Đề xuất ứng dụng một số công nghệ mới vật liệu mới trong các công trình bảo vệ bờ biển khu vực đồng bằng sông Cửu Long

Xói lở bờ biển đang diễn ra tại nhiều khu vực ven biển Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Trong tương lai, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu – nước biển dâng và lượng bùn cát suy giảm ở khu vực cửa sông ven biển do xây dựng các hồ chứa thượng nguồn, mức độ xói lở ngày càng mở rộng và diễn biến khó lường. Do đó đầu tư xây dựng, sửa chữa các công trình kè biển chống xói lở là cần thiết. Để hỗ trợ cho việc lựa chọn kết cấu công trình, bài viết tập trung giới thiệu một số loại vật liệu mới – công nghệ mới (VLM-CNM) phù hợp với kè biển khu vực ven biển ĐBSCL, trong đó tập trung giới thiệu một số dạng kết cấu, phân tích ưu - nhược điểm, điều kiện áp dụng và trình tự thi công.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Đường bờ biển khu vực ĐBSCL gồm đoạn bờ biển Đông và bờ biển Tây với chiều dài tổng cộng khoảng 774 km[4], kéo dài từ TP.HCM đến Kiên Giang. Trong vòng hai thập kỷ trở lại đây, đã xuất hiện nhiều điểm nóng về xói lở - biển lấn như khu vực bờ biển Tân Điền (Tiền Giang), Thạnh Hải, Thạnh Phước, Thừa Đức (Bến Tre), Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa (Trà Vinh), Vĩnh Châu (Sóc Trăng), Nhà Mát, Gành Hào (Bạc Liêu), Khai Long, Khánh Tiến, Đất Mũi (Cà Mau). Hiện tượng xói lở - biển tiến tăng nhanh về số lượng và phạm vi trong bối cảnh biến đổi khí hậu – nước biển dâng. Sự khai thác quá mức ở thượng nguồn và ven biển ĐBSCL làm cho diễn biến xói lở ngày càng nghiêm trọng hơn (hình 1& 2).

Đối với công trình bảo vệ bờ nói chung và kè bảo vệ bờ biển nói riêng, hiện nay có nhiều giải pháp VLM-CNM đang được sử dụng ở trong nước và trên thế giới. Các giải pháp mới du nhập vào Việt Nam như thảm nhựa Tensar (Anh), Neoweb (Isarel), thảm đá liên kết Esta rock(Nhật Bản); các giải pháp phổ biến hơn tại Việt Nam như công nghệ Stabiplage, vải địa kỹ thuật, thảm đá, cừ bê tông dự ứng lực, cừ bản nhựa... Một số công nghệ mới áp dụng chủ yếu cho mái kè biển như cấu kiện Tsc178,...Việc ứng dụng các giải pháp VLM-CNM cho các công trình bảo vệ bờ biển trong thời gian qua đã giúp nâng cao hiệu quả đầu tư, tuổi thọ công trình, rút ngắn thời gian thi công, cải thiện đáng kể mỹ quan công trình, giảm thiểu tác động đến môi trường và đặc biệt giải quyết tốt bài toán khai thác tổng hợp. Tuy nhiên, tại một số công trình bảo vệ bờ biển, do áp dụng một cách máy móc, không hiểu rõ nguyên lý, ưu nhược điểm, chất lượng vật liệu, quy trình thi công... đã gây nên những thiệt hại và lãng phí không nhỏ. Để có thêm thông tin nhằm hỗ trợ lựa chọn giải pháp công trình bảo vệ bờ biển cho các nhà quản lý, tư vấn và cán bộ khoa học, trong khuôn khổ bài viết này, tác giả tập trung đề cập một số giải pháp VLM-CNM có thể ứng dụng hiệu quả hơn trong điều kiện tự nhiên khu vực ĐBSCL với các đặc thù điển hình như: độ cao sóng biển không quá lớn, bãi biển rộng và nông, khu vực ít xảy ra các cơn bão mạnh, nền móng địa chất mềm yếu, nồng độ phù sa lớn.

II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

(1) Phương pháp điều tra khảo sát hiện trường: Điều tra khảo sát các công trình xây dựng trên dải ven biển từ Vũng Tàu đến Kiên Giang.

(2) Phương pháp kế thừa – tổng hợp – thống kê: Kế thừa các kết quả nghiên cứu, hình ảnh và một số kết luận của các bài báo khoa học, đề tài, dự án đã thực hiện liên quan đến vấn đề nghiên cứu, tổng hợp các dữ liệu và lập bảng thống kê số liệu phục vụ nghiên cứu.

 (3) Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia thông qua các buổi hội thảo, trao đổi học thuật, hợp tác nghiên cứu kết hợp với kinh nghiệm nghiên cứu, tư vấn của người viết …

III. PHÂN LOẠI XÓI LỞ VÀ NGUYÊN NHÂN

3.1. Phân loại xói lở

3.2. Nguyên nhân xói lở

IV. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CẤU KIỆN - VẬT LIỆU MỚI TRONG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN

4.1. Cấu kiện Hydroblock

4.2. Cấu kiện P.Đ.TAC-CM5874

4.3. Cấu kiện BTCT đúc sẵn mới T249, tự chèn ba chiều, có khả năng ngàm khóa biên trên dưới tạo mảng mềm phục vụ gia cố mái kè chống xói lở.

4.4. Cấu kiện chân khay kè đúc sẵn dạng ống phuy lục lăng

4.5. Công nghệ Stabiplage

V. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CNM-VLM

VI. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6.1. Kết luận

6.2. Kiến nghị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hoàng Văn Huân, Lê Văn Tuấn & nnk, đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khoa học và công nghệ dự báo, phòng chống biển lấn đoạn bờ biển tỉnh Trà Vinh và vùng phụ cận”; Viện Kỹ thuật Biển, 2013.

[2]. Hoàng Văn Huân, Lê Văn Tuấn, Hồ sơ dự án và hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công công trình “ Kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển xã Hiệp Thạnh”, giai đoạn cấp bách, giai đoạn 2, 3; 2008-2012 

[3]. Nguyễn Ân Niên và nnk. Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu đánh giá, tìm nguyên nhân gây ra suy thoái rừng và đề xuất phương án bảo vệ, phát triển rừng phòng hộ đê biển Gò Công tỉnh Tiền Giang”, Hội Thủy lợi Tp. Hồ Chí Minh, 2008. Viện Kỹ Thuật Biển chủ trì thiết kế 2008-2013.

[4].Trần Như Hối&nnk. Đê biển Nam Bộ. NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh, 2003.

[5]. Lê Mạnh Hùng&nnk, bài báo “Xói lở, bồi tụ bờ biển Nam Bộ từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Kiên Giang - Nguyên nhân và các giải pháp bảo vệ”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Thủy lợi, Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam.

[6]. Nguyễn Địch Dỹ, Đề tài KC09.06/06-10: “Nghiên cứu biến động cửa sông và môi trường trầm tích Holocen - hiện đại vùng ven bờ châu thổ Sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội”, Viện địa chất – Viện hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam.

Chi tiết bài báo xem tại đây: Đề xuất ứng dụng một số công nghệ mới vật liệu mới trong các công trình bảo vệ bờ biển khu vực đồng bằng sông Cửu Long

Tác giả: ThS. Lê Văn Tuấn - Viện Kỹ thuật Biển

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI