Nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình phòng chống xói lở bờ biển khu vực cồn bửng, huyện thanh phú, tỉnh bến tre

Gi i pháp phi công trình ..... Công ngh Neoweb .... Ngu n google earth ..... Công trình ng m trên sông .... Công trình ng m trên sông th hi n trong mô hình MIKE21FM..... Nhìn chung các g

B GIÁO D C VÀ ÀO T O B NÔNG NGHI P VÀ PTNT

B GIÁO D C VÀ ÀO T O B NÔNG NGHI P VÀ PTNT

L I CÁM N

Tr i qua h n 20 tu n làm lu n v n t t nghi p v i s h ng d n t n tình c a

TS Nguy n Ngh a Hùng cùng v i s giúp đ c a các th y cô Tr ng i h c Th y

l i và c s II, các anh ch h c viên trong l p cao h c 20C Xây D ng Công Trình

Th y 2012, các anh ch , các cô chú trong trung tâm nghiên c u phát tri n h t ng k thu t nông thôn và Viên KHTLMN, em đã hoàn thành lu n v n t t nghi p đúng

th i h n v i n i dung đã đ ra

Trong th i gian thu th p tài li u và nghiên c u lu n v n “Nghiên c u d báo

s t l t i khu v c cù lao Long Khánh trên sông Ti n và đ xu t các gi i pháp b o

v ” đã giúp em h th ng l i ki n th c đã h c và h c h i thêm đ c nh ng ki n th c

m i, cách v n d ng ki n th c vào công tác nghiên c u khoa h c

V i k t qu đ t đ c, em xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n quý th y cô

Tr ng i h c Th y l i và C s II đã truy n đ t ki n th c, kinh nghiêm giúp em hoàn thành t t lu n v n c a mình

c bi t em xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n TS Nguy n Ngh a Hùng

Cu i cùng, xin c m n s đ ng viên, c v và h tr c a ng i thân trong

su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n

Tp.H Chí Minh, tháng 1 n m 2015

H C VIÊN TH C HI N

Phan V n D ng

C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM

c l p - T do - H nh phúc

B N CAM K T

Kính g i: Tr ng i h c Th y l i

Tên tôi là: Phan V n D ng Gi i tính: Nam

Sinh ngày: 11/11/1988 N i sinh: Ngh An

H c viên l p: CH 20C – CS2 Tr ng i h c Th y l i, chuyên ngành Xây

d ng Công trình th y Khóa 2012-2014

Theo Quy t đ nh s 690/Q - HTL ngày 22 tháng 05 n m 2014c a Hi u

tr ng tr ng i h c Th y l i, h c viên đã đ c Nhà tr ng giao nghiên c u đ

tài: “Nghiên c u d i khu v c cù lao Long Khánh trên sông Ti

”

c s h ng d n t n tình c a TS Nguy n Ngh a Hùng, đ n nay h c viên

đã hoàn thành lu n v n H c viên xin cam đoan lu n v n này là công trình nghiên

c u c a cá nhân h c viên, các k t qu nghiên c u đ c t ng h p, phân tích và không sao chép

Tp H Chí minh, tháng 1 m 2015

Phan V n D ng

Biên gi i VN-CPC : Biên gi i Vi t Nam-Campuchia

i

M C L C

L I M U 1

0.1 TÍNH C P THI T C A TÀI 1

0.2 M C TIÊU C A TÀI 2

0.3 N I DUNG NGHIÊN C U 3

0.4 CÁCH TI P C N 3

0.5 PH NG PHÁP NGHIÊN C U 4

0.6 K T QU T C 4

CH NG 1: T NG QUAN V CÁC V N LIÊN QUAN 1.1 CÁC NGHIÊN C U V D BÁO S T L 5

1.1.1 Trong n c 5

1.1.2 Ngoài n c 5

1.1.3 D báo xói l b ng công ngh không phá h y Georadar 6

1.1.3.1 Nguyên lý ho t đ ng c a Georadar (GPR) 6

1.1.3.2 ng d ng c a Georadar 6

1.1.3.3 u, nh c đi m c a ph ng pháp 7

1.1.4 D báo xói l b ng công th c kinh nghi m 7

1.1.4.1 C s c a ph ng pháp 7

1.1.4.2 M t s công th c kinh nghi m tính t c đ xói l b 8

1.1.5 D báo xói l b i l ng trên xu th di n bi n lòng d n, đ ng b 9

1.1.5.1 C s c a ph ng pháp 9

1.1.5.2 N i dung c a ph ng pháp 9

1.1.6 D báo xói l b ng mô hình v t lý 9

1.1.6.1 N i dung 9

1.1.6.2 u, nh c đi m 10

1.1.7 D báo xói l b ng mô hình toán 10

1.1.7.1 C s c a ph ng pháp 10

1.1.7.2 u, nh c đi m c a ph ng pháp 10

1.1.7.3 ng d ng c a ph ng pháp 11

1.2 CÁC NGHIÊN C U V GI I PHÁP B O V B CH NG S T L 12

ii

1.2.1 T ng quan 12

1.2.2 Gi i pháp phi công trình b o v b 14

1.2.3 Gi i pháp b o v b b ng cây xanh, th c v t 15

1.2.3.1 S d ng các lo i thân cây xanh đ làm công trình b o v b 16

1.2.3.2 Tr ng c , cây xanh t o th m th c v t b o v b 17

1.2.4 Gi i pháp b o v b b ng công trình bê tông 21

1.2.4.1 Công trình kè 21

1.2.4.2 Công trình đ o chi u hoàn l u 22

1.2.4.3 Công trình m hàn 23

1.2.4.4 Kè đ ng b ng c c ván bê tông c t thép ng su t tr c 24

1.2.4.5 Công trình b ng c c ng bê tông c t thép 24

1.2.4.6 S d ng các kh i bê tông lát mái đ gia c b o v b 25

1.2.5 ng d ng công ngh m i trong gia c b o v b 26

1.2.5.1 Gia c n n, mái b sông b ng công ngh NeowebTM 26

1.2.5.2 Gia c b o v b , mái d c b ng l i đ a k thu t Tensar 27

1.2.5.3 B o v b sông b ng t m c nh a 29

1.2.5.4 Ch ng s t l b o v b b ng công ngh bê tông Miclayo 30

1.2.5.5 Gia c b o v b b ng r ng, r , th m đá 31

1.2.5.6 Các lo i th m b o v mái và ch ng s t l b sông 32

1.2.6 Các gi i pháp b o v b s d ng v i đ a k thu t 34

1.2.6.1 Công ngh th m cát b o v mái b sông 35

1.2.6.2 B o v b sông b ng ng, túi đ a k thu t 36

1.2.7 M t s gi i pháp b o v b khác 37

1.2.7.1 B o v b b ng công ngh c c xi m ng đ t 37

1.2.7.2 ng d ng nh a đ ng asphalt trong công tác b o v b 38

1.2.7.3 K t h p gi a công ngh c ng v i v t li u m m 38

1.3 K T LU N CH NG 1 39

CH NG 2: HI N TR NG VÀ ÁNH GIÁ HI N TR NG S T L KHU V C CÙ LAO LONG KHÁNH 2.1 GI I THI U T NG QUAN V VÙNG NGHIÊN C U 40

iii

2.1.1 c đi m t nhiên 40

2.1.1.1 V trí đ a lý 40

2.1.1.2 c đi m chung v đ a hình, đ a m o 41

2.1.1.3 a ch t công trình 41

2.1.1.4 i u ki n v khí h u, khí t ng 43

2.1.1.5 i u ki n v th y v n 44

2.1.2 i u ki n kinh t - xã h i 45

2.1.2.1 Di n tích, dân s 45

2.1.2.2 T c đ t ng tr ng kinh t 45

2.1.2.3 V n hóa xã h i 46

2.2 HI N TR NG S T L KHU V C CÙ LAO LONG KHÁNH 47

2.2.1 Hi n tr ng s t l 47

2.2.2 Di n bi n hình thái khu v c cù lao Long Khánh 51

2.2.2.1 Di n bi n trên m t b ng 51

2.2.2.2 Di n bi n hình thái t i khu v c phân l u đ u cù lao 56

2.2.2.3 Di n bi n hình thái t i khu v c h p l u cu i cù lao 57

2.2.2.4 Di n bi n trên m t c t d c 58

2.2.2.5 Di n bi n trên m t c t ngang 59

2.3 K T LU N CH NG 2 65

CH NG 3: D BÁO S T L KHU V C CÙ LAO LONG KHÁNH 3.1 PH NG PHÁP TÍNH D BÁO 66

3.1.1 Ph ng pháp d báo 66

3.1.2 Mô hình MIKE 21FM 67

3.1.3 Ph n m m Geoslope 70

3.2 THI T L P MÔ HÌNH PH C V TÍNH TOÁN D BÁO 74

3.2.1 Thi t l p mô hình MIKE 21 74

3.2.1.1 Tài li u c b n 74

3.2.1.2 Thi t l p biên và l i tính toán 75

3.2.1.3 Hi u ch nh các thông s mô hình và ki m đ nh tính toán 76

3.2.2 K t qu tính toán b ng mô hình MIKE 21FM 81

iv

3.2.3 Nh n xét k t qu tính toán 86

3.2.4 Ki m tra n đ nh đ t b b ng ph n m m GEOSLOPE 87

3.2.4.1 Tài li u tính toán 87

3.2.4.2 K t qu tính toán 87

3.3 K T LU N CH NG 3 89

CH NG 4: XU T GI I PHÁP CÔNG TRÌNH I U CH NH VÀ N NH CÙ LAO LONG KHÁNH 4.1 YÊU C U I V I GI I PHÁP XU T 91

4.2 CÁC GI I PHÁP XU T CHO KHU V C NGHIÊN C U 92

4.2.1 Gi i pháp phi công trình 92

4.2.2 Gi i pháp công trình 95

4.3 NH N XÉT, PHÂN TÍCH VÀ XU T GI I PHÁP B O V CHO CÙ LAO LONG KHÁNH 98

4.4 TÍNH TOÁN THI T K S B CHO PH NG ÁN CH N 104

4.4.1 Các thông s thi t k 104

4.4.2 Thi t k s b kè lát mái 105

4.4.3 Thi t k s b m hàn 107

4.4.4 Thi t k s b kè gia c b o v đ u và cu i cù lao 108

4.5 TÍNH HI U QU C A PH NG ÁN CH N 110

4.6 K T LU N CH NG 4 112

K T LU N VÀ KI N NGH 113

TÀI LI U THAM KH O 115

v

DANH M C HÌNH NH

Hình 1: Cù lao Long Khánh 2

Hình 1.1 Nguyên lý ho t đ ng c a Georadar 6

Hình 1.2 H s t t i giao l Hai Bà Tr ng - Nguy n V n Th , Q.1, Tp.HCM 6

Hình 1.3 M t s lo i cây đ c dùng đ b o v b sông, kênh 15

Hình 1.4 Các d ng công trình s d ng cây xanh đ b o v b 17

Hình 1.5 M t s hình nh v c Vetiver giúp n đ nh b sông 20

Hình 1.6 Công trình đ o chi u hoàn l u sông Cái Phan Rang (Ninh Thu n) 23

Hình 1.7 Kè t ng đ ng b ng c c ván bê tông c t thép ng su t tr c 24

Hình 1.8 Kè m hàn b ng hai hàng c c ng BTCT trên sông Brahmaputra – Jamuna – B ngladet 24

Hình 1.9 ng d ng các kh i bêtông lát mái 25

Hình 1.10 Công ngh Neoweb 27

Hình 1.11 ng d ng c a v i đ a k thu t 29

Hình 1.12 B o v b b ng c 30

Hình 1.13 Các lo i r ng, r đá, th m đá 32

Hình 1.14 Các lo i th m b o v mái và ch ng xói đáy 33

Hình 1.15 ng d ng v i đ a k thu t 35

Hình 1.16 Th m cát khu s t l c u Bình Ph c 36

Hình 1.17 ng, túi đ a k thu t 36

Hình 1.18 K t h p c c c ván thép chân kè v i cu n b ng s i đai gi n đ nh và phát tri n th c v t 39

Hình 1.19 Kè k t h p các lo i v i đ a k thu t và th c v t 39

Hình 2.1 S t l b Long Thu n, H ng Ng 48

Hình 2.2 S t l xã Long Thu n 9-2009 48

Hình 2.3 S t l t i đ u và cu i cù lao Long Khánh 48

Hình 2.4 Tình hình s t l x y ra t i xã Long Khánh A 49

Hình 2.5 S t l b sông t i xã Long Thu n, huy n H ng Ng 50

Hình 2.6 Bi n đ i trên m t b ng sông Ti n khu v c cù lao Long Khánh t 1966-2002 53

Hình 2.7 Xói l , B i t cù lao Long Khánh ( nh ngu n[15]) 54

Hình 2.8 B i t đo n sông cong nhánh trái H ng Ng t 02/01/2007 t i 02/01/2011 54

Hình 2.9 B ph i nhánh Long Thu n Ngu n google earth 55

Hình 2.10 Di n bi n hình thái cù lao Long Khánh n m 02/01/2007 và 02/01/2011 55

vi

Hình 2.11 Khu v c b Tân Châu-Th ng Ph c 56

Hình 2.12 Bãi b i nhánh ph i b Long Khánh 57

Hình 2.13 uôi cù lao và bãi b i g n đuôi 57

Hình 2.14 Di n bi n tuy n l ch sâu sông Ti n đo n Tân Châu-H ng Ng 58

Hình 2.15 V tr các m t c t ngang đo n Tân Châu 60

Hình 2.16 Di n bi n lòng d n t i m t c t 2 phía th tr n Tân Châu 60

Hình 2.17 Di n bi n lòng d n t i m t c t 3 phía p Th ng Th i Ti n 60

Hình 2.18 V trí các m t c t đo đ c giám sát s t l , b i l ng 61

Hình 2.19 Di n bi n lòng d n sông Ti n t i m t c t s 6 khu v c tâm h xói 62

Hình 2.20 Di n bi n lòng d n sông Ti n t i m t c t s 11 62

Hình 2.21 Di n bi n lòng d n sông Ti n t i m t c t s 16, 17, 18 thu c nhánh sông phân l ch Long Khánh 63

Hình 2.22 Di n bi n lòng d n trên m t c t 30 đo n cù lao m i phía r ch HN 64

Hình 2.23 Di n bi n lòng d n trên m t c t 27 trên sông Ti n–nhánh H ng Ng 64

Hình 2.24 Di n bi n lòng d n trên m t c t 23 trên sông Ti n, nhánh H ng Ng 64

Hình 3.1 Trình t th c hi n tính toán d báo s t l và ph n m m s d ng 66

Hình 3.2 Các l c tác d ng lên m t ph n nh trong cung tr t 72

Hình 3.3 Các l c tác d ng lên m t tr t thông qua kh i tr t v i m t tr t tròn 72

Hình 3.4 L c tác d ng lên mái tr t thông qua kh i tr t v i m t t h p 72

Hình 3.5 Cao đ đ a hình khu v c nghiên c u đo đ c n m 2010 75

Hình 3.6 L i t nh toán và đ a hình khu v c nghiên c u 76

Hình 3.7 V tr đo l u l ng, m c n c t i tr m đo Tân Châu-sông Ti n 76

Hình 3.8 Ki m ch ng mô hình l u l ng t i tr m TC3 77

Hình 3.9 Ki m ch ng mô hình l u l ng t i tr m TC4 77

Hình 3.10 Ki m ch ng mô hình l u l ng t i tr m TC5 77

Hình 3.11 Quan h gi a Vkđ và Vtđ theo th i gian mùa l t tháng 7 đ n tháng 10 80 Hình 3.12 sâu m c n c t i khu v c nghiên c u n m 2000 81

Hình 3.13 Phân b v n t c dòng ch y n m 2000 81

Hình 3.14 V trí các m t c t 82

Hình 3.15 K t qu di n bi n m t c t ngang 16 82

Hình 3.16 K t qu di n bi n m t c t ngang 1 83

Hình 3.17 K t qu di n bi n m t c t ngang 8 83

Hình 3.18 K t qu di n bi n m t c t ngang 6 84

Hình 3.19 K t qu di n bi n m t c t ngang 14 84

Hình 3.20 K t qu di n bi n m t c t ngang 12 85

Hình 3.21 K t qu di n bi n m t c t ngang 9 85

vii

Hình 3.22 K t qu di n bi n m t c t ngang 3 86

Hình 3.23 Minh h a k t qu tính d báo s t l b ng Geoslope 88

Hình 3.24 D báo vùng s t l khu v c cù lao Long Khánh b ng ph n m m Geoslope 88

Hình 4.1 B tr công trình ph ng án 1 96

Hình 4.2 B tr công trình ph ng án 2 96

Hình 4.3 B tr công trình ph ng án 3 97

Hình 4.4 B tr công trình ph ng án 4 98

Hình 4.5 Các v trí m hàn đ ch y mike xác đ nh m i quan h gi a chi u dài m hàn L và t s QLT/QHN 99

Hình 4.6 Chi u dài (L) và v trí (V), th hi n trong mô hình MIKE đ tính toán t s QLT/QHN 100

Hình 4.7 Quan h gi a v trí, chi u dài m hàn L và t s l u l ng QLT/QHN 100

Hình 4.8 Công trình ng m trên sông 102

Hình 4.9 Công trình ng m trên sông th hi n trong mô hình MIKE21FM 103

Hình 4.10 a hình m t c t ngang lòng sông tr c và sau khi có công trình ng m t i vi trí M1 103

Hình 4.11 M t c t đi n hình kè lát mái gia c b o v b HN và LT 106

Hình 4.12 M t c t cung tr t tr ng h p có kè b o v mái d c 107

Hình 4.13 M t b ng đi n hình m hàn 107

Hình 4.14 M t c t ngang m hàn b ng đá th r i 107

Hình 4.15: K t c u kè gia c b o v đ u và cu i cù lao 109

Hình 4.16 Phân b v n t c dòng ch y khi có công trình 110

Hình 4.17 S thay đ i lòng d n sau khi có công trình 110

Hình 4.18 M t c t ngang lòng sông đ u cù lao 111

Hình 4.19 M t c t ngang lòng sông đo n cong Long Khánh-Th ng l c 111

Hình 4.20 M t c t ngang lòng sông đuôi cù lao 111

viii

DANH M C B NG BI U

B ng 2 1 Ch tiêu c lý c a các l p đ t n n 42

B ng 2 2 Di n tích, m t đ , dân s trung bình c a các xã huy n H ng Ng n m 2010[14] 45

B ng 2 3 S h nghèo t nh đ n ngày 31/12/2010 46

B ng 2 4 K t qu đo đ c phân chia l u l ng gi a các nhánh sông khu v c cù lao Long Khánh[13] 52

B ng 3 1 M c hi u qu c a mô hình theo Nash – Sutcliffe 78 B ng 3 2 H s E tính toán 78

B ng 3 3 Các thông s mô hình 79

B ng 3 4 V n t c kh i đ ng tính toán 80

B ng 3 5 Tính toán n đ nh t i các m t c t b ng ph n m m Geo-Slope 89

B ng 4 1 L u l ng phân chia qua các th i kì 91 B ng 4 2 Quan h gi a chi u dài m hàn L và t s QLT/QHN 101

B ng 4 3 L u l ng và m c n c l thi t k (Ngu n VKHTLMN) 104

B ng 4 4 L u l ng và m c n c ch nh tr (Ngu n VKHTLMN) 104

B ng 4 5 M c n c ki t thi t k v i t n su t 95% (Ngu n VKHTLMN) 105

Cù lao th ng là n i có n c vây quanh, đ ng th i là ngu n đ t phù sa màu m là

n i r t đa d ng sinh h c và có n ng su t s n xu t nông nghi p, nuôi tr ng r t cao

o n cù lao Long Khánh n m trên sông Ti n, n m phía B c cù lao Cái

V ng, bao g m 2 xã Long Khánh A và Long Khánh B, huy n H ng Ng , t nh ng Tháp t cù lao đ c phù sa sông Ti n b i đ p th ng xuyên nên khá màu m , thích h p cho các lo i cây tr ng Cù lao Long Khánh đ c xem là th ph tr ng b p

c a t nh ng Tháp

Nh ng n m g n đây, do nh h ng c a dòng ch y sông Ti n, đ t cù lao b

s t l m nh Theo báo tu i tr ngày 06/08/2009 cho bi t: "T i cù lao Long Khánh, sau khi nu t m t đ t chuyên canh hoa màu, “bà th y” ti p t c n sâu vào khu v c đông dân c , m t d i đ t dài 150m p Long Ph c, xã Long Khánh A b trôi

xu ng sông Xói l hàng n m đã cu n đi hàng tr m hécta đ t canh tác, phá h y nhi u nhà dân và tr ng h c, b nh vi n, đ ng th i đã c p đi sinh m ng c a dân c sinh s ng ven sông i n hình là l đ t vào tháng 4/1992 H ng Ng làm 10 ng i

ch t Hay g n đây vào kho ng 10 gi t i ngày 26/8/2014 m t v s t l đã x y ra t i

p Long Hòa v i chi u dài 30m, n sâu vào đ t li n 10m Ngày 3/10/2014 s t l t i

p Long Th nh, xã Long Thu n v i chi u dài kho ng 45m, n sâu vào đ t li n 15m, làm m t toàn b đ ng p Long Th nh, 4 c n nhà dân ph i di d i kh n c p

Quá trình xói l c a khu v c ngày càng phát tri n m nh Nh v y, chúng ta

mu n khai thác các cù lao v m t kinh t - xã h i, tr c tiên ph i b o v làm n

t ng s t l , đánh giá đ c th c tr ng xói l , d báo kh n ng bi n đ i c a chúng

và đ xu t các gi i pháp đ đi u ch nh n đ nh cù lao, giúp n đ nh cu c sông c a nhân dân đ phát tri n kinh t xã h i là h t s c c n thi t, phù h p v i đi u ki n hi n nay c a cù lao Long Khánh trên sông Ti n

Hình 1: Cù lao Long Khánh 0.2 M C TIÊU C A TÀI

- D báo đ c di n bi n s t l , b i l ng khu v c cù lao Long Khánh trên sông Ti n

- xu t gi i pháp công trình đ đi u ch nh dòng ch y và n đ nh cù lao Long Khánh

3

0.3 N I DUNG NGHIÊN C U

 Thu th p tài li u c b n: Tình hình dân sinh, tình hình kinh t xã h i trên khu

v c cù lao Long Khánh; Tài li u đ a hình, đ a ch t, th y v n bùn cát t i các nhánh sông thu c khu v c cù lao Long Khánh

 Nghiên c u t ng quan v các gi i pháp khoa h c công ngh đ đi u ch nh,

n đ nh đo n sông có cù lao trên th gi i và trong n c

 Nghiên c u các ph ng pháp d báo s t l , bi n đ i hình thái t i khu v c

 Ti p c n v i các ph ng pháp m i

Ti p c n v i các thành t u khoa h c công ngh , các ti n b k thu t trên

th gi i v công ngh , k thu t đ ng d ng các v t li u, k t c u trong thi t k

4

và thi công trình th y l i

 K th a có ch n l c tri th c, kinh nghi m và c s d li u đã có

Ti p thu, phát tri n các kinh nghi m và k t qu đã nghiên c u tr c đây

v các công trình b o v b trong công trình th y l i, t ng h p, b sung và

hoàn thi n c s tài li u ph c v đ tài nghiên c u

 Ph ng pháp k th a:

Trên c s các đ tài, d án nghiên c u đã và đang th c hi n trên khu

v c nghiên c u và vùng lân c n, tác gi s k th a, ti p thu đ ng th i phát tri n

các tài li u, s li u, k t qu nghiên c u tr c đây

- Nghiên c u “ ng d ng công th c kinh nghi m Hickin & Nanson d báo s t

l b sông C u Long” c a tác gi Lê M nh Hùng và Nguy n Ngh a Hùng thu c

Vi n KHTLMN[1] Hay m t s công th c th c nghi m gi a quan h hình thái sông

- Ph ng pháp d báo b ng mô hình toán: ng d ng b mô hình MIKE21 c a

Vi n nghiên c u th y l c an M ch DHI[22] đ nghiên c u v sông H ng c a công

ty t v n thi t k C ng- ng th y, ng d ng mô hình MIK21C đ nghiên c u v sông H ng hay nhi u đo n sông khác c a Viên KHTL, ngoài ra còn có m t s mô hình khác nh Geo Slope c a Canada[23], hay BSM c a M [24]

1.1.2 Ngoài n c

- D báo b ng công th c kinh nghi m c a Hickin & Nanson[25] d báo s t l cho 189 đo n sông cong Canada

- D báo s t l d a trên xu th di n bi n lòng d n, đ ng b c a tác gi Sarker[26] trên các dòng sông B ng La ét

6

- c bi t ph ng pháp d báo b ng mô hình v t lý ho c mô hình toán V i

m t s mô hình toán n i ti ng nh b mô hình MIKE c a Vi n nghiên c u th y l c

an M ch DHI, Geo slope c a Canada, hay BSM c a M

Sau đây s trình bày m t s ph ng pháp d báo s t l mà h c viên quan tâm và nh n xét đ l a ch n ph ng pháp d báo s t l ph c v cho đ tài nghiên

xung ph n x và l u gi vào máy (hình 1.1) Qua x lý, phân tích, minh gi i đ

phán đoán ngu n gây ra d th ng, tìm ra v tr , k ch th c và b n ch t c a chúng

Hình 1.1 Nguyên lý ho t đ ng c a Georadar

1.1.3.2 ng d ng c a Georadar

Hình 1.2 H s t t i giao l Hai Bà Tr ng - Nguy n V n Th , Q.1, Tp.HCM

7

GPR ngày càng đ c s d ng r ng rãi c trong xây d ng, kh o sát đ a ch t,

ki m tra ch t l ng công trình

móng c a đê đ p, đánh giá đ n t n , các khe n t, t m i trong thân đê đ p Ba Lan dùng đ đánh giá hi n tr ng các đ ng b ng sân bay hay kh o sát tìm các v trí

d v t trong thân đê đ p, khoanh vùng các đo n đê xung y u có kh n ng b v khi

có l

th ng c ng d i đê, đ p đ t, kh o sát các đi m xung y u đ d báo s t l b sông

Ti n t i H ng Ng , nghiên c u c u trúc đ a ch t, môi tr ng d i ven b B c Liêu, Bình Thu n Hay dùng GPR đ dò tìm các h s t t i giao l Hai Bà Tr ng Nguy n

- Nh c đi m: Th ng b nhi u khi s d ng angten kh o sát t n s cao trong

thành ph và khu đông dân c

1.1.4 D báo xói l b ng công th c kinh nghi m

1.1.4.1 C s c a ph ng pháp

Áp d ng các công th c kinh nghi m đã có, hay xây d ng công th c kinh nghi m đ tính t c đ di n bi n lòng d n trên c s các tài li u đo đ c th c t đ áp

d ng Trong th c t thì m i khu v c nghiên c u đ u có nh ng đ c đi m riêng nên

vi c tìm công th c kinh nghi m phù h p đ áp d ng là t ng đ i khó kh n Vì v y

ta th ng xây d ng công th c kinh nghi m cho t ng m t c t ngang sông t i nh ng khu v c có tài li u c n thi t

Tuy nhiên h n ch c a các công th c kinh nghi m này là ph thu c nhi u vào tài li u xây d ng công th c và mang tính ch t c c b cho t ng v trí, m t khác

8

ch đ c p t i các y u t hình h c c a kh i đ t l và lòng d n, mà ch a nói t i các

y u t dòng ch y nh tr s , th i gian duy trì, hay các y u t v t li u c u t o lòng

d n ch đ c đ c p qua các h s th c nghi m i u đó làm k t qu không chính xác khi các n m có dòng ch y khác th ng

1.1.4.2 M t s công th c kinh nghi m tính t c đ xói l b

1 Công th c kinh nghi m tính t c đ xói l b cho đo n sông cong Ibadzade[5]

]

[

i

i xo

R EXP B

B   (1-1) Trong đó:

- Bxi: Là t c đ xói l ngang (m/n m) t i m t c t th i

- Bxo: Là t c đ xói l ngang l n nh t t i đo n nghiên c u (m/n m) trong quá

kh

- Ri: Bán kính cong t i m t c t th i (m)

- Bi: Chi u r ng sông t i m t c t th i (m)

- : H s th c nghi m

2 Công th c kinh nghi m tính xói l b c a Pôpôp[6] xây d ng t tài li u đo di n

bi n xói l nhi u n m trên các sông vùng Trung Á

] [

.

.

0 max

0 max

H H

H

H T L

- F: Di n tích kh i đ t b xói l trong kho ng th i gian T n m (m2)

- L: Chi u dài đ ng b s t l c a t ng giai đo n (m)

- T: Th i gian xói l (n m)

- Hmaxi: sâu l n nh t t i m t c t tính toán th i (m)

- Hmax: sâu l n nh t c a đo n xói l nghiên c u (m)

- Ho: sâu n đ nh t i m t c t quá đ (m)

3 Công th c kinh nghi m xây d ng t tài li u đo đ c b t sông Ti n khu v c

Th ng Ph c t nh ng Tháp[7]

0 max

H H

H

H T L

vi c x p ch ng các tài li u nh

- Xây d ng m i quan h gi a di n bi n lòng d n trên m t b ng, m t c t d c và

m t c t ngang v i các y u t th y v n dòng ch y, tính ch t c lý c a đ t, c u t o lòng sông, b sông, các y u t sóng

- D báo ch đ th y v n dòng ch y trong kho ng th i gian c n d báo xói l

- D báo t c đ , quy mô xói l cho t ng m c th i gian yêu c u Trên c s các quy lu t di n bi n đã xác đ nh đ c phân tích đánh giá xu th di n bi n th c t

1.1.6 D báo xói l b ng mô hình v t lý

1.1.6.1 N i dung

Là ph ng pháp xây d ng mô hình nguyên m u ngoài th c t cho m t đo n

b c th nào đó ho c các công trình theo t l thu nh Các tác đ ng trong t nhiên

t i b sông nh sóng, dòng ch y, s bi n đ i m c n c do th y tri u đ c t o ra trong phòng thí nghi m v i t l t ng ng v i t l mô hình Các s li u v m c

10

n c, dòng ch y và s bi n đ i c a b sông đ c ghi nh n l i thông qua các thi t b

đo đ c t đ ng ho c bán t đ ng đ t trong mô hình

1.1.6.2 u, nh c đi m

quan tr ng, có v n đ u t l n, ph ng pháp này th ng đ c dùng đ ki m ch ng

l i các k t qu c a ph ng pháp khác

- Nh c đi m: Xây d ng mô hình v t lý đ mô ph ng l i các di n bi n đ ng

b trong phòng thí nghi m nên h t s c t n kém và ph c t p Yêu c u n i xây d ng

và thí nghi m mô hình ph i đ c trang b đ y đ các thi t b thí nghi m, các thi t b

đo đ c, x lý, phân tích s li u đ ng b và hi n đ i, ph i có đ i ng chuyên gia và các k thu t viên lành ngh và có chuyên môn cao

1.1.7 D báo xói l b ng mô hình toán

1.1.7.1 C s c a ph ng pháp

Là ph ng pháp mô ph ng và tính toán s v n chuy n bùn cát, quá trình

di n bi n đ ng b thông qua các ph ng trình toán V i các đi u ki n biên ban

đ u xác đ nh thì l ng v n chuy n bùn cát qua m t s m t c t ngang trong m t đ n

v th i gian s đ c tính toán t các tác đ ng sóng, dòng ch y, th y tri u Trong kho ng th i gian tính toán, khi t ng l ng bùn cát v n chuy n trên m t đo n b

đ c xác đ nh thì v tr đ ng b m i s đ c xác đ nh theo ph ng pháp cân b ng bùn cát N u t ng l ng bùn cát v n chuy n t i l n h n t ng l ng bùn cát v n chuy n đi thì b b b i, ho c n u l ng bùn cát v n chuy n t i nh h n l ng bùn cát v n chuy n đi thì b b xói l , còn n u l ng bùn cát v n chuy n đi cân b ng

l ng bùn cát v n chuy n đ n thì b tr ng thái n đ nh

1.1.7.2 u, nh c đi m c a ph ng pháp

c ch c a quá trình di n bi n đ ng b đ c mô t rõ ràng M t khác, ph ng pháp này th ng có kinh phí th c hi n th p nh t so v i các ph ng pháp khác

11

Ngoài ra còn d dàng, nhanh chóng khi c n thay đ i các ph ng án mô ph ng mà không đòi h i ph i đ u t thêm kinh ph

- Nh c đi m: tin c y mô hình ph thu c nhi u vào các s li u đ u vào đ

ki m đ nh mô hình nh ng nhi u khi các s li u này c ng không có đ y đ M t khác, trong mô hình mô ph ng th ng ph thu c vào các gi thi t c a ng i l p mô hình, khi đó ng i s d ng c n hi u và n m rõ nh ng lo i hình mô hình nào đ c

áp d ng

1.1.7.3 ng d ng c a ph ng pháp

Có r t nhi u các mô hình đã đ c nghiên c u và phát tri n, trong đó đ c s

d ng r ng rãi nh t là b mô hình MIKE c a DHI an M ch Mô hình nay đ c s

d ng đ mô ph ng các quá trình th y đ ng l c h c, tính toán dòng ch y, s v n chuy n và khu ch tán c a các ch t hòa tan và l l ng, bùn cát, s lan truy n c a sóng bi n, tính toán s t l , b i l p vùng c a sông, ven bi n

Ngoài ra còn có m t s mô hình thông d ng khác nh Delt 2D, 3D mô hình hóa th y l c, lan truy n ch t, sóng, v n chuy n bùn cát, bi n đ i đáy c a WL Delt Hydraulics Hà Lan, s d ng h l i tr c giao Hay b ph n m m SMS 2D, 3D c a Aquaveo M SMS mô hình hóa th y l c, lan truy n ch t, sóng, v n chuy n bùn cát, bi n đ i đáy, s d ng c l i phi c u trúc d a trên ph ng pháp ph n t h u

h n và c l i c u trúc theo ph ng pháp sai phân h u h n Nh c đi m c a mô hình này là s k t n i gi a các module b h n ch

K t qu nh n đ c t mô hình toán giúp ta nhìn nh n hi n t ng s t l b

m t cách toàn di n h n, đúng b n ch t v t lý h n T đó chúng ta s xác đ nh đ c

t h p các y u t t nhiên tác đ ng b t l i nh t và xác đ nh đ c t c đ s t l b t i khu v c nghiên c u theo không gian, th i gian, trên c s đó đ xu t các gi i pháp phòng ch ng hi u qu , n đ nh lâu dài, ít t n kém, t tác đ ng x u t i môi tr ng

Nh n xét: Có r t nhi u ph ng pháp d báo s t l nh đã đ c p trên Tuy

nhiên m i ph ng pháp đ u có nh ng đi m m nh đi m y u riêng c a nó, tùy vào

t ng khu v c nghiên c u mà ta l a ch n ph ng pháp d báo cho phù h p V i mô hình MIKE, khó kh n nh t khi s d ng mô hình này là mô ph ng m t cách đ y đ

12

hi n t ng v t lý khi kh i đ t b s t l , quá trình dòng n c mang đi các h t bùn cát, sau m t th i gian kh i bùn cát này b m t d n và gây xói l K t h p s d ng

ph n m m Geoslope đ t nh toán các hi n t ng s t l do ch t t i, n o vét gây ra

V i d báo xói l b ng công th c kinh nghi m thì h n ch là ph thu c nhi u vào tài li u xây d ng công th c, mang t nh c c b cho t ng v tr Vì v y tùy thu c vào

t ng khu v c, t ng nguyên nhân c th mà ta áp d ng ph ng pháp t nh toán, ph n

m m ng d ng m t cách h p lý sao cho hi u qu nh t

V i khu v c cù lao Long Khánh, n i có m c đ b i t , s t l di n ra r t

m nh d báo xói l , b i t và d ch chuy n đ ng b thì h ng gi i quy t ch

y u là s d ng mô hình toán mô ph ng ch đ th y đ ng l c và hình thái sông, có

ki m ch ng b ng s li u kh o sát th c t Sau khi xem xét, so sánh gi a các mô hình ta l a ch n mô hình MIKE Vì mô hình này cho phép mô ph ng đ c toàn

mi n nghiên c u thay vì ch t i m t vài đi m nh s li u đo đ c B mô hình h MIKE đã đ c l a ch n v i các l i th :

- Là b ph n m m t ch h p đa t nh n ng: T nh toán sóng, dòng ch y, v n chuy n bùn cát, di n bi n đ a hình đáy

- C s toán h c ch t ch , ch y n đ nh, th i gian t nh toán nhanh

- ã đ c ki m nghi m th c t nhi u qu c gia trên th gi i

- Có giao di n thân thi n, d s d ng

V y trong ph m vi lu n v n, h c viên s s d ng mô hình MIKE đ t nh toán

di n bi n lòng d n khu v c cù lao Long Khánh n m trên sông Ti n thu c huy n

H ng Ng t nh ng Tháp và s d ng ph n m m Geoslope đ d báo kh n ng s t

l cho khu v c này

1.2 CÁC NGHIÊN C U V GI I PHÁP B O V B CH NG S T L 1.2.1 T ng quan

Phòng ch ng s t l c n đ c ti n hành m t cách đ ng b và toàn di n các

gi i pháp k c tr c ti p l n gián ti p, c gi i pháp công trình và phi công trình đ phòng ch ng m t cách có hi u qu nh t Nhìn chung các gi i pháp phòng ch ng xói

13

l bao g m hai nhóm gi i pháp chính: Phi công trình và công trình

Gi i pháp phi công trình là các gi i pháp không dùng công trình: Tr ng cây nuôi bãi, thô hóa bãi, n o vét đ nh kì… nh m đi u ch nh lu ng bùn cát theo h ng mong mu n đ n đ nh và b o v b Hay các ho t đ ng: Xây d ng quy ph m, tiêu chu n, hành lang an toàn, các ch nh sách… đ qu n lý vùng b c ng là gi i pháp phi công trình

Gi i pháp công trình là dùng công trình đ ng n ch n quá trình xói l Gi i pháp công trình có th chia thành 2 d ng: D ng công trình ch đ ng là công trình tác đ ng tr c ti p vào dòng ch y, sóng, là các y u t gây xói l nh t ng h ng dòng, kè m hàn, công trình đ o chi u hoàn l u… D ng công trình b đ ng là công trình tác đ ng vào lòng d n nh kè b o v b , gia c k t c u đ t b Tuy nhiên c n

ph i nghiên c u chi ti t đ l a ch n các ph ng án c th cho t ng đo n, t ng khu

v c đ áp d ng gi i pháp công trình ch đ ng hay b đ ng ho c k t h p c 2 gi i pháp trên nh m đ t đ c m c tiêu, nhi m v đ ra và đ m b o t i u v k thu t và kinh t

Trên th gi i, công trình b o v b đã đ c nghiên c u và ng d ng t lâu

nh Trung Qu c, M v i các công trình nh kè đá x p, đá đ , c thép, c bê tông, tre n a, cành cây Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a khoa h c công ngh nhi u v t li u m i đ c s d ng trên th gi i nh r đá, th m đá b ng l i b c

nh a ch ng n mòn trong môi tr ng n c m n, chua , v i đ a k thu t C b n

nh a, c bê tông d ng l c, hay m t s công ngh khác nh c c vôi xi m ng, th m túi cát gây b i ch ng xói l b c ng đ c ng d ng nhi u n c nh Pháp, Tây Ban Nha và mang l i hi u qu t t v k thu t c ng nh kinh t c bi t nhi u gi i pháp thân thi n v i môi tr ng c ng đ c đ a vào áp d ng trong công tác b o v

b sông nh : Tr ng c vetiver, th m c , k t h p gia c v i tr ng cây t o môi tr ng xanh, s ch, đ p hai bên b sông

n c ta công tác nghiên c u v ch nh tr sông, n đ nh lòng d n, các công trình b o v b c ng đ c ti n hành t lâu, mang ý ngh a khoa h c th c ti n cao

M t s các đ n v chuyên nghiên c u v v n đ này nh : Vi n KHTL, tr ng

14

HTL, Vi n C H c, c c đê đi u và phòng ch ng l t bão…Hay m t s tác gi có nhi u nghiên c u v v n đ này nh : GS.TS L ng Ph ng H u, PGS.TS Lê Ng c Bích, PGS.TS Lê M nh Hùng

r ng rãi d n thay th , b sung cho các gi i pháp truy n th ng M t s đã đ c ng

d ng th nghi m Vi t Nam nh công ngh tr ng c Vetiver, th m cát, NeowebTM, bê tông Miclayo, c c ván bê tông d ng l c, t m c nh a UPVC đã mang l i hi u qu to l n trong công tác b o v b sông ch ng s t l

Sau đây h c viên gi i thi u m t s các gi i pháp công ngh trong công tác

b o v b sông ch ng xói l đ làm c s nghiên c u, l a ch n ng d ng vào đi u

ki n n c ta c ng nh khu v c nghiên c u

1.2.2 Gi i pháp phi công trình b o v b

- Tuyên truy n giáo d c, nâng cao nh n th c cho ng i dân v tác h i và các

gi i pháp phòng ch ng xói l ng viên nhân dân b o vê cây c i ven sông, c m,

h n ch phá r ng phòng h , không v t ch t th i, không xây c t nhà c a l n chi m lòng sông, không khai thác cát ven sông b a bãi Khuy n khích nhân dân tham gia các công tác th y l i nh n o vét, kh i thông kênh r ch Xây d ng c ch th ng

ph t phù h p đ khuy n khích nhân dân tích c c phòng ch ng, b o v ch ng s t l

- Khoanh vùng nh ng khu v c có nguy c s t l nh m quy ho ch b trí h p lý các t đi m dân c , các công trình dân sinh kinh t , xác đ nh các gi i pháp, ph ng

án ng x thích h p khi x y ra s t l C n có các ph ng án b o v đê, kè, quy

ho ch ch nh tr sông trên c s xác đ nh đ c nguyên nhân và c ch xói l C n

h n ch ti n t i c m h n vi c khai thác cát lòng sông

S d ng các lo i cây xanh, th c v t đ b o v b sông mà không làm thay

đ i c u trúc c a dòng ch y Gi i pháp này có u đi m là ít t n kém, thân thi n v i môi tr ng, th i gian thi công nhanh

Các gi i pháp s d ng cây xanh th c v t nh : R ng, bè chìm b ng cành cây,

g c cây c a các lo i nh tre, li u, sú, v t, d a n c đ c s d ng r ng rãi tr c khi s d ng các gi i pháp công ngh c ng nh bêtông, đá hóa các b sông

Hình 1.3 M t s lo i cây đ c dùng đ b o v b sông, kênh