BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM TRẦN BÁ HOẰNG NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÀ GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH - ỨNG DỤNG CHO SÔNG CỬU LONG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA CÔNG TRÌNH HOÀN LƯU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM TRẦN BÁ HOẰNG NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÀ GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH - ỨNG DỤNG CHO SÔNG CỬU LONG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ: 62 58 02 02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ MẠNH HÙNG GS.TS LƯƠNG PHƯƠNG HẬU Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực Những đóng góp tác giả chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Trần Bá Hoằng LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Mạnh Hùng, GS.TS Lương Phương Hậu trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình suốt trình thực luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn nhà khoa học chuyên sâu vấn đề nghiên cứu luận án: GS.TSKH Nguyễn Ân Niên, GS.TS Hoàng Hưng, GS.TS Nguyễn Tất Đắc, PGS.TS Hoàng Văn Huân, TS Nguyễn Hữu Nhân, NCVCC Lê Duy Hàm v.v hướng dẫn, đóng góp ý kiến, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển, Trung tâm nghiên cứu Chỉnh trị sông Phòng chống Thiên tai giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thành luận án Lòng biết ơn chân thành xin gửi tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè người động viên tác giả vượt qua nhiều khó khăn để hoàn thành luận án Tác giả Trần Bá Hoằng i MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 0.1 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 0.1.1 Diễn biến lòng dẫn phức tạp đoạn sông phân lạch gây sạt lở bờ ảnh hưởng xấu đến an sinh xã hội 0.1.2 Nhu cầu ổn định cù lao sông để khai thác vào mục tiêu kinh tế- xã hội 0.2 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 0.3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN 0.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 10 1.1 CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VỀ SÔNG PHÂN LẠCH 10 1.1.1 Nhu cầu nghiên cứu đoạn sông phân lạch 10 1.1.2 Các vấn đề nghiên cứu 11 1.1.3 Phương pháp nghiên cứu 12 1.2 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 12 1.2.1 Nguyên nhân hình thành sông phân lạch 12 1.2.2 Diễn biến sông phân lạch 14 1.2.3 Công trình chỉnh trị đoạn sông phân lạch 15 1.3 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM 19 1.3.1 Các hoạt động nghiên cứu 19 1.3.2 Thành tựu nghiên cứu lý thuyết 20 1.3.3 Các công trình chỉnh trị đoạn sông phân lạch xây dựng 20 1.4 NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG NGHIÊN CỨU CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 34 ii 1.4.1 Quan niệm vai trò bãi 35 1.4.2 Mối quan hệ yếu tố hình thái thủy lực đoạn đơn lạch đoạn phân lạch 35 1.4.3 Bố trí không gian công trình chỉnh trị 35 1.4.4 Đánh giá hiệu hạng mục công trình chỉnh trị 36 1.5 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 36 1.5.1 Vấn đề nghiên cứu 36 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 37 1.5.3 Phương pháp nghiên cứu 38 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 39 2.1.1 Định nghĩa phân loại đoạn sông phân lạch 39 2.1.2 Đoạn tiếp cận cửa sông vùng ảnh hưởng triều 41 2.1.3 Kết cấu dòng chảy khu vực phân lưu 42 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu thông qua chỉnh lý, phân tích số liệu thực đo từ sông thiên nhiên 45 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu mô hình vật lý 48 2.2.3 Phương pháp nghiên cứu mô hình toán 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ CÁC ĐẶC TRƯNG SÔNG PHÂN LẠCH VÀ BỐ TRÍ KHÔNG GIAN CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CÁC ĐOẠN PHÂN LẠCH TRÊN SÔNG CỬU LONG 76 3.1 NGHIÊN CỨU VỀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÔNG PHÂN LẠCH ĐBSCL 76 3.1.1 Tổng quan sông phân lạch sông Cửu Long 76 3.1.2 Các đặc trưng sông phân lạch vùng thượng châu thổ ĐBSCL……………………………………………………………………… 81 iii 3.1.3 Phân tích tính chất đặc thù đoạn phân lạch ĐBSCL 84 3.2 PHÂN TÍCH CÁC MỐI QUAN HỆ HÌNH THÁI VÀ TỶ LỆ PHÂN LƯU TRONG SÔNG PHÂN LẠCH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 88 3.2.1 Tổng hợp số liệu thực đo 89 3.2.2 Xây dựng đồ thị công thức quan hệ 91 3.2.3 Phân tích 92 3.3 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ PHÂN CHIA LẠI LƯU LƯỢNG GIỮA CÁC LẠCH CỦA CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH (LẤY ĐOẠN CÙ LAO ÔNG HỔ LÀM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU) 94 3.3.1 Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến biến động phân chia lưu lượng sông phân lạch 94 3.3.2 Các giải pháp nhằm điều chỉnh tỷ lệ phân lưu sông phân lạch 96 3.3.3 Kết nghiên cứu hiệu phân chia lại lưu lượng lạch giải pháp công trình hướng dòng 98 3.3.4 Hiệu phân chia lại lưu lượng lạch giải pháp công trình đón dòng từ đầu bãi 102 3.3.5 Hiệu phân chia lại lưu lượng lạch giải pháp công trình đập khóa ngầm 103 3.3.6 Hiệu phân chia lại lưu lượng lạch giải pháp nạo vét lòng sông lạch cần tăng lưu lượng 109 3.3.7 Hiệu phân chia lại lưu lượng lạch giải pháp tổ hợp công trình 110 3.3.8 Phân tích chung hiệu kỹ thuật giải pháp công trình với phương án bố trí không gian khác 112 CHƯƠNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THỰC TẾ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH 114 iv 4.1 LỰA CHỌN ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CHỈNH TRỊ 114 4.1.1 Giới thiệu đoạn sông nghiên cứu 114 4.1.2 Yêu cầu chỉnh trị 115 4.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 117 4.2.1 Phân tích chung 117 4.2.2 Các tham số thiết kế 117 4.2.3 Phương án bố trí công trình 118 4.3 PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ 120 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123 KẾT LUẬN 123 KIẾN NGHỊ 125 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 PHỤ LỤC 136 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 0.1 Đoạn phân lạch Long Khánh sông Tiền Hình 0.2 Sạt lở đầu cù lao Long Khánh Hình 0.3 Sạt lở bờ phải lạch Long Khánh - xã Long Thuận Hinh 0.4 Sạt lở bờ sông Hậu khu vực Long Xuyên (An Giang) Hình 0.5 Sạt lở khu vực cồn Sơn, 2010 Hình 1.1 Một số công trình chỉnh trị sông phân lạch Mỹ 17 Hình 1.2 Một số công trình chỉnh trị sông phân lạch Châu Âu 18 Hình 1.3 Một số công trình chỉnh trị sông phân lạch Châu Á 19 Hình 1.4 Một số công trình chỉnh trị sông phân lạch Việt Nam 22 Hình 1.5 Bình đồ lòng sông Hồng qua Hà Nội vào tháng 7/1985 23 Hình 1.6 Mặt đoạn sông sau chỉnh trị (1991) 24 Hình 1.7 Sơ đồ bố trí công trình đoạn phân lạch Trung Hà - sông Đà 24 Hình 1.8 Tác dụng bồi tụ, chống sạt lở mỏ hàn lạch trái 25 Hình 1.9 Hiệu bồi lấp lạch phải đê hướng dòng chữ  26 Hình 1.10 Công trình chỉnh trị đoạn Quản Xá sông Chu 27 Hình 1.11 Hình ảnh đoạn sông Quản Xá sau chỉnh trị 28 Hình 1.12 Sơ đồ bố trí cụm công trình chỉnh trị Phú Gia – Tứ Liên xây dựng sông Hồng đoạn Hà Nội 29 Hình 1.13 Các hình ảnh hệ thống công trình Phú Gia - Tứ Liên 30 Hình 1.14 Phân tích kết cấu dòng chảy khu vực công trình Phú Gia - Tứ Liên 31 Hình 1.15 Nhánh sông mở năm 2001 Vu Gia - Quảng Huế 33 Hình 1.16 Hình ảnh phá hoại công trình Quảng Huế (2007) 33 Hình 2.1 Các loại sông phân lạch 41 Hình 2.2 Phân loại sông phân lạch theo tác giả [33] 41 vi Hình 2.3 Mặt tổng thể mô hình thí nghiệm 50 Hình 2.4 Sơ đồ loại giải pháp điều chỉnh tỷ lệ phân lưu sông phân lạch…………………………………………………………………….…… 58 Hình 2.5 Các hình ảnh hoạt động nghiên cứu mô hình thí nghiệm 59 Hình 2.6 Thiết bị nghiên cứu thí nghiệm 62 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí mặt cắt đo đạc 63 Hình 2.8 Phạm vi nghiên cứu 64 Hình 2.9 Sơ đồ bước ứng dụng mô hình MIKE21C để nghiên cứu thủy động lực bồi xói VNC 67 Hình 2.10 Địa hình sông Tiền khu vực Tân Châu - Hồng Ngự năm 2009 67 Hình 2.11 Sơ đồ chia lưới khu vực Tân Châu - Hồng Ngự 69 Hình 2.12 Biên lưu lượng thượng lưu 2009-2011 70 Hình 2.13 Biên mực nước hạ lưu 2009-2011 70 Hình 2.14 Số liệu bùn cát biên thượng lưu 2009-2010 71 Hình 2.15 Số liệu bùn cát biên hạ lưu 2009-2010 71 Hình 2.16 So sánh lưu lượng trích xuất từ mô hình MIKE 21C với lưu lượng thực đo sử dụng thiết bị A CP mặt cắt MC1-1, 2-2, 3-3 74 Hình 2.17 Phân bố lưu tốc mô MIKE 21C 75 Hình 2.18 Phân bố lưu tốc thực đo thiết bị ADCP 75 Hình 2.19 So sánh biến đổi lòng dẫn mô MIKE 21C thực đo 2010 75 Hình 2.20 So sánh Q thực đo Q MIKE 21C Tân Châu năm 2011 75 Hình 3.1 Các bãi bồi đầu lạch phụ 83 Hình 3.2 So sánh hình dạng bãi đoạn phân lạch sông Hồng sông Cửu Long 87 Hình 3.3 Đồ thị quan hệ yếu tố thủy lực tỷ lệ phân lưu thực đo 88 Hình 3.4 Đường cong quan hệ tham số công trình hướng dòng tỷ 184 [meter] Water Level HAURIVER 180750.00 Time Series Water Level 2.5 External TS HLongXuyen-2000 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 14-7-2000 3-8-2000 23-8-2000 12-9-2000 2-10-2000 22-10-2000 11-11-2000 1-12-2000 Hình C.0.9 Mực nước mô thực đo trạm Long Xuyên mùa lũ năm 2000 [meter] Water Level HAURIVER 239000.00 Time Series Water Level 2.0 External TS HCanTho-2000 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 24-6-2000 14-7-2000 3-8-2000 23-8-2000 12-9-2000 2-10-2000 22-10-2000 11-11-2000 1-12-2000 Hình C.0.10 Mực nước mô thực đo trạm Cần Thơ mùa lũ năm 2000 [meter] Water Level TIENRIVER 223438.00 Time Series Water Level 2.0 External TS HMyThuan-2000 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 24-6-2000 14-7-2000 3-8-2000 23-8-2000 12-9-2000 2-10-2000 22-10-2000 11-11-2000 1-12-2000 Hình C.0.11 Mực nước mô thực đo trạm Mỹ Thuận mùa lũ năm 2000 185 [meter] Water Level CUNGHAU 1745.00 Time Series Water Level 1.5 External TS HTraVinh-2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 12-9-2000 17-9-2000 22-9-2000 27-9-2000 2-10-2000 7-10-2000 Hình C.0.12 Mực nước mô thực đo trạm Trà Vinh mùa lũ năm 2000 [meter] 2.0 Water Level TRANDE 5419.83 1.5 External TS HDaiNgai-2000 Time Series Water Level 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 8-10-2000 10-10-200012-10-200014-10-200016-10-200018-10-200020-10-200022-10-200024-10-200026-10-200028-10-2000 Hình C.0.13 Mực nước mô thực đo trạm Đại Ngãi mùa lũ năm 2000 [m^3/s] 15000.0 Discharge TIENRIVER 113250.00 Time Series Discharge External TS QTanChau-2000 10000.0 5000.0 0.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.14 Lưu lượng mô thực đo trạm Tân Châu mùa kiệt năm 2000 186 [m^3/s] Discharge HAURIVER 122800.00 Time Series Discharge 3000.0 External TS QChauDoc-2000 2000.0 1000.0 0.0 -1000.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.15 Lưu lượng mô thực đo trạm Châu Đốc mùa kiệt năm 2000 [meter] Water Level TIENRIVER 113000.00 Time Series Water Level External TS HTanChau 2000 1.5 1.0 0.5 0.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.16 Mực nước mô thực đo trạm Tân Châu mùa khô năm 2000 [meter] Water Level HAURIVER 122600.00 Time Series Water Level 2.0 External TS HChauDoc-2000 1.5 1.0 0.5 0.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.17 Mực nước mô thực đo trạm Châu Đốc mùa kiệt năm 2000 187 [meter] 1.5 Water Level VAMNAO 16200.00 Time Series Water Level External TS HVAMNAO 2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.18 Mực nước mô thực đo trạm Vàm Nao mùa kiệt năm 2000 [m^3/s] 6000.0 Discharge VAMNAO 15100.00 Time Series Discharge External TS QVAMNAO-2000 4000.0 2000.0 0.0 -2000.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.19 Lưu lượng mô thực đo trạm Vàm Nao mùa kiệt năm 2000 [meter] 1.5 Water Level HAURIVER 182950.00 Time Series Water Level External TS HLongXuyen-2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.20 Mực nước mô thực đo trạm Long Xuyên mùa kiệt năm 2000 188 [meter] 1.5 Water Level CLCHAI 5100.00 Time Series Water Level External TS HCaoLanh-2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.21 Mực nước mô thực đo trạm Cao Lãnh mùa kiệt năm 2000 [meter] 1.5 Water Level HAURIVER 239000.00 Time Series Water Level External TS HCanTho-2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.22 Mực nước mô thực đo trạm Cần Thơ mùa kiệt năm 2000 [m^3/s] 15000.0 Discharge HAURIVER 239505.89 Time Series Discharge 10000.0 External TS QCanTho-2000 5000.0 0.0 -5000.0 -10000.0 -15000.0 -20000.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.23 Lưu lượng mô thực đo trạm Cần Thơ mùa kiệt năm 2000 189 [meter] 1.5 Water Level TIENRIVER 223438.00 Time Series Water Level External TS HMyThuan-2000 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.24 Mực nước mô thực đo trạm Mỹ Thuận mùa lũ năm 2000 [m^3/s] 15000.0 Discharge TIENRIVER 224219.00 Time Series Discharge External TS QMyThuan-2000 10000.0 5000.0 0.0 -5000.0 -10000.0 -15000.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.25 Lưu lượng mô thực đo trạm Mỹ Thuận mùa lũ năm 2000 [meter] 1.5 Water Level CUNGHAU 1603.77 Time Series Water Level 1.0 External TS HTraVinh-2000 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.26 Mực nước mô thực đo trạm Trà Vinh mùa kiệt năm 2000 190 [meter] 1.5 Water Level TRANDE 5419.83 Time Series Water Level 1.0 External TS HDaiNgai-2000 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 10-4-2000 20-4-2000 30-4-2000 10-5-2000 20-5-2000 30-5-2000 Hình C.0.27 Mực nước mô thực đo trạm Đại Ngãi mùa kiệt năm 2000 Kết so sánh số liệu lưu lượng mực nước thực đo trạm thủy văn sông Mekong (bao gồm trạm phía Campuchia Việt Nam) năm 2002 trình bày hình từ Hình C.0.28 ÷ Hình C.0.34 Kết mô mô hình phù hợp với trình thực đo hầu hết trạm quan trắc [meter] Water Level TONLESAPR1 31505.06 Time Series Water Level 10.0 9.0 External TS H-PrekKdam-2002 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 10-2-2002 1-4-2002 21-5-2002 10-7-2002 29-8-2002 18-10-2002 7-12-2002 Hình C.0.28 Mực nước mô thực đo trạm Prek Kdam mùa lũ năm 2002 [meter] 10.0 Water Level TIENRIVER 4315.28 Time Series Water Level 9.0 External TS H-Phnompenh-2002 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 10-2-2002 1-4-2002 21-5-2002 10-7-2002 29-8-2002 18-10-2002 7-12-2002 Hình C.0.29 Mực nước mô thực đo trạm Phnompenh Port mùa lũ năm 2002 191 [m^3/s] 25000.0 Discharge TIENRIVER 110608.00 Time Series Discharge External TS QTanChau-2002 20000.0 15000.0 10000.0 5000.0 0.0 -5000.0 20-6-2002 10-7-2002 30-7-2002 19-8-2002 8-9-2002 28-9-2002 18-10-2002 7-11-2002 27-11-2002 Hình C.0.30 Lưu lượng mô thực đo trạm Tân Châu mùa lũ năm 2002 [meter] Water Level HAURIVER 121345.73 Time Series Water Level 4.0 External TS HChauDoc-2002 3.0 2.0 1.0 0.0 10-2-2002 1-4-2002 21-5-2002 10-7-2002 29-8-2002 18-10-2002 7-12-2002 Hình C.0.31 Mực nước mô thực đo trạm Châu Đốc mùa lũ năm 2002 [m^3/s] Discharge HAURIVER 121960.28 Time Series Discharge 7000.0 6000.0 External TS QChauDoc-2002 5000.0 4000.0 3000.0 2000.0 1000.0 0.0 -1000.0 10-2-2002 1-4-2002 21-5-2002 10-7-2002 29-8-2002 18-10-2002 7-12-2002 Hình C.0.32 Lưu lượng mô thực đo trạm Châu Đốc mùa lũ năm 2002 192 [meter] Water Level HAURIVER 182950.00 Time Series Water Level 2.5 External TS HLongXuyen-2002 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 20-6-2002 10-7-2002 30-7-2002 19-8-2002 8-9-2002 28-9-2002 18-10-2002 7-11-2002 27-11-2002 Hình C.0.33 Mực nước mô thực đo trạm Long Xuyên mùa lũ năm 2002 [meter] Water Level COCHIEN_NV1 3111.28 Time Series Water Level External TS HTraVinh-2002 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 16-10-2002 18-10-2002 20-10-2002 22-10-2002 24-10-2002 26-10-2002 28-10-2002 30-10-2002 Hình C.0.34 Mực nước mô thực đo trạm Trà Vinh mùa lũ năm 2002 C.2.3.2 Mô hình vận chuyển bùn cát sông Thiết lập mô hình Mô hình mô vận chuyển bùn cát bao gồm sông Phạm vi mô hình tương tự mô hình trên, Kratie đến cửa sông, bao gồm biển hồ Tonle Sap Để xét đến lũ tràn đồng dòng chảy sông kênh nhánh chính, biên phân bố dạng “Distributed Source” sử dụng Hiệu chỉnh kiểm định mô hình 193 Thực đo Mô hình Hình C.0.35 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình trạm Tân Châu: so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán [m^3/s] Time Series Sediment Transport 0.80 Châu Đốc Thực đo Mô hình 0.60 Sediment Transpo HAURIVER 740 External TS Qss_ChauDoc_o 0.40 0.20 0.00 1-5-2008 17-11-2008 5-6-2009 22-12-2009 10-7-2010 26-1-2011 Hình C.0.36 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình trạm Châu Đốc: so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán Thực đo Mô hình Hình C.0.37 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình trạm Vàm Nao: so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán 194 Thực đo Mô hình Hình C.0.38 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình trạm Mỹ Thuận: so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán Thực đo Mô hình Hình C.0.39 Kết hiệu chỉnh, kiểm định mô hình trạm Cần Thơ: so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán Hiệu chỉnh kiểm định mô hình tính vận chuyển bùn cát thách thức người làm mô hình nhiều nguyên nhân Trong lý thuyết thủy lực dòng chảy đạt ghi nhận mô tả tốt dòng chảy thực tế lý thuyết vận chuyển bùn cát mô hình khoảng cách xa với thực tế, công thức/phương trình mô tả trình vận chuyển bùn cát chủ yếu dạng bán kinh nghiệm, chứa đựng nhiều yếu tố không chắn Kết tính toán mô hình sử dụng công thức khác khác nhau, chí lên đến vài trăm phần trăm 195 Bên cạnh đó, liệu phục vụ công tác hiệu chỉnh bùn cát (lơ lửng) thực đo lẫn số liệu địa hình lòng dẫn (trắc dọc, cắt ngang) theo thời gian thường hạn chế Dọc sông Cửu Long, việc khai thác diễn mạnh mẽ nên có số liệu địa hình lòng dẫn (mặt cắt theo năm khác nhau) khó sử dụng Điều minh chứng qua nghiên cứu Brunier [10] cho thấy việc thay đổi lòng dẫn mạnh mẽ sông Tiền sông Hậu (tham khảo Hình C.0.40 Hình C.0.41) không liên hệ với trình thủy văn tự nhiên Hình C.0.40 So sánh cao độ lòng dẫn sông Tiền năm 1998 2008 [10] Hình C.0.41 So sánh cao độ lòng dẫn sông Hậu năm 1998 2008 [10] 196 Với đặc điểm độ dốc lòng dẫn không đáng kể, bề rộng lòng sông rộng chịu ảnh hưởng thủy triều sâu nên việc mong đợi mô hình chiều mô biến hình lòng dẫn (sự thay đổi cắt ngang sông) với sông Cửu Long không khả thi Do vậy, luận văn việc hiệu chỉnh kiểm định mô hình tập trung việc so sánh tải lượng bùn cát thực đo tính toán Kết hiệu chỉnh kiểm định mô hình vận chuyển bùn cát Hình C.0.35 ÷ Hình C.0.39 cho thấy mô hình mô xác tải lượng bùn cát trạm Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Cần Thơ Tại trạm Mỹ Thuận kết mô mùa lũ 2010 2011 phù hợp với số liệu thực đo, riêng năm 2009 có xu nhỏ số liệu thực đo Tuy điểm khác biệt với số liệu thực đo nêu trên, kết hiệu chỉnh kiểm định cho thấy mô hình mô tải lượng bùn cát với độ tin cậy chấp nhận C.3 KẾT LUẬN Mô hình MIKE11 ứng dụng để tính toán phân bố dòng chảy vùng đồng châu thổ phân bố bùn cát dọc sông Cửu Long Kết hiệu chỉnh kiểm định mô hình cho thấy mô hình thiết lập mô tốt toán thủy lực dòng chảy qua khẳng định kết mô có độ tin cậy phù hợp Đối với toán vận chuyển bùn cát, số liệu đầu vào số liệu quan trắc thiếu (như số liệu địa hình, số liệu bùn cát đáy phía Campuchia, chiều dày lớp cát dọc sông ) tính phức tạp đặc thù vấn đề, kết kiểm định trạm có số liệu chấp nhận rõ ràng kết mô có sai số định Kết tính toán mô MIKE11 sử dụng làm biên đầu vào cho mô hình MIKE21C chương luận văn 197 TÀI LIỆU THAM KHẢO A TÀI LIỆU CỦA CÁC TÁC GIẢ VIỆT NAM [1] Nguyen Nghia Hung, 2011 Sediment dynamics in the floodplain of the Mekong Delta, Vietnam Dr.-Ing Disertation, Univeristy of Stuttgart [2] Nguyễn Quang Kim nnk, 2007 Báo cáo kết đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu động lực bùn cát hạt mịn phục vụ phát triển khu vực Đồng Tháp Mười", Trường Đại học Thủy lợi, Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn [3] Lê Xuân Thuyên nnk, 2000 Báo cáo kết đề tài "Vận chuyển lắng đọng phù sa hạt mịn mùa lũ vùng Tứ Giác Long Xuyên", Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường [4] Viện KHKTTV & MT (Viện Khoa học Khí tượng thủy văn Môi trường), 2010 Báo cáo kết dự án "Tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng đồng sông Cửu Long" [5] Viện KHTLMN (Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam), 2009 Báo cáo tổng kết dự án “Điều tra trình vận chuyển bùn cát sông: Đồng Nai – Sài Gòn, Cửu Long” [6] Viện KHTLMN, 2010 Báo cáo tổng kết dự án điều tra “Điều tra đánh giá trạng cửa sông Tiền thuộc hệ thống sông Cửu Long kiến nghị giải pháp bảo vệ, khai thác” [7] Viện KHTLMN, 2010 Báo cáo tổng kết dự án điều tra “Điều tra đánh giá trạng cửa sông Hậu thuộc hệ thống sông Cửu Long kiến nghị giải pháp bảo vệ, khai thác” [8] Viện Kỹ thuật biển, 2009 Báo cáo tổng kết dự án điều tra (về địa hình, lưu lượng, mực nước, dòng chảy, sóng, chất lượng nước, bùn cát) cho cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai: Soài Rạp, Đồng Tranh, Ngã Bảy, Thị Vải 198 [9] Viện Qui hoạch Thủy lợi Miền Nam, 2005 Báo cáo tổng kết dự án “Điều tra diễn biến chất lượng nước vùng hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai sông Sài Gòn” B TÀI LIỆU CỦA CÁC TÁC GIẢ NƯỚC NGOÀI [10] Brunier, G., Anthony, E., Provancal, M., and Dussouillez, P., 2012 Morphological evolution of Mekong channel in the delta area: natural or disrupted functioning? WWF/MRCS Workshop on "Knowledge of sediment transport and discharges in relation to fluvial geomorphology for detecting the impact of large-scale hydropower project", 22-23rd May, 2012, Phnom Penh, Cambodia [11] Hoa, L.T.V, Nhan, N.H., Wolanski, E., Cong, T.T., and Haruyama, S., 2007 The combined impact on the flooding in Vietnam’s Mekong River delta of local man-made structures, sea level rise, and dams upstream in the river catchment [12] Juha S., Jorma K., Hannu L., Markku V., and Kummu, M., 2010 Origin, fate and role of Mekong sediments Mekong River Commission, Information and Knowledge Management Programme (IKMP) [13] Kummu, M and Varis, O., 2007 Sediment-related impacts due to upstream reservoir trapping, the lower Mekong River Geomorphology, 85, pp 275–293 [14] MRC (Mekong River Commission), 2005 Overview of the Hydrology of the Mekong Basin Mekong River Commission, Vientiane, 73 pp [...]... công trình chỉnh trị sông phân lạch vùng triều sông, phục vụ lựa chọn phương án công trình thích hợp với mục tiêu chỉnh trị 10 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 1.1 CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VỀ SÔNG PHÂN LẠCH 1.1.1 Nhu cầu nghiên cứu đoạn sông phân lạch Sông phân lạch là đoạn sông nằm giữa nút phân lưu và nút hợp lưu trên cùng một tuyến sông, lòng dẫn... nghịch, nếu lạch này phát triển thì lạch kia sẽ co hẹp 1.2.3 Công trình chỉnh trị đoạn sông phân lạch Chỉnh trị sông phân lạch thường có nhiều mục tiêu, song phát triển sớm nhất và phổ biến nhất là chỉnh trị sông phân lạch phục vụ ổn định và cải tạo luồng lạch giao thông thủy Sau đó, là chỉnh trị đoạn sông phân lạch để tăng khả năng thoát lũ, chống sạt lở bờ sông Gần đây, việc chỉnh trị sông phân lạch còn... "tam pháp bảo" cho các vấn đề động lực học dòng sông và chỉnh trị sông, trong đó có các vấn đề chỉnh trị sông phân lạch 1.2 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 1.2.1 Nguyên nhân hình thành sông phân lạch o định nghĩa có khác nhau về sông phân lạch nên các nhà khoa học trên thế giới cũng có nhiều nghiên cứu về nguyên nhân hình thành đoạn sông phân lạch Trong luận án này, chỉ đề cập đến loại sông phân. .. ĐK trong lạch phụ 1.3.3 Các công trình chỉnh trị đoạn sông phân lạch đã xây dựng Nghiên cứu lý thuyết không có nhiều, song nghiên cứu ứng dụng thì không ít Chỉnh trị sông phân lạch ở Việt Nam bắt đầu từ những năm 70 của 21 thế kỷ trước với công trình chỉnh trị đoạn Dền trên sông Đuống Phần lớn các công trình chỉnh trị sông phân lạch đã xây dựng đều xuất phát từ yêu cầu ổn định luồng lạch và cải tạo... hoặc bán thực nghiệm và có phạm vi ứng dụng xác định 0.3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN Nghiên cứu các loại giải pháp công trình điều chỉnh tỷ lệ phân chia lưu lượng trong chỉnh trị sông phân lạch và đánh giá hiệu quả của chúng khi áp dụng các phương án bố trí không gian khác nhau Trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm, đặc trưng và yêu cầu chỉnh trị của các đoạn sông phân lạch vùng ĐBSCL, nghiên cứu đề xuất phương... trí không gian hợp lý cho các giải pháp công trình để đạt mục tiêu chỉnh trị cho một vài đoạn sông phân lạch trọng điểm trên sông Cửu Long (SCL) 0.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1 Phân loại và phân tích đặc điểm hình thái, diễn biến, nêu rõ bản chất và quá trình hình thành, phát triển của các đoạn sông phân lạch vùng ĐBSCL, chỉ ra rằng đó là dấu tích của các delta triều cửa sông trong quá trình lấn... dung nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước và trên thế giới về sông phân lạch từ trước đến nay, có thể gom lại ở 7 vấn đề sau: 1 Điều kiện hình thành và phát triển sông phân lạch 2 Phân loại sông phân lạch 3 Những vấn đề thủy lực: tính toán phân chia lưu lượng các lạch; kết cấu dòng chảy tại các nút phân lưu và hợp lưu 4 Tính toán chia nước và chia cát trong sông phân lạch 5 Dự báo sự phát triển và. .. 0.1.1 Diễn biến lòng dẫn phức tạp ở các đoạn sông phân lạch gây sạt lở bờ ảnh hưởng xấu đến an sinh xã hội - Đoạn phân lạch Long Khánh trên sông Tiền: Đây là đoạn sông phân 3 lạch, biến đổi lòng dẫn rất phức tạp Trước đây, dòng chủ lưu đi về nhánh bên trái (Thường Phước - Hồng Ngự), hiện nay lạch này đang bị lấp dần và nhánh 2 chủ lưu đi về phía bên phải (Long Thuận) Hình 0.1 Đoạn phân lạch Long Khánh... những điều kiện thường thấy ở sông phân lạch 1.2.2 Diễn biến sông phân lạch Ở đây, chỉ đề cập đến diễn biến tự nhiên của sông phân lạch, không nói đến các diễn biến do tác động của con người như khai thác cát, xây đập bịt lạch Các lạch luôn luôn trong quá trình phát sinh, phát triển và suy thoái Lạch mới hình thành luôn là lạch có xu thế phát triển, còn lạch cũ thường là lạch có xu thế suy thoái Quá... trước đoạn phân lưu Bm: Chiều rộng mặt nước trong lạch chính (βm>0,5) Bn: Chiều rộng mặt nước trong lạch phụ (βn