(Luận văn thạc sĩ file word) 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
---------------

VŨ TRUNG THÀNH

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------VŨ TRUNG THÀNH

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

Chuyên ngành:
Mã số:

Cơng trình Thủy
Mã số: 60- 58- 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Lê Mạnh Hùng
2. TS Đinh Anh Tuấn

Hà Nội – 2015


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện luận văn, với sự nỗ lực của bản thân cùng với
sự giúp đỡ tận tình của các thầy cơ, cơ quan và các bạn bè đồng nghiệp, luận văn
thạc sỹ: “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” đã được hoàn thành.

Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với các thầy cô Khoa cơng trình,
Ban đào tạo Trường Đại học Thủy lợi đã giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình trong
suốt quá trình học tập, trang bị những kiến thức mới nhất mới nhất và tiên tiến
nhất về khoa học kỹ thuật công trình thủy lợi, đồng thời giúp tơi thêm vững tin
hơn khi làm công tác nghiên cứu khoa học.
Tác giả chân thành cảm ơn Viện Bơm và Thiết bị thủy lợi, đã giúp đỡ, tạo
điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Đặc biệt xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của PGS.
TS Lê Mạnh Hùng, TS. Đinh Anh Tuấn - những người đã trực tiếp chỉ bảo

những kiến thức khoa học trong suốt thời gian làm luận văn
Luận văn sẽ khơng thể hồn thành nếu khơng có sự giúp đỡ về mọi mặt
của đồng nghiệp thuộc Bộ mơn Đơng Nam Bộ thuộc Phịng nghiên cứu cơng
trình trạm – Viện bơm và Thiết bị thủy lợi.
Tác giả

Vũ Trung Thành


BẢN CAM KẾT VỀ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Kính gửi:

Ban giám hiệu trường Đại học Thuỷ lợi
Khoa cơng trình, khoa Đào tạo Đại học và sau Đại học trường Đại
học Thuỷ lợi.
Bộ môn công nghệ và quản lý xây dựng trường Đại học Thuỷlợi.

Tên tôi là: Vũ Trung Thành
Ngày tháng năm sinh: 18/ 08/ 1983
Học viên cao học lớp: CH19C21, trường Đại học Thuỷ lợi
Tôi viết bản cam kết này xin cam kết rằng đề tài luận văn : “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”
là cơng trình nghiên cứu của cá nhân mình. Tơi đã nghiêm túc đầu tư thời gian và
cơng sức dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Lê Mạnh Hùng và TS. Đinh Anh Tuấn
để hoàn thành đề tài theo đúng quy định của nhà trường. Nếu những điều cam kết
của tơi có bất kỳ điểm nào khơng đúng, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm và cam
kết chịu những hình thức kỷ luật của nhà trường.
Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2015
Cá nhân cam kết

Vũ Trung Thành



VŨ TRUNG THÀNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2015


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................5
1.1
Các nghiên cứu trên thế giới............................................................................. 5
1.1.1
Nghiên cứu về xói lở lịng sơng và chỉnh trị sơng:.................................5
1.1.2
Nghiên cứu về khai thác cát:.................................................................. 7
1.2
Các nghiên cứu trong nước............................................................................. 11
1.2.1
Nghiên cứu động lực học dịng sơng:................................................... 11
1.2.2
Nghiên cứu khai thác cát:..................................................................... 12
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIẢI PHÁP BẢO VỆ, PHỊNG
CHỐNG SẠT LỞ BỜ SƠNG....................................................................................17
2.1

Các giải pháp phịng chống xói lở.................................................................. 17
2.1.1
Tổng hợp các giải pháp phịng chống xói lở........................................ 17
2.1.2
Khái qt một số giải pháp phịng chống xói lở đã được ứng dụng....18
2.2
Lựa chọn mơ hình tốn................................................................................... 21
2.2.1
Cơ sở lý thuyết mơ hình Mike 21FM.................................................... 22
2.2.2
Xây dựng mơ hình Mike 21FM khu vực nghiên cứu.............................26
2.3
Kết luận chương 2.......................................................................................... 30
CHƯƠNG 3. THỰC TRẠNG KHAI THÁC CÁT VÀ DIỄN BIẾN LÒNG
DẪN ĐOẠN SƠNG HẬU KHU VỰC THÀNH PHỒ LONG XUN.................31
3.1
Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên đoạn song Hậu khu vực tp. Long Xuyên...........31
3.1.1
Vị trí địa lý........................................................................................... 31
3.1.2
Đặc điểm khí hậu.................................................................................. 32
3.1.3
Địa chất khu vực nghiên cứu................................................................35
3.1.4
Đặc điểm thủy văn................................................................................36
3.2
Hoạt động khai thác cát của tỉnh An Giang và khu vực nghiên cứu...............38
3.2.1
Thực trạng khai thác cát tỉnh An Giang...............................................38
3.2.2

Thực trạng khai thác cát tại khu vực nghiên cứu.................................42
3.3
Diễn biến long dẫn đoạn sông Hậu khu vực TP Long Xun.........................43
3.3.1
Xu thế diễn biến xói lở đoạn sơng Hậu khu vực nghiên cứu.................49
3.4
Ngun nhân gây xói lở bờ sơng Hậu khu vực thành phố Long Xuyên.........60
3.4.1
Sạt lở do khai thác cát..........................................................................61
3.4.2
Sạt lở do yếu tố hình thái sơng phân lạch.............................................62
3.4.3
Sạt lở bờ do Sóng.................................................................................64
3.4.4
Sạt lở do gia tải quá mức lên mép bờ sông...........................................65
3.5
Kết luận chương 3..........................................................................................66


4.1

4.2

4.3

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHỊNG CHỐNG
XĨI LỞ SÔNG HẬU – KHU VỰC THÀNH PHỐ LONG XUYÊN.....................67
Đề xuất giải pháp chỉnh trị tổng thể phịng chống xói lở sông Hậu khu vực thành phố
Long Xuyên................................................................................................................. 67
4.1.1

Mục tiêu chỉnh trị................................................................................. 67
4.1.2
Đề xuất các phương án chỉnh trị..........................................................68
4.1.3
Đánh giá các giải pháp chỉnh trị trên mơ hình tốn.............................71
Thiết kế sơ bộ cơng trình bảo vệ bờ cho một đoạn sông.............................................. 87
4.2.1
Các thông số thiết kế............................................................................ 87
4.2.2
Biện pháp xây dựng và tiến độ xây dựng cơng trình............................. 89
Giải pháp phi cơng trình.............................................................................................. 94
4.3.1
Nâng cao hiệu lực quản lý Nhà nước về tài ngun cát lịng sơng.......94
4.3.2
Các giải pháp về kỹ thuật..................................................................... 94
4.3.3
Giải pháp đào tạo và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực.................95
4.3.4
Cơ chế, chính sách............................................................................... 95
4.3.5
Các vấn đề về thị trường...................................................................... 97
4.3.6
Vấn đề vốn đầu tư................................................................................. 97
4.3.7
Tổ chức kiểm tra, giám sát thực hiện quy hoạch.................................. 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 99
1. Kết luận................................................................................................................... 99
2. Những tồn tại trong quá trình thực hiện luận văn.................................................. 100
3. Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo................................................................... 100

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1: Kết quả hiệu chỉnh phân chia lưu lượng thực đo và tính tốn.......30
Bảng 3-1: Bảng số liệu về nhiệt độ và độ ẩm khơng khí năm 1995................33
Bảng 3-2: Bảng lượng mưa trung bình tháng(Nguồn VHKHTLMN).............33
Bảng 3-3: Bảng phân bố gió mùa hàng năm(Nguồn VHKHTLMN)...............35
Bảng 3-4: Bảng trị số các đặc trưng cơ lý (Nguồn VHKHTLMN)................36
Bảng 3-5: Danh sách các đơn vị khai thác cát sông trên khu vực nghiên cứu
......................................................................................................................... 41
Bảng 3-6: Kết quả tính tốn vận tốc khởi động bùn cát lịng dẫn nhánh phải
cù lao Ơng Hổ - sơng Hậu..............................................................................63
Bảng 4-1: Bảng tính toán phân chia lưu lượng hai nhánh của các phương án
......................................................................................................................... 73
Bảng 4-2: Kết quả tính tốn phân lưu với các phương án khai thác cát........80


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình1.1– Khu vực nghiên cứu hậu quả khai thác cát trên sơng Loire.............8
Hình1.2– Đường quan hệ lưu lượng và mức nước sơng Loire ởthành phố
Tours..................................................................................................................9
Hình1.3– Biến đổi cao độ lịng sơng và mực nước trên sơng Loire đo bởi
CMB..................................................................................................................9
Hình1.4: Một số hoạt động khai thác cát trên các tuyến sơng.......................14
Hình2.1. Sơ đồ các giải pháp phịng chống xói lở [6]...................................17
Hình 2.2: Hệ thống lưới phi cấu trúc trong mơ hình Mike 21FM...................22
Hình 2.3.Lưới tính tóan của mơ hình MIKE 21FM cho khu vực nghiên cứu
26 Hình 2.4- Địa hình lịng dẫn khu vực sơng Hậu đoạn đi qua thành phố
Long

Xuyên[]
.........................................................................................................................
27
Hình 2.5- Biên lưu lượng thượng lưu được xác định bằng mơ hình Mike 11 27
Hình 2.6- Biên mực nước hạ lưu được xác định bằng mơ hình Mike 11

28

Hình 2.7- Vị trí quan trắc lưu lượng mực nước tháng 12 năm 2010..............29
Hình 2.8- So sánh lưu lượng tính tốn và thực đo tại LX-2............................29
Hình2.9- So sánh lưu lượng tính tốn và thực đo tại LX-3.............................30
Hình3.1 Vị trí khu vực nghiên cứu..................................................................31
Hình3.2: Mặt cắt địa chất khu vực nghiên cứu(Nguồn VHKHTLMN)...........35
Hình3.3 : Hoạt động khai thác cát trên sơng Tiền khu vực Tân Châu...........40
Hình 3.4 : Vị trí khai thác cát trên khu vực nghiên cứu.................................43
Hình3.5 Sạt lở bờ khu vực thành phố Long Xuyên........................................44
Hình3.6 Sạt lở bờ cù lao Phó Ba – khu vực thành phố Long Xun...............44
Hình 3.7 Hư hỏng cơng trình kè Long Xun – An Giang(2005)...................44
Hình 3.8. Bãi bồi lạch trái đoạn sơng chảy qua thành phố Long Xuyên........45
Hình 3.9. Bãi bồi cuối cù lao Ơng Hổ - thành phố Long Xun.....................45
Hình 3.10.Một số hình ảnh sạt lở bờ sơng Hậu..............................................46


Hình 3.11.Hiện trạng kè khu vực Văn phịng Tỉnh ủy An Giang giáp rạch Cầu
Mây
.........................................................................................................................
48
Hình 3.12.Kè Long Xuyên đoạn Hải Quân đến Rạch Long Xuyên được khởi
công xây dựng từ năm 2002 (nhìn từ hạ lưu Sơng Hậu)
.........................................................................................................................

48
Hình3.13 - Diễn biến đường bờ sông Hậu, khu vực thành phố Long Xuyên
giai đoạn năm 1966 đến 2007
.........................................................................................................................
51
Hình3.14 Diễn biến tuyến lạch sâu nhánh trái sơngHậu khu vực cù lao Ơng
Hổ – Thành phố Long Xuyên
.........................................................................................................................
52
Hình3.15 Diễn biến tuyến lạch sâu nhánh trái sơngHậu khu vực cù lao Ơng
Hổ – Thành phố Long Xun
.........................................................................................................................
53
Hình3.16 – Sơ hoạ vị trí mặt cắt lịng dẫn sơng khu vực nghiên cứu.............54
Hình3.17- Diễn biến lịng dẫn ở mặt cắt số 1.................................................54
Hình3.18 – Diễn biến lịng dẫn ở mặt cắt số 3 - nhánh phải cù lao Ơng Hổ.
55 Hình3.19– Diễn biến lịng dẫn tại mặt cắt số 4 - nhánh phải cù lao Ơng
Hổ
......................................................................................................................... 56
Hình3.20– Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt số 5 - nhánh phải cù lao Ơng Hổ
......................................................................................................................... 56
Hình3.21– Diễn biến lịng dẫn tại mặt cắt số 6 – nhánh phải cù lao Phó Ba
57 Hình3.22– Diễn biến lịng dẫn tại mặt cắt số 7 – nhánh trái cù lao Phó
Ba . 57 Hình3.23 – Biến đổi lịng dẫn tại mặt cắt số 8- nhánh trái cù lao Ông
Hổ

58


Hình3.24 – Diễn biến lịng dẫn tại mặt cắt số 10 - nhánh trái cù lao Ơng Hổ

......................................................................................................................... 58
Hình3.25 – Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt số 11 – nhánh trái cù lao Ơng Hổ
......................................................................................................................... 59
Hình3.26 – Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt số 12 – nhánh trái cù lao Ông Hổ
......................................................................................................................... 59


Hình3.27 – Diễn biến lịng dẫn tại mặt cắt số 13 – cuối đoạn sơng phân lạch
......................................................................................................................... 60
Hình3.28 – Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt số 13 – cuối đoạn sơng phân lạch
......................................................................................................................... 60
Hình3.29 - Biểu đồ vận tốc trung bình mặt cắt đo ADCP nhánh phải tại Long
Xuyên
.........................................................................................................................
64
Hình3.30 Nhà cửa xây cất, chất hàng hóa lấn ra lịng sơng Hậu - Long
Xun
.........................................................................................................................
65
Hình4.1. Bố trí các phương án cơng trình chỉnh trị.......................................70
Hình 4.2. Phạm vi khai thác cát đoạn đầu nhánh trái kịch bản KTC1 và KTC2
......................................................................................................................... 71
Hình 4.3. Phạm vi khai thác cát tồn bộ nhánh trái (KTC3)..........................71
Hình 4.4. Đường quá trình vận tốc các phương án tai mặt cắt MC2.............73
Hình 4.5. Đường quá trình vận tốc các phương án tai mặt cắt MC8.............74
Hình 4.6. Trường dịng chảy theo phương án cơng trình PA1........................75
Hình 4.7. Trường dịng chảy theo phương án cơng trình PA2........................76
Hình4.8. Trường dịng chảy theo phương án cơng trình PA3.........................77
Hình 4.9. Trường dịng chảy theo phương án cơng trình PA4........................77
Hình4.10. Trường dịng chảy theo kịch bản khai thác cátKTC3.....................81

Hình 4.11. Diễn biến hình thái kịch bản khai thác cát KTC3.........................83
Hình 4.12. Diễn biến bồi, xói tại mặt cắt M3..................................................85
Hình 4.13. Diễn biến bồi, xói tại mặt cắt M6..................................................85
Hình 4.14. Diễn biến bồi, xói tại mặt cắt M8..................................................86
Hình 4.15. Diễn biến bồi, xói tại mặt cắt M10................................................86
Hình 4.16. Giải pháp chỉnh trị đề xuất...........................................................87
Hình4.17 – Cắt ngang cơng trình kè Long Xun...........................................89


14

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Mekong là con sơng có chiều dài đứng thứ 12 thế giới với chiều dài 4500 km,
xuất phát từ vùng núi cao tỉnh Thanh Hải (Trung Quốc), chảy qua Tây Tạng, theo
suốt chiều dài tỉnh Vân Nam rồi chảy qua các nước Myanmar, Thái Lan, Lào,
Campuchia trước khi vào Việt Nam. Trên lãnh thổ Việt Nam sông Mekong được
gọi là sông Cửu Long với chiều dài khoảng 250 km tính từ biên giới Việt Nam –
Campuchia tới biển Đơng.
Dịng sơng là nguồn sống của khoảng 60 triệu người dân các nước nằm ở hạ
nguồn như: Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam. Phần lớn họ sống nhờ vào
nguồn tài nguyên thiên nhiên: tôm, cá và dựa vào nước, phù sa để trồng lúa, cây
trái và hoa màu. Dịng sơng cịn là trục giao thơng chính của tồn khu vực nó chảy
qua. Với 1.245 loại cá, Mekong là sơng có nhiều tơm cá thứ nhì thế giới sau sơng
Amazon ở Nam Mỹ. Có nhiều loại cá quý hiếm như cá bông lau khổng lồ nặng đến
300 kg và cá heo sống ở nước ngọt. Hàng năm có đến 1,8 triệu tấn cá đánh được ở
các quốc gia hạ nguồn [9]
Trên lãnh thổ Việt Nam, sông Mekong chia thành hai nhánh là sông Tiền và
sông Hậu, đổ ra biển bằng 9 cửa nên cịn có tên gọi là sông Cửu Long. Sông Tiền
đổ ra các cửa: cửa Đại, cửa Tiểu, cửa Hàm Luông, cửa Cổ Chiên, cửa Cung Hầu và

cửa Ba Lai. Sông Hậu đổ ra biển qua ba cửa:cửa Định An, cửa Trần Đề và cửa Ba
Sắc (Cửa Ba sắc trên sông Hậu đã bị bồi lắp và cửa Ba Lai trên sông Tiền nay đã bị
chặn bởi hệ thống cống đập ngăn nước mặn từ biển chảy vào ).
Sông Cửu Long là con sông đã mang lại phù sa bồi đắp cho vùng đồng bằng
Tây Nam Bộ của Việt Nam, vì thế vùng đất này cịn gọi là Đồng bằng Sơng Cửu
Long (ĐBSCL). Đây là vựa lúa lớn nhất của cả nước, đồng thời nổi tiếng với nhiều
loại trái cây đặc sản như: sầu riêng, măng cụt, bưởi, cam.....
Sông Cửu Long là nguồn cung cấp nước phục vụ sinh hoạt, công nông nghiệp;
tuyến tiêu thốt lũ chính đồng thời là mạng lưới giao thông thủy quan trọng; nơi


cung cấp vật liệu xây dựng, cung cấp các loài thủy sản nước ngọt, nước mặn và
nước lợ phong phú.
Bên cạnh những lợi ích to lớn mà sơng Cửu Long đã mang lại là những tai họa
khơng nhỏ do chính nó gây ra, như: tình trạng lũ lụt, xâm nhập mặn, chua phèn
nhiễm bẩn, tình trạng sạt lở bờ, bồi lắng lịng dẫn sơng rạch, vv… .
Trong đó tình trạng sạt lở bờ, bồi lắng lịng dẫn sơng Cửu Long đang là hiện
tượng gây bức xúc, làm xôn xao dư luận trong những năm gần đây. Sạt lở bờ, bồi
lắng lòng dẫn đã và đang gây ra những tổn thất rất lớn, là mối đe dọa nghiêm trọng
đến tính mạng, tài sản của nhà nước và nhân dân vùng ven sông, gây mất ổn định
khu dân cư, ảnh hưởng đến quy hoạch phát triển dân sinh, kinh tế, xã hội, mơi
trường vùng ĐBSCL.
Những tổn thất do xói lở bờ sơng đã xảy ra ở ĐBSCL trong những thập niên
qua là rất nặng nề. Với số liệu thống kê chưa đầy đủ đã có[]
 32 người bị thiệt mạng và mất tích;
 05 dãy phố bị đổ xuống sơng;
 06 làng bị xóa sổ, trên 2200 căn hộ bị sụp đổ và buộc phải di dời;
 Nhiều cầu, đường giao thông, bến phà và nhiều trụ sở cơ quan, bệnh viện
trường học, cơ sở kinh tế, cơng trình kiến trúc, cơng trình văn hóa, cơ sở
hạ tầng bị sụp đổ xuống sông;

 Một thị xã tỉnh lỵ phải di dời đi nơi khác (Sa Đéc);
 Hiện nay 01 thành phố, 02 thị xã, 04 thị trấn đang trong tình trạng xói
lở mạnh;
 Tuyến giao thông thủy quốc tế sang Campuchia đã bị bồi nhiềuđoạn dẫn
tới hiện tượng tàu vận tải mắc cạn, thậm chí nhiều tháng mùa khơ đường
thủy khơng được thông thương. Cửa sông Định An là cửa ngõ tuyến giao
thông thủy vào cảng Cần Thơ… bị bồi lắng nghiêm trọng gây nên thiệt
hại hàng năm do phải nạo vét luồng lạch lên đến hàng chục tỷ đồng;


 Hiện tượng bồi lắng hệ thống sông ở ĐBSCL mấy năm gần đây đã phần
nào ảnh hưởng tới khả năng thoát lũ, tăng đỉnh lũ, kéo dài thời gian ngập
lụt.
Trong số các tỉnh ở ĐBSCL, An Giang là một trong những địa phương được
xem là điểm nóng về sạt lở bờ song và bồi lắng lòng dẫn. Qua các tài liệu thống kê
của các cơ quan chức năng cho thấy tồn tỉnh có: 40 vị trí xảy ra sạt lở bờ, trong đó
các đoạn sơng có tốc độ sạt lở mạnh, gây nên những thiết hại nặng nề là sông Tiền
đoạn chảy qua thị trấn Tân Châu; sông Vàm Nao thuộc huyện Chợ Mới và sông
Hậu đoạn chảy qua thành phố Long Xuyên.
Thiệt hại do sạt lở bờ và bồi lắng lịng dẫn sơng Cửu Long gây ra ở An
Giang là rất nặng nề. Theo số liệu của Sở Tài ngun - Mơi trường và Ban chỉ huy
Phịng chống lụt bão và tìm kiếm cứu nạn tỉnh An Giang, hàng năm có trên 3,7 triệu
m3 đất bị cuốn xuống dịng sơng, ước tính thiệt hại trên 16 tỷ đồng. Chỉ tính riêng
trong năm 2011 tồn tỉnh có 66.850 m2 diện tích đất bị sạt lở; 7 căn nhà bị sập
xuống sông, 628 hộ phải di dời, 322 hộ đang nằm trong vùng có thể bị sạt lở sẽ phải
di dời. Ước tính thiệt hại khoảng 67,3 tỷ đồng. Đối với vấn đề bồi lắng lịng dẫn
sơng chưa có những số liệu thống kê đánh giá cụ thể, nhưng những thiệt hại do hiện
tượng này gây ra có thể nhận thấy như: làm chậm q trình tiêu thốt lũ, gây úng
ngập cao hơn, cản trở đến giao thông thủy, làm thay đổi chế độ dịng chảy gây xói
lở cho khu vực khác vv…

Hiện tượng sạt lở bờ sơng lịng dẫn sơng trên địa bàn tỉnh An Giang nói
chung và khu vực thành phố Long Xuyên nói riêng đã, đang và sẽ cịn gây nên
những thiệt hại to lớn về tính mạng, tài sản của nhà nước và nhân dân, là lực cản
đến tiến trình phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Do đó cần phải có những
nghiên cứu đánh giá được xu thế diễn biến, xác định rõ nguyên nhân, trên cơ sở đó
đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại do sạt lở bờ, bồi lắng lịng
dẫn sơng gây ra. Đây cùng chính là sự cần thiết của việc thực hiện đề tài “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”.


2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Làm rõ được nguyên nhân gây xói lở, bồi lắng đoạn sông Hậu khu
vực thành phố Long Xuyên.
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp bảo vệ và phịng chống sạt lở bờ sơng.
- Phân tích, lựa chọn giải pháp phù hợp với đoạn sông nghiên cứu
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU Cách tiếp cận
- Tiếp cận từ thực tế, qua việc điều tra, khảo sát, đo đạc những diễn biến
đang xảy ra trong khu vực nghiên cứu và khu vực khác tương tự.
- Tiếp cận từ nguồn trí thức khoa học, thơng tin trên mạng, sách, kết quả
các đề tài, dự án, phỏng vấn người dân sống lâu năm tại khu vực nghiên
cứu.
Phương pháp nghiên cứu
- Điều tra, thu nhận cập nhật các thông tin thường xuyên từ địa phương.
- Kế thừa những kết quả nghiên cứu từ những đề tài, dự án trước đây
có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài.
- Mơ phỏng các q trình thủy động lực và diễn biến hình thái sơng

bằng mơ hình tốn (Mike 21).
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
- Xác định được nguyên nhân gây xói lở, bồi lắng sông Hậu khu vực thành
phố Long Xuyên.
- Đánh giá được ảnh hưởng ứng với các kịch bản của hoạt động khai
thác cát đến xói lở, bồi lắng đoạn sơng nghiên cứu.
- Đề xuất giải pháp cơng trình tổng thể phịng chống xói lở, bồi lắng
sơng Hậu khu vực thành phố Long Xuyên.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Các nghiên cứu trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về xói lở lịng sơng và chỉnh trị sơng:
Những nghiên cứu liên quan tới vấn đề xói lở bờ sơng, bồi lắng lịng dẫn
như: xác định rõ nguyên nhân, cơ chế, xác định quy luật diễn biến lòng dẫn, nghiên
cứu đề xuất các giải pháp phịng chống giảm nhẹ thiệt hại do xói lở bờ, bồi lắng
lòng dẫn gây ra, đều là các lĩnh vực khoa học liên quan tới động lực học dịng sơng,
chuyển động bùn cát và chỉnh trị sơng.
Trên thế giới khoa học về động lực dịng sơng, được phát triển mạnh trong
nửa thế kỷ thứ XIX ở các nước Âu Mỹ. Những nghiên cứu của các nhà khoa học
Pháp như Du Boys về chuyển động bùn cát, Barré de Saint - Venant về dịng khơng
ổn định, L. Fargue về hình thái sơng uốn khúc vẫn giữ ngun giá trị sử dụng cho
đến ngày nay.
Vào những năm đầu thế kỷ XX, với những đóng góp lớn của các nhà khoa
học Xô Viết, những tên tuổi gắn liền với các thành tựu khoa học lớn là Lotchin V.M.
về tính ổn định của lịng sơng; của Bernadski N.M. về chuyển động hai chiều; của
Makkavêep V.M. về dịng thứ cấp; của Velikanơp M.A., về q trình diễn biến lịng
sơng của Gơntrarơp V.N. và Lêvi I.I., về chuyển động bùn cát; của Altunin S.T., của
Grisanin K.B., của Kariukin S.N. về chỉnh trị sông v.v… Chính trong thời gian đó
đã nổ ra những cuộc tranh luận gay gắt giữa lý thuyết khuếch tán và lý thuyết trọng

lực, giữa hai trường phái ngược nhau khi đánh giá tổn thất năng lượng trong dịng
chảy có và khơng mang bùn cát, giữa các chỉ tiêu khởi động của bùn cát và giữa các
chỉ tiêu ổn định của lòng dẫn. Tham gia gián tiếp vào các cuộc tranh luận đó, từ
những năm 50 đến giữa những năm 60, có các nhà khoa học Trung Quốc như
Trương Thụy Cẩn, Tiền Ninh, Tạ Giám Hoành, Đậu Quốc Nhân, Sa Ngọc Thanh
v.v… Trong thời gian này, ở Tây Âu có những cơng trình về chuyển động bùn cát
của E. Meyer Peter và Muller; về hình thái lịng sơng ổn định có các nhà khoa học
Anh Kennedy R.G., Lindley E.S. và Laccy G. với "Lý thuyết chế độ" (Regime


theory) nổi tiếng. Các nhà khoa học Mỹ như Einstein H.A., Ven-te-Chow, Ningchien … có nhiều cơng trình nghiên cứu về dòng chảy và chuyển động bùn cát.
Từ những năm 60 thế kỷ XX đến nay, do ứng dụng những tiến bộ khoa học
kỹ thuật và đặc biệt là những tiến bộ trong kỹ thuật tính tốn, động lực học dịng
sơng có những bước phát triển mới, sâu sắc trong việc hồn thiện mơ hình hố các
hiện tượng thủy lực phức tạp. Một số mơ hình tóan, mơ phỏng dịng chảy một chiều
1D, hai chiều 2D, mơ phỏng q trình diễn biến lòng dẫn như Mike 11, Mike 21 và
Mike 21C cho kết quả tính tóan dịng chảy, dự báo biến hình lịng dẫn khá chính
xác. Về nghiên cứu thực địa đã có những thiết bị đo đạc hiện đại, nhanh chóng,
chính xác. Có thể nhân được trường vận tốc dịng chảy ở độ sâu khác nhau, có thể
xác định được độ sâu lòng dẫn cùng với tọa độ địa lý mong muốn. Đã thu được kết
quả khả quan trong việc ứng dụng kỹ thuật hiện đại khảo sát đường đi của hạt bùn
cát bằng chất đồng vị phóng xạ khi nghiên cứu bồi lắng lòng dẫn tại các vùng cửa
sơng. Nghiên cứu biến hình lịng dẫn trên mơ hình vật lý đã có những tiến bộ vượt
bậc đã thực hiện được những tiêu chuẩn tương tự khó, trên cơ sở xây dựng mơ hình
lịng động với các chất liệu mô phỏng bùn cát đáy, bùn cát lơ lửng bằng vât liệu mới
đảm bảo độ chính xác cao. Ngịai ra trong mấy thập niên gần đây các nhà khoa học
đã ứng dụng GIS vào việc nghiên cứu dự báo biến hình ngang lịng dẫn …
Bên cạnh những tên tuổi mới xuất hiện như Cunge J.A (Pháp), Borgadi J.L.
(Hungari), Hâncu Simion (Rumani), Mamak W. (Ba lan), Grisanihin K.V. (Liên
Xô) v.v… đã xuất hiện những cơng trình của tập thể tác giả hoặc tên của một cơ

quan nghiên cứu như Bureau of Reclamation (Mỹ), SOGREAN (Pháp), VNIIG
(Liên Xô), DELFT (Hà Lan), DHI (Đan Mạch), Đ. H. Vũ Hán (Trung Quốc).
Về cơng trình chỉnh trị sơng đã có bước tiến khá ấn tượng trong những năm
gần đây, đặc biệt vào thời kỳ công nghệ mới vật liệu mới phát triển, những cơng
trình chỉnh trị sơng khơng cịn nặng nề, phức tạp như trước đây. Về kết cấu đã gọn
nhẹ hơn nhưng hiệu quả hơn như hệ dàn phao hướng dòng thay cho kè mỏ hàn,
thảm bê tông bơm trực tiếp trong nước thay cho rồng tre, rọ đá v.v...


1.1.2 Nghiên cứu về khai thác cát:
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, cát là một loại vật liệu quan trọng được
sử dụng nhiều trong xây dựng, san nền, gia cố nền móng trên nền đất yếu…. Nhu
cầu sử dụng cát là rất lớn, đặc biệt trong những năm gần đây tốc độ đơ thị hóa gia
tăng địi hỏi khối lượng cát khai thác càng lớn. Cát thường được khai thác từ các
mỏ cát lộ thiên, từ các bãi biển, nạo vét từ lịng sơng, suối…
Trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển đang diễn ra hết sức phức
tạp chủ yếu do chưa có quy hoạch, khả năng quản lý còn nhiều bất cập, ý thức của
cộng đồng cịn kém. Ngồi một số nước có các mỏ cát lộ thiên, việc khai thác cát
chủ yếu diễn ra trên các hệ thống sông suối.
Khai thác cát là một trong những nguyên nhân trực tiếp gây ra xói lở bờ sơng,
làm biến đổi lịng dẫn, hạ thấp mực nước sơng, suối gây ảnh hưởng tới các cơng
trình trên tuyến. Khai thác cát cũng là một trong số những nguyên nhân ảnh hưởng
tới hệ sinh thái ví dụ như rùa biển thường vào những bãi cát để làm tổ, khai thác cát
làm cho cá sấu Garial ở Ấn Độ dần đến tuyệt chủng. Xáo trộn của cát dưới nước khi
khai thác sẽ làm tăng độ đục trong nước có hại cho các sinh vật cần ánh sáng mặt
trời. Khai thác cát cũng làm ảnh hưởng tới ngành thủy sản gây ảnh hưởng tới sinh
kế của ngư dân. Khai thác cát được quy định bởi pháp luật ở nhiều nơi nhưng tình
trạng khai thác cát bất hợp pháp vẫn lien tục xảy ra.
Những tác động bất lợi của việc khai thác cát:
Dịng sơng Loire là một con sơng dài nhất của Pháp, còn lưu giữ được nhiều

nét tự nhiên nhất. Nghiên cứu được thực hiện bởi Sở Thủy lực Trung tâm Pháp vào
năm 1994. Đã thu thập số liệu về địa hình lịng sơng, về quan hệ mực nước và lưu
lượng của 50 trạm thủy văn, trên 450 Km chiều dài sơng, nằm giữa Allier và
Acenis, như trên Hình1.1.


Hình1.1– Khu vực nghiên cứu hậu quả khai thác cát trên sông Loire
Kết quả so sánh mực nước mùa khô nhiều năm, cho thấy sự hạ thấp mực
nước rất lớn trong suốt chiều dài đoạn sông nghiên cứu. Mức nước hạ thấp không
đồng đều dọc theo sông, thường lớn nhất ở gần các thành phố lớn: Ở Orlean hạ thấp
1,50 m, ở Tours 2,00 m và Ancenis trên 3,00 m. Giá cát phụ thuộc chủ yếu vào chi
phí vận chuyển, nhu cầu xây dựng ở các khu đô thị rất lớn, nên thường khai thác cát
tập trung vào đoạn sông gần đơ thị Hình1.2 là đường quan hệ lưu lượng và mực
nước sông đoạn chảy qua thành phố Tours. Quan sát hình 1.2 cho thấy, nếu xét với
một lưu lượng dòng chảy Q, vào năm 1970 mực nước song cao hơn rất nhiều so với
năm 1975 và 1977, điều này dẫn tới hiệu quả thấp, thậm chí là khơng cịn khả năng
lấy nước của các cơng trình lấy nước xây dựng dọc song. Điều gì đã dẫn tới tình
trạng hạ thấp mực nước dọc song như vậy? Đó là tình trạng hạ thấp cao trình đáy,
mà trong đó khai thác cát quá mức là một trong những nguyên nhân chính. Hình
1.3 cho chúng ta thấy mức độ biến đổi cao độ lịng sơng Loire từ năm 1900 đến
1990.


Hình1.2– Đường quan hệ lưu lượng và mức nước sơng Loire ở thành phố Tours

Hình1.3– Biến đổi cao độ lịng sông và mực nước trên sông Loire đo bởi CMB
Tại Trung Quốc: Hậu quả khơng tốt xảy ra do tình trạng khai thác cát q
mức, khơng có quy hoạch trên sơng Yangtze, là một thí dụ điển hình. Khai thác cát
trên sông Yangtze bắt đầu từ đầu những năm 1970, trên cả chiều dài sông. Quy mô,
khối lượng, tốc độ khai thác cát trên sông gắn liền với tốc độ phát triển đơ thị hóa

của khu vực. Vì thu được lợi nhuận cao nên nhiều công ty khai thác cát hợp pháp và
bất hợp pháp thi nhau cải tiến kỹ thuật, mua sắm trang thiết bị với công suất lớn đến
500 tấn/giờ.
Tính đến năm 2000, số điểm khai thác cát trên sông Yangtze đã vượt con số
70, với hơn 800 đơn vị khai thác lớn, nhỏ. Tình trạng khai thác cát trên sơng đã hết
khả năng kiểm sốt của chính quyền địa phương, hậu quả đem lại là: nhiều đoạn đê
chống lũ vùng cửa sông bị đổ bể, gây thiệt hại hàng trăm triệu USD, đặt các vùng
đất thấp phía hạ du vào tình trạng nguy hiểm [13].


Cùng với những thiệt hại lớn do ngập lũ, do sạt lở bờ sơng vì lịng dẫn diễn
biến xói bồi bất quy luật, là những vấn đề xã hội rất bức xúc diễn ra thường xuyên
như tranh chấp vị trí khai thác, cạnh tranh thị trường, tai nạn giao thông thủy v.v…
Trước tình trạng phức tạp đó, chính phủ Trung Quốc đã phải ban hành lệnh cấm
khai thác cát dưới mọi hình thức trên sơng Yangtze trong vịng 3 năm kể từ năm
2001. Nhưng giải pháp ngưng khai thác cát trên sơng khơng phải là giải pháp tối ưu
vì đã đẩy giá cát lên mức không thể chấp nhận được, một số lượng lớn người lao
động bị mất việc, nhiều máy móc thiết bị bị hư hỏng theo thời gian, cản trở tốc độ
phát triển kinh tế xã hội khu vực v.v…
Một điển hình khác về hậu quả khơng như mong muốn của việc khai thác cát
trên sơng, đó là những gì đã xảy ra trên 50 km chiều dài lịng sơng Nilwala, miền
Nam Sri Lanka [11]. Có thể nói dọc theo chiều dài sơng cứ trung bình 3 - 4 km có
một vùng mỏ khai thác cát với hàng trăm phương tiện thiết bị máy móc. Thực trạng
khai thác cát khơng có quy hoạch, khai thác q mức trên sơng đã gây ra nhiều vấn
đề mơi trường như: Xói lở bờ sông, làm nhiều nhà cửa, cầu cống, công trình kiến
trúc lâu đời bên sơng bị dịng nước cuốn đi, gia tăng xâm nhập mặn, gây ô nhiễm
môi trường nước, tác động bất lợi đến hệ sinh thái sông (Dulmini, 2009). Để giải
quyết những vấn đề bức xúc về mơi trường đang diễn ra trên sơng Nilwala, chính
phủ Sri Lanka đã phải ban quyết định hành cấm hoàn toàn việc khai thác cát trên
sông. Đây lại là một quyết định bị động, thiếu tính khả thi vì rất khó thực hiện, do

yêu cầu phát triển đất nước.
Trên bước đường xây dựng và phát triển đất nước có thể chỉ ra hàng loạt các
quốc gia trên thế giới đặc biệt là những quốc gia đang và chậm phát triển đều gặp
phải những mâu thuẫn chưa thể giải quyết giữa lợi ích và những thiệt hại về kinh tế,
xã hội, môi trường do khai thác cát gây ra như Ấn Độ, Malaysia , Thái Lan, Lào
v.v…Về việc khai thác cát sông khơng được kiểm sốt đã đe dọa Ấn Độ, cát sông là
quan trọng cho phúc lợi của con người. Sông dài thứ hai Bharathappuzha của Ấn
Độ đã trở thành một nạn nhân của sự khai thác cát bừa bãi. Các tạp chí Ấn Độ cùng
nhau gần đây báo cáo, "Mặc dù rất nhiều điều cấm và các quy định, khai thác cát


vẫn tiếp tục phát triển nhanh chóng trên lịng sơng của Bharathapuzha này. Mực
nước ngầm đã giảm đáng kể, và một vùng đất một thời được biết đến với thu hoạch
lúa dồi dào của nó bây giờ phải đối mặt với sự khan hiếm nước... Trong các làng và
thị trấn bên sông, mức nước ngầm đã giảm mạnh, giếng nước gần như quanh năm
khơ". Những lịng sơng khơng được kiểm soát việc khai thác cát trong thập kỷ qua
đã làm thiếu hụt nguồn nước uống cho khoảng 700.000 người tại 175 làng mạc và
một số thị trấn.
1.2 Các nghiên cứu trong nước
1.2.1 Nghiên cứu động lực học dịng sơng:
Ở Việt Nam, nghiên cứu động lực học dịng sơng được bắt đầu vào cuối
những năm 60 thế kỷ trước với các cơng trình phịng chống lũ lụt, giao thơng thủy
và chống bồi lắng cửa lấy nước tưới ruộng trên các sông miền Bắc. Các nghiên cứu
ban đầu thường được tiến hành trong các phịng thí nghiệm của Viện Khoa học
Thủy lợi, Viện Thiết kế Giao thông Vận tải, Trường Đại học Xây dựng, Trường Đại
học Thủy lợi. Cách đây vài chục năm, các nghiên cứu trên mơ hình tốn mới được
phát triển, với sự tham gia của các nhà khoa học thuộc Viện Cơ học Việt Nam, Viện
Khí tượng Thủy văn. Những vấn đề của động lực học dịng sơng và chỉnh trị sông
cũng được đưa vào đề tài trong các chương trình trọng điểm cấp nhà nước.
Những nghiên cứu về dịng chảy sơng ngịi, nổi bật có các cơng trình về

chuyển động không ổn định của Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn
Như Khuê, Nguyễn Ân Niên, Lương Phương Hậu và sau này là Nguyễn Văn Điệp,
Trịnh Quang Hoà, Nguyễn Tất Đắc. Những nghiên cứu về chuyển động bùn cát có
các cơng trình của Lưu Cơng Đào, Vi Văn Vị, Hoàng Hữu Văn, Võ Phán.
Trong giai đoạn 1970 đến 2001, xuất hiện nhiều cơng trình nghiên cứu về
diễn biến lịng sông và chỉnh trị sông. Các vấn đề của các sông vùng đồng bằng Bắc
bộ xuất hiện nhiều trong các nghiên cứu của Vũ Tất Uyên, Lương Phương Hậu,
Nguyên Văn Tốn, Trần Xn Thái, Trịnh Việt An, Trần Đình Hợi, Tôn Thất Vĩnh,
Nguyễn Văn Phúc. Các vấn đề của các sơng vùng ĐBSCL được Lê Ngọc Bích,


Lương Phương Hậu, Nguyễn An Niên, Nguyễn Sinh Huy, Hòang Văn Huân, Lê
Mạnh Hùng, Lê Xuân Thuyên, nghiên cứu nhiều trong mười năm gần đây, các vấn
đề sơng ngịi miền Trung có các nghiên cứu của Ngơ Đình Tuấn, Đỗ Tất Túc,
Nguyễn Bá Quỳ, Lương Phương Hậu, Trịnh Việt An, Nguyễn Văn Tuần.
Hiện nay, nhà nước đang đầu tư các cơ sở nghiên cứu thí nghiệm chun sâu
như phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực sông biển, phịng thí
nghiệm phịng chống thiên tai Hồ Lạc, phịng thí nghiệm Động lực và Chỉnh trị
sông của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, tại Bình Dương v.v… Về nhân lực,
một lực lượng cán bộ khoa học trẻ được đào tạo trong nước và ngoài nước, đã nắm
bắt được một số thành tựu khoa học - công nghệ tiên tiến trên thế giới, chắc chắn sẽ
có những đóng góp tích cực cho sự phát triển ngành khoa học động lực học dịng
sơng và chỉnh trị sơng ở nước ta.
Đoạn sơng Hậu – khu vực thành phố Long Xuyên trong những năm trước đã
có những dự án, đề tài, điều tra cơ bản như đề tài cấp nhà nước KC.08.15 năm
2004, (Lê Mạnh Hùng & nnk) “Nghiên cứu dự báo xói lở, bồi lắng lòng dẫn và
đề xuất các biện pháp phịng chống cho hệ thống sơng ở Đồng bằng sơng Cửu
Long”,Viện KHTL miền Nam. Đề tài đã sơ bộ xác định nguyên nhân xói bồi và
bước đầu đưa ra giải pháp chỉnh trị cho đoạn sông Hậu khu vực Long
Xuyên.Thiết kế “Cơng trình Kè thành phố Long Xun ” được xây dựng năm

2004-2005; Điều tra cơ bản thường xuyên, (Lê Thanh Chương) “ Đo đạc giám sát
diễn biến sạt lở, bồi lấp lịng dẫn sơng Cửu Long ( Từ Sa Đéc đến biên giới Việt
Nam – Campuchia)”, đã thực hiện đo đạc giám sát diễn biến lòng dẫn khu vực
nghiên cứu năm 2007 và 2010. Điều tra cơ bản năm 2009, ( Đinh Công Sản)
“Điều tra đánh giá các công trình bảo vệ bờ trên hệ thống sơng Cửu Long và
hệ thống sơng Sài Gịn- Đồng Nai”, nghiên cứu ngun nhân và đề xuất giải
pháp khắc phục sự cố công trình kè tại thành phố Long Xuyên.
1.2.2 Nghiên cứu khai thác cát:
Nước ta mỏ cát trên cạn không nhiều, nhưng nhu cầu sử dụng cát làm vật liệu
xây dựng, tôn nền, gia cố nền móng cho các cơng trình xây dựng trên nền đất mềm