng phủ phía trên là những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát
sinh, phát triển biến dạng thấm ở nền đê. Vì vậy, đánh giá mức độ xung yếu của một
đoạn đê phải gắn với việc phân loại nền đê theo quan điểm về biến dạng thấm.
1.2.2. Nguyên nhân gây sự cố đê.
Xác định những nguyên nhân gây hư hỏng đê là nhu cầu cấp thiết từ thực tế và rất khó
do đê thường xuyên chịu tác dụng của nhiều yếu tố. Các yếu tố tham gia vào quá trình
gây ra sự cố rất đa dạng và tỷ phần tham gia của các yếu tố rất khác nhau. Việc xác

định được những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự cố đê là rất cần thiết để đưa ra các
biện pháp xử lý, sửa chữa cho những đoạn đê hư hỏng. Trong nhiều trường hợp quá
trình hư hỏng xảy ra ở sâu trong thân đê hoặc trong nền đê và không có một dấu hiệu

12


nào biểu hiện ra bên ngoài làm hạn chế việc nghiên cứu nguyên nhân gây hư hỏng đê.
Đó là đặc điểm nổi bật của chúng
1.2.2.1. Địa chất nền đê và vật liệu đắp đê.
- Hệ thống đê được hình thành từ lâu đời và thường nằm trên nền đất yếu, trải qua
nhiều lần tu bổ, địa chất nền đê không đồng nhất, nên khi có lũ cao, thời gian ngâm lũ
ngâm lâu và gặp tổ hợp có gió bão lớn sẽ không tránh khỏi xảy ra sự cố sạt trượt ở một
số vị trí.
- Trong quá trình tu bổ, đắp mở rộng, tôn cao, áp trúc mái đê, đê thường được đắp
bằng vật liệu tại chỗ, chủ yếu là đất thịt pha cát, pha sét… nên khi bề mặt và mái
không được bảo vệ dễ bị xói hoặc sạt lở do tác động của nước mưa, nước mặt và sóng.
1.2.2.2. Sóng, gió và mưa bão.
Sóng là tác nhân chính gây ra sự mất ổn định và sự sạt lở bờ sông, bờ biển đồng thời
cũng là nguyên nhân chính sinh ra dòng ven bờ vận chuyên bùn cát gây sói lở, sạt
trượt bờ sông, bờ biển. Gió là sản phẩm của các quá trình khí tượng. Gió thổi trên mặt
sông tạo ra sóng và nước dâng. Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một
loại hình thời tiết cực đoan. Khi có bão xuất hiện thường kéo theo một loạt hiện tượng
thời tiết bất lợi như mưa to, gió lớn, giông, lốc xoáy…
1.2.2.3. Dòng chảy và việc xây dựng các hồ chứa ở thượng nguồn.
Do quy luật vận động tự nhiên của lòng sông, các hiện tượng sạt lở, bồi lắng thường
xảy ra ở những đoạn sông cong, các cửa phân lưu, nhập lưu, các cửa sông phân lạch,
nơi giao thoa giữa dòng chảy trong sông và dòng triều là những nơi dòng chảy không
ổn định. Phía bờ lõm do dòng chảy chủ lưu áp sát bờ, khi vận tốc dòng chảy lớn hơn
vận tốc khởi động của đất cấu tạo bờ sông sẽ gây sạt lở, phạm vi sạt lở thường phát

triển từ thượng lưu về hạ lưu. Ngoài ra, sạt lở cũng có thể xuất hiện dọc theo bờ của
một con sông trong trạng thái cân bằng động. Việc xây dựng các hồ chứa gây nên sự
biến dổi dòng chảy,sự vận chuyển bùn cát trong sông về cả mùa khô lẫn mùa mưa.
1.2.2.4. Do phát triển các hoạt động dân sinh ở vùng ven sông.
Do sức ép về dân số, nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội, sự quản lý chưa chặt chẽ nên
việc vi phạm, lấn chiếm bãi sông, lòng dẫn để xây dựng công trình, nhà cửa, đổ chất

13


thải, vật liệu lấn chiếm lòng sông, việc phát triển tự phát trên các tuyến đê sông, bờ
bao không theo quy hoạch,... ngày càng tăng đã làm thay đổi chế độ dòng chảy, chất
tải lên bờ sông làm gia tăng diễn biến sạt lở bờ sông.
1.2.2.5. Do khai thác cát, sỏi lòng sông trái phép.
Khai thác cát, sỏi lòng sông là việc làm tất yếu phục vụ nhu cầu xây dựng đang ngày
càng phát triển, nếu khai thác theo đúng quy hoạch, đúng phép có tác dụng rất tích cực
cho thoát lũ, ổn định lòng dẫn và giao thông thuỷ. Tuy nhiên, hiện việc cấp giấy phép,
quản lý khai thác cát, sỏi lòng sông hiện còn rất nhiều khó khăn, đặc biệt là các đoạn
sông tại vùng giáp gianh giữa hai tỉnh, chế tài hiện chưa đủ mạnh và chưa có sự phối
hợp đồng bộ của các địa phương nên việc khai thác trái phép, sai phép vẫn tiếp tục
diễn ra ở nhiều nơi đặc biệt có nơi việc khai thác cát trái phép ngay tại khu vực chân
đê và mái kè bảo vệ bờ sông gây sạt lở.
1.2.2.6. Do ảnh hưởng của thủy triều.
Nam Định là một tỉnh thuộc đồng bằng ven biển nên sự ảnh hưởng của thủy triều là rất
lớn. Thủy triều tại vùng biển Nam Định mang đặc tính chung của vùng biển Vịnh Bắc
Bộ là chế độ nhật triều, trong một ngày có một lần nước lên và một lần nước xuống,
diễn ra hầu hết các ngày trong tháng. Biên độ thuỷ triều dao động từ 1,5-2m. Hiện nay
do tình trạng biến đổi khí hậu và nước biển dâng, kết hợp với mực nước biển trong
ngày dao động lên xuống liên tục nó gây ảnh hưởng rất lớn đến sự ổn định của mái đê,
kè nhất là các khu vực đê cửa sông giáp biển

1.2.2.7. Do hoạt động của sinh, động vật trong thân đê.
Sự xuyên sâu của rễ cây sẽ làm giảm các khả năng chống sự xuyên thủng thuỷ lực của
các tầng chống thấm thân đê. Sự hoạt động của các loại động vật như mối, chuột,.. đã
để lại những khuyết tật lớn trong thân đê và nền đê, làm giảm nhỏ tiết diện đê, thúc
đẩy quá trình thấm và làm mất ổn định đê.
Ngoài những nguyên nhân đã nêu trên cũng cần phải kể đến những nhân tố tuy không
phải là những nguyên nhân trực tiếp gây ra sự cố đê nhưng đã thúc đẩy quá trình hư
hỏng đó. Một trong những nhân tố quan trọng là sự không đủ lớn của kích thước mặt

14


cắt ngang đê như sự quá nhỏ chiều rộng mặt đê, độ dốc mái quá lớn. Nó làm cho quá
trính thấm xẩy ra nhanh làm sự xói lở thêm trầm trọng dẫn đến sự mất ổn định mái
1.3. Các sự cố đê trên tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định[4].
Việc theo dõi và thống kê một cách đầy đủ và toàn diện các sự cố đê điều ở ta nói
chung và tỉnh Nam Định nói riêng chưa được tiến hành hoàn chỉnh, đặc biệt là các
năm trước đây. Trong luận văn tác giả đưa ra thống kê điển hình về sự cố đê điều một
số năm điển hình từ 2000÷2012 trên tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định.
Bảng 1-1 Sự cố tuyến đê hữu Hồng, tỉnh Nam Định từ 2000÷2012

STT

Huyện
Thành Phố

1

Mỹ Lộc

2

TP Nam Định

3

Nam Trực

4

Trực Ninh

5

6

Khu vực
sạt trượt
- Hữu Bị
- Hồng Hà
- Tân Đệ
- Bách Linh
- Vạn Hà
-Tam Phủ
- Ngô Xá
- Trường
Nguyên
- Quán Các
- Quy Phú
- Mặt Lăng

- Hợp Hòa

Xuân Trường

- Mom Rô
- Hạ Miêu
- Phú Ân

Giao Thủy

- Cồn Nhì
- Cồn Ba
- Giao Hương

Mạch đùn,
mạch sủi

Thẩm lậu,
rò rỉ

-Hồng Hà
-Bách Linh
-Tam Phủ

Tổ mối

- Hữu Bị

-Ngô Xá
-Trường Nguyên

- Quán Các
- Quy Phú

- Mặt Lăng

15

- Mặt Lăng
- Hợp Hòa

-Mặt Lăng
-Hợp Hòa

- Mom Rô
- Hạ Miêu
- Phú Ân

- Phú Ân