Nghiên cứu giải pháp xây dựng kè bảo vệ bờ sông lại giang đoạn khánh trạch, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN BẢO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 8580202 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ ỨNG DỤNG Đà Nẵng-2018 Cơng trình hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Hướng dẫn khoa học: GS TS Nguyễn Thế Hùng Phản biện 1: PGS.TS Hồ Sỹ Tâm Phản biện 2: TS Kiều Xuân Tuyển Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ứng dụng kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa Vào hồi 08 00 ngày 21 tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin – Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng thủy lợi – thủy điện -1MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sông Lại Giang sông lớn thứ hai tỉnh Bình Định, hình thành từ hợp lưu hai dòng sơng An Lão Kim Sơn vùng giáp ranh hai huyện Hoài Ân Hồi Nhơn, tỉnh Bình Định, từ chảy qua xã huyện Hồi Nhơn theo hướng Đông Tây đổ biển Đông qua cửa An Dũ Từ điểm hợp lưu đến cửa biển An Dũ chiều dài sông Lại Giang khoảng 18,51km Hệ thống sơng Lại Giang ngắn, dòng sơng quanh co uốn khúc, lưu vực sơng có địa hình dốc Vì lũ hệ thống sông Lại Giang với thời gian tập trung nước nhanh Mỗi lũ với mực nước cao gây ngập lụt rộng khắp toàn vùng hạ du Khi lũ về cũng mang theo khố i lươ ̣ng lớn bùn cát gây hiê ̣n tươ ̣ng xói, bồ i biế n hı̀nh lòng sông và sa ̣t lở mái bờ sông suố t ̣c theo hai bên bờ sông An Laõ , Kim Sơn và La ̣i Giang Do chịu ảnh hưởng chế độ khí tượng, thủy văn vùng ven biển miền Trung, dòng chảy Sông Lại Giang chia thành mùa rõ rệt, mùa khô thời kỳ khô hạn năm, lưu lượng sông nhỏ, ảnh hưởng tới việc cấp nước cho nông nghiệp dân sinh Mùa lũ hàng năm tập trung đến 80% lượng dòng chảy năm Mùa mưa lũ tập trung nhanh, lũ lớn, kết hợp triều cường gây ngập lụt xói, bồi cho khu vực nằm hai bên sông Các kết nghiên cứu sông Lại Giang: Đề tài Khảo sát lâ ̣p báo cáo nghiên cứu Quy hoa ̣ch chı̉nh tri ̣ sông vùng xói lở tro ̣ng điể m của sông La ̣i Giang Phân viê ̣n vâ ̣t lý ta ̣i TP Hồ Chı́ Minh thuô ̣c Trung tâm Nghiên cứu chı̉nh tri ̣ sơng phòng chống thiên tai lập xác định cho thấy Sông Lại Giang có tới 58 khu vực sạt lở bờ -2Trong cơng tác phòng chống giảm nhẹ thiên tai sạt lở bờ sơng có hai giải pháp: phi cơng trình cơng trình Đối với sơng Lại Giang, giai đoạn cơng tác phòng chống sạt lở bờ sơng lấy việc dự báo hoạch định phạm vi kinh tế di dời phòng tránh thiên tai làm chính, xây dựng cơng trình bảo vệ bờ khu vực có ý nghĩa quan trọng hình thái sơng kinh tế, xã hội Vấn đề cốt lõi quy hoạch chỉnh trị sông khu vực xói lở trọng điểm hệ thống sông Lại Giang vạch tuyến chỉnh trị phương án bố trí cơng trình chỉnh trị cần nghiên cứu sâu phần tham số tuyến chỉnh trị kích thước cơng trình chỉnh trị đoạn sơng Lại Giang trước triển khai thực Đoạn bờ sông Khách Trạch thuộc bờ hữu sông Lại Giang đoạn qua xã Hồi Mỹ huyện Hồi Nhơn có chiều dài khoảng 1.600m, cách cửa sông An Dũ khoảng 3.000m Do tác động dòng chảy lũ qua nhiều năm bị xói mòn, xâm thực bờ tạo nên đoạn sơng cong, gấp khúc gây uy hiếp đến tính mạng, tài sản nhân dân sở hạ tầng ven sông Hiện trạng, đoạn bờ sơng Khánh Trạch bị xói mòn mạnh bờ đáy nên cần có biện pháp bảo vệ bờ hợp lý để đảm bảo an toàn kinh tế Do vậy, luận văn nghiên cứu tính tốn dòng chảy diễn biến lòng sơng đoạn Khánh Trạch làm sở đề giải pháp thích hợp để bảo vệ đoạn sơng cần thiết Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Làm rõ nguyên nhân, chế yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn bờ Ứng dụng mơ hình số trị tính tốn trường phân bố vận tốc qua đoạn sông cong làm sở để đề giải pháp bảo vệ bờ đoạn sơng này, nhằm tránh xói lở bờ có lũ -33 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu chế độ dòng chảy diễn biến lòng sơng đoạn bờ sơng Khách Trạch thuộc bờ hữu sơng Lại Giang đoạn qua xã Hồi Mỹ huyện Hồi Nhơn có chiều dài khoảng 1.600m Phương pháp nghiên cứu - Điều tra, thống kê tổng hợp tài liệu nghiên cứu nước có liên quan đến đề tài; - Các số liệu thiết kế cơng trình (hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, thiết kế kỹ thuật cơng trình…); - Nghiên cứu tổng quan sở lý thuyết cơng nghệ xây dựng cơng trình bảo vệ bờ, biện pháp xử lý Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ứng dụng thành tựu khoa học, tin học, tiến kỹ thuật kinh nghiệm thực tế để đánh giá ổ n đinh ̣ bờ sông - Định hướng xói lở, bồi lắng biến đổi dòng chảy để đưa phương án chỉnh trị nhằm hạn chế thiệt hại dòng chảy gây Phục vụ cơng tác phòng chống lũ, chỉnh trị bờ sơng, lòng sơng nhằm phát triển kinh tế xã hội sống dân cư ven bờ sông Lại Giang huyện Hồi Nhơn, tỉnh Bình Định Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CHẾ ĐỘ THỦY LỰC VÀ HIỆN TRẠNG DIỄN BIẾN LỊNG SƠNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ ĐUN MIKE21-FM TÍNH TỐN ĐOẠN SƠNG KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -4CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Vị trí đoạn sông nghiên cứu thuộc sông Lại Giang nằm khu vực ranh giới thôn Mỹ Thọ thôn Khánh Trạch thuộc xã Hoài Mỹ huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định, cách ủy ban nhân dân xã Hồi Mỹ 750m phía Bắc, cách Thị trấn Bồng Sơn khoảng 7km phía Đơng theo đường chim bay Có tọa độ địa lý vào khoảng: 140 27’ 58” - Vĩ độ Bắc; 1090 04’ 20” - Kinh độ đông 1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 1.1.4 Đặc điểm khí hậu 1.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 1.2.1 Dân số lao động 1.2.2 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật xã hội 1.2.3 Hiện trạng kinh tế 1.3 Phương hướng phát triển kinh tế xã hội 1.3.1 Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu: 1.3.2 Phương hướng phát triển theo vùng: 1.4 Các vấn đề nghiên cứu chỉnh trị sông 1.4.1 Động lực học sông ngòi chỉnh trị sơng Động lực học sơng ngòi chỉnh trị sông phát triển mạnh mẽ từ kỹ XIX Những nghiên cứu nhà khoa học Pháp Du Boys chuyển động bùn cát, Barre de Saint-Venant dòng khơng ổn định, L Fargue hình thái dòng sơng uốn khúc vào năm 1985 nhà khoa học Nga Lotchin V.M đưa luận văn “cơ cấu lòng sơng” làm sở cho mơn động lực học sơng ngòi Nga sau [11] -5Từ kỹ XX đến ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật, đặc biệt kỹ thuật tính tốn Động lực học sơng ngòi có bước phát triển việc hồn thiện mơ hình hóa tượng thủy lực phức tạp, thiết bị đại đo đạc, nhanh chóng xác nghiên cứu thực địa Trong nghiên cứu mơ hình vật lý thực tiêu chuẩn tương tự khó mơ hình tốn giải tốn dòng khơng ổn định nhiều chiều phương pháp số v.v Đã xuất tên tuổi Cung J.A (Pháp), Mamak W (Ba Lan), Grisanhin K.V (Liên Xô) v.v xuất cơng trình tập thể, quan nghiên cứu DELFT (Hà Lan), Học viện thủy lợi Vũ Hán (Trung Quốc) v.v [11] 1.4.2 Hiện tượng xói lở, bồi tụ lòng sơng Xói lở, bồi tụ lòng sơng tượng bật thường xun xảy sơng ngòi khắp giới Nguyên nhân thực trạng thường tác động tổng hợp điều kiện tự nhiên kinh tế-xã hội Trong sơng ngòi tự nhiên có xu hướng hình thành vũng sâu bãi bồi N.X.Leliavski người giải thích cách đầy đủ cấu trúc dòng bên nước tự nhiên Từ thí nghiệm đo dụng cụ đặc biệt ông tới kết luận: “Trong sơng tồn hai dòng, dòng chụm lại sâu xuống đáy đường sâu nhất, tạo nên đường khoét sâu nhẵn, đưa đất đá bị xói phía; dòng thứ hai đáy tỏa hình quạt, lệch khỏi đường hướng thẳng góc vào bờ đưa đất đá bồi vào bãi cạn” [11] 1.4.3 Cơng trình chỉnh trị sơng thành cơng nước có liên quan đến đề tài a) Chỉnh trị đoạn Trung Hà sông Đà [15] b) Chỉnh trị đoạn Quản Xá sông Chu [15] 1.4.4 Các vấn đề tồn chỉnh trị sơng -6Lịch sử chỉnh trị sơng cho thấy nhiều cơng trình hồn thành phát huy tác dụng, ngược lại khơng cơng trình chỉnh trị sau xây dựng bị thất bại Các trường hợp thất bại hiệu không mong muốn dự án chỉnh trị sơng có ngun nhân chủ yếu từ việc bố trí mặt bằng, xác định cao trình đỉnh hệ thống cơng trình chỉnh trị Trong đó, việc xác định vị trí, chiều dài, góc độ cao trình loại cơng trình hướng dòng có ý nghĩa định Việc đòi hỏi nghiên cứu cơng phu động lực học lòng sơng 1.5 Các cơng trình nghiên cứu lưu vực sơng Lại Giang [8], [14] 1.5.1 Khảo sát lập báo cáo nghiên cứu Quy hoạch chı̉nh tri ̣ sông vùng xói lở trọng điể m của sông Lại Giang Phân viê ̣n vật lý tại thành phố Hồ Chı́ Minh thuộc Trung tâm Nghiên cứu chı̉nh tri ̣ sơng Phòng chống thiên tai 1.5.2 Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ chống bồi lấp cửa sông Lại Giang ổn định thoát lũ Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam 1.5.3 Xây dựng đồ ngập lụt tỉnh Bình Định Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia-Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam trung 1.5.4 Xử lý hậu môi trường tăng cường lực ứng phó với cố mơi trường lũ lụt gây chỉnh trị cửa biển An Dũ, Hà Ra, Đề Gi - tỉnh Bình Định Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh lập năm 2000 1.5.5 Dự án Chỉnh trị cửa sông An Dũ Viện Khoa học Thủy lợi lập năm 2004 1.6 Phương pháp nghiên cứu đề tài luận văn Từ yêu cầu đặt ra, nội dung nghiên cứu đề tài luận văn gồm nội dung sau: -7- Phân tích diễn biến, đánh giá thực trạng xác định ngun nhân bất ổn định lòng dẫn đoạn sơng nghiên cứu, bao gồm đặc điểm dòng chảy, vận chuyển bùn cát, hình thái lòng dẫn, tình hình địa chất mái bờ sơng - Ứng dụng mơ hình tốn MIKE 11, MIKE 21 tính tốn, mơ đoạn sơng nghiên cứu - Đề xuất giải pháp ổn định lòng dẫn đoạn sông nghiên cứu: Xác lập tuyến chỉnh trị đoạn sông bảo đảm hạn chế biến động gây xói sạt lở bờ bồi động lòng sơng KẾT LUẬN CHƯƠNG Hiện tượng sạt lở, bồi tụ lòng sông Lại Giang diễn ngày phức tạp, gây nhiều thiệt hại đáng kể đến sở hạ tầng, đời sống, kinh tế-xã hội Do việc nghiên cứu, ứng dụng thành tựu khoa học chỉnh trị sông, khắc phục nhược điểm tồn đưa giải pháp bảo vệ bờ sông đoạn Khánh Trạch nhằm giải vấn đề xúc đáp ứng nhu cầu, phương hướng phát triển kinh tế xã hội tương lai huyện Hoài Nhơn nói riêng tỉnh Bình Định nói chung cần thiết -8CHƯƠNG CHẾ ĐỘ THỦY LỰC VÀ HIỆN TRẠNG DIỄN BIẾN LỊNG SƠNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH 2.1 Đặc điểm hệ thống sông 2.1.1 Đặc trưng lưu vực Sông Lại Giang bắt nguồn từ dãy núi có độ cao từ 900 ÷ 1000m, gồm nhánh sông lớn sông An Lão sông Kim Sơn Mạng lưới sông suối lưu vực Lại Giang tương đối dày Ngồi nhánh sơng lớn sơng An Lão sơng Kim Sơn, có nhiều nhánh sông suối nhỏ phân bố dạng nan quạt đổ vào sông Lại Giang 2.1.2 Đặc điểm thảm phủ thực vật Thượng lưu Sông Lại Giang vùng núi cao, rừng tự nhiên phong phú, phần trung lưu rừng trồng ảnh hưởng khai thác Nhìn chung bề mặt lưu vực thảm phủ lưu vực Sông Lại Giang bị khai thác nhiều người nên tác động đáng kể đến điều tiết dòng chảy lưu vực 2.1.3 Trạm quan trắc khí tượng, thủy văn 2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy văn 2.2.1 Các đặc trưng khí tượng a) Nhiệt độ khơng khí b) Đợ ẩm khơng khı́ c) Nắng d) Gió e) Bốc f) Chế độ mưa 2.2.2 Các tượng thời tiết đặc biệt a) Bão áp thấp nhiệt đới b) Gió mùa Đơng Bắc -235Hình 4.8 Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) c) Phương án kè lát mái Kết tính tốn cho thấy vận tốc dòng chảy ven bờ phạm vi mái kè giảm đáng kể bờ hình thành mái nghiêng Vị trí chân kè vận tốc thay đổi không nhiều từ 10% đến 20% so với phương án trạng Ở đoạn đầu đoạn từ T1 đến T19 vận tốc dòng chảy thấp phù hợp để xây dựng kè lát mái, đoạn cuối tuyến kè từ vị trí T20 đến T30 vận tốc dòng chảy ven bờ lớn nguyên nhân dễ xảy tượng xói sâu chân kè làm hư hỏng cơng trình 6Hình 4.11, 4.12 Trường vận tốc U,V phương án kè lát mái (∆t=930 phút) Vận tốc (m/s) -243.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1012141618202224262830323436384042444648505254565860 T (giờ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 [v] 7Hình 4.13 Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) Tóm lại phương án kè lát mái phù hợp để xây dựng đoạn đầu đoạn cơng trình có tính ổn định cao, đoạn cuối tuyến cần có biện pháp gia cố chống xói chân kè Phương án kè lát mái có ưu điểm dễ thi cơng, tính ổn định đường bờ cao, tạo mỹ quan môi trường Nhược điểm phương án thường xói sâu chân kè làm trượt gãy mái kè nên phải tăng cường biện pháp gia cố chân, chi phí xây dựng lớn Các biện pháp gia cố chống xói chân bờ thường sử dụng đóng cọc, thảm đá, kè mỏ hàn d) Phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn thấp -25Phương án kè mỏ hàn thấp bố trí kết hợp với kè lát mái hệ thống mỏ hàn dọc theo tuyến bờ sông cong Chiều dài mỏ hàn từ 26m đến 69m, đầu kè tiếp giáp với tuyến chỉnh trị, gốc kè kết nối bờ sơng Cao trình đỉnh kè 0,3m, chiều rộng mặt kè 2,0m, mái kè 1,5 Các mỏ hàn bố trí xiên với tuyến chỉnh trị tạo góc 700, vị trí mỏ hàn Bảng 4.5 Kết cấu kè mỏ hàn thấp lăng thể đá hộc, chống xói chân kè bè chìm rọ đá Kết tính tốn cho thấy vận tốc dòng chảy tăng đầu kè đỉnh kè mỏ hàn Giữa kè mỏ hàn khơng có xáo trộn dòng chảy, vận tốc dòng chảy chân bờ giảm, cho thấy bố trí hợp lý hệ thống kè mỏ hàn bao gồm tuyến chỉnh trị, góc lệch kích thước kè mỏ hàn thấp Vận tốc dòng chảy ven bờ giảm từ 10% đến 40% so với phương án kè lát mái Tại điểm trích xuất chân bờ cồn Ông Mười đoạn đầu (T31-T33) đoạn cuối (T39-T41) vận tốc tăng không đáng kể, đoạn từ T34 đến T39 vận tốc tăng từ 40% đến 125% với giá trị vận tốc lớn 2,0m/s 8Hình 4.19,4.20 Trường vận tốc U,V phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn thấp (∆t=930 phút) Vận tốc (m/s) -263.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 81012141618202224262830323436384042444648505254565860 T(giờ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 [v] 9Hình 4.21 Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) Tóm lại phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn thấp phù hợp cho đoạn sơng Khanh Trạch, có tính ổn định cơng trình cao, tính khả thi lớn, chi phí xây dựng cho phương án thường đắt e) Phương án kè mỏ hàn cao Về tuyến chỉnh trị sơ đồ bố trí mỏ hàn phương án giống phương án mỏ hàn thấp mục d Hệ thống mỏ hàn cao gồm mỏ hàn Chiều dài mỏ hàn từ 38m đến 81m, rộng 2,0m, cao trình đỉnh kè 5,0m, hệ số mái kè 1,5 Các mỏ hàn bố trí xiên với đường bờ góc 700, vị trí mỏ hàn Bảng 4.7 Vận tốc ven bờ tính tốn giảm từ 30% đến 80% so với phương án trạng Phía bờ tả, chân bờ cồn Ơng Mười đoạn đầu -27(T31-T33) đoạn cuối (T39-T41) vận tốc tăng nhỏ từ 20% đến 40%, đoạn từ T34 đến T38 vận tốc tăng mạnh từ 80% đến 200% với giá trị vận tốc lớn 3,0m/s Vận tốc (m/s) 10Hình 4.24, 4.25 Trường vận tốc U,V phương án kè mỏ hàn cao (∆t=930 phút) 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1012141618202224262830323436384042444648505254565860 T (giờ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 [v] 11Hình 4.26a Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) Tóm lại, đoạn sơng Khánh Trạch có mặt cắt lòng sơng lớn nên đủ điều kiện để xây dựng phương án kè mỏ hàn cao, hiệu -28chỉnh trị dòng chảy tốt, chi phí xây dựng thấp Tuy nhiên, để cơng trình ổn định lâu dài cần gia cố chân kè, đầu kè gốc kè ý diễn biến đọan sông thương hạ lưu đoạn sông (T1-T30) f) Phương án phân lạch Phương án phân lạch dòng chảy cho đoạn sơng Khánh Trạch sử dụng kè phân dòng kết hợp đào hạ thấp cao trình đáy lạch trái Việc lựa chọn phương án cơng trình phải đảm bảo không làm tăng mực nước sông so với phương án trạng không làm biển đổi bờ sông Căn vào điều kiện nêu đặc điểm địa hình lòng sơng, phương án cơng trình đưa xây dựng tuyến kè thấp dòng sơng dài 850m, rộng 2,0m, có bán kính cong R=429m, cao trình đỉnh kè 1,0m, hệ số mái kè 1,5 Đào hạ thấp cao trình đáy lạch trái xuống -3,5m, rộng 121m Sơ đồ vị trí tuyến kè Bảng 4.7 Qua phân tích phương án cơng trình đưa phù hợp Dòng chảy ven bờ phía lạch phải giảm đáng kể từ 20% đến 50% so với phương án trạng, cao trình mực nước đỉnh lũ hạ thấp 0,2m so với trạng Dòng chảy lạch trái tăng nên đẩy cát bồi lấp lòng sơng -29- Vận tốc (m/s) 12Hình 4.28, 4.29 Trường vận tốc U, V phương án phân lạch (∆t=930 phút) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1012141618202224262830323436384042444648505254565860 T (giờ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 [V] 13Hình 4.30 Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) Tóm lại phương án phân lạch có ưu điểm tăng khả lũ, ổn định bờ sơng, chống bồi lấp, chi phí xây dựng rẻ Nhược điểm phương án chất kè phân lạch đập dâng sơng nên dòng chảy qua đỉnh kè lớn dễ gây xói lở phía hạ lưu kè Khi xây dựng kè phân lạch cần gia cố sân sau sân trước để cơng trình ổn định lâu dài g) Phương án cắt dòng Căn vào điều kiện nêu đặc điểm địa hình lòng sơng, phương án cơng trình đưa xây dựng tuyến kè cao dòng sơng dài 858m, rộng 2,0m, có bán kính cong R=429m, cao -30trình đỉnh kè 5,0m, hệ số mái kè 1,5 Đào hạ thấp cao trình đáy lạch trái xuống -4,5m, rộng 121m Sơ đồ vị trí tuyến kè Bảng 4.8 Qua phân tích phương án cơng trình đưa phù hợp Dòng chảy ven bờ phía lạch phải giảm đáng kể từ 30% đến 80% so với phương án trạng, cao trình mực nước đỉnh lũ hạ thấp 0,4m so với trạng Dòng chảy lạch trái tăng nên đẩy cát bồi lấp lòng sơng 14Hình 4.32, 4.33 Trường vận tốc U,V phương án cắt dòng (∆t=930 phút) Vận tốc (m/s) -312.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1012141618202224262830323436384042444648505254565860 T (giờ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 [V] 15Hình 4.34 Vận tốc dòng chảy vị trí T1-T30 ( [V] vận tốc khơng xói cho phép) Tóm lại phương án cắt dòng có ưu điểm tăng khả lũ, ổn định bờ sơng, chống bồi lấp, chi phí xây dựng rẻ 4.4 So sánh lựa chọn phương án cơng trình Qua kết tính tốn phân tích phương án cơng trình mục 4.3, ta có phương án cơng trình bảo vệ bờ sơng Lại Giang đoạn Khánh Trạch đề xuất Tùy vào mục tiêu, nhiệm vụ cơng trình đặt ra, nhu cầu địa phương điều kiện kinh tế xã hội thời kỳ mà định lựa chọn phương án cơng trình phù hợp Mặc dù xây dựng cơng trình yếu tố ổn định cơng trình lâu dài cần thiết Trước mắt nhu cầu bảo vệ nhân mạng, tài sản người dân sở hạ tầng mang tính cấp thiết đoạn xung yếu, sạt lở mạnh, đông dân cư nên lựa chọn phương án kè lát mái bảo vệ bờ Về lâu dài -32cần chỉnh trị dòng chảy xa bờ tăng cường khả thoát lũ, chống bồi lấp nên lựa chọn phương án phân lạch cắt dòng, với ý khơng u cầu đoạn chỉnh trị khơng bị xói lở mà phải đảm hệ thống sơng phải ổn định KẾT LUẬN CHƯƠNG Hai nhóm giải pháp, phi cơng trình cơng trình đề xuất phù hợp với mục tiêu nhiệm vụ cơng trình Các phương án cơng trình chỉnh trị đề xuất đáp ứng u cầu tiêu chí chỉnh trị sơng phù hợp đặc điểm đoạn sông Khánh Trạch -33KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sông Lại Giang sơng lớn nằm phía Bắc tỉnh Bình Định có vai trò quan trọng việc sinh tồn phát triển kinh tế xã hội huyện phía Bắc tỉnh Lịch sử hình thành diễn biến lòng sơng Lại Giang phức tạp có đoạn sơng Khánh Trạch Những năm gần trình phát triển kinh tế xã hội tăng nhanh đáng kể thúc đẩy q trình thị hóa ngày cao, cơng trình sở hạ tầng kỹ thuật xây dựng khắp nơi dọc hai bên bờ sông Lại Giang làm thay đổi địa hình hai bên bờ sơng Hơn biến đổi khí hậu ngày phức tạp, thời tiết cực đoan gây mưa lớn, lũ kéo dài cơng tác quy hoạch khu vực chưa có hệ thống, vấn đề ngập lụt, biến đổi lòng sơng, xói lở bờ gây nhiều thiệt hại kinh tế Quy hoạch chỉnh trị dòng sơng Lại Giang nói chung nghiên cứu giải pháp bảo vệ bờ sông Lại Giang đoạn Khánh Trạch nói riêng nhu cầu cấp thiết phát triển bền vững kinh tế xã hội địa phương Qua nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu giải pháp xây dựng kè bảo vệ bờ sông Lại Giang đoạn Khánh Trạch, tỉnh Bình Định” luận văn đóng góp: - Phân tích, đánh giá tổng hợp đặc điểm địa hình, địa chất, đặc trưng thuỷ văn, thuỷ lực nghiên cứu quy luật biến đổi lòng sơng Lại Giang đoạn Khánh Trạch - Phân tích đánh giá thực trạng biến đổi lòng sơng, xác định ngun nhân xói lở bờ đoạn sơng nghiên cứu - Xác lập sở khoa học để ổn định lòng dẫn, bảo vệ bờ đoạn sông nghiên cứu Đề xuất giải pháp phi cơng trình, giải pháp cơng trình chung cho đoạn sông Lại Giang từ cầu Bồng Sơn -34đến cửa biển An Dũ phương án cơng trình phù hợp để bảo vệ bờ sông Lại Giang đoạn Khánh Trạch - Ứng dụng mơ hình tốn MIKE11, MIKE21-FM mơ tính tốn thủy lực phương án cơng trình đề xuất cho đoạn sông nghiên cứu, kết nghiên cứu kiểm tra, khẳng định mơ hình tốn - Phân tích, so sánh lựa chọn định tính phương án cơng trình phù hợp, đảm bảo ổn định trước mắt lâu dài điều kiện kinh tế xã hội địa phương KIẾN NGHỊ Do hạn chế mặt tài liệu địa hình, thủy văn, bùn cát nên xây dựng thơng số mơ hình tính tốn thủy lực bước hiệu chỉnh mơ hình cho trận lũ năm 2013 nên chưa đạt mức độ xác cao khả thực mơ hình tốn, cần tiếp tục đo đạc tài liệu lũ để hoàn thiện việc kiểm tra làm tham số mơ hình Đề tài đề xuất số phương án cơng trình thời gian có hạn nên chưa sâu định lượng giá thành cụ thể, mô chi tiết kịch khác cho phương án cơng trình để có cách nhìn tốt hơn, cụ thể phương án, mô vận chuyển bùn cát, biến đổi địa hình lòng dẫn, dự báo xu biến đổi lòng sơng, hệ thống sơng, cần tiếp tục hoàn thiện Đề tài nghiên cứu phương án cơng trình mức độ xác lập sở khoa học yếu tố thủy lực dòng sơng, chưa tính đến dòng chảy bùn cát sơng, nên lựa chọn phương án cơng trình cần nghiên cứu thêm chuyển động dòng bùn cát sơng để đánh giá xu xói lở bồi tụ lòng dẫn Đề tài nghiên cứu thời điểm chưa xây dựng cơng trình lớn sơng Lại Giang hồ chứa nước Đồng Mít, đập dâng -35Bồng Sơn, nạo vét thông luồng cửa biển An Dũ Trong tương lai cơng trình xây dựng có tác động đáng kể đến vùng hạ du sông Lại Giang, có đoạn sơng Khánh Trạch, điều cần tiếp tục xem xét nghiên cứu, đánh giá -36DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Cảnh Cầm & cộng tác, Thủy lực T2, NXB Nông Nghiệp 2000 Nguyễn Tài, Thủy Lực T2, NXB Xây Dựng 2002 Nguyễn Thế Hùng Nguyễn Trường Huy, Chỉnh trị sông, Đà Nẵng 2010 Phạm Thị Hương Lan, Bài giảng chỉnh trị sông, Hà Nội 2003 Vũ Thanh Ca, Bài giảng Chỉnh trị sông, tài liệu cho Cao học Thủy lợi, Đà Nẵng 2006 Vũ Thanh Ca, Bài giảng Kỹ thuật ven bờ biển, tài liệu cho Cao học Thủy lợi, Đà nẵng 2006 Nguyễn Tấn Hương, Đề tài Đặc điểm khí hậu-Thủy văn Bình Định, Bình Định 2004 Sở Nơng nghiệp phát triển nơng thơn Bình Định, Quy hoạch thủy lợi tỉnh Bình Định, Bình Định 2016 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8419-2010, Cơng trình thủy lợiThiết kế cơng trình bảo vệ bờ sông để chống lũ 10 Lương Phương Hậu, Xu phát triển chỉnh trị sơng, Tạp chí Biển & Bờ 2010 11 Hồng Ngọc Quang, Giáo trình động lực học dòng sơng, Hà Nội 2014 12 Trần Văn Túc-Huỳnh Thanh Sơn, Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn số CCHE1D vào tính tốn dự báo biến hình lòng dẫn, Khoa kỹ thuật xây dựng-Đại học Bách khoa TP HCM 2005 13 Viện Khoa học Thủy lợi, Dự án Chỉnh trị cửa sơng An Dũ, Bình Định 2004 14 Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia-Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam trung bộ, Xây dựng đồ ngập lụt tỉnh Bình Định, Bình Định 2010 -3715 Trần Bá Hoàng, Nghiên cứu diễn biến giải pháp chỉnh trị đoạn sông phân lạch-ứng dụng cho sông Cửu Long, Luận án tiến sỹ kỹ thuật 2014 Tiếng anh 16 DHI (2017), MIKE 11 A Modelling System for Rivers and Channels Reference Manual 17 DHI (2017), Mike 21 & Mike flow model FM Hydrodynamic and Transport Module Scientific documentation 18 S Lawrence Dingman, Fluvial Hydraulics,Oxford University press 2009 19 A Osman Akan, Open - channel hydraulics, Elsvier 2006 20 Pierre Y Julien, River Mechanics, Cambridge University Press 2002 21 P Ph Jansen et al., Principles of River Engineering, Pitman Pub 1979 22 Richard H French, Open - channel hydraulics, McGrawHill 1986 23 Ven-te-Chow, Open - channel hydraulics, Addition-Wesley Pub Compagny 1993 24 Philip M Gerhart et al., Fundamental of Fluid Mechanics, McGrawHill 1994 25 Hubert Chanson, The hydraulic of open channel, McGrawHill, Newyork 1998 26 Robert M Sorencen, Basic Coastal Engineering, Springer 2006 27 Kiyoshi Horikawa, Coastal Engineering, John Wiley & Sons 1978 28 Dominic Reeve et al., Coastal Engineering: Processes Theory Design and Practice, Spon Press 2004 29 R E Featherstone & C Nalluri, Civil Engineering Hydraulics, Black well science 1995 ... -21CHƯƠNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG 4.1 Mục tiêu, nhiệm vụ bảo vệ bờ sông 4.1.1 Mục tiêu bảo vệ bờ sơng 4.1.2 Nhiệm vụ cơng trình 4.1.3 Các tiêu chí chỉnh trị sơng 4.2 Các giải pháp bảo vệ bờ sơng... TỐN ĐOẠN SƠNG KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -4CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Vị trí đoạn. .. chỉnh trị cần nghiên cứu sâu phần tham số tuyến chỉnh trị kích thước cơng trình chỉnh trị đoạn sông Lại Giang trước triển khai thực Đoạn bờ sông Khách Trạch thuộc bờ hữu sông Lại Giang đoạn qua xã