Nghiên cứu sạt lở bờ sông do ảnh hưởng của các hoạt động khai thác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - VŨ TRUNG THÀNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC CÁT TRÊN SÔNG HẬU ĐOẠN ĐI QUA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ, PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI VŨ TRUNG THÀNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC CÁT TRÊN SÔNG HẬU ĐOẠN ĐI QUA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ, PHỊNG CHỐNG SẠT LỞ Chun ngành: Mã số: Cơng trình Thủy Mã số: 60- 58- 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Mạnh Hùng TS Đinh Anh Tuấn Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, với nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy cơ, quan bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu sạt lở bờ sông ảnh hưởng hoạt động khai thác cát sông Hậu đoạn qua Thành Phố Long Xuyên lựa chọn giải pháp bảo vệ, phịng chống sạt lở” hồn thành Tác giả xin bày tỏ biết ơn sâu sắc thầy Khoa cơng trình, Ban đào tạo Trường Đại học Thủy lợi giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình suốt trình học tập, trang bị kiến thức nhất tiên tiến khoa học kỹ thuật cơng trình thủy lợi, đồng thời giúp thêm vững tin làm công tác nghiên cứu khoa học Tác giả chân thành cảm ơn Viện Bơm Thiết bị thủy lợi, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập thực luận văn Đặc biệt xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS TS Lê Mạnh Hùng, TS Đinh Anh Tuấn - người trực tiếp bảo kiến thức khoa học suốt thời gian làm luận văn Luận văn hồn thành khơng có giúp đỡ mặt đồng nghiệp thuộc Bộ môn Đông Nam Bộ thuộc Phịng nghiên cứu cơng trình trạm – Viện bơm Thiết bị thủy lợi Tác giả Vũ Trung Thành BẢN CAM KẾT VỀ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Kính gửi: Ban giám hiệu trường Đại học Thuỷ lợi Khoa cơng trình, khoa Đào tạo Đại học sau Đại học trường Đại học Thuỷ lợi Bộ môn công nghệ quản lý xây dựng trường Đại học Thuỷ lợi Tên là: Vũ Trung Thành Ngày tháng năm sinh: 18/ 08/ 1983 Học viên cao học lớp: CH19C21, trường Đại học Thuỷ lợi Tôi viết cam kết xin cam kết đề tài luận văn : “Nghiên cứu sạt lở bờ sông ảnh hưởng hoạt động khai thác cát sông Hậu đoạn qua Thành Phố Long Xuyên lựa chọn giải pháp bảo vệ, phịng chống sạt lở” cơng trình nghiên cứu cá nhân Tơi nghiêm túc đầu tư thời gian công sức hướng dẫn PGS TS Lê Mạnh Hùng TS Đinh Anh Tuấn để hoàn thành đề tài theo quy định nhà trường Nếu điều cam kết có điểm khơng đúng, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cam kết chịu hình thức kỷ luật nhà trường Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2015 Cá nhân cam kết Vũ Trung Thành VŨ TRUNG THÀNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu xói lở lịng sơng chỉnh trị sông: 1.1.2 Nghiên cứu khai thác cát: 1.2 Các nghiên cứu nước 11 1.2.1 Nghiên cứu động lực học dịng sơng: 11 1.2.2 Nghiên cứu khai thác cát: 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIẢI PHÁP BẢO VỆ, PHỊNG CHỐNG SẠT LỞ BỜ SƠNG 17 2.1 Các giải pháp phịng chống xói lở 17 2.1.1 Tổng hợp giải pháp phịng chống xói lở 17 2.1.2 Khái quát số giải pháp phịng chống xói lở ứng dụng 18 2.2 Lựa chọn mơ hình tốn 21 2.2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình Mike 21FM 22 2.2.2 Xây dựng mô hình Mike 21FM khu vực nghiên cứu 26 2.3 Kết luận chương 30 CHƯƠNG THỰC TRẠNG KHAI THÁC CÁT VÀ DIỄN BIẾN LỊNG DẪN ĐOẠN SƠNG HẬU KHU VỰC THÀNH PHỒ LONG XUYÊN 31 3.1 Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên đoạn song Hậu khu vực Long Xuyên 3.1.1 Vị trí địa lý 31 3.1.2 Đặc điểm khí hậu 32 3.1.3 Địa chất khu vực nghiên cứu 35 3.1.4 Đặc điểm thủy văn 36 3.2 Hoạt động khai thác cát tỉnh An Giang khu vực nghiên cứu 38 3.2.1 Thực trạng khai thác cát tỉnh An Giang 38 3.2.2 Thực trạng khai thác cát khu vực nghiên cứu 42 3.3 Diễn biến long dẫn đoạn sông Hậu khu vực TP Long Xuyên 43 3.3.1 Xu diễn biến xói lở đoạn sơng Hậu khu vực nghiên cứu 49 3.4 Ngun nhân gây xói lở bờ sơng Hậu khu vực thành phố Long Xuyên 60 3.4.1 Sạt lở khai thác cát 61 3.4.2 Sạt lở yếu tố hình thái sơng phân lạch 62 3.4.3 Sạt lở bờ Sóng 64 3.4.4 Sạt lở gia tải mức lên mép bờ sông 65 3.5 Kết luận chương 66 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHỊNG CHỐNG XĨI LỞ SÔNG HẬU – KHU VỰC THÀNH PHỐ LONG XUYÊN 67 4.1 Đề xuất giải pháp chỉnh trị tổng thể phịng chống xói lở sơng Hậu khu vực thành phố Long Xuyên 67 4.1.1 Mục tiêu chỉnh trị 67 4.1.2 Đề xuất phương án chỉnh trị 68 4.1.3 Đánh giá giải pháp chỉnh trị mô hình tốn 71 4.2 Thiết kế sơ cơng trình bảo vệ bờ cho đoạn sông 87 4.2.1 Các thông số thiết kế 87 4.2.2 Biện pháp xây dựng tiến độ xây dựng cơng trình 89 4.3 Giải pháp phi cơng trình 94 4.3.1 Nâng cao hiệu lực quản lý Nhà nước tài nguyên cát lịng sơng 94 4.3.2 Các giải pháp kỹ thuật 94 4.3.3 Giải pháp đào tạo nâng cao chất lượng nguồn nhân lực 95 4.3.4 Cơ chế, sách 95 4.3.5 Các vấn đề thị trường 97 4.3.6 Vấn đề vốn đầu tư 97 4.3.7 Tổ chức kiểm tra, giám sát thực quy hoạch 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 Kết luận 99 Những tồn trình thực luận văn 100 Kiến nghị hướng nghiên cứu 100 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-1: Kết hiệu chỉnh phân chia lưu lượng thực đo tính tốn 30 Bảng 3-1: Bảng số liệu nhiệt độ độ ẩm không khí năm 1995 33 Bảng 3-2: Bảng lượng mưa trung bình tháng(Nguồn VHKHTLMN) 33 Bảng 3-3: Bảng phân bố gió mùa hàng năm(Nguồn VHKHTLMN) 35 Bảng 3-4: Bảng trị số đặc trưng lý (Nguồn VHKHTLMN) 36 Bảng 3-5: Danh sách đơn vị khai thác cát sông khu vực nghiên cứu 41 Bảng 3-6: Kết tính tốn vận tốc khởi động bùn cát lịng dẫn nhánh phải cù lao Ơng Hổ - sông Hậu 63 Bảng 4-1: Bảng tính tốn phân chia lưu lượng hai nhánh phương án 73 Bảng 4-2: Kết tính toán phân lưu với phương án khai thác cát 80 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình1.1– Khu vực nghiên cứu hậu khai thác cát sông Loire Hình1.2– Đường quan hệ lưu lượng mức nước sông Loire thành phố Tours Hình1.3– Biến đổi cao độ lịng sơng mực nước sông Loire đo CMB Hình1.4: Một số hoạt động khai thác cát tuyến sông 14 Hình2.1 Sơ đồ giải pháp phịng chống xói lở [6] 17 Hình 2.2: Hệ thống lưới phi cấu trúc mơ hình Mike 21FM 22 Hình 2.3.Lưới tính tóan mơ hình MIKE 21FM cho khu vực nghiên cứu 26 Hình 2.4- Địa hình lịng dẫn khu vực sơng Hậu đoạn qua thành phố Long Xuyên[] 27 Hình 2.5- Biên lưu lượng thượng lưu xác định mơ hình Mike 11 27 Hình 2.6- Biên mực nước hạ lưu xác định mơ hình Mike 11 28 Hình 2.7- Vị trí quan trắc lưu lượng mực nước tháng 12 năm 2010 29 Hình 2.8- So sánh lưu lượng tính tốn thực đo LX-2 29 Hình2.9- So sánh lưu lượng tính tốn thực đo LX-3 30 Hình3.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 31 Hình3.2: Mặt cắt địa chất khu vực nghiên cứu(Nguồn VHKHTLMN) 35 Hình3.3 : Hoạt động khai thác cát sơng Tiền khu vực Tân Châu 40 Hình 3.4 : Vị trí khai thác cát khu vực nghiên cứu 43 Hình3.5 Sạt lở bờ khu vực thành phố Long Xuyên 44 Hình3.6 Sạt lở bờ cù lao Phó Ba – khu vực thành phố Long Xuyên 44 Hình 3.7 Hư hỏng cơng trình kè Long Xun – An Giang(2005) 44 Hình 3.8 Bãi bồi lạch trái đoạn sông chảy qua thành phố Long Xuyên 45 Hình 3.9 Bãi bồi cuối cù lao Ơng Hổ - thành phố Long Xuyên 45 Hình 3.10.Một số hình ảnh sạt lở bờ sơng Hậu 46 ... VŨ TRUNG THÀNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ BỜ SÔNG DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC CÁT TRÊN SÔNG HẬU ĐOẠN ĐI QUA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BẢO VỆ, PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ Chun ngành:... tài ? ?Nghiên cứu sạt lở bờ sông ảnh hưởng hoạt động khai thác cát sông Hậu đoạn qua Thành Phố Long Xuyên lựa chọn giải pháp bảo vệ, phịng chống sạt lở? ?? 4 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Mục đích nghiên cứu. .. ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu xói lở lịng sơng chỉnh trị sông: 1.1.2 Nghiên cứu khai thác cát: 1.2 Các nghiên cứu nước 11 1.2.1 Nghiên