Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông thu bồn đoạn qua thôn quảng đại 1, đại lộc, quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN DUY XUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC, QUẢNG NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Thủy Mã số: 60.58.02.02 TOM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN HƯỚNG Phản biện 1: GS.TS Nguyễn Thế Hùng Phản biện 2: TS Hoàng Ngọc Tuấn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp trường Đại học Bách Khoa vào ngày 21/08/2017 Có thể tìm hiểu Luận văn : - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà nẵng trường Đại học Bách khoa - Thư viện khoa Xây dựng Thủy lợi – Thủy điện Đà Nẵng - 2017 -1MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong năm qua, tỉnh Quảng Nam thực tốt Chương trình di dời dân khỏi vùng thiên tai, nơi có nguy cao xảy sạt lở núi, sạt lở ven sơng Chính phủ; đó, lập dự án di dời khẩn cấp 42 hộ dân thôn Quảng Đại (Hình 1) đến khu tái định cư Thanh Vân, xã Đại Cường cấp quyền xã, huyện tỉnh trình Trung ương đề nghị bố trí nguồn vốn chưa thực Hình Vị trí khu vực nghiên cứu đề tài Đến sau mùa lũ năm 2013, tình hình sạt lở bờ sơng khu vực nghiêm trọng, có nguy ảnh hưởng đến tính mạng tài sản 42 hộ dân sinh sống thôn Quảng Đại 1, huyện Đại Lộc (xem Hình 2) -2- Hình Một số hình ảnh sạt lở trạng (ảnh chụp 12/11/16) Cho đến nay, khu dân cư thôn Quảng Đại nơi có dân cư sống lâu việc chuyển đến nơi điều người dân không mong muốn; Mặt khác, cơng trình hạ tầng trạng tương đối đầy đủ, nhà cửa người dân tương đối kiên cố; Nếu phải di dời toàn 42 hộ dân đến khu phải đất sản xuất lúa khoảng 11.000m2 để xây dựng khu tái định cư tốn chi phí xây dựng lại sở hạ tầng Bên cạnh đó, bờ sơng khơng bảo vệ ngày bị sạt lở đất dần chí bị xóa Do đó, đề tài “Đánh giá trạng đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Đại Lộc, Quảng Nam” có ý nghĩa MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Điều tra, thu thập, phân tích số liệu tài liệu dân sinh, địa hình, địa chất, khí tượng, thủy văn, liên qua đến khu vực nghiên cứu; - Phỏng vấn người dân khu vực nghiên cứu; - Kế thừa đề tài, dự án nghiên cứu liên quan đến khu vực nghiên cứu; - Sử dụng phần mềm MIKE 21 để đánh giá tính hợp lý giải pháp bảo vệ bờ sông hợp lý khu vực qua thôn Đại Cường -35 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Kết đề tài sở có tính khoa học để đơn vị chức đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn khu vực qua thôn Quảng Đại 1, xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Luận văn gồm phần mở đầu, ba chương phần kết luận kiến nghị với cấu trúc sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan đoạn sông nghiên cứu Chương 2: Đánh giá trạng sông thu bồn đoạn qua xã đại cường đề xuất giải pháp Chương 3: Sử dụng mô hình thủy lực để đánh giá tính hợp lý giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông nghiên cứu Kết luận kiến nghị -4CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN Sông Thu Bồn bắt nguồn từ sườn Đông Nam dãy Ngọc Linh với độ cao nguồn 2000 m Sông chảy theo hướng gần Bắc Nam qua huyện Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức, Quế Sơn, chảy qua Giao Thuỷ vào vùng đồng qua huyện Duy Xuyên, Quế Sơn, Điện Bàn, Hội An, đổ biển Cửa Đại - Hội An Chiều dài sơng đến Cửa Đại 198 km 1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ KHU VỰC NGHIÊN CỨU: 1.2.1 Vị trí địa lý Đoạn sông nghiên cứa thuộc sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Xã Đại Cường xã đồng thuộc vùng B huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, có diện tích tự nhiên khoảng 9,44 km2; dân số khoảng 8.754 người; mật độ 927 người/km2 Xã Đại Cường nằm phía Nam huyện Đại Lộc, cách trung tâm hành huyện 10 km; ranh giới xác định sau: Phía Bắc giáp xã Đại Nghĩa Phía Tây giáp xã Đại Minh Phía Nam giáp xã Đại Thắng, xã Duy Tân (huyện Duy Xuyên) Phía Đơng giáp xã Đại An Tọa độ địa lý: 15047’47” VĐ Bắc 10803’51” KĐ Đông 1.2.2 Đặc điểm địa hình dự án Địa hình tương đối phẳng, đất đai chủ yếu đất phù sa sông Thu Bồn Vu Gia bồi đắp nên thuận lợi cho nông nghiệp; nhiên mùa mưa lũ, dịng chảy sơng Thu bồn Vu Gia đổ lớn làm ngập hết làng mạc, nhà cửa gây nhiều khó khăn cho đời sống nhân dân Đặc biệt thôn Quảng Đại nằm sát bờ sơng Thu Bồn, hàng năm mùa lũ, dịng chảy xiết sông Thu Bồn sông Vu Gia -5đổ uy hiếp đến làng mạc, nhà cửa người dân vùng Những năm gần dòng chảy biến đổi nên năm bờ sơng xói lở lấn vào làng từ 2m đến 5m 1.2.3 Đặc điểm địa chất vùng dự án: Nhìn chung, địa chất khu vực dự án tương đối đồng với cấu trúc không phức tạp bao gồm cát pha cuội sỏi, có khả chống nén lún, khơng có khả chống sạt lở xói bờ Muốn bảo vệ ổn định chống xói lở, can thiệp biện pháp cơng trình 1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ KHÍ TƯỢNG 1.3.1 Khí hậu: Các tỉnh duyên hải ven biển rung Trung nói chung, tỉnh Quảng Nam nói riêng có chế độ nhiệt đới gió mùa nội chí tuyến Bắc với dãy Trường Sơn chi phối mạnh mẽ đến khí hậu tỉnh Quảng Nam thành phố Đà Nẵng tạo thành mùa với hai kiểu khí hậu khác 1.3.2 Nhiệt độ Tháng có nhiệt độ cao thường vào tháng VI đến tháng VII Nhiệt độ bình quân tháng vùng núi 27,0  28,00C, vùng đồng ven biển 28,5  29,00C Tháng có nhiệt độ thấp tháng XII tháng I Nhiệt độ bình quân vùng núi 20,5  21,50C, vùng đồng ven biển 21,4  22,00C 1.3.3 Số nắng Vùng nghiên cứu có số nắng hàng năm khoảng 1870 đến 2290 giờ, tháng có số nắng nhiều tháng V, vùng núi 216  230 giờ/ tháng đạt bình quân 6,8 giờ/ ngày Vùng đồng ven biển 260  264 giờ/ tháng đạt bình quân 8,4 giờ/ ngày Tháng có số nắng tháng XII vùng núi 62  68,2 giờ/ tháng đạt bình quân 2,1 giờ/ ngày -61.3.4 Độ ẩm Độ ẩm khơng khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí lượng mưa Vào tháng mùa mưa độ ẩm khơng khí vùng đồng ven biển đạt 85  88%, vùng núi đạt 90  95% Các tháng mùa khô vùng đồng ven biển mức 80%, vùng núi 80  85% 1.3.5 Bốc Khả bốc phụ thuộc vào yếu tố khí hậu: nhiệt độ khơng khí, nắng, gió, độ ẩm Khả bốc vùng nghiên cứu khoảng 680  1040mm, vùng núi bốc khoảng 680  800mm, vùng đồng ven biển bốc nhiều khoảng 880  1.050mm 1.3.6 Gió, bão áp thấp nhiệt đới + Gió: Tốc độ gió bình qn hàng năm vùng núi đạt 0,7  1,3 m/s, vùng đồng ven biển đạt 1,3  1,6 m/s Tốc độ gió lớn quan trắc vùng đồng ven biển gió thường mạnh đạt 40 m/s Đà Nẵng + Bão áp thấp nhiệt đới:Khu vực Quảng Nam chịu ảnh hưởng bão áp thấp nhiệt đới tháng IV, V, VI tập trung nhiều vào tháng VIII đến tháng XII Bảng 1.2 Bảng tần số bão đổ vào đoạn bờ biển nước ta 1.3.7 Mưa Nếu coi thời gian mùa nhiều mưa bao gồm tháng có lượng mưa lớn lượng mưa bình quân tháng năm đạt 50% tổng số năm quan trắc mùa nhiều mưa Quảng Nam, Đà Nẵng từ tháng IX đến tháng XII, mùa mưa từ tháng I đến tháng VIII Riêng tháng V tháng VI xuất đỉnh mưa phụ, phía Tây vùng nghiên cứu đỉnh mưa phụ rõ nét hơn, hình thành thời kỳ tiểu mãn lưu vực sông Vu Gia sơng Thu Bồn -71.3.8 Tình hình mưa lũ Dịng chảy lũ lưu vực sơng Thu Bồn từ tháng X - XII Theo tài liệu quan trắc, hàng năm có khoảng trận lũ đạt báo động I, năm nhiều đến 5-6 trận Số lũ đạt báo động II trở lên từ 1-2 trận, nhiều 2-3 trận số lũ đạt báo động III trở lên từ 0.6 - trận, nhiều 2-3 trận 1.4 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN 1.4.1 Dòng chảy năm a) Phân phối dòng chảy năm Theo số liệu quan trắc từ 1976-2006 trạm thuỷ văn Nông Sơn: Lưu lượng nước trung bình năm Qo = 271 m3/s, tương ứng với mơ dun dịng chảy trung bình năm Mo = 86,0 l/s/km2, tổng lượng dịng chảy mặt trung bình năm W0 = 8,61 km3; b) Biến động dòng chảy năm Theo số liệu thực đo trạm Nông Sơn Thành Mỹ, biến động dịng chảy năm dịng sơng Vu Gia Sơng Thu Bồn khơng lớn Hệ số biến động dòng chảy năm sơng Thu Bồn 0,31 cịn sơng Vu Gia dịng chảy năm biến động mạnh với hệ số biến động dòng chảy năm 0,37 c) Khả nguồn nước các sông chính Sông Thu Bồn từ thượng nguồn đến Giao Thủy có diện tích lưu vực 3.825 km2 Vùng thượng nguồn sông chảy vùng núi cao Phước Sơn, tâm mưa lớn Trà My, Tiên Phước, Ngọc Lĩnh Tổng lượng hàng năm sông Thu Bồn tính đến Giao Thuỷ W0 = 9,25.109m3 1.4.2 Phân phối dòng chảy năm thiết kế 1.4.3 Chế độ lũ Trong vòng 32 năm trở lại (1976-2007) trạm thuỷ văn lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn đo đỉnh lũ lớn -8nhất Bảng 1.9: Bảng 1.9 Đỉnh lũ lớn quan trắc trạm thuỷ văn Trạm Qmax (m3/s) Thời gian xuất Thành Mỹ 7.000 20-11-1998 Nông Sơn 10.815 12-11-2007 1.4.4 Dòng chảy kiệt Bảng 1.10 Dòng chảy kiệt nhỏ trạm vùng nghiên cứu Trạm Sông Thành Mỹ Nông Sơn Vu Gia Thu Bồn Flv (km2 ) Từ năm đến năm Kiệt tháng M(l/s.k m2) Thán g Kiệt ngày M(l/s.k m2) Ngày 1850 76-06 8,76 4/83 6,11 4/9/88 3130 76-06 8,98 4/83 4,63 17/8/77 - 10 - Điều kiện địa hình: Do địa hình khu vực khơng có hệ thống đê khống chế, q trình phát triển lịng dẫn diễn "tự do" - Điều kiện địa chất, thổ nhưỡng: Ở khu vực hạ lưu tồn nhóm đất mềm bở rời cát, cát pha, bùn đất hữu loại đất dễ bị xói lở, phân bố phần thấp bờ sông, nên mùa cạn chịu tác động bào xói thường xuyên dòng chảy - Điều kiện địa chất thuỷ văn: Do thay đổi nhiệt độ - độ ẩm từ ngày sang ngày khác, thay đổi trạng thái áp lực nước lên mặt đất (do dao động mực nước sóng); thảm phủ thực vật tuyến bờ khơng phù hợp…; - Chế độ khí tượng: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động động lực sơng kể tới gió - bão, áp thấp nhiệt đới, mưa biến động khí hậu tồn cầu (Enino Lanina) năm gần - Chế độ thủy văn: Do chi phối địa chất, địa hình sơng ngịi, sơng ngịi vùng nghiên cứu ngắn, lưu vực hẹp dốc nên chế độ thuỷ văn thượng hạ lưu tương phản rõ rệt Hạ lưu lòng sông mở rộng, uốn khúc quanh co, độ dốc thấp (0,0002) vận tốc mùa lũ vượt  m/s b) Nguyên nhân người: - Phá rừng: Đây nhân tố làm suy giảm độ che phủ khả điều tiết dòng chảy rừng, đồng thời gia tăng cường độ xói mịn đất khối lượng vật liệu phù sa đưa vào sông suối - Giao thông: Trong khu vực tồn đường giao thơng quốc gia quan trọng Quốc lộ I; đường sắt Bắc Nam; đường Hồ Chí Minh ngồi cịn phải kể đến Quốc lộ Đông Trường Sơn, Quốc lội 14B, 14E - 11 - Vận hành cơng trình thủy điện, thủy lợi: Xả lũ khơng với qui trình vận hành liên hồ chứa, dự báo khơng xác gây nên tượng lũ chồng lên lũ, gây xói lở bờ sơng - Phát triển kinh tế: Khai thác cát phục vụ xây dựng đô thị, nông thôn, cơng trình cơng cộng khơng có qui hoạch, đào vét mức qui định… 2.2 TÍNH TỐN LƯU LƯỢNG TẠO LÒNG 2.2.1 Lưu lượng tạo lòng: a Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình nhiều năm: a.1 Nguồn liệu tính tốn: - Chuổi liệu thực đo trạm thủy văn Nông Sơn từ năm 19792007 (Các năm từ 2008-2016 có đủ số liệu nhiên yếu tố ngẫu nhiên khơng hồn tồn tác động cơng trình thủy điện hệ thống sơng nên khơng chọn) - Số liệu lưu lượng theo từ năm 2001-2010 trích xuất từ cơng trình nghiên cứu “Establishing The Flood Map For The Downstream Of Vu Gia-Thu Bon Catchment – A Coastal Region Of Viet Nam Central Scale Variability Of Inundation Area Under The Impact Of Climate Change” nhóm tác giả Vo Ngoc Duong, Philippe Gourbesville năm 2015 - Số liệu mực nước thực đo trạm thủy văn Giao Thủy - Điều tra vết lũ thực tế so sánh với kết thực đo mơ hình a.2 Chọn đường q trình lưu lượng điển hình: Từ kết so sánh ta chọn năm 2004 làm năm điển hình tính lưu lượng tạo lịng theo phương pháp Makaveep - 12 - Hình 2.6 Biểu đồ quan hệ Q~P.I.Q2 Dựa vào ta Hình 2.6 từ hình vẽ thấy, ứng với P.I.Q2 lớn có lưu lượng tạo lịng là: Q = 5.150 m3/s h) So sánh với mực nước ngang bãi già: Ấn định lưu lượng tạo lòng: với lưu lượng Q = 5.150 m3/s, từ đường quan hệ lưu lượng mực nước ta có H = 7,5m kết cho thấy mực nước ứng với lưu lượng tương ứng với cao độ bãi già đoạn sông 2.2.2 Chỉ tiêu ổn định lòng sông: a) Chỉ tiêu ổn định theo chiều dọc sơng: (Đường kính hạt (m) lấy mẫu trường khu vực nghiên cứu thí nghiệm trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng)) - 13 Hình 2.7 Thí nghiệm đo đường kính cát khu vực nghiên cứu Hình 2.8 Biểu đồ quan hệ lượng sót tích lũy cỡ sàng d  dtb   (aixdi)  di  0,35mm - Theo Lốt-tin (Nga) là: (Với J=1x2,0x10-4 )  d 0, 00035   1, 75 j 0, 0002 - Makaveép (Nga) là: h  d 0, 00035   0, 233 hj 7,5 x0, 0002 Hệ số ổn định φ φh lớn chuyển động bùn cát lịng sơng yếu, lịng sơng ổn định b Chỉ tiêu ổn định theo chiều ngang sơng Antunin (Nga) dựa tài liệu thu thập ngồi thực địa chỉnh lý đưa số ổn định theo chiều ngang sông: b  BJ 0,2 850 x0, 00020,2   2,16 Q0,5 5.1500,5 2.2.3 Quan hệ hình dạng sơng: a Quan hệ hình dạng sơng phụ thuộc vào loại sông cong sông thẳng, nên tiêu khác nhau: Công thức Antunin (Nga) - 14 - K B mo 8500,6   9, 70 H 5,9 Về chiều rộng sông, theo Antunin BA Q0,5 5.1500,5  1,3  512, 4m J 0,2 0, 00020,2 b Quan hệ bán kính cong đoạn sơng cong với các ́u tớ khác • Cơng thức Lipôlai: Rc  40 F Rc = 4.176,31m So sánh thực tế Rctt=3.000m đảm bảo quy luật c Quan hệ chiều rộng chiều sâu đoạn sông cong đoạn sông thẳng Công thức An-tu-nin: Bc = (0,5-0,75)B = 0,75x850= 637,5m Công thức Businescơ: Hc = 7,76m Quan hệ độ sâu bình quân đoạn cong Hc độ sâu lớn Hmax = rHc = 1,5*7,76 = 11,65m 2.3 ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU THEO CÁC CHỈ TIÊU ỔN ĐỊNH: Bảng 2.5 Bảng đánh giá tiêu ổn định lòng sông Mức độ ổn định Chỉ số ổn định Số tính tốn Kết đánh giá φ 2,9 - 4,1 1,75 Không ổn định φh 0,27 - 0,43 0,233 Không ổn định φb 1,10 - 1,7 2,16 Không ổn định Kết luận sơ đoạn sông thôn Quảng Đại khơng ổn định chiều dọc chiều ngang Vì cần phải chỉnh trị phù hợp tiêu - 15 2.4 THIẾT KẾ GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐOẠN SƠNG NGHIÊN CỨU VÀ KHÁI TỐN: 2.4.1 Những học kinh nghiệm giới nước nghiên cứu diễn biến lòng dẫn [9] 2.4.2 Các giải pháp chỉnh trị sông a Biện pháp cơng trình Phân loại cơng trình: Theo mục đích cơng trình Theo tác động cơng trình dịng chảy Theo hình dạng bề ngồi, đặc trưng kết cấu tác dụng cụ thể cơng trình Theo quan hệ mực nước b Biện pháp phi cơng trình Di rời dân vùng khác để ổn định đời sống không xây dựng hay phát triển cơng trình dân sinh kinh tế vùng Tuy nhiên khu dân cư thơn Quảng Đại nơi có dân cư sống lâu việc chuyển đến nơi điều người dân không mong muốn 2.4.2 Biện pháp cơng trình a Phân loại cơng trình: b Vật liệu dùng cơng trình chỉnh trị c Cấu kiện cơng trình d Đặc điểm mợt sớ cơng trình chỉnh trị e Thiết kế giải pháp bảo vệ bờ đoạn sơng nghiên cứu: - 16 - Hình 2.13 Hiện trạng bờ tre bị phá hủy đoạn thẳng đoạn bị xói hàm ếch Khu vực nghiên cứu mặt cắt lịng sơng mở rộng, diện tích mặt thống lớn 300m, bị chi phối nhà cửa, dịng chảy lũ đổ xuống gặp gió mùa Đông Bắc xảy giao tranh mãnh liệt, hình thành dịng chảy xốy gây xói ngang lẫn xói sâu mạnh tạo nên dạng xói lở hàm ếch khoét sâu vào bờ Hình 2.14 Hình ảnh vệ tinh vị trí nghiên cứu vào ngày 28/6/2015 (bên trái) ngày 04/6/2017 (bên phải) Bên bờ hữu thượng lưu bãi bồi địa chất đá cứng vách thẳng đứng kết hợp bãi bồi mỏ hàn làm thu hẹp dòng chảy xoáy sâu vào bờ tả gây nên hàm ếch đoạn Vị trí cần nghiên cứu kết hợp hai giải pháp xử lý chống xói sâu chống xói lở sóng bề mặt ta chọn phương án bảo vệ kết hợp kè bờ mỏ hàn Chọn sơ số phương án để kiểm định mơ hình chọn phương án tối ưu Toàn kề mỏ hàn, kè bảo vệ bờ kết hợp - 17 e.1 Tính tốn sơ phương án e.2 Phương án kè lát mái e.3 Phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn Là tổng hợp hai phương án Căn mơ hình thủy lực kinh nghiệm tính tốn ta dự kiến bố trí sau: Bố trí tuyến: Trên dọc tuyến bố trí kè mỏ hàn tạo với tuyến cắt dọc góc 650; Kết cấu kè: Thân kè đắp bao đất 02 hàng cọc cừ tre phên tre giằng tre để giữ cho bao đất không bị trơi, từ cao trình +1,00m trở lên xếp đá lát khan; phía ngồi bọc lớp rọ đá dày 0,5m, phía lớp rọ đá lớp vải lọc TS40 Xung quanh đầu mỏ kè bố trí lớp đệm chống xói rọ đá (2x1x0,5)m Kích thước mặt cắt ngang mỏ hàn dạng hình thang: Bề rộng đỉnh mỏ hàn 2,00m; Hệ số mái kè m=2; Cao trình đỉnh gốc mỏ hàn +7,5 đến +7,31m; Độ dốc dọc đỉnh kè mỏ hàn 1%; Chiều dài mỏ hàn dự kiến: Mỏ hàn đầu tuyến có l1=32,0m; Mỏ hàn thứ đến thứ có 37,10m; mỏ hàn thứ có l5=41,0m Khoảng cách mỏ hàn đầu tuyến đến mỏ hàn thứ L1=70,0m; khoảng cách mỏ hàn cịn lại L2-5=81,0 ÷ 83,0m; - 18 CHƯƠNG SỬ DỤNG BỘ MƠ HÌNH THỦY LỰC ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÍNH HỢP LÝ CỦA GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ ĐO SÂU THEO PHƯƠNG PHÁP HỒI ÂM: 3.1.1 Thiết bị đo đạc: 3.1.2 Cơng tác đo đạc: Hình 3.4 Hình ảnh đo đạc trường 3.2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN SỐ LIỆU THỦY VĂN TRÊN CƠ SỞ KẾ THỪA: 3.2.1 Nguồn thực đo: Chuổi liệu thực đo trạm thủy văn Nông Sơn từ năm 19792007 (Các năm từ 2008-2016 có đủ số liệu nhiên yếu tố ngẫu nhiên khơng hồn tồn tác động cơng trình thủy điện hệ thống sơng nên không chọn) Số liệu mực nước thực đo trạm thủy văn Giao Thủy Điều tra vết lũ thực tế so sánh với kết thực đo mô hình 3.2.2 Nguồn liệu kế thừa: Số liệu lưu lượng theo từ năm 2001-2010 trích xuất từ cơng trình nghiên cứu “Establishing The Flood Map For The Downstream Of Vu Gia-Thu Bon Catchment – A Coastal Region Of - 19 - Viet Nam Central Scale Variability Of Inundation Area Under The Impact Of Climate Change” nhóm tác giả Vo Ngoc Duong, Philippe Gourbesville năm 2015 3.3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MƠ HÌNH TÍNH TỐN: Chọn mơ hình MIKE21 để đưa phương án tối ưu sau mơ hình cho kết sở phương án chọn ban đầu 3.4 XÁC ĐỊNH PHẠM VI TÍNH TỐN VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN: Khu vực nghiên cứu phạm vi hình 3.8 cụ thể sau: Tại Cầu Quảng Huế (T1) X= 832331.2428034; Y= 1754664.992822 Nhánh sông Thu Bồn (T2)X= 832855.5744898; Y= 1753371.261379 Cầu Giao Thủy (T3) X= 834189.2007356; Y=1754317.338117 Ứng với điều kiện biên đầu vào: - Biên lưu lượng T1 T2 - Biên cột nước thực đo Giao Thủy 3.8 Hình ảnh phạm vi tính tốn biên T1, T2, T3 3.5 ÁP DỤNG MƠ HÌNH THỦY LỰC ĐỂ TÍNH TỐN CHO ĐOẠN SƠNG THEO HIỆN TRẠNG: - 20 Lập mơ hình MIKE 21 kết sau: 3.10 Hình ảnh trường phân bố vận tốc hiển thị theo màu Với hình 3.10 ta nhận thấy kết gần giống với thực tế Dịng chảy với độ xói sâu nghiêng hẳn bên tả phá bờ theo hình cưa đỉnh bị khoét sâu vào đất liền Theo điều tra thông tin từ người dân khu vực “dịng chảy có thiên hướng dịch dần phía bờ tả theo thời gian Trước dịng chảy sơng nằm nằm từ sơng lệch bờ hữu so với trạng” Với xu ngày khoét sâu vào bờ tạo bờ lõm Với hình 3.11 trạng đoạn đầu tuyến trường vận tốc dày chạy hướng vào bờ gây xói lỡ tuyến dài cục vài điểm gây nên hàm ếch bờ tre bên tả xoáy vài điểm cục 3.6 ÁP DỤNG MƠ HÌNH THỦY LỰC ĐỂ TÍNH TỐN CHO ĐOẠN SÔNG THEO GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT: Trên sở phân tích đánh giá trạng cơng trình thơng qua mơ hình tính tốn đối chiếu thực tế với tính tốn mục e 2.4.2 Biện pháp cơng trình ta xây dựng kịch xảy theo phương án sau: - PA: Hiện trạng chưa bố trí cơng trình (dùng để đánh giá so sánh) - PA1: Bố trí kè mỏ hàn trải dài theo tuyến gia cố cao trình 2,7m (bãi già theo hồ sơ thiết kê phê duyệt) - 21 - PA2: Bố trí kè mỏ hàn trải dài theo tuyến gia cố cao trình 5,5m (điểm cao bãi cát bồi) - PA3: Bố trí kè mỏ hàn cao trình 8,0m (điểm cao bờ tre) - PA4: Bố trí kè mỏ hàn cao trình 7,5m đoạn kè mái phía sau (tính tốn) Kết sau: Trích xuất kết điểm: P1: X = 832975.2589 Y = 1753490.946 P2: X = 833499.5906 Y = 1753918.390 P3: X = 834046.7193 Y = 1754277.443 Trên kết mơ hình chạy đối chiếu thực tế phương pháp tính tốn theo tiêu chuẩn ta xét theo phương án thơng qua cao trình mặt nước trường vận tốc Phương án 1: Bố trí hệ thống kè mỏ hàn với cao trình đỉnh kè 2,7m Trường hợp khơng hiệu bị ngập tồn kè, gây xói lỡ bờ thêm xốy cục nên bỏ qua phương án Phương án 2: Bố trí hệ thống kè mỏ hàn với cao trình đỉnh kè 5,5m (điểm cao bãi bồi) Cách bố trí L mỏ hàn hợp lý vận tốc vào bờ 0,5m/s khơng gây xói bồi lắng tạo bờ xa lịng sơng Tuy nhiên cách kè mỏ hàn cuối khoảng 100m cần gia cố thêm bờ kè lát mái bảo vệ bờ dòng chảy vào bờ vận tốc lớn dần - 22 Hình 3.20 Trường phân bố vận tốc ứng phương án khu vực nghiên cứu vào lúc 0:00 ngày 28/10/2004 Phương án 3: Bố trí kè mỏ hàn cao trình 8,0m (điểm cao bờ tre) Kết giống phương án dòng chảy xa bờ cần gia cố đoạn cuối Hình 3.21 Trường phân bố vận tốc ứng phương án khu vực nghiên cứu vào lúc 0:00 ngày 28/10/2004 Phương án 4: Bố trí kè mỏ hàn cao trình 7,5m đoạn kè mái phía sau (tính tốn) Theo Hình 3.22 ta nhận thấy rõ phía hạ lưu kè mỏ hàn cuối trường vận tốc dày dày nghiêng sát dọc bờ đoạn dài - 23 - Hình 3.22 Trường phân bố vận tốc ứng phương án khu vực nghiên cứu vào lúc 0:00 ngày 28/10/2004 Như sau nhiều phương án ta có đánh giá tổng quan sau: - Phương án 1: Khơng hợp lý cao trình mỏ hàn 2,7 MN bãi già - Phương án 2,3: Đảm bảo khả chống xói lỡ bờ, tăng khả bồi lấp, đẩy dịng chảy lệch phía bờ hữu Xét tính kinh tế hiệu đầu tư chọn phương án - Phương án 4: Với mỏ hàn gây nên xói lỡ sau mỏ hàn thứ nên chưa phù hợp Về phương án kinh tế: - Đối với phương án 2: mỏ hàn chi phí đầu tư (8x2tỷ=16 tỷ) - Đối với phương án 3: mỏ hàn 500m kè (5x2tỷ + 500x20triệu) = 20 tỷ Trong khi chọn phương án ta tốn thêm chi phí đào đất khối lượng 12.000 m3 gần 800 triệu - 24 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết đánh ta chọn biện pháp bảo vệ bờ chống xói lở theo phương án mỏ hàn cao trình 5,5m đoạn kè bờ gia cố khoảng 400m đoạn sau MH cuối đến ngã ba giao thủy sông Thu Bồn Quảng Huế Với phương án chọn vừa đáp ứng tính hiệu kỹ thuật kinh tế Việc chọn phương án kè mỏ hàn giảm chi phí đầu tư đặc biệt giữ bờ tre tồn lâu năm đến Quan điểm xét cục đoạn sông qua thôn Quảng Đại nên đánh giá đề xuất giải pháp phù hợp chưa xét tính đến yếu tố tổng thể toàn tuyến ảnh hưởng đoạn sông trước sau khu vực nghiên cứu Do điều kiện thời gian thiếu nguồn liệu số liệu bùn cát nên giới hạn đề tài xét đến yếu tố thủy lực ảnh hưởng q trình xói lở bờ tả đoạn sơng nghiên cứu trước sau xây dựng phương án mà chưa xét đến yếu tố bồi lấp bùn cát Nếu có thêm kết hình thái hình thành bồi lấp lịng bờ sơng tăng phần tin cậy cho kết chọn KIẾN NGHỊ Đến sau mùa lũ năm 2013 đến nay, tình hình sạt lở bờ sông khu vực nghiêm trọng Hàng năm sau trận lũ tần suất 10% số đoạn bị sạt lỡ từ 3-5m Nếu bờ sông không bảo vệ ngày bị sạt lở đất dần chí bị xóa Nên việc xây dựng cơng trình để bảo vệ bờ chống sạt lở việc cần thiết tâm tư nguyện vọng nhân dân địa phương Kiến nghị cơng trình nghiên cứu áp dụng số liệu nghiên cứu đợt cần bổ sung xét đến yếu tố bồi lấp dịng sơng kiểm tra ảnh hưởng cơng trình đến khu vực đoạn thượng hạ lưu để hoàn thiện phần đánh giá giải pháp hợp lý đề tài ... TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN Sông Thu Bồn bắt nguồn từ sườn Đông Nam dãy Ngọc Linh với độ cao nguồn 2000 m Sông chảy theo hướng gần Bắc Nam qua huyện Trà... NGHIÊN CỨU: 1.2.1 Vị trí địa lý Đoạn sông nghiên cứa thu? ??c sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Xã Đại Cường xã đồng thu? ??c vùng B huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, có diện tích tự nhiên khoảng 9,44... giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Đại Lộc, Quảng Nam? ?? có ý nghĩa MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Điều tra, thu thập, phân tích