(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ, Hà Nội

SÔNGKHUVỰCHUYỆN PHÚCTHỌ,HÀNỘI

LUẬNVĂNTHẠCSĨ

BỘGIÁODỤCVÀ ĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNT

TRƯỜNGĐẠIHỌCTHUỶLỢI

NGUYỄNTRỊNHTHIÊNVĂN

NGHIÊNCỨU TÌNH HÌNHXÓILỞ, ĐỀXUẤTVÀTHIẾTKẾGIẢIPHÁPBẢOVỆBỜDÒNGCHÍNHSÔNGHỒNG,ĐOẠN

SÔNGKHUVỰCHUYỆN PHÚCTHỌ,HÀNỘI

Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình

ThủyMãsố:605840

LUẬNVĂNTHẠCSĨ

Ngườihướngdẫnkhoa học:

PGS.TSVŨ MINHCÁT

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật“Nghiên cứu tình hình xói lở, đề xuất và thiết kếgiải pháp bảo vệ bờ dòng chính sông Hồng, đoạn sông khu vực huyện Phúc Thọ,Hà Nội”đã được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo

trongKhoa Công trình, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Nhân đây tác giả gửi lờibiết

ơnsâusắcđếnPGSTSVũMinhCátđãtrựctiếphướngdẫn,cácthầycôtrongKhoađãgiúp đỡ nhiệt tình, cung cấp những tài liệu quý cho tác giả hoàn thành Luận vănthạcsĩnày

Tác giả xin cảm ơn lãnh đạo và các đồng nghiệp tại Viện Thủy văn Môitrường và Biến đổi khí hậu trường Đại học Thủy lợi, Công ty TNHH Kỹ thuậttàinguyên nước AQUATIC - VDM GROUPđã tận tình giúpđỡ,hướng dẫnv à

Theo Quyết định số 1630/QĐ-ĐHTL của Hiệu trưởng trường Đại học

ThuỷLợivềviệcgiaođềtài luậnvănvàngười hướngdẫnchohọcviên caohọc đ

ợt3năm2013.Ngày16tháng9năm2013tôiđãđược nhậnđềtài:“ Nghiêncứutì

nhhìnhxóilở,đềxuấtvàthiếtkếgiảiphápbảovệbờdòngchínhsôngHồng,đoạ nsôngkhuvựchuyệnPhúcThọ,HàNội”dướisựhướngdẫncủaPGS.TS.VũMinhCát.

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, khôngsaochép của ai Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tinđượcđăng tải trên các tài liệu và các trang web theo danh mục tài liệu tham khảo của luậnvăn

HàNội,tháng11năm2014

Tác giảluậnvăn

NguyễnTrịnhThiênVăn

PHẦNMỞĐẦU 1

CHƯƠNG1.TỔNG QUANKHUVỰCNGHIÊN CỨU 5

1.1 ĐẶCĐIỂM ĐỊALÝTỰNHIÊN 5

1.1.1 Vịtríđịalý 5

1.1.2 Địachất,thổnhưỡng 6

1.1.3 Đặcđiểmđịahình 7

1.2 ĐẶCĐIỂMKHÍTƯỢNGTHỦYVĂN 8

1.2.1 Mạnglướisôngngòi 8

1.2.2 Mạnglướiquantrắckhítượngthủyvăn 9

1.2.3 Đặcđiểmkhíhậu 10

1.2.4 Đặcđiểmthủyvăn 13

1.3 ĐẶCĐIỂMDÂNSINHKINHTẾ 15

1.3.1 Dânsinh 15

1.3.2 Kinhtế 16

1.4 PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 17

1.5 KẾTLUẬN CHƯƠNG1 18

CHƯƠNG2.DIỄNBIẾNLÒNGDẪNTỪ SƠNTÂYĐẾN HÀNỘI 19

2.1 TÌNHHÌNHSẠT LỞSÔNGHỒNG 19

2.2 DIỄN BIẾN XÓI BỒITRÊNMẶT BẰNG 20

2.3 DIỄN BIẾNTRÊNMẶTCẮTNGANG 23

2.4 KẾTLUẬN CHƯƠNG2 26

CHƯƠNG3 Ứ N G D Ụ N G M Ô H Ì N H T O Á N M Ô P H Ỏ N G V À Đ Á N H G I Á TÌ NHTRẠNGXÓILỞKHUVỰCNGHIÊNCỨU 27

3.1 MỞĐẦU 27

3.2 MÔHÌNHMIKE11,MIKE21VÀKHẢNĂNGỨNGDỤNG 28

3.2.1 MIKE11vàkhảnăngứngdụng 28

3.2.2 MIKE21vàkhảnăngứngdụng 37

3.3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY HỆ THỐNGSÔNGHỒNG-THÁI BÌNH 41

3.3.1 Sơđồhóamạng lướisôngvà cácbiên tínhtoán 43

3.3.2 Hiệuchỉnhvàkiểmđịnhmôhình 48

3.3.3 Đánhgiákếtquảhiệuchỉnhvàkiểmđịnhmôhình 53

3.3.4 Môphỏngxácđịnhcácđặctrưngdòngchảyứngvớitầnsuấtthiếtkế 53

3.4 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢYĐOẠNSÔNGHỒNGQUATP.HÀNỘI 54

3.4.1 Sơ đồhóamạnglướisôngvàcácbiêntínhtoán 55

3.4.2 Hiệuchỉnhvàkiểmđịnhmôhình 57

3.4.3 Đánhgiákếtquảhiệuchỉnh,kiểmđịnh 62

3.4.4 Môphỏngtrườngdòngchảyứngvớitầnsuấtthiếtkế 62

3.5 KẾTLUẬN CHƯƠNG3 70

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SẠT TRƯỢTĐOẠNBỜHỮUSÔNGHỔNGTỪKM29+600ĐẾNKM31+600,HUYỆNPHÚCT HỌ,THÀNHPHỐHÀNỘI 71

4.1 CÁC GIẢIPHÁPCÔNGTRÌNHXỬ LÝSẠTTRƯỢTTRONGSÔNG 71

4.2 TÍNH TOÁNTHIẾTKẾKÈSÔNGHỒNGQUA HUYỆNPHÚCTHỌ 73

4.2.1 Tàiliệuphụcvụthiếtkếcôngtrìnhbảovệbờ 76

4.2.2 Tínhtoánthiếtkếkèlátmái 76

4.3 KIỂM TRA ỔNĐỊNHĐOẠNKÈTHIẾTKẾ 85

4.3.1 Tàiliệusửdụngtínhtoánổnđịnh 85

4.4.2 Phươngpháptínhtoán 87

4.4.3 Kết quảtínhtoán 88

4.5.KẾTLUẬN CHƯƠNG4 95

KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 96

TÀILIỆUTHAMKHẢO 99

PHỤLỤCTÍNHTOÁN 100

Bảng1.1: Đặctrưnghìnhtháimộtsốsôngchínhtronghệ thốngsông Hồng 8

Bảng1.2:Sốgiờ nắngtrungbìnhthángtạitrạmHàNộitrênlưuvựcsôngHồng 11

Bảng1.3:NhiệtđộtrungbìnhthángtạitrạmHàNộirên lưuvựcsôngHồng 11

Bảng1.4:ĐộẩmtrungbìnhthángtạimộtsốtrạmtrênlưuvựcsôngHồng 11

Bảng1.5:Tốcđộgiótrungbìnhnhiềunămtạimộtsốtrạm 12

Bảng1.6:BốchơitrungbìnhthángtạitrạmHàNộitrênlưuvựcsôngHồng 12

Bảng1.7:LượngmưathángtrungbìnhnhiềunămtạitrạmHàNội(mm) 13

Bảng1.8:BiếnđộnglượngnướctrungbìnhnămtạitrạmSơnTây 14

Bảng1.9:Đ ặ c trưngdòngchảynămtrungbìnhnhiềunămtínhđếntrạmSơnTây trênsôngHồng 14

Bảng1.10:HệsốbiếnđộngCvtạitrạmSơnTâytrênsôngHồng 14

Bảng3.1:Cácthôngsốthiếtkếcáchồchứathượngnguồn 44

Bảng3.2:Các trạmthủyvăndùngđể hiệuchỉnhvà kiểmđịnhthôngsốm ô hình MIKE11 46

Bảng3.3:Kếtquảhiệuchỉnhthôngsốmôhìnhtrong mùalũ1996 51

Bảng3.4:Kếtquảkiểmđịnhthôngsốmôhìnhtrongmùalũ2002 52

Bảng3.5:KếtquảđánhgiásaisốgiữatínhtoánvàthựcđotạivịtrítrạmthủyvănSơnTây 62

Bảng4.1:Chỉtiêucơlícáclớpđất( C W R C T , 2010) 86

Hình1.1:ĐoạnsôngHồngthuộckhuvựcnghiêncứu 5

Hình2.1:SơđồchuyểndòngsôngHồngkhuvựcVânCốc 20

Hình2.2:BảnđồxóilởbồitụlòngdẫnkhuvựcSơnTây-ĐanPhượnggiaiđoạn 1965-1987 22

Hình2.3:BảnđồxóilởbồitụlòngdẫnkhuvựcSơnTây-ĐanPhượnggiaiđoạn 1987-1993 22

Hình2.4:BảnđồxóilởbồitụlòngdẫnkhuvựcSơnTây-ĐanPhượnggiaiđoạn 1993-2001 22

Hình2.5:SơđồcácmặtcắtkhảosátđoạnsôngHồngtừSơnTâyđếnThượngCát .24

Hình2.6:DiếnbiếnmặtcắtngangsôngHồngtạiMC2đoạnphườngPhúThịnh-SơnTây 25

Hình2.7:DiếnbiếnmặtcắtngangsôngHồngtạiMC3đoạnphườngViênSơn-Sơn Tây 25

Hình2.8:Diếnbiếnm ặt cắtngangsôngHồngtại MC4đoạnXã SenChiểu-PhúcThọ 25

Hình2.9:KhuvựcsạttrượtkèhữuHồngđoạnquaPhúc Thọ(tháng10/2010) 19

Hình3.1:Sơđồsaiphân6điểmAbbottchophươngtrìnhliêntục 32

Hình3.2:Sơđồsaiphân6điểmchophươngtrìnhđộnglượng 34

Hình3.3:Cácthànhphầntheophươngxvày 41

Hình3.4: SơđồcácbướctínhtoántrongMIKE11 42

Hình3.5:SơđồmạnglướitínhtoánthủylựchệthốngsôngHồng-TháiBình 43

Hình3.6:Sơđồquátrìnhhiệuchỉnhbộthôngsốmôhình 48

Hình3.7:Mựcnướctínhtoán-thựcđolũ1996trạmSơnTây 50

Hình3.8:Mựcnướctínhtoán-thựcđolũ1996trạmHàNội 50

Hình3.9:Mựcnướctínhtoán-thựcđolũ1996trạmThượngCát 50

Hình3.10:Mựcnướctínhtoán-thựcđolũ2002trạmSơnTây 51

Hình3.12:Mựcnướctínhtoán-thựcđolũ2002trạmThượngCát 52

Hình3.13:QuátrìnhlưulượnglũthiếtkếtầnsuấtP=5% 54

Hình3.14:QuátrìnhmựcnướclũthiếtkếtầnsuấtP=5% 54

Hình3.15:QuátrìnhlưulượnglũthiếtkếtầnsuấtP=95% 54

Hình3.16:QuátrìnhmựcnướclũthiếtkếtầnsuấtP=95% 54

Hình3.17: Minh họalướitínhsửdụng trong mô phỏng 56

Hình3.18:Mựcnướclũlớnnhấtnăm1996(tríchkếtquảMike21FM) 58

Hình3.19: Lưutốcl ũ lớnnhấtnăm1996(tríchkếtquả Mike21FM) 58

Hình3.20:Phânbốtrườngvector lưutốcl ũ lớnnhấtnăm1996đoạnquahuyệ nPhúcThọ(tríchkết quảMike21FM) 59

Hình3.21:BiểuđồmựcnướctínhtoánvàthựcđotạitrạmSơnTây 59

Hình3.22:Mựcnướclũlớnnhấtnăm2002(tríchkếtquảMike21FM) 60

Hình3.23:Lưutốclũlớnnhấtnăm2002(tríchkếtquảMike21FM) 60

Hình3.24:Phânbốtrườngvectorlưutốcl ũ lớnnhấtnăm2002đoạnquahuyệ nPhúcThọ(tríchkết quảMike21FM) 61

Hình3.25:BiểuđồmựcnướctínhtoánvàthựcđotạitrạmSơnTây 61

Hình3.26:MựcnướclũthiếtkếứngvớitầnsuấtP=5% 63

Hình3.27:SơđồvịtrícácđiểmxóilởtrênđoạnsôngHồngnghiêncứu(P=5%)64 Hình3.28:MựcnướckiệtthiếtkếứngvớitầnsuấtP=95% 65

Hình3.29.LưutốcthiếtkếứngvớitầnsuấtP=95% 66

Hình3 3 0 : M ặ t c ắ t k h ả o s á t d ọ c t u y ế n k è b ờ h ữ u s ô n g H ồ n g ( K m 2 7 + 4 3 4 đ ế n Km32+000) 67

Hình3.31:MựcnướclũứngvớitầnsuấtP=5% 68

Hình3.32:TrườnglưutốcứngvớitầnsuấtP=5% 68

Hình3.33:MựcnướclũứngvớitầnsuấtP=95% 68

Hình3.34:Trườnglưu tốcứngvớitầnsuấtP =95% 68

Hình3.35:Phânbốlưu tốcvớitầnsuấtP =5%hướngngangsông 69

Hình3.36:MựcnướcứngvớitầnsuấtP=5%hướngdọcsông 69

Hình3.38:MựcnướcứngvớitầnsuấtP=95%hướngdọcsông 69

Hình3.39.Vịtrícácvùngxóilởthuộckhuvựcnghiêncứu 70

Hình4.1:Nhiềukhốicátđắpcaotạivịtrívenđê 74

Hình4.2:Hìnhảnhkhốitrượtnhìnlênđỉnhđê 74

Hình4.3:Kèđácũbịpháhỏng 74

Hình4.4:BìnhđồtuyếnkèK27+431-K32+00(TTTVKTDD,2008) 75

Hình4.5:Minhhọahìnhthứcchânkèlátmáiđườnglạchsâucáchxabờ 78

Hình4.6:Thiếtkếchânkè 79

Hình4.7:Kếtcấuthânkè 80

Hình4.8:Kếtcấuthânkèvàđỉnhkè 83

Hình4.9:MặtcắtđiểnhìnhkèbờhữusôngHồngđoạnquaPhúcThọ.(PAkèmái nghiêng) 84

Hình4.10:Cáclựctácdụngvàmặtcắthìnhhọc máidốcvớimặttrượttrụtròn 87

Hình4.11:Kếtquảtínhthấmtrườnghợpchưathiếtkếkè 89

Hình4.12:Kếtquảtínhổnđịnhtrườnghợpchưathiếtkếkè 89

Hình4.13:Kếtquảtínhthấmtrườnghợpthiếtkếkè 90

Hình4.14:Kếtquảtínhổnđịnhtrườnghợpcóthiếtkếkè 90

Hình4.15:Kếtquảtínhổnđịnhtrườnghợpsaukhithiếtkếkè,giatải60tấntrênđê .92

Hình4.16:Kếtquảtínhổnđịnhtrườnghợpsaukhithiếtkếkè,giatải80tấntrênđê .92

Hình4.17:Kếtquảtínhổnđịnhtrườnghợpsaukhithiếtkếkè,giatải70tấntrênđê .92

Hình4.18.Mặtcắtngangkèthiếtkế 94

Khu vực nghiên cứu có hệ thống đê điều chủy ế u l à đ ê đ ấ t , c h ấ t

l ư ợ n g k é m và bị suy yếu theo thời gian do tác động của các yếu tố tự nhiên,nhất là sự thay đổimạnh mẽ của điều kiện khí tượng - thuỷ văn, các hoạt động khaithác cát của conngười… vì vậy hiện tượng xói lở, trượt sạt sông gia tăng đã vàđang là mối nguyhiểm tiềm tàng gây ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của nhân dânhai bên bờ cáctriềnsông

Do đoạn sông Hồng chảy qua khu vực huyện Phúc Thọ có độ cong khálớn,đặc biệt là các khúc cong thuộc đoạn bờ từ khu vực thị xã Sơn Tây theo dòngchảyxuống hạ lưu 10 km và đoạn bờ thuộc 2 xã Thọ An và Thượng Mỗ Ở khu vựcnày,khi nước lũ cao dòng chảy ép sát vào gần bờ gây tình trạng xói lòng và bãisông vàogần sát chân đê Theo báo cáo của Hạt quản lý đê điều Phúc Thọ, vào sáng ngày18/10/2010 tại khu vực bờsông đê hữu sông Hồng, huyện Phúc Thọ đã xảy ra sạt lởnghiêm trọng trên chiều dài 200m, lấn sâuvào bờ khoảng 100m, chỉ cách chân đêkhoảng 30-40m, gây ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn đêđiều và các hộ dân sốngtrongkhuvực

Vấn đề đặt ra đối với việc xác định nguyên nhân, xử lý kè sạt lở bờ hữusôngHồng địa phận quận Sơn Tây, Phúc Thọ là hết sức khẩn trương nhằm ngănchặn vàđềphòngnhữngphátsinhxấucóthểxảyra

Do vậy, học viên chọn vấn đề trên để nghiên cứu và trên cơ sở các tínhtoán,phân tích, mô phỏng đánh giá nguyên nhân, cơ chế sạt trượt, tiến hành đề xuấtvàthiếtkếcôngtrìnhnhằmổnđịnhbãivàđêsôngHồngkhuvựcnghiêncứu

2) Phânt í c h , đ á n h g i á n h ữ n g y ế u t ố ả n h h ư ở n g c h ủ y ế u đ ế n d i ễ n b i ế n d ò n gchínhsông Hồng đoạn quakhuvựchuyệnPhúcThọ,Hà Nội.

3) Tínhtoánxácđịnhnguyên

nhân,cơchếbồi-xói,quyluậtdiễnbiếnvùngnghiêncứu

4)

Nghiêncứu,tínhtoánđềxuấtcácgiảiphápphòngchốngxóilở-bồitụ,ổnđịnhvùngbờphụcvụpháttriểnkinhtế-xãhội

4 ĐỐITƯỢNGVÀ PHẠMVI NGHIÊN CỨUCỦALUẬNVĂN

- Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các quá trình diễn biến dòng

tính toán lựa chọn các giải pháp công trình đảm bảo ổn địnhmáiđ ê , k è v à

Chương 2.Diễn biến lòng dẫn khu vực từ Sơn Tây đến Hà Nội: Căn cứ vào tài

liệulịch sử, tài liệu ảnh viễn thám và khảo sát thực địa, tác giả đi sâu phân tích diễnbiếnlòng dẫn trên mặt bằng, trên mặt cắt ngang và những khu vực xói lở nghiêm trọngcầncógiảiphápbảovệ

Chương 3.Mô phỏng thủy lực, đánh giá tình trạng xói lở khu vực nghiên cứu:

môhình toán thủy lực 1 chiều MIKE 11 và 2 chiều MIKE 21 FM được ứng dụng đểmôphỏng chế độ thủy động lực như trường mực nước, lưu tốc trong trường hợp thiết kếđể có một bức tranh tổng quát nhất giải thích tình

khuvựcnghiêncứu.Kếtquảmôphỏngsẽcủngcốthêmcácđánhgiávềtìnhtrạngxói

-4-lở do tác động của chế độ thủy lực và là cơ sở cho việc đề xuất các giải phápcôngtrìnhnhằmổnđịnhbờ sông,côngtrìnhđêđiềuchovùngnghiêncứu

Chương 4 Thiết kế giải pháp công trình bảo vệ bờ sông: Từ những kết quả

nghiêncứu định lượng chương 2 và 3, lựa chọn giải pháp công trình xử lý xói lở;tính toánthiếtkếchogiảiphápcôngtrìnhlựachọn

1.1 ĐẶCĐIỂMĐỊALÝTỰNHIÊN

1.1.1 Vịtríđịalý

Sông Hồng là con sông lớn thứhai (sau sông Mêkông) chảy quaV i ệ t

N a m đổ ra biển Đông Sông Hồng được hình thành từ 3 sông nhánh lớn là sông

Đà, sôngLô và sông Thao Phần lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình thuộc lãnhthổ ViệtNam nằm trong khoảng2 0023’ đến 23022’ vĩ độ Bắc và từ 102010’ đến

107010’kinhđộTây

Đoạn sông Hồng từ Sơn Tây đến trạm thủy văn Hà Nội có chiều dàikhoảng60 km chảy qua khu vực thành phố Hà Nội có độ cong khá lớn, đặc biệt làcác khúccong thuộc đoạn bờ từ khu vực thị xã Sơn Tây theo dòng chảy xuống hạlưu

10kmvàđoạnbờthuộc2xãThọAnvàThượngMỗ.Ởkhuvựcnày,tìnhtrạngxóilòng

và bãi sông vào gần sát chân đê, gây ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn đê điều và cáchộ dân sống trong khu vực Đểgiải quyết vấn đề trên, Luận văn đi sâu nghiêncứuchếđộthủyvăn,thủylựcvàcácbiệnphápổnđịnhbờ,lòngsôngđoạnsôngHồngt

ừngãbaViệtTrì-PhúThọđếntrạmthủyvănHàNội

Hình1.1:Đoạnsông Hồngthuộckhuvựcnghiêncứu

- Lớp 2: Đất sét đến á sét nặng, màu xám, xám nâu, xám vàng, trạng tháidẻocứng đôi chỗ dẻo mềm Lớp 2 bắt gặp trong hầu hết các hố khoan trong cácmặt cắtngangvớichiềudàylớptừ 4.1mđến11.3m,trungbìnhlà7.7m.

- Lớp 2a: Đất sét đến á sét nặng, màu xám, xám nâu đôi chỗ xen kẹp các lớpđấtcó chứa hữu cơ, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy Lớp 2a bắt gặp trong hầu hếtcácmặtcắtngangvớichiềudàytừ 1.2mđến10.2m,trungbình5.7m

- Lớp 2b: Đất á sét trung, á sét nặng đến sét xen kẹp, màu xám, xám ghi,trạngthái dẻo cứng đến dẻo mềm Lớp 2b gặp trong hầu hết các mặt cắt ngang vớichiềudày1.7mđến13.3m,trungbình7.5m

- Lớp 3: Đất á cát, màu xám xanh, xám trắng, kết cấu chặt vừa đến chặt Lớpđất3 bắt gặp trong hầu hết các mặt cắt ngang với chiều dày từ 1.3m đến 15.5m, trungbình8.4m

- Lớp 3a: Cát hạt mịn, màu xám vàng bão hoà nước, kết cấu chặt Lớp 3a bắtgặptại mặt cắt ngang 1-1’ và 3-3’ với chiều dày lớp từ 1.5m đến 11.5m, trung bình6.5m

- Lớp 4:Cuộisỏi lẫncát sạn,màu xám trắng, xám vàng, kết cấuc h ặ t

K í c h

thướccuộitừ2-10cm,tròncạnhvớithànhphầnlàthạchanh.Lớp4bắtgặptrongtấtcảcácmặtcắtngangvớichiềudàykhoantừ5.0mđến10.0mvẫnchưaqualớp

1.1.2.2 Đặcđiểmthổ nhưỡng.

Cácloạiđất chínhcủađồngbằngsôngHồng baogồm:

1 Đất cát, diện tích 16276 ha, chiếm 1,1% diện tích tự nhiên, đất nghèodinhdưỡng,chủyếutrồngmàu

2 Đất mặn, diện tích 96608 ha, chiếm 6,5%, hiện trồng một vụ lúa, nếucóthủylợihoặccảitạocóthểtrồnghaivụlúahaynuôitrồngthủysản

3 Đất phèn, diện tích 90105 ha, chiếm 6,1%, hiện trồng lúa nhưng năngxuấtthấp,đangdầndầnđượccảitạobằngcácbiệnphápthủylợivànôngnghiệp

4 Đất phù sa được bồi, diện tích 78737 ha, chiếm 5,3%, hầu hết là đấtbãivensông,trồngmàuvàcâycôngnghiệpngắnngày

5 Đất phù sa không được bồi hàng năm, diện tích 979196 ha, chiếm66,2%,đây là nhóm đất có diện tích lớn nhất đồng bằng sông Hồng Ở tất cảc cáctỉnh trongvùng, nhóm đất này đều có tỷ trọng lớn nhất về khả năng sản xuất nông nghiệp, đặcbiệtlàtrồnglúa

6 Đất bạc màu và đất đỏ vàng, có diện tích 81469 ha, chiếm 5,5%, thuộcloạiđấtnghèodinhdưỡng,chua

7 Đất đỏ vàng, diện tích 125904 ha, chiếm 8,5%, chủ yếu trồng rừnghayđangcònlàđấttrốngđồitrọc,cóthểcảitạođểtrồngcâyănquảhoặccâylâunăm

m3một năm Do diễn biến phức tạp của dòng chảy lũ kếthợp với quá trình điều tiếtcủa hồ Hòa Bình đã dẫn tới hiện tượng xói lở lòngsông,bờsôngphầnhạlưukhámãnhliệt.

nước

Nước ngoài

Toàn bộ

Trong nước

Nước ngoài

00 km2SôngĐào

1.2.2 Mạnglướiquantrắckhítượngthủy văn

Trên lưu vực sông Hồng việc xây dựng các trạm quan trắc các yếu tốkhítượngcảtrênlãnhthổViệtNamvàTrungQuốc đãđượcbắtđầutừthếkỷ20,ởViệt Nam bắt đầu từ năm 1890 là trạm Hà Nội và thành lập Nha khí tượng vàonăm1902.MạnglướiđidầnhoànchỉnhởViệtNamlàsaunăm1954

1.2.2.1 TìnhhìnhquantrắctrênphầnlưuvựcthuộcViệtNam

Năm1890đãbắtđầuđomưaởHàNội,sauđónăm1905ởTuyênQuang,HàGiang, Phủ Liễn, Lào Cai v.v năm 1911 đo ở Nam Định, Sa Pha và đến năm1920 mới mở rộng lưới trạm đo racác tỉnh đồng bằng và một số nơi quan trọng ởmiền núi Tới năm 1940 tất cả cáctrạm trên lưu vực sông Hồng của Việt Nam chưađầy 110 trạm và hầu hết các trạmnày đều ngưng hoạt động trong thời kỳ 1946 ÷1954

Sau năm 1954 lưới trạm đo khí tượng khí hậu được khôi phục và pháttriểnmạnh do yêu cầu của công tác trị thủy và khai thác sông Hồng Số lượng trạmtănglên nhanh chóng từ 87 trạm đo mưa năm 1939 lên 303 trạm năm 1960 Nhưngsaunăm 1985 một số trạm ngừng không quan trắc, hiện nay còn khoảng 275 trạmđomưatrongđócó83trạmđokhíhậukhítượng

1.2.2.2 Nhậnxétvềtàiliệukhítượngthuỷvăn

1 Nguồn tài liệu khí tượng thuỷ văn sử dụng trong Luận văn do Trungtâmlưu trữ số liệu của Bộ Tài nguyên và Môi trường cung cấp, chất lượng tốt, đángtincậy.Cácsốliệuđãđượcchỉnhbiên,kiểmtrađộchínhxáchợplý,đảmbảođượcyêu cầu chất lượng có thể sử dụng trong phân tích tính toán thuỷ văn phục vụchoviệcxâydựngcơsởkhoahọc,thựctiễnchođồngbằngsôngHồng

2 Chuỗi tài liệu khí tượng thuỷ văn ở các trạm trên lưu vực được phântíchđánh giá tính đồng nhất, ngẫu nhiên trước khi đưa vào sử dụng Nhìn chung vềquantrắc mực nước có năm cao nhất là 127 trạm (năm 1969) với 73 trạm trong vùngkhông ảnh hưởng triều, 54trạm trong vùng ảnh hưởng triều Đến năm 1985 đã giảmđi 64 trạm đomực nước (vùngảnh hưởng triều 41 trạm và khôngả n h h ư ở n g

t r i ề u 23trạm).Vềlưulượngsốtrạmcũngbiếnđộnglớn,nhấtlàvùngảnhhưởngtriều

cũng giảm đi rõ rệt Số liệu trên địa phận Việt Nam cũng khá dài, đủ điều kiệnchoviệcnghiêncứutínhtoánởmứcchínhxáctươngđối.

3 Tuy nhiên chuỗi số liệu đo đạc được trên hệ thống sông Hồng vẫn còntồntạimộtsốbấtcậpchínhnhưsau:

- Quá trình quan trắc dài qua nhiều thập kỷ, dòng sông đã chịu tác độngmạnhmẽ của con người như phá rừng, đắp đê, làm hồ, làm các công trình lấy nước,điềuchỉnh dòng chảy, song mức độ thay đổi đó chưa được đưa vào chỉnh biêntrongchuỗi số liệu đo đạc để đồng nhất tính tự nhiên vùng ngẫu nhiên (kể cả vỡ đê,hồđiềutiếtchưađượchoànnguyênđầyđủ)

- Chỉnh biên cũng chưa quan tâm tới điều kiện cân bằng phân lưu gia nhập,sựmấtcânbằngvàdịthườngchưađượcgiảithích

- Số liệu tính toán tài nguyên phần Trung Quốc còn rất thiếu, các số liệuđiềutiết hồ, các hộ lấy nước không thể đầy đủ nên kết quả chỉ là tương đối Trongquátrìnhsử dụngcũngcầncónhữnghệsốxử lýphùhợp

1.2.3 Đặc điểmkhíhậu

Khí hậu trong hệ thống sông Hồng-Thái Bình ở phần lãnh thổ Việt Namlàkhí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh, khô, ít mưa và mùa hè nóng ẩmmưanhiều, chịu tác động của cơ chế gió mùa đông nam Á với hai mùa gió: gió mùamùaĐông và gió mùa mùa Hạ, nhưng do chịu tác động của địa hình nên các yếu tố khíhậu biến đổi mạnh mẽ theokhông gian và thời gian.Trong phần này, chỉ nêu mộtsốđặctrưngcơbảncủakhíhậutrêntoànlưuvực:

1.2.3.1 Nắng.

Số giờ nắng trung bình hàng năm biến đổi trong phạm vi từ dưới 1600 giờởvùng núi cao lên đến 2000 giờ ở các thung lũng trong lưu vực sông Đà Số giờnắngthường cao vào các tháng mùa hè (từ tháng V đến tháng X), trên dưới 200 giờmỗitháng,cácthángmùađôngsốgiờnắngíthơn,nhấtlàcácthángI,II,III.(Bảng1.2)

Bảng1.2:Sốgiờnắngtrungbình thángtạitrạmHàNộitrênlưuvực sôngHồng

Bảng1.3:Nhiệtđộtrungbìnhthángtại trạm HàNộirênlưuvực sôngHồng

Bảng1.4:Độẩmtrung bìnhthángtạimộtsốtrạmtrênlưuvựcsông Hồng

Sơn Tây 86,0 88,0 88,0 88,0 86,0 86,0 86,0 88,0 87,0 85,0 83,0 83,0 86,2

HàNội 82,0 86,0 88,0 88,0 84,0 84,0 85,0 87,0 86,0 82,0 81,0 81,0 84,5

1.2.3.4 Chếđộgió.

Hướng gió thịnh hành trong mùa hè là gió nam và đông nam Mùađôngthường có gió Bắc và Đông Bắc Tốc độ gió trung bình nhiều năm tại một sốtrạmtrênlưuvựcsôngHồnglà2-3m/s.(Bảng1.5)

Theo thời gian, mưa cũng biến đổi theo mùa giống như các yếu tố khítượngkhác.Chếđộmưahoàntoànphụthuộcvàochếđộgiómùavàphântheomùakhárõ rệt Mùa mưa gần như trùng với gió mùa Tây Nam, chuyển hướng Đông Nam vàthườngkéodàitừthángV-X(khoảng6tháng),nhữngnămđặcbiệtlànhữngnăm

mưa đến sớm hoặc kết thúc muộn Lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng 85% lượngmưa năm.Còn lại là mưa trongmùa khô Mùa đôngt h ư ờ n g c ó

m3(tương

đương61,1%)lư ợ ng d ò ng c h ả y sảns i n h t ạ i V i ệ tN a m v à 5 2, 4 6 tỷ m3(tươngđ ươ n g

3 8 , 9 % ) là sản sinh trên lãnh thổ Trung Quốc Tuy nhiên, do địa hình chia cắt, lượngmưaphânbốkhôngđềunêndòngchảytrêncácphầnlưuvựccũngrấtkhácnhau

Dòng chảy ở địa phận Việt Nam phong phú hơn nhiều dòng chảy củaphầnthượng nguồn lưu vực nằm ở Trung Quốc (lượng mưa trung bình ước tính trênsôngĐà phần Việt Nam 2900 mm/năm; Phần Trung Quốc 1800 mm/năm; trên sông Lôphần lưu vực ở TrungQuốc là 1200 mm/năm thì lưu vực thuộc Việt Nam lên tới1900 mm/năm; trên sôngThao phần Trung Quốc còn thấp hơn là 1100 mm/nămvàthuộclãnhthổViệtNamcũngđạt1900mm/năm)

Nhìn chung, lượng nước trung bình hàng năm trên lưu vực biến đổi khálớnvà tuỳ thuộc từng sông Năm nhiều nước nhất so với năm ít nước nhất gấp 1,7đến2,2 lần ở sông Hồng; 3 đến 4,6 lần ở sông Thái Bình Trên các sông nhỏ, biếnđộngnướctrungbìnhnămnhiềuhơn,đặcbiệtlàcácnhánhnhỏcủasôngTháiBình

3

max/min Trungbình Lớnnhất Nhỏnhất

Biếnđổi dòngchảy năm

- Dòng chảy năm trên lưu vực nghiên cứu không biến đổi nhiều, nămnhiềunước nhất so với năm ít nước nhất trong thời gian từ đầu thế kỷ tới nay cũngchỉkhoảng 2,0 ÷ 2,6 lần đối với các trạm trên sông lớn và khoảng 3 ÷ 4 lần đối vớicáctrạm trên sông nhánh của sông Thái Bình Từ khi có chế độ quan trắc tốt hơn(1956đến nay) lại rơi vào thời kỳ sông Hồng ít nước thì tỷ lệ đó chỉ còn 1,6 ÷ 2,0lần ởsônglớnvàkhoảng3,0÷4,5ởthượnglưusôngTháiBình

- Hệ số biến đổi Cv của dòng chảy năm tăng khi diện tích lưu vực giảmvàkhi lượng nước trung bình năm trên lưu vực giảm Hệ số Cv ở các lưu vực sônglớn:0,16÷0,23cáclưuvựctrungbìnhvàcáclưuvựcnhỏ:0,30÷0,50.(Bảng1.10)

Do chế độ mưa trên lưu vực biến đổi cả về không gian và thời gian, nênsựxuất hiện lũ lớn trên sông Hồng có tính chất phân kỳ rõ rệt Ở Bắc Bộ mùa lũtừtháng 6 ÷ tháng 10; ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vào tháng 11; Ở TâyBắcmùa lũ có thể sớm hơn Trên lưu vực sông Hồng có trên 45% số năm có lũ lớnvàotháng 8, trên 29% vào tháng 7, chỉ có 17% xảy ra vào tháng 9 Tuy vậy nhữngtrậnlũ đặc biệt lớn chỉ xảy ra vào tháng 8 ví dụ như các trận lũ tháng 8/1945,tháng8/1971

1.2.4.3 Dòngchảy kiệt

Mùa kiệt trên lưu vực thường từ tháng XI đến tháng V gồm 7 tháng (cólưulượng bình quân tháng nhỏ hơn lưu lượng trung bình năm) Trong đó có tháng

XI làtháng chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa ítm ư a T ừ t h á n g X đ ế n

t h á n g X I d ò n g chảy trong sông giảm nhanh và từ tháng XII đến tháng IVdòng chảy ít biến động,cuối tháng IV và tháng V do có mưa nên dòng chảy lại tăngnhanh, chính thức mùakiệtlàtừ thángXIIđếnthángIV

Trong các tháng mùa kiệt vẫn còn có lượng mưa chiếm khoảng 20 ÷25%lượng mưa cả năm nhưng lượng mưa này lại tập trung vào 3 tháng XI, IV và Vcòncác tháng XII đến tháng III mưa nhỏ và nhất là 2 tháng XII và Il à t h ờ i

t i ế t k h ô hanh, tháng II và III tuy đã có mưa nhưng chỉ là mưa phùn, từ tháng

43,2% tổng số dân và tăng 4,4%; dân số nông thôn là 4057 nghìn người tăng1,4%.Mậtđộdâncư tạiHàNội:2952người/km2.

Huyện Phúc Thọ sáp nhập vào thành phố Hà Nội từ năm 2008, huyệnnằmbên bờ hữu ngạn của cả hai con sông:sông Hồngvàsông Đáy, củahệ thốngsôngHồng.PhúcThọcóranhgiớiphíaT â y g i á p t h ị x ã SơnT â y ,phíaN a m giáphuyệnThạchThất,phíaĐôngNamlầnlượtgiápc á c h u y ệ n QuốcO a i vàHoàiĐức,phíađ

ô n g giáph u y ệ n ĐanP h ư ợ n g D i ệ n t í c h t ự n h i ê n h u y ệ n P h ú c T h ọ l à117.3km2,vớidânsốlà169.2nghìnngười

Huyện Phúc Thọlà nơi có nhiềudựá n c ô n g

n g h i ệ p D ự k i ế n k h i quốc

lộ32xâyd ự n g x o n g , P h ú c T h ọ s ẽ l à m ộ t t r o n g n h ữ n g đ i ể m đ ế n c h o c á cnhàđ ầ u tưtrongv à n g o à i n ư ớ c Thun h ậ p b ì n h q u â n đ ầ u n g ư ờ i củah u y ệ n P h ú c

T họ h i ệ n nay trên 600USD/năm Là một huyện thuần nông, có đập Đáy, có công trìnhKênhCẩm Đình - Hiệp Thuận dẫn nước từsông Hồngvàosông Đáy, sau này sẽ là 1điểmdulịchnổitiếng

Thành phố Hà Nội nói chung và huyện Phúc Thọ nói riêng được bảo vệbằnghệ thống đê điều mà chủ yếu là đê đất, chất lượng kém và bị suy yếu theo thời giando tác động của các yếu tố tựnhiên, nhất là sự đột biến của điều kiện khí tượng -thuỷ văn; các hoạt động khaithác cát của con người… Trường hợp xảy ra sạt lở,vỡđêsẽuyhiếptrựctiếpđếntínhmạng,củacảicủarấtnhiềuhộdân.Vìthế,cầnphải

ự c l ò n g sông và các phương pháp tính toán thiết kế, kiểm tra ổn định, tác giả Luận vănđãlựachọn4nhómphươngphápsauchođoạnsôngHồngkhuvựcnghiêncứu:

 Phươngphápphântíchxácsuấtt h ố n g kêtrongthủyvăn

Phương pháp này sử dụng trong việc thu thập, thống kê và phân tích tàiliệuđịa hình, địa chất của khu vực nghiên cứu và tài liệu thủy văn tại các trạm thủyvănliên quan trên vùngnghiên cứu làm cơ sởp h ụ c v ụ c h o n h ữ n g

n g h i ê n c ứ u t r o n g Luậnvăn

 Phươngphápmôhình toán

Đây là phương pháp tính toán, mô phỏng diễn biến dòng chảy trong sôngvàvùng cửa sông bằng các phương trình toán học Với điều kiện ban đầu và điềukiệnbiên được xácđịnh bằng cácyếutố thủy văn, thủy lực, cùng vớib ư ớ c t h ờ i

g i a n được ấn định trước Nhờ khả năng xử lý thông tin tốc độ cao với độ chínhxác lớncủa máy tính nên ngày nay mô hình toán đã trở thành một công cụ khôngthể thiếutrong nghiên cứu và thiết kế các công trình thủy lợi Với ưu điểm trên thìphươngphápnàyđượcsử dụngkháphổbiếntrongthựctế

 Phươngpháp tínhtoán thiếtkếvàkiểmtra ổnđịnh

Dựa trên kết quả nghiên cứu chế độ thủy lực, Luận văn chỉ ra những vịtríxung yếu, có khả năng sạt lở để từ đó đề xuất phương án chỉnh trị đoạn sôngHồngqua khu vực nghiên cứu Lựa chọn phương án thiết kế hợp lý, tính toán thiết

kế vàsử dụng phầnmềm GEOSLOPEmôphỏngổn địnhtrượtmáitheo cáckịchb ả n khácnhau

 Phươngphápphântíchtổnghợp.

Vùng nghiên cứu chịu tác động đồng thời của cácy ế u t ố t ự n h i ê n

v à n h â n tạo Các yếu tố tự nhiên bao gồm: dòng chảy, sóng, dòng thấm, địachất không ổnđịnh, mất cân bằng bùn cát và các yếu tố nhân tạo là các công trình

cáchoạtđộngkhaitháccát,giaothôngthủy chiphốichếđộthủylực,gâysạttrượt,xói lở bờ Các yếu tố trên có tác động tương hỗ nhau nên khi nghiên cứu phảixemxétchúngtrênquanđiểmphântíchhệthống

Trong những nghiên cứu của Luận văn, các phương pháp trên được sửdụnglinh hoạt và bổ trợ cho nhau Sử dụng phương pháp thu thập thống kê, phântích địahình thủy văn và phương pháp phân tích hệ thống để thiết lập, mô phỏng

mô hìnhthủy lực vùng nghiên cứu Tính toán thiết kế và kiểm tra ổn định côngtrình Đồngthời sử dụng phương pháp phân tích hệ thống để phân tích đánh giá kếtquả từ môhình

1.5 KẾTLUẬN CHƯƠNG1

Chương 1 của Luận văn đã khái quát được các đặc điểm địa lý tự nhiên,khítượng thủy văn và dân sinh kinh tế của khu vực nghiên cứu Việc tìm hiểu vàđánhgiá đầy đủ các đặc điểm trên nhằm làm sáng tỏ những thông tin cần thiết vềđốitượng,phạmvinghiêncứuchođoạnsôngHồngchảyqua huyệnPhúcThọ,HàNội

Chế độ dòng chảy của sông Hồng có ảnh hưởng lớn đến sự an toàntínhmạng, của cải và đời sống kinh tế xã hội cho người dân sống ở khu vực xungquanh.Với các yêu cầu và đòi hỏi của thực tiễn sản xuất, cần phải có những nghiên cứu vềtình hình xói lở, đề xuất vàthiết kế giải pháp nhằm bảo vệ bờ dòng chínhsôngHồng,đâylàmựcđíchchínhcủaLuậnvăn

Luậnv ă n đ ề x u ấ t 4 n h ó m p h ư ơ n g p h á p n g h i ê n c ứ u c h í n h đ ư ợ c s

ử d ụ n g (phân tích xác suất thống kê trong thủy văn, mô hình toán, tính toán thiết

kế vàkiểm traổn định, phân tích tổng hợp).Cácphương pháp trênđược sửd ụ n g

l i n h hoạtvàbổtrợchonhau

Đình - Xuân Phú (Hà Tây); khu vực Yên Ninh - Chương Xá - Vũ Điện - NhưTrác(Hà Nam); sạt lở bờ tả sông Hồng khu vực Trung Hà - Thanh Điềm, Văn Khê(VĩnhPhúc); khu vực Phú Hùng Cường - Lam Sơn (Hưng Yên); Mặt Lăng, Bái Trạch(Nam Định); Nhâm Lang,Hồng Tiến (Thái Bình); các xã Cam Thượng, PhúThịnh,CẩmĐình,TrungHà,LiênTrung,ĐôngNgạc,HảiBối

2.2 DIỄNBIẾN XÓI BỒITRÊNMẶTBẰNG

Lịch sử một số giai đoạn dịch chuyển đường trục lòng sông Hồng kể từnăm1890 cho đến 1985 vùng Vân Cốc, Đan Phượng (Hình 2.2) cho thấy trongvòng 100năm,từ 1890đến1985,sôngHồngcósự biếnđổidòngrấtmạnh

Hình2.2:SơđồchuyểndòngsôngHồngkhuvựcVânCốc

Hiệnnay,từK29+600đếnK31+600,thuộcđịaphậnthônHồngH ậ u , phườngPhú Thịnh, huyện Phúc Thọ, Sơn Tây, Hà Nội, cách trung tâm quận SơnTâykhoảng 1km được lát đá bảo vệ, chân kè được thả rồng đá giữ chân Đoạnkènàythuộct u y ế n k è c h ố n g s ạ t l ở b ờ h ữ u s ô n g H ồ n g đ o ạ n K 2 7 + 4 3 1 -

K 3 2 + 0 0 đ ê HữuHồng,thịxãSơnTây,tỉnhHàTây(cũ)đượcthiếtkếnăm2008.Nhờcóhệ

-23-thống đê điều nên quy luật có sai khác so với tự nhiên Điều đó được phản ánhbằngcácdịchchuyểncótínhchấtchukỳqualại

Diễn biến sông tại một vị trí cục bộ có liên quan chặt chẽ đếnd i ễ n

b i ế n chung của cả đoạn sông Dựa vào các tài liệu lịch sử thu thập được của đoạnsôngSơn Tây - Bá Giang - Liên Mạc từ năm 1925 tới nay, ta có thể đưa ra nhận xét

sơ bộnhư sau: Những biến hình lòng sông rõ rệt nhất thường bắt đầu ở vùng Vân Cốc -Châu Phan Do đặc điểm đêchính vùng này rất rộng,bãi sông không cao nên biếnhình lòng sông thường xảy rarất lớn Trước năm 1925 có lúc lòng sông đi sát tuyếnbờtrái

Năm 1962 -1963, lòng sông xóisâu vàobãi Trung Hà -huyệnV ĩ n h

L ạ c hình thành đỉnh cong thứ nhất phía bờ trái, đỉnh cong thứ hai chuyển qua bờphải tạiđầubãiBáGiangcònđỉnhcongthứbalạichuyểnsangbờtráigầnVănQuán

Năm 1964 đã xẩy ra hiện tượng cắt cong, lòng sông chảy thẳng hơn.TừVânCốcquaTrungHàđếnĐanHoàichỉcònduynhấtmộtđỉnhcong

Ngay sau khi bị cắt thẳng, bắt đầu vào các năm 1966-1967 trở đi, quátrìnhlòng sông uốn cong lại bắt đầu, bãi Trung Hà lại bị xói theo quy luật uốn conghìnhsin và dần dần tạo lại hình cong đầu tại phía bãi Trung Hà Điều này là hợp quiluậtbởi vì dạng lòng sông dài chỉ với một đỉnh cong thườnglà dạng không ổnđịnh,khôngthểtồntạilâunếukhôngcócáccôngtrìnhchỉnhtrịđểkhốngchế

Những năm tiếp theo, bờ lõm phía bãi Trung Hà tiếp tục bị xói và lòngsôngcàng cong hơn Khoảng năm 1980-1981, dạng lòng sông gần như tình hìnhlòngsôngnăm1962-1963với3đỉnhcongở TrungHà,BáGiangvàVănQuán

Hình 2.3:Bản đồ xói lở bồi tụ lòng dẫn khu vực Sơn Tây - Đan Phượng giai

đoạn1965-1987

Bắt đầu từ năm 1989-1990, hiện tượng cắt cong đã xẩy ra ở đỉnh congVănQuán - Văn Khuê Như vậy, trên đoạn sông dài từ Sơn Tây - Vân Cốc đến ĐanHoàichỉtồntạicómộtđỉnhcong

Như trên đã phân tích dạng lòng dẫn này vẫn không ổn định, nên bắt đầutừnăm 1993 đến nay hiện tượng xói lở lại xẩy ra tại bờ trái phía Trung Hà vàhìnhthànhlạiđỉnhcongthứnhấttrênđoạnsông(Hình2.4).

Theo các số liệu lịch sử từ năm 1925 trở lại đây đã xảy ra 3 lần cắt cong,lầnđầukhoảngnăm1945,lầnthứ2vàonăm1964vàlầnthứ3vàonăm1989-1990

Trong thời kỳ đầu của chu kỳ uốn cong, lòng dẫn còn xa đê nên mặcdùcường độ xói khá lớn nhưng chưa gây nhiều nguy hiểm Nhưng vào thời kỳcuốilòng dẫn đã khá cong, dòng chảy thúc vào bờ với góc khá lớn gây mất an toànđêđiềuvàviệcbảovệbờ trởnênkhókhănvàtốnkém

Qua các phân tích diễn biến trên và các tài liệu lịch sử trước đây trênđoạnsông Hồng Sơn Tây - Trung Hà - Đan Hoài, lòng sông tại đoạn cục bộ SơnTây –Phương Độ là khá ổn định theo một dòng cong thuận, ép vào bờ phải với hệ

số congnhỏ (k=1.05), bãi phía bờ trái khá cao và có bối Vĩnh Tường ổn định nên từ lâukhông có dòng chảy đi phía

bờ trái, dòng sông tại đoạn Sơn Tây luôn có xu thế xóivào bờ phải Diễn biến lòngdẫn trên đoạn sông này là xuất phát từ hiện tượng xóivào bãi Trung Hà tạo nênđỉnh cong mới (đỉnh cong đầu tiên) và kéo theo sự xuấthiệncácđỉnhcongtiếptheo

Nhậnxét: Từnăm 1965đến1988làmộtchukỳuốncong, cắtthẳng Mộtchu kỳ uốn cong mới bắt đầu từ năm 1989 đến năm 1997 Tại đỉnh cong Trung Hàhệ số uốn cong lớn nhất là 1.2.Theo phân tích ở trên,mỗi chu kỳ vận động lòngsôngtrênđoạnsôngSơnTây–LiênMạckéodàikhoảng20-25năm

Hiện tượng bồi tụ, xâm thực hay xói lở đường bờ sông do các nguyênnhânchính là: Do thay đổi tự nhiên của dòng chảy; Do một số vị trí có các lớp đấtyếu;Do tác động của con người, trog đó có sự điều tiết của các hồ chứa; Do sự khaitháccáttrànlanlàmmấtcânbằngbùncát,gâyxóilở;

2.3 DIỄNBIẾNTRÊNMẶTCẮTNGANG

Dựa vào kết quả phân tích chập mặt cắt ngang khu vực sông Hồng khuvựchuyện Phúc Thọ có thể thấy rằng: Đoạn sông Hồng chảy qua khu vực này códiễnbiếnhếtsứcphứctạp,năm1976hìnhthànhbãigiữasauđótừ năm1991sạtlởphía

bờ hữu và bồi lấp phía bờ tả mạnh làm cho chiều rộng lòng sôngngày càng cóxuhướngbịthuhẹpvàxóisâu.Lạchsâudịchchuyểnmạnhsátbờphảisông,thểhiệnởcácmặtcắt2,3,4.(Hình2.5).

Hình2.6:Sơđồcácmặtcắtkhảo sátđoạnsôngHồngtừSơnTây đếnThượngCát

+ Đoạn từ Sơn Tây tới thượng lưu cống Cẩm Đình(MC2-MC4 đoạn

từKm30-Km36đêhữuHồng):

Do biến động của thiên nhiên và dòngchảy lạch sâul ò n g d ẫ n s ô n g

H ồ n g luôn có xu hướng lệch về phía bờ hữu làm cho khu vực bờ hữu sông Hồngđoạn từđịa phận TP.Sơn Tây tới thượng lưu cống Cẩm Đình (tỉnh Hà Tây cũKm27-Km36đê hữu Hồng) xảy ra tình trạng sạt lở hết sức phức tạp Theo khảo sátcủa Chi cụcPCLB & QLĐĐ, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Hà Nội trêntoàn tuyến từK27+500 - K32 xuất hiện nhiều vết nứt ngang, dọc gây xói lở và sạt trượt ở nhiềuđoạn bờ sông, đe dọađến an toàn đê điều và cuộc sống của trên 400 hộ dân vensông Diễn biến sạt lởmạnh, xuất hiện nhiều cung sạt ở khu vực kè Hồng Hậu vàTỉnh Đội từ thời điểmcuối năm 2005 và đầu năm 2006 Đầu tháng 11-2007 lại xuấthiện cung sạt trên kè Tỉnh Đội tại vịtrí K31+400 cung sạt dài 58m, đỉnh cung sạtcao trình +8.0 trượt sâu xuống 0.8m Hiện nay dòngchảy chủ lưu sông Hồng vẫnđangépsátbờhữugâyxóilởvàsạttrượttoàntuyếntừK27+500-K32

-28-2.4 KẾTLUẬN CHƯƠNG2

Chương này Luận văn đi sâu phân tích diễn biến lòng dẫn trên mặt bằng,trênmặt cắt ngang và những khu vực xói lở nghiêm trọng Đánh giá các nguyên nhânchính gây nên diễn biến trênbao gồm: Do thay đổi tự nhiên của dòng chảy; Dotácđộngcủaconngười,trog đócósựđiềutiếtcủacáchồchứa;Do sựkhai tháccáttràn lan làm mất cân bằng bùn cát, gây xói lở; Do một số vị trí có các lớp đấtyếu,chịutảitrọnglớntừcáccôngtrìnhvensông,mànhấtlàviệcchấttảicáttrànlan,kếthợpvớicácyếutốtự nhiêntácđộnggâynênsạtlở

Việc đánh giá được diễn biến phức tạp của lòng dẫn sông Hồng thuộckhuvực nghiên cứu càng làm sáng tỏ tính cấp thiết của đề tài Luận văn Cácnguyênnhân chính gây nên các hiện tượng trên là cơ sở để phân tích, đề ra hướngnghiêncứu và các giải pháp công trình bảo vệ bờ sông Hồng, mà cụ thể là đoạnsông đi quahuyệnPhúcThọ

Sông Hồng là một hệ thống thuỷ văn, thuỷ lực thống nhất chịu tác độngđồngthời của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo Các yếu tố tự nhiên gồm: dòng chảy sông,thuỷ triều ven biển và yếu tốnhân tạo là các công trình nhân sinh như đê kè bảo vệbờ, các công trình đầu mốiphục vụ tưới tiêu chi phối đến chế độ thủy lực Nhiệmvụ của bài toán cần giảiquyết là mô phỏng được quy luật trường thủy động lựcvàđánhgiátìnhtrạngxóilởcủađoạnsôngnghiêncứu.

Sau khi xem xét, so sánh, đánh giá ưu nhược điểm của các mô hình toáncóthể áp dụng cho vùng nghiên cứu phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của Luậnvăn,tác giả đã chọn bộ mô hình MIKE để mô phỏng trường thủy động lực học tạisôngHồng,đoạntừngãba ViệtTrì–PhúThọđếntrạmthủyvănHàNộivàThượngCát

Trong nghiên cứu này, với mục tiêu mô phỏng và tính toán thủy lực, bộmôhìnhMIKE11vàMIKE21đãđượclựachọndođápứngđượcnhữngtiêuchísau:

- Làbộphầnmềmtíchhợpđatínhnăng

- Làbộphầnmềmđãđượckiểmnghiệmthựctếởnhiềuquốcgiatrênthếgiới