Thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ

tr−êng ®¹i häc thñy lîi Bé m«n: thñy c«ng X W thiÕt kÕ ®ª vμ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê Hµ Néi, n¨m 2001   tr−êng ®¹i häc thñy lîi Bé m«n: thñy c«ng X W thiÕt kÕ ®ª vμ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê Biªn so¹n: PGS. TSKH. NguyÔn QuyÒn PGS. TS. NguyÔn V¨n M¹o TS. NguyÔn ChiÕn KS. Ph¹m V¨n Quèc Hµ Néi n¨m 2001  3 Lêi nãi ®Çu -----oOo----- "ThiÕt kÕ ®ª vµ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê" tr×nh bµy nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ bè trÝ, lùa chän h×nh thøc kÕt cÊu vµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®ª s«ng, ®ª biÓn, kÌ b¶o vÖ m¸i vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê. S¸ch còng ®Ò cËp tíi nh÷ng vÊn ®Ò vÒ gia cè, söa ch÷a vµ xö lý sù cè ®ª. ë ViÖt Nam, hÖ thèng ®ª vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê ®ãng mét vai trß cùc kú quan träng trong viÖc phßng chèng vµ gi¶m nhÑ thiªn tai, b¶o vÖ an toµn cho c¸c trung t©m v¨n ho¸, chÝnh trÞ, kinh tÕ, c¸c vïng d©n c− réng lín tr¶i dµi theo c¸c triÒn s«ng, duyªn h¶i tõ B¾c chÝ Nam. HÖ thèng ®ª s«ng ë ®ång b»ng B¾c bé ®· ®−îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn tõ hµng ngh×n n¨m nay. Nh©n d©n ta ®· tÝch luü ®−îc nhiÒu kinh nghiÖm trong viÖc ®¾p vµ g×n gi÷ ®ª. LÞch sö còng ®· ghi nhËn nh÷ng vô vì ®ª víi søc tµn ph¸ ghª gím, ®Ó l¹i hËu qu¶ l©u dµi. Hiªn nay, trong ®iÒu kiÖn ®Êt n−íc ®ang c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸, nh÷ng yªu cÇu vÒ viÖc b¶o vÖ c¸c khu vùc d©n c− vµ kinh tÕ chèng sù tµn ph¸ cña b·o, lò, n−íc d©ng ngµy cµng trë nªn cÊp b¸ch. Bªn c¹nh viÖc cñng cè, n©ng cÊp c¸c hÖ thèng ®ª ®· cã, viÖc quy ho¹ch b¶o vÖ bê s«ng, bê biÓn vµ x©y dùng c¸c hÖ thèng ®ª míi ®ang ®−îc ®Æt ra ë c¶ 3 miÒn cña ®Êt n−íc. Cuèn s¸ch "ThiÕt kÕ ®ª vµ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê" tËp hîp nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vµ cËp nhËt nh÷ng vÊn ®Ò hiÖn ®¹i trong lÜnh vùc thiÕt kÕ ®ª vµ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê. S¸ch dïng lµm tµi liÖu häc tËp cho sinh viªn ngµnh c«ng tr×nh thñy lîi. S¸ch còng cã thÓ lµm tµi liÖu tham kh¶o cho sinh viªn c¸c ngµnh kh¸c, cho c¸c líp sau ®¹i häc vµ nghiªn cøu sinh ngµnh c«ng tr×nh thñy lîi. Néi dung s¸ch gåm 6 ch−¬ng. Ch−¬ng I tr×nh bµy tæng quan vÒ hÖ thèng ®ª vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê. Ch−¬ng II nªu nh÷ng vÊn ®Ò vÒ tÝnh to¸n c¸c yÕu tè cña sãng vµ n−íc d©ng. C¸c vÊn ®Ò vÒ thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n ®ª ®−îc tr×nh bµy ë ch−¬ng III. Trong ch−¬ng IV nªu c¸c gi¶i ph¸p kÕt cÊu vµ tÝnh to¸n kÌ b¶o vÖ m¸i. Ch−¬ng V giíi thiÖu c¸c kiÕn thøc vÒ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê s«ng, bê biÓn. Ch−¬ng VI ®Ò cËp tíi c¸c vÊn ®Ò më réng, söa ch÷a ®ª vµ xö lý sù cè ®ª. S¸ch do mét tËp thÓ gi¸o viªn Bé m«n Thñy c«ng, Tr−êng ®¹i häc Thñy lîi biªn so¹n. PGS. TSKH NguyÔn QuyÒn viÕt c¸c ch−¬ng I vµ III; PGS. TS NguyÔn V¨n M¹o viÕt ch−¬ng IV; TS. NguyÔn ChiÕn viÕt c¸c ch−¬ng II, V, tiÕt 1-4 vµ chÞu tr¸ch nhiÖm chung; KS Ph¹m V¨n Quèc viÕt ch−¬ng VI.  4 C¸c t¸c gi¶ xin ®−îc bÇy tá lêi c¶m ¬n tíi PGS. TS Ph¹m Ngäc Quý ®· xem xÐt toµn bé b¶n th¶o vµ cã nh÷ng ý kiÕn quý b¸u ®Ó hoµn thiÖn néi dung b¶n th¶o, xin ch©n thµnh c¶m ¬n PGS. TS NguyÔn V¨n H¹nh vµ c¸c thµnh viªn kh¸c cña Bé m«n Thñy c«ng Tr−êng ®¹i häc Thñy lîi ®· cã nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp quý b¸u cho néi dung cuèn s¸ch. C¸c t¸c gi¶ göi lêi c¶m ¬n tíi l·nh ®¹o Nhµ tr−êng, phßng §µo t¹o vµ Th− viÖn Tr−êng ®¹i häc Thñy lîi vÒ nh÷ng ý kiÕn chØ ®¹o vµ sù gióp ®ì trong qu¸ tr×nh biªn tËp, in Ên s¸ch. MÆc dï c¸c t¸c gi¶ ®· rÊt cè g¾ng trong qu¸ tr×nh biªn so¹n, song ch¾c ch¾n kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt. Chóng t«i mong nhËn ®−îc ý kiÕn x©y dùng cña c¸c nhµ chuyªn m«n, c¸c b¹n ®ång nghiÖp. ý kiÕn xin göi vÒ Bé m«n Thñy c«ng, Tr−êng ®¹i häc Thñy lîi. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n! C¸c t¸c gi¶.  5 Ch−¬ng i KiÕn thøc chung vÒ ®ª vμ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê ♣1-1. C«ng tr×nh thñy lîi vµ vÞ trÝ ®ª ®iÒu trong c«ng tr×nh thñy lîi I- NhiÖm vô cña c«ng tr×nh thñy lîi: C«ng tr×nh ®−îc x©y dùng ®Ó sö dông nguån n−íc gäi lµ c«ng tr×nh thñy lîi. NhiÖm vô chñ yÕu cña c¸c c«ng tr×nh thñy lîi lµ lµm thay ®æi, c¶i biÕn tr¹ng th¸i tù nhiªn dßng ch¶y cña s«ng, hå, biÓn, n−íc ngÇm ®Ó sö dông n−íc mét c¸ch hîp lý, cã lîi nhÊt vµ b¶o vÖ m«i tr−êng xung quanh tr¸nh khái nh÷ng t¸c h¹i cña dßng n−íc g©y nªn. C«ng tr×nh thñy lîi cã thÓ h×nh thµnh dßng ch¶y nh©n t¹o ®Ó tháa m·n nhu cÇu dïng n−íc, khi dßng ch¶y tù nhiªn ë n¬i ®ã kh«ng ®ñ hoÆc kh«ng cã. C¨n cø vµo tÝnh chÊt t¸c dông cña dßng ch¶y, c«ng tr×nh thñy lîi cã thÓ chia ra: c«ng tr×nh d©ng n−íc, c«ng tr×nh ®iÒu chØnh dßng ch¶y vµ c«ng tr×nh dÉn n−íc. II- Ph©n lo¹i c¸c c«ng tr×nh thñy lîi: 1. C¸c c«ng tr×nh d©ng n−íc: Phæ biÕn nhÊt cña lo¹i c«ng tr×nh d©ng n−íc lµ c¸c lo¹i ®Ëp. §Ëp ®−îc x©y dùng ng¨n c¸c s«ng suèi vµ h×nh thµnh nªn ®é chªnh mùc n−íc th−îng h¹ l−u. ë tr−íc ®Ëp. Cµng gÇn ®Õn ®Ëp, l−u tèc trung b×nh cña dßng ch¶y gi¶m v1 < v2 < v3 < v4 < v5 cßn ®é s©u cña dßng ch¶y t¨ng h1 > h2 > h3 > h4 > h5. Sù t¨ng mùc n−íc ë trong s«ng lµm t¨ng diÖn tÝch mÆt c¾t −ít cña lßng s«ng vµ dÉn ®Õn ngËp ®Êt ë th−îng l−u. Sù thay ®æi l−u tèc dßng ch¶y ë th−îng l−u lµm thay ®æi kh¶ n¨ng vËn chuyÓn bïn c¸t cña lßng s«ng. L−u tèc theo chiÒu dßng ch¶y gi¶m dÇn, c¸c h¹t bïn c¸t trong n−íc ®−îc l¾ng xuèng ®¸y theo thø tù nh÷ng h¹t lín, sau ®ã ®Õn nh÷ng h¹t bÐ h¬n vµ khi ®Õn gÇn c«ng tr×nh, l−u tèc hÇu nh− b»ng kh«ng nªn c¸c h¹t c¸t rÊt bÐ còng ®−îc l¾ng xuèng, n−íc ë ®ã rÊt trong. Sù d©ng mùc n−íc cßn lµm thay ®æi c¶ tr¹ng th¸i n−íc ngÇm d−íi lßng s«ng vµ hai bªn bê. Do cã ®é chªnh cét n−íc th−îng h¹ l−u nªn cã hiÖn t−îng thÊm qua nÒn vµ thÊm vßng quanh c«ng tr×nh tõ th−îng l−u vÒ h¹ l−u. N−íc ë th−îng l−u ch¶y vÒ h¹ l−u kh«ng mang bïn c¸t do ®ã ®Ó trë vÒ tr¹ng th¸i cò cña dßng n−íc , lßng s«ng vµ bê l¹i bÞ bµo mßn, xãi lë. Nh− vËy c«ng tr×nh d©ng n−íc cã ¶nh h−ëng ®Õn tÊt c¶ c¸c yÕu tè cña dßng ch¶y, lßng s«ng vµ c¶ n−íc ngÇm. Nh−ng nã cã hiÖu qu¶ lín, ®iÒu chØnh l−u l−îng tõ th−îng l−u vÒ h¹ l−u, vÒ mïa lò n−íc ®−îc gi÷ l¹i ë th−îng l−u (®èi víi hå chøa) vµ ®−îc th¸o vÒ h¹ l−u vµo thêi kú cÇn thiÕt theo nhu cÇu dïng n−íc. C«ng tr×nh d©ng n−íc ®−îc øng dông réng r·i trong tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc kinh tÕ n−íc.  6 2. C¸c c«ng tr×nh ®iÒu chØnh dßng ch¶y: C«ng tr×nh ®iÒu chØnh ®Ó khèng chÕ xãi lë lßng s«ng, cã thÓ lµm thay ®æi tr¹ng th¸i dßng ch¶y, lµm thay ®æi h−íng dßng ch¶y trong giíi h¹n lßng s«ng theo yªu cÇu cÇn thiÕt vµ b¶o vÖ lßng s«ng tr¸nh khái nh÷ng t¸c h¹i nguy hiÓm cña dßng n−íc. C«ng tr×nh ®iÒu chØnh bao gåm ®ª, ®Ëp, t−êng, kÌ, c¸c ®ª ®Ëp ®ã kh«ng ng¨n hÕt toµn bé lßng s«ng, mµ chØ mét phÇn theo h−íng cña mÆt c¾t ngang hoÆc cã khi theo h−íng däc lßng s«ng. C«ng tr×nh ®iÒu chØnh kh«ng lµm d©ng n−íc, mµ cã t¸c dông lµm thay ®æi h−íng vµ l−u tèc cña dßng ch¶y, ph©n bè l¹i l−u tèc vµ ¶nh h−ëng ®Õn h×nh d¹ng cña lßng s«ng. C¸c c«ng tr×nh nµy nh»m phôc vô c¸c ngµnh kh¸c nhau, cã thÓ gi÷ ®é s©u, l−u tèc vµ h×nh d¹ng lßng s«ng cÇn thiÕt cho tµu bÌ qua l¹i, ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn b×nh th−êng ®Ó lÊy n−íc tõ s«ng, gi÷ æn ®Þnh bê s«ng ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho d©n c− vµ nhµ m¸y xÝ nghiÖp ë hai bªn bê. C¸c c«ng tr×nh nµy bao gåm c¸c t−êng c¸nh, ®ª, ®Ëp, kÌ lµm b»ng c¸c vËt liÖu t¹i chç (®Êt, ®¸, gç), cã lóc lµm b»ng bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp. MÆt c¾t ngang lµ h×nh thang. Yªu cÇu vËt liÖu ®¶m b¶o æn ®Þnh kh«ng bÞ xãi lë do dßng ch¶y g©y nªn. C¸c kÌ b¶o vÖ bê kh«ng bÞ xãi lë th−êng dïng ®¸, tÊm bª t«ng, c¸c lo¹i rång vµ bã cµnh c©y. 3. C¸c c«ng tr×nh dÉn n−íc: Nh÷ng c«ng tr×nh nµy bao gåm c¸c lo¹i nh− kªnh m−¬ng, ®−êng hÇm, cÇu m¸ng, ®−êng èng lµm b»ng c¸c lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau. C¸c c«ng tr×nh ®ã chuyÓn n−íc víi c¸c l−u l−îng x¸c ®Þnh vµo c¸c môc ®Ých kh¸c nhau: dÉn n−íc vµo tuèc bin nhµ m¸y thñy ®iÖn, ®−a n−íc vµo t−íi ruéng vµ ®ång cá, vµo hÖ thèng cÊp n−íc cho thµnh phè, xÝ nghiÖp, nhµ m¸y... Nã cã thÓ sö dông lµm ®−êng giao th«ng thñy cho tµu thuyÒn ®i l¹i. Thuéc lo¹i c«ng tr×nh dÉn n−íc nµy ph¶i kÓ ®Õn c¶ c«ng tr×nh th¸o lò ®ã lµ nh÷ng c«ng tr×nh th¸o n−íc thõa cña hå chøa tõ tl vÒ h¹ l−u qua dËp hoÆc hai bªn bê cña ®Ëp. a) Kªnh: Lµ mét d¹ng s«ng nh©n t¹o, ®−îc ®µo, ®¾p hoÆc nöa ®µo nöa ®¾p mµ thµnh. MÆt c¾t ngang cã d¹ng h×nh thanh. b) M¸ng n−íc, dèc n−íc, cÇu m¸ng: Lµ kªnh nh©n t¹o ®−îc x©y trªn mÆt ®Êt hoÆc cao h¬n mÆt ®Êt, lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp, thÐp, gç. C¸c c«ng tr×nh nµy ®−îc sö dông khi ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt kh«ng cho phÐp lµm kªnh. c) §−êng hÇm: §−îc x©y dùng d−íi ®Êt, trong nói. Khi c¸c ®−êng dÉn n−íc gÆp ph¶i nói cao kh«ng thÓ ®µo kªnh ®−îc ng−êi ta ph¶i lµm ®−êng hÇm ®Ó nèi tiÕp c¸c kªnh chuyÓn n−íc. Còng cã thÓ lµ ®−êng hÇm dÉn n−íc vµo nhµ m¸y thñy ®iÖn, hoÆc ®−êng hÇm th¸o lò cña hå chøa,...  7 d) §−êng èng: Lµ nh÷ng èng dÉn n−íc lµm b»ng thÐp, bª t«ng cèt thÐp ®−îc ®Æt trªn hoÆc d−íi ®Êt hoÆc bè trÝ trong th©n ®Ëp, d−íi kªnh, m−¬ng, ®ª,... ®Ó dÉn n−íc. Ngoµi ra cßn ph¶i kÓ ®Õn nh÷ng c«ng tr×nh ®−îc dïng cho mét môc ®Ých kinh tÕ thñy lîi nhÊt ®Þnh nh−: - Tr¹m thñy ®iÖn: nhµ m¸y, buång xo¾n, bÓ ¸p lùc, th¸p ®iÒu ¸p - C«ng tr×nh giao th«ng thñy: ©u tµu, m¸y n©ng tµu, c«ng tr×nh chuyÓn gç, bÕn c¶ng... - C«ng tr×nh thñy n«ng: cèng ®iÒu tiÕt, hÖ thèng t−íi tiªu, hÖ thèng thãat n−íc. - C«ng tr×nh cÊp n−íc vµ thãat n−íc: c«ng tr×nh lÊy n−íc, dÉn n−íc, tr¹m b¬m, c«ng tr×nh cho vÖ sinh, thãat n−íc... - C«ng tr×nh cho c¸: ®−êng c¸ ®i, ®−êng chuyÓn c¸, hå nu«i c¸... Nh− vËy, ®ª vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê lµ mét trong nh÷ng d¹ng kh¸c nhau cña c«ng tr×nh thñy lîi. ViÖc quy ho¹ch, thiÕt kÕ ®ª vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê tu©n theo c¸c nguyªn t¾c chung vÒ quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thñy lîi. Ngoµi ra cßn ph¶i xÐt ®Õn c¸c nÐt ®Æc thï cña ®ª ®iÒu vµ c«ng tr×nh b¶o vÖ bê ®−îc quy ®Þnh bëi lÞch sö h×nh thµnh, ®iÒu kiÖn chÞu lùc vµ ph¹m vi ¶nh h−ëng cña chóng mµ sau ®©y chóng ta sÏ dÇn lµm s¸ng tá. ♣1-2. Tæng quan vÒ hÖ thèng ®ª ®iÒu I- T×nh h×nh lò lôt vµ gi¶i ph¸p phßng chèng: 1. §Æc ®iÓm tù nhiªn ViÖt Nam vµ ®ång b»ng B¾c bé: N−íc ViÖt Nam n»m trong vïng nhiÖt ®íi giã mïa §«ng Nam ¸, chÞu ¶nh h−áng trùc tiÕp cña khÝ hËu lôc ®Þa Trung Ên tõ phÝa B¾c vµ phÝa T©y víi 2 hÖ thèng s«ng lín liªn quèc gia theo h−íng T©y B¾c - §«ng Nam lµ s«ng Hång vµ s«ng Cöu Long, l¹i võa chÞu ¶nh h−ëng trùc tiÕp khÝ hËu biÓn §«ng tõ phÝa ®«ng vµ phÝa nam, n¬i giao gi÷a hai biÓn lín: Th¸i b×nh d−¬ng vµ Ên ®é d−¬ng, ®ång thêi n»m gi÷a æ b·o biÓn §«ng lµ mét trong 5 æ b·o lín nhÊt thÕ giíi - Mïa b·o trïng víi muµ m−a, ®Þa h×nh phøc t¹p, ®ång b»ng th−êng hÑp vµ thÊp tròng, nói cao s−ên dèc, c©y rõng l¹i bÞ tµn ph¸ ngµy cµng nghiªm träng, do ®ã lò b·o x¶y ra lu«n cã chiÒu h−íng gia t¨ng trong 3 thËp kû nay ngµy cµng ¸c liÖt, lôt b·o lu«n lµ mèi ®e do¹ th−êng xuyªn ®èi víi ®êi sèng vµ s¶n xuÊt cña nh©n d©n ViÖt Nam. ViÖt Nam cã l−îng m−a b×nh qu©n hµng n¨m tõ 1.800 mm ®Õn 2.500mm, l−îng m−a ph©n bæ kh«ng ®Òu, 70-80% l−îng mua tËp trung vµo c¸c th¸ng 7,8,9 (ë B¾c bé vµ Nam bé) vµ c¸c th¸g 8,9,10 ë Trung bé. Ngay trong c¸c th¸ng mïa m−a, l−îng m−a còng ph©n bæ kh«ng ®Òu, th−êng tËp trung vµo mét sè ®ît m−a lín. L−îng m−a ngµy lín nhÊt trung b×nh nhiÒu n¨m lµ 130-200 mm. L−îng m−a mét ngµy lín nÊt lµ 731 mm, l−îng m−a mét ®ªm lín nhÊt (9/11/1984) lµ 702 mm, l−îng m−a 2 ngµy lín nhÊt (10/1983) ë HuÕ lµ 1217 mm. L−îng m−a ph©n bæ kh«ng ®Òu nh− trªn lµ nguån gèc sinh ra c¸c con lò ë c¸c triÒn s«ng.  8 HÖ thèng s«ng suèi ë ViÖt Nam cã tæng chiÒu dµi kho¶ng 25.000 km, tËp trung thµnh 3 hÖ thèng s«ng kh¸ râ rÖt: hÖ thèng s«ng Hång vµ s«ng Th¸i b×nh ë B¾c bé, hÖ thèng c¸c s«ng ë miÒn Trung vµ hÖ thèng s«ng Cöu long, §ång nai ë Nam bé. Do ®Þa h×nh ë c¸c miÒn kh¸c nhau, c¸c s«ng ë Nam bé hiÒn hßa, c¸c s«ng ë B¾c bé cã ®é dèc võa ph¶i, c¸c s«ng ë miÒn Trung võa ng¾n võa cè dé dèc lín. Mét sè con s«ng lín b¾t nguån tõ c¸c n−íc l¸ng giÒng ch¶y qua ViÖt Nam råi ra biÓn nh− hÖ thèng s«ng Hång ë B¾c bé, s«ng Cöu long ë Nam bé. TÊt c¸c c¸c con s«ng ®Õn mïa m−a ®Òu cã lò, møc ®é ¸c liÖt hµng n¨m cã kh¸c nhau. 2. T×nh h×nh lò lôt: ChØ tÝnh tõ ®Çu thÕ kû 20, trªn hÖ thèng s«ng Hång vµ s«ng Th¸i b×nh (ë B¾c bé) ®· cã 26 trËn lò lín: lín nhÊt lµ trËn lò lÞch sö n¨m 1971, tr−íc ®ã ®· cã trËn lò n¨m 1945 tõng ®−îc coi lµ trËn lò lÞch sö (thÊp h¬n 1971 sau nµy). Mùc n−íc lò 1971 ®· v−ît qu¸ kh¶ n¨ng chÞu ®ùng cña ®ª (mùc n−íc ngoµi s«ng lóc nµy cao h¬n mÆt ®Êt ®ång ruéng ven ®ª tõ 5-10 m). trong vßng 45 n¨m (tõ 1900 - 1945) ®· cã 18 n¨m vì ®ª ë ®ång b»ng B¾c bé, trung b×nh cø 2 n¨m l¹i cã mét n¨m vì ®ª, mÊt mïa. §Æc biÖt trËn lò n¨m 1945 lµm vì 79 qu¶ng ®ª g©y ngËp 11 tØnh 312.000 ha ®Êt canh t¸c vµ kho¶ng 4 triÖu ng−êi bÞ ¶nh h−ëng. TrËn lò n¨m 1971 lµm vì 3 ®o¹n ®ª lín, g©y ngËp 250.000 ha vµ 2,7 triÖu ng−êi bÞ ¶nh h−ëng nghiªm träng. TrËn lò n¨m 1986 tuy ®é lín møc lò chØ ®øng vµo hµng thø 5 trong liÖt sè liÖu quan tr¾c tõ ®Çu thÕ kû ®Õn nay song còng g©y vì mét ®o¹n ®ª s«ng Hång (Trung Ch©u - §an Ph−îng) vµ sËp 1 cèng d−íi ®ª s«ng CÇu - QuÕ Vâ Hµ B¾c. N¨m 1906 ë B×nh §Þnh, n¨m 1983 ë HuÕ, n¨m 1952 ë c¸c tØnh miÒn §«ng Nam bé vµ n¨m 1964 ë hÇu hÕt c¸c tØnh khu 5 cò (Trung bé) ®Òu cã lôt lín, g©y nhiÒu th¶m c¶nh tang tãc. Lò trªn s«ng Cöu Long (kÓ c¶ c¸c nh¸nh) x¶y ra vµo c¸c n¨m 1961, 1966, 1978, 1984, 1991 còng ®· lµm ngËp hµng chôc v¹n ha lóa cña dång b»ng s«ng Cöu long (Nam bé). T×nh h×nh lò d−êng nh− còng x¶y ra nghiªm träng trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ë c¸c tØnh miÒn nói phÝa B¾c vµ T©y nguyªn nh−: L¹ng s¬n, Cao b»ng (1986); Lai ch©u, §ak Lak, B¾c Th¸i (1980); S¬n la, Lai ch©u (1991) mét sè vïng d©n c− tËp trung vµ phÇn lín c¸c h¹ tÇng c¬ së cña 2 thÞ x· Lai ch©u, S¬n la ®· bÞ dßng lò quÐt cuèn tr«i tµn ph¸ trong 2 n¨m 1990, 1991. 3. BiÖn ph¸p phßng chèng lò: Víi tÇm quan träng ®Æc biÖt cña hÖ thèng s«ng Hång, ngay tõ nh÷ng n¨m 1960, §¶ng vµ Nhµ n−íc ta ®· thiÕt lËp Uû ban trÞ thñy vµ khai th¸c s«ng Hång do Phã Thñ t−íng lµm chñ tÞch, Bé Thñy lîi lµ V¨n phßng th−êng trùc. Sau trËn lò lÞch sö n¨m 1971, §¶ng vµ Nhµ n−íc ta quyÕt ®Þnh vÒ biÖn ph¸p phßng chèng lò cho hÖ thèng s«ng Hång lµ: 1) Trång vµ b¶o vÖ rõng ®Çu nguån ®Ó h¹n chÕ kh¶ n¨ng tËp trung lò vÒ h¹ du. 2) X©y dùng c¸c hå chøa n−íc lo¹i lín vµ lo¹i võa ë th−îng nguån s«ng. 3) Cñng cè hÖ thèng ®ª.  9 4) ChuÈn bÞ chu ®¸o ®Ó lµm tèt viÖc ph©n lò, chËm lò khi cÇn thiÕt. 5) Gi¶i phãng lßng s«ng, khai th«ng dßng ch¶y ®Ó thãat lò. 6) T¨ng c−êng c«ng t¸c hé ®ª phßng lôt. §Õn nay nh÷ng biÖn ph¸p ®ã ®· ®−îc triÓn khai tÝch cùc vµ vÉn cßn nguyªn gi¸ trÞ cña nã, song cã nh÷ng mÆt chóng ta thiÕu biÖn ph¸p kiªn tr× tæ chøc thùc hiÖn nh− trång rõng, gi¶i phãng lßng s«ng. Víi môc tiªu chèng ®−îc con lò t−¬ng ®−¬ng n¨m 1971 (tÇn suÊt 0,4%), cÇn vËn hµnh ®iÒu tiÕt hå Hßa B×nh vµ Th¸c Bµ khi gÆp lò th−êng xuyªn ®Ó gi÷ cho møc n−íc Hµ Néi kh«ng v−ît qua b¸o ®éng III (11,50 m). NÕu gÆp lò cã tÇn suÊt lín h¬n nh− lò n¨m 1986 møc n−íc Hµ Néi lªn ®Õn 12,35 m, lò n¨m 1996 lªn ®Õn 12,48 m nÕu x¶y ra lò nh− n¨m 1971 th× møc n−íc t¹i Hµ Néi 13,3 m. Nh−ng nÕu gÆp lò nh− n¨m 1971 víi d¹ng lò n¨m 1964, 1969 th× khã cã thÓ gi÷ ®−îc møc n−íc t¹i Hµ Néi lµ 13,30 m, khi ®ã ph¶i tÝnh ®Õn biÖn ph¸p ph©n lò qua s«ng §¸y. Th¸ng 8 n¨m 1998 Thñ t−íng ChÝnh phñ ra Th«ng b¸o 164 TB/TW ngµy 3/9/1998 ®· nªu: - X©y dùng c¸c chØ tiªu ban bè t×nh tr¹ng khÈn cÊp vÒ thiªn tai. - X©y dùng c¸c ph−¬ng ¸n xö lý lò ®Æc biÖt lín vµ quyÕt ®Þnh ph©n lò. - Vµ "ph¶i x©y dùng ph−¬ng ¸n l©u dµi, bÒn v÷ng vÒ cñng cè ®ª, x©y dùng hÖ thèng ®ª ®iÒu trong c¶ n−íc, ®Æc biÖt hÖ thèng s«ng Hång ®Ó ®ñ søc b¶o vÖ sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng vÒ kinh tÕ x· héi an ninh quèc phßng cho ®ång b»ng s«ng Hång vµ thñ ®« Hµ Néi". II- HÖ thèng ®ª s«ng ®ång b»ng B¾c bé: Trong ®iÒu kiÖn mét ®Êt n−íc mµ lò, b·o lu«n lµ mèi ®e do¹ nghiªm träng tõ hµng ngh×n n¨m nay th× cuéc ®Êu tranh víi thiªn nhiªn ®Ó phßng chèng lôt b·o còng lu«n lu«n chiÕm vÞ trÝ næi bËt trong lÞch sö tån t¹i vµ ph¸t triÓn cña d©n téc ta. Sö s¸ch cßn ghi l¹i con ®ª ®Çu tiªn cña ViÖt nam ®· cã tõ thÕ kû thø nhÊt sau C«ng nguyªn cïng thêi Hai Bµ Trung vµ ®Õn ®Çu thÕ kû thø 11, nhµ Lý ®· ®¾p ®ª thµnh §¹i La, sau ®æi ra thµnh Th¨ng Long tøc Hµ Néi ngµy nay víi môc ®Ých b¶o vÖ kinh ®« bªn dßng s«ng Hång vµ ®Õn thÕ kû thø 13 thêi nhµ TrÇn th× ®ª s«ng Hång ®· ®−îc nèi dµi tõ ®Çu ch©u thæ (ViÖt tr×) ra ®Õn biÓn ®Ó phßng chèng lò. Tõ ®ã nh©n d©n ViÖt Nam v× b¶o vÖ cuéc sèng cña m×nh ®· kh«ng ngõng ®¾p to, n©ng cao vµ khÐp kÝn c¸c tuyÕn ®ª s«ng, ®ª biÓn. §Õn nay, ViÖt Nam cã gÇn 8000 km ®ª, trong ®ã cã gÇn 6000 km ®ª s«ng vµ 2000 km ®ª biÓn. Riªng ®ª s«ng chÝnh cã 3000 km vµ 1000 km ®ª biÓn quan träng. Cã gÇn 600 kÌ c¸c lo¹i vµ 3000 cèng d−íi ®ª. Ngoµi ra cßn cã 500 km bê bao chèng lò sím, ng¨n mÆn ë ®ång b»ng s«ng Cöu Long. Riªng hÖ thèng s«ng Hång trong ®ång b»ng B¾c bé cã 3000 km ®ª s«ng vµ 1500km ®ª biÓn.  10 1. §Æc ®iÓm hÖ th«ng ®ª ®ång b»ng B¾c bé: a) VÒ sù h×nh thµnh c¸c tuyÕn ®ª: §Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh h×nh thµnh c¸c tuyÕn ®ª ë ®ång b»ng vµ trung du B¾c bé trong buæi ®Çu s¬ khai lµ qu¸ tr×nh tù ph¸t: do nh©n d©n tù lµm víi tr×nh ®é nhËn thøc vµ c«ng cô lao ®éng lóc ®ã rÊt th« s¬. VÊn ®Ò chän tuyÕn vµ xö lý nÒn ch¾c chØ ®−îc gi¶i quyÕt hÕt søc gi¶n ®¬n. ChØ cã nh÷ng n¨m sau nµy mét sè tuyÕn ®ª bÞ vì khi cã lò lín hoÆc mét sè n¬i s«ng cã sù ®æi dßng hoÆc ph¸t triÓn thªm, viÖc lùa chän tuyÕn ®ª míi ®−îc chó ý ®Çy ®ñ ®Õn c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt. Nãi chung tuyÕn ®ª hiÖn cã ®−îc h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, kh«ng cã sù lùa chän tuyÕn mét c¸ch chÆt chÏ vÒ c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt vµ dßng ch¶y. b) §Þa h×nh hai bªn ven ®ª: Nh×n tæng thÓ ®Þa h×nh cã xu thÕ thÊp dÇn tõ th−îng nguån vÒ phÝa biÓn víi bÒ mÆt nghiªng tõ TB-§N. BÒ mÆt ®Þa h×nh ven ®ª phÝa ®ång Ýt thay ®æi nh−ng do t¸c ®éng cña con ng−êi theo thêi gian bÞ ph©n c¾t chñ yÕu do viÖc lÊy ®Êt ®¾p ®ª t¹o thµnh thïng ®Êu hoÆc c¸c hå, ®Çm lín do hËu qu¶ cña nh÷ng lÇn vì ®ª. §Þa h×nh ven ®ª phÝa s«ng thay ®æi theo thêi gian tïy thuéc chÕ ®é dßng ch¶y vµ l−îng phï sa c¸c b·i båi cã n¬i ®−îc t«n cao vµ më réng nh−ng cã n¬i bÞ bµo mßn vµ xãi lë. C¸c thÒm s«ng, b·i båi ë trung du - ®ång b»ng B¾c bé cã lÞch sö h×nh thµnh g¾n liÒn víi qu¸ tr×nh t¹o thµnh c¸c líp t¹o båi tÝch trÎ kû ®Ö tø (aQ3IV) §Êt cÊu t¹o nªn thÒm s«ng ë ®©y lµ sÐt, sÐt pha nÆng, ®«i chç bÞ latªrit hãa, phÝa trªn lµ ¸ sÐt nhÑ cã lÉn Ýt cuéi sái kÕt cÊu h¬i xèp. Tõ c¸c vïng tiÕp gi¸p c¸c vÞ trÝ nãi trªn kÐo dµi qua ®ång b»ng ra biÓn tån t¹i chñ yÕu lµ c¸c b·i båi. §Êt cÊu t¹o nªn b·i båi tõ d−íi lªn gÆp phæ biÕn lµ c¸t, c¸t pha cã n¬i lµ bïn sÐt h÷u c¬ ®−îc phñ bëi líp sÐt pha hoÆc sÐt, trªn cïng (ë phÝa ngoµi ®ª) lµ líp phï sa trÎ mµu x¸m n©u. 2. VÒ cÊu tróc ®Þa chÊt vµ tÝnh chÊt ®Þa chÊt c«ng tr×nh cña c¸c líp ®Êt ë nÒn ®ª: C¸c líp ®Êt ë nÒn ®ª cã nguån gèc båi tÝch hiÖn ®¹i kû ®Ö tø, ph©n bè tõ trªn xuèng d−íi nh− sau: a) Líp phï sa: Phñ trùc tiÕp trªn c¸c gi¶i ®Þa h×nh ven ®ª phÝa s«ng cã bÒ dµy trung b×nh 2,00 ÷ 2,5 m. b) §Êt sÐt pha mÇu n©u gô: TÇng ®Êt nµy ph©n bæ hÇu hÕt d−íi nÒn ®ª däc c¸c tuyÕn s«ng chÝnh. c) §Êt sÐt mµu x¸m xanh:  11 TÇng ®Êt nµy ph©n bæ d−íi nÒn ®ª vïng ®ång b»ng ë ®é s©u 2,5m kÓ tõ mÆt ®Êt tù nhiªn, víi ®é dµy trung b×nh 2,0 ÷ 4,0 m. d) Bïn sÐt vµ bïn sÐt h÷u c¬: TÇng nµy ®−îc t¹o thµnh chñ yÕu ë nh÷ng vïng tròng, c¸c cöa s«ng, ®¸y hå vµ ®Çm lÇy hoÆc ë nh÷ng lßng s«ng cæ, t¹o thµnh c¸c thÊu kÝnh bïn kh¸ dµy 5-10m, ®é s©u ph©n bè c¸ch mÆt ®Êt 3-5 m. e) C¸t pha mµu x¸m n©u - x¸m sÉm: Ph©n bè ë ®é s©u 3-5 m víi diÖn tÝch ph©n bè hÑp, kh«ng liªn tôc. f) C¸t: Ph©n bè ë hÇu hÕt d−íi nÒn ®ª víi bÒ dµy kh¸ lín, cã tÝnh thÊm lín. Nh÷ng n¬i c¸t ph©n bè s©u, vÒ mïa lò tÇng c¸t nµy tµng tr÷ n−íc cã ¸p côc bé. §èi víi c«ng tr×nh, ®©y lµ ®iÒu bÊt lîi vÒ biÕn d¹ng thÊm. g) SÐt loang læ: TÇng sÐt nµy cã bÒ dµy kh¸ lín ph©n bæ hÇu hÕt ë trung t©m ®ång b»ng B¾c bé víi bÒ dµy t¨ng dÇn ra phÝa biÓn, ph©n bè ë ®é s©u 10-30m. 3. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt thñy v¨n: ¶nh h−ëng cña ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n ®èi víi c¸c lo¹i c«ng tr×nh x©y dùng cã møc ®é kh¸c nhau. §èi víi nÒn c¸c tuyÕn ®ª, chñ yÕu chó ý tíi sù cã mÆt cña n−íc ngÇm tµng tr÷ trong tÇng chøa n−íc thø nhÊt kÓ tõ trªn xuèng. N−íc ngÇm ë tÇng chøa n−íc cã quan hÖ víi n−íc mÆt: d©ng cao vÒ mïa m−a vµ h¹ thÊp vÒ mïa kh«. Biªn ®é dao ®éng cña n−íc ngÇm gi÷a mïa kiÖt vµ mïa lò lµ 4-5 m. Qu¸ tr×nh vËn ®éng cña dßng ngÇm cã thÓ mang theo c¸c h¹t cã ®−êng kÝnh nhá, l−îng c¸t do n−íc mang theo tïy thuéc ¸p lùc dßng thÊm. Qu¸ tr×nh nµy lÆp ®i lÆp l¹i trong nhiÒu n¨m sÏ lµm cho nÒn ®ª bÞ biÕn d¹ng. ë nh÷ng nÒn ®ª cã c¸t, líp phñ phÝa ®ång b»ng kh«ng ®ñ dÇy ®Ó th¾ng ¸p lùc dßng thÊm sÏ xuÊt hiÖn c¸c m¹ch sñi, b·i sñi. 4. VÒ cÊu t¹o th©n ®ª: Th©n ®ª còng ®−îc t«n cao, më réng trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña hÖ thèng ®ª. Cã c¶ mét qu¸ tr×nh ®¾p th©n ®ª tõ c¸c lo¹i ®Êt kh«ng ®−îc chän lùa, viÖc ®Çm nÖn còng kh«ng theo quy chuÈn. Do vËy th©n ®ª cã tÝnh kh«ng ®ång nhÊt cao. Ngoµi ra th©n ®ª cßn chÞu t¸c ®éng xÊu cña c¸c ®éng vËt ®µo hang (chuét, mèi) t¹o thµnh c¸c hèc hoÆc lç rçng trong ®ã. §©y lµ mét hiÓm ho¹ khã l−êng. 5. VÒ sù lµm viÖc cña ®ª s«ng: Kh¸c víi ®Ëp, ®ª lµ c«ng tr×nh lµm viÖc theo mïa. NhiÒu ®o¹n ®ª trong mïa kh« thùc chÊt chØ lµ ®−êng. §ª chØ lµm viÖc ng¨n vµ ch¾n n−íc trong mïa lò. Thêi gian lµm viÖc  12 trong n¨m cña ®ª kh«ng nhiÒu. Ngay trong mïa lò, ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®ª kh«ng chØ phô thuéc mùc n−íc lò mµ cßn phô thuéc thêi gian ng©m lò dµi hay ng¾n. Thêi gian cña lò lªn vµ thêi gian lò xuèng còng lµ nh÷ng yÕu tè cÇn quan t©m khi xem xÐt ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®ª. 6. Nh÷ng t¸c ®éng cña con ng−êi vµo hÖ thèng ®ª: Mét mÆt con ng−êi ph¶i lµm mäi c¸ch giò g×n sù tån t¹i cña hÖ thèng ®ª ®Ó b¶o vÖ chÝnh m×nh, nh−ng mÆt kh¸c con ng−êi còng l¹i cã t¸c ®éng xÊu ®Õn hÖ thèng ®ª (®µo, ®¾p, x©y dùng c«ng tr×nh gÇn ®ª...). Nhµ n−íc ta ®· cã "Ph¸p lÖnh b¶o vÖ ®ª ®iÒu" nh»m lo¹i trõ c¸c t¸c dông xÊu cña con ng−êi lªn ®ª. III- MÆt c¾t ngang ®Æc tr−ng cña ®ª: Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm cña ®ª ®· nªu trªn, chó ý nhiÒu ®Õn c¸c ®Æc ®iÓm vÒ ®Þa h×nh, ®Þa chÊt vµ thùc tÕ lµm viÖc cña ®ª, cã thÓ nªu ra mét mÆt c¾t ngang ®¹i diÖn cña ®ª nh− sau: (h×nh 1-1) H×nh 1-1: MÆt c¾t ngang ®Æc tr−ng cña ®ª. - Th©n ®ª chÞu t¸c dông cña cét n−íc H trong mïa lò; chiÒu réng ®¸y ®ª: B - Mùc n−íc s«ng mïa lò (MNL) ngËp trªn b·i båi. - Mùc n−íc s«ng mïa kiÖt (MNK), nãi chung thÊp d−íi ®¸y líp phñ. - §Êt nÒn ®ª ®−îc tæng hîp thµnh 2 líp: + Líp phñ phÝa trªn ®−îc ®Æc tr−ng b»ng hÖ sè thÊm K1 nhá thua K2 (cña líp d−íi) - gäi lµ líp phñ Ýt thÊm (hoÆc líp phñ). ChiÒu dµy líp nµy t=1-6m. Líp nµy th−êng cã c¸c lo¹i ¸ sÐt, thµnh phÇn h¹t cã thÓ thay ®æi. Theo thµnh phÇn h¹t cã thÓ ph©n thµnh 2-3 líp  13 nhá trong chiÒu dµy chung t. Theo møc ®é thÊm, cã thÓ ghÐp c¸c líp nhá nµy thµnh 1 líp víi chiÒu dµy t vµ kÖ sè thÊm chung K1. ë phÝa s«ng chiÒu dµi líp phñ lµ L1, ë phÝa ®ång chiÒu dµi líp phñ lµ L2. + D−íi líp phñ Ýt thÊm lµ líp thÊm n−íc víi hÖ sè thÊm K2 (K2>K1) gäi lµ líp thÊm - chiÒu dµy T = 20 ÷ 60 m. §©y th−êng lµ lo¹i ¸ c¸t, c¸t. Thµnh phÇn h¹t còng thay ®æi kh¸ lín. Theo thµnh phÇn h¹t còng cã thÓ chia líp nµy thµnh nhiÒu líp nhá. Tuy nhiªn xÐt vÒ møc ®é thÊm cã thÓ xÕp chung vµo 1 lo¹i víi hÖ sè thÊm K2. MÆt c¾t ngang ®Æc tr−ng cña ®ª nh− tr×nh bµy trªn mang tÝnh chÊt ®¹i diÖn. Nã ®−îc xem nh− mét s¬ ®å ®Ó ph©n tÝch sù lµm viÖc cña ®ª. ♣1-3. Ph©n tÝch sù lµm viÖc cña ®ª, c¸c kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i sù lµm viÖc an toµn cña ®ª §iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®ª cã thÓ ph©n chia ra theo mïa: - Mïa kh« n−íc s«ng thÊp, kh«ng ngËp b·i båi. - Mïa m−a, cã lóc mùc n−íc lò lªn cao, t¹o cét n−íc H lªn th©n ®ª. §ª lµm viÖc nh− mét ®Ëp ®Êt. NÒn ®ª còng chÞu ¶nh h−ëng cña c¸c dßng thÊm trong líp phñ vµ líp thÊm. C¸c kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i sù lµm viÖc an toµn cña ®ª cã thÓ ph©n ra 2 lo¹i: + Lo¹i kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i b×nh th−êng: Lµ nh÷ng d¹ng ph¸ ho¹i xuÊt ph¸t tõ nh÷ng nguyªn nh©n cã tÝnh quy luËt, cã thÓ dïng c¸c lý thuyÕt cña c¬ häc ®Ó tÝnh to¸n ®−îc . + Lo¹i kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i ®Æc biÖt: lµ nh÷ng d¹ng ph¸ ho¹i xuÊt ph¸t tõ nh÷ng nguyªn nh©n kh«ng cã tÝnh quy luËt hoÆc nh÷ng nguyªn nh©n ®Æc biÖt, trong ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt, kh«ng cã kh¶ n¨ng dïng c¸c lý thuyÕt cña c¬ häc ®Ó tÝnh to¸n ®−îc. D−íi ®©y xÐt tõng lo¹i. 1. Lo¹i kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i b×nh th−êng: a) Trong mïa kh«: Mùc n−íc s«ng dao ®éng chung quanh MNK, thÊp h¬n ®¸y líp phñ. Nh− phÇn ®Æc ®iÓm ®Þa ®iÓm thñy v¨n ®· nªu ë trªn, lóc nµy n−íc ngÇm tõ tÇng thÊm n−íc bæ sung cho s«ng (h×nh 1-2). Nh− vËy vÒ thùc chÊt ®ª gièng nh− mét ®−êng giao th«ng ®−îc ®¾p cao trªn nÒn 2 líp. C¸c d¹ng kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i lµ sù tr−ît cña 2 m¸i dèc phÝa s«ng vµ phÝa ®ång d−íi t¸c dông träng l−îng b¶n th©n ®ª. Sù tr−ît nµy th−êng cã d¹ng tr−ît cung trßn - mÆt tr−ît cã thÓ lµ tr−ît n«ng - chØ trªn m¸i dèc, cã thÓ lµ tr−ît s©u - cïng mét phÇn nÒn (h×nh 1-2). NÕu c−êng ®é vµ t¶i träng giao th«ng trªn mÆt ®ª lín vµ tËp trung, ph¶i xÐt ®Õn æn ®Þnh cña hai m¸i dèc vµ nÒn d−íi t¸c dông cña t¶i träng nµy.  14 H×nh 1-2: C¸c d¹ng t