TÍNH TOÁN DỰ BÁO SẠT LỞ BỜ SÔNG, RẠCH TỈNH BẾN TRE BẰNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM

Tính toán dự báo sạt lở bờ sông là một phần quan trọng trong nghiên cứu diễn biến lòng sông, qui luật hình thái sông và đề xuất hành lang an toàn bảo vệ bờ sông. Bài báo này trình bày một phương pháp tính toán dự báo sạt lở bờ sông bằng các công thức kinh nghiệm của các chuyên gia dựa theo số liệu thực đo nhiều năm của một số sông rạch trên địa bàn tỉnh Bến Tre

TÍNH TOÁN DỰ BÁO SẠT LỞ BỜ SÔNG, RẠCH TỈNH BẾN TRE BẰNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM PGS.TS. Nguyễn Thế Biên Abstract: Forecasting bank erosion is a very important part of the rules of changes bed river, river morphology studies and propose safety corridor for evacuation preventing calamity. This paper has introduced one method to compute bank erosion by experimented formulas of experts and computed results are based on a lot of measured data years of BenTre Province. Tóm tắt: Tính toán dự báo sạt lở bờ sông là một phần quan trọng trong nghiên cứu diễn biến lòng sông, qui luật hình thái sông và đề xuất hành lang an toàn bảo vệ bờ sông. Bài báo này trình bày một phương pháp tính toán dự báo sạt lở bờ sông bằng các công thức kinh nghiệm của các chuyên gia dựa theo số liệu thực đo nhiều năm của một số sông rạch trên địa bàn tỉnh Bến Tre. I. CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC DỰ BÁO SẠT LỞ BỜ: I.1. Đặt vấn đề: Nghiên cứu tính toán dự báo sạt lở bờ sông là một phần rất quan trọng trong nghiên cứu diễn biến lòng sông, qui luật hình thái sông và có ý nghĩa thực tiễn rất lớn đối với hệ thống sông rạch vừa chịu tác động của dòng nước thượng nguồn vừa chịu tác động của dòng triều. Hiện nay trên thế giới có 3 phương pháp dự báo tốc độ sạt lở bờ sông được sử dụng rộng rãi nhất: Phương pháp mô hình vật lý, phương pháp công thức kinh nghiệm và phương pháp mô hình toán, trong khi đó ở nước ta hiện nay phương pháp mô hình vật lý yêu cầu kinh phí rất lớn nên chưa thể thực hiện được. Phương pháp tính toán tốc độ sạt lở bờ sông bằng công thức kinh nghiệm hoặc bằng các mô hình toán là mô phỏng những diễn biến đường bờ sông bằng các mô hình tóan. Hai phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi, đã được kiểm nghiệm thực tế nhiều nơi trên thế giới và có chi phí thấp hơn rất nhiều so với phương pháp mô hình vật lý. Trên thế giới có nhiều mô hình toán đã được xây dựng và tùy theo điều kiện mỗi nước các mô hình này đã được ứng dụng để tính toán tốc độ xói lở bờ từ đó đưa ra các phương án chỉnh trị. Để tính toán dự báo tốc độ sạt lở bờ sông rạch tỉnh Bến Tre bằng công thức kinh nghiệm cần phải: - Thiết lập phương pháp luận và chọn công thức kinh nghiệm phù hợp với các điều kiện cho từng khu vực bị sạt lở; - Chọn số liệu đầu vào theo tài liệu đo đạc nhiều năm tại từng khu vực bị sạt lở để tính toán các hệ số thực nghiệm đối với mỗi công thức; - Tính toán mô phỏng bằng công thức kinh nghiệm dựa theo các hệ số thực nghiệm và xác định phạm vi xói lở bờ của các khu vực; - Tính toán dự báo xói lở bờ sông trên địa bàn tỉnh Bến Tre đến năm 2012. Việc dự báo sạt lở bờ sông rạch được dựa vào các tài liệu như sau: • Những kết quả điều tra khảo sát thực địa. 1 • Kết quả phân tích diễn biến trên mặt bằng (giai đoạn, chiều dài xói lở, diện tích mất đất), trên mặt cắt ngang, mặt cắt dọc dựa vào tài liệu ảnh viễn thám, tài liệu thực đo và các tài liệu đã thu thập. • Kết quả nghiên cứu hình thái sông (quan hệ giữa chiều rộng và chiều sâu, độ dốc mái bờ sông, dịch chuyển tuyến lạch sâu, biến động của hố xói. . ). • Phân tích tính chất cơ lý của địa chất bờ sông. • Tài liệu thủy văn thực đo tại một số khu vực, tài liệu thủy văn thu thập. • Áp dụng các phương pháp kinh nghiệm dự báo xói lở ngang để tiến hành dự báo xói lở bờ tại những khu vực xói lở trên hệ thống sông, rạch của tỉnh Bến Tre. Dựa theo công tác điều tra khảo sát thực địa kết hợp phân tích tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn thực đo và thu thập được, phân tích diễn biến trên mặt bằng, trên mặt cắt ngang, trên mặt cắt dọc đã tiến hành phân tích, tính toán và xây dựng bảng dự báo xói lở bờ sông rạch trên địa bàn tỉnh Bến Tre bằng các công thức kinh nghiệm. I.2. Đặc điểm tình hình sạt lở bờ sông rạch trên địa bàn tỉnh Bến Tre: - Trên các sông lớn, các phân lưu của sông Tiền, sạt lở bờ chủ yếu xảy ra ở: + Các vùng phân lưu, khu vực đầu cuối các cù lao thuộc các sông: Mỹ Tho, Cửa Đại, Hàm Luông, Cổ Chiên. + Ngã ba các sông nhỏ, rạch, kênh đổ vào các sông lớn như: sông An Hóa, Bình Châu, Chợ Lách, Mỏ Cày, Vàm Cái Quao; các rạch Bà Bừa, Bến Xoài, kênh Tổng Cang. + Các khu vực sông có dòng chủ lưu ép sát bờ như đọan sông Mỹ Tho tại xã Phú Túc, huyện Châu Thành, sông Cổ Chiên tại xã Nhuận Phú Tân, huyện Mỏ Cày … + Trên các sông nhỏ, kênh, rạch nơi mật độ các phương tiện giao thông thủy là rất lớn và liên tục ngày đêm. Đặc điểm sạt lở bờ không những xảy ra tại các đọan sông cong, các đọan phân nhập lưu mà còn tại nhiều đọan sông thẳng nơi có dòng chủ lưu ép sát bờ như trường hợp sông Mỏ Cày và đặc biệt hai bên bờ sông An Hóa (đoạn nối tiếp của sông Bến Tre ra sông Mỹ Tho – Cửa Đại) từ khi cống đập Ba Lai đưa vào vận hành (năm 2002) đến nay tình hình sạt lở bờ đã xảy ra trên diện rộng và ngày càng nghiêm trọng, nhất là đoạn ngã tư sông Ba Lai – An Hóa và khu vực cầu An Hóa. II. TÍNH TOÁN DỰ BÁO SẠT LỞ BỜ SÔNG, RẠCH BẰNG CÁC CÔNG THỨC KINH NGHIỆM: II.1. Tính toán bằng công thức kinh nghiệm: Hiện nay các công thức kinh nghiệm của một số các chuyên gia như A. Popov, I. A. Ibadzade, P.N. Turin và N.I. Abdurapov (Liên Xô cũ), Hickin - Nanson (Đan Mạch), S. B. Yabusaki và M.H. Ikeda (Nhật), B. Predwojski, B. Blazejewski (Ba Lan) là được sử dụng nhiều nhất trong các trường hợp có số liệu đo đạc trong nhiều năm, nhưng sau đó không có số liệu đo đạc nữa và vì vậy có thể sử dụng các công thức này để tính toán dự báo tốc độ sạt lở bờ sông dựa theo số liệu đo đạc đã có. Nghiên cứu các tài liệu thu thập và số liệu đo đạc địa hình, địa chất, thủy văn, tốc độ sạt lở bờ của nhiều sông rạch ở Bến Tre, đã sử dụng công thức Popov (áp dụng với bờ sông thẳng nơi có dòng chủ lưu ép sát bờ), công thức Ibadzade và Turin (áp dụng đối với đoạn sông cong) để tính toán dự báo tốc độ sạt lở bờ cho một số sông lớn trên địa bàn Bến Tre vì có rất nhiều điểm tương đồng như những điều kiện mà các tác giả trên đã tính toán cho các bờ sông khác. 2 max 0 (1) i xi H H F B LT H H α   − =  ÷ −   II.2. Công thức tổng quát và lựa chọn công thức kinh nghiệm phù hợp tính toán sạt lở cho từng khu vực: Công thức tổng quát tính toán tốc độ xói lở bờ sông tùy thuộc vào nhiều yếu tố và có thể viết dưới dạng sau: B x = f (M b , q, h, B, G, β, φ … ) Trong đó: B x : Tốc độ xói lở bờ; M b : Mức độ thay đổi của đường bờ; q: Lưu lượng đơn vị dòng chảy; h: Chiều sâu của sông; B: Chiều rộng mặt thoáng; G: Hàm lượng bùn cát; β: Hệ số cố kết của vật liệu tạo nên lòng dẫn; φ: Hệ số biểu thị hình dạng lòng dẫn. Đối với từng khu vực bị sạt lở cần phải phân tích và lựa chọn các yếu tố chính, còn các yếu tố phụ có thể bỏ qua, ngoài ra còn phải xét đến các yếu tố khác chẳng hạn như sự mất cân bằng cơ học, lượng ngậm nước của đất bờ, sự tác động của sóng (đối với các vùng cửa sông) hay sóng do tác động của tàu, thuyền Để tính toán tốc độ xói lở bờ cho một số khu vực các sông thuộc tỉnh Bến Tre đã phân tích và chọn lọc các công thức kinh nghiệm trên cho phù hợp với các điều kiện về địa hình, địa chất, thủy văn từng khu vực và đã chọn được các công thức của Popov, Ibadzade và Turin. II.3. Tính toán bằng các công thức kinh nghiệm và xác định phạm vi xói lở bờ của các khu vực tỉnh Bến Tre: a) Công thức Popov (sử dụng với đọan sông thẳng nơi có dòng chủ lưu ép sát bờ): Công thức Popov tính xói lở bờ đọan sông thẳng nơi có dòng chủ lưu ép sát bờ, với giả thiết đáy sông càng sâu lở càng mạnh và có dạng: Trong đó: B xi : Tốc độ xói lở ngang (m/năm) tại mặt cắt thứ i α: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên của từng khu vực. F: Diện tích khối đất bờ bị xói lở trong thời gian T năm (m 2 ) L: Chiều dài bờ bị xói lở của từng thời gian (m) T: Thời gian xói lở (năm) H max : Độ sâu lớn nhất tại mặt cắt tính toán thứ i (m) H 0 : Độ sâu lớn nhất tại đoạn xói lở (m) H: Độ sâu ổn định (m) Các bước tiến hành để xác định hệ số thực nghiệm α trong công thức này là: - Chia đoạn sông bị xói lở ra nhiều mặt cắt dựa theo tài liệu địa hình; - Xác định tốc độ xói lở cho từng mặt cắt trong các thời kỳ khác nhau; - Xác định diện tích khối đất bờ bị xói lở (F), chiều dài bị sạt lở (L) và tốc độ xói lở trung bình ứng với mỗi thời kỳ (F/LT); 3 3/ 2 1/3 2 1 (3) y P R P +   =     - Xác định chiều sâu trung bình tại mặt cắt ổn định (H), chiều sâu lớn nhất trên bình đồ lòng sông (H max ) tại các mặt cắt và chiều sâu lớn nhất của đoạn sông (H 0 ) trong mỗi thời kỳ; - Lập quan hệ giữa B xi thực đo và thông số X = (H max -H)/(H 0 -H), sau đó xác định hệ số thực nghiệm α theo phương pháp sai số bình phương trung bình nhỏ nhất. Dựa vào tài liệu đo đạc, khảo sát thực tế các khu vực bờ bị sạt lở mạnh theo từng năm từ năm 1997 đến 2006 và tài liệu thu thập, kế thừa của các đề tài dự án trước đây đã tiến hành xây dựng đường quan hệ giữa Bxi với X = (H max -H)/(H 0 -H) và đã tính toán các khu vực bị sạt lở bờ cho một số khu vực như sau: • Sông Mỏ Cày: đoạn sông thẳng từ cầu Mỏ Cày đến ngã tư khúc sông cong thuộc khuôn viên Ủy ban nhân dân Huyện, nơi dòng chủ lưu với vận tốc V max = 1,85m/s ép sát bờ; • Sông Mỏ Cày: đoạn sông thẳng từ khuôn viên UBND Huyện đến rạch An Bình, ấp An Thới, xã Phước Hiệp, nơi dòng chủ lưu với vận tốc V max = 1,67m/s ép sát bờ; b) Công thức kinh nghiệm Ibadzade và Turin (áp dụng đối với đoạn sông cong): Công thức Ibadzade và Turin tính toán tốc độ xói lở bờ đối với các đoạn sông cong, với giả thiết là cường độ xói lở ngang phụ thuộc vào lưu lượng dòng chảy Q, bán kính cong R, chiều rộng lòng sông B và hệ số ổn định của đất bờ γ. B xi = f(Q, R i /B i , γ) (2) Điều kiện áp dụng: - Sông cong - Địa chất bờ tại các mặt cắt giống nhau hoặc gần giống nhau. Ibadzade và Turin cho rằng nếu đường mép bờ lở của đoạn sông được biểu diễn theo phương trình: y = ax 2 thì bán kính cong của các vị trí trên đường bờ lở được tính theo công thức: Với: P = 1/2a là tiêu điểm của Parabol Cường độ xói lở càng lớn khi bán kính cong càng nhỏ, tức là nếu R dần tới trị số 0 thì tốc độ xói lở bờ đạt đến trị số lớn nhất Bx 0 và công thức (2) có thể viết dưới dạng: B x0 = f(Q, γ) (4) và Bxi = f(Bx 0 , Ri/Bi) (5) Từ công thức (5) nếu giả thiết quan hệ giữa Bxi và Ri/Bi tỉ lệ với Bx 0 bởi một tham số nào đó thì sẽ xuất hiện phương trình vi phân như sau: xi xi dB B d α ρ = − với ρ = R/B (6) Nếu như trong công thức (6), hệ số α là không đổi (α = const) thì nếu tích phân vế thứ nhất của phương trình này từ Bxi đến Bx 0 và vế thứ hai từ ρ đến 0 ta nhận được: 0 0 (7) x xi B xi xi B dB d B ρ α ρ = − ∫ ∫ Sau khi tích phân biểu thức (7) và qua một vài phép biến đổi đơn giản sẽ nhận được công thức kinh nghiệm tính tốc độ xói lở bờ đoạn sông cong do hai tác giả Ibadzade và Turin đề nghị: 4 0 exp (8) i xi x i R B B B α   = −     Trong đó: B xi : Tốc độ xói lở ngang (m/năm) tại mặt cắt thứ i; B xo : Tốc độ xói lở ngang tại mặt cắt bị sạt lở lớn nhất của đoạn sông tính toán (m/năm); R i : Bán kính cong tại mặt cắt thứ i (m); B i : Chiều rộng sông tại mặt cắt thứ i (m); α: Hệ số thực nghiệm. Các bước tiến hành để xác định hệ số thực nghiệm α và Bx 0 trong công thức này là: - Mô phỏng tương đối chính xác nhất đường bờ sông khu vực bị xói lở cho các giai đoạn có tài liệu đo đạc bằng những đường Parabol có dạng y = ax 2 ; - Xác định bán kính cong (Ri) cho các mặt cắt sông tại khu vực xói lở, tương ứng với từng giai đoạn có tài liệu đo đạc khảo sát đường bờ theo công thức (3); - Xác định chiều rộng lòng sông (Bi) tại các mặt cắt trong mỗi giai đoạn; - Xác định vận tốc xói lở thực đo (Bxi) tại các mặt cắt tính toán qua từng giai đoạn; - Lập bảng tính toán, xây dựng quan hệ giữa Bxi và Ri/Bi, sau đó xác định hệ số thực nghiệm ( và Bx 0 theo phương pháp sai số bình phương tối thiểu. Dựa vào tài liệu đo đạc, khảo sát thực tế các khu vực bờ sông bị sạt lở mạnh theo từng năm từ 1997 đến 2006 và tài liệu thu thập, kế thừa của các đề tài dự án trước đây đã tiến hành tính toán các khu vực bị sạt lở bờ cho đọan sông Hàm Luông, đoạn cù lao Tiên Lợi thuộc xã Tiên Long, huyện Châu Thành; III. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN: Dựa vào tài liệu thực đo về địa hình, địa chất, thủy văn từ 1997 đến 2006, kế thừa kết quả của các đề tài, dự án trước đây và kết quả điều tra dân gian, khảo sát hiện trạng bờ sông bị sạt lở trên địa bàn tỉnh Bến Tre, trên cơ sở phân tích thế sông, dòng nước, hình dạng sông, các nguyên nhân gây nên sạt lở và đã tính toán tốc độ sạt lở bờ bằng công thức kinh nghiệm Popov cho các đoạn sông thẳng, nơi có dòng chủ lưu vận tốc lớn ép sát bờ và đọan cong sông Hàm Luông nơi có cù lao phân lạch. III.1. Đoạn sông thẳng từ cầu Mỏ Cày đến ngã tư UBND huyện: Đoạn này có chiều dài khoảng 700m là một đọan sông thẳng nhưng có dòng chủ lưu ép sát bờ. Tài liệu khảo sát và thu thập về địa hình, địa chất, thủy văn của đọan sông này gồm: • Tài liệu địa hình sông Mỏ Cày do Viện Khoa học Thủy lợi thực hiện trong các năm 1998 và 2003, các tài liệu thu thập được trong hai giai đoạn từ 1997-2002 và từ 2002 đến 2006 • Tài liệu khảo sát thủy văn của các năm 1998 và 2003 cho thấy lưu tốc lớn nhất của đoạn sông này là 1,85m/s. Dựa vào các tài liệu này đã tiến hành các bước tính toán để xác định hệ số thực nghiệm trong công thức này theo các bước như sau: - Chia đoạn sông bị xói lở ra thành 12 mặt cắt (trung bình khoảng 60m/1 mặt cắt); - Xác định tốc độ xói lở cho từng mặt cắt trong các thời kỳ khác nhau; 5 - Xác định diện tích khối đất bờ bị xói lở (F), chiều dài bị sạt lở (L) và tốc độ xói lở trung bình ứng với mỗi thời kỳ (F/LT); - Xác định chiều sâu trung bình tại mặt cắt ổn định (H) và chiều sâu lớn nhất trên bình đồ lòng sông (H max ) tại các mặt cắt và chiều sâu lớn nhất của đoạn sông (H 0 ) trong mỗi thời kỳ; - Lập quan hệ giữa Bxi thực đo và thông số X = (H max -H)/(H 0 -H), sau đó xác định hệ số thực nghiệm (theo phương pháp sai số bình phương trung bình nhỏ nhất). F/LT M/C tính toán Hmax (m) (Hmax i -H)/ (H 0 -H) Tốc độ xói lở bờ Thực đo (1997-2002) Tính toán Bxi (m/năm) Bxi (m/năm) 3.72 1 5.26 0.707 1.25 1.61 2 5.12 0.850 1.18 1.36 3 5.18 0.752 1.20 1.45 4 5.20 0.767 1.30 1.49 5 5.08 0.887 1.41 1.34 6 4.98 1.023 1.43 1.30 7 4.89 0.827 1.35 1.43 8 4.87 1.015 1.45 1.25 9 4.91 0.744 1.42 1.54 10 4.88 0.992 1.47 1.21 11 4.95 0.872 1.52 1.43 12 4.97 1.045 1.68 1.36 Bảng 1: Các kết quả xói lở bờ sông Mỏ Cày giữa thực đo và tính toán (1997 – 2002) F/LT M/C tính toán Hmax (m) (Hmax i -H)/ (H 0 -H) Tốc độ xói lở bờ Thực đo (2002-2006) Tính toán Bxi (m/năm) Bxi (m/năm) 5.65 1 6.12 0.981 1.37 1.73 2 6.05 0.949 1.48 1.51 3 6.18 1.009 1.32 1.53 4 5.97 0.912 1.35 1.59 5 5.88 0.870 1.46 1.48 6 5.69 0.528 1.41 1.40 7 5.65 0.764 1.38 1.41 8 5.41 0.653 1.42 1.31 9 5.26 0.583 1.43 1.28 10 5.44 0.667 1.51 1.34 11 5.47 0.565 1.54 1.49 12 5.39 0.509 1.58 1.32 Bảng 2: (Giai đoạn 2002 – 2006) Hệ số thực nghiệm α, hệ số tương quan Ro được xây dựng trên cơ sở tính toán tốc độ xói lở bờ từ tài liệu thực đo địa hình theo các mặt cắt đã thu thập được trong các giai đoạn từ 1997 – 2002 và từ 2002 – 2006 tại sông Mỏ Cày. Qua tính toán có thể xác định các hệ số tương quan này ứng với mỗi giai đoạn như sau: Giai đoạn Công thức tính F/(LT) (m/năm) α Ro 1997-2002 Bxi =3.624(F/LT) x 3.72 3.624 0.802 2002-2006 Bxi =3.625(F/LT) x 5.65 3.625 0.882 Bảng 3: Sự tương quan giữa các hệ số ứng với từng giai đoạn 6 Qua quá trình ứng dụng công thức kinh nghiệm theo dạng Popov để tính tốc độ xói lở bờ sông Mỏ Cày khu vực từ cầu Mỏ Cày đến UBND Huyện, có thể đưa ra một số nhận xét như sau: • Hệ số tương quan trong hai giai đoạn là 0,802 và 0,882 đều khá lớn cho nên có sự liên hệ chặt chẽ giữa các đại lượng nghiên cứu; • Công thức kinh nghiệm của Popov có thể áp dụng để tính toán tốc độ xói lở bờ cho những đoạn bờ có hình dạng bất kỳ; • Hệ số thực nghiệm α ít thay đổi trong hai giai đoạn tính toán vì vậy sẽ dùng để tính toán dự báo tốc độ xói lở trong các giai đoạn tiếp theo cho đoạn sông Mỏ Cày này; • Kết hợp và phân tích số liệu thực đo của cả hai giai đoạn cho đoạn sông Mỏ Cày có thể đề xuất công thức tổng quát theo dạng Popov tính toán tốc độ xói lở bờ cho khu vực này chung cho tất cả các thời đoạn với R 0 = 0,82. Bxi = 3.624F/(LT)x; RO = 0,82. III.2. Đoạn sông từ UBND huyện đến rạch An Bình, xã Phước Hiệp: Đoạn này có chiều dài khoảng 650m cũng là một đoạn sông thẳng.Tài liệu khảo sát và thu thập về địa hình, địa chất, thủy văn của đọan sông này gồm: • Tài liệu địa hình sông Mỏ Cày do Viện Khoa học Thủy lợi thực hiện trong các năm 1998 và 2003, các tài liệu thu thập được trong hai giai đoạn từ 1997-2002 và từ 2002 đến 2006 • Tài liệu khảo sát thủy văn của các năm 1998 và 2003 cho thấy lưu tốc lớn nhất của đoạn sông này là 1,67m/s. Dựa vào các tài liệu này đã tiến hành các bước tính toán để xác định hệ số thực nghiệm trong công thức này cùng mộ phương pháp giống như đọan sông thẳng ở trên: Hình 1. Quan hệ giữa tốc độ xói lở bờ sông Mỏ Cày khu vực từ cầu Mỏ Cày đến UBND Huyện với đại lượng x từ tài liệu thực đo của giai đoạn từ 1997-2002. 7 Hình 2. Giai đoạn 2002-2006. Hình 3: Tính tóan dự báo sạt lở các đoạn sơng Mỏ Cày bằng cơng thức kinh nghiệm Biểu đồ tính toán tốc độ xói lở bờ sông Mỏ Cày đoạn cầu Mỏ Cày - UBND Huyện theo phương pháp Popov (Giai đoạn 2002-2006) 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 x=(Hmaxi-H)/(Ho-H) Tốc độ xói Bxi (m/năm) Bxi =3.625F/(LT)x Ro = 0.882 8 F/LT M/C tính toán Hmax (m) (Hmax i -H)/ (H 0 -H) Tốc độ xói lở bờ Thực đo (1977-2002) Tính toán Bxi (m/năm) Bxi (m/năm) 3.20 1 7.41 0.951 1.05 1.52 2 7.00 0.745 1.27 1.36 3 6.35 0.762 1.44 1.45 4 5.57 0.565 1.28 1.38 5 5.40 0.525 1.45 1.34 6 5.26 0.567 1.64 1.30 7 6.35 0.749 1.51 1.43 8 7.15 0.939 1.33 1.51 9 7.08 0.901 1.58 1.46 10 6.18 0.709 1.39 1.38 11 5.58 0.578 1.49 1.36 12 5.36 0.515 1.57 1.32 Bảng 4: Các kết quả xói lở bờ sông Mỏ Cày giữa thực đo và tính toán (1997 – 2002) F/LT M/C tính toán Hmax (m) (Hmax i -H)/ (H 0 -H) Tốc độ xói lở bờ Thực đo (2002-2006) Tính toán Bxi (m/năm) Bxi (m/năm) 3.26 1 7.90 1.000 1.22 1.95 2 7.75 0.968 1.47 1.66 3 7.68 0.953 1.51 1.96 4 6.59 0.722 1.45 1.44 5 5.86 0.525 1.48 1.21 6 5.49 0.567 1.58 1.06 7 7.15 0.749 1.98 1.86 8 7.22 0.939 1.87 1.98 9 7.11 0.901 1.85 1.84 10 7.08 0.709 1.68 1.80 11 6.65 0.578 1.59 1.52 12 6.11 0.515 1.62 1.54 Bảng 5: (Giai đoạn 2002 – 2006) Hệ số thực nghiệm α, hệ số tương quan Ro được xây dựng trên cơ sở tính toán tốc độ xói lở bờ từ tài liệu thực đo địa hình theo các mặt cắt đã thu thập được trong các giai đoạn từ 1997 – 2002 và từ 2002 – 2006 tại sông Mỏ Cày. Qua tính toán có thể xác định các hệ số tương quan này ứng với mỗi giai đoạn như sau: Giai đoạn Công thức tính F/(LT) (m/năm) α Ro 1997-2002 Bxi=5.88(F/LT) x 3.20 5.877 0.842 2002-2006 Bxi=5.87(F/LT) x 3.26 5.868 0.858 Bảng 6: Sự tương quan giữa các hệ số ứng với từng giai đoạn Qua quá trình ứng dụng công thức kinh nghiệm theo dạng Popov để tính tốc độ xói lở bờ sông Mỏ Cày khu vực từ UBND Huyện đến đầu rạch An Bình, thôn An Thới, xã Phước Hiệp có thể đưa ra một số nhận xét như sau: • Hệ số tương quan trong hai giai đoạn là 0,842 và 0,858 đều khá lớn cho nên có sự liên hệ chặt chẽ giữa các đại lượng nghiên cứu; 9 • Công thức kinh nghiệm của Popov có thể áp dụng để tính toán tốc độ xói lở bờ cho những đoạn bờ có hình dạng bất kỳ; • Hệ số thực nghiệm α rất ít thay đổi trong hai giai đoạn tính toán vì vậy có thể dùng để tính toán dự báo tốc độ xói lở trong các giai đoạn từ sau 2007 – 2012 cho đoạn sông Mỏ Cày này; • Kết hợp và phân tích số liệu thực đo của cả hai giai đoạn cho đoạn sông Mỏ Cày có thể đề xuất công thức tổng quát theo dạng Popov tính toán tốc độ xói lở bờ cho khu vực này chung cho tất cả các thời đoạn với R 0 = 0,82. Bxi = 5.87F/(LT)x ; Ro = 0,82 Hình 4. Quan hệ giữa tốc độ xói lở bờ sông Mỏ Cày từ UBND Huyện đến rạch An Bình, thôn An Thới, Phước Hiệp với đại lượng x từ tài liệu thực đo năm 1997-2002. 10 [...]... vì vậy trong bài báo này chỉ áp dụng cơng thức kinh nghiệm Ibadzade để tính tốn cho đoạn sơng cong nói trên KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Sử dụng các cơng thức kinh nghiệm Popov đối với đoạn sơng thẳng nơi có dòng chủ lưu ép sát bờ và cơng thức Ibadzade đối với đoạn sơng cong để tính tốn xói lở bờ một số sơng lớn trên địa bàn tỉnh Bến Tre đã cho các kết quả khá tốt Số liệu thực đo và số liệu tính tốn về cơ... sử dụng các cơng thức này để tính tốn dự báo tốc độ sạt lở bờ sơng, rạch trên địa bàn tỉnh Bến Tre với điều kiện phải có chuỗi số liệu quan trắc tại hiện trường trong một khoảng thời gian nhất định để làm số liệu đầu vào cho việc tính tốn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Tiêu chuẩn ngành cơng trình bảo vệ bờ sơng chống lũ; 1991 - Bộ Thủy lợi 2 .Báo cáo nghiên cứu khả thi dự án cơng trình bảo vệ bờ sơng Mỏ Cày khu... xói lở bờ cho đoạn sơng cong đạt giá trị tương đối tốt vì thế các giá trị xói lở bờ giữa tính tốn và thực đo khơng khác nhau nhiều Ngun nhân là do đường viền bờ lở sơng Hàm Lng đoạn cong cù lao Tiên Lợi có dạng khá giống đường parabol nên kết quả tính tốn là khá phù hợp với các điều kiện do Ibadzade nêu ra trong cơng thức kinh nghiệm của tác giả Cơng thức kinh nghiệm Ibadzade chỉ áp dụng được để tính. .. trình y = ax2 - Lập bảng tính tốn hệ số thực nghiệm α của từng mặt cắt; Từ các hệ số thực nghiệm α tiến hành tính tốn các trị số Bxi đặc trưng cho tốc độ xói lở bờ của từng mặt cắt theo từng năm Hình 6: Bờ sơng Hàm Lng (đoạn cù lao Tiên Lợi) Bảng 7: Tốc độ xói lở bờ sơng Hàm Lng đoạn sơng cong theo cơng thức thực nghiệm Ibadzade, giai đoạn 1997 – 1999 Phương trình đường bờ lở Y=0,00052X2 Mặt cắt 1... trường sau khi xây dựng hệ thống cống đập Ba Lai – Cầu Sập và định hướng các giải pháp tổng hợp để khai thác hợp lý tối ưu vùng dự án và hạn chế xấu diễn biến mơi trường các vùng nhạy cảm”, 2003-2005, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 7 Báo cáo tổng kết tình hình kinh tế –xã hội tỉnh Bến Tre các năm 2004, 2005, 2006 của UBND tỉnh Bến Tre 8 Báo cáo nghiên cứu khả thi cơng trình chống xói lở bờ sơng An Hóa-... vùng bờ lở sơng Hàm Lng, đoạn cù lao Tiên Lợi, giai đoạn 1997 – 1999 Hình 6: Biểu đồ quan hệ giữa Bxi vùng bờ lở sơng Hàm Lng, đoạn cù lao Tiên Lợi, giai đoạn 2003 - 2005 Hệ số tương quan Ro trong hai kết quả tính tốn vùng bờ lở sơng Hàm Lng đoạn sơng cong cù lao Tiên Lợi trong các giai đoạn 1997 – 1999 và 2003 - 2005 đều đạt trị số 81% và 82% Điều này cho thấy cơng thức kinh nghiệm của Ibadzade tính. .. hành các bước tính tốn để xác định hệ số thực nghiệm α và B0 trong cơng thức này  R Bxi = Bx 0 exp  −α i  Bi   11 Từ các số liệu thực đo và thu thập về địa hình, thủy văn, các bước tính tóan bằng cơng thức kinh nghiệm Ibadzade được thực hiện như sau: - Chia đường bờ lở dài 3.250m thành 15 mặt cắt ngang sơng; - Xác định toạ độ x và y của đường viền bờ theo 15 mặt cắt; - Xác định bán kính cong... xói lở bờ đối với những đoạn sơng cong đối xứng có hình dạng parabol thỏa mãn phương trình y = ax 2, còn 13 đối với những đoạn sơng cong khác khơng đối xứng thì khơng thể áp dụng được Phân tích lựa chọn và tính tốn tất cả đoạn sạt lở trên địa bàn tỉnh Bến Tre chỉ có thể áp dụng được đối với đoạn sơng cong trên sơng Hàm Lng đoạn cù lao Tiên Lợi, còn đối với một số đoạn sơng cong khác thì kết qủa tính. .. Bình Thắng (với các chuỗi tài liệu và số liệu của các giai đoạn từ 1997 đến 2001 và từ 2003 – 2005); bờ trái sơng Cổ Chiên, đoạn từ rạch Bà Bừa đến rạch Bến Xồi, thuộc xã Nhuận Phú Tân, huyện Mỏ Cày và sơng Cổ Chiên, đoạn cù lao Phú Đa III.4 Cơng thức kinh nghiệm Ibadzade đối với đoạn sơng cong: (Áp dụng tính cho sơng Hàm Lng, đoạn cù lao Tiên Lợi xã Tiên Long, huyện Châu Thành) Sơng Hàm Lng đến địa phận... khả thi dự án cơng trình bảo vệ bờ sơng Mỏ Cày khu vực thị trấn Mỏ Cày- tỉnh Bến Tre; 1998 - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 3.Nghiên cứu dự báo xói lở phòng tránh giảm nhẹ thiên tai trên sơng Cửu Long; 12/1997 - PGS Lê Ngọc Bích và các tác giả 4.GS.TSKH Nguyễn Ân Niên, PGS Lê Ngọc Bích, PGS.TS Lương Phương Hậu: “Nghiên cứu dự báo biến hình lòng sơng” TP Hồ Chí Minh, 3/1998 5.Biến hình lòng sơng; 1996 . erosion by experimented formulas of experts and computed results are based on a lot of measured data years of BenTre Province. Tóm tắt: Tính toán dự báo sạt lở bờ sông là một phần quan trọng. chảy vào nhánh bên phải thuộc địa phận xã Long Thới, huyện Chợ Lách, còn dòng thứ hai chảy vào nhánh bên trái thuộc địa phận các xã Tân Phú và Tiên Long, huyện Châu Thành. Dòng chảy nhánh bên. P.N. Turin và N.I. Abdurapov (Liên Xô cũ), Hickin - Nanson (Đan Mạch), S. B. Yabusaki và M.H. Ikeda (Nhật), B. Predwojski, B. Blazejewski (Ba Lan) là được sử dụng nhiều nhất trong các trường hợp