Tài liệu Nghiên cứu ứng dụng vật liệu mới bảo vệ bờ tại khu vực công viên phú thuận- thành phố hồ chí minh

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian học tập nghiên cứu tại trường Đại học Thuỷ lợi với sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình cùng sự nỗ lực của bản thân đến nay tôi đã hoàn thành luận văn thạc sĩ kỹ thuật với đề tài " Nghiên cứu ứng dụng vật liệu mới bảo vệ bờ tại khu vực công viên Phú Thuận- Thành phố Hồ Chí Minh ". Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Thuỷ lợi đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công trình đã nhiệt tình giảng dạy, tạo các điều kiện tốt nhất có thể cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ và thầy giáo GS.TS Ngô Trí Viềng đã hướng dẫn tận tình giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Đồng thời, tôi xin cảm ơn ban lãnh đạo và các anh, chị trong viện khoa học Thuỷ Lợi Miền Nam đã tạo điều kiện cho tôi thu thập dữ liệu, để thực hiện được luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp những người đã hỗ trợ, chia sẻ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và bạn bè. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Tác giả luận văn Phan Văn Quy LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong tất cả các công trình nghiên cứu nào trước đây. Tất cả các trích dẫn đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Tác giả luận văn Phan Văn Quy MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 I. Tính cấp thiết của đề tài ...........................................................................................1 II. Mục đích của đề tài.................................................................................................1 III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ...........................................................1 IV. Kết quả đạt được ...................................................................................................2 V. Nội dung của luận văn:...........................................................................................2 CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN- KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...........................................................................................................3 1.1 Vị trí địa lý ...........................................................................................................3 1.2 Đặc điểm khí tượng ..............................................................................................3 1.3 Đặc điểm thủy văn ...............................................................................................5 1.3.1 Mạng lưới sông ngòi.......................................................................................6 1.3.2 Đặc điểm dòng chảy ......................................................................................8 1.4 Đặc điểm địa hình ..............................................................................................10 1.5 Đặc điểm địa chất. ..............................................................................................11 1.6 Đặc điểm dân sinh kinh tế ..................................................................................12 1.7 Đặc điểm diễn biến lòng sông tại Ngã ba Đồng Nai – Nhà Bè .........................13 1.7.1 Sự thay đổi chiều rộng lòng sông .................................................................13 1.7.2 Sự biến đổi tuyến lạch sâu ............................................................................13 1.7.3 Sự dịch chuyển của hố xói...........................................................................13 1.8 Sự cần thiết nghiên cứu,đề xuất giải pháp bảo vệ ổn định bờ sông khu vực công viên Phú Thuận- Thành Phố Hồ Chí Minh ...............................................................14 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU MỚI SỬ DỤNG TRONG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC............16 2.1 Tổng quan về các loại vật liệu – công nghệ mới sử dụng trong công trình bảo vệ bờ trong và ngoài nước. ............................................................................................16 2.1.1 Ứng dụng vật liệu mới .................................................................................16 2.1.2. Cải tiến cấu kiện và kết cấu công trình ......................................................20 2.1.3. Sử dụng các loại thực vật thân thiện với môi trường (kỹ thụât mềm) ........27 2.1.4. Kết hợp giữa công nghệ cứng và vật liệu mềm ...........................................29 2.1.5. Công nghệ mới gia cố mái bờ và chân bờ ...................................................29 2.1.6 . Cải tiến giải pháp thi công ..........................................................................31 2.2. Phân tích ưu nhược điểm các loại vật liệu trong công trình bảo vệ bờ trước đây. ...................................................................................................................................32 2.2.1 Tổng quan về các giải pháp bảo vệ bờ hiện nay: .........................................32 2.2.2. Đánh giá ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của các giải pháp truyền thống ......................................................................................................................33 2.3 Nghiên cứu đề xuất các loại vật liệu và công nghệ mới trong công trình bảo vệ bờ sông ......................................................................................................................33 2.3.1 Các loại vật liệu mới và công nghệ mới .......................................................33 2.3.2 . Nhận xét về vật liệu mới, công nghệ mới đã ứng dụng .............................40 2.3.3. Phạm vi ứng dụng của các loại vật liệu .......................................................41 2.4 Kết luận chương 2 ..............................................................................................43 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ TẠI KHU VỰC CÔNG VIÊN PHÚ THUẬN - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH”......................................................................................................................44 3.1. Cơ sở khoa học của giải pháp ............................................................................44 3.1.1 Đặc điểm địa hình tại khu vực ngã ba Đèn đỏ .............................................45 3.1.2 Đặc điểm địa chất tại khu vực ngã ba Đèn đỏ ..............................................45 3.2. Các phương án đề xuất: ......................................................................................50 3.3. Phân tích lựa chọn phương án hợp lý.................................................................51 3.4 Công nghệ thiết kế cừ bản bê tông cốt thép dự ứng lực.....................................51 3.4.1 Tính nội lực và chiều dài cừ ( Bước 1).........................................................52 3.4.2 Thiết kế cừ bản bê tông cốt thép dự ứng lực ( Bước 2)................................68 3.4.3 Thiết kế thanh neo , bộ phận giữ neo và dầm ốp tường cừ ( Bước 3) ..........69 3.4.4 Tính toán ổn định hệ tường cừ bản BTCT dự ứng lực và đất nền(Bước 4) 71 3.4.5 Kết luận ( Bước 5 ) ......................................................................................75 3.5. Thiết kế sơ bộ cừ bản BTCT dự ứng lực cho khu vực công viên Phú Thuận. ..75 3.5.1 Các số liệu tính toán ban đầu........................................................................75 3.5.2 Xác định các thông số kích thước mặt cắt cừ ...............................................77 3.6 Công nghệ chế tạo và thi công ............................................................................80 3.6.1 Chế tạo bản cừ ............................................................................................80 3.6.2 Chuẩn bị mặt bằn công trình và thiết bị thi công .........................................81 3.6.3 Vận chuyển : .................................................................................................82 3.6.4 Thiết bị thi công : Thiết bị thi công chủ yếu bao gồm : ...............................83 3.6.5 Định tuyến công trình,lắp đặt hệ thống giá đỡ để neo và định vị tuyến tường cừ. ..........................................................................................................................83 3.6.6 Lắp đặt và định vị cừ trên giá đỡ, căn chỉnh cừ theo phương đứng và phương ngang. .......................................................................................................84 3.6.7 Hạ cừ bằng búa rung + bơm nước cao áp .....................................................84 3.6.8 Thi công dầm ốp đầu cừ ...............................................................................86 3.6.9 Thi công chân khay và gia cố mái kè ...........................................................87 3.7 Kết luận chương 3 .............................................................................................87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................90 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Khu vực công viên Phú Thuận ...................................................................3 Hình 1-2: Đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình ...................................................4 Hình 2-1: Trải vải địa kỹ thụât làm tầng lọc mái kè ...............................................17 Hình 2- 2: Một số loại thảm bêtông túi khuôn .........................................................17 Hình 2-3: Kết cấu thảm FS........................................................................................18 Hình 2-4 : Thảm túi cát và kè bằng thảm túi cát ở bờ sông .....................................18 Hình 2-5: Kè bằng GeoTube .....................................................................................19 Hình 2-6: Một loại túi địa kỹ thuật ...........................................................................19 Hình 2-7 Kè bằng cừ bản nhựa UPVC ....................................................................20 Hình 2-8 Thảm tấm bê tông liên kết bằng dây nilon chống xói đáy ........................21 Hình 2-9: Kè lát mái bằng thảm tấm bêtông ............................................................21 Hình 2-10: Cải tiến kết cấu lõi rồng vỏ lưới thép ....................................................22 Hình 2-11:Các rồng đá túi lưới đơn ..........................................................................22 Hình 2-12: Thảm rồng đá túi lưới ............................................................................22 Hình 2-13: Thảm đá bảo vệ bờ sông .........................................................................23 Hình 2-14: Khối Amorloc ........................................................................................23 Hình 2-15: Cấu tạo khối Hydroblock ......................................................................24 Hình 2-16: Cọc ván BTCT dự ứng lực ...................................................................24 Hình 2-17: Kè mỏ hàn bằng hai hàng cọc ống BTCT trên sông Brahmaputra Jamuna - Băngladet ...................................................................................................25 Hình 2-18: Công trình bảo vệ bờ sông Cái Phan Rang (Ninh Thuận) bằng hệ thống công trình hoàn lưu ...................................................................................................26 Hình 2-19: Kè mỏ hàn chữ G ngắt quãng .................................................................26 Hình 2-20: Kè mỏ hàn bằng rọ đá ............................................................................27 Hình 2-21: Trồng cỏ Vetiver bảo vệ bờ sông ..........................................................28 Hình 2-22: Kè kết hợp các loại vải địa kỹ thuật và bằng thực vật ...........................28 Hình 2-23:Kết hợp cọc cừ ván thép chân kè với cuộn bằng sợi đai giữ ổn định và phát triển thực vật ......................................................................................................29 Hình 2-24: Hệ thống ô ngăn cách trong công nghệ NeowebTM .............................30 Hình 2-25 : Thả khối vật liệu hộ chân bằng thùng chứa ...........................................32 Hình 2-26: Sản xuất và thi công cọc ván BTCT- DUL ...........................................34 Hình 2-27: Sản xuất và lắp ghép cấu kiện TSC-178 ................................................35 Hình 2-28: Thi công lắp ghép thảm P.Đ.TAC-M ....................................................36 Hình 2-29: Cấu kiện ACCROPODE ........................................................................38 Hình 2-30: Thiết bị thi công trải vải lọc...................................................................39 Hình 2-31: Hình minh họa công nghệ thi công thảm đá ...........................................40 Hình 3-1: Các hố khoan địa chất khu vực nghiên cứu ..............................................46 Hình 3-2: hình minh họa phương án 1 ......................................................................50 Hình 3-3: hình vẽ minh họa phương án 2 .................................................................50 Hình 3-4: Sơ đồ tính toán tường cừ bản không neo ..................................................53 Hình 3-5: Tường cừ bản không neo đóng vào đất cát ...............................................54 Hình 3-6: Tường cừ bản không neo đóng vào đất sét ...............................................56 Hình 3-7: Tường cừ bản có neo ...............................................................................58 Hình 3-8: Tường cừ bản có neo, đầu tự do đóng vào đất cát ....................................59 Hình 3-9: Tường cừ bản có neo đầu tự do đóng vào đất sét .....................................60 Hình 3-10: Tường cừ bản có neo đầu ngàm đóng vào đất cát .................................61 Hình 3-11: Sơ đồ giải cừ tự do bằng phương pháp đồ giải .....................................62 Hình 3-12: Sơ đồ giải cừ một neo bằng phương pháp đồ giải ..................................63 Hình 3-13: Toán đồ để tìm chiều sâu chôn cừ ........................................................63 Hình 3-14: Sơ đồ tính toán coi cừ bản có độ cứng hữu hạn ....................................67 Hình 3-15: Sơ đồ tính chiều dài thanh neo ...............................................................70 Hình 3-16: Sơ đồ tính toán ổn định lật tường cừ ....................................................72 Hình 3-17 : Sơ đồ tính toán ổn định trượt phẳng tường cừ ......................................73 Hình 3-18 : Sơ đồ tính toán ổn định cung trượt trụ tròn ..........................................74 Hình 3-19: Mặt cắt ngang SW400A .........................................................................79 Hình 3-20: Lắp đặt cốt thép chế tạo cừ bản BTCT dự ứng lực tại nhà máy .............81 Hình 3-21: Đổ bê tông chế tạo cừ bản BTCT dự ứng lực tại nhà máy .....................81 Hình 3-22 :Vận chuyển cừ bản BTCT dự ứng lực đến công trình bằng sà lan 400T ......82 Hình 3-23: Bốc xếp cừ BTCT dự ứng lực ở công trường .........................................83 Hình 3-24: neo giữ và định vị tuyến tường cừ .........................................................84 Hình 3-25 : Cẩu cừ BTCT dự ứng lực vào hệ thống khung định vị đóng cừ ...........85 Hình 3-26 : Thi công đóng cây cừ BTCT dự ứng lực đầu tiên .................................85 Hình 3-27 : Cừ BTCT dự ứng lực được hạ đến cao trình thiết kế. ...........................86 Hình 3-28: Lắp đặt ván khuôn và cốt thép dầm ốp tường cừ ..................................86 Hình 3-29 Chế tạo cấu kiện bê tông Tsc-178...........................................................87 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Sự thay đổi chiều rộng lòng sông Sài Gòn và Sông Nhà Bè tại mũi Đèn Đỏ ......................................................................................................................13 Bảng 1.2: Biến đổi chiều sâu hố xói khu vực hợp lưu Đồng Nai- Nhà Bè mũi Đèn đỏ .......................................................................................................................14 Bảng 2.1: Phạm vi ứng dụng vật liệu mới, công nghệ mới bảo vệ bờ cửa sông bờ biển và hải đảo ..........................................................................................................41 Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của các lớp đất ...................................................47 Bảng 3.2 Tổng hợp các trường hợp giải bài toán tường cừ theo phương pháp Blumn...65 Bảng 3.3: Các thông số địa kỹ thuật dùng trong tính toán ổn định và biến dạng kè 76 Bảng 3.4: Thông số kết cấu của bê tông và bê tông dự ứng lực ...............................76 Bảng 3.5: Kết quả tính nội lực, chuyển vị và biến dạng - cừ 22 m...........................77 Bảng 3.6: Kết quả tính nội lực, chuyển vị và biến dạng - cừ 25 m...........................78 Bảng 3.7: Kết quả tính ổn định trượt tổng thể ..........................................................78 Bảng 3.8: Bố trí cừ trong kết cấu kè .........................................................................79 1 MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài Thành phố Hồ Chí Minh là tỉnh có mật độ sông kênh rạch khá dày. Tuy vậy bên cạnh những mặt lợi mà hệ thống sông, rạch đem lại, những thảm họa không nhỏ mà thành phố Hồ Chí Minh phải đối mặt đó là: Tình trạng ngập lụt hàng năm, tình trạng sạt lở bờ sông, kênh rạch. Đặc biệt trong thời gian gần đây với sự thay đổi khí hậu toàn cầu cùng với sự phát triển nhanh, mạnh về kinh tế , xã hội dẫn đến hiện tượng xói bồi biến hình lòng dẫn diễn ra phức tạp Vấn đề xói lở ở khu vực công viên Phú Thuận đã và đang gây nên những tổn thất rất lớn, là mối đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng, tài sản của nhân dân và nhà nước.Vì vậy nghiên cứu tìm ra các kết cấu giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm bảo vệ thiệt hại do xói lở gây ra là rất cấp bách. Xây dựng các tường kè bảo vệ chống xói lở đã được áp dụng nhiều loại kết cấu như : tường kè bằng gỗ, tường kè bằng thép và tường bê tông cốt thép, nhưng tính chịu lực và tuổi thọ của các kết cấu này không cao vì gỗ chịu lực kém và bị mục, cừ thép bị hoen rỉ, bị ăn mòn và bê tông cốt thép bị xâm thực trong môi trường chua mặn. Do đó cần nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới để khắc phục những nhược điểm trên II. Mục đích của đề tài Tập trung nghiên cứu ứng dụng vật liệu mới vào xây dựng các công trình tường kè bảo vệ bờ khu vực công viên Phú Thuận. III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các yêu cầu đặt ra, công tác nghiên cứu cần được tiếp cận theo các hướng sau: - Về thực tiễn: Qua các báo cáo đánh giá hằng năm của đơn vị quản lý chúng ta sơ bộ đánh giá được mức độ xói lở bờ sông và các giải pháp công trình đưa ra để phòng chống hiện tượng xói lở bờ sông. 2 - Về lý thuyết: Kế thừa các kết quả nghiên cứu, đánh giá về hiện tượng xói lở bờ sông và các giải pháp phòng chống bằng các loại vật liệu mới đã được thực nghiệm trong thực tế - Về công nghệ: Trên cơ sở nghiên cứu đưa ra các giải pháp công trình tối ưu chống sạt lở bờ sông sử dụng vật liệu mới. - Lấy ý kiến chuyên gia: Quá trình nghiên cứu hoàn thiện nội dung, trình tự được tiến hành trên cơ sở ý kiến đóng góp của các chuyên gia chuyên ngành. - Về Phương pháp thực hiện: Phân tích, lý luận để thiết lập cơ sở khoa học chung, và thiết kế công trình ứng dụng cho thực tế. IV. Kết quả đạt được - Phân tích rõ những cơ sở nghiên cứu lý thuyết khi nêu ra định hướng các giải pháp bảo vệ bờ - Tìm được nguyên nhân gây xói lở bờ khu vực công viên Phú Thuận - Sử dụng công nghệ cừ bản bê tông cốt thép dự ứng lực và xây dựng kè công viên Phú Thuận V. Nội dung của luận văn: Ngoài phần mở đầu , kết luận và kiến nghị ra luận văn có 3 chương chính : - Chương 1 : Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu. - Chương 2 : Tổng quan các loại vật liệu mới sử dụng trong công trình bảo vệ bờ ở trong và ngoài nước. - Ứng dụng, đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ tại khu vực công viên Phú Thuận, Thành phố Hồ Chí Minh 3 CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN- KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý Thành phố Hồ Chí Minh thuộc miền Nam Việt Nam, ở vị trí có tọa độ 10o10’11o10’ Bắc và 106o22’-106o45’ Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp Bà Rịa Vũng Tàu, Tây Nam giáp Long An, Tiền Giang Công viên Phú Thuận thuộc phường Phú Thuận-quận 7-TP.Hồ Chí Minh, có diện tích khoảng 117,8 ha, có phía Đông giáp sông Nhà Bè, phía Tây giáp đường Đào Trí và giáp ranh đất dự án của các công ty: Công ty TNHH Khánh Hà, Công ty Dầu thực vật..., phía Nam giáp sông Nhà Bè và ranh dự án của các công ty, doanh nghiệp sản xuất..., phía Bắc giáp sông Sài Gòn và rạch Bà Bướm. Hình 1-1: Khu vực công viên Phú Thuận 1.2 Đặc điểm khí tượng TP Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết TPHCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua 4 các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh như sau: Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm. Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ. Nhiệt độ không khí trung bình 27oC. Nhiệt độ cao tuyệt đối 40oC, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8oC. Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,8oC), tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,7oC). Hàng năm có tới trên 33o ngày có nhiệt độ trung bình 25o-28oC. Ðiều kiện nhiệt độ và ánh sáng thuận lợi cho sự phát triển các chủng loại cây trồng và vật nuôi đạt năng suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ chứa trong các chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị. Hình 1-2: Đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình Lượng mưa trung bình năm ở khu vực TP Hồ Chí Minh khoảng 1,613 mm, có sự chênh lệch giữa các vùng. Do ảnh hưởng mạnh của gió mùa Tây Nam nên mưa có xu thế giảm dần theo hướng Tây Nam – Đông Bắc và do ảnh hưởng của địa hình thấp dần từ Tây Bắc – Đông Nam nên mưa cũng có xu hướng giảm theo hướng này. Mưa ở đây được chia làm 2 mùa rõ rệt, là mùa mưa và mùa khô; gần trùng với 2 mùa gió là gió mùa hè và gió mùa đông. Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 90% 5 tổng lượng mưa năm và phân bố tương đối đều trong các tháng mùa mưa. Mưa lớn nhất thường xuất hiện vào tháng IX (14,26%) và tháng X (15,44%); lượng mưa thấp nhất thường vào tháng I (1,14%) và tháng II (0.98%). Số ngày mưa trong năm tùy từng khu vực, trung bình khoảng 121 ngày trong năm; trong đó số ngày mưa rơi vào mùa mưa chiếm khoảng 85%; trong mùa mưa cũng thường có 1 đến 2 đợt ít mưa; mỗi đợt kéo dài tầm 5 đến 7 ngày. Lượng bốc hơi khả năng lớn nhất tập trung cho các tháng mùa khô. Lượng bốc hơi trung bình ngày đạt 3.7mm. Độ ẩm tương đối thay đổi theo mùa. Trung bình năm độ ẩm đạt 77,5%; các tháng mùa mưa độ ẩm cao hơn mùa khô. Độ ẩm cao nhất trong tháng VII đến tháng XI (cao hơn trung bình năm từ 5 – 9%). Ngược lại, trong các tháng mùa khô; nhất là tháng I – IV độ ẩm thấp hơn trung bình năm từ 9 – 10%, thậm chí 14 – 15%. Độ ẩm cao nhất trung bình là 94.6% và độ ẩm thấp nhất trung bình là 51.3%. Như vậy, chúng chênh lệch nhau đến 43,3%. Tóm lại, chế độ mưa ẩm trong mùa khô và mùa mưa tương phản nhau rất sâu sắc. Tại khu vực nghiên cứu, nhiệt độ trung bình năm là khoảng 27oC, lượng mưa trung bình năm là 300 mm, độ ẩm trung bình khoảng 80%. Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc. Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6 m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s. Gió BắcÐông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s. Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s. 1.3 Đặc điểm thủy văn Chế độ thuỷ văn của thành phố chịu tác động qua lại bởi hệ thống sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ Đông, cùng với thuỷ triều. Hầu hết các kênh rạch và một phần hạ lưu sông Sài Gòn, sông Đồng Nai đều chịu ảnh hưởng của thuỷ triều. Hàng năm vào khoảng tháng 9 đến tháng 11 Âm lịch, thành phố đều có 6 những đợt triều cường mạnh, nhất là ở các khu vực ngoại thành, gần sông và cửa sông như: Thủ Đức, Hóc Môn, quận 12, quận 6.... 1.3.1 Mạng lưới sông ngòi Các sông chính • Dòng chính sông Sài Gòn Bắt nguồn từ vùng đồi núi cao thuộc Campuchia và huyện Lộc Ninh (Bình Phước) chảy qua các tỉnh Tây Ninh, Bình Phước, Bình Dương và Tp. Hồ Chí Minh rồi nhập vào sông Đồng Nai tại Tân Thuận (Q7, Tp. HCM). Sông có chiều dài khoảng 280km, diện tích lưu vực 5.105km2 trong đó phần đất Việt Nam là 4.550km2. Hiện tại trên sông đã xây dựng công trình thuỷ lợi Dầu Tiếng để tưới cho diện tích canh tác của lưu vực và lưu vực sông Vàm Cỏ Đông thuộc 2 tỉnh Tây Ninh và Tp. HCM. Đoạn sông từ sau đập hồ Dầu Tiếng về tới cửa sông có bề rộng biến đổi từ 150m ÷ 350m, độ sâu từ 10m ÷ 20m, độ dốc lòng sông từ 0,005 ÷ 0,0001. • Sông Đồng Nai Là sông lớn nhất vùng Đông Nam Bộ có nguồn nước dồi dào vừa làm nhiệm vụ cung cấp nước tưới, dân sinh, công nghiệp vừa làm nhiệm vụ tiêu thoát nước cho khu vực. Sông Đồng Nai có tổng chiều dài 628km diện tích lưu vực khoảng 40.683km2, đoạn chảy qua vùng hạ lưu từ sau thác Trị An đến cửa sông dài khoảng 150km, bề rộng sông biến đổi từ 600m ÷ 2.000m, sâu từ 15m ÷ 25m, độ dốc nhỏ hơn 0,0001. Hiện tại chế độ dòng chảy cửa sông có nhiều sự thay đổi do trên dòng chính đã xây dựng công trình thủy điện Trị An. • Sông Vàm Cỏ Là một chi lưu được hợp thành từ hai sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây đổ vào sông Đồng Nai tại Vàm Láng gần cửa Soài Rạp. Sông Vàm Cỏ Đông có diện tích hứng nước 6.300km2, chiều dài 283km, bề rộng sông biến đổi từ 200m ÷ 300m, sâu từ 15m ÷ 20m, độ dốc nhỏ hơn 0,0001. Đây là con sông làm nhiệm vụ tưới tiêu kết hợp chảy qua phía Tây Bắc và Tây Nam của Tp. Hồ Chí Minh. Sông Vàm Cỏ Tây có diện tích lưu vực 6.000km2 dài 235km. 7 Hệ thống kênh rạch khu vực Tp. HCM: - Rạch Bến Nghé- Tàu Hũ, Kênh Đôi, Kênh Tẻ: Song song với nhau một đầu nối với sông Sài Gòn bằng hai rạch: Bến Nghé và Kênh Tẻ đầu kia nối với sông Bến Lức (Chợ Đệm) bằng kênh Tàu Hũ và kênh Đôi. Giữa kênh Tàu Hũ và kênh Đôi được nối với nhau bằng 4 kênh ngang số 1, 2, 3, 4 cầu Chữ Y là giao điểm của 4 kênh rạch (Kênh Đôi, Kênh Tàu Hũ, Kênh Tẻ và rạch Bến Nghé). Diện tích lưu vực của 2 rạch này là 5,559ha. Hiện tại đây là nơi tiếp nhận nguồn nước thải chưa qua xử lý khá lớn từ phía Bắc Tp. Hồ Chí Minh đổ ra. Do chịu tác động của dòng chảy thượng nguồn và dòng triều nên tạo nên tại khu vực này vùng giáp nước. - Rạch Nhiêu Lộc - Thị Nghè: Đây là rạch cụt, xuất phát từ khu vực sân bay Tân Sơn Nhất, chảy qua các quận Tân Bình, Q3,Q1 và quận Bình Thạnh rồi đổ ra sông Sài Gòn tại xưởng đóng tàu Ba Son, diện tích lưu vực khoảng 3,324ha. - Kênh Thày Cai - An Hạ - Rạch Tra: Đây là hệ thống kênh rạch nối liền giữa 2 sông Vàm Cỏ Đông và Sài Gòn theo hướng rạch Trảng bàng và kênh Xáng lớn. Kênh Thày Cai có chiều dài 43,3km (cả rạch Trảng bàng), kênh An Hạ có chiều dài 17km, và rạch Tra dài 11km. - Rạch Bến Mương - Láng The: Đây là rạch bắt nguồn từ vùng ranh giới giữa Tây Ninh và Tp. Hồ Chí Minh, chảy qua trung tâm huyện Củ Chi rồi đổ vào sông Sài Gòn tại xã Phú Hòa Đông, chiều dài rạch khoảng 20km. - Sông Thị Tính: Là chi lưu lớn nhất của sông Sài Gòn bắt nguồn từ các nhánh suối phía nam huyện Bình Long (Bình Phước) và phía tây huyện Dầu Tiếng (Bình Dương) với diện tích lưu vực khoảng 1.000km2. Địa hình sông có hình lòng máng, sông có độ dốc nhỏ, phía hạ lưu chịu ảnh hưởng của thủy triều. - Rạch Chiếc - Rạch Trau Trảu: Đây là hệ thống rạch nối liền giữa sông Tắc và sông Sài Gòn với chiều dài tổng khoảng 11km. 8 1.3.2 Đặc điểm dòng chảy Trong khu vực TP Hồ Chí Minh dòng chảy luôn có hai chiều, chảy từ thượng nguồn ra biển khi chiều xuống và ngược lại từ cửa sông về thượng nguồn khi triều lên. Dòng chảy khu vực TP Hồ Chí Minh được cung cấp bởi 4 con sông lớn là: sông Đồng Nai, sông Bé, sông Sài Gòn và Sông Vàm Cỏ Đông. Dòng chảy khác với dòng chảy tự nhiên vì đã được điều tiết bởi các công trình thượng nguồn, đặc biệt là hồ Dầu tiếng trên sông Sài Gòn, Thác Mơ, Srok-Phu-Miêng trên sông Bé, và Trị An trên sông Đồng Nai. Đặc điểm dòng chảy lũ Lũ ở lưu vực Đồng Nai thuộc loại trung bình và có độ biến động cao. Đặc điểm chung ở đây là lũ thường xuyên hàng năm với tần suất thấp (từ 10% trở lên) thuộc loại nhỏ, trong khi lũ lịch sử (lũ thiết kế) với tần suất bé (10% trở xuống) lại khá lớn. Đỉnh lũ hàng năm thường xuất hiện trùng vào thời gian cho lưu lượng tháng lớn nhất, nghĩa là từ tháng VIII-X. Xu thế chung là vùng trung lưu Đồng Nai, La Ngà có đỉnh lũ xuất hiện sớm hơn cả, đa phần vào tháng VIII, IX. Vùng sông Bé, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ thường cho đỉnh lũ vào tháng IX, X. Thượng lưu Đồng Nai và các sông vùng ven biển cho đỉnh lũ muộn hơn cả, từ tháng X-XI, thậm chí tháng XII. Tuy nhiên, ở một vài lưu vực nhỏ, khi vào năm dạng mưa địa hình chiếm ưu thế hơn dạng mưa hệ thống, thì đôi khi lại cho đỉnh lũ rất sớm, vào tháng V, VI. Dạng lũ trên các lưu vực thường là dạng lũ nhiều đỉnh, với một đỉnh cao hơn cả. Diện tích lưu vực càng lớn, dạng lũ trơn hơn và có xu thế tạo nên lũ ít đỉnh, đôi khi chỉ còn một đỉnh duy nhất. Thời gian duy trì một trận lũ cũng có sự phân hóa mạnh theo cấp diện tích lưu vực. Đối với các lưu vực nhỏ có diện tích dưới 100 km2, lũ thường lên xuống nhanh trong thời gian không quá một ngày. Đối với các lưu vực có diện tích từ 100-1.000 km2, thời gian lũ lên xuống vào khoảng từ 1-3 ngày. Trên những lưu vực có diện tích từ vài ngàn km2 trở lên, một trận lũ có thể duy trì trong khoảng từ 1-3 tuần, thậm chí lâu hơn. Thường thì đối với các lưu vực loại này, do điều tiết tốt, lưu 9 lượng trên sông được nâng cao dần cho đến thời điểm đỉnh lũ xuất hiện và hạ thấp từ từ đến hết mùa lũ, nên khó phân biệt thời gian đích thực của từng trận lũ. Mực nước lũ trên các sông lên xuống ở mức vừa phải, vào khoảng 0,5-1,0m/giờ ở các lưu vực nhỏ và 0,1-0,3 m/giờ ở các lưu vực lớn. Tùy cấp diện tích lưu vực, module đỉnh lũ trung bình hàng năm của các sông suối ở LVĐN chỉ vào khoảng 0,3-1,0 m3/s.km2. Đặc điểm dòng chảy kiệt Mùa kiệt bắt đầu vào khoảng tháng XII và kéo dài đến tháng V,VI năm sau, kéo dài trong khoảng thời gian là 6 tháng. Vùng thượng Da Nhim mùa kiệt kéo dài 8-9 tháng. Module kiệt bình quân tháng kiệt nhất của hệ thống sông Đồng Nai vào khoảng 2-3l/s.km2. Thượng Da Nhim và lưu vực sông Sài Gòn… là những nơi có dòng chảy kiệt cao hơn, đạt từ 5-8 l/skm2. Lưu vực La Ngà, thượng Da Dung, trung lưu sông Đồng Nai có module kiệt khá, từ 3-5 l/s.km2. Lưu vực sông Bé và sông Vàm Cỏ Đông có module mùa kiệt trung bình, từ 2-3 l/s.km2. Hạ Da Nhim, một số suối nhỏ thuộc lưu vực hạ sông Bé…có module kiệt nhỏ nhất, từ 0,5-2,0 l/s.km2. Trị số kiệt thấp nhất qua các số liệu tính toán và thống kê cho thấy thường là vào khoảng 40-60% module kiệt trung bình tùy lưu vực. Hàng năm, lưu lượng kiệt nhất thường rơi vào hai tháng III và IV. Các thống kê cho thấy lưu lượng kiệt trung bình tháng thường xuất hiện vào tháng III nhiều hơn, trong khi các giá trị lưu lượng kiệt nhất thời điểm và kiệt tháng cực trị lại rơi chủ yếu vào tháng IV. Thỉnh thoảng, gặp năm có mưa sớm và bất thường, giá trị kiệt rơi vào tháng II, nhưng tất hiếm gặp. Khả năng để kiệt rơi vào tháng V cũng rất ít. Trong hệ thống sông hạ lưu Đồng Nai - Sài Gòn, khoảng 70 nhánh sông, tổng chiều dài sông, rạch khoảng 1280 km, thì có đến 90% diện tích bị ảnh hưởng bởi thủy triều. Những vùng ảnh hưởng thủy triều, chế độ thủy văn - thủy lực rất phức tạp do bởi dòng chảy thượng lưu, việc sử dụng ngồn nước, triều, dòng chảy hạ lưu, và tác động của con người trong kế hoạch phát triển nguồn nước. Như chúng ta đều biết, chế độ thủy triều biển Đông – bán nhật triều không đều – trong ngày đường quá trình mực nước có hai đỉnh xấp xỉ nhau và hai chân khác biệt lớn, chu kỳ nửa 10 ngày 12.5 giờ. Biên độ triều vào ngày triều cường tại cửa sông đạt đến 3 đến 4 m dọc theo bờ biển. Chu kỳ triều 15 ngày, mỗi tháng có hai kỳ triều, hai lần triều cường thường vào các ngày từ mồng 2 đến mồng 4 và từ 16 đến 18 âm lịch. Tháng 6 đến tháng 8 là các tháng triều kém và tháng 11 đến tháng 1 là tháng triều cường trong năm. Và chu kỳ nhiều năm là 18÷20 năm. Do trạng thái động lực, biên độ lớn của thủy triều và độ dốc đáy sông tương đối nhỏ, dòng triều và sóng triều tại cửa sông truyền vào rất xa trong sông lớn như Ngã Bảy, Gò Gia, Thị Vải, Lòng Tàu, Soài Rạp, Đồng Tranh, Nhà Bè, Sài Gòn, Đồng Nai, đồng thời các sông kênh rạch nối các sông lớn đóng góp nhanh hơn vào quá trình truyền triều. Tốc độ dòng triều trong sông có thể đạt tới 1.5 m/s. Dao động sóng triều truyền sâu và ảnh hưởng mạnh hơn dòng triều. Vào mùa kiệt, thủy triều ảnh hưởng đến tận chân đập Trị An trên sông Đồng Nai (khoảng 152 km từ cửa Soài Rạp), chân đập Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn (khoảng 206 km từ của Soài Rạp), và thậm chí lên đến tận biên giới Campuchia trên sông Vàm Cỏ Đông (khoảng 250 km). Sóng triều vào trong sông với tốc độ 15÷25km/giờ. 1.4 Đặc điểm địa hình Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Địa hình thuộc dạng đồng bằng thấp, nhiều nơi còn là vùng trũng. Bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng, bị chia cắt mạnh bởi mạng lưới sông ngòi, kênh rạch, địa hình tổng quát có chiều cao thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Ðông sang Tây. Địa hình phần lớn bằng phẳng, có ít đồi núi ở phía Bắc và Đông Bắc. Cao độ địa hình biến thiên từ cao trình +30m (vùng phía Bắc quận Thủ Đức) đến +0,5m (phía Nam quận 7, huyện Nhà Bè). Có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình: 1. Dạng địa hình gò đồi kiểu bát úp với cao độ biến đổi chủ yếu từ 2.0 m đến 30.0 m. Dạng địa hình này tập trung ở quận Thủ Đức, quận 9, các quận nội thành, quận 12, huyện Hóc Môn, Củ Chi, Bình Tân. Đây là vùng đất cao, không chịu ảnh hưởng thủy triều trừ một ít diện tích cục bộ nằm ven kênh rạch với cao trình < +2m. 11 2. Dạng địa hình đồng bằng thấp, với cao độ biến đổi từ 0.8m đến 1.5m phân bố ở quận 2, quận 9, quận 7, Bình Chánh, Tân Phú, Nhà Bè, ven sông Sài Gòn. Đây là đồng bằng ngập triều hoặc ngập lũ do ảnh hưởng thủy triều (trừ các dải đất có dân cư với cao độ địa hình đến +3.0m). 3. Dạng địa hình thấp trũng, với mặt đất lồi lõm, biến động (Cần Giờ, Nam Nhà Bè). Đây là khu vực gần biển, có cao trình thay đổi từ 0.3 – 2.0m. Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh không phức tạp, song cũng khá đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt. Công viên Phú Thuận nằm ở địa bàn quận 7, thuộc vùng hạ du sông Đồng NaiSài Gòn trong tổng thể hạ du của hệ thống Đồng Nai – Sài Gòn, địa hình ở đây thuộc dạng đồng bằng thấp, bằng phẳng(với cao độ biến đổi từ 0.8m đến 1.5m), nhiều khu bãi triều, thường xuyên bị ngập nước khi thủy triều lên là nguyên nhân làm cho vùng này rất nhạy cảm với ngập nước vào các đợt triều trong các tháng nước cường (tháng 10, 11 và 12) 1.5 Đặc điểm địa chất. Thành phố Hồ Chí Minh là một phần của địa khối Indonesian hoạt hoá và bị lún chìm trong đới Mezozoi sớm – giữa. Quá trình chuyển động thăng trầm đó đã tạo ra sông – núi với đầy đủ các loại đất đá thuộc các nhóm trầm tích phún trào có tuổi từ Triat đến Holocen. Từ thượng nguồn đến hạ lưu sông Đồng Nai địa hình có sự phân bậc khá rõ ràng và giảm dần từ thượng lưu đến cửa sông. Nhìn chung, hướng chảy chính của sông Đồng Nai là Đông Bắc - Tây Nam ở thượng lưu, trung lưu và hướng Tây Bắc Đông Nam ở hạ lưu. Đây là hướng nghiêng của khối Nam Trung Bộ. Khối này bị chi phối bởi hướng uốn nếp của các đá trầm tích và đặc biệt là hoạt động Tân kiến tạo như các hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam, Tây Bắc - Đông Nam. Phần hạ lưu (nơi bắt đầu đổi hướng dòng chảy) liên quan chặt chẽ với hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam như đứt gãy sông Sài Gòn, sông Vàm Cỏ Đông,… Phần hạ lưu sông Đồng Nai, có thể phân biệt các đoạn sông mang đặc điểm tự nhiên khác nhau, gồm : thung lũng phù sa, đồng bằng Phù sa mới. Dọc sông Đồng