THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
3.2. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
3.3.4. Khu vực sông Mương Chuối (Huyện Nhà Bè)
Sông Mương Chuối có chiều dài 2,5 km, được tính từ ngã ba sông Phước Kiển và Rạch Tôm cho tới vị trí đổ ra sông Nhà Bè. Theo các tài liệu thu thập được, tại khu vực này đã xảy ra một số sự cố sạt lở như sau:
- Ngày 26/06/2005, đoạn bờ trái cầu Mương Chuối thuộc ấp 1, xã Phú Xuân đã xảy ra sạt lở, 30 m2 đất bờ trôi xuống sông, tuyến đường dọc bờ cũng bị hư hỏng nặng.
- 23 giờ ngày 05/07/2005, một vụ sạt lở xảy ra tại xã Nhơn Đức, gần khu vực cầu Mương Chuối, cuốn trôi 150m2 đất của 2 căn nhà xuống sông. Xung quanh khu vực sạt lở, nhiều vết nứt xuất hiện trên khu vực rộng khoảng 200 m2.
- Lúc 22 giờ 30 ngày 13/07/2007, một đoạn 40 m bờ sông Mương Chuối thuộc xã Nhơn Đức đã sạt lở chìm xuống sông. Phần đất bị mất khoảng 600 m2.
- Ngày 08/07/2012, nhiều căn nhà sát cầu Mương Chuối bất ngờ bị sụp xuống sông, gần 100m2 đất cùng nhiều đồ đạc bị cuốn trôi, gây ảnh hưởng đến cuộc sống của nhiều hộ dân.
- Đêm 30/08/2012, hơn 200 m2 đất ven sông Mương Chuối trôi theo dòng nước, gây hư hại nhà của người dân. Phần còn lại có nhiều vết nứt, nguy cơ tiếp tục sạt lở là rất cao.
- Lúc 0 giờ ngày 22/05/2015, 4 căn nhà bị sạt lở, có đoạn ăn sâu vào bờ hơn 10 m đất; một trụ điện cũng bị cuốn xuống sông. Ngay trong đêm, chính quyền địa phương đã hỗ trợ người dân tháo dỡ và di tản đồ đạc để tránh trường hợp tiếp tục sự cố tái diễn.
Hình 3.8. Sạt lở tại khu vực sông Mương Chuối, huyện Nhà Bè (Phụ nữ Online 2012 và VnExpress 2015).
Hình 3.9. Mặt cắt địa chất tại vị trí khảo sát (bờ phải sông Mương Chuối).
3.3.4.2. Số liệu địa chất
Căn cứ vào các tài liệu khảo sát, đặc điểm địa chất tại khu vực khảo sát (bờ phải sông Mương Chuối) gồm các lớp như sau:
- Lớp 1a: Lớp đất đắp bề dày 0,5 m. Lớp đất này không thực hiện các thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý.
- Lớp 1: Bùn sét màu xám đen, xanh đen chứa hữu cơ xen kẹp các thớ lớp mỏng bột cát mịn, nằm từ mặt đất đến độ sâu 28 m. Lớp này bao gồm trầm tích biển và sông biển hỗn hợp.
- Lớp 2: Cát pha sét (cát trung mịn pha kẹp bùn sét) màu xám xanh đen, ở trạng thái chảy. Khi khoan hết độ sâu 30 m vẫn chưa phát hiện đáy lớp.
Hình 3.9 thể hiện mặt cắt địa chất tại vị trí nghiên cứu. Chỉ tiêu cơ lý đặc trưng được trình bày ở Bảng 3.7.
3.3.4.3. Kết quả
Kết quả phân tích ổn định tại khu vực sông Mương Chuối được tổng hợp ở Bảng 3.8. Hình 3.10 thể hiện mô hình phân tích cho trường hợp bất lợi nhất.
Bảng 3.7. Chỉ tiêu cơ lý đất nền tại vị trí khảo sát (bờ phải sông Mương Chuối)
TT Các đặc trưng cơ lý Lớp 1
(Bùn sét)
Lớp 2 (Cát pha sét) 1 Thành phần cỡ hạt P, %
Hạt sỏi sạn 1,5
Hạt cát 13,9 76,9
Hạt bụi 39,9 8,1
Hạt sét 46,3 16,6
2 Dung trọng tự nhiên γw, kN/m3 14,73 18,20
3 Độ bão hòa G, % 96,8 93,9
4 Góc ma sát trong tiêu chuẩn φtc, º 02º31 19º17
5 Lực dính tiêu chuẩn Ctc, kN/m2 13,3 5
6 Hệ số thấm k (cm/s) 6,60×10-6 4,10×10-4
Nguồn: Báo cáo dự án “Tổ chức nghiên cứu tìm giải pháp khác phục sạt lở bờ sông trên địa bàn huyện Nhà Bè” (BCDANB)
Bảng 3.8. Kết quả phân tích hệ số ổn định FS (khu vực sông Mương Chuối) Trường hợp phân tích Mực nước cao nhất Mực nước thấp nhất
Chưa có tải trọng và chưa xét xói 1,54 1,26
Có tải trọng và chưa xét xói 1,33 1,10
Chưa có tải trọng và xét xói 1,18 0,98
Có tải trọng và xét xói 1,10 0,94
Hình 3.10. Kết quả phân tích ổn định tại khu vực sông Mương Chuối.
3.3.4.4. Thảo luận
a) Tác động của mực nước
Theo kết quả phân tích ở Bảng 3.8, khi nước sông ở mực cao nhất, FS đạt giá trị lớn nhất là 1,54; nhưng khi mực nước sông hạ thấp thì FS cũng giảm dần đến giá trị nhỏ hơn là 1,26 (trong cùng trường hợp chưa có tải trọng và chưa xét xói). Giá trị này tương ứng với tỷ lệ giảm 18,2% và không đạt được hệ số ổn định tối thiểu là 1,4 theo 22 TCN 262-2000. Mực nước sông có ảnh hưởng rõ rệt đến ổn định bờ sông.
Mực nước càng giảm thì FS càng nhỏ.
b) Tác động của xói
Kết quả ở Bảng 3.8 cho thấy khi xét đến yếu tố xói, hệ số ổn định tại Mương Chuối giảm từ 1,54 còn 1,18 (tỷ lệ 23,4%) khi mực nước ở mức cao nhất. Tương tự, trong trường hợp mực nước thấp nhất, hệ số ổn định cũng giảm từ 1,26 còn 0,98 (tỷ lệ 22,2%). Xói là một trong những yếu tố gây tác động đáng kể đến sự ổn định của bờ sông. Hiện tượng xói dễ xảy ra khi vận tốc dòng chảy lớn hơn vận tốc không xói cho phép của đất cấu tạo lòng dẫn và đất ven bờ; hoặc tại những vị trí có yếu tô địa Sông Mương Chuối gồm nhiều đoạn sông cong, có địa hình lòng dẫn và các hình đặc thù. Các giả thiết về xói được xét theo số liệu của BCDANB: tốc độ trung bình 0,5 m/năm và thời gian 10 năm.
c) Yếu tố địa chất và dòng chảy
Địa chất ở khu vực Nhà Bè có lớp bùn sét khá dày. Đây là tầng đất rất yếu thuộc trầm tích Holocene vẫn còn trong thời kỳ phân hủy sinh hóa, nên sự liên kết giữa các hạt đất không chắc chắn, các chỉ tiêu cơ lý thấp, đặc biệt là góc ma sát trong và lực dính đều nhỏ, nền đất mềm yếu, có tính dễ dẻo chảy, không có khả năng chịu tải lớn (Bảng 3.8). Lớp đất này khi chịu tác động của dòng chảy ven bờ (thông thường có vận tốc 0,6 – 1,5 m/s) sẽ nhanh bị xói mòn, rữa trôi và tan rã, dẫn đến hiện tượng sạt lở (Lê Văn Tuấn 2007). Từ số liệu thí nghiệm thành phần cỡ hạt, vận tốc không xói cho phép của khu vực sông Mương Chuối được xác định biến thiên trong khoảng 0,4 – 0,5 m/s (TCVN 9160:2012). Vận tốc trung bình thực đo tại
vị trí nghiên cứu được thể hiện qua biểu đồ Hình 3.11. Trong khoảng gần 50% thời gian quan trắc, vận tốc trung bình thực đo lớn hơn 2 lần vận tốc không xói cho phép. Khi triều rút, tốc độ dòng chảy tức thời có thể đạt đến 2 m/s (BCDANB).
Lòng dẫn dòng sông cũng như phần mái bờ sẽ dần dần bị xói, thay đổi hình dạng và làm cho độ dốc mái bờ vượt quá độ dốc tới hạn cho phép.
Hình 3.11. Vận tốc trung bình thực đo và vận tốc không xói cho phép của lòng sông Mương Chuối (BCDANB).
d) Yếu tố đặc trưng hình thái sông
Sông Mương Chuối gồm nhiều đoạn sông cong, có địa hình lòng dẫn và các chế độ thủy văn rất phức tạp (Hình 3.12). Do được bổ sung một lượng nước lớn từ rạch Tôm và rạch Bà Chiêm đổ vào, lưu lượng trên sông Mương Chuối có thể đạt trên 3.000 m3/s. Vận tốc dòng chảy tổng hợp tăng mạnh đột ngột (1,6 - 1,8 m/s) nên các hố xói có thể hình thành. Sự phát triển của các hố xói là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sạt lở mái bờ sông trong khu vực thời gian qua.
Hình 3.12. Đặc trưng hình thái phân lưu, hợp lưu tại khu vực sông Mương Chuối.
Hình 3.13. Các hoạt động xây dựng lấn chiếm hành lang an toàn dọc bờ sông (Ảnh chụp ngày 09/05/2015).
e) Tác động từ con người
Khi xét đến yếu tố tải trọng, hệ số ổn định giảm đáng kể, tỷ lệ giảm là 13,6%
trong trường hợp mực nước cao nhất và 12,7% trong trường hợp mực nước thấp nhất (Bảng 3.8). Ttrường hợp bất lợi nhất (mực nước sông thấp nhất, có xét xói và tải trọng), hệ số ổn định chỉ còn 0,94, tương ứng với việc ứng suất cắt lúc lớn hơn sức chống cắt của khối đất ven bờ và sự cố sạt lở có thể xảy ra bất cứ lúc nào. Tại vị trí nghiên cứu, dọc theo bờ sông, thảm thực vật bảo vệ bờ bị chặt phá để lấy diện tích xây dựng các công trình, nhà cửa. Một số công trình còn lấn chiếm lòng sông, gây ảnh hưởng đến dòng chảy, tăng nguy cơ sạt lở. Cùng với tốc độ phát triển kinh tế, ngày càng có nhiều loại ghe thuyền, kể cả các loại có trọng tải lớn lưu thông qua đoạn sông này. Năng lượng của sóng tạo thành khi các phương tiện trên di chuyển đã tác động vào đất ven bờ gây ra hiện tượng sạt lở.