Ứng dụng mô hình số trị nghiên cứu các giải pháp ổn định cửa sông vệ, tỉnh quảng ngãi

XGIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRƯƠNG ĐÌNH VŨ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SỐ TRỊ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CỬA SÔNG VỆ, TỈNH QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI -TRƯƠNG ĐÌNH VŨ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SỐ TRỊ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CỬA SÔNG VỆ, TỈNH QUẢNG NGÃI Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình biển Mã số 60580203 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Vũ Minh Cát PGS.TS Trương Văn Bốn Hà Nội, 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Trương Đình Vũ i LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên nhận giúp đỡ, hướng dẫn chu đáo, tận tình giáo viên hướng dẫn, quan tâm, sát cánh gia đình, quan đồng nghiệp Đặc biệt, học viên nhận nhiều điều kiện thuận lợi từ Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản lý tổng hợp vùng ven bờ - Khoa Kỹ thuật Biển trình học tập nghiên cứu Học viên xin trân trọng cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ Minh Cát PGS.TS Trương Văn Bốn, tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ để học viên hoàn thành luận văn Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới quan, Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản lý tổng hợp vùng ven bờ Khoa Kỹ thuật Biển quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện để hoạc viên hoàn thành luận văn Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới nhà khoa học quan tâm chia sẻ, góp ý bổ sung cho học viên nhiều thơng tin bổ ích Cuối học viên xin trân trọng cảm ơn gia đình, đồng nghiệp ln sát cánh động viên học viên vượt qua khó khăn thực luận văn ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU………………………………………………………….iv DANH MỤC HÌNH VẼ………………………………………………………… …vii MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 11 1.1.1 Tổng quan nghiên cứu diễn biến cửa sông Khu vực miền Trung 11 1.1.2 Tổng quan nghiên cứu diễn biến cửa sông Vệ 21 1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 23 1.2.1 Vị trí địa lý 23 1.2.2 Điều kiện khí hậu 26 1.2.3 Điều kiện khí tượng, thủy văn 30 1.2.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 39 1.2.5 Đánh giá tình hình xói lở khu vực nghiên cứu 42 CHƯƠNG THIẾT LẬP MÔ HÌNH SỐ TRỊ CHO KHU VỰC CỬA LỞ 48 2.1 Tình hình số liệu 48 2.1.1 Số liệu địa hình 48 2.1.2 Tài liệu khí tượng thủy văn 49 2.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp tính tốn 50 2.2.1 Mở đầu 50 2.2.2 Mơ hình thủy lực chiều Mike 11 HD 50 2.2.3 Mơ hình thủy lực chiều Mike 21 FM 52 2.3 Mơ hình mike 11 sơng Vệ 54 2.3.1 Xây dựng mơ hình 54 2.3.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình mike 11 57 2.4 Mơ hình mike 21 khu vực tính tốn 60 2.4.1 Xây dựng mơ hình 60 2.4.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Mike 21 62 2.5 Mơ hình vận chuyển bùn cát 69 2.5.1 Miền tính tốn 69 2.5.2 Số liệu đầu vào 69 2.5.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 73 CHƯƠNG MƠ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ ĐÃ LỰA CHỌN TẠI KHU VỰC CỬA LỞ 74 3.1 Xây dựng tập kịch 74 3.1.1 Nhóm kịch tự nhiên 74 3.1.2 Nhóm kịch xây dựng cơng trình 75 3.2 Mô tập kịch 78 3.2.1 Mô xác định biên sông theo kịch 78 3.2.2 Mô chế độ thủy, động lực học vận chuyển bùn cát cửa Lở theo nhóm kịch tự nhiên chưa có cơng trình 80 3.2.3 Mô chế độ thủy, động lực học vận chuyển bùn cát cửa Lở theo nhóm kịch xây dựng cơng trình chỉnh trị 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Bảng lượng mưa trung bình nhiều năm (mm) 26 Bảng 1-2: Bảng thống kê thời kỳ bắt đầu kết thúc thời tiết khơ nóng 27 Bảng 1-3: Bảng số lần trung bình có gió mùa Đơng Bắc 28 Bảng 1-4: Bảng số đợt gió mùa Đơng Bắc trung bình ảnh hưởng tới Quảng Ngãi 28 Bảng 1-5: Bảng số ngày có dơng trung bình 28 Bảng 1-6: Các trận bão đổ vào khu vực bờ biển Tỉnh Quảng Ngãi (1961đến 2014) .29 Bảng 1-7: Bảng đặc trưng mực nước trung bình (cm) 30 Bảng 1-8: Bảng đặc trưng mực nước cao thấp năm trạm (cm) .30 Bảng 1-9: Bảng dao động dòng chảy trạm An Chỉ 31 Bảng 1-10: Bảng dịng chảy trung bình năm lưu vực sông .31 Bảng 1-11: Bảng số liệu lưu lượng trung bình nhiều năm trạm (m3/s) 32 Bảng 1-12: Bảng lưu lượng dòng chảy tháng mùa lũ trung bình nhiều năm 33 Bảng 1-13: Bảng số trận lũ lớn trung bình xuất năm 33 Bảng 1-14: Thời gian tốc độ truyền lũ 34 Bảng 1-15: Đặc trưng biên độ cường suất lũ sông .34 Bảng 1-16: Đặc trưng tốc độ dịng chảy trung bình trận lũ lớn năm 34 Bảng 1-17: Đặc trưng trận lũ điển hình lũ thiết kế .34 Bảng 1-18: Đặc trưng mực nước tháng, năm nhiều năm (cm) 35 Bảng 1-19: Độ cao nước dâng lớn quan trắc trạm Đà Nẵng (H, cm) .37 Bảng 1-20: Một số tiêu phát triển ngành Thuỷ sản tỉnh năm 2000-2010 41 Bảng 2-1: Các huyện có khu vực nằm khu vực luận văn .48 Bảng 2-2: Thống kê số liệu thu thập trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu 49 Bảng 2-3: Thống kê hệ thống sơng mơ tính tốn .56 Bảng 2-4: Vị trí mặt cắt sông Vệ sông Phú Thọ .56 Bảng 2-5: Biên mơ hình thủy lực chiều 57 Bảng 2-6: Giá trị sai số mực nước trạm cửa Lở tháng 11 năm 2015 66 Bảng 2-7: Giá trị sai số mực nước trạm cửa Lở tháng năm 2016 68 Bảng 2-8: Độ đục trung bình tháng trạm thủy văn An Chỉ (g/m3) 69 Bảng 2-9: Độ đục trung bình tháng trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3) .70 Bảng 2-10: Tổng lượng bùn cát theo tháng trạm An Chỉ (tấn) 71 Bảng 2-11: Tổng lượng bùn cát theo tháng trạm Sơn Giang (tấn) 72 Bảng 3-1: Các kịch tính tốn điều kiện tự nhiên, chưa có cơng trình 74 Bảng 3-2: Các kịch tính tốn điều kiện tự nhiên, có cơng trình 75 Bảng 3-3: Tọa độ vị trị trích xuất 75 Bảng 3-4: Tổng lượng bùn cát sông Vệ theo kịch TN2 82 Bảng 3-5: Tổng lượng bùn cát (15-20/12/2016) vị trí quan trắc (m3) .94 Bảng 3-6: Tổng lượng bùn cát 17-22/7/2016 vị trí quan trắc (m3) 97 Bảng 3-7: Tổng lượng bùn cát bão Nari vị trí quan trắc (m3) 100 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 0-1: Bản đồ mạng lưới sông tỉnh Quảng Ngãi .24 Hình 0-2: Bản đồ lưu vực sơng Vệ, tỉnh Quảng Ngãi lưới trạm 25 Hình 1-3: Đoạn bờ sông Vệ (thôn Tân Mỹ - xã Nghĩa An) bị trượt lở lũ mạnh .44 Hình 1-4: Ngôi nhà kiên cố thôn Kỳ Tân (xã Đức Lợi) bị lũ phá huỷ năm 1999 45 Hình 2-1: Thống kê số liệu thu thập trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu, Quảng Ngãi 49 Hình 2-2: Sơ đồ tính tốn thủy lực 50 Hình 2-3: Mơ hình hóa mạng lưới sông Vệ 55 Hình 2-4: Mực nước tính tốn đo đạc điểm đo cầu Sông Vệ 59 Hình 2-5: Mực nước tính tốn đo đạc điểm đo cầu Sông Vệ 60 Hình 2-6: Miền tính lưới tính tốn khu vực nghiên cứu 61 Hình 2-7: Vị trí trạm đo mực nước, dịng chảy, sóng để hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 62 Hình 2-8: mực nước quan trắc tính tốn cửa sơng Phú Thọ (XI/2015) .64 Hình 2-9: Vận tốc dịng ven tầng hướng quan trắc tính tốn cửa sông Vệ (XI/2015) 64 Hình 2-10: Chiều cao hướng sóng quan trắc tính tốn sóng vùng nước sâu cửa sơng Vệ (XI/2015) .65 Hình 2-11: Mực nước quan trắc tính tốn cửa sơng Phú Thọ VII/2016 67 Hình 2-12: Vận tốc dịng ven tầng hướng quan trắc tính tốn cửa sơng Vệ, VII/2016 .67 Hình 2-13: Chiều cao hướng sóng quan trắc, tính tốn sóng vùng nước sâu cửa sông Vệ, VII/2016 68 Hình 2-14: Biểu đồ tổng lượng bùn cát thực đo từ năm 2006-2016 trạm thủy văn An Chỉ Sơn Giang 73 Hình 3-1: Vị trí điểm trích xuất cửa Lở .76 Hình 3-2: Bố trí cơng trình chỉnh trị cửa Lở 78 Hình 3-3: Quá trình lưu lượng điểm đo cầu Sông Vệ vào tháng 7/2016 79 Hình 3-4: Quá trình lưu lượng điểm đo cầu Sông Vệ vào tháng 12/2016 79 Hình 3-5: Quá trình lưu lượng điểm đo cầu Sông Vệ bão Nari T10/2013 .79 Hình 3-6: Trường sóng khu vực cửa Lở theo kịch TN1 80 Hình 3-7: Trường dịng chảy khu vực cửa Lở theo kịch TN1 81 Hình 3-8: Lượng bùn cát vận chuyển sơng Vệ theo kịch TN1 .81 Hình 3-9: Sự thay đổi trầm tích đáy cửa Lở theo kịch TN1 82 Hình 3-10: Trường sóng khu vực cửa Lở theo kịch TN2 .83 Hình 3-11: Trường dịng chảy sóng khu vực cửa Lở theo kịch TN2 84 Hình 3-12: Sự thay đổi trầm tích đáy cửa Lở theo kịch TN2 84 Hình 3-13: Độ cao hướng sóng khu vực cửa Lở lúc h ngày 14 tháng 10 năm 2013 (lúc sóng điểm biên lớn nhất) bão Nari .86 Hình 3-14: Biến trình chiều cao sóng, hướng sóng cửa Lở theo kịch TN3 từ 717 tháng 10 năm 2013 86 Hình 3-15: Trường dịng chảy lúc 6h ngày 14/10/2013 khu vực cửa Lở theo KB TN3 .87 Hình 3-16: Đường bão số 11 năm 2013 (Bão Nari) .88 v Hình 3-17: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy sau thời điểm bão Nari đổ vào Đà nẵng Huế 48 h (0h 14/10/2013) 89 Hình 3-18: Sự biến động lớp trầm tích đáy cửa Lở trường hợp a) tính tốn theo kịch TN1; b) tính tốn theo kịch CT–TN1 .91 Hình 3-19: Hướng sóng trường sóng cửa Lở theo kịch CT – TN1 92 Hình 3-20: Hướng sóng trường sóng cửa Lở theo kịch CT – TN1 92 Hình 3-21: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 93 Hình 3-22: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 93 Hình 3-23: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 94 Hình 3-24: Sự biến động lớp trầm tích đáy cửa Lở trường hợp a) tính tốn theo kịch TN2; b) tính tốn theo kịch CT – TN2 95 Hình 3-25: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 96 Hình 3-26: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 96 Hình 3-27: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 97 Hình 3-28: Bồi xói bão thời điểm 6h ngày 14/10/2013 trường hợp a) tính tốn theo kịch TN3; b) tính tốn theo kịch CT-TN3 .98 Hình 3-29: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 99 Hình 3-30: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 99 Hình 3-31: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc 100 vi MỞ ĐẦU Cửa Đại cửa Lở nằm cách khoảng 5km nối với qua sông Phú Thọ Khu vực cửa sơng Trà Khúc – sơng Vệ có q trình diễn biến xói lở, bồi tụ phức tạp, tác động điều kiện tự nhiên hoạt động kinh tế xã hội khu vực Hình 0-1: Vị trí địa lý cửa Đại cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi Theo tài liệu quan trắc tổng kết quan quản lý tỉnh Quảng Ngãi khu vực hạ lưu cửa sơng Vệ thuộc địa phận xã Đức Lợi (huyện Mộ Đức) – nơi xói bồi diễn thường xuyên phạm vi chiều dài khoảng 1500 m độ rộng từ 200 – 300m nguyên nhân sau: Về mùa kiệt (từ tháng đến tháng hàng năm) dòng chảy từ thượng lưu sông Vệ đổ hạ lưu nhỏ dần gần khơng cịn dịng chaỷ vào cuối tháng Trong đó, ảnh hưởng yếu tố thủy thạch động lực biển, dòng chảy dọc bờ mang theo bùn cát từ hướng bắc xuống vào mùa đông hướng nam lên vào mùa hè bồi lắng dần cửa sông vùng lân cận dạng bar cát ngầm Các bar ngầm lớn dần theo thời gian, dần lên mặt nước lấp dần, thu hẹp cửa sông có năm lấp hẳn cửa sơng Vệ Ngược lại mùa lũ, dịng chảy lũ sơng Vệ với lưu lượng đáng kể chia cắt, đẩy bãi bồi hình thành mùa cạn phía biển, hạ thấp dần cao trình cồn cát chắn phía cửa đến mùa lũ hầu hết bar bị xói mịn bị đẩy xa cửa sơng cửa sông lại mở rộng dần Hiện tượng bồi lấp cửa Lở gây ách tắc dịng chảy sơng Vệ cản trở tuyến giao thông thủy vào cửa sông, đặc biệt mùa cạn Trên đoạn bờ biển phía bắc cửa Lở thuộc thôn Phú Nghĩa (xã Nghĩa An) bồi tụ tuyến dài 4km, rộng trung bình 45m tối đa tới 100m; ngược lại bờ biển phía nam thuộc địa phận thơn Kỳ Tân (xã Đức Lợi) bị xói nhẹ chiều dài 1,5km, rộng từ 10 – 30m tối đa tới 60m Tóm lại, biến động với chu kỳ năm tác động dịng chảy từ lưu vực sơng vệ vào mùa lũ yếu tố thủy thạch động lực biển vào mùa cạn, điều kiện địa chất đường bờ chủ yếu cát từ trung bình đến thơ ngun nhân gây diễn biến cửa sơng Vệ Hình 0-2: Cửa Lở bị bồi lấp vào mùa khô Vào thời kỳ gió mùa Tây Nam, dịng chảy sơng khơng đáng kể Vì dịng chảy dọc bờ mang bùn cát từ phía nam bắc gây bồi lấp cửa Lở Cửa Lở vào mùa có xu thu hẹp lại Bão thường xuất vào tháng 10 đến tháng 12 Khi bão đổ vào khu vực ven bờ, mực nước triều ảnh hưởng đến chiều cao sóng lan truyền bão Khiến cho khu vực cửa Lở xuất vùng bồi, xói xen kẽ Trong thời điểm này, cửa Lở có biến động mạnh, ảnh hưởng trực tiếp đến sống người dân khu vực 3.2.3 Mô chế độ thủy, động lực học vận chuyển bùn cát cửa Lở theo nhóm kịch xây dựng cơng trình chỉnh trị Với tổ hợp cơng trình đề xuất trên, luận văn tính tốn cho kịch xây dựng mục 3.1.2 3.2.3.1 Bồi xói cửa Lở theo kịch tính tốn CT-TN1 Kết tính tốn bồi tụ cửa Lở theo hướng gió Đơng Bắc từ ngày 15 đến ngày 20 tháng 12/2016 trường hợp a) Tính tốn theo kịch TN1 b) Tính tốn theo kịch CT-TN1 biểu diễn hình 3-18: a) 90 b) Hình 3-18: Sự biến động lớp trầm tích đáy cửa Lở trường hợp a) tính tốn theo kịch TN1; b) tính tốn theo kịch CT–TN1 Qua hình 3-18a ta thấy, chưa xây dựng cơng trình ví trí cửa Lở dải bờ biển phía Bắc Nam cửa Lở bị xói mạnh, ảnh hưởng lớn đến sống người dân ven bờ Trước cửa Lở hình thành bãi bồi lớn, khiến cho việc tiêu lũ khó khăn, gây ngập lụt khu vực phía cửa có lũ lớn Khi xây dựng cơng trình (hình 3-18b), trước cửa Lở khơng cịn xuất bãi bồi, việc tiêu thoát lũ trở nên dễ dàng Dải bờ biển phía Bắc Nam bị xói Hình thành bãi bồi đê chắn sóng phía Bắc Nam cửa Nguyên nhân xây dựng đê, sóng từ ngồi biển vào theo hướng Đơng Bắc, hội tụ đầu mỏ hàn hình 3-19: 91 Hình 3-19: Hướng sóng trường sóng cửa Lở theo kịch CT – TN1 Dịng chảy dọc sóng gặp cơng trình bị phản xả lại, tạo thành vịng xốy hình 3-20, mang lượng lớn bùn cát bờ biển, khiến cho chân phía Bắc đê bị xói Hình 3-20: Hướng dịng chảy trường dòng chảy cửa Lở theo kịch CT – TN1 Tổng sức tải bùn cát cửa Lở vào mùa gió Đơng Bắc theo hướng khơng có cơng trình có cơng trình điểm quan trắc biểu diễn hình 321 đến 3-23: 92 Hình 3-21: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN1 CT –TN1 Bắc Cửa Lở Hình 3-22: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN1 CT –TN1 Cửa Lở 93 Hình 3-23: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN1 CT –TN1 Nam Cửa Lở Bảng 3-5: Tổng lượng bùn cát (15-20/12/2016) vị trí quan trắc (m3) STT Vị trí Kịch Bản TN1 CT-TN1 Bắc Cửa Lở -2.986,74 -2.699,82 Cửa Lở -14.389,78 -2.787,47 Nam Cửa Lở -8.929,86 -5.604,75 Qua bảng 3-5 ta thấy có cơng trình, tổng lượng bùn cát vận chuyển vị trí quan trắc giảm so với chưa xây dựng cơng trình Điều cho thấy rõ tác dụng việc xây dựng cơng trình đến việc ổn định cửa sơng Vệ 3.2.3.2 Bồi xói cửa Lở theo kịch tính tốn CT – TN2 Kết tính tốn bồi tụ cửa Lở thời gian 17-22/7/2016 trường hợp a) tính tốn theo kịch TN2 b) tính tốn theo kịch CT – TN2 biểu diễn hình 3-24 94 a) b) Hình 3-24: Sự biến động lớp trầm tích đáy cửa Lở trường hợp a) tính tốn theo kịch TN2; b) tính tốn theo kịch CT – TN2 Tương tự thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, chưa xây dựng cơng trình (hình 3-24a) tháng 7, vị trí cửa Lở hình thành bãi bồi xói đan xen Vào thời kỳ gió mùa tây Nam, dịng chảy dọc bờ gió yếu hẳn so với thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, Bên cạnh dịng chảy sơng gần khơng có Cửa sơng thời gian bị thu hẹp số lạch nước nhỏ lòng sơng, chí khơng tồn cửa Tuy nhiên bố trí xây dựng cơng trình (hình 3-24b), dịng bùn cát ven bờ bị chặn lại đê 95 chắn sóng phía bắc phía nam Cửa Lở khơng cịn bị bồi lấp Phía ngồi jetty xuất nhiều bãi bồi với phạm vi nhỏ Tổng sức tải bùn cát cửa Lở thời kỳ tính tốn (17-22/7/2016) theo hướng khơng có cơng trình có cơng trình biểu diễn Hình 3-25 đến Hình 3-27: Hình 3-25: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN2 CT–TN2 Bắc Cửa Lở Hình 3-26: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN2 CT –TN2 Cửa Lở 96 Hình 3-27: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN2 CT –TN2 Nam Cửa Lở Bảng 3-6: Tổng lượng bùn cát 17-22/7/2016 vị trí quan trắc (m3) STT Vị trí Kịch Bản Bắc Cửa Lở TN2 464,45 CT-TN2 262,00 Cửa Lở 151,96 135,60 Nam Cửa Lở 22,33 21,97 Theo số liệu bảng 3-6, việc xây dựng cơng trình chỉnh trị cửa Lở giúp làm giảm lượng bùn cát vận chuyển qua cửa Lở Cửa sông Vệ mở mùa cạn tạo điều kiện cho tàu thuyền vào, mà vịng qua cửa Đại (Trà Khúc) qua sơng Phú Thọ vào cảng phía sơng Vệ Bên cạnh bờ phía Bắc Nam khơng cịn bị xói mà hình thành nhiều bãi bồi nhỏ, tăng diện tích đất sử dụng cho người dân 3.2.3.3 Bồi xói cửa Lở theo kịch tính tốn CT – TN3 Kết tính tốn bồi tụ cửa Lở với bão Nari năm 2013 trường hợp a) Tính tốn theo kịch TN3 b) Tính tốn theo kịch CT-TN3 biểu diễn hình 3-28: 97 a) b) Hình 3-28: Bồi xói bão thời điểm 6h ngày 14/10/2013 trường hợp a) tính tốn theo kịch TN3; b) tính tốn theo kịch CT-TN3 Cơn bão Nari xảy vào tháng 10/2013 vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc chiếm ưu Khi chưa có cơng trình thay đổi lớp trầm tích đáy cửa Lở lớn có điểm lên đến 0,3m/h (hình 3-28a) Trong bão cửa Lở xuất nhiều bãi bồi xói xen, ảnh hưởng đến khu vực dân cư ven biển Khi xây dựng cơng trình, cửa Lở ổn 98 định hơn, cửa sông không bị biến động mạnh bão Gió bão chủ yếu theo hướng Đơng Đơng Bắc (đã phân tích mục 3.3.1.3) Dịng bùn cát từ phía Bắc xuống phần lớn bị chặn đê chắn ngăn cát, khiến cho đường bờ phía bắc cửa Lở ổn định, khơng cịn bị xói mạnh Phần bùn cát lại vận chuyển xuống phía Nam cửa Lở, giảm xói dải đường bờ phía Nam Khu vực phía cửa Lở - nơi neo đậu tránh bão tàu thuyền, không bị ảnh hưởng bão Lượng bùn cát vận chuyển dọc bờ điểm quan trắc đáy trường hợp khơng có cơng trình có cơng trình cửa Lở: Hình 3-29: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN3 CT –TN3 Bắc Cửa Lở Hình 3-30: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN3 CT –TN3 Cửa Lở 99 Hình 3-31: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc theo kịch TN3 CT –TN3 Nam Cửa Lở Bảng 3-7: Tổng lượng bùn cát bão Nari vị trí quan trắc (m3) Kịch Bản STT Vị trí TN3 CT-TN3 Bắc Cửa Lở -17.903,6 -12.532,1 Cửa Lở -12.924,2 61,1 Nam Cửa Lở -5.156,1 -5.026,4 Khi bão đổ vào khu vực ven bờ cửa sông cửa Lở, điều kiện mực nước thủy triều yếu tố có ảnh hưởng lớn đến chiều cao sóng bão lan truyền vào cửa Lở, đặc biệt sóng bão có độ cao lớn vùng nước sâu lớn 3m Các kết cho thấy thời gian bão hoạt động, tồn dịng bùn cát lớn có xu hướng từ Bắc xuống Nam Ngay cửa Lở tồn vùng bồi xói xen kẽ, có bãi cát ngầm hình thành cửa sơng Kết cho thấy thay đổi lớp đáy bão lớn, lên đến hàng mét Đây số liệu phù hợp với diễn biễn xảy 100 Tuy nhiên có cơng trình, việc bồi xói xảy cửa Lở giảm phần địa hình ảnh hưởng cơng trình Bên cạnh đường bờ phía bắc nam cửa Lở bồi mạnh, việc có tuyến đê ngăn cát giữ dòng bùn cát lại Với kết tính tốn trên, thấy việc xây dựng cơng trình góp phần giúp ổn định cửa Lở, phù hợp với yêu cầu đề 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua phân tích trên, luận văn đạt mục tiêu đề ra: Luận văn làm rõ nguyên nhân, chế diễn biến bồi lấp cửa Lở sông Vệ + Vào mùa khô (từ tháng đến tháng 9) dịng chảy sơng bị dòng chảy dọc bờ lấn át Lượng bùn cát dòng dọc bờ vận chuyển từ bắc chuyển đến cửa Lở Một phần bùn cát bị chìm, lắng cửa Lượng bùn cát lại vận chuyển xuống phía Nam Vì mùa khơ cửa sơng Vệ có xu hướng bị bồi + Về mùa lũ (từ tháng 10 đến đầu tháng 3) dòng chảy lũ có xu mở rộng cửa đẩy bùn cát biển, phần bùn cát di chuyển đến phía bắc + Về mùa bão kết hợp với gió mùa Đơng bắc cửa Vệ có biến động mạnh bồi/xói, đặc biệt khu vực phía Nam Luận văn đề xuất lựa chọn phương án bố trí cơng trình nhằm ổn định cửa Lở sông Vệ Việc bồi lấp mùa mùa mưa mùa khơ cửa Lở khơng cịn, cửa Lở bị xói làm giảm cao trình đáy, giúp cho việc qua lại tàu thuyền tiêu thoát lũ dễ dàng Trong thời kỳ bão, việc xây dựng cơng trình giúp ngăn việc bồi lấp cửa Lở việc xói mạnh khu vực cửa Lở Qua thấy hiệu cơng trình việc chỉnh trị cửa sơng Vệ Kiến Nghị Từ kết tính tốn kịch theo phương án xây dựng cơng trình thấy việc xây dựng cơng trình giúp ổn định cửa Lở, nhiên chưa ổn định đường bờ biển vào mùa gió Đơng Bắc Để làm điều cần nghiên cứu, đề xuất thêm cơng trình ổn định đường bờ mỏ hản, đập chắn sóng dọc đường bờ phía Bắc Nam cửa Lở Việc ổn định diễn biến hình thái Cửa Lở giúp cho việc thoát lũ dễ dàng sống ngư dân khu vực cửa Lở cải thiện Tuy nhiên hạn chế 102 thời gian nên luận văn nghiên cứu, tính tốn xem xét đến số yếu tố tự nhiên có ảnh hưởng đến trình thủy động lực vận chuyển bùn cát cửa Vệ Bên cạnh yếu tố nhân tạo gây ảnh hưởng lớn đến diễn biến cửa Lở Nguyên nhân người mà trình khai thác tận thu sản phẩm cát điều cần xem xét, làm hạ thấp đáy biển, thềm bãi, làm tăng trình xâm nhập sóng đến gần bờ Do nên việc đề xuất giải pháp cơng trình chưa đủ tồn diện để ổn định cửa Lở cách triệt để Để khắc phục, cần có giải pháp phi cơng trình trồng rừng, biện pháp quản lý hoạt động người dẫn tuyên truyền tầm quan trọng việc ổn định cửa sông đến người dân Ngoải cần thường xuyên thu thập số liệu, khảo sát, theo dõi định kỳ diễn biến cửa sơng để có phương án điều chỉnh giải pháp cơng trình kịp thời Cần có giải pháp đồng tổng thể cơng trình cho khu vực xung quanh cửa Vệ để tránh cơng trình gây nên hiệu ứng phụ xung quanh Do thời gian không đủ cộng với máy tính học viên khơng đủ mạnh, nên luận văn chọn thời đoạn ngày mà yếu tố khí hậu khí, khí tượng lớn (đặc trưng cho thời kỳ, 15-20/12/2016 – cho gió mùa Đơng Bắc; 17-22/7/2016 cho gió mùa Tây Nam 7-16/10/2003 bão Nari) Để phân tích rõ nguyên nhân gây bồi xói hiệu cơng trình chỉnh trị sơng, cần tính tốn kỹ lưỡng thời đoạn theo mùa, theo năm điển hình 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Yêm, “Điều tra đánh giá tai biến xói lở, bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi đề xuất giải pháp xử lý, phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại, góp phần đẩy mạnh kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội sở môi trường bền vững”, 2001 [2] Trương Văn Bốn, “Thiết kế sở - Giải pháp quy hoạch chỉnh trị nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi”, 2017 [3] Trương Văn Bốn, Vũ Văn Ngọc, Vũ Phương Quỳnh, “Các trình động lực diễn biến hình thái cửa Đại cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi”, Tạp chí KHCN Thủy lợi số 7/2018 (đang in), 2018 [4] Trương Văn Bốn, Vũ Văn Ngọc, Vũ Phương Quỳnh, “Hiện trạng kết nghiên cứu xói lở, bồi tụ khu vực dải ven biển cửa sông Trà Khúc cửa Lở - Quảng Ngãi Hội thảo khoa học vấn đề liên quan đến xói lở, bồi tụ cửa sông ven biển khu vực Nam Trung Bộ”, tháng 2018, Viện Địa lý- 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội [5] Trương Văn Bốn, Vũ Văn Ngọc, 2016 “Một số kết nghiên cứu tính tốn chế độ động lực vùng cửa sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi”, Tuyển tập KHCN năm 2016 Viện KHTL [6] Trương Văn Bốn, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Vũ Văn Ngọc, “Nghiên cứu dự bão nguy ngập lụt vùng ven biển Việt Nam xảy nước dâng bão mạnh, siêu bão”, Tạp chí Khoa học công nghệ thủy lợi, số 33, ISSN, 1859-4255/06-2016 [7] Hướng dẫn sử dụng phần mềm Mike 11 Mike 21 FM (Đan Mạch), 2014 104 ... THỦY LỢI -TRƯƠNG ĐÌNH VŨ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SỐ TRỊ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CỬA SÔNG VỆ, TỈNH QUẢNG NGÃI Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình biển Mã số 60580203 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA... HÌNH SỐ TRỊ CHO KHU VỰC CỬA LỞ Bộ mơ hình số liệu sử dụng luận văn kế thừa từ đề tài: ? ?Nghiên cứu sở khoa học để đề xuất giải pháp quy hoạch chỉnh trị nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh. .. 12/9/1962 Quảng Trị- Quảng Ngãi BABS (số 4) cấp (62-74 km/h) 13/9/1964 Quảng Trị- Quảng Ngãi TLDA (số 7) cấp 11 (103-117 km/h) 14/9/1964 Quảng Trị- Quảng Ngãi ATNĐ cấp (50-61 km/h) 23/9/1964 Quảng Trị-