Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa sông thu bồn và đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động bất lợi phục vụ phát triển kinh tế xã hội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP &PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI -* - ĐẶNG ĐÌNH ĐOAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA SÔNG THU BỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG BẤT LỢI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐẶNG ĐÌNH ĐOAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA SÔNG THU BỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG BẤT LỢI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI Chuyên ngành: Mã số: Chỉnh trị sông bờ biển 62 44 94 01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Vũ Minh Cát TS Phạm Quang Sơn HÀ NỘI, NĂM 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các nội dung kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố công trình khoa học Việc tham khảo nguồn tài liệu ( có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Đặng Đình Đoan ii LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Vũ Minh Cát - Đại học Thủy Lợi; TS Phạm Quang Sơn- Viện Địa chấtđã hướng dẫn tác giả suốt trình tìm hiểu, nghiên cứu hoàn thiện luận án Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, cô giáo đồng nghiệp trường Đại học Thủy lợi; Viện khoa học thủy lợi Việt Nam;Viện khoa học thủy lợi miền Trung Tây Nguyên, Trường Cao đẳng Công nghệ Kinh tế Thủy lợi miền Trung tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập thực luận án Tác giả trân trọng cảm ơn quan: Sở Nông nghiệp phát triển nông thôn tỉnh Quảng Nam Thành phố Đà Nẵng; Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ giúp đỡ tác giả trình thu thập tài liệu, thông tin cần thiết liên quan đến vấn đề nghiên cứu Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp người thân giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực luận án Tác giả luận án Đặng Đình Đoan iii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mụchình ảnh Danh mụcbảng biểu Danh mục ký hiệu, từ viết tắt MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu luận án Nhiệm vụ nội dung luận án Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận án Cấu trúc luận án 6.Những đóng góp luận án 1.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN VÙNG CỬA SÔNG 1.1.1 Đặc điểm vùng cửa sông 1.1.2 Phân vùng cửa sông 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI VÙNG CỬA SÔNG TRÊN THẾ GIỚI 1.3 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SÔNG Ở VIỆT NAM 13 1.4 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Ở VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN 18 1.4.1 Các dự án điều tra 19 1.4.2 Các chương trình KHCN Nhà nước đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ có liên quan 19 1.4.3 Các dự án khu vực cửa sông 21 1.5 NHỮNG HẠN CHẾ RÚT RA VÀ HƯỚNG TIẾP CẬN CỦA LUẬN ÁN 21 1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN 23 1.6.1 Phương pháp phân tích thống kê tổng hợp 23 1.6.2 Phương pháp phân tích viễn thám, hệ thông tin địa lý (GIS) 24 1.6.3 Phương pháp mô hình số trị 24 1.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 25 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH DIỄN BIẾN VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI HÌNH THÁI VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN27 iv 2.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 27 2.1.1 Vị trí địa lý 27 2.1.2 Đặc điểm địa hình 27 2.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 28 2.1.4 Mạng lưới sông Thu Bồn 29 2.1.5 Đặc điểm khí hậu 30 2.1.6 Chế độ thủy văn 32 2.1.7 Các yếu tố hải văn 35 2.2 TÌNH HÌNH DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SÔNG THU BỒN 40 2.2.1 Diễn biến hình thái khu vực phía sông 40 2.2.2 Biến đổi hình thái dải ven biển vùng cửa sông nghiên cứu 44 2.3 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI HÌNH THÁI 45 2.3.1 Nhân tố nội động lực 45 2.3.2 Nhân tố ngoại động lực 48 2.3.3 Các nguyên nhân người 50 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 54 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM, GIS VÀ MÔ HÌNH SỐ TRỊ 56 3.1 Nghiên cứu diễn biến hình thái phương pháp viễn thám - GIS 56 3.1.1 Cơ sở lý thuyết 56 3.1.2 Phương pháp thực 58 3.1.3 Phương pháp xác định dòng chủ lưu 61 3.1.4 Diễn biến khu vực cửa sông Thu Bồn qua phân tích thông tin viễn thám 63 3.1.5 Kết luận phần phân tích Viễn thám 79 3.2 Nghiên cứu diễn biến hình thái mô hình số trị 79 3.2.1 Lựa chọn mô hình 79 3.2.2 Mô diễn biến đáy sông đáy biển trước cửa sông MIKE21 81 3.2.3 Xây dựng tập kịch mô 91 3.2.4 Mô thay đổi đường bờ biển mô hình LITPACK 98 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 114 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐỊNH HƯỚNG PHÒNG TRÁNH, GIẢM NHẸ XÓI LỞ, BỒI TỤ VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN 116 4.1 Nhóm giải pháp phi công trình 116 4.2 Nhóm giải pháp công trình 117 v 4.3 Giải pháp cho đoạn sông từ Giao Thủy tới Cửa Đại 118 4.3.1 Phân tích sở khoa học thực tiển để lựa chọn biện pháp 118 4.3.2 Lựa chọn giải pháp áp dụng cho điểm xói lở 120 4.3.3 Giải pháp cho cửa sông Thu Bồn 121 4.4 Giải pháp công trình cho vùng cửa sông 125 4.4.1 Giải pháp cho cửa sông 125 4.4.2 Giải pháp cho dải ven biển 126 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 130 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 132 Kết luận 132 Kiến nghị 135 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Sơ đồ tiếp cận 23 Hình 1-2: Sơ đồ nghiêncứu phân tích tổng hợp 23 Hình 1-3: Sơ đồ nghiên cứu phương pháp viễn thám 24 Hình 1-4: Sơ đồ nghiên cứu phương pháp mô hình số trị 25 Hình 2-1: Khu vực nghiên cứu sông Thu Bồn 27 Hình 2-3: Thống kê chiều dài xói lở (m) 42 Hình 2-4: Tốc độ xói lở (m/năm) 42 Hình 2-5: Xói lở dòng xoáy tạo thành hố xói Bãi Mộ thôn An Hà - Điện Phong với độ rộng 10-20m, sâu từ 3-5m(5/2009) 43 Hình 2-6: Hố xói Ông Phật, trước lũ 1999 với diện tích 250m2, sâu 2-3m, đến 4000 m2, sâu –10 m thôn An Hà (5/2009) 43 Hình 2-7: Xói lở đoạn bờ hữu dài 3km thôn An Hà, Thôn Thi Phương Thôn Cẩm Phú - Điện Phong (5/2009) 43 Hình 2-8:Xói lở dòng chảy dồn vào sông nhánh Vĩnh Điện (Điện An) đoạn bờ dài 1km (5/2009) 43 Hình 2-9: Sạt lở bờ biển khu vực bờ phải Cửa Đại sóng xiên góc với đường bờ (Golden Sand Resort Hội An tháng 10/2010) 44 Hình 2-10: Xói bờ biển Duy Hải ( bờ phải Cửa Đại sau lũ 9/2009) 44 Hình 2-11: Các đứt gãy điển hình có vai trò hình thành sông 45 Hình 2-12: Đốt rừng làm nương Quế Sơn; khai thác khoảng sản Phước Sơn xây dựng Thủy điện Sông Bung 51 Hình 2-13: Nuôi trồng thủy sản sông canh tác bãi bồi hạ lưu sông Thu Bồn 52 Hình 3-1: Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý thông tin ảnh đồ 58 Hình 3-2: Xác định dòng chủ lưu từ phổ phản xạ nhánh sông Band 62 Hình 3-3: Xác định dòng chủ lưu từ phổ phản xạ nhánh sông Band 62 Hình 3-4: Xác định dòng chủ lưu từ phổ phản xạ nhánh sông Band 63 Hình 3-5: Biến động lòng sông Thu Bồn giai đoạn 1965 đến 2013 64 Hình 3-6: Ảnh vệ tinh đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt 65 Hình 3-7: Biến đổi dòng sông đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt 66 Hình 3-8: Xu biến đổi dòng sông đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt 66 Hình 3-9 : Sự di chuyển dòng chủ lưu đoạn Giao Thủy 67 Hình 3-10: Sự di chuyển dòng chủ lưu đoạn Duy Châu (Duy xuyên) 68 vii Hình 3-11: Sự di chuyển dòng chủ lưu đoạn Phú Đông, Điện Quang 69 Hình 3-12: Xu hướng diễn biến đường bờ Kỳ Long 69 Hình 3-13: Ảnh viễn thám khu vực từ cầu đường sắt đến cầu Câu Lâu 70 Hình 3-14: Sự di chuyển dòng chủ lưu đoạn thôn Nhị Dinh1 71 Hình 3-15: Sự di chuyển dòng chủ lưu đoạn thôn Nhị Dinh 71 Hình 3-16: Diễn biến đoạn bờ gần cửa sông từ năm 1973 đến 2013 72 Hình 3-17: Diễn biến dòng chủ lưu đoạn sông gần cửa Đại năm 1973 đến 2013 74 Hình 3-18: Diễn biến dòng chủ lưu đoạn sông cửa Đại năm 1973 đến 2013 74 Hình 3-19: Diễn biến đoạn bờ cửa Đại năm 1973 đến 2013 75 Hình 3-20: Diễn biến đường bờ đoạn phía Bắc cửa Đại, năm 1973 đến 2013 76 Hình 3-21: Diễn biến đoạn cửa Đại năm 1999 đến 2013 qua ảnh vệ tinh 77 Hình 3-22: Diễn biến bờ biển đoạn bờ phía Nam cửa Đại từ năm 1973 đến 2013 78 Hình 3-23: Số hóa địa hình lưới tính miền lớn 84 Hình 3-24: Địa hình lưới tính nhỏ 85 Hình 3-25: Địa hình chi tiết khu vực cửa Đại 85 Hình 3-26: Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Sơn Trà (chỉ số NASH = 94%) 87 Hình 3-27: Kết hiệu chỉnh mực nước trạm cửa Đại(chỉ số NASH = 89%) 87 Hình 3-28: Kết so sánh chiều cao sóng tính toán thực đo (chỉ số NASH = 82%) 88 Hình 3-29: Kết hiệu chỉnh lưu tốc cửa Đại (chỉ số NASH = 86.2%) 88 Hình 3-30: Địa hình cửa Đại đo tháng 9/2009 89 Hình 3-31: Địa hình cửa Đại đo tháng 10/2009 89 Hình 3-32: Các mặt cắt chiết xuất kết mô 90 Hình 3-33: Địa hình đáy thực đo tính toán (MC1) 90 Hình 3-34: Địa hình đáy thực đo tính toán (MC2) 90 Hình 3-35: Địa hình đáy thực đo tính toán (MC3) 90 Hình 3-36: Các mặt cắt tính toán biến đổi địa hình đáy 93 Hình 3-37: Biến đổi địa hình đáy MC1 94 Hình 3-38: Biến đổi địa hình đáy MC2 94 Hình 3-39: Biến đổi địa hình đáy MC4 94 Hình 3-40: Biến đổi địa hình đáy MC3 94 Hình 3-41: Biến đổi địa hình đáy MC5 94 Hình 3-43: Biến đổi địa hình đáy MC2 95 Hình 3-44: Biến đổi địa hình đáy MC3 96 Hình 3-45: Biến đổi địa hình đáy MC4 96 Hình 3-46: Biến đổi địa hình đáy MC5 96 viii Hình 3-47: Vận tốc dòng chảy tổng cộng kịch C1, C2 điểm 97 Hình 3-48: Địa hình đáy – Kịch C1 97 Hình 3-49: Địa hình đáy – Kịch C2 98 Hình 3-50: Mô hình hóa đường bờ khu vực nghiên cứu 100 Hình 3-51: Mô hình hóa mặt cắt ngang đại diện khu vực nghiên cứu 100 Hình 3-52: Hiệu chỉnh mô hình LITLINES 102 Hình 3-53: Đường bờ biển sau 10 năm 103 Hình 3-54: Đường bờ biển sau 20 năm 104 Hình 3-55: Đường bờ biển sau 10 năm, có thêm đập hướng dòng cửa 105 Hình 3-56: Đường bờ biển sau 20 năm 106 Hình 3-57: Các mặt cắt điển hình chiết xuất miền tính toán LITPROF 108 Hình 3-58: Diễn biến cao độ đáy MC2 ứng với kịch E1, E2 năm 110 Hình 3-59: Diễn biến cao độ đáy MC3 ứng với kịch E1, E2 năm 111 Hình 3-60: Diễn biến MC1 theo kịch có kè năm 113 Hình 3-61: Diễn biến MC2 theo kịch có kè năm 113 Hình 3-62: Diễn biến MC3 theo kịch có kè năm 114 Hình 3- 63: Diễn biến MC4 theo kịch có kè năm 114 Hình 4-1: Kè kết hợp loại vải địa kỹ thuật thực vật 118 Hình 4-2a: Bố trí nơi không ngập nước thường xuyên 119 Hình 4-2b: Bố trí 119 Hình 4-3: Sơ đồ kết cấu kè lát mái 119 Hình 4-4a: Mỏ hàn nghiêng với dòng chảy 120 Hình 4-4b: Mỏ hàn vuông góc dòng chảy 120 Hình 4-5: Phân đoạn diễn biến đường bờ biển 124 Hình 4-6: Mặt cắt điển hình kiểu kè mái nghiêng 129 Hình 4-7: Giải pháp tổng thể bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 130 240 Khoảng Địa hình cách trạng (m) (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 200 -4,54 -4,50 -4,29 800 -2,32 -2,30 -2,29 205 -4,29 -4,24 -3,98 805 -2,28 -2,26 -2,25 210 -4,06 -3,99 -3,67 810 -2,25 -2,22 -2,21 215 -3,87 -3,78 -3,38 815 -2,21 -2,19 -2,17 220 -3,70 -3,58 -3,08 820 -2,18 -2,16 -2,15 225 -3,53 -3,38 -2,76 825 -2,16 -2,14 -2,13 230 -3,36 -3,17 -2,45 830 -2,15 -2,12 -2,11 235 -3,19 -2,95 -2,18 835 -2,13 -2,10 -2,09 240 -3,03 -2,73 -2,01 840 -2,11 -2,08 -2,07 245 -2,87 -2,50 -1,97 845 -2,08 -2,06 -2,05 250 -2,70 -2,27 -2,02 850 -2,06 -2,04 -2,02 255 -2,56 -2,09 -2,13 855 -2,04 -2,02 -2,00 260 -2,47 -2,04 -2,27 860 -2,04 -2,01 -1,99 265 -2,42 -2,05 -2,36 865 -2,03 -2,00 -1,98 270 -2,36 -2,06 -2,40 870 -2,03 -1,99 -1,97 275 -2,30 -2,09 -2,40 875 -2,02 -1,97 -1,95 280 -2,26 -2,11 -2,39 880 -2,02 -1,94 -1,92 285 -2,21 -2,13 -2,37 885 -2,01 -1,91 -1,89 290 -2,16 -2,14 -2,35 890 -2,00 -1,87 -1,84 295 -2,11 -2,14 -2,33 895 -1,99 -1,81 -1,79 300 -2,07 -2,15 -2,31 900 -1,99 -1,74 -1,72 305 -2,07 -2,18 -2,32 905 -1,98 -1,64 -1,63 310 -2,06 -2,19 -2,31 910 -1,97 -1,52 -1,53 315 -2,06 -2,18 -2,29 915 -1,94 -1,35 -1,38 320 -2,05 -2,17 -2,27 920 -1,89 -1,18 -1,22 325 -2,05 -2,16 -2,25 925 -1,83 -1,09 -1,09 330 -2,04 -2,15 -2,23 930 -1,78 -1,11 -1,01 335 -2,04 -2,13 -2,21 935 -1,68 -1,19 -0,98 340 -2,03 -2,12 -2,20 940 -1,59 -1,29 -1,02 345 -2,03 -2,12 -2,19 945 -1,50 -1,32 -1,09 241 Khoảng Địa hình cách trạng (m) (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 350 -2,02 -2,11 -2,18 950 -1,41 -1,31 -1,15 355 -2,02 -2,10 -2,18 955 -1,30 -1,25 -1,18 360 -2,01 -2,10 -2,17 960 -1,19 -1,17 -1,21 365 -2,01 -2,09 -2,17 965 -1,06 -1,08 -1,23 370 -2,00 -2,09 -2,17 970 -0,92 -1,02 -1,23 375 -2,00 -2,09 -2,17 975 -0,81 -1,01 -1,22 380 -2,00 -2,09 -2,17 980 -0,71 -1,04 -1,19 385 -2,00 -2,09 -2,17 985 -0,62 -1,10 -1,16 390 -2,00 -2,08 -2,16 990 -0,53 -1,13 -1,16 395 -2,00 -2,08 -2,16 995 -0,44 -1,14 -1,20 400 -2,00 -2,07 -2,16 1000 -0,30 -1,15 -1,25 405 -2,00 -2,07 -2,15 1005 -0,20 -1,21 -1,35 410 -2,00 -2,07 -2,14 1010 -0,10 -1,31 -1,56 415 -2,00 -2,07 -2,13 1015 0,00 -0,68 -0,85 420 -2,00 -2,06 -2,13 1020 0,10 0,10 0,10 425 -2,00 -2,06 -2,12 1025 0,20 0,20 0,20 430 -2,00 -2,06 -2,11 1030 0,30 0,30 0,30 435 -2,00 -2,05 -2,11 1035 0,40 0,40 0,40 440 -2,00 -2,05 -2,10 1040 0,50 0,50 0,50 445 -2,00 -2,05 -2,10 1045 0,55 0,55 0,55 450 -2,00 -2,05 -2,10 1050 0,60 0,60 0,60 455 -2,00 -2,05 -2,09 1055 0,65 0,65 0,65 460 -2,00 -2,04 -2,09 1060 0,70 0,70 0,70 465 -2,00 -2,04 -2,09 1065 0,75 0,75 0,75 470 -2,00 -2,04 -2,08 1070 0,80 0,80 0,80 475 -2,00 -2,04 -2,08 1075 0,85 0,85 0,85 480 -2,00 -2,04 -2,08 1080 0,90 0,90 0,90 485 -2,00 -2,04 -2,07 1085 0,95 0,95 0,95 490 -2,00 -2,04 -2,07 1090 1,00 1,00 1,00 495 -2,00 -2,03 -2,07 1095 1,05 1,05 1,05 242 Khoảng Địa hình cách trạng (m) (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 500 -2,00 -2,03 -2,07 1100 1,10 1,10 1,10 505 -2,00 -2,03 -2,06 1105 1,15 1,15 1,15 510 -2,00 -2,03 -2,06 1110 1,20 1,20 1,20 515 -2,00 -2,03 -2,06 1115 1,25 1,25 1,25 520 -2,00 -2,03 -2,06 1120 1,30 1,30 1,30 525 -2,00 -2,03 -2,05 1125 1,35 1,35 1,35 530 -2,00 -2,03 -2,05 1130 1,40 1,40 1,40 535 -2,00 -2,03 -2,05 1135 1,45 1,45 1,45 540 -2,00 -2,02 -2,05 1140 1,50 1,50 1,50 545 -2,00 -2,02 -2,05 1145 1,55 1,55 1,55 550 -2,00 -2,02 -2,05 1150 1,60 1,60 1,60 555 -2,00 -2,02 -2,04 1155 1,65 1,65 1,65 560 -2,00 -2,02 -2,04 1160 1,70 1,70 1,70 565 -2,00 -2,02 -2,04 1165 1,75 1,75 1,75 570 -2,00 -2,02 -2,04 1170 1,80 1,80 1,80 575 -2,00 -2,02 -2,04 1175 1,85 1,85 1,85 580 -2,00 -2,02 -2,04 1180 1,90 1,90 1,90 585 -2,00 -2,02 -2,04 1185 1,95 1,95 1,95 590 -2,00 -2,02 -2,04 1190 2,00 2,00 2,00 595 -2,00 -2,02 -2,03 Bảng 3-34: Diễn biến đường bờ MC3 – có kè Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) -11,85 -11,85 610 -2,00 -2,03 -2,05 -11,58 -11,58 -11,58 615 -2,00 -2,03 -2,06 10 -11,31 -11,31 -11,31 620 -2,00 -2,03 -2,06 15 -11,04 -11,04 -11,04 625 -2,00 -2,03 -2,06 Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) -11,85 Kịch E1 (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 243 Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) 20 -10,76 25 Kịch E1 (m) Địa hình Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) -10,76 -10,76 630 -2,00 -2,03 -2,06 -10,51 -10,51 -10,51 635 -2,00 -2,03 -2,06 30 -10,26 -10,26 -10,26 640 -2,00 -2,04 -2,07 35 -10,01 -10,01 -10,01 645 -2,00 -2,04 -2,07 40 -9,71 -9,71 -9,71 650 -2,01 -2,05 -2,09 45 -9,40 -9,40 -9,40 655 -2,02 -2,07 -2,10 50 -9,09 -9,09 -9,08 660 -2,03 -2,08 -2,11 55 -8,77 -8,77 -8,77 665 -2,05 -2,10 -2,13 60 -8,46 -8,46 -8,46 670 -2,07 -2,13 -2,16 65 -8,15 -8,15 -8,15 675 -2,10 -2,15 -2,18 70 -7,84 -7,84 -7,84 680 -2,13 -2,17 -2,21 75 -7,53 -7,53 -7,53 685 -2,15 -2,20 -2,23 80 -7,24 -7,24 -7,24 690 -2,18 -2,23 -2,25 85 -7,02 -7,03 -7,03 695 -2,22 -2,25 -2,28 90 -6,81 -6,82 -6,82 700 -2,25 -2,28 -2,30 95 -6,61 -6,61 -6,61 705 -2,27 -2,30 -2,32 100 -6,40 -6,40 -6,40 710 -2,29 -2,31 -2,33 105 -6,19 -6,19 -6,19 715 -2,31 -2,33 -2,35 110 -5,98 -5,99 -5,98 720 -2,34 -2,36 -2,37 115 -5,77 -5,78 -5,77 725 -2,37 -2,38 -2,40 120 -5,57 -5,57 -5,56 730 -2,40 -2,41 -2,42 125 -5,36 -5,36 -5,35 735 -2,41 -2,42 -2,43 130 -5,15 -5,16 -5,14 740 -2,41 -2,42 -2,43 135 -4,94 -4,95 -4,93 745 -2,42 -2,43 -2,43 140 -4,83 -4,84 -4,82 750 -2,43 -2,43 -2,44 145 -4,75 -4,76 -4,74 755 -2,44 -2,45 -2,45 150 -4,68 -4,68 -4,66 760 -2,45 -2,45 -2,46 155 -4,61 -4,62 -4,59 765 -2,44 -2,44 -2,44 160 -4,56 -4,56 -4,53 770 -2,43 -2,43 -2,43 165 -4,50 -4,50 -4,47 775 -2,42 -2,42 -2,42 170 -4,44 -4,44 -4,41 780 -2,42 -2,41 -2,41 trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 244 Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) 175 -4,38 180 Kịch E1 (m) Địa hình Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) -4,38 -4,34 785 -2,41 -2,40 -2,40 -4,32 -4,31 -4,27 790 -2,40 -2,39 -2,39 185 -4,22 -4,22 -4,17 795 -2,38 -2,38 -2,37 190 -4,13 -4,12 -4,06 800 -2,37 -2,36 -2,36 195 -4,03 -4,02 -3,96 805 -2,36 -2,35 -2,35 200 -3,93 -3,93 -3,86 810 -2,36 -2,35 -2,35 205 -3,84 -3,83 -3,76 815 -2,37 -2,35 -2,34 210 -3,81 -3,80 -3,72 820 -2,37 -2,35 -2,34 215 -3,79 -3,77 -3,68 825 -2,37 -2,34 -2,33 220 -3,76 -3,75 -3,64 830 -2,37 -2,33 -2,31 225 -3,74 -3,72 -3,60 835 -2,36 -2,32 -2,29 230 -3,72 -3,70 -3,55 840 -2,36 -2,29 -2,26 235 -3,69 -3,66 -3,48 845 -2,35 -2,26 -2,22 240 -3,64 -3,61 -3,39 850 -2,32 -2,20 -2,15 245 -3,60 -3,56 -3,30 855 -2,27 -2,11 -2,05 250 -3,55 -3,50 -3,19 860 -2,23 -2,01 -1,94 255 -3,45 -3,40 -3,03 865 -2,18 -1,90 -1,82 260 -3,36 -3,29 -2,86 870 -2,15 -1,76 -1,68 265 -3,27 -3,20 -2,71 875 -2,10 -1,58 -1,52 270 -3,19 -3,10 -2,59 880 -2,01 -1,36 -1,33 275 -3,11 -3,01 -2,50 885 -1,91 -1,21 -1,19 280 -3,03 -2,91 -2,43 890 -1,82 -1,17 -1,14 285 -2,95 -2,81 -2,40 895 -1,73 -1,21 -1,15 290 -2,86 -2,70 -2,39 900 -1,63 -1,27 -1,19 295 -2,78 -2,60 -2,39 905 -1,68 -1,36 -1,29 300 -2,71 -2,49 -2,40 910 -1,59 -1,26 -1,20 305 -2,66 -2,42 -2,43 915 -1,50 -1,27 -1,19 310 -2,60 -2,35 -2,44 920 -1,41 -1,31 -1,22 315 -2,55 -2,28 -2,44 925 -1,30 -1,30 -1,25 320 -2,50 -2,22 -2,42 930 -1,19 -1,26 -1,29 325 -2,45 -2,18 -2,41 935 -1,06 -1,19 -1,32 trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 245 Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) 330 -2,40 335 Kịch E1 (m) Địa hình Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) -2,16 -2,39 940 -0,92 -1,13 -1,33 -2,37 -2,15 -2,38 945 -0,81 -1,10 -1,32 340 -2,33 -2,15 -2,37 950 -0,71 -1,12 -1,29 345 -2,29 -2,15 -2,35 955 -0,62 -1,17 -1,28 350 -2,26 -2,15 -2,33 960 -0,53 -1,22 -1,30 355 -2,22 -2,15 -2,31 965 -0,44 -1,27 -1,36 360 -2,19 -2,15 -2,30 970 -0,30 -1,30 -1,42 365 -2,17 -2,16 -2,29 975 -0,20 -1,50 -1,66 370 -2,15 -2,16 -2,28 980 -0,10 -0,84 -0,95 375 -2,14 -2,16 -2,27 985 0,00 0,00 0,00 380 -2,12 -2,14 -2,25 990 0,10 0,10 0,10 385 -2,10 -2,13 -2,23 995 0,20 0,20 0,20 390 -2,08 -2,12 -2,22 1000 0,30 0,30 0,30 395 -2,06 -2,11 -2,21 1005 0,40 0,40 0,40 400 -2,04 -2,10 -2,20 1010 0,50 0,50 0,50 405 -2,02 -2,10 -2,19 1015 0,55 0,55 0,55 410 -2,00 -2,10 -2,19 1020 0,60 0,60 0,60 415 -2,00 -2,11 -2,20 1025 0,65 0,65 0,65 420 -2,00 -2,12 -2,20 1030 0,70 0,70 0,70 425 -2,00 -2,12 -2,19 1035 0,75 0,75 0,75 430 -2,00 -2,11 -2,19 1040 0,80 0,80 0,80 435 -2,00 -2,11 -2,18 1045 0,85 0,85 0,85 440 -2,00 -2,10 -2,18 1050 0,90 0,90 0,90 445 -2,00 -2,09 -2,17 1055 0,95 0,95 0,95 450 -2,00 -2,09 -2,17 1060 1,00 1,00 1,00 455 -2,00 -2,08 -2,16 1065 1,05 1,05 1,05 460 -2,00 -2,08 -2,16 1070 1,10 1,10 1,10 465 -2,00 -2,07 -2,15 1075 1,15 1,15 1,15 470 -2,00 -2,07 -2,15 1080 1,20 1,20 1,20 475 -2,00 -2,07 -2,14 1085 1,25 1,25 1,25 480 -2,00 -2,06 -2,14 1090 1,30 1,30 1,30 trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 246 Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) 485 -2,00 490 Kịch E1 (m) Địa hình Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) -2,06 -2,13 1095 1,35 1,35 1,35 -2,00 -2,06 -2,12 1100 1,40 1,40 1,40 495 -2,00 -2,06 -2,12 1105 1,45 1,45 1,45 500 -2,00 -2,05 -2,11 1110 1,50 1,50 1,50 505 -2,00 -2,05 -2,11 1115 1,55 1,55 1,55 510 -2,00 -2,05 -2,10 1120 1,60 1,60 1,60 515 -2,00 -2,05 -2,10 1125 1,65 1,65 1,65 520 -2,00 -2,05 -2,09 1130 1,70 1,70 1,70 525 -2,00 -2,04 -2,09 1135 1,75 1,75 1,75 530 -2,00 -2,04 -2,09 1140 1,80 1,80 1,80 535 -2,00 -2,04 -2,08 1145 1,85 1,85 1,85 540 -2,00 -2,04 -2,08 1150 1,90 1,90 1,90 545 -2,00 -2,04 -2,08 1155 1,95 1,95 1,95 550 -2,00 -2,04 -2,07 1160 2,00 2,00 2,00 555 -2,00 -2,04 -2,07 1165 2,00 2,00 2,00 560 -2,00 -2,03 -2,07 1170 2,00 2,00 2,00 565 -2,00 -2,03 -2,07 1175 2,00 2,00 2,00 570 -2,00 -2,03 -2,06 1180 2,00 2,00 2,00 575 -2,00 -2,03 -2,06 1185 2,00 2,00 2,00 580 -2,00 -2,03 -2,06 1190 2,00 2,00 2,00 585 -2,00 -2,03 -2,06 1195 2,00 2,00 2,00 590 -2,00 -2,03 -2,06 1200 2,00 2,00 2,00 595 -2,00 -2,03 -2,06 1205 2,00 2,00 2,00 600 -2,00 -2,03 -2,06 1210 2,00 2,00 2,00 605 -2,00 -2,03 -2,06 trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) 247 Bảng 3-35: Diễn biến đường bờ MC4 – có kè Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) Khoảng cách (m) Địa hình trạng (m) Kịch E1 (m) Kịch E2 (m) -5,08 -5,08 -5,07 560 -2,10 -1,99 -2,05 20 -5,02 -5,02 -5,01 580 -1,98 -1,90 -1,95 40 -4,95 -4,95 -4,94 600 -1,87 -1,80 -1,86 60 -4,87 -4,87 -4,86 620 -1,75 -1,72 -1,76 80 -4,79 -4,79 -4,78 640 -1,64 -1,63 -1,67 100 -4,71 -4,71 -4,71 660 -1,52 -1,55 -1,57 120 -4,64 -4,64 -4,63 680 -1,41 -1,46 -1,47 140 -4,56 -4,56 -4,55 700 -1,29 -1,37 -1,38 160 -4,48 -4,48 -4,47 720 -1,18 -1,28 -1,29 180 -4,40 -4,40 -4,39 740 -1,06 -1,18 -1,19 200 -4,33 -4,33 -4,31 760 -1,02 -1,08 -1,08 220 -4,25 -4,25 -4,23 780 -0,88 -0,98 -0,97 240 -4,14 -4,14 -4,12 800 -0,74 -0,96 -0,93 260 -4,01 -4,01 -3,99 820 -0,61 -0,92 -0,85 280 -3,89 -3,88 -3,85 840 -0,47 -0,89 -0,83 300 -3,77 -3,76 -3,72 860 -0,25 -0,47 -0,93 320 -3,64 -3,63 -3,58 880 0,00 0,00 -0,46 340 -3,52 -3,50 -3,43 900 0,35 0,35 0,35 360 -3,40 -3,38 -3,27 920 0,85 0,85 0,85 380 -3,27 -3,25 -3,10 940 1,25 1,25 1,25 400 -3,15 -3,12 -2,92 960 1,75 1,75 1,75 420 -3,03 -2,98 -2,75 980 2,00 2,00 2,00 440 -2,90 -2,82 -2,59 1000 2,00 2,00 2,00 460 -2,77 -2,63 -2,46 1020 2,00 2,00 2,00 480 -2,63 -2,40 -2,38 1040 2,00 2,00 2,00 500 -2,48 -2,19 -2,32 1060 2,00 2,00 2,00 520 -2,34 -2,08 -2,24 1080 2,00 2,00 2,00 540 -2,21 -2,05 -2,15 248 PHỤ LỤC 4-1 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐOẠN TRONG SÔNG 1.1 Phân tích mô hình thiết kế sơ cho vị trí Qua nghiên cứu tính toán tác giả xây dựng mô hình tính toán nhằm xác định xác lại kết nghiên cứu có từ điều tra thực tế Với điều kiện kinh tế thời gian thức tác giả sử dụng mô hình để tính toán cho đoạn Nhị Dinh để kiểm chứng 1.1.1 Ứng dụng mô hình toán tính toán phục vụ cho toán thiết kế công trình kè điển hình sông Thu Bồn, thôn Nhị Dinh Để phục vụ cho toán thiết kế điển hình cho công trình kè đoạn sông Thu Bồn thuộc thôn Nhị Dinh Mô hình hai chiều MIKE 21FM sử dụng để mô thay đổi lòng dẫn đoạn sông phân bố trường vận tốc theo chiều dọc chiều ngang sông Kết tính toán từ mô hình MIKE 21FM làm để thiết kế công trình phần sau: Tại cầu Kỳ Lam đầu sông Vĩnh Điện trạm đo đạc yếu tố thủy văn thời gian dài nên mô hình chiều MIKE 11 sử dụng để tính toán thủy lực bùn cát, truyền từ vị trí có số liệu đo đạc điểm số liệu đo đạc để làm đầu vào cho mô hình MIKE 21FM Các kịch xây dựng để tính toán mô diễn biến lòng dẫn đoạn sông từ cầu Kỳ Lam đến đầu sông Vĩnh Điện bao gồm MIKE 21 FM bao gồm: Tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với lưu lượng trung bình năm Q= 288 m3/s Tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với lưu lượng tạo lòng Q=2250 m3/s Tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với trường hợp lũ lớn Q=11.200 m3/s 249 Hình-1: Các mặt cắt xem xét biến đổi lòng dẫn Các vị trí xem xét cuối cầu Kỳ Lam, MC1, MC2, đầu thôn Nhị Dinh 3, MC3, thôn Nhị Dinh 3, MC4, cuối thôn Nhị Dinh 3, đoạn đầu sông Vĩnh Điện, MC6 1.1.2 Tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với lưu lượng trung bình năm Kết tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với lưu lượng trung bình năm cho thấy lòng sông bị biến đổi Trên toàn đoạn sông từ cầu Kỳ Lam đến đầu sông Vĩnh Điện xảy tượng bồi xói xen kẽ Tốc độ bồi xói không đáng kể 250 Hình 4-2: Phân bố vận tốc MC4 251 Hình 3: Phân bố vận tốc hướng ớng ngang sông MC4 ết tính toán cho thấy tr trường hợp lưu lượng Kết ợng chảy qua đoạn sông ợng trung bình với lưu lượng b năm trường ờng vận tốc sông chủ yếu theo chiều dòng chảy, lưu lượng h ngang nhỏ Dòng chảy ợng hướng ảy chủ yếu chảy theo chiều ddòng 252 chảy sông Vận tốc dòng chảy lớn 0,47 m/s, vận tốc dòng chảy hướng ngang lớn 0,32 m/s 1.1.3 Tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với lưu lượng tạo lòng Kết tính toán diễn biến lòng dẫn với trường hợp dòng chảy ứng với lưu lượng tạo lòng chảy qua đoạn sông từ cầu Kỳ Lam đến đầu đoạn sông Vĩnh Điện cho thấy đoạn sông vị trí thôn Nhị Dinh bị xói lở mạnh Kết phù hợp với kết điều tra khảo sát mà thực đoạn sông Hình 4-4: Biến đổi địa hình đáy khu vực nghiên cứu Đoạn phía sau cầu đường sắt phía bên bờ trái có tượng bồi phía bờ phải có tượng xói xảy Đoạn thôn Nhị Dinh 3, phía bờ trái bị xói với tốc độ xói lớn, phía bờ phải có tượng bồi Phân bố vận tốc dòng chảy có xu hướng hướng theo trục dòng chảy sông Hướng dòng chảy ngang sông có hướng từ phía bờ lồi sang phía bờ lõm Kết tính toán cho thấy lưu tốc hướng ngang (hướng phía bờ) lõm lớn Đây nguyên nhân làm cho đoạn bờ bị xói lở bị xói thêm Vận tốc dòng chảy lớn MC4 1,33 m/s vận tốc hướng ngang lớn 0,63 m/s hướng từ bờ phải sang phía bờ trái theo chiều dòng chảy 253 Hình 4-5: Phân bốố vận tốc MC4 Hình 4-6: Phân bốố vận tốc hhướng ngang sông MC4 1.1.4 Tính toán diễn n biến bi lòng dẫn ứng với trường hợp lũ lớ ớn Hình 7: Biến đổi lòng dẫn ứng với trường ờng hợp lũ lớn Kết tính toán diễn biến lòng dẫn ứng với trường hợp lũ lớn cho thấy lòng sông bịị xói lở mạnh tr toàn bộộ đoạn sông từ cầu Kỳ Lam đến đầu sông Vĩnh Điện Trong trường ảy mặt cắt 4, thôn Nhị Dinh có vận ờng hợp lũ lớn vận tốc ddòng chảy ớn tốc bình quân lớn l 2,66 m/s Vận tốc hướng ớng ngang chiếm ưu phía bên ớng ngang lớn bờ lõm Vận tốc hướng l 1,74 m/s Vận tốc bình ình quân toàn m mặt cắt 2,47 m/s 254 Hình 4-8: Phân bốố vận tốc MC4 Hình 4-9: Phân bốố vận tốc hhướng ngang sông MC4 Kết ết tính toán thủy lực hai chiều mô hình hình Mike 21 cho th thấy kết ợp với kết điều tra thực địa Trong tr trường tính toán phù hợp ờng hợp llưu lượng dòng ợng tạo lòng, chảy lưu lượng l vùng sạt ạt lở mạnh chủ yếu xảy bbên bờ trái khu vực có dân cư thuộc ợng ddòng chảy lưu ộc thôn Nhị Dinh Trong tr trường hợp lưu lượng ều năm, xảy tượng lượng trung bình nhiều t ợng xói bồi xen kẽ Trong tr trường hợp ợng đỉnh lũ cao tính toán với lưu lượng th xảy tượng ợng xói tr toàn đoạn sông, vận tốc dòng chảy ên bbờ lõm chủ yếu ảy lớn, llưu tốc hướng ngang phía bên 1.1.5 Thiết kế sơ kè Nhị Dinh 3: Thân kè bạt ạt tạo mái m=2,5 m=2 đầm chặt lát ấm BTCT kích th thước 60x60x8 cm lót dăm 1x2 cm dày 10cm vải vải lọc địa kỹ thuật loại TS40, TG200 ttương thước mặt cắt 20x40cm khung dọc vvà 20 đương khung BTCT kích thước x40 cm đối ối với khung ngang ( theo mái), 20x40cm với khung đỉnh kkè Các khung ngang bố ố trí cách 4,83m Các khung ngang, dọc ọc nối với th thành hệ khung trung bình khoang (15m) cắt rời, rãnh tiêu nước ớc bố trí cách 20 2030mm trung bình b trí rãnh ãnh Thành rãnh tiêu nnước tận ình hai khung (30m) bố ụng khung ngang mái dụng v đổ bê tông đáy rãnh dày ày 10cm, đđỉnh kè trồng cỏ Vetiver Phần chân kèè được thả đá hộc rồng tre Vải lọc địa kỹ thuật lót ối thiểu cm phía theo khung dọc vvà khung đảm ảm bảo có riềm mép vào v khung tối 15 cm theo khung ngang, gim bằng gim tre (1x3 x50)cm khoảng cá cách 1,5 m/gim Kích thước vải lọc m ô khung trêm mái 4,7 x4,0m Tại ại mặt cắt có đắp ầu đắp đầm chặt  1,45 T/m3 tạo mái yêu cầu ... hoạt động phát triển kinh tế xã hội địa phương Xuất phát từ lý trên, tác giả chọn đề tài: Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa sông Thu Bồn đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động bất lợi phục. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐẶNG ĐÌNH ĐOAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA SÔNG THU BỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG BẤT LỢI PHỤC VỤ PHÁT... phục vụ phát triển kinh tế xã hội nhằm đánh giá diễn biến hình thái khu vực cửa sông, xác định nguyên nhân quy luật diễn biến để từ đề xuất giải pháp nhằm ổn định vùng cửa sông phục vụ phát triển