Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi để ổn định bờ lòng dẫn sông đồng nai khu vực thành phố biên hòa doc

Do địa hình sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa bị tác động bởi các công trình nhân tạo như cầu Hóa An, cầu Gềnh, cầu Rạch Cát, cầu Đồng Nai, các công trình bảo vệ bờ cục bộ thiếu q

BOÄ KHOA HOẽC VAỉ COÂNG NGHEÄ BOÄ NOÂNG NGHIEÄP & PTNT

VIEÄN KHOA HOẽC THUÛY LễẽI MIEÀN NAM

Chửụng trỡnh baỷo veọ moõi trửụứng vaứ phoứng traựnh thieõn tai

ẹEÀ TAỉI NGHIEÂN CệÙU CAÁP NHAỉ NệễÙC – MAế SOÁ KC-08.29

NGHIEÂN CệÙU ẹEÀ XUAÁT CAÙC GIAÛI PHAÙP KHCN ẹEÅ OÅN ẹềNH LOỉNG DAÃN HAẽ DU HEÄ THOÁNG SOÂNG ẹOÀNG NAI - SAỉI GOỉN PHUẽC VUẽ PHAÙT TRIEÅN

KINH TEÁ - XAế HOÄI VUỉNG ẹOÂNG NAM BOÄ

báo cáo nghiên cứu tiền khả thi để ổn

định bờ lòng dẫn sông đồng nai

khu vực thành phố biên hòa

Chuỷ nhieọm chuyeõn ủeà: ThS Leõ Vaờn Tuaỏn

ThS Nguyeón ẹửực Vửụùng ThS ẹaởng Thanh Laõm

vaứ caực caựn boọ Phoứng NC ủoọng lửùc soõng, ven bieồn vaứ coõng trỡnh baỷo veọ bụứ

5982-12

21/8/2006

MỤC LỤC

I Các căn cứ lập báo cáo nghiên cứu khả thi

II Các căn cứ khoa học công nghệ III Phương pháp nghiên cứu

IV Các cơ quan tham gia lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi

3

3

5

5

CHƯƠNG I SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG DỰ ÁN

CHỐNG SẠT LỞ, ỔN ĐỊNH 2 BÊN BỜ SÔNG ĐỒNG NAI KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA TỈNH ĐỒNG NAI I.1 - Tầm quan trọng của mục tiêu bảo vệ

I.2 - Quá trình sạt lở bờ sông, những thiệt hại do sạt lở bờ sông gây ra và ảnh hưởng

I.3 - Tính cấp thiết và khả thi của dự án I.4 - Nhiệm vụ của dự án

CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

II.1 - Địa hình, địa mạo II.2 - Đặc điểm địa chất

CHƯƠNG III QUÁ TRÌNH DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG VÀ CÁC ĐẶC

TRƯNG HÌNH THÁI SÔNG ĐỒNG NAI KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

III.1 - Phân tích hình thái lòng sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa III.2 - Quá trình lòng sông và những yếu tố ảnh hưởng III.3 - Dự báo xu thế sạt lở bờ sông Đồng Nai đoạn chảy

ra khu vực thành phố Biên Hòa

27

34

38

NAI KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA IV.1 - Yêu cầu của các ngành kinh tế, xã hội đối với đoạn sông

IV.2 - Nghiên cứu xác định các tham số qui hoạch IV.3 - Các phương án qui hoạch - Bố trí công trình

39

40

42

CHƯƠNG V THIẾT KẾ SƠ BỘ

V.3 - Công trình bến V.4 - Các giải pháp thi công

52

53

CHƯƠNG VI ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG CỦA DỰ ÁN ĐẾN MÔI

TRƯỜNG VÀ CÁC NGÀNH KINH TẾ XÃ HỘI KHÁC CỦA KHU VỰC

VI.1 - Môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất, chất thải rắn và tiếng ồn 55

VI.4 - Sức khỏe cộng đồng

57

TRÌNH

VII.6 - Tổng hợp kinh phí giai đoạn 1

60

CHƯƠNG VIII PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

VIII.2 - Phân tích các ưu, nhược điểm từng phương án 61

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

I CÁC CĂN CỨ LẬP BÁO CÁO NGHIÊN CỨU TIỀN KHẢ THI

1 - Công văn số 4222/UBT của Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai ngày 29/10/1998

gửi các Bộ Nông nghiệp & PTNT, Bộ Kế hoạch Đầu tư, Bộ Tài chính, Bộ Khoa học công nghệ và Môi trường đề nghị giúp tỉnh tiến hành xây dựng dự án chống xói lở, ổn định bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

2 - Tờ trình số 232/ VKHTLMN ngày 30/10/1998 của Viện khoa học Thủy lợi

miền Nam gửi Bộ Nông nghiệp & PTNT đề nghị xin được lập báo cáo nghiên cứu khả thi dự án chống xói lở, ổn định bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

3 - Công văn số 2926/BKHCN MT-XH-TN của Bộ Khoa học công nghệ và Môi

trường gửi Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai ngày 13/11/1998 nhất trí cần thiết xây dựng và thực hiện dự án chống xói lở nhằm ổn định bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

4 - Công văn số 423/ UBT ngày 28/01/1999 của Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai

gửi Giám đốc Sở Nông nghiệp & PTNT và Sở Khoa học công nghệ & Môi trường giao cho Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Đồng Nai chủ trì cùng với Sở Khoa học công nghệ & Môi trường tổ chức thực hiện lập báo cáo chống xói lở nhằm ổn định bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

5 - Công văn số 3377/UBT ngày 12/8/1999 của Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai

gửi Giám đốc: Sở Nông nghiệp & PTNT, Sở Kế hoạch Đầu tư, Địa chính, Sở Xây dựng, Sở Tài chính Vật giá, Khoa học công nghệ & Môi trường, Cục Đầu tư phát triển giao cho Ban Quản lý chuyên ngành Nông nghiệp & PTNT thuộc Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Đồng Nai là chủ đầu tư công trình chống xói lở, ổn định bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

6 - Quyết định 5728/QĐ - CT.UBT của Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai

về phê duyệt đề cương và dự toán kinh phí cho công tác khảo sát lập dự án tiền khả thi chống xói lở, ổn định 2 bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

7 - Hợp đồng kinh tế số 117/1999/HĐKT ngày 20/10/1999 giữa Ban Quản lý dự

án chuyên ngành Nông nghiệp và PTNT - Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Đồng Nai và Viện khoa học Thủy lợi miền Nam về việc khảo sát và lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi dự án chống xói lở, ổn định 2 bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

II CÁC CĂN CỨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

II.1 - Các tiêu chuẩn tính toán - Thiết kế:

• TCVN 4116.85: Kết cấu BT & BTCT thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế

• TCVN 1771.75: Đá dăm, sỏi dăm, sỏi dày trong xây dựng

• TCVN 2737.78: Tải trọng và tác dụng

• TCVN 4253.86: Nền các công trình thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế

• TCVN 3993.85: Chống ăn mòn trong xây dựng kết cấu BT và BTCT

Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

• TCXD 57.73: Tường chắn các công trình thủy công

• 14TCN 84.91: Công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ

• TCVN 5060.90: Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu để thiết kế

II.2 - Tài liệu - Số liệu xuất phát:

II.2.1 - Tài liệu địa hình:

- Tài liệu bình đồ lòng sông tỷ lệ 1/2.000 đo năm 1993

- Bình đồ lòng sông từ cù lao Rùa đến cù lao Ba Xang tỷ lệ 1/2.000 khu vực thành phố Biên Hòa

- Các mặt cắt ngang tỷ lệ 1/200 tại những khu vực xung yếu

- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 đo năm 1967

- Bản đồ không ảnh tỷ lệ 1/10.000 năm 1991 - 1993

- Bản đồ không ảnh tỷ lệ 1/5.000

II.2.2 - Tài liệu địa chất:

- Bản đồ địa mạo tân kiến tạo vùng Đông Nam bộ

- Tài liệu 6 hố khoan địa chất năm 1993, từ cuối cù lao Rùa đến đầu cù lao Phố

- Tài liệu 15 hố khoan địa chất dọc 2 bên bờ sông đoạn từ cầu Gềnh đến cù lao

Ba Sang tháng 12/1999

- Tài liệu địa chất thu thập từ các công trình xây dựng 2 bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

II.2.3 - Tài liệu thủy văn, bùn cát:

- Tài liệu của trạm thủy văn Biên Hòa, Nhà Bè, Phước Hòa (chủ yếu tài liệu mực nước): tài liệu về lưu lượng, lưu tốc chỉ có một số năm hầu hết tập trung vào mùa lũ

- Tài liệu đo mới cục bộ: đợt đo tháng 6/1993 và tháng 11/1999 với các thủy trực tại vị trí xung yếu và phân bố lưu tốc theo các mặt cắt

- Tài liệu bùn cát nói chung là ít, không đồng bộ Ở đây tài liệu đo mới là các đợt đo vào tháng 6/1993 và tháng 11/1999

II.2.4 - Tài liệu về kinh tế - xã hội:

- Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Đồng Nai đến năm 2020

- Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội thành phố Biên Hòa đến năm 2020

II.2.5 - Các tài liệu & kết quả nghiên cứu khoa học:

- Dự án Quy hoạch chỉnh trị sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa (đoạn từ cù lao Rùa đến cầu Gềnh) do Viện Nghiên cứu Khoa học Thủy lợi Nam bộ thực hiện tháng 2/1994

- Đề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu ảnh hưởng công trình thượng nguồn (Trị An, Thác Mơ, Phước Hòa, Dầu Tiếng …) đến hạ du sông sài Gòn” tháng 10/1995 (PGS Lê Ngọc Bích và nnk)

- Dự án điều tra biến đổi lòng dẫn hệ thống sông Cửu Long hạ du sông Đồng Nai

- Sài Gòn và định hướng các giải pháp kỹ thuật phòng chống xói lở giảm nhẹ thiên tai (Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam thực hiện tháng 12/1998)

- Quy hoạch Thủy lợi các tỉnh Đông Nam bộ do Phân viện Khảo sát Quy hoạch Thủy lợi Nam bộ thực hiện

- Sổ tay Kỹ thuật thủy lợi tập I, II, III - Nhà xuất bản Nông nghiệp 1984

- Giáo trình Động lực học dòng sông - Nhà xuất bản Xây dựng 1995

- Giáo trình Trị sông (dịch từ sách Trung Quốc) - NXB Khoa học & Kỹ thuật

- Công trình bảo vệ bờ - Vụ Phòng chống lụt bão và Quản lý đê điều - Bộ Thủy lợi - 1991

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Điều tra khảo sát thực địa, phỏng vấn chụp ảnh

• Chỉnh lý, phân tích số liệu thực đo nhiều năm

• Ứng dụng kỹ thuật giải đoán ảnh viễn thám

• Ứng dụng các tiến bộ mới về vật liệu xây dựng, công nghệ thi công tiên tiến trong thiết kế công trình bảo vệ bờ

IV CÁC CƠ QUAN THAM GIA LẬP BÁO CÁO NGHIÊN CỨU TIỀN KHẢ THI

- Cơ quan chủ quản: Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai

- Cơ quan chủ đầu tư: Ban Quản lý dự án C.N Nông nghiệp và PTNT

Sở Nông nghiệp & PTNT Đồng Nai

- Cơ quan thực hiện: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam

Với sự phối hợp của: + Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường Đồng Nai

+ Sở Xây dựng Đồng Nai + Sở Giao thông công chính Đồng Nai

+ Phân viện Khảo sát Quy hoạch Thủy lợi Nam bộ

CHƯƠNG I SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG DỰ ÁN CHỐNG SẠT LỞ, ỔN ĐỊNH 2 BÊN BỜ SÔNG ĐỒNG NAI KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA TỈNH ĐỒNG NAI

I.1 - TẦM QUAN TRỌNG CỦA MỤC TIÊU BẢO VỆ

Sông Đồng Nai chảy qua thành phố Biên Hòa với chiều dài 21km giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình phát triển của thành phố Biên Hòa, của tỉnh Đồng Nai nói riêng và của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam nói chung Qua sông là tuyến đường sắt Bắc Nam (qua cầu Gềnh - cầu Rạch Cát), Quốc lộ 1A (qua cầu Đồng Nai), cầu Hóa An Dọc theo hai bên bờ sông là cơ quan Tỉnh, khu dân cư, khu thương mại, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, cầu cảng, bến bãi … các trạm lấy nước cho sinh hoạt và nông nghiệp của Biên Hòa và thành phố Hồ Chí Minh

Hiện nay, việc khai thác hạ du sông Đồng Nai đã phát triển trên quy mô lớn với diện tích rộng nhưng còn thiếu kế hoạch, quy hoạch và chưa đồng bộ đã và đang làm cho quá trình quá trình xói bồi, biến hình lòng sông và sạt lở mái bờ sông theo chiều hướng ngày càng xấu ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống nhân dân ven sông và phát triển kinh tế xã hội

Kết quả của hiện tượng sạt lở bờ sông Đồng Nai đã ảnh hưởng trực tiếp đến ổn định khu dân cư, đến cơ sở hạ tầng, đến quy hoạch phát triển dân sinh, kinh tế - xã hội, tài nguyên, môi trường bền vững của thành phố Biên Hòa

Để sử dụng, khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, khai thác dòng sông Đồng Nai đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng cao của thành phố Biên Hòa cần có một sự nghiên cứu toàn diện về các quy luật vận động của đoạn sông Đồng Nai, dự báo những xu thế diễn biến, tình hình sạt lở để phòng, tránh giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ tính mạng và tài sản cho Nhà nước và nhân dân là vô cùng quan trọng Đồng thời việc lập qui hoạch chỉnh trị sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển thành phố, yêu cầu của các ngành kinh tế, ổn định đường bờ, tạo cơ sở phát triển bền vững cho Thành phố Biên Hòa là thực sự cần thiết và cấp bách Vì vậy việc nghiên cứu lập dự án chống sạt lở, chỉnh trị ổn định sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa là đáp ứng những yêu cầu thực tế đặt ra không thể chậm trễ được

I.2 - QUÁ TRÌNH SẠT LỞ BỜ SÔNG, NHỮNG THIỆT HẠI DO SẠT LỞ BỜ

SÔNG GÂY RA VÀ ẢNH HƯỞNG

I.2.1 - Hiện trạng và tình hình sạt lở:

Sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa từ cù lao Rùa (thuộc huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương) đến các cù lao Ba Xê (thuộc huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai) và cù lao Ba Sang (thuộc thành phố Hồ chí Minh) với chiều dài khoảng 21km có

địa hình khá phức tạp với nhiều nhánh sông, kênh, rạch đổ vào, cũng như nhiều cù lao lớn, nhỏ chia cắt thành nhiều khúc sông

Do địa hình sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa bị tác động bởi các công trình nhân tạo như cầu Hóa An, cầu Gềnh, cầu Rạch Cát, cầu Đồng Nai, các công trình bảo vệ bờ cục bộ thiếu qui hoạch, các cụm dân cư lấn chiếm cả lòng sông, việc khai thác cát thiếu qui hoạch, nạn đổ đất đá xây kè lấn chiếm đất để xây dựng các khu nghỉ mát, nhà hàng, quán càphê, các bãi khai thác và vật liệu xây dựng, các nhà nổi nuôi cá bè trên sông … đã làm thay đổi kết cấu dòng chảy, gây nên sạt lở hai bên bờ sông Đồng Nai đoạn chạy qua thành phố Biên Hòa

1 Trên dòng chính sông Đồng Nai:

(a) Đoạn từ cù lao Rùa đến cầu Hóa An:

Đoạn thượng lưu cầu Hóa An dài khoảng 4,2km, bên bờ hữu (đối diện với trường Đại học dân lập Lạc Hồng) trên địa bàn xã Tân Hạnh và xã Hóa An có khoảng 1.200m đường bờ bị sạt lở nhẹ Cách rạch ông Tiếp khoảng 300m về phía hạ lưu tồn tại một hố xói sâu tới cao trình -13m, cách bờ hữu khoảng 15m, có kích thước từ 20-30m, và cách hố xói này khoảng 300m về phía hạ lưu cũng tồn tại một hố xói khác có qui mô lớn hơn, cách bờ hữu 50m với kích thước khoảng 60m và tới cao trình -20m Do có rất nhiều sà lan khai thác cát hoạt động liên tục đã làm mất đi một khối lượng cát khá lớn dưới đáy sông, thậm chí có những sà lan khai thác cát ngay sát mép bờ, đã tạo ra những hố xói khá lớn trong khu vực này

Ngoài ra cũng trên đoạn sông này có nhiều hộ dân cư đã xây nhà tạm lấn sông đã làm cản trở và tác động vào dòng chảy tự nhiên nên cũng đã góp phần gây sạt lở nhanh đoạn sông này Có một đoạn khoảng 50m đường bờ bị sạt lở nhưng mức độ nhẹ

(b) Đoạn từ cầu Hóa An đến cầu Gềnh:

Phía bờ hữu trên địa bàn xã Hóa An và phường Bửu Hòa có khoảng 900m đường bờ bị sạt lở Bên bờ tả thuộc phường Hòa Bình và Quyết Thắng có khoảng 400m đường bờ bị sạt lở đều ở mức độ nhẹ, từ 0,5÷3,0m/năm Trên đoạn này những khu dân cư đông đúc của thành phố Biên Hòa, có khoảng hơn 1km bờ kè tạm và nhà cửa lấn sông được xây dựng san sát nhau lấn ra sông gây cản trở đối với dòng chảy tự nhiên nên cũng đã gián tiếp gây nên sạt lở bờ

(c) Đoạn từ cầu Gềnh đến cầu Đồng Nai:

Đoạn này dài khoảng 3,8km, có đoạn đường bờ dài hơn 700m nằm trên cù lao Phố thuộc xã Hiệp Hòa về phía hạ lưu cầu Gềnh đã bị sạt lở nghiêm trọng Phân tích những tài liệu địa hình và thủy văn thực đo cho thấy có nhiều nguyên nhân gây nên tình trạng sạt lở mạnh và nhanh tại đoạn sông này Về mặt địa hình, do chiều rộng sông phía hạ lưu cầu Gềnh rất hẹp (khoảng 250m) và cách cầu khoảng 600m về phía hạ lưu tồn tại một bãi đá ngầm khá lớn có chiều rộng khoảng 100m và có cao trình + 0,30m Về mặt thủy văn, lưu lượng dòng chảy qua đoạn này rất lớn từ 1.600 đến 2.100m3/s khi triều lên và khi triều rút, vì vậy dòng chảy qua đoạn sông hẹp này cũng có vận tốc rất lớn (1,6m/s) lại bị bãi đá ngầm cản trở tác động nên dòng chảy chuyển thẳng hướng vào bờ khu vực ấp Nhị Hòa, xã Hiệp Hòa Tại đây, một phần dòng chảy xói sâu vào bờ moi

đất từ trong bờ ra làm cho đường bờ bị sạt lở tiếp, còn một phần khác chảy vòng ngược lại hình thành dòng chảy xoáy cách bờ khoảng từ 20 đến 40m Hiện đoạn đường bờ này

bị lõm vào rất sâu Ngay cả khi triều lên, những quan trắc lưu hướng trong đoạn này cũng cho thấy tồn tại một dòng chảy xoáy mạnh nhưng theo chiều ngược lại (ngược chiều kim đồng hồ) Các số liệu quan trắc cho thấy, cách bờ sông khoảng 20m tồn tại một hố xói sâu đến 13m Trong đoạn đường bờ này nhiều hộ dân cư đã xây dựng kè để bảo vệ bờ kể cả những bờ kè bằng bê tông, đá khá kiên cố, nhưng chỉ sau một thời gian ngắn các bờ kè này đã bị phá hủy và hiện nay đường bờ vẫn có xu thế tiếp tục dịch chuyển sâu vào trong Đặc biệt, cũng trong đoạn này có hai trụ điện cao thế thuộc hệ thống đường dây 220KV đang bị đe dọa rất nghiêm trọng nếu như không có biện pháp công trình kịp thời thì trong tương lai không xa các trụ điện này sẽ bị sụp đổ xuống sông, thiệt hại kinh tế sẽ vô cùng lớn Bên phía bờ hữu thuộc các phường Bửu Hòa và Tân Vạn có khoảng hơn 300m đường bờ bị sạt lở Tại khu vực này tập trung một số xí nghiệp gốm, sứ Do hiện tượng đổ bừa bãi những mảnh vụn phế thải gốm sứ ra sông làm cản trở dòng chảy tự nhiên khiến cho kết cấu và hướng dòng chảy thay đổi

(d) Đoạn từ cầu Đồng Nai đến các cù lao Ba Xê, Ba Sang:

Đoạn này dài khoảng 2,9km tương đối thẳng và có chiều rộng lòng sông khá lớn Rộng nhất trong đoạn này là từ rạch Đồng Tài (phía bờ hữu) đến rạch Bến cũ (phía bờ tả) rộng khoảng 1,5km Đoạn này có hai cù lao lớn là Ba Xê và Ba Sang chia cắt dòng sông thành 3 nhánh lớn Phía bờ tả có khoảng 600m đường bờ bị sạt lở thuộc địa bàn phường Long Bình Tân và phía bờ hữu có khoảng 350m bờ lở Đoạn này mức độ sạt lở đường bờ tương đối ít hơn các đoạn khác là do dòng sông rộng, thẳng, dòng chảy phân bố tương đối đều Tuy phía đầu các cù lao Ba Xê và Ba Sang hàng năm cũng bị sạt lở nhẹ (1÷3m/năm)

Hai bên bờ sông trong khu vực từ cù lao Rùa đến các cù lao Ba Xê, Ba Sang trừ những đoạn xây dựng các bãi bốc xếp và khai thác cát, sỏi những đoạn còn lại là ruộng, vườn cây ăn trái Ngoài ra dọc theo hai bên bờ sông có rất nhiều nhà ở của nhân dân đã được xây dựng lấn ra sông Để khắc phục tình trạng sạt lở người dân đã xây bờ kè bằng bê tông, bằng đá và cả những bờ kè tạm bằng cừ tràm hay đổ gạch đá vụn, bao cát Tuy nhiên, việc xây dựng này không theo một qui hoạch chung khiến cho nhiều đoạn bờ sông này bị lồi ra, lõm vào làm mất đi vẻ mỹ quan của Thành phố Đồng thời viêc xả rác, các chất thải xuống lòng sông, hay nước thải của các nhà máy chưa được xử lý triệt để đã gây ô nhiễm nghiêm trọng

2 Trên lạch phụ - sông Rạch Cát:

Trong nhánh này ta chia làm 4 đoạn tùy theo mức độ và các nguyên nhân gây nên tình trạng sạt lở đường bờ

(a) Đoạn từ cầu Rạch Cát đến cù lao Cỏ:

Đoạn sông từ cầu Rạch Cát đến cù lao Cỏ dài khoảng 1,5km và có chiều rộng sông khá hẹp, có nơi chỉ rộng khoảng 100m Phía bờ tả trên địa bàn phường Thống Nhất có khoảng 650m và phía bờ hữu trên cù lao Phố có khoảng 400m đường bờ bị sạt lở Phía đầu cù lao Cỏ là nơi bị xói lở mạnh nhất, chỉ riêng trong năm 1999 đầu mom cù lao

này đã bị sạt lở khoảng 30m Nguyên nhân chính gây nên tình trạng sạt lở đường bờ là

do lòng sông hẹp, việc xây dựng kè lấn sông của các hộ bên bờ hữu hạ lưu cầu Rạch Cát đã làm thay đổi kết cấu và hướng dòng chảy vào bờ cù lao Cỏ đã gây nên sạt lở bờ

(b) Đoạn từ đầu cù lao Cỏ đến cuối phường Tân Mai:

Đoạn này dài khoảng 1,8km lòng sông tương đối rộng hơn nhưng lại có một khúc sông cong với độ cong lớn Về phía bờ tả thuộc phường Tân Mai có khoảng 800m đường bờ và phía bờ hữu trên cù lao Phố có khoảng 500m đường bờ bị sạt lở ở mức độ nhẹ Đoạn đường bờ dài khoảng 500m nằm trên địa phận phường Tân Mai ngang cù lao Cỏ là bị sạt lở tương đối mạnh Nguyên nhân chính là do dòng chảy từ thượng lưu chảy về gặp cù lao Cỏ nên chuyển hướng vào đoạn bờ này Ngoài ra, tại khu vực đỉnh cong hình thành một làng nổi với hàng trăm bè cá lớn nhỏ trên một chiều dài khoảng 500m làm cản trở dòng chảy làm chuyển hướng dòng chảy khiến cho bờ sông bị sạt lở

(c) Đoạn từ phường Tân Mai đến cuối phường Tam Hiệp:

Đoạn này dài khoảng 2km, chiều rộng lòng sông nhỏ và có hai khúc cong Phía bờ tả có khoảng 660m đường bờ nằm trên địa bàn phường Tam Hiệp và bờ hữu có khoảng 300m đường bờ thuộc cù lao Phố bị sạt lở Do lòng sông hẹp, lại bị uốn cong nên dòng chảy luôn luôn hướng vào bờ tả khu vực đỉnh cong với góc công phá lớn ngay cả khi triều lên và cả khi triều rút làm cho bờ sông bị sạt lở, tốc độ từ 1÷3m/năm Ngoài

ra, do việc xây dựng bờ kè tạm lấn sông cũng đã làm gia tăng tốc độ xói lở đường bờ

(d) Đoạn từ cuối phường Tam Hiệp đến ngã ba hợp lưu cuối cù lao Phố:

Đoạn này nằm trên địa bàn phường An Bình dài khoảng 2,2km, lòng sông hẹp Dọc theo phía bờ tả đoạn sông này trên địa bàn phường Tam Hiệp và An Bình do tập trung rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, công ty lớn như Nhà máy Bột ngọt Ajinomoto, Nhà máy Giấy Đồng Nai, Nhà máy Hóa chất Đồng Nai, Công ty Bông, Nhà máy Thức ăn gia súc Con Cò thuộc Khu công nghiệp Biên Hòa 1, các cơ quan này đã xây dựng các bờ kè bằng bêtông hoặc bằng đá xây Phía bờ tả trong khu Công nghiệp Biên Hòa 1 chỉ có đoạn khoảng 100m về phía thượng lưu Nhà máy Thức ăn gia súc Con Cò và một đoạn 70m nằm giữa công ty đường Biên Hòa và Nhà máy giấy Đồng Nai là bị sạt lở Bên bờ hữu trên địa bàn cù lao Phố có khoảng 500m đường bờ bị sạt lở Nguyên nhân chính là do dòng chảy từ thượng nguồn xuống ép sát bờ hữu và tác động trực tiếp đường bờ gây nên tình trạng xói lở

Một số hình ảnh sạt lở bờ sông Đồng Nai và các công trình đã xây dựng được trình bày trên hình I-1

I.2.2 - Những thiệt hại do sạt lở bờ gây ra:

Hiện tượng sạt lở bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa đã và đang gây ra những thiệt hại rất lớn cho Nhà nước và nhân dân sống ven sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

Sạt lở bờ đã gây mất ổn định, gây tâm lý hoang mang bất ổn cho người dân, nhiều hecta đất bị mất, nhiều công trình kè bảo vệ bờ của các hộ dân, của một số cơ quan bị hư hỏng nặng, thiệt hại lên đến hàng chục tỷ đồng

Hiện trạng sạt lở bờ qua điều tra khảo sát:

Trên địa bàn phường Thống Nhất, đường bờ sạt lở trên chiều dài gần 650m bên bờ tả và khoảng 400m bên bờ hữu

Trong khoảng hơn chục năm trở lại đây, cù lao Cỏ liên tục bị sạt lở với cường độ ngày càng gia tăng, phía đầu và phía bờ dòng chính bị sạt lở mạnh, diện tích mất đất lên đến hàng ngàn mét vuông

Hạ lưu cầu Gềnh, bên bờ tả thuộc ấp Nhị Hòa, xã Hiệp Hòa hơn 200m kè đá xây

bị hư hỏng nặng

Khu vực sạt lở mạnh nhất: khoảng 500m đường bờ bên bờ tả, cách cầu Gềnh

500m về hạ lưu thuộc ấp Nhị Hòa, xã Hiệp Hòa sạt lở đã làm mất khoảng 3ha, nhiều hộ dân phải di dời đi nơi khác, cột điện của đường dây 220KV bị uy hiếp trực tiếp, hiện bờ sông chỉ còn cách chân cột điện chưa đầy 15m, vì vậy cột điện có nguy cơ bị mất ổn định cao, tổn thất về kinh tế sẽ rất lớn nếu sạt lở đến vị trí cột

Sạt lờ bờ cũng xảy ra ở khu vực cuối cù lao Phố trên dòng chính thuộc xã Hiệp Hòa, khoảng 400m đường bờ bị sạt lở, diện tích mất đất gần 1500m2

Ngoài ra, ở một số khu vực khác như trên địa phận phường Bửu Long, phường

An Bình, phường Tân Mai … cũng có xảy ra sạt lở nhưng mức độ thiện hại không lớn

Tại khu vực nhà máy nước Hóa An, miệng ống hút bị bồi lấp, bờ sông thượng lưu

bị sạt lở với chiều dài 300 - 400m

I.3 - TÍNH CẤP THIẾT VÀ KHẢ THI CỦA DỰ ÁN

Qua kết quả điều tra khảo sát thực địa và phân tích sơ bộ có thể khẳng định:

- Quá trình biến đổi xói bồi lòng dẫn sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa, đặc biệt là sạt lở bờ đã và đang gây nên mất ổn định đời sống, uy hiếp tính mạng của người dân cũng như hạ tầng cơ sở ven sông và các công trình qua sông của thành phố Biên Hòa

- Tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải từ nhiều cơ quan, xí nghiệp, công

ty chưa được xử lý, do phố xá chợ búa, khu dân cư ven sông đã ảnh hưởng đáng kể đến cảnh quan môi trường đô thị và chất lượng nước phục vụ cho sinh hoạt của thành phố Biên Hòa, thành phố Hồ Chí Minh và các khu vực lân cận

Vì vậy việc xây dựng dự án chống sạt lở, ổn định 2 bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa là vô cùng cần thiết và cấp bách

I.4 - NHIỆM VỤ CỦA DỰ ÁN

• Đánh giá được hiện tượng sạt lở bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

(đoạn từ cù lao Rùa đến cù lao Ba Sang) Phân tích nguyên nhân, các nhân tố ảnh hưởng đến sạt lở bờ sông, từ đó nêu lên tính cấp bách phải đầu tư xây dựng bảo vệ, ổn định 2 bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

• Đề ra được quy hoạch chỉnh trị sông, các giải pháp công trình tổng hợp để đạt được

mục tiêu chống sạt lở bờ sông, ổn định khu dân cư, các cơ sở hạ tầng, khai thác phát triển dân sinh kinh tế, xã hội môi trường bền vững sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa, góp phần chỉnh trang đô thị thành phố Biên Hòa

• Phân tích chọn được phương án công trình chống xói lở, bảo vệ bờ:

- Vừa có kết cấu hợp lý, vừa đạt được hiệu quả kỹ thuật lâu dài, ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật mới

- Vừa có tính khả thi trong điều kiện cụ thể của từng thời kỳ

- Vừa có hiệu quả về mặt kinh tế tổng hợp với khả năng kinh tế kỹ thuật và phân kỳ giai đoạn đầu tư hợp lý

CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

II.1 - ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO

II.1.1 - Đặc điểm chung:

Vị trí thành phố Biên Hòa và đoạn sông nghiên cứu được trình bày trên hình 2-1 Dòng chính sông Đồng Nai bắt nguồn từ một thung lũng nhỏ tại phía Bắc núi Lâm Viên và Bi Đúp Độ cao nguồn sông chính là 1780m Khoảng 50km đầu độ cao hạ xuống 1000m Vì là một nền sông đã già được vận động tạo sơn tân sinh làm trẻ lại nên thượng lưu chảy trên sơn nguyên Đà Lạt cũng êm đềm, nhiều đoạn bị chặn lại thành hồ (Xuân Hương, Than Thở …) chứng tỏ sức xâm thực của dòng sông chưa ảnh hưởng tới bề mặt của lưu vực Khi ra tới rìa của sơn nguyên mới xuất hiện các dòng thác nổi tiếng như Pren, GuGa, Angkroef …

Phần trung lưu từ phía dưới Liên Khương đến Tân Uyên dài hơn 300km là đoạn sông mở rộng Dòng sông quanh co, độ dốc dưới 1o/oo Những phụ lưu quan trọng của hệ thống sông Đồng Nai đều gia nhập ở đoạn này như La Ngà, Sông Bé Khi tới hồ Trị An, bậc thứ 8 của sông xuất hiện thác lớn tạo điều kiện làm thủy điện như hiện nay

Đoạn hạ lưu từ Tân Uyên ra biển dài xấp xỉ 150km Tại vùng cửa sông phức tạp, kênh rạch chằng chịt Có thể chia ra hai phân lưu chính:

+ Nhánh sông Đồng Nai - Soài Rạp

+ Nhánh sông Lòng Tàu

Dòng sông của sông Đồng Nai có hai hướng chính:

- Phía đông kinh tuyến 107 E, hướng Tây Bắc - Đông Nam (chủ yếu phần thượng lưu) chiếm ưu thế

- Phía tây kinh tuyến 107 E hướng Đông Bắc - Tây Nam (phần trung lưu và hạ lưu) chiếm ưu thế

Điều đó phù hợp với cấu trúc địa chất của vùng, hướng Tây Bắc - Đông Nam theo hướng lún sụt chung của hạ lưu sông Cửu Long còn hướng Đông Bắc - Tây Nam theo hướng của các kiến trúc Hécxini ở cực Nam Trung bộ Hướng Đông không trùng với hướng gió ẩm thịnh hành là gió Tây Nam, đó là nguyên nhân không gây mưa lũ tập trung đồng bộ trên lưu vực

Hình 2-2 thể hiện sơ đồ cấu trúc - kiến tạo vùng hạ lưu sông Đồng Nai Qua sơ đồ này ta thấy rằng sự tạo thành và phát triển địa hình vùng hạ lưu sông Đồng Nai được xảy ra trong kỷ Neogen - Đệ Tứ

Nhìn chung toàn vùng chịu ảnh hưởng của chế độ hạ lún kiến tạo trong suốt từ Kainozoi cho tới ngày nay, trong đó quá trình tích tụ là chủ yếu, song cường độ lắng đọng trầm tích luôn nhỏ hơn ở đồng bằng sông Cửu Long

Quá trình hình thành địa hình ở đây được nêu gọn như sau:

- Trước biển tiến lần cuối (biển tiến Flandrier - Holoxen) giữa (Q2

IV) là giai đoạn hình thành và hoàn thiện kiểu đồng bằng tích tụ Aluvi Các quá trình xâm thực - bóc mòn - tích tụ đã xảy ra mạnh mẽ, để lại các dạng địa hình đồi, gò khối sét, thềm sông … cùng với hệ thống sông cổ và hiện đại

- Trong biển tiến lần cuối, đồng bằng bị tràn ngập, các quá trình mài mòn - tích tụ và san bằng đã cải tạo lại bề mặt của địa hình, tạo nên đồng bằng tích tụ biển Haloxen giữa (mQ2

IV)

- Sau biển tiến lần cuối, đồng bằng Delta ven biển được phát triển lấn dần ra biển bằng phương pháp tích tụ rừng lầy, tích tụ hỗn hợp sông biển Đồng bằng tích tụ ngầm dạng lấp đầy vùng vịnh và đồng bằng tích tụ - mài mòn do sóng và dòng chảy

Sông Đồng Nai chảy vào tỉnh Đồng Nai ở bậc địa hình thứ ba và là vùng trung lưu của sông Đoạn từ ranh giới Đồng Nai - Lâm Đồng đến cửa sông Bé Tân Uyên sông chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam sau đó chuyển hướng sang hướng Tây Bắc - Đông Nam Địa hình lưu vực đoạn trung lưu sông Đồng Nai, như trên đã nói không còn phức tạp lắm tuy đoạn Ta Lài đến Trị An còn có thác Gềnh Đoạn từ sau Trị An không còn thác Gềnh mà sông chảy êm đềm, giao thông thuận tiện, lòng sông mở rộng và sâu Các phụ lưu lớn của sông Đồng Nai đó là La Ngà, sông Bé đổ vào sông Đồng Nai thuộc tỉnh Đồng Nai

Đoạn sông Đồng Nai chảy qua khu trung tâm thành phố Biên Hòa dài 11km Trung tâm thành phố Biên Hòa chủ yếu nằm bên bờ tả của đoạn sông này, trên vùng đồi thoải, ít dốc nghiêng, dần về phía sông với độ dốc trung bình 6o/oo Địa hình Tây Bắc cao hơn Đông Nam Hai bên bờ sông thềm bãi có cao trình dao động từ 1,5-3,0m

II.1.2 - Đặc điểm địa hình lòng sông, bờ sông đoạn sông nghiên cứu:

Đoạn sông nghiên cứu từ cù lao Rùa đến cù lao Ba Xê nằm trên địa phận 3 tỉnh Đồng Nai, Bình Dương và Tp Hồ Chí Minh trong đó thành phố Biên Hòa là chính

Sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa gồm nhiều loại hình dạng sông: sông cong, sông thẳng, sông phân lạch Quá trình diễn biến lòng sông phụ thuộc vào các yếu tố dòng chảy: chế độ dòng nguồn, dòng triều (lưu lượng, lưu tốc, hướng); yếu tố lòng dẫn: địa chất bờ & lòng sông, hình thái trên mặt bằng, trên mặt cắt ngang, trên mặt cắt dọc

Theo kết quả khảo sát địa hình sông Đồng Nai đoạn chảy qua khu vực thành phố Biên Hòa (xem hình 2-3), rút ra một số nhận xét sau:

- Đi dọc từ cù lao Rùa qua nút co hẹp Bửu Long - Tân Hạnh, địa hình đáy sông từ lạch chính Trị An thấp nhất ở cao độ -12m đến -14m (ngang rạch Ông Tiếp) và đến cao trình -20m (xã Tân Hạnh), lạch sâu biến đổi từ -20m đến -14m, -18m (rạch Lơi Bông) bám theo bờ phải Phía bờ trái Tân Hạnh là khu bồi nhưng do khai thác nên lòng sông cũng thay đổi bất thường Gần đến cầu Hóa An lòng sông mở rộng, cao độ đáy sông biến đổi -5m, -6m đến -8m

- Đi qua cầu Hóa An, lạch sâu có hướng đi sang phía bờ trái nhưng đến khu vực chợ Biên Hòa lại chuyển hướng sang phía bờ phải để đi vào lạch phải (lạch chính) qua cù lao Phố Ở đoạn này, cao độ đáy sông biến đổi từ -6m đến -10m

- Lạch phải cù lao Phố là lạch chính, phía hạ lưu cầu Gềnh có bãi đá ngầm cao độ 0,3m sau đó mặt cắt mở rộng dần cho đến khi hợp lưu Cao độ đáy sông đoạn này biến đổi từ -3m đến -6m và sâu dần lên đến vị trí hợp lưu

- Cách cầu Đồng Nai 500m về phía thượng lưu tồn tại hố xói cao độ -19,34m, phía bờ hữu đáy sông bồi lên, dòng chủ lưu đi sát bờ trái

- Khu vực sau cầu Đồng Nai đáy sông bị xói sâu hơn, với cao độ biến đổi từ -12m đến -16m

- Đến khu vực cù lao Ba Xê, Ba Xang lòng sông được mở rộng, cao độ đáy sông được nâng dần đến -10m

II.2 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT

II.2.1 - Cấu tạo địa tầng địa chất vùng hạ lưu sông Đồng Nai:

Theo các tài liệu đã được công bố thì vùng Đông Bắc hạ lưu sông Đồng Nai phân bố chủ yếu là đá bazan có tuổi từ cổ đến trẻ (từ N2 - Q1 đến QTTT –TV) nằm ở dạng lớp phủ kiểu đồi, núi và cao nguyên Vùng hạ lưu sông Đồng Nai trở xuống phía Nam là đồng bằng ven biển được tạo bởi các trầm tích trẻ tuổi Đệ Tứ (Q) [Aluvi tuổi Ploitoxen giữa và (QTT), Ploitoxen muộn (QTTT1-2), Haloxen sớm (QTV1)] và trầm tích biển Haloxen giữa (mQTV2) trầm tích hỗn hợp sông biển hiện đại (maQTV2 - 3) Các trầm tích hiện đại tầng mặt vùng đáy biển ven bờ bao gồm: cát trung màu vàng có độ chọn lọc tốt thuộc loại trầm tích đới bờ, cát nhỏ có màu xám, xám vàng, độ chọn lọc tốt phân bố rộng nằm sát ven bờ chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam Bùn sét chứa cát có màu xám, xám vàng, độ ướt cao, độ chọn lọc trung bình phân dạng dải kéo dài từ Vũng Tàu xuống phía Nam, bao quanh lấy dải bùn sét ở phía trong Bùn sét có màu xám xanh, độ chọn lọc trung bình đến khá, phân bố thành dải hẹp ở vùng cửa sông - bãi triều

Trầm tích Paleogen và Neogen chỉ gặp ở trong các lỗ khoan sâu hay ở ven rìa của đồng bằng Nam bộ với địa tầng được xác lập như sau:

• Hệ tầng cù lao chung - Foxen (P1):

Trầm tích sông hồ dày khoảng 600 - 700m ở phần dưới chủ yếu là sét bột kết xám chứa nhiều sỏi cuội, xen những lớp mỏng cát kết, sỏi kết, còn phần trên là cát kết có xen lớp mỏng cuội sạn và sét bột

• Hệ tầng Trà Tân đầu Oligoxen (P Z Z ):

Trầm tích ven biển dày từ 750 - 850m bao gồm phần dưới là sét lẫn bột màu nâu, phần trên có xen các lớp cát kết thạch anh dày từ 10 đến 20m Cát kết thuộc loại cát nhỏ, cát trung bình có độ chọn lọc đạt loại trung bình Hệ tầng này có chứa than linhit và gloconnit

• Hệ tầng Bạch Hổ - cuối Oligoxen (P Z Z ):

Trầm tích delta châu thổ dày từ 200 - 250m bao gồm lớp sét và bột kết xen kẽ với các lớp cát kết, có chiều dày lớp trung bình trên dưới 5m Cát kết thạch anh thuộc loại cát mịn đến cát trung bình với độ chọn lọc trung bình

• Hệ tầng Đồng Nai - Mioxen (N 1 1 ):

Trầm tích hệ tầng này dày khoảng 400 - 500m chủ yếu là các lớp cát thạch anh xen kẽ với các lớp sét bột màu nâu, nâu đỏ Cát thạch anh thuộc loại cát mịn, độ chọn lọc kém

• Hệ tầng Cửu Long - Mioxen sớm giữa (N 1 1 - 2 ):

Hệ tầng này gồm có 2 phần: phần dưới là tầng sét tạp, các tập sét tạp có chứa cát mịn và bột kết màu đỏ nâu đến màu xanh dày khoảng 120 - 250m đặc trưng cho thời kỳ chuyển tiếp từ từ của biển lùi và thời kỳ chuyển sang biển tiến Phần trên là tầng sét biển khá đồng nhất chứa hóa thạch Rotalia, trầm tích sét có màu xám xanh dày từ 100 - 200m

• Hệ tầng sông Ba - Mioxen giữa muộn (N 1 2 - 3 ):

Hệ tầng này dày từ 1000 - 1300m, trầm tích thuộc loại ven biển, gồm có những lớp cát kết xen kẽ những lớp sét và bột có màu nâu đỏ chứa linhit

• Hệ tầng Biển Đông - Pilioxen đến Đệ Tứ (N 2 - Q):

Hệ tầng này phủ toàn bộ lên đồng bằng, có chiều dày từ 500 - 600m, thành phần chủ yếu là sét, bột xen lẫn cát Trầm tích Plixen (N2) dày khoảng 300m có chứa đá vôi

ở dạng lớp mỏng còn trầm tích Đệ Tứ (Q) gồm nhiều tướng lục địa - biến tạo như phần trên đã mô tả

II.2.2 - Đặc điểm cấu trúc và kiến tạo:

Vùng hạ lưu sông Đồng Nai là một bộ phận của bồn trầm tích Paeogen - Neogen (P - N) thuộc trũng Cửu Long được hình thành trên móng bào mòn Mezozoi muộn - Pelegen sớm Vào khoảng cuối Mezozoi một loạt các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam ra đời phá vỡ miền nến, thành tạo nên địa hình có dạng bậc thang thấp dần theo hướng từ khối Kontum về vịnh Thái Lan Và trũng Cửu Long đã được hình thành dọc theo một nhóm đứt gãy thuộc phương này: đứt gãy Bà Rịa - Biên Hòa - Lộc Ninh, đứt gãy sông Tiền - sông Hậu, đứt gãy Hòn Khoai - Rạch Giá - Tri Tôn (xem hình 2-2)

Các đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam sinh sau đã cắt qua cấu trúc trước làm địa hình bị sụt võng một lần nữa có dạng bậc thang theo hướng từ đất liền ra biển ven bờ Các tập hợp đứt gãy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đã tạo nên những sụt võng địa hào không hoàn chỉnh có dạng tỏa tia ra phía biển trong đó vùng hạ lưu ven biển Đồng Nai nằm trong cấu trúc sụt võng bậc hai thuộc cấu trúc nâng tương đối Đông Bắc sông Tiền bậc I của vùng trũng Cửu Long Các cấu trúc này đã chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các hoạt động thăng trầm kiến tạo làm cho địa tầng trong Đệ Tứ không liên tục, luôn có sự thay đổi tướng trầm tích cũng như bề dày của trầm tích tuân theo 5 giai đoạn phát triển kiến tạo như sau:

1 - Trước Eoxen giữa (P2

1) là giai đoạn tạo núi hồi sinh của khu vực Đông Nam

Á, địa hình khắp nơi bị biến vị mạnh toàn vùng được nâng lên

2 - Trước Eoxen muộn (P3

1) hình thành các trũng nhỏ hẹp, dạng địa hào dọc theo các đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam

3 - Oligoxen đến Mioxen sớm (P2 - N1

2) các trũng nhỏ hẹp (địa hào) tiếp tục bị sụt lún và mở rộng có sự lấp đầy của các trầm tích tướng sông hồ Cuối giai đoạn này xuất hiên sự nâng lên của các địa lũy

4 - Lioxen giữa - muộn (N21 - N3

1) chấm dứt giai đoạn phát triển địa hào, địa lũy Kiến trúc cầu võng và các hệ thống đứt gãy phát triển làm bồn trũng có dạng võng trũng địa hào, địa lũy và bậc thang Cùng với thời gian này đã xuất hiện các thời kỳ biển tiến và biển lùi vào vùng trũng

5 - Pilioxen - Đệ Tứ (N2 - Q) là giai đoạn phát triển của đồng bằng aluvi, đồng bằng biển, đồng bằng Delta và thềm lục địa của toàn vùng trũng Cửu Long

Do vậy trầm tích kainozoi được coi là lớp phủ của đồng bằng Nam bộ trong đó trầm tích lục nguyên paloegen chỉ tồn tại ở độ sâu sát móng (1000m), trầm tích tướng biển Neogen có mặt ở khắp đồng bằng và nằm dưới trầm tích Đệ Tứ Trầm tích Đệ Tứ phủ rộng rãi nhất với nhiều tướng trầm tích khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn là tướng biển và ven biển

II.2.3 - Đặc điểm địa chất công trình lưu vực:

Dựa vào nguồn gốc và các đặc trưng địa chất công trình, có thể tạm phân làm

3 vùng (xem hình 2-4):

1 Vùng bồi tích thềm sông cổ

2 Vùng bồi tích thềm sông mới và lòng sông ở trung du

3 Vùng bồi tích lòng sông mới và lòng sông ở hạ lưu

1 Vùng bồi tích thềm sông cổ:

Từ tả ngạn sông Đồng Nai xuống phần còn lại của phía Nam bao gồm cả khu Biên Hòa Tầng bồi tích cổ có chiều dày trung bình là 30m, mỏng nhất là 20m và dày nhất không quá 50m Tầng phủ trên mặt là loại đất thịt pha cát hầu như bị Laterit hóa với lượng chứa kết thể Laterit có khi tới 20%, dung trọng khô thường cao, độ rỗng thấp Độ bền cấu trúc trong điều kiện bão hòa giảm đi không nhiều so với khi khô, độ thấm nước vừa phải Tầng Laterit thường phân bố không liên tục, đôi chỗ bị vát nhọn, kém chặt, tầng dưới lớp Laterit là tầng đất hạt thô bao gồm cát, sỏi, cuội, đôi chỗ có thấu kính sét và sét cát

2 Vùng bồi tích thềm sông mới và lòng sông ở trung du:

Vùng này ở giữa hữu ngạn sông Đồng Nai, đoạn từ Tân Uyên trở lên, lũng sông

ở đáy thường có dạng chữ U, lòng sông đôi chỗ lộ ra đá gốc, thềm sông mới có chiều rộng không quá 1km, cấu tạo bởi tầng bồi tích dày không quá 15m, thường phân ra 2 lớp, lớp trên là đất sét có lượng ngậm nước không cao lắm, dung lượng khô khá thấp, độ bền cấu trúc kém, ít thấm nước, dày trung bình 4 - 5m Lớp dưới là cát pha, cát đôi chỗ

có kẹp thấu kính nhỏ, càng xa sông, lượng chứa cát càng tăng, khá chặt, có độ thấm nước từ vừa đến mạnh Tùy theo từng vị trí, có khi đáy thềm lục địa trực tiếp lên đá gốc, có khi nằm trên tầng bồi tích thềm sông cổ Lòng sông có một tầng bồi tích mới bao gồm chủ yếu là cát và cát lẫn sỏi, dày từ 1 - 3m, có chỗ dày trên 10m

3 Vùng bồi tích thềm sông mới và lòng sông hạ du:

Ranh giới quy ước được tính từ đường viền vùng trên xuống phần của ranh giới giáp biển Đặc điểm chung của vùng hạ du là một lũng sông mở rộng, chiều rộng của thềm sông trung bình từ 5 - 7km, chiều dày của tầng bồi tích thềm sông mới có khi tới 50m, chia làm 2 lớp, lớp trên là tầng sét bùn dày tới 20m, lớp dưới là sét mịn có xen các thấu kính sét dẻo

Đáy sông là cát mịn kẹp các thấu kính khá dày sét bùn Đặc điểm của lớp sét bùn là lượng ngậm nước cao, dung trọng khô thấp, độ rỗng cao, độ bền cấu trúc kém, hệ số nén lún cao, trong khi đó thì lớp sét dẻo nằm dưới thường có lượng ngậm nước thấp và dung trọng khô cao hơn, độ bền kiến trúc lớn hơn Tuy có đặc điểm trên, nhưng lớp sét dẻo này cũng chưa có thể xếp vào tầng bồi tích cổ, mà có nhiều khả năng thuộc các thềm cổ của sông Sài Gòn

Tóm lại, nhìn tổng thể, lòng sông Đồng Nai hiện tại, từ ngã ba hợp lưu sông Bé -

La Ngà đến phần cửa sông giáp biển, hình thành trên vùng bồi tích mới, và đoạn sông từ ngã ba dưới cù lao Rùa đến cầu Gềnh là đoạn sông chuyển tiếp giữa đoạn sông trung

du và đoạn sông hạ du Tính chất của vùng lòng sông chuyển tiếp về địa chất công trình cũng thể hiện rõ trên hình thái, lịch sử con sông

II.2.4 - Đặc điểm địa chất công trình đoạn bờ sông từ cuối cù lao Rùa đến đầu cù lao Phố:

Tài liệu 6 hố khoan thực hiện năm 1993 dọc theo hai bên bờ sông Đồng Nai từ

cuối cù lao Rùa đến đầu cù lao Phố (xem sơ đồ hình 2-5) Mỗi hố đều lấy 10 mẫu

nguyên dạng để mô tả, phân tích 9 chỉ tiêu cơ lý

1 Cấu tạo các lớp đất: Các số liệu địa chất công trình hai bên bờ phải và trái,

cho biết từ trên xuống có các lớp sau:

Lớp 1: gồm các trầm tích sông hiện đại phủ ven sông, nằm dưới lớp cát đắp, có

chiều dày 2 - 6,5m, thành phần chính gồm sét nâu vàng, xám loang chấm đỏ nâu - xám nhạt, ở trạng thái nửa cứng-dẻo mềm, ẩm vừa, kết cấu chặt vừa, nằm dưới lớp đất đắp

Lớp 2: là các trầm tích sông - đầm lầy và sông biển holoxen dưới giữa và trên,

thành phần chủ yếu sét hữu cơ chứa nhiều thực vật, màu xám, xám nâu, xám xanh đen, đôi chỗ loang lổ đỏ, trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy, kết cấu kém chặt, lớp có bề dày lớn nhất trong lớp phủ, tư thế nằm khá bằng phẳng, có chiều dày từ 7,5 - 10,7m ở bờ phải và từ 4 - 6m ở bờ trái

Lớp 3: gồm các bồi tích sông aQIII và aQII - III có thành phần sét cát, cát nâu

hoa xám đen, sét xám vàng, nâu vàng loang lổ, nằm trực tiếp dưới lớp sét hữu cơ, trạng thái dẻo mềm - dẻo cứng, ẩm vừa, kết cấu chặt vừa

Lớp 4: thành phần á cát đến hỗn hợp cát cuội sỏi, cát màu xám sẫm đến nhạt

2 Tính chất cơ lý của lớp đất:

Tính chất cơ lý của lớp đất được trình bày trong bảng 2-1

Bảng 2-1: Tính chất cơ lý của các lớp đất

Phân loại theo TCXD 45 - 78

Thành phần hạt: Sét (%)

Bụi (%)

Cát (%)

Sạn sỏi (%)

Hạt độ Attreberg:

Giới hạn chảy Wp (%)

Giới hạn dẻo WT (%)

Chỉ số dẻo Ip (%)

Độ sệt B

Độ ẩm tự nhiên W (%)

Dung trọng tự nhiên γw (T/m3)

Tỷ trọng (T/m3)

Độ rỗng n (%)

Hệ số rỗng ε

Độ bão hòa G (%)

Lực dính kMet C (kg/cm3)

Góc ma sát trong ϕ

Hệ số thấm K (cm/s)

1.24 2.75

48 0.92

97 0.25

4032

1 x 10-6

0.778 2.56

65 1.85 92.1 0.105

5025 1,8 x 10-5

1.47 2.73

45 0.82 97.5 0.297

18022 2,1 x 10-5

1.61 2.68

38 0.61 97.7 0.1

27005

II.2.5 - Đặc điểm địa chất công trình đoạn từ khu vực phân lưu cù lao Phố - cù lao Ba Xê:

Căn cứ vào tài liệu thực địa, kết quả thí nghiệm của 135 mẫu nguyên dạng của

15 hố khoan (đợt tháng 12/1999), tính từ trên mặt đất đến xuống đáy của các hố khoan thuộc khu vực khảo sát: khu bờ phải của sông Đồng Nai, khu xung quanh cù lao Phố có thể chia thành các lớp đất sau:

1 Mặt cắt địa tầng bờ trái sông Đồng Nai (từ cù lao Rùa đến cù lao Ba Sang):

Bờ trái sông Đồng Nai bao gồm 8 hố khoan: LK11 → LK9 → HK14 → HK5 →

HK12 → HK8 → HK9 → HK10 (xem hình 2-6), có các lớp sau:

Lớp 1: Bùn sét màu xám đen lẫn xám tro, có nhiều xác hữu cơ chưa phân hủy,

xuất hiện ở các hố khoan HK10, HK12 Tại HK10 khoảng 6,0m phía trên của lớp có chứa nhiều than bùn

Lớp 1a: Bùn á sét đen, nâu đen, lẫn rễ cây chưa phân hủy, xuất hiện ở các hố

khoan HK8, HK14 Lớp phân bố theo khu vực

Lớp 2: Sét màu xám, nâu đỏ lẫn vàng, đôi chỗ có màu đen, trạng thái từ cứng

đến dẻo chảy Xuất hiện trong phạm vi khảo sát, tại các hố khoan HK5, HK9, HK10

Lớp 3: Á sét nâu vàng, xám lẫn nâu đen, trạng thái từ nửa cứng đến chảy Xuất

hiện ở các hố khoan HK10 và HK14 Tại HK10, khoan đến đáy hố vẫn chưa xác định được đáy lớp, phân bổ theo khu vực nên không xác định được chiều dày lớp

Lớp 3a: Á sét đen, trạng thái chảy Xuất hiện ở hố khoan HK12, chiều dày bình

quân 1,60m

Lớp 3b: Á sét xám xanh, trạng thái dẻo mềm Xuất hiện ở hố khoan HK12 chiều

dày bình quân 1,50m

Lớp 4: Cát màu xám vàng, xám nâu trạng thái kém chặt Xuất hiện ở hố khoan

HK12, chiều dày trung bình 0,80m

Lớp 4a: Cát màu xám đen, xen kẹp giữa các lớp bùn sét, bùn á sét, á sét và sét

Xuất hiện ở các hố khoan HK12 và HK14, có chiều dày từ 2,20 đến 4,80m

Lớp 5: Đá gốc màu xám xanh, phong hóa nhẹ Xuất hiện ở các hố khoan HK5,

HK8, HK9, HK12 và HK14, khoan chưa xác định chiều dày lớp

2 Mặt cắt địa tầng bờ phải sông Đồng Nai (từ cù lao Rùa đến cầu Đồng Nai):

Bờ phải sông Đồng Nai bao gồm 6 hố khoan: LK3 → LK5 → HK2 → HK13 →

HK1 → HK15 (xem hình 2-7), có các lớp sau:

Lớp 1: Bùn sét màu xám đen, xám tro xuất hiện ở các hố khoan HK2, HK15 Tại

HK15 phía trên của lớp có nhiều than bùn, trong lớp lẫn nhiều chất hữu cơ chưa phân hủy

Lớp 2: Sét màu nâu xám, nâu vàng lẫn laterit phong hóa, trạng thái từ nửa cứng

đến dẻo chảy Lớp xuất hiện dọc theo phạm vi khảo sát, tại các hố khoan HK2, SHK13, HK1 và HK15

Lớp 3: Á sét xám xanh lẫn nâu vàng laterit phong hóa, trạng thái từ nửa cứng

đến dẻo cứng Xuất hiện tại các hố khoan HK13, HK1

Lớp 5: Đá gốc màu xám xanh, phong hóa nhẹ, chưa xác định được chiều dày lớp

Kết quả tính toán trị tiêu chuẩn, trị tính toán đặc trưng cơ lý của các lớp đất nền được nêu trong bảng 2-2

II.2.6 - Nhận xét và đề nghị:

Đặc điểm địa chất công trình trong khu vực đại diện cho cấu tạo địa chất bồi lắng bờ sông, các lớp đất được khảo sát có địa chất tương đối không đồng nhất Có nhiều thấu kính bùn sét, cát, sét xen kẹp nên không xác định rõ được chiều dày và chiều dài của các lớp Trong khu vực khảo sát, đoạn từ cầu Đồng Nai về hạ lưu có các lớp đất yếu - lớp bùn sét dày khoảng 7,50m ở HK15 và 11,50m ở HK10, vì vậy khi thiết kế công trình cần quan tâm và xử lý các lớp đất yếu

II.3 - KHÍ HẬU, KHÍ TƯỢNG KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

Thành phố Biên Hòa nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Lượng mưa trung bình nhiều năm tại Biên Hòa là 1614mm Hàng năm có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô Mùa khô từ tháng 12 đến cuối tháng 4, có lượng mưa trung bình nhiều năm là 100mm chiếm 6,2% lượng mưa năm Mùa mưa từ tháng 5 đến cuối tháng 11 có lượng mưa trung bình nhiều năm là 1514mm, chiếm 93,8% lượng mưa năm Vì vậy có một sự tương phản rất sâu sắc giữa hai mùa mưa và mùa khô

Nhiệt độ không khí trong năm tương đối nóng ấm và không thay đổi nhiều Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 26,80C Thông thường tháng nóng nhất là tháng 4 với nhiệt độ trung bình nhiều năm là 28,70C, tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 12 với nhiệt độ trung bình nhiều năm là 25,2 0C

Độ ẩm không khí khu vực trung bình năm là 78,8%, độ ẩm tối đa đạt tới 98,5%, độ ẩm tối thiểu là 37,8%

Bảng 2-3: Nhiệt độ trung bình tháng tại Biên Hòa

Bảng 2-3a: Nhiệt độ cao nhất, thấp nhất tại Biên Hòa

Bảng 2-4: Độ ẩm trung bình tháng

Bảng 2-5: Lượng mưa tháng

Bảng 2-5a: Lượng mưa ngày lớn nhất và số ngày TB có mưa trong tháng

Bảng 2-6: Giờ nắng trung bình trong ngày

Bảng 2-7: Tần suất trung bình theo các hướng gió

Bảng 2-7a: Đặc trưng gió tại trạm Biên Hòa

II.4 - CHẾ ĐỘ THỦY VĂN

Lưu vực sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa chiếm diện tích khoảng 22,426 km2 (xem hình 2-10) là hợp lưu sông Đồng Nai và sông Bé

Sông Đồng Nai bắt nguồn từ cao nguyên Langbiang chảy qua thành phố Đà Lạt xuôi về hạ lưu qua nhiều thác ghềnh và hồ chứa nước nhân tạo như hồ Xuân Hương, thác Cam Ly, hồ Dran, thác Liên Khương, hồ Trị An … Sông Đồng Nai đoạn chảy qua khu vực thành phố Biên Hòa chịu tác động của các công trình trên sông, ven sông như cầu Hoá An, cầu Gềnh, cầu Đồng Nai, bến cảng, nhà máy … cho nên chế độ thủy văn thủy lực đoạn sông rất phức tạp

II.4.1 - Tài liệu thủy văn:

Tài liệu thủy văn của hệ thống sông Đồng Nai và các con sông lân cận được tiến hành đo đạc tại:

- Trạm Dran với diện tích lưu vực là 775 km2 quan trắc từ năm 1962 đến nay

- Trạm Tà Lài cách đập Trị An 100km từ năm 1982 đến nay

- Trạm Phú Hiệp cách đập Trị An 60km trên sông La Ngà từ 1982 đến nay

- Trạm Trị An với diện tích lưu vực khoảng 15.000km2 từ năm 1988 đến nay

-Trạm Phước Hòa trên sông Bé diện tích lưu vực 5.615km2 từ năm 1973 đến nay -Trạm mực nước Biên Hòa quan trắc từ năm 1977 đến nay

-Sau khi xây dựng hồ chứa nước Trị An, chế độ dòng chảy hạ lưu đập có sự điều tiết lại Chính sự điều tiết này dẫn đến các đặc trưng thủy văn thủy lực ở hạ lưu có được sự cân bằng mới

Hình 2-10: Lưu vực sông Đồng Nai và các lưu vực lân cận

II.4.2 - Phân phối dòng chảy năm:

Trong năm dòng chảy sông Đồng Nai được phân ra hai mùa rõ rệt: mùa cạn và mùa lũ Mùa cạn bắt đầu từ tháng XII năm trước đến tháng VI năm sau gần trùng với mùa khô, mùa lũ bắt đầu vào tháng VII kết thúc vào tháng XI gần trùng với mùa mưa Trong điều kiện tự nhiên, dòng chảy được phân phối tại các trạm thượng lưu Biên Hòa như sau:

- Trạm Phước Hòa - mùa cạn trong 7 tháng chỉ chiếm 15,4% tổng lượng dòng chảy năm, mùa lũ chiếm tới 84,6% tổng lượng dòng chảy năm

- Hồ Trị An với lượng nước đến tự nhiên trong 7 tháng mùa kiệt là 19,2% tổng lượng dòng chảy năm, trong 5 tháng mùa lũ chiếm 80,8% tổng lượng dòng chảy năm Như vậy, ta thấy rằng dòng chảy kiệt tại Trị An lớn hơn ở Phước Hòa là vì lưu vực Trị

An lớn hơn Phước Hòa, hơn nữa thượng lưu Trị An còn có các hồ điều tiết

- Sau hồ Trị An, lượng dòng chảy được phân phối lại như sau: trong 7 tháng mùa cạn tổng lượng nước đã lên tới 33,5% và mùa lũ chỉ còn 66,5% tổng lượng dòng chảy năm Lưu lượng dòng chảy năm sông Đồng Nai trước và sau khi xây dựng hồ Trị An đã có sự thay đổi như sau:

* Trước khi xây dựng hồ chứa Trị An:

- Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Phước Hòa: Q = 217, 6 (m3/s)

- Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Trị An: Q = 473 (m3/s)

- Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Biên hòa: Q = 778, 2 (m3/s)

* Sau khi xây dựng hồ chứa Trị An:

- Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Phước Hòa: Q = 217,6 (m3/s)

- Lưu lượng trung bình nhiều năm sau nhà Máy Trị An: Q = 416,2 (m3/s)

- Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Biên Hòa: Q = 730,5 (m3/s)

Lưu lượng trung bình các tháng mùa lũ tại Biên Hòa:

Tháng VII VIII IX X XI

Như vậy ta thấy rằng khi có hồ chứa Trị An dòng chảy năm sông Đồng Nai qua mặt cắt Biên Hòa đã giảm

Lưu lượng trung bình hàng năm (thực đo) tại cửa sông Bé:

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

(Nguồn: NCKT Phước Hòa - Báo cáo chính - HEC2 - 10/1998)

Bảng 2-8: Bảng lưu lượng nước trung bình tháng trạm Phước Hòa

Bảng 2-9: Bảng lưu lượng nước trung bình ngày trạm Phước Hòa (1994, 1996)

II.4.3 - Dòng chảy kiệt:

Dòng chảy mùa kiệt tại sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa chỉ chiếm khoảng 18% tổng lượng dòng chảy năm Tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng 3 Sau khi có sự điều tiết dòng chảy của hồ Trị An, lưu lượng mùa kiệt được tăng lên rõ rệt từ 18% lên 29,2% tại Biên Hòa

Lưu lượng trung bình các tháng mùa khô tại Biên Hòa như sau:

Tháng I II III IV V

Trong mùa kiệt khi dòng nguồn yếu thì sự xâm nhập triều biển Đông càng lớn

Biển Đông là nơi tiếp nhận nước của hệ thống sông Đồng Nai và cũng là nguồn nước mặn xâm nhập vào đất liền thông qua những hệ thống kênh rạch Thủy triều của biển Đông là bán nhật triều không đều có hai đỉnh xấp xỉ nhau và hai chân chêch lệch nhau Biên độ triều ở Vũng Tàu tới 4m xuất hiện vào lúc triều cường tháng 12 và tháng

1 và nhỏ đi vào tháng 9 và tháng 10 Biên độ mực nước cực đại tại cửa kênh xả (trạm Trị An) là 2,5m và tại Biên Hòa (Hóa An) là 3,0m Biên độ này bị mờ đi khi hồ Trị An xả hơn 200 m3/s, đỉnh và chân được nâng cao hơn bình thường

Thủy triều trong sông vẫn giữ dạng bán nhật triều nhưng phức tạp hơn vì còn chịu sự chi phối bởi nguồn nước thượng lưu và địa hình lòng dẫn sông rạch

Sóng triều lan truyền trong sông phụ thuộc vào từng đoạn, vận tốc trung bình vào khoảng 20-25km/h, về mùa cạn nhanh hơn mùa lũ, sông Sài Gòn nhanh hơn sông Đồng Nai Thời gian truyền sóng triều trung bình từ biển đến Biên Hòa là 4,5 giờ Giới hạn triều thay đổi theo mùa, trên sông Đồng Nai mùa cạn triều đến chân thác Trị An (cách biển 160km, mùa lũ đến tận Tân Định (cách biển 145km)

II.4.4 - Dòng chảy lũ:

Mùa lũ đến chậm hơn so với mùa mưa khoảng tháng rưỡi đến 2 tháng Bắt đầu mùa lũ thường từ tháng VII đến tháng XI Lũ thực tế trên các sông suối diễn ra theo từng đợt của các hình thái thời tiết gây mưa lớn Ven sông tình hình ngập lụt không nghiêm trọng lắm

Năm 1988 hồ Trị An bắt đầu tích nước, hồ khống chế toàn bộ lưu vực thượng trung lưu dòng chính sông Đồng Nai, với diện tích lưu vực 14.800km2 Hồ Trị An hoạt động theo quy trình điều tiết mùa (không sâu), với dung tích 2,542 tỷ m3 hàng năm, vào mùa mưa lũ ngoài lượng nước dùng để phát điện, hồ còn xả qua tràn một lượng nước

đáng kể Tuy nhiên, với trận lũ tần suất thấp (10%) trở xuống, khả năng điều tiết hồ rất hiệu quả, nếu như hồ hoạt động theo quy trình có dự báo tốt

* Trước khi xây dựng hồ chứa Trị An:

Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm tới xấp xỉ 80% lượng dòng chảy năm Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng VIII chiếm 25% lượng dòng chảy năm Ba tháng liên tục có dòng chảy lớn nhất là tháng VIII, IX, X chiếm 60% so với cả năm Mực nước cao nhất hàng năm biến đổi nhỏ Tại Biên Hòa, từ 1960 - 1980 mực nước chỉ biến đổi trong phạm vi 70cm, cao nhất là 2,07m (1978) và thấp nhất là 1,36m (1977) còn thường dao động trong khoảng 1,5 ÷ 1,6m Trị số lưu lượng lớn nhất quan trắc tại Trị An là 3.910m3/s (01/IX1982), ở Tà Lài là 3.260m3/s (VIII/1987), ở La Ngà là 798m3/s (IX/1990), sông Bé 1.866m3/s (Phước Hòa 19/VIII/1983), sông Soài 62,6m3/s (VIII/1983)

Nhưng có những trường hợp đột xuất đã xảy ra như trận lũ lịch sử năm 1952, lưu lượng đạt 11.000 m3/s (Trị An), 4.500 m3/s (Phước Hòa)

II.4.5 - Chế độ thủy triều và xâm nhập mặn:

Kết quả đo đạc: mặn 4o/oo trước khi có đập Trị An trong mùa cạn thường ảnh hưởng tới hạ lưu cầu Đồng Nai, có năm đột xuất lên tới Biên Hòa Sau khi có công trình thủy điện Trị An, từ năm 1988 đến nay mùa cạn mặn 4o/oo chỉ xâm nhập tới vùng dưới Phú Hữu vào những đợt triều cường

Sông Đồng Nai chịu ảnh hưởng của bán nhật triều biển Đông Triều trên sông Đồng Nai ảnh hưởng tới tận hạ lưu kênh xả của nhà máy thủy điện Trị An Biên độ triều lớn nhất tại Biên Hòa xảy ra vào tháng V (trung bình tháng là 1,62 m), biên độ triều nhỏ nhất xảy ra vào tháng X (trung bình tháng là 1,12 m) Khi Trị An xả Q = 2.000m3/s trong 24 giờ liền thì mực nước triều ở hạ du sẽ được nâng lên Năm 1989 là năm Trị An xả nước lớn nhất trong mấy năm ngăn sông Đồng Nai Ngày 18/IX/1989,

Qxả = 1.500 m3/s, lúc lớn nhất đạt Qmax = 1.690m3/s, thì tại ngã ba sông Bé, cách Trị An 12km, mực nước cao nhất đạt 6,47m, ở Biên Hòa cách Trị An 40km, mực nước cao nhất đạt 1,66m

Nếu lấy năm 1982 và năm 1987 là hai năm nước lớn trước và sau khi có đập Trị An để so sánh, thấy rằng đối với vùng cửa sông chế độ bán nhật triều không đều không thay đổi Riêng từ Biên Hòa trở lên thì trị số mực nước lớn nhất năm giảm nhỏ đáng kể và trị số mực nước thấp nhất năm cũng có nhỏ đi Về thời gian, các đặc trưng trị số mực nước xuất hiện sớm hơn 1 tháng so với trước khi có đập Tại Biên Hòa, Hmax

năm 1982 là 1,9m xảy ra vào tháng IX, năm 1987 là 1,47m xảy ra vào tháng VIII Hmin

năm 1987 là -1,89m xảy ra vào tháng II

II.4.6 - Dòng chảy bùn cát:

Trên sông Đồng Nai có hàm lượng phù sa nhỏ, căn cứ vào các số liệu quan trắc độ đục dòng nước trên ở các trạm thủy văn ta có độ đục trung bình năm các sông khoảng 30g/m3 Tháng có độ đục lớn nhất là tháng 8 và tháng 9 ở trạm Tà Lài là 71,5g/m3 Tháng có độ đục nhỏ nhất là tháng 2 tại trạm Tà Lài là 4,4g/m3 Khi dòng bùn cát ở thượng lưu đổ về hồ chứa nước Trị An thì được bồi lắng nhiều ở hồ nên khi xả

xuống hạ lưu, về mùa lũ độ đục chỉ còn lại khoảng 10,8g/m3 và về mùa cạn là 4,4g/m3 Qua kết quả phân tích thành phần hạt bồi lắng lòng hồ Trị An và bùn cát lơ lửng thượng lưu với kết quả phân tích thành phần hạt cát đáy tại đoạn sông Đồng Nai trong đợt khảo sát thủy văn tháng 12 năm 1999, cho thấy rằêng sông Đồng Nai đoạn chảy qua khu vực

thành phố Biên Hòa bồi lắng gồm thành phần chủ yếu là cát, chiếm >80% (xem hình

2-10b), các khu vực có bùn cát từ thượng lưu về bồi lắng như thượng lưu cầu Hóa An, cuối

cù lao Phố ở cả trên hai nhánh

Bảng 2-10: Bảng ghi độ đục bình quân trạm Tà Lài năm 1993

Bảng 2-11: Bảng ghi độ đục bình quân trạm Phước Hòa năm 1993

Bảng 2-12: Tài liệu thực đo bùn cát lơ lửng tháng 12/1994 của hồ Trị An

Bảng 2-13: Tài liệu thực đo bùn cát lơ lửng tháng 09/1995 của hồ Trị An

II.4.7 - Tần suất bảo đảm mực nước:

Kết quả tính toán tần suất mực nước lớn nhất, thấp nhất trong mùa mưa, mùa khô được thể hiện trên các bảng 2-14, 2-15, 2-16, 2-17, 2-18 và 2-19; trên các hình 2-11 đến hình 2-16

Các trị số đặc trưng của mực nước mùa lũ trước và sau khi có Công trình thủy điện Trị An ứng với các tần suất:

P (%) Trước khi có hồ Sau khi có hồ P (%) Trước khi có hồ Sau khi có hồ

10,0 163.4 171.0 80 -88.1 -91.8

Qua bảng trên ta nhận thấy:

- Mực nước cao mùa lũ ứng với các tần suất P = 0,1 đến 2,0% sau khi có hồ Trị

An giảm hơn so với trước khi có hồ chính là nhờ sự điều tiết dòng chảy của hồ

- Trong mùa khô mực nước thấp nhất ứng với các tần suất P = 80, 90, 95, 99% sau khi có hồ được nâng lên

II.4.8 - Chế độ tháo xả của hồ Trị An:

Hồ Trị An có các thông số kỹ thuật sau:

Dung tích hiệu dụng: 2,4 x 109m3

Mực nước dâng bình thường: 62m

Hoạt động của công trình như sau:

- Trữ nước sớm khi lũ bắt đầu để dâng cao đầu nước phát điện Thời gian tích nước từ tháng VI đến tháng IX

- Xả xuống hạ du toàn bộ nước đến khi hồ đầy nước vào tháng IX tháng X

- Lưu lượng xả lớn nhất xuống hạ du qua tuabin là: 880 m3/s

SỐ LIỆU LƯU LƯỢNG ĐẾN, THÁO, XẢ QUA ĐẬP TRỊ AN 1993 (trung bình tháng)

Tháng Q về hồ

(m3/s) Q xả tràn (m3/s) Q tuốc bin (m3/s) Q bốc hơi (m3/s) Q thấm (m3/s)

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 53.5171 (8 ngày) 0.00

147.2708 148.9132 254.12 291.702 294.801 397.78 581.967 857.19 870.7819 839.1861 455.2117

23.448 22.11 20.73 17.631 13.978 5.4693 3.4192 6.21 10.848 16.85 19.37

So sánh số liệu phân tích trên, ta thấy:

- Từ tháng 1 đến tháng 6: lưu lượng trung bình các tháng sau khi có Trị An đều được nâng lên đáng kể Trung bình cả mùa khô, lưu lượng trữ 139m3/s (trước 1988) đã

được nâng lên 250m3/s Riêng tháng 4, lưu lượng từ 40,27m3/s đã được nâng lên 211,8m3/s

- Từ tháng 6 đến tháng 12: lưu lượng trung bình các tháng sau khi có Trị An đều được giảm Trung bình mùa lũ, lưu lượng từ 958m3/s đã giảm xuống 782m3/s Riêng 3 tháng VII, IX, X lưu lượng lũ được giảm từ 200 - 300m3/s

Hoạt động của hồ chứa nước dẫn tới sự giảm nhỏ lưu lượng bùn cát trong thời kỳ trữ nước

Theo tính toán, lưu lượng bùn cát lơ lửng tháo xuống hạ du trong trường hợp tuốc bin hoạt động tối đa (880m3/s) là 90kg/s dưới dạng sét bùn

Bảng 2-20: Bảng tính tổng lượng nước trung bình ngày xả xuống hạ lưu qua công trình thủy điện Trị An năm 1990

II.4.9 - Kết quả khảo sát thủy văn, bùn cát trên đoạn sông nghiên cứu:

1 - Sự phân bố lưu lượng:

Qua kết quả đo đạc thủy văn trong 3 ngày từ 8/12 đến 12/12/1999, lưu lượng thượng nguồn trong thời gian đo đạc là 650m3/s (Qtháo = 650m3/s) Căn cứ vào phân phối lưu lượng bình quân nhiều năm thì giai đoạn đo đạc vào cuối mùa lũ và sự phân phối lưu lượng nguồn trên các nhánh như sau:

Lạch phải cù lao Rùa: Q(1) = 17%

Lạch trái cù lao Rùa: Q(2) = 83%

Lạch phải cù lao Phố: Q(3) = 86%

Lạch trái cù lao Phố: Q(4) = 14%

Bảng 2-21: Kết quả tính lưu lượng sông Đồng Nai mặt cắt I

Bảng 2-22: Kết quả tính lưu lượng sông Đồng Nai mặt cắt II

Bảng 2-23: Kết quả tính lưu lượng sông Đồng Nai mặt cắt III

Bảng 2-24: Kết quả tính lưu lượng sông Đồng Nai mặt cắt IV

2 - Kết quả khảo sát bùn cát:

Qua kết quả khảo sát 30 mẫu bùn cát đáy sông từ cù lao Rùa đến cù lao Ba Xê thì đường kính hạt đáy D50% ≤ 0,4mm chiếm 83% Ứng với đường kính hạt đó ta có lưu tốc không xói là Vkx = 0,5m/s (Theo Mirxkhulava - có xét đến chiều sâu) So sánh với kết quả vận tốc đáy thực đo ta nhận thấy rằng lòng sông chỉ xói khi triều rút vào cuối mùa lũ

Qua các tài liệu thủy văn bùn cát đã được trình bày ở trên ta có thể kết luận rằng: đoạn sông Đồng Nai tại khu vực thành phố Biên Hòa chịu tác động của quá trình điều tiết dòng chảy của các hồ Trị An, Dầu Tiếng, lòng dẫn bị xói lở, xói sâu phổ biến

ở nhiều khu vực

Bảng 2-25: Kết quả thí nghiệm thành phần hạt cát sông Đồng Nai

Hình 2-19: Sơ đồ vị trí đo đạc tài liệu cơ bản

Hình 2-1:

ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

TRONG VÙNG KINH TẾ TRỌNG ĐIỂM PHÍA NAM

Hình 2-1:

ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

TRONG VÙNG KINH TẾ TRỌNG ĐIỂM PHÍA NAM

CHƯƠNG III QUÁ TRÌNH DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG VÀ CÁC

ĐẶC TRƯNG HÌNH THÁI SÔNG ĐỒNG NAI

KHU VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

III.1 - PHÂN TÍCH HÌNH THÁI LÒNG SÔNG ĐỒNG NAI ĐOẠN CHẢY QUA

THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

Sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa tính từ cuối cù lao Rùa đến cù lao Ba Sang (hạ du cầu Đồng Nai) là đoạn sông hơi cong và phân lạch, chiều dài tính theo đường lạch sâu dòng chính khoảng 14,2km và nếu xét cả lạch phụ khoảng 20km

Chế độ thủy văn dòng chảy của sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều của biển Đông và trên thực tế cũng chịu ảnh hưởng các tác động từ các hoạt động của con người:

- Chế độ điều tiết dòng chảy thượng nguồn của Nhà máy Thủy điện Trị An, Thác

Toàn đoạn sông được chia làm 5 đoạn có các đặc trưng hình thái lòng sông khác

nhau Hình thái lòng sông được thể hiện trên hình 3-1

Đoạn I: đoạn sông hợp lưu và cong, được tính từ mặt cắt 0 đến mặt cắt I

Đoạn sông co hẹp hình nơ khống chế hình thái sông ở khu vực đỉnh cong của đoạn sông (xã Tân Hạnh)

Đoạn II: đoạn sông đơn tương đối thẳng, được tính từ cuối đoạn sông cong (mặt

cắt I) đến đầu cù lao Phố (mặt cắt II)

Đoạn III: đoạn sông phân lạch, được tính từ mặt cắt II (đầu cù lao Phố) đến mặt

cắt III (cuối cù lao Phố)

Đoạn IV: đoạn sông đơn giữa hai đoạn sông phân lạch, được tính từ m/c III (cuối

cù lao Phố) đến m/c IV được khống chế hình nơ khu vực cầu Đồng Nai

Đoạn V: đoạn sông phân lạch kép, được tính từ mặt cắt IV đến mặt cắt V

Các đặc trưng hình thái lòng sông của các phân đoạn như sau:

III.1.1 - Hình thái lòng sông của đoạn I:

1 Hình thái mặt bằng của đoạn sông hợp lưu - cong (xem hình 3-1):

Đây là khúc sông cong, dài khoảng 2500m, với bán kính cong R = 800m có hợp lưu hai nhánh cù lao Rùa với góc hợp lưu 75o Đây là khúc sông cong phát triển một cách cưỡng bức do bờ sông phía bờ lõm tại đỉnh cong Tân Hạnh, có địa chất bờ sông tốt, khó xói Ở khu vực cuối cù lao Rùa, phía bờ trái của cù lao Rùa hình thành bãi bên với chiều rộng khoảng 60m, kéo dài trong phạm vi gần 500m Tại khu vực đỉnh cong lòng sông hẹp và sâu, chiều rộng lòng sông khu vực đỉnh cong B = 200m Đường bờ bên bờ lõm khu vực đỉnh cong nút I tương đối thẳng trên phạm vi gần 500m

Lấy mặt cắt 3 làm tâm lòng sông mở rộng dần về 2 phía thượng và hạ lưu Tại vùng hợp lưu: Cửa ra nhánh trái cù lao Rùa: B1 = 400m

Cửa ra nhánh phải cù lao Rùa: B2 = 200m

Chiều ra rộng lòng sông vùng hợp lưu: B3 = 520m

Lòng sông ở khu vực hợp lưu hình thành hố xói cục bộ Zmin = -14,53m và ở khu vực đỉnh cong có hố xói cục bộ với cao trình thấp nhất Zmin = -20,16m (năm 1993: cao trình thấp nhất Zmin = -18.24m) và hố xói có cao trình nhỏ hơn -14m, kéo dài gần 600m, rộng 120m Ở cuối đoạn cong hình thành hố xói có cao trình thấp nhất Z2min = -18,60m

Ở cuối đoạn cong cũng đã hình thành hố xói có chiều rộng 70m, dài 160m, cao trình nhỏ hơn -14m, cách bờ hữu 130m

Trong đoạn sông này lòng sông có cao trình thấp hơn -10m chạy dài suốt toàn đoạn và chiếm trên 80% chiều rộng lòng sông

2 Hình thái mặt cắt ngang lòng sông của đoạn sông hợp lưu - cong:

Tại khu vực hợp lưu sau khi qua cù lao Rùa, dòng chảy ép sát bờ hữu Mặt cắt

ngang lòng sông không đối xứng (xem hình III-2a, 2b)

Hình thái mặt cắt ngang lòng sông ở khu vực đỉnh cong nhỏ hơn ở khu vực quá độ : B

h

B h

Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang lòng sông của đoạn I: xem bảng 1

Bảng 1: Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang lòng sông đoạn I

TT Vị trí mặt cắt ngang

Chiều rộng lòng sông B max

(m)

Cao trình thấp nhất hố xói Z min

(m)

B h

3 Hình thái mặt cắt dọc lòng sông của đoạn sông hợp lưu cong (xem hình 3-3):

Mặt cắt dọc lòng sông của đoạn sông cong hợp lưu biến đổi tương đối phức tạp Tại khu vực đỉnh cong cao trình đáy sông thấp nhất và có dạng răng cưa Đáy sông nâng dần về phía thượng và hạ lưu của đoạn sông

Tại các vị trí cửa rạch lòng sông bị hạ thấp

III.1.2 - Hình thái lòng sông của đoạn II:

Đoạn II là đoạn sông đơn tương đối thẳng được tính từ mặt cắt I đến mặt cắt II (đầu cù lao Phố) dài khoảng 4.100m Đây là đoạn sông quá độ giữa đoạn sông hợp lưu cong và đoạn sông phân lạch (cù lao Phố) Đoạn sông này chịu ảnh hưởng nhiều của các hoạt động của con người, đã làm thay đổi quy luật tự nhiên của hình thái lòng sông của đoạn sông

1 Hình thái mặt bằng của đoạn II (xem hình 3-1):

Đoạn sông chịu tác dụng khống chế của các công trình trên sông và ven sông Trên mặt bằng, hình thái lòng sông của đoạn II có thể chia làm 2 phân đoạn:

a - Phân đoạn 1: từ mặt cắt I đến mặt cắt 5

Đây là đoạn sông thẳng có bãi bên, thượng lưu cầu nơi rộng nhất của lòng sông

Bmax = 750m, nơi hẹp nhất Bmin = 500m, chiều rộng trung bình BTB = 655m

Bờ sông phía bờ hữu của phân đoạn 1 khá thẳng Đường lạch sâu ở đầu đoạn II là

ở giữa dòng, sau đó lại đi ép sát bờ hữu

Từ hạ lưu cầu đến mặt cắt 5, chiều rộng lòng sông hẹp nhất Bmin = 450m, chiều rộng lòng sông lớn nhất Bmax = 650m, chiều rộng trung bình BTB = 500m

Địa hình lòng sông khá phức tạp, do chịu ảnh hưởng của công trình cầu Hóa An, các công trình kè bảo vệ bờ cục bộ ở hai bên bờ, các bãi phế thải vật liệu sành sứ ở bờ phải Đặc biệt sự thay đổi về kết cấu dòng chảy sau cầu Hóa An làm cho lòng sông xuất hiện nhiều hố xói cục bộ Tuyến lạch sâu từ bờ hữu từ khu cầu Hóa An chuyển sang bờ tả ở khu vực chợ Biên Hòa, sau đó lại chuyển về phía bờ hữu

b - Phân đoạn 2: từ mặt cắt ngang 5 đến m/c II (đầu cù lao Phố)

Đây là đoạn sông hơi cong mở rộng dần trước cửa phân lưu Ở khu vực trước đầu cù lao Phố, tuyến lạch sâu được phân làm 2 tuyến - Một đi về dòng chính của sông Đồng Nai, một đi về lạch phụ rạch Cát

Cửa vào lạch phải, lòng sông rộng và sâu, cửa vào của lạch phụ (rạch Cát) lòng sông hẹp và nông

Đầu cù lao Phố phía bờ tả (phía cửa rạch Cát) đã hình thành bãi bồi có cao trình -4m Bãi bồi đã phát triển án ngữ trước cửa rạch Cát làm cho dòng nước đi vào rạch Cát không thuận lợi phải đi đường vòng

2 Hình thái mặt cắt ngang lòng sông của phân đoạn II:

Các mặt cắt ngang lòng sông của đoạn II nói chung là rộng, nông và đối xứng

Các mặt cắt ngang được thể hiện trên các hình III-2d, 2e, 2g

Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang lòng sông của đoạn II: xem bảng 2

Bảng 2: Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang lòng sông đoạn II

Chiều dài

(m)

Chiều rộng lòng sông (m)

Cao trình đáy thấp nhất (m) Phân đoạn

B h

− Tính chất

đoạn sông

Phân đoạn 1 3.225 452 750 625 -12,38 3,45 Thẳng mở rộng Thượng - ha lưu cầu

Lòng sông qui thuận.

Phân đoạn 2 875 610 800 776 -10,45 3,61 Đoạn sông mở rộng Thẳng cầu

Bắt đầu phân dòng

3 Hình thái mặt cắt dọc lòng sông của đoạn II (xem hình 3-3):

So với các đoạn khác, đoạn II có lòng sông ít biến đổi và ngoài hố xói cục bộ có cao trình Z = -12,33m ra, lòng sông có địa hình bình quân tương đối cao: Z = -9,20m

Tuyến lạch sâu uốn khúc và đến đầu cù lao Phố, tuyến lạch sâu đi về phía cửa 2 nhánh

III.1.3 - Hình thái lòng sông của đoạn III:

Đoạn III là đoạn sông phân lạch được tính từ đầu cù lao Phố đến cuối cù lao Phố (từ mặt cắt II đến mặt cắt III) Đây là một phân lạch cong được hình thành trong vùng triều sông (khu vực ảnh hưởng của lũ chiếm ưu thế)

Quá trình hình thành, tồn tại và phát triển của cù lao Phố cũng là quá trình hình thành, tồn tại quá trình tranh chấp để phát triển và thoái hóa của 2 lạch (lạch chính sông Đồng Nai và lạch phụ rạch Cát) Đó là hiện tượng cắt cong của sông Đồng Nai trong lịch sử xa xưa Đoạn sông thẳng ngắn hơn đoạn sông cong, độ dốc đoạn sông thẳng lớn hơn đoạn sông cong, lưu lượng chảy qua nhánh thẳng lớn hơn, dễ gây ra hiện tượng xói lở bờ Còn đoạn sông cong lưu lượng nhỏ hơn sẽ bị bồi hiển nhiên nếu không có sự tác động của con người thì nhánh sông cong sẽ bị thoái hoá Quá trình đó cũng chính là quá trình xói bồi biến hình lòng sông, sạt lở mái bờ sông xảy ra ở nhiều khu vực dọc theo 2 bờ của 2 lạch

1 Hình thái mặt bằng của đoạn sông phân lạch (xem hình 3-1):

Nhìn trên bình đồ cho thấy: lạch chính rộng, ngắn và sâu, lạch phụ dài gấp hơn 2 lần lạch chính, hẹp và nông Cửa ra của lạch chính và lạch phụ đều lớn gấp 2 lần cửa

+ Lạch chính (dòng chính của sông Đồng Nai): tuyến sông ngắn, tương đối thẳng,

lòng sông rộng và sâu Ở cửa vào của lạch chính chiều rộng Bvào = 288m, cửa ra của lạch chính Bra = 730m

Ở vùng hợp lưu của dòng chính sông Đồng Nai và rạch Cát lòng sông có chiều rộng B ≈ 900m

Thống kê hình thái mặt bằng của đoạn sông phân lạch:

- Chiều dài đoạn sông phân lạch (L): 3100m

- Tỷ số giữa chiều dài chiều rộng lớn nhất của lạch: ⎟=9,06

- Hệ số phân lạch: αp l

/

, 4000

2 Hình thái mặt cắt ngang của đoạn sông phân lạch:

Trừ mặt cắt ngang lòng sông có bãi giữa (hình 3-2l) nhìn chung hình thái mặt cắt

ngang lòng sông ở lạch chính cũng như lạch phụ tương đối đối xứng Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang (xem bảng 3)

Bảng 3: Đặc trưng hình thái mặt cắt ngang lòng sông đoạn III

Lạch sông Mặt cắt (m/c) đặc trưng lòng sông (m) Chiều rộng Cao trình thấp nhất Z

min

B h

−

Mặt cắt ngang lòng sông đoạn III được thể hiện trên các hình III-2h, 2i, 2k, 2l, 2m

3 Hình thái mặt cắt dọc lòng sông của đoạn sông phân lạch (xem hình 3-3):

Do dọc theo lòng sông có nhiều hố xói cục bộ nên mặt cắt dọc lòng sông gồ ghề phức tạp, ở cửa vào và cửa ra đều có hố xói Nhìn chung mặt cắt dọc lòng sông của lạch chính cho thấy:

- Lòng sông cao ở đoạn giữa và thấp ở khu vực cửa vào và cửa ra

- Khu vực cửa vào và cửa ra đều hình thành độ dốc ngược

So sánh giữa lạch phụ rạch Cát và lạch chính sông Đồng Nai cho thấy:

+ Lạch phụ có cao trình đáy sông cao hơn lạch chính từ 2 ÷ 8m và ít biến đổi

+ Lạch phụ lòng sông hẹp, nông, có bãi bồi và dài hơn 2 lần so với lạch chính + Độ dốc mặt nước, lưu tốc, lưu lượng nước khi triều lên và khi triều xuống lạch phụ nhỏ hơn rất nhiều so với lạch chính (xem bảng 4)

* Từ những phân tích trên ta có thể thấy:

- Lạch phụ (Rạch Cát) đang trong quá trình bồi lắng thoái hóa

- Lạch chính (dòng chính sông Đồng Nai) đang trong quá trình xói lở phát triển

III.1.4 - Hình thái lòng sông của đoạn IV:

Đoạn IV là đoạn sông đơn giữa 2 đoạn phân lưu được tính từ mặt cắt III (cuối của khu vực ngã ba hợp lưu của rạch Cát và sông Đồng Nai) đến mặt cắt IV (mặt cắt đầu

đoạn sông phân lạch kép) Đoạn IV dài khoảng 2.400m (Xem hình 3-1)

1 Hình thái mặt bằng của đoạn IV:

Chiều rộng lòng sông ở khu vực cầu Đồng Nai là hẹp nhất với chiều rộng lòng sông B = 294m và mở rộng về 2 phía thượng và hạ du sông Đồng Nai Đây là đoạn sông có nhiều công trình xây dựng trên sông (cầu Đồng Nai) và ven bờ:

Bên bờ tả: các bến bãi vật liệu, Nhà máy bột ngọt AJINOMOTO, Xưởng chế

biến lâm sản (phía thượng lưu cầu Đồng Nai), hệ thống các bến cảng của tỉnh Đồng Nai (phía hạ du cầu Đồng Nai)

Bên bờ hữu: Nhà máy nước Hòa Bình (thượng lưu cầu Đồng Nai), bãi gỗ (hạ du cầu Đồng Nai)

Đây là đoạn sông sâu, lòng sông có cao trình < -10m chạy suốt toàn đoạn sông từ mặt cắt III đến mặt cắt IV, cách cầu 700m về phía thượng lưu đã hình thành hố xói có cao trình < -16m, và thấp nhất trong toàn tuyến sông: Zmin = -20,52m

2 Hình thái mặt cắt ngang lòng sông của đoạn IV:

Mặt cắt ngang lòng sông đoạn IV tương đối đối xứng (xem hình 3-2o, hình 3-2p)

Quan hệ hình thái mặt cắt ngang lòng sông B

Từ hình 3-3 cho thấy: lòng sông ở sau khu ngã ba hợp lưu rạch Cát và sông Đồng Nai có cao trình Zmin = -20,52m, cao dần về phía cầu Đồng Nai tạo thành độ dốc ngược ở đoạn sông này

III.1.5 - Hình thái lòng sông của đoạn V:

Đoạn V là đoạn sông phân lạch kép được tính từ mặt cắt IV đến mặt cắt V Đây là đoạn sông mở rộng với chiều rộng lòng sông B = 1.450m, với các cù lao giữa dòng

(xem hình III-1a)

- Cù lao Ba Xê với chiều dài L = 1.370m, chiều rộng B = 300m

- Lạch trái của cù lao Ba Xê hẹp và nông, chiều rộng B = 168m, cao trình thấp nhất Zmin = -5,21m và nông nhất Z = -2,14m

- Quan hệ hình thái mặt cắt ngang lòng sông B

h

− = 4,17

- Lạch phải cù lao Ba Xê rộng B = 650m và tương đối sâu, cao trình thấp nhất

Zmin = -9,82m Cao trình đáy sông bên lạch trái cao hơn bên lạch phải ≥ 5m Ở lạch phải của cù lao Ba Xê - cù lao Ba Sang Lạch trái và lạch phải cù lao Ba Sang có lòng sông tương đối rộng và sâu Lạch phải của cù lao Ba Xê và lạch phải của cù lao Ba Sang là dòng chính của sông Đồng Nai Mặt cắt dọc của các lạch ít biến đổi

Nhận xét chung về hình thái lòng sông của sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa:

Đoạn sông Đồng Nai chảy qua thành phố Biên Hòa chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ bán nhật triều của biển Đông và tác dụng điều tiết dòng chảy của Thủy điện Trị

An, Thác Mơ cũng như tác động do khai thác cát - vật liệu xây dựng trong đoạn sông, các công trình trên sông và ven sông, kể cả các công trình bảo vệ bờ cục bộ ven sông … Tuy nhiên sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa vẫn thể hiện rõ:

- Hình thái mặt bằng đoạn sông thuộc sông hơi cong và phân lạch Hình thái lòng sông thể hiện rõ đặc điểm của sông vùng triều

- Trong lòng sông hình thành nhiều hố xói cục bộ có cao trình rất thấp ở khu vực đỉnh cong, khu hợp lưu, khu phân lưu, đoạn co hẹp: Zmin = -20,14m (khu vực đỉnh cong);

Zmin = -20,56m (khu co hẹp) Tuyến lạch sâu quanh co Mặt cắt dọc lòng sông gồ ghề, phức tạp

- Hình thái mặt cắt ngang lòng sông nhìn chung tương đối đối xứng Ở đoạn sông cong, lòng sông hẹp và sâu Ở đoạn sông quá độ: đoạn sông đơn lòng sông rộng và nông hơn, quan hệ hình thái sông B

h

− của đoạn sông cong nhỏ hơn đoạn sông quá độ

- Lạch phụ rạch Cát có xu hướng bồi lắng thoái hóa Lạch chính (sông Đồng Nai) đang xói lở phát triển

III.2 - QUÁ TRÌNH LÒNG SÔNG VÀ NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Trừ phân đoạn I, còn lại đoạn sông nghiên cứu là các đoạn sông mang đặc thù riêng:

Đoạn II: sông thẳng, hơi cong

Đoạn III: đoạn sông phân lạch

Đoạn IV: đoạn sông co hẹp, giữa 2 khu hợp lưu và phân lưu

Đoạn V: sông phân lạch kép

Các đoạn sông này mang đầy đủ các tính chất đặc thù riêng của nó, sự phát triển, dịch chuyển các lạch sâu, các bãi nhìn chung tương đối chậm Từ năm 1988, khi có ảnh hưởng điều tiết hồ Trị An làm cho quá trình này bị nhiễu loạn trong cơ chế giữa tự nhiên và tác động nhân tạo con người

Nói một cách khác đoạn sông nghiên cứu chịu ảnh hưởng của vai trò tổ hợp các tác động của sông Đồng Nai sau hồ Trị An, sông Bé sau hồ Dầu Tiếng và ảnh hưởng thủy triều biển Đông

Phân tích số liệu thực đo 1982, 1993, 1999 và tài liệu 1967 chúng ta xem xét những diễn biến lòng sông trong giai đoạn trước và sau khi có Nhà máy thủy điện Trị An vận hành

III.2.1 - Diễn biến mặt bằng:

Trong 17 năm nhìn chung thế sông toàn đoạn sông nghiên cứu không có biến động lớn, tuy nhiên vẫn có những diễn biến cục bộ như sau:

Dao động trục động lực ở hạ lưu cầu Hóa An (1982, 1993 và 1999) có đường biểu diễn hình SIN, nhưng biên độ, chu kỳ, phạm vi thay đổi Đỉnh cong bờ trái dịch chuyển xuống dưới hạ lưu (300m) năm 1993, (150m) năm 1999 Đỉnh cong bờ phải dịch chuyển xuống dưới hạ lưu (600m) năm 1993, (650m) năm 1999

Trong đoạn II3 trục động lực dịch chuyển về phía bờ phải 150m (1993), 120m (1999) Sự dịch chuyển này tạo điều kiện thuận lợi hơn cho dòng chảy phân bố nhiều lưu lượng hơn về phía lạch phải Điều này dẫn đến tình trạng bồi lấp lạch trái

Sự mở rộng và nâng cao bãi bên Tân Thành 1993 và sự hạ thấp do khai thác cát

1999 (so với năm 1993) của thượng lưu cầu Hóa An

Sự mở rộng bờ trái lạch phải cù lao Phố So sánh tài liệu 1967 và tài liệu thực đo

1999 cho thấy: Dưới tác động điều tiết hồ Trị An, cũng như sự thoái hóa lạch trái cù lao Phố, dòng chảy tập trung sang lạch phải cù lao Phố nhiều hơn Chính sự thay đổi lớn lưu lượng và bãi đá ngầm ở hạ lưu cầu Gềnh đã làm cho dòng chảy không thuận trục động lực ép sát bờ trái gây nên sự biến động mãnh liệt đường bờ

Diễn biến mặt bằng được thể hiện trên các hình 3-4, hình 3-5 và hình 3-6

III.2.2 - Diễn biến trên mặt cắt ngang:

Xem xét 2 mặt cắt ngang trước và sau cầu Hóa An các năm 1982, 1993, 1999 ta có thể nhận thấy:

- Hiện tượng bồi lên (1993) và hạ thấp (1999) ở mặt cắt thượng lưu cầu Hóa An

- Có xói sâu ở mặt cắt sau cầu Hóa An

Về qui mô bồi, xói ở các trường hợp trên gần như tương đương nhau, đều làm cho mặt cắt ngang thay đổi Như vậy tại khu vực cầu Hóa An, hiện trạng xói bồi diễn ra tương đối đồng đều trên toàn bộ mặt cắt ngang

Diễn biến trên mặt cắt ngang được thể hiện trên các hình 3-7, và hình 3-8

III.2.3 - Diễn biến trên mặt cắt dọc:

Hình thái mặt cắt dọc lòng sông Đồng Nai đoạn chảy qua khu vực thành phố Biên Hòa được trình bày trên hình III-3, có thể thấy rằng theo tuyến lạch sâu cao trình lòng sông trước cù lao Phố ít biến động, cao trình trung bình -9 xuống -12m, riêng tại khu vực đỉnh cong Tân Hạnh, lòng sông hạ thấp xuống –20,16m

Đoạn sông phân nhánh cù lao Phố, lòng sông bên nhánh trái biến động ít hơn và cao hơn so với bên nhánh phải Cửa vào và cửa ra của nhánh sông rạch Cát, lòng sông được nâng cao hơn - hình thành “ngưỡng” gây khó khăn cho dòng chảy vào nhánh

Đoạn sông hạ lưu cù lao Phố qua cầu Đồng Nai có độ dốc ngược, lòng sông được nâng dần đến đầu cù lao Ba Xê Lòng sông bên nhánh trái cù lao Ba Xê cao hơn so với nhánh phải từ 6 - 7m

III.2.4 - Phân tích nguyên nhân, cơ chế và đặc điểm của hiện tượng sạt lở bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa:

Hồ Trị An với chế độ tích xả nước của công trình, vận hành của Nhà máy đã làm thay đổi chế độ thủy lực thủy văn dòng chảy thượng hạ lưu và dòng chảy về đoạn sông nghiên cứu (cù lao Rùa đến cù lao Ba Xê) cũng có những thay đổi tương ứng Do khả năng chứa của hồ chứa thấp, hệ số điều tiết 0,17 nên khả năng biến đổi lớn chế độ thủy lực, thủy văn không lớn Đồng thời với vùng ảnh hưởng thủy triều một mặt làm giảm chế độ cường độ biến đổi chế độ thủy lực thủy văn, mặt khác làm tăng hiệu quả của lượng nước bổ sung hạ lưu

Theo kết quả tính toán trước đây, sau 50 năm lòng dẫn hạ du sẽ hạ thấp xuống trung bình 0,9m trên chiều dài 75 ÷ 80km Vùng Biên Hòa sẽ hạ thấp 0,6 ÷ 0,8m Nay Nhà máy thủy điện Trị An hoạt động được 12 năm sự lan truyền xói lở chưa tới đoạn sông nghiên cứu, nhiều sự xói lở ở đoạn thượng lưu đã mang bùn cát về bồi đọng ở vùng này, đặc biệt phía thượng lưu cầu Hóa An

Thực ra trong một năm, tổng lượng nước từ Trị An về Biên Hòa biến động ít, chỉ thay đổi về quy luật phân bố giữa hai mùa Mùa mưa mực nước cao nhất giảm xuống, nhưng thời gian duy trì mực nước cao lớn hơn trước, do đó bờ sông ở mực nước cao chịu tác dụng xâm thực nhiều hơn

Trong đoạn sông nghiên cứu, tác dụng khống chế thế sông của đoạn co thắt hạ lưu cù lao Rùa rất lớn Ở đây do địa chất bờ sông tốt đã hạn chế xói ngang, nhưng lòng sông đã bị đào sâu

Các mố của các cầu qua sông cũng đóng góp (tuy không lớn lắm) ảnh hưởng đến kết cấu dòng chảy

Đoạn sông giữa cầu Hóa An - cầu Gềnh rõ ràng bị ảnh hưởng bởi sự khai thác dòng sông của nhiều ngành, các hoạt động kinh tế, xã hội đóng vai trò đáng kể nhất là bên bờ trái Những đoạn bờ này đường bờ chưa được qui hoạch, các công trình xây dựng khác lộn xộn làm cho dòng chảy phức tạp Các tường gia cố bờ thấp là đá xây thẳng đứng đổ trên nền cọc tràm hầu hết đã bị xói chân, tường bị lún nứt có nguy cơ sụp

Phía bờ phải đặc biệt từ cầu Hóa An đến giáp ranh tỉnh Bình Dương hoạt động các bến bốc dỡ vật liệu (cát, đá) rất tấp nập nhưng chưa được qui hoạch Những bến cập tàu tạm thời này rất nguy hiểm và ảnh hưởng đến diễn biến lòng sông Các bãi thải vật liệu gốm sứ Quảng An cũng có những tác động tương tự

Phía dưới cầu Gềnh lạch phải khối đá ngầm đã làm giảm diện tích mặt cắt ngang cản trở khả năng thoát nước và làm cho dòng chủ lưu đổ lệch dần vào bờ gây nên sạt lở nghiêm trọng bờ trái khu vực cù lao Phố Sự biến động đường bờ ngày càng làm cho chế độ dòng chảy vốn đã phức tạp lại càng phức tạp hơn - nhiều hố xói, khu nước xoáy xuất hiện khiến cho khu vực bờ trái lạch phải cù lao Phố sạt lở mạnh nhất

Lạch trái cù lao Phố đang dần dần bị thoái hóa nếu không có những giải pháp kỹ thuật khống chế đầu vào cầu rạch Cát Dưới tác động hoạt động nhân tạo (nhà nổi trên sông, thuyền bè đi lại, bè nuôi cá) đường bờ khu vực phường Tân Mai bị xâm thực nghiêm trọng

Cũng ở lạch này, dọc khu công nghiệp Biên Hòa I, mỗi một đơn vị, một nhà máy, một kiểu kè hộ bờ khác nhau, làm cho bờ sông nham nhở không đồng bộ, thiếu mỹ quan, kỹ thuật bảo vệ bờ không đảm bảo

Nguyên nhân chính gây nên sạt lở:

• Dòng nước là nguyên nhân chủ yếu và trực tiếp gây sạt lở bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa

- Sự gia tăng lưu lượng về mùa kiệt, sự duy trì thời gian kéo dài mực nước cao trong mùa lũ làm cho đất bờ bị ngâm lâu hơn, các tính chất cơ lý bị thay đổi, độ bền đất kém đi

- Sự mất cân bằng khả năng tải cát do hàm lượng bùn cát lơ lửng giảm dần, đáy sông hạ lưu càng bị đào xói sâu hơn

- Dòng chảy do thủy triều cũng góp phần đáng kể gây nên xói lở, nhất là khi triều xuống

- Sự hình thành các dòng chảy cục bộ, dòng thứ cấp tại các khu vực hố xói, khu vực sau cầu Hóa An, sau cầu Gềnh, cầu Đồng Nai, khu vực phân nhập lưu, tại các khu vực này chế độ mạch động lưu tốc rất lớn cũng góp phần làm gia tăng quá trình sạt lở

• Địa hình: Sự tồn tại của ghềnh đá hạ lưu cầu Gềnh làm cho kết cấu dòng chảy khu hạ lưu cầu Gềnh hết sức phức tạp tác động mạnh gây sạt lở bờ nghiêm trọng khu vực ấp Nhị Hòa bên bờ tả

• Địa chất: Chính sự phân bố địa chất bờ sông không đồng đều cộng với quá trình mực nước cao trong mùa lũ chiếm thời gian dài hơn trước đây (trước khi có Trị An) làm

cho tăng nhanh quá trình tan rã cơ học, xúc biến cơ học, xói ngầm cơ học và thay đổi mực nước liên tục áp lực thấm gia tăng đã thúc đẩy quá trình xói lở

• Nhân tạo: Sự xây dựng các công trình ven sông không đồng bộ, thiếu qui hoạch và việc khai thác cát một cách bừa bãi, các khu dân cư đông đúc của thành phố Biên Hòa có nhiều nhà cửa lấn ra sông được xây dựng san sát nhau, thậm chí có nhiều nhà lấn ra sông từ 15 đến 20m đã làm cản trở dòng chảy tự nhiên đã góp phần tăng nhanh quá trình sạt lở bờ, biến hình lòng sông

Cơ chế sạt lở bờ:

- Dưới tác động dòng chảy lớp đất phía dưới của bờ sông bị xói nhanh hơn lớp đất trên mặt làm cho mái bờ sông rất dốc, buộc bờ sông Đồng Nai phải sạt lở để tạo ra mái bờ sông ổn định tạm thời, sau đó lớp đất phía dưới xói nhanh hơn lớp đất trên mặt làm cho mái bờ sông rất dốc, bờ sông lở một đợt lở mới Bờ sông không phải bị bào mòn đều liên tục mà bị sạt lở từng đợt, đường viền bờ không hình thành đường cong trơn

- Sạt lở bờ bắt đầu từ việc xuất hiện các vết nứt trên mặt bờ sông, vết nứt càng lớn dần theo thời gian cho đến khi sạt lở

III.2.5 - Hiện trạng các công trình xây dựng trên sông và ven sông:

Các công trình xây dựng trên sông, ven sông khu vực thành phố Biên Hòa đều có tác động nhất định đến quá trình diễn biến lòng sông và gây nên hiện tượng sạt lở hai bên bờ sông Đồng Nai

Ngay cả hiện tượng khai thác cát ở thượng lưu cầu Hoá An, khu vực đuôi cù lao Phố đã tác động làm thay đổi kết cấu dòng chảy và làm cho lòng dẫn thay đổi

Các công trình xây dựng trên sông gồm các mố cầu của cầu Hoá An, cầu Ghềnh, cầu Rạch Cát, cầu Đồng Nai đã làm thay đổi kết cấu dòng chảy khu vực thượng hạ lưu cầu, lòng sông tại các công trình này hạ thấp hơn

Các công trình bảo vệ bờ có tính chất tự phát, đối phó cục bộ trên toàn tuyến sông dưới các hình thức kè đá xây mái nghiêng, mái đứng, móng được gia cố cọc tràm, cầu tàu BTCT mái đứng

Các cụm dân cư, khu chợ đã làm nhà lấn chiếm ra cả sông cản trở dòng chảy

(xem hình III – 9), là:

- Phía bờ hữu hạ lưu cầu Hoá An

- Phía trên chợ Biên Hòa

- Thượng lưu bên bờ hữu cầu Gềnh

- Thượng lưu bên bờ tả cầu rạch Cát

III.3 - DỰ BÁO XU THẾ SẠT LỞ BỜ SÔNG ĐỒNG NAI ĐOẠN CHẢY RA KHU

VỰC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA

Trên cơ sở:

- Kết quả điều tra quá trình xói bồi, biến đổi lòng dẫn luồng lạch, hiện tượng sạt lở hai bên bờ sông Đồng Nai khu vực thành phố Biên Hòa về phạm vi, mức độ