Nghiên cứu chỉnh trị sông theo hướng tiếp cận hiện đại, áp dụng cho đoạn sông thu bồn thuộc xã điện trung, huyện điện bàn, tỉnh quảng nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.22 MB, 106 trang )
L IC M
N
Trong quá trình h c t p và làm lu n v n t t nghi p cao h c, đ
c a các th y, cô giáo tr
H
ng
c s giúp đ
i h c Th y l i, đ c bi t là cô PGS.TS. Ph m Th
ng Lan và th y PGS.TS. Nguy n C nh Thái, cùng s n l c c a b n thân.
n nay, tác gi đã hoàn thành lu n v n th c s k thu t, chuyên ngành Xây d ng
công trình th y v i đ tài “Nghiên c u ch nh tr sông theo h
ng ti p c n hi n
đ i, áp d ng cho đo n sông Thu B n thu c xã i n Trung, huy n i n Bàn, t nh
Qu ng Nam”
Các k t qu đ t đ
c là nh ng đóng góp nh trong vi c l a ch n gi i pháp
và k t c u công trình h p lý ch ng xói l b sông Thu B n. Tuy nhiên, trong khuôn
kh lu n v n, do đi u ki n th i gian và trình đ có h n nên không th tránh kh i
nh ng thi u sót. Tác gi r t mong nh n đ
c nh ng l i ch b o và góp ý c a các
th y, cô giáo và các đ ng nghi p.
Tác gi bày t lòng bi t n sâu s c t i cô giáo PGS.TS. Ph m Th H
Lan và th y giáo PGS.TS. Nguy n C nh Thái đã h
ng
ng d n, ch b o t n tình và
cung c p các ki n th c khoa h c c n thi t trong quá trình th c hi n lu n v n. Xin
chân thành c m n các th y, cô giáo khoa Công trình, khoa Th y v n-Tài nguyên
n
c, phòng
ào t o
i h c và Sau
i h c tr
ng
i h c Th y l i đã t o m i
đi u ki n thu n l i cho tác gi hoàn thành t t lu n v n th c s c a mình.
Tác gi chân thành c m n Trung tâm
ào t o và H p tác qu c t thu c
Vi n Khoa h c Th y l i Vi t Nam đã t o đi u ki n cung c p các tài li u liên quan
và giúp đ tác gi hoàn thành lu n v n.
Tác gi xin chân thành c m n các b n bè đ ng nghi p và gia đình đã đ ng
viên, khích l tác gi trong quá trình h c t p và th c hi n lu n v n này
Hà n i, ngày 25 tháng 11 n m 2014
Tác gi
Nguy n V n Duy
B N CAM K T
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các thông tin, tài
li u trích d n trong lu n v n đã đ
là trung th c và ch a t ng đ
c ghi rõ ngu n g c. K t qu nêu trong lu n v n
c ai công b trong b t k công trình nào tr
Tác gi
Nguy n V n Duy
c đây.
M CL C
M
U ....................................................................................................................1
1. Tính c p thi t c a đ tài ......................................................................................1
2. M c đích c a
tài ............................................................................................2
3. Cách ti p c n và ph
ng pháp nghiên c u .........................................................2
4. N i dung nghiên c u và k t qu đ t đ
CH
c ..........................................................2
NG 1: T NG QUAN V NGHIÊN C U DI N BI N LÒNG D N ......3
1.1. Nh ng thành t u v nghiên c u di n bi n lòng d n trên th gi i và trong
n
c..... ....................................................................................................................3
1.1.1. Nh ng nghiên c u trên th gi i ................................................................3
1.1.2. Nh ng nghiên c u trong n
1.2. Ph
1.3.
c ..................................................................5
ng pháp nghiên c u di n bi n lòng d n ...................................................6
c đi m lòng d n h l u các công trình .......................................................10
K T LU N CH
NG I ..........................................................................................13
CH
NG 2: CÁC GI I PHÁP CH NH TR VÀ LÝ THUY T TÍNH TOÁN
N
NH .................................................................................................................14
2.1. Nh ng gi i pháp ch nh tr sông ...................................................................14
2.1.1. M c đích ch nh tr sông ..........................................................................14
2.1.2. Hình th c công trình ch nh tr .................................................................15
2.1.3. V t li u xây d ng công trình ch nh tr ....................................................17
2.2. N i dung ch nh tr sông hi n đ i .................................................................23
2.2.1. Nh ng yêu c u m i đ i v i sông ngòi ....................................................23
2.2.2. M c tiêu c a ch nh tr sông hi n đ i .......................................................28
2.2.3. Nh ng nguyên t c ch nh tr sông hi n đ i ..............................................29
2.3. Lý thuy t tính toán n đ nh công trình ch nh tr [9;13] ...............................29
2.3.1. Công trình kè lát mái ...............................................................................30
2.3.2. Công trình m hàn c ng ..........................................................................34
2.3.3. Công trình m hàn hoàn l u (m hàn c c) .............................................36
K T LU N CH
CH
NG 3:
NG II .........................................................................................40
ÁNH GIÁ DI N BI N LÒNG D N
O N SÔNG NGHIÊN
C U ..........................................................................................................................41
3.1. T ng quan di n bi n lòng d n sông Vu Gia-Thu B n ...................................41
3.1.1. Hi n tr ng xói l b sông Vu Gia-Thu B n............................................41
3.1.2. T ng h p các nguyên nhân gây xói l b sông Vu Gia-Thu B n ..........47
3.2. ánh giá di n bi n lòng d n đo n sông nghiên c u ......................................53
3.2.1.
ánh giá s b nguyên nhân và di n bi n xói l t i đo n sông nghiên
c u .....................................................................................................................53
3.2.2. S d ng mô hình toán đánh giá m c đ và kh n ng phát tri n tình tr ng
s t l t i đo n sông nghiên c u. ........................................................................55
K T LU N CH
CH
NG 3......................................................................................66
NG 4: L A CH N CÔNG TRÌNH CH NH TR
NGHIÊN C U THEO H
NG TI P C N HI N
O N SÔNG
I ....................................67
4.1. Xác đ nh các thông s ch nh tr ......................................................................67
4.1.1. M c n
c ch nh tr ..................................................................................67
4.1.2. Chi u r ng tuy n ch nh tr ......................................................................69
4.1.3. Tuy n ch nh tr ........................................................................................70
4.2. Phân tích l a ch n lo i công trình phù h p cho đo n sông nghiên c u theo
h
ng ti p c n hi n đ i .........................................................................................71
4.3. L a ch n k t c u công trình theo h
ng ti p c n hi n đ i ............................73
4.3.1. L a ch n k t c u công trình ....................................................................73
4.3.2. B trí công trình ......................................................................................75
4.4. ánh giá hi u qu công trình ch nh tr cho đo n sông nghiên c u................77
4.5. Tính toán n đ nh công trình ch nh tr ...........................................................82
4.5.1. Tính toán k t c u c c ..............................................................................84
4.5.2. Tính toán k t c u t m h
4.5.3. Gia c
K T LU N CH
ng dòng .........................................................90
n đ nh đáy ..................................................................................91
NG 4......................................................................................93
K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................................94
1. K t qu đ t đ
c trong lu n v n .......................................................................94
2. H n ch , t n t i trong quá trình th c hi n .........................................................94
3. H
ng kh c ph c, đ xu t.................................................................................94
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................95
DANH M C HÌNH
Hình 1.1: Hi n t
ng xói l c c b tr
c và sau tr c u ..........................................11
Hình 1.2: S t l l n sau c u K Lãm ........................................................................12
Hình 2. 1: Kè lát mái b ng t m bê tông th tr n Long Toàn, t nh Trà Vinh .............16
Hình 2. 2: Kè c c tràm đóng cách b phía trong th l c bình
Nam B .................18
Hình 2.3: Kè b o v b ng mái đá lát khan ................................................................19
Hình 2. 4: Kè b o v b ng r đá................................................................................19
Hình 2. 5: T
ng kè b ng c thép ............................................................................20
Hình 2.6: Kè m hàn hoàn l u ..................................................................................22
Hình 2.7: T m bêtông b c v i đ a k thu t giúp b o v b sông .............................23
Hình 2.8: Tr ng c Vetiver giúp b o v b ..............................................................23
Hình 2. 9: Dòng sông Arkansas (M ) sau khi ph c nguyên .....................................24
Hình 2.10: B sông Kamo
trung tâm Kyoto-Nh t B n .........................................25
Hình 2.11: ê b trái sông Yodo
Osaka-Nh t B n ...............................................25
Hình 2. 12: Công trình b o v b sông Dinh t i th xã Phan Rang (Ninh Thu n)
b ng h th ng công trình hoàn l u ............................................................................27
Hình 2. 13: Th m túi cát và kè b ng th m túi cát
b sông Sài Gòn ......................28
Hình 2.14: C u t o kè lát mái....................................................................................30
Hình 2.15: S đ xác đ nh h s an toàn tr
Hình 2.16: M t tr
t cung tròn
t kè lát mái .........................................31
Hình 2.17: Các l c t
ng tác lên m nh th i ....33
Hình 2.18: M t c t ngang đi n hình kè m hàn ........................................................34
Hình 2.19: M t c t d c, c t ngang m hàn c c .........................................................37
Hình 2.20: S đ tính chi u sâu chôn c c .................................................................38
Hình 3.1: B n đ v trí xói l tr ng đi m khu v c Vu Gia – Thu B n .....................41
Hình 3. 2: Xói l hàm ch
xã ông H ng (Duy Vinh) .........................................45
Hình 3. 3: Xói l
đo n sông cong Qu ng Hu .......................................................45
Hình 3. 4: Xói l
khúc sông cong L c Thành ông ..............................................45
Hình 3. 5: Xói l b t khu v c xã
i Hòa .............................................................46
Hình 3. 6: C u giao thông gây xói l h l u Hòa Giang .........................................47
Hình 3. 7: Tr m b m V n Bu ng b đ s p do xói l ..............................................47
Hình 3. 8: Xói l
Hình 3. 9:
xã Nh Dinh do khai thác sét, cát ...............................................47
t r ng làm n
ng
Qu S n, khai thác kho ng s n
Ph
c S n và
xây d ng Th y đi n Sông Bung 2.............................................................................51
Hình 3. 10: Nuôi tr ng th y s n trên sông và canh tác trên bãi b i khu v c h l u
sông Thu B n. ...........................................................................................................53
Hình 3. 11: Gi i h n vùng nghiên c u ......................................................................54
Hình 3. 12: V trí x y ra s t l m nh.........................................................................54
Hình 3. 13: S t l ngay sau c u K Lãm ..................................................................54
Hình 3. 14: S t l t i đ nh cong c a đo n sông ........................................................54
Hình 3. 15:
a hình khu v c nghiên c u ................................................................57
Hình 3. 16: Thi t l p l
Hình 3. 17:
i đ a hình ...........................................................................57
a hình khu v c nghiên c u .................................................................57
Hình 3. 18: i u ki n biên trên và biên d
i c a mô hình tr n l tháng 11/1999 ...58
Hình 3. 19: V trí các m t c t hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ..............................59
Hình 3. 20: K t qu hi u ch nh mô hình t i M t c t 1, tr n l 1998 ........................60
Hình 3. 21: K t qu ki m đ nh mô hình t i M t c t 1, tr n l 1999 .........................60
Hình 3.22: K t qu hi u ch nh mô hình t i M t c t 2, tr n l 1998 .........................60
Hình 3.23: K t qu ki m đ nh mô hình t i M t c t 2, tr n l 1999 ..........................60
Hình 3.24: K t qu hi u ch nh mô hình t i M t c t 3, tr n l 1998 .........................60
Hình 3.25: K t qu ki m đ nh mô hình t i M t c t 3, tr n l 1999 ..........................60
Hình 3. 26: V trí l a ch n đánh giá di n bi n lòng d n đo n sông nghiên c u ......61
Hình 3.27: H
ng v n t c c a dòng ch y m t trên bình di n 2 chi u......................62
Hình 3.28: Phân b l u t c m t trên m t c t 1 .........................................................63
Hình 3.29: Phân b l u t c m t trên m t c t 2 .........................................................63
Hình 3.30: Phân b l u t c m t trên m t c t 3 .........................................................63
Hình 3.31: Phân b l u t c m t trên m t c t 4 .........................................................63
Hình 3.32: Phân b l u t c m t trên m t c t 5 .........................................................63
Hình 3.33: M c n
c t i m t c t 1 t i th i đi m l n nh t ........................................64
Hình 3.34: M c n
c t i m t c t 4 t i th i đi m l n nh t ........................................64
Hình 3.35: M c n
c t i m t c t 5 t i th i đi m l n nh t ........................................65
Hình 4. 1: Tuy n ch nh tr đo n sông nghiên c u .....................................................71
Hình 4. 2: Hi n t
ng b i xói do dòng ch y vòng....................................................72
Hình 4. 3: Tác d ng c a công trình đ o chi u dòng ch y.........................................72
Hình 4. 4: Hi n tr ng m hàn sau khi xây d ng trên sông Dinh ..............................73
Hình 4. 5: Kh n ng t o bãi c a m hàn sau 5 n m xây d ng ..................................73
Hình 4.6: Mô hình kè lát mái b ng bêtông b c v i đ a k thu t k t h p tr ng c
Vetiver trên mái d c ..................................................................................................75
Hình 4. 7: M t b ng b trí tuy n công trình..............................................................76
Hình 4.8: B trí công trình t i v trí sau c u K Lam ...............................................76
Hình 4.9: B trí công trình t i đ nh cong ..................................................................76
Hình 4.10: Mô ph ng b trí tuy n công trình trên mô hình. .....................................78
Hình 4.11: Th hi n đ a hình 3 chi u sau khi có công trình trên mô hình ...............78
Hình 4.12: Tr
ng l u t c trên đo n sông nghiên c u t i th i đi m l l n nh t .....78
Hình 4.13: Phân b v n t c t i m t c t 1 ..................................................................79
Hình 4.14: Phân b v n t c t i m t c t 2 ..................................................................79
Hình 4.15: Phân b v n t c t i m t c t 3 ..................................................................79
Hình 4.16: Phân b v n t c t i m t c t 4 ..................................................................79
Hình 4. 17: Phân b l u t c t i m t c t 5 ..................................................................79
Hình 4.18: M c n
c t i m t c t 1 ...........................................................................80
Hình 4.19: M c n
c t i m t c t 2 ...........................................................................80
Hình 4.20: M c n
c t i m t c t 4 ...........................................................................80
Hình 4.21: M c n
c t i m t c t 5 ...........................................................................80
Hình 4.22:
a hình lòng d n tr
c mô ph ng .........................................................81
Hình 4.23:
a hình lòng d n sau mô ph ng tr
ng h p có công trình ..................81
Hình 4.24: Bi n hình lòng d n t i m t c t 1 tr
c và sau mô ph ng........................81
Hình 4.25: Bi n hình lòng d n t i m t c t 3 tr
c và sau mô ph ng........................81
Hình 4.26: Bi n hình lòng d n t i m t c t 4 tr
c và sau mô ph ng........................82
Hình 4.27: S đ l c tác d ng lên c c ......................................................................85
Hình 4.28: S đ tính k t c u c c BTCT – Tr
ng h p thi công.............................86
Hình 4.29: Bi u đ mô men, l c c t v i t i tr ng tính toán .....................................86
Hình 4.30: Bi u đ mô men v i t i tr ng tiêu chu n ................................................87
Hình 4.31: Bi u đ th hi n đ võng c a d m ..........................................................88
Hình 4.32: Bi u đ mô men, l c c t v i t i tr ng tính toán .....................................90
Hình 4.33: Bi u đ mô men, l c d c v i t i tr ng tiêu chu n ..................................90
Hình 4.34: Bi u đ mô men v i t i tr ng tính toán ..................................................91
Hình 4.35: Bi u đ mô men, l c d c v i t i tr ng tiêu chu n ..................................91
DANH M C B NG
B ng 3. 1: Th ng kê các v trí và nguyên nhân gây s t l ........................................42
B ng 3. 2:
ánh giá k t qu hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ...............................61
B ng 4. 1: Th ng kê k t qu tính toán l u l
ng và m c n
c t o lòng t i m t s
đo n, v trí trên sông Vu Gia và Thu B n .................................................................68
B ng 4. 2: Các thông s công trình ch nh tr ............................................................77
B ng 4. 3: L u t c dòng ch y l n nh t t i các v trí kè ............................................82
B ng 4.4: K t qu tính toán các thông s c c ...........................................................85
B ng 4. 5: Tính toán b trí thép ................................................................................87
B ng 4. 6: Tính toán ki m tra n t .............................................................................87
B ng 4. 7: Tính b r ng khe n t ...............................................................................87
B ng 4. 8: K t qu tính mômen l n nh t trong k t c u ............................................88
B ng 4. 9: K t qu tính toán b trí c t thép ..............................................................89
B ng 4.10: Ki m tra n t ............................................................................................89
B ng 4. 11: Tính toán b trí thép ..............................................................................91
B ng 4. 12:
ng kính đá h c h chân ch ng xói ..................................................92
1
M
U
1. Tính c p thi t c a đ tài
H th ng sông Vu Gia – Thu B n là h th ng sông l n c a t nh Qu ng Nam
và là m t trong nh ng h th ng sông quan tr ng c a mi n Trung. Nó có ý ngh a
quan tr ng trong s phát tri n kinh t c a vùng bao g m đ t đai c a 14 huy n, th
thành ph thu c t nh Qu ng Nam và thành ph
Ph
c S n, Hi p
à N ng, đó là Trà My, Tiên Ph
c, Nam Giang, Qu S n, Duy Xuyên, Hiên,
Bàn, thành ph H i An, thành ph
i L c,
c,
i n
à N ng và m t ph n c a huy n Th ng Bình,
k Glei (Kon Tum). Hi n nay, hi n t
ng s t l b , xói b i, bi n hình lòng d n
sông Vu Gia – Thu B n nói chung và t i đo n sông nghiên c u nói riêng đang ti p
t c di n ra v i quy mô ngày càng l n, t c đ ngày càng m nh và tính ch t ngày
càng ph c t p. Nhi u khu v c b sông s t l l n, ti m tàng nhi u n h a t i đ i
s ng c a nhân dân hai bên b sông.
Theo k t qu đi u tra th ng kê, tính đ n tháng 5 n m 2009 ch riêng trên đ a
bàn t nh Qu ng Nam đã có 120 tuy n b s t l nghiêm tr ng, v i t ng chi u dài
trên 130 km đ dài mái s t l kho ng t 10-12 m
mi n núi, có n i đ n 40-50 m và đ u xu t hi n
tích, đánh giá cho th y hi n t
l u. Quá trình s t l di n ra th
t
ng c t dòng th
ng s t l có xu h
vùng đ ng b ng và 15-20 m
phía b lõm. Qua theo dõi, phân
ng d ch chuy n d n v phía h
ng xuyên và m nh nh t khi có l v i các hi n
ng x y ra vào nh ng n m có l
m c trung bình và l l n.
Ch tính t n m 1997 đ n n m 2009, s t l trên l u v c sông Vu Gia-Thu B n
đã làm nh h
n i
ng tr c ti p t i 17.000 h dân trong đó có 5.500 h ph i di d i đ n
m i bên c nh đó còn có m t lo t các công trình h t ng ven sông khác b h
h ng và ph i di d i đ n v trí m i. Chính vì v y, c n thi t ph i có nh ng đánh giá
nguyên nhân, xu th phát tri n xói l chi ti t cho vùng này đ t đó đ xu t các bi n
pháp ch nh tr
n đ nh lòng d n mang l i hi u qu cao.
L ch s phát tri n c a ch nh tr sông đã hình thành t r t lâu đ i và có nhi u
bi n đ i v m c tiêu, hình th c, ch t li u qua các th i k . C n c vào nh ng bi n
đ iv l
ng và ch t nh v y có th chia ch nh tr sông thành hai th i k c b n nh
2
sau. Th i k đ u là giai đo n tr
c nh ng n m 90 c a th k 20, đây đ
c g i là là
giai đo n ch nh tr sông truy n th ng. Công trình ch nh tr sông ch ch y u t p
trung vào yêu c u ch ng l , giao thông th y, b o v b n c ng hay công trình v
t
sông,... C n c vào các quy lu t di n bi n lòng sông, d a theo th sông hi n có,
đi u ch nh và n đ nh v trí ch l u đ c i thi n dòng ch y, chuy n đ ng bùn cát và
phân b xói đ đ xu t các gi i pháp công trình. Th i k th hai là t sau nh ng
n m 90 c a th k 20 đ n nay, ch nh tr sông đã có nhi u bi n đ i l n v tính ch t
c ng nh v di n m o công trình. Theo quan ni m m i, công trình ch nh tr không
ch mang ý ngh a là các công trình b o v đ n thu n mà nó còn đ
c khoác trên
mình nh ng b áo phù h p h n, thích ng h n, góp ph n tôn t o c nh quan t nhiên
khu v c đ
c b o v , v i quan ni m l y v n hóa n
c làm h t nhân, l y công trình
b o v , gia c b làm các nhân t góp ph n h tr phát tri n m t c nh quan chung
th ng nh t.
2. M c đích c a
tài
- Phân tích nguyên nhân di n bi n lòng d n đo n sông t c u K Lãm đ n h t
đ a ph n xã i n Trung, huy n i n Bàn, t nh Qu ng Nam.
- T các k t qu phân tích nguyên nhân, m c đ xói l đê xu t bi n pháp ch nh
tr giúp n đinh nhanh lòng d n và phù h p v i c nh quan.
3. Cách ti p c n và ph
ng pháp nghiên c u
- T ng h p, nghiên c u các ph
ng pháp đánh giá di n bi n lòng d n và xu th
ch nh tr sông theo quan đi m hi n đ i
- Ph
ng pháp đi u tra, th ng kê, phân tích s li u th c đo
- Ph
ng pháp ng d ng mô hình toán đánh giá di n bi n lòng d n.
4. N i dung nghiên c u và k t qu đ t đ
c
- ánh giá di n bi n và xu th phát tri n lòng d n đo n sông nghiên c u.
-
xu t công trình ch nh tr phù h p đ i v i đo n sông nghiên c u theo h
ti p c n phù h p v i c nh quan.
ng
3
CH
NG 1: T NG QUAN V NGHIÊN C U DI N BI N LÒNG D N
1.1. Nh ng thành t u v nghiên c u di n bi n lòng d n trên th gi i và
trong n
c
1.1.1. Nh ng nghiên c u trên th gi i
Nh ng nghiên c u thu c l nh v c khoa h c đ ng l c h c dòng sông, chuy n
đ ng bùn cát và v n đ ch nh tr sông c th nh : Nghiên c u xác đ nh nguyên
nhân, c ch gây di n bi n lòng d n và nghiên c u các gi i pháp phòng ch ng gi m
nh các thi t h i do xói l b , b i l ng lòng d n….
Nh ng nghiên c u này b t đ u đ
c quan tâm t th k XIX, nh ng phát tri n
m nh t nh ng n m th p k 30 đ n th p k 60 th k th XX
các n
c Âu M
nh nh ng nghiên c u c a các nhà khoa h c Pháp nh Du Boys v chuy n đ ng
bùn cát, Barre de Saint–Venant v dòng không n đ nh L. Fargue v hình thái đo n
sông u n khúc. Nh ng n m đ u c a th k XX, các nhà khoa h c c a Liên Xô nh
Lotchin V.M. Bernadski. N.M., Gontrarop V.N., và Lê Vi đã nghiên c u thành công
v các v n đ liên quan đ n v n chuy n bùn cát.
Các nhà khoa h c c a nh ng n m đ u th p k XX đã có nhi u tranh lu n gi a
lý thuy t khuy ch tán và lý thuy t tr ng l c khi đánh giá t n th t n ng l
ng c a
dòng ch y khi có ho c không có mang bùn cát, gi a các ch tiêu kh i đ ng c a bùn
cát v i ch tiêu n đ nh c a lòng sông. Nh ng n m 60, các nhà khoa h c
Tây Âu
đã có nhi u k t qu nghiên c u v hình thái lòng d n nh Meyer – Peter và Muller,
Kennedly R.G…Các nhà khoa h c c a M nh Einstein H.A., Ven te Chow, Ning
chien… c ng đã có nhi u công trình nghiên c u v dòng ch y và chuy n đ ng bùn
cát, trên c s đó đánh giá đ
c di n bi n lòng d n. Tuy nhiên vào th i gian này,
nh ng v n đ c b n v nghiên c u di n bi n, b i l ng, xói l lòng d n không có
nhi u thành t u đáng k , ch có nh ng ti n b m nh m v ph
ng pháp tính, k
thu t tính toán, thi t b đo đ c.
Ngày nay, v i s phát tri n m nh m c a khoa h c k thu t, các nhà khoa h c
trên th gi i v n ti p t c nghiên c u v đ ng l c h c dòng sông và ch nh tr sông,
đ c bi t là nh h
ng c a các công trình trên sông đ n v n đ di n bi n, xói l và
4
b i l ng lòng d n, đi n hình là các nghiên c u c a Simons, Anbecson, De
ng pháp đ
Vries…Các ph
c k đ n là mô hình v t lý, mô hình toán, gi i đoán
nh vi n thám….K t qu nghiên c u th hi n s bi n đ i cao đ đáy sông theo
chi u d c. Các nghiên c u đi n hình nh An Tunin đã t ng k t k t qu nghiên c u
xói
h du, Lê Vi đã xây d ng mô hình tính xói ph bi n theo ph
ng pháp tr ng
thái n đ nh t i h n làm c s khoa h c cho vi c phát tri n các mô hình tính toán
hình thái và d báo xói l lòng d n….
T nh ng n m 1960 đ n nay, vi c tính toán đ ng l c h c dòng sông đã có
nh ng b
c phát tri n m i, ti n b m i trong k thu t tính toán, đ c bi t trong vi c
hoàn thi n mô hình hóa các hi n t
ng th y l c ph c t p. M t s mô hình toán mô
ph ng dòng ch y hai chi u (2D), ba chi u (3D), mô ph ng quá trình di n bi n lòng
d n nh
mô hình MIKE11, MIKE21, và MIKE21C, EFDC, MD- SWMS,
CCHE1D, CCHE2D, GSTARS 2.0/2.1, GSTARS3, SED2D,..vv. cho k t qu tính
toán dòng ch y, d báo bi n hình lòng d n khá chính xác. V nghiên c u th c đ a
đã có nh ng thi t b đo đ c hi n đ i, nhanh chóng chính xác. Xác đ nh đ
v n t c dòng ch y
các đ sâu khác nhau, xác đ nh đ
c tr
ng
c đ sâu lòng d n theo các
t a đ đ a lý mong mu n.
C ng ph i kh ng đ nh r ng, trong l nh v c nghiên c u di n bi n lòng sông
hi n nay v n còn t n t i m t s v n đ mà c mô hình toán và mô hình v t lý đ u
ch a gi i quy t đ
nghi m đã đ
c, đó là vi c nghiên c u v n d a trên c s các công th c kinh
c xây d ng t i m t s n
c nh
Canada, Pôpôp, Tbadzade c a Liên Xô…
công th c Kickin- Wason c a
i u đó ch ng t r ng vi c nghiên c u
di n bi n, b i l ng, xói l lòng d n v n là m t môn khoa h c k thu t còn nhi u v n
đ m i c n ph i ti p t c nghiên c u và phát tri n. Nh ng nghiên c u bi n hình lòng
d n b ng mô hình v t lý đã th c hi n đ
c nh ng tiêu chu n t
ng t khó, trên c
s xây d ng mô hình lòng đ ng v i các ch t li u mô ph ng bùn cát đáy, bùn cát l
l ng đ m b o đ chính xác cao. Nh ng nhà khoa h c c a Trung Qu c, Pháp, M ,
Nga,
n
, Nh t..vv. đã có nh ng thành t u n i b t v nghiên c u đ ng l c h c
dòng sông và ch nh tr sông.
5
Ngoài ra, vi c nghiên c u nh h
di n bi n lòng d n đã đ
ng c a công trình xây d ng trên sông đ n
c các nhà khoa h c nh Ti n Ninh,
u Qu c Nhân, Lý
B o Ch n (Trung Qu c), Hickin và Nauson, Vannon..vv.(M ) quan tâm. Các
nghiên c u này xoay quanh v n đ tính toán d báo, đánh giá n đ nh và đ xu t
các gi i pháp b o v b . Nguyên lý chung c a ph
ng pháp tính toán d báo là d a
trên quan h dòng ch y và hình thái lòng sông đ th y đ
lòng sông và cao trình đáy sông…s
c s thay đ i chi u r ng
n đ nh c a mái d c v i các đi u ki n đ a ch t
khác nhau. Vi c nghiên c u, đánh giá nh h
ng và d báo di n bi n lòng d n sông
ngòi khi xây d ng các công trình c u, c ng qua sông c ng đã đ
nh ng n m 50 c a th k tr
c và c ng đã đ t đ
nghiên c u này t p trung theo hai h
c quan tâm t
c m t s thành t u đáng k . Các
ng là nghiên c u ng d ng và nghiên c u
mang tính ch t lý lu n. Nhi u nghiên c u mang tính ng d ng ph c v tr c ti p cho
vi c l p d án xây d ng m t ho c nhi u c u trên sông, có th k đ n nh nghiên
c u nh h
ng c a c u t i vi c làm dâng n
c th
ng l u c a Bradley (1970); Neil
(1973), Karaki (1974), nghiên c u xói ph bi n do dòng ch y b thu h p chi u r ng
c a tác gi Komura (1966), Laursen (1960, 1963)…
Trong m t s n m g n đây đã có nhi u chuyên gia trong l nh v c sông ngòi
nghiên c u ng d ng GIS vào vi c nghiên c u d báo bi n hình ngang lòng d n.
y ban sông Mê Kông đã tài tr m t ph n kinh phí giúp cho vi c nghiên c u di n
bi n, xói b i lòng d n sông C u Long, tìm ra m t s bi n pháp ch nh tr m t s
đo n sông Mê Kông n m trên lãnh th Lào, Cam Pu Chia và Thái Lan.
1.1.2. Nh ng nghiên c u trong n
Nh ng n m 60 c a th k XX,
c
mi n B c Vi t Nam đã có m t s các công
trình phòng ch ng l l t, ch ng b i l ng c a l y n
Các nghiên c u ban đ u đ
c ph c v c p n
i ru ng.
c ti n hành nghiên c u trong các phòng thí nghi m nh
phòng thí nghi m c a Vi n Khoa h c Th y l i, c a tr
Các nghiên c u c a các nhà khoa h c trong n
ng
i h c Xây d ng..vv.
c v l nh v c di n bi n lòng d n ch
y u t p trung gi i quy t các v n đ th c t , c s khoa h c và ph
v n d a trên các ph
ct
ng pháp lu n
ng pháp, công ngh c a các nhà khoa h c trên th gi i. Các
6
nghiên c u di n bi n lòng d n đ
T t Uyên, GS L u Công
c nhi u nhà khoa h c th c hi n nh : GS.TS. V
ào, PGS.TS. Lê Ng c Bích, PGS.TS. Hoàng H u Huân,
PGS.TS. Tr nh Vi t An, PGS.TS. Nguy n Bá Qu , PGS.TS.
Ph m Th H
ng Lan…Các v n đ c a các sông vùng
Ng c Bích, GS.TS. L
ng Ph
T t Túc, PGS.TS.
BSCL đ
c PGS.TS. Lê
ng H u, GS.TS. Nguy n Ân Niên, GS.TS. Nguy n
Sinh Huy, PGS.TS. Hoàng V n Huân, PGS.TS. Lê M nh Hùng, PGS.TS. Lê Xuân
Thuyên..vv.) nghiên c u nhi u trong kho ng 10 n m tr l i đây. Các v n đ di n
bi n lòng d n sông mi n Trung đ
c GS.TS. Ngô ình Tu n, PGS.TS.
PGS.TS. Nguy n Bá Qu , GS.TS. L
ng Ph
T t Túc,
ng H u, PGS.TS. Tr nh Vi t An,
PGS.TS. Nguy n V n Tu n,..vv. và m t s nhà nghiên c u khác nh PGS.TS.Tr n
V n Túc - Hu nh Thanh S n (2003) đã nghiên c u áp d ng mô hình toán s CCHE
1D vào vi c tính toán d báo bi n hình lòng d n cho sông L i Giang
1.2. Ph
Bình
nh.
ng pháp nghiên c u di n bi n lòng d n
Vi c nghiên c u di n bi n lòng sông trên th gi i và trong n
th c hi n theo 4 ph
• Ph
c hi n nay đ
c
ng pháp nh sau:
ng pháp Vi n thám và GIS phân tích các tài li u th c đo: S d ng các
tài li u v đ a hình, các tài li u không nh, vi n thám, các s li u có đ
c trong
nhi u n m ti n hành phân tích v trí, quy mô, t c đ xói, b i trên m t b ng, trên m t
c t d c, m t c t ngang, tìm ra quy lu t th ng kê và xu th phát tri n c a đo n sông
nghiên c u.
• Ph
ng pháp mô hình v t lý: Mô ph ng thu nh đo n sông nghiên c u l i
trong m t khu v c có trang thi t b thí nghi m, tái di n dòng ch y trong sông thiên
nhiên theo các đ nh lu t t
ng t đ quan sát, đo đ c và t các s li u đo đ c tìm ra
quy lu t di n bi n c a đo n sông.
• Ph
ng pháp mô hình toán: D a vào các h ph
ng trình toán lý mô t quy
lu t c a dòng ch y và bùn cát t i đo n sông nghiên c u, xác đ nh các đi u ki n
biên, đi u ki n ban đ u h p lý, tìm các l i gi i gi i tích, l i gi i s tr cho các v n
đ nghiên c u.
• Ph
ng pháp công th c kinh nghi m: S d ng các công th c kinh nghi m
đ tính toán di n bi n lòng d n.
7
Ph
ng pháp Vi n thám và GIS: Tomokazu MISHINA và Nyosen SUGA
(2004) đã s d ng ph
ng pháp gi i đoán nh xác đ nh di n bi n lòng d n sông
Kinu c a Nh t B n. K t qu cho th y t n m 1994 đ n n m 2002, ph m vi s t l b
là 30m và chi u dài khu v c s t l là 250m. Catherine M.C. Avila, P.E., (M ) đã s
d ng ph
ng pháp vi n thám và GIS ch ng ghép b n đ đ xác đ nh di n bi n c a
sông San Benito. K t qu cho th y di n bi n đ
ng b qua các n m 1947, 1974 và
2005 c a sông San Bentio x y ra khá m nh. Michael and Tamara (2004) đã s d ng
ph
ng pháp GIS đ xác đ nh di n bi n lòng d n đo n sông Rio Grande.
các n m 1918, 1949, 1972, 1992 đ
a hình
c dùng làm n n đ ch ng ghép, xác đ nh s
thay đ i di n bi n m t b ng.
Vi t Nam Trung tâm Vi n thám và Geomatic (VTGEO) đã tham gia th c
hi n m t s đ tài nghiên c u di n bi n lòng d n có s d ng thông tin Vi n thám và
GIS nh Nghiên c u xói l và tr
t l b
các sông Mi n Trung (n m 2000),
Nghiên c u xói l b và b i l p lòng d n sông H ng (n m 2001). Trong nghiên c u
c a mình v hi n t
ng b i xói sông Vu Gia-Thu B n, Nghiên c u sinh
ng ình
oan c ng đã đ c p đ n vi c s d ng nh vi n thám qua các n m 1973, 1990,
2001, 2007 và n m 2013 đ đánh giá s bi n hình lòng d n sông Vu gia-Thu B n,
đo n h p l u và sông Qu ng Hu đã cho th y k t qu khá rõ ràng v hi n t
bi n đ i lòng d n m nh m n i đây. (
Ph
ng ình oan, 2014)
ng pháp Vi n thám và GIS có th mô ph ng đ
d n theo chi u ngang nh ng không mô ph ng đ
sâu. Ph
ng
c xu th di n bi n lòng
c di n bi n lòng d n theo chi u
ng pháp này đòi h i s li u ph i cùng th i k quan tr c, và ph i qua các
th i k khác nhau, đòi h i l a ch n các ngu n t li u nh ph i đ
c cân nh c, h n
n a giá thành c a nhv tinh hi n nay còn cao. M c dù Vi t Nam đã có tr m thu
nh v tinh phân gi i cao và trong t
ng lai s có các h th ng v tinh vi n thám
(quang h c và radar) nh ng chúng ta còn h n ch v kh n ng khai thác thông tin
nh, chính vì v y đã h n ch đ n k t qu nghiên c u di n bi n lòng d n b ng
ph
ng pháp vi n thám và GIS.
8
Nghiên c u di n bi n lòng d n b ng ph
ng pháp mô hình v t lý đã xu t hi n
t n m 1875, khi Louis Jerome Fargue xây d ng 1 mô hình thí nghi m cho sông
Garone
h
Bordeaux. Các mô hình v t lý đ
c xây d ng th
ng đ ki m nghi m nh
ng c a các công trình trên sông đ n di n bi n lòng d n. Có hai lo i mô hình v t
lý th
ng dùng là mô hình lòng c ng và mô hình lòng đ ng.
M t tr
ng h p mô hình sông lòng đ ng đã đ
c s d ng đ nghiên c u
kh o sát cho m t c u d đ nh b c ngang qua sông Jamuna
Bangladesh ho c
nghiên c u xói c c b t i v tri công trình b ng mô hình v t lý t i công trình c u b c
qua sông.
trong n
c, Trung tâm nghiên c u
ng l c h c sông bi n thu c Công ty
c ph n t v n Thi t k xây d ng giao thông th y TEDI Wecco đã xây d ng mô
hình v t lý mô ph ng di n bi n lòng d n cho đo n sông H ng t th
Th ng Long đ n h l u c u Ch
ng D
ng dài 14km, mô hình đ
ng l u c u
c thi t l p v i t
l m t b ng 1/400 và t l m t đ ng 1/100 (2012). Công ty T v n k thu t và
Chuy n giao công ngh -Tr
ng
i h c Th y l i đã xây d ng mô hình v t lý lòng
c ng mô ph ng di n bi n lòng d n cho đo n sông Vu Gia t i v trí c a vào sông
Qu ng Hu tr
c và sau khi xây d ng công trình ch nh tr cho đo n sông đ đánh
giá giá hi u qu c a công trình (2008).
Vi c nghiên c u b ng mô hình v t lý có u đi m là quan sát, đo đ c đ
quá trình di n bi n lòng d n, tuy nhiên có nh
c đi m không mô ph ng h t đ
c
c
các tham s b ng các t l chính xác, không th mô ph ng các biên & đi u ki n
biên gi ng nh th c t . H n ch c a ph
mãn các đi u ki n t
ng pháp mô hình v t lý là r t khó th a
ng t , nh t là các đi u ki n t
ng t v bùn cát nên có th có
nh ng sai l ch nh t đ nh gi a mô hình và nguyên hình và đ c bi t kinh phí xây
d ng mô hình v t lý r t l n.
Nghiên c u di n bi n lòng d n b ng b ng mô hình toán: Hi n nay, bài toán
bi n hình lòng sông cho dòng ch y không n đ nh 1D, 2D đã đ
hoàn ch nh, đã có các ch
c nghiên c u khá
ng trình t đ ng hóa tính toán và ph n m m ng d ng
nh : Các mô hình m t chi u (1D): HEC-6 Thomas (1982), Gee (1988);
9
IALLUVIAL (Karim & Kennedy (1982)); CHARIMA (Holly Jr (1988)); STARS
(Strand et al. (1988)); GSTARS Yang et al. (1988) SEDICOUP: Holly Jr (1988);
MORMO Hunziker (1995); FLUVIAL-12 (Chang (1988, 1993)); HEC2SR Li et al.
(1988); GSTARS(11/2D)); HEC-RAS… Các mô hình hai chi u (2D): CCHE2D
(Wu, W.M. 2001), RMA2D, MIKE21, DELFT2D, R2DM, Flow 2D…Các mô hình
ba chi u (3D): TELEMAC, MIKE3 và DELFT3D, Flow 3D, CCHE3D, FAST3D,
CH3D-SED....
Mô hình toán đ
v t lý đ
c s d ng nhi u trong nghiên c u các bài toán 1D, mô hình
c s d ng nhi u trong bài toán 3D, còn bài toán 2D có th s d ng mô
hình toán ho c mô hình v t lý. Vi c s d ng mô hình toán hay v t lý còn ph thu c
vào t m quan tr ng c a công trình và giai đo n nghiên c u. V i nh ng công trình
quan tr ng thì ph i k t h p c hai lo i mô hình toán và v t lý trong nghiên c u đ
b sung và ki m tra l n nhau. Trong giai đo n quy ho ch, s d ng mô hình toán đ
đ a ra đ
c các ph
ng án t i u nh t. Trong giai đo n thi t k k thu t thì c n
thi t ph i s d ng mô hình v t lý trong nghiên c u d báo di n bi n, xói l , b i
l ng lòng d n. (Lê M nh Hùng 2001).
Vi c nghiên c u di n bi n lòng d n
trong n
c ch y u t p trung vào s
d ng vi n thám và GIS và mô hình toán 1D, 2D đ mô ph ng di n bi n lòng d n,
d báo xói l b c a tác gi Lê Ng c Túy, các công trình nghiên c u d báo xói sâu
ph bi n
h du các công trình th y đi n Hòa Bình, S n La c a các tác gi nh
PGS.TS. L u Công
ào, PGS.TS. Lê Ng c Bích, PGS.TS. Hoàng H u V n,
GS.TS. V T t Uyên, PGS.TS. Nguy n Ng c Qu nh, GS.TS. Lê M nh Hùng,
GS.TS. V Thanh Te…. Có th khái quát nh sau:
• Các nghiên c u đã s d ng mô hình MIKE11ST, MIKE21C, MIKE21FM
đ mô ph ng di n bi n lòng d n, đã đánh giá nh h
ng c a c u t i l u l
ng trên
bãi sông và lòng chính.
•
ã s d ng k t qu mô ph ng, đánh giá nh h
lòng d n và d báo đ
c di n bi n t ng th lòng d n.
ng c a c u t i n đ nh
10
nh l
•
ng nguyên nhân, c ch xói l và các nhân t
nh h
ng đ n xói
l t i các khu v c tr ng đi m.
Ph
ng pháp mô hình toán v i s giúp đ c a máy tính đi n t đã cho phép
mô t nh ng gì x y ra trong quá kh , nh ng gì x y ra trong t
đi u ki n thay đ i tùy ý. Nh ng ph
ng lai v i nh ng
ng pháp này ch có đ tin c y khi s li u đ u
vào ph i có đ s li u tin c y.Tuy nhiên vi c s d ng công th c v n chuy n bùn cát
có s n trong ch
ng trình mà tính phù h p v i đ c đi m bùn cát trên đo n sông
nghiên c u c n đ
c xem xét đ n. Các k t qu tính toán cho th y, n u ch d báo
v i th i đo n ng n (1 mùa, 1-5 n m) thì vi c s d ng công th c v n chuy n bùn cát
có s n trong ch
ng trình tính là ch p nh n đ
c, tuy nhiên n u d báo v i th i
đo n dài h n (trên 5 n m) và có yêu c u đ m b o đ chính xác thì b t bu c ph i
ki m đ nh l i v n chuy n bùn cát và s d ng m t công th c tính v n chuy n bùn cát
phù h p cho đo n sông nghiên c u d báo di n bi n lòng d n.
1.3.
c đi m lòng d n h l u các công trình
Bên c nh nh ng y u t t nhiên gây nên nh ng bi n hình lòng sông m nh m
thì tác đ ng c a các công trình ch nh tr , th y l i, th y đi n, c p n
c ng gây ra nh ng tác đ ng không nh t i hi n t
c, giao thông
ng xói l , b i l p c a c a các
công trình đ c bi t là các v trí sông sau công trình. Tùy theo t ng lo i công trình c
th mà lòng d n h l u có nh ng tác đ ng và bi n đ i khác nhau. C th
- Hi n t
ng xói l b h l u các h ch a th y l i, th y đi n: Xét trên t m l u
v c, h u h t các h ch a th y đi n, th y l i đ u mang l i nh ng l i ích l n cho s
phát tri n các ngành kinh t -xã h i. Tuy nhiên trong v n đ sông ngòi và di n bi n
lòng d n, sau h th
ng gây ra nh ng tác đ ng tiêu c c khi không có c ch qu n
lý, quy trình v n hành h p lý. C th
+ Các h ch a th y đi n chuy n n
c ng th ng v n
c phía d
akmy IV chuy n n
c gi a các l u v c sông làm gia t ng các
i h l u trong mùa ki t. Ví d nh h ch a th y đi n
c t sông Vu Gia sang sông Thu B n đ l y c t n
c phát
đi n đã làm suy ki t dòng ch y sông Vu Gia và trong mùa ki t làm m t lo t công
trình l y n
ct
id
thi t k và nhi m m n.
i h l u không l y đ
cn
c do hi n t
ng t t m c n
c
11
+ X l không đúng v i qui trình v n hành liên h ch a, ho c do d báo
không chính xác gây nên hi n t
ng l ch ng lên l , làm l u t c dòng ch y l n gây
xói l b sông.
+ X l đ t ng t gây xói l m nh b sông, tiêu bi u trên l u v c Vu Gia-Thu
B n tr n l cu i tháng 9 n m 2009 h ch a A V
l
ng đã x l đ t ng t v i l u
ng lên g n 3.000 m3/s ch trong 4 gi đã gây ng p úng h du và s t l b m nh
d c sông Vu Gia.
+ Công tác v n hành tích- x c a các h ch a đã làm cho m c n
đ ng l n gây m t n đ nh hai b sông d n đ n xói l
c h l u dao
h l u đ p.
+ Vi c xây đ p ch n dòng s gi l i trong h ch a m t l
ng l n phù sa.
Dòng phù sa thay đ i theo t ng đo n sông, khi n nhi u b sông suy y u và s t đáy
sông do “hi u ng n
- Hi n t
c trong”.
ng xói l b sau các công trình giao thông: Hi n t
trí c u và xói l b đo n sau công trình c u b c qua sông là th
ng xói sâu t i v
ng xuyên x y ra và
thu hút nhi u nghiên c u c a các nhà th y l c h c xung quanh v n đ này. Các
nghiên c u đ u ch ra r ng có r t nhi u nguyên nhân gây nên hi n t
t i ví trí tr
c và sau tr c u nh ng nguyên nhâtn chính đ
hi n dòng ch y xoáy và dòng n
c ch ra là do s xu t
c h d c theo các tr c u k t h p v i l u t c dòng
ch y t ng m nh xung quanh khu v c này.
Hình 1.1: Hi n t
ng xói c c b
ng xói l c c b tr
c và sau tr c u
12
Bên c nh đó, cách b trí m tr c u xiên góc, không xuôi thu n theo dòng
ch y đã khi n các m tr c u này nh các t m lái dòng làm dòng ch l u đ i h
ng
và húc tr c ti p ho c bám sát b đã làm cho tình tr ng xói l b đo n sau các công
trình này gia t ng. T i v trí c u K Lam, dòng ch l u đã b đ i h
ng do tác đ ng
c a m , tr c u n m xiên góc đã làm s t l đo n ngay sau c u là m t ví d đi n
hình cho hi n t
ng s t l sau công trình giao thông.
Hình 1.2: S t l l n sau c u K Lãm
Nhìn chung v n đ xói sâu t i các tr , m c u và nh ng s t l phía sau các
công trình d ng này còn ch u tác đ ng c a nhi u nguyên nhân khác vì v y đ có th
nghiên c u chi ti t v c
ng đ c ng nh nguyên nhân gây nên hi n t
ng xói l b
sông sau c u đòi h i c n ph i s d ng các mô hình v t lý ho c các mô hình toán 2
chi u, 3 chi u.
Hi n t
ng xói l , b i đ p sau các công trình b o v b : Các hi n t
ng xói
l , b i đ p sau các công trình b o v b th
ng là các tác đ ng tích c c và mang
tính ch đ nh c a các nhà ch nh tr nh hi n t
ng b i, t o bãi n đ nh sau các công
trình kè m hàn, m hàn hoàn l u trong các đo n sông cong hay trên các b bi n.
Tuy nhiên c ng có m t s công trình ch nh tr khi thi t k , xây d ng ch a tính toán
và xác đ nh h t các nh h
ng tiêu c c t i di n bi n lòng d n nên gây hi n t
ng
b i xói phía sau công trình ho c b phá ho i k t c u ngay t i b n thân công trình là
đi u không tránh kh i.
13
K T LU N CH
N i dung ch
NG I
ng I đã t ng h p, đánh giá, phân tích công cu c nghiên c u và
ch nh tr sông trên th gi i c ng nh t i Vi t Nam cho th y khoa h c nghiên c u v
di n bi n lòng d n và ch nh tr sông đ n nay đã đ t đ
v i b n ph
ng pháp nghiên c u chính và ngày càng đ
tính toán, mô ph ng là ph
đo; ph
c nhi u thành t u đáng k
c hoàn thi n nh k thu t
ng pháp vi n thám, GIS và phân tích các tài li u th c
ng pháp mô hình v t lý; ph
ng pháp mô hình toán và ph
ng pháp công
th c kinh nghi m. ây chính là c s ch đ o cho các nghiên c u v di n bi n lòng
d n cho đo n sông nghiên c u c a tác gi trong các ch
ng ti p theo.
14
CH
NG 2: CÁC GI I PHÁP CH NH TR VÀ LÝ THUY T
TÍNH TOÁN
N
NH
2.1. Nh ng gi i pháp ch nh tr sông
2.1.1. M c đích ch nh tr sông
M c đích c a ch nh tr sông ph i quy t đ nh theo yêu c u c a các ngành kinh
t t i các đ a ph
ng, k t h p v i quy ho ch l u v c qua nghiên c u phân tích toàn
di n. Nhìn chung, các m c tiêu trong l nh v c tr sông có th tóm t t thành hai l nh
v c chính:
Ch nh tr sông nh m m c đích phòng l , c p n
mang t m l u v c và có nh h
c, phát đi n. Ch nh tr sông này
ng l n đ n nhi u l nh v c phát tri n kinh tê-xã h i
h du các con sông. Bi n pháp công trình c a lo i ch nh tr này th
ch a n
cđ
c xây d ng t i các vùng th
ch y c a l u v c theo h
ng là các h
ng ngu n làm thay đ i ch đ dòng
ng tích c c và h n ch r i ro v l , h n. Trên l u v c Vu
Gia-Thu B n đã có hàng tr m công trình h ch a th y đi n, th y l i l n, nh đ
xây d ng góp ph n tích c c vào vi c c i thi n ngu n n
phòng l cho h du c ng ph n nào phòng tránh đ
du các sông Vu Gia-Thu B n. Trong t
ct
c hi n t
c
i, cung c p đi n và
ng x i l b vùng h
ng lai v i vi c quy ho ch thêm 43 công
trình h th y đi n l n nh khác trên vùng th
ng ngu n c a l u v c hy v ng s c i
thi n h n n a tình hình ng p úng và s t l b n i đây.
Ch nh tr ch ng xói, l , b i l p, c t dòng, phân l ch …
mang tính ch t c c b t i v trí c n đ
c b o v tr
ch y. Bi n pháp b o v b sông lo i này t
ây là d ng ch nh tr
c nh ng tác đ ng c a dòng
ng đ i đa d ng v k t c u, hình th c
c ng nh v t li u xây d ng công trình. Tùy theo t ng nguyên nhân, xu h
xói mà các công trình ch nh tr đ
c b trí cho phù h p.
ng b i,
ó có th là gi i pháp đ i
phó, ch ng l i các hi n tu ng xói, l nh kè b b ng đá lát khan, b ng th m bê tông
t i nh ng đo n sông th ng có l u t c dòng ch y l n, b d xói ho c c ng có th là
các d ng công trình giúp lo i b các nguyên nhân gây ra tình tr ng xói nh các công
trình kè m hàn, m hàn hoàn l u giúp đ y dòng ch l u ra xa b , hình thành lu ng
l ch n đ nh hay nh ng công trình tri t tiêu tác đ ng c a dòng ch y, t o b i nh các
công trình c t dòng, ch n dòng.
15
Nhìn chung các công trình ch nh tr không th th a mãn yêu c u c a t t c các
ngành kinh t và luôn x y ra tình tr ng m u thu n gi a l i ích t công trình ch nh tr
c a các ngành kinh t . Công trình ch nh tr có ph m vi nh h
thu n x y ra càng l n và ng
luôn mu n gi m c n
c
ng càng l n thì m u
c l i. Ví d các các h ch a th y đi n th
ng ngu n
cao trình l n nh t đ đ m b o hi u qu phát đi n nh ng
đi u này l i mâu thu n v i các yêu c u phòng, gi m l trong mùa l và c p n
cho các vùng h du trong mùa ki t. Trong mùa n
trong sông c ng th
chi u sâu n
ng có mâu thu n. D n n
c cho l u hành các ph
c ki t, gi a t
ct
c
i ru ng và v n t i
i quá nhi u có th d n t i thi u
ng ti n v n t i nh ng n u mu n gi đ
chi u sâu cho thuy n bè đi l i thì l i tr ng i đ n vi c l y n
ct
c
i….Chính vì v y,
nhi m v c a các nhà ch nh tr và ho ch đ nh chính sách c n xác đ nh, cân nh c
nhi m v nào là ch y u, nhi m v nào là th y u đ có nh ng cách th c xây d ng
công trình phù h p.
2.1.2. Hình th c công trình ch nh tr
Hình th c công trình ch nh tr t
ng đ i đa d ng v ch ng lo i c ng nh k t
c u công trình. Tùy theo các m c đích, nguyên nhân, hình th di n bi n lòng d n mà
c n ch n nh ng hình th c công trình phù h p. Trong cách phân lo i các công trình
ch nh tr theo hình th c công trình c ng có nhi u quan ni m khác nhau. C th :
C n c vào m i quan h đ i v i m c n
c và cao đ c a công trình có th
phân thành công trình tr sông ng p vào không ng p. Công trình mà mùa ki t không
b ng p nh ng trong mùa n
n
c trung bình b ng p ho c trong mùa n
c trung không b ng p nh ng trong mùa n
c l l i b ng p thì đ
c ki t và
c g i là các
công trình tr sông ng p. Các công trình tr sông b ng p ngay c trong mùa ki t
đ
c g i là công trình tr sông chìm.
C n c vào m c đ c n tr dòng ch y c a công trình có th phân thành các
lo i: Công trình b o v b và đáy sông, công trình n
c xuyên qua, công trình n
không xuyên qua, công trình t o dòng ch y vòng.
Công trình b o v b và đáy sông là lo i công trình dùng v t li u ch ng xói che ph
tr c ti p cho b và chân d c. Lo i công trình này dùng đ phòng ch ng s xói l
c a dòng n
c nh ng trên c b n là không c n tr dòng n
c.
c
