Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn và đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ sông tả đuống tỉnh bắc ninh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.8 MB, 93 trang )

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thu thập tài liệu và nghiên cứu

, đến nay luận văn “ Nghiên

cứu diễn biến lịng dẫn và đề x́t giải pháp Cơng trình bảo vệ bờ sông Tả Đuống
tỉnh Bắc Ninh” đã hoàn thành và đáp ứng được các yêu cầu đề ra .
Với thành quả đạt được , tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
quý thầy cô Trường Đại Học Thủy Lợi trong thời gian qua đã truyền đạt kiến thức
khoa học, kinh nghiệm thực tế cho tác giả luận văn .
Đặc biệt tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS

.TS Vũ

Thanh Te đã hướng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này .
Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo UBND huyện Quế Võ

, bạn bè , đồng

nghiệp của cơ qua n đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập
cũng như trong quá trình thực hiện luận văn này .
Cuối cùng , xin cảm tạ tấm lòng , sự hy sinh , hỗ trợ của những người thân đã
động viên giúp đỡ tác giả luậ n văn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận
văn này .
Hà Nội, tháng 8 năm 2012
Tác giả luận văn

Phạm Sỹ Hùng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU TRÊN
HỆ THỐNG SÔNG ĐUỐNG ...................................................................................4
1.1.Đặc điểm tự nhiên ............................................................................................4
1.1.1.Vị trí địa lý .................................................................................................4
1.1.2.Đặc điểm chung về địa hình, địa mạo ........................................................5
1.1.3.Đặc điểm khí tượng thủy văn .....................................................................6
1.2.Thực trạng sạt lở trên sông Đuống .................................................................8
1.3.Tổng quan về các giải pháp phịng chống sạt lở bảo vệ bờ sơng đã xây dựng.....13
1.3.1.Trồng tre chắn sóng..................................................................................13
1.3.2.Bảo vệ bằng mái đá xây, rọ đá .................................................................14
1.4. Những ảnh hưởng của sạt lở đến tình hình an ninh
, kinh tế xã hội tỉnh Bắc
Ninh .......................................................................................................................16
1.4.1. Sạt lở bờ sông có nguy cơ cướp đi sinh mạng, tài sản, nơi sinh sống, làm
giảm diện tích đất canh tác nông nghiệp của nhiều hộ dân. ............................16
1.4.2. Sạt lở ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng, phá vỡ quy hoạch .........................16
1.5.Bức tranh toàn cảnh về tình hình sạt lở và lấn chiếm lòng sông tỉnh Bắc
Ninh ......................................................................................................................17
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1......................................................................................21
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO
SẠT LỞ BỜ SÔNG TẢ ĐUỐNG TỈNH BẮC NINH...........................................22
2.1. Tổng quát các nguyên nhân gây sạt lở sông ................................................22
2.2. Phân tích nguyên nhân và nhân tố ảnh hưởng tới sạt lở bờ sông Tả Đuống
tỉnh Bắc Ninh .......................................................................................................24
2.2.1. Nguyên nhân do nhà ở dân cư tập trung ven sông, lấn chiếm lòng sông,
tập kết cát sỏi quá cao gây ách tắc và biến đổi dòng chảy ...............................24
2.2.2. Sạt lở do dòng chảy có vận tốc vượt quá vận tốc cho phép không xói của
lòng dẫn.............................................................................................................25
2.2.3. Sạt lở bờ sông do sóng chạy tầu gây ra ..................................................28

2.2.4. Sạt lở bờ sông, kênh do hiện tượng nạo vét lòng sông, hút cát trái phép
gây ra.................................................................................................................29
2.3. Nghiên cứu dự báo xói lở tại các trọng điểm trên địa bàn sông Tả Đ́ng
tỉnh Bắc Ninh .......................................................................................................32
2.3.1. Giới thiệu mơ hình tốn MIKE 11 với môđun bùn cát ST ......................32

2.3.2. u cầu số liệu của mơ hình ....................................................................41
2.3.3. Kết quả mơ hình ......................................................................................42
2.4. Thiết lập mơ hình nghiên cứu diễn biến xói lở, bồi lắng lịng dẫn sơng
Đuống – Bắc Ninh................................................................................................42
2.4.1. Phạm vi nghiên cứu diễn biến lòng dẫn..................................................42
2.4.2. Sơ đồ tính tốn thuỷ lực ..........................................................................43
2.4.3. Các tài liệu cơ bản dùng trong tính tốn thuỷ lực và diễn biến lịng dẫn
sơng Đuống – Bắc Ninh ....................................................................................44
2.5. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình................................................................46
2.5.1. Hiệu chỉnh và kiểm định thuỷ lực ............................................................46
2.6. Tính toán khả năng sạt lở bờ bằng phần mềm GEO -SLOPE ....................53
2.6.1. Giới thiệu sơ lược về phần mềm GEO-SLOPE .......................................53
2.6.2. Vị trí tính tốn .........................................................................................54
2.6.3. Phương pháp tính tốn ............................................................................56
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2......................................................................................64
CHƯƠNG 3. ĐỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ
TRÊN ĐỊA BÀN BẮC NINH .................................................................................65
3.1.Những loại công trình đã áp dụng và kinh nghiệm thực tế ở Bắc Ninh .....65
3.1.1.Cơng trình dân gian, thô sơ .....................................................................65
3.1.2. Công trình bán kiên cố ............................................................................66
3.1.3. Công trình kiên cố ...................................................................................69
3.2.Các giải pháp của luận văn về phòng chống , giảm nhẹ thiên sạt lở cho
vùng nghiên cứu ...................................................................................................70

3.2.1. Giải pháp phi công trình .........................................................................70
3.2.2. Giải pháp cơng trình ...............................................................................72
3.3. Thiết kế sơ bộ cơng trình bảo vệ bờ tại vị trí điển hình ...............................77
3.3.1. Lựa chọn giải pháp bảo vệ bờ .................................................................77
3.3.2 Các thông số thiết kế chính của kè lát mái đoạn sông Quế Võ ................80
3.3.3. Kết cấu cơng trình ...................................................................................81
3.3.4. Tính toán ởn định ....................................................................................81
3.3.5. Nhận xét kết quả tính toán và kết luận chương 3 ....................................83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................85

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
CHƯƠNG 1: ............................................................................................................................. 4
Hình 1.1 Bản đờ hành chính tỉnh Bắc Ninh
............................................................................... 4
Hình 1.2 Sạt lở uy hiếp khu dân cư của huyện Quế.............................................................
Võ
9
Hình 1.3 Hút cát, tập kết cát đá trái phép gây sạt lở bờ sơng
, gây ách tắc dòng
chảy ........................................................................................................................................... 10
Hình 1.4 Sạt lở nghiêm trọng kè tại xã Hán Quảng huyện Quế
.......................................
Võ
10
Hình 1.5 Sạt lở nghiêm trọng uy hiếp đến khu dân cư tại xã Chi Lăng huyện Quế
Võ .............................................................................................................................................. 10
Hình 1.6 Nhà ven sông nhưng người dân vẫn sinh
ốngs tại đây............................................ 11
Hình 1.7 Sạt lở giáp chân đê uy hiếp khu dân cư xã Đức Long huyện Quế

.....................
Võ
11
Hình 1.8 Sạt lở nghiêmrọng
t
bờ bãi tại xã Đào Viên huyện Quế.....................................
Võ
12
Hình 1.9 Sạt lở sâu vào bờ bãi tại canh tác đất nông nghiệp
................................................. 12
Hình 1.10 Sạt lở sâu vào bờ khu dân cư ở gây nứt và sập...............................................
nhà
12
Hình 1.11 Hút cát, tập kết cát trái phép gây sạt lở nghêm trọng bờ................................
bãi
13
Hình 1.12 Trờng tre chắn sóng bảo vệ đê
................................................................................ 13
Hình 1.13 Trồng cây gỗ và trồng chuối chắn sóng
, bảo vệ bờ bãi......................................... 14
Hình 1.14 Lát đá bảo vệ mái đê theo phương pháp trùn thớng
......................................
cũ
14
Hình 1.15 Thả đá rời hợ chân
, làm khung bê tông cốt thép
, lát đá bảo vệ mái đê
................. 15
Hình 1.16 Gia cớ mái bằng khung BTCT và xếp đá hộc đoạn đê xã Cách
-huyện

bi Quế Võ15
Hình 1.17 Gia cớ mái bằng khun
g BTCT và xếp đá hợc đoạn đê xã Đức Long
hụn Q́ Võ............................................................................................................................ 15
Hình 1.18 Thả đá rọ đá bảo vệ cảng bốc rỡ và các trạm bơm ngoài...............................
bãi
16
Hình 1.19 Bản đờ vị trí các điểm sạt lở
................................................................................... 20
CHƯƠNG 2 ............................................................................................................................. 22
Hình 2.1 Nguyên nhân và các nhân tớ
ảnh hưởng tới hiện tượng sạt................................
lở
23
Hình 2.2 Bãi vật liệu chất tải quá cao lấn chiếm lòng sơng ở xã Bờng
............................
lai
24
Hình 2.3 Hiện tượng bãi vật liệu chất tải cao sinh ra cung trượt mất ởn......................
định
25
Hình 2.4 Tầu tải trọng lớn hút cát và chạy trên sơng tạo sóng vỡ bờ gây sạtsơng
lở bờ
...... 28
Hình 2.5 Giao thông thủy đi lại tạo sóng vỗ bờ gây sạt lở bờ ........................................
sơng
29
Hình 2.6 Ngun nhân gây mất ởn định
bờ sơng do nạo vét
, khai thác cát........................... 30

Hình 2.7 Lựa chọn phương pháp tính vận chuyển bùn cát trong MIKE11ST....................... 39
Hình 2.8 Mơ tả vận chuyển bùn cát và các cơng thức tính trong MIKE11ST....................... 40
Hình 2.9 Khu vực nghiên cứu diễn biến lịng dẫn .................................................................. 46
Hình 2.10 Địa hình khu vực nghiên cứu ................................................................................. 47
Hình 2.11 Sơ đồ tính tốn thuỷ lực ......................................................................................... 48
Hình 2.12 Sơ đồ phân bố mặt cắt trong mạng thuỷ lực sông Đuống .................................... 48

Hình 2.13 : Sơ đồ q trình hiệu chỉnh mơ hình ..................................................................... 50
Hình 2.14 Đường quá trình thực đo và tính tốn trạm Thượng Cát- hiệu chỉnh mơ hình..... 51
Hình 2.15 Đường q trình thực đo và tính tốn trạm Thượng Cát- kiểm định mơ hình..... 52
Hình 2.16 Quan hệ giữa kết quả tính tốn và thực đo bùn cát tại Thượng Cát năm
(1996) ........................................................................................................................................ 53
Hình 2.17 Quan hệ giữa kết quả tính tốn và thực đo bùn cát tại Thượng Cát năm
2002........................................................................................................................................... 54
Hình 2.18 Diễn biến xói lở sơng Đuống năm 1996 ................................................................ 55
Hình 2.19 Diễn biến xói lở sơng Đuống năm 2002 ................................................................ 55
Hình 2.20: Phần mềm xác định cung trượt bằng vị trí tâm và tiếp tuyến đi...................
qua
56
Hình 2.21: Sơ họa các lực tác dụng lên phần nhỏ cung trượt
................................................ 56
Hình 2.22 Vị trí mặt cắt5 tính tốn......................................................................................... 57
Hình 2.23 Sơ đồ tính ổn định lớp bảo vệ trên mái kè sơng ..................................................... 58
Hình 2.24 Sơ đồ phân thỏi tính ổn định cung trượt MC 5-5 .................................................. 60
Hình 2.25 Mặt Cắt K0 ; K = 1,70 ........................................................................................... 60
Hình 2.26 Mặt Cắt 4’-4’ ; K = 1,41........................................................................................ 61
Hình 2.27 Mặt Cắt10’-10’ ; K = 1,63.................................................................................... 61
Hình 2.28 Mặt Cắt13-13 ; K = 1,87 ...................................................................................... 62
Hình 2.29 Mặt Cắt15-15 ; K = 1,58 ...................................................................................... 62

Hình 2.30 Mặt Cắt15’-15’ ; K = 2,03.................................................................................... 63
Hình 2.31 Mặt Cắt16-16 ; K = 1,48 ....................................................................................... 63
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................................. 65
Hình 3.1. Trờng tre chắn sóng bảo vệ mái. đê
......................................................................... 65
Hình 3.2. Kè đá xây khu vực bị sạt lở
...................................................................................... 67
Hình 3.3. Kè gạch xây khu vực nhà cửa
, bến bãi.................................................................... 68
Hình 3.4. Kè đá xây bảo vệ bến cảng
....................................................................................... 68
Hình 3.5. Làm khung Bê tơng cớt thép
, lát đá trong khung bê tơng
....................................... 69
Hình 3.6. Bảo vệ bờ sông bị sạt lở do sóng bằng bao tải..................................................
cát
74
Hình 3.7. Kè đá xây gia cường cọc tre
, cọc gỡ........................................................................ 75
Hình 3.8. Kết cấu cơng trình bảo vệ bờ khu vực đơng dân, thị
cư trấn.................................. 76
Hình 3.9 Các yếu tố liên quan đến quá trình thiết kế cơng trình bảo ...........................
vệ bờ
79
Hình 3.10 Phạm vi cơng trình cần bảo vệ
............................................................................... 80
Hình 3.11 Kết cấu kè bảo vệ mái trực tiếp bằng mái nghiêng
................................................ 82
Hình 3.12 Kết quả tính toán ổn định công trình
..................................................................... 83

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Đặc trưng số ngày mưa, lượng mưa bình quân nhiều năm ...................6
Bảng 1.2: Bảng nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm (0oC)............................7
Bảng 1.3: Bảng độ ẩm không khí (%) .....................................................................7
Bảng 1.4: Tốc độ gió (m/s)......................................................................................7
Bảng 1.5: Lượng bốc hơi trong không khí (mm) .....................................................7
Bảng 1.6 : Thống kê các tài liệu thu thập tại các trạm ...........................................8
Bảng 1.7 Danh mục các điểm sạt lở trên địa bàn sông Đuống ............................19
Bảng 2.1.Kết quả tính toán vận tốc khởi động bùn cát ở độ sâu khác nhau tại một
vị trí bờ sông Đuống.............................................................................................27
Bảng 2.2: Bảng thống kê nguyên nhân sạt lở bờ sông Đuống tỉnh Bắc Ninh ......31
Bảng 2.3 : Thống kê các tài liệu thu thập tại các trạm .........................................49

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề Tài
Hệ thớng sơng Đuống tỉnh Bắc N inh có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong sự
phát triển kinh tế của tỉnh Bắc Ninh nói chung và thành phố Bắc Ninh nói riêng

.

Sông Đuống là tuyến giao thông cực kỳ quan trọng cho giao thông thủy từ Hà Nội
về Hải Dương và các tỉnh lân cận . Hệ thống sông này cũng là nguồn cung cấp nước
ngọt cho dân sinh , cho nông , lâm, ngư nghiệp , cho công nghiệp , dịch vụ , còn là
tuyến thoát lũ , tuyến tiêu nước quan trọng của Thành phố Bắc Ninh
nguồn cung cấp thủy sản nước ngọt và cung cấp vật liệu xây dựng

. Nó cũng là
(cát xây dựng và

san lấp mặt bằng ) và trong tương lai còn là tuyến du lịch sinh thái nối liền TP Bắc
Ninh với thành phố Hà Nội và các tỉnh lân cận, phía Tây Nam giáp thủ đơ Hà Nội,
phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía Đơng và Đơng Nam giáp tỉnh Hải Dương, phía
Nam giáp tỉnh Hưng Yên.
Nước từ Sông Hồng chảy vào Sông Đuống ngày càng lớn do phân tán lũ từ
thượng nguồn đổ về Sông Hồng nhằm đảm bảo an toàn cho thành phố Hà Nợi

, do

đó khi mùa lũ về lưu lượng lớn sẽ gây ra xói lở lịng dẫn và thềm sơng qua những
năm gần đây.
Trong nối tiếp và tiêu năng ở hạ lưu các cơng trình thủy lợi, nhất là dịng chảy
có lưu tốc cao của các sơng lớn, để giảm thiểu tác hại khi nước lũ thượng nguồn các
con sông đổ về gây ra các sự cố về đê, chúng ta sử dụng biện pháp cơng trình như
sử dụng các thiết bị hướng dòng như đập mỏ hàn, kè mái đê phía sơng.... Tuy nhiên
như đã đề cập do dịng chảy thường là dòng lưu tốc cao nên trong khi tính tốn thiết
kế cần phải chú ý đến các hiện tượng xói chân đê, hoặc sụt chân kè, hơn nữa khi
tính tốn các thơng số bảo vệ mái đê chỉ dựa vào các cơng thức thực nghiệm chính
vì thế mà cần phải thông qua tính toán kết cấu công trình với từng tường hợp cụ thể
để bảo vệ tuyến đê và bố trí cho hợp lý .

2

Mỗi loại vật liệu dùng để xây dựng bảo vệ đê có thể chịu được tác dụng giới
hạn nào đó của vận tốc dòng chảy gọi là vận tốc cho phép [Vcp]. Mỗi loại vật liệu có

kích cỡ khác nhau và đều chịu được vận tốc chống xói cho phép khác nhau

. Nếu

vận tốc nước sông chảy lớn hơn vận tốc chống xói cho phép của vật liệu xây dựng
bảo vệ đê thì bờ sơng sẽ bị phá hoại. Như vậy để đảm bảo bờ sơng khơng bị phá
hoại thì phải tính toán xác định loại vật liệu cho phù hợp với diễn biến lòng dẫn để
từ đó đề xuất giải pháp công trình cụ thể để bảo vệ bờ sông nhằm bảo vệ tuyến đê
tránh ngập lụt trong mùa

lũ của nhân dân tỉnh Bắc N

inh, làm cho tỉnh nhà ngày

càng phát triển về kinh tế nói riêng và để hòa nhập chung với sự phát triển kinh tế
của cả nước nói chung .
2. Mục đích của đề tài
-Đánh giá thực trạng sạt lở bờ sông trên hệ thống sông Đuống.
-Nghiên cứu nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng đến sạt lở bờ sông trên hệ
thống sông Đuống.
-Đánh giá giải pháp lát đá hộc tự do lên mái đê theo phương pháp truyền thống
nhằm chống sạt lở bờ sông.
-Đề xuất các giải pháp như t hả đá dưới chân kè chố ng sói lở chân đê và làm mái
kè đổ khuôn bằng Bê tông cốt thép bên trong lát đá hộc

; làm đập mỏ hàn nhằm

hướng dòng chảy ra phía ngoài chân đê nhằm giảm sạt lở chân đê , kè.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trong luận văn này chỉ nghiên cứu yếu tố tác động chính là sóng và dịng chảy

do tàu thuyền giao thơng thủy gây ra sạt lở bờ sông trong mùa lũ, nghiên cứu sự ổn
định của mái kè, Thả đá dưới chân kè chống sói lở chân đê và làm mái kè đổ khuôn
bằng Bê tông cốt thép bên trong lát đá hộc xây dựng trên đoạn sông Đuống thuộc
địa bàn Huyện Quế Võ .
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Tiếp cận các thành tựu khoa học công nghệ trên thế giới

3

Cập nhật các tài liệu kỹ thuật, các thông tin về công nghệ về xây dựng kè chống
sạt lở. Thả đá dưới chân kè chống sói lở chân đê và làm mái kè đổ khuôn bằng Bê
tông cốt thép bên trong lát đá hộc đã ứng dụng trên nhiều tuyến sông lớn trong nước
cũng như trên thế giới , về thành phần cấu tạo, tính năng kỹ thuật, phạm vi và điều
kiện ứng dụng phù hợp với điều kiện thực tiễn kinh tế - xã hội và môi trường mà
các dự án đem lại , trên địa bàn huyện Quế Võ- tỉnh Bắc Ninh cũng đã và đang được
nhà nước đầu tư bẳng giải pháp công nghệ

thi công kè như Thả đá dưới chân kè

chống sói lở chân đê và làm mái kè đổ khuôn bằng Bê tông cốt thép bên trong lát đá
hộc đã đem lại nhiều hiệu quả thiết thực cho nhân dân trên địa bàn

và trong khu

vực.
4.2. Tiếp cận thực tiễn trình độ khoa học cơng nghệ trong nước
- Phân tích đánh giá những tồn tại, hạn chế qua đó đề xuất giải pháp cơng nghệ
mới khả thi thay thế các giải pháp công nghệ xây dựng kè truyền thống kém hiệu
quả.

- Tiếp cận quy trình cơng nghệ thiết kế, sản xuất và thi công Thả đá dưới chân
kè chống sói lở chân đê và làm mái kè đổ khuôn bằng Bê tông cốt thép bên trong lát
đá hộc.
4.3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra thực tế: Đánh giá tổng quan về thực trạng sạt lở bờ trên
hệ thống sơng Đ́ng về các cơng trình kè bảo vệ bờ sơng hiện có , điều tra thu thập
số liệu, tài liệu thiết kế của các công trình kè đã được thiết kế , thi cơng trên địa bàn
tỉnh Bắc Ninh nói riêng và trên cả nước nói chung.
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Thả đá dưới chân kè chống sói lở chân đê
và làm mái kè đổ khuôn bằng Bê tông cốt thép bên trong lát đá hợc

, đề xuất một số

mơ hình kết cấu cơng trình kè trên cơ sở khoa học.
- Phương pháp mơ hình tốn: Sử dụng các phần mềm tiên tiến để mơ hình hóa
kết cấu cơng trình kè nhằm tìm ra kết cấu hợp lý.
- Phương pháp kế thừa: Ứng dụng và rút ra những kinh nghiệm từ các cơng
trình kè xây dựng ở các nước tiên tiến trên thế giới và trong nước.

4

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
TRÊN HỆ THỐNG SÔNG ĐUỐNG
1.1. Đặc điểm tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Thành phố Bắc Ninh có vị trí địa lý tại trung tâm của tỉnh

2 mặt bao bọc bởi

sông nước Bắc Ninh là một tỉnh Việt Nam thuộc khu vực phía bắc của vùng đồng
bằng sông Hồng và tiếp giáp với vùng trung du Bắc bộ tại tỉnh Bắc Giang. Bắc
Ninh là cửa ngõ phía đơng bắc của thủ đơ. Tỉnh lỵ là thành phố Bắc Ninh nằm cách
trung tâm Hà Nội 30 km về phía Đơng Bắc. Phía Tây và Tây Nam giáp thủ đơ Hà
Nội, phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía Đơng và Đơng Nam giáp tỉnh Hải Dương,
phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên.
Diện tích: 822,71 km² (là tỉnh có diện tích nhỏ nhất cả nước)
Tọa đợ địa lý :
210 11’15’’
1060 04’24’’

Vĩ Bắc
Kinh Đơng

Hình 1.1 Bản đờ hành chính tỉnh Bắc Ninh

5

1.1.2. Đặc điểm chung về đ ịa hình, địa mạo
Địa hình của tỉnh này tương đối phẳng, có hướng dốc chủ yếu từ Bắc xuống
Nam và từ Tây sang Đông, được thể hiện qua các dòng chảy bề mặt đổ về sơng
Đuống và sơng Thái Bình. Vùng đồng bằng thường có độ cao phổ biến từ 3-7 m,
địa hình trung du (hai huyện Quế Võ và Tiên Du) có một số dải núi độ cao phổ biến
300-400 m. Diện tích đồi núi chiếm tỷ lệ nhỏ (0,53%) so với tổng diện tích, chủ yếu
ở hai huyện Quế Võ và Tiên Du.
Bắc Ninh có mạng lưới sơng ngịi khá dày đặc, mật độ lưới sơng khá cao, trung
bình 1,0 - 1,2 km/km2, có 3 hệ thống sơng lớn chảy qua gồm sơng Đuống, sơng Cầu
và sơng Thái Bình.
+Sơng Đuống: Có chiều dài 42 km nằm trên đất Bắc Ninh, tổng lượng

nước bình quân 31,6 tỷ m3. Mực nước cao nhất tại bến Hồ tháng 8/1945 là +9,64m,
cao hơn so với mặt ruộng là 3 - 4 m. Sơng Đuống có hàm lượng phù sa cao, vào
mùa mưa trung bình cứ 1 m3 nước có 2,8 kg phù sa.
+Sơng Cầu: Tổng chiều dài sông Cầu là 290 km với đoạn chảy qua tỉnh
Bắc Ninh dài 70 km, lưu lượng nước hàng năm khoảng 5 tỷ m3. Sơng Cầu có mực
nước trong mùa lũ cao từ 3 - 6 m, cao nhất là 8 m, trên mặt ruộng 1 - 2 m, trong
mùa cạn mức nước sông lại xuống quá thấp ( 0,5 - 0,8 m ).
+Sơng Thái Bình: thuộc vào loại sơng lớn của miền Bắc có chiều dài 385
km, đoạn chảy qua tỉnh Bắc Ninh dài 17 km. Do phần lớn lưu vực sông bắt nguồn
từ các vùng đồi trọc miền Đơng Bắc, đất đai bị sói mịn nhiều nên nước sông rất
đục, hàm lượng phù sa lớn. Do đặc điểm lịng sơng rộng, ít dốc, đáy nơng nên sơng
Thái Bình là một trong những sông bị bồi lấp nhiều nhất. Theo tài liệu thực đo thì
mức nước lũ lụt lịch sử sơng Thái Bình đo được tại Phả Lại năm 1971 đạt tới 7,21
m với lưu lượng lớn nhất tại Cát Khê là 5000 m3/s.
Ngoài ra trên địa bàn tỉnh cịn có các hệ thống sơng ngịi nội địa như sông Ngũ
huyện Khê, sông Dâu, sông Đông Côi, sông Bùi, ngịi Tào Khê, sơng Đồng Khởi,
sơng Đại Quảng Bình.

6

Với hệ thống sông này nếu biết khai thác trị thuỷ và điều tiết nước sẽ đóng vai
trị quan trọng trong hệ thống tiêu thoát nước của tỉnh. Trong khi đó tổng lưu lượng
nước mặt của Bắc Ninh ước khoảng 177,5 tỷ m3, trong đó lượng nước chủ yếu chứa
trong các sông là 176 tỷ m3; được đánh giá là khá dồi dào. Cùng với kết quả thăm
dò địa chất cho thấy trữ lượng nước ngầm cũng khá lớn, trung bình 400.000
m3/ngày, tầng chứa nước cách mặt đất trung bình 3-5 m và có bề dày khoảng 40 m,
chất lượng nước tốt. Tồn bộ nguồn nước này có thể khai thác để phục vụ chung
cho cả sản xuất và sinh hoạt trong tồn tỉnh, trong đó có các hoạt động của đơ thị.
1.1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn

a. Chế độ mưa:
Khu vực nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, quanh năm nóng ẩm,
lượng mưa tương đối phong phú về mùa lũ . Ngoại trừ yếu tố mưa, các yếu tố khí
tượng khơng có sự phân hóa rõ rệt theo mùa. Mùa mưa từ tháng V đến tháng XI,
mùa khô từ tháng XII đến tháng IV.
Chế độ mưa liên quan mật thiết với chế độ gió mùa. Trong năm hình thành 2
mùa có chế độ tương phản khá sâu sắc:
- Mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X hàng năm. Lượng mưa trong mùa
này chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm, trong đó cường suất cao vào tháng VIII÷X.
- Mùa khơ từ tháng XII đến tháng IV, lượng mưa chỉ chiếm từ 5 ÷ 10% lượng
mưa cả năm.
- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.400-1.600 mm
Bảng 1.1: Đặc trưng sớ ngày mưa, lượng mưa bình quân nhiều năm
Tháng
Số
ngày

I
8.4

II

III

11.

15.

3

0

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

13.3

14.2

14.7

15.7

16.7

13.7

9.0

6.5

6.0

X(mm

22.

27.

42.

105.

173.

225.

256.

286.

247.

156.

72.

15.

)

2

1

1

0

5

7

2

9

0

7

7

8

Năm
144.
0
1661

7

b. Nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, lượng bốc hơi.
Bắc Ninh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chia làm 4 mùa rõ rệt
(xuân, hạ, thu, đông). Có sự chênh lệch rõ ràng về nhiệt độ giữa mùa hè và mùa
đông. Sự chênh lệch đạt 15-16 °C.
Nhiệt độ trung bình: 23,3 °C
Số giờ nắng trong năm: 1.530-1.776 giờ
Độ ẩm tương đối trung bình: 79%
Bảng 1.2: Bảng nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm
(0oC)
Tháng

24.8

21.3 18.0

23.5

37.1

35.7

34.5 31.9

42.8

16.1

12.4

6.8

5.1

2.7

VI

VII

VIII

IX

X

16.3 17.1 20.0

23.7

27.4

28.8

29.1

28.5

27.4

Max

33.1 35.1 36.8

38.5

42.8

40.4

40.0

39.0

Min

2.7

9.8

15.4

21.0

21.0

20.9

5.0

III

Năm

V

bình

II

XII

IV

Trung

I

8.5

XI

Bảng 1.3: Bảng đợ ẩmkhơng khí (%)

Tháng
Trung
bình
Min

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Năm

82

85

88

89

85

84

83

86

85

83

80

80

84

21

28

26

40

39

38

43

46

34

30

23

22

21

Bảng 1.4: Tốc độ gió(m/s)
Tháng
Trung
bình
Max

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Năm

2.4

2.5

2.3

2.4

2.5

2.4

2.5

2.1

2.1

2.2

2.3

2.4

2.3

18

14

16

>16

28

20

>40

>24

38

18

18

15

>40

XI

XII

Năm

97.0 90.0

983

Bảng 1.5: Lượng bốc hơi trong không khí(mm)
Tháng
Trung

bình

I

II

III

79.5 56.7 52.9

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

59.0

89.6

96.1

110

80.9

81.2

93.9

8

c. Các trạm và các tài liệu tính toán
Về lưới trạm khí tượng: trong khu vực nghiên cứu không có trạm đo các yếu tố
khí tượng nên phải dùng trạm Hà Nội vừa có thời gian quan trắc dài, đầy đủ các yếu tố
chất lượng đảm bảo.
Về lưới trạm thủy văn: trong khu vực nghiên cứu có trạm thủy văn cấp III Bến
Hồ chỉ đo mực nước, trạm thủy văn cấp I Thượng Cát là trạm thủy văn có thời gian quan
trắc từ năm1960 đến nay có đủ các yếu tố chất lượng đảm bảo
.
STT
1
2
3
4

Bảng 1.6 : Thống kê các tài liệu thu thập tại các trạm
Tên trạm
Sông
Loại số liệu
Sơn Tây

Hồng
Q,H,ρ
Hà Nội
Hồng
Q,H, ρ
Thượng Cát
Đuống
Q,H, ρ
Bến Hồ
Đuống
H

Năm
1996-2003
1996-2003
1996-2003
1996-2003

-Từ tháng 01 đến tháng 08 mực nước tại Quế Võ còn thấp: Nước dâng thấp,
biên độ nước dâng không lớn.
-Từ tháng 09 đến tháng 12 mực nước dâng cao, thời gian lũ kéo dài trung bình
3 tháng từ tháng 8 ÷10.
-Đỉnh lũ lớn nhất tại Quế Võ thường xuất hiện vào tháng 11. Đỉnh lũ cao nhất
xuất hiện ngày 5/11/2008 tại Bến Hồ là +7.30m thấp hơn báo đợng

2 là 0,2m

( Theo hệ Hịn Dấu).
1.1.3.1.

Dân số

Theo điều tra Năm 2010, dân số Bắc Ninh là 1.038.229 người. Mật độ dân số
của Bắc Ninh cao, đứng thứ 3 cả nước sau Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.
+Nơng thơn: 72,8%
+Thành thị: 27,2%
1.2.Thực trạng sạt lở trên sông Đuống
Sông Đuống là một trong những

con sông khá đặc trưng được

dẫn nước tứ

sông Hồng , sông có chiều dài khoảng 65km, bắt nguồn từ Đông Anh Hà Nội về đến
địa phận xã Đức Lon g huyện Quế Võ . Chiều rộng lớn nhất ở đoạn xã Chi Lăng

9

huyện Quế Võ khoảng 300m, đoạn nhỏ nhất ở phía thượng nguồn khoảng
chiều sâu chỗ lớn nhất đến cao trình

100m,

-16m, mặc dù sông có chiều dài không lớn

nhưng lại là sông uốn khúc .
Thượng nguốn được dẫn từ sông Hồng
Bình, sông ít bị ảnh hưởng của thủy triều lên

, hạ nguồn được nối với sông Thái
, sông được hình thành với hình thái

tiêu thoát lũ cho hệ thống sông Hồng và tiêu thoát lũ cho tỉnh Bắc Ninh .
Vào mùa mưa lũ sông Đuống thường xuyên bị sạt lở do tàu thuyền gây ra, và
tệ nạn khai thác cát trái phép lòng sông

gây sạt lở nghiêm trọng đến các đoạn đê

cũng như bờ bãi sông , làm giảm diện tích canh tác nông nghiệp của nhân dân . Sạt lở
ở những đoạn trọng điểm trên sông Đuống tập trung các huyện Quế Võ, huyện Gia
Bình, huyện Thuận Thành và Thành Phớ Bắc Ninh .

Hình 1.2 Sạt lở uy hiếp khu dân cư của huyện Quế Võ
Trên hình 1.2 dưới đây thấy khu vực bị sạt lở do dòng chảy của sông Đuống
được thể hiện băng nét liền mầu đỏ , xói lở đang diễn ra mạnh mẽ ở phía bờ tả sông
Đuống.

10

Hình 1.3 Hút cát, tập kết cát đá trái phép gây sạt lở bờ sông, gây ách tắc dòng chảy
Nhìn chung từ địa phận xã Hán Quảng về đến xã Chi Lăng đây là đoạn sông
nhiều chỗ c ong uốn khúc không còn thềm sông , chất đất khu vực này là đất pha cát
lên khi nước lên rất rễ gây xói mòn sạt lở , mặc dù đã có kè hộ chân và các hộ dân đã
tự trồng tre để bảo vệ bờ sông nhưng cũng không chịu đượ

c dòng nước xoáy đánh

hờm chân và gây ra sập cả những búi tre .

Hình 1.4 Sạt lở nghiêm trọng kè tại xã Hán Quảng huyện Quế Võ

Hình 1.5 Sạt lở nghiêm trọng uy hiếp đến khu dân cư tại xã Chi Lăng huyện Quế Võ

11

Trên hình 1.4-:- hinh1.5 đoạn qua xã Chi Lăng huyện Quế Võ bị sạt lở uy hiếp
đến khu dân cư khu vực .
Những thiệt hại do tình trạng sạt lở gây ra cũng đã đến lúc các cấp các ngành

,

đặc biệt là chính quyền địa phương cần có các giải p háp đủ mạnh như cảnh báo , di
rời những hộ dân ra khỏi khu vực có nguy cơ bị sạt lở cao

, những ngôi nhà ở giáp

chân đê có thể bị sập và trôi xuống sông lúc nào mà không biết

, hộ vẫn sống bình

thường như không có gì xảy ra

Hình 1.6 Nhà ven sơng nhưng người dân vẫn sinh sớng tại đây

Hình 1.7 Sạt lở giáp chân đê uy hiếp khu dân cư xã Đức Long huyện Quế Võ

12

Hình 1.8 Sạt lở nghiêm trọng bờ bãi tại xã Đào Viên huyện Quế Võ

Hình 1.9 Sạt lở sâu vào bờ bãi tại canh tác đất nơng nghiệp

Hình 1.10 Sạt lở sâu vào bờ khu dân cư ở gây nứt và sập nhà

13

Hình 1.11 Hút cát, tập kết cát trái phép gây sạt lở nghêm trọng bờ bãi
1.3.Tổng quan về các giải pháp phịng chống sạt lở bảo vệ bờ sơng đã xây dựng
1.3.1.Trồng tre chắn sóng
Người Việt Nam từ xưa đã biết sử dụng cây tre rất gần gũi quen thuộc trên
những làng quê Việt Nam để gia cố bờ sông để chống sóng và chống sạt lở bờ đê ,
chống sạt lở bảo vệ đồng ruộng và nhà cửa. Ưu điểm của tre là có ở mọi nơi, dễ
trờng, giá thành rẻ nên được trồng rộng rãi trên các chiền sông giáp đê và dùng tre
để làm vật liệu để xử lý các sự cố về đê , làm rồng tre hộ chân đê . Tuy nhiên vật liệu
làm công trình làm bằng tre có nhược điểm lớn nhất khả năng chịu lực theo thời
gian kém bởi các yếu tố bên ngoài như: Nước, nắng, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, hay bị
khai thác bừa bãi giảm khả năng sinh trưởng

, …Ngày nay, vật liệu cọc tre khan

hiếm hơn và với nhược điểm của nó nên ít được sử dụng trong xây dựng như làm
rồng tre hộ chân đê mà thay thế vào đó là dùng rọ sắt .

Hình 1.12 Trờng tre chắn sóng bảo vệ đê

14

Hình 1.13 Trờng cây gỡ và trờng ch́i chắn sóng, bảo vệ bờ bãi
1.3.2.Bảo vệ bằng mái đá xây, rọ đá
1.3.2.1. Bảo vệ bằng mái đá xây
Những năm trước đây khi thiết kế bảo vệ mái đê là các kỹ sư nghĩ ngay đến
đá xây. Lát mái bằng đá xây, kinh phí xây dựng khơng cao, biện pháp thi cơng đơn
giản, vật liệu đá hộc dồi dào. Tuy nhiên, nhược điểm của loại cơng trình này là kết
cấu dễ bị phá vỡ ra từng mảnh do nền mái bị lún sụt hoặc do tác động bên ngoài
như nạn khai thác cát trái phép tác động lên bề mặt của công trình. Do vậy, khi khoa
học cơng nghệ trong lĩnh vực xây dựng bảo vệ mái đê trên thế giới phát triển, thì kết
cấu bảo vệ mái bằng đá xây ít sử dụng được thay thế bằng các kết cấu tiên tiến hơn.

Hình 1.14 Lát đá bảo vệ mái đê theo phương pháp truyền thống cũ
Một số đoạn xung yếu trên địa phận xã Chi Lăng, xã Đức Long đã được đầu tư
thả đá hộc hộ chân, đổ khuôn kè bằng bê tông cốt thép và sau đó xếp đá hộc vào các
khuôn bê tông cốt thép .

15

Hình 1.15 Thả đá rời hợ chân, làm khung bê tơng cớt thép, lát đá bảo vệ mái đê

Hình 1.16 Gia cố mái bằng khung BTCT và xếp đá hộc đoạn đê xã Cách
-hụn
bi Q́ Võ

Hình 1.17 Gia cớ mái bằng khung BTCT và xếp đá hộc đoạn đê xã Đức-huyện
Long Quế Võ

1.3.2.2. Bảo vệ bằng rọ đá
Khi khoa học công nghệ trong lĩnh vực xây dựng bảo vệ bờ phát triển mang
tính cấp bách và lâu dài, gắn liền với quá trình phát triển của xã hội và tự nhiên.

16

Một trong những giải pháp hiệu quả và tiên phong góp phần giải quyết vấn đề này
phải kể đến sản phẩm rọ đá. Tường kè rọ đá là loại kết cấu mềm giá thành xây dựng
rẻ hơn so với các kết cấu cứng khác. Đặc biệt kết cấu rọ đá đặt trên được trên nền
đất khơng ổn định. Ngồi những ưu điểm thì kết cấu rọ đá cũng có nhược điểm:
Nền đất dưới chân kết cấu rọ đá dễ bị xói ngầm dưới tác dụng của dịng thấm, bị xói
mịn bởi dòng chảy cục bộ lớn chảy qua rọ đá, trong trường hợp các dây thép rọ đá
bị đứt tại một vị trí làm cho đá rớt ra thì khó xử lý khắc phục. Vì vậy loại kết cấu
này khơng được sử dụng cho cơng trình quy mơ lớn ở nước ta.

Hình 1.18 Thả đá rọ đá bảo vệ cảng bốc rỡ và các trạm bơm ngoài bãi
1.4. Những ảnh hưởng của sạt lở đến tình hình an ninh
, kinh tế xã hội tỉnh Bắc Ninh
1.4.1. Sạt lở bờ sông có nguy cơ cướp đi sinh mạng , tài sản, nơi sinh sống , làm
giảm diện tích đất canh tác nông nghiệp của nhiều hộ dân .
Ngoài đặc trưng về địa lý là đầu mối giao thông thủy quan trọng giữa các tỉnh
trong khu vực lân cận , thành phố Bắc Ninh nổi tiếng l à miền quê quan họ có nhiều
nét đặc trưng về nền văn hóa kinh bắc , trong tương lai sẽ có những tua du lịch trên
các con sông trên địa bàn đi đến các tỉnh lân cận , ngoài ra sông còn cung cấp phù sa
làm tốt tươi các cánh đồng lúa của người dân , cung cấp nước sinh hoạt cho nhiều hộ
dân, nhằm đem lại cuộc sống ấm no cho nhân dân bao nhiêu thì nó cũng chứa đựng
nhiều tiềm ẩn , hiểm họa bấy nhiêu cho người dân sinh sống nơi đây.
1.4.2. Sạt lở ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng, phá vỡ q uy hoạch

17

Bắc Ninh là một tỉnh nằm ở đồng bằng châu thổ sông Hồng

, là vùng kinh tế

trọng điểm phía bắc giáp thủ đô Hà Nội , hầu hết dân cư và diện tích đất của tỉnh
Bắc Ninh đều được bao bọc bởi các tuyến đê sông Đuống

, sông Cầu , sông Thái

Bình và một phần hạ lưu sông Cà Lồ . Do hệ thống đê điều tỉnh Bắc Ninh có ý nghĩa
chiến lược quan trọng thực sự là một công trình phòng chống thiên tai , lũ lụt bảo vệ
cho 48,216ha đất của tỉnh và

21,784ha đất của thủ đô Hà Nội

(Gia Lâm , Đông

Anh), bảo vệ hàng nghìn gia đình , hàng trăm nhà máy , xí nghiệp , kho tàng , nhiều
khu công nghiệp lớn :Tiên Sơn , Quế Võ, Bắc Thăng Long -Nội Bài..nhiều công trình
văn hóa , di tích lịch sử được xếp hạng , nhiều tuyến đường giao thông quan trọng
chạy qua như Quốc Lộ 1A, 1B, 18, 38..tuyến đường sắt Hà Nội Lạng Sơn và các
công trình Quân Sự chiến lược Quốc Gia .
Hệ thống đê điều tỉnh Bắc Ninh với tổng chiều dài

241,39km, trong đó đê cấp

I đến cấp III là 139,12km, đê cấp IV là 47,749km cịn lại là đê bới . Dọc các tuyến

đê có 33 kè hộ bờ chống sạt mái đê , dưới đê có 123 cống lớn nhỏ làm nhiệm vụ tưới
tiêu sản xuất nông nghiệp và dân si nh kinh tế .
Cơ sở hạ tầng của thành phố Bắc Ninh khá đồ sộ , tuy nhiên dưới sự tác động
của các yếu tố tự nhiên và con người , bờ sông luôn trong tình trạng mất ổn định gây
phá vỡ quy hoạch chung của toàn tỉnh .
Vào năm 2010 đã xảy ra nhiều cung sạt cụ thể tại các vị trí
Km31+840, Km32+650-:-Km32+857 thuộc huyện Tiên Du
Km41+549,

Km42+750-:-Km44+100,

: Km31+285-:, từ Km 38+200-:-

Km45+91-:-Km45+527,

Km46+000-:-

Km48+333 thuộc địa phận huyện Quế Võ .
1.5.Bức tranh toàn cảnh về tình hình sạt lở và lấn ch

iếm lòng sông tỉnh Bắc

Ninh
Sạt lở tập trung trên Sông Đuống , nguyên nhân dẫn đế n sạt lở tại các cồn bãi ,
chủ yếu là do dàng chảy và việc khai thác cát trái phép lòng sông Đuố
đổi dòng chảy .

ng làm thay

18

Thực trạng đã chỉ ra rằng do việc lấn chiếm bờ bãi để kinh doanh vật liệu xây
dựng gây cản trở dòng chảy , xây nhà và lều quán trái phép trên các bến bãi và trên
các tuyến đê làm mất hành lan g lưu không đê gây ách tắc giao thông trên mặt đê .
Điều kiện địa chất ven sông là đất pha cát do đó nạn hút cát trái phép lòng
sông càng diễn ra phổ biến làm cho hiện tượng sạt lở trên sông càng diễn biến phức
tạp và nguy h ại hơn.
Toàn tuyến đê
8,321km.

Tả Đuống tổng cộng có

6 điểm sạt lở với tổng chiều dài

19

Bảng 1.7 Danh mục các điểm sạt lở trên địa bàn sông Đuống

STT

Khu vực sạt lở

Tên Quận
(huyện)

Địa điểm

Mức độ uy hiếp

Chiều dài
(m)

xã Tri Phương (01 bờ)

Dân cư, đất nông nghiệp

555

xã Tri Phương (01 bờ)

Dân cư, đất nông nghiệp

207

Km38+200-:-Km41+549

Xã Chi Lăng (01 bờ)

Dân cư, đất nông nghiệ p

3349

4

Km42+750-:-Km44+100

Xã Chi Lăng (01 bờ)

Đất nông nghiệp

1350

5

Km45+91-:-Km45+527

Xã Mộ Đạo (01 bờ)

Đất nông nghiệp

436

6

Km46+000-:-Km48+333

Xã Bồng Lai (01 bờ)

Đất nông nghiệp

1

Km31+285-:-Km31+840

2

Km32+650-:-Km32+857

3

Huyện Tiên Du

Huyện Quế Võ

Xã Cách Bi (01 bờ)

2333

Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn và đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ sông tả đuống tỉnh bắc ninh

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về