Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Kênh Hiệp Phước và tác động của nó tới diễn biến lòng sông của các sông chính khu vực Cần Giờ

Sông Nhà Bè chịu tác động của dòng chảy từ thượng nguôn, trong đó có sựtham gia và chiếm tỉ lệ lưu lượng khá lớn của sông Đồng Nai và sự chi phối khámạnh của dong triều từ sông Lòng Tàu

NGUYÊN THỊ BÍCH

KENH HIỆP PHƯỚC VÀ TÁC ĐỘNG CUA NO

TỚI DIEN BIEN LONG SONG CUA

CAC SONG CHINH KHU VUC CAN GIO

Chuyên ngành : Xây Dung Công Trinh Thuy

Mã số: 605840

LUẬN VAN THAC SĨ

TP HO CHI MINH, tháng 7 năm 2012

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ SONG GIANG

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS TS NGUYÊN THÉ BIÊN

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS HUYNH CÔNG HOAI

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai hoc Bách Khoa, DHQGTp HCM ngày 21 tháng 09 năm 2012

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:1 PGS TS HUỲNH THANH SƠN

2.PGS TS LÊ SONG GIANG3 PGS TS NGUYEN THE BIEN4 TS HUYNH CONG HOAI5 TS LƯU XUAN LỘCCHU TICH HOI DONG TRUONG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYÊN THỊ BÍCH MSHV: 10200390

Ngày, thang, năm sinh : 25/10/1987 Nơi sinh : TPHCM

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã sô : 605840

LTEN DE TÀI:KENH HIEP PHUOC VA TAC DONG CUA NO TOI DIEN BIEN LONG SONG

CUA CAC SONG CHINH KHU VUC CAN GIGIl NHIEM VU VA NOI DUNG:

1 Nghiên cứu co sở lý thuyết vận tai bùn cát.2 Đánh giá và phân tích hiện trạng dòng chảy mạng sông Can Giờ và thay đối của

nó do kênh Hiệp Phước gây ra.

3 Tính toán diễn biến bồi xói các sông chính khu vực Can Giờ hiện trạng và sau khi

có kênh Hiệp Phước.

4 Đề xuất phương án nhằm giảm thiểu nguy co gia tăng trượt lở bờ sông.II NGÀY GIAO NHIỆM VU:

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU:

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS LỄ SONG GIANG

Tp HCM, ngày tháng năm 20

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA

tưởng chừng như bỏ cuộc Tuy nhiên, với sự hướng dẫn nhiệt tình, khoa học cùng

những lời động viên của Thay PGS TS Lê Song Giang, tôi đã lần lượt vượt qua cácthách thức để hoàn thành được đề tài Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS TS LêSong Giang đã tận tinh diu dat em trong suốt thời gian vừa qua

Em xin cảm ơn Thây PGS TS Lê Song Giang đã cho phép em sử dụngphần mềm F28 trong luận văn nay và các Thay, Cô trong Bộ môn Tài Nguyên Nước

thuộc trường Dai học Bách Khoa TP HCM đã tận tinh chỉ bao và cho em những lời

khuyên hữu ích giúp em vượt qua mọi khó khăn đề hoàn thảnh tốt luận văn

Luận văn này sẽ không hoàn thành nếu không có sự hỗ trợ to lớn từ giađình, chỗ dựa tinh than vững chắc giúp tôi có thêm niềm tin và động lực để vượtqua những khó khăn trong thời gian thực hiện đề tài Con xin cảm ơn Ông, Bà, Cha,Mẹ, các Dì, các Cậu, Anh, Chị đã tạo điều kiện tốt cho con hoàn thành luận văn

này.

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2012

Nguyễn Thị Bích

thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.

TS Lê Song Giang.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng đượccông bồ dưới bat kỳ hình thức nao

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Bích

toa độ địa lý khoảng 10°20'° đến 10°40’ vĩ độ bac và 106°45’ đến 107200” kinh độđông Phía Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, phía Đông giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu,phía Tây giáp huyện Nhà Bè tỉnh Long An, tỉnh Tiền Giang, phía Nam giáp biển.

Địa hình Cần Giờ có dạng lòng chảo, bị chia cắt nhiều bởi hệ thống sôngrach chăng chit khá phức tạp Cần Giờ nam trong vùng cửa các sông lớn là sôngĐồng Nai, Sai Gòn, Vam Co Các sông rạch chính tại Can Giờ là Soài Rạp LòngTau, Đông Tranh, Thi Vải

Trong nhiều năm gan đây, quá trình diễn biến lòng sông ở Can Giờ đã danđến hiện tượng xói, bôi, trượt lở mái bờ sông liên tục, rộng khắp trên toàn tuyếnsông và đã gây nên những ton thất rat nặng né về người và của, là mỗi đe dọanghiêm trọng đến tính mạng và tài sản của Nhà nước và nhân dân ở ven sông làmcan trở đến kế hoạch xây dựng, khai thác, phát triển bền vững dân sinh, kinh tế, xãhội, môi trường, gây mắt 6n định các khu dân cư và an ninh quốc phòng ở Can Giờ.Chính vi vậy công tác khảo sát, nghiên cứu phòng chống xói lở bờ sông ở Can Giờtừ lâu đã được nhiều cơ quan chức năng ở trung ương và địa phương quan tâm, thựchiện, như Bộ khoa học, công nghệ và môi trường, Bộ nông nghiệp và phát triểnnông thôn, Bộ giao thông vận tải, Tổng cục khí tượng thủy văn, Trung tâm khoahọc tự nhiên và công nghệ quốc gia, các sở khoa học, công nghệ và môi trường,nông nghiệp và phát triển nông thôn thuộc các tỉnh ven sông Vì vậy xói lở trênsông là một vấn dé phức tap, và thực tế đang đòi hỏi trong thời gian tới phải tậptrung nhân lực và tai lực nhiều hon cho van dé này nham giảm nhẹ thiên tai cho

người dân nơi đây.

Do cửa Soài Rạp nông, tàu vào cảng Hiệp Phước trên sông Nhà Bè hiện

phải chạy theo sông Lòng Tàu Để rút ngắn tuyến đường đồng thời tránh khúcquanh ngã ba mũi Nhà Bè và bến phà Bình Khánh, việc đào kênh Hiệp Phước nốitat từ sông Long Tau qua Nhà Bè đã được dé xuất Đây là trục cảnh quan, tiêu thoát

Chính vi vậy dé tài “ Kênh Hiệp Phước và tác động của nó tới diễn biếnlòng sông các sông chính khu vực Cần Giờ“ với mục đích nghiên cứu chế độ thuỷlực và quá trình bồi xói các sông chính ở Cần Giờ khi có sự xuất hiện của kênhHiệp Phước là cân thiết nhăm tìm hiểu những ảnh hưởng bat lợi từ việc khai thôngkênh Hiệp Phước và định hướng các giải pháp giảm thiểu nguy cơ xuất hiện các yếutố bất lợi này.

2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Bồi xói và biến hình lòng dẫn liên quan đến rất nhiều các quá trình, cả vềnội sinh, ngoại sinh lẫn nhân sinh Việc đào kênh Hiệp Phước chắc chắn không năm

ngoài quy luật này Mac dù báo cáo tác động môi trường đã được đơn vi chức năng

thực hiện nhưng vấn dé tác động tới quá trình bồi xói của các sông rạch khu vựchầu như không được đề cập

Nghiên cứu bai toán bồi xói và biến hình lòng sông nói chung đã đượcnhiều nhà khoa học quan tâm Nhiều phương pháp tính toán vận chuyển bùn cát đãđược áp dụng, cả phương pháp giải tích lẫn phương pháp mô hình số, điển hình

như:2.1 Nghiên cứu trong nước

Lê Song Giang “Tính toán dòng chảy trong sông rạch Cần Giờ bằng môhình toán số 2 chiều”, Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, tập 11, số 12-2008[1] Tác giả sử dụng mô hình được thiết lập dựa trên việc giải phương trình Saint-Venant 2 chiều theo phương thể tích hữu hạn trên lưới phi cấu trúc Kết quả tínhcũng cho thấy ưu điểm của mô hình 2 chiều là có thé thay câu trúc tinh vi hơn củadòng chảy, mô phỏng được sự tương tác sông biển và các yếu tố tác động khác

Lê Song Giang, Nguyễn Thị Phương “Nghiên cứu sự thay đổi chế độ thuỷlực của sông Nhà Bè và Lòng Tàu do đào kênh Hiệp Phước băng mô hình toán số”,Tạp chí khoa học và công nghệ các trường đại học kỹ thuật, số 74-2009 [2] Tác giả

quả cho thay khi xuất hiện kênh Hiệp Phước có ảnh hưởng tới quy luật bồi xói của 2con sông trên và việc tính toán cũng cho thấy hình ảnh dòng chảy cục bộ tại khuvực các cửa kênh Hiệp Phước, từ đó có thể giúp phán đoán quy luật diễn biến luồng

tại đây.

Huỳnh Thanh Sơn, Trần Văn Túc “ Nghiên cứu áp dụng mô hình toán sốCCHEDI vào việc tính toán dự báo biến hình lòng dẫn” [3] Kết quả cho thây môhình CCHEDI là công cụ tốt để mô phỏng dự báo quá trình diễn biến lòng sôngtrong điều kiện hiện tại ở Việt Nam Mô hình này có nhiều ưu điểm: số liệu đầu vàođơn giản, giải bài toán có kể đến các ảnh hưởng các công trình trên sông như câu,công, đập ngăn nước có thé áp dụng nhiều công thức trong mô hình giúp ngườisử dụng có thé lực chọn công thức phù hợp với thực tế Tuy nhiên mô hình cũngcần bổ sung và cải tiễn thêm, nhất là van đề dòng chảy không ổn định ở vùng triều

2.2 Nghiên cứu ngoài nước

YANG Chih Ted, “Applications of GSTARS Computer Models forSolving River and Reservoir Sedimentation Problems “(Đại Học Bang Colorado,Fort Collins, Colorado 80523-1372, Mỹ) [4] Mô hình GSTARS cho phép chúng ta

giải quyết phương trình dòng 1 chiều độc lập và dòng bán hai chiều biến thé vớicác điều kiện thủy lực Mô hình GSTARS cho mô phỏng dài hạn va thực tế dựđoán của quá trình xói lở và các quá trình lắng đọng ở các sông và hồ chứa Môhình GSTARS được áp dụng ở nhiều quốc gia để giải quyết một loạt các sông,kênh và hồ chứa lắng Nghiên cứu trường hợp nay sẽ được sử dụng dé minh hoacho các ứng dụng của mô hình máy tính GSTARS Các khái niệm về sự ổn định

trong kênh nghiên cứu sẽ được sử dụng trong mô hình GSTARS Bài báo này cung

cấp một bản tóm tắt ngắn gọn về các lý thuyết và khái niệm được sử dung trong

các mô hình may tính GSTARS minh họa việc áp dụng mô hình GSTARS mởrộng Ví dụ dựa trên dữ liệu thực địa và phòng thí nghiệm được sử dụng và khái

KONG QingRong, JIANG ChunBo, QIN JunJie & GUO Bin, “Sedimenttransportation and bed morphology reshaping in Yellow River Delta "(Phòng thi

nghiệm Khoa Thuy Lực Học và Kỹ Thuật, Dai Hoc Thanh Hoa, Bac Kinh 100084,Trung Quốc) [5] Bài báo rút ra kết quả là các quá trình thủy động lực hoc trongcửa sông Hoàng Hà là tương đối phức tạp theo mùa, diện tích đặc biệt lớn đọc theođường sông khô trong thời gian mùa đông Hiện nay công việc đã áp dụng để giảiquyết, như vậy EFDC phức tạp lại vân đề môi trường, và đã thu được một số kếtquả phải chăng So sánh giữa kết qua mô hình va dữ liệu đo chỉ ra rang mô hình cóđộ chính xác tốt Tốc độ giải quyết, cường độ rối ở đáy trong điều kiện biên và tylệ bùn cát là các thông số quan trọng trong nghiên cứu này Các mô phỏng thủyđộng lực học và nông độ trầm tích trên kênh sông là cả hai tính toán chính xác, vàlà nền tang cho việc tính toán tram tích tám năm So sánh với các mô hình toán sốtruyền thống về bùn cát đồng nhất, các mô hình toán số hiện nay cho thay các cửasông Hoàng Hà xem xét các điều kiện bùn cát di động, trong đó định hình lại cáchình thái nghỉ có thé sửa đổi các mô phỏng thủy động lực học và vận chuyền tramtích Với độ chính xác toán số được cải thiện, mô hình hiện tại áp dụng cho đất âm

ướt ở bờ sông Hoàng Hà với phân tích dựa trên hình ảnh cảm ứng từ xa và nó có

thể dự đoán trong tương lai

A D McCowan, E B Rasmussen, P Berg, “Improving the Performanceof a Two-dimensional Hydraulic Model for Floodplain Applications ”(Viện Kỹ Su

Úc, hội nghị về Thuy Lực trong Kỹ Thuật Xây Dung, Hobart 28-30/11/2001) [6].Bài báo này mô tả một số phát triển gần đây đã được thực hiện bởi phần mềmMIKE 21, như một phân của bộ MIKE FLOOD mới Mở rộng khả năng của MIKE21 bao gồm mô hình của dong chảy với hệ số Froude cao Nhắn mạnh trong việcđưa ra những thay đổi trên đã được dam bảo răng độ chính xác cao của các thủ tụcgiải pháp số được sử dụng MIKE 21 được duy trì Với những cải tiến này, người ta

trong bài báo này đang được thực hiện với khả năng mô hình lũ đồng bang cua hé

thống MIKE 21 bang mô hình hai chiêu.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu chính của dé tài là đánh giá tình hình bôi xói trên các sông chínhở Cần Giờ hiện trạng và sau khi có kênh Hiệp Phước, từ đó dé xuất các phươnghướng ngăn ngừa và khắc phục hiện trạng xói lở bờ sông

4 Phương pháp nghiên cứu

Ứng dụng mô hình số tính toán đòng chảy trong mạng sông để mô phỏngchế độ thủy lực và sự bồi xói (mô hình toán số 2 chiều)

Str dụng phương pháp phân tích và tong hợp các số liệu thực tế dé đánh giákết quả

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tàiTìm ra được hiện trạng, nguyên nhân gây ra quá trình bồi xói của các sôngchính do kênh Hiệp Phước tác động đến Từ đó đưa ra phương hướng ngăn ngừa vàkhắc phục hiện trạng xói lở bờ sông

6 Nội dung của Luận văn

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết vận tải bùn cátĐánh giá và phân tích hiện trang dòng chảy mạng sông Cần Giờ và thay doi

của nó do kênh Hiệp Phước gây ra.

Tính toán diễn biến bồi xói các sông chính khu vực Can Giờ hiện trạng và

sau khi có kênh Hiệp Phước.

Phương hướng ngăn ngừa và khắc phục hiện trạng xói lở bờ sông

Can Giờ là một trong 5 huyện ngoại thành của thành phố Hồ Chi Minh,nằm về hướng Đông Nam, cách trung tâm thành phố khoảng 50 Km theo đườngchim bay, có hơn 20 Km bờ biển chạy dài theo hướng Tây Nam — Đông Bắc, có các

cửa sông lớn của các con sông Long Tàu, Cái Mép, Go Gia, Thị Vai, Soai Rạp,

Đồng Tranh

Cần Giờ giáp ranh với huyện Nhơn Trạch, huyện Long Thanh (tỉnh ĐồngNai), huyện Châu Thanh, thị xã Bà Ria, thành phó Ving Tau (tỉnh Bà Rịa — VũngTàu) về phía Đông và Đông Bắc Giáp với huyện Cần Đước, huyện Cần Giuộc(tỉnhLong An) huyện Gò Công Đông (tỉnh Tiền Giang) về phía tây Giáp với huyện NhàBè (TP HCM) về phía Tây Bắc Phía Nam giáp với Biển Đông

Vị trí của huyện Can Giờ ở từ 106 độ 46°12” đến 107 độ 00°50” Kinh độ Đông vatừ 10 độ 22°14” đến 10 độ 40°00” vĩ độ Bắc

Cần Giờ có tổng diện tích tự nhiên 70.421 ha, chiếm khoảng 1/3 diện tích toànthành phó, trong đó đất lâm nghiệp là 32.109 ha, bằng 4ó, 45% diện tích toànhuyện, dat sông rạch là 22.850 ha, băng 32% diện đất toàn huyện Ngoài ra còn cótrên 5.000 ha diện tích trồng lúa, cây ăn trái, cây cối và làm muối Đặc điểm nồi bậcvề thé nhưỡng của Can Giờ là phèn và mặn Vùng ngập mặn chiếm tới 56, 7% diệntích toàn huyện, tạo nên hệ sinh thái rừng ngập mặn độc đáo, trong đó chủ yếu là

cây đước, cây bân, măm

[—_] Ranh gio) quan, huyền “nu

ễ Song kếnh chinh

HẠ dụa Ihnal nưữn aS Ht oe)IW Vong sono Tp Lanier V *

>> ¥ong phe bac

Cần Giờ năm trong vùng cửa các sông lớn là sông Đông Nai, Sai Gòn, Vam Cỏ, dai234 km Dòng chảy các sông Sài Gòn, Đồng Nai bị các hỗ Dâu Tiếng, Trị An điềutiết nên lưu lượng đưa về Cần Giờ vào mùa khô không được gia tăng và về mùa lũđược giảm bớt so với trước khi có hé này

Ngoài hệ thống các sông lớn, huyện Can Giờ còn có rất nhiều sông nhỏ, nhiều kênhrạch tâp trung ở vùng thấp trũng trong nội đồng và trong rừng ngập mặn, thường ở

Ưu thé lớn của Can Giờ trong sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội là quỹ đấtcòn lớn, môi trường thiên nhiên trong lành, cảnh quan hấp dẫn và đặc biệt đây làmột don vị hành chính thuộc thành phố Hồ Chí Minh — một trong những trung tâmkinh tế lớn của cả nước, đồng thời lại giáp ranh với những vùng kinh tế năng độngnhư Đông Nai, Ba Rịa — Vũng Tau.

1.3 Khí hậu

Khí hậu Cần Giờ có hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùakhô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ tương đối cao và Ôn định, trung bình

khoảng 25°C đến 29°C, cao tuyệt đối là 38,2°C, thấp tuyệt đối làl4,4°C Độ âm

trung bình từ 73% đến 85%, độ bốc hơi từ 3,5 đến 6 mm/ngày, trung bình 5mm/ngay, cao nhất 8 mm/ngay Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.000 — 1.402mm, trong mùa mưa lượng mưa tháng thấp nhất khoảng 100 mm, tháng nhiêu nhất240mm Mùa mưa hướng gió chính là Tây — Tây Nam, mùa khô hướng gió Bắc —Đông Bắc Sau 25 năm giải phóng, hệ sinh thái rừng và rừng ngập mặn của Cần Giờđã được phục hồi 6n định va đang phát triển tốt sau những thiệt hai nặng né dochiến tranh tàn phá

1.4 Đặc điểm hệ thống sông chính ở Cần Giờ1.4.1 Hệ thống sông rạch

Phan hạ lưu HTSĐNSG từ ngã ba mũi Đèn đỏ đến biển Đông bao gôm sông

Nhà Bè hai nhánh phân lưu chính là sông Lòng Tàu, Soài Rạp Sông Soài Rạp có

nhiều phụ lưu lớn như sông Mương Chuối, Đồng Điền, Vàm Co, Vam Sát và chảyra biển tại cửa Soai Rap, còn sông Lòng Tàu cũng có rất nhiều phụ lưu lớn như sôngĐông Tranh, sông Dừa và đến địa phận xã Thạnh An, Cần Giờ thì chảy vào sôngNgã Bảy và đồ ra biển tại vịnh Gành Rái Vì vậy chế độ thủy văn, thủy lực trên cácsông Long Tàu và Soai Rạp rất phức tạp

1.4.2 Đặc điểm nguồn nướcHệ thông sông Đồng Nai-Sai Gòn từ các hồ Dau Tiếng va Trị An trở xuốnggồm các thủy dao:

- Sông Dong Nai (sông chính)

- —_ Hạ du sông Sai Gòn (phụ lưu)- — Sông Nhà Bè (sông chính)- —_ Sông Soai Rạp (phân lưu)- Sông Lòng Tau (phân lưu)- Song Ngã Bay (một nhánh chính của phân lưu).

Khu vực đoạn sông nghiên cứu có chế độ thủy lực, thủy văn rất phức tạp

luôn chiu sự chi phối của nhiều nguôn ở các mức độ khác nhau:

- Chế độ dòng chảy nguồn có sự diéu tiết của các hồ chứa- _ Các khai thác có liên quan đến nguôn nước thượng lưu- Chế độ thủy triều biển Đông

- Cac khai thác có liên quan đến dong nước va dong sông ở ngay tại hạ

rạch hơn Phía bờ lõm của đoạn cong này một khu liên hợp cảng, kho bãi và nhà

máy với những kho lớn như Tổng kho xăng dau Nhà Bè bao gồm các kho A, B, C,nhà máy dầu ăn Marvela, nhà máy sửa chữa tàu biển và giàn khoan, cảng xí nghiệp

sửa chữa tàu An Phú

Sông Nhà Bè chịu tác động của dòng chảy từ thượng nguôn, trong đó có sựtham gia và chiếm tỉ lệ lưu lượng khá lớn của sông Đồng Nai và sự chi phối khámạnh của dong triều từ sông Lòng Tàu đã tạo nên thé sông Nhà Bè uốn cong Khitriều rút dòng nước từ ngã ba hợp lưu sông Sài Gòn và sông Đồng Nai đều đồ dồnvề phía sông Nhà Bè và hướng dong chảy có xu thé đi vào phía bờ lõm từ xã PhúMỹ, quận 7 đến ngã ba sông Nhà Bè — sông Phú Xuân cho nên có nhiều nơi doctheo đoạn đường bờ này đã bị trượt lở Theo một số tài liệu lịch sử thì trước đây khichưa xây dựng Tổng kho xăng dau Nhà Bè, đoạn đường bờ Tổng kho từ kho A quakho B đến kho C cũng đã bị trượt lở mạnh, nhưng từ khi những đoạn bờ kè và cáccầu cảng kiên có được xây dựng để bảo vệ các bồn chứa dâu thì đoạn này khôngcòn bị trượt lở nữa và từ đó đến nay chỉ có phàn từ ngã ba sông Nhà Bè — sông PhúXuân về phía mũi Đèn đỏ đang bị trượt lở mạnh Trong cả trong đoạn này một sốcông trình kè kiên cố cũng đã được xây dựng để bảo vệ cho nha máy dau ănMarvela hay nhà máy sửa chữa tàu biển và giàn khoan, còn lại những đoạn naochưa có công trình bảo vệ thì đường bờ tiếp tục bị trượt lở với những mức độ khác

nhau.

1.5 Phân tích hiện trạng dòng chảy trong hệ thống sông chính ở Cần Giờ1.5.1 Diễn biến trên mặt bằng

1.5.1.1 Sự thay đổi chiều rộng lòng sông

Phân tích tài liệu thực đo trên sông Nhà Bè của các năm 1967, 1990, 19994,

1997, 2001, 2005 và 2006 cho thay chiều rông lòng song có sự thay đổi như bang

sau:

Bang 1.1:Su thay đổi chiếu rộng lòng sông Nhà Bè

(từ mũi Đèn đỏ đến mũi Nhà Bè)(trich từ Báo cáo chính tổng kết dé tài NCKH &PTCN 2011, Viện Kỹ Thuật Biển)

Chiêu rộng lòng sông (m)

VỊ trí

1967 | 1990 | 1994 | 1997 | 2001 | 2005 | 2006Khu vực ngã ba mũi

Đèn đỏ 1.367 | 1.419 | 1.426 | 1.430 | 1.433 | 1.436 | 1.442

Bờ lõm đoạn ngã basông Nhà Bè_—- sông | I.097 | 1.133 | 1.149 | 1.165 | 1.180 | 1.181 | 1.185

Phú XuânBờ lõm đoạn kho C —

tong kho xăng dầu | 1.400 | 1.430 | 1.460 | 1.462 | 1.463 | 1.465 | 1.469

Nhà Bè

1.5.1.2 Sự bién đổi tuyến lach sâu

Do tác dụng tô hợp của điều kiện dòng chảy nguôn và biển mà trong đó sựtham gia chiếm tỉ lệ lưu lượng lớn của sông Đồng Nai và sông Lòng Tàu đã làm chotuyến lạch sâu của sông Nhà Bè biến đồi khá phức tạp “ theo tài liệu các năm 1945,1974, 1985, 1990, 1994, 1997, 2002, 2005 và 2006 cho thấy: ” tuyển lạch sâukhông phải là một đường cong trơn mà uốn khúc lượn sông trên mặt bằng thay đôiđọc theo sông (bởi điều kiện địa chất lòng sông và điều kiện dòng chảy ngược xuôicủa từng khu vực khác nhau) Phạm vi dịch chuyển theo hướng ngang của các tuyếnlạch sâu qua các năm là khác nhau, nhưng đều năm trong một dải hẹp 100 — 200m.Nhìn chung tuyến lạch sâu ép sát bờ ở mũi Đèn đỏ, mũi Bình Khánh khu vực bờlõm đỉnh cong (bao gồm cả khu vưc Tổng kho xăng dâu Nhà Bè) và cách xa bờ hữuở khu vực ghénh can được trình bày ở bảng sau:

Bang 1.2: Vj trí tuyến lạch sâu sông Nhà Bè từ mũi Đèn đỏ đến mũi Nhà Bè(trich từ Báo cáo chính tổng kết dé tài NCKH &PTCN 2011, Viện Kỹ Thuật Biển)

Khu ghênh Khu ghénhMũi Khu vực Mii Bình

cạn phía cạn phíaĐèn đỏ đỉnh cong Khánh

trên dướiTuyên lạch sâu

200 500 80 — 200 350 300cach bo lõm (m)

Tại khu vực bom lõm từ năm 1967 — 1990 bờ bị xói lở, bình quân khoảnglm/năm.

Vi trí tuyến lạch sâu bờ hữu dich chuyển trong phạm vi khoảng 250m (taimũi Binh Khánh), còn vị trí tuyến lạch sâu bờ ta dịch chyén trong phạm vi khoảng200m (ngã ba sông Nhà Bè — sông Ông Thuộc) Tại khu vực mũi Bình Khanh thì

tuyến lạch sâu bờ tả có độ sâu nhỏ hơn tuyến lạch sâu bờ hữu Tuyến luéng có độ

sâu phố biến từ 16,5 đến 21m nước và cũng theo tài liệu thống kê qua các năm1998, 2001, 2003, 2005 thì tại đoạn này không hình thành một hồ xói nảo

Qua kết quả phân tích tài liệu địa hình nhiều năm tại khu vực ngã ba mũiĐèn đỏ cho thấy vị trí tuyến lạch sâu qua nhiều năm không phải là đường cong trơn

mà là đường cong queo di dịch qua lai theo hướng ngang trong phạm vi 150m.

+ Đoạn từ ngã ba mũi Đèn đỏ đến rạch Tam Đề vị trí tuyến lạch sâu dịchchuyên trong phạm vi 150m

+ Đoạn từ rạch Tam Dé đến ngã ba sông Nhà Bè và sông Phú Xuân: Từ giai

đoạn 1932 — 1945 đến 1997 vị trí tuyến lạch sâu dịch chuyển trong phạm vi 230m

và lệch về phía bờ hữu (bờ lõm), nhưng nếu so sánh với năm 2001 thì phạm vi dịchchuyên tăng lên rất lớn gần 550m và có vài đoạn lạch sâu ra giữa sông và chỉ khiđến ngã 3 sông Nhà Bè và sông Phú Xuân thì tuyến lạch sâu mới nhập trở lại vào vịtrí tuyến lạch sâu của các năm đã thông kê ở trên nghĩa là vào vị trí sát bờ của Tổngkho xăng dầu Nhà Bè

1.5.2 Diễn biến trên mặt cắt ngang

- Do sự tác động của các quá trình động lực mà chủ yếu là dòng chảy triều;

- Do việc xây dựng các công trình cảng và kè bảo vệ bờ;- Do các hoạt động khai thác cát lòng sông:

- Do tác động lớn của sóng do các loại tàu thuyén lớn nhỏ gây nên đã làmcho đường bờ cũng như mặt cắt ngang lòng sông Nhà Bè biến đổi rất phức tạp và

theo những mức độ khác nhau.

Căn cứ vào tài liệu thống kê đo bình dé lòng sông từ năm 1994 đến nay, xemxét diễn biến bờ và lòng sông Nhà Bè cho thấy: Bờ sông bị biến đổi mạnh nhấttrong giai đoạn 1967 — 1990, nhưng từ khoảng những năm 1990 đến nay khi các

công trình xây dựng dọc theo đoạn sông này đã được hoàn chỉnh như các kho A, B,

C, cảng xí nghiệp sửa chữa tàu An Phú, Nhà máy sửa chữa tàu biển và giàn khoan,

Cảng thực vật thì một loạt các công trình bảo vệ bờ như kè, kè mỏ hàn cũng đã

được xây dựng rất kiên cố nên đường bờ không còn bị xói lở nữa.1.5.3 Nghiên cứu biến hình lòng sông Soài Rạp

1.5.3.1 Hình thể đoạn sông nghiên cứu

Sông Soai Rạp tinh từ Nhà Bè đến cửa sông dài khoảng 46km Trên tuyếnsông này cũng có nhiều kênh rạch lớn: Sông Cái, sông Mương Chuối, sông ĐồngĐiền, kênh Hang (phía bờ hữu), có rạch Lò, sông Vàm Sát phía bờ tả: đặc biệt là cóhợp lưu với sông Vàm Cỏ, một sông lớn và có lưu lượng rất lớn vào mùa lũ SôngSoài Rạp đoạn từ mũi Bình Khánh đến Hiệp Phước có vai trò quan trọng trong sựphát triển giao thông vận tải thủy, phat tiến KT — XH của TP HCM và vùng hạ duvới tuyến luông Soài Rạp hiện cho tàu 20.000 DWT ra vao cụm cảng Hiệp Phước

3,5km hình thành một ngưỡng cạn, trong đó độ sâu chỉ từ 5,5 + 6m.

° Từ cửa sông Soai Rạp đến sông Vàm Cỏ, chiều dài 6,1km độ sâutuyên ludng tàu chạy biến đồi từ 8,6 + 9,2m

° Từ sông Vàm Cỏ đến cuối khu Hiệp Phước, chiều dài 10.983m với độsâu tuyến luéng tàu chạy biến đồi 9,2 + 6m

° Từ cuối Hiệp Phước đến cách ngã ba sông Soài Rạp — Mương Chuốikhoảng 850m vẻ phía thượng lưu (khu vực cảng VITACO), có chiều dài khoảng16km, bao gôm toàn bộ khu vực cảng và khu công nghiệp Hiệp Phước có độ sâubiến đổi từ 10 + 27m (đây là đoạn sâu nhất trên sông Soài Rap) rất thuận lợi cho các

loại tàu bè lớn ra vào.

° Từ khu vực cảng VITACO đến mũi Nhà Bè, chiều dai 4,1km độ sâutuyến luông chạy tau bat dau nông dan, trong đó từ cảng VITACO đến phao số “2”độ sâu giảm từ 27 + 7m và sau đó độ sâu tăng dân đến mũi Nhà Bè từ 7 + 14m.1.5.3.2 Diễn biến lòng sông khu vực ngã ba sông Nhà Bè — Lòng Tàu — Soài Rap

Đoạn cửa vao sông Soai Rap là một đoạn sông cong tương đối nông với bánkính R = 800m Tại khu vực đỉnh cong chiều rộng lòng sông B = 800m Phân tíchtài liệu địa hình từ 1967 đến 2006 cho thây:

BLong Tàu/BSoài Rạp (1967) = 0, 71BLong Tau/BSoai Rap (1999) = 0, 75BLong Tau/BSoai Rap (2006) = 0, 77Rõ rang là ty lệ mở rộng của sông Long Tau nhanh hon sông Soài Rap Cửavào của sông Lòng Tàu càng mở rộng càng thuận hướng với dòng chảy của sôngNhà Be.

Trong khi đó đoạn cửa sông Soài Rạp ngày càng uốn cong, càng không thuậnhướng với chiều dòng chảy của sông Nhà Bè

Bãi ngầm ở mũi Pha Mi tuy tương đối 6n định trong nhiều năm nhưng cũngđã cho thay có xu thé lùi dần Tuyến đường bờ mũi Pha Mi cũng có sự lùi dau: 1967có bán kính cong: 650m; năm 1999 có bán kính cong là 2.000m và đến năm 2006

bán kính cong là 2.085,

Hiện tượng phân lưu và hợp lưu ở khu vực ngã ba sông đã tạo nên một ghénhcạn so le biến đổi chậm cùng với bãi ngầm trước mũi Pha Mi và hai tuyến lạch sâu:Một về phía Lòng Tàu, một về phía Soai Rạp

Biến đối trên mặt băng, biến đổi chiêu sâu và vị trí tuyến lạch sâu qua cácnăm ở khu vực ngã ba Nhà Bè — Long Tàu — Soài Rạp là tương đối ồn định Lachsâu chỉ dịch chuyển trong phạm vi một khoảng băng 1/10 chiều rộng lòng sông (40

+ 60m).

Tại ngã ba sông, khu vực phân luồng cũng đã hình thành một bãi ngầm kháồn định Ở khu vực mũi Pha Mi, đường dang trị cao trình (-5.0m) qua các năm biếnđổi trong phạm vi hẹp

1.5.3.3 Diễn biến lòng sông và hình thái sông đoạn từ mũi Nhà Bè đến sôngMương Chuối

Diễn biến lòng sông và hình thải sông trên mặt bằng

Phân tích tài liệu địa hình các năm: 1987 — 1994, 1998, 2002, 2005, 2006 cho

thấy: Hình thái mặt băng của đoạn sông nghiên cứu thể hiện rõ đặc điểm của quyluật hình thái lòng sông vùng triều (khác với sông không chịu ảnh hưởng thủy triều)là đoạn sông cong lòng sông hep va sâu, đoạn sông thang quá độ ngắn, rộng va

nông.

Biến đổi trên mặt băng qua nhiều năm của tuyến lạch sâu trong một dải rathep, vi trí tuyến lạch sâu gan như không thay đổi và trùng theo một tuyến, ép sátphía bờ lõm ở các khu vực đỉnh cong Ở những đoạn sông quá độ, tuyến lạch sâukhông đi ở giữa lòng mà đi chéo từ bờ lõm của đoạn cong phía trên chuyển sang bờlõm của đoạn cong phía bờ đối diện ở phía hạ du Tuy nhiên vị trí cũng như chiềusâu của tuyến lạch sâu biến đồi trên bình dé là rất nhỏ, tương đối 6n định Bờ sông

vùng đỉnh cong có hiện tượng trượt lở cục bộ, nhưng tốc độ nhỏ không đáng kê

1.5.3.4 Hình thai lòng sông Soài Rap

Về tổng thể, hình thái sông Soài Rạp là tương đối thăng, lòng sông rộng vànông Có thé chia tuyến sông thành hai đoạn:

- Đoạn từ Nhà Bè — rạch Bà Kiểu, xã Vĩnh Thạnh (ranh giới của huyện NhàBè và huyện Cần Giuộc — Long An) đây là đoạn sông có nhiều khúc cong liên tiếp,trong đó đoạn từ mũi Nhà Bè đến sông Mương Chuối là môt đoạn sông tương đốirộng và sâu với 2 khúc cong liên tiếp ngược chiều nhau Tại đây đã hình thành hồxói cục bộ với vị trí hồ xói có cao trình Vmax = -30, 3m (theo hệ cao độ Quốc Gia)(Tài liệu năm 2006) Hai đoạn sông cong cũng được nối tiếp bởi một đoạn sôngthăng quá độ Khúc cong Hiệp Phước bán kính cong nhỏ nhất Rmin < 680m, chiềurộng lòng sông hẹp B = 600m cũng là nơi hẹp nhất của tuyến cong này

- Đoạn sông khu vực nhà máy Nhiệt điện Hiệp Phước nam trong đoạn hộilưu với sông Đồng Điển trong bối cảnh của một đoạn cong lớn Tại đây kết caudòng chảy phức tạp, địa chat bờ yếu, nên hiện tượng trượt lở khá phổ biến

- Đoạn từ Vĩnh Thạnh ra đến cửa Soài Rạp có nhập lưu sông Vàm Cỏ, lòngsông có chiều rộng B = 1.000 + 3.000m Trên sông Soài Rạp phía thượng lưu cửanhập lưu của sông Vàm Cỏ hình thành bãi nồi thé hiện nguồn bùn cát từ thượng lưuvề là chủ yếu và ảnh hưởng của biến chiếm ưu thế.

Trên sông Soài Rạp, đoạn phía trên của khu vực hợp lưu với sông Vàm Cỏđã hình thành bãi nông ở cao trình (-7m), và ở vùng cửa sông Soài Rạp cũng đãhình thành ngưỡng cạn ở cao độ -6,5 + -7m.

Sông Vàm Cỏ đóng vai trò rất quan trọng trong diễn biến của hình thái sôngSoài Rạp, nhất là khu vực cửa sông Sông Vàm Cỏ tuy lưu vực hứng nước khônglớn, nhất là sông Vam Cỏ Tây là sông không có nguồn, song về mùa lũ cửa sôngVàm Cỏ tiêu một lượng nước khá lớn của sông Cửu Long tràn qua Đồng ThápMười Trong thời gian này sông Vam Cỏ tạo nên một sự dénh ứ nước ở cửa sôngSoài Rạp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bồi lắng đang diễn ra rất mạnh mẽ

tại khu vực cửa sông.

1.5.4 Nghiên cứu biến hình lòng sông Lòng Tàu — Ngã Bay1.5.4.1 Hình thé đoạn sông nghiên cứu

Vùng phân lưu Lòng Tàu — Soài Rạp là nút phân lưu quan trọng nhất củadòng chảy nguôn, đồng thời cũng là nút hợp lưu quan trọng của dòng triều ở hạ dusông Đông Nai — Sai Gòn

Nhu đã phân tích ở trên, do tỷ lệ phân chia lượng dòng chảy giữa sông Lòng

Tàu và sông Soài Rạp có khác nhau khi triều lên và khi triều xuống đã làm cho hìnhthái lòng sông vùng phân lưu có những diễn biến tương ứng

Ở cuối sông Nhà Bè và trước cửa vào sông Lòng Tau đã hình thành mộtchênh cạn so le biến đổi chậm cùng với bãi ngầm trước mũi Pha Mi 6n định trongnhiều năm đã chia dòng sông thành 2 luồng rõ rệt: Lòng Tàu và Soài Rạp

Sông Lòng Tàu, vùng phân lưu mở rộng, tuyên lạch sâu ít có sự dịch chuyểntheo hướng ngang, cao trình đáy sông biến đổi ít Đáy sông cửa vào của sông LòngTàu đốc ngược ra phía Nhà Bè Mặt cắt ngang lòng sông cân đối và tương đối 6n

định Lòng sông nông hơn bên phía Soài Rạp: hmax Long Tau = 17,6m; hmax SoàiRạp = 21,6m.

Biến hình lòng dẫn sông Long Tau ngoài các yếu tố tự nhiên, trong đó chủyếu là dong triều thi ảnh hưởng do các phương tiện giao thong thủy đã góp phan ratlớn vào quá trình trượt lở bờ sông bởi vì sông Lòng Tàu — Ngã Bảy là tuyến giaothông thủy chính vào các cảng trên sông Sai Gòn và Đông Nai, nên hàng ngày cóhàng trăm chiếc tàu lớn nhỏ, trong đó có nhiều tàu có trọng tải >50.000DWWT ra

vào.

Chiều rộng sông Lòng Tàu trên toàn tuyến sông tương đối đều nhau(B=390m đến 520m), lòng sông cong có nhiều đoạn gap khúc va có nhiều sông rạchchảy vào Nối tiếp sông Lòng Tàu là đoạn sông Ngã Bảy có chiều rộng sông lớn

- Từ rạch Vàm Tượng đến mũi L’Est dai khoảng 2, 2km, chiều rộng tuyến

luông có độ sâu từ 8 + 9m (khi mực nước ròng sát) nhỏ hon 100m, nên việc lưuthông hai chiều của tàu bè rất khó khăn, nhất là đối với những tàu có tải trọng >

30.000DWT.

1.5.4.3 Biến hình lòng sông Lòng Tau từ đoạn cong mũi L’Est đến ngã ba sông

Lòng Tàu — sông Lôi Giang

Sông Lòng Tàu đoạn từ đoạn cong mũi L’Est đến ngã ba sông Lòng Tàu —Lôi Giang có rất nhiều đoạn sông cong, trong đó đoạn sông cong LEst nằm ởkhoảng giữa của sông Lòng Tau, bắt đầu từ mém cao Haut de L’Est (ngã ba sôngLòng Tàu — rạch Móc Keo lớn) thuộc Ap An Lộc, xã Tam Thôn Hiệp đến đoạn ngãba sông LOng Tàu — rạch Đôn thuộc xã An Thới Đông là đoạn cong gấp khúc nhất,

năm ngay ngã ba sông Long Tàu — Tac An Nghĩa, đoạn dự kiến mở tuyến luồng

mới (Coude de LEst: ngày xưa người Pháp gọi là đoạn cui chõ phía Đông do đặc

tính ất gấp khúc của đoạn sông nảy) Đây là đoạn sông cong hẹp với chiều rộngsông B = 410m, cong gấp khúc có bán kính cong R = 502m, nhỏ nhất trên sông

Lòng Tàu Đoạn thượng lưu có khu vực chênh cạn kéo dài, chiều sâu nước nhỏ 9

đến 10m So sánh các kết quá tính hệ số gap khúc K của đoạn sông này trong nhiềunăm từ 1974 đến nay thì hầu như hệ số cong K không thay đối với hệ số cong K =VL = 1, 63 (với 1 là chiều dài thật của đoạn sông cong và L là chiều dai day cuungcủa đoạn cong), trong lúc đó trên toàn tuyến sông Long Tàu hệ số cong biến đồi từ1, 05 + 1, 37 Do đoạn cong rất gấp khúc nên việc di chuyển của tàu bè qua đoạnnày rat khó khăn, đặc biệt là các tàu có trọng tải lớn (từ 30.000DT trở lên)

Theo tài liệu các năm 1974, 1985, 1990, 2000, 2001, 2005, 2006 cho thay: sựphân bố tuyến lạch sâu trên mặt băng dọc theo tuyến sông Lòng Tàu từ đoạn dự

kiến mở tuyến luông ra đến vịnh Gành Rái là cân đối, ít có sự dịch chuyển qua lại

theo hướng ngang Mặt cắt ngang lòng sông 6n định, có dạng parabol và cân đối.Tuy kích thước các hố xói của năm 2000 và 2006 đã có những thay đổi đáng kể,nhưng cao trình hồ xói hau như rat ít thay đối:

- Đoạn đỉnh cong ngã ba sông Long Tàu — rach Móc Keo lớn có một hồ xóivới cao trình — 18m, trong đó chỗ sâu nhất có cao trình là -20, 48m (năm 2006) vớichiều dài khoảng 600m và chiều rộng 85m, so voi hồ xói -18m, chiều dài 550m,rộng 80m và điểm sâu nhất là -19, 76m (năm 2000)

- Đoạn đỉnh cong ngã ba sông Lòng Tàu — tặc An Nghĩa có một hồ xói vớicao trình -20m, trong đó chỗ sâu nhất có cao trình là -22, 38m (năm 2006) so vớichiều dài khoảng 290m và chiều rộng 135m và phía ngoài là một hỗ xói khác có caotrình -18m, với chiều dài khoảng 650m và chiều rộng 210m, so với hố xói có caotrình -118m, dai 470m, rộng 110m và điểm sâu nhất là -20, 46m (năm 2000)

- Đoạn đỉnh cong lõm cách rạch Đôn khoảng 500m về phía hạ lưu có một hồxói với cao trình -118m, trong đó chỗ sâu nhất có cao trình là -19, 26m (năm 2006)

với chiều dài khoảng 480m và chiều rộng 105m, so với hỗ xói có cao trình -18m,dài 250m, rộng 60m, điểm sâu nhất là -18, 56m (năm 2006).

Có thé nói đây là đoạn sông tuy ồn định về mặt hình thái sông, song cũng ratbat lợi cho van dé vận tải thủy do bán kính cong nhỏ, nhất là tại vùng mũi LEst.1.5.4.4 Biến hình lòng sông từ sông Lôi Giang đến vùng hop lưu Lòng Tau —sông Dừa —- Dong Tranh — Ngã Bay

Từ ngã ba Lòng Tàu — Lôi Giang đến vùng hợp lưu Lòng Tàu — sông Dừa —Đông Tranh — Ngã Bảy có chiều dai khoảng 10km

- Cách ngã ba sông Lòng Tàu — Lôi Giang 400m về phía hạ lưu có một hốxói: năm 2000, cao trình hố xói là -20m, dai 240m, rộng 70m, điểm sâu nhất -24,23m và đến năm 2006, cao trình hố xói này -23m, dài 270m, rộng 70m Như vậy hồxói này tuy kích thước không tăng nhưng chiều sâu tăng thêm 3m

- Đoạn sông cong cách vùng hợp lưu khoảng 700m về phía thượng lưu cómột hồ xói: năm 2000, chiều dài 900m, rộng 150m, cao trình hồ xói -18m, điểm sâunhất 21, 03m, năm 2006 dài 1.105m, rộng 150m, cao trình -18m, điểm sâu nhất -2 1,63m Như vậy hồ xói nay cũng rat ít thay đối về kích thước

- Vùng hợp lưu của 4 sông: Đây là hợp lưu của ba phụ lưu: Lòng Tàu, sông

Dừa, Đông Tranh đồ ra sông Ngã Bảy (trước đây người Pháp gọi là vùng Les

Quatre Bras: 4 cánh tay) Tuy đây là vùng hợp lưu của 4 sông nhưng địa hình lòng

sông ít biến động Từ bản đồ địa hình các năm 1974, 1985, 1990, 2000, 2001, 2005,2006 phân tích sự biến đổi của tuyến lạch sâu qua nhiều năm tên mặt bằng cho thấy:

° Ngay tại ngã ba Lòng Tàu — Sông Dừa có một hồ xói rat sâu: năm2000 cao trình -28m, dai 290m, rộng 150m, chỗ sâu nhất =31, 83m và năm 2006cao trình -28m, dài 480m, rộng 230m, chỗ sâu nhất là -32, 63m

° Tại vùng hợp lưu Long Tàu — Đông Tranh — Ngã Bảy năm 2000 cóhai hố xói với cao trình -23m gan nhau: hố 1 dai 220m, rộng 90m, chỗ sâu nhất -26,444m, hố xói 2 dái 170m, rộng 120m, chỗ sâu nhất có cao trình -23,53m và đếnnăm 2006 hai hỗ xói này nhập lại với nhau cao trình trình -23m, dài 400m, rỗng270m, chỗ sâu nhất là -26,64m và tuyến lạch sâu vùng hợp lưu va đầu ngã Bay có

sự dich chuyển theo hướng ngang trong phạm vi khoảng 100m, mặt cắt ngang lòngsông vùng hợp lưu và dau sông ngã Bảy tương đối tương xứng.

Trên sông Lòng Tàu (phía thượng lưu của vùng hợp lưu) lạch sâu các năm

trùng tuyến và không có sự dịch chuyển theo hướng ngang

Tuy nhiên, điểm sâu nhất 36,3m ở gần bờ hữu ngã ba sông Ngã Bảy — Đồng

Tranh.

1.5.4.5 Diễn biến lòng sông Ngã Bay

Sông Ngã Bay bắt dau từ vùng hợp lưu Lòng Tàu — sông Dừa — Đồng Tranhvà đồ ra biến tại vịnh Ganh Rail tại mũi Nước Vận với chiều dai khoảng 10km.Doan này lòng sông khá sâu với tuyến lạch sâu có cao trình từ -18m + 21m, nhưngchỉ có một hố xói duy nhất, năm 2000 hồ xói có cao trình -33m, chiều dai 550m,rộng 210m, chỗ sâu nhất có cao trình -35, 2m, năm 2006 với cao trình -33m, chiềuđài 640m, rộng 250m, chỗ sâu nhất có cao trình -35, 7m ngay tại mũi Nước Vận.Đây là điểm sâu nhất trên sông Ngã Bảy mà cũng là điểm sâu nhất trên tuyến lườngLòng Tàu — Ngã Bảy Doan từ mũi Nước Vận ra đến vịnh Gành Rai lòng sông nôngdan với cao trình lạch sâu biến đổi từ -13m + -15m, tuy nhiên ngoài vịnh Ganh Raithì lòng sông lại sâu dan với cao trình từ -18 + -23m

Thống kê tai liệu thủy hải văn nhiều năm cho thay vùng cửa sông ngã Bay đồ

vào vịnh Ganh Rai, nơi có các đặc trưng hải văn lớn:

Biên độ triéu lớn nhất: Hmax = 3.50m.Biên độ triều bình quân: HTB = 3.00m.Hướng gió thịnh hành: Đông Bắc, Tây Nam với V = 2.2 + 2.5m/s (nhưngtrong mùa gió chướng vận tốc gió đã đo được Vmax = 11.1m/s, chiều cao sông

Hmax = 2.1m; chu kỳ song T= 111s; dòng chảy ven bờ V = 0.5m/5).

Dong hải lưu mùa khô: 0.8 + 1.0 hải ly / giờ.Dong hải lưu mua mưa: 0.6 + 1.1 hải ly / gio.

Đoạn sông vùng cửa sông Ngã Bay quanh co R = 800 + 1.400m có nhiềukênh rạch như rạch Thiéng Liéng, rạch Mông Gà, sông Cá Gau, Vì vậy điều kiện

dong chảy và hình thái lòng sông vùng cửa sông Ngã Bay phức tạp.

Hình thái lòng sông cong mở rộng và dốc dan về phía biển.Cũng giống như các vùng cửa sông khác như Đồng Tranh, Soài Rạp hay cáccửa sông Cửu Long, quá trình biến đổi lòng dẫn vùng cửa sông, bãi bờ chịu ảnhhưởng mạnh mẽ của quá trình tương tác giữa sông — biến, với tô hợp giao thoa củanhiều thành phân dòng chảy, của sông

Biến đồi tuyến đường bờ xói — bồi diễn ra mạnh theo các mùa gió Đông Bắc

— Tây Nam.

Đối với vùng cửa sông Ngã Bảy, tuyến lạch sâu tương đối 6n định.Vi trí của vực sâu 6n định ít có sự thay đối qua các năm Chiêu sâu nước củavực sâu có sự thay đổi nhất định qua các năm Cửa sông dang Estuary chịu lún sụt

Vực sâu hồ xói sâu -33m khu vực mũi Nước Vận: vị trí của hồ xói không cósự dich chuyển lớn, năm 2006 so với 2000 cho thay hồ xói phát triển ít về cả chiềurộng và chiêu dài, diện tích tăng đến 1,38 lần

Bang 1.3: Biến đổi của hồ xói tại cửa sông Ngã Bay

(trích từ tài liệu Viện Kỹ Thuật Biển)Năm Chiêu đài hỗ xói | Chiều rộng hồ xói | Diện tích hỗ xói

2000 550 210 115.5002006 640 250 160.000

Do mở rộng mặt cat, vận tốc nhỏ và ảnh hưởng độ sâu của nước biến đã dẫnđến hiện tượng béi lang bùn cát ở 2 phía cửa sông và hình thành một côn lớn ở phía

ngoài cùng của cửa sông.

1.6 Phân tích hiện trạng các yếu tố có ảnh hưởng tới bồi xói trong hệ thongsông chính ở Cần Giờ

1.6.1 Anh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đến biến đỗi lòng dẫn

Hạ du sông Đồng Nai — Sài gòn năm trong vùng kinh tế trọng điểm miễnNam Việt Nam (TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Vũng Tàu) Khu vựcnăm trong miền nhiệt đới cận xích đạo có điều kiện tự nhiên phong phú và đa dạng,phía thượng nguồn được điều tiết bới các công trình hồ chứa, phía hạ lưu chịu tác

động mãnh liệt của các yêu tô thủy, hải văn Vì vậy mà tác động của điêu kiện tự

nhiên, kinh tế xã hôi đến biến đồi lòng dẫn diễn ra mạnh mẽ với tốc độ tăng nhanhtrong những năm gan đây.

1.6.1.1 Ảnh hưởng do xây dựng các công trình thượng nguôn

Các công trình thượng nguôn đã phân phối lại hoàn toàn điều kiện thủy văn— thủy lực và địa hình lòng dẫn hạ du Điều đó thể hiện ở:

° Sự biến đổi của quá trình dòng nước và sòng bùn cát doi với dong

sông ở hạ du:

Sự phân phối lại dòng nước trong năm, làm tăng dòng chảy mùa kiệt vàgiảm dong chảy mùa lũ ảnh hưởng đến diễn biến lòng dẫn hạ du Đường quá trìnhlưu lượng biến đổi làm thay đổi tính lên xuống đột ngột của dòng chảy lũ, làm giảmnhỏ khả năng vận chuyển bùn cát của lòng sông ở hạ du Sự điều tiết làm triết giảmđỉnh lũ lòng sông dạ du, làm mat tác dụng của các trận lũ

° Sự gia tăng lưu lượng dòng cháy kiệt có thé sẽ làm tăng cao cao trình

bãi

Sự điều tiết của các công trình thượng nguồn làm tăng dòng chảy mùa kiệt,tốc độ biến đối lưu lượng nhỏ, thời gian nước trung bình kéo dai, tác dụng tao dòngthé hiện rõ rệt

° Sự thay đổi lượng bùn cát trong sông ảnh hưởng đến diễn biến lòng

sông ở hạ du

Bun cát ở thượng nguôn bị lăng đọng ở hỗ chứa gây bồi ở thượng lưu hỗchứa, nước xả xuống hạ du đã mat đi lượng lớn bùn cát gây hiện tương xói sau hồ.Sự mắt cân bang bùn cát chính là nguyên nhân chính dẫn đến bat 6n định lòng dan

hạ du.

1.6.1.2 Ảnh hwéng do tác động của quá trình phát triển KTXH

Anh hướng của quá trình đô thị hóa và sự phát triển dân sốKhu vực nghiên cứu năm trong vùng kinh tế trọng điểm của cả nước vớimật độ dân số tập trung cao và ngày cảng gia tăng kéo theo sự khai thác kiệt qué cáctài nguyên thiên nhiên một cách bữa bãi không có quy hoạch Tốc độ đô thi hóa quánhanh, tình hình xây dựng, lân chiếm lòng, bờ sông diễn ra theo xu thế gia tăng và

phức tạp làm một số rất lớn sông — kênh — rạch thành các bãi cạn, diện tích mặtnước thu hẹp, làm gia tăng tốc độ dòng chảy, dâng cao mực nước Mặt khác làm giatang tải trọng lên bờ gan đến nguy cơ trượt lở hệ thống mạng lưới sông, kênh, rach

tăng cao.

Qua trình đô thị hóa cùng với sự ra tang cua hang loat cac bến bãi nội dia,

các bến đò ngang, lân chiếm lòng sông, neo đâu không đúng quy đỉnh gây cảntrở, làm thay đổi dòng chảy, ảnh hưởng đến ổn định lòng dẫn Việc thiếu quan lý

các phương tiện vận tải đường thủy không đúng quy định, quá tải trọng cho phép,

tạo sóng và dòng chảy tác động trực tiếp vào bờ gây ra trượt lở bờ

Ngoài ra tốc độ đô thi hoá và sự phát triển dan số mà không kết hợp với cácbiện pháp giảm thiểu ô nhiêm đã gây một gánh nặng cho môi trường, đặc biệt việcxả rác ra sông, hồ kênh rach của hoạt động giao thông vận tải thủy làm biến chat đấtvà gây bôi lăng, kết tủa làm cản trở dòng chảy và giảm mặt cắt thoát nước của kênh

rạch.

Tình trạng khai thúc tài nguyên bừa bãiViệc khai thác tài nguyên rừng và tài nguyên cát có ảnh hưởng mạnh mẽ

đến quá trình diễn biến lòng dẫn

Rừng là tài nguyên quan trọng trong điều tiết nguồn nước mua, nước lũ và

ảnh hưởng đến chế độ thủy lực ở hạ dụ Tuy nhiên việc phá rừng mở rộng đất nông

nghiệp, khai thác gỗ, củi, sản suất bột giấy, xây dựng các công trình thủy lợi, hồchứa, khai thác khoáng sản, hay những thiệt hại do cháy rừng đều làm giảm nghiêmtrọng diện tích rừng Diện tích rừng giảm kéo theo điều tiết nguồn nước giảm làmthay đổi chế độ thủy lực trông sông, độ che phủ mat làm bề mặt dễ xói mòn cuốntheo một lượng lớn bùn cát khi có mưa làm mắt tính cân bằng bùn cát trong sôngđều thúc đầu quá trình diễn biến lòng dẫn

Việc khai thác cát để phục vụ nhu câu lớn vẻ vật liệu xây dựng lớn cho pháttriển kinh tế xã hội đang diễn ra hết sức phức tạp và thiếu sự quản lý của các cấpcác ngành Việc bơm hút cát lòng sông tạo nên sự mất cân băng lớn về bùn cát, làmbờ sông dốc hơn dẫn đến trượt lở bờ sông mạnh hơn

1.6.2 Anh hưởng của yếu tố địa hình, địa mạo, thảm thực vật

Dạng địa hình chủ yếu là đồng băng và đồng băng ven biển chủ yếu ởTPHCM một ít Đồng Nai, Ba Ria Vũng Tàu, Binh Duong, Tây Ninh, Long An.Địa hình khá bang phẳng với độ cao trung bình 1-2m là vùng chịu ảnh hưởng mạngcủa triều Ngoài ra còn có một phan trung du năm trên các tỉnh Đông Nai, BinhDương và một phân tỉnh Tây Ninh với TPHCM có dang địa hình thoải dan ra phíađông băng với độ cao trung bình từ vai mét đến vài chục mét

Ảnh hưởng địa hình, địa mạo thảm phủ thực vật đến các sông trên mạng

lưới sông hạ du Đông Nai Sài Gòn thể hiện rõ rệt

Sông Sai Gon, Nha Bè, Soài Rạp, Long Tàu và các cua sông DNSG

Lòng sông quanh co uốn khúc có dạng hình sin gần đối xứng và ổn định,địa hình dốc có thảm phủ dày đặc hai bên bờ sông Tuyến đường bờ không bị thayđối do trượt lở bờ sông theo thời gian Tuyến sông dịch chuyển chậm, hệ số conglớn khó cắt cong Trục động lực dòng chảy và tuyến lạch trùng nhiều đoạn phân bốở giữa dòng, đã tạo nên hình thái mặt cắt ngang lòng dông có dạng chữ U vàparabol, gân đối xứng và ổn định Doc lòng sông có hố xói và bãi bồi nhấp nhỏdạng sóng song gân đối xứng và 6n định Chính vi thé mà quá trình biến hình lòng

sông xảy ra với tốc độ chậm, phạm vi va bién d6 nho Trén toan tuyén khu vuc co

biến hình lớn nhất là khu vực Thanh Da Trên mặt bang nhiều sông có dang hình sinđối xứng, đã làm cho thé song chảy theo quán tính, trục động lực của dong chảy vàtuyến lạch sâu khi triều lên và triều xuống gân như trùng tuyến va ở giữa dòng taonên mặt cắt ngang chữ U và parabol

Các sông phần hạ du có bê rộng sông lớn, độ dốc sông nhỏ nhiều đoạn cònhơi dốc về phía thượng lưu như thé ảnh hưởng của dòng nguồn nhỏ, dòng triềuchiếm ưu thé, xu thế bồi là chủ yếu Doc bờ sông thảm phủ bị suy giảm nghiêmtrọng, hình dạng sông cong tự do, nhiều đoạn bị uốn khúc và đổi dòng liên tục cónhiều sự phân nhập lưu với các kênh rạch xuất hiện các khu vực trượt lở cục bộ.Mặt cat ngang rộng, chế độ thủy lực phức tạp xuất hiện nhiều khố xói và ghénh canxen kẽ nhau, liên tục biến đối và di chuyển gây mat ồn định lòng dan Do tác động

của thủy triều, một số khu vực giáp nước gây hiên tượng bồi lang phù sa và biến dồi

lòng dẫn

Sông Đồng Nai đoạn phía thượng lưu có địa hình đơn tuyến, hơi cong, lòngdẫn sâu, bề rộng hẹp làm dòng chủ lưu chủ yếu tập trung ở giữa sông Độ đốc nănglượng lớn hình thành đường mặt nước cũng có độ dốc lớn, tạo thế năng lớn chodòng chảy Day sông ở một số vi trí là đá gốc khó xói đây, dong chảy đổi hướngđâm vảo phái sông gây trượt lở bở kết hợp với năng lượng dòng chảy lớn làm chotốc độ diễn biên diễn ra nhanh hơn

Đoạn trung lưu sông (từ cù Lan Bạch Đặng đến đuôi cù lao Ông Côn) độdốc lòng dẫn nhỏ dan (J = 0.044%), năng lượng dòng chảy nhỏ Mat cắt sông rộngdần và phân lạch có nhiều vị trí là nút hình thái vì vậy chế độ thủy lực diễn biếnphức tạp Điều đó dẫn tới xói mạnh phô biến, lòng sông bị đào xói thành các hỗ sâuở các nút hình thái; xói mạnh dân tại đầu cù lao còn đuôi cù lao có hiện tượng bồi,theo thời gian cù lao sẽ dịch dần về phía hạ lưu; Các đoạn sông nhánh thường condo có nhiều cù lao vì vậy xói lở phía bờ lõm và bồi ở phía bờ bồi xây ra thườngxuyên Địa hình băng phang, bờ sông thấp làm cho tốc độ tập trung nước về sông

chính chậm.

Đoạn hạ du sông là đoạn sông thăng không phân lạch, lòng dẫn sâu và cóđộ đốc ngược làm cho lưu tốc dòng chảy nhỏ, phân bố đều Mat cắc ngang có dạngchữ U, bề rộng sông lớn, bãi bên thấp va rộng làm diện tích mặt cắt ướt tăng nhanhkhi bị tràn bãi có tác dụng giảm mạnh lưu tốc và tạo nên xu thế bôi lòng dẫn

1.6.3 Anh hưởng của yếu t6 tân kiến tạo đến địa chất công trình

Hạ du sông Đồng Nai — Sai Gon nam trong khu vực ảnh hưởng của cấu trúcNam Trung Bộ - là miền nâng va câu trúc Tây Nam Bộ là miên sụt trong Kanôjôi.Hai hệ thống đứt gẫy sông Đồng Nai và Vàm Cỏ Đông mang tích chất khu vựcphân định các miễn cau trúc nên trên Hai hệ thống đứt gay có phương Tây Nam —Tây Bac — Đông Nam Song song với hệ thống đứt gay này còn có hệ thống đứtgay cấp 2 có sông Sài Gòn hình thanh trong hệ thống đứt gay này Do đó mà cau

trúc của móng có dạng bậc thang, làm cho mạng lưới sông năm ở các đới cao thâp

địa hình khác nhâu đã ảnh hưởng nhất định đến việc hình thành độ dốc đáy sôngvà ảnh hướng tới độ đốc dòng chảy.

Dạng địa hình được chia thành 2 kiểu chủ yếu là địa hình nâng bóc mònxâm thực (phan trung du) và đại hình hạ tích tụ (phần hạ du) được tạo thành bởicác trầm tích tiền Pleistocem và Holecen Những thành tạo này có mối quan hệchặt chẽ với sự hình thành và phát triển của sông hiện nay đặc biệt là sự sắp xépcác tang tram tích trở thành yếu tố quan trong trong việc duy trì sự ôn định củađường bờ khi chịu lực tác động của dòng chảy Ảnh hưởng của yếu tố địa chấtcông trình đối với diễn biến lòng dẫn được thé hiện:

Ảnh hưởng do khối bùn cát, bột sét yếu thuộc trầm tích Holoxen có chiều

dày biến động từ 2 đến 24m, cá biệt có vị trí sâu 40m Đây là lớp trầm tích có khảnăng gây trượt lở cao Sự gan kết các vật liệu không chắc chắn, các chỉ tiêu độ bềncủa lớp đất rat nhỏ dé bị tan rã xói mòn hoặc rửa trôi dưới tác dung do sóng tauthuyền, thủy triều lên xuống tạo thành các hàm ếch cục bộ, làm giảm sức chịu tảicủa bờ sông dẫn đến hiện tượng trượt lở Ngoài ra lớp tram tích này có thể chứanước, tạo sự chuyên nước ngầm giữa các lớp này với lớp bên ngoài, tức có sự thayđối vận tốc dòng nước ngầm di chuyền trong lớp trầm tích khi triều lên xuống hoặckhi xảy ra mưa lớn Điều này làm tính chat cơ ly của lớp trầm tích that đồi theothời gian, chúng dé bị bở rời và rửa trôi Như vậy lớp trầm tích nay là tác nhântrượt lở khi tiếp xúc với đòng nước

Ảnh hưởng của lớp cát mịn, cát trung thô phân bố trong lớp trầm tíchPleistoxen nằm ở độ sâu khác nhau đưới lớp trầm tích Holoxen Lớp này mà có tácdụng của dong thâm có áp có điều kiện thoát ra bên ngoài thì dé gây nguy cơ chảycát và trượt lở cao Khi đáy sông năm trên lớp cát này dưới tác động của dòng chảycác hồ xói này dé bị đào khoét, mở rộng hơn va bị dich chuyển áp sát bờ sông, taohàm ếch phân gần đáy sông dẫn đến mắt 6n định

1.6.4 Anh hưởng của yếu tổ thủy văn bùn cát

Anh hướng của yếu to mực nướcMực nước sông Sài Gòn lên xuống theo chế độ bán nhật triều (2 lần/ngàyđêm) cả trong mùa kiệt và mùa lũ đã làm cho dat bờ sông bị khô ướt liên tục, quátrình này kéo đài làm suy giảm mức độ liên kết giữa các hạt đất và sẽ làm ảnhhưởng đến ổn định bờ Mực nước lên xuống đã làm cột nước trong đất và ngoàisông chênh lệch tạo ra gradient day khối đất gây trượt về phía lòng sông

Anh hướng của xâm nhập mặnHa du sông Đồng Nai _ Sài Gòn là vùng sông chịu ảnh hưởng triều mạnh mẽkéo theo đó là sự xâm nhập mặn đây là hiện tượng cần được quan tâm hơn cả Sựxâm nhập mặn này không những làm thay đổi chất lượng nước mặn mà còn làmthay đổi cơ lý của đất, mặn làm kết tụ, kết tủa bùn cát đặc biệt là ở vùng cửa sôngdẫn đến sự phức tạp trong diễn biến lòng dẫn các sông trong hệ thống

Dé thay đồi sự xâm nhập man chủ yếu trước đây chủ yếu là thay đối lưulượng nguồn Nhưng gan đây sự ra đời của dự án chống ngập ung thành phố HỗChí Minh với hệ thống 12 cống ngăn triều còn có khả năng ngăn chặn sự xâm nhậpmặn.

Anh hướng của yéu to khí hậu, kh trợng

Khu vực nghiên cứu năm trong vùng có khí hậu nhiệt đới cận xích đạo,

lượng mưa lớn phân phối không đồng déu, với lượng mưa trung bình 1950mm, sốlượng mưa hàng năm lên tới 130 ngày Mưa kéo đài với cường suất lớn (có vị trí từ

200-300mm/ngay) và liên tục trong mùa mưa làm dâng cao mực nước sông, tạo

dòng chảy có năng lượng lớn và có vận tốc lớn hơn vận tốc không xói cho phépbùn cát dẫn đến hiện tượng xói lớn Mưa còn làm đất bão hòa tròng thời gian dàilàm giảm liên kết hat dat cấu thành boi sông làm cho bờ sông bo dé trượt lở Khuvực đồng bang và cửa sông nước lớn kéo dai kết hợp với triều cường sẽ gây ngậplụt, ứ đọng gây lang đọng bùn cát Mặt khác mưa gây xói mòn bé mặt lưu vực tạonên một lượng bùn cát nhất định cung cấp cho sông rạch

Ngoài yếu tố mưa có ảnh hưởng đến diễn biến lòng dẫn thì các yếu tố khíhậu khác như gió, nhiệt độ, độ âm, bốc hơn cũng có ảnh hưởng đến quá trình diễnbiến lòng dẫn Đặc biệt gió bão kết hợp triều cường sẽ tạo sóng tại chỗ đánh trựctiếp vào phía bờ vùng thúc day quá trình trượt lở bờ sông.

Anh hướng của ô nhiễm nguồn nước

Trong khu vực nghiên cứu tập trung hàng triệu dân cư và các khu công

nghiệp vì những nước thải hầu như chưa có hệ thống xử lú mà đồ trực tiếp ra sônglàm nguồn nước sông 6 nhiễm nghiêm trọng Nguồn nước thải này cũng là nguyênnhân gây kết tủa, bồi lắng bùn cát, cản trở dòng chảy gây diễn biến lòng sông

Chương 2: CHUYEN DONG BUN CAT TRONG SONG VÀ MÔ HÌNH

2.1 Khái niệm va phan loại bin cat trong sông2.1.1 Khái niệm

Bun cát là những phan tử khoáng vật ran, được dong chảy vận chuyển vabồi lăng nên các tích tụ lòng dẫn và bãi bồi Bun cát thường ở dưới dạng các hatkhông đồng nhất, có kích thước rất khác nhau và có trọng lượng riêng lớn hơn trọng

lượng riêng của nước.

Các đặc trưng của bùn cát được thể hiện chủ yếu trên hai mặt: tính chất cơly và mối quan hệ về cấu trúc khi hạt hợp thành hệ phân tán không đồng nhất

Bùn cát trong dòng chảy gồm những hạt khoáng chất, cát, sỏi cuội chuyên động trong dòng nước hay bồi lăng xuống đáy Bun cát được hình thành từhai nguồn: xói mòn bề mặt lưu vực (xói mòn sườn đốc) và xói mòn lòng dan Dòngbùn cát chịu ảnh hưởng của các nhân tố khí hau, khí tượng, hình thái tự nhiên, cácnhân tố mặt đệm lưu vực và các hoạt động của con người

Xói mòn bé mặt lưu vực bao gồm do gió và nước Việc này xảy ra do quátrình phong hóa, bào mòn, xâm thực trên bé mặt lưu vực va sau đó bị nước va 210cuốn trôi vào lòng dan

Quá trình phong hoá bao đất đá trên bề mặt lưu vực gồm có phong hóa vậtlý và hóa học Sự rạn nứt đất đá do nhiệt độ, khí hậu và thời tiết thay đối thuộc vềphong hóa vật lý; còn sự hòa tan các chất mudi trong đất đá bởi nước làm đất đátrên bề mặt lưu vực và cả trong lòng dẫn bị ăn mòn thuộc về phong hóa hóa học

2.1.2 Phan loại2.1.2.1 Đường kính hat

Căn cứ vào đường kính hạt bùn cát, một số tác giả đã dé xuất các bảng phânloại khác nhau Dưới đây là một số cách phân loại như vậy của một số tác giả

khác nhau:

Bang 2.1 : Phán loại của Liên Xô cit

Loại hạt Đường kính hạt

(mm)

Sét <0.001Bùn 0.001— 0.01

Bụi 0.01-0.1

Cat min 0.1—0.2Cat vira 0.2 —0.5Cat thô 0.5 — 1.0Soi nho 1.0 —2.0Soi vừa 2.0 —5.0Soi lon 5.0 — 10Da dam, cuội 10 — 100

Bang 2.3 - Phán loại theo Lane vàcộng sự (1947)

Loại hạt Đường kính hạt

(mm)

Cuội lớn 250 — 130Cuội nhỏ 130 — 64

Sỏi rất thô 64 — 32

Sỏi thô 32 -— 16Soi trung bình 16-8

Soi rất min 8 —4Cát rất thô 4-2

Cat thé 2-1Cat trung binh 1-1/2

Cat min 1/2- 1/4

Cat rat min 1/4-1/8

Bun thé 1/8-1/16Bun trung binh 1/16-/32Bun min 1/32- 1/64

Bun rat min 1/64— 1/128

Sét thd 1/128 — 1/256Sét trung binh 1/256 — 1/512Sét min 1/512 — 1/1024

Sét rat min 1/1024 -1/2048

- Phi sa lơ lửng là những hat bùn cát có kích thước nhỏ, nồi lơ lửng khắptrong dong nước và chuyển động trôi theo dòng nước Tốc độ chuyên động của loạihạt (phù sa) này về cơ bản băng tốc độ chuyển động của dòng nước.

2.1.2.3 Kha năng tạo lòng

Căn cứ vào khả năng tham gia quá trình hình thành lòng dẫn, bùn cát được

phân thành 2 loại: chat tao lòng va chất không tạo lòng (hay chat min)

- _ Chất tạo lòng là những hạt bùn cát có khả năng tham gia vào quá trình

hình thành hình dạng lòng dẫn

- _ Chất không tạo lòng (hay chất min) là những hạt bùn cát không có khả

năng tham gia vào quá trình hình thành hình dạng lòng dẫn

Toàn bộ bùn cát đáy thuộc vào loại chất tạo lòng Trong chất lơ lửng thì đạibộ phận là chat tạo long (có khả năng lăng chìm xuống đáy để tham gia vào quátrình hình thành hình dạng lòng), phan còn lại là chất không tạo lòng (luôn chuyểnđộng theo dòng nước, không lăng chìm được xuống đáy do có kích thước quá nhỏ)

Theo Levi, ranh giới giữa chat tạo lòng và chat không tạo lòng phụ thuộc vàođiều kiện thủy lực của dòng nước và thành phan hat Tuy nhiên, trong tính toán sơbộ và cả trong thiết kế kỹ thuật có thé coi gần đúng rằng bùn cát có đường kính lớnhơn 0.005 mm là chất tạo lòng

2.1.2.4 Phân loại theo tính kết dính

Bun cát, kể cả vật liệu đáy và chất lơ lửng, có thé được phân thành hai nhóm

là bùn cát không dính và bùn cát dính.

- Bim cát không dính chủ yếu là cát, sỏi và các vật liệu thô hơn

- Bim cát đính chủ yêu là các loại bùn và sét.Sự khác nhau quan trọng giữa hai nhóm này tôn tại trong tác động qua lạicủa chúng với các lực thủy động gây bởi dòng chảy Đối với bùn cát không dính,lực cản chủ yếu đối với xói mòn được quy định bởi trọng lực Đối với các lòng dẫnkết dính, các lực hút thực giữa các phân tử bé mặt và các lực điện hóa học qui địnhlực cản đối với xói mòn Các lực dính này lại phụ thuộc vào hàm lượng của chấtlượng chat lỏng và phụ thuộc vào thời gian Bởi vậy, chuyên động của bùn cát dính

phức tạp hơn của bùn cát không dính.

- Ma sát của dong chảy trên bề mặt hạt : F;

- Chênh lệch áp lực trước và sau hạt : F; (xuất hiện khi số Re = U DW > 3.5)

Như vậy lực kéo:

Fp = Fy + E>Lực nang:

Các hat bùn cát có ty trọng lớn hơn nước do đó có khuynh hướng lắng xuốngđáy Để duy trì chúng trong trạng thái chuyển động cần phải có lực cân băng với

trọng lượng chìm của các hạt đó Lực này được tạo ra trong một phần của quá trình

ma sát.

Vận tốc phía trên và phía dưới hạt khác nhau làm cho áp lực trên 2 mặt khác

nhau va gây ra lực nâng Fy

Hợp lực F= J F5 + ÿ

Dòng chảy làm cho các hạt chuyền động — su va chạm giữa các hạt — sựtrao đôi năng lượng — tạo ra | lực vuông gốc với dòng chảy (khác với lực nâng) >

lực phân tán P

Lực phân tán có xu hướng di chuyên về phía đáy — tác dụng lên đáy —> tăngthêm trọng lượng đáy — tăng sự ồn định của nên đáy

P _ 015DFy 8Ap lực thấm:Quá trình thắm xảy ra trong đáy sông nếu dat ven sông có khả năng thâm va

nước có thê chảy gitta sông va dat nên.

Vận tốc thâm chảy theo hướng vuông góc với con sông, được tính theo công

thức:

oy

Lực thấm trên một don vi thé tích bùn cát đáy: F¿ = -C (]+e) y »

Nếu F; đương —> lực hướng thăng lên trên.2.2.2 Cơ chế chuyển động của hat

2.2.2.1 Lắng chìm

Trong điều kiện không dính kết các hạt bùn cát riêng lẻ có vận tốc lắng đọnglà œ, (độ thô thủy lực) œ, phụ thuộc chặt chẽ với nồng độ bùn cát Khi nồng độ bùncát tăng trong khoảng từ 100 — 1000 mg/I thì œ; tăng theo Nhưng khi nồng độ bùncát lớn hơn 1000 mg/l thì œ; giảm ngược với sự tăng nông độ do ảnh hưởng cản trởlắng chìm Độ thô thủy lực trong hai trường hợp trên có thể biểu diễn bằng:

®sm = kCTM đối với C < 1000mg/1@; = @¿(1— Cử đối với C > 1000mg/1

VỚI:

sm: độ thô thủy lực của các cụm trong hỗn hợp chất lỏng — bùn cát

œ; : độ thô thủy lực của các cụm riêng lẻ

C : nông độ thé tíchm, k, y : các hệ sỐ2.2.2.2 Bồi lắng

Theo Krone (1962) sự lắng đọng của bùn cát sẻ chiếm ưu thế khi ứng suấttiếp tại đáy ry nhỏ hơn giá trị tới hạn đối với bôi lăng Ty

- Các nông độ lớn hơn 10 kg/m

Khi nông độ của các hạt bùn cát trên 10 kg/m? người ta gọi là bùn lỏng Các

cụm được chống đỡ một phan boi su thoat chat long (nhu anh huong can tro lang

chìm) và một phan bởi tiếp xúc của các khối.Trong tự nhiên nơi độ sâu nước lớn sẽ có tình trạng nồng độ bùn cát tăng danvề phía đáy Độ thô thủy lực giảm do nông độ tăng lên Vì vậy, độ thô thủy lực sẽ