CHƯƠNG 2 DIỄN BIẾN ĐOẠN SÔNG CONG CHO ĐOẠN SÔNG SÀI GÒN KHU VỰC CẦU BÌNH LỢI ĐẾN CẦU SÀI GÒN
2.2. Nguyên nhân gây xói lở bờ sông và sạt mái bờ sông Sài Gòn
2.2.2. Tác động của dòng nước gây sạt lở bờ sông Sài Gòn
Tác động đào xói mãnh liệt của dòng nước làm cuốn trôi đất bờ sông và làm cho trạng thái ứng suất tự nhiên của đất bờ biến đổi theo chiều hướng làm giảm nhỏ lực chống trượt và làm gia tăng lực đẩy khối đất bờ và như vậy dòng nước chính là nguyên nhân chủ yếu trực tiếp đóng vai trò chủ đạo gây sạt lở bờ sông. Dòng nước tác động đối với lòng sông và bờ sông có thể phân thành 2 loại trường hợp :
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 22 Dòng nước tác động trực tiếp lên bờ sông, lòng sông làm xới tung lên lớp đất cát trên bề mặt của lòng sông bờ sông và mang nó đi hoặc đem bùn cát đến bồi lắng trong lòng sông... cũng tức là dòng nước đến không phù hợp với khả năng sức tải cát của dòng nước tại chỗ gây xói lòng sông. Đó chính là sự mất cân bằng về sức tải cát của dòng nước gây xói lở lòng sông và sạt lở mái bờ sông.
Dòng nước xói chân mái bờ sông làm gia tăng chiều sâu nước và độ dốc mái bờ sông, làm cho độ dốc mái bờ sông vượt quá mái dốc tới hạn cho phép. Có khi tạo thành hàm ếch cho lực chống trượt giảm, làm cho khối đất bờ phía trên bị sạt lở do tác dụng của trọng lực. Đó chính là sự mất cân băng về cơ học đất gây sạt lở bờ sông.
Như vậy chính là sự mất cân bằng về sức tải cát và sự mất cân bằng về cơ học đất là nguyên nhân gây xói bồi lòng sông và sạt lở mái bờ sông ở hạ du sông Sài Gòn.
Cấu tạo đất bờ sông ở hạ du sông Sài Gòn thường có 2 loại đất : đất dính và đất không dính.
Đối với đất không dính (cát rời) tính ổn định của cát rời quyết định bởi tỷ số giữa lực tác dụng lên hạt cát (làm cho hạt cát dịch chuyển) và lực cản.
Đối với đất dính : Trong điều kiện tự nhiên, các hạt cát bụi tạo thành từng mảng ngoài lực dính của đất còn có lực tụ hợp các hạt mịn...có tính chống xói lớn hơn rất nhiều so với cát rời.
Về nguyên nhân xói lở bờ và mở rộng lòng dẫn kênh Thanh Đa
Có thể giải thích từ điều kiện thuỷ lực, thuỷ văn và tỷ lệ phân lưu giữa kênh Thanh Đa và sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa như sau:
Từ kết quả đo đạc bằng thiết bị ADCP ( bảng 2.1 và hình 2.7 ) cho thấy: Hãy xem tỷ lệ lưu lượng và lưu tốc thực đo ở các mặt cắt SG4 (trên kênh Thanh Đa), SG5 (trên sông Sài Gòn khi triều xuống), SG6 (trên sông Sài Gòn khi triều lên)
Khi triều xuống
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 23
Tỷ lệ lưu lượng: 25,4%
1567 398
5
4
SG
QSG
Q
Tỷ lệ vận tốc lớn nhất: 124%
410 ,1
750 , 1
5 max
4
max
SG
V SG
V
Tỷ lệ vận tốc đáy: 105%
410 , 1
482 , 1
5
4
SG day
SG day
V V
Tỷ lệ vận tốc trung bình mặt cắt: 169% 565
, 0
858 , 0
5 /
4
/
SG c TBm
SG c
VTBm
V
Khi triều lên
Tỷ lệ lưu lượng: 15,3%
2334 358
6
4
SG
QSG
Q
Tỷ lệ vận tốc lớn nhất: 97%
458 ,1
428 ,1
6 max
4
max
SG
V SG
V
Tỷ lệ vận tốc đáy: 102%
831 , 0
850 , 0
6
4
SG day
SG day
V V
Tỷ lệ vận tốc trung bình mặt cắt: 90% 710
, 0
639 , 0
6 /
4
/
SG c TBm
SG c
VTBm
V
Như vậy, rõ ràng là:
Khi lũ xuống (triều rút) và khi triều lên, lưu lượng dòng chảy của kênh Thanh Đa chỉ bằng khoảng 25% đến 15% của lưu lượng sông Sài Gòn. Song lưu tốc dòng chảy khi lũ xuống (triều rút) và triều lên của kênh Thanh Đa lớn hơn hoặc xấp xỉ với lưu tốc dòng chảy của sông Sài Gòn và vượt quá giới hạn cho phép của đất bờ và lòng kênh Thanh Đa trong khi điều kiện địa chất của kênh Thanh Đa và của sông Sài Gòn khu vực Thanh Đa gần như nhau. Do đó hiện tượng sạt lở mái bờ sông Sài Gòn và kênh Thanh Đa là không thể tránh khỏi.
Với điều kiện thuỷ lực, thuỷ văn như vậy, kênh Thanh Đa vẫn còn tiếp tục bị xói lở. Lòng kênh Thanh Đa tiếp tục bị xói lở phát triển và mở rộng.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 24 Điều kiện thuỷ lực, thuỷ văn khu vực bán đảo Thanh Đa giải thích cho hiện tượng sạt lở mở rộng lòng kênh Thanh Đa và cũng chính vì vậy, vấn đề xây dựng các công trình bảo vệ bờ ổn định sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa và kênh Thanh Đa là hết sức cần thiết và cấp bách.
Bảng 2.1 : Kết quả đo dòng chảy bằng máy ADCP tại sông Sài Gòn – Tháng 9 năm 2005
Mặt cắt Thời
gian Ngày đo Mực nước (cm)
lượng Lưu (m3/s)
Diện tích (m2)
Chiều rộng sông (m)
Vmax
(m/s) Vđáy
(m/s) Ghi chú
SG7 8:54:25 6/9/2005 44 1721 4206 369 1.337 0.882 Triều xuống SG6 9:12:39 6/9/2005 32 1654 3084 254 1.48 1.185 Triều
xuống SG4 9:25:33 6/9/2005 20 398 464 74.5 1.75 1.482 Triều
xuống SG5 9:38:37 6/9/2005 17 1567 2776 240 1.41 1.192 Triều
xuống SG3 10:23:56 6/9/2005 13 2234 2829 194 1.603 0.826 Triều
xuống SG2 10:40:32 6/9/2005 10 1963 2700 195 1.601 1.089 Triều
xuống SG1 11:18:57 6/9/2005 -23 2074 2733 216 1.593 1.178 Triều
xuống SG1 14:56:38 6/9/2005 -33 -888 2840 217 1.28 0.884 Triều
lên SG2 15:07:35 6/9/2005 -33 -1194 2826 212 1.414 0.742 Triều
lên SG3 15:21:41 6/9/2005 -12 -1550 2680 201 1.371 1.31 Triều
lên SG5 16:04:07 6/9/2005 52 -2023 2889 222 2.051 0.958 Triều
lên SG4 16:45:16 6/9/2005 82 -358 560 82.4 1.428 0.85 Triều
lên SG6 17:12:59 6/9/2005 87 -2344 3301 248 1.458 0.831 Triều
lên SG7 17:33:44 6/9/2005 92 -2584 4336 379 1.68 0.82 Triều
lên
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 25 Hình 2.7 : Sơ đồ các mặt cắt đo ADCP sông Sài Gòn