NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN SÔNG TRÀ KHÚC ĐOẠN TỪ HẠ LƯU ĐẬP THẠCH NHAM ĐẾN CỬA ĐẠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHAN THỊ TƯỜNG VI NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH LỊNG DẪN SƠNG TRÀ KHÚC ĐOẠN TỪ HẠ LƯU ĐẬP THẠCH NHAM ĐẾN CỬA ĐẠI Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 60.58.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS Kiều Xuân Tuyển Đà Nẵng – Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin Cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Tôi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phan Thị Tường Vi MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc ñiểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc ñiểm ñịa chất, thổ nhưỡng 1.1.4 Thảm phủ thực vật 1.2 Tình hình dân sinh – kinh tế - xã hội 1.3 Tổng quan lý luận 1.4 Các cơng trình nghiên cứu đoạn sơng Trà Khúc 1.4.1 Nghiên cứu người Pháp trước 1945 1.4.2 Nghiên cứu Ủy ban sông Mê Kông 1.4.3 Nghiên cứu đồn quy hoạch Khu 1.4.4 Nghiên cứu Viện Qui hoạch Thủy lợi 1.4.5 Nghiên cứu AusAids (Úc) .9 1.4.6 Nghiên cứu Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Quảng Ngãi 1.5 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG - NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BIẾN ĐOẠN SÔNG TRÀ KHÚC TỪ HẠ LƯU ĐẬP THẠCH NHAM ĐẾN CỬA ĐẠI 11 2.1 Đặc ñiểm chung ñoạn sông nghiên cứu .11 2.1.1 Đặc điểm địa chất lòng sơng, bãi sông 11 2.1.2 Đặc điểm khí tượng - thủy văn – hệ thống sơng ngòi 11 2.1.3 Đặc điểm khí hậu 14 2.1.4 Bão hình thái thời tiết ñặc biệt 16 2.1.5 Chế ñộ mưa 17 2.1.6 Đặc ñiểm thủy văn .20 2.2 Các cơng trình xây dựng .31 2.3 Phân tích chế độ thủy động lực ñoạn sông nghiên cứu 32 2.3.1 Dòng chảy năm 32 2.3.2 Dòng chảy bùn cát .35 2.4 Phân tích diễn biến đoạn sơng Trà Khúc từ Thạch Nham ñến Cửa Đại 35 2.4.1 Phân tích diễn biến lịch sử đoạn sơng nghiên cứu 35 2.4.2 Tình hình sạt lở bờ sông 38 2.5 Phân tích thực trạng nguyên nhân diễn biến 38 CHƯƠNG - ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN, XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG THỦY LỰC ĐOẠN SƠNG NGHIÊN CỨU 43 3.1 Lựa chọn giới thiệu mơ hình .43 3.1.1 Lựa chọn mô hình 43 3.1.2 Giới thiệu mơ hình .43 3.2 Ứng dụng mơ hình mơ thủy lực vận chuyển bùn cát .47 3.2.1 Xây dựng mơ hình thủy lực chiều mạng sơng Trà khúc 47 3.2.2 Thiết lập mơ hình Mike 21FM – ST cho đoạn sơng nghiên cứu .49 3.2.2.5 Hiệu chỉnh mơ hình .52 CHƯƠNG - ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ CHO ĐOẠN SÔNG CẦN NGHIÊN CỨU .55 4.1 Mục tiêu tiêu chuẩn chỉnh trị .55 4.1.1 Mục tiêu chỉnh trị .55 4.1.2 Tiêu chuẩn chỉnh trị .55 4.1.3 Các tiêu ổn ñịnh .64 4.1.4 Quan hệ hình thái lòng sơng 67 4.1.5 Tính tốn kích thước lòng sơng ổn định 69 4.2 Xác ñịnh tuyến chỉnh trị 72 4.3 Dự báo tình hình sạt lở bờ sơng số vị trí trọng điểm 78 4.3.1 Xác ñịnh ñiều kiện giới hạn khai thác lòng dẫn 78 4.3.2 Dự báo tình hình sạt lỡ bờ sơng số vị trí trọng điểm 86 4.4 Các phương án chỉnh trị 95 4.4.1 Phương án cơng trình 96 4.4.2 phương án phi cơng trình 97 4.5 Phân tích lựa chọn phương án 97 4.5.1 Hiện trạng sơng diễn biến cơng trình chỉnh trị có 97 4.5.2 So sánh, phân tích đề nghị phương án chọn 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT KKL Khơng khí lạnh ATNĐ Áp thấp nhiệt đới HTNĐ Hội tụ nhiệt đới ĐCCT Địa chất cơng trình LK Lỗ khoan DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1- Diện tích đơn vị hành vùng nghiên cứu Bảng 2.1- Đặc trưng hình thái sơng suối vùng nghiên cứu 12 Bảng 2.2- Thống kê trạm đo khí tượng, thủy văn vùng 14 Bảng 2.3- Nhiệt ñộ bình quân tháng, năm trạm vùng nghiên cứu 15 Bảng 2.4- Số nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm (giờ) 15 Bảng 2.5- Lượng mưa trung bình tháng tỷ lệ so với lượng mưa năm 18 Bảng 2.6- Lượng mưa mùa lũ, mùa kiệt tỷ lệ so với lượng mưa năm 18 Bảng 2.7- Tỷ lệ % lượng mưa sinh lũ xuất tháng mùa mưa 20 Bảng 2.8- Đặc trưng ñợt lũ tháng 12/1986 xảy miền Trung 21 Bảng 2.9- Phần trăm xuất lũ vào tháng năm trạm .24 Bảng 2.10- Lưu lượng lớn nhỏ vị trí trạm lân cận .24 Bảng 2.11- Phần trăm xuất ñỉnh lũ lớn theo mùa lũ so với ñỉnh lũ lớn năm trạm vùng nghiên cứu 25 Bảng 2.12- Kết tính tốn tần suất mực nước max trạm .26 Bảng 2.13- Đặc trưng lũ số vị trí 26 Bảng 2.14- Lũ lớn vùng từ 1977–2007 27 Bảng 2.15- Kết tính tốn tần suất lưu lượng max trạm 27 Bảng 2.16- Tổng lượng lũ lớn thời ñoạn vị trí 28 Bảng 2.17- Đặc trưng tổng lượng 1, 3, 5, ngày max ứng với tần suất TK 29 Bảng 2.18- Hệ số triết giảm lượng lũ .29 Bảng 2.19- Khả xảy kiệt ngày nhỏ năm trạm (%) 30 Bảng 2.20- Dòng chảy nhỏ số trạm vùng 30 Bảng 2.21- Kết tính tốn tần suất Qtháng trạm .31 Bảng 2.22- Kết tính tốn tần suất Qmin trạm 31 Bảng 2.23- Cơng trình chỉnh trị sơng Trà Khúc .31 Bảng 2.24- Đặc trưng dòng chảy sơng vùng 32 Bảng 2.26- Biến động dòng chảy năm vùng phụ cận .33 Bảng 2.27- Biến động dòng chảy tháng qua năm trạm ño 33 Bảng 2.28- Hệ số phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế 34 Bảng 2.29- Kết tính tốn phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất 75% 35 Bảng 2.30- Kết tính tốn dòng chảy bùn cát trạm .35 Bảng 2.31- Bảng thống kê vị trí đoạn sơng cong sơng Trà Khúc 36 Bảng 2.32- Thống kê ñặc trưng lòng dẫn sơng Trà Khúc 37 Bảng 2.33- Tình hình sạt lở bờ sơng .38 Bảng 3.1- So sánh kết tính tốn thực đo 48 Bảng 4.1- Hàm lượng bùn cát lưu lượng nước trung bình trạm Sơn Giang .58 Bảng 4.2- Tính lưu lượng tạo lòng trạm Sơn Giang theo năm điển hình 1984 59 Bảng 4.3- Tính lưu lượng tạo lòng trạm Sơn Giang theo năm ñiển hình 2005 60 Bảng 4.4- Mực nước chỉnh trị ứng với lưu lượng tạo lòng .62 Bảng 4.5- Kết tính tốn tiêu ổn ñịnh theo chiều dọc sông 64 Bảng 4.6- Kết tính tốn tiêu ổn định theo chiều ngang sơng .66 Bảng 4.7- Tính tốn quan hệ hình thái đoạn sơng 68 Bảng 4.8- Kết tính kích thước bán kính cong dòng sơng ổn định .71 Bảng 4.9- So sánh kích thước thực đo u cầu theo ñiều kiện ổn ñịnh .71 Bảng 4.10- Kết tính tốn bán kính cong đoạn thẳng q độ .76 Bảng 4.11- Kết mơ biến ñổi ñáy sau thời gian năm 88 Bảng 4.12- Quan hệ đường kính tạo bờ sông với thông số GB 92 Bảng 4.13- Kết tính tốn dự báo sạt lở bờ số vị trí trọng điểm 94 Bảng 4.14- Phạm vi sạt lở từ ñập Thạch Nham ñến suối Tó 98 Bảng 4.15- Phạm vi sạt lở từ suối Tó đến suối Bà Mẹo 99 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1- Lưu vực sơng Trà Khúc Hình 2.1- Bản đồ mạng lưới sơng ngòi tỉnh Quảng Ngãi .13 Hình 2.2- Bản đồ đẳng trị mưa năm 19 Hình 2.3- Các dạng sạt lở bờ sơng 39 Hình 3.1- Mực nước tính tốn thực đo trạm Sơn Giang sông Trà Khúc lũ từ ngày 10-12/11/2010 .48 Hình 3.2- Mực nước tính tốn thực đo trạm An Chỉ sông Vệ lũ từ ngày 1012/11/2010 .48 Hình 3.3- Bình đồ đoạn sơng Trà Khúc khu vực nghiên cứu 50 Hình 3.4- Tạo mạng lưới tính tốn từ số liệu địa hình thực đo .50 Hình 3.5- Lưới địa hình tính tốn đoạn sơng Trà Khúc 51 Hình 3.6- Cửa sổ hình xuất file *.mesh 51 Hình 3.7- Vị trí trích xuất kết kiểm định mơ hình 52 Hình 3.8- Đường trình mực nước lũ lưu vực sông Trà Khúc trận lũ ngày 10-12/11/2010 52 Hình 3.9- Đường trình lưu lượng lũ lưu vực sông Trà Khúc trận lũ ngày 10-12/11/2010 53 Hình 4.1- Đường cong chỉnh trị Altunin 75 Hình 4.2- Tuyến quy hoạch chỉnh trị sơng Trà Khúc (đoạn 1,2) 76 Hình 4.3- Tuyến quy hoạch chỉnh trị sơng Trà Khúc (đoạn 3,4) 77 Hình 4.4- Tuyến quy hoạch chỉnh trị sơng Trà Khúc (đoạn 5,6) 77 Hình 4.5- Tuyến quy hoạch chỉnh trị sơng Trà Khúc (đoạn 7) .78 Hình 4.6- Mặt cắt ngang ổn ñịnh ñoạn .79 Hình 4.7- Mặt cắt ngang ổn định ñoạn .80 Hình 4.8- Mặt cắt ngang ổn định đoạn .81 Hình 4.9- Mặt cắt ngang ổn ñịnh ñoạn .82 Hình 4.10- Mặt cắt ngang ổn ñịnh ñoạn .83 Hình 4.11- Mặt cắt ngang ổn định đoạn .84 Hình 4.12- Mặt cắt ngang ổn ñịnh ñoạn .85 Hình 4.13- Phân bố mực nước lưu tốc đoạn sơng nghiên cứu 86 Hình 4.14- Một số vị trí trích xuất giá trị vận tốc cách bờ 30-50m 86 Hình 4.15- Quá trình vận tốc số vị trí cách bờ 30-50m 87 Hình 4.16- Một số vị trí trích xuất giá trị vận tốc dòng chủ lưu .87 Hình 4.17- Q trình vận tốc số vị trí dòng chủ lưu 87 Hình 4.18- Vị trí mặt cắt trích xuất kết biến đổi đáy 88 Hình 4.19- Sự thay đổi cao trình đáy MC1 sau thời gian năm .89 Hình 4.20- Sự thay đổi cao trình ñáy MC2 sau thời gian năm .90 Hình 4.21- Sự thay đổi cao trình đáy MC3 sau thời gian năm .90 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật MỞ ĐẦU Lý chọn ñề tài: Quảng Ngãi tỉnh ven biển miền Trung Diện tích tự nhiên 5.131 km2, gồm 14 huyện thị với dân số khoảng 1.300.000 người Là tỉnh nghèo, lại chịu tác ñộng thiên tai lũ lụt, hạn hán Sơng Trà Khúc có diện tích lưu vực tính đến cửa 3.240 km2 chiếm 55,3% diện tích tự nhiên tỉnh Thành phố Quảng Ngãi thuộc hạ lưu sông Trà Khúc, nơi dân cư đơng đúc, sầm uất, tập trung quan ñầu não tỉnh Quảng Ngãi Đây lưu vực sông lớn quan trọng tỉnh Quảng Ngãi Những năm gần Quảng Ngãi có bước phát triển mạnh mẽ, thị xã Quảng Ngãi (khu vực sơng Trà Khúc chảy qua) cơng nhận thành phố thị loại III phấn đấu trở thành thành phố thị loại II Các vùng hạ lưu lưu vực sông Việt Nam nói chung vùng hạ lưu sơng Trà Khúc tỉnh Quảng Ngãi nói riêng, tương lai ñang khu vực phát triển tất ngành kinh tế xã hội ngành công nghiệp, xây dựng, thị, nơng lâm ngư nghiệp, du lịch dịch vụ, giao thơng Như có tác động mạnh mẽ đến dòng sơng nguồn nước, hạ tầng sở thuỷ lợi nói chung cụ thể hạ tầng sở phục vụ cơng tác phòng chống lũ lụt, bảo vệ bờ sơng, luồng lạch ñảm bảo cho ngành kinh tế xã hội phát triển bền vững vô quan trọng Trên sơng, xói lở bồi tụ q trình hoạt động tự nhiên, có đoạn sơng bị xói lở có đoạn sơng bị bồi tụ Đó hệ mối tương tác dòng chảy lòng sơng mà tác nhân trung gian bùn cát vận chuyển Tuy hoạt động bình thường tự nhiên song tượng xói - bồi bờ sơng phức tạp chịu chi phối nhiều yếu tố khơng có quy luật Do ảnh hưởng xói - bồi, đặc biệt ảnh hưởng xói sạt lở bờ sơng vơ nghiêm trọng Trong thập kỷ cuối kỷ 20 với biến đổi mạnh mẽ khí hậu tồn cầu dẫn tới xuất nhiều thiên tai, nhiều bão, nhiều lũ lớn khắp miền Trung tồn quốc, tượng sạt lở bờ sơng diễn Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT 94 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 4.13 - Kết tính tốn dự báo sạt lở bờ số vị trí trọng điểm nghiên cứu QTL TT h I R B m m 91 3000 500 6.00 0.018 95 3000 420 D50 Vị trí m /s m Kè Tịnh Giang 1400 3.38 0.000134 0.025 Hưng Nhượng 1400 4.34 0.000116 GB N/m M2.5 M(R/B) m m/năm T=3 T=5 1840.36 5.98 2.49 7.48 12.47 7.14 1589.48 3.86 1.35 4.05 6.75 R/B  MT (m) Nam Kè Thôn Giữa 1400 5.02 0.000062 0.017 96 1300 490 2.65 851.508 1.77 1.66 4.99 8.32 Kè Minh Khánh 1400 2.8 0.000740 0.18 53 900 600 1.50 10157.1 68.44 22.81 68.44 114.07 Kè Minh Long 1400 4.41 0.000198 0.05 78 1200 340 3.53 2719.33 7.91 5.60 16.80 28.00 Kè Nghĩa Lâm 1400 4.41 0.000198 0.65 68 1300 340 3.82 2719.33 9.07 5.93 17.79 29.65 Kè An Tây 1400 3.64 0.000449 0.16 52 1000 560 1.79 6166.57 32.58 17.07 51.20 85.33 Kè An Cư 1400 2.8 0.000740 0.16 52 750 600 1.25 10157.1 69.76 11.63 34.88 58.13 Kè An Mỹ 1400 2.4 0.000366 0.18 53 900 480 1.88 5026.64 39.52 23.05 69.16 115.26 10 Kè Minh Thành 1400 1.96 0.001030 0.17 52 800 640 1.25 14146 138.8 23.13 69.40 115.66 11 Kè Diên Niên 1400 2.23 0.000620 0.5 63 750 570 1.32 8515.08 60.61 12.76 38.28 63.80 12 Kè Nghĩa Kỳ 1400 2.33 0.000530 0.575 66 800 570 1.40 7279.02 47.33 12.73 38.20 63.67 13 Kè Hà Tây 1400 2.3 0.000582 0.65 68 750 480 1.56 7993.19 51.11 19.17 57.50 95.83 14 Kè Thọ Lộc 1400 2.36 0.000478 0.45 62 850 560 1.52 6564.85 44.87 15.49 46.47 77.45 15 Kè Ngân Giang 1400 2.23 0.000530 0.45 62 850 570 1.49 7279.02 52.65 17.24 51.72 86.21 16 Kè Ngĩa Chánh 1400 2.46 0.000244 0.63 67 1600 470 3.40 3351.1 20.33 14.93 44.79 74.66 17 Kè Long Bằng 1400 1.99 0.000241 0.6 66 1400 870 1.61 3309.89 25.20 10.23 30.70 51.17 18 Kè Tân Mỹ 1400 1.79 0.000242 0.456 62 1000 620 1.61 3323.63 29.95 12.24 36.71 61.18 19 Kè An Đạo 1400 1.62 0.000093 0.4 60 1900 760 2.500 1277.26 13.14 13.14 39.42 65.70 20 Kè Tịnh Khê 1400 2.85 0.000034 0.4 60 1900 1550 1.23 466.956 2.73 5.57 16.71 27.85 Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 95 * Kết dự báo: Áp dụng công thức, sơ đồ tính tốn tiến hành tính tốn dự báo diễn biến xói lở bờ sơng đoạn hạ lưu ñập Thạch Nham tới cửa Đại Kết dự báo cho thấy sau năm bờ sông bị sạt lở từ ñến 100m Điều hiểm hoạ lớn khơng đưa giải pháp bảo vệ bờ giữ an tồn để bảo ñảm ñời sống, sản xuất nhân dân sở hạ tầng vùng nói riêng tỉnh Quảng Ngãi nói chung 4.4 Các phương án chỉnh trị Qua tính tốn thuỷ văn, thuỷ lực phân tích dòng sơng đoạn hạ du Trà Khúc, ta thấy đặc tính dòng chảy lũ trước sau có cơng trình, tác nhân gây nên biến đổi lòng dẫn hạ du Tác dụng dòng nước thể q trình bào mòn, xâm thực, vận chuyển bồi tích bùn cát lòng sơng bờ sơng Diễn biến đặc trưng đoạn sơng hạ du Thạch Nham sạt lở bờ sơng, bồi đọng bùn cát lòng sơng Làm cho lòng sơng mở rộng nơng, bãi bồi ñoạn gần cửa phát triển di động khơng ngừng Cơng trình đầu mối Thạch Nham đập dâng khơng làm nhiệm vụ điều tiết dòng chảy lũ Do mức độ diễn biến dòng sơng ñoạn hạ du có chiều hướng ngày ác liệt phức tạp Để có dòng sơng ổn định xi thuận có lợi cho hoạt động dân sinh kinh tế ta phải phối hợp sử dụng tổng hợp biện pháp kỹ thuật sau đây: - Khơi phục lớp phủ thực vật lưu vực biện pháp trồng gây rừng, giữ đất, giữ nước chống xói mòn - Cải tạo lòng sơng đảm bảo kích thước ổn định chế độ dòng chảy phù hợp Ngồi cần xem xét tốn tiêu tồn khu vực khống chế cơng trình đầu mối Thạch Nham nhằm khơng ngừng nâng cao hiệu ích cơng trình Trong phạm vi ñề tài ñề cập ñến vấn ñề cải tạo, chỉnh trị ñoạn sông hạ lưu từ ñập Thạch Nham cửa biển Căn vào kết phân tích quan hệ hình thái dòng sơng, kích thước ổn định tính tốn, bình đồ sơng tỷ lệ 1:25.000 xác định tuyến chỉnh trị ứng với lòng sơng (Qtạo lòng mực nước tương ứng) Theo tuyến chỉnh trị ñã vạch đoạn sơng kể từ đập Thạch Nham tới gần cửa biển có vài đoạn ổn định Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 96 có kích thước tương đối phù hợp với tuyến, lại hầu hết chiều rộng lòng sơng thực tế mở rộng hơn, điều cho thấy lòng sơng có xu hướng mở rộng trở thành nông, sạt lở bờ nghiệm trọng, chưa trở thành dạng sông hỗn loạn ñã thuộc dạng ổn ñịnh, ñặc biệt đoạn phía hạ lưu Biện pháp kỹ thuật khống chế biến hình ngang, tập trung dòng chảy tăng chiều sâu dòng chính, xử lý vị trí sạt lở cục gây ổn ñịnh cho cơng trình dân sinh kinh tế ven bờ Nhìn tồn cục dòng sơng Trà Khúc chưa có đoạn phải sử dụng biện pháp cắt dòng chuyển hướng dòng chủ lưu sang hẳn bờ đối diện Thích hợp sử dụng cơng trình bảo vệ bờ, tập trung dòng chảy, đẩy chủ lưu sông Do yêu cầu phát triển kinh tế xây dựng thị tương lai ta phải thực triệt ñể tuyến chỉnh trị ñã vạch ra, qui mơ tồn tuyến khối lượng cơng trình lớn Trước mắt vốn đầu tư hạn chế ta tập trung xây dựng số đoạn trọng điểm 4.4.1 Phương án cơng trình * Kè lát mái: Loại cơng trình hay gặp dùng nơi Kè lát mái dùng vật liệu bền vững ñá, rọ ñá, bê tơng , làm lớp áo bảo vệ phía ngồi giữ cho đất khơng bị xói trơi Chân kè lát mái thường dùng rồng, ñá rọ ñá * Mỏ hàn ngắn: Mỏ hàn ngắn cơng trình có tác dụng làm giảm nhẹ tác động dòng chảy vào mái Thường cấu tạo mỏ hàn ñặc * Mỏ hàn dài: Cơng trình có tác dụng hiệu việc dịch chuyển hướng dòng chảy Mỏ hàn dài đặc, dạng cành cây, mỏ hàn cọc Loại cơng trình thường áp dụng vùng bờ bị xói dài, phương pháp bảo vệ trực tiếp có khối lượng lớn khó thực * Kết cấu dạng kè mềm: Loại cơng trình chủ yếu dùng vật liệu ñịa phương loại thực vật thảm phủ thực vật Loại kè làm giảm tác động gây sạt lở bờ sơng sóng dòng chảy Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 97 4.4.2 phương án phi cơng trình Giải pháp phi cơng trình trước hết nâng cao nhận thức cho người dân tai biến thiên tai Người dân ven biển miền Trung cần có ý thức chấp nhận việc “sống chung với bão, lũ, sạt lở” Vì sạt lở bờ sơng mặt q trình bồi tụ - xói lở có nguồn gốc tự nhiên, nên can thiệp giải pháp cơng trình trường hợp thật cần thiết - Quy hoạch quản lý quy hoạch giải pháp quan trọng hàng ñầu - Trồng bảo vệ rừng vấn đề có tính chiến lược, đặc biệt rừng phòng hộ đầu nguồn, rừng ñồi núi Hạn chế tiến ñến chấm dứt tình trạng suy giảm rừng đầu nguồn đơi với việc trồng mới, khoanh nuôi bảo vệ rừng Rà soát lại qui hoạch xây dựng hồ chứa nước dự án chuyển ñổi rừng tự nhiên thành kinh tế Không nên thực dự án làm diện tích lớn rừng đầu nguồn mà khơng có biện pháp thay - Bảo vệ tuyến lũ có - Tăng cường nâng cao chất lượng công tác dự báo bão, lũ - Nâng cao ý thức người dân, chủ động với cơng tác phòng chống lũ - Thường xuyên tiến hành biện pháp đánh giá thay đổi lòng dẫn qua thời kỳ, đặc biệt vị trí xung yếu có nguy cắt dòng, đổi dòng để có biện pháp ứng phó kịp thời - Thể chế hố qui định quy định khu vực xây dựng, chế tài xử lý vi phạm hành lang thoát lũ, thống việc xả nước hồ chứa thượng nguồn 4.5 Phân tích lựa chọn phương án 4.5.1 Hiện trạng sông diễn biến cơng trình chỉnh trị có Dọc theo tuyến sơng Trà Khúc có số cơng trình chỉnh trị như: kè lát mái, mỏ hàn, ñê bao ñã xây dựng từ trước Các cơng trình có hiệu việc bảo vệ ổn định bờ sơng , điều chỉnh dòng chảy phục vụ cho giao thơng thủy Dưới tình hình cơng trình chỉnh trị có diễn biến dòng sơng liên quan ñến tuyến chỉnh trị: a) Khu vực hạ lưu ñập Thạch Nham ñến suối Tó (Km0 ñến Km12) Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT 98 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Đoạn sơng qua địa phận xã Tịnh Giang, Tịnh Đông, Tịnh Minh huyện Sơn Tịnh (bờ tả); xã Nghĩa Lâm, Nghĩa Thắng huyện Tư Nghĩa (bờ hữu) Lòng sơng thuộc dạng sơng cong tự với đoạn cong liên tiếp nhau, dòng chủ lưu ảnh hưởng đoạn cong nên ñã bám sát vào bờ gây sạt lở dọc theo khu vực Bảng 4.14 - Phạm vi sạt lở từ đập Thạch Nham đến suối Tó Địa ñiểm TT Chiều dài (m) Thôn Phước Thọ, Tịnh Giang, Sơn Tịnh 900 Thôn An Kim, Tịnh Giang, Sơn Tịnh 1100 Thơn An Hòa, Tịnh Giang, Sơn Tịnh 1000 Thôn Hương Nhượng Nam, Tịnh Đông, Sơn Tịnh 1000 Thôn Giữa, Tịnh Đông, Sơn Tịnh 900 Thôn Tân Phước, Tịnh Đông, Sơn Tịnh 600 Thôn Minh Khánh, Tịnh Minh, Sơn Tịnh 1000 Thôn Minh Long, Tịnh Minh, Sơn Tịnh 2000 Thôn 6, Thôn 8, Nghĩa Lâm, Tư Nghĩa 2500 10 Thôn An Tây, Nghĩa Thắng, Tư Nghĩa 800 11 Thôn An Cư, Nghĩa Thắng, Tư Nghĩa 1200 12 Thôn An Tráng, Nghĩa Thắng, Tư Nghĩa 800 Trong đó, khu vực xã Tịnh Giang, xã Nghĩa Lâm xã Nghĩa Thắng khu vực có tốc độ sạt lở lớn gây nhiều nguy hiểm đến diện tích đất sản xuất nơng nghiệp nhà cửa nhân dân Do cần phải có cơng trình bảo vệ khu vực b) Khu vực từ suối Tó đến suối Bà Mẹo (Km12 đến Km18) Đoạn sơng qua địa phận xã Tịnh Minh, Tịnh Sơn huyện Sơn Tịnh (bờ tả); xã Nghĩa Thắng, Nghĩa Thuận huyện Tư Nghĩa (bờ hữu) Lòng sơng thuộc khu vực thẳng với bán kính cong lớn Dòng chủ lưu chảy Địa hình bờ sơng cao, có đoạn mái bờ dốc Mặc dù tình hình ñịa chất tốt vận tốc dòng chảy lớn nên số ñoạn ñã bị sập, sạt Trong ñó, khu vực xã Nghĩa Thuận- Tư Nghĩa có tốc ñộ sạt lớn Nên cần phải có biện pháp ñể bảo vệ khu vực Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT 99 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 4.15 - Phạm vi sạt lở từ suối Tó đến suối Bà Mẹo Địa điểm TT Chiều dài (m) Thôn An Mỹ, Nghĩa Thuận, Tư Nghĩa 300 Kè thôn Tây, Tịnh Sơn, Sơn Tịnh 300 Minh Thành, Tịnh Minh, Sơn Tịnh 1100 Thôn An Thọ, Tịnh Sơn, Sơn Tịnh 200 Thôn Đông, Tịnh Sơn, Sơn Tịnh 400 Thôn Diên Niên, Tịnh Sơn, Sơn Tịnh 300 Hiện dọc theo đoạn sơng có số cơng trình chỉnh trị như: kè Tịnh Sơn- Sơn Tịnh với chiều dài 1000m kè Nam Phước- Nghĩa Thuận có chiều dài 820m Những cơng trình phát huy hiệu tốt c) Khu vực từ suối Bà Mẹo ñến cầu Trường Xuân (Km18 đến Km24) Đoạn sơng qua địa phận xã Tịnh Hà huyện Sơn Tịnh (bờ tả); xã Nghĩa Kỳ huyện Tư Nghĩa phường Quảng Phú - TP Quảng Ngãi (bờ hữu) Lòng sơng thuộc dạng sơng cong tự với cung cong liên tiếp ngược chiều Dòng chủ lưu ảnh hưởng bãi bồi nên chảy ép sát vào bờ gây sạt lở Trong đó, khu vực xã Nghĩa Kỳ- Tư Nghĩa có tốc độ sạt lớn Nên cần phải có biện pháp ñể bảo vệ khu vực Để bảo vệ đoạn sơng có số cơng trình chỉnh trị như: kè Ngân Giang, xã Tịnh Hà dài 60m kè phường Quảng Phú, TP Quảng Ngãi dài 198m Những cơng trình phát huy hiệu tốt d) Khu vực từ cầu Trường Xuân ñến kè Nghĩa Dũng (Km24 đến Km32) Đoạn sơng qua ñịa phận xã Tịnh Ấn Tây, TT Sơn Tịnh, xã Tịnh An huyện Sơn Tịnh (bờ tả); TP Quảng Ngãi (bờ hữu) Đoạn sông thuộc khu vực tương ñối ổn ñịnh việc xây dựng xây dựng cơng trình chỉnh trị sơng Đoạn bờ hữu gần bảo vệ hệ thống cơng trình như: đê bao TP Quảng Ngãi có chiều dài 3220m, kè mỏ hàn Nghĩa Dũng dài 851m, kè Nghĩa Dũng dài 1651m Đoạn bờ tả với cơng trình: mỏ hàn Tịnh Ấn Tây dài 302m, kè mỏ hàn Đông Dương dài 470m Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 100 Dọc theo ñoạn sông xuất vài ñiểm sạt lở Ngun nhân chủ yếu đoạn sơng q cong nên dòng chủ lưu ép sát vào bờ tả, cộng thêm ảnh hưởng từ cơng trình bảo vệ bờ hữu nên gây sạt lở bờ tả khu vực e) Khu vực từ kè Nghĩa Dũng ñến cửa Đại (Km32 đến Km39) Đoạn sơng qua ñịa phận xã Tịnh Long, xã Tịnh Khê huyện Sơn Tịnh (bờ tả); xã Nghĩa Hà, Nghĩa Phú, Nghĩa An huyện Tư Nghĩa (bờ hữu) Lòng sơng dọc theo khu vực tương đối thẳng, dòng chủ lưu chạy Đồng thời vùng cửa sơng nên khu vực chịu ảnh hưởng sóng biển, thủy triều Ở vùng xuất nhiều ñiểm sạt lở dọc theo hai bên bờ sông, ảnh hưởng nghiêm trọng ñến ñời sống sản xuất sinh hoạt dân cư Nói cách khác, khu vực có diễn biến bồi - xói phức tạp, nơi giao thoa sông biển nên tượng bồi lấp, nâng cao cửa sông diễn thường xuyên, vào mùa lũ hàng năm Do hành lang thoát lũ nên lòng sơng phải mở rộng mặt cắt ướt, dẫn đến bờ sơng bị xâm thực mạnh 4.5.2 So sánh, phân tích đề nghị phương án chọn a) Khu vực hạ lưu ñập Thạch Nham ñến suối Tó (Km0 đến Km12) * Các điểm sạt lở thơn Minh Khánh Minh Long xã Tịnh Minh ñề nghị dùng giải pháp kè bảo vệ bờ, ñối với giải pháp cơng trình chuyển hướng dòng chảy khơng thích hợp Vì khu vực bờ sơng hẹp, bờ phía ñối diện có mái dốc lớn, thêm vào ñó điểm nằm phía bờ lồi đoạn sơng nên xây dựng cơng trình chuyển hướng dòng chảy dễ gây sạt lở bờ ñối diện Đối với giải pháp kè bảo vệ bờ, chọn giải pháp kết cấu kè lát mái nằm khung bê tơng cốt thép Vì điểm sạt lở có chiều dài lớn, lại nằm phía bờ lồi ñoạn sông cong nên sử dụng kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ tốn nhiều kinh phí mà hiệu ñem lai nhau, ñiểm bị sạt lở có lũ xảy chưa gây nguy hiểm nhiều ñến ñời sống ñất sản xuất dân cư Như sử dụng kết cấu kè lát mái hợp lý, có ñiều kiện ñể ñặt sở cho sau bố trí cơng trình chỉnh trị để đưa dần tuyến bờ tiệm cận với tuyến chỉnh trị mong muốn giai ñoạn Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 101 * Các điểm sạt lở thơn Phước Thọ, An Kim An Hòa xã Tịnh Giang; thơn Tân Phước, Hương Nhượng Nam thôn Giữa xã Tịnh Đông; Thôn thôn xã Nghĩa Lâm; Thôn An Tây, An Cư An Tráng xã Nghĩa Thắng ñề nghị sử dụng kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ Vì vị trí nằm phía bờ lõm đoạn sơng cong, lòng sơng hẹp, bờ đối diện có mái dốc lớn, để định hướng dòng chảy thuận, ñồng thời ñể tránh gây sạt lở cho bờ ñối diện giải pháp kè lát mái hợp lý Đối với kết cấu mỏ hàn không hợp lý Việc xây dựng mỏ hàn can thiệp vào q trình diễn biến lòng sơng, dẫn đến việc thay đổi chế độ thủy lực dòng chảy, đòi hỏi kinh phí đầu tư lớn, gây cản trở giao thông thủy vào mùa kiệt Căn vào sông mục tiêu dự án khu vực là: hạn chế xói lở bờ, đảm bảo lâu dài tuyến lòng sơng đây, tạo tiền đề cho việc mở rộng sơng kéo dài tới tuyến chỉnh trị sau phù hợp với khả ñầu tư giai ñoạn nước ta b) Khu vực từ suối Tó đến suối Bà Mẹo (Km12 đến Km18) * Điểm sạt lở thơn Tây xã Tịnh Sơn bị sạt lở cục có kè Tịnh Sơn nên vị trí đề nghị giải pháp sữa chửa lại kè theo kết cấu có * Điểm sạt lở thôn Minh Thành xã Tịnh Minh, thôn An Thọ, thôn Đông Diên Niên xã Tịnh Sơn; xã Nghĩa Thuận ñề nghị sử dụng kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ Vì vị trí nằm phía bờ lõm đoạn sơng cong, lòng sơng hẹp, bờ đối diện có mái dốc lớn, để định hướng dòng chảy ñược thuận, ñồng thời ñể tránh gây sạt lở cho bờ đối diện giải pháp kè lát mái hợp lý Nhằm trước mắt giữ nguyên sông tại, không làm cho sông xấu thêm Bảo đảm an tồn tính mạng, tài sản hoạt động sản xuất nhân dân vùng bãi ven sông Đối với kết cấu mỏ hàn không hợp lý Việc xây dựng mỏ hàn can thiệp vào q trình diễn biến lòng sơng, dẫn đến việc thay đổi chế độ thủy lực dòng chảy, đòi hỏi kinh phí đầu tư lớn, gây cản trở giao thông thủy vào mùa kiệt c) Khu vực từ suối Bà Mẹo ñến cầu Trường Xuân (Km18 ñến Km24) Qua phương án so sánh mục đề nghị: * Điểm sạt lở thơn Xn Phổ Tây Xn Phổ Đơng xã Nghĩa Kỳ đề nghị giải pháp kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ có khung bê tơng cốt thép Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 102 * Giải pháp chống sạt lở bờ điểm thơn Hà Tây, Thọ Lộc Tây Ngân Giang xã Tịnh Hà giải pháp kè lát mái bảo vệ bờ d) Khu vực từ cầu Trường Xuân ñến kè Nghĩa Dũng (Km24 ñến Km32) Điểm sạt lở tổ tổ phường Nghĩa Chánh; thôn Ngọc Thạch, Long Bằng Tân Mỹ xã Tịnh An ñề nghị dùng kết cấu kè lát mái bảo vệ bờ Do điểm sạt lở có chiều dài ngắn, nằm cạnh cơng trình chỉnh trị có nên lựa chon kết cấu ñể tạo thành tuyến kè bờ đảm bảo ổn định cho tồn tuyến sơng này, tạo cảnh quan ñẹp xung quanh khu vực TP Quảng Ngãi e) Khu vực từ kè Nghĩa Dũng ñến cửa Đại (Km32 ñến Km39) Qua phương án so sánh mục ñề nghị giải pháp chống sạt lở bờ khu vực thôn An Đạo xã Tịnh Long, xã Tịnh Khê, xã Nghĩa Hà thôn Cổ Lũy Bắc xã Nghĩa Phú giải pháp kè lát mái bảo vệ bờ Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sông Trà Khúc nói chung đoạn sơng từ Đập Thạch Nham tới cửa Đại nói riêng có q trình lịch sử diễn biến phức tạp Nhất thời gian gần đây, thành phố Quảng Ngãi q trình thị hố, cơng nghiệp hố mạnh mẽ tình trạng chưa có quy hoạch cách tổng hợp có hệ thống Chỉnh trị dòng sơng từ hạ lưu đập Thạch Nham đến cửa Đại để dòng chảy bờ sơng ổn định xói bồi, tạo cảnh quan, môi trường dọc hai bờ sông Trà Khúc tương lai theo yêu cầu phát triển thành phố, khu thị, du lịch dịch vụ, khu cơng nghiệp, đường giao thơng dọc hai bên bờ sơng Phục vụ cơng tác phòng chống lũ, chỉnh trị bờ sơng, lòng sơng nhằm phát triển kinh tế xã hội sống dân cư hạ lưu sông Trà Khúc cách bền vững Qua thời gian nghiên cứu phân tích đề tài “Nghiên cứu giải pháp ổn định lòng dẫn sơng Trà Khúc đoạn từ hạ lưu đập Thạch Nham tới cửa Đại" tác giả ñã nêu kết luận số kết sau: Đề tài ñã tổng hợp, phân tích đặc trưng thuỷ văn, thuỷ lực nghiên cứu quy luật biến động lòng dẫn sơng Trà Khúc khu vực hạ lưu ñập Thạch Nham ñến Cửa Đại Phân tích diễn biến, đánh giá thực trạng xác định ngun nhân bất ổn định lòng dẫn ñoạn sông nghiên cứu Xác lập sở khoa học để ổn định lòng dẫn đoạn sơng nghiên cứu Từ sở khoa học ñược xác lập, sơ ñề xuất giải pháp phù hợp kỹ thuật kinh tế để ổn định lòng dẫn đoạn sơng hạ lưu Thạch Nham ñến cửa Đại Sau bước tổng quan tình hình nghiên cứu, khả ứng dụng cơng nghệ mơ hình tốn chiều Mike 21C giới nước, việc đánh giá tình hình trạng khu vực, tiến hành ứng dụng mơ hình Mike 21C vào dự báo diễn biến xói bồi cho khu vực nghiên cứu KIẾN NGHỊ Do hạn chế mặt tài liệu thực đo dùng trong thiết lập mơ hình kiểm định mơ hình tốn, nên kết tính tốn, dự báo cho đoạn sơng điển hình Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 104 (từ cầu Trường Xuân ñến cầu Trà Khúc) chưa đạt mức độ xác cao khả thực mơ hình tốn, cần tiếp tục hồn thiện Với thời gian có hạn nên chưa tận dụng hết khả mơ hình tốn vấn đề nghiên cứu tồn chế độ thuỷ lực đoạn sơng cấp khác Luận văn áp dụng mơ hình toán chạy cho kịch là: Lưu lượng ứng với chế độ tạo lòng Đây luận văn xác lập dựa sở khoa học lĩnh vực động lực sơng Do tính chất ln biến động lòng dẫn sơng suối, đồng thời với biến ñộng bất thường chế ñộ thủy văn, có lũ đặc biệt lớn xảy ra, chuẩn bị đầu tư đầu tư xây dựng cơng trình bảo vệ bờ cần khảo sát chi tiết cập nhật tình hình phát sinh để có giải pháp thông số thiết kế phù hợp cho khu vực giai ñoạn Cần tiến hành giải pháp phi cơng trình, đề phòng trường hợp bất thường xảy yếu tố bất thường thời tiết Cần thiết phải có quy trình vận hành hồ chứa liên hồ chứa thượng nguồn ñể bảo ñảm việc xả nước chủ động, an tồn cho hạ du khơng gây sạt lở bờ điều hòa lượng nước cho vùng hạ du sơng Trà Khúc Trong giai đoạn phát triển đất nước nay, nhu cầu khai thác cát cho mục đích xây dựng cần thiết Khai thác cát lòng sơng được, song cần phải có quy hoạch Ở định khu vực khai thác cát bãi sông, cù lao, đoạn sơng xa khu dân cư, bờ lồi sơng cong v.v Chỉ định khu vực tuyệt đối khơng khai thác cát gần khu dân cư, cầu đường, bờ lõm sơng cong.v.v Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 105 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.TS Lương Phương Hậu (1986), Chỉnh trị sông, Sổ tay kỹ thuật thuỷ lợi tập IV-NXB Nông nghiệp [2] GS.TS Lương Phương Hậu -Trường ĐHXD, (1992) Động lực học dòng sơng [3] Hội Tưới tiêu Việt Nam (2011), Dự án Quy hoạch lũ sơng Trà Khúc [4] Viện Địa lý - Viện Khoa học công nghệ Việt Nam (2010), Báo cáo tổng hợp Đề tài: Nghiên cứu quy hoạch phòng, chống tiêu lũ sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi [5] Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2010), Báo cáo chun đề Tính tốn thuỷ văn sơng Trà Khúc sơng Vệ Đề tài: Nghiên cứu quy hoạch phòng, chống tiêu lũ sơng Trà Khúc sơng Vệ tỉnh Quảng Ngãi Tiếng Anh [6] K.W Pilarczyk (1995), River trainning techniques [7] MWR, UNDP, DHA (April, 1995), First update of the strategy and action plan for mitigating water disasters in Vietnam, Hanoi, Vietnam [8] P.Ph Jansen (1979), Principles of river engineerring: the non - tidal alluvial river, London [9] United nations development programme (1991), Manual and giudelines for comprehensive flood loss prevention and management Hanoi, Vietnam Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 106 Hình PL1 – Đường trình lưu lượng lũ tháng 11 năm 2010 trạm Sơn Giang Hình PL2 – Đường trình lưu lượng lũ tháng 11 năm 2010 trạm An Chỉ Hình PL3 – Đường quan hệ Q~J trạm Sơn Giang năm 1984 Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 107 Hình PL4 – Đường quan hệ Q~H trạm Sơn Giang năm 1984 Hình PL5 – Đường quan hệ Q~J trạm Sơn Giang năm 2005 Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 108 Hình PL6 – Đường quan hệ Q~H trạm Sơn Giang năm 2005 Học viên: Phan Thị Tường Vi Lớp K22-XDCTT