nghiên cứu giải pháp công trình chống xói lở bờ phải sông vu gia nhằm khắc phục sự cố cắt dòng tạo sông quảng huế mới

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp cao học, được sự
giúp đỡ của các thầy, cô giáo trường Đại học Thủy lợi, đặc biệt là thầy
GS.TS. Vũ Thanh Te, và cùng sự nỗ lực của bản thân. Đến nay, tác giả đã
hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành Xây dựng công trình
thủy.
Các kết quả đạt được là những đóng góp nhỏ trong việc lựa chọn giải
pháp và kết cấu công trình hợp lý chống xói lở bờ phải sông Vu Gia. Tuy
nhiên, trong khuôn khổ luận văn, do điều kiện thời gian và trình độ có hạn
nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những
lời chỉ bảo và góp ý của các thầy, cô giáo và các đồng nghiệp.
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS. Vũ Thanh Te
đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học cần thiết
trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo
khoa Công trình, phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học trường Đại học Thủy
lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành tốt luận văn thạc sỹ
của mình.
Tác giả chân thành cảm ơn Công ty tư vấn và chuyển giao công nghệ
Trường Đại Học Thủy Lợi đã tạo điều kiện cung cấp các tài liệu liên quan và
giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã
động viên, khích lệ tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này
Hà nội, tháng 2 năm 2013
Tác giả


Đinh Đăng Lâm

BẢN CAM KẾT

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các thông

tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào trước đây.
Tác giả

Đinh Đăng Lâm

















MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1.
TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI. 1
2.
MụC ĐÍCH CủA Đề TÀI 2
3.

CÁCH TIếP CậN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU 3
4.
NộI DUNG NGHIÊN CứU VÀ KếT QUả ĐạT ĐƯợC. 3
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ PHÂN TÍCH
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHU VỰC. 4
1.1.
ĐặC ĐIểM Tự NHIÊN. 4
1.1.1. Vị trí địa lý khu vực. 4
1.1.2. Mạng lưới sông suối 4
1.1.3. Địa chất công trình. 7
1.1.4. Khí tượng thủy văn. 8
1.1.5. Về đoạn sông nghiên cứu 11
1.1.6. Diễn biến dòng chảy những năm qua. 12
1.1.7. Một số nghiên cứu trước đây về khu vực nghiên cứu. 17
1.2.
NHữNG VấN Đề CầN NGHIÊN CứU. 18
1.2.1.Mục tiêu chỉnh trị. 18
1.2.2. Đối tượng chỉnh trị. 18
1.3.
TổNG QUAN Về CÁC GIảI PHÁP PHÒNG CHốNG SạT Lở BảO Vệ Bờ SÔNG ĐÃ XÂY
DựNG
. 19
1.3.1 Tường kè bằng gỗ 19
1.3.2 Bảo vệ bằng mái đá xây, rọ đá 19
1.3.3 Tường kè bằng cọc ván thép 21
1.3.4 Tường kè bằng kết cấu tường bản góc 22
1.3.5 Tường kè bằng cừ bản bê tông cốt thép thường 22
1.3.6. Kè mỏ hàn. 22
1.4
KếT LUậN CHƯƠNG 1: 23

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN VỀ VẬN TỐC KHU VỰC NGHIÊN
CỨU TRÊN SÔNG VU GIA 25
2.1.
HƯớNG LựA CHọN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN. 25
2.1.1. Hướng sử dụng mô hình vật lý: 25
2.1.2. Hướng sử dụng mô hình toán 2 hay 3 chiều: 25
2.1.3. Hướng kết hợp mô hình 1 chiều với mô hình 2 chiều: 25
2.2.
NHữNG KếT QUả NGHIÊN CứU THEO MÔ HÌNH VậT LÝ. 26
2.2.1. Trường lưu tốc trên sông khi chưa có công trình. 26
2.2.2. Trường phân bố lưu tốc trên sông Vu Gia khi có công trình. 27
2.3.
LựA CHọN MÔ HÌNH TOÁN THIếT LậP MÔ HÌNH TÍNH XÁC ĐịNH TRƯờNG VậN
TốC
. 31
2.3.1. Giới thiệu mô hình MIKE21. 31
2.3.2. Phạm vi ứng dụng và ưu điểm của MIKE21 36
2.3.3. Ứng dụng mô hình MIKE 21 FM nghiên cứu diễn biến lòng dẫn
khi xây dựng hệ thống kè mỏ hàn bảo vệ bờ trên sông Vu Gia. 37
2.4
KếT LUậN CHƯƠNG 2. 48
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ THEO 49
PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT. 49
3.1.
Đề XUấT GIảI PHÁP. 49
3.1.1. Phương án chỉnh trị. 49
3.1.2.Các tham số chỉnh trị. 49
3.1.3. Lựa chọn phương án tuyến chỉnh trị. 51
3.2.
LựA CHọN GIảI PHÁP CÔNG TRÌNH. 53

3.2.1. Các loại hình công trình được lựa chọn chỉnh trị. 53
3.2.2. Các tham số tính toán. 53
3.2.3. Bố trí công trình trên sông Vu Gia. 54
3.3. Tính toán các hạng mục công trình. 56
3.3.1. Mỏ hàn (đá đổ). 56
3.3.2. Mỏ hàn cọc (mỏ hàn hoàn lưu). 65
3.4
KếT LUậN CHƯƠNG 3 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78
1.
CÁC KếT QUả ĐạT ĐƯợC CủA LUậN VĂN 78
2.
MộT Số VấN Đề TồN TạI 79
3.
KIếN NGHị: 79
4.
HƯớNG TIếP TụC NGHIÊN CứU: 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
I.
TIếNG VIệT 80
II.
TIếNG ANH 81

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

33TUHình 1-1: Đoạn sông nghiên cứuU33T 12
33TUHình 1-2: Kè bờ hữu sông Vu Gia đoạn cửa vào sông Quảng Huế mớiU33T 15
33TUHình 1-3: Kè bờ hữu sông Quảng Huế mới bị hổng chân trên toàn tuyếnU33T 15
33TUHình 1-4: Kè rọ đá cửa bị vỡ hình thành cửa ra sông Quảng Huế mớiU33T 16
33TUHình 1-5: Bờ hữu sông thượng lưu cầu Quảng Huế dài 660 m có nguy cơ sạt
lở đe dọa tới cơ sở hạ tầng và tính mạng nhân dân xã Đại Cường.
U33T 16
33TUHình 1-6: Kè bảo vệ bằng mái đá xâyU33T 20
33TUHình 1-7: Kè bảo vệ bằng rọ đáU33T 21
33TUHình 1-8: Tường kè bằng cọc thépU33T 21
33TUHình 1-9: Kè mỏ hàn hoàn lưuU33T 23
33TUHình 2-1: Vị trí mặt cắt đo lưu tốc khi chưa có công trình trong TNU33T 26
33TUmô hìnhU33T 26
33TUHình 2-2: Vị trí mặt cắt đo lưu tốc khi có công trình trong TN mô hìnhU33T 28
33TUHình 2-3: Vị trí điểm đo lưu tốcU33T 28
33TUHình 2-4: Hình ảnh thí nghiệm mô hìnhU33T 30
33TUHình 2-5: Lưới tính toán khu vực nghiên cứuU33T 38
33TUHình 2-6: Trường vận tốc ứng với (Qtl=1550m3/s; H=7.2m)U33T 40
33TUHình 2-7: Trường vận tốc ứng với (Qtl=4500m3/s; H=8.0m)U33T 41
33TUHình 2-8: Bình đồ phương án bố trí công trình chạy MIKE21U33T 43
33TUHình 2-9: Sơ bộ chọn vị trí hệ thống kè mỏ hàn trên sông Vu GiaU33T 44
33TUHình 2-10: Trường vận tốc ứng với (Qtl=1550m3/s; H=7.2m)U33T 45
33TUHình 2-11: Trường vận tốc ứng với (Qtl=4500m3/s; H=8.0m)U33T 46
33TUHình 3-1: Bố trí tổng thể Phương án tuyến chỉnh trịU33T 52

33TUHình 3-2: Bố trí tổng thể công trìnhU33T 55
33TUHình 3-3: Thiết kế kè mỏ hàn V2U33T 57
33TUHình 3-3: Bản vẽ thiết kế kè mỏ hàn V6U33T 62
33TUHình 3-3: Bản vẽ thiết kế mỏ hàn cọc V4U33T 66

























DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

33TUBảng 1-1: Chỉ tiêu tiêu chuẩn lớp đất tuyến kè sông Vu GiaU33T 8
33TUBảng 2-1: Bảng số liệu đo lưu tốc bình quân mặt cắt khi chưa cóU33T 27
33TUcông trình:U33T 27
33TUBảng 2-2: Bảng số liệu đo lưu tốc lớn nhất tại vị trí công trình:U33T 30
33TUBảng 2-3: Bảng so sánh kết quả đo lưu tốc với lưu lượng tạo lòng
(Q
URU
tl
URU=1550mUP
3
PU/s ; H=7.20m).U33T 42
33TUBảng 2-4: Thống kê các hạng mục công trình chỉnh trịU33T 44
33TUBảng 2-5: Bảng so sánh kết quả đo lưu tốc khi có công trình với lưu lượng tạo
lòng (Q
URU
tl
URU=1550mUP
3
PU/s ; H=7.20m).U33T 47
33TUBảng 2-6: Bảng so sánh kết quả đo lưu tốc khi có công trình (Q=4500mUP
3
PU/s ;
H=8.0m).
U33T 47
33TUBảng 3-1: Lưu tốc lớn nhất đoạn sông nghiên cứu trên mô hình MIKE21.U33T 54
33TUBảng 3-2: Thống kê các hạng mục công trình chỉnh trịU33T 56
33TUBảng 3-3: Tính toán ổn định trượtU33T 60
33TUBảng 3-4: Tính toán chiều sâu hố xói lớn nhất tại đầu mỏ hànU33T 60
33TUBảng 3-5: Tính toán kiểm tra đường kính đá hộc lát máiU33T 61
33TUvà đá hộc lăng thể tựaU33T 61

33TUBảng 3-6: Tính toán ổn định trượtU33T 63
33TUBảng 3-7: Tính toán chiều sâu hố xói lớn nhất tại đầu mỏ hàn:U33T 63
33TUBảng 3-8: Tính toán kiểm tra đường kính đá hộc lát máiU33T 63
33TUvà đá hộc lăng thể tựaU33T 63
33TUBảng 3-9: Chiều dày tấm bê tông theo “Đường thủy nội địa”U33T 64
33TUBảng 3-10: Chiều dày tấm bê tông theo 22 TCN 241-98U33T 65
33TUBảng 3-11: Bảng kết quả tính chiều dài cọc.U33T 68
33TUBảng 3-12: Tính toán bố trí thépU33T 73
33TUBảng 3-13: Tính toán kiểm tra nứtU33T 73
33TUBảng 3-14: Tính bề rộng khe nứtU33T 73
33TUBảng 3-15: Kiểm tra nứtU33T 75
33TUBảng 3-16: Tính toán bố trí thépU33T 78

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
1. Thực trạng hệ thống sông Vũ Gia – Thu Bồn
Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam với diện tích
lưu vực tính tới cửa ra là 10350 km
P
2
P. Hệ thống gồm 2 sông chính Vu Gia ở
phía Bắc và Thu Bồn ở phía Nam. Hai sông có liên hệ thuỷ lực qua khu vực
sông Quảng Huế, nơi dòng chảy tập trung trong lòng dẫn về mùa kiệt và chảy
tràn qua bãi từ sông Vu Gia sang sông Thu Bồn vào mùa lũ.
Khu vực hạ lưu là vùng đồng bằng và các thành phố Đà Nẵng, Hội An,
nơi có mật độ dân số cao và là trung tâm kinh tế xã hội của vùng nên nhu cầu
về nguồn nước về mùa kiệt rất lớn, trong khi mùa lũ lại cần thiết chia nước
cho nhánh Thu bồn, nhằm giảm nhẹ tình hình lũ lụt cho đồng bằng.

Do chế độ thuỷ văn không đồng nhất với mùa lũ ngắn 4 tháng từ tháng
IX đến tháng XII và tổng lượng dòng chảy trên 80% cả năm làm khu vực ngã
ba Quảng Huế thường xuyên nước tràn bờ, xói bãi tạo lòng mới. Khi mùa kiệt
đến, nếu để tự nhiên thì nước sông Vu Gia chuyển hết sang Thu bồn gây tình
trạng thiếu nước, xâm nhập mặn nghiêm trọng cho các huyện phía bắc tỉnh và
thành phố Đà Nẵng.
2. Tính cấp thiết của đề tài
Dòng Quảng Huế cho đến những năm 1995 đã có độ cong rất lớn, chiều
dài đoạn sông cong bằng khoảng 4 – 5 lần bán kính cong và kết quả là lũ năm
1998, 1999, 2000 đã phá hủy đoạn cong cuối và tạo ra một dòng mới nối sang
sông Thu bồn với chiều dài 1.1 km, chiều rộng 80 – 100 m. Về mặt thủy lực,
sông cắt dòng là hoàn toàn logic vì đường chảy của dòng nước là ngắn nhất.
Nhưng sang mùa cạn phần lớn dòng chảy từ thượng nguồn Vu Gia chuyển
sang Thu Bồn gây tình trạng thiếu nước cho phần lưu vực phía Bắc, nơi có
2

trên 14,000 ha đất nông nghiệp và nhu cầu nuớc cho sinh hoạt, công nghiệp
của thành phố Đà Nẵng. Đồng thời với quá trình tồn tại của nhánh sông mới
thì sông Quảng Huế cũ với chiều dài 3 km bị bồi lấp dần và hầu như bị chết
vào mùa cạn.
Sông Quảng Huế trong những năm gần đây đã xảy ra hiện tượng xâm
thực hai bên bờ rất nghiêm trọng. Đặc biệt sau các trận lũ lớn năm 1998 và
1999 tại thôn 9 xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, nằm ở phía thượng lưu cửa vào
của sông Quảng Huế cũ 1,7 km. Đầu năm 2001 đã xảy ra hiện tượng cắt dòng
tạo dòng sông Quảng Huế mới. Sau khi xuất hiện lạch sông Quảng Huế mới,
sông Quảng Huế cũ bị suy yếu dần và chỉ sau 2 năm đã bị bồi lấp gần như
hoàn toàn trong khi sông Quảng Huế mới được hình thành ngày càng mở rộng
và gây xói lở nghiêm trọng khu vực ven sông. Nhiều nhà cửa ven sông đã
phải di dời, hàng trăm hecta đất canh tác thuộc xã Đại Cường bị sạt lở, cuốn
trôi…v. v.

Nếu để dòng sông phát triển theo qui luật tự nhiên sẽ làm đảo lộn các
hoạt động kinh tế xã hội theo hướng bất lợi. Đó là tình hình thiếu nước
nghiêm trọng cho phần phía Bắc dẫn tới tình hình nhiễm mặn nghiêm trọng
hơn, nguồn nước cấp cho thành phố Đà Nẵng cũng sẽ không đủ trong mùa
cạn, trong khi mùa lũ, khi dòng chảy tập trung gần hết sang nhánh Thu Bồn sẽ
làm cho tình hình lũ lụt phần phía Nam của tỉnh nghiêm trọng hơn. Trước tình
hình đó, cần thiết phải có một nghiên cứu tổng thể nhằm tìm kiếm các giải
pháp hợp lý. Để chỉnh trị sông Vu Gia ổn định dòng sông Quảng Huế cũ
không tạo ra sông Quảng Huế mới.
2. Mục đích của đề tài.
Mục tiêu chủ yếu được đặt ra đối với việc chỉnh trị đoạn sông Vu Gia - Quảng
Huế có thể tóm tắt như sau:
Lựa chọn giải pháp và kết cấu công trình hợp lý chống xói lở bờ phải
3

sông Vu Gia, khắc phục sự cố cắt dòng tạo sông Quảng Huế mới.
Tăng cường ổn định của đoạn sông trên cơ sở tạo ra một tuyến sông
phù hợp với quy luật vận động tự nhiên của dòng sông.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.
1. Cách tiếp cận
- Thực tiễn và kế thừa
- Cơ sở lý thuyết và mô hình thực nghiệm.
- Chuyên gia.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập phân tích kết quả nghiên cứu đã có.
- Kết quả thí nghiệm mô hình vật lý.
- Phương pháp mô hình toán để giải quyết bài toán về trường vận tốc,
vận chuyển bùn cát.
4. Nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được.
1. Nội dung nghiên cứu

- Phân tích đặc điểm khu vực và những kết quả đã nghiên cứu từ đó xác
định nhiệm vụ nghiên cứu.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm mô hình vật lý, sử dụng mô hình toán để
giải quyết các bài toán thủy lực.
- Tính toán xác định trường vận tốc, xói lở bồi lắng.
- Kiến nghị đề xuất các giải pháp công trình bảo vệ bờ, lựa chọn giải
pháp kỹ thuật hợp lý. Tính toán thiết kế công trình bảo vệ bờ.
2. Kết quả đạt được.
- Xác định được trường vận tốc bồi xói tại khu vực
- Chọn và tính toán được kết cấu công trình hợp lý.


4

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU KHU VỰC.
1.1. Đặc điểm tự nhiên.
1.1.1. Vị trí địa lý khu vực.
Lưu vực sông Thu Bồn phần lớn thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam và
Thành phố Đà Nẵng. Giới hạn từ 14
P
0
P54 đến 16P
0
P13 vĩ Bắc và 107P
0
P13 đến
108
P

0
P44 kinh Đông. Phía Bắc giáp Thừa Thiên - Huế, phía Nam giáp Quảng
Ngãi, phía Tây giáp Kon Tum và nước cộng hoà dân chủ nhân dân Lào, phía
Đông là biển Đông. Diện tích tự nhiên của lưu vực là 10350 km
P
2
P trên tổng
diện tích của Quảng Nam và Đà Nẵng là 11988 km
P
2
P.
Địa hình lưu vực khá phức tạp, phần lớn là đồi núi. Đường chia nước
qua các đỉnh núi cao như đỉnh A Tuất 500m, đỉnh Mang 1708m, đỉnh Ba Nà
1483m, đỉnh Ngọc Lĩnh 2598m, đỉnh Hòn Ba 1358m, đỉnh Mũi Chúa 1362m.
Lưu vực được bao bọc bởi núi cao ở cả 3 phía với một độ dốc khá lớn tạo nên
khả năng tập trung nước nhanh khi có lũ. Dải đồng bằng hẹp xen kẽ với
những ngọn đồi bát úp là nơi nhận nước trực tiếp từ phần thượng lưu của lưu
vực.
1.1.2. Mạng lưới sông suối
Mạng lưới sông thuộc lưu vực Thu Bồn - Vu Gia nằm gọn trong tỉnh
Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng. Nguồn nước cung cấp cho hệ thống sông
chủ yếu là nước mưa với lượng mưa khá phong phú từ 1800 mm đến 2300
mm. Tuy nhiên, do chi phối của địa hình, địa chất, thổ nhưỡng và điều kiện
mặt đệm mà lưới sông phát triển không đồng đều giữa các vùng.
Mật độ lưới sông ở các vùng như sau:
5

- Thượng nguồn sông Thu Bồn: 0.40 km/kmP
2
P (tính với các sông có L>10 km

và có dòng chảy thường xuyên).
- Thượng nguồn sông Vu Gia: 0.33 km/km
P
2
P (tính với các sông có L>10 km
và có dòng chảy thường xuyên).
- Vùng hạ du sông Thu Bồn: 0.60 km/km
P
2
P (tính với các sông có L>5 km và
có dòng chảy thường xuyên).
Nguồn sông từ các dãy núi phía tây của lưu vực ở độ cao trên 1000 m
đến 2000 m. Hệ thống sông có những đặc điểm chính sau đây:
- Các sông đều ngắn, dốc. Chiều dài lớn nhất không quá 200 km.
- Sông chỉ có phần thượng lưu và phần hạ lưu, không có phần trung lưu.
- Lòng sông phần thượng lưu nằm gọn giữa các thung lũng núi, nhiều đoạn
dốc đứng như khe Kẽm - Đá Dừng (Nhánh Thu Bồn), nhưng phần lớn là
có bãi sông mà có một phần ngập lũ thường xuyên và một phần chỉ ngập
lũ khi gặp các năm lũ lớn. Lòng sông chủ yếu cấu tạo là đá gốc hoặc đá
phong hoá, có nhiều thác ghềnh, dốc. Vận tốc dòng chảy lớn, ngay cả khi
không có lũ là trở ngại lớn cho giao thông thuỷ.
- Khi ra khỏi vùng núi, sông chỉ cách biển khoảng 30 km. Lòng sông chỉ rõ
về mùa nước cạn, nhưng vào mùa lũ không thấy gianh giới của lòng sông
và đất đai, làng mạc. Do vật chất lòng sông là thành tạo rửa trôi, bào mòn
trên bề mặt lưu vực được vận chuyển theo dòng nước và lắng đọng mà tạo
thành với hàm lượng cát chiếm tới 70% nên rất không ổn định. Có thể nói
lòng sông thay đổi sau mỗi trận lũ. Dưới ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên
và hệ thống cơ sở hạ tầng (bao gồm các công trình vĩnh cửu và các công
trình tạm thời, kể cả hệ thống làng mạc) mà một dòng sông mới có thể
được tạo ra sau một trận lũ, cũng như lấp một đoạn sông cũ đã có trước đó.

6

Hệ thống sông Thu Bồn bao gồm hai sông chính: Sông Thu Bồn (sông
Tranh, sông Khang và sông Trường) và sông Vu Gia (sông Cái, sông Bung và
sông Côn) với 19 sông nhánh cấp I, 3 nhánh phân lưu là sông Yên (Cẩm Lệ),
sông Vĩnh Điện, sông Trường Giang, 36 sông nhánh cấp II, 21 nhánh cấp III
và 2 nhánh sông cấp IV.
Sông Thu Bồn bắt nguồn từ đỉnh Ngọc Lĩnh cao 2598m (tỉnh
Kontum). Độ dài sông chính từ nguồn đến cửa Hội An là 198 km, diện tích
lưu vực tính đến Giao Thuỷ cách cửa Hội An 30 km là 3835 km
P
2
P. Thượng
nguồn sông Thu Bồn chảy qua địa phận Kontum 38km với diện tích tương
ứng là 500 km
P
2
P. Tại Giao Thuỷ hai sông Vu Gia và Thu Bồn có sự trao đổi
dòng chảy qua sông Quảng Huế dẫn một phần nước của sông Vu Gia nhập
sang sông Thu Bồn. Cách Giao thuỷ 16km về phía hạ lưu thì sông Vĩnh Điện
lại dẫn một phần nước sông Thu Bồn sang trả lại sông Vu Gia.
Ngoài ra, mỗi sông về phía hạ lưu còn được bổ sung thêm một số sông
nhánh khác. Sông Vu Gia có sông Tuý Loan (L=28km, F=160km
P
2
P); Sông Thu
Bồn có sông Ly Ly (L=40km, F=254km
P
2
P). Giữa sông Thu Bồn và sông Tam

Kỳ được nối nhau bằng con sông Trường Giang là kết quả của quá trình bồi
lấp cửa Đại (Thu Bồn) và một hình thức kéo dài của các sông miền Trung.
Hệ thống sông Thu Bồn có các sông Thu Bồn (sông Tranh, sông
Khang và sông Trường) và sông Vu Gia (sông Cái sông Bung và sông Côn)
với 78 sông suối có chiều dài 10km trở lên bao gồm 19 sông nhánh cấp I; 36
sông nhánh cấp II; 21 sông nhánh cấp III và 2 sông nhánh cấp IV.
Ngoài ra trong hệ thống còn có 3 phân lưu là sông Yên (sông Cẩm
Lệ), sông Vĩnh Điện và sông Trường Giang.
Mật độ sông suối trung bình trong hệ thống sông là 0.40 km/km
P
2
P.
Vùng sông Cái, sông Bung, mật độ sông thay đổi từ 0.30 - 0.60 km/km
P
2
P.
7

Vùng sông Tranh, sông Khang mật độ sông thay đổi từ 0.60 đến 1.0km/kmP
2
P.
Các vùng khác mật độ sông suối thấp hơn.
1.1.3. Địa chất công trình.
1.1.3.1. Địa tầng.
Trên cơ sở kết quả khảo sát hiện trường, thí nghiệm trong phòng cho
thấy địa tầng tại vùng nghiên cứu có cấu trúc phức tạp, từ trên xuống có các
lớp đất chính như sau:
+ Sét pha màu xám vàng, dẻo mềm.
+ Cát hạt mịn đến trung màu xám vàng, chặt vừa.
+ Bùn sét màu xám xanh đen, xen kẹp nhiều lớp mỏng cát hạt mịn, trạng

thái chảy.
+ Cát pha chứa lớp mỏng bùn sét xám đen, chặt vừa.
+ Sét pha màu xám xanh nhạt trạng thái dẻo mềm.
1.1.3.2. Địa chất khu vực tuyến kè sông Vu Gia.
Tiến hành khoan tại các mặt cắt, mỗi mặt cắt trung bình 3 hố khoan:
Lớp 1a: Sét pha, sét màu xám vàng, dẻo mềm, lớp phân bố hẹp chỉ gặp
tại hố khoan HK1 (K1+200), HK1 (K1+600), HK1 (K2+600), bề dày từ 2,2m
đến 3,2m.
Lớp1: Cát hạt mịn đến trung màu xám vàng, chặt vừa, lớp phân bố rộng
toàn khu vực và gặp tất cả các hố khoan và nằm ngay trên mặt. Tại HK1 lớp
nằm dưới lớp 1a. Bề dày lớp tương đối dày, nhỏ nhất 5,7m. Tại một số hố
khoan HK1 (K2+200), HK1 (K1+600) … độ sâu hố khoan 12m vẫn chưa
khoan qua lớp này. Thí nghiệm 7 mẫu nguyên dạng.
Lớp 2: Bùn sét màu xám xanh đen, xen kẹp nhiều lớp mỏng cát hạt mịn,
trạng thái chảy. Lớp nằm ngay dưới lớp cát, phân bố rộng khắp khu vực công
trình. Lớp có chiều dày lớn, bề dày chưa xác định, các hố khoan chưa khoan
hết lớp này. Đây là lớp tương đối yếu. Thí nghiệm 8 mẫu nguyên dạng.

8

Bảng 1-1: Chỉ tiêu tiêu chuẩn lớp đất tuyến kè sông Vu Gia
Lớp đất
Chỉ tiêu
1a 1 2
Độ sệt (B)
Độ ẩm (W%)
Dung trọng tự nhiên
γR
w
R (g/cmP

3
P)
Dung trọng khô γ
R
k
R(R

Rg/cmP
3
P)
Tỷ trọng ( )
Độ rỗng(n%)
Hệ số rỗng(e
R
0
R)
Độ bão hòa G(%)



0.38
35.4
1.84
1.36
2.71
49.8
0.993
96.6

-
15.8
1.92
1.67
2.65
37.0
0.587
71.3


1.06
43.9
1.75
1.22
2.68
54.5
1.119
98.3





1.1.3.3. Địa chất thủy văn.
Nước ngầm trong khu vực được nghiên cứu chủ yếu trong lớp cát. Độ
sâu mực nước tương đối nông vào khoảng cao độ +3,0m đến +5,5m. Mực
nước dao động theo mùa.
1.1.4. Khí tượng thủy văn.
1.1.4.1. Đặc điểm chung.

Khí hậu Quảng Nam - Đà Nẵng là khí hậu nhiệt đới gió mùa chịu sự chi
phối của địa hình một cách sâu sắc. Do bị chia cắt bởi dãy Trường Sơn ở phía
Tây, Đèo Hải Vân ở phía Bắc và các dãy núi cắt ngang ra biển ở phía Nam
mà khí hậu lưu vực sông Thu Bồn mang nét đặc trưng riêng.
Phân mùa khí hậu của lưu vực như sau:
Mùa đông chia làm 3 thời kỳ:
+ Đầu mùa đông: gió mùa Đông Bắc hoạt động mạnh, khi gặp các nhiễu
động thời tiết (bão, gió hội tụ ) thường gây mưa lớn, lũ lớn.
+ Giữa mùa đông (tháng XII đến I): các nhiễu động thời tiết giảm, gió
mùa Đông Bắc không gây những trận mưa lớn mà thường xảy ra các trận mưa
9

rào nhẹ, có lợi cho nông nghiệp.
+ Cuối mùa đông (II đến IV): ảnh hưởng của gió mùa Thu Bồn Tây Nam
lượng, mưa ít, thời tiết bắt đầu khô nóng.
Mùa hạ (IV đến X) chia làm 2 thời kỳ.
+ Đầu mùa hạ (IV đến V): gió Tây Nam hoạt động mạnh gây khô nóng.
Tuy nhiên do độ cao địa hình lớn nên vùng núi vẫn có mưa.
+ Cuối hạ (VI đến X): gió Tây Nam hoạt động mạnh và nhiệt độ tăng lên
ở các vùng. Lượng mưa ở vùng núi giảm. Vào cuối mùa (IX đến X), gió Đông
Nam hoạt động mạnh, chiếm ưu thế, độ ẩm không khí tăng lên các trận mưa
làm dịu không khí nóng. Thời kỳ cuối hạ, đầu đông là thời kỳ hoạt động của
các nhiễu động thời tiết rất lớn trên khu vực trong đó phải kể đến hoạt động
với tần suất cao của bão tạo ra mùa mưa ngắn nhưng lượng mưa rất đáng kể,
chiếm tới trên 70% lượng mưa năm là nguyên nhân của lũ lụt, lở đất, xói mòn
lưu vực v.v
1.1.4.2. Bức xạ.
Nằm trong vùng có độ cao mặt trời luôn luôn cao trong năm, mặt trời đi
qua thiên đỉnh hai lần trong năm nên lượng nhiệt tiếp nhận được luôn luôn
dương. Tổng bức xạ thực tế hàng năm vào khoảng từ 135 đến 150 kcal/cm

P
2
P,
thuộc loại cao ở nước ta.
1.1.4.3. Nhiệt độ.
Nhiệt độ không khí bình quân năm là 25,5
P
0
PC. Nhiệt độ cao nhất vào
tháng VII với bình quân tháng là 34,2
P
0
PC. Nhiệt độ thấp nhất vào các tháng XII
và tháng I bình quân vào khoảng 21,1
P
0
PC đến 21,2P
0
PC.
1.1.4.4. Gió.
Hướng gió thịnh hành từ tháng X đến tháng IV là Đông Bắc, tốc độ gió
trung bình hướng này là 3,5 m/s. Trong các tháng từ tháng V đến tháng IX
hướng gió thịnh hành là hướng Tây Nam, sau đó là hướng Đông, với tốc độ
10

trung bình từ 2 đến 3 m/s.Trong những ngày có gió Tây khô nóng tốc độ gió
tương đối mạnh đạt từ 4 đến 6 m/s.
Bờ biển vùng cửa sông Thu Bồn có hướng kéo dài chung như các đoạn
bờ khác ở Bắc Trung Bộ Việt Nam theo phương Tây Bắc-Đông Nam, nên dễ
nhận thấy khả năng ảnh hưởng của các hướng sóng và gió vào mùa đông

thường cao hơn rất nhiều so với các hướng sóng gió mùa hè. Các hướng sóng
và gió thịnh hành ở đây vào mùa đông là Bắc, Đông Bắc và Đông. Đặc biệt
sóng gió hướng Bắc và hướng Đông là hai trong số ba hướng sóng gió thịnh
hành nhất trong khu vực.
1.1.4.5. Bốc hơi.
Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm trên 1.300 mm, trong khi vùng núi
có lượng bốc hơi từ 1.000 đến 1.100 mm.
1.1.4.6. Chế độ ẩm.
Độ ẩm không khí tương đối của lưu vực là vào khoảng 80% đến 90%.
Độ ẩm lớn nhất xuất hiện vào các tháng mùa đông. Độ ẩm thấp nhất xảy ra
vào các tháng mùa hè.
1.1.4.7. Mưa.
Ua) Mưa năm
Mưa phân bố không đều theo lãnh thổ phụ thuộc vào hướng địa hình và
hướng gío. Các dãy núi cao phía bắc và Tây Bắc của tỉnh đã che chắn một
phần lớn luồng gió mùa đông bắc lạnh và ẩm ướt đầu mùa đông đổ bộ vào
lãnh thổ Quảng Nam, gây mưa lớn ở sườn đón gió thuộc tỉnh Thừa Thiên -
Huế. Sườn khuất gió thuộc lưu vực sông Quảng Nam lượng mưa giảm đáng
kể, trong khi phần phía nam và Tây Nam là sườn đón gió lượng mưa tăng một
cách đáng kể.
Ub) Mưa lũ
11

Hàng năm, từ tháng VIII đến tháng XII, khu vực chịu ảnh hưởng trực
tiếp hoặc gián tiếp của bão. Theo thống kê 107 năm (1891-1997), hàng năm
bão đổ bộ vào vùng ven biển miền Trung trung bình chiếm 70% tổng số cơn
bão trên toàn dải bờ biển Việt Nam trong đó Thanh-Nghệ-Tĩnh chiếm 18,6%,
Bình-Trị-Thiên 17%, Đà Nẳng-Bình Định 22,7%, Phú Yên trở vào 11,7%.
Nhưng 37 năm gần đây (1961-1997) tần số bão đổ bộ vào bờ biển vùng
nghiên cứu tăng lên rõ rệt chiếm 78,5% và có xu thế tăng dần về phía Nam.

Mưa lũ lớn nhất trong vùng thường do bão gây ra. Trên toàn dải ven biển
miền trung lượng mưa 1 ngày lớn nhất đạt từ 700-800 mm, thượng lưu sông
Bồ, sông Hương có khả năng đạt trên 800 mm, đặc biệt các trận mưa tháng
XI,XII năm 1999 đạt trên 1000 mm. Có thể nêu ra đây một ví dụ điển hình
mưa lũ tháng XI và XII/1999.
Lượng mưa mùa lũ thay đổi khá lớn theo không thời gian. Tổng lượng
mưa 3 tháng lớn nhất (IX, X,XI) chiếm từ 54% đến 69% tổng lượng mưa
năm. Lượng mưa lớn nhất thường rơi vào tháng X, trong khi tháng lượng mưa
nhỏ nhất là tháng II. Chênh lệch giữa tháng có lượng mưa trung bình lớn nhất
và nhỏ nhất trên dưới 30 lần.
1.1.5. Về đoạn sông nghiên cứu.
Như đã trình bày ở trên, khi ra khỏi vùng núi, hai nhánh chính Vu Gia
và Thu Bồn chạy gần sát nhau tại khu vực 2 xã Đại Cường và Đại An, huyện
Đại Lộc, Tỉnh Quảng Nam.
Từ rất xa xưa, ông cha ta đã đào sông Quảng Huế nhằm chuyển một
phân nước từ nhánh Vũ Gia vốn có nguồn nước dồi dào hơn sang nhánh Thu
Bồn nhằm cung cấp thêm nước cho dân sinh và các hoạt động kinh tế vào thời
kỳ mùa khô hạn. Dòng Quảng Huế ban đầu như một kênh nối thẳng, nhưng
12

do qui luật tự nhiên của dòng sông, sau nhiều năm dòng sông đã uốn cong đi
và chiều dài đã tới 5 km trở thành một đoạn sông cong điển hình.
Do chế độ thuỷ văn rất không đều với mùa lũ 4 tháng từ tháng IX đến
tháng XII, nhưng tổng lượng dòng chảy trên 80% cả năm làm khu vực ngã ba
Quảng Huế thường xuyên nước tràn bờ, xói bãi tạo lòng mới, trong khi mùa
kiệt đến, nếu để tự nhiên thì nước sông Vu Gia chuyển hết sang Thu bồn gây
tình trạng thiếu nước, xâm nhập mặn nghiêm trọng cho các huyện phía bắc
tỉnh và thành phố Đà Nẵng.

Hình 1-1: Đoạn sông nghiên cứu

1.1.6. Diễn biến dòng chảy những năm qua.
Sông Quảng Huế trong những năm gần đây đã xảy ra hiện tượng xâm
thực hai bên bờ rất nghiêm trọng. Đặc biệt sau các trận lũ lớn năm 1998 và
1999 tại thôn 9 xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, nằm ở phía thượng lưu cửa vào
Sông Vũ Gia
Sông Thu Bồn
Sông Quảng Huế cũ
Sông Quảng Huế mới
13

của sông Quảng Huế cũ 1,7 km. Đầu năm 2001 đã xảy ra hiện tượng cắt dòng
tạo dòng sông Quảng Huế mới. Sau khi xuất hiện lạch sông Quảng Huế mới,
sông Quảng Huế cũ bị suy yếu dần và chỉ sau 2 năm đã bị bồi lấp gần như
hoàn toàn trong khi sông Quảng Huế mới được hình thành ngày càng mở rộng
và gây xói lở nghiêm trọng khu vực ven sông. Nhiều nhà cửa ven sông đã
phải di dời, hàng trăm hecta đất canh tác thuộc các thôn 8,9, thôn Ô Gia Bắc,
thôn Thanh Vân thuộc xã Đại Cường bị sạt lở, cuốn trôi. Hệ thống điện
110KV cung cấp cho xã Đại Cường bị hư hại nặng, đường giao thông liên
huyện bị cắt đứt. v. v.
Để khắc phục tình trạng sông Quảng Huế cũ bị bồi lấp dần và chết về
mùa kiệt, tháng 3/2001 nhân dân địa phương đã xây dựng một đập tạm chặn
dòng Quảng Huế mới nhưng vẫn không đưa nước chảy về phía sông Ái Nghĩa
như mong muốn. Tháng 6/2001, viện Khoa học Thủy lợi đã nghiên cứu, đề
xuất giải pháp xây dựng đập chìm chặn cửa sông Quảng Huế mới, trên bờ trái
sông Vu Gia tới cao trình 4,5m và củng cố đập tạm do dân đắp, củng cố bờ
hữu sông Vu Gia đoạn cửa vào Quảng Huế mới tới cao trình mặt đất tự nhiên
+ 6,5m. Bờ bảo vệ này kéo dài 50m về thượng lưu và 100m về hạ lưu, đồng
thời gia cố 150m thượng lưu và 50m hạ lưu xóm bờ phải nhánh Quảng Huế
mới bằng kè lát mái.
Tuy nhiên sau trận lũ tháng 10/2001, công trình xử lý khẩn cấp trên lại

tiếp tục bị phá hoại theo hướng dòng sông vẫn cắt dòng để tạo ra một chế độ
thủy lực lợi nhất.
Kết quả của việc cắt dòng là đoạn sông Quảng Huế mới chảy thẳng và
ngắn hơn, góc phân lưu thuận hơn nên việc chuyển nước từ sông Vu Gia sang
sông Thu Bồn tăng lên đáng kể so với trước đây. Vào mùa kiệt, vụ Đông
Xuân và Hè Thu khu vực hạ lưu sông Vu Gia bị thiếu nước nghiêm trọng.
Trong các tháng 3,4,5,6 năm 2001 mặn đã xâm nhập sâu vào các sông trong
14

hệ thống. Nước sinh hoạt của thành phố Đà Nẵng đã nhiều lần bị nhiễm mặn
không sử dụng được. Vào mùa lũ, lũ lớn trên sông Vu Gia sẽ dồn sang sông
Thu Bồn làm gia tăng các vùng ngập lụt mới và hình thành các khu vực diễn
biến sạt lở, xói bồi mới ở phía hạ lưu.
Năm 2003 Tiểu dự án Chỉnh trị sông Quảng Huế đã được Bộ NN&PTNT
phê duyệt tại Quyết định số 5621/QĐ-BNN-TL ngày 19/12/2003 bằng nguồn vốn
vay WB và Hồ sơ TKKT-TC đã được Bộ NN&PTNT phê duyệt tại các Quyết
định số 1223/QĐ-BNN-TL ngày 26/4/2006 và số 34/QĐ-BNN-TL ngày
08/01/2007. Các hạng mục công trình thuộc Tiểu dự án đã được khởi công xây
dựng tháng 5 năm 2006.
Tuy nhiên liên tiếp trong các tháng 8,9 và 10 năm 2007 do ảnh hưởng của
các cơn bão số 2 và số 5 sông Quảng Huế mới cắt dòng lại hoạt động trở lại,
cửa ra mới đã hình thành tại đoạn kè làm bằng rọ đá xếp. Bờ hữu sông Quảng
Huế mới và cũ (sau đoạn cửa ra sông mới) bị xói lở nghiêm trọng. Nguyên
nhân gây sạt lở bờ chủ yếu là do dòng chảy lũ và sóng trên sông kết hợp với
dòng chảy mặt từ trong khu dân cư đổ ra khi mực nước lũ rút từ cao trình trên
+7,0 xuống sông Quảng Huế và do điều kiện thủy lực dòng chảy sông Quảng
Huế mới và cũ không ổn định, đặc biệt là sau khi hình thành dòng chảy Quảng
Huế mới đoạn sông trước cầu Quảng Huế khoảng 660m lòng sông phía giáp bờ
hữu hình thành một lạch sâu mới sâu hơn lòng sông cũ từ 1÷4m và có xu
hướng không ổn định gây mất ổn định cho bờ hữu.

15

MỘT SỐ HÌNH ẢNH HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH SAU LŨ NĂM 2007













Hình 1-2: Kè bờ hữu sông Vu Gia đoạn cửa vào sông Quảng Huế mới

Hình 1-3: Kè bờ hữu sông Quảng Huế mới bị hổng chân trên toàn tuyến


16














Hình 1-4: Kè rọ đá cửa bị vỡ hình thành cửa ra sông Quảng Huế mới

Hình 1-5: Bờ hữu sông thượng lưu cầu Quảng Huế dài 660 m có nguy cơ
sạt lở đe dọa tới cơ sở hạ tầng và tính mạng nhân dân xã Đại Cường.


Sông Quảng
Huế mới
Sông Quảng
Huế cũ
Đoạn kè bị vỡ tạo cửa
ra sông QH mới