Nghiên cứu cơ chế bồi lấp, xói lở và đề xuất giải pháp công trình chỉnh trị cửa sông trà khúc, quảng ngãi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI VŨ PHƢƠNG QUỲNH NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CỬA SƠNG TRÀ KHÚC, QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI -VŨ PHƢƠNG QUỲNH NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CỬA SƠNG TRÀ KHÚC, QUẢNG NGÃI Chun ngành: Xây dựng cơng trình biển Mã số 60580203 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trƣơng Văn Bốn GS.TS Vũ Minh Cát Hà Nội, 2018 LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu học viên 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 theo quy định i LỜI CẢM 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 gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Trương Văn Bốn, GS.TS Vũ Minh Cát 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 học 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 sát cánh động viên học viên vượt qua khó khăn thực luận văn Học viên Vũ Phƣơng Quỳnh ii MỤC LỤC CHƢƠNG : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA SÔNG 1.1 Phân loại cửa sông Việt Nam giới .6 1.1.1 Khái niệm cửa sông 1.1.2 Phân loại cửa sông giới .6 1.1.3 Phân loại cửa sông Việt Nam 1.1.4 Cửa sông ven biển Việt Nam 1.2 Tổng quan tình hình xói lở, bồi lấp khu vực nghiên cứu 1.2.1 Tổng quan sông Trà Khúc 1.2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn sơng Trà Khúc .10 1.2.2.1 Chế độ gió: 10 1.2.2.2 Bão áp thấp nhiệt đới 10 1.2.2.3 Dịng chảy hệ thống sơng 10 1.2.2.4 Thủy triều 11 1.2.2.5 Sóng .11 1.2.2.6 Dòng chảy biển 12 1.2.3 Tình hình xói lở, bồi lấp sơng Trà Khúc 12 1.2.3.1 Giai đoạn năm 1965- 1980 12 1.2.3.2 Giai đoạn năm 1980-1995 .12 1.2.3.3 Giai đoạn năm 1995- 1998 13 1.2.3.4 Giai đoạn năm 1998- 2000 13 1.2.3.5 Giai đoạn năm 2000 đến 13 1.3 Tổng quan nghiên cứu cửa sông Trà Khúc 14 1.4 Kết luận 15 CHƢƠNG : NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA ĐẠI BẰNG PHƢƠNG PHÁP VIỄN THÁM- GIS 16 2.1 Phương pháp phân tích ảnh viễn thám 16 2.2 Cơ sở liệu 21 2.2.1 Cơ sở liệu ảnh vệ tinh .21 2.2.2 Các tài liệu sử dụng khác .23 2.3 Quy trình thực 23 2.4 Kết đánh giá diễn biến xói bồi 23 2.4.1 Diễn biến mùa khô 24 2.4.2 Diễn biến mùa mưa .28 2.4.3 Diễn biến mùa bão 29 iii 2.5 Kết luận 32 CHƢƠNG : THIẾT LẬP HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH SỐ TRỊ 34 3.1 Cơ sở liệu 34 3.1.1 Tài liệu địa hình 34 3.1.2 Tài liệu khí tượng thủy hải văn 35 3.2 Cơ sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu 36 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu 36 3.2.2 Cơ sở lý thuyết 36 3.2.2.1 Mike 11 ( [17]) 36 3.2.2.2 Mike21 ( [18]) .38 3.3 Mơ hình Mike 11 cho sơng Trà Khúc .42 3.3.1 Xây dựng mơ hình thủy lực Mike 11 cho sơng Trà Khúc 42 3.3.1.1 Lưới sơng tính toán .43 3.3.1.2 Số liệu địa hình 43 3.3.1.3 Các biên tính tốn trạm hiệu chỉnh, kiểm định 44 3.3.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Mike 11 45 3.4 Mơ hình Mike 21 cho khu vực nghiên cứu 46 3.4.1 Xây dựng mơ hình thủy lực Mike 21 cho sơng Trà Khúc 46 3.4.1.1 Miền tính, lưới tính toán 47 3.4.1.2 Các biên tính tốn trạm hiệu chỉnh kiểm định 48 3.4.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Mike 21 49 3.4.2.1 Hiệu chỉnh mơ hình .49 3.4.2.2 Kiểm định mơ hình 53 3.5 Mơ hình vận chuyển bùn cát sông 56 3.5.1 Mơ đun tính tốn 56 3.5.2 Số liệu đầu vào .56 3.5.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 58 CHƢƠNG : NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN ĐỘNG LỰC, HÌNH THÁI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ KHU VỰC 59 4.1 Xây dựng tập kịch tính tốn mơ 59 4.1.1 Nhóm kịch tự nhiên .59 4.1.2 Nhóm kịch xây dựng cơng trình 60 4.2 Tính tốn biên thủy động lực học sơng theo kịch 64 4.3 Mô theo kịch chưa có cơng trình 66 iv 4.3.1 Mô theo kịch TN1 66 4.3.2 Mô theo kịch TN2 70 4.3.3 Mô theo kịch TN3 73 4.4 Mô kịch bố trí giải pháp cơng trình chỉnh trị 77 4.4.1 Kết mô theo kịch (TN1+CT1) (TN1+ CT2) 77 4.4.2 Kết mô theo kịch (TN2+CT1) (TN2+ CT2) 78 4.4.3 Kết mô theo kịch (TN3+CT1) (TN3+ CT2) 80 4.5 Phân tích, lựa chọn tổ hợp cơng trình chỉnh trị hiệu 81 4.5.1 Khả bồi lấp khu vực cửa Đại theo không gian .81 4.5.2 Tổng lũy tích sức tải mặt cắt Bắc Nam cửa Đại 85 4.5.3 Chiều cao sóng 88 4.5.4 Kết luận 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 a) Các kết luận 91 b) Kiến nghị .92 Tài liệu tham khảo 93 v DANH MỤC HÌNH Hình 1-1: Vị trí địa lý sơng Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi [6] Hình 1-2: Hoa sóng đặc trưng cho mùa Đơng mùa Hè Quảng Ngãi [8] .12 Hình 1-3: Đoạn bờ Phố An (xã Nghĩa An) bên cửa Đại bị xói đợt lũ năm 1999 13 Hình 2-1 Mơ hình xây dựng đồ đường bờ theo phương pháp tỉ số ảnh A Alesheikh .19 Hình 2-2 Mơ hình xác định biến động đường bờ phương pháp chập ảnh đa thời gian 20 Hình 2-3 Ảnh vệ tinh Cửa Đại chụp ngày 07/02/2017 21 Hình 2-4 Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại mùa khơ: a) 06/01/2014; b) 29/07/2014 24 Hình 2-5 a) Diễn biến cửa Đại mùa khô từ 6/1/2014 đến 29/7/2014 25 Hình 2-6 Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại a) 11/7/2016 b) 20/10/2016 26 Hình 2-7 Q trình chuyển tiếp từ mùa khơ sang mùa mưa 26 Hình 2-8 Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại a) 25/12/2015 b) 13/02/2016 27 Hình 2-9 Quá trình chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa khô 27 Hình 2-10 Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại 28 Hình 2-11 Diễn biến cửa Đại vào mùa mưa 29 Hình 2-12 Đường bão Nari 2013 30 Hình 2-13 Hình chụp ảnh vệ tinh: a) trước bão 31/8/2013; b) sau bão 5/12/2013 .31 Hình 2-14 Chiết xuất đường bờ từ ảnh vệ tinh trước sau bão Nari năm 2013 32 Hình 3-1: Số liệu thu thập trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu, Quảng Ngãi .35 Hình 3-2: Mạng lưới tính tốn thủy văn Mike 11 sơng Trà khúc 43 Hình 3-3: Hiệu chỉnh mực nước từ 23/11/2015 đến 29/11/2015 46 Hình 3-4: Kiểm định mực nước từ 01/07/2016 đến 08/07/2016 46 Hình 3-5: Miền tính lưới tính tốn khu vực nghiên cứu 48 Hình 3-6: Lưới tính Mike 21 cho Cửa Đại, sông Trà Khúc 48 Hình 3-7: Các trạm đo mực nước, dịng chảy, sóng để hiệu chỉnh mơ hình tính tốn 49 Hình 3-8: Q trình mực nước quan trắc mô cửa sông Phú Thọ T11/2015 50 Hình 3-9: Vận tốc dòng ven tầng hướng quan trắc mô cửa sông Trà Khúc tháng 11 năm 2015 52 Hình 3-10: Chiều cao hướng sóng quan trắc mơ cửa sơng Trà Khúc tháng 11 năm 2015 52 Hình 3-11: Mực nước quan trắc tính tốn cửa sơng Phú Thọ tháng năm 2016 54 Hình 3-12: Vận tốc dòng ven tầng hướng quan trắc tính tốn cửa sơng Trà Khúc tháng năm 2016 54 Hình 3-13: Chiều cao hướng sóng quan trắc tính tốn cửa sơng Trà Khúc tháng năm 2016 55 Hình 3-14: Biểu đồ tổng lượng bùn cát thực đo từ năm 2006-2016 trạm 58 Hình 4-1: Chiều cao sóng hướng tháng 7/2016 60 Hình 4-2: Chiều cao sóng hướng tháng 12/2016 60 Hình 4-3: Giải pháp cơng trình chỉnh trị cửa Đại (NHĨM 1) .63 Hình 4-4: Giải pháp cơng trình chỉnh trị cửa Đại (NHĨM 2) 64 Hình 4-5: Quá trình lưu lượng trạm thủy văn Sông Trà Khúc vào tháng 7/2016 65 vi Hình 4-6: Quá trình lưu lượng trạm thủy văn Sông Trà Khúc vào tháng 12/2016 65 Hình 4-7: Quá trình lưu lượng trạm thủy văn Sông Trà Khúc bão Nari (10/2013) .65 Hình 4-8: Trường sóng mơ khu vực cửa Đại theo kịch TN1 66 Hình 4-9: Trường sóng vỡ lớn theo kịch TN1 67 Hình 4-10: Hoa sóng thời kỳ mùa gió Đơng Bắc điểm khu vực nghiên cứu 67 Hình 4-11: Trường dịng chảy sóng theo kịch TN1 khu vực cửa Đại .68 Hình 4-12: Lưu lượng nồng độ chất lơ lửng tháng 11 năm 2016 trạm Sơn Giang 68 Hình 4-13: Nồng độ bùn cát lơ lửng sơng Trà Khúc mô theo TN1 T11/2016 69 Hình 4-14: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy hướng vận chuyển cát đáy kịch TN1 .70 Hình 4-15: Trường sóng mơ khu vực cửa Đại theo kịch TN2 .71 Hình 4-16: Trường sóng vỡ lớn mô theo kịch TN2 .71 Hình 4-17: Trường dịng chảy sóng theo kịch TN2 khu vực cửa Đại .72 Hình 4-18: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy hướng vận chuyển cát đáy theo kịch TN2 73 Hình 4-19: Độ cao hướng sóng khu vực cửa Đại bão Nari (KB TN3) 74 Hình 4-20: Chiều cao sóng, hướng sóng điểm khu vực cửa Đại theo KB TN3 .74 Hình 4-21: Trường dịng chảy thời điểm 6h ngày 14/10/2013 khu vực cửa Đại 75 Hình 4-22: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy hướng vận chuyển cát theo KB TN3 đổ vào Đà Nẵng Huế 34 h (18h13/10/2013) .76 Hình 4-23: Bồi xói hướng vận chuyển bùn cát theo kịch TN1+CT1 78 Hình 4-24: Bồi xói hướng vận chuyển cát theo TN1+CT2 78 Hình 4-25: Bồi xói hướng vận chuyển theo kịch TN2+CT1 .79 Hình 4-26: Bồi xói hướng vận chuyển cát theo kịch TN2+CT2 .80 Hình 4-27: Bồi/xói hướng vận chuyển bùn cát theo kịch KB TN3+CT1 .81 Hình 4-28: Bồi/xói hướng vận chuyển bùn cát theo kịch TN3+CT2 81 Hình 4-29: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau ngày tháng 12 năm 2016 .83 Hình 4-30: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau ngày tháng 07 năm 2016 .83 Hình 4-31: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau bão Nari tháng 10 năm 2013 84 Hình 4-32: Vị trí mặt cắt Bắc Nam cửa Đại 85 Hình 4-33: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 CT2+TN1 phía Bắc cửa Đại .86 Hình 4-34: Tổng lũy tích sức tải cát sau theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 CT2+TN2 phía Bắc cửa Đại .86 Hình 4-35: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 CT2+TN1 phía Nam cửa Đại 86 Hình 4-36: Tổng lũy tích sức tải cát sau theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 CT2+TN2 phía Nam cửa Đại 87 Hình 4-37: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN3,CT1+TN3 CT2+TN3 phía Bắc cửa Đại .87 Hình 4-38: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN3, CT1+TN3 CT2+TN3 phía Nam cửa Đại 87 vii Hình 4-39: Vị trí D3 trích xuất yếu tố sóng dịng chảy theo theo kịch tự nhiên (TN3), (CT1+TN3) (CT2+TN3) .88 Hình 4-40: So sánh độ cao hướng sóng theo kịch tự nhiên (TN1), (CT1+TN1) (CT2+TN1) .89 Hình 4-41: So sánh độ cao hướng sóng theo theo kịch tự nhiên (TN2), 89 Hình 4-42: So sánh độ cao hướng sóng theo kịch tự nhiên (TN3), 89 DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Các cách phân loại cửa sông giới [1] Bảng 2-1.Thơng tin thuộc tính bình đồ ảnh vệ tinh .21 Bảng 2-2: Bộ ảnh sử dụng nghiên cứu diễn biến cửa sông, bờ biển .22 Bảng 2-3 Số bão đổ ảnh hưởng (trung bình từ 1956-2000) [16] 23 Bảng 2-4 Số đợt gió mùa Đơng Bắc(trung bình từ 1956-2000) [16] 23 Bảng 2-5 Thông số bão Nari 2013 .30 Bảng 3-1 : Các huyện có khu vực nằm khu vực luận văn nghiên cứu .34 Bảng 3-2: Thống kê số liệu thu thập trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu tỉnh Quảng Ngãi 35 Bảng 3-3 Hệ thống sơng mơ tính tốn .43 Bảng 3-4 Vị trí mặt cắt sông Trà Khúc 43 Bảng 3-5 Biên mơ hình thủy lực chiều 45 Bảng 3-6: Độ đục trung bình tháng trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3) 56 Bảng 3-7: Độ đục trung bình tháng trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3) .57 Bảng 3-8: Tổng lượng bùn cát theo tháng trạm Sơn Giang (tấn) .57 Bảng 3-9: Tổng lượng bùn cát theo tháng trạm An Chỉ (tấn) 58 Bảng 4-1: Các kịch tính tốn điều kiện tự nhiên, chưa có cơng trình 60 Bảng 4-2: Các kịch tính tốn bố trí hệ thống cơng trình chỉnh trị 61 Bảng 4-3: Tọa độ vị trị trích xuất 61 Bảng 4-4: Tổng hợp cơng trình chỉnh trị cửa Đại theo nhóm 63 Bảng 4-5: Tổng hợp cơng trình chỉnh trị cửa Đại theo nhóm 63 viii Hình 4-27: Bồi/xói hướng vận chuyển bùn cát theo kịch KB TN3+CT1 Hình 4-28: Bồi/xói hướng vận chuyển bùn cát theo kịch TN3+CT2 4.5 Phân tích, lựa chọn tổ hợp cơng trình chỉnh trị hiệu Với mục tiêu nghiên cứu luận văn tìm giải pháp cơng trình hợp lý để ổn định cho cửa Đại, tiêu thoát lũ ổn định đường bờ biển qua cửa Đại nên yếu tố diễn biến bồi lấp cửa điều kiện gió mùa, chiều cao sóng quan tâm xem xét lựa chọn phương án cơng trình 4.5.1 Khả năn bồi lấp khu vực c a Đại theo khơng gian Khả bồi/xói khu vực cửa đại theo khơng gian sau ngày tính tốn tháng 12, tháng bão Nari năm 2013 thể qua hình vẽ (Hình 4-29, Hình 4-30, Hình 4-31) Các kết cho thấy: 81 + Vào thời kỳ từ 15-20 /12/2016 khu vực trước cửa Đại hình thành bãi bồi từ Bắc xuống Nam với chiều dài khoảng 1km (HT), gần lấp toàn khu vực cửa Đại (Hình 4-29) Nguồn bùn cát bồi lấp dịng chảy ven từ cửa mang Nếu có CT, khả hình thành bãi bồi giảm khơng gian khoảng lần, đặc biệt có CT1, lịng dẫn phía Đơng nam trì tốt hơn, phía nam cửa Đại khơng bị xói lở có sóng hướng Đơng Bắc + Vào thời kỳ từ 15-20/12/2016 (Hình 4-30), hướng sóng Đơng Nam, nên cửa Đại bị bồi lấp nhẹ trường hợp: HT, CT1, CT2 Thời gian lưu lượng sông nhỏ (cỡ 10-50 m3/s) nên dịng chảy từ sơng biển yếu, nguồn bùn cát chủ yếu dòng chảy sóng có hướng Nam – Bắc gây nên Tuy nhiên có CT, đặc biệt phương án CT1 (Hình 4-30b), luồng vào cửa bị bồi nhẹ + Khi có bão (Hình 4-31), tượng bồi lấp mạnh cửa xuất chưa có cơng trình (Hình 4-31a, chiều dài bãi bồi khoảng 500m), bồi lấp mạnh hình thành khu vực bồi nhỏ có cơng trình CT2 (Hình 4-31c, chiều dài bãi bồi 100m) tương đối ổn định có cơng trình CT1 (Hình 4-31b, chiều dài bãi bồi 10-30m) Qua thấy rõ phương án cơng trình CT1 cho kết tốt so với phướng án trạng phương án cơng trính CT2 82 a) HT b) CT1 c) CT2 Hình 4-29: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau ngày tháng 12 năm 2016 a) HT b) CT1 c) CT2 Hình 4-30: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau ngày tháng 07 năm 2016 83 a) HT b) CT1 c) CT2 Hình 4-31: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau bão Nari tháng 10 năm 2013 84 4.5.2 Tổn lũy tích sức tải mặt cắt Bắc Nam c a Đại Vị trí trích kết tổng lũy tích sức tải qua mặt cắt phía Bắc Nam phía Bắc Nam cửa Đại thể Hình 4-32 Chiều dài mặt cắt tương ứng với chiều rộng lớn dải sóng đổ (tức vào khoảng) 500-1000m Hình 4-32: Vị trí mặt cắt Bắc Nam cửa Đại Kết tính tốn tổng lũy tích sức tải qua mặt cắt phía Bắc Nam phía Bắc Nam cửa Đại hai mùa gió cho phương án cơng trình thể qua hình vẽ (Hình 4-33, Hình 4-34, Hình 4-35, Hình 4-36, Hình 4-37, Hình 4-38) 85 Hình 4-33: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 CT2+TN1 phía Bắc cửa Đại Hình 4-34: Tổng lũy tích sức tải cát sau theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 CT2+TN2 phía Bắc cửa Đại Hình 4-35: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 CT2+TN1 phía Nam cửa Đại 86 Hình 4-36: Tổng lũy tích sức tải cát sau theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 CT2+TN2 phía Nam cửa Đại Hình 4-37: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN3,CT1+TN3 CT2+TN3 phía Bắc cửa Đại Hình 4-38: Tổng lũy tích sức tải cát sau ngày theo KB tự nhiên TN3, CT1+TN3 CT2+TN3 phía Nam cửa Đại Kết cho thấy: + Khi có cơng trình, tổng lũy tích sức tải cát giảm từ 10 m3/m xuống m3/m so với phương án trạng (Hình 4-33), từ 4,5 m3/m xuống 3,5 m3/m (Hình 4-34), từ 87 12 m3/m xuống m3/m (Hình 4-35), từ m3/m xuống m3/m (Hình 4-38) Tức giảm khoảng từ 22% (1/4,5) đến 62,5 % (5/8) + Phía Bắc cửa Đại: (Hình 4-33), tổng lũy tích sức tải cát mạnh lần (Hình 4-34) Về mùa gió Đơng Bắc, điều kiện trạng đạt gần m3/m, phương án cơng trình CT1 CT2 cho m3/m 4,5 m3/m mùa Tây Nam + Phía Nam cửa Đại: (Hình 4-35), tổng sức tải cát tương tự mặt cắt phía Bắc, nhiên giá trị có tăng lên 5%-10% Nhóm CT2 (Hình 4-36), lượng bùn cát tải lên phía Bắc đạt 0,2-0,5 m3/m Khi có cơng trình, đặc biệt CT1, lượng bùn cát giảm đáng kể Qua kết cho thấy phương án cơng trình CT1 cho kết tốt phương án CT2 phương án cơng trình 4.5.3 Chiều cao sóng Để xem xét ảnh hưởng giải pháp cơng trình đến tham số sóng, kết tính tốn sóng cửa Đại trích xuất vị trí D3 – (Hình 4-39) Hình 4-39: Vị trí D3 trích xuất yếu tố sóng dịng chảy theo theo kịch tự nhiên (TN3), (CT1+TN3) (CT2+TN3) 88 Hình 4-40: So sánh độ cao hướng sóng theo kịch tự nhiên (TN1), (CT1+TN1) (CT2+TN1) Hình 4-41: So sánh độ cao hướng sóng theo theo kịch tự nhiên (TN2), (CT1+TN2) (CT2+TN2) Hình 4-42: So sánh độ cao hướng sóng theo kịch tự nhiên (TN3), (CT1+TN3) (CT2+TN3) 89 Hình 4-40, Hình 4-41, Hình 4-42 thể so sánh độ cao hướng sóng theo trạng bố trí cơng trình kịch cửa Đại Kết cho thấy chiều cao sóng khu vực cửa Đại giảm đáng kể (từ 2,5m xuống 1,7m tức giảm (0,8/2,5 ~32%) có cơng trình, đặc biệt phướng án CT1 có bão (Hình 4-42) 4.5.4 Kết luận Qua phân tích đánh luận văn lựa chọn phương án CT1 cho giải pháp tốt cho cửa Đại sông Trà Khúc 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ a) Các kết luận Luận văn sử dụng số liệu đo đạc thủy hải văn, số liệu địa hình, đề tài độc lập cấp quốc gia “Nghiên cứu sở khoa học để đề xuất giải pháp quy hoạch chỉnh trị nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi”- Chủ nhiệm PGS.TS Trương Văn Bốn Qua phân tích trên, luận văn đạt mục tiêu đề Luận văn làm rõ nguyên nhân, chế diễn biến bồi lấp cửa Đại sông Trà Khúc, cụ thể: + Tại cửa sơng Trà Khúc có xu bồi mùa khơ dịng chảy kiệt sơng bị dịng chảy biển lấn át hồn tồn Lượng bùn cát lấy từ bùn cát đáy biển dải sóng vỡ, lấy từ bờ bãi phía Bắc phần bùn cát bị chìm, lắng cửa Lượng bùn cát cịn lại vận chuyển xuống phía Nam Vì mùa khơ cửa sơng Trà Khúc có xu hướng bị bồi + Về mùa lũ, dòng chảy lũ có xu mở rộng cửa đẩy bùn cát biển, phần bùn cát di chuyển cửa, phần chuyển xuống phía Nam + Diễn biến bồi xói ven biển khu vực hai bên cửa sơng hai ngun nhân tự nhiên nhân tạo 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 + Về mùa bão kết hợp với gió mùa Đơng bắc cửa Đại có biến động mạnh bồi/xói, đặc biệt khu vực phía Nam bão có hướng Đơng Đơng Bắc tác động mạnh vào cửa Đại Luận văn đề xuất lựa chọn phương án bố trí cơng trình nhằm ổn định cửa Đại- sơng Trà Khúc với hiệu giảm sóng, ổn định lịng dẫn Việc bồi lấp mùa mùa mưa mùa khô cửa Đại giảm, cửa Đại 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 Đại 91 việc xói mạnh khu vực cửa Đại Qua thấy hiệu cơng trình việc chỉnh trị cửa sơng Trà Khúc Do luận văn hạn chế thời gian tính tốn ngày đại diện điển hình mùa gió Đơng Bắc Tây nam chạy với phương án cơng trình nên kết luận nằm phạm vi mô Tuy nhiên thời điểm mà yếu tố sóng dịng chảy lưu lượng lớn tháng nên phần đánh giá biến động cửa Cửa cách tương đối theo mùa b) Kiến nghị Cửa sông vấn đề phức tạp, địi hỏi phải có nhiều số liệu theo không gian thời gian nhiều yếu tố Do hạn chế thời gian nên luận văn nghiên cứu, tính tốn xem xét đến số yếu tố có ảnh hưởng đến q trình thủy động lực vận chuyển bùn cát cửa Đại cho giai đoạn ngày đại diện điển hình mùa gió Đơng Bắc, Tây nam đề xuất phương án cơng trình để mơ tính tốn Bên cạnh yếu tố nhân tạo gây ảnh hưởng lớn đến diễn biến cửa 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 q trình xâm nhập sóng đến gần bờ thềm bãi, làm tăng trình xâm nhập sóng đến gần bờ Do nên việc đề xuất giải pháp cơng trình chưa thể thỏa mãn điều kiện diễn biến cho cửa sông 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 sơng đến người dân Ngồi 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 tính tốn theo mùa, năm nhiều năm Cần có giải pháp đồng tổng thể cơng trình cho khu vực xung quanh cửa Đại để tránh cơng trình gây nên hiệu ứng phụ xung quanh cơng trình ổn định đường bờ mỏ hản, đập chắn sóng dọc đường bờ phía Bắc Nam cửa Cần phải tính tốn mùa, cho năm điển hình với phương án cơng trình khác để việc lựa chọn giải pháp chỉnh trị công trình chống bồi xói khu vực cửa Đại tốt 92 Tài liệu tham khảo [1] N V Giáp (2015), "Nghiên cứu chế bồi xói đề xuất giải pháp chỉnh trị phục vụ phát triển kinh tế bền vững khu vực cửa Lấp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu," Luận án tiến sĩ, Hà Nội [2] N B Quỳ (1994), "Một số vấn đề diễn biến cửa sông, ven biển ảnh hưởng triều lũ," Luận án tiến sĩ, Hà Nội [3] N B Uân (2002), "Nghiên cứu diễn biến vùng cửa sông ven biển Miền Trung ảnh hưởng đến vấn đề thoát lũ khai thác kinh tế vùng," Luận án tiến sĩ, Hà Nội [4] L P Hậu (2005), Động lực học cơng trình cửa sơng, Hà Nội: NXB Xây dựng [5] D Đ L v n Nguyễn Địch Dỹ (2011), "Biến động bốn kiểu cửa sông ven biển Việt Nam Holocen- Hiện đại, dự báo xu diễn biến," in TTBC HNKH&CNB TQ V, Q3, Hà Nội [6] T T Tùng (2006), "Phân tích diễn biến hình thái sơng Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi," Tạp chí Khoa học Thủy lợi Mơi trường, vol 14, pp 91-98 [7] K K S a D X Q Nagai (1998), "Wave Characteristics on the central coast of Vietnam in the South China Sea," Coastal Engineering Journal, vol 40, no 4, pp 347-366 [8] L V Nghị (2014), "Xác định nguyên nhân gây sạt lở, bồi lấp giải pháp chỉnh trị cửa sông khu vực cửa Đại, sông Trà Khúc," Báo cáo đề tài NCKH tỉnh Quảng Ngãi, Hà Nội [9] N T Yêm (2001), "Điều tra đánh giá tai biến xói lở, bồi lấp vùng ven biển tỉnh quảng ngãi đề xuất giải pháp xử lý, phịng tránh, giảm thiểu thiệt hại, góp phần đẩy mạnh kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội," Báo cáo tổng kết đề tài thuộc Sở Khoa học Công nghệ môi trường tỉnh Quảng Ngãi, Hà Nội [10] N T T Hương (2011), "Nghiên cứu quy hoạch phịng chống tiêu lũ sơng Trà Khúc sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi," Báo cáo tổng hợp đề tài điều tra bản., Hà Nội [11] T.V Bốn, V.V Ngọc (2016), "Một số kết nghiên cứu tính tốn chế độ động lực vùng cửa sơng Trà Khúc sơng Vệ tỉnh Quảng Ngãi," Tạp chí khoa học công nghệ thủy lợi [12] Rifardi and Yeeri Badrun (2017), "Sandbar Formation in the Mesjid River Estuary," Indonesian Journal of Geography, vol 49, no 1, pp 65-72 [13] J R F W Leuven, T de Haas, L Braat and M G Kleinhans (2018), "Topographic forcing of tidal sandbar patterns for irregular estuary planforms," in Earth surface proceeding of landform [14] Sourav Saha, Stuart D Burley, Santanu Banerjee, Anupam Ghosh, Pratul K Saraswati (2016), "The morphology and evolution of tidal sand bodies in the macrotidal Gulf of Khambhat, western India," Marine and Petroleum Geology, vol 77, pp 714-730 [15] V.P Quỳnh, V.V Ngọc, T.V Bốn (2018), "Diễn biến ngưỡng cát di động Cửa 93 Đại Cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi qua ảnh vệ tinh," Đặc san phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển [16] Q Ngãi, "quangngai.gov.vn," [Online] [17] DHI (2014), "Hướng dẫn sử dụng phần mềm MIKE 11," Đan Mạch [18] DHI (2014), "Hướng dẫn sử dụng phần mềm MIKE 21," Đan Mạch 94 95 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI -VŨ PHƢƠNG QUỲNH NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CỬA SƠNG TRÀ KHÚC, QUẢNG NGÃI... có giải pháp KHCN hợp lý để chỉnh trị II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Xác lập sở khoa học nguyên nhân chế xói lở bồi lấp cửa sông Trà Khúc Nghiên cứu đề xuất giải pháp chỉnh trị chống sạt lở bồi lấp cửa. .. biến xói lở -bồi lấp Từ nghiên cứu kết luận nêu trên, nhóm tác giả đề xuất hai nhóm giải pháp để xử lý tai biến xói lở, bồi lấp ven biển Quảng Ngãi nhóm giải pháp cơng trình nhóm giải pháp phi cơng