Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu thực trạng và dự báo xói – bồi lòng sông Tiền nhánh Long Khánh - Hồng Ngự (tỉnh Đồng Tháp) và kiến nghị các giải pháp phòng tránh

NHIỆM VU VÀ NỘI DUNG: 1 Tìm hiểu tổng quan về đoạn Sông Tiền khu vực nghiên cứu, những thànhtựu ngoài nước va trong nước về chỉnh trị sông, đặc biệt ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 2 T

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐÀO THANH THIEN

NGHIÊN CỨU THUC TRANG VÀ DỰ BAO XÓI - BOILONG SÔNG TIEN NHÁNH LONG KHÁNH - HONG NGU -

TINH DONG THAP VÀ KIÊN NGHỊ CÁC GIẢI PHAP

PHÒNG TRÁNH

Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Thủy

Mã số: 60 — 58 — 40

TP Hồ Chí Minh — năm 2014

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận Xét Ì : - SG ke SE SE SE SE SE ESE SE xe vrxe(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận Xét 2 : it Se SE SE SE SE SE SE Sex re xe(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

Thành phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi của Hội đông châm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA KỸ THUẬT XÂY DUNG

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: ĐÀO THANH THIỆN MSHV: 11200369Ngày, tháng, năm sinh: 10/09/1984 Nơi sinh: Đồng ThápChuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Thủy Mã số: 60.58.40

I TÊN DE TÀI: Nghiên cứu thực trạng và dự báo xói — bồi lòng sông Tiền nhánhLong Khánh - Hồng Ngự (tỉnh Đồng Tháp) và kiến nghị các giải pháp phòng tránh.II NHIỆM VU VÀ NỘI DUNG:

(1) Tìm hiểu tổng quan về đoạn Sông Tiền khu vực nghiên cứu, những thànhtựu ngoài nước va trong nước về chỉnh trị sông, đặc biệt ở khu vực Đồng Bằng

Sông Cửu Long

(2) Trình bày chi tiết co sở lý thuyết của mô hình Mike 21C (mô-đuyn thủy lực,mô-đuyn vận chuyển bùn cát, mô-đuyn biến đổi hình thái lòng dẫn)

(3) Ứng dung mô hình Mike 21C vào đánh giá thực trang x6i-b6i và dự báo diễnbiến lòng dẫn Sông Tiền nhánh Long Khánh — Hồng Ngự

(4) Đề xuất giải pháp khắc phục tinh trạng xói-bỗi và ứng dụng mô hình Mike21C vào giải bài toán ứng với giải pháp đề xuất đó

HI NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: c Q0 n Hs nh nh sreyIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: cc c2

V CAN BO HUONG DAN: PGS.TS HUỲNH THANH SON

Tp HCM, ngay tháng năm 2014CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON KY THUAT

TAI NGUYEN NUOC

PGS.TS Huynh Thanh Son PGS.TS Nguyễn Thong

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LOI CAM ON

Sau thời gian thực hiện, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tác giả cũng nhận

được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình của các Thay Co, đồng nghiệp, bạn bè, Chođến nay luận văn “Nghiên cứu thực trạng va dự báo xói — bôi lòng sông Tiền nhánhLong Khánh - Hồng Ngự (tỉnh Đồng Tháp) và kiến nghị các giải pháp phòng

tránh” đã được hoàn thành.

Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ sự biết ơn chân thành đến các phòng, ban cùng tậpthé quý Thay Cô của trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã không chỉ truyền thụnhững kiến thức và kinh nghiệm quý báu, mà còn động viên về tinh thần và truyềncảm hứng trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường Bên cạnh đó,

nơi đây cũng đã rèn luyện tôi có được những kỹ năng, tác phong làm việc chuyên

nghiệp, điều sẽ giúp tôi tiếp tục phát triển sự nghiệp của bản thân trong tương lai.Tiếp đến tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ tận tình của PGS.TS HoàngVan Huân cùng Trung tâm nghiên cứu công trình Biển - Viện Kỹ Thuật Biển Tácgiả không chỉ được tạo điều kiện tiếp cận các số liệu thực đo, báo cáo của các côngtrình nghiên cứu các dự án đã và đang thực hiện có liên quan đến luận văn, mà cònđược hỗ trợ về kinh nghiệm thực hiện công tác nghiên cứu

Đặc biệt, tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy giáo hướng dẫn- PGS.TS Huỳnh Thanh Sơn - người đã trực tiếp đi cùng tôi từ những ngày đầu xâydựng ý tưởng, qua suốt quá trình thực hiện luận văn cho đến ngày hôm nay Tôi đãkhông thể hoàn thành luận văn nếu thiếu sự chỉ bảo tận tụy và sáng suốt của Thây.Ông sẽ luôn là một trong những hình mẫu cho tôi tiếp tục phấn đấu phát triển trong

tương lai.

Tac giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và các cán bộ thuộc Ban QLDAcông trình ngành Nông nghiệp — Sở NN&PTNT Đồng Tháp đã tạo điều kiện thuậnlợi cho tôi về thời gian cũng như vật chất trong suốt quá trình theo học và thời gian

làm luận văn.

Cuối cùng là lời cám on gửi tới những người thân trong gia đình và bạn bè đã

cô vũ và động viên tôi trong suôt quá trình theo học và hoàn thành luận văn.Xin chân thành cám ơn !

Tp Hô Chí Minh ngày tháng năm 2014

Học viên

Đào Thanh Thiện

và phương pháp nghiên cứu.

= Chương 2 trình bày tổng quan về sông Tiền, khu vực Long Khánh - huyệnHong Ngự, bao gồm phần những thành tựu nghiên cứu ngoải nước và trongnước về chỉnh trị sông, đặt biệt ở đồng băng sông Cửu Long

= Chương 3 trình bày chi tiết co sở lý thuyết của mô hình MIKE 21C, từ đuyn thủy lực đến mô-đuyn vận chuyển bùn cát rồi mô-đuyn bién đổi hình thái

mô-lòng dẫn

= Chương 4 trình bày việc nghiên cứu thực trang và dự báo x6i-béi lòng sôngTiền tại khu vực nghiên cứu, trong đó tập trung vào việc ứng dụng mồ hìnhMIKE 2IC để tính toán chế độ thủy lực, chuyển tải bùn cát và biến đổi hìnhthái (x6i-bdi) long dẫn của khu vực nghiên cứu trước khi có công trình kè mỏhàn Thời gian mô phỏng là 2 năm 2009-2010 Mọi vấn để cơ bản của tínhtoán số như hiệu chỉnh và kiểm định mô hình đều đã được thực hiện đầy đủ để

bảo đảm độ tin cậy của mô phỏng sau này.

= Chương 5 của luận văn trình bày giải pháp làm kè mỏ han để chuyển hướng

dòng chảy ra xa bờ tại khu vực nghiên cứu Mô hình MIKE 21C lại được ứng

dụng để xác định trường lưu tốc khi có các kè giả định này

Một sô kết luận và kiên nghị được trình bày ở cuôi luận văn.

This Master thesis studies the actual state and forecasts the erosion /sedimentation for the Tien river at Long Khanh and Hong Ngu branches in theDong Thap province and proposes some prevention measures.

The thesis consists of 5 chapters:" Chapter | presents an introduction, including problem position, aim, content

and research methods used in the thesis." Chapter 2 concerns a general study about the Tien river, especially on the bank

erosion areas at Long Khanh and Hong Neu branches in the Dong Thapprovince.

"Chapter 3 presents the basic theory of the MIKE 21C numerical modelincluding three parts: the hydraulic part, the sediment transport part and thechannel morphology part.

= Chapter 4 presents the application of the MIKE 21C model to study the actualstate and to forecast the erosion / sedimentation in the Tien river at LongKhanh and Hong Ngu branches The numerical simulation includes hydraulic,sediment transport and morphology calculations for a period of two years(2009-2010) All basics of numerical simulation as model adjustment andverification have been completely realized in order to ensure the confidence ofsimulation results.

" Chapter 5 shows a measure of river training with two groynes in order tochange the flow direction far from river bank The MIKE 21C model has beenused again to calculate the flow velocities in this case.

Some conclusions and propositions are presented in the end of thesis.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những sô liệu và kêt quả nghiên cứu trong luận văn này là

trung thực và chưa từng được ai công bố

Tôi cam đoan răng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm ơn và các thông tin trích dân trong luận văn déu đã được chỉ rõ nguôn goc.

Tác giả luận văn

Đào Thanh Thiện

CHUONG 2 TONG QUAN VE SÔNG TIEN KHU VUC LONG KHANH,

HUYEN HONG NGU 72.1 Giới thiệu chung về sông TIỀN cecccccccccccsssesecsssesscscsesesseseseescsesessesesessssesesseseeeeess 72.2 Những thành tựu trong và ngoài nước liên quan đến van dé chỉnh trị

S01 II

2.3 Các nghiên cứu ngoài nước về lĩnh vực chỉnh trị sông - - 122.4 Các nghiên cứu trong nước về lĩnh vực chỉnh trị sông -. - - 13

CHUONG 3 CƠ SỞ LY THUYET CUA MO HINH MIKE 21C 16

3.1 Tổng quan về bai toán động lực học sông ngòi - 525555252 5s55+2 163.2 Co sở lý thuyết của mô hình MIKE 21C weceececcsccsessesssessesssesessssesessesseesseseeeeees 183.3 Dòng chảy 2D trung bình theo chiểu SAU c.cccesccsessesssessesesesessesesesseseessseseeeeees 19

3.5 Mô hình khôi phục cấu trúc thăng đứng của trường vận tốc .- 243.6 Mô hình vận chuyển bùn cát - ¿2 5221 E22 3E E111 1 111cc 25

3.7 Mô hình hình thái long sông trong MIKE 2 ÍC - 775-251 ssssss 29

3.8 Phương pháp toán số của mô hình MIKE 21C - 2 2 2 2+s+£+£z££szs2 30

CHƯƠNG 4 UNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21C MO PHONG QUA TRÌNHTHUY LUC DOAN SONG CAN NGHIÊN CỨU 32

4.1 Giới thiệu vùng nghiÊn CỨU <0 0 nọ ke 32

4.2 Cơ chế xói lở bờ sông Tiền đoạn chảy qua khu vực nghiên cứu 33

4.3 Thiết lập mô hình và chuẩn bi các thông số đầu vào - - 2 2 s55: 34

4.3.1 Điều kiện Dien € ỨIg - ST TH HH HH TT TT TH TH TH HH gu 344.3.2 Điều kiện biên lỏng, thủy văn, bùn Cú( - - 5< TS SE gi 40

4.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình - + E E2 ESE+E#E£E£E£eEeEeEeEserersesed 43

4.4.1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực (HD) - 5s nsrrreketererereerereered 434.4.2 Hiệu chính và kiểm định mô hình hình thái (SD) Sen cr ttếterrrrerrrreeerrka 47

4.5 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ¿- + 2 2 2+s+£+£z£z£sz£zS+2 48

4.5.1 Các thông số mô hình thủy lực (HÌD) - - - ccStS E1 TH EHkggrggreưệg 484.5.2 Các thông số mô hình vận chuyển bùn cát (SD) cc.cccececccccccccsesescssesesesvsseescsnseaesvssssenees 484.5.3 Các thông số mô hình hình thái lòng SÔng: nề nh ra 49

4.6 Kết quả mô phỏng thủy lực (HD) ¿5 525222 E2ESEEEEeErkrkrrereereee 494.7 Kết quả mô phỏng diễn biến hình thái - 22 555252222 £s+xezecxcsee 62

4.7.1 Thay đổi địa hình đáy trong mô Ninh tOÁHH 5S St két tre 624.7.2 Kết quả tinh toán sat lở bờ bằng mô Ninh tOGN ceccecccccccccccccccscecsssssesssesessscessseseseeeeseees 714.7.3 Đối chiếu với kết quả diễn bién hình thái thực tế quan trắc được sec: 754.7.4 Diễn biến trên mit Cắt đỌC tì kề TT TT TT HT HH ng TH TH Tri 61

CHUONGS5 — DE XUẤT GIẢI PHÁP CHINH TRI CHO DOAN SÔNG

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 1111 KẾt luận .- G1121 9 1101911110 0101010110 1110101101 1H11 Tung ng 1118:41:10 111TAI LIEU THAM KHAO 113

DANH MỤC HÌNH VẼHình 1.1 Khu vực nghiên cứu của luận văn bebe cee -Ö

Hình 1.2 Sat lở gây thiệt hại về tài sản và de doa tính mạng của người đân 3

Hình 1.3 Sạt lở gây nguy hiểm cho người dân khi lưu thông trên đường 3

Hình 1.4 Sat lở ảnh hưởng đến hạ tầng kỹ thuật, khu dân cư 4

Hình 1.5 Sat lở ảnh hưởng đến các co quan hành chánh địa phương - - 4

Hình 1.6 Sat lở làm mắt đất đai và vườn cây ăn trái của người dân 5

Hinh 3.1 Lưới cong trực giao (s, n) và vị trị xác định các đại MON edHình 3.2 So đô kết hợp dòng chảy vòng va dòng chính " ¬— A |Hình 3.3 Góc lệch ứng suất đáy so với dong chính do dòng chảy vòng ¬ eb teeter eee tee tee eseee ner 2DHình 4.1 Hình chụp vệ tinh đoạn sông Tiền chảy qua cù lao Long Khanh 32

Hinh 42 So đổ mô phỏng quá trình Xổi 16 bo coeeeeeeerreeeeeeeeeeoeeooldHình 4.3 Lưới tính toán của mô hình ` "LH neo rneers | 0)Hình 4.4 Lưới tinh đoạn trước cù lao Long Khanh rene iHình 4.5 Lưới tính toán đoạn sau cù lao Long Khánh co coi eTHình 4.6 Địa hình số hóa bằng mô hình toán ¬— e eee nEIEES I<.Hình 4.7 Phân bồ hệ số nhám trên mặt bang 39

Hình 4.8 Mang lưới tính toán mô hình một chiều MIKE 11 cho sông Tiên đoạn từ biên giới ViệtNam — Campuchia về đến Mỹ Thuận ` aáaáaáaHình 4.9 Chuỗi số liệu lưu lượng từ năm n 2009- 2011 tại biên lỏng thượng lưu

Hình 4.10 Chuỗi số liệu mực nước từ năm 2009- 2011 tại biên lỏng hạ lưu 41

Hình 4.11 Lượng ngậm cát từ năm 2009-2010 tại biên thượng lưu 42

Hinh 4.12 Lượng ngậm cát từ năm 2009-2010 tại biên hạ lưu 42

Hình 4.13 Vị trí xuất kết quả kiểm định mô hình .43

Hình 4.14 So sánh lưu lượng trích xuất từ mô hình MIKE 21C v với vi lưu lượng thực đo tại MCI-1.Hình 4.15 So sánh lưu lượng trích xuất từ mô hình MIKE 21C với lưu lượng thực đo tại MC2.2 `Hình 4.16 So sánh lưu lượng trích xuất từ mô hình MIKE 21C với lưu lượng thực đo tại MC3-3

Hình 4.17 So sánh phân bồ lưu tốc tại mặt cắt MCI- lúc 21h58” ngày 26/12/2010 45

Hình 4.18 So sánh phân bố lưu tốc tại mặt cắt MC2-2 lúc 16h30” ngày 25/12/2010 46

Hình 4.19 So sánh phân bồ lưu tốc tại mặt cắt MC3-3 lúc 16h20” ngày 25/12/2010 46

Hình 4.20 So sánh kết quả mô phỏng và tài liệu thực do năm 2009 và 2010 tại khu vực thị tran TânChâu (MC1) bene 4/

Hình 4.21 So sánh kết quan mồ 6 phóng v và tài liệu thực dot nam n 2009 - và à 2010 tại khu v vực › nhánhHong Ngự và Long Khánh (MC2&3) _ ¬ cee cee tee cee cence cee ATHình 4.22 Phan bố lưu tốc kỳ triều rút mùa kiệt năm 12009 [6h 4/4/2009) ứáaHình 4.23 Phân bé lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt năm 2009 [18h 4/4/2009 50

Hình 4.24 Phân bồ lưu tốc kỳ triều rút mùa lũ năm 2009 [18h 10/10/2009] 5lHình 4.25 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa lũ năm 2009 [Oh 11/10/2009] 5lHình 4.26 Phân bồ lưu tốc kỳ triều rút mùa kiệt năm 2010 [Oh 10/5/2010] 52

Hình 4.27 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt năm 2010 n0Hình 4.28 Phân bố lưu tốc kỳ triều rút mùa lũ năm 2010 [0h 9/9/2010] ¬— nner S)Hình 4.29 Phân bố lưu tốc kỳ triều lên mùa lũ năm 2010 [6h 9/9/2010] ¬ "————

Hình 4.30 Phân bố lưu tốc kỳ triéu rút mùa kiệt năm 2009 [6h 4/4/2009] - trước cù 1 lao ¬ eee 4Hình 4.31 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt năm 2009 [18h 4/4/2009] - trước cù lao 54

Hình 4.32 Phân bố lưu tốc kỳ triều rút mùa lũ 2009 [18h 10/10/2009] - trước cù lao 55

Hình 4.33 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa lũ 2009 [Oh 11/10/2009] - trước cù lao 55

Hình 4.34 Phân bố lưu tốc kỳ triều rút mùa kiệt 2010 [Oh 10/5/2010] - trước cù lao 5ÓHình 4.35 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt năm 2010 [6h 10/5/2010] - trước cù lao 56

Hình 4.39 Phan bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt 2009 [18h 4/4/2009] - sau cù lao 58

Hình 4.40 Phân bố lưu tốc kỳ triều rút mùa lũ 2009 [18h 10/10/2009] - sau cù lao 59

Hình 4.41 Phan bố lưu tốc kỳ triều lên mùa lũ 2009 [0h 11/10/2009] - sau cù lao 59

Hình 4.42 Phân bố lưu tốc kỳ triéu rút mùa kiệt 2010 [Oh 10/5/2010] - sau cù lao 60

Hình 4.43 Phân bồ lưu tốc kỳ triều lên mùa kiệt 2010 [6h 10/5/2010] - sau cù lao - 60

Hình 4.44 Phân bố lưu tốc kỳ triều rút mùa lũ năm 2010 [0h 9/9/2010] - sau cù lao 61

Hình 4.45 Phân bố lưu tốc kỳ triều lên mùa lũ năm 2010 [6h 9/9/2010] - sau cù lao 61

Hình 4.46 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 03 tháng mô phỏng 5255525255252 ss>s2 63Hình 4.47 Thay đổi địa hình (xói mòn) đáy sau 06 tháng mô phỏng 5255525252252 ss252 63Hình 4.48 Thay đổi địa hình (xói mòn) đáy sau 09 tháng mô phỏng 5255525252252 ss>s2 64Hình 4.49 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 12 tháng mô phỏng 5255525252252 5s252 64Hình 4.50 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 15 tháng mô phỏng 5255525255252 5s252 64Hình 4.51 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 18 tháng mô phỏng -. 2- 5255525255252 ss>52 65Hình 4.52 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 21 tháng mô phỏng 5255525255252 5s252 65Hình 4.53 Thay đổi địa hình (x6i mòn) đáy sau 24 tháng mô phỏng - 255525252252 ss>s2 66Hình 4.54 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 03 thang mô PhONG cccccceccsesessesesestessseeseseeeeseeee 66Hình 4.55 Thay đổi địa hình (bồi tụ) đáy sau 06 tháng mô PhON ccccccecesesessesesestesssesseseeeesesee 66Hình 4.56 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 09 tháng mô PhONg cccecccecescessesesestesesesseseeeeseeee 67Hình 4.57 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 12 tháng mô PhON ecccccccccescsesseseseseeseseeseseeeeseeee G7Hình 4.58 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 15 tháng mô phỏng - 255252 cc+sccscxczee 67Hình 4.59 Thay đổi địa hình (bồi tụ) đáy sau 18 tháng mô PhONg cccccccescseseeseseseesssesseseeeeseeee 68Hình 4.60 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 21 tháng mô phỏng - 25-5252 cc+sccscxczee 68Hình 4.61 Thay đổi địa hình (bôi tụ) đáy sau 24 tháng mô phỏng - 2555252 cc+sccscxczee 68Hình 4.62 Địa hình đáy trước khi mô phỏng tính toán diễn biến hình thái thời điểm đầu năm 2009ẮẲaiitit'ÃẲĂÃẦÄẲÃẲĂÃTẼẼĂĂÃỶẮẮẮÝ 4 69

Hình 4.63 Địa hình đáy thời điểm cuối năm 2011, những biến đổi địa hình trên mặt bang sau quátrinh tinh todn M6 Phong eee 69

Hình 4.64 Dia hình khu vực đường bờ hạ lưu bến pha Tân Châu nâng lên qua các giai đoạn môDU — 70

Hình 4.65 Địa hình mặt cắt ngang cuối bãi cạn nâng lên qua các giai đoạn mô phỏng 70

Hình 4.66 VỊ trí đường bờ tinh sat lở (banklines) (5 1 S223 13131911 113 910111 91 1v 1 re 72Hình 4.67 Kết quả tính toán sat lở bờ sông trên mô hình toán sau thời gian 2 năm 72

Hình 4.68 Kết quả sat lở bờ khu vực thượng lưu kè Tân Châu, thi tran Tân Chau, tinh An Giang 73

Hình 4.69 Kết quả tính toán sat lở bờ đoạn nhánh Long Khánh - 25 £+5s+s+s>s+x+zee: 73Hình 4.70 Kết quả tính toán sat lở bờ đoạn nhánh Hồng Ngự đoạn ngã ba nhánh Hồng Ngự và sôngSN co 74

Hình 4.71 Duong bờ cù lao Long Khánh và bãi cạn năm 2OÔ7 - 5-5 11s se 76Hình 4.72 Đường bờ cù lao Long Khánh và bãi cạn năm 2011 so sánh với năm 2007 76

Hình 4.73 Đường bờ đoạn thượng lưu kè Tân Châu năm 2O7 - <«« ++ +x££++skE+sseEssseees 77Hình 4.74 Đường bờ đoạn thượng lưu kè Tân Châu năm 2011 so sánh với năm 2007 77

Hình 4.75 VỊ trí hai khu vực xói hạ lưu nhánh Long Khánh - .- 55 25 13+ +ssseeeess 78Hình 4.76 Đường bờ KV xói 1 năm 2Ô7 - 5 + x00 00 He 78Hình 4.77 Đường bờ KV xói 1 năm 2011 so sánh với năm 2O7 - 5 - 5 S23 + Essseee 78Hình 4.78 Đường bờ KV xói 2 NAM 2Ú7 - - «+ s 1k 901 910 9g tr re 79Hình 4.79 Đường bờ KV xói 2 năm 2011 so sánh với năm 2OÖ7 - 5 - 5 S23 + Esseeee 79Hình 4.80 Đường bờ khu vực hạ lưu pha Tân Châu huyện Hồng Ngự, 2007 - - S0Hình 4.81 Đường bờ khu vực hạ lưu pha Tân Châu năm 2011 so sánh với năm 2007 S0Hình 4.82 Diễn biến tuyến lạch sâu sông Tiền đoạn Tân Châu- Hồng Ngự - - S2Hình 4.83 Vị trí mặt cắt dọc địa hình tương ứng với hai nhánh «5< 5s ++< + sex sx 83Hình 4.84 Diễn biến hình trên mặt cắt doc 01 qua các giai đoạn mô phỏng bằng mô hình toán 84

Hình 4.85 Diễn biến hình thái trên mặt mặt cắt dọc trên nhánh Hong Ngự 84

Hình 4.86 Diễn biên hình trên mặt cat dọc 02 qua các giai đoạn mô phỏng băng mô hình toan 84

Hình 4.87 Diễn biến hình thái trên mặt mặt cắt dọc trên nhánh Long Khánh - 84

Hình 4.88 So sánh kết quả mô phỏng và tài liệu thực đo mặt cắt dọc địa hình nhánh Hong Ngự S5Hình 4.89 So sánh kêt quả mô phỏng và tài liệu thực đo mặt cat dọc địa hình nhánh Long Khanh.85Hình 5.1 Sat lở vườn cây ăn trái của nhân dan 2 2 + 21 E93 51 99955 1 1995 1 1e rre S7Hình 5.2 Sat lở ăn sâu vào vào nhà dân, ảnh hưởng đến m6 mả - 2-22 cesses 88Hình 5.3 Sat lở nghiêm trọng, nhân dân phải di dời nhà khẩn cấp - - 25 25s5x25se: 88Hình 5.4 Sat lở ảnh hưởng đến cơ sở sản xuất trong khu VỰC - + 2 252 2+s+£+zz£x+xezscxerees soHình 5.5 Ké mỏ hàn hoàn thành đã đạt được hiệu quả như mong đỢI << 55+ s+< << +2 89Hình 5.6 Phù sa bôi lắng ở thượng lưu kè mỏ MAN cece csesseseseesescesesesessesessssesesessesesseseeeesesees 90Hình 5.7 Phù sa bôi lắng ở hạ lưu kè mỏ hàn - +2 2 ©2E9S£ SE EE*‡E£EEEE£EEEEEEEEEEEErkrrkrrrreee 90Hình 5.8 Lớp phù sa bôi lắng ở hạ lưu - - 25 2222922 SEESE2E9EE 32121215121 2111 212111211 91

Hình 5.9 Hình anh dòng chảy đã được day ra xa bờ, thé hiện được hiệu quả của công trình kè mỏAM ee — Ố.Ố.ỐốỐỐỐ.Ố.ỐỐ 91Hình 5.10 Mặt cắt ngang thiết kế mỏ han 1 -¿- 52252 S22E92ESE£EEEEEEEEE 3212121212121 1 2x22 92Hình 5.11 Mặt cắt ngang thiết kế mỏ han 22 ¿+ 5% SE 22221921 3232121931 112121212121 211.21 c2 92Hình 5.12 Số hóa công trình kè mỏ hàn vào số liệu địa hình - s6 cce ca St sEkSEEEsEekseressesed 93Hình 5.13 Phan bố hệ số nhám sau khi bố trí công trình cecececccesecesscsessesesesesesesesesesscsnsseseeeeseaees 93Hình 5.14 Phân bồ lưu tốc, trường hợp có công trình, kỳ triều rút mùa kiệt năm 2009 94

Hình 5.15 Phan bồ lưu tốc, trường hợp hiện trạng, kỳ triều rút mùa kiệt năm 2009 94

Hình 5.16 Phan bồ lưu tốc, trường hop có công trình, kỳ triều lên mùa kiệt năm 2009 95

Hình 5.17 Phân bố lưu toc, trường hop hiện trang, kỳ triều lên mùa kiệt năm 2009 95

Hình 5.18 Phân bố lưu tốc, trường hợp có công trình, ky triều rút mùa lũ năm 2009 96

Hình 5.19 Phan bố lưu toc, trường hop hiện trang, kỳ triều rút mùa lũ năm 2009 96

Hình 5.20 Phân bồ lưu tốc, trường hop có công trình ky triều lên mùa lũ năm 2009 97

Hình 5.21 Phân bố lưu tốc, trường hợp hiện trang, kỳ triều lên mùa lũ năm 2009 - 97

Hình 5.22 Phan bồ lưu tốc, trường hợp có công trình, kỳ triều rút mùa kiệt năm 2010 9SHình 5.23 Phân bồ lưu tốc, trường hợp hiện trạng, kỳ triều rút mùa kiệt năm 2010 9SHình 5.24 Phân bồ lưu tốc, trường hợp có công trình, kỳ triều lên mùa kiệt năm 2010 99

Hình 5.25 Phan bố lưu toc, trường hop hiện trang, kỳ triều lên mùa kiệt năm 2010 99

Hình 5.26 Phan bố lưu tốc, trường hợp có công trình, ky triều rút mùa lũ năm 2010 100

Hình 5.27 Phân bố lưu toc, trường hop hiện trang, kỳ triều rút mùa lũ năm 2010 100

Hình 5.28 Phân bố lưu tốc, trường hợp có công trình, kỳ triều lên mùa lũ năm 2010 101

Hình 5.29 Phân bồ lưu tốc, trường hợp hiện trang, ky triều lên mùa lũ năm 2010 101

Hình 5.30 Phân bố lưu tốc dòng chảy trên mặt bang tại vị trí MO hàn l .- ¿5-5-5552 103Hình 5.31 Phân bố lưu tốc dòng chảy trên mặt bằng tại vi trí mỏ han 1 trong điều kiện hiện trạng¬ 103

Hình 5.32 Phân bố lưu tốc dòng chảy trên mặt bằng tại vị trí MO hàn 2 - 25 5s 552 104Hình 5.33 Phân bố lưu tốc dòng chảy trên mặt bằng tại vi trí mỏ hàn 2 trong điều kiện hiện trạng¬ 104

Hình 5.34 Phan bố lưu tốc dòng chảy mùa lũ trên mặt bang, tại vị trí M6 hàn I 105

Hình 5.35 Phân bồ lưu tốc dòng chảy mùa lũ trên mặt bằng tại vi trí mỏ hàn 1 trong điều kiện hiệnTHANG oo 105

Hình 5.36 Phan bố lưu tốc dòng chảy mùa lũ trên mặt bang, tại vị trí mó hàn 2 .- 106

Hình 5.37 Phân bố lưu tốc dòng chảy mùa lũ trên mặt bang tại vị trí mỏ hàn 2 -.- 106

Hình 5.38 Vị trí mặt cắt trích lưu lượng tại hai nhánh Hong Ngự và Long Khánh 107

Hình 5.39 So sánh lưu lượng nhánh Hồng Ngự trước và sau khi có công trình mùa lũ 2009 108

Hình 5.40 So sánh lưu lượng nhánh Long Khánh trước và sau khi có công trình mùa lũ 2009 108

Hình 5.41 So sánh lưu lượng nhánh Hồng Ngự trước và sau khi có công trình mùa lũ 2010 109

Hình 5.42 So sánh lưu lượng nhánh Long Khánh trước va sau khi có công trình mùa lũ 2010 109

DANH MỤC BANG

Bang 2.1 Thống kê các vị trí sat lở bờ sông Tiền và các thông số cơ bản -. 2+5 55c: 9

Bang 4.1 So sánh lưu lượng thực do và tính toán trước và sau khi phân lưu tại cù lao Long Khánh

CHUONG 1 GIOI THIEU CHUNG

1.1 Dat van déHiện tượng xói bôi là kết quả của tac động qua lại giữa dòng nước va lòng danđược thực hiện qua quá trình chuyên động bùn cát Bin cát bôi lắng, lòng sông sẽnâng cao, bùn cát bị cuốn trôi, lòng sông sẽ hạ thấp Xói bồi lòng sông thay đổi theo

thời gian và không gian, tạo nên sự vận động lòng sông theo 2 hướng: hướng ngang

(trên mặt bằng) và hướng dọc (theo chiều sâu) Đó chính là quá trình diễn biến lòng

sông.

Hiện tượng sat lở bờ sông đã và đang diễn ra khá phổ biến ở Đồng Băng SôngCửu Long (ĐBSCL), đặc biệt đối với các tỉnh thượng lưu như Đông Tháp, AnGiang Trong đó có rất nhiều điểm sạt lở nghiêm trọng, những điểm xung yếu nhấtcó thé kế đến như là Thường Phước (giáp biên giới Việt Nam- Campuchia), TânChâu, Hồng Ngự, xã An Hiệp — huyện Châu Thành, Sa Déc, Long Xuyên và CầnThơ Hiện tượng xói lở bờ hiện nay dang là van dé cấp bách, đặc biệt khi sat lở xảyra ở những khu vực đông dân cư ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống nhân dân và pháttriển kinh tế xã hội Sat lở bờ sông ở ĐBSCL nói chung và sông Tiền nói riêngthường diễn ra mạnh do ảnh hưởng của dòng lũ hàng năm Với đặc điểm lũ củasông Cửu Long phan lớn là dòng chảy tràn bờ, cường suất lũ trung bình lên từ 5-10

cm/ngay, có khi lên tới 30-40 cm/ngay; biên độ lũ khoảng 3.5-4.0 m, mực nước lũ

cao, thời gian lũ kéo dài ngày và đặc biệt là lưu tốc dòng chảy mùa lũ lớn lên đến

trên 2.7 m/s (1996) Với đặc thù đó, cộng với tac động do các dự án dé bao, tinh

trạng khai thác cát sông dẫn đến làm thay doi dòng chảy sông Tiền Thêm vào đó làsự gia tăng đáng kế của giao thông thủy và việc xây dựng nhà cửa trên bờ sông, đặcbiệt là những nơi có nguy co sat lở càng làm cho bờ sông dé mat ồn định

Trong những năm 1994, 1995, 1997, 2002, 2006, 2008, 2010, 2012 dọc theo

sông Tiền từ khu vực biên giới Việt Nam Campuchia đến cù lao Long Khánh Long Thuận huyện Hồng Ngự tỉnh Đồng Tháp có rất nhiều điểm bị sạt lở Cụ thể là

trong tháng 02/2010 một vụ sạt lở nghiêm trọng đã xảy ra tại cù lao Long Khánh

-hoa màu và một số công trình hạ tầng kỹ thuật của địa phương Sạt lở bờ sôngTién khu vực cù lao Long Khánh đã gây ra mất ôn định nghiêm trong, có nguy cơxoá cù lao, thay đối hình thái đoạn sông Tiền khu vực nghiên cứu, làm ảnh hưởngđến tính ôn định khu dân cư, đô thị, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế xã hộihuyện Hồng Ngự nói riêng và đồng bằng sông Cửu Long nói chung.

Chính vì vậy việc nghiên cứu thực trạng và dự báo xói lở và bồi tụ lòngsông Tiên nhánh Long Khánh - Hồng Ngự thuộc tinh Đông Tháp và kiến nghịcác giải pháp phòng tránh là cần thiết nhằm đảm bảo an toàn về tính mạng và tàisản của người dan, giúp đời sống người dân được 6n định, góp phan phát triển kinhtế xã hội trong khu vực

o Thường Phước 2

oLong Khánh A

~

© 2011 Maplt

Deka aes Google earth

Imagery Date: 2/1/2011 ` | 10 1800 01:4N\1/0521600:00=E eiev 33 ft Eye alt - 44566 ft

Hình 1.1 Khu vực nghiên cứu của luận văn

Dưới đây là một số hình ảnh xói lở bờ, đoạn sông phân lạch khu vực cù lao

Long Khánh.

Hình 1.3 Sat lở gây nguy hiểm cho người dân khi lưu thông trên đường

Hình 1.5 Sat lở anh hưởng đến các cơ quan hành chánh địa phương

Hình 1.6 Sat lở làm mát dat đai và vườn cay ăn trải của người dan

1.2.1 Mục dich của luận văn

Nghiên cứu thực trạng và dự báo xói lở và bôi tụ long sông Tiền nhánh LongKhánh - Hồng Ngự (tỉnh Dong Tháp) và kiến nghị các giải pháp phòng tránh

1.2.2 Noi dung chính cua luận văn

- Tìm hiểu đoạn sông Tiền tại khu vực nghiên cứu.- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 21C.- Ứng dụng mô hình MIKE 21C vào đánh giá thực trang xói-bôi và dự báo diễn

biến lòng dẫn sông Tiên nhánh Long Khánh - Hong Ngự.- Đề xuất giải pháp khắc phục tinh trạng x6i-bdi trên đoạn sông nghiên cứu và

ứng dụng mô hình MIKE 21C mô phỏng giải pháp chỉnh tri1.2.3 Phương pháp nghiên cứu của luận van

Luận văn sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phuong pháp điều tra, khảo sát thực tế.- Phương pháp phân tích và đánh giá số liệu thực đo.- Phương pháp kế thừa: sử dụng các công trình đã nghiên cứu về xói lở và bôi

lang lòng dẫn trong khu vực ĐBSCL.- Phương pháp mô hình toán: ứng dụng mô hình toán số MIKE 21C phục vụ cho

việc nghiên cứu.

CHUONG 2 TONG QUAN VE SÔNG TIENKHU VUC LONG KHANH, HUYEN HONG NGU

2.1 Giới thiệu chung về sông TiềnSông Cửu Long là tên gọi của phần sông Mê Kông chảy qua lãnh thổ ViệtNam Đây là hệ thống sông lớn nhất Việt Nam Với chiều dài khoảng 230 km tínhtừ biên giới Việt Nam - Campuchia tới biển Đông, sông Cửu Long bao gồm hainhánh chính là sông Tiền và sông Hậu Dòng chảy sông Tiền đồ ra biển Đông qua

sáu cửa: Cửa Đại, cửa Tiểu, cửa Ba Lai, cửa Hàm Luông, cửa Cô Chiên và cửa

Cung Hau Còn sông Hậu đồ ra biển Đông qua ba cửa: cửa Dinh An, cửa Tran Dé

và cửa Bassac (cửa Bassac nay đã bị bôi lâp).

Sông Tiền chuyển lưu lượng nguôn lớn hơn sông Hau rất nhiều ngay sau khiphân lưu dòng chính tại Phnômpênh Vào mùa lũ, sông Tiền nhận lưu lượng rất lớntrên thượng nguồn và nhận thêm lưu lượng bồ sung không nhỏ từ vùng Đồng ThápMười tràn vào phan ha châu thổ Sau Mỹ Thuận, sông Tiên lần lượt có các phân lưulớn kế tiếp nhau là sông Mỹ Tho, sông Ba Lai, sông Hàm Luông và sông Cô Chiênvới 6 cửa đồ ra biên Đông như đã nói ở phan trên, với tong chiều rộng các cửa sôngđồ ra biển khoảng 9 km Trong khi đó sông Hậu đồ ra biến chỉ bang hai cửa là DinhAn và Tran Đề với tổng chiêu rộng các cửa khoảng 5 km Vì sông Tiền có diện tíchcửa sông rộng hơn, lại đồ ra bién Đông tại vi trí có biên độ thủy triều lớn hơn sôngHậu, do đó chế độ thủy triều biển Đông ảnh hưởng đến sông Tién sâu hơn, mãnhliệt hơn Mặt khác, các cửa sông Tiền đồ ra biến Đông ở những vi trí cách xa nhaunên triều truyền vào sông Tiền từ các cửa sông có sự lệch pha Điều này dẫn đếnhiện tượng nhiễu động sóng triều trong sông và có ảnh hưởng ít nhiều đến hiện

tượng xói lở bờ sông.

Trắc diện dọc của sông Tiền cho thay rất nhiều sự biến đối đột ngột về độ sâucủa đáy do có sự sắp xếp luân phiên của các vực sâu và bãi nông Sự sắp xếp này rấtphù hợp với hình thái của sông Các vực sâu thường thấy ở các lòng sông chính

một nguyên nhân trực tiếp tạo nên sạt lở bờ tại nhiều vị trí ven sông Tiền (VĩnhXương, Vĩnh Hòa, Tứ Thường, Thường Phước, Tân Châu, Thường Thới Tiền,Thường Lạc, Hồng Ngự Phú Tân, Vàm Nao, Sa Đéc, An Hiệp, Mỹ Thuận, Cái Bè,

Vĩnh Long ).

Thực trạng xói lở bờ sông Tiền còn cho thay vùng thượng châu thé sông chịuảnh hưởng của chế độ dòng chảy thượng nguồn có lòng sông sâu, bờ dốc Hiệntượng xói lở xảy ra nhiều, tốc độ xói lở nhanh, sạt lở thường xảy ra vào những ngàymưa lớn trong thời kỳ lũ rút, mỗi lần sạt lở thường gây nên thiệt hại rất lớn về con

người và của cải vật chất

Đoạn sông vùng ha châu thổ (vùng cửa sông và vùng gần cửa sông) chịu ảnhhưởng chính của chế độ thủy triều biển Đông, sạt lở bờ ít, bồi tụ chiếm ưu thế, lòngsông không sâu, xói lở thường chỉ xảy ra trên lớp đất bề mặt bờ sông, do đó khối sạtlở mỗi đợt nhỏ, thiệt hai do sạt lở mỗi đợt không nhiều Các đợt sạt lở ở những vùngnày thường xảy ra vào thời điểm triều rút của những ngày triều cường, sau mùa gió

Chướng và sau những cơn bão lớn.Trên toàn tuyên sông Tiên hiện nay có 37 điêm xói lở bờ sông, cù lao, côn cát

được trình bay trong Bảng 2.1 (Nguồn: Viện Kỹ Thuật biến).Nếu căn cứ vào tốc độ xói lở bờ trung bình hàng năm có thé phân ra 7 điểmxói lở mạnh, với tốc độ xói lở trung bình hàng năm trên 10 m/năm, 18 điểm xói lởvừa với tốc độ xói lở trung bình hàng năm từ 5 đến 10 m/năm và 12 điểm xói lở yếuvới tốc độ xói lở trung bình hàng năm dưới 5 m/năm Với cách phân loại này, mặcdù đã đánh giá được một số thông số cơ bản của các điểm, các khu vực xói lở songchua thé danh giá duoc mức độ thiệt hai do xói lở bờ gây ra, điều mà hiện naychúng ta rất quan tâm

Bảng 2.1 Thống kê các vị trí sat lở bờ sông Tiên và các thông số cơ bản

Z Chiéu F‹ A

Tinh | Huyện, Thi Xa, Ap ue ie " ế dài n/n ae )

(m)

Xã Thường Phước Bờ tả 3000 30Xã Thường Lạc Bờ tả 2000 103 Thị xã Hong Ngự Bờ tả 700 8

Hong Ngự Xa Long Hoa Bo tả 7200 6

Xã Long Khánh Đầu cù lao 2000 6

Xã An Binh Bo ta 1200 5& Tam Nong Xã An Long Bờ tả 2500 5

Ề Thanh Bình Xã Tân Hòa Cù lao Tây 1500 3

5 Tan Chau Bờ hữu 2000 10

Xã Phú An Bờ hữu 4500 7= Phú Tân Xã Phí Thọ Bò hữu 4000 9

Xã Phú Mỹ Sông Vàm Nao 5000 7

Cho Moi Xã Kiến An Bờ tá Vàm Nao 3000 8

š Cái Bè Ap An Mỹ Bo td 5000 ễ

G Mỹ Thuận Bo hitu 1500 2.§ Gò Công Tây Cu lao Bà No Cuôi cu lao 4000 1.9

= TP Mỹ Tho Cu lao Tào Dau cù lao 00 7

Tan Hoa, Bo ta 1000 8TP Tân Thuận

se Vĩnh Long Đường Bò hữu 3000 7S Pham Hùng

Š TP Vinh Long Bo hữu 3000 6

` Vũng Liêm Tam Bình Cù lao An Bình 1500 4

Mang Thít TT Cái Nhum Sông Mang Thit 1700 9Tam Binh TT Tam Binh Cho Tam Binh 1500 5

© Tan Thiéng Sông Có Chiên 2000 4

` Thành Lợi Sông Hàm Luông 1500 4

ah Thạnh Phú Sông Hàm Luông 1000 4.5

Sự phân bố dân cư, phân bố khu đô thị, khu công nghiệp, công trình kiến trúc,công trình văn hóa ven sông Tiền hiện có là hoàn toàn không giống nhau, vì thếcó những điểm, những khu vực mặc dù tốc độ sạt lở hàng năm rất lớn, song mức độthiệt hại do sạt lở tại đó gây ra cho hiện tại và trong tương lai lại không nhiều Đôikhi xói lở ở những khu vực này còn có khả năng ảnh hưởng tốt tới xu thế xói lở ởnhững khu vực lân cận khác Ngược lại ở một số vị trí, một số điểm, một số khu vựcmặc dù có tốc độ xói lở trung bình hàng năm rất nhỏ nhưng mỗi đợt lở là một taihọa lớn cho nha nước và người dân Dé khắc phục những thiếu sót trong cách phânloại này, có thé bố sung thêm một cách phân loại các điểm, các khu vực xói lở bờ

sông theo mức độ thiệt hại Căn cứ của việc phân loại này và dựa trên mức độ thiệt

hại nhiều hay ít do hiện tượng xói lở gây ra cho chính khu vực xói lở đang xét vàcho cả vi trí lân cận, trong thời gian trước mắt và tương lai lâu dài

Như vậy với cách phân loại này qua điều tra, phân tích, nghiên cứu tất cả cácđiểm, các khu vực xói lở bờ sông Tiền, cho thấy có 5 vị trí xói lở bờ được xem là

Đây là những điểm sạt lở đã xảy ra nhiều năm với mức độ thiệt hại về ngườivà của hàng năm rất lớn Mặc dù tốc độ sạt lở ở những khu vực này có mức độmạnh yếu khác nhau, nhưng mức độ thiệt hại sau mỗi đợt đều rất lớn Có thể dẫnchứng những dot sat lở nghiêm trọng trong những năm gan đây:

- Đợt sat lở năm 1992 trên sông Tiền khu vực Hong Ngự đã gây thiệt hai 10người chết, 8 người bị thương, mat 3 nhà đúc 2 tầng (trụ sở Hội đồng nhân dân(HĐND), nhà khách HĐND, kho bạc), nhắn chìm 5 che (5-10 tan), 2 xuong bo bo,2 xe gan may, phá tan đường xá và đường day điện dọc theo bờ sông làm đồ mat 13

- Trong tháng 02/2010, một vụ sat lở nghiêm trong đã xảy ra tại cù lao Long

Khánh-Long Thuận của huyện Hồng Ngự với chiều dai sat lở gần 300 m, ăn sâu vàođất liền khoảng 30 m làm thiệt hại không ít tài sản của nhân dân như nhà cửa, đấtđai, hoa màu; hay mới đây nhất là đợt sạt lở rất nghiêm trọng xảy ra sau mùa lũ năm2011 tại Xã An Hiệp — huyện Châu Thành, dot sat lở mạnh ăn sâu vào đất liền 70m, làm ảnh hưởng đến hàng trăm hộ dân trong khu vực Cho đến nay tại khu vựcnày vẫn tiếp tục sạt lở, có đoạn đã sạt ăn sâu vào đất liền thêm 20 + 30 m (hiện naynơi đây đang được Nhà nước đầu tư công trình khẩn cấp: khắc phục sạt lở bờ sôngTiền thuộc địa phận xã An Hiệp và bước đầu đã phát huy hiệu quả, ngăn chặn đượcxu thế tiếp tục sat lo ở khu vực này)

2.2 Những thành tựu trong và ngoài nước liên quan đến vấn đề chỉnh trị sôngXói lở và bôi lắng lòng sông xảy ra ở mọi nơi trên thế giới Tùy theo trình độphát triển kinh tế xã hội của từng quốc gia, từng khu vực, công tác nghiên cứu khoahoc và công nghệ chỉnh trị sông có những phát minh và tiễn bộ nhất định Dé chếngự được xói lở và bôi lắng của những dòng sông can phải có một quá trình lâu dàiđiều tra nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế, quy luật diễn biến lòng dẫn trên cơ sởđó đề xuất được giải pháp công trình, phi công trình nhăm uốn nan, 6n định lòngsông Những vấn đề nêu trên đây thuộc về chuyên ngành chỉnh trị sông, được hìnhthành từ các môn khoa học về chuyển động bùn cát, động lực học dòng sông và

công trình bao vệ bo.

2.3 Các nghiên cứu ngoài nước về lĩnh vực chính tri sông

Từ thé kỷ thứ XIX, động lực học dòng sông bat đầu được phát triển mạnh mẽnhư thành tựu khoa học về chuyển động bùn cát của DuBoy (Pháp), dòng không 6nđịnh của Barré de Saint-Venant, hình thái sông uốn khúc của L.Fargue, tới nay

vẫn còn giá trị

Ngoài ra còn có những nghiên cứu về tính 6n định lòng sông của Lotchin V.M; dòng thứ cấp của Makkavêep V M, Velikanôp M A; quá trình diễn biến lòngsông của Gôntrarôp V.N và Lévi I I; về chuyển động bùn cát của Altunin S T,Grisanin K B và Kariukin S N về chỉnh trị sông ở những năm dau thé ky XX

Từ những năm 50 đến giữa những năm 60 của thế kỷ 20 có các nhà khoa họcTrung Quốc như Trương Thụy Cân, Tiền Ninh, Tạ Giám Hoành, Đậu Quốc Nhân,Sa Ngọc Thanh Trong thời gian này, ở Tây Âu có những công trình nghiên cứuvề chuyên động bùn cát của E Meyer-Peter va Muller; về hình thái lòng sông 6n

định có các nhà khoa học Anh Kennedy R.G., Lindley E.S và Laccy G với "lý

thuyết chế độ" (regime theory) nỗi tiếng Các nhà khoa học Mỹ như Einstein H.A Ven-te-Chow, Ning-chien có nhiều công trình nghiên cứu về dòng chảy vàchuyền động bùn cát

Từ những năm 60 của thế kỷ 20 đến nay, do ứng dụng những tiến bộ khoa họckỹ thuật và đặc biệt là những tiễn bộ trong kỹ thuật tính toán, động lực học dòngsông có những bước phát triển mới trong việc hoàn thiện mô hình hóa các hiệntượng thủy lực phức tạp Một số mô hình toán mô phỏng dòng chảy một chiều 1D,hai chiều 2D, mô phỏng quá trình diễn biến lòng dẫn như Mike 11, Mike 21 vàMike 21C cho kết quả tính toán thủy lực dòng chảy, dự báo biến hình lòng dẫn khá

chính xác.

Về nghiên cứu thực địa đã có những thiết bị đo đạc hiện đại, nhanh chóng,chính xác, có thé nhận được trường vận tốc dòng chảy ở độ sâu khác nhau, xác địnhđược độ sâu lòng dẫn cùng với tọa độ địa lý mong muốn Đã thu được kết quả khả

J.A (Pháp), Borgadi J.L (Hungari), Hâncu Simion (Rumani), Mamak W (Ba lan),

Grisanihin K.V (Liên Xô) v.v đã xuất hiện những công trình của tập thé tác giả

hoặc tên cua một cơ quan nghiên cứu như Bureau of Reclamation (Mỹ), SOGREAH(Pháp) DELFT (Hà Lan), DHI (Dan Mạch)

Việc chỉnh trị sông bang giải pháp công trình bị động đã có bước tiến khá ấntượng trong những năm gân đây, đặc biệt vào thời kỳ công nghệ mới vật liệu mớiphát triển, những công trình chỉnh trị sông không còn nặng né, phức tạp như trướcđây Về kết cầu đã gọn nhẹ hơn nhưng hiệu quả hơn như sử dụng thảm bê tông bơmtrực tiếp trong nước thay cho rồng tre, ro đá, hệ dàn phao hướng dòng thay cho kè

mỏ hàn, ứng dung cu bản bê tông ứng suât trước,

Nhiều van dé về sông ngòi, biến hình lòng dẫn, 6n định bờ sông và các biệnpháp chỉnh trị sông nói trên đã được tổng kết và phân tích trong tác phẩm

“Streambank stabilization handbook” do WES trình bày (1997) Ngoài ra còn có

“River mechanics” của P Y Julien (2002) dé cập đến nhiêu van đề về sông ngòi và

chỉnh tri sông, v.v

2.4 Các nghiên cứu trong nước về lĩnh vực chỉnh trị sôngỞ Việt Nam, nghiên cứu động lực hoc dòng sông được bat đầu vào cuối nhữngnăm 60 thế kỷ trước với các công trình phòng chống lũ lụt, giao thông thủy và

chồng bôi lăng cửa lây nước tưới ruộng trên các sông miên Bắc.Trong sô những nghiên cứu về dòng chảy sông ngòi, nôi bật có các công trình

về chuyển động không 6n định của Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Cảnh Cam, Nguyễn

Như Khuê, Nguyễn An Niên, Lương Phương Hậu và sau này là Nguyễn Văn Điệp,Trịnh Quang Hoà, Nguyễn Tat Dac, Những nghiên cứu về chuyển động bùn cát

có các công trình của Luu Công Dao, Vi Văn VỊ, Hoàng Hữu Văn, Võ Phan,

Ở miền Nam sau năm 1975, công tác nghiên cứu diễn biến lòng sông và côngtrình chỉnh trị mới bat dau triển khai chủ yếu là VKHTLMN và một phan ở các coquan thuộc Bộ Nong nghiệp & PINT, Tổng cục Địa chính, Tổng cục Địa chất vàTrung tâm Khoa hoc và Công nghệ quốc gia, thông qua các dé tài nghiên cứu,

các dự án cap Tinh, cap Thanh phô, cap Bộ và cap Nhà nước như:- Các công trình nghiên cứu về thủy lực sông ngòi của các tác gia Nguyên An

Niên, Nguyễn Như Khuê, Nguyễn Sinh Huy, - Các công trình nghiên cứu về hình thái sông Cửu Long, Đông Nai - Sai Gòn

của các tác giả: Lê Ngọc Bích, Lương Phương Hậu,

- Các công trình nghiên cứu về quy luật diễn biến lòng sông, diễn biến đườngbờ sông Cửu Long, sông Đồng Nai - Sài Gòn của các tác giả: Lê Ngọc Bích, Lương

Phương Hậu, Tô Quang Thịnh, Hoàng Văn Huân,

- Để tài khoa học cấp Nhà nước: “Nghiên cứu dự báo phòng chống xói lở bờsông Cửu Long” của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam thực hiện năm 1999-2000

Ngoài ra, còn có một số nghiên cứu riêng lẻ liên quan đến sự 6n định lòng dẫnở ĐBSCL như của Huynh Thanh Sơn và nnk (2013 a, 2013 b, ), Hồ Việt Cường

và nnk (2011), Nguyễn Thị Bảy và nnk (2013), Lê Thanh Chương và nnk (2013),

Từ kết quả nghiên cứu về chỉnh trị sông của các nhà nghiên cứu trong vàngoài nước cho chúng ta thấy răng, việc tìm ra biện pháp căn cơ để chế ngự đượcxói lở và bôi lang của những dòng sông cần phải có một quá trình lâu dài điều tranghiên cứu nguyên nhân, cơ chế, quy luật diễn biến lòng dẫn trên co sở đó dé xuấtđược giải pháp công trình, phi công trình nhằm uốn nan, 6n định lòng sông

Tuy nhiên vấn để xói bồi, biến hình lòng sông cũng như dự báo quy luật lànhững van dé hết sức phức tạp xảy ra trong một không gian rộng với những đặc thù

Tuy nhiên cũng có một số công trình một phan vì kinh phí, một phan vì quyhoạch chỉnh trị sông chưa đồng bộ nên chưa phát huy tác dụng tốt như kè bảo vệ bờsông Tiền khu vực thi tran Tân Châu chưa đủ chiều dài, bị xói lở ở phía thượnglưu, Vì vậy việc tìm ra biện pháp căn cơ dé chế ngự được xói lở và bôi lang, cancó một quy hoạch tông thé, dé xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hop cho từng

khu vực là một việc làm hêt sức cân thiệt.

CHUONG 3 CO SO LY THUYET CUA MO HINH MIKE 21C

3.1 Tổng quan về bài toán động lực học sông ngòiBài toán động lực học sông ngòi tổng quát được đặt ra nhằm nghiên cứu cácquá trình dòng chảy, bồi/xói, cân bằng năng lượng, cân băng vật chất và hình tháicác đoạn sông phụ thuộc vào nhiều cơ chế biến đối liên tục theo không gian và thời

gian.

Về nguyên tắc, để giải quyết bài toán này, có 3 phương pháp cơ bản:1 Do đạc thực tế các thông số đặc tả sóng, dòng chảy, bồi/xói, cân bang chat vàhình thái sông trong tất cả các trạng thái thời tiết (kế cả lũ lụt, bão tố), trên phạm vi

toàn đoạn sông với mang lưới đo đạc đủ min và đo liên tục trong thời gian dài Đây

là phương pháp rất cơ bản và đặc biệt quan trọng Tuy nhiên, phương pháp này rấttốn kém và không khả thi, nhất là để dự báo chúng khi các hạng mục xây dựng và

chỉnh tri chưa có trên thực dia.

2 Lập các mô hình vật lý trên sa bàn dựa trên lý thuyết tương tự Đây là cũng làphương pháp cơ bản và rất quan trọng Tuy nhiên, phương pháp này cũng rất tốnkém, chỉ được sử dụng cho các công trình đặc biệt lớn hoặc đơn giản Điểm yếu lớnnhất của phương này là rất khó có thể thiết lập được các mô hình vật lý trên sa bàn

có tính tương tự đồng bộ cho tất cả các tham số và thành phan: hinh hoc, tinh chat

cơ - lý - hóa của nước, mặt đệm, điều kiện biên mở, đặc biệt đối với vùng bị thủytriều và sóng biến tác động

3 Lập các mô hình toán mô phỏng/dự báo để có các thông tin đặc tả sóng, dòngchảy, béi/x6i, lan truyền, cân bằng chat và biến đổi hình thái trong tất cả các trạngthái thời tiết trên pham vi toàn đoạn sông, liên tục trong thời gian đủ dài với các sốliệu đầu vào khác nhau về biên cứng (trước và khi có công trình chỉnh trị) Đây làphương pháp ít tốn kém và rất khả thi Tuy nhiên, đòi hỏi căn bản của phương phápnày là độ tin cậy của các mô hình sử dụng, các cơ sở dữ liệu (CSDL) đầu vào vàquy trình vận dụng mô hình tính toán trong các phương án cụ thể Điểm mạnh cơbản của phương pháp này là khả năng dự báo của mô hình toán, nhất là trong các

giai đoạn kiểm tra ý tưởng, quy hoạch và thiết kế, Điểm yếu của phương phápnày là cho các kết quả gan đúng với thực tiễn vì mô hình tính toán là một hệ thốngcác quan hệ toán học xấp xi các quá trình thực tế phức tap

Trong một số trường hợp, người ta sử dụng kết hợp 3 phương pháp nhằm bổsung cho nhau và khắc phục các điểm yếu của nhau Đó là phương pháp nghiên cứu

tin cậy, nhưng rât tôn kém, cân nhiêu thời gian.

Trong thực tiễn, phương pháp thường dùng, ít tốn kém và cho kết quả bảodam là giải pháp kết hợp phương pháp 1 và phương pháp 3, trong đó vai trò củachúng được phân bồ như sau:

- Số liệu đo đạc thực địa được dùng dé hiệu chỉnh thông số mô hình, xây dựngcác CSDL nhập (biên cứng, biên mở, biên khí tượng) và để kiểm định chất lượng số

liệu tính toán m6 phỏng dự báo;

- Số liệu tính toán bằng mô hình toán (đã được kiểm định cần thận qua so sánhvới số liệu thực đo cho đoạn sông cụ thể) được sử dụng để đặc tả sóng, dòng chảy,bôi/xói, lan truyền, cân bang chất và biến đối hình thái trong tất cả các trạng tháithời tiết, trên phạm vi toàn đoạn sông hiện trạng và sau khi có công trình (nếu có)thông qua các thực nghiệm SỐ phục vụ các nhu cầu thực tế khác nhau

Phương pháp sau cùng nay được gọi tắt là phương pháp mô hình toán (mặc dùcó sự kết hợp với phương pháp đo đạc trên thực dia)

Có thé nói, hiện nay phương pháp này đang được áp dụng rất rộng rãi ở ViệtNam và trên thế giới Đặc biệt, vì thấy được lợi thế vượt trội của nó, các nhà khoahọc và tư vẫn khắp thế giới đã lập ra nhiều công cụ trợ giúp rất hiệu quả chophương pháp nghiên cứu nảy Điển hình là các máy móc đo đạc hiện đại nhưACDP, ADP , các công cu GIS, ảnh viễn thám, va đặc biệt các hệ thống phanmềm chuyên gia về thủy lực như bộ MIKE của Viện Thủy lực Dan Mạch, DELT-3D của Viện Thủy lực Ha Lan, TELEMAC của nhiều viện nghiên cứu thủy lực ở

Pháp, Anh,

3.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 21CModule MIKE 21C chuyên về thủy lực và hình thái sông thuộc bộ mô hìnhMIKE do Viện thủy lực Đan Mạch (DHI) phát triển [8].

Như đã biết, động lực các đoạn sông cong và phân lạch đặc trưng bởi cau trúc3 chiều phức tạp và biến động mạnh theo thời gian

Trong khi mô hình 3D tích hợp day đủ các quá trình dòng chảy, sóng, vậnchuyến bùn cát và diễn biến hình thái chưa thé áp dụng vào thực tế (không khả thiđối với vùng tính toán đủ rộng, độ phân giải đủ mịn với thời khoảng tính toán đủdai ) và mô hình thủy lực số nỗi tiếng MIKE 21 trên lưới vuông không đáp ứngđược yêu cầu về độ chính xác và hiệu quả ứng dụng cho các đoạn sông cong, phân

lạch trên không gian rộng, mô hình MIKE 21C được lập ra với mục tiêu chính là

khắc phục các hạn chế nêu trên, nhằm nâng cao tính khả thi và độ chính xác trongtính toán thủy lực và dự báo biến đổi hình thái lòng dẫn sông có cấu trúc bất kỳ

(thăng, cong, phân lạch, chia cat bởi các bãi, côn, cù lao, cong trình )

Đề tăng hiệu quả và độ chính xác, thuật toán giải mô hình số được lập trong hệ

lưới tọa độ cong trực giao (curvilinear orthogonal co-ordinate system), trong đó một

trục có thể hướng dọc theo bờ sông (trục s) và trục kia hướng ngang sông (trục n):

MI.-š ¿

x

>

F xế

Hình 3.1 Ludi cong trực giao (s, n) và vị trị xác định các đại lượng

- Chiều sâu nước h, các thành phan lưu lượng p và q.- Mũi tên chiều dương của tọa độ và các đại lượng có hướng khác nhau

Để khắc phục tính không khả thi của mô hình 3D đây đủ, dòng 3D trongMIKE 21C được tách ra làm 2 thành phan: dòng 2 chiều theo phương ngang trungbình theo chiều sâu (two dimensional horizontal and depth-averaged model) vàdòng xoăn (còn gọi là dòng chảy vòng) theo phương đứng (helical flow model)được giải riêng lẻ, sau đó cau trúc 3 chiều được tổng hop lại từ hai thành phan nàybang mô hình phân bố vận tốc theo phương đứng Cụ thé, các dòng chảy nay được

tính bởi các m6 hình như sau

3.3 Dòng chảy 2D trung bình theo chiều sâu

Các mô phỏng trên lưới cong bao phủ toàn bộ khu vực nghiên cứu, mô hìnhgiải phương trình liên tục và bảo toàn động lượng - Hệ phương trình Saint Venant

dùng để xác định các yếu tố dòng chảy 2 chiều theo phương ngang trung bình theo

chiêu sâu, gôm mực nước H, lưu lượng (p, g) theo các hướng s va n.

Những ảnh hưởng sau đây có thể đưa vào hệ phương trình:Gia tốc dòng chảy

- Sự đối lưu và động lượng mặt cắt ngang- Độ dốc đường mặt nước

- Ung suất tiếp đáy

- Sự phân tán động lượng- Luc Coriolis

- Luc gay ra do gid- Dong chay cong va dong chay vong

Việc sử dụng lưới cong lam tăng thêm một số đại lượng trong hệ phương trình

bán sai phân Hệ phương trình được sử dung trong MIKE 21C được trình bày như

dt ast kh} awl hk} RR, - hãy dn c* A?

OH DP 19 GF, P Lo

trong đó: H là cao trình mực nước; g là gia tốc trọng trường; C là hệ số Chézy; Rg,R, là bán kính cong của đường s và n; số hạng về phải RHS là cân bang các lực:ứng suất Reynolds, lực Coriolis, ma sát do gió và áp lực khí quyền

Nhu vậy, hệ phương trình (3.1) mô tả sự cân băng của các lực: lực quán tínhgia tốc riêng, lực quán tính đối lưu, lực quán tính ly tâm do tính cong của dòng chảy(flow curvature), lực quán tính do dòng chảy xoắn (helical flow), lực gradient apsuất do độ nghiêng mặt thoáng, lực ma sát đáy va các lực khác gồm ứng suấtReynolds, lực Coriolis và áp lực khí quyền

Các giới hạn ứng dụng (3.1) bao gồm:

- Sự trao đổi xung lượng do ma sát ra khỏi miễn tính là không đáng kế:

- Sai số mô hình tỷ lệ với tử SỐ (h/R)’, trong đó h là độ sâu và R là bán kính

cong đường dòng chảy (trục s) Vùng sát bờ, sai số tỷ lệ với đại lượng I⁄⁄RI Vùngđịa hình ít biến đối, sai số giảm

- Hiệu ứng phản xạ từ bờ sông là không đáng kể; gradients của thành phan vậntốc theo phương đứng không đáng kể

- Số Froude và tỷ số |H/R | cần nhỏ hơn 1.- Bỏ qua ảnh hưởng của phân bố độ mặn, nhiệt độ lên dòng chảy.Các thông số mô hình cần hiệu chỉnh đối với dòng chảy bao gồm:

- Hệ số nhớt rồi (chứa trong các ứng suất Reynolds).- Hệ số ma sát đáy (chứa trong hệ số Chézy C)

Dòng chảy xoắn trục dọc: còn gọi là dòng chảy vòng không chỉ xuất hiện ởkhúc sông cong mà còn xuất hiện ở các đoạn sông khác, thậm chí ở các đoạn sôngthăng Hình chiếu của nó trên mặt cat ngang sông là một hoặc nhiều vòng khép kín,nên thường gọi là dòng chảy vòng Sông uốn khúc không phải là nguyên nhân củadòng chảy vòng mà là hậu quả của nó Sự uốn khúc của lòng sông chỉ làm dòngchảy vòng mạnh lên và 6n định thêm.

Dòng chảy vòng kết hợp với dòng chính tạo thành dòng chảy xoắn ốc dọctheo lòng dẫn, làm thành ”mũi khoan mềm“ tác động mạnh lên địa hình lòng dẫn.Do đó, việc tính toán dòng chảy vòng được gan liền với việc mô phỏng vận chuyểnbùn cát khi tiền hành mô hình hoá hình thái sông trên qui mô lớn Nó là một thànhphan vô cùng quan trọng trong quá trình phát triển xói vòng, xói hợp lưu, nghiêncứu côn cát dạng điểm cũng như côn cát di động

Mô hình dòng chảy vòng là mồ hình bán kinh nghiệm với các khái niệm chính

bao gồm:- Cường độ dòng chảy vòng I tỷ lệ với tốc độ dòng chính u và tỷ số h/R,

IT =uh/R

- Góc lệch giữa ứng suất tiếp đáy va dòng chính 8, Dòng chảy vòng xuất hiện

tại các đoạn sông cong hay xung quanh các bãi giữa gây nên sự chệch hướng củadòng sát đáy so với dòng chính và do vậy cũng gây nên sự chệch hướng của ứng

suất tiếp đáy Sự chệch hướng này được định nghĩa băng góc lệch 6, phụ thuộc vàotỷ số h/R, và đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành địa hình đáy sông, được

tính như sau:

Top Mainae Diraction

OB Rs B= OT kế |⁄ (3.2)

trong đó: C là hệ số Chézy, k là hăng số Karman và a là hăng số kiểm định mô

hình.Pham vi thích ứng cua dòng chảy vòng (A): trước khi vào khúc sông cong,

trong dòng chảy đã xuất hiện dòng chảy vòng với cường độ yếu Khi vào khúc sông

cong, dòng chảy vòng lớn dần và đạt trị số cực đại tại vùng đỉnh cong, sau đó bắt

đầu giảm dan Quá trình nay được gọi là sự thích ứng của dòng chảy vòng nhămtiễn tới trạng thái cân bang Pham vi thích ứng của dòng chảy vòng (A) phụ thuộcvào chiều sâu dòng chảy và độ nhám và xác định theo công thức:

.ò 1.2hC

2

4# (3.3)

Các thông sô can hiệu chỉnh đôi với mồ hình dòng chảy vòng bao gom:

+ Hệ số a: giá trị mặc định là 1 Tuy nhiên đó là hệ số hiệu chỉnh mô hình, cóthé là hằng số hay biến đối theo không gian

+ Hệ số B: giá tri mặc định là 1 Theo thực nghiệm, giá tri xấp xi cua nó là 10.Ma sát tang, hệ số B giảm giá trị (dòng chảy vòng giảm cường độ) Trong mô hình,

B là đại lượng tuy chọn.

3.5 Mô hình khôi phục cau trúc thang đứng cúa trường vận tốcTrong MIKE 2IC, cấu trúc thăng đứng của trường dòng chảy 3 chiều theo

phương ngang (u,v) và theo phương đứng (w) được khôi phục từ dòng chảy trung

bình theo độ sâu và dòng chảy vòng bằng hệ phương trình sau:

Ou Ou Ou uv 10P ô _êu

ha Os On Oz: R pos ð CGt9 4 Bt (

ro Êw Cv »° iôP ô &

SE Een leOs ổn Oz: R pon Gz Gz

Ngoài ra đề tính u và v, mô hình này sử dụng thêm các giả thiệt:

Zz 2 +2I1n(n, )+1In7(n,) , stin(n) Tin) ,

1 =“—= : —dn +(2+2In\7,)} dn + -d

Px ect ; 2) ese ie 7]

, ` ` (3.7)

Như vậy, người sử dụng mô hình MIKE 21C không cần hiệu chỉnh thêm các

thông sô cua mô hình dé khôi phục câu trúc 3 chiêu của trường vận toc.

3.6 Mô hình vận chuyển bùn cát

Mục tiêu chính của của mô hình MIKE 21C là đáp ứng bài toán mô phỏng và

dự báo biến đổi hình thái lòng sông Các mô hình dòng chảy nêu trên cũng dé phụcvụ mục tiều chính này Nội dung module vận chuyển bùn cát cua MIKE 21C baogồm:

Sự vận chuyền bùn cát trong dòng chảy được tách ra thành 2 phan:Dòng bùn cát lo lửng S, và dòng bùn cát đáy S được tính băng các mô hìnhkhác nhau sau đó tong hop thanh dong bun cat tong cộng S = S,+ Sy), trong do:

e Nong độ bùn cát lơ lửng trung bình theo độ sâu được tính theo phương trình:

Oc — 0c = Ì Gc Wi =

Yo — Ty, —t yu —— = Ƒÿ —(C -C"Ot °° 6œ °° Rén “CR

(3.8)trong đó: R là bán kính khúc sông cong (hay là bán kính cong của đường dong); s,n

là toạ độ hệ toạ độ cong; € là nông độ bùn cát lo lửng: C, là nồng độ bùn cát lơ

lửng bão hòa (tính từ các công thức kinh nghiệm); w, là độ thô thủy lực của thành

phân hạt tính toán (tính theo công thức Stokes); y; là các hàm số thé hiện quá trìnhphân tán và thời gian trễ, phụ thuộc hệ số ma sát và số Rouse

Nông độ bùn cát lơ lửng tại vị trí ¢ = z/H được tinh theo công thức xấp xi phânbố thăng đứng của nồng độ bùn cát dưới dạng:

iss ay a dt G6 „ wuhec _ =», uy ỐcC66 JF Dol S POTD S Js TBS J Hm OT 6) —

ws Of Ww, GS Rs ws ƠH

(3.9)

trong dé: D là toán tử đạo ham riêng

Như vậy, ngoài các yếu tố động lực (dòng chảy chính và chảy vòng), cácthông số chính của mô hình vận chuyển bùn cát lơ lửng bao gồm: độ thô thủy lựccủa bùn cát w,, độ nhám đáy Z,, hàm lượng bùn cát bão hòa C, Chung là đầu vào

quan trọng của mô hình bùn cát lơ lửng C, xác định theo công thức:

uh (3.12)

là é

e Nông độ bùn cát đáy được tinh từ các công thức kinh nghiệm:Có nhiều công thức như vậy với nhiều hệ số thực nghiệm Khác với bùn cát lơlửng, bùn cát đáy có ảnh hưởng tức thời tới những thay đổi thủy lực cục bộ, nênkhông xét đến sự trễ về thời gian và không gian Do vậy quá trình tải và tán xạkhông tham gia trong công thức tính vận chuyên bùn cát đáy Các công thức và mô