4.2.1. Giải pháp phi công trình
Rõ ràng nếu thực hiện các giải pháp để ổn định cù lao bằng công trình thường rất tốn kém. Nếu xét về tổng thể, vị trí cù lao Long Khánh khá quan trọng
đối với nông nghiệp, nhưng chưa phải là nơi tập trung đông đúc dân cư, giá trị kinh tế và đất chưa cao như ở các khu đô thị lớn như (Cao Lãnh, Cần Thơ, Long Xuyên). Mặc dầu vậy, nếu xét về ổn định tổng thể về thế sông của toàn dải sông Cửu Long ở ĐBSCL, thì vai trò và vị trí của cù lao Long Khánh rất quan trọng. Mọi vận chuyển về thế sông (đổi dòng chảy) từ nhánh này sang nhánh khác, hoặc làm thay đổi chế độ vận chuyển bùn cát, phía hạ du của cù lao Long Khánh sẽ thay đổi theo lẽ tự nhiên của động lực sông.
Chính vì vậy khi chưa thể có tài chính để đầu tư thì các giải pháp phi công trình, nhằm tránh thiệt hại về người và của, nhưng cũng hạn chế được các ảnh hưởng sạt lở cho vùng là cần thiết.
a) Tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức cho cộng đồng dân cư
Cộng đồng mà cụ thể ở đây là người dân địa phương cần phải được trang bị đầy đủ kiến thức về ứng phó với sạt lở, trước khi có sạt lở thường có xuất hiện các vết nứt bờ, do vậy họ phải được thông báo, và kiểm tra thường xuyên nơi ở, nơi làm ruộng của mình, để phòng tránh.
Để làm được điều đó các phượng tiện truyền thông, thông tin liên lạc, internet, trường học, hội phụ nữ, hội nông dân... tuyên truyền giáo dục để người dân hiểu được những tác hại do sạt lở gây ra để từ đó có ý thức chủ động phòng chống xói lở. Tuyên truyền nhân dân không nên xây dựng nhà cửa lấn chiếm lòng sông, không chất tải lên mép bờ sông, không nên khai thác cát ven sông, không xây dựng các công trình bảo vệ bờ trái phép làm ảnh hưởng đến dòng chảy, bảo vệ tốt thảm thực vật ven sông...
Nghiêm cấm người dân tham gia khai thác cát trộm, để khơi thông dòng chảy, giảm tốc độ dòng chảy làm giảm thiểu nguy cơ gây ra xói lở. Cần có chế độ, chính sách thưởng phạt hợp lý để khuyến khích nhân dân tích cực hơn trong phòng chống sạt lở.
b) Quy hoạch, quy định, quản lý tuyến, luồng, vận tốc của tàu thuyền qua lại
tuyến cho các khu vực cụ thể để tránh tàu thuyền chạy với tốc độ lớn vượt quá vận tốc cho phép gây ra sóng lớn làm sạt lở bờ.
c) Quy định hành lang an toàn
Theo nghị định số 21/2005 NĐ-CP ngày 01/03/2005 thuộc điều 3 thì phạm vi hành lang bảo vệ luồng là:
Nếu luồng không sát bờ phạm vi hành lang bảo vệ luồng tối đa không quá 25m, tối thiểu không dưới 10m kể từ mép luồng trở ra mỗi phía bờ.
Nếu luồng sát bờ phạm vi hành lang bảo vệ luồng phía sát bờ được tính từ mép bờ tự nhiên trở vào phía bờ tối thiểu không dưới 5m, nếu luồng trong khu vực thành phố, thị xã, thị trấn thì phạm vi hành lang bảo vệ luồng có thể dưới 5m do chủ tịch ủy ban nhân dân cấp tỉnh quyết định.
Vì vậy khi xây dựng cần theo quy hoạch tránh để xảy ra sạt lở gây thiệt hại cho công trình.
d) Nghiên cứu, quan trắc, thông báo diễn biến sạt lở, cảnh báo vùng có nguy cơ xảy ra sạt lở để di dời dân ra khỏi vùng nguy hiểm
Nghiên cứu, quan trắc, thông báo diễn biến sạt lở, cảnh báo vùng có nguy cơ xảy ra sạt lở cao để có các biện pháp thích hợp phòng tránh, hoặc giảm thiểu thiệt hại. Di dời dân cư, nhà cửa, tài sản ra khỏi vùng sạt lở và vùng có nguy cơ sạt lở để đảm bảo an toàn về tính mạng, tài sản cho người dân. Đồng thời phải xây dựng các khu tái định cư để nhân dân ổn định cuộc sống tại nơi ở mới.
Ưu điểm của giải pháp này là tạo cho người dân có cuộc sống ổn định hơn ở khu vực mới, tránh được những thiệt hại, mất mát khi xảy ra sạt lở. Đồng thời giải phóng cho khu vực hai bên bờ sông được thông thoáng, giảm được sự gia tăng tải trọng trên mép bờ. Ngoài ra còn cung cấp thông tin một cách nhanh chóng về diễn biến sạt lở. Nhưng nhược điểm của nó là cần có kinh phí lớn và còn phụ thuộc vào tập tục văn hóa của người dân từng khu vực. Có thể ứng dụng trong trường hợp cấp bách, cần thiết phải di dời. Đầu tư hệ thống trang thiết bị quan trắc, cảnh báo sớm cũng cần vốn đầu tư lớn, tính khoa học cao nên khó thực hiện. Chỉ có thể áp dụng
nếu có nguồn vốn.
Chính quyền địa phương đã triển khai nhiều dự án để đánh giá, khảo sát, dự báo tình hình sạt lở bờ sông trên địa bàn giai đoạn 2010-2020. Huyện Hồng Ngự đã xây dựng cụm, tuyến dân cư ở Long Khánh để bố trí cho nhân dân vùng sạt lở. Tập trung để sớm tìm được nguyên nhân, đưa ra các biện pháp hạn chế sự tàn phá của “thủy thần”, giảm đến mức thấp nhất thiệt hại về tính mạng, tài sản cho nhân dân. Xây dựng tuyến dân cư ấp Long Thạnh A, xã Long Khánh, tuyến dân cư đường tắt Nam Hang xã Long Khánh A với tổng diện tích hơn 39 ha cho dân vùng sạt lở.
Theo báo Đồng Tháp ngày 04/10/2014, mới đây nhất sau khi đi khảo sát tình hình sạt lở xảy ra vào 03/10/2014 tại ấp Long Thạnh, xã Long Thuận, với chiều dài 45m, ăn sâu vào bờ 15m, làm mất toàn bộ đường ấp Long Thạnh, 4 căn nhà dân phải di dời khẩn cấp, ông Nguyễn Thanh Hùng phó chủ tịch ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Tháp yêu cầu địa phương cần di dời khẩn cấp những hộ dân nằm trong vành đai sạt lở. Cụ thể xã Thường Phước 1 di dời 300 hộ có nhu cầu về cụm dân cư khu hành chính huyện, xã Long Thuận có 81 hộ được bố trí vào cụm tuyến dân cư.
4.2.2. Giải pháp công trình
Do khu vực nghiên cứu có lòng sông sâu và rộng, dòng chảy lớn nên các dạng công trình dân gian, đơn giản, bán kiên cố không phù hợp để áp dụng. Đồng thời dựa trên kết quả tính dự báo các vùng có nguy cơ (mặc dầu kết quả này còn thiếu về phía bờ sông Long Thuận và Hồng Ngự), nhưng đã chỉ ra rằng, ở phía đầu và đuôi cù lao đều có nguy cơ sạt lở cao. Chính vì vậy, các phương án đưa ra để điều chỉnh và ổn định đoạn sông bằng giải pháp công trình có thể tóm tắt như sau:
1- Giữ nguyên tỷ lệ lưu lượng giữa 2 nhánh như hiện nay, bảo vệ các khu vực có nguy cơ sạt lở.
2- Điều chỉnh một phần tỷ lệ lưu lượng giữa 2 nhánh, sau đó kết hợp với các công trình bảo vệ mái bờ sông.
3- Điều chỉnh hoàn toàn tỷ lệ lưu lượng giữa 2 nhánh để đạt trạng thái ổn định. Xuất phát từ 3 quan điểm đó, học viên dự kiến các phương án xây dựng công trình như sau:
Phương án 1 : Bảo vệ mái bờ sông ở những nơi có nguy cơ sạt lở cao
Các hạng mục công trình bao gồm:
− Kè gia cố để ổn định và bảo vệ ở đầu cù lao L = 3000m.
− Kè lát mái gia cố bờ trái nhánh HN-LK với chiều dài L = 2000 m. − Kè lát mái gia cố bờ phải nhánh LK-LT với chiều dài L = 2500 m. − Kè gia cố, bảo vệ ở đuôi bãi cù lao Long Khánh L = 1000m.
Hình 4.1. Bố trí công trình phương án 1
Phương án 2 : Bảo vệ trực tiếp kết hợp với hướng dòng để thay đổi tỉ lệ dòng chảy
Các hạng mục công trình bao gồm:
− Kè gia cố để ổn định và bảo vệ ở đầu cù lao L = 2500m.
− Mỏ hàn hướng dòng ở bờ phải Tân Châu để hỗ trợ hướng dòng chảy vào lạch trái Hồng Ngự.
− Kè lát mái gia cố bờ trái nhánh HN-LK với chiều dài L = 2000 m. − Kè lát mái gia cố bờ phải nhánh LK-LT với chiều dài L = 2500 m. − Kè gia cố, bảo vệ ở đuôi bãi cù lao Long Khánh L = 1000m. Phương án 3: Chỉ sử dụng mỏ hàn hướng dòng
Hình 4.3. Bố trí công trình phương án 3 Các hạng mục công trình bao gồm:
− Mỏ hàn hướng dòng ở bờ phải Tân Châu để hỗ trợ hướng dòng chảy vào lạch trái Hồng Ngự.
Phương án 4 : Sử dụng công trình ngầm để tạo thay đổi tỷ lệ dòng chảy
Hình 4.4. Bố trí công trình phương án 4
− Đây là phương án dự kiến sử dụng công trình dạng công nghệ mới (Bottom vanes), dạng công trình này đã được ứng dụng khá nhiều ở các nước như Bangladesh, được nghiên cứu khá chi tiết như ở Hà Lan, Mỹ.
− Ưu điểm nổi bật của công trình này là nằm ở dưới đáy sông, tái tạo lại khu vực xói ở phía bờ lồi và bồi lắng ở phía bờ có nguy cơ sạt lở. Nhìn từ trên mặt nước, người nhìn sẽ không nhìn thấy công trình, có khả năng thân thiện với môi trường tốt, kinh phí tiết kiệm đáng kể.
− Nguyên lý hoạt động, sau khi dòng chảy có tốc độ lớn hướng về phía bờ lõm gây nên đào xói và dòng chảy sát đáy sông mang bùn cát đi sẽ bị công trình ngăn lại. Đồng thời tạo ra các hố xói phía đuôi của công trình để gây xói phía bờ đối diện.
− Nhược điểm của công trình này, là công trình ngầm nên có thể ảnh hưởng đến giao thông thủy và đánh bắt cá.
4.3. NHẬN XÉT, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHO CÙ LAO LONG KHÁNH CÙ LAO LONG KHÁNH
tiến hành phân tích, tính toán kiểm tra, và lựa chọn phương án phù hợp nhất để điều chỉnh và ổn định cho khu vực cù lao này.
Đối với phướng án 1: Phương án giữ nguyên tỷ lệ phân lưu và bảo vệ các vùng có nguy cơ sạt lở. Đây là phương án có tính khả thi cao, vì ở vùng ĐBSCL đã sử dụng rất nhiều kè bảo vệ bờ để bảo vệ các đoạn sông có nguy cơ sạt lở. Tuy nhiên phương án này không cải thiện được tỷ lệ phân lưu mà có thể làm cho tỷ lệ này ngày càng xấu đi nếu như có những sự tác động phía thượng nguồn, khi đó việc xây dựng bảo vệ các vị trí hiện tại có nguy cơ sạt lở, sau này có thể sẽ thay đổi. Đó là tính rủi ro lớn trong việc đầu tư công trình.
Đối với phướng án 3: Phương án dùng mỏ hàn hướng dòng để điều chỉnh tỷ lệ phân lưu. Sử dụng phần mềm MIKE 21FM, học viên đã tiến hành tính toán nhiều vị trí và các chiều dài hướng dòng khác nhau để xem tính khả thi của phương án, cũng như tính hiệu quả của phương án, kết quả như sau. Học viên lựa chọn công trình là mỏ hàn hướng dòng, và dự kiến sẽ đặt ở 4 vị trí khác nhau phía thượng lưu cù lao Long Khánh thể hiện ở hình dưới đây, ứng với mỗi vị trí học viên tính toán các chiều dài khác nhau của mỏ hàn, và từ đó sử dụng mô hình họ MIKE để xác định thay đổi tỷ lệ dòng chảy của các vị trí mỏ hàn hướng dòng này.
Hình 4.5. Các vị trí mỏ hàn để chạy mike xác định mối quan hệ giữa chiều dài mỏ hàn L và tỉ số QLT/QHN
Hình 4.6. Chiều dài (L) và vị trí (V), thể hiện trong mô hình MIKE để tính toán tỉ số QLT/QHN
Bảng 4. 2. Quan hệ giữa chiều dài mỏ hàn L và tỉ số QLT/QHN Phương án QLT/QHN L Vị trí 1 Vị trí 2 Vị trí 3 Vị trí 4 0 1.6649 1.6649 1.6649 1.6649 150 1.5319 1.5351 1.5437 1.5710 300 1.4837 1.4821 1.5005 1.5471 320 1.4845 1.4725 1.4826 1.5491 350 1.4662 1.4647 1.4651 1.5358 400 1.4390 1.4107 1.4363 1.5136 500 1.3522 1.3406 1.3427 1.4651 600 1.2656 1.2303 1.2094 1.4168 700 1.1375 1.0869 1.0897 1.3332
Nhận xét: Từ kết quả tính toán bằng mô hình MIKE ở bảng 4.2 và hình 4.8 chúng ta thấy:
1) Mặc dù chọn 4 vị trí khác nhau, nhưng cùng một chiều dài, tỷ lệ phân lưu giữa các vị trí này không thay đổi nhiều;
2) Chiều dài của mỏ hàn hướng dòng đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh tỷ lệ phân lưu.
3) Đặc biệt xét về mặt cảm tính, vị trí số 4, có thể cho kết quả thay đổi tỷ lệ nhanh hơn so với các vị trí 1, 2 và 3. Nhưng thực tế, lựa chọn vị trí số 4 để làm mỏ hàn hướng dòng kém hiệu quả hơn ở các vị trí còn lại. Vị trí số 2 xây dựng mỏ hàn hướng dòng cho kết quả khả quan nhất.
Mặc dầu ứng với mỗi vị trí, mỗi chiều dài của mỏ hàn hướng dòng, cho chúng ta tỷ lệ phân lưu dòng chảy khác nhau, tuy nhiên nếu xét về mặt tổng thể, nếu chỉ sử dụng mỏ hàn hướng dòng để điều chỉnh tỷ lệ giữa 2 nhánh sông, chiều dài mỏ hàn hướng dòng cần tối đa là 700m. Đây là một trong những công trình khổng lồ, có khả năng thu hẹp dòng chảy lớn, và tính khả thi không cao.
Đối
với phương án 4: Đây là phương án học viên chỉ đưa vào để thử nghiệm tính toán, và giới thiệu công nghệ, chưa thực sự nghiên cứu sâu về phương án này. Đây là dạng kết cấu công trình mới chưa áp dụng ở Việt Nam nhưng trên thế giới đã được nghiên cứu và áp dụng ở Bangladesh, Iran…với một số tác giả như Touraj Samimi Behbahan, Odgaard, Kenedy…
Hình 4.8. Công trình ngầm trên sông
- Cấu tạo: Đây là dang kết cấu được đặt trên các lòng sông để thay đổi hướng của dòng chảy đáy. Thường ứng dụng để điều chỉnh hướng của các dòng bùn cát, trầm tích, phù sa của sông, để kiểm soát xói lở bờ sông, thay đổi mặt cắt ngang lòng sông. Kết cấu được thiết kế đúc bằng bê tông, có thể bằng phẳng hoặc có lỗ xói.
- Kích thước và cách bố trí: Kết cấu được bố trí tạo với phương dòng chảy một góc α thường từ 100 đến 300. Các kết cấu này được đặt trên các lòng sông. Sự thay đổi giữa áp lực bên và lực hút tạo ra các dòng chảy xoáy làm thay đổi độ dốc của lòng sông khu vực hạ lưu công trình. Vì vậy mà công trình được sử dụng để làm thay đổi mặt cắt ngang của lòng sông.
Khi tính toán cần tiến hành thí nghiệm tính toán với nhiều chiều cao khác nhau, với nhiều góc hợp với phương dòng chảy khác nhau để tìm ra được một thiết kế tối ưu nhất cho công trình.
Trong phương án này học viên tiến hành tính toán bằng mô hình MIKE với cách bố trí như trên hình phương án 4. Kết cấu được chọn là tấm phẳng với kích thước LxBxH = 100x20x2 (m), gồm 6 kết cấu, được bố trí 3 hàng như hình vẽ, hợp với phương dòng chảy một góc 200.
Hình 4.9. Công trình ngầm trên sông thể hiện trong mô hình MIKE21FM Kết quả tính toán kiểm tra vị trí công trình có sự ảnh hưởng đến địa hình đáy sông, điều kiện tính toán là địa hình trước lũ 2000, tính cho trường hợp có công trình Bottome Vanes.
Sau khi chạy mô hình ta được kết quả như hình 4.11.
Hình 4.10. Địa hình mặt cắt ngang lòng sông trước và sau khi có công trình ngầm tại vi trí M1
Rõ Ràng, mặc dù đây là dạng công trình mới chưa được áp dụng ở Việt Nam, nhưng qua kết quả tính toán mô hình cho thấy, công trình có khả năng tác