ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC, QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ

-ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC, QUẢNG NAM Học viên: Nguyễn Duy Xuyên Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 60

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



NGUYỄN DUY XUYÊN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC,

QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng - 2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



NGUYỄN DUY XUYÊN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC,

QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Thủy

Mã số: 60.58.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN VĂN HƯỚNG

Đà Nẵng - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả Các số liệu và kết quả tính toán đưa ra trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Xuyên

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

6 Cấu trúc của luận văn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 GIỚI THIỆU hệ thống sông Thu Bồn 4

1.2 GIỚI THIỆU khu vực nghiên cứu: 6

1.2.1 Vị trí địa lý: 6

1.2.2 Đặc điểm địa hình dự án 6

1.2.3 Đặc điểm địa chất vùng dự án: 7

1.3 Đặc điểm khí hậu và khí tượng 9

1.3.1 Khí hậu 9

1.3.2 Nhiệt độ 9

1.3.3 Số giờ nắng 10

1.3.4 Độ ẩm 10

1.3.5 Bốc hơi 10

1.3.6 Gió, bão và áp thấp nhiệt đới 10

1.3.7 Mưa 11

1.3.8 Tình hình mưa lũ 12

1.4 Đặc điểm thủy văn 14

1.4.1 Dòng chảy năm 14

1.4.3 Chế độ lũ 16

1.4.4 Dòng chảy kiệt 18

-CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA XÃ ĐẠI CƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 20

2.1 Mô tả hiện trạng và nguyên nhân sạt lở đoạn sông nghiên cứu 20

2.1.1 Mô tả hiện trạng: 20

2.1.2 Nguyên nhân: 21

2.2 Tính toán lưu lượng tạo lòng 26

2.2.1 Lưu lượng tạo lòng: 27

2.2.2 Chỉ tiêu ổn định lòng sông: 33

2.2.3 Quan hệ hình dạng sông [5] 36

2.3 Đánh giá ổn định đoạn sông nghiên cứu theo các chỉ tiêu ổn định: 38

2.4 Thiết kế giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông nghiên cứu và khái toán: 39

-2.4.1 Những bài học kinh nghiệm trên thế giới và trong nước về nghiên cứu diễn biến lòng dẫn [9] 39

2.4.2 Cơ sở đề xuất chỉnh trị đoạn sông khu vực nghiên cứu: 42

2.4.3 Các giải pháp chỉnh trị sông 42

2.4.4 Lựa chọn giải pháp đối với khu vực nghiên cứu 48

-CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1 62

3.1.Phương pháp và kết quả đo sâu theo phương pháp hồi âm: 62

3.1.1 Thiết bị đo đạc: 62

3.1.2 Công tác đo đạc: 63

3.2 Phân tích và lựa chọn số liệu thủy văn trên cơ sở kế thừa: 66

3.2.1 Nguồn thực đo: 66

3.2.2 Nguồn dữ liệu kế thừa: 66

3.3 Phân tích lựa chọn mô hình tính toán: 66

3.3.1 Những thuận lợi và khó khăn của mô hình MIKE 67

3.3.2 Kết quả của mô hình 70

3.4 Xác định phạm vi tính toán và điều kiện biên: 72

3.5 Áp dụng mô hình thủy lực để tính toán cho đoạn sông theo hiện trạng: 73

3.6 Áp dụng mô hình thủy lực để tính toán cho đoạn sông theo giải pháp đề xuất: 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

A KẾT LUẬN 88

B KIẾN NGHỊ 88 PHỤ LỤC 1 90

PHỤ LỤC 2 1

PHỤ LỤC 3 4

PHỤ LỤC 4 5

PHỤ LỤC 5 6

PHỤ LỤC 6 10

-ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA THÔN QUẢNG ĐẠI 1, ĐẠI LỘC, QUẢNG NAM

Học viên: Nguyễn Duy Xuyên Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Mã số: 60.58.02.02 Khóa: K31 Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Trong những năm qua, tỉnh Quảng Nam đã thực hiện tốt Chương trình di dời dân ra khỏi

vùng thiên tai, tại những nơi có nguy cơ cao xảy ra sạt lở núi, sạt lở ven sông của Chính phủ; Khu dân

cư thôn Quảng Đại 1 là nơi có dân cư sống đã lâu do đó việc chuyển đến nơi ở mới là điều người dân

ở đây không hề mong muốn; Mặt khác, các công trình hạ tầng hiện trạng tương đối đầy đủ, nhà cửa của người dân tương đối kiên cố; Nếu phải di dời thì phải mất khoảng 11.000m 2 đất sản xuất; Tốn chi phí xây dựng lại cơ sở hạ tầng cho khu dân cư mới Bên cạnh đó, nếu bờ sông không được bảo vệ sẽ ngày càng bị sạt lở và mất đất dần thậm chí bị xóa sạch Nội dung đề tài là đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Đại Lộc, Quảng Nam thông qua việc điều tra, thu thập, phân tích số liệu và tài liệu về dân sinh, địa hình, địa chất, khí tượng, thủy văn, liên qua đến khu vực nghiên cứu; Kế thừa các đề tài, dự án nghiên cứu liên quan đến khu vực;

Sử dụng phần mềm MIKE 21 để đánh giá tính hợp lý của giải pháp bảo vệ bờ sông hợp lý khu vực qua thôn Đại Cường 1 từ đó vận dụng kết quả của đề tài là cơ sở có tính khoa học để các đơn vị chức năng

đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn khu vực qua thôn Quảng Đại 1, xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

Từ khóa – Sông Thu Bồn, Thôn Quảng Đại 1, mô hình MIKE, kè mỏ hàn, kè lát mái

ASSESS THE STATUS AND PROPOSAL FOR RIVER BANK PROTECTION SOLUTIONS

THU BON SURROUNDING QUANG DAI 1, DAI LOC, QUANG NAM

Abstract - Over the past few years, Quang Nam has successfully implemented the Program for

Relocation of People Out of Disaster Areas, where there is a high risk of river bank erosion and river bank erosion The residential area of Quang Dai 1 is a place where people have lived for a long time,

so moving to a new home is something that people do not want to live in On the other hand, the existing infrastructure is relatively adequate, houses of people relatively solid; If relocation, it takes about 11,000m2 of productive land; Cost of rebuilding infrastructure for new residential area In addition, if the river bank is not protected, it will become increasingly landslide and land loss will gradually erode The subject of the project is to assess the current situation and propose measures to protect the Thu Bon river bank across Quang Dai 1, Dai Loc and Quang Nam villages through the investigation, data collection and analysis on population Birth, terrain, geology, meteorology, hydrology, etc., interdepend the research area; Inheriting research topics and projects related to the area; Using MIKE 21 software to evaluate the rationality of a suitable river bank protection solution through Dai Cuong 1 village, thereby applying the results of the project as a scientific basis for functional units Proposed measures to protect the Thu Bon river bank area through Quang Dai 1 village, Dai Cuong commune, Dai Loc district, Quang Nam province

Key words - Thu Bon River, Quang Dai 1 Village, MIKE model, groins, revetments.

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của các lớp đất 8

1.2 Bảng tần số bão đổ bộ vào các đoạn bờ biển nước

1.3 Lượng mưa quan trắc toàn đợt từ 1 đến 7/11/1999 13

1.4 Lưu lượng trung bình nhiều năm các trạm trong

1.5 Kết quả tính tần suất dòng chảy năm tại các trạm

1.7 Dòng chảy năm Q75% tại Giao Thuỷ, Ly Ly, Ái

1.8 Tần suất lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất các trạm thuỷ

2.1 Bảng đặc trưng thủy văn năm 2004 và trung bình

nhiều năm tại trạm thủy văn Nông Sơn 28

2.2 Bảng đặc trưng thủy văn năm 2004 và trung bình

nhiều năm tại thôn Quảng Đại 1 từ 2001-2010 29

2.5 Bảng đánh giá chỉ tiêu ổn định lòng sông 38

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

2 Một số hình ảnh sạt lở hiện trạng cảnh chụp ngày 12/11/2016 1 1.1 Mạng lưới sông, trạm thủy văn và địa hình lưu vực sông Vu

Gia -Thu Bồn

4

1.3 Bản đồ mạng lưới trạm Khí tượng Thủy văn 12

2.2 Đoạn sạt lở mạnh nhất vào cách bờ hiện trạng hơn 10m 21 2.3 Hình ảnh sạt lở đoạn cuối gần ngã ba Giao Thủy 22 2.4 Hình ảnh tàn phá rừng đầu nguồn và khai thác cát tại Quảng

Nam

25

2.5 Điều tra vết lũ tại khu vực nghiên cứu (nhà ông Lê Văn Diêu) 28

2.7 Thí nghiệm đo đường kính cát tại khu vực nghiên cứu 34 2.8 Biểu đồ quan hệ lượng sót tích lũy và cỡ sàng 35 2.9 Chiều rộng lòng sóng ứng với lưu lượng tạo lòng 35

2.14 Hình ảnh vệ tinh vị trí nghiên cứu vào ngày 28/6/2015 (bên

trái) và ngày 04/6/2017 (bên phải)

45

3.1 Vận chuyển và lắp đặt thiết bị tại khu vực nghiên cứu 58

Số hiệu

3.5 Bản đồ ĐÊM khu vực nghiên cứu sau khi đo đạc 60

3.7 Kết quả mô hình vận tốc hiển thị theo màu 66 3.8 Hình ảnh phạm vi tính toán và biên T1, T2, T3 68 3.9 Hình ảnh kết quả độ sâu mực nước năm 2004 hiển thị theo

màu

69

3.10 Hình ảnh trường phân bố vận tốc hiển thị theo màu 70 3.11 Hình ảnh trường phân bố vận tốc hiển thị theo biểu đồ 70 3.12 Hình ảnh bờ tả đoạn nghiên cứu bị phá sâu vào bờ 71 3.13 Vị trí cây lớn trên bãi cát tại cao trình 2.7m 71 3.14 Biểu đồ quan hệ mực nước Z ứng với các trường hợp theo

thời gian tại 3 điểm P1, P2, P3

73

3.15 Biểu đồ quan hệ mực nước Z ứng với các trường hợp theo

thời gian tại 3 điểm P1, P2, P3

74

3.16 Cao trình mặt nước ứng với các trường pjtaij thời điểm

0:00:00 ngày 28/10/2004

76

3.17 Chi tiết mực nước tại khu vực nghiên cứu ứng với các trường

hợp tại thời điểm 0:00:00 ngày 28/10/2004

77

3.18 Trường phân bố vận tốc ứng với các trường hợp tại thời điểm

0:00:00 ngày 28/10/2004

79

3.19 Chi tiết Trường phân bố vận tốc ứng với các trường hợp tại

khu vực nghiên cứu ứng với các trường hợp tại thời điểm 0:00:00 ngày 28/10/2004

80

3.20 Trường phân bố vận tốc ứng với phương án 2 tại khu vực

nghiên cứu vào lúc 0:00:00 ngày 28/10/2004

81

3.21 Trường phân bố vận tốc ứng với phương án 3 tại khu vực 81

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong những năm qua, tỉnh Quảng Nam đã thực hiện tốt Chương trình di dời dân ra khỏi vùng thiên tai, tại những nơi có nguy cơ cao xảy ra sạt lở núi, sạt lở ven sông của Chính phủ; trong đó, đã lập dự án di dời khẩn cấp 42 hộ dân thôn Quảng Đại

1 (xem Hình 1) đến khu tái định cư Thanh Vân, xã Đại Cường và đã được các cấp chính quyền xã, huyện và tỉnh trình Trung ương đề nghị bố trí nguồn vốn nhưng chưa thực hiện được

Hình 1 Vị trí khu vực nghiên cứu của đề tài

Đến sau mùa lũ năm 2013, tình hình sạt lở bờ sông tại khu vực này càng nghiêm trọng, có nguy cơ ảnh hưởng đến tính mạng và tài sản của 42 hộ dân đang sinh sống ở thôn Quảng Đại 1, huyện Đại Lộc (xem Hình 2)

Hình 2 Một số hình ảnh sạt lở hiện trạng (ảnh chụp 12/11/16)

Cho đến nay, khu dân cư thôn Quảng Đại 1 là nơi có dân cư sống đã lâu do đó việc chuyển đến nơi ở mới là điều người dân ở đây không hề mong muốn; Mặt khác, các công trình hạ tầng hiện trạng tương đối đầy đủ, nhà cửa của người dân tương đối kiên cố; Nếu phải di dời toàn bộ 42 hộ dân đến khu ở mới thì phải mất đất sản xuất lúa khoảng 11.000m2 để xây dựng khu tái định cư và tốn chi phí xây dựng lại cơ sở hạ tầng Bên cạnh đó, nếu bờ sông không được bảo vệ sẽ ngày càng bị sạt lở và mất đất dần thậm chí bị xóa sạch

Do đó, đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, Đại Lộc, Quảng Nam” là rất có ý nghĩa và cần

thiết

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Đánh giá hiện trạng bờ sông Thu Bồn đoạn qua xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam;

- Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn đoạn qua thôn Quảng Đại 1, xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: Sông Thu Bồn tỉnh Quảng Nam

- Phạm vi nghiên cứu: Đoạn sông Thu Bồn đoạn qua xã Đại Cường huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam

- Số liệu thủy văn sẽ kế thừa từ các đề tài, dự án, bài báo khoa học đã được nghiệm thu, thẩm tra và phản biện

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Điều tra, thu thập, phân tích số liệu và tài liệu về dân sinh, địa hình (nghiên cứu bằng phương pháp đo sâu hồi âm), địa chất, khí tượng, thủy văn, liên qua đến khu vực nghiên cứu;

- Phỏng vấn và thu thập từ người dân sinh sống tại khu vực nghiên cứu;

- Kế thừa các đề tài, dự án nghiên cứu liên quan đến khu vực nghiên cứu;

- Sử dụng phần mềm MIKE 21 để đánh giá tính hợp lý của giải pháp bảo vệ bờ

sông hợp lý khu vực qua thôn Đại Cường 1

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Kết quả đề tài được xây dựng trên số liệu đo đạc thực tế và kiểm chứng mô hình đưa ra phân tích số liệu cụ thể cho khu vực nghiên cứu nhằm làm rõ hơn các đề tài dự

án đã nghiên cứu liên quan đến khu vực và cơ sở cho các đề tài nghiên cứu sau này bổ sung thêm các hạn chế của đề tài để phân tích sâu và rõ hơn

Kết quả của đề tài là cơ sở có tính khoa học để các đơn vị chức năng đề xuất giải pháp bảo vệ bờ sông Thu Bồn khu vực qua thôn Quảng Đại 1, xã Đại Cường, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

6 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Luận văn gồm phần mở đầu, ba chương và phần kết luận kiến nghị với cấu trúc như sau:

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

6 Cấu trúc của luận văn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan hệ thống sông Thu Bồn

1.2 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

1.3 Đặc điểm khí hậu và khí tượng

1.4 Đặc điểm thủy văn

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA

XÃ ĐẠI CƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

2.1 Mô tả hiện trạng và nguyên nhân sạt lở đoạn sông nghiên cứu

2.2 Tính toán lưu lượng tạo lòng

2.3 Đánh giá ổn định đoạn sông nghiên cứu theo các chỉ tiêu ổn định

2.4 Thiết kế giải pháp bảo vệ bờ đoạn sông nghiên cứu và khái toán

CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG BỘ MÔ HÌNH THỦY LỰC ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÍNH HỢP LÝ CỦA GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU

3.1 Phương pháp và kết quả đo sâu theo phương pháp hồi âm

3.2 Phân tích và lựa chọn số liệu thủy văn trên cơ sở kế thừa

3.3 Phân tích lựa chọn mô hình tính toán

3.4 Xác định phạm vi tính toán và điều kiện biên

3.5 Áp dụng mô hình thủy lực để tính toán cho đoạn sông theo hiện trạng

3.6 Áp dụng mô hình thủy lực để tính toán cho đoạn sông theo giải pháp đề xuất

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN

Sông Thu Bồn bắt nguồn từ sườn Đông Nam của dãy Ngọc Linh với độ cao nguồn hơn 2.000 m Sông chảy theo hướng gần Bắc Nam qua các huyện Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức, Quế Sơn, rồi chảy qua Giao Thuỷ vào vùng đồng bằng qua các huyện Duy Xuyên, Quế Sơn, Điện Bàn, Hội An, đổ ra biển tại Cửa Đại - Hội An Chiều dài sông chính đến Cửa Đại là 198 km

Hình 1.1 Mạng lưới sông, trạm thủy văn và địa hình lưu vực sông Vu Gia -Thu Bồn

Diện tích lưu vực khống chế tính đến trạm TV Nông Sơn là: 3.130km2, tính đến Giao Thuỷ (cách Hội An 30,7 km) là 3.825km2 Sông Thu Bồn có các nhánh sông chính như: Sông Khang, Sông Vang, Sông Ngọn Thu Bồn, sông Tranh, sông Ghềnh Ghềnh

- Sông Ngọn Thu Bồn bắt nguồn từ núi Ngok Gle Long cao 1.865 m ở huyện Phước Sơn, chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, đổ vào sông Thu Bồn ở phía bờ trái Sông Vang dài 35km, diện tích lưu vực 488 km2

- Sông Khang bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1000m (núi Răng Cưa cao 1.152m) thuộc huyện Trà My, tiếp giáp với vùng núi huyện Trà Bồng tỉnh Quảng

Ngãi, chảy theo hướng Đông Nam - Tây Bắc qua các huyện Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức, đổ vào sông thu Bồn (sông Tranh) về phía bờ phải sông Tranh, cách thị trấn Hiệp Đức 2,5km về phía thượng lưu Chiều dài sông 57 km, diện tích lưu vực 609km2 Sông Khang có một số nhánh lớn như sông Tiên với diện tích lưu vực 137km2, sông Lung diện tích lưu vực 26 km2

- Sông Vang bắt nguồn từ vùng núi huyện Trà Bồng tỉnh Quảng Ngãi, chảy theo hướng Đông Nam - Tây Bắc qua huyện Trà My rồi đổ vào sông Tranh ở phía bờ phải,

hạ lưu thị trấn Trà My khoảng 10 km bên bờ hữu Sông Vang dài 24 km, diện tích lưu vực 249 km2

- Sông Trầu (sông Lâu) bắt nguồn từ vùng Tiên Cảnh, Cẩm Hà huyện Tiên Phước, chảy theo hướng Đông - Tây đổ vào sông Tranh tại thị trấn Tân An, sông Trầu dài 21 km, diện tích lưu vực 93 km2

- Sông Ghềnh Ghềnh (sông Nam Nin) bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1000m ở ranh giới giữa 2 tỉnh Quảng Nam và Kon Tum Sông chảy theo hướng Tây Nam- Đông Bắc, đổ vào sông Tranh ở bờ trái Sông Ghềnh Ghềnh dài 22km, diện tích lưu vực 195 km2

Hạ lưu sông Thu Bồn có mạng lưới phân lưu, nhập lưu phức tạp và cuối cùng chảy ra cửa Đại, nhưng đáng chú ý là khi sông chảy vào vùng đồng bằng, sông Thu Bồn tiếp nhận nước từ sông Vu Gia chảy qua sông Quảng Huế đổ vào ở bờ trái tại Giao Thủy Sông Thu Bồn có phân lưu Bà Rén-Chiêm Sơn, phụ lưu này chảy qua huyện Duy Xuyên - tiếp nhận nước sông Ly Ly ở bờ phải (tại xã Duy Thành) rồi đổ vào sông Thu Bồn ở gần cửa sông (tại xã Duy Vinh, Duy Nghĩa)

Dòng chính sông Thu Bồn từ phân lưu Bà Rén-Chiêm Sơn có tên là Kỳ Lam, sông Kỳ Lam chảy qua huyện Điện Bàn và từ hạ lưu cầu Câu Lâu sông có tên là Câu Lâu Trước khi chảy vào thị xã Hội An sông tách thành 2 dòng là sông Hội An và sông Cẩm Nam Sông Cẩm Nam nhập với sông Bà Rén và lại có tên là sông Thu Bồn Sông Hội An chảy qua thị xã Hội An, sau đó nhập với sông Thu Bồn để đổ vào sông Cửa Đại, rồi đổ ra biển ở Cửa Đại

Sông Kỳ Lam - Điện Bình (tên chính là sông Vĩnh Điện - sông có chiều dài 24km), có các phân lưu: Cổ Cò, Vĩnh Điện Suối Cổ Cò lại phân thành 2 nhánh là Tam Giáp và Thanh Quýt Các sông này đều chảy vào sông Vĩnh Điện Sông Vĩnh Điện chảy theo hướng Bắc-Nam, Tây Nam-Đông Bắc, đổ vào sông Hàn rồi chảy ra vịnh Đà Nẵng

Sông Ly Ly bắt nguồn từ vùng núi huyện Quế Sơn chảy theo hướng Tây Nam- Đông Bắc qua các huyện Quế Sơn, Thăng Bình và đổ vào sông Bà Rén Sông Ly Ly dài 36 km, diện tích lưu vực 279 km2 Hiện nay dòng chảy trên sông này chỉ tồn tại trong mùa lũ, mùa kiệt dòng chảy từ thượng nguồn về rất bé

1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU:

1.2.1 Vị trí địa lý:

Đoạn sông nghiên cứa thuộc sông Thu Bồn đoạn đi qua thôn Quảng Đại 1, Xã Đại Cường (xem Hình 1.2) là xã đồng bằng thuộc vùng B của huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, có diện tích tự nhiên khoảng 9,44 km2; dân số khoảng 8.754 người; mật

độ 927 người/km2

Xã Đại Cường nằm về phía Nam huyện Đại Lộc, cách trung tâm hành chính huyện 10 km; ranh giới được xác định như sau:

Phía Bắc giáp xã Đại Nghĩa

Phía Tây giáp xã Đại Minh

Phía Nam giáp xã Đại Thắng và xã Duy Tân (huyện Duy Xuyên)

Phía Đông giáp xã Đại An

Tọa độ địa lý: 15047’47” vĩ độ Bắc và 10803’51” Kinh độ Đông

Hình 1.2 Vị trí đoạn sông nghiên cứu

1.2.2 Đặc điểm địa hình dự án

Địa hình tương đối bằng phẳng, đất đai chủ yếu là đất phù sa do 2 con sông Thu Bồn và Vu Gia bồi đắp nên rất thuận lợi cho nông nghiệp; tuy nhiên về mùa mưa lũ, dòng chảy của sông Thu bồn và Vu Gia đổ về rất lớn làm ngập hết làng mạc, nhà cửa gây ra nhiều khó khăn cho đời sống nhân dân

Đặc biệt thôn Quảng Đại 1 nằm sát bờ sông Thu Bồn, hàng năm về mùa lũ, dòng chảy xiết của sông Thu Bồn và sông Vu Gia đổ về uy hiếp đến làng mạc, nhà cửa của người dân trong vùng Những năm gần đây do dòng chảy biến đổi nên cứ mỗi năm

bờ sông xói lở lấn vào làng từ 2m đến 5m

1.2.3 Đặc điểm địa chất vùng dự án:

Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất do Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Xây dựng Quảng Đại Phát thực hiện tháng 02/2017, Trong phạm vi khu vực đoạn sông khu vực Quảng Đại xã Đại Cường hệ tầng A Vương được chia làm ba phân hệ tầng:

- Phân hệ tầng trên (Є2-O1av3): Đá phiến sericit xen đá phiến thạch anh sericit, các lớp mỏng đá phiến giàu vật chất than Dày 800m;

- Phân hệ tầng giữa (Є2-O1av2): Đá cát kết dạng quaczit, đá phiến thạch anh sericit, đá phiến thạch anh felspat, đá phiến sericit, đá phiến giàu vật chất than Dày 1600m;

- Phân hệ tầng dưới (Є2-O1av1): Đá phiến sericit, đá phiến thạch anh sericit, thấu kính đá hoa chứa sericit, đá phiến silic, phun trào bazơ bị biên đổi, đá phiến giàu vật chất than, thấu kính phun trào acit bị biến đổi Dày 1000m

- Những sưu tầm hoá thạch tìm thấy trong hệ tầng A Vương cho khoảng tuổi Cambri - Orđovic, có thể có cả yếu tố Proterozoi Trên cơ sở đó, hệ tầng A Vương được tạm xếp vào Cambri thượng - Orđovic hạ

Khu vực khảo sát là bờ của Sông Thu Bồn đoạn thuộc địa phận Xã Đại Cường, địa hình đồng bằng, bằng phẳng, cao độ tự nhiên thay đổi không đáng kể Qua công tác khảo sát và thí nghiệm tại hiện trường và trong phòng thí nghiệm cho thấy cấu trúc địa chất của khu vực thuộc Đệ Tứ (Q) chủ yếu là các trầm tích sông aQ, trầm tích tuổi Holocen (aQ2) và pleitocen (aQII2) được phủ bất chỉnh hợp trên nền đá gốc thuộc Hệ tầng A Vương và có đầy đủ cáp lớp phong hóa của nó

Lớp 1: Lớp đất thổ nhưỡng và Lớp hỗn hợp lớp cát pha lẫn ít sét pha màu nâu vàng - nâu đỏ, là sản phẩm phù sa bồi đắp, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm Lớp này

có nguồn gốc trầm tích sông aluvi (aQ), phần đất bồi lấp bề mặt là phù sa bồi lắng hằng năm Tính thấm mất nước yếu đến trung bình

Lớp 2: Lớp cát hạt mịn, phần đáy lớp lẫn ít sỏi sạn và cát thô, màu nâu vàng - xám trắng xen kẹp nâu đen, kết cấu chặt vừa đến chặt, lớp này chứa nước ngầm nguồn gốc trầm tích sông aluvi (aQ) phù hợp đặt móng công trình

Lớp 3: Lớp cát hạt trung đến thô màu nâu vàng - xám trắng, kết cấu chặt vừa lớp này là sản phẩm bồi lắng do lũ tích phân bố cục bộ trên cắt dọc tuyến Nguồn gốc trầm tích sông aluvi (aQIV) và trầm tích tuổi Holocen (aQ2) Lớp này thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm cơ lý trong phòng 7 chỉ tiêu

Lớp 4: Hỗn hợp cuội sỏi tròn canh có lẫn cát hạt trung đến thô màu nâu vàng -

xám trắng, kết cấu chặt vừa lớp này là sản phẩm bồi lắng do lũ tích Nguồn gốc trầm tích sông aluvi tuổi pleitocen (aQ2) Lớp này thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm cơ

lý trong phòng 7 chỉ tiêu

Lớp 5: Lớp sét pha màu nâu vàng - xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm, phần trên là sản phẩm của phù sa được bồi đắp hằng năm Lớp này có nguồn gốc trầm tích sông aluvi (aQIV);

Lớp 6: Hỗn hợp sét pha và bùn sét màu nâu đen, xám xanh, trạng thái thay đổi

từ dẻo cứng đến dẻo mềm và dẻo chảy theo chiều sâu địa tầng một vài vị trí có lẫn vỏ sò vỏ hến Lớp này tồn tại dạng thấu kính cục bộ ở một số vị trí

* Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của các lớp đất này được nêu Bảng 1.1:

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của các lớp đất

+ Cường độ đất nền qui ướt Kg/cm 2 87,2 75 80 90 57

Nhìn chung, địa chất khu vực dự án tương đối đồng nhất với cấu trúc không phức tạp bao gồm cát pha và cuội sỏi, chỉ có khả năng chống nén lún, không có khả năng chống sạt lở và xói bờ Muốn bảo vệ được sự ổn định và chống xói lở, chỉ có thể can thiệp bằng biện pháp công trình

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ KHÍ TƯỢNG

1.3.1 Khí hậu

Các tỉnh duyên hải ven biển rung Trung bộ nói chung, tỉnh Quảng Nam nói riêng có chế độ nhiệt đới gió mùa nội chí tuyến Bắc cùng với dãy Trường Sơn chi phối mạnh mẽ đến khí hậu tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng tạo thành 2 mùa với hai kiểu khí hậu khác nhau

Khí hậu mùa Đông: Từ tháng XI đến tháng IV nhiều đợt không khí lạnh hướng Đông Bắc, ở thời kỳ đầu và giữa mùa Đông gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh (tuy đã biến tính) trong quá trình di chuyển qua dãy núi Bạch Mã, Hải Vân nhiệt độ không khí vẫn còn tương đối lạnh Nhiệt độ thấp nhất tại Đà Nẵng xuống đến 10,30C tháng 1/1993, tại Quảng Ngãi 13,40C tháng 3/1986, vùng núi cao như Trà My 10,90C tháng 1/1982, tại Ba Tơ 11,30C vào tháng 1/93 Nhiệt độ các tháng mùa Đông trong vùng nghiên cứu dưới 140C Vào đầu mùa Đông, gió mùa Mùa Đông khi qua biển mang theo hơi ẩm gây mưa vừa đến mưa to cho vùng nghiên cứu Giữa mùa Đông cường độ hoạt động của các nhiễu động thời tiết như: dải hội tụ, áp thấp nhiệt đới, bão đã lùi xa về phía Nam vì vậy sự hội tụ của gió Đông bắc với hướng gió Đông hoặc Đông Nam không tồn tại hoặc yếu đi so với tháng X, XI Thời kỳ này trong vùng chỉ có mưa nhỏ, mưa rào nhẹ

Khí hậu mùa Hạ: từ tháng IV đến tháng IX là các hoạt động của gió mùa Mùa

Hạ hướng Tây Nam và Đông Nam

- Gió mùa hướng Tây Nam nguồn gốc từ vịnh Thái Lan mang theo hơi ẩm khi qua sườn núi phía Tây của dãy Trường Sơn để lại lượng mưa đáng kể và tạo thành hiện tượng phơn làm cho không khí phần phía Đông Trường Sơn nóng lên và gây khô hạn trong vùng

- Gió hướng Đông Nam có nguồn gốc từ Đông Châu úc hoặc xích đạo gây nên các nhiễu động biển Đông mang theo hơi ẩm vào các tỉnh trung Trung Bộ vào khoảng tháng V tháng VI hàng năm cung cấp lượng mưa vừa làm dịu mát và mang tính hỗ trợ bớt đi sự khô hạn cho cây trồng Từ tháng VII đến giữa tháng IX toàn vùng có lượng mưa không đáng kể, cũng có nhiều nơi, nhiều năm không mưa nên lại là thời kỳ khô hạn

1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí vùng nghiên cứu tăng dần từ Bắc xuống Nam, từ Tây sang Đông và từ vùng cao xuống vùng thấp Nhiệt độ bình quân hàng năm vùng núi 24,5 25,50C Vùng đồng bằng ven biển 25,5  26,00C

Tháng có nhiệt độ cao nhất thường vào tháng VI đến tháng VII Nhiệt độ bình

quân tháng vùng núi 27,0  28,00C, vùng đồng bằng ven biển 28,5  29,00C

Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng XII hoặc tháng I Nhiệt độ bình quân vùng núi 20,5  21,50C, vùng đồng bằng ven biển 21,4  22,00C

Nhiệt độ không khí bình quân năm là 25.50C Nhiệt độ cao nhất vào tháng VII với bình quân tháng là 34.20C Nhiệt độ thấp nhất vào các tháng XII và tháng I bình quân vào khoảng 21.10C đến 21.20C

1.3.3 Số giờ nắng

Vùng nghiên cứu có số giờ nắng hàng năm khoảng 1870 giờ đến 2290 giờ, tháng có số giờ nắng nhiều nhất là tháng V, ở vùng núi 216  230 giờ/ tháng đạt bình quân 6,8 giờ/ ngày Vùng đồng bằng ven biển 260  264 giờ/ tháng đạt bình quân 8,4 giờ/ ngày Tháng có số giờ nắng ít nhất là tháng XII ở vùng núi 62  68,2 giờ/ tháng đạt bình quân 2,1 giờ/ ngày

Khu vực phía bắc ven biển có số giờ nắng cao hơn các vùng miền núi Tổng số giờ nắng trong một năm đạt gần 2400 giờ, cao hơn Đà Nẵng trên 200 giờ nắng, như vậy thời kỳ này trung bình mỗi ngày có khoảng 7 giờ nắng, trong đó hai tháng V và VII có số giờ nắng cao nhất Đặc biệt những ngày có gió tây khô nóng số giờ nắng mỗi ngày trên 10 giờ Các tháng X đến tháng II trung bình chỉ đạt từ 100 đến 180 giờ nắng/tháng trong đó tháng 12 thường có số giờ nắng ít nhất

1.3.4 Độ ẩm

Độ ẩm không khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ không khí và lượng mưa Vào các tháng mùa mưa độ ẩm không khí vùng đồng bằng ven biển có thể đạt 85 88%, vùng núi có thể đạt 90  95% Các tháng mùa khô vùng đồng bằng ven biển chỉ còn dưới mức 80%, vùng núi còn 80  85%

Độ ẩm không khí vào những ngày thấp nhất có thể xuống tới mức 30  50%

1.3.5 Bốc hơi

Khả năng bốc hơi phụ thuộc vào yếu tố khí hậu: nhiệt độ không khí, nắng, gió,

độ ẩm Khả năng bốc hơi vùng nghiên cứu khoảng 680  1040mm, vùng núi bốc hơi

ít khoảng 680  800mm, vùng đồng bằng ven biển bốc hơi nhiều hơn khoảng 880 1.050mm

1.3.6 Gió, bão và áp thấp nhiệt đới

+ Gió: Vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng của các hướng gió thổi tới: từ tháng V đến tháng IX hướng Đông Nam và Tây Nam, từ tháng X đến tháng IV hướng Đông và Đông Bắc, vùng đồng bằng ven biển tốc độ gió lớn hơn vùng miền núi

Tốc độ gió bình quân hàng năm vùng núi đạt 0,7  1,3 m/s, trong khi đó vùng đồng bằng ven biển đạt 1,3  1,6 m/s Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được vùng đồng bằng ven biển gió thường mạnh hơn và đạt 40 m/s như ở Đà Nẵng

+ Bão và áp thấp nhiệt đới:

Bão cũng như áp thấp nhiệt đới là một nhiễu động nhiệt đới có cường độ lớn trong hệ thống thời tiết thường kèm theo mưa to, gió lớn mang lại những tác hại cho sản xuất và đời sống Bão thường xuất hiện từ biển Đông, do tác dụng chắn gió của các đỉnh núi cao và dãy Trường Sơn làm cho tốc độ gió và tốc độ di chuyển của bão bị chậm lại, bão trở thành vùng áp thấp gây gió mạnh và mưa lớn tạo nên lũ lụt vùng hạ

du các sông hoặc hình thành lũ quét vùng thượng du

Miền trung là nơi chịu ảnh hưởng của bão nhiều nhất Việt Nam (hơn 65% số cơn bão vào Việt Nam) Theo thống kê từ năm 2001 đến năm 2013 trung bình hằng năm trên biển Đông có khoảng trên 10 cơn bão, 3 đến 4 áp thấp nhiệt đới hoạt động Bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động trên biển Đông tập trung nhiều nhất trong các tháng VIII, IX, X Khu vực Quảng Nam chịu ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới trong các tháng IV, V, VI và tập trung nhiều nhất vào tháng VIII đến tháng XII (được nêu Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Bảng tần số bão đổ bộ vào các đoạn bờ biển nước ta

IV V VI VII VIII IX X XI XII Bắc bộ và T Hoá 0 0.04 0.11 0.3 0.47 0.32 0.18 0.00 0.00 1.42 Trung trung bộ 0.02 0.04 0.05 0.2 0.15 0.56 0.31 0.02 0.00 1.35 Nam trung bộ 0.02 0.04 0.02 0.00 0.00 0.07 0.31 0.31 0.05 0.82 Nam bộ 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.05 0.04 0.15

1.3.7 Mưa

Các tỉnh trung Trung Bộ nói chung tỉnh Quảng Nam nói riêng, dãy Trường Sơn

là vai trò chính đóng góp cho việc làm lệch pha mùa mưa của các tỉnh trung Trung Bộ trong đó có tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng so với mùa mưa cả nước

- Về mùa hạ, trong khi mùa mưa đang diễn ra trong phạm vi cả nước thì các tỉnh Trung Bộ do hiệu ứng phơn phía sườn khuất gió (phía Đông Trường Sơn) đang là mùa khô kéo dài với những ngày thời tiết khô nóng, đặc biệt ở vùng đồng bằng ven biển và các thung lũng dưới thấp Bên cạnh đó vùng núi phía Tây có dịu mát hơn do ảnh hưởng một phần mùa mưa của Tây Nguyên

- Thời kỳ cuối mùa hạ đầu mùa đông gió mùa Đông Bắc đối lập với hướng núi,

kèm theo là những nhiễu động như: fron cực đới, xoáy thấp, bão và hội tụ nhiệt đới cuối mùa đã thiết lập mùa mưa ở Quảng Nam, Đà Nẵng và các tỉnh, thành phố ven biển trung Trung Bộ

- Nếu coi thời gian mùa nhiều mưa bao gồm những tháng có lượng mưa lớn hơn lượng mưa bình quân tháng trong năm và đạt trên 50% tổng số năm quan trắc thì mùa nhiều mưa ở Quảng Nam, Đà Nẵng từ tháng IX đến tháng XII, mùa ít mưa từ tháng I đến tháng VIII Riêng tháng V và tháng VI xuất hiện đỉnh mưa phụ, càng về phía Tây của vùng nghiên cứu đỉnh mưa phụ càng rõ nét hơn, hình thành thời kỳ tiểu mãn trên lưu vực sông Vu Gia và sông Thu Bồn

1.3.8 Tình hình mưa lũ

- Mưa lớn là nguyên nhân sinh ra lũ lụt sông ngòi và xói mòn trên lưu vực làm ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống, sản xuất và giao thông đi lại

Hình 1.3 Bản đồ mạng lưới trạm Khí tượng Thủy văn

- Các đặc trưng của mưa sinh lũ như cường độ mưa, tâm mưa, phân bố mưa là các yếu tố quyết định đến độ lớn nhỏ của dòng chảy lũ Mưa sinh lũ trên lưu vực sông

Vu Gia - Thu Bồn được hình thành do nhiều loại hình thời tiết khác nhau Những trận mưa lớn ở Miền Trung phần lớn do bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh, hội tụ nhiệt đới, không khí lạnh và sự phối hợp hoạt động của giải hội tụ nhiệt đới hay cao áp Thái Bình Dương gây ra Các hình thái này hoạt động riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau gây nên những trận mưa lớn và đặc biệt lớn trên diện rộng Trận mưa lớn nhất quan trắc được trên lưu vực rơi vào đầu tháng XI năm 1999 đã xảy trên diện rộng, lượng mưa một ngày lớn nhất đạt tại hầu hết các trạm trên lưu vực sông Vu Gia trừ một số trạm

vùng thượng nguồn sông Thu Bồn

- Hàng năm, từ tháng VIII đến tháng XII, khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp của bão Theo thống kê 107 năm (1891-1997), hàng năm bão đổ bộ vào vùng ven biển miền Trung trung bình chiếm 70% tổng số cơn bão trên toàn dải bờ biển Việt Nam trong đó Thanh- Nghệ -Tĩnh chiếm 18,6%, Bình-Trị-Thiên 17%, Đà Nẵng-Bình Định 22,7%, Phú Yên trở vào 11,7% Nhưng 37 năm gần đây (1961-1997) tần số bão đổ bộ vào bờ biển vùng nghiên cứu tăng lên rõ rệt chiếm 78,5% và có xu thế tăng dần về phía Nam

- Bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh dù hoạt động đơn độc hay kết hợp đều

có thể gây ra mưa lớn ở các sông ven biển miền Trung Song nếu bão, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh đồng thời hoặc sau bão tan còn có không khí lạnh thì mưa lũ lớn hơn là khi bão hoạt động đơn độc hay vào sau không khí lạnh Trường hợp bão đổ bộ liên tiếp là hình thế rất nghiêm trọng có thể gây ra lũ đặc biệt lớn trên nhiều sông vào các năm 1964, 1973, 1975, 1983, 1986, 1987, 1993, 1996, 1998, 1999 Đặc biệt những năm trùng với La Nina có cường độ mạnh như năm 1973, 1975, 1996 gây

ra lũ có thời gian duy trì mực nước cao trong nhiều ngày, bất lợi cho tiêu thoát nước

Bảng 1.3 Lượng mưa quan trắc toàn đợt từ 1 đến 7/11/1999

của sông Thu Bồn), mùa mưa chính vụ từ tháng VIII - XII và tháng mưa sinh lũ tiểu mãn là VI - VII

- Vùng núi của cả hai nhánh sông mùa mưa từ tháng V đến tháng XI (XII) Khu vực tâm mưa Trà My thậm chí mùa mưa kéo dài tới 9 tháng (V-I), trong khi chỉ có 3 tháng mùa ít mưa

- Lượng mưa mùa lũ thay đổi khá lớn theo không thời gian Tổng lượng mưa 3 tháng lớn nhất (IX, X,XI) chiếm từ 54% đến 69% tổng lượng mưa năm Lượng mưa lớn nhất thường rơi vào tháng X, trong khi tháng lượng mưa nhỏ nhất là tháng II Chênh lệch giữa tháng có lượng mưa trung bình lớn nhất và nhỏ nhất trên dưới 30 lần

Tốc độ truyền lũ giảm rất nhanh từ thượng lưu về hạ lưu

Dòng chảy lũ lưu vực sông Thu Bồn từ tháng X - XII Theo tài liệu quan trắc, hàng năm có khoảng 3 trận lũ đạt trên báo động I, năm nhiều có thể đến 5-6 trận Số lũ đạt báo động II trở lên từ 1-2 trận, nhiều nhất 2-3 trận và số lũ đạt báo động III trở lên

từ 0.6 - trận, nhiều nhất 2-3 trận

Lũ chính vụ xảy ra chủ yếu trong hai tháng X và XI Trong thời kỳ này, có nhiều tổ hợp hình thế thời tiết có khả năng gây ra lũ lớn, trong khi mặt đất đã bão hoà nước Đây là những tổ hợp thuận lợi tạo ra những trận lũ nhiều đỉnh, kéo dài nhiều ngày Theo thống kê, trên nhánh Thu Bồn, trong thời kỳ từ 1977 đến 2000 có khoảng

30 trận lũ, trong đó khoảng 70% đạt từ cấp báo động I đến báo động II, 30% đạt từ báo động II trở lên

Do địa hình dốc, hẹp nên tốc độ dòng chảy lũ, biên độ và cường suất lũ khá lớn, tuy nhiên các đặc trưng này thay đổi tuỳ theo từng đoạn sông Lưu tốc dòng chảy lớn nhất từ 3.5 đến 4 m/s Biên độ lũ thay đổi từ 7 - 12 m/ngày là rất lớn và có xu thế giảm dần khi đi từ thượng lưu xuống hạ lưu Cường suất mực nước lũ rất lớn kể cả khi lên

và xuống Theo tài liệu thống kê cho thấy sự thay đổi cường suất lũ lớn nhất lên tới 1m/giờ, trung bình 60 cm/giờ

1.4 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN

1.4.1 Dòng chảy năm

a) Phân phối dòng chảy năm

- Theo số liệu quan trắc từ 1976-2006 tại trạm thuỷ văn Nông Sơn: Lưu lượng nước trung bình năm là Qo = 271 m3/s (Xem theo Bảng 1.4), tương ứng với mô dun dòng chảy trung bình năm là Mo = 86,0 l/s/km2, tổng lượng dòng chảy mặt trung bình năm W0 = 8,61 km3; mùa lũ từ tháng X- XII, có tổng lượng dòng chảy mặt trung bình mùa lũ là WTB mùa lũ = 5,84 km3, chiếm khoảng 67,8% Wnăm, lượng dòng chảy trung bình tháng lớn nhất (tháng XI) chiếm khoảng 29,0% Wnăm, lưu lượng lớn nhất

đã quan trắc được là Qmax=10.815 m3/s (12/XI/2007), tương ứng với mô đun dòng

chảy lớn nhất là Mmax=3.433 l/s/km2, mùa cạn kéo dài từ tháng I - X (9 tháng), có tổng lượng dòng chảy trung bình mùa cạn (WTB mùa cạn) chiếm khoảng 32,2% Wnăm, tổng lượng dòng chảy trung bình của ba tháng nhỏ nhất (VI-VIII) chiếm khoảng 7,57% Wnăm, lượng dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất (VII) chiếm khoảng 2,15% Wnăm, lưu lượng nhỏ nhất là Qmin= 14,6 m3/s (21/VIII/1977), tương ứng với

mô đun dòng chảy nhỏ nhất là Mmin = 4,63 l/s/km2

Bảng 1.4 Lưu lượng trung bình nhiều năm các trạm trong lưu vực [7]

b) Biến động dòng chảy năm

Theo số liệu thực đo tại trạm Nông Sơn và Thành Mỹ, thì biến động dòng chảy năm trên dòng chính sông Vu Gia và Sông Thu Bồn không lớn lắm Hệ số biến động dòng chảy năm trên sông Thu Bồn là 0,31 còn trên sông Vu Gia thì dòng chảy năm biến động mạnh hơn với hệ số biến động dòng chảy năm là 0,37 Sau đây là kết quả tính tần suất dòng chảy năm tại các trạm vùng nghiên cứu (Bảng 1.5.):

Bảng 1.5 Kết quả tính tần suất dòng chảy năm tại các trạm trong lưu vực

(km 2 )

10 25 50 75 85 90 Thành Mỹ 122 0.37 1.48 181 143 112 89.2 80.5 75.8 1850 Nông Sơn 271 0.31 1.24 383 314 254 210 191 180 3150

c) Khả năng nguồn nước các sông chính

- Sông Thu Bồn từ thượng nguồn đến Giao Thủy có diện tích lưu vực 3.825 km2 Vùng thượng nguồn của sông chảy trong vùng núi cao Phước Sơn, tâm mưa lớn của Trà My Tiên Phước, Ngọc Lĩnh lượng mưa bình quân lưu vực nhiều năm đạt

3.300 mm, mô số dòng chảy năm toàn lưu vực đạt M0 = 75,3 l/s.km2, Q0 = 290 m3/s Tổng lượng hàng năm của sông Thu Bồn tính đến Giao Thuỷ W0 = 9,25.109m3

- Sông Vu Gia từ thượng nguồn đến Ái Nghĩá có diện tích lưu vực 5.180 km2, lượng mưa hàng năm đạt 2.420 mm, mô số dòng chảy năm đạt M0 = 52,3 l/s.km2, Q0

= 271 m3/s Tổng lượng dòng chảy tính đến Ái Nghĩá W0 = 8,55 109m3

- Phần còn lại từ Ái Nghĩá và Giao Thuỷ sông Thu Bồn đến cửa ra tại: Đà Nẵng

và Hội An có lượng mưa hàng năm đạt: 2.000 mm, tổng lượng nước trong vùng đạt W0 = 1,65 109m3

Bảng 1.6 Nguồn nước các sông trong lưu vực [7]

Sông Tính đến Flv

1.4.2 Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Bảng 1.7 Dòng chảy năm Q75% tại Giao Thuỷ, Ly Ly, Ái Nghĩa, Tuý Loan, Cu Đê [7]

Cu Đê 12,3 9,3 5,8 3,9 4,5 5,1 4,0 6,0 12,0 20,4 31,0 29,6 12,0

1.4.3 Chế độ lũ

Tỉnh Quảng Nam, Thành phố Đà Nẵng và vùng phụ cận có mùa lũ hàng năm từ tháng X đến tháng XII Tuy nhiên mùa lũ ở đây cũng không ổn định, nhiều năm lũ xảy

ra từ tháng IX và cũng nhiều năm sang tháng I của năm sau vẫn có lũ, điều này chứng

tỏ lũ lụt ở Quảng Nam - Thành phố Đà Nẵng và vùng phụ cận có sự biến động khá mạnh mẽ

Lũ xảy ra vào tháng IX đến nửa đầu tháng X gọi là lũ sớm

Lũ xảy ra vào tháng XII hoặc sang tháng I năm sau gọi là lũ muộn

- Lũ lớn nhất trong năm thường xảy ra vào nửa cuối tháng X và XI

a) Lũ sớm

- Lũ xuất hiện vào tháng IX đến nửa đầu tháng X hàng năm được coi là lũ sớm Theo thống kê lũ lớn hàng năm trên các sông vùng nghiên cứu đạt 25  32% Lũ sớm thường có biên độ không lớn vì trong thời gian này chỉ xuất hiện một hình thái thời tiết như bão hoặc áp thấp nhiệt đới gây nên những trận mưa có cường độ không lớn lắm, diện mưa cũng chưa đủ rộng, thời gian mưa không dài, trong khi đó mặt đất lại mới trải qua thời kỳ khô hạn, khả năng thấm trữ nước trong đất lớn, lượng nước trong các sông suối còn thấp Lũ sớm thường là lũ một đỉnh

b) Lũ muộn

- Lũ xuất hiện vào tháng XII và nửa đầu tháng I năm sau được coi là lũ muộn Nhìn chung lũ muộn ở vùng nghiên cứu và vùng phụ cận chỉ còn 20  30% số năm đạt tiêu chuẩn dòng chảy lũ Theo thống kê lũ muộn hàng năm trên các sông vùng nghiên cứu chỉ còn 24  28% Thời gian này dòng chảy trong các sông ở mức tương đối cao

do nước ngầm cung cấp, rất hiếm trường hợp xảy ra những trận mưa có khả năng gây

lũ lớn

- Trong tháng XII được xếp vào mùa lũ nhưng mưa đã giảm nhiều, thời tiết gây mưa chủ yếu do gió mùa Đông Bắc các trận mưa chỉ xảy ra trong thời gian 10 ngày giữa tháng XII

c) Lũ tiểu mãn

Lũ tiểu mãn thường xuất hiện vào tháng V hoặc tháng VI, có năm vào tháng VII Lũ tiểu mãn thường không lớn lắm, nguyên nhân gây lũ là những trận mưa rào với cường độ lớn, thời gian lũ ngắn, thường là lũ đơn một đỉnh

d) Lũ giữa mùa

Nửa cuối tháng X và tháng XI là 2 tháng mưa lớn nhất do nhiều hình thái thời tiết như: bão + áp thấp nhiệt đới + không khí lạnh, gió mùa Đông Bắc gây ra những đợt mưa lớn kéo dài ngày, trong khi đó mặt đất đã đạt đến mức bão hoà do mưa lũ sớm tạo nên, mực nước các sông suối đã được nâng lên ở mức cao do đó lũ giữa mùa thường gọi là lũ chính vụ, đây là lũ lớn nhất trong năm

Bảng 1.8 Tần suất lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất các trạm thuỷ văn [7]

Trạm Flv

(km 2 )

Từ năm đến năm

Q maxtb

(m 3 /s) Cv Cs

Qp (m 3 /s) 0,1% 0,5% 1% 5%

Thành

Mỹ 1.850 76-2006 3.459 0,49 0,98

11.17

1 9.372 8.574 6.628 Nông

Nhìn chung lũ lụt vùng nghiên cứu diễn biến khá phức tạp, do ảnh hưởng của bão kết hợp với hoạt động không khí lạnh thường gây mưa lớn trên diện rộng thêm vào

đó với địa hình dốc nên khả năng tập trung nước nhanh, sông suối lại ngắn nên lũ vùng này rất ác liệt, lũ lên nhanh, xuống nhanh, cường suất lũ lớn Lũ các sông Quảng Nam

- Đà Nẵng có lũ đơn, lũ kép; lũ kép 2 đến 3 đỉnh đặc biệt một số trận lũ có 4 đến 5 đỉnh như lũ tháng XI năm 1999 có tới 5 đỉnh trong đó có 4 đỉnh trên báo động cấp III

1.4.4 Dòng chảy kiệt

- Ở lưu vực Vu Gia - Thu Bồn có mùa cạn từ tháng I đến tháng VIII hàng năm Dòng chảy nhỏ nhất trên lưu vực phần lớn rơi vào tháng IV, những năm ít hoặc không

có mưa tiểu mãn vào tháng V, tháng VI thì dòng chảy nhỏ nhất vào tháng VII và tháng VIII

- Các sông có diện tích lưu vực F>300 km2 thì tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng IV, với lưu vực có F< 300 km2 thì tháng có dòng chảy nhỏ nhất vào tháng VIII

- Dòng chảy mùa cạn phụ thuộc vào trữ lượng nước trong sông và lượng mưa trong mùa cạn Có thể chia mùa cạn thành 2 thời kỳ:

+ Thời kỳ dòng chảy ổn định: dòng chảy thời gian này chủ yếu là do lượng nước trữ trong lưu vực sông cung cấp nên xu hướng giảm dần theo thời gian và sau đó

ổn định (thường từ tháng I đến tháng IV hàng năm)

+ Thời kỳ dòng chảy không ổn định: từ tháng V đến tháng VII hàng năm dòng chảy thường không ổn định do nguồn cung cấp nước cho dòng chảy thời kỳ này ngoài nước ngầm còn có lượng mưa trong mùa cạn (chủ yếu là mưa tiểu mãn tháng V và tháng VI) do đó các sông suối trong năm xảy ra 2 lần có dòng chảy cạn nhất, lần thứ nhất vào tháng III tháng IV và lần 2 vào tháng VII tháng VIII

- Dòng chảy tháng nhỏ nhất chiếm 1  3% lượng nước cả năm Dòng chảy mùa cạn chiếm 20  25% lượng nước cả năm Vùng có dòng chảy mùa cạn lớn nhất là thượng nguồn các sông, mô đuyn dòng chảy mùa cạn khoảng 25  30 l/s.km2, mô đuyn dòng chảy nhỏ nhất tháng khoảng 10  15 l/s.km2

Bảng 1.10 Dòng chảy kiệt nhỏ nhất các trạm trong vùng nghiên cứu [7]

(km 2 )

Từ năm đến năm

Kiệt tháng M(l/s.km 2 ) Tháng

Kiệt ngày M(l/s.km 2

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SÔNG THU BỒN ĐOẠN QUA XÃ ĐẠI

CƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 2.1 MÔ TẢ HIỆN TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN SẠT LỞ ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Mô tả hiện trạng:

Khu dân cư thôn Quảng Đại 1, xã Đại Cường, huyện Đại Lộc có vị trí nằm phía bờ tả sông Thu Bồn với chiều dài khoảng 1,5km, hằng năm vào mùa mưa lũ, nước từ thượng nguồn đổ về rất mạnh gây xói lở rất nghiêm trọng, làm mất đất thổ cư, đất sản xuất và nhà cửa của nhân dân

Hình 2.1 Hình ảnh tổng thể khu vực nghiên cứu

Trong những năm qua, do tình hình biến đổi khí hậu phức tạp, dòng chảy trên sông cũng biến đổi phức tạp nên cứ mỗi năm, sông lấn dần vào bờ khoảng từ 2 ÷5m; khoảng từ 3 ÷ 5 ngôi nhà phải di dời, do đó đời sống của người dân trong khu vực rất

lo lắng, không yên tâm an cư, lập nghiệp được (Xem Hình 2.2)

Hình 2.2 Đoạn sạt lở mạnh nhất vào cách bờ hiện trạng hơn 10m

2.1.2 Nguyên nhân:

a) Nguyên nhân tự nhiên:

- Điều kiện địa hình: Địa hình khu vực nghiên cứu khá phức tạp, phân bậc gồm đồi núi Đông Trường Sơn và đồng bằng kế cận ven biển Đồng bằng thấp, thoải lại bị dải cồn đụn cát cao khoảng 3  40 m bao bọc từ phía Đông nên khả năng thoát lũ cũng khó khăn hơn Sông có độ dài ngắn, lòng sông dốc; mạng lưới sông hình nan quạt, đặc biệt lòng sông uốn khúc rất mạnh với nhiều đảo cát, bãi ngầm và bãi bồi tụ hai bên bờ lòng dẫn chính Đặc điểm lòng dẫn kiểu này luôn gắn liền với quá trình uốn khúc - cắt thẳng - uốn khúc lặp đi, lặp lại theo các chu kỳ Do địa hình khu vực không có hệ thống đê khống chế, vì vậy quá trình phát triển lòng dẫn diễn ra khá "tự do"

- Điều kiện địa chất, thổ nhưỡng: Thực tế nghiên cứu cho thấy, không chỉ địa hình chung của lãnh thổ mà đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng của chính lòng dẫn sông suối chảy qua vùng đồng bằng cũng có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động xói - bồi sông ngòi Trên các đoạn sông có các bờ cao (15  10 m), cấu tạo từ cát cuội sỏi và đất loại sét nén chặt xen lẫn với đá gốc và có hướng chảy chung Tây - Đông thường là sông thẳng, ít uốn khúc và cường độ xói - bồi tương đối yếu, vừa Đối với đoạn sông có bờ giảm thấp về độ cao (10  4 m), chủ yếu cắt qua trầm tích Q mềm rời và ít nén chặt nhất là lòng dẫn chuyển hướng gần Bắc - Nam thì quá trình xói ngang, gây sạt lở bờ

thuộc loại mạnh mẽ nhất (Xem hình 2.3)

Hình 2.3 Hình ảnh sạt lở đoạn cuối gần ngã ba Giao Thủy

Ngoài các trầm tích phân bố dọc thung lũng sông, các thành tạo đất đá trên toàn

bộ lưu vực cũng có ảnh hưởng lớn tới quá trình xói - bồi của sông Ở khu vực hạ lưu tồn tại các nhóm đất mềm bở rời có khả năng kháng xâm thực kém gồm: sét, sét pha, cát pha, bùn, đất hữu cơ và đất hạt thô như cát, cát cuội sỏi Đặc biệt cát, cát pha, bùn

và đất hữu cơ là những loại đất rất dễ bị xói lở, phân bố ở phần thấp của bờ sông, nên ngay cả mùa cạn cũng chịu tác động bào xói thường xuyên của dòng chảy

Do tác động của quá trình xói - bồi với cường độ mạnh mà lòng dẫn ở các đoạn sông Thu Bồn bị uốn khúc quanh co và có khi đạt đến giới hạn thì hiện tượng cắt dòng lại xảy ra Ở những đoạn sông có bờ thấp từ 3 giảm đến 0,5  1,0 m (vùng cửa sông)

và cấu tạo từ trầm tích trẻ mềm rời ít nén chặt nói chung hoạt động xói ngang có giảm, nhưng quá trình bồi lấp và xói sâu cục bộ lại tăng lên Hiện tượng lấp cạn lòng dẫn còn làm thay đổi luồng lạch, trường vận tốc dòng chảy lũ và do đó, tăng - cường quá trình xói bờ, ngay cả đoạn bờ lồi

- Điều kiện địa chất thuỷ văn: Do cấu tạo địa chất tuyến bờ chủ yếu là cát pha,

bở rời, đã bão hoà nước sau những trận mưa dài ngày; lưu lượng trong sông giữa các mùa biến động lớn, đặc biệt lũ chính vụ trong hệ thống sông lên nhanh, xuống nhanh làm cho nước ngầm tuyến bờ dao động lớn, gradient thuỷ lực lớn; do sự thay đổi nhiệt

độ - độ ẩm từ ngày này sang ngày khác, sự thay đổi trạng thái áp lực nước lên mặt đất (do dao động mực nước và sóng); thảm phủ thực vật tuyến bờ không phù hợp…; tất cả các nguyên nhân này góp phần làm cho địa chất tuyến bờ ngày càng yếu và để sạt lở

- Chế độ khí tượng: chế độ khí tượng khu vực bao gồm nhiều yếu tố và nói chung có quan hệ với nhau, có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến hoạt động xói -

lở bờ sông Các yếu tố ảnh hưởng chính đến hoạt động động lực sông có thể kể tới gió

- bão, áp thấp nhiệt đới, mưa và biến động khí hậu toàn cầu (Enino và Lanina) trong những năm gần đây

Theo thống kê của Tổng cục Khí tượng thủy văn số cơn bão, áp thấp nhiệt đới

đổ vào miền Trung chiếm đến gần 70% tổng số bão, áp thấp nhiệt đới đổ vào Việt Nam, trong đó có hiện tượng bão xuất hiện sớm (tháng III - VI) hoặc muộn (tháng XII)

và càng ngày càng dịch chuyển sâu hơn vào phía Nam Bão, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh trong điều kiện địa hình thuận lợi (các khối núi Đông Trường Sơn hứng chắn mưa) thường gây mưa với cường độ lớn (nhất là các trung tâm mưa) và là tác động gây lũ lụt bồi - xói mạnh ở các sông suối trong nhiều năm gần đây

Sông Thu Bồn được bắt nguồn từ vùng mưa lớn, có tâm mưa là Trà My ở phía Tây Nam với lượng mưa trung bình trên 4000mm, lượng mưa 1 ngày max lớn hơn 700

mm Tốc độ và thời gian truyền lũ trên sông là rất lớn

Đặc biệt trong vòng mười năm gần đây mưa, bão, lũ diễn biến ngày càng phức tạp trên nước ta nói chung và hệ thống sông Thu Bồn nói riêng: Bão tăng tần suất và cường độ, mưa ngày lớn nhất tăng (600mm đến 800mm mỗi đợt năm 1998 và 1999), tập trung trong một thời gian ngắn và xảy ra trên diện rộng của lưu vực làm cho quá trình tập trung lũ xảy ra rất nhanh, cường suất lũ cao (2-4m/ngày) tạo lưu tốc lớn là động lực gây xói lớn

Ngoài bão và áp thấp nhiệt đới kết hợp không khí lạnh gây mưa lớn và tập trung, chế độ mưa gần đây còn chịu tác động của sự biến đổi khí hậu toàn cầu có liên quan đến hiện tượng Enino và Lanina Những năm trùng hợp với Lanina như năm

1996, 1999, 2000, 2002, 2006 - 2010 mưa lũ, bão lớn thường xảy ra với cường độ mạnh, kéo dài, làm cho tình hình xói lở bờ sông càng nghiêm trọng hơn

- Chế độ thủy văn

Do sự chi phối của địa chất, địa hình sông ngòi, sông ngòi vùng nghiên cứu ngắn, lưu vực hẹp và dốc nên chế độ thuỷ văn thượng và hạ lưu tương phản rõ rệt Thượng lưu sông rất dốc (độ dốc tới 35  60 m/km) thung lũng hẹp, lũ về đột ngột, nhất là lũ quét với dòng chảy xiết có vận tốc vượt quá 4  6 m/s Ngược lại ở hạ lưu lòng sông mở rộng, uốn khúc quanh co, độ dốc rất thấp (0,0002) và vận tốc mùa lũ

cũng ít khi vượt quá 1  3 m/s Đặc điểm hội lưu, phân lưu trên hệ thống sông khu vực nghiên cứu cũng có tác động rất lớn đối với quá trình xói - bồi lòng sông Trong mùa mưa lũ do đặc điểm lưu vực, lượng mưa rơi không đều giữa các lưu vực nên dòng chảy lũ ở các sông không giống nhau Chính lưu lượng dòng lũ chênh lệch nhau đó đã làm biến động trường vận tốc, hướng dòng chảy, đồng thời gây ra xói lở bờ đối diện, bồi lấp lòng sông cục bộ với cường độ mạnh ở vị trí hội lưu hoặc phân lưu Đặc biệt, ở khu vực cửa vào của đồng bằng duyên hải, nằm trong phạm vi 2 xã Đại Cường, Đại

An, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, sông Vu Gia và sông Thu Bồn được nối với nhau bằng sông Quảng Huế với chiều dài uốn khúc khoảng 5km Tình hình dòng chảy

và diễn biến lòng dẫn của sông Quảng Huế quyết định rất lớn tới tỷ lệ phân lưu, chế độ dòng chảy lũ và kiệt giữa hai sông Vu Gia và Thu Bồn

Do có sự chênh lệch về địa hình (Vu Gia cao hơn Thu Bồn), khi xảy ra mưa,

lũ lớn trên lưu vực sông Vu Gia, nước sông dồn về chuyển sang sông Thu Bồn gây xói

lở mạnh ở đoạn sông này Thậm chí, sau các trận lũ lớn năm 1999 và 2000 sông Quảng Huế đã xuất hiện hiện tượng cắt dòng tại khu vực Đại Cường, hình thành một lạch sông mới từ sông Vu Gia

Sông Quảng Huế mới được hình thành ngày càng mở rộng và gây xói lở mạnh khu vực ven sông Nhiều nhà cửa bên bờ sông phải di dời, hàng trăm hecta đất canh tác bị sạt lở cuốn trôi…

b) Nguyên nhân do con người:

- Phá rừng: Đây là nhân tố làm suy giảm độ che phủ và khả năng điều tiết dòng chảy của rừng, đồng thời gia tăng cường độ xói mòn đất và khối lượng vật liệu phù sa đưa vào sông suối Các hoạt động phá rừng như:

Dân phát nương làm rẫy, đốt rừng làm rẫy, lấy than bán hay chặt rừng lấy gỗ, củi (Hình 2.4)

Khai thác khoáng sản ở thượng nguồn sông Thu Bồn Đặc biệt là khai thác vàng ở những nơi mà các rừng nguyên sinh còn đang được bảo tồn như ở các huyện Phước Sơn, Trà Mỹ Các hoạt động này ngoài việc tàn phá rừng nguyên sinh, còn gây sụt lún, xói mòn đất nghiêm trọng

Xây dựng hệ thống bậc thang thủy lợi, thủy điện làm mất đất rừng

Hình 2.4 Hình ảnh tàn phá rừng đầu nguồn và khai thác cát tại Quảng Nam

Do xây dựng mới và nâng cấp hệ thống đường giao thông nông thôn, vùng sâu, vùng xa, phát quang rừng Mở rộng mạng lưới đường gia thông quốc gia Đông – Tây Trường Sơn đã làm cho diện tích rừng bị phá hủy rất lớn và phần nhiều vào khu vực tự nhiên

- Giao thông

Trong khu vực tồn tại ít nhất 3 đường giao thông quốc gia quan trọng là Quốc

lộ I; đường sắt Bắc Nam; đường Hồ Chí Minh ngoài ra còn phải kể đến Quốc lộ Đông Trường Sơn, Quốc lội 14B, 14E Hệ thống đường giao thông chắn ngang dòng chảy

lũ từ dãy núi Trường Sơn chảy trực tiếp ra biển, tạo thành các đê cao trong khi khẩu diện thoát lũ của các công trình (cống, cầu) không đủ kích thước cho dòng chảy lũ thông thoát bị nghẽn dòng, thế năng tạo ra động năng gây ra lũ quét, sạt lở bờ sông

Trên sông Vu Gia - Thu Bồn dòng chảy lũ bị chặn bởi một số cầu sau:

+ Sông Thu Bồn

+ Cầu Tân An – QL 14 E + Cầu Kỳ Lam – đường sắt Bắc Nam + Cầu Câu Lâu – Quốc lộ I

Bên cạnh việc ngăn cản khả năng tiêu thoát lũ, hướng nghiêng của các mố cầu, trụ cầu làm chuyển hướng dòng chảy gây ra xói lở bờ mạnh

- Vận hành các công trình thủy điện, thủy lợi

Xả lũ không đúng với qui trình vận hành liên hồ chứa, hoặc do dự báo không chính xác gây nên hiện tượng lũ chồng lên lũ, gây xói lở bờ sông

Xả lũ đột ngột gây xói lở mạnh bờ sông Các hồ chứa thủy điện trên lưu vực

Vu Gia – Thu Bồn theo thiết kế đều không có dung tích phòng lũ Khi lũ về, các hồ sẽ tranh thủ tích nước, khi mực nước hồ đạt mực nước dâng bình thường, tiến hành xả lũ

với lưu lượng bằng lưu lượng nước đến tự nhiên làm cho mực nước hạ lưu thay đổi đột ngột, với cường suất lớn gây ngập lụt, xói lở bờ sông Trận lũ ngày 29/9/ - 2/9/2009, chỉ trong vòng 4 giờ (từ 13h-17h ngày 29/9) Thủy điện A Vương đã xả nước với lưu lượng tăng đột ngột từ 0 m3/s đến 2710 m3/s, tác động không nhỏ đến tình hình ngập lụt vùng hạ du Ngày 13 tháng 10 năm 2010 Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 1880/QĐ-TTg về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ: A Vương, Đắk Mi 4 và Sông Tranh 2 trong mùa lũ hàng năm, trong đó quy định các hồ phải tham gia góp phần giảm lũ cho hạ du, tránh hiện tượng xả lũ đột ngột và lũ chồng lên

Khai thác cát phục vụ xây dựng đô thị, nông thôn, công trình công cộng không

có qui hoạch, đào vét dưới mức qui định (Xem hình 2.4)

Xây dựng các công trình thủy lợi, giao thông kể cả các công trình dân dụng cũng ảnh hưởng tiêu cực đối với quá trình xói lở trên nhiều đoạn sông Đặc biệt nhiều công trình thủy lợi, nhà dân được xây dựng ngay sát bờ sông (nền đất yếu) gây sụt lún, sạt lở bờ sông

Khai thác nước dưới đất từ các giếng khoan sát bờ sông quá ngưỡng cho phép cũng tăng sụt lún nền, dẫn tới sạt lở bờ sông

Việc qui hoạch bố trí dân cư, đất sản xuất chưa được hợp lý đã phần nào ảnh hưởng đến hành lang thoát lũ trên sông Khu vực hạ lưu sông Thu Bồn có mật độ dân

cư khá lớn, nhất là khu vực ven sông Hội An Các hoạt động kinh tế của số dân cư này chủ yếu là canh tác trên bãi bồi đã làm hạn chế phần nào khả năng thoát lũ khi mực nước sông dâng cao, tạo nên vật cản đối với dòng chảy gây đổi dòng khi nước lũ tràn

bờ làm xói lở lòng dẫn khu vực lân cận

2.2 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG TẠO LÒNG

Trong quá trình hình thành và diễn biến, dòng sông thường có hình dạng bên ngoài phù hợp với điều kiện thủy văn, bùn cát nơi đó

Những yếu tố tượng trưng cho hình dạng bên ngoài như: chiều rộng, chiều sâu, bán kính cong…và những yếu tố thủy văn, bùn cát như lưu lượng, lưu tốc, độ dốc lòng

sông, đường kính hạt lượng ngậm cát…đều có liên quan mật thiết với nhau, mối liên

hệ đó được gọi là quan hệ hình dạng sông Để thiết lập quan hệ hình dạng sông, người

ta thường dùng một loại lưu lượng lũ tương đối lớn, gọi là lưu lượng tạo dòng

Từ lưu lượng tạo dòng, người ta tính toán các chỉ tiêu ổn định lòng sông để đánh giá sơ bộ sự ổn định của dòng sông

2.2.1 Lưu lượng tạo lòng:

Khi tính toán sự diễn biến sông người ta thường đề cập đến một loại lưu lượng

có tính chất quyết định đến sự hình thành và diễn biến của dòng sông đó là lưu lượng tạo lòng Lưu lượng tạo lòng là một loại lưu lượng ảnh hưởng rất lớn đối với cả quá trình hình thành của dòng sông Tác dụng tạo lòng của nó trên cơ bản là bằng tác dụng tạo lòng tổng hợp của một quá trình nhiều năm của lưu lượng Lưu lượng này không phải lưu lượng lũ lớn nhất (Qmax) tuy nhiên tác dụng tạo lòng của nó rất lớn, nhưng thời gian xuất hiện của nó quá ngắn Lưu lượng này cũng không phải lưu lượng kiệt, mặc dù lưu lượng kiệt có thời gian tác dụng dài, nhưng lưu lượng quá nhỏ tác dụng tạo lòng cũng không rõ rệt

Hiện tại có thể xác định lưu lượng tạo lòng bằng phương pháp lý luận của Makaveep Các bước tính toán như sau:[2]

- Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình của nhiều năm là năm có lượng ngậm cát và lưu lượng bình quân năm bằng lượng ngậm cát bình quân nhiều năm;

- Chia đường quá trình lưu lượng ra nhiều cấp;

- Xác định tần số xuất hiện của các cấp lưu lượng trong năm, trong

đó ni là số làn xuất hiện của Qi

- Xác định độ dốc bình quân của các cấp lưu lượng Ji có thể dựa vào đường quan hệ độ dốc lưu lượng

- Tính tích số PiJiQim đối với mỗi cấp lưu lượng m là tham số, đối với sông đồng bằng m=2 đối với sông vùng trung du, lòng sông có sỏi cuội, m = 2,5

- Vẽ đường quan hệ giữa PiJiQim vớiQi lưu lượng tạo lòng sẽ tương ứng với tích

số (PiJiQim) lớn nhất

Ngoài ra trong thực tế khi thiết kế các công trình chỉnh trị sông, người ta có thể lấy lưu lượng lũ tương ứng với tần suất 5-10% Cũng có lúc người ta chọn lưu lượng tương ứng với mực nước ngang bãi già làm lưu lượng tạo lòng Bãi già là bãi tồn tại trong nhiều năm, đã có cây cối sinh trưởng

Với tài liệu đủ để tính toán và đã được sử dụng nhiều cũng đảm bảo tính chính xác nên ta tính lưu lượng tạo lòng theo phương pháp lý luận của Makaveep

a Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình của nhiều năm:

a.1 Nguồn dữ liệu tính toán:

- Chuổi dữ liệu thực đo trạm thủy văn Nông Sơn từ năm 1979-2007 (Các năm

từ 2008-2016 có đủ số liệu tuy nhiên yếu tố ngẫu nhiên không hoàn toàn đúng do tác động các công trình thủy điện trên hệ thống sông nên không được chọn)

- Số liệu lưu lượng theo giờ từ năm 2001-2010 được trích xuất từ công trình nghiên cứu “Establishing The Flood Map For The Downstream Of Vu Gia-Thu Bon Catchment – A Coastal Region Of Viet Nam Central Scale Variability Of Inundation Area Under The Impact Of Climate Change” của nhóm tác giả Vo Ngoc Duong, Philippe Gourbesville năm 2015

- Số liệu mực nước thực đo tại trạm thủy văn Giao Thủy

- Điều tra vết lũ thực tế so sánh với kết quả thực đo và mô hình

Hình 2.5 Điều tra vết lũ tại khu vực nghiên cứu (nhà ông Lê Văn Diêu)

a.2 Chọn đường quá trình lưu lượng điển hình:

Từ chuỗi số liệu trạm thủy văn Nông Sơn từ năm 1979-2005 chọn đường quá trình lũ năm 2004 là năm điển hình theo PL.7.1 Đặc trưng thủy văn của năm 2004 so với bình quân nhiều năm như Bảng 2.1

Bảng 2.1 Bảng đặc trưng thủy văn năm 2004 và trung bình nhiều năm tại trạm thủy

văn Nông Sơn

Các đặc trưng thủy văn Năm 2004 Bình quân nhiều năm

Mặt khác theo PL.7 ta có Qmaxtb = 5.074m3/s Ta tính được lưu lượng đỉnh lũ trung bình tại khu vực thôn Quảng Đại 1 theo phương pháp lưu vực tương tự theo [8, trang 281]

0.3 1

3 ma

Tính n theo công thức lgqmaxP = lgAp - nlgF

Với Ap tham số địa lý khí hậu thay đổi theo vùng lãnh thổ (0.083)

So sánh số liệu 10 năm từ công trình nghiên cứu thì năm 2004 có Qmax = 6.398

- Chia đường quá trình lưu lượng ra nhiều cấp: Theo Cột 2, Bảng 2.7

- Xác định tần suất ứng với mỗi cấp lưu lượng: Theo cột 5, Bảng 2.7

- Tính toán độ dốc thủy lực ứng với các cấp lưu lượng: Theo cột 6, Bảng 2.7

- Tính toán lưu lượng bình quân ứng với mỗi cấp lưu lượng: Theo cột 7, Bảng 2.7