i
MỤC LỤC
LI M U 1
0.1. TÍNH CP THIT C TÀI 1
0.2. MC TIÊU C TÀI 2
0.3. NI DUNG NGHIÊN CU 3
0.4. CÁCH TIP CN 3
0.5. U 4
0.6. KT QU C 4
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
1.1. CÁC NGHIÊN CU V D BÁO ST L 5
1.1.1. c 5
1.1.2. Ngoài c 5
1.1.3. D báo xói l bng công ngh không phá hy Georadar 6
1.1.3.1. Nguyên lý hoạt động của Georadar (GPR) 6
1.1.3.2. Ứng dụng của Georadar 6
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp 7
1.1.4. D báo xói l bng công thc kinh nghim 7
1.1.4.1. Cơ sở của phương pháp 7
1.1.4.2. Một số công thức kinh nghiệm tính tốc độ xói lở bờ 8
1.1.5. D báo xói l bi lng trên xu th din bin lòng dng b 9
1.1.5.1. Cơ sở của phương pháp 9
1.1.5.2. Nội dung của phương pháp 9
1.1.6. D báo xói l bng mô hình vt lý 9
1.1.6.1. Nội dung 9
1.1.6.2. Ưu, nhược điểm 10
1.1.7. D báo xói l bng mô hình toán 10
1.1.7.1. Cơ sở của phương pháp 10
1.1.7.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp 10
1.1.7.3. Ứng dụng của phương pháp 11
1.2. CÁC NGHIÊN CU V GII PHÁP BO V B CHNG ST L 12
ii
1.2.1. Tng quan 12
1.2.2. Gii pháp phi công trình bo v b 14
1.2.3. Gii pháp bo v b bng cây xanh, thc vt 15
1.2.3.1. Sử dụng các loại thân cây xanh để làm công trình bảo vệ bờ 16
1.2.3.2. Trồng cỏ, cây xanh tạo thảm thực vật bảo vệ bờ 17
1.2.4. Gii pháp bo v b bng công trình bê tông 21
1.2.4.1. Công trình kè 21
1.2.4.2. Công trình đảo chiều hoàn lưu 22
1.2.4.3. Công trình mỏ hàn 23
1.2.4.4. Kè đứng bằng cọc ván bê tông cốt thép ứng suất trước 24
1.2.4.5. Công trình bằng cọc ống bê tông cốt thép 24
1.2.4.6. Sử dụng các khối bê tông lát mái để gia cố bảo vệ bờ 25
1.2.5. ng dng công ngh mi trong gia c bo v b 26
1.2.5.1. Gia cố nền, mái bờ sông bằng công nghệ NeowebTM 26
1.2.5.2. Gia cố bảo vệ bờ, mái dốc bằng lưới địa kỹ thuật Tensar 27
1.2.5.3. Bảo vệ bờ sông bằng tấm cừ nhựa 29
1.2.5.4. Chống sạt lở bảo vệ bờ bằng công nghệ bê tông Miclayo 30
1.2.5.5. Gia cố bảo vệ bờ bằng rồng, rọ, thảm đá 31
1.2.5.6. Các loại thảm bảo vệ mái và chống sạt lở bờ sông 32
1.2.6. Các gii pháp bo v b s dng va k thut 34
1.2.6.1. Công nghệ thảm cát bảo vệ mái bờ sông 35
1.2.6.2. Bảo vệ bờ sông bằng ống, túi địa kỹ thuật 36
1.2.7. Mt s gii pháp bo v b khác 37
1.2.7.1. Bảo vệ bờ bằng công nghệ cọc xi măng đất 37
1.2.7.2. Ứng dụng nhựa đường asphalt trong công tác bảo vệ bờ 38
1.2.7.3. Kết hợp giữa công nghệ cứng với vật liệu mềm 38
1.3. KT LU 39
CHƯƠNG 2:
HIỆN TRẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SẠT LỞ KHU VỰC
CÙ LAO LONG KHÁNH
2.1. GII THIU TNG QUAN V VÙNG NGHIÊN CU 40
iii
2.1.1. m t nhiên 40
2.1.1.1. Vị trí địa lý 40
2.1.1.2. Đặc điểm chung về địa hình, địa mạo 41
2.1.1.3. Địa chất công trình 41
2.1.1.4. Điều kiện về khí hậu, khí tượng 43
2.1.1.5. Điều kiện về thủy văn 44
2.1.2. u kin kinh t - xã hi 45
2.1.2.1. Diện tích, dân số 45
2.1.2.2. Tốc độ tăng trưởng kinh tế 45
2.1.2.3. Văn hóa xã hội 46
2.2. HIN TRNG ST L KHU VC CÙ LAO LONG KHÁNH 47
2.2.1. Hin trng st l 47
2.2.2. Din bin hình thái khu vc cù lao Long Khánh 51
2.2.2.1. Diễn biến trên mặt bằng 51
2.2.2.2. Diễn biến hình thái tại khu vực phân lưu đầu cù lao 56
2.2.2.3. Diễn biến hình thái tại khu vực hợp lưu cuối cù lao 57
2.2.2.4. Diễn biến trên mặt cắt dọc 58
2.2.2.5. Diễn biến trên mặt cắt ngang 59
2.3. KT LU 65
CHƯƠNG 3:
DỰ BÁO SẠT LỞ KHU VỰC CÙ LAO LONG KHÁNH
3.1. BÁO 66
3.1.1. báo 66
3.1.2. Mô hình MIKE 21FM 67
3.1.3. Phn mm Geoslope 70
3.2. THIT LP MÔ HÌNH PHC V TÍNH TOÁN D BÁO 74
3.2.1. Thit lp mô hình MIKE 21 74
3.2.1.1. Tài liệu cơ bản 74
3.2.1.2. Thiết lập biên và lưới tính toán 75
3.2.1.3. Hiệu chỉnh các thông số mô hình và kiểm định tính toán 76
3.2.2. Kt qu tính toán bng mô hình MIKE 21FM 81
iv
3.2.3. Nhn xét kt qu tính toán 86
3.2.4. Kim tra t b bng phn mm GEOSLOPE 87
3.2.4.1. Tài liệu tính toán 87
3.2.4.2. Kết quả tính toán 87
3.3. KT LUN 89
CHƯƠNG 4:
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ĐỂ ĐIỀU CHỈNH VÀ ỔN
ĐỊNH CÙ LAO LONG KHÁNH
4.1. YÊU CI VI GI XUT 91
4.2. CÁC GI XUT CHO KHU VC NGHIÊN CU 92
4.2.1. Gii pháp phi công trình 92
4.2.2. Gii pháp công trình 95
4.3. NH XUT GII PHÁP BO V CHO CÙ
LAO LONG KHÁNH 98
4.4. TÍNH TOÁN THIT K N 104
4.4.1. Các thông s thit k 104
4.4.2. Thit k kè lát mái 105
4.4.3. Thit k m hàn 107
4.4.4. Thit k kè gia c bo v u và cui cù lao 108
4.5. TÍNH HIU QU CA PN 110
4.6. KT LU 112
KT LUN VÀ KIN NGH 113
TÀI LIU THAM KHO 115
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Cù lao Long Khánh 2
Hình 1.1. Nguyên lý hong ca Georadar 6
Hình 1.2. H st ti giao l - Nguy, Q.1, Tp.HCM 6
Hình 1.3. Mt s lo bo v b sông, kênh 15
Hình 1.4. Các dng công trình s d bo v b 17
Hình 1.5. Mt s hình nh v c Vetiver giúp nh b sông 20
o chi sông Cái Phan Rang (Ninh Thun) 23
ng bng cc ván bê tông ct thép ng suc 24
Hình 1.8. Kè m hàn bng hai hàng cc ng BTCT trên sông Brahmaputra
Jamuna 24
Hình 1.9. ng dng các khi bêtông lát mái 25
Hình 1.10. Công ngh Neoweb 27
Hình 1.11. ng dng ca va k thut 29
Hình 1.12. Bo v b bng c 30
Hình 1.13. Các loi rng, r 32
Hình 1.14. Các loi thm bo v mái và ch 33
Hình 1.15. ng dng va k thut 35
Hình 1.16. Thm cát khu st l cc 36
Hình 1.17. a k thut 36
Hình 1.18. Kt hp cc c ván thép chân kè vi cun bng s nh và
phát trin thc vt 39
Hình 1.19. Kè kt hp các loi va k thut và thc vt 39
Hình 2.1. St l b Long Thun, Hng Ng 48
Hình 2.2. St l xã Long Thun 9-2009 48
Hình 2.3. St l tu và cui cù lao Long Khánh 48
Hình 2.4. Tình hình st l xy ra ti xã Long Khánh A 49
Hình 2.5. St l b sông ti xã Long Thun, huyn Hng Ng 50
Hình 2.6. Bii trên mt bng sông Tin khu vc cù lao Long Khánh t 1966-
2002 53
Hình 2.7. Xói l, Bi t cù lao Long Khánh (nh ngun[15]) 54
Hình 2.8. Bi t n sông cong nhánh trái Hng Ng t 02/01/2007 ti 02/01/2011
54
Hình 2.9. B phi nhánh Long Thun. Ngun google earth 55
Hình 2.10. Din bi
55
vi
Hình 2.11. Khu vc b Tân Châu-c 56
Hình 2.12. Bãi bi nhánh phi b Long Khánh 57
Hình 2.13. i g 57
Hình 2.14. Din bin tuyn lch sâu sông Tin Tân Châu-Hng Ng 58
Hình 2.15. 60
Hình 2.16. Din bin lòng dn ti mt ct 2 phía th trn Tân Châu 60
Hình 2.17. Din bin lòng dn ti mt ct 3 phía ng Thi Tin 60
Hình 2.18. V trí các mt cc giám sát st l, bi lng 61
Hình 2.19. Din bin lòng dn sông Tin ti mt ct s 6 khu vc tâm h xói 62
Hình 2.20. Din bin lòng dn sông Tin ti mt ct s 11 62
Hình 2.21. Din bin lòng dn sông Tin ti mt ct s 16, 17, 18 thuc nhánh sông
phân lch Long Khánh 63
Hình 2.22. Din bin lòng dn trên mt cn cù lao mi phía rch HN 64
Hình 2.23. Din bin lòng dn trên mt ct 27 trên sông Tinnhánh Hng Ng 64
Hình 2.24. Din bin lòng dn trên mt ct 23 trên sông Tin, nhánh Hng Ng 64
Hình 3.1. Trình t thc hin tính toán d báo st l và phn mm s dng 66
Hình 3.2. Các lc tác dng lên mt phn nh t 72
Hình 3.3. Các lc tác dng lên mt thông qua kht vi mt tròn 72
Hình 3.4. Lc tác dt thông qua kht vi mt t hp 72
a hình khu vc nghiên c 75
a hình khu vc nghiên cu 76
Hình 3.7. V ng, mc ti tr-sông Tin 76
Hình 3.8. Kim chng ti trm TC3 77
Hình 3.9. Kim chng ti trm TC4 77
Hình 3.10. Kim chng ti trm TC5 77
Hình 3.11. Quan h gia V
và V
theo th n tháng 10 80
sâu mc ti khu vc nghiên c 81
Hình 3.13. Phân b vn tc dòng ch 81
Hình 3.14. V trí các mt ct 82
Hình 3.15. Kt qu din bin mt ct ngang 16 82
Hình 3.16. Kt qu din bin mt ct ngang 1 83
Hình 3.17. Kt qu din bin mt ct ngang 8 83
Hình 3.18. Kt qu din bin mt ct ngang 6 84
Hình 3.19. Kt qu din bin mt ct ngang 14 84
Hình 3.20. Kt qu din bin mt ct ngang 12 85
Hình 3.21. Kt qu din bin mt ct ngang 9 85
vii
Hình 3.22. Kt qu din bin mt ct ngang 3 86
Hình 3.23. Minh ha kt qu tính d báo st l bng Geoslope 88
Hình 3.24. D báo vùng st l khu vc cù lao Long Khánh bng phn mm
Geoslope 88
Hình 4.1. B 96
Hình 4.2. B 96
Hình 4.3. B 97
Hình 4.4. B 98
Hình 4.5. Các v trí m chy nh mi quan h gia chiu dài m
hàn L và t s Q
LT
/Q
HN
99
Hình 4.6. Chiu dài (L) và v trí (V), th hi tính toán t s
Q
LT
/Q
HN
100
Hình 4.7. Quan h gia v trí, chiu dài m hàn L và t s ng Q
LT
/Q
HN
100
Hình 4.8. Công trình ngm trên sông 102
Hình 4.9. Công trình ngm trên sông th hin trong mô hình MIKE21FM 103
a hình mt cc và sau khi có công trình ngm
ti vi trí M1 103
Hình 4.11. Mt cn hình kè lát mái gia c bo v b HN và LT 106
Hình 4.12. Mt cng hp có kè bo v mái dc 107
Hình 4.13. Mt bn hình m hàn 107
Hình 4.14. Mt ct ngang m hàn b ri 107
Hình 4.15: Kt cu kè gia c bo v u và cui cù lao 109
Hình 4.16. Phân b vn tc dòng chy khi có công trình 110
Hình 4.17. S i lòng dn sau khi có công trình 110
Hình 4.18. Mt cu cù lao 111
Hình 4.19. Mt cn cong Long Khánh-ng lc 111
Hình 4.20. Mt c 111
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bng 2 1. Ch a các lt nn 42
Bng 2 2. Din tích, m, dân s trung bình ca các xã huyn Hng Ng
2010[14] 45
Bng 2 3. S h n ngày 31/12/2010 46
Bng 2 4. Kt qu ng gia các nhánh sông khu vc cù lao
Long Khánh[13] 52
Bng 3. 1. Mc hiu qu ca mô hình theo Nash Sutcliffe 78
Bng 3. 2. H s E tính toán 78
Bng 3. 3 Các thông s mô hình 79
Bng 3. 4. Vn tc khng tính toán 80
Bng 3. 5. Tính toán nh ti các mt ct bng phn mm Geo-Slope 89
Bng 4. 1. ng phân chia qua các thi kì 91
Bng 4. 2. Quan h gia chiu dài m hàn L và t s Q
LT
/Q
HN
101
Bng 4. 3. ng và mt k (Ngun VKHTLMN) 104
Bng 4. 4. ng và mc chnh tr (Ngun VKHTLMN) 104
Bng 4. 5. Mc kit thit k vi tn sut 95% (Ngun VKHTLMN) 105
1
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
LỜI MỞ ĐẦU
0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Sông có cù lao trên th gii và c ta rt ph bin, h
sông ln và vu có các cù lao (min Nam gi là cù lao hoc cn, min Bc gi
là bãi ging, n sông này có hình dáng phình rng gia, có
hai nút thu, ging hình dáng bao t nhánh và phân
phi l phân phi vn chuyi cu
trúc lòng dn, tuyn li, i hp vi nhau.
ng thi là ngut phù sa màu m là
ng sinh ht sn xut nông nghip, nuôi trng rt cao.
n cù lao Long Khánh nm trên sông Tin, nm phía Bc cù lao Cái
Vng, bao gm 2 xã Long Khánh A và Long Khánh B, huyn Hng Ng, tng
c phù sa sông Tin bng xuyên nên khá màu m,
thích hp cho các loi cây trc xem là th ph trng bp
ca tng Tháp.
Nhng ca dòng chy sông Tint cù lao b
st l mnh. Theo báo tui tr ngày 06/08/2009 cho bit: "Ti cù lao Long Khánh,
sau khi nut mp tsâu vào khu vc
t dt dài 150m c, xã Long Khánh A b trôi
xung sông.
sinh s
vào khong 10 gi ti ngày 26/8/2014 mt v st l y ra ti
p Long Hòa vi chiu dài 30m, t lin 10m. Ngày 3/10/2014 st l ti
p Long Thnh, xã Long Thun vi chiu dài khot lin 15m,
làm mt toàn b ng p Long Thi di di khn cp.
Quá trình xói l ca khu vc ngày càng phát trin mnh. y, chúng ta
mun khai thác các cù lao v mt kinh t - xã hc tiên phi bo v làm n
2
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
nh các cù lao. Mui hiu rõ các quy lut hình
thành, phát trin và vai trò ci vi lòng dn, d báo kh i
ca chúng, t u ch n nh cù lao. Chính vì vy
Nghiên cứu dự báo sạt lở tại khu vực cù lao Long Khánh trên sông Tiền và
đề xuất các giải pháp bảo vệ có mt cái nhìn tng quan v hin
ng st lc thc trng xói l, d báo kh n i ca chúng
xut các gi u chnh nh cù lao, giúp nh cuc sông ca
phát trin kinh t xã hi là ht sc cn thit, phù hp vu kin hin
nay ca cù lao Long Khánh trên sông Tin.
Hình 1: Cù lao Long Khánh
0.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- D c din bin st l, bi lng khu vc cù lao Long Khánh trên
sông Tin.
- xut gi u chnh dòng chy và nh cù lao Long
Khánh.
3
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
0.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Thu thp tài lin: Tình hình dân sinh, tình hình kinh t xã hi trên khu
vc cù lao Long Khánh; Tài lia cht, thi các
nhánh sông thuc khu vc cù lao Long Khánh.
Nghiên cu tng quan v các gii pháp khoa hc công ngh u chnh,
n sông có cù lao trên th gic.
Nghiên c báo st l, bii hình thái ti khu vc
cù lao Long Khánh.
Nghiên cu các gi chnh tr, bo v khu vc cù lao
Long Khánh trên sông Tin.
giá , im ca tng gi xut thit k cho
bo v cù lao Long Khánh.
0.4. CÁCH TIẾP CẬN
i ng nghiên cu ca lu
cu t v thng lc, vn chuyn bùn cát, din bin bùn
cát, tình hình st l tip cng cn tip cng
khác nhau.
- Khu tra, tng kt thc t.
- tha, s dng các tài liu hi thm tra li.
- t (phân tích lý thuyt, s dng các phn mm tính
toán ).
Tiếp cận thực tiễn một cách có hệ thống và toàn diện
Tip cn thc trng din bin st l, hình thái sông và các m
quan trong tng th phát trin chung v thy l khác ca
vùng.
Tiếp cận với các phương pháp mới
Tip cn vi các thành tu khoa hc công ngh, các tin b k thut trên
th gii v công ngh, k thu ng dng các vt liu, kt cu trong thit k
4
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
và thi công trình thy li.
Kế thừa có chọn lọc tri thức, kinh nghiệm và cơ sở dữ liệu đã có
Tip thu, phát trin các kinh nghim và kt qu
o v b ng hp, b sung và
hoàn thi tài liu phc v tài nghiên cu.
0.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp kế thừa:
Trên s tài, d án nghiên c c hin trên khu
vc nghiên cu và vùng lân cn, tác gi s k tha, ting thi phát trin
các tài liu, s liu, kt qu nghiên cu .
Phương pháp thống kê
Da trên n d liu v dòng chy, th dng
d liu.
Phương pháp mô hình toán
Sau khi thu th d liu, tin hành xây dng mô hình toán
nghiên c c trng, tình hình st l, d báo
st l ng ca khu vc và sau khi có công trình bo v.
0.6. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
- Nghiên cu d báo st l, din bin hình thái ti khu vc cù lao Long Khánh
- Kt qu là các gii pháp bo v và chnh tr tng th nh cù lao Long
Khánh, t bo v i sng an sinh xã hi trên cù lao.
5
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
1.1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DỰ BÁO SẠT LỞ
1.1.1. Trong nước
c tình hình st l din ra nhi t, mt nhà ca, nh
ng li sng ci dân và h tng k thut t B
có nhiu nghiên cu v st l c thc hin.
- Nghiên cng dng công thc kinh nghim Hickin & Nanson d báo st
l b sông Ca tác gi Lê Mnh Hùng và Nguyc
Vin KHTLMN
[1]
. Hay mt s công thc thc nghim gia quan h hình thái sông
ca các tác giu, PGS.TS Lê Ngc Bích.
- báo kh t l b sông theo ch tiêu tích hp
các yu t u kin k thut t a tác gi TSKH Trn Mnh
Liu Vin KHCN
[2]
.
- u d báo xói l b sông ba vt lý công ngh không phá hy
ng thu
[3]
.
- báo bng mô hình vt lý: Mô hình sông Hng thc hin
phòng thí nghim ca Vin KHTL.
- ng pháp d báo bng mô hình toán: ng dng b mô hình MIKE21 ca
Vin nghiên cu thy lch DHI
[22]
nghiên cu v sông Hng ca công
n thit k Cng-ng thy, ng d nghiên cu v
sông Hng hay nhin sông khác ca Viên KHTL, ngoài ra còn có mt s mô
Geo Slope ca Canada
[23]
, hay BSM ca M
[24]
.
1.1.2. Ngoài nước
- D báo bng công thc kinh nghim ca Hickin & Nanson
[25]
d báo st l
n sông cong Canada.
- D báo st l da trên xu th din bin lòng d ng b ca tác gi
Sarker
[26]
trên các dòng sông .
6
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
- c bi báo bng mô hình vt lý hoc mô hình toán. Vi
mt s mô hình toán ni ti mô hình MIKE ca Vin nghiên cu thy lc
ch DHI, Geo slope ca Canada, hay BSM ca M.
Sau s trình bày mt s d báo st l mà hc viên quan
tâm và nh la ch báo st l phc v tài nghiên
cu.
1.1.3. Dự báo xói lở bằng công nghệ không phá hủy Georadar
1.1.3.1. Nguyên lý hoạt động của Georadar (GPR)
Sóng n t di tn s i dng xung xut, khi gp
các mt ranh gii hay các di vt s phn x tr li. Angten ca thit b thu ghi li
xung phn x vào máy (hình 1.1). Qua x lý, phân tích, minh gi
phán n gây ra d ng, tìm ra v c và bn cht ca chúng.
Hình 1.1. Nguyên lý hong ca Georadar
1.1.3.2. Ứng dụng của Georadar
Hình 1.2. H st ti giao l - Nguy Th, Q.1, Tp.HCM
7
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
GPR c s dng rng rãi c trong xây dng, kha cht,
kim tra chng công trình
Ở nước ngoài: Ti Trung Qu dng công ngh kho sát nn
móng c nt n, các khe nt, t mi trop. Ba
n tro sát tìm các v trí
d vu có kh v khi
Ở trong nước: nh t mi và các khuyt tt trong th
thng ct, khm xung y d báo st l b sông
Tin ti Hng Ng, nghiên cu ca chng di ven b Bc Liêu,
Bình Thu dò tìm các h st ti giao l n
Th, Q1, TP.HCM (hình 1.2). S d nh ranh gi xut các
gii pháp khc phc s c h st trên mng cao tc tng M - L
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp
- Ưu điểm: Kh y, thu thp s li phân gii cao,
phân bit tt các d ng gn nhau.
- Nhược điểm: ng b nhiu khi s dng angten kho sát tn s cao trong
thành ph
1.1.4. Dự báo xói lở bằng công thức kinh nghiệm
1.1.4.1. Cơ sở của phương pháp
Áp dng các công thc kinh nghi , hay xây dng công thc kinh
nghi tính t din bin lòng d các tài lic thc t áp
dng. Trong thc t thì mi khu vc nghiên cu có nhm riêng nên
vic tìm công thc kinh nghim phù h áp di khó ky
ng xây dng công thc kinh nghim cho tng mt ct ngang sông ti nhng
khu vc có tài liu cn thit.
Tuy nhiên hn ch ca các công thc kinh nghim này là ph thuc nhiu
vào tài liu xây dng công thc và mang tính cht cc b cho tng v trí, mt khác
8
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
ch cp ti các yu t hình hc ca kht l và lòng di các
yu t dòng ch s, thi gian duy trì, hay các yu t vt liu cu to lòng
dn ch cp qua các h s thc nghit qu không chính
ng.
1.1.4.2. Một số công thức kinh nghiệm tính tốc độ xói lở bờ
1. Công thc kinh nghim tính t xói l b n sông cong Ibadzade
[5]
.
][
i
i
xoxi
B
R
EXPBB
(1-1)
- B
xi
: Là t xói l ngang i mt ct th i.
- B
xo
: Là t xói l ngang ln nht tn nghiên c
kh.
- R
i
: Bán kính cong ti mt ct th i (m).
- B
i
: Chiu rng sông ti mt ct th i (m).
- s thc nghim.
2. Công thc kinh nghim tính xói l b ca Pôpôp
[6]
xây dng t tài lin
bin xói l nhi
][
.
.
0max
0max
HH
HH
TL
F
B
i
xi
(1-2)
- F: Din tích kht b xói l trong khong th
2
).
- L: Ching b st l ca tn (m).
- T: Thi gian xói l
- H
maxi
sâu ln nht ti mt ct tính toán th i (m).
- H
max
sâu ln nht cn xói l nghiên cu (m).
- H
o
sâu nh ti mt c (m).
3. Công thc kinh nghim xây dng t tài li c b t sông Tin khu vc
Tc tng Tháp
[7]
.
9
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
][
.
.
0max
0max
HH
HH
TL
F
B
i
xi
(1-3)
- Các kí hic (1-2).
- s thc nghim.
1.1.5. Dự báo xói lở bồi lắng trên xu thế diễn biến lòng dẫn, đường bờ
1.1.5.1. Cơ sở của phương pháp
Là các quy lut din bin lòng dnh trong quá kh và kinh
nghim, s hiu bit ci làm d báo.
1.1.5.2. Nội dung của phương pháp
- Thu thp tài liu v a hình lòng sông, tài liu v thy, bùn
cát , các tài liu không nh hay có nh chp t v tinh v khu vc nghiên cu.
- nh quy lut din bin lòng dn trên mt bng, mt ct dc và mt ct
ngang, bng cách ch c lòng sông trong nhit hp vi
vic xp chng các tài liu nh.
- Xây dng mi quan h gia din bin lòng dn trên mt bng, mt ct dc và
mt ct ngang vi các yu t thy, tính cht, cu to
lòng sông, b sông, các yu t sóng
- D báo ch thy trong khong thi gian cn d báo xói l.
- D báo t, quy mô xói l cho tng mc thi gian yêu c các
quy lut din bic phân tích din bin thc t.
1.1.6. Dự báo xói lở bằng mô hình vật lý
1.1.6.1. Nội dung
Là phng mô hình nguyên mu ngoài thc t cho mn
b c th c các công trình theo t l thu nhng trong t nhiên
ti b y, s bii mc do thy tric to ra
trong phòng thí nghim vi t l ng vi t l mô hình. Các s liu v mc
10
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
c, dòng chy và s bii ca b c ghi nhn li thông qua các thit b
c t ng hoc bán t t trong mô hình.
1.1.6.2. Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm: t qu tin cy cao. Vi nhng d án
quan trng, có v kim chng
li các kt qu c
- Nhược điểm: Xây dng mô hình vt lý mô phng li các din bing
b trong phòng thí nghim nên ht sc tn kém và phc tp. Yêu cng
và thí nghim mô hình phc trang b các thit b thí nghim, các thit b
c, x lý, phân tích s ling b và hii, ph
các k thut viên lành ngh và có chuyên môn cao.
1.1.7. Dự báo xói lở bằng mô hình toán
1.1.7.1. Cơ sở của phương pháp
Là p ng và tính toán s vn chuyn bùn cát, quá trình
din bing b u kin biên ban
ng vn chuyn bùn cát qua mt s mt ct ngang trong m
v thi gian s c tính toán t ng sóng, dòng chy, thy triu. Trong
khong thi gian tính toán, khi tng bùn cát vn chuyn trên mn b
nh thì v ng b mi s ng
bùn cát. Nu tng bùn cát vn chuyn ti lng bùn cát vn
chuy b bi, hoc nng bùn cát vn chuyn ti nh ng bùn
cát vn chuy b xói l, còn nng bùn cát vn chuyng
ng bùn cát vn chuyn thì b trng thái nh.
1.1.7.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp
- Ưu điểm: Cho kt qu i cao, bn cht vt lý và
ca quá trình din bing b c mô t rõ ràng. Mt khác
ng có kinh phí thc hin thp nht so v
11
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
Ngoài ra còn d dàng, nhanh chóng khi cng mà
i ph
- Nhược điểm: tin cy mô hình ph thuc nhiu vào các s liu vào
ki u khi các s liu này . Mt
khác, trong mô hình mô phng ph thuc vào các gi thit ci lp mô
i s dng cn hiu và nm rõ nhng loc
áp dng.
1.1.7.3. Ứng dụng của phương pháp
Có rt nhic nghiên cu và phát tric s
dng rng rãi nht là b mô hình MIKE cc s
d mô phng các quá trình thng lc hc, tính toán dòng chy, s vn
chuyn và khuch tán ca các chng, bùn cát, s lan truyn ca
sóng bin, tính toán st l, bi lp vùng ca sông, ven bin.
Ngoài ra còn có mt s mô hình thông d Delt 2D, 3D mô hình
hóa thy lc, lan truyn cht, sóng, vn chuyn bùn cát, bia WL Delt
Hydraulics Hà Lan, s dng h i trc giao. Hay b phn mm SMS 2D, 3D ca
Aquaveo M. SMS mô hình hóa thy lc, lan truyn cht, sóng, vn chuyn bùn
cát, bi dng c i phi cu trúc dn t hu
hn và c i cu hn. m ca mô
hình này là s kt ni gia các module b hn ch.
Kt qu nhc t mô hình toán giúp ta nhìn nhn hing st l b
mt cách toàn din cht v c
t hp các yu t t nhiên ng bt li nhc t st l b ti
khu vc nghiên cu theo không gian, th xut các gii pháp
phòng chng hiu qu, nh lâu dài, ít tng xu tng.
Nhận xét: Tuy
12
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
Vi
Vì mô hình này cho phép
- Là T
-
-
- Có giao .
Vy
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ CHỐNG SẠT LỞ
1.2.1. Tổng quan
Phòng chng st l cn c tin hành mng b và toàn din các
gii pháp k c trc tip ln gián tip, c gi
phòng chng mt cách có hiu qu nht. Nhìn chung các gii pháp phòng chng xói
13
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
l bao gm hai nhóm gii pháp chính: Phi công trình và công trình.
Gii pháp phi công trình là các gii pháp không dùng công trình: Trng cây
nuôi bãi, thô hóa bãi, nnh kìu chnh lung
mong mu nh và bo v b. Hay các hong: Xây dng quy phm, tiêu
chu qun lý vùng b là gii pháp
phi công trình.
Gi n quá trình xói l. Gii
pháp công trình có th chia thành 2 dng: Dng công trình ch ng là công trình
ng trc tip vào dòng chy, sóng, là các yu t gây xói l ng
dòng, kè m o ching công trình b ng là công
trình ng vào lòng do v b, gia c kt ct b Tuy nhiên cn
phi nghiên cu chi ti la ch th cho tn, tng khu
v áp dng gii pháp công trình ch ng hay b ng hoc kt hp c 2 gii
pháp trên nhc mc tiêu, nhim v m bo t k thut và
kinh t.
Trên th gii, công trình bo v b c nghiên cu và ng dng t lâu
Trung Quc, M vi các công trình , c thép, c bê tông,
tre na, cành cây. Ngày nay vi s phát trin mnh m ca khoa hc công ngh
nhiu vt liu mc s dng trên th gi , th ng i bc
nha chc mn, chua , va k thut. C bn
nha, c bê tông d ng lc, hay mt s công ngh thm
túi cát gây bi chng xói l b c ng dng nhi
Ban Nha và mang li hiu qu tt v k thuc bit nhiu gii
pháp thân thin vc áp dng trong công tác bo v
b : Trng c vetiver, thm c, kt hp gia c vi trng cây tng
xanh, sp hai bên b sông.
c ta công tác nghiên cu v chnh tr sông, nh lòng dn, các công
trình bo v b c tin hành t c thc tin cao.
Mt s chuyên nghiên cu v v n KHTL ng
14
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
, Vic, cu và phòng chng lHay mt s tác gi có
nhiu nghiên cu v v u, PGS.TS Lê Ngc
Bích, PGS.TS Lê Mnh Hùng
Hàng c ph xây dng, sa cha,
tu b các công trình bo v b trên khp c c. Vit Nam vn ch yu da vào
các gii pháp truyn thng vi kt cu vt liu c hàn
bn Trong nhi s phát
trin ca khoa hc công ngh, nhiu nghiên cu ng dng các thành tu khoa hc
tiên tin trong bo v b c tin hành, th nghi dng
rng rãi dn thay th, b sung cho các gii pháp truyn thng. Mt s c ng
dng th nghim Vi trng c Vetiver, thm cát,
NeowebTM, bê tông Miclayo, cng lc, tm c nha UPVC
mang li hiu qu to ln trong công tác bo v b sông chng st l.
Sau hc viên gii thiu mt s các gii pháp công ngh trong công tác
bo v b sông chng xói l nghiên cu, la chn ng du
kin c ta c nghiên cu.
1.2.2. Giải pháp phi công trình bảo vệ bờ
- Tuyên truyn giáo dc, nâng cao nhn thi dân v tác hi và các
gii pháp phòng chng xói l. ng viên nhân dân bo vê cây ci ven sông, cm,
hn ch phá rng phòng h, không vt cht thi, không xây ct nhà ca ln chim
lòng sông, không khai thác cát ven sông ba bãi. Khuyn khích nhân dân tham gia
các công tác thy lch. Xây d ng
pht phù h khuyn khích nhân dân tích cc phòng chng, bo v chng st l.
- Khoanh vùng nhng khu vt l nhm quy hoch b trí hp lý
các t nh các gi
án ng x thích hp khi xy ra st l. Co v
hoch chnh tr sô xói l. Cn
hn ch tin ti cm hn vic khai thác cát lòng sông.
15
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
- Xây dng hoàn thin h thng quan trnh k hing xói l.
Xây d d liu kim soát xói l gm b hin trng, b d báo,
cnh báo kh bi lp. T chc di di khu vc nguy him
khi có cnh báo xy ra st l.
1.2.3. Giải pháp bảo vệ bờ bằng cây xanh, thực vật
S dng các loi cây xanh, thc v bo v b sông mà không làm thay
i cu trúc ca dòng chy. Gii pháp này m là ít tn kém, thân thin vi
ng, thi gian thi công nhanh.
Các gii pháp s dng cây xanh thc vt ng, bè chìm bng cành cây,
gc cây ca các lou, sú, vt, dc s dng rc
khi s dng các gii pháp công ngh c sông.
Cây tre
Cây bần
Cây mắm
Cây dừa nước
Lau sậy
Cỏ vetiver
Hình 1.3. Mt s lo bo v b sông, kênh
16
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
1.2.3.1. Sử dụng các loại thân cây xanh để làm công trình bảo vệ bờ
Vi các khu vc không t thoi nên s dng bin
ng các hàng cây, th phên li chn làm ging
ca sóng. Các công trình dng này có th c chy xuyên qua gia các cu
kic làm t tre, g, các bó cành cây Hay các loc, mm,
c, bn, vt, lau, sc trng thành qun th bo v b. Các
công trình dm là kt c dàng, giá thành
th nh, kh ng xói yu, d b mc nát
theo thi gian nên tui th không cao, ch áp dng cho các công trình tm thi, xây
dng nhng sông nh sâu không lc dòng chy nh.
Công trình hàng rào, tấm chắn: Là loi công trình s dng các dây thép,
dây ni lông hoc vt liu tng hp i ri rào trên các cc bng c, tràm
(hình 1.4a). Hoc dùng lau sm
chn hoc phên, ph lên cc, khup bo v b (hình 1.4b). Hàng rào
c dùng ti các sông nh, trung bình, bùn cát nhiu, s dng vào mùa kit và mùa
c trung bình làm gim vn tc dòng chy và xúc tin s bi lng. Còn tm
ch bt dòng r, ng cho dòng chính, to dòng xói tiêu dit bãi
ngm, bãi ni, ghnh cn. m ca công trình dang này là tng cao vì
chúng có th dch chuyn.
Công trình cọc: S dc sâu. Kt cu gm 3 c
sông, liên kt ging gia các hàng bng thanh ngang. Có th xp thành nhiu hàng
tùy din tích bo v (hình1.4c).
Công trình khung giá: Kt cu khung có mang vt liu np
m hàn hay chn dòng. Th c, gác cành cây, s dng vt n
neo khung. Có th p c xuyên qua (hình1.4e).
Công trình cây chìm: Kè bng thc vc ng dng nhiu do
n, thân thin v ng. Mt trong nhng loi kè này là s
dng các cây có kh làm cu kiây liu, cây
tràm
17
Phan Văn Dũng
Chuyên ngành xây dựng Công trình Thủy
- Loại đứng: c, bao tt buc vào gc cây ri th xu
- Loại nằm: Dùng cây ln th c, gc neo vào cc g trên
b (hình 1.4d).
Đập nổi: c xây dng ven tuyn chnh trt hàng cc liên kt
bng thanh ngang. Trên thanh ngang buc các bó cành cây. Tác dng gây bi nhanh
phía h u ti chênh m p, khng ch cao trình,
phm vi bi lp. S dng nhng vn chuyn bùn cát ln.
a. Công trình hàng rào
b. Công trình tấm chắn
c. Đập mỏ hàn bằng cọc cừ, cọc gỗ
d. Công trình cây chìm
e. Kết cấu công trình khung: 1.Thanh gỗ đè, 2.Khuông tre, 3.Thanh ngang, 4.Thanh chống, 5.Phên tre,
6.Đất sét, đất thịt
Hình 1.4. Các dng công trình s d bo v b
1.2.3.2. Trồng cỏ, cây xanh tạo thảm thực vật bảo vệ bờ
c ging các loi cây xanh trên các