Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị phục vụ thoát lũ cho khu vực hạ lưu sông kỳ lộ tỉnh phú yên

LỜI CAM ĐOAN Tôi – Nguyễn Minh Tuấn xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân học viên Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Minh Tuấn i LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian làm luận văn tốt nghiệp, với cố gắng nỗ lực thân hướng dẫn tận tình TS Đinh Nhật Quang PGS.TS Lê Hải Trung, ban chủ nhiệm đề tài Độc lập cấp nhà nước „„N T ố - mã số: ĐTĐLCN.33/18, em hoàn thành luận án tốt nghiệp với đề tài: ‘‘N ô ũ ự Kỳ Lộ Trong trình làm luận văn tốt nghiệp bảo, hướng dẫn thầy cô giúp em hệ thống lại tồn kiến thức, nâng cao trình độ chun môn đồng thời hiểu biết thêm nhiều lĩnh vực Đây luận văn tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế cơng trình thủy lợi vận dụng tổng hợp kiến thức học Mặc dù cố gắng luận văn chưa giải hết trường hợp xảy giới hạn nghiên cứu cịn hạn chế, kính mong bảo, hướng dẫn thầy cô giáo giúp cho luận văn em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn TS Đinh Nhật Quang PGS.TS Lê Hải Trung trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu, thông tin, định hướng luận văn tận tình bảo giúp đỡ em suốt trình làm luận văn lần em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô giáo tạo cho em môi trường học tập lành mạnh, cho em hội để phấn đấu, rèn luyện, trưởng thành suốt thời gian học tập Em xin ch mơ ! H Nộ ăm 2022 Học viên Nguyễn Minh Tuấn ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích, phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận Nội dung phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu khu vực nghiên cứu 1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo 11 1.2.1 Đ a hình 11 1.2.2 Đ a chất thổ ưỡng 11 1.3 Đặc điểm khí tượng khí hậu 11 1.3.1 Mạ ưới trạm í ượng thủ ă 11 1.3.2 Khí h u 12 1.3.3 Thủ ă 13 1.3.4 Chế ộ thủy tri u 14 1.4 Mưa lũ sông Kỳ Lộ 15 1.4.1 Đặ ểm chung 15 1.4.2 ợ mư ũ ển hình 17 1.5 Các cơng trình sơng 19 1.5.1 Kè b o vệ bờ 19 1.5.2 Đ p dâng 21 1.5.3 Một số cơng trình khác 23 1.6 Đặc điểm kinh tế- xã hội 24 1.7 Tổng quan nghiên cứu thoát lũ 24 1.7.1 Tình hình nghiên c u giới 24 1.7.2 Tình hình nghiên c ước 26 1.8 Kết luận Chương 29 CHƢƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH THỦY ĐỘNG LỰC CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30 2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp tính 30 2.2 Thiết lập mơ hình thủy động lực hai chiều 35 2.2.1 liệu x lý số liệu 35 2.2.2 Thiết l p mi í ưới tính 38 2.2.3 Thiết l a hình 41 2.2.4 Thiết l u kiện biên 42 2.2.5 Thiết l u kiệ ầu thông số thủy lự n 42 iii 2.2.6 Thiết l p mơ phỏ ì p dâng 43 2.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 43 2.3.1 Hiệu ch nh mơ hình 43 2.3.2 Kiểm nh mơ hình 45 2.4 Xây dựng kịch tính tốn 46 2.4.1 K ch b ũ ới tần suất 5% 46 2.4.2 K ch b ũ ăm 2010 49 2.5 Kết mô 50 2.5.1 Lũ ới tần suất 5% 50 2.5.2 Lũ ăm 2010 53 2.6 Kết luận chương 56 CHƢƠNG ĐỊNH HƢỚNG GIẢI PHÁP TĂNG CƢỜNG THOÁT LŨ CHO KHU VỰC HẠ LƢU SÔNG KỲ LỘ 57 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thủy động lực lũ hệ thống sơng Kỳ Lộ 57 3.2 Đề xuất nhóm giải pháp tăng cường khả lũ 58 3.2.1 Đ ướng chung cách tiếp c n 59 3.2.2 Các tham số n ph c v bố trí cơng trình ch nh tr 61 3.2.3 Đ xuất gi ă ường kh ă ũ 62 3.3 Xác định thông số kỹ thuật 63 3.4 Đánh giá hiệu giải pháp 69 3.5 Kết luận Chương 74 CHƢƠNG THIẾT KẾ SƠ BỘ CHO GIẢI PHÁP CHỌN 75 4.1 Quan điểm chỉnh trị, lựa chọn giải pháp cơng trình 75 4.2 Mô tả giải pháp chọn 76 4.3 Thiết kế sơ giải pháp tăng cường khả thoát lũ cửa Tiên Châu 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN TẦN SUẤT DỊNG CHẢY LŨ TRẠM HÀ BẰNG 86 PHỤ LỤC 2: THIẾT LẬP VÀ TÍNH TỐN LƯU LƯỢNG LŨ SƠNG KỲ LỘ TRẠM HÀ BẰNG 87 PHỤ LỤC 3: VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM TRÍCH XUẤT 88 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1: Bản đồ địa lý tỉnh Phú Yên Hình 2: Lưu vực sơng Kỳ Lộ, tỉnh Phú n [3] Hình 3: Bản đồ cao độ số DEM cho khu vực nghiên cứu Hình 4: Phạm vi nghiên cứu Hình 5: Sơ đồ khối mơ hình sử dụng mơ đánh giá lũ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ Hình 1.1: Vị trí lưu vực sơng Kỳ Lộ Hình 1.2: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm [2] 13 Hình 1.3: Mức nước lũ ngập sâu, trôi trạm đo mực nước tự ghi trạm thủy văn Hà Bằng trận lũ lịch sử tháng 11/2009 [3] 16 Hình 1.4: Vị trí kè bờ tả sông Ngân Sơn, xã An Thạch, huyện Tuy An 19 Hình 1.5: Vị trí kè chống sạt lở bờ sông Kỳ Lộ đoạn qua cầu Ngân sơn, huyện Tuy An 20 Hình 1.6: Đập Tam Giang, xã An Thạch, huyện Tuy An 21 Hình 1.7: Đập Hà Yến, thị trấn Chí Thạnh, huyện Tuy An 22 Hình 1.8: Đập Đồng Kho, xã An Dân, thị xã Sông Cầu 22 Hình 1.9: Một số cơng trình hệ thống sơng Kỳ Lộ 23 Hình 2.1: Bình đồ 1/5.000 khu vực cửa Tiên Châu 36 Hình 2.2: Bình đồ 1/10.000 khu vực Bắc gành Đá Đĩa tới Nam Vịnh Xuân Đài 36 Hình 2.3: Các mặt cắt đo đạc bổ sung sông Kỳ Lộ 37 Hình 2.4: Mực nước triều Quy Nhơn từ 2002 đến 2020 38 Hình 2.5: Miền tính mơ hình 39 Hình 2.6: Lưới tính mơ hình tốn 40 Hình 2.7: Hệ thống lưới phần tử hữu hạn với nhiều lưới có kích thước khác 40 Hình 2.8: Chi tiết cấu trúc lưới tính miền mơ thủy lực 41 Hình 2.9: Tổng hợp kết địa hình phạm vi miền tính mơ hình 41 Hình 2.10: Vị trí biên tính tốn mơ hình 42 Hình 2.11: Vị trí đập lưu vực sông Kỳ Lộ 43 Hình 2.12: Kết hiệu chỉnh mực nước trạm C 45 Hình 2.13: Kết kiểm định mực nước trạm C 46 Hình 2.14: Đường tần suất lưu lượng trạm Hà Bằng 48 Hình 2.15: Đường trình lũ ứng với tần suất 5% mực nước triều 48 Hình 2.16: Mực nước lớn trạm Hà Bằng Năm 1993- 2017 49 Hình 2.17: Đường trình lưu lượng trạm Hà Bằng mực nước triều cửa Tiên Châu 49 Hình 2.18: Các vị trí trích xuất mực nước sông Kỳ Lộ 50 Hình 2.19: Đường trình mực nước điểm trích xuất P5% 50 Hình 2.20: Vị trí trích xuất vận tốc mặt cắt đỉnh cong khu vực kè Phú Ngân 51 Hình 2.21: Đường biến trình vận tốc điểm trích xuất 51 v Hình 2.22: Vận tốc mơ điểm trích xuất – KB lũ với tần suất 5% 52 Hình 2.23: Vận tốc trích xuất mặt cắt cửa Tiên Châu (Hình 2.18) 52 Hình 2.24: Lưu lượng lũ vị trí cửa Tiên Châu với P5% 53 Hình 2.25: Đường q trình mực nước điểm trích xuất 53 Hình 2.26: Đường q trình mực nước điểm trích xuất 54 Hình 2.27: Vận tốc mơ lớn điểm trích xuất 54 Hình 2.28: Đường biến trình vận tốc điểm trích xuất theo hai kịch tính 55 Hình 2.29: Đường biến trình vận tốc điểm trích xuất theo hai kịch tính 55 Hình 3.1: Cửa Tiên Châu bị thu hẹp năm 2019 (M : ĐTĐL N.33/18) 57 Hình 3.2: Cửa Tiên Châu biến đổi theo năm (M : ĐTĐL N.33/18) 58 Hình 3.3: Giải pháp nạo vét khơi thơng dịng chảy kết hợp mở rộng cửa 62 Hình 3.4: Giải pháp mở thơng cửa lũ 62 Hình 3.5: Biểu thống kê B(m) cửa thay đổi theo năm (ngu tài) 63 Hình 3.6: Biểu tương quan lưu lượng B(m) (ngu tài) 64 Hình 3.7: Q~V KB 5% PA trạng 64 Hình 3.8: MC điển hình mở cửa Tiên Châu kết hợp nạo vét 65 Hình 3.9: MC2 mở rộng cửa Tiên Châu vị trí cách bờ hữu 200m phía doi cát 66 Hình 3.10: Vị trí mặt cắt ngang, dọc cửa Tiên Châu 66 Hình 3.11: Mối quan hệ Q B bề rộng cửa 68 Hình 3.12: Mặt cắt điển hình doi cát với PA2 ( mở cửa) L=100m 69 Hình 3.13: Vị trí điểm trích xuất mực nước 70 Hình 3.14: Kết so sánh mực nước kịch tính 71 Hình 3.15: Kết so sánh vận tốc kịch tính 72 Hình 3.16: Kết so sánh vận tốc KB0 KB1 72 Hình 3.17: Vận tốc trung bình mặt cắt cửa mở thơng 73 Hình 3.18: Mối tương quan phần trăm lưu lượng phân lũ KB2 73 Hình 4.1: Giải pháp nạo vét khơi thơng dịng chảy kết hợp mở rộng cửa 76 Hình 4.2: Mặt tổng thể xác định phạm vi cơng trình 78 Hình 4.3: Mặt cắt ngang đại diện cửa Tiên Châu 78 Hình 4.4: Mặt cắt dọc đại diện cửa Tiên Châu 78 Hình 4.5: Hình ảnh cấu tạo tàu hút xén thổi 79 Hình 4.6: Hình ảnh cấu tạo tàu hút Bụng 80 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sơng khu vực nghiên cứu 10 Bảng 1.2: Danh mục trạm KTTV thuộc lưu vực sông Kỳ Lộ vùng lân cận 12 Bảng 1.3: Đặc trưng dòng chảy trung bình sơng [2] 14 Bảng 1.4: Đặc trưng mực nước tháng trạm Hà Bằng [2] 14 Bảng 1.5: Thống kê trận lũ điển hình sông Kỳ Lộ 18 Bảng 1.6: Các thông số kỹ thuật công trình kè bờ tả sơng Ngân Sơn 19 Bảng 2.1: Thông tin chi tiết trạm đo yếu tố đo đạc khảo sát 38 Bảng 2.2: Bảng số đánh giá kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 45 Bảng 3.1: Bảng thống kê thông số kỹ thuật PA1 67 Bảng 3.2: Bảng thống kê thông số kỹ thuật PA2 69 Bảng 4.1: Bảng tổng hợp thông số thiết kế 77 Bảng 4.2: Bảng thông số đội tàu tình tốn (ĐTĐL N.33/18) 77 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Vùng duyên hải miền Trung Việt Nam gồm 14 tỉnh từ Thanh Hóa đến Bình Thuận với tổng diện tích triệu hecta có điều kiện tự nhiên đa dạng Với chiều dài bờ biển gần 1500 km gần 60 cửa sông lớn, nhỏ đổ biển Đông, khu vực thường xuyên chịu ảnh hưởng thiên tai bão, lũ, hạn hán, xâm nhập mặn, xói lở bờ sơng, bờ biển sạt lở đất Dọc theo phía Tây miền dãy Trường Sơn, vùng núi cao Lào cao nguyên Trung Bộ Duyên hải miền Trung có 15 sơng lớn với diện tích lưu vực lớn 1000 km2 phân bố khắp tỉnh, hầu hết sông bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ biển Đông Phần lớn duyên hải miền Trung chịu ảnh hưởng gió mùa đơng từ biển thổi vào vùng trung bình từ 0,3 đến 1,7 bão/tháng Đồng duyên hải miền Trung vùng đất có nhiều thuận lợi việc phát triển kinh tế, đặc biệt kinh tế biển Hình 1: Bản đồ địa lý tỉnh Phú Yên Tỉnh Phú Yên nằm sườn Đông dãy Trường Sơn biết đến với đồng Tuy Hòa, xem vựa lúa miền Trung (Hình 1) Tỉnh Phú n có hệ thống sơng ngịi phân bổ tương đối tồn tỉnh có 50 sơng lớn nhỏ; đáng ý sơng chính: sơng Kỳ Lộ, sông Ba, sông Bàn Thạch phục vụ nước tưới cho nông nghiệp, thủy điện sinh hoạt người dân Phú n Các sơng bắt nguồn từ phía đơng dãy Trường Sơn, chảy địa hình đồi, núi trung hình dốc mạnh từ Tây sang Đơng, dài đồng hẹp bị chia cắt mạnh, có hai đường cắt lớn từ dãy Trường Sơn cánh đèo Cù Mông cánh đèo Cả với đường bờ biển dài 189 km, có nhiều vịnh bãi, đầm phá cảnh quan sinh thái phong phú, đa dạng lợi thế, tiềm phát triển kinh tế biển Bên cạnh thượng lưu, đồng nhỏ hẹp chảy biển Bên cạnh thiên nhiên ưu ái, tỉnh Phú Yên phải đối mặt với nhiều vấn đề không mong muốn nảy sinh từ điều kiện tự nhiên bất lợi Trong năm vừa qua, tình hình thiên tai khu vực sông Kỳ Lộ diễn phức tạp ảnh hưởng gió, bão, áp thấp nhiệt đới, … Mưa lớn cộng thêm địa hình dốc, bề rộng sông cong hẹp dẫn đến biến động mạnh cửa sông, biến động tác động thiên tai, biến đổi khí hậu làm đặc trưng thủy động lực quan hệ thủy văn, thủy lực, hình thái lịng sơng bị thay đổi, gây tác động bất lợi cơng tác phịng chống thiên tai khai thác sử dụng dịng sơng, hệ thống cơng trình thủy lợi hạ du Cùng với yếu tố bất lợi biến đổi khí hậu bên cạnh hoạt động phát triển kinh tế hút cát, xây dựng nhà trái phép, phá rừng làm giảm thiểu khả thoát lũ hay cơng trình chỉnh trị chưa giải hết thách thức đề Điển hình đợt mưa lũ xảy vào tháng 10-11/2007, tháng 11/2008, lũ lịch sử tháng 11/2009, tháng 11/2010, tháng 10/2011, Các trận lũ vào năm 2014 2017 xảy vào tháng 11, đặc biệt đợt Lũ lịch sử 2020 diễn gần phức tạp với nhiều áp thấp bão lớn tháng 10 bão Nangka, bão Saudel, bão Molave; đến tháng 11 với bão Goni, bão Etau, bão Vamco [1] Xét thấy bão xuất ngày nhiều cường độ lớn hơn, kết hợp mưa lũ gây ngập úng lâu ngày diện rộng, lượng mưa lớn đổ dồn khu vực, khiến nhiều nơi bị ngập lụt diện rộng, nước lũ dâng cao, chia cắt địa bàn làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài sản, người dân 3.5 Kết luận Chƣơng Trong nội dung chương, học viên tập trung phân tích chế độ thủy động lực cho khu vực hạ lưu sông Kỳ lộ điều kiện trạng từ đề xuất hai phương án chỉnh trị đánh giá hiệu giải pháp chỉnh trị phương diện lập luận có sở khoa học Tuy nhiên khuôn khổ giới hạn luận văn, mục tiêu đề nghiên cứu đề xuất giải pháp lũ Vì hai phương án đề xuất giới hạn khuôn khổ toán thoát lũ Hai phương án đề xuất gồm: (1): Nạo vét khơi thơng dịng chảy, lũ khu vực phía sau cầu gỗ với trữ lượng khoảng 900,000 m3 kết hợp với mở rộng Tiên Châu (2): Mở thơng cửa lũ đổ trực tiếp biển, phân chia lưu lượng từ cửa Tiên Châu trạng phần lưu lượng chảy vào kênh dẫn đổ trực tiếp biển Nh n xét: Thấy hiệu rõ rệt từ giải pháp cơng trình (KB1) cụ thể: chênh lệch mực nước sông ngồi biển (H) giảm từ 1,4 m xuống cịn 0,5 m (H gi m ược 90 cm), mực nước khu vực cảng cá Tiên Châu giảm từ 3,3 m xuống 2,8 m (H gi m ược 50 cm) Ở KB2 H từ 1,4 m xuống 1m (gi m ược 40 cm), H giảm từ 3,3 m xuống 2,9 m (gi m 40 cm) Đánh giá hiệu hai giải pháp để lựa chọn giải pháp chỉnh trị phù hợp từ xác định thống số phục vụ cho việc thiết lập tốn tính tốn thiết kế 74 CHƢƠNG THIẾT KẾ SƠ BỘ CHO GIẢI PHÁP CHỌN 4.1 Quan điểm chỉnh trị, lựa chọn giải pháp cơng trình Trong chỉnh trị sơng, cửa sơng việc nghiên cứu thiết kế kết cấu cơng trình khơng phải vấn đề khó khăn mà vấn đề thiết kế quy hoạch chỉnh trị yếu tố quan trọng để định thành công hay thất bại cơng trình Như biết chỉnh trị sông lĩnh vực khoa học nghiên cứu biện pháp cơng trình để điều chỉnh trục dọc chảy, điều chỉnh lịng dẫn nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc khai thác nguồn lợi sông hạn chế, loại trừ tác hại xấu dịng sơng gây ngành kinh tế, đời sống người Tuy nhiên việc tác động, can thiệp nhiều vào hình tự nhiên sơng, cân vốn có mà chưa xem xét tổng thể, đánh giá hết hệ lụy việc chỉnh kết việc chỉnh trị theo hướng ngược lại Nhưng khơng can thiệp, khơng quan tâm đến lợi ích người sơng lại khơng cần phải nghiên cứu chỉnh trị làm Chính với quan điểm giải pháp chỉnh trị khuôn khổ nghiên cứu luận văn học viên hướng tới giải pháp hạn chế can thiệp vào hình thái vốn có sơng, cửa sơng Dù phải đặt tiêu chí việc chỉnh trị với mục đích nghiên cứu đề tài luận văn Với phân tích nghiên cứu học viên đưa hai hướng giải pháp cụ thể phương án:  Phương án số (PA1): Nạo vét khơi thông dịng chảy, lũ khu vực phía sau cầu gỗ với trữ lượng khoảng 900.000m3 kết hợp với mở rộng Tiên Châu Phù hợp quan điểm chỉnh trị đảm bảo mục tiêu tăng cường khả thoát lũ vào mùa lũ, vào mùa kiệt tượng biến đổi cửa diễn ta tạo lại mặt cắt lũ để đón lũ Phạm vi nạo vét vừa trả lại hình dạng đường bờ tự nhiên, lại vừa tăng diện tích thơng thống để lũ Xét mặt kỹ thuật phương án thực đơn giản, kinh phí nạo vét định kỳ khơng cao biện pháp thi công đơn giản  Phương án số (PA2): Mở thơng cửa lũ đổ trực tiếp biển, phân chia lưu lượng từ cửa Tiên Châu trạng phần lưu lượng chảy vào kênh dẫn đổ trực tiếp biển phương án đề xuất mang tính án táo bạo nhiên xét tới 75 việc can thiệp nhiều vào địa hình tự nhiên cần phải có thời gian nghiên cứu, phân tích đầy đủ đối tượng tác động, vạch tuyến chỉnh trị cụ thể Nhưng khuôn khổ đề tài luận văn giới hạn thời gian học viên chưa thể đưa kịch tính đầy đủ, yếu tố đầy đủ Do phương án đặt xem phép tính sử dụng ‘ ế ’ 4.2 Mô tả giải pháp chọn Phương án chọn đặt phương án số Ở phương án gồm hạng mục nạo vét tăng diện tích nước đào mở rộng cửa Tiên Châu (1) Nạ é mặ ắ í : Hạng mục mô tả với thông số sau Phạm vi nạo vét xác định vị trí sau cầu Gỗ với diện tích mặt khoảng 45ha, nạo vét tới cao trình m, tổng khối lượng nạo vét khoảng 900.000m3 (2) Mở ộ mặ ắ : Mở rộng mặt cắt đảm bảo chiều rộng cửa Tiêu Châu 200m tính từ bờ hữu, mái mở m=2 Kết hợp nạo vét khu vực có cao trình lớn -3,5 phạm vi cơng trình Chiều dài tuyến L=350 m, khối lượng nạo vét có diện tích mặt khoảng 2,45 ha, tổng diện tích nạo vét khoảng 130.000 m3 Hình 4.1: Giải pháp nạo vét khơi thơng dịng chảy kết hợp mở rộng cửa 76 4.3 Thiết kế sơ giải pháp tăng cƣờng khả thoát lũ cửa Tiên Châu Thiết kế vẽ thi cơng cơng trình lập sở bình đồ khảo sát Các thơng số thiết kế phân tích đánh giá nội dung tổng hợp bảng sau: Bảng 4.1: Bảng tổng hợp thông số thiết kế HẠNG MỤC B đỉnh(m) Nạo vét nạo vét khu vực cửa Mở cửa B cuối (m) B đầu(m) L(m) CTNV (m) 450 250 150 1000 70 70 70 350 -3.5 Hệ số mái B mở(m) L(m) 200 350 Bảng 4.2: Bảng thơng số đội tàu tình tốn (ĐTĐL N.33/18) Chiều rộng (m) Mớn nước (m) Chiều cao (m) Lượng dãn nước (T) STT Loại tàu Chiều dài (m) Tàu 90CV 23,0 4,8 1,4 1,9 55 Tàu 200CV 24 5,6 2,0 2,8 110 Tàu 600CV 32,6 8,0 3,0 3,7 350 Kế thừa từ thơng số tính tốn số tàu chạy với phương án đề ra, giải pháp vừa đảm bảo mục tiêu lũ, lại vừa đảm bảo an tồn dân sinh, an toàn hoạt động cư dân ven biển Mặt bố trí cơng trình, vị trí điểm khống chế phạm vi tuyến cơng trình, giải pháp thiết kế thể hình vẽ đại diện sau: 77 Hình 4.2: Mặt tổng thể xác định phạm vi cơng trình Hình 4.3: Mặt cắt ngang đại diện cửa Tiên Châu Hình 4.4: Mặt cắt dọc đại diện cửa Tiên Châu 78 Các biện pháp thi công, quan trắc phục vụ công tác tu bảo dưỡng thực theo quy trình sau: - Xác định thời điểm thi công, đánh giá diễn biến trạng khu vực - Xác định vị trí thi cơng, vị trí đổ thải, cơng cụ thiết bị sử dụng - Vị trí điểm đầu tuyến, cuối tuyến thi công, phương pháp thi công Xác định tuyến luồng thi công lại cho thiết bị sử dụng - Tổ chức thiết lập đội nhóm quan trắc diễn biến khu vực thi công thời gian thi cơng sau nghiệm thu để có biện pháp xử lý tình khơi phục lại mặt cắt, vị trí thiết kế a) T ế é Các tiêu chí lựa chọn tàu nạo vét: (1) Căn vào địa chất, kích thước hạt bùn cát mà từ sử dụng tàu nạo vét cho phù hợp Đối với hạt loại nhỏ , mịn sử dụng vịi phun nước để thổi trơi (2) Đối với khu vực cửa, tuyến luồng lượng bùn cát vị trí bồi lấp tương đối tập trung để giảm chi phí thời gian di chuyển nên ưu tiên dùng tàu nạo vét hút bụng, tàu cuốc; tàu gầu, tàu xén thổi (3) Đối với khu vực đóng tàu, xưởng tàu bến cảng có nhiều tạp chất nên ưu tiên sử dụng tàu gầu ngoặm để nạo vét Dưới số hình ảnh cho thiết bị nạo vét: Hình 4.5: Hình ảnh cấu tạo tàu hút xén thổi 79 Hình 4.6: Hình ảnh cấu tạo tàu hút Bụng b) Mơ q ì ô Tiến hành thi công vào mùa kiệt xác định phạm vi nạo vét cọc mặt cắt Nạo vét khu vực phía sơng hình thức khoang, chia khoang để nạo vét Ban đầu sử dụng tàu nhỏ để Nạo vét khoang tới cao trình thiết kế sau sử dụng tàu hút bụng để tiến nạo vét cho khu vực lại Đối với khu vực cửa xác định phạm vi đảm bảo chiều rộng cửa đồng thời cắm cọc định tuyến Đào bạt mái m=2 Khu vực có cao trình cao mực nước kiệt sử dụng thiết bị phụ đào xúc, khu vực lòng nạo vét tàu hút tới cao trình thiết kế Xác định vị trí đổ thải mà từ lựa chọn phương thức đổ thải - Sử dụng tàu hút bụng để khai thác đổ bùn cát khu vực gần bờ; - Sử dụng tàu hút bụng để khai thác bơm trực tiếp lên khu vực bãi thông qua đường ống; - Sử dụng tàu hút bụng để khai thác phun tải dạng tia (phun cầu vồng) lên bãi biển; 80 - Sử dụng tàu hút bụng để khai thác đổ tải hố trung chuyển, kết hợp với tàu hút tiếp nhận bơm lên bãi biển thông qua đường ống; - Sử dụng tàu hút (hoặc tàu hút xén thổi) để chất tải lên xà lan sau đổ tải khu vực gần bờ; - Sử dụng tàu hút (hoặc tàu hút xén thổi) để khai thác bơm trực tiếp lên bãi biển đường ống; - Sử dụng tàu hút (hoặc tàu hút xén thổi) để khai thác bơm đến cầu có vịi phun tia để phun vật liệu lên bãi biển; c) Tổ q an trắ Tổ chức quan trắc theo dõi di biến động khu vực phương pháp ảnh viễn thám, kiểm tra cao độ từ lên phương án nạo vét định kỳ Đối với khu vực cửa sông quan trắc tượng sa bồi cửa vào mùa kiệt lên phương án nạo vét tái tạo lại mặt cắt thoát lũ 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I (1) Kết luận Thiếp lập mơ hình thủy lực hai chiều cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình đạt số cao đủ độ tin cậy Kế q - ệ mự ướ mô ỏ ố RMSE 139 m R2 921 í ạm ệ ốN ế q 86 í ố x ệ ố 0,13 m Kế q ươ (2) ểm q ố ấ mự ộ ướ mơ ỏ ự ạm ó í ố RMSE 112 m R2 894 Xây dựng kịch trạng ứng với hai phương án dòng chảy lũ với P 5% trận lũ 2010 Đánh giá khả thoát lũ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ, tỉnh Phú Yên điều kiện trạng (3) Từ kết tính phân tích đề xuất hai giải pháp cụ thể là: - Phương án số (PA1): Nạ ầ ỗ - Phương án số (PA2): Mở ượ ự ế ô 900,000 m3 ế ữ ượ é T ệ ò ợ ũ mở ộ ô ủ T ũ ổ ự mộ ầ ự í ế ể ượ ẫ ổ ể (4) Đánh giá hiệu giải pháp, thiết kế sơ cho giải pháp chọn - Kế qu cho thấy hiệu qu rõ rệt từ gi i pháp cơng trình (KB1) c thể: chênh lệch mự ước sơng ngồi biển (H) gi m từ 1,4 m xuống ch 0,5 m (H gi m ược 90 cm), mự ước khu vực c ng cá Tiên Châu gi m từ 3,3 m xuống 2,8 m (H gi m ược 50 cm) Ở KB2 H từ 1,4 m xuống m (gi m ược 40 cm), H gi m từ 3,3 m xuống 2,9 m (gi m 40 cm) - V ố KB1 ( 4,2 m/ x ố ố 3,28 m/ ) KB2 ì ố T KB0 ì 82 mặ ắ í m m/s T 3,7 m/s, KB0 4,2 m/ ( í ặ Lư - mớ ượ 2,6 m/ N ế q ượ ởm xé ì ố ệ ố ượ mớ mở ố mặ ắ ì KB2 ấ : Lư ượ m 0,5 m/ ) KB2 T 50% ế q mơ ì 2250 m3/ 1450 m3/ ị 42% ươ ố ợ ó m (50%) Phương án lựa chọn phương án số gồm hạng mục sau: - Nạ é mặ í ổ - Mở ộ mặ mặ ữ -3,5 m ầ Gỗ ố ượ m í ắ ạm ệ 2,45 í mặ : 45 ạm ạ é é ượ x ì m, 900,000 m3 é ắ : Mở ộ m í mặ mở m=2 Kế ắ ợ ì ổ ệ í m ộ ữ ự ế L=350 m ố ượ é é ủ T ó 200 ì é ó ệ í 130.000 m3 Phương án phù hợp quan điểm chỉnh trị đảm bảo mục tiêu tăng cường khả thoát lũ điều kiện chịu ảnh hưởng lũ lớn Giải pháp nạo vét, mở rộng mặt cắt thoát lũ hạ thấp cao trình đỉnh lũ, giảm chênh lệch mực nước cần thiết bên cạnh khu vực nằm vùng che chắn doi cắt giải pháp thi cơng xem thuận lợi an tồn 83 II Kiến nghị Đề tài: „„N Lộ ũ ự Kỳ ” cơng trình nghiên cứu mà đề cập tới nhiều lĩnh vực khoa học lĩnh vực sông, cửa sông ven biển Điều cho thấy giải pháp đề xuất đưa mang tính thực tiễn cao cần phải đánh giá đầy đủ yếu tố ảnh hưởng từ không gian, thời gian từ cục đến tổng thể Tuy nhiên hạn chế nhiều mặt nên đề tài luận văn, học viên tập trung xét tới ảnh hưởng thủy động lực tới cơng lũ Các kịch xây dựng đưa theo hướng thơng số từ kết cịn mang tính định lượng Do để đạt cơng trình nghiên cứu mang tính thực tiễn cao cần thêm thời gian vốn kiến thức chuyên sâu 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trình Kế Phương Nam, “Phú Yên nỗ lực cứu dân lũ,” Báo Nhân Dân, Nov 11, 2020 https://nhandan.vn/tin-tuc-xa-hoi/phu-yen-no-luc-cuu-dan-trong-lu624082/ [2] Sở Khoa học Cơng nghệ, Đặ ểm khí h u-thủ ă 2015 [3] Trần Thanh Tùng, “Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị chống sa bồi luồng tàu cho cảng cá khu neo đậu tàu thuyền tỉnh Phú Yên vùng lân cận, áp dụng cho cửa Tiên Châu,” Báo cáo tổng hợp đề tài, 2021 [4] Võ Anh Kiệt, “Tình hình bão lũ tỉnh Phú Yên năm gần đây, xác định nguyên nhân trận lũ lụt lịch sử năm 2009 địa bàn tỉnh Phú Yên,” 2010 [5] Trương Văn Bốn nnk., “Nghiên cứu sở khoa học để đề xuất giải pháp quy hoạch chỉnh trị nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc sơng Vệ tỉnh Quảng Ngãi,” Phịng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia Động lực học sông biển, Đề tài độc lập cấp Nhà nước, 2018 2016 [6] Trịnh Việt An nnk, “Nghiên cứu giải pháp khoa học cơng nghệ chống bồi lấp, ổn định lũ cửa Lại Giang,” Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Phịng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia động lực sông biển, Báo cáo đề tài KHCN cấp Bộ, 2010 [7] Nguyễn Thanh Hùng, “Nghiên cứu q trình xói lở, bồi tụ dải bờ biển, cửa sông từ Quảng Bình đến Thừa Thiên Huế, có xét tới ảnh hưởng tác động từ thượng nguồn đề xuất giải pháp ổn định,” Chương trình khoa học cơng nghệ trọng điểm cấp Nhà nước KC.08/16-20, 2020 [8] DHI, MIKE 21 Flow Model FM, Hydrodynamic Module, User Guide 2007 [9] P L Roe, “Approximate Riemann solvers, parameter vectors, and difference schemes,” J Comput Phys., vol 43, no 2, pp 357–372, Oct 1981, doi: 10.1016/0021-9991(81)90128-5 85 PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN TẦN SUẤT DỊNG CHẢY LŨ TRẠM HÀ BẰNG Đặc trƣng thống kê Độ dài chuỗi Giá trị nhỏ Giá trị lớn Giá trị trung bình Hệ số phân tán C V Hệ số thiên lệch C S Thứ tự 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Thời gian 26/10/1995 01/12/1996 02/11/1997 20/11/1998 05/11/1999 27/11/2000 11/12/2001 08/11/2002 13/11/2003 13/11/2004 23/10/2005 06/12/2006 04/11/2007 25/11/2008 02/11/2009 08/11/2010 20/10/2011 07/10/2012 15/11/2013 30/11/2014 05/11/2015 03/11/2016 01/11/2017 29/12/2018 31/10/2019 Giá trị 25 396 6578 2149,48 0,54 2,33 Lƣu lƣợng dòng chảy Q (m³/s) 2481 2229 1294 2264 1857 1889 1857 1661 2075 2059 3229 2408 3229 2408 6578 2075 1339 976 1397 1208 396 3284 2643 1477 1424 86 Đơn vị m³/s m³/s m³/s Tần suất P(%) 23,08 38,46 84,62 34,62 57,69 53,85 61,54 65,38 42,31 50,00 11,54 30,77 15,38 26,92 3,85 46,15 80,77 92,31 76,92 88,46 96,15 7,69 19,23 69,23 73,08 Thứ hạng 10 22 15 14 16 17 11 13 12 21 24 20 23 25 18 19 PHỤ LỤC 2: THIẾT LẬP VÀ TÍNH TỐN LƢU LƢỢNG LŨ SƠNG KỲ LỘ - TRẠM HÀ BẰNG Đặc trƣng thống kê Giá trị Đơn vị Giá trị trung bình Hệ số phân tán C V 2149,48 0,54 m³/s Hệ số thiên lệch C S 2,33 Thứ tự Tần suất P (%) Q m³/s 0,01 0,10 0,20 0,33 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00 5,00 10,00 20,00 25,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 97,00 99,00 99,90 99,99 12921,37 9603,22 8643,12 7961,38 7403,54 6489,33 5964,38 5596,47 5084,55 4451,00 3312,72 2800,92 2545,68 2339,51 2018,92 1774,78 1578,42 1415,10 1343,32 1277,39 1217,26 1163,65 1154,55 1154,55 1154,55 1154,55 1154,55 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 87 Thời gian lặp lại (năm) 10000 1000 500 303,03 200 100 66,667 50 33,333 20 10 3,333 2,5 1,667 1,429 1,333 1,25 1,176 1,111 1,053 1,031 1,01 1,001 PHỤ LỤC 3: VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM TRÍCH XUẤT STT Tên X Y 10 11 12 13 14 Điểm số Điểm số Điểm số Điểm số Điểm số Điểm số Điểm số Điểm số T1 T2 T3 T4 T5 T6 570049.50 573229.69 575488.32 580003.96 581343.68 582292.84 582460.49 582581.90 582366.37 582460.38 582568.22 581206.43 581243.56 581292.59 1477899.60 1473660.70 1474188.32 1477924.94 1477419.92 1476942.12 1477242.74 1477450.87 1477297.46 1477267.05 1477231.10 1478038.44 1477999.21 1477946.68 88 Ghi dọc sông dọc sông dọc sông dọc sông dọc sông dọc sơng dọc sơng dọc sơng Vị trí cửa Tiên Châu PA1 Vị trí cửa Tiên Châu PA1 Vị trí cửa Tiên Châu PA1 Vị trí cửa mở PA2 Vị trí cửa mở PA2 Vị trí cửa mở PA2