Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị và khả năng và khả năng khai thác quỹ đất ven sông vệ đoạn từ hành tín tây đến cửa lở tỉnh quảng ngãi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG VÕ ANH TÙNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC QUỸ ĐẤT VEN SÔNG VỆ ĐOẠN TỪ HÀNH TÍN TÂY ĐẾN CỬA LỞ, TỈNH QUẢNG NGÃI CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ:8580202 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Thế Hùng Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi 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 Võ Anh Tùng TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ VÀ KHẢ NĂNG KHAI THÁC QUỸ ĐẤT VEN SÔNG VỆ ĐOẠN TỪ HÀNH TÍN TÂY ĐẾN CỬA LỞ, TỈNH QUẢNG NGÃI Họ tên: Võ Anh Tùng Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 11.14.02 Khóa: K33 Trường Đại học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Dịng chảy sơng dịng chảy phức tạp thường xun làm biến đổi lịng dẫn, gây xói, sạt lở bờ, vấn đề mn thuở sơng ngịi khắp giới Đoạn sơng Vệ từ Hành tín Tây đến cửa Lở chảy qua huyện Nghĩa Hành, Mộ Đức Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi có chiều dài khoảng 27,25 km chịu tác động thường xuyên dịng chảy lũ qua nhiều năm bị xói mịn, xâm thực bờ tạo nên đoạn sông cong, gấp khúc, gây uy hiếp đến tính mạng, tài sản nhân dân sở hạ tầng ven sông Luận văn nghiên cứu tính tốn dịng chảy diễn biến lịng sơng đoạn từ xã Hành Tín Tây đến cửa Lở sở đặc điểm trạng tự nhiên đoạn sơng, ứng dụng mơ hình số trị MIKE 11 HD MIKE 21 FM mô phương án cơng trình Kết nghiên cứu, đề xuất giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông Vệ nêu nhằm hạn chế thiệt hại dòng chảy gây ra, phục vụ cơng tác phịng chống lũ, chỉnh trị sơng, góp phần phát triển kinh tế xã hội ổn định sống dân cư ven bờ sơng Vệ nói riêng tỉnh Quảng Ngãi nói chung Từ khóa – Dịng chảy sơng; diễn biến lịng sơng; mơ hình số trị; sạt lở bờ; chỉnh trị sông SOLUTION STUDY FOR BANK PROTECTION WORKS AND POSSIBILITY OF DEVELOPING THE RIVERSIDES LAND OF VE RIVER IN THE SECTION OF HANH TIN TAY TO LO ESTUARY, QUANG NGAI PROVINCE Abstract - River flow is a complex flow that often changes the river bed, erosion, bank slide, which is also a constant problem in rivers around the world The bank river in the section of Hanh Tin Tay to Lo estuary on Ve River, passing through Nghia Hanh, Mo Duc and Tu Nghia District of Quang Ngai province, have a length of about 27.25km, with frequent impacts of flooding over many years make erosion, the bank erosion maked curved river section, zigzag, causing the threat of life, property of the people and river infrastructure The thesis studies in flow calculation and the evolution of the Ve river basin (from Hanh Tin Tay to Lo estuary) on the basis of the natural state characteristics of the river section, applying the numerical model MIKE 11 HD and MIKE 21 FM simulating the work options The results of study, proposals on solutions to protect the Ve river bank in order to limit damage caused by floods, to serve the flood prevention and control, river training, contributing to socio-economic development and stabilize pepole life in Ve riversides in particular and in Quang Ngai province in general Keywords - River flow; evolution of river; numerical model; bank slide; river training LỜI CẢM ƠN Đầu tiên Tác giả xin chân thành cảm ơn Hướng dẫn khoa học GS.TS Nguyễn Thế Hùng tận tình hướng dẫn có định hướng nghiên cứu giúp Tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Quảng Ngãi, Viện Quy hoạch Thủy lợi Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ thời gian góp ý cho Tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến q Thầy, Cơ trường Đại học Bách khoa, Đại Học Đà Nẵng giúp đỡ Tác giả không việc truyền thụ kiến thức mà việc rèn luyện người thời gian học tập trường Cuối cùng, Tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè tận tình trao đổi đóng góp ý kiến cho luận văn MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục tiêu đề tài luận văn Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƢƠNG T NG QU N V ĐO N S NG NGHI N C U 1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa l 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 1.1.4 Thảm phủ thực vật 1.1.5 Mạng lưới sông ngòi 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 Vệ từ Hành Tín Tây đến cửa Lở, tỉnh Quảng Ngãi 1.4.1 Nghiên cứu người Pháp trước 1945 1.4.2 Nghiên cứu đoàn quy hoạch Khu 1.4.3 Nghiên cứu Viện Quy hoạch Thủy lợi 1.4.4 Nghiên cứu AusAids (Úc) 1.4.5 Nghiên cứu Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Quảng Ngãi 10 1.5 Nội dung nghiên cứu 10 CHƢƠNG 12 NGHI N C U CH Đ TH Đ NG CV I N I N ĐO N S NG V T HÀNH TÍN TÂY Đ N CỬ Ở 12 2.1 Đặc điểm chung đoạn sông nghiên cứu 12 2.1.1 Đặc điểm địa chất lịng sơng, bãi sơng 12 2.1.2 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn, hệ thống sơng ngịi 14 2.1.3 Đặc điểm khí hậu 18 2.1.4 Đặc điểm thủy văn 27 2.2 Các cơng trình xây dựng 47 2.3 Phân tích chế độ thủy động lực đoạn sông nghiên cứu 48 2.3.1 Dòng chảy năm 48 2.3.2 Quan hệ mưa – dòng chảy 51 2.3.3 Dòng chảy b n cát 52 2.4 Phân tích diễn biến đoạn sơng Vệ đoạn từ xã Hành Tín Tây đến cửa Lở 52 2.4.1 Phân tích diễn biến lịch sử đoạn sông nghiên cứu 52 2.4.2 Tình hình sạt lở bờ sơng 54 2.5 Phân tích thực trạng nguyên nhân diễn biến 57 CHƢƠNG 62 NG NG M H NH TO N M PH NG TH C ĐO N S NG NGHI N C U62 3.1 Mục đích việc ứng dụng mơ hình số 62 3.2 Lựa chọn giới thiệu mơ hình tốn 63 3.3 Giới thiệu mơ hình tốn MIKE11 HD, MIKE21 FM 64 3.3.1 Giới thiệu mơ hình MIKE11 HD 64 3.3.2 Giới thiệu mơ hình MIKE21 FM 65 3.4 Ứng dụng mơ hình mơ thủy lực đoạn sơng nghiên cứu 67 3.4.1 Xây dựng mô hình thủy lực chiều mạng sơng Vệ 67 3.4.2 Thiết lập mơ hình Mike 21FM cho đoạn sông nghiên cứu 73 3.4.3 Hiệu chỉnh mơ hình 78 3.5 Kết luận chương 83 CHƢƠNG ………………………………………………………………………………… 85 Đ UẤT GIẢI PH P CHỈNH TRỊ CHO ĐO N S NG NGHI N C U 85 4.1 Mục tiêu tiêu chuẩn chỉnh trị 85 4.1.1 Mục tiêu chỉnh trị 85 b) Mục tiêu cụ thể: Chỉnh trị để bảo vệ bờ phát triển kinh tế - xã hội 85 4.1.2 Tiêu chuẩn chỉnh trị 86 4.1.3 Các tiêu ổn định 93 4.1.4 Quan hệ hình thái lịng sơng 94 4.1.5 Tính tốn kích thước lịng sơng ổn định 96 4.2 Xác định tuyến chỉnh trị 98 4.3 Các phƣơng án chỉnh trị 108 4.3.1 Phương án cơng trình: 109 4.3.2 Phương án phi công trình: 112 4.4 Phân tích lựa chọn phƣơng án chỉnh trị toàn tuyến: 113 4.4.1 Phương án cơng trình 113 4.4.2 Phương án phi cơng trình 122 4.5.3 Giải pháp cơng trình đề xuất cho tuyến chỉnh trị 128 4.5 Ứng dụng mơ hình thủy lực chiều để phân tích lựa chọn phƣơng án chỉnh trị cho đoạn sông cụ thể: 131 4.5.1 Vị trí Kè Thế Bình 131 4.5.2 Lý chọn vị trí xây dựng cơng trình bảo vệ bờ sông 132 4.5.3 Tài liệu thu thập kết mơ trích xuất từ mơ hình chiều phục vụ phân tích, tính tốn cơng trình bảo vệ bờ 132 4.6 Đề xuất khả khai thác quỹ đất ven sông Vệ 140 4.6.1 Hiện trạng quy hoạch sử dụng đất 140 4.6.2 Đề xuất khai thác quỹ đất ven sông 141 K T UẬN V KI N NGHỊ 144 PH C 146 NH M C T I I U TH M KHẢO 157 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN 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 BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích đơn vị hành vùng nghiên cứu Bảng 2.1: Thống kê trạm đo khí tượng, thủy văn v ng 15 Bảng 2.2: Thống kê trạm đo khí tượng, thủy văn lưu vực nghiên cứu 16 Bảng 2.3: Cấp báo động sông Vệ số trạm 16 Bảng 2.4: Hình thái sơng suối vùng nghiên cứu 17 Bảng 2.5: Tần suất mưa số trạm khu vực (Đơn vi: mm) 19 Bảng 2.6: Lượng mưa trung bình tháng tỷ lệ so với lượng mưa năm số trạm thuộc vùng nghiên cứu (Đơn vị: mm) 19 Bảng 2.7: Lượng mưa m a lũ, m a kiệt tỷ lệ với lượng mưa năm (Đơn vị: mm) 19 Bảng 2.8: Đặc trưng mưa lớn năm thời đoạn 1,3,5 ngày 21 Bảng 2.9: Bốc Piche bình quân tháng trung bình nhiều năm 22 Bảng 2.10: Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm 22 Bảng 2.11: Độ ẩm trung bình thấp tháng 23 Bảng 2.12: Độ ẩm tuyệt đối trung bình nhiều năm 23 Bảng 2.13: Nhiệt độ bình quân tháng, năm v ng nghiên cứu (Đơn vị: (0C) 23 Bảng 2.14: Số nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm 24 Bảng 2.15: Tốc độ gió trung bình lớn 24 Bảng 2.16: Đặc trưng dịng chảy sơng Vệ 27 Bảng 2.17: Tần suất dòng chảy năm 27 Bảng 2.18: Biến động dịng chảy năm lưu vực sơng Vệ 27 Bảng 2.19: Biến động dòng chảy tháng, năm trạm An Chỉ 28 Bảng 2.20: Hệ số phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế (Đơn vị %) 29 Bảng 2.21: Phân phối dòng chảy năm trạm An Chỉ 29 Bảng 2.22: Bảng tổng hợp đặc trung lũ ngày 25 - 26/XI/2011 33 Bảng 2.23: Các trận mưa lớn xuất vùng nghiên cứu 34 Bảng 2.24: Đỉnh lũ số sông bão số 15 năm 2013 gây trận lũ lớn xuất vùng 35 Bảng 2.25: Lưu lượng lớn nhỏ trạm An Chỉ 37 Bảng 2.26: Khả xuất lũ lớn năm vào tháng 37 Bảng 2.27: Kết tính tốn tần suất mực nước Max trạm (cao độ Quốc gia) 37 Bảng 2.28: Đặc trưng lũ sông Vệ 38 Bảng 2.29: Lũ lớn xảy sông Vệ 38 Bảng 2.30: Kết tính toán tần suất lưu lượng max trạm An Chỉ 39 (Thời gian 1981-2014) Đơn vị: m3/s 39 Bảng 2.31: Tổng lượng lũ lớn thời đoạn trạm An Chỉ 39 Bảng 2.32: Đặc trưng tổng lượng lũ ứng với mưa 1, 3, 5, ngày max ứng với tần suất thiết kế trạm An Chỉ 39 Báng 2.34: Đặc trưng dòng chảy kiệt tháng 41 Báng 2.35: Đặc trưng dòng chảy kiệt ngày 41 Bảng 2.36: Kết tính tốn tần suất Qmin 41 Bảng 2.37: Kết tính tốn dịng chảy bìn cát trạm 43 Bảng 2.38 - Cơng trình chỉnh trị sơng Vệ 47 Bảng 2.39: Công trình đập mỏ hàn 48 Bảng 2.40: Đặc trưng dịng chảy năm sơng Vệ 48 Bảng 2.41 - Đặc trưng dịng chảy sơng vùng 48 Bảng 2.42: Tần suất dòng chảy năm 48 Bảng 2.43: Tần suất dòng chảy năm (theo năm thuỷ văn) 48 Bảng 2.44: Biến động dòng chảy năm lưu vực sông Vệ 49 Bảng 2.45: Biến động dòng chảy năm v ng phụ cận 49 Bảng 2.46: Biến động dòng chảy tháng, năm tai trạm An Chỉ 49 Bảng 2.47: Hệ số phân phối dòng chảy năm với tần suất thiết kế 50 Bảng 2.48: Hệ số phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế 51 Bảng 2.49: Phân phối dòng chảy năm trạm An Chỉ 51 Bảng 2.50 - Kết tính tốn dòng chảy bùn cát trạm 52 Bảng 2.51: Bảng thống kê vị trí đoạn sơng cong sơng Vệ 52 Bảng 2.52: Thống kê đặc trưng mặt cắt ngang sông sông Vệ 53 Bảng 2.53: Tình hình sạt lở bờ sông 54 Bảng 3.1 Đánh giá độ xác mơ hình theo số NSE, RSR 69 Bảng 3.2: Kết kiểm định lũ tháng 10/2011 sông Vệ 72 Bảng 3.3 Các tiêu mô 72 Bảng 4.1: Kết tính tốn lưu lượng số phương án 88 Bảng 4.2 – Mực nước chỉnh trị ứng với lưu lượng tạo lòng 90 Bảng 4.3: Kết tính tốn lưu tốc số vị trí từ mơ hình chiều 91 Bảng 4.4: Kết tính tốn tiêu ổn định theo chiều ngang sơng đoạn từ trạm thủy văn An Chỉ đến cửa Lở 94 Bảng 4.5: Tính tốn quan hệ hình thái sơng đoạn từ Hành Tín Tây đến cửa Lở 95 Bảng 4.6: Kết tính tốn kích thước bán kính cong dịng sông ổn định 97 Bảng 4.7: So sánh kích thước thực đo kích thước theo điều kiện ổn định 97 Bảng 4.8: Kết tính tốn bán kính cong đoạn thẳng q độ 101 Bảng 4.9: Tổng hợp cơng trình đề xuất 130 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Vị trí lưu vực sơng Vệ Hình 2.1 Bản đồ mạng lưới sơng ngịi tỉnh Quảng Ngãi 18 Hình 2.2 Bản đồ đẳng trị mưa năm bình quân thời kỳ 1977-2014 21 Hình 2.3 Xu lượng mưa nhiều năm trạm thuộc tỉnh Quảng Ngãi 26 Hình 2.4 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm trạm thuộc tỉnh Quảng Ngãi 26 Hình 2.5 Xu biến đổi độ ẩm năm trạm thuộc tỉnh Quảng Ngãi 27 Hình 2.6: Bản đồ moduyn dòng chảy năm 30 Hình 2.7 Đường trung bình trượt tổng lượng lũ 1, 3, 5, ngày max nhiều năm trạm An Chỉ 40 Hình 2.8: Điểm tính truyền triều cửa sơng Trà Bồng, sông Trà Câu,sông Vệ 44 Hình 2.9 Xu biến đổi mực nước triều trung bình năm trạm Quy Nhơn 45 Hình 2.10 Xu biến đổi mực nước chân triều thấp trạm Quy Nhơn 45 Hình 2.11 Xu biến đổi mực nước đỉnh triều cao trạm Quy Nhơn 45 Hình 2.12 Xu biến đổi mực nước đỉnh triều cao m a lũ trạm Quy Nhơn 46 Hình 2.13 Biến đổi mực nước chân triều thấp m a lũ trạm Quy Nhơn 46 Hình 2.14: Các dạng sạt lở bờ sông 57 Hình 3.1 – Vị trí đoạn sơng Vệ khu vực nghiên cứu 68 Hình 3.2 – Mạng lưới sơng mơ hình chiều MIKE 11 69 Hình 3.3 Đường mực nước lũ Trạm sông Vệ từ ngày 28/9 đến 05/10/2009 70 Hình 3.4 Mực nước lũ thực đo trạm An Chỉ từ ngày 28/9 đến 05/10/2009 70 Hình 3.5 Kết hiệu chỉnh mực nước cầu Sông Vệ 71 Hình 3.6 Kết kiểm định mực nước cầu sông Vệ 72 Hình 3.7 Bản đồ DEM 30x30 lưu vực sông Vệ 73 Hình 3.8 - Bình đồ đoạn sơng Vệ khu vực nghiên cứu 74 Hình 3.9 Bản đồ đoạn sơng Vệ thuộc phạm vi thiết lập mơ hình chiều 75 Hình 3.10 - Tạo mạng lưới tính tốn từ số liệu địa hình thực đo 76 Hình 3.11 - Lưới địa hình tính tốn đoạn sơng Vệ 77 Hình 3.12 - Cửa sổ hình xuất file *.mesh 77 Hình 3.12a Đường trình lưu lượng (Biên thượng lưu) mực nước (Biên hạ lưu) 78 Hình 3.13 - Đường trình mực nước lũ Trạm sơng Vệ trận lũ ngày 14-20/10/201179 Hình 3.14 - Đường trình mực nước lũ Thế Bình trận lũ ngày 14-20/10/2011 79 Hình 3.15 Kết hiệu chỉnh mực nước vị trí K25+679m 80 Hình 3.16 Kết độ sâu mực nước ứng trận lũ năm 2011 81 Hình 3.17 Kết vận tốc ứng với trận lũ năm 2011 81 ... NGHỊ KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu phân tích đề tài ? ?Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị khả khai thác quỹ đất ven sông Vệ đoạn từ Hành Tín Tây đến cửa Lở, tỉnh Quảng Ngãi" tác giả nêu kết luận... trình nghiên cứu đoạn sơng Vệ từ Hành Tín Tây đến cửa Lở, tỉnh Quảng Ngãi 1.4.1 Nghiên cứu người Pháp trước 1945 1.4.2 Nghiên cứu đoàn quy hoạch Khu 1.4.3 Nghiên. .. dụng đất địa phương hai bên bờ sông Vệ đoạn từ Hành Tín Tây đến cửa Lở sau: - UBND tỉnh Quảng Ngãi: Trong phạm vi lưu vực có quy hoạch phát triển đô thị thị trấn Sông Vệ thành đô thị loại vào