Luận án Ứng dụng phương pháp phân tích rủi ro và lý thuyết độ tin cậy để xác định mức bảo đảm an toàn cho hệ thống kiểm soát ngập lụt vùng hạ du sông Đồng Nai – Sài Gòn

 khi gia tải; 
- S độ lún cuối cùng; 
- n số lớp đất tính toán. 
Các biến cơ sở trong công thức xác định độ lún S là các biến ngẫu nhiên, do đó S cũng 
được xem xét là một biến ngẫu nhiên khi phân tích độ tin cậy. 
Cơ chế sự cố mất ổn định đê bao do xói ngầm và đẩy trồi 
Sự cố xói ngầm và đẩy trồi xảy ra khi đồng thời xuất hiện hai hiện tượng: đẩy trồi, khi áp 
lực thấm tại chân đê hạ lưu lớn hơn lực dính tổng cộng của phần tử đất nền, khi đó phần 
tử đất nền tại chân đê bị đẩ trồi và xuất hiện dòng chảy áp lực tại chân đê; đồng thời với 
quá trình đó, dòng thấm phát triển mạnh, lưu tốc dòng thấm vượt quá lực giữ các phần tử 
đất dọc theo ống dòng sẽ mang theo các hạt đất thoát ra. Quá trình này diễn ra liên tục sẽ 
dẫn đến sự hình thành ống dòng dưới thân đê và dấn đến sập đê. Cơ chế sự cố xói ngầm- 
đẩy trồi được minh họa trên Hình 3.6. 
Hàm tin cậy của cơ chế này được viết cho hai điều kiện, như sau: 
Điều kiện thứ nhất: đẩy trồi 
Hình 3.6 Cơ chế xói ngầm và đẩy trồi 
65 
HggdZ wc 
1
2
 (3-16) 
Trong đó: 
- ρc là dung trọng bão hòa của nền đất; 
- ρw là dung trọng của nước; 
- d là độ sâu lớp đất sét từ chân đê đến lớp cát; 
- g là gia tốc trọng trường; 
- ∆H cột nước áp lực thủy lực; 
Điều kiện thứ hai: xói ngầm, theo tiêu chuẩn Blight 
H
c
L
mZ t 22 (3-17) 
Trong đó: 
- Lt = L’ + L2 + B + d 
- c = cB là tiêu chí phụ thuộc vào đất dó Blight; 
- H: là chênh lệch mực nước trước và sau đê; 
- m: là mô hình tham số được sử dụng để tính toán phân phối của thí nghiệm điều tra. 
Cơ chế mất ổn định thấm 
Cơ chế mất ổn định thấm xảy ra khi độ dốc dòng thấm cục bộ vượt quá độ dốc dòng thấm 
cho phép của đất đắp đê hoặc đất nền. 
Hàm tin cậy của cơ chế mất ổn định thấm được xây dựng cho đê đất đồng chất đắp trên 
nền không thấm nước, giả thiết mái đê phía trong vùng được bảo vệ không bị ngập: 
   
3
2
000
1
1
m
jjjZ
 (3-18) 
Trong đó: 
- J0: là gradient dòng thấm thoát ra ở mái trong đồng, khi hạ lưu không có nước; 
- : là góc giữa mái đê phía đồng với mặt phẳng nằm ngang, sin =
3
21
1
m 
 (rad); 
3.3.5.3 Tổng hợp xác suất sự cố của đê bao 
Tương tự như đối với cống trụ đỡ, xác suất sự cố tổng hợp của đê bao được xác định thông 
qua phân tích sơ đồ cây sự cố (Hình 3.5). Các cơ chế sự cố liên kết với nhau bằng cổng 
66 
nối tiếp và song song. Xác suất sự cố tổng hợp được xác định bằng phương pháp khoảng 
biên hẹp của Ditlevsens (Mục 2.3.2) và phương pháp Monte Carlo (Mục 2.2.3). 
3.3.6 Phân tích độ tin cậy cho công trình kè tường đứng 
3.3.6.1 Mô tả hệ thống kè tường đứng và thiết lập sơ đồ cây sự cố 
Tuyến kè tường đứng thường được xây dựng sát bờ sông với mục đích chống ngập lụt kết 
hợp gia cố bảo vệ bờ. Kết cấu kè có nhiều hình thức như: mái nghiêng, tường đứng 
Trong luận án này tác giả tập trung nghiên cứu dạng kè tường đứng bằng BTCT thẳng 
đứng đặt trên hệ cọc BTCT. Sau lưng tường được đắp đất đến cao trình đỉnh kè và kết 
hợp làm đường đi bộ. Các cơ chế sự cố của công trình kè tường đứng được xem xét bao 
gồm: 
- Cơ chế sự cố do nước tràn đỉnh kè; 
- Cơ chế sự cố do mất ổn định trượt sâu 
- Cơ chế sự cố do mất khả năng chịu tải ngang của cọc 
- Cơ chế sự cố do khả chịu tải đứng của cọc 
Các cơ chế này được liên kết với nhau theo cổng liên kết Hoặc của hệ thống nối tiếp. Cây 
sự cố đối với kè tường đứng được xây dựng như trên Hình 3.7. 
Hình 3.7: Cây sự cố của kè tường đứng 
67 
3.3.6.2 Thiết lập hàm tin cậy cho các cơ chế sự cố của kè tường đứng 
Cơ chế sự cố do nước tràn đỉnh kè 
Hàm độ tin cậy của cơ chế sự cố nước tràn đỉnh kè được thiết lập theo công thức sau: 
Z = Zđỉnh kè – (MNmax + Δh)
(3-19) 
Trong đó: 
- Z: Hàm trạng thái giới hạn; 
- Zđỉnh kè : Cao trình đỉnh kè thiết kế; 
- MNmax: Mực nước lớn nhất xuất hiện trước kè; MNmax (1.71,0.10) 
- h: Chiều cao nước dềnh do gió Δh 
Các biến liên quan nêu trên được xem xét là các đại lượng ngẫu nhiên, thông qua phân tích 
thống kê ngẫu nhiên của các biến cơ sơ đầu vào gồm: cao trình đỉnh thiết kế, mực nước, 
vận tốc gió, đà gió; 
Cơ chế sự cố do mất ổn định trượt sâu 
Hàm tin cậy và các bước tính toán cơ chế sự cố do trượt sâu được thực hiện tương tự như 
cơ chế mất ổn định trượt mái đê theo hình thức mặt trượt trụ tròn đối với công trình đê 
bao trình bày tại Mục 3.3.5. 
Cơ chế sự cố do mất khả năng chịu tải đứng của cọc 
Cơ chế sự cố này xảy ra khi tổng tải trọng đứng tác dụng lên cọc vượt quá sức chịu tải của 
cọc. 
Hàm tin cậy của cơ chế sự cố do khả năng chịu tải đứng của cọc: 
Z = R - (Nt + Nc)
(3-20) 
Trong đó: 
- R: sức chịu tải của cọc theo phương đứng; 
- Nt: Tải trọng tác dụng lên cọc theo phương đứng; 
- Nc: Trọng lượng bản thân cọc. 
Các biến trên được mô tả là các biến ngẫu nhiên trung gian, tính ngẫu nhiên được xác 
định thông qua phân phối ngẫu nhiên của các yếu tố tải trọng, độ bền cơ bản như cường 
68 
độ kháng của cọc, áp lực và ngoại lực tác dụng lên cọc, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 
quanh cọc và tại đầu cọc. 
Cơ chế sự cố do mất khả năng chịu tải ngang của cọc 
Cơ chế sự cố này xảy ra khi tổng tải trọng ngang tác dụng lên cọc vượt quá sức chịu tải 
ngang của cọc. 
Hàm tin cậy của cơ chế sự cố do mất khả năng chịu tải ngang của cọc được thiết lập theo 
công thức sau: 
Z= R - S
(3-21) 
Trong đó: 
- R: sức chịu tải của cọc theo phương ngang ứng với chuyển vị đầu cọc 2,5cm; 
- S: Tải trọng ngang tác lên cọc; 
R và S là các biến ngẫu nhiên trung gian, tính ngẫu nhiên được xác định thông qua phân 
phối ngẫu nhiên của các yếu tố tải trọng, độ bền cơ bản như cường độ kháng của cọc, áp 
lực và ngoại lực tác dụng lên cọc. 
3.3.6.3 Tổng hợp độ tin cậy kè sông 
Tương tự như đối với cống trụ đỡ, xác suất sự cố tổng hợp của công trình kè tường đứng 
được xác định thông qua phân tích sơ đồ cây sự cố (Hình 3.7). Các cơ chế sự cố liên kết 
với nhau bằng cổng nối tiếp. Xác suất sự cố tổng hợp được xác định bằng phương pháp 
khoảng biên hẹp của Ditlevsens (theo Mục 2.3.2). 
3.4 Phân tích rủi ro cho vùng được bảo vệ 
Phân tích rủi ro cho vùng được bảo vệ bởi hệ thống KSNL được thực hiện theo trình tự 
các bước sau: 
- Xây dựng bản đồ ngập lụt vùng nghiên cứu; 
- Phân tích mô phỏng xác định hàm thiệt hại theo độ sâu ngập lụt; 
- Xây dựng bản đồ thiệt hại; 
- Phân tích xác định giá trị rủi ro, thiết lập đường cong rủi ro và bản đồ rủi ro; 
- Đánh giá rủi ro và xác định MBĐAT tối ưu. 
69 
3.4.1 Xây dựng bản đồ ngập lụt 
Mục tiêu xây dựng bản đồ ngập lụt là xác định được mức độ hiểm họa do ngập lụt lên mỗi 
đơn vị diện tích sử dụng đất trong vùng nghiên cứu. Thông thường các đặc trưng của hiểm 
họa bao gồm: độ sâu ngập lụt, thời gian ngập lụt, vận tốc dòng chảy, hàm lượng vật chất 
theo dòng chảy (phù sa, ô nhiễm). 
Bản đồ ngập lụt trong luận án này chỉ giới hạn hiển thị phân bố độ ngập sâu tại vùng 
nghiên cứu. Bản đồ ngập lụt được xây dựng bằng cách tích hợp kết quả mô phỏng ngập 
lụt cho các tổ hợp kịch bản điều kiện biên mực nước gây ngập bằng mô hình MIKE vào 
bản đồ địa hình số độ cao của khu vực nghiên cứu trong cơ sở dữ liệu phần mềm ArcGIS 
10.0, từ đó có thể hiển thị độ sâu ngập lụt trung bình theo không gian địa lý- vị trí đơn vị 
hành chính và theo các ô lưới mô hình định trước. Luận án này lựa chọn bước lưới không 
gian là 20mx20m trong mô phỏng ngập lụt và hiển thị kết quả độ sâu ngập lụt. 
Quá trình dòng chảy và ngập lụt cho các kịch bản được mô phỏng bằng phần mềm 
MIKE11 và MIKE FLOOD. Các điều kiện biên ban đầu gồm: bản đồ địa hình; biên lưu 
lượng ở thượng lưu ứng với từng kịch bản; biên mực nước tại hạ lưu ứng với từng kịch 
bản; mưa tại chỗ. Các số liêụ dùng để hiêụ chỉnh và kiểm điṇh mô hình thủy lưc̣ như vết 
lũ, quá trình mực nước lic̣h sử được xác định theo phương pháp quan trắc, đo đạc hoặc 
điều tra khảo sát hiêṇ trường. 
3.4.2 Thiết lập hàm thiệt hại 
Hàm thiệt hại mô tả quan hệ giữa độ sâu ngập lụt và mức độ thiệt hại do ngập lụt trung 
bình của vùng nghiên cứu. 
Thiệt hại do ngập lụt thường được chia thành các loaị: thiệt hại trực tiếp và gián tiếp; thiêṭ 
haị hữu hình và vô hình, tổng hợp tại Bảng 3.2. Các thiêṭ haị trưc̣ tiếp hữu hình thường dễ 
xác định đồng thời chiếm tỷ lệ lớn nhất trong tổng thiệt hại. Tuy vậy trong một số trường 
hợp thiêṭ haị vô hình trực tiếp hoặc thiệt hại gián tiếp cũng đóng vai trò quan trọng, thậm 
chí đóng vai trò lớn trong việc đánh giá ảnh hưởng của do ngập lụt. Trong nghiên cứu này 
tác giả chỉ tập trung xác định các thiệt hại hữu hình. 
70 
Bảng 3.2: Phân loại các dạng thiệt hại do ngập lụt 
Thiệt hại Hữu hình Vô hình 
Trực tiếp 
Thiệt hại vật chất: 
Nhà cửa, công trình và tài sản 
Cơ sở hạ tầng, các tiện ích, cơ sở công 
cộng 
Nông nghiệp 
Khác 
Thiệt hại về người 
Ảnh hưởng xấu đến sức 
khỏe 
Gây thiệt hại đến môi 
trường. 
Khác 
Gián tiếp 
Sự di tản tạm thời 
Sự dọn dẹp vệ sinh, tẩy rửa, diệt trùng 
Sự giảm sút nguồn thu nhập 
Sự giảm sút các sản phẩm công nghiệp 
Khác 
Tác động xấu đến các hoạt 
động xã hội 
Tăng khả năng bị tổn thương 
của các đối tượng sống sót 
Khác 
Có hai phương pháp xây dựng hàm thiệt hại: phương pháp điều tra khảo sát và phương 
pháp mô hình thống kê mô phỏng. Phương pháp mô hình thống kê mô phỏng thiệt hại kết 
hợp kiểm chứng bằng số liệu lịch sử/ điều tra được sử dụng trong nghiên cứu này để xây 
dựng hàm thiệt hại cho vùng nghiên cứu. 
Theo phương pháp mô hình thống kê mô phỏng, quá trình xây dựng hàm thiệt hại được 
tiến hành theo các bước như sau: 
Bước 1: Phân loại thiệt hại theo các ngành kinh kinh tế, các loại cơ sở vật chất, cơ sở hạ 
tầng hiện hữu trong vùng nghiên cứu; 
Bước 2: Xây dựng đường cong thiệt hại thành phần cho từng lọa thiệt hại. Xác định quan 
hệ giữa mức độ thiệt hại theo chiều sâu ngập lụt cho mỗi loại thiệt hại tại Bước 1; thành 
lập đường cong thiệt hại thành phần cho từng loại thiệt hại. Đối với mỗi loại tài sản, ngành 
nghề có nguy có thiệt hại khi ngập lụt xảy ra, đường cong thiệt hại sẽ có dạng cong và độ 
dốc khác nhau. 
Bước 3: Hiệu chỉnh đường cong thiệt hại tại Bước 2: trong bước này cần xác định Giá trị 
thiệt hại lớn nhất trên đường cong thiệt hại; đây là trị giới hạn trên, tại đó nếu độ ssâu 
ngập gia tăng thì mức độ thiệt hại vẫn giữ nguyên; Giá trị thiệt hại lớn nhất được xác định 
là 100% giá trị vật chất tồn tại trên đất của từng loại thiệt hại nếu ngập lụt xảy ra khi nước 
ngập rút đi cũng không thể phục hồi được: như lúa, cây ngắn ngày, thủy sản; hoặc Giá 
trị thiệt hại lớn nhất chỉ chiếm một tỉ lệ nào đó với giá trị tối đa trên đất trong trường hợp 
71 
đối tượng thiệt hại có thể sử dụng lại/ khôi phục được sau khi nước rút (ví dụ: nhà, đường 
giao thông, một số vật dụng trong nhàĐể xác định Giá trị thiệt hại lớn nhất, phương 
pháp điều tra xã hội, định giá và thống kê được kết hợp sử dụng; 
3.4.3 Thiết lập bản đồ thiệt hại 
Bản đồ thiêṭ haị (Damage map) thể hiện phân bố mức độ thiệt hại của vùng nghiên cứu 
theo vị trí. Sau khi có hàm thiệt hại (Mục 3.4.2), kết hợp với bản đồ phân bố độ sâu ngập 
lụt (Mục 3.4.1) và bản đồ hiện trạng sử dụng đất ta có thể xây dựng được bản đồ thiệt hại. 
Vùng nghiên cứu được chia thành các ô lưới, bước lưới, sao cho mỗi ô có thể xác định 
được độ ngập sâu trung bình và giá trị thiệt hại lớn nhất có thể xảy ra. Khi đó, thiêṭ haị 
của từng ô lưới và toàn bộ vùng nghiên cứu đươc̣ xác định theo công thức (3-21). 

n
j
ijii hfFD
1
)( và 
N
i
iDD
1 
(3-22) 
Trong đó: 
- Di: tổng thiêṭ haị tại ô lưới thứ i trong vùng nghiên cứu; 
- D: tổng thiêṭ haị trong vùng nghiên cứu; 
- n: tổng số đối tượng chịu thiệt hại xem xét tại vùng nghiên cứu 
- N: tổng số ô lưới (cell) đươc̣ chia trong vùng nghiên cứu; 
- Fi: Diêṇ tích ô thứ i; 
- fj(hi): Giá tri ̣ thiêṭ haị của ô lưới thứ i, có độ ngập sâu hi của đối tượng thiệt hại thứ 
j; xác định được từ đường cong thiệt hại thành phần; 
Các bước minh họa trên Hình 3.8. Trong đó, các thành phần của sơ đồ bao gồm: 
- Bản đồ ngâp̣ luṭ (Inundation depth) thể hiện chiều sâu ngập của vùng nghiên cứu, 
được thiết lập thông qua mô hình thủy lực lan truyền lũ kết hợp hiệu chỉnh và kiểm 
định bằng số liệu điều tra; 
- Bản đồ sử duṇg đất (Land use) là bản đồ chập các lớp hiêṇ traṇg sử duṇg đất hoăc̣ 
qui hoac̣h sử duṇg đất trong vùng dư ̣án; 
- Đường cong thiệt hại (Damage Function-f(h)) được xây dựng theo phương pháp 
trình bày trong Mục 3.4.2; 
72 
Bản đồ thiêṭ haị (Damage map) thể hiện mức độ thiệt hại của vùng nghiên cứu theo từng 
ô được chia tương ứng với độ sâu ngập lụt xác định trong bản đồ ngập và mức độ thiệt 
hại xác định từ hàm thiệt hại. 
3.4.4 Phân tích xác định giá trị rủi ro, thiết lập đường cong rủi ro và bản đồ rủi ro 
Rủi ro ngập lụt được xác định là tích số giữa xác suất xảy ra ngập lụt và hậu quả (tổng 
thiệt hại) do ngập lụt xảy ra; Ứng với từng kịch bản ngập lụt, từ bản đồ thiệt hại ta có thể 
xác định được tổng giá trị thiệt hại cho từng kịch bản và do đó, giá trị rủi ro tổng cộng cho 
từng kịch bản có thể xác định được. 
3.5 Các phần mềm hỗ trợ phân tích độ tin cậy 
3.5.1 Phần mềm BestFit 
Là mô hình phân tích thống kê, ước lượng luật phân phối thống kê hợp lý nhất cho các 
biến ngẫu nhiên từ số liệu quan trắc, đo đạc. 
Mục tiêu của phương pháp BestFit là tìm được hàm phân phối phù hợp nhất cho bộ dữ 
liệu đầu vào với sai số nhỏ nhất. Với hàm phân bố chọn trước, Bestfit thực hiện thay đổi 
các thông số thống kê để tối ưu giá trị tham số (goodness-of-fit). 
Hình 3.8: Sơ đồ phương pháp đánh giá thiệt lại do ngập lụt 
73 
Phương pháp ước lượng tốt nhất trong Bestfit cũng tương tự các phương pháp, kết quả 
tính toán phù hợp nhất chỉ là sự ước lượng gần đúng tốt nhất chứ không tìm ra hàm phân 
bố chính xác hoàn toàn phù hợp với dữ liệu đầu vào. Vì thế, trước khi sử dụng kết quả 
Bestfit, cần kiểm tra tính hợp lý của số liệu ban đầu cũng như cần phân tích đánh giá kết 
quả kết hợp cách định tính và định lượng. 
Các bước tiến hành để tìm kết quả ước lượng tối ưu hợp lý nhất cho dữ liệu đầu vào: 
Chuyển dữ liệu đầu vào sang dạng hàm mật độ phân bố xác xuất 
Sử dụng phương pháp ước lượng tối đa MLEs (maximum-likelihood estimator) để 
đưa ra ước lượng ban đầu về các thông số thống kê. 
Tối ưu hóa kết quả bằng phương pháp Levenberg-Marquardt. 
Sử dụng hàm tối ưu tính toán giá trị ước lượng sát nhất (goodness-of-fit measure). 
So sánh giá trị ước lượng sát nhất, goodness-of-fit measure, giữa các hàm và hàm 
nào có giá trị goodness-of-fit nhỏ nhất được xem là kết quả tối ưu phù hợp nhất. 
Vẽ đồ thị trên cùng hệ trục với số liệu đầu vào để kiểm tra kỹ lại các kết quả. 
Ba dạng dữ liệu đầu vào có thể sử dụng với BESTFIT là: dữ liệu mẫu, mật độ mẫu, hoặc 
phân phối thống kê của mẫu. 
Quy trình tính toán MLEs và tối ưu hoá có thể thực hiện theo tiêu chuẩn kiểm định -bình 
phương, chi-square, để cho ra kết quả tốt nhất cho từng hàm phân bố. Sau đó Bestfit sẽ 
sắp xếp các hàm phân bố theo thứ tự giá trị 2 từ tốt nhất giảm dần đến lệch nhất. 
3.5.2 Phần mềm Vap 
VaP -Variables Processor - Mô hình xử lý biến ngẫu nhiên giúp xử lý các biến ngẫu 
nhiên thường gặp trong các hàm tin cậy và giải hàm tin cậy tìm xác suất xảy ra sự cố. 
Một trong số các ứng dụng của chương trình này là giải hàm độ tin cậy (LSF). Chương 
trình ngoài việc giúp người dùng phân tích độ tin cậy, tìm xác suất xảy ra sự cố, nó còn 
được sử dụng rộng rãi để phân tích tính nhạy cảm và sự ảnh hưởng của các biến đối với 
74 
các sự cố xảy ra trong các bài toán kỹ thuật trong thực tiễn. VD: các hoàm trạng thái 
G(X), Z(X) 
3.5.3 Phần mềm OpenFTA 
OpenFTA là phần mềm kỹ thuật dùng để vẽ, phân tích và in ấn cây sự cố. Việc phân 
tích cây sự cố được hỗ trợ bởi nhiều tiện ích và tính năng của công cụ này bao gồm: 
- Giao diện đồ họa kiểu điểm – bấm cho phép nhanh chóng vẽ sơ đồ cây sự cố; 
- Hỗ trợ đầy đủ các biểu tượng của cây sự cố theo NUREG-0492; 
- Các sự kiện chính được định nghĩa và lưu trữ thành cơ sở dữ liệu; 
- Phân tích chất lượng và tối ưu hóa cây sự cố; 
- Phân tích định lượng cây sự cố bằng phương pháp MCS. 
3.6 Kết luận Chương 3 
Các lý thuyết cơ bản trong Chương 2 được sử dụng để xây dựng các bài toán tổng quát 
cho hệ thống KSNL vùng hạ du sông. Trong đó, các bài toán phát triển trên để ứng dụng 
được cho hệ thống KSNL và vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng của thủy triều có tích hợp 
được các yếu tố sau: 
- Các thiệt hại tiềm tàng của vùng được bảo vệ có kể đến tốc độ phát triển kinh tế 
trong tương lai, tích hợp vào trong bước xác định hàm thiệt hại và phân tích rủi ro. 
- Mô tả được tính ngẫu nhiên của các yếu tố tải trọng và sức chịu tải trong phân tích 
độ tin cậy đánh giá an toàn hệ thống KSNL 
- Cân bằng giữa chi phí, rủi ro và đầu tư để xác định MBĐAT tốt ưu. 
Như vậy các bài toán ứng dụng phát triển tại Chương 3 hoàn toàn có thể giải quyết các 
câu hỏi nghiên cứu nêu tại phần Mở đầu của Luận án. 
75 
CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ 
LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY XÁC ĐỊNH MỨC ĐẢM BẢO 
AN TOÀN HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG KIỂM SOÁT 
NGẬP LỤT KHU VỰC TP.HCM 
4.1 Mô tả hệ thống công trình kiểm soát ngập lụt và thiết lập biên phân tích 
Hệ thống KSNL khu vực phía Nam Tp.HCM xem xét trong Luận án này (khu vực IA1-
3) là vùng được bảo vệ có diện tích 136,6km2 bao gồm: các Quâṇ 4, Quâṇ 7; Quâṇ 8; các 
xa ̃Bình Hưng, Phong Phú, Đa Phước của huyêṇ Bình Chánh; các xã Phú Mỹ, Phước 
Kiển, Phước Lôc̣, Nhà Bè, Phú Xuân và môṭ phần xa ̃Long Thới của huyêṇ Nhà Bè. Phạm 
vi của vùng nghiên cứu được minh họa trong Hình 4.1 
Hệ thống công trình KSNL bao gồm các công trình cống, kè và đê được xây dựng nối tiếp 
nhau tạo thành một vòng khép kín vùng được bảo vệ. Tính từ vị trí bắt đầu là cống Bến 
Nghé, các công trình được thống kê lần lượt gồm: cống Bến Nghé; kè sông Sài Gòn; cống 
Tân Thuận; kè sông Sài Gòn – Nhà Bè; cống Phú Xuân; kè sông Nhà Bè – Soài Rạp; cống 
Mương Chuối; đê bao sông Cần Giuộc; cống Cây Khô; đê bao sông Cần Giuộc và kết 
thúc tại cống Phú Định. Đoạn nối từ cống Phú Định đến cống Bến Nghé nằm dọc theo đại 
Hình 4.1: Phạm vi vùng IA1-3 
76 
lộ Võ Văn Kiệt là vùng đất nền có cao độ cao được coi là ranh giới cho vùng được bảo 
vệ. 
Như vậy, hệ thống công trình KSNL sẽ bao gồm 6 cống lớn là Bến Nghé, Tân Thuận, Phú 
Xuân, Mương Chuối, Cây Khô và Phú Định; tuyến kè kết hợp đê đi dọc theo bờ sông Sài 
Gòn và Soài Rạp với chiều dài 29.670m và đoạn đê bao sông Cần Giuộc có chiều dài 
23.950m (tuyến đê bao này bao gồm cả tuyến đường giao thông hiện tại). 
Xét theo nhiệm vụ và tính chất tương tự của các loại công trình chống ngập trong hệ thống 
KSNL, có thể coi vùng IA1 được bảo vệ chống ngập bởi một hệ thống nối tiếp bao gồm 
ba loại công trình chính là cống ngăn triều, đê bao và kè bảo vệ bờ sông. Sơ đồ cây sự cố 
tổng quát của hệ thống KSNL khi đó được mô tả như Hình 4.2. 
Hình 4.2: Sơ đồ cây cố hệ thống KSNL vùng nghiên cứu 
MBĐAT của hệ thống KSNL sẽ được xác định dựa trên cơ sở tổng hợp độ tin cậy của 
toàn bộ các thành phần trong hệ thống gồm 6 cống, đê bao sông Cần Giuộc và kè sông 
Sài Gòn. Khi đó cây sự cố của hệ thống có thể mô tả như trong Hình 4.3. 
Hình 4.3: Sơ đồ cây sự cố của hệ thống chống ngập xét theo các thành phần 
77 
Sáu cống trong hệ thống công trình KSNL có chiều rộng từ 40÷160m. Chiều rộng một 
khoang được chọn đồng bộ rộng 40m. Hình thức kết cấu được chọn dạng trụ đỡ. Vì thế, 
các cơ chế sự cố chính cần mô phỏng trong tính toán là tương tự như nhau. Trong luận án 
này tập trung nghiên cứu xác định mức độ an toàn và phân tích độ tin cậy cho cống với 
các mục tiêu: phân tích đặc tính ngẫu nhiên của số liệu khí tượng, thủy văn, địa chất của 
khu vực nghiên cứu; và phân tích cơ chế hư hỏng và cây sự cố cho loại hình cống ngăn 
lụt khẩu độ lớn dạng trụ đỡ. 
Qui mô kích thước của hệ thống công trình KSNL dùng đề phân tích lấy theo hồ sơ dự án 
đầu tư đã được UBND Tp.HCM phê duyệt tại quyết định số