Nghiên cứu diễn biến lòng sông hồng đoạn bờ tả khu vực bát tràng, thành phố hà nội và đề xuất giải pháp công trình ứng dụng công nghệ mới bảo vệ cho các đoạn bờ sông nguy hiểm sát chân đê

LỜI CẢM ƠN Sau những cố gắng của mình với sự giúp đỡ của thầy cô và đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ với đề tài: “Nghiên cứu diễn biế

LỜI CẢM ƠN

Sau những cố gắng của mình với sự giúp đỡ của thầy cô và đồng nghiệp, tôi

đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ với đề tài:

“Nghiên cứu diễn biến lòng sông Hồng đoạn bờ tả khu vực Bát Tràng thành phố

Hà Nội và đề xuất giải pháp công trình ứng dụng công nghệ mới bảo vệ cho các đoạn bờ sông nguy hiểm sát chân đê.” Đây là kết quả đánh giá kiến thức của mình

trong thời gian được học tại Trường Đại học Thuỷ Lợi

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng, trong Khoa Công trình và Trường Đại học Thuỷ lợi đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khoá học

Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ và TS Phạm Thanh Hải đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn này

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đồng nghiệp đã khích lệ và động viên, là động lực rất lớn giúp tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Do thời gian có hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế, chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả kính mong các thầy cô chỉ bảo, mong các đồng nghiệp đóng góp ý kiến để tác giả có thể hoàn thiện, tiếp tục nghiên cứu

và phát triển đề tài

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Phạm Thị Đóa

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trích dẫn là trung thực Các kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được người nào công bố trong bất kỳ công trình nào khác./

Phạm Thị Đóa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Tính cấp thiết của đề tài 1

Mục đích của đề tài 2

Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

Kết quả đạt được 2

Nội dung của luận văn: 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ 3

1.1 Tổng quan về hệ thống sông Hồng 3

1.1.1 Vị trí địa lý: 3

1.1.2 Địa hình 3

1.1.3 Địa chất 4

1.1.4 Khí hậu 7

1.1.5 Mưa 8

1.2 Tình hình sạt lở bờ sông Hồng 9

1.2.1 Thực trạng sạt lở bờ sông miền Bắc nước ta 9

1.2.2 Thực trạng sạt lở bờ sông Hồng 11

1.3 Nguyên nhân gây sạt lở bờ sông 12

1.3.1 Nguyên nhân khách quan 12

1.3.2 Nguyên nhân chủ quan 13

1.3.3 Những nguyên nhân đặc thù riêng của hệ thống sông Hồng 14

1.4 Các giải pháp bảo vệ bờ sông Hồng hiện có 14

1.5 Kết luận chương 1 22

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG

ĐOẠN BỜ TẢ KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI 23

2.1 Giới thiệu chung về đoạn bờ sông nghiên cứu 23

2.2 Phân tích điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn 24

2.2.1 Địa hình, địa chất 24

2.2.3 Thủy văn 32

2.3 Đánh giá nguyên nhân sạt lở 40

2.4 Kết luận chương 2 41

CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI CHỒNG SẠT LỞ BỜ SÔNG SÁT CHÂN ĐÊ ĐOẠN BỜ TẢ SÔNG HỒNG KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI 42

3.1 Phân tích lựa chọn giải pháp 42

3.1.1 Giải pháp truyền thống 42

3.1.2 Giải pháp ứng dụng công nghệ mới 46

3.1.3 Giới thiệu vật liệu cừ BTCT dự ứng lực: 53

3.2 Bố trí công trình theo giải pháp lựa chọn 56

3.2.1 Tóm tắt phương án lựa chọn 56

3.2.2 Tính toán mực nước thi công 57

3.3 Tính toán ổn định cho đoạn sông nghiên cứu 58

3.3.1 Phương pháp tính 58

3.3.2 Kết quả tính ổn định trượt tổng thể mái kè tại mặt cắt C18 và C21 59

3.4 Biện pháp thi công 62

3.4.1 Thiết bị thi công đóng cừ BTCT dự ứng lực 62

3.4.2 Trình tự thi công đóng cừ BTCT dự ứng lực 65

KẾT LUẬN 70

KIẾN NGHỊ 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: các loại kè gia cố bờ điển hình trên sông vùng ĐBBB 16

Hình 1.2: Các loại hư hỏng trong gia cố bờ ở ĐBBB 21

Hình 2.1: Vị trí khu vực kè Bát Tràng 23

Hình 2.2: Diễn biến mặt cắt ngang tại trạm thủy văn Sơn Tây 34

Hình 2.3: Sự thay đổi đường quan hệ Q- H Sơn Tây qua các năm 35

Hình 2.4: Diễn biến mặt cắt ngang sông tại Hà Nội qua các năm 37

Hình 2.5: Sự thay đổi đường quan hệ Q- H tại trạm Hà Nội qua các năm 38

Hình 2.6: Hiện trạng sạt lứt sân và nền nhà 41

Hình 3.1: Hệ thống mỏ hàn 42

Hình 3.2: Cấu tạo mỏ hàn 43

Hình 3.3: Một số hình ảnh kè mỏ hàn trên sông Hồng 44

Hình 3.4: Cấu tạo kè lát mái 44

Hình 3.5: Cụm cây gây bồi 45

Hình 3.6: Mỏ hàn cọc 46

Hình 3.7: Sản xuất và thi công cọc ván BTCT- DUL 47

Hình 3.8: Sản xuất và lắp ghép cấu kiện TSC-178 48

Hình 3.9: Thi công lắp ghép thảm P.Đ.TAC-M 49

Hình 3.11: Mặt cắt ngang cừ bản BTCT dự ứng lực 53

Hình 3.12: Cấu tạo chi tiết đầu cừ bản BTCT dự ứng lực 53

Hình 3.13: Cấu tạo mũi cừ 54

Hình 3.14: Cấu tạo khớp nối cừ 54

Hình 3.15: Bố trí ống dẫn nước trên mặt cắt ngang cừ bản BTCT dự ứng lực 55

Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lý phương pháp tính hệ số ổn định theo cung trượt tròn 58 Hình 3.17: Tính toán ổn định cho mặt cắt đại diện C18 60

Hình 3.18: Tính toán ổn định cho mặt cắt đại diện C21 61

Hình 3.19: Sơ đồ cấu tạo búa chấn động đơn giản (a) và búa cólò xo giảm chấn và tấm gia trọng (b) 63

Hình 3.20: Khung định vị và khung dẫn hướng thi công đóng cừ 65

Hình 3.21: Thi công đóng cừ BTCT dự ứng lực 66

Hình 3.22: Thao tác lắp đặt tai móc cẩu cừ để thi công 66

Hình 3.23: Thao tác lắp đặt ống nối mềm và miệng phun cừ để thi công cừ 67

Hình 3.24: Thao tác định vị thi công đóng cừ bản BTCT dự ứng lực 68

Hình 3.25: Thao tác thi công đóng cừ bản BTCT dự ứng lực dưới nước 68

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Diện tích theo cao độ của vùng ĐB sông Hồng – sông Thái Bình 4

Bảng 1-2: Lượng mưa ngày lớn nhất thực đo trên hệ thống sông Hồng Thái Bình 8

Bảng 1-3: Hiện trạng các công trình gia cố bờ dọc tuyến hữu hồng – ngành Thủy lợi17 Bảng 1-4: Hiện trạng các công trình gia cố bờ dọc tuyến tả Hồng - ngành Thuỷ lợi20 Bảng 2-1: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 2a 25

Bảng 2-2: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 2b 26

Bảng 2-3: Các chỉ tiêu cơ lý lơp 2c 27

Bảng 2-4: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 3a 29

Bảng 2-5: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 3b 30

Bảng 2-6: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 4 31

Bảng 2-7: Trạm thủy văn 32

Bảng 2-8: Lượng phù sa tại trạm Sơn Tây và Hà Nội 39

Bảng 3-1: Các thông số cọc ván BTCT DƯL như sau: 57

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTCT: Bê tông cốt thép;

BTCTDƯL: Bê tông cốt thép dự ứng lực;

Bộ NN&PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; ĐBBB: Đồng bằng Bắc Bộ;

1

Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với lũ lụt, bão lốc, sạt lở bờ sông đang là vấn đề lớn bức xúc của nhiều nước trên thế giới Sạt lở bờ sông là một qui luật tự nhiên nhưng gây thiệt hại nặng

nề cho các hoạt động dân sinh kinh tế vùng ven sông như gây mất đất nông nghiệp,

hư hỏng nhà cửa, chết người, thậm chí có thể hủy hoại toàn bộ một khu dân cư, khu

đô thị

Quá trình xói, bồi, biến hình lòng dẫn, sạt lở bờ mái sông trong các điều kiện tự nhiên và có tác động của con người vô cùng phức tạp Việc xác định các nguyên nhân, cơ chế tìm các giải pháp quy hoạch, xây dựng công trình nhằm phòng, chống

và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở là việc làm có ý nghĩa rất lớn đối với sự an toàn của các khu dân cư, khu đô thị hiện tại và công tác quy hoạch, thiết kế và xây dựng các khu dân cư, khu đô thị mới ven sông Quá trình nghiên cứu các giải pháp bảo vệ bờ sông trên Thế giới đã được thực hiện liên tục trong hàng thập kỷ qua và đạt được những hiệu quả nhất định trong việc hạn chế xói lở, bảo vệ an toàn cho dân cư và hạ tầng cơ sở ven sông Cho đến nay, việc nghiên cứu các giải pháp công nghệ mới, cải tiến giải pháp công nghệ cũ nhằm nâng cao hơn nữa công tác bảo vệ

bờ sông chống sạt lở vẫn đang được tiếp tục

Ở Việt Nam, để đối phó với hiện tượng sạt lở bờ sông hàng năm đã phải đầu tư hàng nghìn tỷ đồng để xây dựng các công trình các công trình bảo vệ bờ sông trên khắp cả nước Tuy nhiên công nghệ sử dụng để xây dựng các công trình này vẫn chủ yếu dựa vào giải pháp truyền thống, thiên về các loại hình kết cấu vật liệu cổ điển như kè lát mái, kè mỏ hàn bằng đá hộc, đá xây, tấm bê tông đơn giản

Trong những năm gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nhiều nghiên cứu mới ứng dụng các thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến trong các ngành vật liệu, kết cấu xây dựng đê tăng cường hiệu quả bảo vệ bờ sông đã được tiến hành, thử nghiệm và đưa vào sử dụng rộng rãi, thay thế, bổ sung cho các giải pháp truyền thống Một số ít trong đó đã được ứng dụng thử nghiệm ở Việt Nam Vì vậy việc nghiên cứu cập nhật, ứng dụng các công nghệ mới trong công trình bảo vệ bờ sông chống lũ vào điều kiện thực tế ở Việt Nam là một yêu cầu cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn cao Đề tài " Nghiên cứu diễn biến lòng sông Hồng đoạn bờ tả khu vực Bát Tràng thành phố Hà Nội và đề xuất giải pháp công trình ứng dụng công nghệ mới bảo vệ cho các đoạn bờ sông nguy hiểm sát chân đê."

là đề tài hết sức thực tế và có ứng dụng thực tiễn cao

2

Mục đích của đề tài

Nghiên cứu các giải pháp bảo vệ cho các đoạn bờ sông nguy hiểm sát chân đê, ứng dụng cho đoạn sông Hồng qua Hà Nội

Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu và phân tích tổng quan diễn biến lòng sông Hồng đoạn qua Hà Nội Đánh giá hiện trạng xói lở bờ sông Hồng đoạn qua Hà Nội và các công trình bảo vệ

bờ hiện có Đề xuất giải pháp công nghệ mới ứng dụng bảo vệ cho bờ sông nguy hiển sát chân đê Có sử dụng phần mềm Geo-Slope để tính toán ổn định cho công trình

Kết quả đạt được

Lựa chọn được giải pháp bảo vệ chân đê đoạn nguy hiểm, đảm bảo yêu cầu kinh

tế kỹ thuật

Nội dung của luận văn:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG VÀ

CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG

ĐOẠN BỜ TẢ KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI

CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI

CHỐNG SẠT LỞ BỜ SÔNG SÁT CHÂN ĐÊ ĐOẠN BỜ TẢ KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI

3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG VÀ

CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ 1.1 Tổng quan về hệ thống sông Hồng

Ở lãnh thổ Việt Nam, hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình nằm trong phạm vi tọa độ địa lý: 1020

10’ đến 1070

10’ độ kinh đông, 200

00’ đến 230

26’ độ vĩ bắc với diện tích lưu vực 87880km2 (chiếm 51,60% diện tích lưu vực toàn hệ thống) Các sông suối trong hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình chảy qua 23 tỉnh, thành phố

ở Bắc Bộ

1.1.2 Địa hình

Địa thế lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình nói chung dốc nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam và từ Bắc xuống Nam Địa hình của lưu vực có thể chia làm bốn miền lớn: Miền Tây Bắc (65.000 km2), miền cao nguyên phía Bắc (24.230 km2), miền núi thấp ở phần dưới lưu vực sông Hồng và phần trên của lưu vực sông Thái Bình (39.000km2), miền đồng bằng tam giác châu lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình (21.000km2)

Địa thế chung của hệ thống sông Hồng rất hiểm trở, có đến 47% có độ cao trên 1000m, phần lớn nằm ở phía Tây của lưu vực thuộc hai nhánh lớn sông Đà và sông Thao, còn một phần nằm trên cao nguyên phía Bắc thuộc sông Lô Phần đất bằng chỉ phân bố nhỏ lẻ dọc thung lũng của các sông lớn, song phần chủ yếu tập trung ở tam giác châu sông Hồng - sông Thái Bình Do phần lớn diện tích là miền núi địa hình dốc nên dễ gây sạt lở, tập trung lũ nhanh trong mùa mưa bão

Sông Hồng với nguồn phù sa lớn (100 triệu tấn/năm), qua hàng ngàn năm đã bồi

tụ nên mặt bằng của tam giác châu hiện nay Hàng năm khi nước lũ tràn bãi sông

Hồng mang phù sa vào sâu các vùng trũng hai bên, song ngay sau khi tràn tốc độ giảm rõ rệt tạo mức lắng đọng gần bờ sông rất lớn, xa bờ giảm dần hình thành thế địa dốc từ hai bờ đến rìa phía Bắc và phía Nam của đồng bằng Bắc Bộ, tạo thành

4

thế tiêu nước từ sông Hồng sang các sông Cầu, Thái Bình ở phía Bắc và sông Đáy ở phía Nam

Bảng 1-1: Diện tích theo cao độ của vùng ĐB sông Hồng – sông Thái Bình

Ý Yên (Nam Định) Các thành tạo biến chất phân bố ở huyện Chí Linh (Hải Dương) với một diện tích nhỏ thuộc hệ tầng Tấn Mài có tuổi Ocdovie – silua (D-S tm)

Các thành tạo trầm tích lục nguyên – các bon nát phân bố với một diện tích nhỏ thuộc hệ tầng Xuân Sơn có tuổi Silua – Devon (S2 – D1 xs)

5

Đất đá cát kết dạng quaczit thuộc hệ tầng Dưỡng Động, tuổi Devon sớm – giữa (D1-2 dđ), phân bố chủ yếu ở Tràng Kênh, Niệm Sơn, Dưỡng Động, thuộc Hải Phòng

Đất đá hệ tầng Đồ Sơn, tuổi Devon sớm (D1m đs) phân bố ở Đồ Sơn, Chòi Mông, Ba Dì, Bến Tàu thuộc Hải Phòng Đất đá chủ yếu cát kết màu xám vàng Đá vôi dạng trứng cá kết tinh lộ ra ở bắc Thủy Nguyên (Hải Phòng) thuộc hệ tầng Lỗ Sơn, có tuổi Devon giữa (D2 ls)

Hệ tầng Cát Bà có tuổi cacbon sớm (c, cb) với thành phần trầm tích khá đồng nhất gồm đá vôi phân lớp mỏng đến dầy, màu đen Phân bố chủ yếu ở đảo Cát Bà, bắc Thủy Nguyên và tây núi Voi (Kiến An)

Đá vôi màu xám sang phân bố ở bắc và tây bắc Gia Luận, Phù Long, bắc núi Bụt, gềnh Vẩn,… thuộc hệ tầng lưỡng kỳ (Dovjicov.A.E-1965) hoặc hệ tầng Quang Hanh có tuổi cacbon-Pecmi (C-Plk)

Đá Porphyrit bajan đôi nơi gặp dãn kết, cuội, kết vôi lộ ra ở tây nam huyện Ba

Vì (Hà Tây) thuộc hệ tầng Cẩm Thủy, tuổi Pacmi muộn (P2ct)

Đá phiến sét, bột kết tinh với các thấu kính đá vôi, phân bố ở Ba Vì (Hà Tây), Kim Bảng (Hà Nam), Nho Quan (Ninh Bình) thuộc hệ tầng Cò Nòi (T1cn)

Đá vôi xám sẫm phân lớp mỏng, đá vôi xám sang dạng khối phân bố ở khu di tích Chùa Hương (Hà Tây), Kim Bảng (Hà Nam), Nho Quan, Gia Viễn, Hoa Lư, Yên Mô (Ninh Bình) thuộc hệ tầng Đồng Giao có tuổi Trias giữa (T2đg)

Đất đá có tuổi Trias giữa phân bố ở Chí Linh, Kinh Môn (Hải Dương), Sóc Sơn (Hà Nội) thuộc hệ tầng Nà Khuất (T2nk) Tại Chí Linh (Hải Dương) có một diện tích nhỏ phân bố ryolit, cát kết tuf xen đá phiến sét được giả định xếp vào hệ tầng Sông Hiến có tuổi Trias giữa (T2sh)

Đá sạn kết, cát kết, hàng chục vỉ than, đá phân bố ở Chí Linh (Hải Dương) thuộc hệ tầng Hòn Gai, có tuổi Triat muộn (T3hg) Trong khi đó đá cát kết dạng quanzit, bột kết màu đỏ cũng phân bố với một diện tích nhỏ ở Chí Linh (Hải Dương) lại thuộc hệ tầng Mẫu Sơn (T3ms)

Đá sét vôi, bột kết chứa các thấu kính đá vôi phân bố ở Ba Vì (Hà Tây) thuộc hệ tầng Nậm Thẳm, tuổi Trias giữa - muộn (T2-3nt) Đá cát kết tủa, phun trào, sét vôi phân bố ven rìa tây, tây nam vùng đồng bằng thuộc hệ tầng Mường Trại tuổi Trias giữa – muộn

6

Đá cát kết, bột kết, cuội kết phân bố thành một dải theo hướng tây bắc - đông nam ở khu vực Trung Hà – Suối Hai (Hà Tây) thuộc hệ tầng Nà Dương có tuổi Neogen (Nnd)

Các thành tạo mắc ma phân bố chủ yếu ở dãy núi Ba Vì (Hà Tây) thuộc phía hệ tầng Ba Vì có tuổi Paleozoi muộn (d1bv)

Như vậy, đất đá có tuổi trước Đệ Tứ phân bố chủ yếu ven rìa Đồng bằng sông Hồng Các thành tạo trầm tích bở rời có tuổi Đệ tứ phủ khắp đồng bằng sông Hồng Vùng ven rìa gặp các thành tạo hạt thô như cuội, sạn thuộc hệ tầng Hà Nội, có tuổi pleistocen giữa muộn (aQII – III) nguồn gốc trầm tích sông Vùng Sóc Sơn, Đông Anh (Hà Nội), Chí Linh (Hải Dương), Gia Viễn (Ninh Bình) gặp các thành tạo cát, bột, sét có màu vàng loang lổ, có tuổi pleistocen muộn, nguồn gốc sông hoặc biển (aQIII, mQIII) Những thành tạo Pleistocen phân bố vùng ven rìa, còn đại bộ phận diện tích Đồng bằng sông Hồng phủ các thành tạo trầm tích có tuổi Holocen sớm – giữa hoặc Holocen giữa muộn (QIV1-2 và QIV2-3)

Khoáng sản vùng Đồng bằng sông Hồng gặp chủ yếu các loại khoáng sản cháy (năng lượng) như than, than nâu và than bùn, kim loại đen như sắt, kim loại màu như đồng, vàng, bô xít, thủy ngân, vật liệu xây dựng như sét xi măng, cát xây dựng,

đá vôi xi măng, phi kim loại như cao lanh sét, asbet, pyrite, photphorit, phophát Ngoài ra vùng đồng bằng sông Hồng còn là một bồn trũng chứa dầu khí Các loại khoáng sản ở vùng đồng bằng sông Hồng không lớn về trữ lượng, thực chất chỉ là các điểm quặng, trừ vật liệu xây dựng

Vùng Đồng bằng sông Hồng với sự có mặt của hệ thống đứt gãy sâu tái hoạt động trong Kainozoi và quá trình địa động lực hiện đại đã để lại hoặc còn tiếp diễn các quá trình hình thành khe nứt hiện đại Các quá trình ngoại sinh cũng gây ra những tai biến như xói lở bờ sông, bờ biển, hiện tượng đất lún,…

- Đất Granit phát triển trên các loại đá khác nhau (granit, sa thạch, cuội kết, đá kết, phiến thạch sét, phiến thạch mica, đá vôi, phù sa cổ, …) với các màu sắc khác nhau như vàng nhạt, vàng, đỏ, đỏ vàng, nâu đỏ,…

Vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng hình thành do phù sa của hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình bồi đắp Đất trong hệ thống sông được phát triển trên các loại đá mẹ khác nhau, gồm những loại đất chính như sau:

- Đất mùn trên núi cao;

- Đất bồi tụ;

Nhiệt độ không khí cũng biến đổi theo mùa Trong thời kỳ gió mùa hạ, nhiệt độ không khí trung bình tháng khoảng 15 - 200C ở vùng núi, 20 - 300C ở vùng trung du

và đồng bằng Trong thời kỳ gió mùa đông, nhiệt độ không khí trung bình tháng khoảng 10 - 150C ở vùng trung du và đồng bằng

Độ ẩm:

Độ ẩm tương đối của không khí trung bình năm khoảng 80 - 85% và biến đổi không lớn theo lưu vực Tuy nhiên độ ẩm không khí lại biến động lớn theo mùa, tương đối cao trong mùa mưa và thấp trong mùa khô

Gió bão:

Tốc độ gió trung bình năm biến đổi trong phạm vi rộng từ dưới 1m/s ở các thung lũng, sườn núi khuất gió đến 3 - 4m/s ở đồng bằng ven biển và trên 4 m/s ở các vùng núi cao như Hoàng Liên Sơn Tốc độ gió mạnh nhất thường do bão gây nên, nhiều nơi đã quan trắc được tốc độ gió trên 40m/s

Do có dãy Hoàng Liên Sơn khá cao nên hạn chế tác động của bão và hội tụ nhiệt đới xâm nhập vào lưu vực sông Đà, đặc biệt là vùng thượng lưu từ Lai Châu trở lên Thống kê 403 trận bão đổ bộ vào Việt Nam trong vòng 100 năm chỉ có 126 trận (31%) đổ bộ vào vùng biển từ Quảng Ninh đến Ninh Bình Trong đó xảy ra vào tháng IX có 37 trận, tháng VII có 35 trận, tháng VIII có 26 trận Bão đổ bộ vào

8

Thanh Hóa, Ninh Bình sẽ ảnh hưởng nhiều đến vùng đồng bằng và trung du sông Hồng

1.1.5 Mưa

Mùa mưa trên lưu vực sông Hồng – sông Thái Bình thường bắt đầu từ tháng V

và kết thúc vào tháng X Song cũng có những năm mùa mưa bắt đầu sớm hơn hoặc kết thúc muộn hơn từ 15 đến 30 ngày

Lượng mưa năm trên lưu vực trung bình là 1.500 mm nhưng phân bố đều, phần thuộc Trung Quốc ít mưa, đạt 750 - 1.036mm, phần ở Việt Nam, lượng mưa trung bình lưu vực (đến Sơn Tây) đạt 1.925mm Các trung tâm mưa lớn nhất là Bắc Quang 4.765mm, Mường Tè 2.800mm, Hoàng Liên Sơn 3.000mm

Cường độ mưa trên lưu vực sông Hồng, sông Thái Bình nói chung là lớn, lượng mưa ngày lớn nhất vượt quá 500mm đã xảy ra ở nhiều nơi như bảng sau:

Bảng 1-2: Lượng mưa ngày lớn nhất thực đo trên hệ thống sông Hồng Thái Bình

(mm)

Thời gian xảy

ra

9

1.2.1 Thực trạng sạt lở bờ sông miền Bắc nước ta

Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa dồi dào cùng với mạng lưới sông ngòi dày đặc và đường bờ biển dài khoảng trên 3000 km là một

thuận lợi rất lớn trong phát triển kinh tế - xã hội Từ xa xưa hầu hết các đô thị, các

khu tập trung dân cư, các khu kinh tế, đều nằm ven sông, ven biển, tạo thành một nét riêng trong sự phát triển của đất nước "Nhất cận thị, nhị cận giang" Tuy nhiên, bên cạnh những lợi thế, cũng luôn tồn tại các hiểm họa từ thiên nhiên như lũ, bão, sạt lở đất, đe doạ sự phát triển bền vững

Thời gian gần đây sạt lở bờ sông (SLBS) đang diễn ra trên phạm vi cả nước Diễn biến sạt lở ngày càng trở nên phức tạp, ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng, tài sản của nhân dân, Nhà nước, các công trình phòng, chống lụt bão và ảnh hưởng tiêu cực đến phát triển kinh tế - xã hội

Một cách khái quát, SLBS diễn ra trên một không gian rộng ở hầu hết các hệ thống sông của các tỉnh, thành phố trong cả nước và sạt lở không chỉ diễn ra trong mùa lũ mà còn cả trong thời gian mùa kiệt

10

Theo thống kê từ báo cáo của các tỉnh, thành phố trong phạm vi cả nước hiện có trên 737 điểm sạt lở với tổng chiều dài trên 1257 km, trong đó miền Bắc có 165 điểm với chiều dài 252 km, miền Trung có 307 điểm với tổng chiều dài 555km, miền Nam có 265 điểm với chiều dài trên 450km

Bắc Bộ có các hệ thống sông chính là hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình và

hệ thống sông Mã, sông Cả, gồm các nhánh sông Đà, Thao, Lô, Hồng, Cầu Thương, Lục Nam, Đuống, Thái Bình, Kinh Thầy, Kinh Môn, Lai Vu, Gùa, Mía, Mới, Luộc, Lạch Tray, Hoá, Trà Lý, Đào, Ninh Cơ , Đáy, Chu, Mã, Cả, La, Lam, ngoài ra còn

có các sông nhỏ khác không thuộc lưu vực như sông Kỳ Cùng (Lạng Sơn), sông Quây Sơn, sông Bắc Vọng (Cao Bằng), sông Bắc Luân (Quảng Ninh), sông Hoàng Long (Ninh Bình),

Vùng đồng bằng, nơi có thủ đô Hà Nội và hầu hết các thành phố quan trọng đều nằm ven sông, ven biển, hầu hết diện tích và dân cư được bảo vệ an toàn trước lũ, lụt, nước biển dâng bởi hệ thống đê, tuy nhiên dân số sống ngoài bãi sông, ven bờ biển cũng không nhỏ Do sức ép về dân số và sự phát triển kinh tế, các khu dân cư, các hoạt động kinh tế ven sông, ven biển ngày càng phát triển về số lượng và quy

mô không những làm thay đổi chế độ dòng chảy dòng chảy tự nhiên của sông mà còn làm gia tăng nguy cơ sạt lở bờ sông, bờ biển và thiệt hại do sạt lở bờ sông, bờ biển ngày càng lớn

Trên hệ thống sông Mã, sông Cả sạt lở cũng diễn ra rất phức tạp Đê sông Chu, sông Mã có chiều cao rất lớn, nhiều khu vực cao đến 12m và đê sát sông nên nguy

cơ hư hỏng rất cao khi xảy ra sạt lở Các khu vực xung yếu như Lộc Bồi - Đức Giáo, Vĩnh Thành, khu vực Hàm Rồng trên sông Mã; khu vực Thọ Minh, Thiệu Toán trên sông Chu; khu vực Hồng Long, Đức Quang trên sông Lam,

Sạt lở bờ sông không chỉ diễn ra trong mùa lũ mà còn diễn ra ngay cả trong mùa kiệt như sạt lở bờ sông khu vực xã Phong Vân, tỉnh Hà Tây đã phải xử lý khẩn cấp đầu năm 2004 để chống vỡ đê ngay trong mùa nước cạn và hiện tại đê tả sông Mã khu vực xã Vĩnh Thành, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hoá; đê hữu sông Lô khu vực

xã Hải Lựu, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc đang sạt mái đê phía sông nếu không

xử lý kịp thời sẽ gây vỡ đê

Tốc độ sạt lở trung bình khoảng 5 ÷ 10 mét/năm, nhưng có nơi tới hàng trăm mét/năm như ở khu vực Thuỵ Vân, Tân Đức, Minh Nông,

Theo số liệu thống kê của các địa phương, đến nay trên các sông Bắc Bộ có 165 điểm sạt lở lớn với chiều dài 252 km, trong đó:

11

- Trên hệ thống sông Hồng hiện có 80 điểm sạt lở với chiều dài 100 km

- Trên hệ thống sông Thái Bình có 27 điểm sạt lở với chiều dài trên 45km

- Hệ thống sông Mã - sông Cả có 20 điểm sạt lở với chiều dài 37km

- Các sông suối miền núi có 23 điểm sạt lở lớn với chiều dài khoảng 30km

- Dọc bờ biển Bắc Bộ hiện có 15 điểm sạt lở lớn với chiều dài trên 40km

1.2.2 Thực trạng sạt lở bờ sông Hồng

Hệ thống sông Hồng – Thái Bình thoát lũ ra Biển Đông bởi 34 tuyến sông với 9 cửa sông, chiều dài hơn 2000km Lòng dẫn thoát lũ trong những năm gần đây đã có những biến động mạnh: xói sâu, lở bờ, bồi lắng cửa sông, thu hẹp dòng chảy do nhiều nguyên nhân khác nhau như vận hành thủy điện, khai thác cát, phát triển kinh

tế, đô thị ven sông

Trên hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình hiện trạng xói lở bờ và các kè trọng điểm nguy hiểm đến an toàn của đê là vấn đề cần đặc biệt quan tâm Hiện tượng xói

lở mạnh xảy ra ở những đoạn bờ cong lõm của những đoạn sông cong xảy ra mãnh liệt, đặc biệt ở khu vực sau công trình Hoà Bình, vùng hạ du của hợp lưu vùng ngã

ba sông Thao, sông Đà, sông Lô hiện trạng xói lở xảy ra mãnh liệt và rất phức tạp nhiều yếu tố tác động, trong đó phải kể đến các yếu tố chính như rừng đầu nguồn bị phá hoại làm thay đổi chế độ thuỷ văn, thuỷ lực của dòng chảy Quá trình điều tiết

hồ Hoà Bình làm mực nước vùng Hạ du thay đổi đột ngột không theo qui luật tự nhiên, vấn đề thoát lũ của lòng dẫn sông và bồi vùng cửa sông làm thay đổi đường quá trình mực nước trên các tuyến sông Một nguyên nhân tác động đến quá trình xói lở bờ là nắng hạn kéo dài nước các sông bị cạn kiệt đã làm mực nước ngầm hạ thấp đáng kể cũng tác động đến xói lở bờ sông

Trên hệ thống sông Hồng, do lũ có biên độ và vận tốc dòng chảy lớn, cùng với

sự điều tiết của hồ Hoà Bình làm tình hình sạt lở diễn ra nghiêm trọng Chiều dài mỗi khu vực sạt lở từ vài chục mét đến hàng trăm mét, có nơi các cung sạt nối tiếp nhau dài 3 ÷ 5 kilômét như sạt lở bờ tả sông Thao khu vực Thuỵ Vân - Tân Đức - Minh Nông - Tiên Cát (Phú Thọ); sạt lở bờ sông Đà khu vực hạ lưu đập thuỷ điện Hoà Bình; sạt lở bờ sông Hồng khu vực thị xã Lào Cai (Lào Cai), khu vực thành phố Yên Bái, khu vực các xã Triểu Dương - Phú Cường - Phú Châu, Phương Độ - Cẩm Đình - Xuân Phú (Hà Tây), khu vực Yên Ninh - Chương Xá - Vũ Điện - Như Trác (Hà Nam), sạt lở bờ tả sông Hồng khu vực Trung Hà - Thanh Điềm, Văn Khê (Vĩnh Phúc), khu vực Phú Hùng Cường - Lam Sơn (Hưng Yên), khu vực Yên Ninh

12

- Chương Xá - Như Trác (Hà Nam), Mặt Lăng, Bái Trạch (Nam Định); Nhâm Lang, Hồng Tiến (Thái Bình),

Tổng số mét bờ tả Hồng: 49.396m

Trong đó đoạn bờ sông khu vực Bát Tràng dài: 1.273m

1.3 Nguyên nhân gây sạt lở bờ sông

Xói, bồi, sạt lở bờ sông, tiến, thoái của bờ biển là hiện tượng tự nhiên, tuy nhiên

do sự tác động của con người nên tình trạng sạt lở bờ sông, bờ biển càng trở nên phức tạp và là một vấn đề nóng bỏng mang tính thời sự Như vậy, sạt lở bờ sông, bờ biển do cả nguyên nhân khách quan và chủ quan, có thể tóm tắt như sau:

1.3.1 Nguyên nhân khách quan

Sạt lở, bồi lắng là hiện tượng tự nhiên, thường xuyên và có thể có tính chu kỳ, xảy ra do tác động của các yếu tố tự nhiên như dòng chảy trong sông, sóng, dòng chảy ngầm, lên bờ sông Sạt lở bờ sông thường do các yếu tố tự nhiên sau:

- Do quy luật vận động tự nhiên của lòng dẫn: Sạt lở, bồi lắng thường xảy ra ở

những đoạn sông cong, các cửa phân lưu, nhập lưu, các cửa sông phân lạch, nơi giao thoa giữa dòng chảy trong sông và dòng triều, là những nơi dòng chảy không

ổn định Phía bờ lõm do dòng chảy chủ lưu áp sát bờ, khi vận tốc dòng chảy lớn hơn vận tốc khởi động của đất cấu tạo bờ sông sẽ gây sạt lở, phạm vi sạt lở thường phát triển từ thượng lưu về hạ lưu Ngoài ra, sạt lở cũng có thể xuất hiện dọc theo bờ của một con sông trong trạng thái cân bằng động

- Do sóng: Là nguyên nhân trực tiếp gây sạt lở bờ sông, đồng thời cũng là nguyên nhân chính sinh ra dòng ven bờ vận chuyển bùn cát gây hạ thấp bãi biển

- Do sự biến động của mực nước: Sự thay đổi mực nước trong sông khi lũ lên,

lũ xuống, ở vùng cửa sông, biển theo chế độ thuỷ triều Biên độ và tần suất dao động mực nước càng lớn, sạt lở diễn ra càng mạnh

- Do dòng thấm: Thường xảy ra khi mực nước phía ngoài khối đất hạ thấp đột

ngột, vận tốc dòng chảy ngầm lớn lôi kéo các hạt đất, cát ở chân các khối đất cấu tạo bờ sông, bờ biển tạo thành hàm ếch gây mất cân bằng sinh ra ra sạt lở Hiện nay, tình hình thời tiết diễn biến bất thường theo chiều hướng ngày càng cực đoan, thiên tai bão, lũ xảy ra trái quy luật, mùa khô mực nước kiệt xuống thấp hơn mức bình thường, nên hiện tượng sạt lở bờ do xói ngầm ngày càng gia tăng

- Do mất cân bằng bùn cát: Mất cân bằng bùn cát gây nên sự bồi, xói cho từng

khu vực

13

1.3.2 Nguyên nhân chủ quan

- Nạn chặt phá rừng, khai thác tài nguyên vùng đầu nguồn: Làm suy giảm tầng

phủ thực vật, mất khả năng điều tiết của rừng nên về mùa mưa nước lũ tập trung nhanh hơn làm gia tăng lưu tốc dòng chảy, biên độ và cường suất lũ Ngược lại, về mùa kiệt do lượng nước ngầm trữ lại lưu vực giảm nên mực nước thường rất thấp

- Việc phát triển của các hoạt động dân sinh - kinh tế ra vùng ven sông, ven biển: Do sức ép về dân số, nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, sự quản lý chưa chặt

chẽ nên việc vi phạm, xâm chiếm bãi sông, lòng dẫn để xây dựng công trình, nhà cửa, đổ chất thải, vật liệu lấn chiếm lòng sông, việc phát triển các tuyến đê sông, bờ bao không theo quy hoạch, ngày càng tăng đã làm thay đổi chế độ dòng chảy, chất tải lên bờ sông làm gia tăng diễn biến sạt lở bờ sông, bờ biển Ngoài ra, việc phát triển các khu dân cư, các hoạt động ra ven sông làm tăng khả năng bị tổn thương, thiệt hại do sạt lở

- Điển hình là sạt bờ sông Lô khu vực trường Cao đẳng Sư phạm Hà Giang; bờ sông Hồng khu vực thị xã Lào Cai, Trung Hà (Vĩnh Phúc), làng cổ Bát Tràng, bãi Chương Dương (Hà Nội); sạt lở bờ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa (tp Hồ Chí Minh); sạt lở bờ sông Tiền khu vực thị trấn Tân Châu (tỉnh An Giang), khu vực thị xã Sa Đéc, thị trấn Hồng Ngự (tỉnh Đồng Tháp); sạt lở bờ sông Long Bình (tỉnh Trà Vinh); sạt lở bờ biển khu vực Hải Dương (TT Huế), khu vực thị trấn Gành Hào (Bạc Liêu),

- Do khai thác cát, sỏi lòng sông trái phép, sai phép hoặc không theo quy hoạch: Khai thác cát, sỏi lòng sông là việc làm tất yếu phục vụ nhu cầu xây dựng

đang ngày càng phát triển, nếu khai thác theo đúng quy hoạch, đúng phép có tác dụng rất tích cực cho thoát lũ, ổn định lòng dẫn và giao thông thuỷ Tuy nhiên, hiện việc cấp giấy phép, quản lý khai thác cát, sỏi lòng sông hiện còn rất nhiều khó khăn, đặc biệt là các đoạn sông tại vùng giáp gianh giữa hai tỉnh (có hiện tượng lực lượng chức năng không cho khai thác bờ bên này thì chuyển sang bờ kia hoặc không cho khai thác ở khúc sông này chuyển đến khúc sông khác để khai thác), chế tài hiện chưa đủ mạnh và chưa có sự phối hợp đồng bộ của các địa phương nên việc khai thác trái phép, sai phép vẫn tiếp tục diễn ra ở nhiều nơi làm thay đổi chế độ dòng chảy, thay đổi hàm lượng bùn cát, đặc biệt có nơi việc khai thác cát trái phép ngay tại khu vực chân kè bảo vệ bờ sông gây sạt lở Điển hình như khai thác cát trái phép gây sạt lở bờ hữu sông Thương tại khu vực kè Liên Chung (tỉnh Bắc Giang), sông

Đá Bạch khu vực kè Hợp Thành (tp Hải Phòng), trên sông Lô khu vực Hải Lựu

14

(Vĩnh Phúc), trên sông Cầu khu vực Sóc Sơn (Hà Nội), trên sông Tiền giữa hai tỉnh

An Giang và Đồng Tháp tại khu vực thị trấn Tân Châu,

- Do ảnh hưởng của các hoạt động giao thông thuỷ: Sóng do tàu thuyền, sự đào

bới lòng sông của chân vịt tàu, thuyền, neo đậu tàu thuyền không đúng nơi quy định, xây dựng công trình không hợp lý, là một trong các nguyên nhân trực tiếp làm gia tăng diễn biến sạt lở, đặc biệt là trên hệ thống sông đồng bằng Nam Bộ Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, giao thông thuỷ đang ngày càng phát triển nhanh và mạnh cả về số lượng, tải trọng và tốc độ của tầu thuyền, nếu không kịp thời có các biện pháp quản lý hữu hiệu, ảnh hưởng của giao thông thuỷ tới diễn biến sạt lở bờ sông, bờ biển sẽ ngày càng nghiêm trọng, khó lường

- Do việc xây dựng không hợp lý các công trình: Một số loại công trình như

giao thông, thủy lợi, an ninh quốc phòng cần xây dựng ven sông (được phép theo Pháp lệnh đê điều), tuy nhiên nhiều công trình thiết kế, xây dựng chưa hợp lý như đắp đường dẫn dài trên bãi sông (cầu Phù Đổng, đường dẫn phía Hưng Yên của bến phà Yên Lệnh), bố trí trụ cầu không phù hợp làm thay đổi hướng dòng chảy (cầu Trung Hà, cầu Thanh Trì), làm tăng nguy cơ gây sạt lở bờ

1.3.3 Những nguyên nhân đặc thù riêng của hệ thống sông Hồng

- Mực nước hạ lưu sông Hồng chịu tác động trực tiếp của quá trình điều tiết hồ Hoà Bình, mực nước thay đổi đột ngột không tuân theo qui luật tự nhiên, sự thay đổi tỷ lệ lưu lượng của các nhánh sông tại khu vực nhập lưu, sự thay đổi hàm lượng phù sa, sức tải bùn cát của lòng dẫn, tác động mạnh đến sạt lở

- Sự phát triển của các đê bối: Các đê bối, các đường dẫn thường được xây dựng phía bờ lồi là nơi bãi sông phát triển mạnh Việc tôn cao các đê bối, đắp đường dẫn cao trên mặt bãi làm thu hẹp diện tích thoát lũ, dềnh mực nước, đẩy ép dòng chảy sang bờ lõm ở phía đối diện làm tăng nguy cơ sạt lở Hiện trên hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình có 157 tuyến đê bối, có nơi khoảng cách tính từ đê bối chỉ bằng 35% khoảng cách giữa hai đê chính Ví dụ, tại Sơn Tây khoảng cách giữa hai đê chính là 3.750m nhưng tính từ đê bối khoảng cách chỉ còn là 935m, tương ứng ở Phú Gia là 2.600m và 1.200m

1.4 Các giải pháp bảo vệ bờ sông Hồng hiện có

Công trình gia cố bờ thường ứng dụng những nơi cần chống sạt lở nhưng không được thu hẹp lòng sông, cần giữ thế sông hiện có hoặc khi chưa nắm được quy luật nhưng cần ứng phó kịp thời Công trình này làm tăng khả năng chống đỡ của lòng dẫn, không phá hoại kết cấu dòng chảy, chính là loại công trình phòng ngự, mang

bờ sông Hồng, và được trích minh hoạ bằng hình ảnh trong hình 1.1

Kết cấu công trình gia cố bờ vùng ĐBBB đã được định hình, phổ biến là dạng mái nghiêng, đá hộc lát khan, trong khung bê tông hoặc đá xây, chống xói đáy bằng thảm đá hoặc rồng đá trong lưới thép Nói chung, lọai kết cấu này phù hợp với điều kiện vùng ĐBBB, một số sự cố cục bộ xẩy ra do lún bờ hoặc nền (xem hình 1.2)

16

Hình 1.1: các loại kè gia cố bờ điển hình trên sông vùng ĐBBB

17 Bảng 1-3: Hiện trạng các công trình gia cố bờ dọc tuyến hữu hồng – ngành Thủy lợi

Lát mái

Bắt đầu Các năm củng cố định ổn chữa Sửa Làm mới

20 Bảng 1-4: Hiện trạng các công trình gia cố bờ dọc tuyến tả Hồng - ngành Thuỷ lợi

mái

Bắt đầu

Các năm củng

cố

ổn định

Sửa chữa

Làm mới

21

Hình 1.2: Các loại hư hỏng trong gia cố bờ ở ĐBBB

22

1.5 Kết luận chương 1

Hệ thống sông Hồng - Thái Bình là nơi có địa hình thấp, là một trung tâm kinh

tế của cả nước - đặc biệt là sản xuất nông nghiệp, tập trung dân cư đông đúc

Tình hình sạt lở bờ sông diễn ra nghiêm trọng trong các mùa mưa bão ảnh hưởng đến dân sinh - kinh tế - xã hội, ảnh hưởng đến phát triển ổn định

Hệ thống công trình bảo vệ bờ bị hư hại nhiều, và còn rất nhiều điểm sạt lở chưa được xử lý

Nguyên nhân gây hư hỏng các công trình bảo vệ bờ có rất nhiều nguyên nhân nhưng nguyên chủ yếu vẫn là do xói chân và tụt mái công trình Do vậy việc lựa chọn vật liệu hộ chân công trình bảo vệ bờ là rất quan trọng trong việc thiết kế công trình bảo vệ bờ

23

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG SẠT LỞ BỜ SÔNG HỒNG ĐOẠN BỜ TẢ KHU VỰC BÁT TRÀNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI

2.1 Giới thiệu chung về đoạn bờ sông nghiên cứu

Theo bản đồ hiện trạng đê điều - phòng chống lụt bão Hà Nội in năm 2000 tỷ lệ 1/10.000, tuyến bờ đoạn khu vực kè Bát Tràng nằm đúng phần uốn cong lõm của sông Hồng tương ứng với K75+600 đến K77+400 đê tả Hồng thuộc xã Bát Tràng, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội, dài 1.273m

Hình 2.1: Vị trí khu vực kè Bát Tràng

Tại vị trí xây dựng công trình dòng chảy có xu hướng thúc thẳng vào bờ Qua quan sát trong quá trình đi thực địa cho thấy khu vực công trình tại vị trí đình Bát Tràng; theo tài liệu khảo sát địa hình thì lòng sông tại khu vực này rất sâu có chỗ ở cao trình (-20,15) trong khi mực nước thực đo là (+4,50) và địa hình lòng sông cũng như bờ sông dốc với nhiều đoạn vách thẳng đứng (m=0,75÷1,00), dòng chủ lưu

Tuyến công trình Đầu tuyến

Cuối tuyến

Địa hình bãi sông đoạn này tương đối bằng phẳng, cao độ bãi sông từ (+10,00)

đến (+11,50) và người dân sống sát ven sông có những nhà chỉ cách bờ lở 5÷10m

Dựa vào kết quả khảo sát, kết hợp với tài liệu thử nghiệm trong phòng, địa tầng khảo sát trong khu vực được chia thành các lớp đất như sau:

- Lớp đất lấp: Xỉ than, sành xứ, bê tông, gạch vỡ vụn, không đồng nhất

- Lớp 2a: Sét pha màu xám nâu, nâu hồng, trạng thái dẻo mềm Đôi chỗ xen kẹp các lớp mỏng cát pha

- Lớp 2b: Sét pha màu xám nâu, xám tro, lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy

- Lớp 2c: Sét pha màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo cứng

- Lớp 3a: Sét pha màu xám nâu, trạng thái dẻo mềm Đôi chỗ xen kẹp các lớp mỏng cát, cát pha

- Lớp 3b: Sét pha, cát pha màu xám đen, xám tro, lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy

- Lớp 4 : Cát hạt nhỏ, hạt vừa màu xám đen, kết cấu chặt vừa

2.2.1.1 Lớp đất lấp: ( ký hiệu 1 trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm ngay trên bề mặt có bề dày trung bình khoảng từ 5.2-9.4m, xuất hiện trong các mặt cắt 2,3,4,5 đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 5.2m đến 9.4m Đất thuộc loại Đất Lấp: Xỉ than, sành xứ, bê tông, gạch vỡ vụn, không đồng nhất Trong lớp đất này chúng tôi không lấy mẫu đất thí nghiệm trong phòng

2.2.1.2 Lớp 2a: ( ký hiệu 2a trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm ngay trên bề mặt và dưới lớp 1 có bề dày trung bình khoảng từ 1.5-7.6m xuất hiện trong các mặt cắt 1,3,4,5, mặt lớp xuất hiện từ độ sâu 0.0 m đến 9.4m, đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 3.6m đến 14.1m Đất thuộc loại Sét pha màu xám nâu, nâu hồng, trạng thái dẻo mềm Đôi chỗ xen kẹp các lớp mỏng cát pha Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình, biến dạng trung bình Trong lớp đất này chúng tôi lấy 10 mẫu đất rời để thí nghiệm trong phòng như bảng 2-1 sau:

25 Bảng 2-1: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 2a

26

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 0.8 KG/cm2

- Môdun tổng biến dạng E0 = 60.0 KG/cm2

2.2.1.3 Lớp 2b: ( ký hiệu 2b trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm dưới lớp 1, 2a có bề dày trung bình khoảng từ 1.8-3.2m chỉ thấy xuất hiện trong mặt cắt 1, 2 Mặt lớp xuất hiện từ độ sâu 3.2-5.6m, đáy lớp kết thúc

ở độ sâu từ 5.4m đến 8.7m Đất thuộc loại Sét pha màu xám nâu, xám tro, lẫn hữu

cơ, trạng thái dẻo chảy Trong lớp đất này chúng tôi lấy 04 mẫu đất nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 0.5 KG/cm2

- Môdun tổng biến dạng E0 = 20.0 KG/cm2

2.2.1.4 Lớp 2c: ( ký hiệu 2c trên hình trụ hố khoan)

Lớp đất này nằm dưới lớp 2a chỉ thấy xuất hiện trong mặt cắt 4, bề dày thay đổi

từ 2.4 - 2.6m Mặt lớp xuất hiện ở độ sâu từ 8.2m đến 8.7m, đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 10.8m đến 11.1m Đất thuộc loại Sét pha màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo cứng Đây là lớp đất có sức chịu tải khá, biến dạng trung bình Trong lớp đất này chúng tôi lấy 02 mẫu đất nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng

Bảng 2-3: Các chỉ tiêu cơ lý lơp 2c

28

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 1.3 KG/cm2

- Môdun tổng biến dạng E0 = 120.0 KG/cm2

2.2.1.5 Lớp 3a: ( ký hiệu 3a trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm dưới lớp 2b có mặt trong các mặt cắt 1, 2 Mặt lớp xuất hiện ở độ sâu từ 5.4m đến 8.7m, đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 11.3m đến 12.5m Đất thuộc loại Sét pha màu xám nâu, trạng thái dẻo mềm Đôi chỗ xen kẹp các lớp mỏng cát, cát pha Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình, biến dạng trung bình Trong lớp đất này chúng tôi lấy 04 mẫu đất nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 0.8 KG/cm2

- Môdun tổng biến dạng E0 = 60.0 KG/cm2

30

2.2.1.6 Lớp 3b: ( ký hiệu 3b trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm dưới lớp 2a, 2c chỉ có mặt trong mặt cắt 2, 4, 5 Mặt lớp xuất hiện

ở độ sâu từ 10.8m đến 11.5m, đáy lớp chúng tôi đã khoan đến độ sâu 20.0 nhưng chưa xác định được đáy lớp Đất thuộc loại Sét pha, cát pha màu xám đen, xám tro,

lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy Đây là lớp đất có sức chịu tải yếu, biến dạng mạnh Trong lớp đất này chúng tôi lấy 14 mẫu đất nguyên dạng để thí nghiệm trong phòng

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 0.5 KG/cm2

- Modun tổng biến dạng E0 = 20.0 KG/cm2

2.2.1.7 Lớp 4: ( ký hiệu 4 trên hình trụ hố khoan)

Lớp này nằm dưới lớp 2a, 3a có mặt trong mặt cắt 1, 3 Mặt lớp xuất hiện ở độ sâu 11.6m đến 14.1m, đáy lớp chúng tôi đã khoan đến độ sâu 20.0m nhưng chưa xác định được đáy lớp Đất thuộc loại Cát hạt nhỏ, hạt vừa màu xám đen, kết cấu chặt vừa Đây là lớp đất có sức chịu tải khá tốt, biến dạng ít Trong lớp đất này chúng tôi lấy 6 mẫu đất rời để thí nghiệm trong phòng

Theo tiêu chuẩn kiến nghị:

- Cường độ chịu tải quy ước R0 = 1.5 KG/cm2

- Môdun tổng biến dạng E0 = 140.0 KG/cm2

2.2.2 Thủy văn

2.2.2.1 Về lưới trạm thuỷ văn:

Trong khu vực nghiên cứu phía trên thượng lưu là trạm thủy văn Sơn Tây và hạ lưu là trạm thủy văn Hà Nội, cả 2 trạm này đều có thời gian quan trắc từ năm 1956 đến nay với đầy đủ các yếu tố Q, H, độ đục , chất lượng đảm bảo nên tôi chọn để tính toán các đặc trưng yếu tố thuỷ văn

Bảng 2-7: Trạm thủy văn

Khu vực nghiên cứu nằm sau nhập lưu của 3 con sông là sông Đà, sông Thao và sông Lô vì vậy chế độ thuỷ văn, thuỷ lực của đoạn sông khu vực nghiên cứu cũng chịu ảnh hưởng trực tiếp của dạng tổ hợp thuỷ văn, thuỷ lực của 3 con sông này Trong ba con sông này, hiện nay mới chỉ có sông Đà được điều tiết bởi nhà máy