nghiên cứu sạt lở bờ sông do ảnh hưởng của các hoạt động khai thác cát trên sông hậu đoạn đi qua thành phố long xuyên và lựa chọn giải pháp bảo vệ, phòng chống sạt lở

B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT

NG

I H C TH Y L I
---------------

V TRUNG THÀNH

NGHIÊN C U S T L

B

SÔNG DO NH H

NG C A CÁC HO T

NG KHAI THÁC CÁT TRÊN SÔNG H U O N I QUA THÀNH
PH

LONG XUYÊN VÀ L A CH N GI I PHÁP B O V , PHÒNG
CH NG S T L

LU N V N TH C S

Hà N i - 2015

B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I
---------------

V TRUNG THÀNH

NGHIÊN C U S T L

B

SÔNG DO NH H

NG C A CÁC HO T

NG KHAI THÁC CÁT TRÊN SÔNG H U O N I QUA THÀNH
PH

LONG XUYÊN VÀ L A CH N GI I PHÁP B O V , PHÒNG
CH NG S T L

Chuyên ngành:
Mã s :

Công trình Th y
Mã s : 60- 58- 40

LU N V N TH C S

Ng

ih

ng d n khoa h c:

1. PGS.TS Lê M nh Hùng
2. TS inh Anh Tu n

Hà N i – 2015


L IC M

N

Trong th i gian th c hi n lu n v n, v i s n l c c a b n thân cùng v i
s giúp đ t n tình c a các th y cô, c quan và các b n bè đ ng nghi p, lu n v n
th c s : “Nghiên c u s t l b sông do nh h

ng c a các ho t đ ng khai thác cát

trên sông H u đo n đi qua Thành Ph Long Xuyên và l a ch n gi i pháp b o v ,
phòng ch ng s t l ” đã đ

c hoàn thành.

Tác gi xin bày t s bi t n sâu s c đ i v i các th y cô Khoa công trình,
Ban đào t o Tr

ng

i h c Th y l i đã gi ng d y, giúp đ

nhi t tình trong

su t quá trình h c t p, trang b nh ng ki n th c m i nh t m i nh t và tiên ti n
nh t v khoa h c k thu t công trình th y l i, đ ng th i giúp tôi thêm v ng tin
h n khi làm công tác nghiên c u khoa h c.
Tác gi chân thành c m n Vi n B m và Thi t b th y l i, đã giúp đ , t o
đi u ki n thu n l i cho tác gi trong quá trình h c t p và th c hi n lu n v n.
c bi t xin chân thành c m n s h
TS Lê M nh Hùng, TS.

ng d n, giúp đ t n tình c a PGS.

inh Anh Tu n - nh ng ng

i đã tr c ti p ch b o

nh ng ki n th c khoa h c trong su t th i gian làm lu n v n
Lu n v n s không th hoàn thành n u không có s giúp đ v m i m t
c a đ ng nghi p thu c B môn

ông Nam B thu c Phòng nghiên c u công

trình tr m – Vi n b m và Thi t b th y l i.

Tác gi

V Trung Thành


TÀI LU N V N

B N CAM K T V
Kính g i:

Ban giám hi u tr

ng

i h c Thu l i

Khoa công trình, khoa ào t o

i h c và sau

i h c tr

ng

i

h c Thu l i.
B môn công ngh và qu n lý xây d ng tr

ng

i h c Thu l i.

Tên tôi là: V Trung Thành
Ngày tháng n m sinh: 18/ 08/ 1983
H c viên cao h c l p: CH19C21, tr

ng

i h c Thu l i

Tôi vi t b n cam k t này xin cam k t r ng đ tài lu n v n : “Nghiên c u s t l
b sông do nh h

ng c a các ho t đ ng khai thác cát trên sông H u đo n đi

qua Thành Ph Long Xuyên và l a ch n gi i pháp b o v , phòng ch ng s t l ”
là công trình nghiên c u c a cá nhân mình. Tôi đã nghiêm túc đ u t th i gian và
công s c d

is h

ng d n c a PGS. TS. Lê M nh Hùng và TS.

đ hoàn thành đ tài theo đúng quy đ nh c a nhà tr

inh Anh Tu n

ng. N u nh ng đi u cam k t

c a tôi có b t k đi m nào không đúng, tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m và cam
k t ch u nh ng hình th c k lu t c a nhà tr

ng.
Hà N i, ngày 27 tháng 11 n m 2015
Cá nhân cam k t

V Trung Thành



V TRUNG THÀNH

LU N V N TH C S

HÀ N I – 2015


M CL C
M
U
............................................................................................................ 1
CH
NG 1. T NG QUAN V V N
NGHIÊN C U.................................. 5
1.1
Các nghiên c u trên th gi i .............................................................................. 5
1.1.1
Nghiên c u v xói l lòng sông và ch nh tr sông: .................................. 5
1.1.2

Nghiên c u v khai thác cát: ................................................................... 7
1.2
Các nghiên c u trong n c.............................................................................. 11
1.2.1
Nghiên c u đ ng l c h c dòng sông: .................................................... 11
1.2.2
Nghiên c u khai thác cát: ..................................................................... 12
CH
NG 2. C
S LÝ THUY T GI I PHÁP B O V , PHÒNG
CH NG S T L B SÔNG ..................................................................................... 17
2.1
Các gi i pháp phòng ch ng xói l ................................................................... 17
2.1.1
T ng h p các gi i pháp phòng ch ng xói l ......................................... 17
2.1.2
Khái quát m t s gi i pháp phòng ch ng xói l đã đ c ng d ng .... 18
2.2
L a ch n mô hình toán .................................................................................... 21
2.2.1
C s lý thuy t mô hình Mike 21FM ..................................................... 22
2.2.2
Xây d ng mô hình Mike 21FM khu v c nghiên c u ............................. 26
2.3
K t lu n ch ng 2 ........................................................................................... 30
CH
NG 3. TH C TR NG KHAI THÁC CÁT VÀ DI N BI N LÒNG
D N O N SÔNG H U KHU V C THÀNH PH LONG XUYÊN ................. 31
3.1
V trí đ a lý và đi u ki n t nhiên đo n song H u khu v c tp. Long Xuyên ......

3.1.1
V trí đ a lý ............................................................................................. 31
3.1.2
c đi m khí h u ................................................................................... 32
3.1.3
a ch t khu v c nghiên c u ................................................................. 35
3.1.4
c đi m th y v n ................................................................................. 36
3.2
Ho t đ ng khai thác cát c a t nh An Giang và khu v c nghiên c u ............... 38
3.2.1
Th c tr ng khai thác cát t nh An Giang ................................................ 38
3.2.2
Th c tr ng khai thác cát t i khu v c nghiên c u .................................. 42
3.3
Di n bi n long d n đo n sông H u khu v c TP Long Xuyên ......................... 43
3.3.1
Xu th di n bi n xói l đo n sông H u khu v c nghiên c u ................. 49
3.4
Nguyên nhân gây xói l b sông H u khu v c thành ph Long Xuyên ......... 60
3.4.1
S t l do khai thác cát ........................................................................... 61
3.4.2
S t l do y u t hình thái sông phân l ch ............................................. 62
3.4.3
S t l b do Sóng................................................................................... 64
3.4.4
S t l do gia t i quá m c lên mép b sông ........................................... 65
3.5
K t lu n ch ng 3 ........................................................................................... 66

31


CH
NG 4. K T QU NGHIÊN C U GI I PHÁP PHÒNG CH NG
XÓI L SÔNG H U – KHU V C THÀNH PH LONG XUYÊN...................... 67
4.1
xu t gi i pháp ch nh tr t ng th phòng ch ng xói l sông H u khu v c
thành ph Long Xuyên .................................................................................................. 67
4.1.1
M c tiêu ch nh tr .................................................................................. 67
4.1.2
xu t các ph ng án ch nh tr ........................................................... 68
4.1.3
ánh giá các gi i pháp ch nh tr trên mô hình toán ............................. 71
4.2
Thi t k s b công trình b o v b cho m t đo n sông ................................. 87
4.2.1
Các thông s thi t k ............................................................................. 87
4.2.2
Bi n pháp xây d ng và ti n đ xây d ng công trình ............................. 89
4.3
Gi i pháp phi công trình .................................................................................. 94
4.3.1
Nâng cao hi u l c qu n lý Nhà n c v tài nguyên cát lòng sông ....... 94
4.3.2
Các gi i pháp v k thu t. ..................................................................... 94
4.3.3
Gi i pháp đào t o và nâng cao ch t l ng ngu n nhân l c. ................ 95

4.3.4
C ch , chính sách ................................................................................ 95
4.3.5
Các v n đ v th tr ng ....................................................................... 97
4.3.6
V n đ v n đ u t .................................................................................. 97
4.3.7
T ch c ki m tra, giám sát th c hi n quy ho ch................................... 98
K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................... 99
1. K t lu n ..................................................................................................................... 99
2. Nh ng t n t i trong quá trình th c hi n lu n v n ................................................... 100
3. Ki n ngh h ng nghiên c u ti p theo .................................................................... 100


DANH M C B NG BI U

B ng 2-1: K t qu hi u ch nh phân chia l u l
B ng 3-1: B ng s li u v nhi t đ và đ
B ng 3-2: B ng l

ng th c đo và tính toán ...... 30

m không khí n m 1995................ 33

ng m a trung bình tháng(Ngu n VHKHTLMN) ............. 33

B ng 3-3: B ng phân b gió mùa hàng n m(Ngu n VHKHTLMN) .............. 35
B ng 3-4: B ng tr s các đ c tr ng c lý (Ngu n VHKHTLMN) ................ 36
B ng 3-5: Danh sách các đ n v khai thác cát sông trên khu v c nghiên c u
......................................................................................................................... 41

B ng 3-6: K t qu tính toán v n t c kh i đ ng bùn cát lòng d n nhánh ph i
cù lao Ông H - sông H u .............................................................................. 63
B ng 4-1: B ng tính toán phân chia l u l

ng hai nhánh c a các ph

ng án

......................................................................................................................... 73
B ng 4-2: K t qu tính toán phân l u v i các ph

ng án khai thác cát ....... 80


DANH M C HÌNH NH

Hình1.1– Khu v c nghiên c u h u qu khai thác cát trên sông Loire ............. 8
Hình1.2–

ng quan h l u l

ng và m c n

c sông Loire

thành ph

Tours.................................................................................................................. 9
Hình1.3– Bi n đ i cao đ lòng sông và m c n

c trên sông Loire đo b i

CMB................................................................................................................... 9
Hình1.4: M t s ho t đ ng khai thác cát trên các tuy n sông ....................... 14
Hình2.1. S đ các gi i pháp phòng ch ng xói l [6]................................... 17
Hình 2.2: H th ng l

i phi c u trúc trong mô hình Mike 21FM .................. 22

Hình 2.3.L

i tính tóan c a mô hình MIKE 21FM cho khu v c nghiên c u 26

Hình 2.4-

a hình lòng d n khu v c sông H u đo n đi qua thành ph Long

Xuyên[] ............................................................................................................ 27
Hình 2.5- Biên l u l

ng th

Hình 2.6- Biên m c n

ng l u đ

ch l uđ

Hình 2.7- V trí quan tr c l u l

c xác đ nh b ng mô hình Mike 11 27

c xác đ nh b ng mô hình Mike 11........ 28

ng m c n

c tháng 12 n m 2010.............. 29

Hình 2.8- So sánh l u l

ng tính toán và th c đo t i LX-2 ........................... 29

Hình2.9- So sánh l u l

ng tính toán và th c đo t i LX-3 ............................ 30

Hình3.1 V trí khu v c nghiên c u .................................................................. 31
Hình3.2: M t c t đ a ch t khu v c nghiên c u(Ngu n VHKHTLMN) ........... 35
Hình3.3 : Ho t đ ng khai thác cát trên sông Ti n khu v c Tân Châu .......... 40
Hình 3.4 : V trí khai thác cát trên khu v c nghiên c u ................................ 43
Hình3.5 S t l b

khu v c thành ph Long Xuyên ........................................ 44

Hình3.6 S t l b cù lao Phó Ba – khu v c thành ph Long Xuyên .............. 44
Hình 3.7 H h ng công trình kè Long Xuyên – An Giang(2005) ................... 44
Hình 3.8. Bãi b i l ch trái đo n sông ch y qua thành ph Long Xuyên........ 45
Hình 3.9. Bãi b i cu i cù lao Ông H - thành ph Long Xuyên..................... 45
Hình 3.10.M t s hình nh s t l b sông H u .............................................. 46

Hình 3.11.Hi n tr ng kè khu v c V n phòng T nh y An Giang giáp r ch C u
Mây .................................................................................................................. 48
Hình 3.12.Kè Long Xuyên đo n H i Quân đ n R ch Long Xuyên đ

c kh i

công xây d ng t n m 2002 (nhìn t h l u Sông H u)................................. 48
Hình3.13 - Di n bi n đ

ng b sông H u, khu v c thành ph Long Xuyên

giai đo n n m 1966 đ n 2007 ......................................................................... 51
Hình3.14 Di n bi n tuy n l ch sâu nhánh trái sôngH u khu v c cù lao Ông
H – Thành ph Long Xuyên .......................................................................... 52
Hình3.15 Di n bi n tuy n l ch sâu nhánh trái sôngH u khu v c cù lao Ông
H – Thành ph Long Xuyên .......................................................................... 53
Hình3.16 – S ho v trí m t c t lòng d n sông khu v c nghiên c u ............. 54
Hình3.17- Di n bi n lòng d n

m t c t s 1 ................................................. 54

Hình3.18 – Di n bi n lòng d n

m t c t s 3 - nhánh ph i cù lao Ông H . 55

Hình3.19– Di n bi n lòng d n t i m t c t s 4 - nhánh ph i cù lao Ông H
......................................................................................................................... 56
Hình3.20– Di n bi n lòng d n t i m t c t s 5 - nhánh ph i cù lao Ông H
......................................................................................................................... 56

Hình3.21– Di n bi n lòng d n t i m t c t s 6 – nhánh ph i cù lao Phó Ba 57
Hình3.22– Di n bi n lòng d n t i m t c t s 7 – nhánh trái cù lao Phó Ba . 57
Hình3.23 – Bi n đ i lòng d n t i m t c t s 8- nhánh trái cù lao Ông H ... 58
Hình3.24 – Di n bi n lòng d n t i m t c t s 10 - nhánh trái cù lao Ông H
......................................................................................................................... 58
Hình3.25 – Di n bi n lòng d n t i m t c t s 11 – nhánh trái cù lao Ông H
......................................................................................................................... 59
Hình3.26 – Di n bi n lòng d n t i m t c t s 12 – nhánh trái cù lao Ông H
......................................................................................................................... 59


Hình3.27 – Di n bi n lòng d n t i m t c t s 13 – cu i đo n sông phân l ch
......................................................................................................................... 60
Hình3.28 – Di n bi n lòng d n t i m t c t s 13 – cu i đo n sông phân l ch
......................................................................................................................... 60
Hình3.29 - Bi u đ v n t c trung bình m t c t đo ADCP nhánh ph i t i Long
Xuyên ............................................................................................................... 64
Hình3.30 Nhà c a xây c t, ch t hàng hóa l n ra lòng sông H u - Long
Xuyên ............................................................................................................... 65
Hình4.1. B trí các ph

ng án công trình ch nh tr ....................................... 70

Hình 4.2. Ph m vi khai thác cát đo n đ u nhánh trái k ch b n KTC1 và KTC2
......................................................................................................................... 71
Hình 4.3. Ph m vi khai thác cát toàn b nhánh trái (KTC3) ......................... 71
Hình 4.4.

ng quá trình v n t c các ph

ng án tai m t c t MC2 ............. 73

Hình 4.5.

ng quá trình v n t c các ph

ng án tai m t c t MC8 ............. 74

Hình 4.6. Tr

ng dòng ch y theo ph

ng án công trình PA1 ....................... 75

Hình 4.7. Tr

ng dòng ch y theo ph

ng án công trình PA2 ....................... 76

Hình4.8. Tr

ng dòng ch y theo ph

ng án công trình PA3 ........................ 77

Hình 4.9. Tr

ng dòng ch y theo ph

ng án công trình PA4 ....................... 77

Hình4.10. Tr

ng dòng ch y theo k ch b n khai thác cátKTC3 .................... 81

Hình 4.11. Di n bi n hình thái k ch b n khai thác cát KTC3......................... 83
Hình 4.12. Di n bi n b i, xói t i m t c t M3 ................................................. 85
Hình 4.13. Di n bi n b i, xói t i m t c t M6 ................................................. 85
Hình 4.14. Di n bi n b i, xói t i m t c t M8 ................................................. 86
Hình 4.15. Di n bi n b i, xói t i m t c t M10 ............................................... 86
Hình 4.16. Gi i pháp ch nh tr đ xu t ........................................................... 87
Hình4.17 – C t ngang công trình kè Long Xuyên .......................................... 89


1

M
1. TÍNH C P THI T C A

U

TÀI

Mekong là con sông có chi u dài đ ng th 12 th gi i v i chi u dài 4500 km,
xu t phát t vùng núi cao t nh Thanh H i (Trung Qu c), ch y qua Tây T ng, theo
su t chi u dài t nh Vân Nam r i ch y qua các n
Campuchia tr

c Myanmar, Thái Lan, Lào,

c khi vào Vi t Nam. Trên lãnh th Vi t Nam sông Mekong đ

c

g i là sông C u Long v i chi u dài kho ng 250 km tính t biên gi i Vi t Nam –
Campuchia t i bi n ông.
Dòng sông là ngu n s ng c a kho ng 60 tri u ng

i dân các n

cn m

h

ngu n nh : Lào, Thái Lan, Campuchia và Vi t Nam. Ph n l n h s ng nh vào
ngu n tài nguyên thiên nhiên: tôm, cá và d a vào n

c, phù sa đ tr ng lúa, cây

trái và hoa màu. Dòng sông còn là tr c giao thông chính c a toàn khu v c nó ch y
qua. V i 1.245 lo i cá, Mekong là sông có nhi u tôm cá th nhì th gi i sau sông
Amazon

Nam M . Có nhi u lo i cá quý hi m nh cá bông lau kh ng l n ng đ n

300 kg và cá heo s ng

n

c ng t. Hàng n m có đ n 1,8 tri u t n cá đánh đ

c

các qu c gia h ngu n [9]
Trên lãnh th Vi t Nam, sông Mekong chia thành hai nhánh là sông Ti n và
sông H u, đ ra bi n b ng 9 c a nên còn có tên g i là sông C u Long. Sông Ti n
đ ra các c a: c a

i, c a Ti u, c a Hàm Luông, c a C Chiên, c a Cung H u và

c a Ba Lai. Sông H u đ ra bi n qua ba c a:c a

nh An, c a Tr n

và c a Ba

S c (C a Ba s c trên sông H u đã b b i l p và c a Ba Lai trên sông Ti n nay đã b
ch n b i h th ng c ng đ p ng n n

c m n t bi n ch y vào ).

Sông C u Long là con sông đã mang l i phù sa b i đ p cho vùng đ ng b ng
Tây Nam B c a Vi t Nam, vì th vùng đ t này còn g i là
Long ( BSCL). ây là v a lúa l n nh t c a c n
lo i trái cây đ c s n nh : s u riêng, m ng c t, b
Sông C u Long là ngu n cung c p n

ng b ng Sông C u

c, đ ng th i n i ti ng v i nhi u
i, cam.....

c ph c v sinh ho t, công nông nghi p;

tuy n tiêu thoát l chính đ ng th i là m ng l

i giao thông th y quan tr ng; n i


2

cung c p v t li u xây d ng, cung c p các loài th y s n n
n

c ng t, n

c m n và

c l phong phú.
Bên c nh nh ng l i ích to l n mà sông C u Long đã mang l i là nh ng tai h a

không nh do chính nó gây ra, nh : tình tr ng l l t, xâm nh p m n, chua phèn
nhi m b n, tình tr ng s t l b , b i l ng lòng d n sông r ch, vv… .
Trong đó tình tr ng s t l b , b i l ng lòng d n sông C u Long đang là hi n
t

ng gây b c xúc, làm xôn xao d lu n trong nh ng n m g n đây. S t l b , b i

l ng lòng d n đã và đang gây ra nh ng t n th t r t l n, là m i đe d a nghiêm tr ng

đ n tính m ng, tài s n c a nhà n
khu dân c , nh h
tr

c và nhân dân vùng ven sông, gây m t n đ nh

ng đ n quy ho ch phát tri n dân sinh, kinh t , xã h i, môi

ng vùng BSCL.
Nh ng t n th t do xói l b sông đã x y ra

BSCL trong nh ng th p niên

qua là r t n ng n . V i s li u th ng kê ch a đ y đ đã có[]
 32 ng

i b thi t m ng và m t tích;

 05 dãy ph b đ xu ng sông;
 06 làng b xóa s , trên 2200 c n h b s p đ và bu c ph i di d i;
 Nhi u c u, đ
tr

ng giao thông, b n phà và nhi u tr s c quan, b nh vi n

ng h c, c s kinh t , công trình ki n trúc, công trình v n hóa, c s

h t ng b s p đ xu ng sông;
 M t th xã t nh l ph i di d i đi n i khác (Sa éc);
 Hi n nay 01 thành ph , 02 th xã, 04 th tr n đang trong tình tr ng xói l

m nh;
 Tuy n giao thông th y qu c t sang Campuchia đã b b i nhi u đo n d n
t i hi n t

ng tàu v n t i m c c n, th m chí nhi u tháng mùa khô đ

th y không đ

c thông th

ng. C a sông

ng

nh An là c a ngõ tuy n giao

thông th y vào c ng C n Th … b b i l ng nghiêm tr ng gây nên thi t
h i hàng n m do ph i n o vét lu ng l ch lên đ n hàng ch c t đ ng;


3

 Hi n t

ng b i l ng h th ng sông

nào nh h

BSCL m y n m g n đây đã ph n

ng t i kh n ng thoát l , t ng đ nh l , kéo dài th i gian ng p

l t.
Trong s các t nh

BSCL, An Giang là m t trong nh ng đ a ph

ng đ

c

xem là đi m nóng v s t l b song và b i l ng lòng d n. Qua các tài li u th ng kê
c a các c quan ch c n ng cho th y toàn t nh có: 40 v trí x y ra s t l b , trong đó
các đo n sông có t c đ s t l m nh, gây nên nh ng thi t h i n ng n là sông Ti n
đo n ch y qua th tr n Tân Châu; sông Vàm Nao thu c huy n Ch M i và sông
H u đo n ch y qua thành ph Long Xuyên.
Thi t h i do s t l b và b i l ng lòng d n sông C u Long gây ra
Giang là r t n ng n . Theo s li u c a S Tài nguyên - Môi tr

An

ng và Ban ch huy

Phòng ch ng l t bão và tìm ki m c u n n t nh An Giang, hàng n m có trên 3,7 tri u
m3 đ t b cu n xu ng dòng sông,

c tính thi t h i trên 16 t đ ng. Ch tính riêng

trong n m 2011 toàn t nh có 66.850 m2 di n tích đ t b s t l ; 7 c n nhà b s p
xu ng sông, 628 h ph i di d i, 322 h đang n m trong vùng có th b s t l s ph i

di d i.

c tính thi t h i kho ng 67,3 t đ ng.

i v i v n đ b i l ng lòng d n

sông ch a có nh ng s li u th ng kê đánh giá c th , nh ng nh ng thi t h i do hi n
t

ng này gây ra có th nh n th y nh : làm ch m quá trình tiêu thoát l , gây úng

ng p cao h n, c n tr đ n giao thông th y, làm thay đ i ch đ dòng ch y gây xói
l cho khu v c khác vv…
Hi n t

ng s t l b sông lòng d n sông trên đ a bàn t nh An Giang nói

chung và khu v c thành ph Long Xuyên nói riêng đã, đang và s còn gây nên
nh ng thi t h i to l n v tính m ng, tài s n c a nhà n

c và nhân dân, là l c c n

đ n ti n trình phát tri n kinh t xã h i c a khu v c. Do đó c n ph i có nh ng nghiên
c u đánh giá đ

c xu th di n bi n, xác đ nh rõ nguyên nhân, trên c s đó đ xu t

các gi i pháp phòng tránh gi m nh thi t h i do s t l b , b i l ng lòng d n sông
gây ra.

ây cùng chính là s c n thi t c a vi c th c hi n đ tài “Nghiên c u s t l

b sông do nh h

ng c a các ho t đ ng khai thác cát trên sông H u đo n đi

qua Thành Ph Long Xuyên và l a ch n gi i pháp b o v , phòng ch ng s t l ”.


4

2. M C ÍCH C A

TÀI

M c đích nghiên c u c a đ tài
-

Làm rõ đ

c nguyên nhân gây xói l , b i l ng đo n sông H u khu v c

thành ph Long Xuyên.
-

Nghiên c u, đ xu t các gi i pháp b o v và phòng ch ng s t l b sông.

-

Phân tích, l a ch n gi i pháp phù h p v i đo n sông nghiên c u

3. CÁCH TI P C N VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C U

Cách ti p c n
-

Ti p c n t th c t , qua vi c đi u tra, kh o sát, đo đ c nh ng di n bi n
đang x y ra trong khu v c nghiên c u và khu v c khác t

-

ng t .

Ti p c n t ngu n trí th c khoa h c, thông tin trên m ng, sách, k t qu
các đ tài, d án, ph ng v n ng

i dân s ng lâu n m t i khu v c nghiên

c u.
Ph

ng pháp nghiên c u
-

i u tra, thu nh n c p nh t các thông tin th

ng xuyên t đ a ph

K th a nh ng k t qu nghiên c u t nh ng đ tài, d án tr

ng.
c đây có

liên quan đ n n i dung nghiên c u c a đ tài.
-

Mô ph ng các quá trình th y đ ng l c và di n bi n hình thái sông b ng
mô hình toán (Mike 21).

4. K T QU
-

Xác đ nh đ

T

C

c nguyên nhân gây xói l , b i l ng sông H u khu v c thành

ph Long Xuyên.
-

ánh giá đ

c nh h

ng ng v i các k ch b n c a ho t đ ng khai thác

cát đ n xói l , b i l ng đo n sông nghiên c u.
-

xu t gi i pháp công trình t ng th phòng ch ng xói l , b i l ng sông
H u khu v c thành ph Long Xuyên.


5

CH

NG 1.

T NG QUAN V V N

NGHIÊN C U

1.1 Các nghiên c u trên th gi i
1.1.1 Nghiên c u v xói l lòng sông và ch nh tr sông:
Nh ng nghiên c u liên quan t i v n đ xói l b sông, b i l ng lòng d n
nh : xác đ nh rõ nguyên nhân, c ch , xác đ nh quy lu t di n bi n lòng d n, nghiên
c u đ xu t các gi i pháp phòng ch ng gi m nh thi t h i do xói l b , b i l ng
lòng d n gây ra, đ u là các l nh v c khoa h c liên quan t i đ ng l c h c dòng sông,
chuy n đ ng bùn cát và ch nh tr sông.
Trên th gi i khoa h c v đ ng l c dòng sông, đ
n a th k th XIX

các n

c phát tri n m nh trong

c Âu M . Nh ng nghiên c u c a các nhà khoa h c

Pháp nh Du Boys v chuy n đ ng bùn cát, Barré de Saint - Venant v dòng không
n đ nh, L. Fargue v hình thái sông u n khúc v n gi nguyên giá tr s d ng cho
đ n ngày nay.
Vào nh ng n m đ u th k XX, v i nh ng đóng góp l n c a các nhà khoa
h c Xô Vi t, nh ng tên tu i g n li n v i các thành t u khoa h c l n là Lotchin V.M.
v tính n đ nh c a lòng sông; c a Bernadski N.M. v chuy n đ ng hai chi u; c a
Makkavêep V.M. v dòng th c p; c a Velikanôp M.A., v quá trình di n bi n lòng
sông c a Gôntrarôp V.N. và Lêvi I.I., v chuy n đ ng bùn cát; c a Altunin S.T., c a
Grisanin K.B., c a Kariukin S.N. v ch nh tr sông v.v… Chính trong th i gian đó
đã n ra nh ng cu c tranh lu n gay g t gi a lý thuy t khu ch tán và lý thuy t tr ng
l c, gi a hai tr

ng phái ng

c nhau khi đánh giá t n th t n ng l

ng trong dòng

ch y có và không mang bùn cát, gi a các ch tiêu kh i đ ng c a bùn cát và gi a các
ch tiêu n đ nh c a lòng d n. Tham gia gián ti p vào các cu c tranh lu n đó, t
nh ng n m 50 đ n gi a nh ng n m 60, có các nhà khoa h c Trung Qu c nh
Tr

ng Th y C n, Ti n Ninh, T Giám Hoành,

v.v… Trong th i gian này,

u Qu c Nhân, Sa Ng c Thanh

Tây Âu có nh ng công trình v chuy n đ ng bùn cát

c a E. Meyer Peter và Muller; v hình thái lòng sông n đ nh có các nhà khoa h c
Anh Kennedy R.G., Lindley E.S. và Laccy G. v i "Lý thuy t ch đ " (Regime


6

theory) n i ti ng. Các nhà khoa h c M nh Einstein H.A., Ven-te-Chow, Ningchien … có nhi u công trình nghiên c u v dòng ch y và chuy n đ ng bùn cát.
T nh ng n m 60 th k XX đ n nay, do ng d ng nh ng ti n b khoa h c
k thu t và đ c bi t là nh ng ti n b trong k thu t tính toán, đ ng l c h c dòng
sông có nh ng b
hi n t

c phát tri n m i, sâu s c trong vi c hoàn thi n mô hình hoá các

ng th y l c ph c t p. M t s mô hình tóan, mô ph ng dòng ch y m t chi u

1D, hai chi u 2D, mô ph ng quá trình di n bi n lòng d n nh Mike 11, Mike 21 và
Mike 21C cho k t qu tính tóan 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. Có th nhân đ
xác đ nh đ

c tr

ng v n t c dòng ch y

đ sâu khác nhau, có th

c đ sâu lòng d n cùng v i t a đ đ a lý mong mu n.

qu kh quan trong vi c ng d ng k thu t hi n đ i kh o sát đ

ã thu đ

ck t

ng đi c a h t bùn

cát b ng ch t đ ng v phóng x khi nghiên c u b i l ng lòng d n t i các vùng c a
sông. Nghiên c u bi n hình lòng d n trên mô hình v t lý đã có nh ng ti n b v
b c đã th c hi n đ

c nh ng tiêu chu n t

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 b ng vât li u m i
đ m b o đ chính xác cao. Ngòai ra trong m y th p niên g n đây các nhà khoa h c
đã ng d ng GIS vào vi c nghiên c u d báo bi n hình ngang lòng d n …
Bên c nh nh ng tên tu i m i xu t hi n nh

Cunge J.A (Pháp), Borgadi J.L.

(Hungari), Hâncu Simion (Rumani), Mamak W. (Ba lan), Grisanihin K.V. (Liên
Xô) v.v… đã xu t hi n nh ng công trình c a t p th tác gi ho c tên c a m t c
quan nghiên c u nh

Bureau of Reclamation (M ), SOGREAN (Pháp), VNIIG

(Liên Xô), DELFT (Hà Lan), DHI ( an M ch), . H. V Hán (Trung Qu c).
V công trình ch nh tr sông đã có b

c ti n khá n t

ng trong nh ng n m

g n đây, đ c bi t vào th i k công ngh m i v t li u m i phát tri n, nh ng công
trình ch nh tr sông không còn n ng n , ph c t p nh tr
nh h n nh ng hi u qu h n nh h dàn phao h
th m bê tông b m tr c ti p trong n

c đây. V k t c u đã g n

ng dòng thay cho kè m hàn,

c thay cho r ng tre, r đá v.v...


7

1.1.2 Nghiên c u v khai thác cát:
Trên th gi i c ng nh

Vi t Nam, cát là m t lo i v t li u quan tr ng đ

c

s d ng nhi u trong xây d ng, san n n, gia c n n móng trên n n đ t y u…. Nhu
c u s d ng cát là r t l n, đ c bi t trong nh ng n m g n đây t c đ đô th hóa gia
t ng đòi h i kh i l

ng cát khai thác càng l n. Cát th

ng đ

c khai thác t các m

cát l thiên, t các bãi bi n, n o vét t lòng sông, su i…
Trên th gi i, nh t là

các n

c đang phát tri n đang di n ra h t s c ph c

t p ch y u do ch a có quy ho ch, kh n ng qu n lý còn nhi u b t c p, ý th c c a
c ng đ ng còn kém. Ngoài m t s n

c có các m cát l thiên, vi c khai thác cát

ch y u di n ra trên các h th ng sông su i.
Khai thác cát là m t trong nh ng nguyên nhân tr c ti p gây ra xói l b sông,
làm bi n đ i lòng d n, h th p m c n

c sông, su i gây nh h

ng t i các công

trình trên tuy n. Khai thác cát c ng là m t trong s nh ng nguyên nhân nh h
t i h sinh thái ví d nh rùa bi n th
làm cho cá s u Garial

n

ng vào nh ng bãi cát đ làm t , khai thác cát

d n đ n tuy t ch ng. Xáo tr n c a cát d

khai thác s làm t ng đ đ c trong n
tr i. Khai thác cát c ng làm nh h
k c a ng dân. Khai thác cát đ

ng

in

c khi

c có h i cho các sinh v t c n ánh sáng m t
ng t i ngành th y s n gây nh h

c quy đ nh b i pháp lu t

ng t i sinh

nhi u n i nh ng tình

tr ng khai thác cát b t h p pháp v n lien t c x y ra.
Nh ng tác đ ng b t l i c a vi c khai thác cát:
Dòng sông Loire là m t con sông dài nh t c a Pháp, còn l u gi đ
nét t nhiên nh t. Nghiên c u đ
n m 1994.
l

c nhi u

c th c hi n b i S Th y l c Trung tâm Pháp vào

ã thu th p s li u v đ a hình lòng sông, v quan h m c n

c và l u

ng c a 50 tr m th y v n, trên 450 Km chi u dài sông, n m gi a Allier và

Acenis, nh trên Hình1.1.


8

Hình1.1– Khu v c nghiên c u h u qu khai thác cát trên sông Loire
K t qu so sánh m c n
n

c mùa khô nhi u n m, cho th y s h th p m c

c r t l n trong su t chi u dài đo n sông nghiên c u. M c n

đ ng đ u d c theo sông, th
1,50 m,

ng l n nh t

g n các thành ph l n:

Orlean h th p

Tours 2,00 m và Ancenis trên 3,00 m. Giá cát ph thu c ch y u vào chi

phí v n chuy n, nhu c u xây d ng

các khu đô th r t l n, nên th

t p trung vào đo n sông g n đô th Hình1.2 là đ
n

c h th p không

ng khai thác cát

ng quan h l u l

ng và m c

c sông đo n ch y qua thành ph Tours. Quan sát hình 1.2 cho th y, n u xét v i

m tl ul

ng dòng ch y Q, vào n m 1970 m c n

c song cao h n r t nhi u so v i

n m 1975 và 1977, đi u này d n t i hi u qu th p, th m chí là không còn kh n ng
l yn

c c a các công trình l y n

tr ng h th p m c n

c xây d ng d c song.

c d c song nh v y?

i u gì đã d n t i tình

ó là tình tr ng h th p cao trình đáy,

mà trong đó khai thác cát quá m c là m t trong nh ng nguyên nhân chính. Hình 1.3
cho chúng ta th y m c đ bi n đ i cao đ lòng sông Loire t n m 1900 đ n 1990.


9

Hình1.2–

ng quan h l u l

ng và m c n

c sông Loire

Hình1.3– Bi n đ i cao đ lòng sông và m c n

thành ph Tours

c trên sông Loire đo b i CMB

T i Trung Qu c: H u qu không t t x y ra do tình tr ng khai thác cát quá
m c, không có quy ho ch trên sông Yangtze, là m t thí d đi n hình. Khai thác cát
trên sông Yangtze b t đ u t đ u nh ng n m 1970, trên c chi u dài sông. Quy mô,
kh i l

ng, t c đ khai thác cát trên sông g n li n v i t c đ phát tri n đô th hóa

c a khu v c. Vì thu đ

c l i nhu n cao nên nhi u công ty khai thác cát h p pháp và

b t h p pháp thi nhau c i ti n k thu t, mua s m trang thi t b v i công su t l n đ n
500 t n/gi .
Tính đ n n m 2000, s đi m khai thác cát trên sông Yangtze đã v

t con s

70, v i h n 800 đ n v khai thác l n, nh . Tình tr ng khai thác cát trên sông đã h t

kh n ng ki m soát c a chính quy n đ a ph

ng, h u qu đem l i là: nhi u đo n đê

ch ng l vùng c a sông b đ b , gây thi t h i hàng tr m tri u USD, đ t các vùng
đ t th p phía h du vào tình tr ng nguy hi m [13].


10

Cùng v i nh ng thi t h i l n do ng p l , do s t l b sông vì lòng d n di n
bi n xói b i b t quy lu t, là nh ng v n đ xã h i r t b c xúc di n ra th
nh tranh ch p v trí khai thác, c nh tranh th tr
Tr

ng xuyên

ng, tai n n giao thông th y v.v…

c tình tr ng ph c t p đó, chính ph Trung Qu c đã ph i ban hành l nh c m

khai thác cát d

i m i hình th c trên sông Yangtze trong vòng 3 n m k t n m

2001. Nh ng gi i pháp ng ng khai thác cát trên sông không ph i là gi i pháp t i u
vì đã đ y giá cát lên m c không th ch p nh n đ

c, m t s l

ng l n ng

i lao

đ ng b m t vi c, nhi u máy móc thi t b b h h ng theo th i gian, c n tr t c đ
phát tri n kinh t xã h i khu v c v.v…
M t đi n hình khác v h u qu không nh mong mu n c a vi c khai thác cát
trên sông, đó là nh ng gì đã x y ra trên 50 km chi u dài lòng sông Nilwala, mi n
Nam Sri Lanka [11]. Có th nói d c theo chi u dài sông c trung bình 3 - 4 km có
m t vùng m khai thác cát v i hàng tr m ph

ng ti n thi t b máy móc. Th c tr ng

khai thác cát không có quy ho ch, khai thác quá m c trên sông đã gây ra nhi u v n
đ môi tr

ng nh : Xói l b sông, làm nhi u nhà c a, c u c ng, công trình ki n

trúc lâu đ i bên sông b dòng n
môi tr

ng n

c cu n đi, gia t ng xâm nh p m n, gây ô nhi m

c, tác đ ng b t l i đ n h sinh thái sông (Dulmini, 2009).

quy t nh ng v n đ b c xúc v môi tr

gi i

ng đang di n ra trên sông Nilwala, chính

ph Sri Lanka đã ph i ban quy t đ nh hành c m hoàn toàn vi c khai thác cát trên
sông.

ây l i là m t quy t đ nh b đ ng, thi u tính kh thi vì r t khó th c hi n, do

yêu c u phát tri n đ t n
Trên b

cđ

c.

ng xây d ng và phát tri n đ t n

c có th ch ra hàng lo t các

qu c gia trên th gi i đ c bi t là nh ng qu c gia đang và ch m phát tri n đ u g p
ph i nh ng mâu thu n ch a th gi i quy t gi a l i ích và nh ng thi t h i v kinh t ,
xã h i, môi tr

ng do khai thác cát gây ra nh

v.v…V vi c khai thác cát sông không đ
quan tr ng cho phúc l i c a con ng

n

, Malaysia , Thái Lan, Lào

c ki m soát đã đe d a n

, cát sông là

i. Sông dài th hai Bharathappuzha c a

đã tr thành m t n n nhân c a s khai thác cát b a bãi. Các t p chí n

n

cùng

nhau g n đây báo cáo, "M c dù r t nhi u đi u c m và các quy đ nh, khai thác cát


11

v n ti p t c phát tri n nhanh chóng trên lòng sông c a Bharathapuzha này. M c
n

c ng m đã gi m đáng k , và m t vùng đ t m t th i đ

c bi t đ n v i thu ho ch

lúa d i dào c a nó bây gi ph i đ i m t v i s khan hi m n

c... Trong các làng và

th tr n bên sông, m c n

c g n nh quanh n m

c ng m đã gi m m nh, gi ng n

khô". Nh ng lòng sông không đ
đã làm thi u h t ngu n n

c ki m soát vi c khai thác cát trong th p k qua

c u ng cho kho ng 700.000 ng

i t i 175 làng m c và

m t s th tr n.
1.2 Các nghiên c u trong n

c

1.2.1 Nghiên c u đ ng l c h c dòng sông:
Vi t Nam, nghiên c u đ ng l c h c dòng sông đ
nh ng n m 60 th k tr

c v i các công trình phòng ch ng l l t, giao thông th y

và ch ng b i l ng c a l y n
ban đ u th

ng đ

c b t đ u vào cu i

ct

i ru ng trên các sông mi n B c. Các nghiên c u

c ti n hành trong các phòng thí nghi m c a Vi n Khoa h c

Th y l i, Vi n Thi t k Giao thông V n t i, Tr

ng

i h c Xây d ng, Tr

ng

i

h c Th y l i. Cách đây vài ch c n m, các nghiên c u trên mô hình toán m i đ

c

phát tri n, v i s tham gia c a các nhà khoa h c thu c Vi n C h c Vi t Nam, Vi n
Khí t
c ng đ

ng Th y v n. Nh ng v n đ c a đ ng l c h c dòng sông và ch nh tr sông
c đ a vào đ tài trong các ch

ng trình tr ng đi m c p nhà n

c.

Nh ng nghiên c u v dòng ch y sông ngòi, n i b t có các công trình v
chuy n đ ng không n đ nh c a Nguy n V n Cung, Nguy n C nh C m, Nguy n
Nh Khuê, Nguy n Ân Niên, L

ng Ph

ng H u và sau này là Nguy n V n

i p,

Tr nh Quang Hoà, Nguy n T t

c. Nh ng nghiên c u v chuy n đ ng bùn cát có

các công trình c a L u Công ào, Vi V n V , Hoàng H u V n, Võ Phán.
Trong giai đo n 1970 đ n 2001, xu t hi n nhi u công trình nghiên c u v
di n bi n lòng sông và ch nh tr sông. Các v n đ c a các sông vùng đ ng b ng B c
b xu t hi n nhi u trong các nghiên c u c a V T t Uyên, L

ng Ph

ng H u,

Nguyên V n Toán, Tr n Xuân Thái, Tr nh Vi t An, Tr n ình H i, Tôn Th t V nh,
Nguy n V n Phúc. Các v n đ c a các sông vùng

BSCL đ

c Lê Ng c Bích,


12

L

ng Ph

ng H u, Nguy n An Niên, Nguy n Sinh Huy, Hòang V n Huân, Lê

M nh Hùng, Lê Xuân Thuyên, nghiên c u nhi u trong m

i n m g n đây, các v n

đ sông ngòi mi n Trung có các nghiên c u c a Ngô

ình Tu n,

Nguy n Bá Qu , L

ng Ph

Hi n nay, nhà n

T t Túc,

ng H u, Tr nh Vi t An, Nguy n V n Tu n.

c đang đ u t các c s nghiên c u thí nghi m chuyên sâu

nh phòng thí nghi m tr ng đi m qu c gia v đ ng l c sông bi n, phòng thí nghi m
phòng ch ng thiên tai Hoà L c, phòng thí nghi m
Vi n Khoa h c Th y l i mi n Nam, t i Bình D
l

ng cán b khoa h c tr đ

c đào t o trong n

ng l c và Ch nh tr sông c a
ng v.v… V nhân l c, m t l c

c và ngoài n

c, đã n m b t đ

c

m t s thành t u khoa h c - công ngh tiên ti n trên th gi i, ch c ch n s có nh ng
đóng góp tích c c cho s phát tri n ngành khoa h c đ ng l c h c dòng sông và
ch nh tr sông

n

c ta.

o n sông H u – khu v c thành ph Long Xuyên trong nh ng n m tr

nh ng d án, đ tài, đi u tra c b n nh đ tài c p nhà n

c đã có

c KC.08.15 n m 2004,

(Lê M nh Hùng & nnk) “Nghiên c u d báo xói l , b i l ng lòng d n và đ xu t
các bi n pháp phòng ch ng cho h th ng sông
KHTL mi n Nam.

ng b ng sông C u Long”,Vi n

tài đã s b xác đ nh nguyên nhân xói b i và b

c đ u đ a ra

gi i pháp ch nh tr cho đo n sông H u khu v c Long Xuyên.Thi t k “Công trình
Kè thành ph Long Xuyên ” đ
th

ng xuyên, (Lê Thanh Ch

d n sông C u Long ( T Sa

c xây d ng n m 2004-2005;

ng) “

i u tra c b n

o đ c giám sát di n bi n s t l , b i l p lòng

éc đ n biên gi i Vi t Nam – Campuchia)”, đã th c

hi n đo đ c giám sát di n bi n lòng d n khu v c nghiên c u n m 2007 và 2010.
i u tra c b n n m 2009, (

inh Công S n) “ i u tra đánh giá các công trình

b o v b trên h th ng sông C u Long và h th ng sông Sài Gòn-

ng Nai”,

nghiên c u nguyên nhân và đ xu t gi i pháp kh c ph c s c công trình kè t i
thành ph Long Xuyên.
1.2.2 Nghiên c u khai thác cát:
N

c ta m cát trên c n không nhi u, nh ng nhu c u s d ng cát làm v t li u

xây d ng, tôn n n, gia c n n móng cho các công trình xây d ng trên n n đ t m m


13

y u r t l n, vì th hàng n m trên h th ng sông su i c a c n
m3 cát v n đ

c khai thác.

t ng trên ph m vi c n

c, hàng tr m tri u

c bi t trong nh ng n m g n đây, t c đ đô th hóa gia

c, đòi h i kh i l

ng cát khai thác trên h th ng sông su i

càng l n.
C ng nh tình hình chung
khai thác cát trên các sông su i

các n
n

c đang phát tri n trên th gi i, ho t đ ng

c ta còn nhi u b t c p:

- Ch a có quy ho ch khai thác cát trên toàn tuy n sông, ch a xác đ nh đ
tiêu chí ràng bu c, ch a xác đ nh đ
cát (kh i l

c

c các thông s k thu t c a t ng v trí khai thác

ng, quy mô, v trí, th i gian, quy trình, k thu t khai thác);

- Ch a phân đ nh rõ trách nhi m qu n lý khai thác gi a các c quan c p trung
ng và đ a ph

ng;

- C ch chính sách qu n lý, ch tài th
ch a đ y đ , không th ng nh t trên c n

ng ph t trong ho t đ ng khai thác cát

c;

- Ý th c t giác c a c ng đ ng b o đ m quy n l i chung c a t p th , c a qu c
gia còn kém, chính vì v y, tình tr ng khai thác cát b a bãi, trên h th ng sông su i c
n

c, v i đ các lo i ph

ng ti n thô s , hi n đ i, t ch , t c i ti n v.v… nh m t n

thu đ n m c t i đa ngu n tài nguyên “tr i cho” cát sông mà không ngh t i nh ng
h u qu x u x y ra.

Thuy n khai thác trên s ng H ng

Khai thác cát trên sông Yên - à N ng