Hi n t ng s t l lòng sông là m t hi n t ng t nhiên t t y u. Ngoài hi n t ng t t y u ra s t l b sông g m r t nhi u nguyên nhân nh : Khai thác r ng quá
m c đ u ngu n d n đ n vi c thay đ i ch đ dòng ch y và ch đ bùn cát c a h th ng sông, gây tác đ ng x u đ n di n bi n lòng d n, đây ch là nguyên nhân gián ti p. Nguyên nhân tr c ti p gây ra xói l b g m các nguyên nhân là
a)Tác đ ng c a hình thái đo n sông phân l ch l ch, làm cho m t nhánh sông phát tri n (xói l ) và m t nhánh sông b thoái hóa (b i l ng). Bi u hi n c a tác đ ng hình thái là s t l do dòng ch y có v n t c l n h n v n t c cho phép không xói c a lòng d n;
b) s t l b do sóng c a tàu thuy n giao thông trên sông gây ra; c) s t l b sông do xây d ng công trình trên mép b sông r ch;
d) S t l do tác đ ng c a vi c khai thác cát, vi c nuôi cá bè trên sông c ng làm nh h ng đ n s t l b sông.
Nh s t l do dòng ch y có v n t c l n h n v n t c cho phép không xói c a lòng d n, s t l b do sóng c a tàu thuy n giao thông trên sông gây ra, s t l b sông do xây d ng công trình trên mép b sông r ch, s t l do các ho t đ ng khai thác cát. Ngoài ra s t l b , lòng d n còn do vi c nuôi cá bè trên sông c ng làm nh h ng đ n s t l b sông.
3.4.1 S t l do khai thác cát
Ho t đ ng khai thác cát trái phép trên sông H u đã tr thành v n n n, nhi u đ a ph ng và các c quan ch c n ng đã c g ng r t nhi u nh ng v n ch a gi i quy t d t đi m đ c n n “cát t c”. H u qu c a vi c khai thác cát không có t ch c trên sông H u đã t o ra nhi u h xói sâu, gh nh c n, th m chí còn t o ra nh ng h m ch l n sát chân đê, t o ra nh ng xoáy n c l n, m ch đ ng l u t c cao, gây m t n đnh lòng d n, m t n đ nh đê mà hàng n m nhà n c và các chính quy n đa ph ng ph i t n phí hàng tr m t đ ng đ duy tu, b o d ng, s a ch a nh ng đo n đê xung y u.
V i khu v c nghiên c u, hi n t ng khai thác cát còn làm thay đ i t l phân l u, làm dòng ch y thay đ i, vì v y t i b h u đo n qua thành ph dòng ch y gây xói m nh. D c b sông do dòng ch y m nh nên gây xói m t chân, khi m a xu ng, ho c tri u lên cao th ng x y ra hi n t ng toàn b kh i đ t đ s p xu ng sông.
Vi c khai thác cát nói chung và các hi n t ng khai thác trái phép, không tuân th các quy đ nh đã làm thay đ i r t nhi u c u trúc đ a hình đáy sông, dòng ch y. ây là nguyên nhân chính và tr c ti p gây ra xói l b , đáy sông.
3.4.2 S t l do y u t hình thái sông phân l ch
Khi dòng ch y có v n t c l n h n v n t c không xói cho phép c a lòng d n, thì lòng d n s có kh n ng b xói. M c đ xói l nhi u hay ít không nh ng ph thu c vào đ l n c a dòng ch y so v i v n t c cho phép không xói c a lòng d n, mà còn ph thu c vào th i gian duy trì v n t c l n đó.
Qua tài li u đo đ c kh o sát ta có đ c b ng v n t c dòng ch y ng v i các nhánh sông.
Trên c s các tài li u thu th p và đo đ c tính tóan xác đ nh đ c v n t c không xói cho phép hay còn g i v n t c kh i đ ng bùn cát c a b sông khu v c thành ph Long Xuyên.
V n t c kh i đ ng bùn cát lòng d n đ c xác đnh t các công th c kinh nghi m đang đ c áp d ng r ng rãi trên th gi i nh : Công th c c a Gôntrar p, c a Sam p …
Công th c c a Êri :
Vkđ =3,9 gd
d ) 0004 , 1 0 ( +
Công th c c a Sam p:
Vkđ = 4,6.d1/3.h1/6 Công th c c a Grantrar p:
g ad d
Vkđ h
75 , 1 2 8 , log8
= Trong đó:
Vkđ: L u t c kh i đ ng c a bùn cát (m/s);
d : đ ng kính h t (mm) h : chi u sâu dòng n c (m)
g : Gia t c tr ng tr ng (m/s2);
a : H s Acsimet ( ) γ
γ γ −
= S a
γS : Tr ng l ng riêng c a bùn cát;
γ : Tr ng l ng riêng c a n c;
a : tr s không có th nguyên, khi tính toán th ng l y a=1,65 -1,7 K t qu tính toán v n t c kh i đ ng bùn cát lòng d n sông H u theo công th c Êri, Gôntrar p và Sam p đ c trình bày trongB ng 3-6.
B ng 3-6: K t qu tính toán v n t c kh i đ ng bùn cát lòng d n nhánh ph i cù lao Ông H - sông H u
V trí . kính dTB (mm)
sâu h (m)
Vkđ (m/s)
Êri Gôntrar p Sam p Trung bình
L p 1 0.031 3 0.2535 0.142 0.1735 0.189
L p 2 0.199 24 0.299 0.366 0.4561 0.374
L p 3 0.021 40 0.2505 0.142 0.2347 0.208
T các k t qu này cho th y, v n t c cho phép không xói [V] c a lòng d n khu v c sông H u là khá nh . V n t c kh i đ ng bùn cát lòng d n sông H u khu v c Long Xuyên có th l y giá tr trung bình kho ng 0,3 m/s. So sánh giá tr này v i k t qu đo l u t c dòng ch y m t s m t c t trên sông H u trong đ t kh o sát mùa l vào ngày 2 đ n ngày 5 tháng 12 n m 2010 đ c th hi n trong Hình3.29.
Hình3.29 - Bi u đ v n t c trung bình m t c t đo ADCP nhánh ph i t i Long Xuyên
Nh v y, v n t c trung bình c a dòng ch y trong th c t khá l n so v i v n t c không xói cho phép c a lòng d n. Do đó kh n ng bào xói c a dòng ch y s r t m nh d n đ n nguy c x y ra s t l b .
3.4.3 S t l b do Sóng
Sóng do gió ho c tàu thuy n giao thông trên sông r ch gây ra, d i tác đ ng c a sóng mái đ t b b phá v k t c u, các h t bùn cát b tách r i và v n chuy n đi n i khác, n u quá trình này x y ra liên t c và duy trì trong m t th i gian dài chân mái b s t o thành hàm ch d n đ n kh i đ t b m t n đ nh và s t l xu ng sông.
Sóng đây ch y u do tàu thuy n giao thông trên sông r ch gây ra. Trong nh ng n m g n đây, đ ng b ng sông C u Long nói chung và An Giang nói riêng có nh ng b c phát tri n m nh v kinh t . Vì v y nhu c u đi l i thông th ng gi a các vùng mi n c ng ngày m t t ng. th a mãn nhu c u đi l i, buôn bán, v n chuy n hàng hóa ngày m t t ng, các ph ng ti n giao thông v n t i th y ngày m t phát tri n, m t đ tàu thuy n qua l i trên sông ngày càng nhi u. S gia t ng c v s l ng và t c đ c a các lo i tàu thuy n ch y trên sông đã t o ra sóng làm s t l b sông.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
2/12/2010 12:00 3/12/2010 00:00 3/12/2010 12:00 4/12/2010 00:00 4/12/2010 12:00 5/12/2010 00:00 5/12/2010 12:00 6/12/2010 00:00
Th i gian (gi )
Vn tc trung bình(m/s)
3.4.4 S tl do gia t i quá m c lên mép b sông
Quá trình mép b sông b gia t i x y ra b i các ho t đ ng c a con ng i nh : Xây d ng nhà c a, c s h t ng, ch t x p hàng hóa, neo đ u tàu thuy n v.v…; đi u này làm cho t i tr ng tác d ng lên mép b t ng. c bi t nguy hi m h n khi g p s xu t hi n c a các y u t khác nh khách quan trong t nhiên nh l xu ng, tri u rút làm t ng áp l c th m hay gi m áp l c đ y n i làm t ng t i tr ng lên kh i đ t b sông khi n b sông b gia t i quá m c d gây ra s t l .
Hình3.30 Nhà c a xây c t, ch t hàng hóa l n ra lòng sông H u - Long Xuyên xác đ nh mái b đ t m t n đ nh h n khi có gia t i, dùng ph n m m SLOPE c a công ty GEO-Slope international Ltd – Canada đ tính tóan h s n đnh mái b sông tr c và sau khi gia t i. K t qu tính toán nh sau :
Khi b sông tr ng thái t nhiên, không ch t t i tr ng lên mép b , h s n đnh mái b tính đ c là Kminmin = 1,43. Khi ch t t i tr ng lên mép b v i đ l n 2 T/m2 thì h s n đnh mái b ch còn 1,039, t c là h s n đ nh suy gi m 35%.
Nh v y rõ ràng tình tr ng gia t i lên mép b sông c ng là m t trong nh ng nguyên nhân gây ra s t l b .
Ngòai nguyên nhân chính là do y u t hình thái sông, các nguyên nhân khách quan khác do các h at đ ng c a con ng i c ng khi n cho hi n t ng s t l b sông H u khu v c Long Xuyên thêm tr m tr ng. C th :
- nh h ng c a h at đ ng khai thác cát: Khai thác cát v i kh i l ng l n không ch làm thay đ i hình d ng m t c t sông, thay đ i đ l n và k t c u dòng ch y mà còn thay đ i hàm l ng bùn cát trong dòng ch y, vì th nh h ng t i xói b i bi n hình lòng d n các đo n sông lân c n, đ c bi t là đo n sông phía h du d i khu v c khai thác cát. Tr ng h p khai thác cát đ u các cù lao nh đ u cù Ông H s làm thay đ i t l phân l u dòng ch y c a hai nhánh, đây chính là nguyên nhân thúc đ y quá trình xói l , b i l ng lòng d n trên hai nhánh sông.
- L p đ t các bè cá trên sông làm thay đ i k t c u dòng ch y, h ng dòng ch y, thu h p dòng ch y làm cho v n t c dòng n c t ng lên, kh n ng bào xói và t i bùn cát c a dòng ch y t ng, nguy c x y ra s t l b l n.