Tài liệu Nghiên cứu giải pháp xây dựng kè bảo vệ bờ sông lại giang đoạn khánh trạch, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN BẢO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ Đà Nẵng – Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN BẢO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH CHUYÊN NGÀ NH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌ NH THỦ Y MÃ SỐ: 8580202 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa ho ̣c: GS. TS Nguyễn Thế Hùng Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Bảo TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG KÈ BẢO VỆ BỜ SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH Họ tên: Nguyễn Văn Bảo. Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 8580202. Khóa: K33. Trường Đại học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Dòng chảy trong sông là dòng chảy phức tạp thường xuyên làm biến đổi lòng dẫn, gây xói, sạt lở bờ, đây cũng là vấn đề muôn thuở của sông ngòi trên khắp thế giới. Đoạn bờ sông Khánh Trạch thuộc bờ hữu sông Lại Giang đoạn đi qua xã Hoài Mỹ huyện Hoài Nhơn có chiều dài khoảng 1.600m chịu tác động thường xuyên của dòng chảy lũ qua nhiều năm bị xói mòn, xâm thực bờ tạo nên đoạn sông cong, gấp khúc, gây uy hiếp đến tính mạng, tài sản của nhân dân và cơ sở hạ tầng ven sông. Luận văn đi nghiên cứu tính toán các đặc trưng dòng chảy và diễn biến lòng sông đoạn Khánh Trạch trên cơ sở đặc điểm hiện trạng tự nhiên của đoạn sông, ứng dụng mô hình số trị MIKE 11 HD và MIKE 21 FM mô phỏng hiện thực và sau khi bố trí các phương án công trình. Qua kết quả nghiên cứu, đề xuất các giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông Khánh Trạch nhằm hạn chế thiệt hại xói lở do dòng chảy gây ra, phục vụ công tác phòng chống lũ, chỉnh trị sông, góp phần phát triển kinh tế xã hội và ổn định cuộc sống dân cư ven bờ sông Lại Giang huyện Hoài Nhơn nói riêng và tỉnh Bình Định nói chung. Từ khóa – Dòng chảy trong sông; diễn biến lòng sông; mô hình số trị; sạt lở bờ; chỉnh trị sông. STUDYING FOR BANK PROTECTION WORKS OF LAI-GIANG RIVER IN KHANH-TRACH TRUNCATION, BINH DINH PROVINCE Abstract - River flow is a complex flow that often changes the river bed, erosion, bank slide, which is also a constant problem in rivers around the world. The bank river in Khanh Trach section on the right bank of Lai Giang River, passing through Hoai My Commune, Hoai Nhon District, have a length of about 1.600m, with frequent impacts of flooding over many years make erosion, the bank erosion maked curved river section, zigzag, causing the threat of life, property of the people and river infrastructure. In the thesis is studying the flow calculation and the evolution of the Khanh Trach river basin on the basis of the natural state characteristics of the river section, applying the moduns MIKE 11 HD and MIKE 21 FM of MIKE software simulating the work options. The results of study, proposals on solutions to protect the Khanh Trach river bank in order to limit damage caused by floods, to serve the flood prevention and control, river training, contributing to socio-economic development and stabilize people life on the banks of Lai Giang River in Hoai Nhon district in particular and in Binh Dinh province in general. Keywords - River flow; evolution of river bed; numerical model; bank erosion; river training. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................................... 1 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 2 4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................ 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................................ 2 6. Cấu trúc luận văn .................................................................................................................... 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm tự nhiên................................................................................................................ 3 1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội ...................................................................................................... 5 1.3. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội .............................................................................. 6 1.4. Các vấn đề nghiên cứu chỉnh trị sông.................................................................................. 7 1.5. Các công trình nghiên cứu trên lưu vực sông Lại Giang ................................................... 12 1.6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn .................................................................... 15 CHƯƠNG 2: CHẾ ĐỘ THỦY LỰC VÀ HIỆN TRẠNG DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH 2.1. Đặc điểm hệ thống sông .................................................................................................... 17 2.2. Đặc điểm khí tượng, thủy văn ........................................................................................... 19 2.3. Hệ thống công trình xây dựng ........................................................................................... 34 2.4. Chế độ thủy động lực đoạn sông nghiên cứu .................................................................... 38 2.5. Diễn biến lòng sông ........................................................................................................... 48 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ ĐUN MIKE21-FM TÍNH TOÁN ĐOẠN SÔNG KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH 3.1. Lý do và mục đích của việc ứng dụng mô hình toán số .................................................... 52 3.2. Lựa chọn mô hình toán ...................................................................................................... 53 3.3. Giới thiệu mô hình toán MIKE11 HD, MIKE21 FM ........................................................ 54 3.4. Thiết lập mô hình tính toán đoạn sông Khánh Trạch ........................................................ 57 CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG 4.1. Mục tiêu, nhiệm vụ bảo vệ bờ sông................................................................................... 68 4.2. Các giải pháp bảo vệ bờ sông ............................................................................................ 69 4.3. Phương án công trình......................................................................................................... 70 4.4. So sánh lựa chọn phương án công trình .......................................................................... 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1D Một chiều 2D Hai chiều BTCT Bê tông cốt thép NSE Chỉ số hiệu quả Nash-Sutcliffe RSR Tỉ số độ lệch quan trắc tiêu chuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái lưu vực sông Lại Giang ............................................................ 17 Bảng 2.2. Danh sách trạm khí tượng thủy văn và điểm đo mưa .............................................. 19 Bảng 2.3. Phân phối các đặc trưng nhiệt độ không khí ............................................................ 19 Bảng 2.4. Phân phối các đặc trưng độ ẩm tuyệt đối ................................................................. 20 Bảng 2.5. Phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối ................................................................ 20 Bảng 2.6. Phân phối số giờ nắng trong năm ............................................................................. 21 Bảng 2.7. Vận tốc gió trung bình các tháng trong năm ............................................................ 21 Bảng 2.8. Phân phối lượng bốc hơi trong năm ........................................................................ 21 Bảng 2.9. Một số đặc trưng mưa năm ...................................................................................... 22 Bảng 2.10. Lượng mưa năm ứng với các tần suất .................................................................... 22 Bảng 2.11. Phân bố lượng mưa trong các mùa......................................................................... 23 Bảng 2.12. Lượng mưa trung bình nhiều năm các tháng ......................................................... 23 Bảng 2.13. Số ngày dông trung bình năm ................................................................................ 25 Bảng 2.14. Số ngày có sương mù trung bình năm.................................................................... 26 Bảng 2.15. Phân phối dòng chảy theo mùa .............................................................................. 26 Bảng 2.16. Phân phối dòng chảy theo các tháng trong năm..................................................... 26 Bảng 2.17. Phân phối dòng chảy năm thiết kế trạm An Hoà .................................................. 27 Bảng 2.18. Trận mưa sinh lũ ngày 18 - 19/XI/1987 ................................................................. 28 Bảng 2.19. Đợt mưa sinh lũ ngày 1- 7/XII/1999 ...................................................................... 28 Bảng 2.20. Trung bình số trận lũ xuất hiện trong năm ............................................................. 29 Bảng 2.21. Mực nước cao nhất các trạm .................................................................................. 29 Bảng 2.22. Tần suất tính toán mực nước cao nhất năm các trạm ............................................. 29 Bảng 2.22. Lưu lượng lũ lớn nhất ............................................................................................ 30 Bảng 2.23. Tần suất lưu lượng đỉnh lũ, môdun đỉnh lũ ............................................................ 30 Bảng 2.24. Số liệu đặc trưng trận lũ ngày 18- 19/XI/1987 ...................................................... 30 Bảng 2.25. Số liệu đặc trưng trận lũ ngày 01- 07/XII/1999 ..................................................... 30 Bảng 2.26. Đặc trưng nước ngầm ............................................................................................. 31 Bảng 2.27. Khả năng xuất hiện dòng chảy nhỏ nhất năm (%) ................................................ 31 Bảng 2.29. Đặc trưng lưu lượng cát bùn nhiều năm (Kg/s) ..................................................... 32 Bảng 2.30. Đặc trưng mực nước triều trạm Hải văn Quy Nhơn .............................................. 33 Bảng 2.31. Tần suất mực nước triều trạm Hải văn Quy Nhơn ................................................. 34 Bảng 2.32. Đặc trưng mực nước triều tại các điểm khảo sát .................................................... 34 Bảng 2.33. Thống kê hiện trạng công trình thủy lợi................................................................. 35 Bảng 2.34. Thống kê hiện trạng đê, kè sông ............................................................................ 37 Bảng 2.35. Đặc trưng lưu vực sông Lại Giang-đoạn sông Khánh Trạch ................................. 38 Bảng 2.36. Các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 1 .................................................................................... 40 Bảng 2.37. Các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 2 .................................................................................... 41 Bảng 2.38. Các chỉ tiêu cơ lý lớp đất 3 .................................................................................... 43 Bảng 2.39. Các đặc trưng dòng chảy năm đến đoạn sông Khánh Trạch .................................. 44 Bảng 2.40. Đặc trưng dòng chảy mùa kiệt ............................................................................... 46 Bảng 2.41. Mực nước và lưu lượng đỉnh lũ trạm thủy văn Bồng Sơn ..................................... 46 Bảng 3.1. Đánh giá độ chính xác của mô hình theo các chỉ số NSE, RSR ............................... 59 Bảng 3.2. Số liệu biên lưu lượng và mực nước mô hình 2 chiều ......................................... 64 Bảng 4.1. Mực nước tính toán ứng với tần suất 10% ......................................................... 72 Bảng 4.2. Cao trình nâng đê tính toán ứng với tần suất lũ 10% ........................................ 76 Bảng 4.3. Tọa độ các điểm trích xuất kết quả tính toán theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 108 0 15 ’ ......................................................................................................... 77 Bảng 4.4. Tọa độ các điểm tuyến phương án kè lát mái theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 1080 15’ .......................................................................................................... 82 Bảng 4.5. Vị trí các mỏ hàn theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 108015’......... 86 Bảng 4.6. Tuyến chỉnh trị kè mỏ hàn theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 108015’ .................................................................................................................................................. 88 Bảng 4.7. Vị trí các mỏ hàn theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 108015’......... 92 Bảng 4.8. Vị trí tuyến kè theo hệ tọa độ VN2000 múi 6 độ, kinh tuyến trục 108015’ ........... 100 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ vị trí đoạn sông Khánh Trạch, tỉnh Bình Định ............................................... 3 Hình 1.2. Sơ đồ bố trí công trình đoạn Trung Hà -sông Đà ..................................................... 10 Hình 1.3. Công trình chỉnh trị đoạn Quản Xá trên sông Chu ................................................... 11 Hình 2.1. Hệ thống sông Lại Giang .......................................................................................... 18 Hình 2.2. Biến trình nhiệt độ trung bình năm........................................................................... 20 Hình 2.3. Bản đồ đẳng trị mưa năm ......................................................................................... 24 Hình 2.4. Biểu đồ thành phần hạt lớp đất 1 .............................................................................. 41 Hình 2.5. Biểu đồ thành phần hạt lớp đất 2 .............................................................................. 42 Hình 2.6. Biểu đồ thành phần hạt lớp đất 3 .............................................................................. 44 Hình 2.7. Dòng chảy kiệt trên sông Lại Giang tại cầu Bồng Sơn ............................................ 45 Hình 2.8. Dòng chảy lũ trên sông Lại Giang tại cầu Bồng Sơn ............................................... 47 Hình 2.9. Bồi lấp cát đoạn sông Khánh Trạch.......................................................................... 48 Hình 3.1. Sơ đồ vị trí mặt cắt ngang sông.............................................................................. 57 Hình 3.2. Sơ đồ mạng sông 1 chiều tạo bởi mô hình MIKE11 ............................................ 58 Hình 3.3. Đường quá trình lũ trạm thủy văn Bồng Sơn ........................................................ 59 Hình 3.4. Đường quá trình thủy triều trạm hải văn Quy Nhơn ............................................ 60 Hình 3.5. Đường quá trình mực nước tại trạm Bồng Sơn..................................................... 61 Hình 3.6. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại cầu Bồng Sơn .................................................. 62 Hình 3.7. Kết quả tính toán mực nước tại Khánh Trạch ....................................................... 62 Hình 3.8. Kết quả tính toán mực nước tại cầu Lại Giang ..................................................... 63 Hình 3.9. Địa hình sông Lại Giang-đoạn Khánh Trạch ........................................................ 63 Hình 3.10. Lưới 2 chiều đoạn sông Khánh Trạch ................................................................. 64 Hình 3.11. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại vị trí K12+667m ............................................ 66 Hình 3.12. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại vị trí K13+994m ............................................ 67 Hình 4.1. Phạm vi bảo vệ bờ sông, đoạn Khánh Trạch ...................................................... 68 Hình 4.2. Đường quá trình lũ tần suất 10% ......................................................................... 71 Hình 4.3. Đường mực nước triều tần suất 10% ................................................................... 72 Hình 4.4. Đường mực nước tần suất 10% tại mặt cắt MC17-17 ....................................... 74 Hình 4.5. Mô hình số hóa phương án hiện trạng ................................................................. 79 Hình 4.6. Trường vận tốc U phương án hiện trạng (∆t=930 phút) .................................... 79 Hình 4.7. Trường vận tốc V phương án hiện trạng (∆t=930 phút) .................................... 80 Hình 4.8. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ............................................................. 80 Hình 4.9. Mặt cắt ngang điển hình kè lát mái ..................................................................... 82 Hình 4.10. Mô hình số hóa phương án kè lát mái ............................................................... 83 Hình 4.11. Trường vận tốc U phương án kè lát mái (∆t=930 phút) .................................. 84 Hình 4.12. Trường vận tốc V phương án kè lát mái (∆t=930 phút) .................................. 84 Hình 4.13. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ........................................................... 85 Hình 4.14. Kè Cừ Thuộc huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định ............................................. 86 Hình 4.15. Mặt cắt kè mỏ hàn ............................................................................................... 87 Hình 4. 16. Bố trí đệm chống xói bằng bè chìm....................................................................... 87 Hình 4.17. Tuyến chỉnh trị phương án kè lát mái kết hợp mỏ hàn thấp ........................... 88 Hình 4.18. Mô hình số hóa phương án kè lát mái kết hợp mỏ hàn thấp ........................... 89 Hình 4.19. Trường vận tốc U phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn thấp (∆t=930 phút) ......90 Hình 4.20. Trường vận tốc V phương án kè lát mái kết hợp kè mỏ hàn thấp (∆t=930 phút) ......90 Hình Hình Hình Hình 4.21. 4.22. 4.23. 4.24. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ........................................................... 91 Tuyến chỉnh trị phương án kè mỏ hàn cao ....................................................... 92 Mô hình số hóa phương án kè mỏ hàn cao ....................................................... 93 Trường vận tốc U phương án kè mỏ hàn cao (∆t=930 phút) .......................... 94 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 4.25. Trường vận tốc V phương án kè mỏ hàn cao (∆t=930 phút) .......................... 94 4.26a. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ......................................................... 95 4.26b. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T31-T41 ....................................................... 95 4.27. Mô hình số hóa phương án phân lạch ............................................................... 97 4.28. Trường vận tốc U phương án phân lạch (∆t=930 phút) .................................. 98 4.29. Trường vận tốc V phương án phân lạch (∆t=930 phút) .................................. 98 4.30. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ........................................................... 99 4.31. Mô hình số hóa phương án cắt dòng ............................................................... 100 4.32. Trường vận tốc U phương án cắt dòng (∆t=930 phút) .................................. 101 4.33. Trường vận tốc V phương án cắt dòng (∆t=930 phút) .................................. 102 4.34. Vận tốc dòng chảy tại các vị trí T1-T30 ......................................................... 102 -1- MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Sông Lại Giang là sông lớn thứ hai của tỉnh Bình Định, được hình thành từ sự hợp lưu của hai dòng sông là An Lão và Kim Sơn tại vùng giáp ranh giữa hai huyện Hoài Ân và Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định, từ đó chảy qua các xã của huyện Hoài Nhơn theo hướng chính Đông Tây và đổ ra biển Đông qua cửa An Dũ. Từ điểm hợp lưu ra đến cửa biển An Dũ chiều dài sông Lại Giang khoảng 18,51km. Hệ thống sông Lại Giang ngắn, dòng sông quanh co uốn khúc, lưu vực sông có địa hình dốc...Vì vậy lũ của hệ thống sông Lại Giang với thời gian tập trung nước nhanh. Mỗi khi lũ về với mực nước cao gây ngập lụt rộng khắp trên toàn vùng hạ du. Khi lũ về cũng mang theo khố i lươ ̣ng lớn bùn cát gây hiê ̣n tươ ̣ng xói, bồ i biế n hıǹ h lòng sông và sa ̣t lở mái bờ sông suố t do ̣c theo hai bên bờ sông An Laõ , Kim Sơn và La ̣i Giang. Do chịu ảnh hưởng của chế độ khí tượng, thủy văn vùng ven biển miền Trung, dòng chảy trên Sông Lại Giang chia thành 2 mùa rõ rệt, mùa khô là thời kỳ khô hạn trong năm, lưu lượng trên sông nhỏ, ảnh hưởng tới việc cấp nước cho nông nghiệp và dân sinh. Mùa lũ hàng năm tập trung đến 80% lượng dòng chảy trong năm. Mùa mưa lũ tập trung nhanh, lũ lớn, kết hợp triều cường gây ngập lụt và xói, bồi cho các khu vực nằm ở hai bên sông. Các kết quả đã nghiên cứu về sông Lại Giang: Đề tài Khảo sát lâ ̣p báo cáo nghiên cứu Quy hoa ̣ch chı̉nh tri ̣ sông vùng xói lở tro ̣ng điể m của sông La ̣i Giang do Phân viê ̣n vâ ̣t lý ta ̣i TP. Hồ Chı́ Minh thuô ̣c Trung và phòng chống thiên tai lập xác định cho thấy Sông Lại tâm Nghiên cứu chı̉nh tri sông ̣ Giang hiện có tới 58 khu vực sạt lở bờ. Trong công tác phòng chống giảm nhẹ thiên tai do sạt lở bờ sông có hai giải pháp: phi công trình và công trình. Đối với sông Lại Giang, trong giai đoạn hiện nay công tác phòng chống sạt lở bờ sông thì lấy việc dự báo hoạch định phạm vi kinh tế di dời phòng tránh thiên tai làm chính, và chỉ xây dựng công trình bảo vệ bờ ở những khu vực có ý nghĩa quan trọng về hình thái sông và kinh tế, xã hội. Vấn đề cốt lõi của quy hoạch chỉnh trị sông đối với các khu vực xói lở trọng điểm trên hệ thống sông Lại Giang là vạch ra được tuyến chỉnh trị và các phương án bố trí công trình chỉnh trị và cần nghiên cứu sâu hơn về phần các tham số của tuyến chỉnh trị và kích thước công trình chỉnh trị ở các đoạn trên sông Lại Giang trước khi triển khai thực hiện. Đoạn bờ sông Khách Trạch thuộc bờ hữu sông Lại Giang đoạn đi qua xã Hoài Mỹ huyện Hoài Nhơn có chiều dài khoảng 1.600m, cách cửa sông An Dũ khoảng 3.000m. Do tác động của dòng chảy lũ qua nhiều năm bị xói mòn, xâm thực bờ tạo nên -2đoạn sông cong, gấp khúc gây uy hiếp đến tính mạng, tài sản của nhân dân và cơ sở hạ tầng ven sông. Hiện trạng, đoạn bờ sông Khánh Trạch đang bị xói mòn mạnh cả bờ và đáy nên cần có biện pháp bảo vệ bờ hợp lý để đảm bảo an toàn và kinh tế. Do vậy, luận văn đi nghiên cứu tính toán dòng chảy và diễn biến lòng sông đoạn Khánh Trạch làm cơ sở đề ra các giải pháp thích hợp để bảo vệ đoạn sông này là cần thiết. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu Làm rõ nguyên nhân, cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn bờ. Ứng dụng mô hình số trị tính toán trường phân bố vận tốc qua đoạn sông cong làm cơ sở để đề ra giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông này, nhằm tránh xói lở bờ khi có lũ. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu chế độ dòng chảy và diễn biến lòng sông đoạn bờ sông Khách Trạch thuộc bờ hữu sông Lại Giang đoạn đi qua xã Hoài Mỹ huyện Hoài Nhơn có chiều dài khoảng 1.600m. 4. Phương pháp nghiên cứu - Điều tra, thống kê và tổng hợp các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài; - Các số liệu thiết kế công trình (hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, thiết kế kỹ thuật công trình…); - Nghiên cứu tổng quan về cơ sở lý thuyết của công nghệ xây dựng công trình bảo vệ bờ, các biện pháp xử lý. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ứng dụng các thành tựu khoa học, tin học, các tiến bộ kỹ thuật mới và các kinh nghiệm thực tế để đánh giá ổ n đinh ̣ bờ sông. - Định hướng sự xói lở, bồi lắng do biến đổi dòng chảy để đưa ra phương án chỉnh trị nhằm hạn chế thiệt hại do dòng chảy gây ra. Phục vụ công tác phòng chống lũ, chỉnh trị bờ sông, lòng sông nhằm phát triển kinh tế xã hội và cuộc sống dân cư ven bờ sông Lại Giang huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định. 6. Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CHẾ ĐỘ THỦY LỰC VÀ HIỆN TRẠNG DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG LẠI GIANG ĐOẠN KHÁNH TRẠCH CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ ĐUN MIKE21-FM TÍNH TOÁN ĐOẠN SÔNG KHÁNH TRẠCH, TỈNH BÌNH ĐỊNH CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -3- CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Lưu vực sông Lại Giang nằm ở khu vực phía Bắc tỉnh Bình Định gồm các huyện An Lão, Hoài Ân, Hoài Nhơn. Sông Lại Giang có chiều dài 18,51km được hình thành từ hợp lưu hai sông nhánh An Lão và Kim Sơn, sông chảy theo hướng Tây-Đông qua địa bàn thị trấn Bồng Sơn và các xã Hoài Đức, Hoài Xuân, Hoài Mỹ, Hoài Hương, huyện Hoài Nhơn đổ ra Biển Đông qua cửa An Dũ. Vị trí đoạn sông nghiên cứu thuộc sông Lại Giang nằm ở khu vực ranh giới giữa thôn Mỹ Thọ và thôn Khánh Trạch thuộc xã Hoài Mỹ huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định, cách ủy ban nhân dân xã Hoài Mỹ 750m về phía Bắc, cách Thị trấn Bồng Sơn khoảng 7km về phía Đông theo đường chim bay. Có tọa độ địa lý vào khoảng: 140 27’ 58” - Vĩ độ Bắc; 1090 04’ 20” - Kinh độ đông. Vị trí đoạn sông nghiên cứu 1Hình 1.1. Bản đồ vị trí đoạn sông Khánh Trạch, tỉnh Bình Định -41.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo Lưu vực sông Lại Giang nằm bên sườn phía Đông của dãy Trường Sơn nên có địa hình dốc và phức tạp. Hướng dốc chủ yếu từ Tây sang Đông có các thung lũng xen kẽ tạo thành các lưu vực sông, suối riêng biệt. Từ Tây Nguyên xuống đồng bằng địa hình hạ thấp đáng kể. Nếu ở Cao Nguyên phía tây có cao độ từ 500m đến 700m thì ở đồng bằng chỉ có cao độ 10m đến 20m, vùng ven biển cao độ 2m đến 3m, hình thành hai loại bậc địa hình nằm kế cận nhau và không hình thành rõ nét khu đệm chuyển tiếp. Huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định là một huyện giáp ranh với biển có diện tích theo địa giới hành chính 421,5km2 nhưng địa hình chủ yếu là đồi núi thấp thoải xen bởi các dải đồng bằng nhỏ hẹp bố trí dọc hai bên bờ sông và ven biển cũng là nơi dân cư tập trung đông đúc sinh sống phát triển kinh tế. Địa hình khu vực này tồn tại ở 3 dạng chủ yếu: - Dạng bào mòn xâm thực dọc tập trung chủ yếu khu vực đồi núi phía Tây và các vùng cao nơi có địa hình dốc và khu vực thượng nguồn sông Lại Giang tại đây hiện tượng xâm thực dọc và các hiện tượng địa chất động lực phát triển mạnh . - Dạng vừa tích tụ vừa bào mòn tập trung khu vực có địa hình tương đối cao và khá bằng phẳng. - Dạng tích tụ tập trung ở những khu vực thấp bằng phẳng vùng đồng bằng, vùng trũng đầm lầy, ruộng vườn dọc hai bên bờ sông Lại Giang và khu vực ven biển. Tại khu vực nghiên cứu địa hình tương đối bằng phẳng, nơi đoạn sông đi qua uốn lượng thành các đoạn sông cong, mức độ uốn cong xảy ra ngày càng mãnh liệt bởi tác động hàng năm của dòng chảy trên sông Lại Giang. Với sự xâm thực ngày càng mạnh của đoạn sông tạo nguy cơ tiềm ẩn uy hiếp tính mạng, tài sản và đời sống của người dân trong vùng. Nếu không có biện pháp bảo vệ bờ hợp lý thì trong thời gian không lâu nữa, dòng sông này sẽ gây xói lở vào sâu trong đất liền sẽ làm mất con đường liên xã đi qua khu vực này và toàn bộ khu dân cư của khu vực này phải di dời đi nơi khác. 1.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng Dọc hai bên bờ sông đoạn sông Khánh Trạch địa chất bề mặt có nguồn gốc thành tạo trầm tích sông biển hỗn hợp amQ, phân bố chủ yếu dạng sét pha cát hạt mịn, màu vàng sẫm, nâu đen có chứa ít vật chất hữu cơ chủ yếu là mùn thực vật, màu vàng sẫm, nâu đen. Trạng thái đất tự nhiên gắn kết yếu đến chặt vừa, đất thường gặp dạng bở rời, có chỗ hơi dẻo. Thành phần vật chất phân bố không đều theo diện và độ sâu, bề dày thay đổi lớn từ 3m đến 4m. Đất giàu chất dinh dưỡng thích hợp cho canh tác nông nghiệp nhưng dễ bị bào mòn và cuốn trôi do tác động của dòng chảy. Địa chất ở lòng sông cấu tạo chủ yếu dạng bồi tích và trầm tích có chiều dày lớn theo hướng tiến ra biển, thành phần cát hạt mịn đến hạt trung có pha lẫn bùn sét chứa xác động thực vật đang phân hủy. -5Địa chất bờ sông từ trung bình đến yếu nên rất dễ bị dòng chảy gây xói lở tạo thành vách đứng, kém ổn định dẫn đến trượt mái và bị sạt lở trong mùa mưa thời điểm đất ở trạng thái bão hòa. Quá trình xói mòn lặp đi lặp lại qua nhiều năm tạo thành các đoạn sông cong và ngày càng cong hơn. 1.1.4. Đặc điểm khí hậu Mang đặc điểm chung khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa của vùng duyên hải miền Trung, do chi phối bởi điều kiện địa lý tự nhiên nên khí hậu ở đây cũng mang một hệ quả đặc sắc của bức xạ mặt trời và hoàn lưu khí quyển. Khí hậu vùng núi phía Tây huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định có tổng lượng mưa năm từ 2.200mm trở lên, nhiệt độ trung bình năm dưới 260C, dòng chảy năm từ 1.3002.500mm. Vùng đồng bằng ven biển của huyện Hoài Nhơn có tổng lượng mưa năm dưới 2.000mm, nhiệt độ trung bình năm trên 260C, dòng chảy năm từ 1.000- 2.200mm. 1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội 1.2.1. Dân số và lao động Tổng dân số toàn huyện Hoài Nhơn năm 2016 là 210.803 người, trong đó khu vực đô thị dân số 29.601 người, chiếm 14,04%, khu vực nông thôn dân số 181.202 người, chiếm 85,96%. Mật độ dân số khu vực đô thị 1.000-1.6000 người/km2, khu vực nông thôn mật độ dân số dao động mạnh từ 160-2.350 người/km2. Tỷ lệ tăng dân số trung bình 0,25%. Tổng số lao động có việc làm trong độ tuổi lao động là 115.007 người chiếm 54,55%. Cơ cấu lao động trong các ngành kinh tế đã có sự dịch chuyển tích cực. Lao động ngành nông, lâm nghiệp, thủy sản là 60.360 người chiếm 52,48% tổng số lao động có việc làm. Lao động ngành công nghiệp-xây dựng là 24.210 người chiếm 21,05%. Lao động thương mại-dịch vụ là 30.437 người chiếm 26,47%. Chất lượng lao động còn thấp, tỷ lệ công nhân lành nghề, cán bộ kỹ thuật chưa tương xứng với yêu cầu phát triển kinh tế, không đồng đều giữa các vùng và giữa các ngành kinh tế. Vùng nghiên cứu dân số có số hộ nghèo khá cao, chiếm tỷ trọng khoảng 15% tổng số hộ. Lao động về ngành nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn gần 70% tổng số lao động của các xã Hoài Đức, ở xã Hoài Mỹ là tới 91%. Riêng xã Hoài Hải hạ lưu sông giáp biển, chủ yếu dân cư sống là lao động ngành thủy sản bao gồm đánh bắt và nuôi trồng, sản xuât nông nghiệp hầu như không có. 1.2.2. Cơ sở hạ tầng kỹ thuật và xã hội Tại vùng nghiên cứu có hệ thống giao thông đối ngoại tương đối thuận lợi. Tuyến đường kết nối thị trấn Bồng Sơn, xã Hoài Mỹ và các khu vực lân cận phần lớn đã được nâng cấp, xây dựng đảm bảo kết nối thông suốt với Quốc lộ 1A và tỉnh lộ 629. Công tác giáo dục phổ cập trung học cơ sở và tiểu học được thực hiện thường xuyên. Xã Hoài Mỹ có 4 trường phổ thông, có 2 trường đạt trường tiên tiến cấp huyện. -6Công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân ngày càng có chất lượng tốt hơn, số người đến khám và điều trị tại trạm y tế ngày càng nhiều; các chương trình y tế quốc gia được duy trì thường xuyên và đạt được kết quả cao hơn. 100% số cháu trong độ tuổi được tiêm phòng 6 bệnh truyền nhiễm và uống vitamin A định kỳ, đồng thời được tiêm phòng viêm gan B, trẻ em suy dinh dưỡng còn 25,2%. Công tác bảo vệ và chăm sóc trẻ em được quan tâm nhiều hơn, nhất là trẻ em có hoàn cảnh đặc biệt khó khăn. Vệ sinh môi trường và phòng chống dịch bệnh được chỉ đạo thường xuyên. Các hoạt động văn hóa, thông tin, phong trào thể dục thể thao luôn được duy trì thường xuyên ở các độ tuổi, hàng năm tổ chức giải việt dã vào dịp Tết nguyên đán, các giải bóng đá thanh niên, bóng đá nhi đồng, bóng chuyền, cờ tướng… được duy trì, phong trào văn nghệ quần chúng, giao lưu giữa các ngành, đoàn thể được tổ chức theo từng chủ đề, chủ điểm ngày càng có chất lượng tốt hơn. 1.2.3. Hiện trạng kinh tế Khu vực nghiên cứu thuộc vùng nông thôn nên hoạt động sản xuất chủ yếu là kinh tế nông nghiệp. Đất sản xuất nông nghiệp trong khu vực chủ yếu là trồng lúa chiếm hơn 80% diện tích sản xuất nông nghiệp, cây màu và các loại cây trồng cạn khác chỉ chiếm khoảng 20%. 1.3. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định đến năm 2020 tập trung đầu tư khai thác các vùng và các dự án ưu tiên như xây dựng tuyến ven biển thành trung tâm du lịch, nghỉ dưỡng, các đô thị Bồng Sơn, Tam Quan, các vùng sản xuất hàng hoá dọc quốc lộ 1A; đặc biệt chú trọng tiến độ nâng cấp đô thị Bồng Sơn lên đô thị loại IV. 1.3.1. Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu: - Tốc độ tăng trưởng kinh tế thời kỳ 2016-2020 tăng bình quân 15%, trong đó công nghiệp-xây dựng giữ mức tăng 22%, nông-lâm-ngư nghiệp tăng gần 6% và khu vực dịch vụ tăng gần 19%. - Cơ cấu kinh tế chuyển dịch mạnh đến năm 2020, công nghiệp-xây dựng và dịch vụ chiếm 82-83% và nông-lâm-ngư nghiệp còn 17-18%. - Quy hoạch các khu dân cư nông thôn, khu dân cư ven biển, bố trí đất đai xây dựng các công trình hạ tầng như trường học, chợ, công trình văn hóa... Tăng nhanh tỷ lệ đô thị hoá. Đảm bảo các thị trấn, trung tâm huyện lỵ có hệ thống nước máy, các cụm dân cư trên 2.000 hộ có hệ thống cấp nước tập trung. - Đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường do các dự án phát triển kinh tế, xã hội gây ra để có thể ngăn chặn có hiệu quả. Giữ gìn môi trường biển và ven biển để phát triển du lịch. Giải quyết cơ bản các vấn đề xử lý chất thải, nước thải các vùng đô thị và các khu, cụm công nghiệp, làng nghề. -71.3.2. Phương hướng phát triển theo các vùng: - Thị xã Bồng Sơn tương lai sẽ là hạt nhân, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội cho khu vực phía Bắc của cả tỉnh. Động lực phát triển đô thị là công nghiệp chế biến nông lâm thuỷ sản, phát triển công nghệ sau thu hoạch; hình thành và phát triển hệ thống trung tâm thương mại, trung tâm bán buôn hàng hoá cho toàn bộ khu vực phía Bắc của tỉnh. Khai thác tiềm năng của các danh lam thắng cảnh, bãi biển đẹp từ Tam Quan đến đèo Lộ Diêu và huyện Phù Mỹ, của các làng nghề truyền thống. Phát triển hệ thống các công trình phục vụ công cộng cấp tỉnh và phát triển kết cấu hạ tầng, xây dựng và chỉnh trang đô thị theo quy hoạch được duyệt. - Dự kiến không gian lãnh thổ của thị xã bao gồm: thị trấn Bồng Sơn hiện nay và 6 xã là Hoài Đức, Hoài Tân, Hoài Xuân, Hoài Hương, Hoài Hải và Hoài Mỹ. Giai đoạn đầu dự kiến gồm 4 đơn vị hành chính là Bồng Sơn, Hoài Tân, Hoài Đức và Hoài Xuân với quy mô tổng diện tích tự nhiên 11.694 ha, dân số khoảng 70 nghìn người (dân số đô thị 40 nghìn). Giai đoạn sau bổ sung thêm 3 xã Hoài Hương, Hoài Hải và Hoài Mỹ với quy mô diện tích là 18.049 ha, dân số 121 nghìn người (dân cư nội thị là 85 nghìn người). 1.4. Các vấn đề nghiên cứu về chỉnh trị sông 1.4.1. Động lực học sông ngòi và chỉnh trị sông Chỉnh trị sông là một lĩnh vực khoa học - công nghệ vừa cổ xưa vừa có tính thời sự sôi động. Hàng ngàn năm nay, chỉnh trị sông luôn luôn có quan hệ mật thiết với đời sống con người, được sự trọng thị của quần chúng nhân dân và chính quyền nhà nước từ đời này qua đời khác [10]. Từ thời cổ đại các nước Ai Cập, Ấn Độ, vấn đề phòng lũ, tưới tiêu, vận tải thủy đã phát triển từ rất sớm, hay ở các nước Trung Quốc, Việt Nam do yêu cầu phòng chống lũ, bảo vệ bờ mà đê điều đã được hình thành từ thế kỹ đầu của công nguyên. Tại các nước châu Âu, châu Mỹ các công trình chỉnh trị sông phục vụ giao thông vận tải thủy xuất hiện từ những thế kỹ XVII-XVIII [11]. Động lực học sông ngòi phát triển muộn hơn chỉnh trị sông, xuất phát từ yêu cầu giải quyết các vấn đề thực tiễn sản xuất, phục vụ đời sống con người. Động lực học sông ngòi và chỉnh trị sông phát triển mạnh mẽ từ giữa thế kỹ XIX. Những nghiên cứu của các nhà khoa học Pháp như Du Boys về chuyển động bùn cát, Barre de Saint-Venant về dòng không ổn định, L. Fargue về hình thái dòng sông uốn khúc vào năm 1985 nhà khoa học Nga Lotchin V.M đã đưa ra luận văn “cơ cấu lòng sông” làm cơ sở cho môn động lực học sông ngòi ở Nga về sau này [11]. Vào giữa thế kỹ XX, với các đóng góp lớn lao của các nhà khoa học Xô Viết như Bemadski về chuyển động 2 chiều, Vêlikanốp về quá trình diễn biến lòng sông, Gôntrarôp và Lê Vi về chuyển động của bùn cát, Antunin và Grisanhin về chỉnh trị sông v.v... [11]. Vào thời gian này cũng đã nổ ra những cuộc tranh luận gay gắt giữa lý thuyết khuyếch tán và lý thuyết trọng lực. Ngoài ra, ở Tây Âu còn có những công trình chuyển động bùn cát của Meyer Peter và Muller, về hình thái lòng sông không ổn định của các nhà khoa học Anh -8Kennedy R.G và Lindley E.S. Nhiều công trình nghiên cứu về dòng chảy và chuyển động của bùn cát của cát nhà khoa học Mỹ Einstein H.A, Ven-te-chow v.v… [11]. Từ giữa thế kỹ XX đến nay do ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là các kỹ thuật tính toán. Động lực học sông ngòi đã có những bước phát triển mới bằng việc hoàn thiện mô hình hóa các hiện tượng thủy lực phức tạp, bằng những thiết bị hiện đại trong đo đạc, nhanh chóng và chính xác trong nghiên cứu thực địa. Trong nghiên cứu mô hình vật lý thực hiện những tiêu chuẩn tương tự khó hoặc trong mô hình toán đã giải quyết được các bài toán về dòng không ổn định nhiều chiều bằng phương pháp số v.v... Đã xuất hiện những tên tuổi như Cung J.A (Pháp), Mamak W (Ba Lan), Grisanhin K.V (Liên Xô) v.v... hoặc xuất hiện những công trình tập thể, cơ quan nghiên cứu như DELFT (Hà Lan), Học viện thủy lợi Vũ Hán (Trung Quốc) v.v... [11]. Ở nước ta, vào cuối những năm 60 thế kỹ XX nghiên cứu động lực học dòng sông với các công trình phòng chống lũ lụt, giao thông thủy và chống bồi lấp cửa lấy nước tưới ruộng trên các sông miền Bắc. Các nghiên cứu ban đầu thường được tiến hành trong các phòng 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 mô hình toán 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 dòng sông và chỉnh trị sông cũng được đưa vào đề tài trong các chương trình trọng điểm cấp nhà nước. Những nghiên cứu về dòng chảy sông ngòi, nổi bậc có các công trình Nguyễn Văn Cung, nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Như Khuê, Nguyễn Ân Niên, Lương Phương Hậu và sau này là Nguyễn Văn Điệp, Trịnh Quang Hòa, Nguyễn Tất Đắc v.v... Những nghiên cứu về chuyển động bùn cát có các công trình của Lưu Công Đào, Vi Văn Vị, Hoàng Hữu Văn, Võ Phán. Trong giai đoạn từ năm 1970 đến năm 2001, xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu về diễn biến lòng sông và chỉnh trị sông. Các vấn đề của các sông vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long được Lê Ngọc Bích, Lương Phương Hậu, Nguyễn Ân Niên, Nguyễn Sinh Huy, Lê Mạnh Hùng, Hoàng Văn Huân, Lê Xuân Thuyên nghiên cứu trong mười mấy năm gần đây. Ở miền Trung có các nghiên cứu của Ngô Đình Tuấn, Đỗ Tất Túc, Nguyễn Bá Quỳ, Lương Phương Hậu, Trịnh Việt An, Nguyễn Văn Tuần. Trong những năm gần đây, nhà nước đang đầu tư các cơ sở nghiên cứu thí nghiệm chuyên sâu như Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực sông biển, Phòng thí nghiệm phòng chống thiên tai Hòa Lạc, Phòng 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 đáng kể cán bộ khoa học trẻ được đào tạo trong và ngoài nước đã và đang nắm bắt các thành tựu tiến bộ khoa học công nghệ mới thế giới, chắc chắn sẽ có những đóng góp tích cực cho sự phát triển ngành động lực học sông ngòi và chỉnh trị sông ở nước ta 1.4.2. Hiện tượng xói lở, bồi tụ lòng sông -9Xói lở, bồi tụ lòng sông là hiện tượng nổi bật thường xuyên xảy ra ở các sông ngòi trên khắp thế giới. Nguyên nhân chính của thực trạng này thường do sự tác động tổng hợp của các điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội. - Tác động của điều kiện tự nhiên, bao gồm: Đặc trưng dòng chảy trên sông, đặc điểm cấu tạo địa hình và lòng dẫn, cấu tạo địa chất lòng sông. - Tác động của con người, bao gồm: Xây dựng các công trình đầu nguồn, trên sông, hoạt động khai thác cát v.v... Trong sông ngòi tự nhiên có xu hướng hình thành các vũng sâu và bãi bồi. N.X.Leliavski là người đầu tiên đã giải thích một cách đầy đủ cấu trúc các dòng bên trong nước tự nhiên. Từ các thí nghiệm đo bằng các dụng cụ đặc biệt ông đã đi tới kết luận: “Trong sông tồn tại hai dòng, dòng trên chụm lại và đi sâu xuống đáy ở đường sâu nhất, tạo nên những đường khoét sâu nhẵn, đưa đất đá bị xói về một phía; dòng thứ hai ở đáy tỏa ra hình quạt, lệch khỏi đường trên và hướng thẳng góc vào bờ và đưa đất đá bồi vào bãi cạn” [11]. Cơ chế xuất hiện dòng chụm trên mặt là do tốc độ dòng sâu nhất lớn kéo theo chuyển động của các dòng bên cạnh chụm vào. Bởi vậy mực nước tại đường sâu nhất thường dềnh lên gây nên dòng chảy chụm kín ở mặt và tỏa ra ở đáy. Do chuyển động tịnh tiến của nước nên dòng chảy vòng biến thành dòng đinh xoắn ốc dọc theo sông [11]. Ở các lạch sâu uốn khúc, các hạt nước chảy sát bờ gặp sức cản của đất đá chệch khỏi hướng ban đầu và dịch chuyển theo đường cong của bờ. Dòng bên cạnh chuyển động thẳng ép vào dòng gần bờ và đập vào bờ theo hướng tới bờ đối lập. Các dòng phản xạ có tốc độ dòng chảy nhỏ không có sức ép từ các dòng sau và đi xuống phía dưới hình thành chuyển động đáy từ bờ hướng vào lòng sông đi tới bờ đối lập [11]. Theo phân bố tốc độ tại bờ lõm các tia dòng sít hơn đi qua thành một mặt cắt thắt lại, có tốc độ lớn hơn, còn bờ đối lập ngược lại. Ngoài ra dòng chảy mặt từ bờ lõm mang nặng thêm các hạt phù sa lơ lửng nên đi lên với tốc độ nhỏ. Nếu các dòng tiếp tục chuyển động sau khi bỏ lại ở bờ lồi một phần phù sa, nó trở nên trong hơn và chuyển động trên bề mặt tới chỗ lõm kế tiếp của bờ. Như vậy trên lạch sâu cong quan sát thấy chuyển động có dạng xoắn ốc, ở các lạch sâu lõm phía phải có chuyển động theo chiều kim đồng hồ và ở phía trái ngược chiều kim đồng hồ. Leliavski gọi hướng của các dòng chụm là dòng tụ. Trên bãi cạn thường gặp dòng hình quạt chuyển động mang tính chất đồng nhất tương đối, song kém ổn định hơn dòng tụ trên các lạch sâu [11]. 1.4.3. Công trình chỉnh trị sông thành công ở trong nước có liên quan đến đề tài a) Chỉnh trị đoạn Trung Hà trên sông Đà [15] Qui hoạch chỉnh trị với mục tiêu đưa đoạn sông về một lạch. Hệ thống công trình bố trí thể hiện trên Hình 1.2. - Tại vùng phân lạch, dùng 2 mỏ hàn chữ Γ bên bờ phải (Hình1 và Hình 2) để hướng dòng chảy tập trung lưu lượng vào lạch trái. -10- Hệ thống mỏ hàn T1 đến T12 có tác dụng đẩy chủ lưu ra xa bờ nhằm chống sạt lở bờ trái. - Dùng hệ thống mỏ hàn H5 và H9 bên bờ phải khu vực thượng lưu cầu Trung Hà nhằm đẩy chủ lưu ra xa bờ lõm và phòng chống sạt lở bờ sông. - Hệ thống mỏ hàn T13 đến T15 có tác dụng dồn lưu lượng tập trung xói sâu khu vực bãi cạn phía thượng và hạ lưu cầu. Sau 2 năm hoạt động, hiệu quả công trình đã đạt được mục tiêu đề ra, luồng tàu được cải thiện rõ rệt. 2Hình 1.2. Sơ đồ bố trí công trình đoạn Trung Hà -sông Đà b) Chỉnh trị đoạn Quản Xá trên sông Chu [15] Công trình chỉnh trị do Trường Đại học Thủy lợi chủ trì, có sự tham gia của nhóm cán bộ Trường Đại học Xây Dựng. Nội dung của phương án chỉnh trị như sau: - Nhận thấy đây vốn là một đoạn sông phân lạch, lạch phải đã bị bồi cạn, lưu lượng tập trung toàn bộ vào lạch trái, uy hiếp an toàn tuyến đê. Giải pháp chỉnh trị được xác định là khôi phục lạch phải, biến nó thành lạch chính. Nhiệm vụ của lạch chính sau khi phát triển ổn định phải thoát được 60% lưu lượng mùa lũ. Phương án chỉnh trị do GS. Lương Phương Hậu đề xuất và tiến hành thí nghiệm trên mô hình của trường Đại học Xây Dựng. Kênh đào hồi phục lạch phải có chiều rộng 40m, đáy kênh ở cao trình 1,0m, một mỏ hàn hướng dòng ở cửa vào và 5 mỏ hàn bảo vệ bờ ở hạ lưu cửa ra kênh dẫn. - Công trình Quản Xá, ngoài kênh đào lạch phải ra còn sử dụng 7 loại công trình khác nhau để hỗ trợ như gia cố bờ; mỏ hàn; kè mõm cá; đập khoá. Công trình được thực thi và hoàn thành vào cuối năm 1994.