Nghiên cứu đánh giá khả năng mất ổn định thấm của thân và nền đê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
----------

ĐOÀN MINH NGHĨA

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
MẤT ỔN ĐỊNH THẤM CỦA THÂN VÀ NỀN ĐÊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Cảnh Thái

Hà Nội 8/2013
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


Lời cảm ơn
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật với đề tµi “Nghiên cứu, đánh giá khả năng
mất ổn định thấm ca thõn v nn ờ được hoàn thành với sự nỗ lực của bản
thân, sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn Thy cụng, khoa Sau
Đại học- Trường đại học Thuỷ lợi - Hà Nội, và bạn bè đồng nghiệp.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo - PGS.TS Nguyn
Cnh Thỏi ®· trùc tiÕp tËn t×nh h­íng dÉn cịng nh­ cung cấp các tài liệu
thông tin khoa học cần thiết để tác giả hoàn thànhluận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo bộ môn Thy cụng khoa

Sau đại học, khoa Công trình, và các thầy cô giáo trong trường Đại học Thủy lợi
đà tận tình giúp đỡ và truyền đạt kiến thức trong suốt thời gian học tập chương
trình cao học cũng như trong quá trình thực hiện luận văn.
Tác giả chân thành cám ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và những
người đi trước đà chỉ bảo, khích lệ, động viên, ủng hộ nhiệt tình về mọi mặt
trên con đường học hỏi nghiên cứu khoa học.
Do trình độ có hạn và thời gian nghiên cứu ngắn, nên luận văn không
thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế, tác giả mong nhận được mọi ý kiến đóng
góp và trao đổi chân thành của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Tác
giả mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ được tác giả nghiên cứu sâu hơn
để góp phần đưa những kiến thức khoa học vào phục vụ sản xuất.
Hà nội, tháng 08 năm 2013
Tác giả luận văn

ON MINH NGHA

on Minh Ngha

LUN VĂN THẠC SỸ


BẢN CAM ĐOAN
Tên tơi là Đồn Minh Nghĩa, học viên cao học lớp 18C21, chun ngành
Xây dựng cơng trình thủy, khố 2010-2013. Tơi xin cam đoan luận văn thạc
sĩ “Nghiên cứu, đánh giá khả năng mất ổn định thấm của thân và nền đê’’
là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, tôi không sao chép và kết quả của luận
văn này chưa cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu khoa học nào.
Học viên

Đoàn Minh Nghĩa

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
T
5
2

T
5
2

1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
T
5
2

T
5
2

1.1 Thiệt hại do lũ, lụt gây ra ......................................................................... 4
T
5
2

T
5
2

1.2. Ngập lụt do vỡ đê ở Bắc Bộ ..................................................................... 5
T
5
2

T
5
2

1.3. Hệ thống các biện pháp cơng trình phịng, tránh lũ lụt ở Việt Nam.. 7
T
5
2

T
5
2

1.4 Giải pháp cơng trình ............................................................................... 10
T
5
2

T
5
2

2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu........................................................... 11
T
5
2

T
5
2

3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 11
T
5
2

T
5
2

4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 11
T
5
2

T
5
2

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH CÁC
T

5
2

YẾU TỐ DÒNG THẤM ĐỐI VỚI THÂN VÀ NỀN ĐÊ ................................. 12
T
5
2

1.1 Tổng quan hệ thống đê điều và sự cố đê điều ....................................... 12
T
5
2

T
5
2

1.2 Sự cố đê và nguyên nhân ........................................................................ 12
T
5
2

T
5
2

1.2.1 Sự cố đê ở vùng sông cổ ....................................................................... 12
T
5
2

T
5
2

1.2.2 Sự đâm xuyên thủy lực qua tầng đất cứng ........................................ 13
T
5
2

T
5
2

1.2.3 Sự nứt gẫy nền đê và mặt cắt ngang thân đê ..................................... 14
T
5
2

T
5
2

1.2.4 Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu............................................................. 15
T
5
2

T
5

2

1.2.5 Khuyết tật trong thân đê ..................................................................... 15
T
5
2

T
5
2

1.2.6 Sự cố đê trên nền đất yếu: ................................................................... 16
T
5
2

T
5
2

1.2.7 Sự cố ở vùng nối tiếp khi tôn cao ........................................................ 16
T
5
2

T
5
2

1.2.8 Sự cố trong vùng có cơng trình qua đê............................................... 17

T
5
2

T
5
2

1.2.9 Xói lở chân đê ....................................................................................... 18
T
5
2

T
5
2

1.3 Hiện tượng mạch đùn, mạch sủi nền đê vào mùa lũ ............................ 18
T
5
2

T
5
2

1.4 Hiện tượng thấm qua nền đê và mang cống dưới đê ........................... 20
T
5
2

T
5
2

1.5 Những nhân tố khác thúc đẩy quá trình hư hỏng đê........................... 24
T
5
2

T
5
2

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


1.6 Ảnh hưởng của dòng thấm đến nền đê. ................................................ 24

T
5
2

T
5
2

1.7 Kết luận .................................................................................................... 25

T
5
2

T
5
2

Chương 2. NỘI DUNG VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU CỦA CÁC PHƯƠNG
T
5
2

PHÁP TÍNH THẤM HIỆN NAY - ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MẤT ỔN
ĐỊNH DO THẤM CHO THÂN NỀN ĐÊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN
TỬ HỮU HẠN ............................................................................................... 26
T
5
2

2.1 Một số phương pháp tính thấm áp dụng trong thiết kế hiện nay ...... 27
T
5
2

T
5
2

2.1.1 Phương pháp cơ học chất lỏng ............................................................ 27

T
5
2

T
5
2

2.1.2 Phương pháp thủy lực ......................................................................... 34
T
5
2

T
5
2

2.1.3 Các phương pháp số ........................................................................... 37
T
5
2

T
5
2

2.2 Lựa chọn phương pháp để giải các sơ đồ nghiên cứu ......................... 39
T
5
2

T
5
2

2.3. Đánh giá khả năng mất ổn định thấm cho thân, nền đê bằng phương
T
5
2

pháp phần tử hữu hạn .................................................................................. 40
T
5
2

2.3.1 Phương pháp xác định dòng thấm theo Modun Seep/W ................. 40
T
5
2

T
5
2

2.3.1.1 Bài tốn thấm..................................................................................... 40
T
5
2

T

5
2

2.3.1.2 Mơ hình hóa đất bão hịa và khơng bão hịa.................................. 41
T
5
2

T
5
2

2.3.1.3 Định luật Darcy cho đất khơng bão hịa ........................................ 43
T
5
2

T
5
2

3.1.4 Phương trình vi phân cơ bản của bài toán thấm bài toán phẳng.... 45
T
5
2

T
5
2

3.1.5 Giải bài toán thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn , Seep/w . 45
T
5
2

T
5
2

2.3.2 Các điều kiện ổn định thấm đối với nền đê. ..................................... 48
T
5
2

T
5
2

2.3.2.1 Điều kiện không xảy ra đùn đất....................................................... 48
T
5
2

T
5
2

2.3.2.2 Điều kiện khơng xảy ra xói ngầm .................................................... 48
T
5

2

T
5
2

Chương 3. PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ BIẾN DẠNG
T
5
2

THẤM ĐÊ TÂN CƯƠNG ............................................................................ 50
T
5
2

3.1 Giới thiệu tổng quan về tuyến đê Tân cương – Vĩnh tường – Vĩnh
T
5
2

phúc và tài liệu địa hình địa chất, địa chất thủy văn tuyến đê. ................ 50
T
5
2

3.1.1.Tài liệu địa hình. ................................................................................... 50
T
5
2

T
5
2

3.1.2. Tài liệu địa chất cơng trình ................................................................ 51
T
5
2

T
5
2

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


3.1.3. Điều kiện địa chất thuỷ văn................................................................ 54

T
5
2

T
5
2

3.1.4 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn. ............................................................... 54

T
5
2

T
5
2

3.2 Một số đánh giá về tình trạng và ngun nhân mất an tồn tuyến đê
T
5
2

T
5
2

......................................................................................................................... 55
3.2.1 Cấu trúc nền ......................................................................................... 55
T
5
2

T
5
2

3.2.2. Cơ sở phân chia ................................................................................... 55
T
5

2

T
5
2

3.2.3. Các kiểu cấu trúc nền đê và đặc điểm của chúng ............................ 56
T
5
2

T
5
2

3.3 Các giải pháp xử lý biến dạng thấm ở nền đê ...................................... 58
T
5
2

T
5
2

3.3.1 Đắp sân phủ chống thấm ở ngoài đê .................................................. 58
T
5
2

T

5
2

3.3.2.Đắp cơ phản áp tiêu nước ở trong đê ................................................. 59
T
5
2

T
5
2

3.3.3. Xây dựng hệ thống giếng giảm áp ..................................................... 60
T
5
2

T
5
2

3.3.4. Làm tầng lọc ngược tại vị trí đùn sủi ................................................ 64
T
5
2

T
5
2

3.3.5. Khoan phụt tạo màn chống thấm bằng công nghệ khoan phụt thuần
T
5
2

áp truyền thống.............................................................................................. 65
T
5
2

3.3.6. Xây dựng tường chống thấm.............................................................. 65
T
5
2

T
5
2

3.3.7 Kinh nghiệm xử lý khẩn cấp mạch đùn, mạch sủi trong mùa lũ ... 66
T
5
2

T
5
2

3.4 Lựa chọn giải pháp đối với tuyến đê ..................................................... 67
T

5
2

T
5
2

3.5 Tính tốn kiểm tra khả năng ổn định thấm nền đê Tân cương – Vĩnh
T
5
2

Tường - Vĩnh Phúc ....................................................................................... 68
T
5
2

3.5.1 Xác định Gradien thấm ở phía trong đê ............................................ 68
T
5
2

T
5
2

3.5.2 Các đặc trưng thấm của đất dùng trong tính tốn. .......................... 68
T
5
2

T
5
2

3.5.3 Kết quả tính tính tốn thấm cho đê khi chưa xử lý .......................... 69
T
5
2

T
5
2

3.6 Phương án tính tốn khoan phụt vữa chống thấm thượng lưu đê Tân
T
5
2

cương – Vĩnh tường – Vĩnh phúc................................................................. 73
T
5
2

3.6.1 Các tiêu chuẩn thiết kế áp dụng. ........................................................ 73
T
5
2

T

5
2

3.6.2 Thiết kế khoan phụt vữa gia cố đê...................................................... 73
T
5
2

T
5
2

3.7 Tính toán ổn định thấm cho đê Tân cương sau khi đã khoan phụt xử
T
5
2

lý thân và nền đê. ........................................................................................... 86
T
5
2

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


3.7.1 Xác định Gradien thấm ở phía trong đê ............................................ 86

T

5
2

T
5
2

3.7.2 Nhận xét đánh giá : ............................................................................. 89
T
5
2

T
5
2

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 91
T
5
2

T
5
2

1. Kết luận ...................................................................................................... 91
T
5
2

T
5
2

2. Hạn chế ....................................................................................................... 92
T
5
2

T
5
2

3. Kiến nghị .................................................................................................... 92
T
5
2

T
5
2

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 93
T
5
2

T
5
2

PHỤ LỤC TÍNH TỐN ............................................................................... 94
T
5
2

T
5
2

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sự cố đê ở vùng sơng cổ .................................................................13
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.2a Sự đâm xun thủy lực qua tầng đất cứng ...............................14
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.2b - Cơng trình đê ở Pháp xảy ra sự cố này...................................14
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.3 Sự nứt gẫy nền đê và mặt cắt ngang thân đê ...............................15
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.4 Sự cố thấm ở chân mái hạ lưu .......................................................15
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.5 Khuyết tật trong thân đê................................................................16
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.6 Sự cố đê trên nền đất yếu ...............................................................16
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.7 Sự cố ở vùng nối tiếp khi tơn cao ..................................................17
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.8a Xói ngầm trơi đất vùng tiếp giáp ................................................17
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.8b Thấm từ thân qua đê vào cống....................................................17
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.8c Nước dị từ thân cống qua đê và nền ..........................................18
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.9 Xói lở chân đê..................................................................................18
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.10 Mạch đùn ở hạ lưu đê ..................................................................19
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.11 Cát dưới nền bị đẩy nổi quanh hố ..............................................19
TU
5
2

T
5
2
U

Một số hình ảnh sự cố ở cống Tắc Giang – Phủ Lý do sự cố thấm qua nền
TU
5
2

và mang cống. .................................................................................................22
T
5
2
U

Hình 1.12 Sự cố cống Tắc Giang ...................................................................22
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.13 Xói ở mái đê giáp với mang cống ................................................22
TU
5

2

T
5
2
U

Hình 1.14 Xói ngầm gây sụt đất ....................................................................23
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 1.15 Sụt lún nghiêm trọng tại chân đê ................................................23
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.1 Sơ đồ tính thấm theo phương pháp cơ học chất lỏng .................28
TU
5

2

T
5
2
U

Hình 2.2 Quan hệ giữa lưu lượng q và hàm dịng ψ ...................................29
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.3 Sơ đồ tính thấm đập có thiết bị thốt nước kiểu lăng trụ ..........31
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.4 Sơ đồ tính thấm đập có thiết bị thốt nước kiểu gối phẳng .......31
TU
5

2

T
5
2
U

Hình 2.5 Sơ đồ tính tốn theo phương pháp thủy lực ...............................34
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.6 Sơ đồ tính theo phương pháp phân đoạn của N.N.Páp-lốp-sky 35
TU
5
2

T
5
2
U

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Hình 2.7 Sơ đồ tính theo phương pháp đường dịng trung bình P.A.Săng-

TU
5
2

kin ....................................................................................................................35
T
5
2
U

Hình 2.8 Sơ đồ tính theo phương pháp thay thế mái thượng lưu nghiêng
TU
5
2

bằng mái thượng lưu thẳng đứng .................................................................36
T
5
2
U

Hình 2.9 Miền thấm chia ơ theo phương pháp sai phân ............................37
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.10 Phần tử tam giác của phương pháp phần tử hữu hạn ..............39
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.11 Mơ tả dịng thấm bên trong thân đê, đập...................................41
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.12 Mơ hình đất bão hịa và khơng bão hịa .....................................42
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.13 Đường cong đặc trưng đất nước .................................................43
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.14 Biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số thấm và độ hút dính ............44
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.15 Dạng phẩn tử tam giác .................................................................46
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 2.16 Dạng phẩn tử chữ nhật ................................................................46
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.1 Bản đồ khu vực xây dựng cơng trình ...........................................51
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.1a Mặt cắt dọc địa chất đoạn đê Tân cương từ K4 – K10.............53
Hình3.2 Kiểu cấu trúc nền I tại mặt cắt K8 ...............................................57
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.3 Kiểu cấu trúc nền II tại mặt cắt K6+800.....................................58
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.4 Giải pháp đắp sân phủ chống thấm ở ngoài đê ...........................59
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.5 Giải pháp đắp cơ phản áp ở trong đê ...........................................60
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.6 Giếng đào giảm áp ..........................................................................61
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.7 Cấu tạo giếng đào giảm áp.............................................................61
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.8 Giếng khoan giảm áp .....................................................................62
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.9 : Cấu tạo của giếng khoan giảm áp ...............................................63
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.10 : Giếng khoan giảm áp và kết quả tính tốn hạ thấp cột nước
TU
5
2

khi có giếng .....................................................................................................64
T
5
2
U

Hình 3.11 Tầng lọc ngược kết hợp với vòng vây cọc ván ...........................64
TU
5

2

T
5
2
U

Hình 3.12 Khoan phụt tạo màn chống thấm ...............................................65
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.13 Xây tường chống thấm .................................................................66
TU
5
2

T
5
2
U

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Hình 3.14 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K4+550

TU
5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................69
T
5
2
U

Hình 3.15 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K4+550 (chưa xử lý) ..........70
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.16 Phân bố cột nước tổng trong thân và nền tại mặt cắt K4+550
TU
5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................70

T
5
2
U

Hình 3.17 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K6+390
TU
5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................70
T
5
2
U

Hình 3.18 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K6+390 (chưa xử lý) ..........71
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.19 Phân bố cột nước tổng trong thân và nền tại mặt cắt K6+390
TU
5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................71
T
5
2
U

Hình 3.20 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K8+500
TU
5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................71
T
5
2
U

Hình 3.21 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K8+500 (chưa xử lý) ..........72
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.22 Phân bố cột nước tổng trong thân và nền tại mặt cắt K8+500
TU

5
2

(chưa xử lý) .....................................................................................................72
T
5
2
U

Hình 3.22a Sơ đồ bố trí khoan phụt 1 hàng ..............................................76
Hình 3.22b Sơ đồ bố trí khoan phụt 2 hàng so le ......................................76
Hình 3.23 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K4+550
TU
5
2

(đã xử lý)..........................................................................................................87
T
5
2
U

Hình 3.24 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K4+550 (đã xử lý) ..............87
TU
5
2

T
5
2

U

Hình 3.25. Đường đẳng cột nước thấm và lưu lượng thấm tại mặt cắt
TU
5
2

K4+550 (đã xử lý) ...........................................................................................87
T
5
2
U

Hình 3.26 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K6+390
TU
5
2

(đã xử lý)..........................................................................................................88
T
5
2
U

Hình 3.27 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K6+390 (đã xử lý) ..............88
TU
5
2

T

5
2
U

Hình 3.28 Đường đẳng cột nước thấm và lưu lượng thấm tại mặt cắt
TU
5
2

K6+390 (đã xử lý) ...........................................................................................88
T
5
2
U

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


Hình 3.29 Sơ đồ chia phần tử thấm và điều kiện biên tại mặt cắt K8+500

TU
5
2

(đã xử lý)..........................................................................................................88
T
5
2

U

Hình 3.30 Đường đẳng Gradien tại mặt cắt K8+500 (đã xử lý) ..............89
TU
5
2

T
5
2
U

Hình 3.31. Đường đẳng cột nước thấm và lưu lượng thấm tại mặt cắt
TU
5
2

K8+500 (đã xử lý) ...........................................................................................89
T
5
2
U

Hình PL1 Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K4+550 (Chưa xử lý) ................94
TU
5
2

T
5

2
U

Hình PL2 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của đoạn đê K4+550
TU
5
2

(Chưa xử lý) ....................................................................................................94
T
5
2
U

..........................................................................................................................95
Hình PL3 Véc tơ trong thân và nền thấm mặt cắt K4+550 (Chưa xử lý)
TU
5
2

T
5
2
U

..........................................................................................................................95
Hình PL4 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K4+550 (Chưa xử
TU
5
2

lý)......................................................................................................................95
T
5
2
U

Hình PL5 Đường đẳng dịng tại mặt cắt K4+550 (Chưa xử lý) ................95
TU
5
2

T
5
2
U

..........................................................................................................................96
Hình PL6 Đường đẳng thế và đường dịng tại mặt cắt K4+550 (Chưa xử
TU
5
2

lý)......................................................................................................................96
T
5
2
U

Hình PL7 Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K6+390 (Chưa xử lý) .................96

TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL8 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của mặt cắt K6+390
TU
5
2

(Chưa xử lý) ....................................................................................................96
T
5
2
U

Hình PL9 Véc tơ thấm trong thân và nền của mặt cắt K6+390 (Chưa xử
TU
5
2

lý)......................................................................................................................97
T
5
2
U

Hình PL10 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K6+390 (Chưa
TU
5
2

xử lý) ................................................................................................................97
T
5
2
U

Hình PL11 Đường đẳng dịng tại mặt cắt K6+390 (Chưa xử lý)..............97
TU
5
2

T
5
2
U

..........................................................................................................................98
Hình PL12Đường đẳng thế và đường dịng tại mặt cắt K6+390 (Chưa xử
TU
5
2

lý)......................................................................................................................98
T

5
2
U

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


Hình PL13 Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K8+500 (Chưa xử lý) ...............98

TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL14 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của mặt cắt K8+500
TU
5
2

(Chưa xử lý) ....................................................................................................98
T
5
2
U

Hình PL15Vec tơ thấm trong thân và nền của mặt cắt K8+500 (Chưa xử
TU
5
2

lý)......................................................................................................................99
T
5
2
U

Hình PL16 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K8+500 (Chưa
TU
5
2

xử lý) ................................................................................................................99
T
5
2
U

Hình PL17 Đường dịng tại mặt cắt K8+500 (Chưa xử lý) .......................99
TU
5
2

T
5

2
U

........................................................................................................................100
Hình PL18 Đường đẳng thế và đường dòng tại mặt cắt K8+500 (Chưa xử
TU
5
2

lý)....................................................................................................................100
T
5
2
U

Hình PL19Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K4+550 (Sau khi xử lý) ...........100
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL20 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của mặt cắt K4+550
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................101
T
5
2
U

Hình PL21 Vec tơ thấm trong thân và nền mặt cắt K4+550 (Sau khi xử
TU
5
2

lý)....................................................................................................................101
T
5
2
U

Hình PL22 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K4+550
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................101
T
5
2
U

Hình PL23 Đường dịng tại mặt cắt K4+550 (Sau khi xử lý)..................102
TU

5
2

T
5
2
U

Hình PL24 Đường đẳng thê và đường dòng tại mặt cắt K4+550
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................102
T
5
2
U

Hình PL25 Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K6+390 (Sau khi xử lý) ..........102
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL26 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của mặt cắt K6+390

TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................103
T
5
2
U

Hình PL27 Vec tơ thấm trong thân và nền đê của mặt cắt K6+390 (Sau
TU
5
2

khi xử lý)........................................................................................................103
T
5
2
U

........................................................................................................................103
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


Hình PL28 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K6+390

TU

5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................103
T
5
2
U

........................................................................................................................104
Hình PL29 Đường dịng mặt cắt K6+390 (Sau khi xử lý) ......................104
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL30 Đường đẳng thế và đường dịng mặt cắt K6+390 (Sau khi xử
TU
5
2

lý)....................................................................................................................104
T
5
2
U

Hình PL31 Mặt cắt địa chất tại mặt cắt K8+500 (Sau khi xử lý) ..........104
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL32 Đường đẳng áp lực trong thân và nền của mặt cắt K8+500
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................105
T
5
2
U

........................................................................................................................105
Hình PL33 Véc tơ thấm trong thân và nền của mặt cắt K8+500
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................105
T

5
2
U

Hình PL34 Biểu đồ gradien thấm phía đồng tại mặt cắt K8+500 ..........105
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL35 Đường dịng tại mặt cắt K8+500 (Sau khi xử lý)..................106
TU
5
2

T
5
2
U

Hình PL36 Đường đẳng thế và đường dòng tại mặt cắt K8+500
TU
5
2

(Sau khi xử lý)...............................................................................................106

T
5
2
U

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Lũ lụt là những thiên tai bắt nguồn từ khí hậu do lượng mưa trong mùa
mưa lớn. Trong những thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế, xã hội,
lũ lụt đã gây ra những thiệt hại rất nặng nề.
Thiên tai lũ lụt ở Việt Nam đã từ lâu là một vấn đề nghiêm trọng tác
động rất xấu đến hoạt động phát triển kinh tế, xã hội và mơi trường. Lũ lụt có
thể xảy ra mọi lúc mọi nơi trên các lưu vực sông suối. Hiện nay do biến đổi
khí hậu tồn cầu, thiên tai mưa, bão, lũ diễn biến phức tạp và xuất hiện với tần
suất cao, gây hậu quả nặng nề cho các nước trên thế giới và nước ta.
Việt Nam có diện tích tự nhiên gần 331.000km2, kéo dài từ vĩ tuyến
P

P

8o30’ đến 23o22’ vĩ độ Bắc và từ kinh tuyến 102o10’ đến 109o21’ kinh độ
P

P

P

P

P

P

P

P

Đông, trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, vừa chịu ảnh hưởng của khí hậu
đại dương vừa chịu ảnh hưởng của khí hậu lục địa nên chịu tác động rất mạnh
của các loại thiên tai, trước hết là lũ lụt. Việt Nam phần lớn là đồi, núi cao
hiểm trở, chia cắt mạnh, dốc nên mạng lưới sơng suối dày. Việt Nam có 2360
sơng suối có chiều dài mỗi sông trên 10 km, phân bố đều ở các vùng. Mật độ
lưới sông thường 0.5 – 1.0 km/km2 , ở vùng núi Hồng liên sơn, thượng
P

P

nguồn sơng Thu Bồn lên tới 1.5-2.0 km/km2, nhưng vùng núi đá vôi, chỉ dưới
P

P

0.5 km/km2. Các đồng bằng ven biển không lớn, trũng thấp, dễ bị ngập lũ

P

P

hoặc úng lụt khi mưa lớn lớn, nhưng dân cư đông, chiếm trên 20% dân số cả
nước, với nhiều trung tâm kinh tế, chính trị, xã hội rất quan trọng và khá phát
triển.
Sơng ngịi được nuôi dưỡng bằng nguồn nước mưa rất dồi dào, nhưng
phân bố rất không đều trong năm. Mùa mưa xảy ra không đồng thời ở các
vùng và thường mưa tới 70-80% tổng lượng mưa năm. Mưa thường tập trung
trong thời gian ngắn.
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


2

Tổng lượng nước trung bình nhiều năm của sơng ngịi Việt Nam đạt
gần 650 km3/năm, độ sâu dòng chảy trung bình năm đạt 960 mm, lớn gấp 4,6
P

P

lần so với độ sâu dịng chảy trung bình tồn châu Á, gấp hơn 3 lần độ sâu
dịng chảy trung bình năm trên tồn lục địa của Trái đất. Chế độ dịng chảy
sơng phân làm 2 mùa rõ rệt, mùa lũ và cạn. Tùy theo sơng, mức chênh lệch
dịng chảy mùa lũ và mùa cạn có thể từ 1,5 đến 30 lần. Do phải chuyển tải
lượng nước quá lớn, gây nên lũ lớn trên các triền sông. Các sông thường ngắn,
dốc nên lũ lên rất nhanh và tập trung nhanh về hạ lưu trong khi khả năng thoát

nước ra biển lại kém nên vùng đồng bằng thường xuyên bị ngập lụt.
Lịch sử nước ta không ghi lại đầy đủ những số liệu về các trận lụt lớn
trong các thế kỷ trước, nhưng chúng ta cũng biết nhiều về trận lụt dẫn đến nạn
chết đói hơn hai triệu người năm 1945 và trận lũ lịch sử năm 1971 gây vỡ đê
làm ngập lụt nghiêm trọng nhiều tỉnh ở đồng bằng Bắc Bộ. Tại miền Trung, lũ
lụt nghiêm trọng trên diện rộng đã xảy ra năm 1964 tại các tỉnh từ Quảng Bình
vào Phú Yên; lũ lịch sử làm vỡ đê gây ngập lụt lớn trên sông Cả, La năm 1978.
Gần đây, năm 1998, 1999, lũ lịch sử liên tiếp trên các sông thuộc các tỉnh từ
Quảng Bình đến Khánh Hịa gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản.
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) hầu như cứ 3-4 năm lại lụt lớn; lụt
nghiêm trọng, gây thiệt hại lớn về người và của trong năm 1961, 1966, 1996.
Từ 1971 đến 1998, thiệt hại do thiên tai gây ra ở nước ta, trong đó lũ lụt chiếm
phần chủ yếu, lên tới hang tỷ đô la Mỹ, 12.000 người chết và mất tích.
Trước thiên tai lũ lụt xảy ra thường xuyên và tàn khốc đó, người Việt từ
lâu đã biết sử dụng các biện pháp công trình và phi cơng trình để phịng chống,
giảm thiệt hại, dần dần hình thánh những sách lược, chiến lược khác nhau để
phịng tránh, giảm thiệt hại.

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


3

Hàng năm, tùy theo thời tiêt mà mùa lũ có thể đến sớm hoặc muộn hơn.
Lũ quá sớm hoặc quá muộn cũng như các trận lũ lớn chính vụ đều gây thiệt
hại nghiêm trọng.
Dịng chảy sơng phân phối khơng đều trong mùa lũ. Thơng thường,
dịng chảy các tháng lũ chính vụ thường lớn nhất, chiếm từ 20-30% dòng chảy

năm. Dòng chảy các tháng đầu mùa và cuối mùa thường chiếm khoảng 1015% dòng chảy năm. Dòng chảy lũ tập trung trong thời kỳ chính vụ. Trong thế
kỷ XX, lũ thời kỳ chính vụ ( tháng VII, VIII ) đã gây lụt lớn ở đồng bằng Bắc
Bộ trong các năm 1911, 1913, 1915, 1917,1924,1926, 1936, 1937, 1940, 1945,
1969, 1971. Cường suất lũ, biên độ lũ, đỉnh lũ trên các sông thường rất lớn, lũ
ác liệt, tập trung nhanh về đồng bằng nhỏ hẹp hạ lưu. Cường suất lũ trên các
sông ở vùng núi có thể lên đến 2-5 m/giờ; ở đồng bằng hạ lưu các sơng, có
thể 5-20 m/giờ. Biên độ lũ các sơng miển núi có thể 10-20m, có nơi trên 30m
(Lai Châu); ở vùng đồng bằng, thường từ 3-8, cao hơn các vùng trũng ven
sông khoảng 2-5m nên uy hiếp rất lớn vùng ven sơng. Thời gian duy trì lũ,
thời gian ngập lụt ở vùng đồng bằng hạ lưu các sông thường kéo dài một vài
ngày ở ven biển miền Trung Bộ, nhiều ngày ở Bắc Bộ.
Lũ lụt diễn biến càng phức tạp hơn, gây thiệt hại càng nghiêm trọng
hơn khi kết hợp với bão, nước biển dâng, mưa lớn và triều cường. Tổ hợp lũ
lụt, mưa, bão, nước dâng có thể xảy ra đồng thời ở vùng cửa sông ven biển
nước ta.
Hoạt động khai thác, sử dụng đất, phát triển dân cư, kinh tế có ảnh
hưởng rất lớn đến gia tăng lũ lụt cả về nhịp độ và độ lớn. Do hoạt động kinh tế,
độ che phủ rừng trên lưu vực giảm từ 45% diện tích năm 1945 xuống khoảng
26% trong năm 1998; nhiều lưu vực rừng chỉ cịn 5-10% diện tích; làm gia
tăng lũ qt, uy hiếp vùng thung lũng sơng, vùng đồng bằng.

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


4

Đồng bằng và trung du Bắc Bộ chịu tác động yếu của lũ, úng, nước biển
dâng. Hệ thống đê sông, đê biển và nhiều cơng trình phịng lũ khác (hồ chứa,

cơng trình phân lũ, chậm lũ,…) đã và đang bảo vệ cho đồng bằng ngày một an
toàn hơn. Trong khi hệ thống các biện pháp và cơng trình hiện tại chưa đủ
năng lực để loại trừ một cách cơ bản hiểm họa lũ lụt thì lũ lụt, ngập úng vẫn
uy hiếp nghiêm trọng sự an toàn của đồng bằng Bắc Bộ. Khi lũ lớn trên sông
lại gặp triều cường hoặc bão mạnh như trong năm 1964, 1969, 1971, 1986,
1996 thì nguy cơ vỡ đê, ngập lụt diện rộng là rất khó tránh khỏi. Những trận
lũ lịch sử đang nhắc nhở chúng ta phải cảnh giác đề phịng, đối phó tích cực
hơn với thiên tai lũ lụt ở Bắc Bộ.
1.1 Thiệt hại do lũ, lụt gây ra
Thiệt hại vật chất, trong đó quan trọng nhất là các cơng trình, thơng tin
liên lạc, nhà ở, ruộng vườn, phương tiện canh tác, sản xuất, cây trồng và các
tài sản khác. Thiệt hại vật chất phụ thuộc nhiều vào loại lũ, tính chất lũ, khu
vực và thời gian bị tác động,…
Thương vong và sức khỏe cộng đồng. Lũ lụt với dòng chảy mạnh, ngập
sâu thường gây chết người, động vật, gây bị thương, bị tác động tâm lý,…nhất
là đối với trẻ em và người già yếu, bệnh tật. Nhiều loại bệnh dịch có thể phát
sinh, ảnh hưởng tới sinh hoạt văn hóa, tinh thần, hoạt động kinh tế, xã hội
khác của dân cư vùng ngập.
Lũ lụt xảy ra thì các nguồn nước mặt, các giếng hở, giếng cấp nước
ngầm thường bị ô nhiễm. Việc cấp nước sạch cho sinh hoạt bị gián đoạn, có
thể trong một số ngày, nhưng cũng có khi kéo dài nhiều tháng như ở ĐBSCL.
Mùa màng và sản xuất, cung cấp thực phẩm có thể bị lũ lụt phá hủy hoặc thất
thu một phần, cây cỏ cho gia súc, thức ăn chăn ni có thể hồn tồn mất đi,
dẫn tới thiếu lương thực, thực phẩm lâu dài, ảnh hưởng tới tình hình chính trị,
xã hội, an ninh lương thực trong vùng ngập cũng như cả quốc gia. Ngập lụt,
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ

5

úng thường gây thiệt hại lớn cho thương nghiệp, nông nghiệp mà phải trong
thời gian dài sau đó mới có thể khôi phục được.
Lũ lụt thường gây suy giảm nghiêm trọng môi trường sống, hủy hoại
cảnh quan, điều kiện sống vốn tồn tại bền vững trước đó, có thể gây ô nhiễm
không chỉ môi trường nước, không khí, đất mà nhiều khi tác động xấu tới cả
sinh quyển, phá hủy hệ sinh thái động thực vật vùng ngập,…mà phải mất hang
chục năm mới khôi phục lại được.
1.2. Ngập lụt do vỡ đê ở Bắc Bộ
Đây là loại thiên tai nguy hiểm nhất, gây hậu quả nặng nề nhất. Trận lụt
do vỡ đê tháng VIII/1913 ở ĐBBB khi lũ lớn gây vỡ đê. Lũ tại Hà Nội là
11,35m đã vỡ đê sông Hồng ở tỉnh Vĩnh Phúc tại Nhật Chiên, Cẩm Viên và
Hải Bối, Yên Hoa thuộc Phúc Yên, đe Phu Chu thuộc Thái Bình;sau ngày
14/VIII, khi lũ Hà Nội xuống mức 10,69m vẫn vỡ đê Lương Cổ, Nghĩa Lộ,
Quang Thừa, Lỗ Xá tỉnh Hà Nam; đê Phương Độ , Sơn Tây. Ngập lụt gần hết
tỉnh Vĩnh Phúc, một phần Hà Tây, Nam Định, Hà Nam, Thái Bình và Bắc
Ninh. Tổng diện tích lúa bị ngập là 307.670 ha, trong đó mất trắng 118.640 ha.
Thiệt hại rất lớn về tài sản và nhà cửa, đường giao thông 1A, 2, 3, 10, 11A,
13A, 18; đường sắt Hà Nội – Hải Phòng. Trận lụt do vỡ đê liên tiếp 42 chỗ
với tổng chiều dài 4180m (từ 11÷20/VII khi mực nước Hà nội dao động từ
11,55 đến 11,64m) tháng VIII-1915 do lũ lớn, gây tổn thất lớn. Đỉnh lũ tại Hà
Nội là 12,92m. Những nơi vỡ chính là: Xâm Dương, Xâm Thị tỉnh Hà Đơng;
Lục Cảnh, Hồng Xá, Trung Hà tỉnh Phúc n; Phi Liệt, Thủy Mạo, Gia Quất,
Gia Thượng, Phú Tòng, Yên Viên, Đông Thụ, Danh Nam tỉnh Bắc Ninh; Mễ
Chân tỉnh Hưng n; và một số nơi khác trên sơng Phó Đáy, Đuống và sơng
Đáy,…Ngập lụt tồn bộ các tỉnh Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Bắc NInh, một
phần tỉnh Vĩnh Phúc và vùng Bắc Hưng Hải ở phía Bắc đường quốc lộ 5.
Quốc lộ 1A, 2, 3, 5, 6, 11A và các đường liên tỉnh đều bị ngưng trệ. Diện ngập
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


6

lên tới 325.000ha, mất trắng 221000 ha lúa. Trận lụt do vỡ đê tháng VII/1926
do lũ lớn vỡ đê tả ngạn sông Hồng vùng Gia Quất, Ái Mộ, Gia Lâm tỉnh Bắc
Ninh; vỡ đê sông Luộc tại Hạ Lao, Văn Qn tỉnh Thái Bình; vỡ đê sơng
Luộc tại Bộ Dương tỉnh Hải Dương. Diện tích canh tác bị ngập là 100.000ha.
Trận lụt lịch sử do lũ lớn gây vỡ đê tháng VIII/1945 với đỉnh lũ thực đo tại Hà
Nội 12.68m và hồn ngun là 14,05m, cao thứ 2 trong vịng gần 100 năm
qua. Tổng cộng có 52 chỗ vỡ, gây ngập lụt 11 tỉnh, không kể các tỉnh trung du
và miền núi. Tổng diện tích đất canh tác bị ngập lụt là 312.000ha. Hàng trịệu
người dân bị ảnh hưởng trực tiếp của ngập lụt. Tổn thất rất nặng nề mà cho tới
nay chưa thể đánh giá hết. Theo báo cáo của Chính phủ năm 1946, thiệt hại
tương đương với 14,3 triệu tấn thóc. Trận lụt do vỡ đê tháng VIII/1971 do
mưa lớn dưới tổ hợp tác động của dải hội tụ nhiệt đới, rãnh thấp nóng phía tây
kết hợp với cao áp Thái BÌnh Dương. Mưa bình qn lưu vực sơng Hồng là
255mm ( SÌn Hồ mưa 454mm, Sa Pa 381 mm, Lào Cai 386mm); Sơng Thái
Bình là 247mm; ở ĐBBB mưa 200mm. Lũ lịch sử trên sông Hồng, Thái Bình
( lớn nhất từ 1902 đến 1999). Đỉnh lũ tại Hà Nội là 14,13m (5h/22), trên BĐ3
trong 8 ngày ( đỉnh lũ hoàn nguyên là 14,6m), tại Phả Lại là 7,21m (9h/22),
trên BDD3 trong 12 ngày ( không trùng kỳ triều cường). Tràn, vỡ đê nhiều nơi
ở hạ lưu sông Lô, Đà và tả hữu ngạn sông Hồng, Đáy, Đuống, Luộc, Thái
Bình,…; phải phân lũ vào sơng Đáy; phá đê khu chậm lũ Tam Nông. Ngập lụt
rộng lớn ở các tỉnh thuộc ĐBBB. Tổng thiệt hại ( chỉ tính tài sản nhà nước)
theo thời giá năm 1971 là 44.225.000đ. Thiệt hại của nhân dân và các địa
phương do bị ảnh hưởng lũ lụt, dịch bệnh, ngừng trệ sản xuất không thể tính
hết được, mà đến nay cịn lưu lại nỗi kinh hoàng trong nhân dân. Trận lụt do

vỡ đê tháng IX/1985 do mưa 100÷900mm trên lưu vực sơng Hồng, Thái Bình
( Bắc Quang mưa 821mm), ĐBBB mưa 500mm gây lũ lớn ở hạ lưu sơng
Hồng, Thái Bình; lũ cao trên sơng Tích, Hồng Long, sơng Bưởi. Đỉnh lũ tại
Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


7

Hà Nội là 11,96 ( 4h/13/IX), tại Phả Lại là 6,76m (1h/14), tại Bến Đế là 5,46m
(1h/13) là đợt lũ lớn nhất trong tháng IX trên các sông Bắc Bộ trong gần 100
năm qua lại cùng kỳ triều cường. Tràn, vỡ đê nhiều nơi làm ngập lụt, úng rên
diện rộng ơ ĐBBB và Thanh Hóa. Quốc lộ 1 ngập sâu 1,5m. Thiệt hại lớn
nhất ở 3 tỉnh Hà Nam Ninh ( cũ), Hà Sơn Bình(cũ) và Thanh Hóa: 34 người
chết; 32 xã bị ngập lụt; 225.000 ha lúa bị ngập. Các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh,
Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Vĩnh Phúc và Hà Nội cũng bị thiệt hại lớn,
với 93.100 ha lúa bị ngập , nhiều đê kè bị sạt lở,…
1.3. Hệ thống các biện pháp cơng trình phòng, tránh lũ lụt ở Việt Nam
Từ xa xưa, cha ông ta đã đắp đê để phòng ngừa lũ lụt. Việc xây dựng đê
có lẽ chỉ thực sự bắt đầu từ khi vua Lý Thái Tổ rời đô ra Thăng Long năm
1010. Những vua đầu triều Lý đều chăm lo việc đắp đê điều và khuyến nơng,
phịng chống lũ lụt. Nhà Trần đã nhận thức rằng, muốn bảo vệ được tồn cục,
tồn diện thì phải quy hoạch việc đắp đê theo quy mơ từng dịng sơng, từng
lưu vực, huy do đó đã huy động tồn xã hội vào tu bổ đê điều, và đặt thành lệ
hang năm. Đê biển cũng được quan tâm xây dựng, bồi trúc, nhất là thời nhà
Lê. Nhà Hậu Lê duy trì tổ chức quản lý đê, quy định them chức trách cho
chính quyền các cấp, tiếp tục hoàn thiện tổ chức và luật lệ đê điều.
Như vậy , cha ông ta đã biết quy hoạch chống lũ, tổ chức tổng động
viên nhân ,tài, vật lực để đắp đê phòng lụt bảo vệ sản xuất, bảo vệ cuộc sống

yên lành cho nhân dân. Ngoài việc đắp đê chống lũ là chính cịn biết sử dụng
các biện pháp tổng hợp khác như khơi sông tăng khả năng thốt lũ, phân lũ;
nắn dịng thốt lũ; sử dụng biện pháp quản lý hành chính, luật pháp trong việc
quản lý đê điều. Song song với việc phòng ngừa là cơ bản còn đẩy mạnh biện
pháp hộ đê trong lũ. Nhờ vậy, các hệ thống đê được bồi trúc thành những
tuyến đê khép kín từ đồng bằng ra đến biển, cơng cuộc dựng nước ngày càng
phát triển khơng ngừng.
Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


8

Từ những ngày đầu thiết lập đô hộ, Thực dân Pháp đã phải đối mặt với
nạn lũ lụt ở Bắc Kỳ, nhưng thời kỳ đầu, chỉ lặp lại một số biện pháp của
vương triều Nguyễn trước đó: củng cố, áp trúc đê hàng năm và không tiến
hành biện pháp khai sơng thốt lũ. Năm 1896 một đường tràn 18 cửa, mỗi cửa
rộng 10m, đỉnh tràn thấp hơn mức nước lũ lịch sử ( của thời kỳ trước năm
1896) 1 m, đóng mở bằng cửa van được xây dựng đồng thời với việc khai
them sơng Đáy thốt lũ sơng Hồng. Đập tràn Vĩnh Yên được bắt đầu sử dụng
trong mùa lũ năm 1899, nhưng do hiệu quả thấp, hậu quả phân lũ gây ngập lại
nghiêm trọng nên sau đó đập tràn đã bị hoành triệt. Liên tiếp lũ, lụt lớn, vỡ đê
trong các năm 1904, 1905, 1910, 1911, 1913, 1915 ở ĐBBB buộc thực dân
Pháp phải nghiên cứu một kế hoạch đắp đê ở BB tương đối quy mơ, trong đó
có xây dựng cơng trình phân lũ sơng Đáy ( hồn thành ngày 21/3/1937).
Mới giành được chính quyền, mặc dù phải đối phó với thù trong, giặc
ngồi, Chính Phủ lâm thời do Chủ Tịch Hồ Chí Minh lãnh đạo đã đặc biệt
quan tâm đến công việc hàn gắn đê điều. Ngày 22/5/1946 Hồ Chủ Tịch đã ký
văn bản kiện toàn tổ chức điều hành công tác chống lụt của Nhà nước- Sắc

lệnh số 70/SL Thành lập Ủy ban trung ương hộ đê – Cơ quan tiền thân của
Ban Chỉ Đạo Phòng Chống Lụt Bão Trung Ương ngày nay, để giúp Chính phủ
lãnh đạo, chỉ đạo cơng tác phịng, chống lũ lụt trên cả nước. Hịa bình lập lại
năm 1954, cơng việc củng cố và phát triển đê điều được coi trọng và đẩy
mạnh, tạo ra một bước phát triển đáng kể. Tại Hà nội đến năm 1961, khả năng
chống lũ của tuyến đê đã nâng lên mức +13m; tại Phả Lại trên triền sơng Thái
Bình, đến năm 1961, khả năng chống lũ được nâng lên mức +6,3m. Trong
vòng 10 năm chiến tranh phá hoại ( 1965 – 1975), khối lượng đào đắp đê đạt
trên 93 triệu m3. Nhân dân các địa phương đã tăng cường củng cố đê vững
chắc, chống đỡ thắng lợi những trận lũ lịch sử liên tiếp xảy ra trong năm 1968,
1969, 1971. Sau vỡ đê năm 1971, Chính phủ đã đề ra 6 biện pháp tổng hợp cơ
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


9

bản nhằm tăng cường phòng, chống lũ là:
Trồng và bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn để hạn chế tập trung nước
nhanh về hạ du;
Xây dựng cơng trình phân chậm lũ để chủ động phân lũ khi cần thiết;
Củng cố hệ thống đê ngăn lũ, bảo vệ các khu đông dân và các khu kinh
tế quan trọng;
Giải phóng lịng sơng để thốt lũ nhanh ra biển Đơng;
Tổ chức hộ đê chống lụt.
Nhờ thực hiện các biện pháp tổng hợp trên nên nhiều sự cố đê điều đã
được khắc phục kịp thời ngay từ khi phát hiện, hạn chế cơ bản những tác hại
do lũ lụt gây ra ở Bắc Bộ.
Trong giai đoạn hiện nay, do tác động mạnh mẽ của biến đổi khí hậu

tồn cầu, của các hiện tượng quy mô lớn như El Nino và La Nina, nhiều hiện
tượng thời tiết, thủy văn cực đoan đã xuất hiện ở các nước trong khu vực cũng
như ở nước ta. Trước tình hình đó, Chính Phủ đã đề ra chủ trương mới trong
chống lũ ở vùng ĐBBB thông qua Quy chế phân lũ, chậm lũ thuộc hệ thống
sông Hồng để bảo vệ an tồn cho Thủ đơ Hà Nội kèm theo nghị định số
62/1999/NĐ-CP ngày 31/7/1999 như sau:
Hộ đê là biện pháp cơ bản, quan trọng nhất trong hệ thống các biện
pháp, phải tổ chức hộ đê liên tục, bền bỉ với mức độ phấn đấu cao nhất, bảo
đảm chống được lũ mức +13,40m tại Hà Nội và phấn đấu chống được lũ với
mức nước cao hơn. Đê bối chỉ được giữ ở mức BĐ2, khơng được q BĐ3,
khi có lũ lớn xảy ra phải chủ động cho lũ tràn vào phía trong các đê bối.
Điều tiết hồ Hịa Bình và hồ Thác Bà cắt, giảm lũ cho hạ du.Việc cắt,
giảm lũ cho hạ du phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho bản thân cơng trình theo
quy trình vận hành đã được duyệt.
Báo động khẩn cấp về lũ lụt. Khi mực nước tại Hà Nội ở 13,10m mà dự
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


10

báo lũ cịn tiếp tục lên nhanh thì phải trình Chính Phủ quyết định cơng bố lệnh
báo động khẩn cấp về lũ lụt.
Phân lũ vào sơng Đáy. Khi hồ Hịa Bình, Thác Bà đã sử dụng hết khả
năng cắt lũ mà mực nước sông tại Hà Nội tiếp tục lên nhanh đe dọa an tồn
của Hà Nội thì phân lũ vào sông Đáy; sử dụng các vùng chậm lũ: Vùng Tam
Thanh ( tỉnh Phú Thọ), Lập Thạch ( tỉnh Vĩnh Phúc), Lương Phú, Quảng Oai
( tỉnh Hà Tây). Các vùng chậm lũ này chỉ được sử dụng khi đã phân lũ vào
sông Đáy mà mực nước sông Hồng tại Hà Nội ở mức +13,40m và dự báo mực

nước lũ còn tiếp tục lên nhanh. Căn cứ vào tình hình cụ thể diễn biến lũ để
quyết định việc chậm lũ vào từng vùng cho phù. Ban Chỉ đạo Phòng chống lụt
bão Trung ương quy định trình tự vận hành các cơng trình phịng chống lũ và
phân chậm lũ.
Hiện nay và mãi mãi về sau, đê vẫn là biện pháp chống lũ chủ yếu và
hiệu quả nhất. Các hệ thống đê thuộc Bắc Bộ và khu 4 cũ có thể đảm bảo
chống được các mức nước lũ theo tiêu chuẩn thiết kế đề ra. Nếu để sơ xuất và
không xử lý kịp thời các sự cố thì có thể gây vỡ đê, có khi dẫn đến thảm họa.
Việc tiếp tục nghiên cứu thực hiện chiến lược phòng chống lũ tổng thể, củng
cố độ tin cậy của hệ thống đê điều là công việc cần được tập trung đầu tư ổn
định.
Trong hệ thống đê điều thì hệ thống đê sơng Hồng là cực kỳ quan trọng,
vì đây là sơng lớn nhất miền bắc, và lũ trên hệ thống sông hồng rất lớn. Nên
vấn đề bảo đảm an tồn cho tuyến đê sơng Hồng là rất cần thiết.
1.4 Giải pháp cơng trình
Cơng trình đê điều : Để khắc phục các khâu yếu của hệ thống đê cần
phải kiểm tra và đánh giá: mặt cắt đê tiêu chuẩn đối với từng cấp đê để có kế
hoạch củng cố đê đảm bảo an toàn chống lũ theo tiêu chuẩn thiết kế của từng
cấp đê.
Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


11

Cơng trình tràn sự số trên các tuyến đê các cấp để chủ động hạn chế khả
năng vỡ đê, chủ động điều tiết vào các vùng trũng đã dự kiến cho ngập, hạn
chế thiệt hại.
Tổng kiểm tra chất lượng cống dưới đê.

Giải pháp củng cố hệ thống cơng trình phân lũ.
Sử dụng hồ chứa điều tiết lũ.
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục đích : Phân tích các sự cố đê điều Vĩnh phúc, qua đó xác định
được các tỷ lệ của từng loại sự cố đê, nguyên nhân sự cố, nguyên nhân chủ
yếu do thấm.
Nhiệm vụ : lựa chọn phương pháp và cơng cụ giải bài tốn thấm phù
hợp với hiện trạng của hệ thống đê sông Hồng thuộc Vĩnh phúc. Phương pháp
phần tử hữu hạn, sử dụng phần mềm tính tốn thấm Seep/W.
Lựa chọn biện pháp xử lý sự cố đê do thấm của tuyến đê Tả Hồng K4 –
K10 xã Tân Cương - Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc. Sử dụng phần mềm tính tốn
thấm Seep/W.
3. Phương pháp nghiên cứu.
Quá trình nghiên cứu của luận văn sử dụng các phương pháp:
+ Nghiên cứu đánh giá thực địa
+ Tổng hợp phân tích lý thuyết
+ Ứng dụng tin học và công nghệ mới vào thực tế.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu dịng thấm trong thân và nền đê sơng. Áp dụng xử lý tuyến
đê Tả Hồng K4 – K10 xã Tân Cương - Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc.

Đoàn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ


12

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, PHÂN
TÍCH CÁC YẾU TỐ DÒNG THẤM ĐỐI VỚI THÂN VÀ NỀN ĐÊ

1.1 Tổng quan hệ thống đê điều và sự cố đê điều
Hệ thống đê sơng ban đầu được hình thành từ các gờ đất ven sông.
Những năm nước sông lớn, gờ đất không đủ sức ngăn lũ, nước tràn qua gờ
ngập vào đồng bằng. Để giữ được nước nhân dân đã giữ những gờ đất làm cốt
và tôn cao dần thành đê và hoàn chỉnh dần bằng các cống qua đê ổn định cả
mùa khô lẫn mùa lũ. Gặp những năm lũ lớn, những chỗ xung yếu bị tràn hoặc
bị vỡ đã được quai lại hoặc nhơ ra phía sơng hoặc lùi vào phía đồng. Do diễn
biến dịng chảy và xu thê dịng sơng và những con lũ lớn làm cho bờ xói lở,
nhân dân tìm cách bảo vệ đê không bị sạt lở. Hệ thống đề kè từng bước được
hinh thành. Do sự biến đổi khí hậu, nên bão lũ thường xuyên xảy ra gây lũ lụt
làm cho hệ thống đê thường xảy ra các sự cố do nước lũ dâng cao thấm qua
thân và nên gây ra hiện tượng mạch đùn mạch sủi, đẩy đất phía đồng gây hư
hỏng đê.
1.2 Sự cố đê và nguyên nhân
Xác định những nguyên nhân gây hư hỏng đê chống lũ là rất khó vì
rằng đê thường xun chịu tác dụng của nhiều nhân tố riêng biệt. Song xác
định những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự cố đê là rất cần thiết để tạo cơ sở
cho việc thiết kế sửa chữa cho những đoạn đê hư hỏng và tránh những sai lầm
trong tương lai. Trong nhiều trường hợp quá trình hư hỏng xảy ra ở sâu trong
thân đê hoặc trong nền đê và khơng có một dấu hiệu nào biểu hiện ra bên
ngồi. Đó là điểm nổi bật của chúng, làm hạn chế sự nghiên cứu nguyên nhân
gây hư hỏng đê. Thường gặp các sự cố đê sau:
1.2.1 Sự cố đê ở vùng sơng cổ

Đồn Minh Nghĩa

LUẬN VĂN THẠC SỸ