Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

Luận án tập trung nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông, đặc biệt là tại vùng Đồng bằng sông Hồng. Mặc dù hệ thống đê đã được nâng cấp và cứng hóa, hiện tượng nứt dăm trên mặt và mái đê đang gia tăng do các chu kỳ khô kéo dài và tác động của tải trọng giao thông, đe dọa an toàn đê. Do đó, việc nghiên cứu nguyên nhân và đề xuất giải pháp xử lý là vô cùng cần thiết.

Luận án này hướng tới các nhà nghiên cứu, kỹ sư, chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật thủy lợi, quản lý đê điều, và các cơ quan hoạch định chính sách liên quan đến phòng chống thiên tai và bảo vệ công trình đê điều. Nó cung cấp cơ sở khoa học và công cụ dự báo để nâng cao an toàn và hiệu quả quản lý hệ thống đê sông, đặc biệt tại các vùng đồng bằng có nguy cơ cao.

Luận án này tập trung nghiên cứu sâu rộng về hiện tượng nứt dăm đê sông, một vấn đề cấp bách đối với an toàn hệ thống đê điều tại vùng Đồng bằng sông Hồng. Mục tiêu chính là làm sáng tỏ cơ chế gây nứt mặt và mái đê trong mùa khô thông qua quan sát thực địa, thí nghiệm trong phòng về sự thay đổi thể tích của đất đắp thân đê theo chu kỳ khô-ướt, và mô phỏng toán học. Từ đó, luận án phân tích, dự báo khả năng nứt của các đoạn đê điển hình và đề xuất giải pháp xử lý phù hợp. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở các đoạn đê sông thuộc khu vực Hà Nội, Hải Phòng, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Nam, Hải Dương, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Vĩnh Phúc, tập trung vào sự hình thành vết nứt ban đầu vào cuối mùa khô do thay đổi môi trường. Luận án không đi sâu vào sự phát triển tiếp theo của vết nứt do mưa hoặc tải trọng giao thông. Nội dung nghiên cứu bao gồm việc khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng sét và bụi sét trong đất đắp đến hiện tượng nứt, nghiên cứu sự biến đổi thể tích và ứng suất kéo do thay đổi độ ẩm, giải thích các sự cố nứt đê trong lịch sử và sau khi vận hành hồ chứa, cũng như phân tích và dự báo khả năng nứt dăm của các đoạn đê cụ thể. Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu tiên tiến như thu thập tài liệu, điều tra khảo sát thực địa, nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng số và tham vấn chuyên gia. Về ý nghĩa khoa học và thực tiễn, luận án đã bổ sung cơ sở lý luận về nguyên nhân nứt đê sông, đặc biệt là nứt mái đê thượng và hạ lưu vào cuối mùa khô, giúp giải thích các sự cố đã xảy ra. Đồng thời, kết quả nghiên cứu cho phép dự báo hiện tượng nứt cho các đoạn đê trong khu vực, làm cơ sở cho công tác sửa chữa, cải tạo và nâng cấp đê, đảm bảo an toàn. Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xác định rõ nguyên nhân nứt thân đê là do đất đắp có thành phần hạt sét, hạt mịn cao và nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm gây co ngót. Luận án đã làm rõ cơ chế nứt dăm, với các vết nứt chính xuất hiện gần như vuông góc với tim đê, có kích thước đặc trưng, và phát triển theo quy luật nhất định. Từ đó, luận án đã xây dựng cơ sở lý luận hoàn chỉnh về nguyên nhân và cơ chế phát triển nứt dăm đê sông Hồng trong phạm vi nghiên cứu, cùng với khả năng dự báo nứt dăm, hỗ trợ công tác quy hoạch và duy tu hệ thống đê.