Quy hoạch thoát lũ vùng cửa sông, ven biển tỉnh thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN HẢI NAM QUY HOẠCH THỐT LŨ VÙNG CỬA SƠNG, VEN BIỂN TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Nguyễn Hải Nam QUY HOẠCH THỐT LŨ VÙNG CỬA SƠNG, VEN BIỂN TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Chuyên ngành: Quy hoạch Quản lý Tài nguyên nước Mã số: 60-62-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRỊNH VIỆT AN Hà Nội, 2011 LỜI CÁM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu giúp đỡ tận tình PGS.TS.Trịnh Việt An, thầy cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước đồng nghiệp Tổng cục Thuỷ lợi tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS.Trịnh Việt An, Ban giám hiệu Trường Đại học Thuỷ lợi, Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, Phòng Đào tạo Đại học sau Đại học, Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch Thuỷ lợi, thầy cô giáo đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập thực luận văn Mặc dù cố gắng trình thực luận văn không tránh khỏi thiếu xót, tác giả mong nhận góp ý chân thành để hoàn thiện luận văn Xin trân trọng cám ơn TÁC GIẢ Nguyễn Hải Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết .1 Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp tận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN Đặc điểm lũ Thừa Thiên Huế Hiện trạng thoát lũ Đánh giá khả thoát lũ Các nghiên cứu thực trước Các cơng trình lũ có Hướng giải luận văn 12 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI .13 2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 13 2.1.1 Vị trí địa lý .13 2.1.2 Đặc điểm địa hình 14 2.1.3 Đặc điểm địa chất 15 2.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng .20 2.1.5 Đặc điểm khí hậu, khí tượng 22 2.1.6 Đặc điểm chế độ thuỷ văn mạng lưới sông ngòi .27 2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 39 2.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội 39 2.2.2 Định hướng phát triển kinh tế xã hội .40 CHƯƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 21 54 3.1 Tiêu chí đánh giá 54 3.2 Các số liệu 54 3.2.1 Số liệu địa hình .54 3.2.2 Số liệu thuỷ văn 54 3.3 Mơ hình Mike 21 55 3.4 Ứng dụng mơ hình Mike 21 56 3.4.1 Miền tính lưới tính 55 3.4.2 Kết kiểm định mơ hình 57 3.4.3 Kết mô 60 3.5 Kết phân tích 74 CHƯƠNG QUY HOẠCH GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ .76 4.1 Diễn biến cửa sông Thuận An- Tư Hiền… 76 4.1.1 Diễn biến bờ biển Thuận An- Hòa Duân………… 76 4.1.2 Diễn biến bờ biển cửa sông khu vực cửa Tư Hiền .76 4.2 Nguyên nhân chế yếu tố động lực chủ yếu tác động đến trình diễn biến xói lở bờ biển bồi lấp cửa Thuận An- Tư Hiền 80 4.2.1 Phân tích chế diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển Thuận An 80 4.2.2 Phân tích chế diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển Tư Hiền 82 4.2.3 Phân tích yếu tố tác động đến trình diễn biến 83 4.3 Giải pháp ổn định tổng thể… .88 4.3.1 Tiêu chí lập quy hoạch……………………………………… .88 4.3.2 Tham số dùng quy hoạch… ………………………… .89 4.3.3 Giải pháp cơng trình ổn định tổng thể…………………………….89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 Kết luận……………………… ………………………………………….96 Kiến nghi………………………………… …………………………….96 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài: Khu vực cửa sơng, ven biển có vai trò quan trọng việc phòng chống thiên tai, an toàn ổn định dân cư phát triển kinh tế xã hội vùng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Vùng cửa sông, ven biển khu vực chịu tác động chế độ động lực dòng chảy lũ, thuỷ triều, sóng bão, có chế độ diễn biến bờ biển, bồi lấp cửa sông phức tạp Đã từ lâu nạn thiên tai lũ lụt sạt lở bờ biển thường xuyên đe doạ đến ổn định dân cư phát triển kinh tế xã hội vùng Do trước mắt lâu dài việc nghiên cứu sở lập quy hoạch phòng chống lũ, đề xuất giải pháp phịng chống xói lở bờ biển bồi lấp trọng điểm sở cho ổn định dân cư phát triển kinh tế hội vùng ven biển đầm phá cần thiết Mục đích Đề tài: Nghiên cứu vùng cửa sông, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế đề xuất giải pháp cơng trình đảm bảo khả lũ, ổn định vùng cửa sông, ven biển phục vụ khai thác tổng hợp ổn định dân cư phát triển kinh tế Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu cơng trình lũ cho vùng cửa sông, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu cơng trình lũ cho vùng cửa sông, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế - Nghiên cứu tiếp thu sử dụng có chọn lọc kết nghiên cứu thực trước - Điều tra, thu thập tài liệu, khảo sát nghiên cứu thực tế từ rút sở khoa học đề xuất giải pháp thoát lũ cho vùng nghiên cứu - Đánh giá trạng lũ - Xây dựng ứng dụng mơ hình tốn, đánh giá, định lượng tác động phương án lũ - Phân tích, đánh giá hiệu phương án để đề xuất giải pháp thoát lũ - Đánh giá ưu nhược điểm công cụ ứng dụng, cách tiếp tận - Đề xuất hướng nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm lũ Thừa Thiên Huế Lũ sớm, lũ muộn lũ tiểu mãn - Lũ sớm: có đặc điểm thường lũ nhỏ, đỉnh, thời gian lũ ngắn từ 1÷ ngày, lũ thường xảy vào tháng VII, VIII, xảy - Lũ muộn: có đặc điểm lũ nhỏ, cường xuất nhỏ, thời gian xuất từ cuối tháng XII đến tháng I Dạng lũ nguy hiểm lũ sớm vừa khỏi lũ vụ, mực nước sơng đồng cao Nếu gặp lũ muộn chậm thời gian gieo cấy vụ đông xuân, kéo theo vụ hè thu chậm vụ hè thu dễ gặp lũ vụ phá hoại - Lũ tiểu mãn: Thời gian xuất từ cuối tháng IV đến đầu tháng VI Lũ có tổng lượng nhỏ, cường xuất biên độ lũ nhỏ, gây nguy hiểm thời kỳ mực nước sơng cịn thấp, đầm phá trống rỗng Lũ thường gây nên báo động cấp I, II sông Hương Những năm lũ tiểu mãn vụ hè thu thường thiếu nước trầm trọng Các dạng lũ thường có mực nước thấp Vân Trình cao đạt +1.25m, Phú Ốc cao đạt +2,85m, Kim Long cao đạt +3,0m Với mực nước lũ hầu hết dịng chảy khống chế sơng tràn vào đồng ruộng hai bên bờ sông Trên hệ thống sông Hương lũ tiểu mãn lớn vào năm 1983 với mực nước Kim Long +3,0m gây tràn vào Nam sông Hương qua đập Đá, La Ỷ làm trắng lúa đông xuân tới 800ha Đây coi trận lũ tiểu mãn lịch sử, với mức lũ tổ chức xây dựng bờ bao để khống chế lũ bảo vệ sản xuất Lũ vụ Lũ vụ: Trùng với thời kỳ mưa lớn năm từ cuối tháng IX đến tháng XII Lũ lớn thường cuối tháng X, đầu tháng XI Lũ vụ có đỉnh, lượng, cường xuất lũ lớn thường lũ nhiều đỉnh Những trận lũ lớn 1904, 1953, 1975, 1983, 1985, 1990, 1999 Những trận lũ xếp vào loại lũ “lịch sử” với tần suất xuất từ 1,5 ÷ 5% Lưu lượng đỉnh lũ Huế có năm đạt 12.500m3/s mực nước Kim Long 5,84m (năm 1999) P P Bốn dạng lũ lũ vụ khơng ảnh hưởng tới mùa màng ngồi đồng lại gây thiệt hại nhiều tới tính mạng, tài sản nhân dân, sở hạ tầng bị phá huỷ môi trường bị ô nhiễm nặng Mô đuyn dòng chảy lũ Thừa Thiên - Huế cao vùng lân cận khác Tả Trạch có M= 3,849m3/s/km2, Cổ Bi M= 3,958m3/s/km2, P P P P P P P P Nơng Sơn M= 1,837 m3/s/km2, Tam Lục M= 3,158m3/s/km2 Thời P P P P P P P P gian lũ phụ thuộc chặt chẽ vào thời gian mưa, vị trí tâm mưa trận thời gian xảy trận có quan hệ với Thượng Nhật thời gian lũ từ 1đến ngày, Kim Long, Phú Ốc thời gian lũ từ đến ngày Cường xuất lũ lớn… 1.2 Hiện trạng thoát lũ Trong 50 năm gần đây, sông Hương xuất trận lũ lớn Tại Kim Long mực nước cao vượt +4.50m với tần suất ngày tăng Các trận lũ năm 1953, 1983 có mưa lớn thượng nguồn, trận lũ năm 1999 mưa lớn vùng đồng mưa lớn thượng lưu Diễn biến trận lũ 1-7/11/1999: Do ảnh hưởng kết hợp gió mùa Đơng Bắc đới gió Đơng phát triển với dải thấp hoạt động phía Nam vĩ tuyến 13 áp thấp nhiệt đới (ngày 6/11/1999) nên hầu hết từ Quảng Trị đến Quảng Ngãi có mưa to đến to Đặc biệt từ ngày 2/11/1999 đến ngày 4/11/1999 khu vực từ Quảng Trị đến Quảng Nam mưa to, cường độ lớn 100 năm Do mưa to, lũ lên nhanh bất ngờ, cường suất lũ sông mạnh Ngập lụt diễn hầu hết diện tích đồng Hơn 90% khu dân cư bị ngập lụt nghiêm trọng, mức ngập nặng phổ biến từ 1- 2m Có thể phân chia: - Vùng ngập sâu 2-3m: Vùng dọc sông Đại Giang giáp ranh huyện Hương Thuỷ Phú Vang, khu vực Lăng Đồng Khánh, vùng xã Hương Hồ, xã Thuỷ Biều dọc theo vùng bồi sơng Hương từ Dương Hồ đến đập Thảo Long - Vùng ngập sâu 4-6m: Khu vực ngã ba Tuần xã Hương Thọ Thuỷ Bằng huyện Hương Thuỷ, chỗ trũng ngập đến 8m; - Khu ngập 1m khu vực cao ven chân đồi thấp, đồi gò vùng lăng tẩm, dải đất cao chân đồi quốc lộ 1A; - Vùng không ngập: khu vực dải đất cao thị trấn Phú Bài, sân bay Phú Bài, đồi 30 thuộc xã Lộc Điền, huyện Hương Thuỷ, đồi cao thuộc khu vực lăng tẩm Nam sông Hương; - Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu quốc lộ 1A từ 0.50- 0.70m Chênh lệch thượng hạ lưu Đường sắt Bắc Nam đạt 1.0m Mức ngập sâu ruộng từ 3.8- 4.3m (cao trình đất ruộng -0.3- 0.5m, cao trình lũ +3.503.80m) Nói chung, lũ tràn qua tồn vùng đồng bằng, song luồng chảy mạnh chủ yếu trục sơng, nơi lịng dẫn có khả chuyển nước tốt Cả ba sông lớn sông Hương, sông Bồ, sông Đại Giang, trục sông cong gấp, quanh co, khúc khuỷu Hướng chảy sông Hương thay đổi theo đoạn, kể từ ngã ba Tuần xuống biển có đoạn cong Đáng lưu ý đoạn cong cuối từ xã Hương Phong, Phú Thanh đến cửa biển Thuận An Trong đoạn này, dòng chảy qua đập Thảo Long theo hướng Tây Đơng, trùng với hướng chung lũ Dịng chảy lũ trôi 167 cửa đập Thảo Long, đồng thời hướng dòng chảy lũ tập trung chảy sang đầm Thanh Lam (qua cầu Thuận An) phá chỗ xung yếu nhất, tạo cửa biển Hồ Dn Do có dải cồn cát cao cản lũ Thực tế tạo nên dềnh mực nước lũ phía sơng làm 87 khu vực bãi tắm thuận An Hòa Duân Nhưng vào khoảng 1979 - 1980, đê ngăn cát bị hỏng rỉ sét nhân dân địa phương khai thác để lấy phế liệu Sau đó, tình trạng bồi lấp cửa Thuận An xói lở bờ biển vùng lân cận lại xấu tạo nên tình - Cơng trình chống sạt lở vùng Eo Bầu: U U Trong tháng 1/1997, ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc, bờ biển Eo Bầu bị xói lở sâu vào bờ từ 10 ÷ 15m, có nơi cách đường 68 khoảng 20m cách bờ phá Đơng khoảng 50m Nếu sóng to lũ tràn bờ, khả xói vỡ bờ để tạo thành cửa không tránh khỏi Phương pháp ứng cứu thực thi là: + Mở rộng, tôn cao phái bờ phá Đông chiều dài 300m với khối lượng 26.000m3 P P + Xây dựng hệ thống 05 mỏ hàn, mỏ dài 60m bảo vệ 300m bờ đoạn bị thắt hẹp dể hạn chế bào mòn dòng ven Tuy nhiên sau mùa sóng gió, 01 mỏ hàn bị xóa sổ, 04 mỏ hàn bị cắt đứt gốc, cịn lại 20m phía mũi - Đập khóa cửa Hịa Dn: U U Ngày 2/11/1999, cửa Hịa Duân mở Đến 30/7/2000, Bộ Giao thông Vận tải khởi cơng xây dựng đập khóa cửa Hịa Dn để đáp ứng nhu cầu giao thông quốc lộ 49B thực tế đóng lại cửa biển có trục trặc đơi chút thi cơng gặp bão 22/8/2000 Do tác động đập khóa cửa Hịa Dn, phía ngồi biển bồi lấp dần vị trí đập nằm lùi vào phía trong, cách bờ biển cũ 350 m Vì vậy, đồng thời với việc thu hút bùn cát vào vùng bờ lõm việc sạt lở gia tăng bãi tắm Thuận An chí Hải Dương thiếu hụt bùn cát chuyển động dọc bờ, nhà nghỉ Bộ Công an bị moi sập vào 11/2000 - Hệ thống công trình Stabiplage: U U 88 Hiện khu vực bờ biển Thuận An- Hòa Duân bảo vệ hệ thống mỏ hàn kè mềm Stabiplage, bao gồm: - mỏ hàn, mỏ dài 50m khoảng cách mỏ 75m Gốc mỏ nối tiếp với đường bờ cao để bảo đảm ổn định, phía phên tre chắn cát bay - Bên mỏ hàn bọc lớp vải dệt từ loại vật liệu đặc biệt có cường độ chịu lực kéo, cắt cao deo dai tuổi thọ cao môi trường nước biển Hệ thống công trình xây dựng nhanh chóng hồn thành năm 2007 phát huy tác dụng Tuy nhiên qua thời gian gần năm cơng trình bộc lộ vài nhược điểm: Thứ hạn chế chiều dài mỏ hàn (khơng vươn sâu vào vùng sóng đổ) nên hiệu ngăn chuyển động bùn cát theo phương dọc bờ gây bồi lấp hạn chế, bên cạnh phối hợp khoảng cách mỏ hàn cách tương đối so với chiều dài mỏ; thứ hai đến phần đầu mỏ hàn bị lún nhiều bị dòng ven moi chân làm giảm dần hiệu ngăn cát; thứ hệ thống mỏ ngăn cát theo phương dọc bờ, mà theo phân tích trên, vùng biển Thuận An – Hịa Dn việc ngăn sóng theo phương vng góc với bờ cần thiết Nhận xét chung: Qua phân tích trên, ta thấy rằng: Trong thời gian trước đây, năm 2007 để khai thác tối ưu vùng biển Thuận An- Hịa Dn, từ lâu người tích cực xây dựng cơng trình nhằm điều chỉnh trường động lực tự nhiên, hạn chế tác nhân gây hại Nhưng hiệu khơng ý muốn, thấy số ngun nhân sau: - Các cơng trình bố trí chưa thật hợp lý: + Cơng trình ngăn mặn cửa Thuận An hồn tồn sai vị trí 89 + Cơng trình mỏ hàn Eo Bầu chưa có tác dụng chắn sóng trục mỏ hàn trùng với phương tác dụng sóng chính; gốc mỏ hàn lại đặt vị trí sóng vỡ + Luồng nạo vét khơng trùng với động lực, khơng có cơng trình ngăn cát bảo vệ + Đập khóa cửa Hịa Dn đặt q sâu, an tồn, thuận lợi cho giao thông đường tạo vùng lõm lớn ven bờ phá hoại kết cầu dịng chảy - Các cơng trình có kết cấu khơng thích hợp: + Các cấu kiện cho mỏ hàn Eo Bầu khơng tính tốn đầy đủ lựa chọn kết cấu mặt cắt không hợp lý + Đê ngăn cát cửa Thuận An dùng kết cấu cừ thép, vừa khó thi cơng cần đóng sâu cát thơ, vừa dễ bị môi trường nước biển xâm thực, phá hỏng Các nguyên nhân cần lưu ý đưa giải pháp chỉnh trị Đến thời điểm kể từ 2007: - Đã có quy hoạch tổng thể cho hệ thống cơng trình chỉnh trị chống bồi lấp cửa Thuận An bảo vệ bờ biển xã Hải Dương, giai đoạn xây dựng cơng trình phát huy hiệu bảo vệ bờ gây bồi lấn biển khu vực xã Hải Dương nơi vốn trọng điểm xói lở khu vực - Bảo vệ bờ biển Thuận An- Hòa Duân sử dụng hệ thống mỏ hàn mềm Stabiplage, có tác dụng định cịn bộc lộ nhiều nhược điểm, cần phải có nghiên cứu tiếp tục để đề xuất giải pháp chỉnh trị chống xói lở bờ biển khu vực cách hợp lý U 4.3 Quy hoạch giải pháp ổn định tổng thể 4.3.1 Tiêu chí lập quy hoạch Yêu cầu chống xâm thực bãi bờ biển: Ngăn cát giảm sóng phục hồi, điều chỉnh bảo vệ bờ, đoạn bờ biển Hải Dương cần bảo vệ để ổn định lâu dài Yêu cầu ổn định vị trí cửa; 90 Yêu cầu thoát lũ: ổn định, bảo đảm khả thoát lũ qua cửa Thuận An + Tư Hiền hệ đầm phá cách hợp lý để chống lũ 5% Yêu cầu khai thác luồng giao thông thủy qua cửa: Nâng cao khả thông luồng qua cửa Thuận An với tầu 2000 DWT cửa Hiền bước đầu cho tàu cá ≤ 200CV qua cửa Tư Hiền, xem xét khả phát triển, nâng cấp tương lai 4.3.2 Tham số dùng quy hoạch - Lũ 5% - Theo tiêu chuẩn chống lũ cho lưu vực sông Hương - Bề rộng cửa Thuận An Tư Hiền: + Cửa Thuận An: B Thuận An = 630 m H TA = 10 m R R + Cửa Tư Hiền: B Tư Hiền = 450 m H TH = 4.5 m R R (là thông số khả thi sở tổng hợp phân tích bề rộng, bề sâu cửa tồn sau lũ) - Mực nước cao trình tính tốn MNTT = 2.5m Trong đó: Mực nước triều 1% = 0.68m, Nước dâng ND = 1.85m - Mực nước trung bình: MNTB = 0.0m - Mực nước thấp: MNT = -0.5m - Chiều cao sóng tính tốn: H 1/3 ≈ H 13% = 3.7m R R R R (Được xác định theo tiêu chuẩn ngành 14TCN 130-2002 tham khảo 22TCN 222 95 Sổ tay bảo vệ bờ SMP Hải quân Mỹ & BS Anh) 4.3.3 Giải pháp cơng trình chỉnh trị ổn định tổng thể 4.3.3.1 Giải pháp công trình ổn định tổng thể cửa Thuận An bờ biển Hải Dương- Thuận An- Phương án (TAI) Công trình bảo vệ bờ biển khu vực Hải Dương: HDI Dùng đê chắn sóng S1 để điều chỉnh đường bờ biển Hải Dương, khiến cho bờ biển phía cửa Thuận An nằm đường thẳng 91 Tuyến đê chắn sóng S1 đê Bắc cửa Thuận An che chắn gần khép kín cho đoạn bờ sạt lở Hải Dương, trừ cửa hẹp để đón bùn cát phía Bắc vào gây bồi đắp tự nhiên Trong vùng bờ bị vây bổ sung bùn cát cách nhân tạo cách thổi sản phẩm nạo vét cửa Thuận An vào biến vùng thành nơi trồng ngập mặn bảo vệ lâu dài cho bờ biển Hải Dương, đồng thời cải tạo cảnh quan môi trường vùng Hình 4.4 Bố trí mặt Hệ thống cơng trình chỉnh tri ổn định cửa Thuận An bảo vệ bờ biển xã Hải Dương Trong đó: - Đê chắn sóng S1: 415 m - Đê ngăn S2: 200 m - Khối lượng đổ cát: 820.000 m3 P 92 Bảng 4.2 Các thông số mặt cắt ngang đê chắn sóng S1 TT Đoạn Chiều sâu nước Chiều cao sóng Cao độ đỉnh (m) Chiều rộng mặt đê (m) Trọng lượng khối phủ (tấn) Lớp lõi Mái dốc phía Đầu đê 6.0÷6.5 4.87÷5.79 +4.5 12.0 Đá d=50cm 6.5 (Tetrapod) γ≥2,65T/m3 2 Thân đê 6.0÷6.5 4.87÷5.79 +4.5 6.0 Đá d=50cm 6.5 (Tetrapod) γ≥2,65T/m3 TT Đoạn Đầu đê Thân đê Bảng 4.3 Các thông số mặt cắt ngang đê ngầm S2 Chiều Chiều Cao Chiều Trọng Lớp lõi Mái dốc sâu cao sóng độ rộng lượng phía nước đỉnh mặt khối phủ (m) đê (m) (tấn) Đá 4.0 6.0 4.87 +1.0 8.0 0.3 d= (Haro) 50cm Đá 4.0 6.0 4.87 +1.0 4.0 0.3 d= (Haro) 50cm 4.3.3.2 Giải pháp chỉnh tri bảo vệ bờ biển Thuận An – Hòa Duân Qua kết nghiên cứu diễn biến, chế xói lở bờ biển khu vực Thuận An- Hòa Duân kiến nghị giải pháp cơng trình chỉnh trị bảo vệ biển khu vực: Hệ thống cơng trình gồm có: - Đê ngăn cát, giảm sóng bờ Nam cửa Thuận An - 03 mỏ hàn vng góc với bờ có chiều dài mỏ L = 100 m, khoảng cách mỏ 1.120 m - 03 đê chắn sóng song song với bờ chiều dài đê L = 500 m bố trí cách bờ 300 m - Hệ thống mỏ hàm mềm Stabiplage gồm: 93 + Hệ thống mỏ hàn có + Hệ thống bổ sung 04 mỏ, khoảng cách mỏ 200m Chiều dài mỏ hàn Stabiplage L = 50 m - Kè bảo vệ bờ: + 100 m khu vực bờ biển cửa Thuận An + 20 m khu vực 02 mỏ hàm mềm Stabiplage Sơ đồ bố trí trình bày hình 3.2 Kết luận: - Hiện nay, khu vực cửa sông ven biển Hải Dương-Thuận An, hệ thống cơng trình chỉnh trị ổn định cửa Thuận An bảo vệ bờ biển xã Hải Dương xây dựng giai đoạn I gồm: Đế chắn sóng S1, đê ngầm S2, đê ngăn cát giảm sóng bờ Bắc dài 642m đê ngăn cát giảm sóng bờ Nam dài 325m Bước đầu hệ thống cơng trình phát huy tác dụng – bờ biển xã Hải Dương vốn trọng điểm xói lở cần xử lý khẩn cấp, bồi > 100m - Phạm vi dải bờ biển Thuận An – Hòa Duân, đoạn Phú Thuận nhờ hệ thống cơng trình Stapbiplage bờ biển giữ ổn định - Với kết nghiên cứu nêu trên, đưa giải pháp chỉnh trị tổng thể kết nối cụm cơng trình có hệ thống chỉnh trị tổng thể, thống nhằm bảo vệ khu vực cửa sơng bờ biển Thuận An – Hịa Duân ổn định bền vững lâu 4.3.3.3 Giải pháp cơng trình chỉnh trị tổng thể chống bồi lấp ổn định vùng cửa sông ven biển Tư Hiền Trên sở kết nghiên cứu trường động lực, vận chuyển bùn cát, quy luật diễn biến, nguyên nhân, chế gây bồi lấp cửa tồn song song cửa Tư Hiền cũ kết tổng hợp phân tích đánh giá hiệu phương án: 94 Phương án I: chỉnh trị ổn định cửa Vinh Hiền; Phương án II: chỉnh trị ổn định cửa cửa Lộc Thủy; Phương án III: đồng thời chỉnh trị ổn định cửa Vinh Hiền Lộc Thủy Đã lựa chọn giải pháp cơng trình chỉnh trị tổng thể khu vực cửa sông ven biển Tư Hiền theo phương án chỉnh trị nhằm khai thác đồng thời cửa theo phương án III, gồm có: Hệ thống cơng trình chỉnh trị khu vực cửa Tư hiền : - Hệ thống cơng trình đê ngăn cát giảm sóng bảo vệ bờ: U U + đê ngăn cát - giảm sóng: H1 bờ Bắc H2 bờ Nam Đê H1 từ bờ kéo đến cao trình đáy -3.0m Đê H2 từ bờ kéo đến cao trình đáy -6.0m Đê H1 dài 640m; Đê H2 dài 850m + Hai đầu đê cách 300m, có tác dụng thu hẹp dịng chảy, xói sâu bar chắn cửa, đảm bảo điều kiện thoát lũ + Để bảo vệ gốc đê H2 chống xâm thực bãi, bố trí đê V1 song song bờ đê V2 dạng chữ T Đê V1 dài 180m có đầu đê nối trực tiếp với đê H2 Đê V2 có chiều dài thân 120m, chiều dài cánh 180m Khoảng cách hai đầu đê V1 V2 120m Giải pháp sử dụng phổ biến giới Ở Việt Nam có số cửa sơng Đơng Hải, Ninh Chữ (Ninh Thuận), Cà Ty, Lagi (Bình Thuận) áp dụng giải pháp cho kết tốt - Tuyến luồng U Tuyến luồng tính từ đầu mũi đê vào đến khu nước cảng cá dài gần 2km, chia thành phân đoạn: + Đoạn ngồi cửa: tính từ đường đồng mức -5.0m trở Đây đoạn luồng thẳng, tuyến luồng vào theo hướng Bắc - Nam 95 + Đoạn chuyển tiếp P P : tính từ đường đồng mức -2.0m đến -5.0m R R R R Đoạn luồng cong, bán kính cong 400m, góc bao 370, dài 260m P P + Đoạn luồng vào cảng P P P : tính từ đường đồng mức -2.0m trở vào R R R R R R Đoạn luồng cong, bán kính cong 2000m, góc bao 400, dài 1390m P P Chuẩn tắc luồng với bề rộng luồng 70m, cao trình đáy nạo vét đặt -3.0 m Hệ thống cơng trình chỉnh trị khu vực cửa Tư hiền cũ: - Hệ thống cơng trình đê ngăn cát giảm sóng bảo vệ bờ: U U + Bố trí đê hướng dịng - ngăn cát - giảm sóng: L1 bờ Bắc L2 bờ Nam Đê L1 xây dựng sở tôn cao kéo dài kè mỏ hàn cũ từ bờ kéo đến cao trình đáy - 4.0m Đê L2 từ bờ kéo đến cao trình đáy -5.0m Đê L1 dài 620m; Đê H2 dài 300m + Hai đầu đê cách 200m, có tác dụng thu hẹp dịng chảy, xói bar chắn cửa + Để bảo vệ gốc đê L1, bố trí đê T1 dài 100m song song với bờ, đầu đê nối với thân đê L1 vị trí đầu kè mỏ hàn cũ + Để bảo vệ dải cát bờ Tây cửa tránh tượng chọc thủng eo dải cát ổn định gốc đê H1, bố trí đê T2 dài 250m sát bờ - Tuyến luồng U Tuyến luồng tính từ đầu mũi đê vào đến khu nước cảng cá dài 2km, chia thành phân đoạn: + Đoạn ngồi cửa: tính từ đường đồng mức -5.0m trở Đây đoạn luồng thẳng, tuyến luồng vào theo hướng Bắc - Nam + Đoạn chuyển tiếp B B : tính từ đường đồng mức -5.0m vào đến R R R R ngang cửa Đoạn luồng thẳng theo hướng Bắc - Nam, chiều dài 740m + Đoạn vòng qua cửa B B : đoạn luồng cong, bán kính cong 260m, R góc bao 900, dài 410m P P R R R 96 + Đoạn luồng đầm Lộc Thủy B B : đoạn luồng cong, bán kính R R R R cong 1390m, góc bao 350, dài 860m P P Chuẩn tắc luồng với bề rộng luồng 40 m, cao trình đáy nạo vét đặt -3.0 m Tuyến luồng thơng cửa: Ngồi ra, để tạo thông thương cửa nhằm mục đích tăng khả lũ tạo điều kiện thuận lợi cho tàu bè lại khu vực, bố trí tuyến luồng thơng cửa Để hình thành tuyến luồng này, cần phải tiến hành nạo vét kênh nối thông thương đầm Cầu Hai đầm Lộc Thủy Chiều dài tuyến luồng khoảng 2500m, đó, đoạn kênh dẫn dài khoảng 400m Chuẩn tắc luồng với bề rộng luồng 40m, cao trình đáy nạo vét đặt -3.0 m Bảng 4.4 Bảng tổng hợp hệ thống cơng trình theo phương án III Stt Cơng trình Đơn vị Khối lượng Ghi Đê H1 m 640 Mỏ hàn Đê H2 m 850 Mỏ hàn Đê V1 m 180 Song song với bờ Đê V2 m 300 Đê chữ T Đê L1 m 640 Mỏ hàn Đê L2 m 850 Mỏ hàn Đê T1 m 180 Song song với bờ Đê T2 m 300 Bảo vệ bờ Tuyến luồng m 2000 cửa Vinh Hiền (Tư Hiền mới) 10 Tuyến luồng m 2000 cửa Lộc Thủy (Tư Hiền cũ) 11 Tuyến luồng m 2500 nối thông cửa 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên tình hình lũ vùng cửa sông ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế nói lũ ảnh hưởng lớn đến hầu hết ngành kinh tế đời sống dân cư sống vùng Mơ hình MIKE 21 dùng để mơ tình trạng lũ vùng cửa sơng, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế có hiệu Kết mơ hình mơ diễn biến trận lũ lịch sử năm 1983, 1999, 2004 lũ 5% Qua kết mô từ mơ hình MIKE 21 đưa giải pháp cơng trình nhằm ổn định tổng thể số vị trí trọng điểm vùng cửa sơng, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Kiến nghị Trong tương lai biến đổi khí hậu mực nước biển dâng dự báo diễn ngày trầm trọng, ảnh hưởng lớn đến Việt Nam có vùng cửa sơng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Vì vậy, việc nghiên cứu cách tổng thể kỹ vùng cửa sơng, ven biển nói chung cửa sơng, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng cần thiết cấp bách Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vật liệu bảo vệ vùng cửa sơng, ven biển Nghiên cứu tìm hài hồ giải pháp cơng trình phi cơng trình Triển khai xây dựng cơng trình ổn định vùng cửa sông ven biển phục vụ khai thác tổng hợp ổn định dân cư 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Việt An (2009), “Điều tra cửa sông ven biển đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế” Trịnh Việt An (1999), "Nghiên cứu tổng thể, đề xuất giải pháp cơng trình chống bồi lấp cửa Thuận An bảo vệ bờ biển từ cửa Thuận An đến Eo Hoà Duân" Trịnh Việt An (2005), “Quy hoạch phòng chống thiên tai ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế” Trịnh Việt An (2007), "Quy luật bồi lấp xói lở sơng Hương cửa Thuận An, cửa Tư Hiền tỉnh Thừa Thiên Huế” Lương Ngọc Chung (2010), “Quy hoạch tổng thể thủy lợi điều kiện biến đổi khí hậu nước biển dâng vùng Bắc Trung bộ” Trần Văn Nâu (2008), “Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước thuộc lưu vực sông Hương” Nguyễn Quang Trung (2010), “Nghiên cứu đánh giá tác động cơng trình dịng giải pháp quản lý, sử dụng hiệu tài nguyên nước mặt lưu vực sơng Hương” DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Vị trí khu vực đầm phá vùng cửa sơng………………… 14 Hình 2.2 Nhiệt độ trung bình tháng trạm …………………… 23 Hình 2.3 Lượng mưa trung bình tháng trạm………………… 23 Hình 2.4 Lượng bốc trung bình tháng trạm……… …… 25 Hình 3.1 Địa hình miền tính cho vùng biển Thuận An – Tư Hiền .57 Hình 3.2 Vị trí điểm kiểm định thẩm định 58 Hình 3.3 Kiểm định mực nước trạm cửa Thuận An 59 Hình 3.4 Kiểm định vận tốc cửa Thuận An 59 Hình 3.5 Kiểm định vận tốc cửa Tư Hiền .60 Hình 3.6 Kết thẩm định mực nước cửa Thuận An 61 Hình 3.7 Đường trình mực nước lũ cửa Thuận An Tư Hiền 62 Hình 3.8 Biến đổi mực nước lũ qua Profile- TA lũ tháng 11/2004 62 Hình 3.9 Biến đổi mực nước lũ qua Profile- TH lũ tháng 11/2004 63 Hình 3.10 Biến đổi mực nước lũ dọc theo Đầm phá tháng 11/2004 63 Hình 3.11 Đường trình mực nước lũ cửa TA TH năm 1983 65 Hình 3.12 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Thuận An năm 1983 .65 Hình 3.13 Biến đổi mực nước lũ qua Profile cửa Tư Hiền năm 1983 66 Hình 3.14 Biến đổi mực nước lũ dọc theo đầm phá 66 Hình 3.15 Đường trình mực nước lũ cửa TA TH năm 1999 68 Hình 3.16 Biến đổi mực nước lũ qua Profile cửa Thuận An năm 1999 68 Hình 3.17 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Tư Hiền năm 1999 69 Hình 3.18 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Hoà Duân tháng 11/1999 69 Hình 3.19 Biến đổi mực nước lũ dọc theo đầm phá năm 1999 70 Hình 3.20 Đường trình mực nước lũ cửa TA TH lũ 5% 72 Hình 3.21 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Thuận An lũ 5% 72 Hình 3.22 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Tư Hiền lũ 5% .73 Hình 3.23 Biến đổi mực nước lũ qua Profile Hoà Duân lũ 5% 73 Hình 3.24 Biến đổi mực nước lũ dọc theo đầm phá lũ 5% 74 Hình 4.1 Biến động bờ biển khu vực Hải Dương- Hòa Duân 77 Hình 4.2 Biểu đồ diễn biến đường bờ Hải Dương- Hịa Dn .77 Hình 4.3 Biến động đường bờ cửa Tư Hiền 80 Hình 4.4 Bố trí mặt Hệ thống cơng trình chỉnh tri ổn định cửa Thuận An bảo vệ bờ biển xã Hải Dương 90 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tần suất xuất chọn theo trận lũ sông Hương .6 Bảng 1.2 Cường suất lũ số trạm đo sông Hương Bảng 1.3 Thời gian truyền lũ sông Hương Bảng 1.4 Thời gian trì mức lũ cao Bảng 3.1.Tổng lượng nước trung bình 60 Bảng 3.2 Đặc trưng lũ tháng 11/2004 qua cửa 64 Bảng 3.3 Tổng hợp đặc trưng trận lũ năm 1983 qua cửa 67 Bảng 3.4 Tổng hợp đặc trưng trận lũ tháng 11/1999 qua cửa Thuận An, Tư Hiền, đập Hoà Duân hệ đầm phá Tam Giang .70 Bảng 3.5 Tổng hợp đặc trưng trận lũ 5% qua cửa Thuận An, Tư Hiền, đập Hoà Duân hệ đầm phá Tam giang - Cầu Hai .74 Bảng 3.6 Tổng hợp kết tính tốn lũ 2004, 1983, 1999 5% .75 Bảng 4.1 Diện tích bồi lấp xói lở khu vực ven biển Tư Hiền đầm Cầu Hai qua phân tích ảnh viễn thám 79 Bảng 4.2 Các thông số mặt cắt ngang đê chắn sóng S1 .91 Bảng 4.3 Các thông số mặt cắt ngang đê ngầm S2 91 Bảng 4.4 Bảng tổng hợp hệ thống cơng trình .95 ... cơng trình lũ cho vùng cửa sơng, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu cơng trình lũ cho vùng cửa sông, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế - Nghiên... tài: Khu vực cửa sơng, ven biển có vai trò quan trọng việc phòng chống thiên tai, an toàn ổn định dân cư phát triển kinh tế xã hội vùng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Vùng cửa sông, ven biển khu vực... hội vùng ven biển đầm phá cần thiết Mục đích Đề tài: Nghiên cứu vùng cửa sông, ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế đề xuất giải pháp cơng trình đảm bảo khả lũ, ổn định vùng cửa sơng, ven biển phục vụ