BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM _ LÊ VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG ĐỂ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CONG GẤP TRONG VÙNG CHỊU ẢNH HƢỞNG CỦA THỦY TRIỀU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy Mã số: 62 58 02 02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2017 Công trình đƣợc hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Văn Huân GS.TS Lƣơng Phƣơng Hậu Phản biện 1: ……………………………………………… Phản biện 2: ……………………………………………… Phản biện 3: ……………………………………………… Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam 658 - Võ Văn Kiệt - Phƣờng - Quận - Tp Hồ Chí Minh Vào hồi ngày tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thƣ viện quốc gia - Thƣ viện Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam - Thƣ viện Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam MỞ ĐẦU 0.1 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Trong vùng đồng bằng, sông uốn khúc vừa độ loại sông ổn định thuận lợi cho mục tiêu khai thác Nhƣng sông uốn khúc phát triển độ, tạo đoạn sông cong gấp Những đoạn sông cong gấp ảnh hƣởng đáng kể tới phát triển kinh tế ngành liên quan đến khai thác tổng hợp dòng sông, chỉnh trị đoạn sông cong gấp nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế về: (1) phòng chống úng ngập sức cản phụ gia đoạn sông cong gấp làm mực nƣớc dâng cao, giảm nhỏ khả thoát lũ lòng sông Có thể thấy vùng Đông Nam Bộ (ĐNB) với mạng lƣới sông nhiều đoạn cong gấp, khả thoát lũ kém, gây úng ngập nặng nề gặp triều cƣờng, đặc biệt thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM); (2) phòng chống sạt lở bờ đoạn cong gấp, cƣờng độ hoàn lƣu lớn, vận tốc dòng chảy bờ lõm cao thúc vào bờ Điển hình kiện sạt lở bờ nghiêm trọng đoạn sông cong gấp, gây nhiều tổn thất đoạn sông cong gấp Đồng Nam Bộ (ĐBNB) sông Tiền (Tân Châu, Hồng Ngự, Sa Đéc, An Hiệp…); sông Hậu (đoạn Vĩnh Lợi, Bình Trạch, An Phú, Cù lao Ông Hổ…); sông Đồng Nai (Biên Hòa, Cù lao Phố ); sông Sài Gòn (Thanh Đa, Mũi Đèn Đỏ, Hiệp Phƣớc….); (3) phát triển giao thông thủy vòng cong gấp kéo dài hành trình chạy tàu, che khuất tầm nhìn, gây khó khăn cho quay trở đoàn tàu, dòng chảy ngang mạnh gây an toàn chạy tàu, đoạn độ tạo ngƣỡng cạn có lạch sâu so le nguy hiểm Điển hình nhƣ đoạn Gò Dầu, Nhơn Trạch sông Thị Vải [25]; đoạn An Thôn Hiệp sông Lòng Tàu [26]; đoạn Bình Khánh sông Soài Rạp [25], [26]; đoạn Rạch Lá kênh Chợ Gạo [40]; (4) cảnh quan, môi trƣờng, xây dựng thành phố: Các đoạn sông uốn khúc thành phố yếu tố cảnh quan, môi trƣờng hấp dẫn Nhƣng diễn biến phức tạp, đoạn cong gấp uy hiếp an toàn cƣ dân công trình công cộng Chỉnh trị đoạn sông cong gấp yêu cầu thiết thành phố, nhƣ đoạn Thanh Đa, đoạn cong gấp thủ Thiêm, TPHCM, đoạn Tân Châu, đoạn Sa Đéc sông Tiền ; (5) thiết kế công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp: Đoạn sông cong gấp tạo diễn biến bất thƣờng Nếu để xảy cắt sông tự nhiên tạo tình bị động, không khống chế đƣợc dòng chảy sông mới, gây xói, bồi nghiêm trọng ý muốn, dẫn đến tổn thất lớn cho dân cƣ Chỉ có chủ động cắt vòng cong, tạo lòng sông thuận lợi qua eo sông, khắc phục đƣợc cách bất lợi sông cũ gây cho ngành kinh tế - kỹ thuật Trong vùng ĐBNB, có số công trình cắt sông nhƣ sau: 1) Đoạn Thanh Đa sông Sài Gòn; 2) Đoạn Gò Dầu sông Thị Vải; 3) Đoạn Lý Nhơn sông Vàm Sát; 4) Đoạn Mỹ An sông Vàm Cỏ Tây; 5) Đoạn Bình Phú sông Rạch Lá, tuyến Chợ Gạo; 6) Đoạn Đồng Thanh sông Rạch Lá, tuyến Chợ Gạo; 7) Đoạn Bùi Hữu Nghĩa sông Láng Thé; 8) Đoạn Chùa Bà Sớ sông Bến Chùa; 9) Đoạn Cần Chông sông Cầu Quan; 10) Đoạn Long Mỹ, sông Nƣớc Đục, Hậu Giang Do công trình cắt sông chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ nên hiệu phần lớn công trình nói bị hạn chế nhiều Với yêu cầu phát triển bền vững kinh tế - xã hội, có nhiều công trình cắt sông đƣợc thực tƣơng lai Từ thực tế nói thấy rằng, việc nghiên cứu sâu vấn đề đoạn sông cong gấp nhằm đáp ứng yêu cầu bách công tác chỉnh trị đoạn sông cần thiết 0.2 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Nghiên cứu chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ảnh hƣởng triều phải giải hàng loạt vấn đề khó phức tạp động lực học dòng sông tính biến động ba chiều không gian theo thời gian dòng chảy lẫn lòng dẫn, kéo theo tác động liên hoàn hệ thống sông Luận án phải xem xét đến nhiều tƣợng vật lý chƣa mô tả đƣợc xác phƣơng trình toán học nhƣ hoạt động tạo lòng dòng chảy vùng triều, kết cấu dòng chảy vùng cửa sông phân chia bùn cát cửa vào kênh đào cắt sông, quan hệ hình thái ổn định kênh đào vùng ĐBNB, tính toán biến hình lòng dẫn công trình cắt sông v.v Để xác lập sở khoa học cho việc thiết kế kênh dẫn công trình cắt sông, cần nghiên cứu quan hệ hình thái kênh đào ổn định vùng triều ĐBNB, cấp lƣu lƣợng đại diện cho vấn đề tạo lòng kênh đào ổn định vấn đề chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu Trong tính toán diễn biến lòng dẫn kênh đào cắt sông, việc phân phối khối lƣợng bồi xói chia toàn chu vi ƣớt mặt cắt ngang nhƣ làm, mà phải nghiên cứu để xác định phân bố tuân theo quy luật hình thái Đó vấn đề khoa học chuyên sâu mà luận án cần có phƣơng án giải Sau giải đƣợc vấn đề mang tính sở khoa học trên, việc xây dựng chƣơng trình tính toán, vận dụng kiến thức toán học, tin học để lập trình cho phần mềm tự động hóa tính toán, vận dụng vào thực tế cắt sông vùng ĐBNB, đóng góp khoa học đáng đƣợc ghi nhận 0.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN 0.3.1 Mục tiêu luận án (1)- Trên sở phân tích trạng yêu cầu thực tế, đề xuất đƣợc chế tác động phù hợp để chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ĐBNB (2)- Nghiên cứu xác định giá trị quan hệ hình thái kênh đào yếu tố ảnh hƣởng để phục vụ thiết kế kênh dẫn cắt sông (3)- Xây dựng phƣơng pháp tính toán thiết kế kênh đào cắt sông có sở khoa học nhƣng đơn giản, dễ ứng dụng cho vùng ĐBNB 0.3.2 Nội dung luận án (1) - Tổng quan thành tựu nghiên cứu giới nƣớc chỉnh trị đoạn sông cong gấp, từ đề xuất vấn đề nghiên cứu luận án; (2) - Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp nghiên cứu luận án; (3) - Kết nghiên cứu chế tác động để chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ĐBNB; (4) - Ứng dụng kết nghiên cứu vào công trình thực tế 0.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1- Luận án phân tích rõ công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ĐBNB phần lớn có quy mô nhỏ, diễn biến chậm, chủ yếu sử dụng chế kênh tắt (bypass) tức đào kênh lần đến kích thƣớc thỏa mãn yêu cầu khai thác, không loại bỏ tuyến sông cũ Cơ chế cắt sông kênh mồi khó thực thời gian phát triển kênh đào, lấp sông cũ kéo dài hàng trăm năm Muốn đẩy nhanh tiến độ cần sử dụng giải pháp phụ trợ nhƣ đập khóa sông cũ, đập hƣớng dòng hay đón dòng thƣợng lƣu kênh đào 2- Luận án xác lập đƣợc giá trị quan hệ hình thái mặt cắt ngang B /h kênh đào cắt sông vùng nghiên cứu có mức độ ảnh hƣởng thủy triều khác ĐBNB Kết dùng để phục vụ cho thiết kế tính toán biến hình kênh dẫn công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp theo hình thức cắt sông 3- Luận án đề xuất biểu thức “lưu lượng khởi động” Qkđ tích số diện tích mặt cắt ngang lòng dẫn ngang mặt bãi với vận tốc khởi động hạt bùn cát lòng dẫn d50 Đây loại lƣu lƣợng dùng thiết kế kênh đào cắt sông, có quan hệ hàm số với kích thƣớc B, h V kênh, nhƣ công thức (3-2), (3-3), (34) thể 4- Luận án xây dựng chƣơng trình tính toán CASO-2015 dùng thiết kế sơ kênh đào cắt sông theo chế kênh tắt chế kênh mồi, ứng dụng cho vùng ĐBNB CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CONG GẤP 1.1 CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Việc chỉnh trị đoạn sông cong gấp xuất phát từ yêu cầu giao thông thủy, xói lở thoát lũ Liên quan đến chỉnh trị đoạn sông uốn khúc, nội dung nghiên cứu chủ yếu bao gồm: 1.Nguyên nhân điều kiện hình thành sông uốn khúc; 2.Kết cấu dòng chảy đoạn sông cong; 3.Quan hệ hình thái phát triển lòng dẫn kênh đào cắt sông; 4.Cơ chế cắt sông; 5.Tính toán thủy lực diễn biến hình thái công trình chỉnh trị đoạn sông uốn khúc 6.Dòng chảy, diễn biến sông vùng triều 1.2 THÀNH TỰU VỀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ba phƣơng pháp phổ biến để nghiên cứu chỉnh trị đoạn sông cong đƣợc áp dụng bao gồm: - Phƣơng pháp phân tích tài liệu thực đo: Tính xác cao - Phƣơng pháp mô hình vật lý: Tái dự báo tốt; - Phƣơng pháp mô hình toán: Ngày phát triển hoàn thiện 1.3 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 1.3.1 Kết cấu dòng chảy đoạn sông cong Những nghiên cứu quan trọng dòng chảy tập trung vấn đề sau: Xác định độ dốc ngang mặt nƣớc Rôzôpski [113], Packman A.I [95]; lý giải mô tả kết cấu hoàn lƣu Zhang R.C [114] Xie Jian Heng [115]; xác định lƣu tốc ngang phân bố theo chiều sâu từ thí nghiệm Rôzôpski [113] theo số liệu đo đạc sông thiên nhiên Zhang R.C [114] 1.3.2 Diễn biến hình thái đoạn sông uốn khúc Nghiên cứu quy luật hình thái bật có quy luật L.Fargue từ số liệu khảo sát, thực đo sông Garona (Pháp), thƣờng gọi định luật Fargue Quan hệ hình thái mặt cắt ngang lòng dẫn bản: Nghiên cứu hệ số số mũ quan hệ yếu tố lòng dẫn (B,h,V,J) lƣu lƣợng tạo lòng sông theo lý thuyết thực nghiệm có Lacey G, Leopoll, Simons, Hâncu S Lêvi… Quan hệ chiều rộng chiều sâu Viện Thủy văn Liên Xô (cũ) đề nghị   B  const h 1.3.3 Về chỉnh trị đoạn sông cong gấp Vào cuối kỷ XVIII, ngƣời Đức tiến hành cắt sông Elbe phục vụ cho tƣới tiêu chống lũ; Mỹ vào đầu thập niên 30 kỷ XX sông Mississippi Ủy ban Nghiên cứu khai thác sông Mississippi tiến hành; Châu Âu kỷ XX thực nhiều công trình cắt sông nhƣ sông Meuse (Pháp), Elbe, Havel (Đức), Rhine (Đức, Pháp, Hà Lan), Ijssel (Hà Lan) v.v Tại Trung Quốc, cắt sông đƣợc thực đồng loạt đoạn kinh Giang Hạ (Hồ Bắc) sông Trƣờng Giang vào năm 40-50 kỷ XX Các vấn đề nghiên cứu công trình cắt sông chủ yếu gồm: 1.Định tuyến kênh dẫn; 2.Nghiên cứu vị trí cửa vào, cửa kênh dẫn; 3.Xác định tỷ lệ cắt sông; 4.Thiết kế kênh dẫn (kênh mồi) a b Hình 1.3a Cắt liên hoàn Hình 1.3b Cắt (a), cắt 1.3.4 Về dòng chảy, diễn biến lòng sông vùng ảnh hƣởng triều: Luận án nêu rõ công trình nghiên cứu liên quan đến dòng chảy, diễn biến lòng sông vùng ảnh hƣởng triều, lý thuyết phân loại cửa sông, phân đoạn cửa sông đặc điểm dòng chảy vùng cửa sông ảnh hƣởng triều 1.4 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM 1.4.1 Các nghiên cứu sông vùng triều Đã nêu rõ nghiên cứu thủy triều tác giả Việt Nam nghiên cứu bật tác giả sông vùng ảnh hƣởng thủy triều khu vực ĐBNB 1.4.2 Các công trình cắt sông nghiên cứu thực Khu vực chịu ảnh hƣởng triều ĐBNB, công trình cắt sông chủ động không nhiều, điển hình đào kênh cắt phục vụ giao thông thủy khu vực bán đảo Thanh Đa (1905), sông Sài Gòn; gần công trình cắt đoạn cong gấp khu vực Gò Dầu (Bà Rịa – Vũng Tàu) kênh Thị Vải Dự án nâng cấp kênh Chợ Gạo đoạn rạch Lá…Một vài đoạn sông cong gấp có tƣợng cắt sông bán tự nhiên tự nhiên diễn biến phức tạp nhƣ cù lao ông Cồn (Q9- sông Đồng Nai) sông Chà (mũi Bình Khánh) sông Soài Rạp 1.5 NHẬN XÉT CHUNG 1.5.1 Những thành tựu đạt đƣợc - Thành tựu lớn liên quan đến vấn đề chỉnh trị sông cong gấp mô tả giải thích kết cấu hoàn lƣu khúc sông cong tác động đến diễn biến lòng dẫn - Cơ chế tác động để chỉnh trị đoạn sông cong gấp đƣợc giới thiệu tài liệu chủ yếu sử dụng kênh mồi thiết kế cắt sông - Những phƣơng pháp tính toán thủy lực ứng dụng cho tính toán phân lƣu đƣợc đại hóa mô hình toán số trị 1.5.2 Những vấn đề tồn a- Tồn nghiên cứu - Kết cấu hoàn lƣu khúc sông cong có mô tả định tính, chƣa có mô hình toán tốt cho vấn đề - Chƣa có nghiên cứu cách xử lý yếu tố lƣu lƣợng tạo lòng để thiết kế cắt sông vùng triều - Quan hệ hình thái thƣờng nghiên cứu cho mặt cắt ngang sông thiên nhiên mà chƣa nghiên cứu cho loại kênh đào, cần thiết thiết kế kênh dẫn công trình cắt sông - Cơ chế phân chia nƣớc bùn cát nút phân lƣu phải sử dụng sơ đồ giả định, chƣa phù hợp với thực tế b- Tồn phương pháp tính toán - Chƣa có nhiều công trình nghiên cứu phƣơng pháp tính toán cắt sông vùng triều - Một số nghiên cứu tiến hành công bố quan hệ hình thái lòng sông vùng ĐBNB, đại lƣợng tƣơng ứng với lƣu lƣợng tạo lòng, nhƣng không làm rõ đƣợc cách xác định trị số lƣu lƣợng - Việc tính toán trình diễn biến hình thái kênh mồi đoạn sông phụ cận quan trọng thiết kế cắt sông, nhƣng chƣa có thành tựu nghiên cứu sâu vấn đề Xie Jian Heng [115] đề nghị phƣơng pháp tính đƣợc đơn giản hóa để ƣớc tính biến hình lòng dẫn sau cắt sông thông qua giải hệ phƣơng trình 1D cân bùn cát dùng để tính tay mà chƣa có mô hình tự động hóa tính toán, biểu thức quan hệ hình thái kênh đào ổn định, chế độ bùn cát, địa chất lòng bờ sông, độ dốc mặt nƣớc sông tác động yếu tố thủy triều hoàn toàn không phù hợp để áp dụng với ĐBNB Các mô hình toán thịnh hành chƣa giải đƣợc vấn đề xói ngang theo quan hệ hình thái - Số liệu thực đo công trình cắt sông Việt Nam hệ thống c- Tồn giải pháp công trình - Những nghiên cứu giới chủ yếu giới thiệu sâu công trình cắt liên hoàn công trình cắt đoạn cong gấp chế kênh mồi, nhƣng Việt Nam, đặc biệt ĐBNB, không thích hợp loại chế tác động - Ở ĐBNB, phổ biến giải pháp biến đoạn cong gấp thành đoạn phân lạch, chia phần lƣu lƣợng sang kênh dẫn, tiếp tục trì đoạn sông cũ, nhƣng chƣa có nghiên cứu sâu loại chế tác động - Ở ĐBNB, hầu hết kênh đào có tuyến thẳng ổn định, nhƣng chƣa có nghiên cứu quan hệ hình thái kênh đào thẳng 1.6 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 1.6.1 Vấn đề nghiên cứu Phân tích lựa chọn chế tác động phù hợp với điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội vùng ĐBNB để chỉnh trị đoạn sông cong gấp Phân tích quan hệ hình thái mặt cắt ngang kênh đào ổn định vùng ĐBNB làm sở cho thiết kế mặt cắt kênh đào vùng ảnh hƣởng thủy triều Từ quan hệ hình thái kênh đào, nghiên cứu đề xuất đại lƣợng lƣu lƣợng sử dụng cho thiết kế kênh đào cắt sông Xây dựng chƣơng trình tính toán đơn giản, dễ sử dụng cho toán cắt sông theo chế kênh tắt kênh mồi 1.6.2 Phạm vi nghiên cứu - Luận án lấy thiết kế kênh đào cắt sông làm đối tƣợng nghiên cứu chính, không mở rộng công trình phụ trợ khác - Luận án không nghiên cứu chế bạt mom, tập trung nghiên cứu chế chỉnh trị có kênh đào - Trong luận án, phạm vi nghiên cứu theo không gian đƣợc phân chia theo vùng với đặc trƣng điều kiện tự nhiên, chủ yếu biên độ triều chênh lệch thời gian triều dâng triều rút CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CONG GẤP 2.1.1 Tƣơng tác dòng chảy – lòng dẫn đoạn cửa sông ảnh hƣởng triều: Dựa nghiên cứu Wang Y.H [109] làm rõ mối tƣơng quan hƣớng dòng chảy triều lên – triều rút hình dạng lòng dẫn 2.1.2 Về Lƣu lƣợng tạo lòng quan hệ hình thái lòng dẫn Luận án nêu rõ khái niệm cách xác định lƣu lƣợng tạo lòng tác giả; phân tích quan hệ hình thái ổn định lòng dẫn sông ngòi nói chung theo lý thuyết chế độ, phân tích kết nghiên cứu quan hệ hình thái Đậu Quốc Nhân nghiên cứu thiết lập cho vùng cửa sông Trong đó, lấy lƣu lƣợng dòng triều rút trung bình nhiều năm làm lƣu lƣợng tính toán 2.1.3 Tính toán thủy lực phân lƣu Hiện có nhiều mô hình tính toán đại thủy lực phân lƣu Để thống với phƣơng pháp tính toán biến hình lòng dẫn kênh đào, luận án tham khảo phƣơng pháp tính toán phân lƣu GS.Lƣơng Phƣơng Hậu giới thiệu “Chỉ dẫn kỹ thuật công trình chỉnh trị sông” [21] để giải hệ phƣơng trình gồm phƣơng trình chuyển động phƣơng trình liên tục dòng chảy ổn định, chiều 2.1.4 Lƣu tốc khởi động bùn cát: Công thức tính lƣu tốc khởi động theo Mirkhulavar đƣợc lựa chọn sau so sánh với số công thức khác 2.1.5 Tính toán biến hình lòng dẫn Để tính toán biến hình lòng dẫn sau cắt đoạn sông cong gấp, luận án sử dụng phƣơng pháp tính Xien Jian Heng (Trung Quốc) để tính diễn biến lòng dẫn kênh cắt đoạn sông cong gấp cũ 2.2 CƠ SỞ SỐ LIỆU 2.2.1 Số liệu thủy triều sông ĐBNB 11 mồi Trong đó, chế đào kênh tắt, không loại bỏ sông cũ đƣợc sử dụng nhiều (7/10 trƣờng hợp) - Trong vùng ĐBNB, công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp quy mô nhỏ, chƣa tác động lớn đến sông vùng - Ba trƣờng hợp cắt sông tạo tuyến mới, loại bỏ sông cũ phục vụ công trình thủy lợi đƣợc thực sông Láng Thé, sông Bến Chùa sông Cần Chông, Trà Vinh - Hầu hết kênh đào có tuyến thẳng, nối tiếp không thuận lợi với đoạn sông thƣợng hạ lƣu, nên kênh tắt phát triển chậm - Biện pháp bạt mom giải đƣợc nhu cầu tạm thời, hiệu không lâu dài Nhƣ vậy, kênh tắt giải pháp cho chế chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ĐBNB Tuy vậy, để mở rộng phạm vi ứng dụng tƣơng lai, luận án cho rằng, tùy theo điều kiện cụ thể sử dụng chế tác động sau: Cơ chế bạt mom; chế đào kênh tắt; chế đào kênh, lấp sông chế kênh mồi Cơ chế bạt mom chế đào kênh lấp sông tƣơng đối đơn giản, nên luận án sâu nghiên cứu chế đào kênh tắt chế cắt sông kênh mồi Một số vấn đề khoa học cần giải xác định chế tác động: Nhận thấy rằng, đối tƣợng cần nghiên cứu công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp thiết kế kênh đào tắt Trong chế kênh tắt chế kênh đào mặt cắt cuối liên quan đến vấn đề ổn định hình thái kênh đào, tức phải thiết kế đƣợc kênh đào có mặt cắt ổn định dƣới lƣu lƣợng thiết kế Ở vùng ĐBNB, hầu hết kênh đào cắt sông cong gấp kênh có tuyến thẳng Vì vậy, cần giải vấn đề quan hệ hình thái ổn định kênh thẳng vùng ĐBNB Trong chế cắt sông kênh mồi, vấn đề quan hệ hình thái quan trọng xác định kích thƣớc xói ngang, xói sâu trình phát triển kênh, chia đồng nhƣ toàn mặt cắt Liên quan đến vấn đề quan hệ hình thái kênh đào xác định lƣu lƣợng tƣơng ứng để tạo mặt cắt ổn định 3.3 NGHIÊN CỨU QUAN HỆ HÌNH THÁI ỔN ĐỊNH CỦA LÕNG DẪN KÊNH ĐÀO Kết nghiên cứu quan hệ hình thái ổn định mặt cắt ngang loại kênh đào vùng ĐBNB đƣợc trình bày tổng hợp Bảng 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 3.5 12 3.3.1 Quan hệ hình thái kênh đào từ công trình cắt sông thực vùng ĐBNB Từ số liệu thực đo trƣờng 10 công trình cắt sông vùng II III, ta có kết tính quan hệ hình thái mặt cắt ngang ổn định kênh đào cắt sông trình bày Bảng 3.1 3.3.2 Quan hệ hình thái kênh đào nối sông vùng ĐBNB Dựa vào hình dạng cắt ngang trung bình kênh đào nối hai sông (kênh) ba vùng nghiên cứu, tiến hành xác định quan hệ B , từ h tìm đƣợc giá trị lớn nhỏ phân vùng I, II III Xem Bảng 3.2, 3.3 3.4 Dựa bảng tính, tổng hợp đƣợc Bảng 3.5 Bảng 3.5: Bảng tổng hợp trị số cực trị trung bình quan hệ hình thái mặt cắt ngang kênh đào vùng ĐBNB B Vùng Loại kênh Liệt h Trị số số Lớn Nhỏ Trung bình liệu Kênh cắt sông I Kênh nối sông 10 2,49 1,42 1,95 II III Kênh cắt sông Kênh nối sông Kênh cắt sông Kênh nối sông 1,80 1,89 1,78 1,99 1,62 1,35 1,60 1,80 1,71 1,62 1,69 1,90 3.3.3 Nhận xét kết tính toán (1) Giá trị quan hệ hình thái mặt cắt ngang (δ) kênh đào cắt sông hay kênh đào nối sông khu vực khác có giá trị nhỏ đáng kể so với sông thiên nhiên (ngoại trừ sông Sài Gòn) Theo tài liệu tham khảo, quan hệ hình thái sông thiên nhiên có giá trị δ = ÷ sông Tiền sông Hậu (Lê Ngọc Bích [59]); δ = 3,76 ÷ 6,02 sông Tiền δ = 4,87 sông Hậu vùng II (Hoàng Văn Huân [64]); δ = 3,35 ÷ 5,14 sông Đồng Nai (Lê Ngọc Bích, Hoàng Văn Huân [62], [55]); δ = 1,2 ÷ 1,6 sông Sài Gòn khu vực Thanh Đa (Lê Văn Tuấn [57]) Các giá trị δ phù hợp với nghiên cứu tỷ lệ B/h Lê Mạnh Hùng Đinh Công Sản [44], [31] với giá trị B/h (bankfull) biến động từ 150-:-70 sông Tiền 270-:-50 sông Hậu phạm vi từ cửa sông (km0) phía thƣợng nguồn với khoảng cách 200km 13 (2) Tại vùng II, giá trị quan hệ hình thái ổn định kênh cắt sông kênh nối sông xấp xỉ (1,62 so với 1,71), độ dốc thủy lực hai loại kênh không chênh nhiều (3) Trong vùng III, kênh cắt sông có giá trị trung bình δ = 1,69, kênh nối sông có giá trị δ lớn (1,90), lớn gần 10% so với kênh cắt sông (tức kênh nối sông tƣơng đối rộng nông so với kênh cắt sông) Điều có chênh lệch độ chênh thủy lực kênh cắt sông kênh nối sông (các kênh cắt sông tuyến sông tự nhiên có hệ số cong gấp lớn nên chiều dài kênh cắt ngắn đáng kể) (4) Tại vùng I, số liệu kênh cắt sông, nhƣng lại có số liệu δ kênh nối sông Kênh nối sông vùng I lại có giá trị δ xấp xỉ với kênh nối sông vùng III Vì vậy, trƣờng hợp cần cắt sông vùng I, chấp nhận giá trị δ = 1,69 nhƣ vùng III Nhƣ vậy, giá trị quan hệ hình thái mặt cắt ngang kênh đào cắt sông vùng nghiên cứu đƣợc đề nghị nhƣ Bảng 3.6 Bảng 3.6.Giá trị quan hệ hình thái mặt cắt ngang kênh đào cắt sông Vùng Vùng I Vùng II Vùng III δ 1,69 1,71 1,69 3.4 LƢU LƢỢNG KHỞI ĐỘNG LÕNG DẪN KÊNH ĐÀO 3.4.1 Xem xét tƣơng tác dòng chảy – lòng dẫn vùng cửa sông Dòng triều rút có lƣu tốc lớn, thời gian triều rút lại lớn thời gian triều dâng, vậy, tác dụng tạo lòng chủ yếu đƣợc thực thời gian triều rút Dòng triều rút theo tuyến thẳng, nên tác dụng tạo lòng tuyến kênh đào cắt sông thƣờng phụ thuộc vào dòng chảy dòng triều rút Điều phù hợp với nghiên cứu Đậu Quốc Nhân công thức quan hệ hình thái lòng dẫn cửa sông sử dụng yếu tố lƣu lƣợng trung bình thời kỳ triều rút làm tham số tính toán chủ yếu 3.4.2 Khái niệm lƣu lƣợng khởi động Qkđ kênh đào Dựa vào sở lý thuyết lƣu lƣợng tạo lòng trình bày Chƣơng 2, luận án nhận thức đƣợc mặt cắt ngang lòng kênh ổn định sản phẩm trình lƣu lƣợng tự nhiên tác động thời gian dài mà đại diện lƣu lƣợng tạo lòng kênh Xuất phát từ suy luận để kênh đào ổn định hình thái, không xói, không bồi, lƣu lƣợng khởi động kênh phải tạo đƣợc trị số vận tốc vừa vận tốc khởi động bùn cát Tác giả luận án cho 14 lƣu lƣợng tạo đƣợc trạng thái tích diện tích mặt cắt ƣớt kênh với vận tốc khởi động hạt bùn cát có đƣờng kính hạt d50 Nếu gọi Vkđ vận tốc khởi động hạt d50, lƣu lƣợng tƣơng ứng bảo đảm cho kênh đào ổn định hình thái Qkđ: Qkđ = Bk.hk.Vkđ (3-1) Trong đó: Qkđ- Lƣu lƣợng khởi động kênh đào, (m/s); Bk- Chiều rộng mặt nƣớc ngang bãi mặt cắt kênh, (m); hk - Chiều sâu trung bình mặt cắt kênh, (m); Vkđ-Vận tốc khởi động hạt bùn cát d50 lòng kênh, (m/s); d50- Đƣờng kính hạt bùn cát tƣơng ứng với tỷ lệ lọt sàng 50%, (m) Có thể đƣa định nghĩa “Lƣu lƣợng khởi động kênh đào” nhƣ sau: Lưu lượng khởi động kênh đào (Qkđ) lưu lượng dòng triều rút thông qua tuyến kênh đào tạo lưu tốc trung bình mặt cắt lớn lưu tốc khởi động hạt bùn cát kênh dẫn Trị số Qkđ đại lƣợng quan trọng thiết kế kênh đào hiệu tạo lòng tƣơng đƣơng với tác động chế độ lƣu lƣợng tự nhiên tác động lên kênh Khi Qk>Qkđ lòng kênh có khả bị xói, Qk< Qkđ lòng kênh có khả bị bồi, Qk= Qkđ hình thái lòng kênh ổn định Trong trình tạo lòng với tập hợp nhiều loại lƣu lƣợng tự nhiên, lòng kênh xác lập hình thái ổn định động, nghĩa kích thƣớc mặt cắt dao động quanh giá trị trung bình ổn định 3.4.3 Tính toán trị số Qkđ cho khu vực nghiên cứu a- Chọn công thức tính vận tốc khởi động Để tính toán vận tốc khởi động hạt bùn cát Vkđ, luận án xem xét qua công thức khác nhau: Công thức Zhang R.C (1989); công thức hiệp hội kỹ sƣ dân dụng Hoa Kỳ ASCE (1967) – Mehrota (1983) công thức Mirkhulava (Mirtskhulava, 1967) [19] Sau tính toán so sánh với số công trình nghiên cứu tƣơng tự khu vực chịu ảnh hƣởng triều ĐBNB [25], [59], [31], luận án chọn công thức Mirkhulava Bảng tính toán xác định Vkđ cho công thức đƣợc trình bày Phụ lục B b- Tính toán lưu lượng khởi động kênh đào Tính toán theo công thức Mirkhulava thu đƣợc giá trị Vkđ, tiến hành tính toán Qkđ kênh đào vùng ĐBNB theo công thức (3-1) thực cho kênh cắt sông kênh nối sông tƣơng ứng với phân vùng nghiên cứu I, II III Kết tính toán cho kết trình bày Bảng 3.7 15 3.4.4 Xây dựng quan hệ Bk, hk Qkđ Dựa yếu tố Bk, hk, Vkđ Qkđ Bảng 3.7 ta tìm đƣợc quan hệ thực nghiệm bề rộng kênh đào cao trình ngang bãi Bk, chiều sâu trung bình hk, vận tốc Vk với lƣu lƣợng khởi động Qkđ nhƣ Hình 3.13 đến Hình 3.24 thể 16 Các biểu thức thực nghiệm thu đƣợc khu vực khác khái quát theo dạng công thức nhƣ sau: (3-2) (3-3) (3-4) Với quan hệ thủy lực Q= B.h.V, ta suy Vk = Kv Qγkđ α +β +γ =1; KB.Kh KV =1 Trong đó: Giá trị hệ số quan hệ (KB, Kh, KV ) số mũ (α, β,γ) đƣợc thể Bảng 3.8 Bảng 3.8: Kết xác định hệ số số mũ công thức quan hệ hình thái mặt cắt ngang kênh đào Vùng KB Kh KV α β γ Cắt sông 2,458 0,885 0,459 0,601 0,307 0,091 I II III 2,647 2,642 3,069 0,714 0,775 0,738 0,528 0,488 0,441 0,571 0,566 0,562 0,332 0,33 0,322 0,097 0,102 0,116 Từ kết tính toán ta thấy rằng: 17 Quan hệ Qkđ Bk, hk kênh đào (kể kênh cắt sông kênh nối sông) chịu ảnh hƣởng triều khu vực ĐBNB, có kết cấu tổng quát tƣơng tự với công thức quan hệ hình thái theo “Regime theory lý thuyết chế độ” (mục 2.1.1, công thức 2-1÷2-5) thể mối liên hệ yếu tố lòng dẫn ổn định lƣu lƣợng tạo lòng Kết cấu công thức hàm số mũ, số mũ lƣu lƣợng tƣơng ứng với yếu tố B, h V xấp xỉ nhau, có hệ số KB, Kh, KV khác với AB, Ah AV Điều chứng tỏ, lƣu lƣợng khởi động cấp lƣu lƣợng đại diện cho trình diễn biến lòng dẫn kênh đào Còn lƣu lƣợng tạo lòng cho sông thiên nhiên vùng triều ĐBNB cần đƣợc kiểm chứng thêm với số liệu thực đo Nếu quan hệ hình thái điều kiện cần lưu lượng khởi động điều kiện đủ bảo đảm cho ổn định kênh đào Nếu dòng chảy kênh có lưu lượng lớn Qkđ, kênh bị xói, ngược lại dòng chảy kênh có lưu lượng nhỏ Qkđ, kênh bị bồi 3.5 CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN KÊNH ĐÀO CẮT ĐOẠN SÔNG CONG GẤP 3.5.1 Sơ đồ tổng quát cho chƣơng trình tính toán cắt sông: Sơ đồ khối tính toán cắt sông kênh mồi: Xem Hình 3.25 3.5.2 Chƣơng trình tự động hóa tính toán cắt sông theo chế tác động kênh mồi - Chƣơng trình CASO-2015 a- Phần mềm tính toán: Theo thuật toán sơ đồ ứng dụng trình bày, chƣơng trình tự động hóa tính toán đƣợc xây dựng ngôn ngữ Fortran Cấu trúc chƣơng trình toán đƣợc trình bày đầy đủ Phụ lục C Chƣơng trình đƣợc đặt tên CASO-2015 Do sử dụng nhiều sơ đồ đơn giản hóa, chƣơng trình đạt mức độ ƣớc tính b- Đầu vào chương trình CASO-2015 yêu cầu: - Tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn, bùn cát khu vực nghiên cứu - Yêu cầu ngành kinh tế - xã hội đoạn sông - Quy hoạch tuyến kênh đào chế cắt sông c- Đầu thu kết quả: - Mặt cắt ngang kênh đào thiết kế ƣớc tính trình phát triển nó; - Lƣu lƣợng, đƣờng mặt nƣớc kênh dƣới lƣu lƣợng thiết kế d- Phạm vi ứng dụng CASO-2015: Do sử dụng công thức 18 kinh nghiệm quan hệ hình thái lƣu lƣợng khởi động vùng ảnh hƣởng triều ĐBNB Việt Nam, phạm vi ứng dụng hạn chế vùng ĐBNB Việt Nam SƠ ĐỒ KHỐI CHƢƠNG TRÌNH CASO-2015 Hình 3.25: Sơ đồ khối chƣơng trình tính toán cắt sông CASO-2015 19 CHƢƠNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THỰC TẾ - NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN BIẾN HÌNH LÕNG DẪN KHI SỬ DỤNG CƠ CHẾ KÊNH MỒI CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CONG GẤP THANH ĐA TRÊN SÔNG SÀI GÕN 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ứng dụng kết nghiên cứu luận án cho công trình cắt sông thực tế để chứng minh tính khả thi đắn cho chƣơng trình tính toán CASO-2015 Do hạn chế số liệu đầu vào đoạn cong gấp cần chỉnh trị, luận án sử dụng số liệu tƣơng đối hoàn chỉnh đoạn cong Thanh Đa sông Sài Gòn để làm đối tƣợng nghiên cứu Vì đoạn Thanh Đa đƣợc cắt sông theo chế kênh tắt (Bài toán 1), nên sử dụng chế kênh mồi vào để ứng dụng chƣơng trình CASO-2015 toán giả định Hình 4.1: Bản đồ bán đảo Thanh Hình 4.2: Bản đồ kinh Thanh Đa Đa tuyến sông Sài Gòn năm 1962 (nguồn: Internet) 4.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU Tài liệu địa hình: Bình đồ khu vực bán đảo Thanh Đa năm 1998, 2003, 2011 [12]; Tài liệu thủy văn – bùn cát: Tài liệu mực nƣớc, lƣu lƣợng bùn cát năm 2003, 2013, 2014 [12] 4.3 BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 4.3.1 Sơ đồ bố trí công trình phân đoạn tính toán a) Tuyến kênh đào: Tuyến kênh đào sử dụng lại tuyến kênh đào có thực tế: Vị trí cửa vào điểm A, cửa điểm G Hình 4.2 Tuyến kênh đào đƣờng thẳng nối điểm B G, dài 1850m b) Mặt cắt ngang kênh đào: Với chế cắt sông kênh mồi, ứng dụng kết nghiên cứu quan hệ hình thái kênh cắt sông Thanh Đa, mặt cắt ban đầu kênh đào mặt cắt hình thang, đáy rộng 37 m, độ sâu 5,75m, bề mặt rộng 60m, mái dốc bên có hệ số m=2 Mặt cắt kênh đƣợc mô 20 thành hình chữ nhật, chiều rộng 60m, chiều sâu 4,66m, tuân theo quan hệ hình thái thực đo kênh đào cắt sông Thanh Đa, với δ=1,66 (xem Hình 4.1) Hình 4.1: Mặt cắt ngang kênh mồi kênh mồi chữ nhật quy đổi c) Phân đoạn tính toán: Theo điều kiện địa hình tính chất dòng chảy, toàn đoạn cong đƣợc chia làm đoạn, riêng đoạn sông cong cũ chia làm đoạn, nhƣ Hình 4.2 thể hiện: Hình 4.3: Sơ đồ phân chia đoạn sông tính toán 4.3.2 Số liệu đầu vào Các thông số đầu vào chủ yếu thông số hình thái, thủy lực, bùn cát đoạn sông cong gấp thời điểm ban đầu (trƣớc tính toán trƣớc cắt sông) Xem Bảng 4.1 thống kê thông số đầu vào 21 4.4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Với tính chất để chạy thông chƣơng trình, luận án tiến hành tính toán phân lƣu biến hình lòng dẫn cho kênh dẫn sông cũ số thời đoạn định, chƣơng trình chạy đến thời điểm kênh phát triển hoàn toàn sông cũ bị lấp hẳn 4.4.1 Quy trình tính toán, hiệu chỉnh kiểm định Chƣơng trình - Sau hoàn thành phần khai báo thông số đầu vào, kiểm soát lỗi tiến hành chạy chƣơng trình sở hình thái địa hình năm 1998, bùn cát thực đo khu vực nghiên cứu thực năm 2003 - Nếu chỉnh trị đoạn sông theo chế kênh tắt (Bài toán 1) sau tính toán phân lƣu vào kênh đào với mặt cắt đầu tiên, tiến hành kiểm tra lƣu lƣợng mực nƣớc có thỏa mãn yêu cầu khai thác không Nếu lƣu lƣợng Qk ≠ Qkđ cần giả thiết lại mặt cắt kênh tính toán lại từ đầu thỏa mãn điều kiện Qk= Qkđ Để ổn định kênh đào tiến hành công trình gia cố bờ kênh - Nếu cắt sông theo chế kênh mồi (Bài toán 3) cần tiếp tục tính toán biến hình lòng dẫn đến cuối thời đoạn t1 Tiến hành kiểm tra điều kiện xói kênh, kênh không xói đƣợc phải giả thiết lại mặt cắt kênh mồi bố trí thêm công trình phụ trợ để tăng lƣu lƣợng vào kênh tính toán lại từ đầu thỏa mãn điều kiện xói, tiếp tục tính toán cho thời đoạn t2 - Sau thời đoạn thực tính toán kiểm tra điều kiện phát triển kênh mồi nhƣ - Tính toán dừng lại thời điểm kênh đào thông qua đƣợc 75% Q0 - Khi kết thúc tính toán, cần kiểm tra điều kiện quan hệ hình thái kênh đào lƣu lƣợng Qkđ 4.4.2 Xuất liệu kết Với thời đoạn tính toán ∆t=15 ngày thực tế (tƣơng đƣơng chu kỳ triều), chƣơng trình tính toán trình phát triển kênh dẫn 7200 thời đoạn, tƣơng đƣơng với 300 năm Do hạn chế thời gian điều kiện tính toán, luận án quan tâm đến phát triển kênh đào, không xuất kết biến động đoạn khác Phần kết dạng số liệu chƣơng trình sau đƣợc xuất tài liệu định dạng excel đƣợc đính kèm phần Phụ lục kết tính toán dự báo thủy lực phân lƣu diễn biến hình thái kênh - sông cũ khu vực bán đảo Thanh Đa sông Sài Gòn Số liệu kết chi tiết dạng excel đƣợc trình bày Phụ lục D 22 Bảng 4.2 thống kê thông số đầu chƣơng trình tính toán diễn biến thủy lực bùn cát sau cắt sông Các kết đƣợc phân tích thể đồ thị hình từ Hình 4.3 đến Hình 4.6 Kết cuối cho thấy: Để kênh dẫn phát triển đến mặt cắt cuối (thông qua khoảng 98% tổng lƣu lƣợng), cửa vào đoạn sông cũ bị đóng, công trình cần trải qua 222 năm làm việc Mặt cắt kênh sau 222 năm phát triển, có kích thƣớc B=283m, h=12m Kết tính toán tỷ lệ phân lƣu đƣợc thể Hình 4.3 Hình 4.4 với trị số ngày lớn kênh dẫn trở thành sông tỷ lệ phân lƣu đạt 100% Hình 4.5 Hình 4.6 thể trình xói kênh trình phát triển, thời gian đầu mạnh mẽ, kênh xói đến mức độ giảm dần đến ổn định 4.5 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ CHƢƠNG TRÌNH TÍNH 4.5.1.Tính hợp lý độ tin cậy kết tính toán Hình 4.3 thể tƣơng quan lƣu lƣợng kênh dẫn sông cũ, theo thời gian kênh dẫn phát triển lấn át sông cũ, thời gian để kênh dẫn thay hoàn toàn sông cũ 222 năm Con số 23 phản ánh tƣơng đối xác tình hình phát triển kênh đào vùng ĐBNB nhƣ Kinh Thanh Đa đƣợc đào từ năm 1907 đến thông qua đƣợc khoảng 12% lƣu lƣợng; kênh Chợ Gạo (đào từ năm 1876, đến 139 năm sạt lở bờ tƣơng đối mạnh); kênh Quan Chánh Bố đào năm Tự Đức thứ 8, tức 1856, đến gần 160 năm tƣơng đối ổn định); đoạn cắt dòng Mỹ An sông Vàm Cỏ Tây, Thủ Thừa, Long An sau trải qua gần 100 năm kênh cắt thông qua 55% tổng lƣợng dòng chảy Hiện tƣợng kênh đào phát triển chậm ĐBNB chịu ảnh hƣởng thủy triều mạnh, độ dốc thủy lực độ dốc địa hình bé, dòng chảy nguồn ngày suy giảm ảnh hƣởng việc xây dựng hồ chứa Các trị số kích thƣớc mặt cắt cuối kênh đào Bk=283m, hk=12m, thể tốt quan hệ hình thái quan hệ B, h với Q nhƣ kết nghiên cứu Chƣơng trình bày Cũng vùng ĐBNB không thích hợp với ứng dụng chế kênh mồi 4.5.2 Nhận xét chƣơng trình tự động hóa tính toán Từ lý thuyết chung công trình cắt sông sách giáo khoa, luận án xây dựng thành công bƣớc đầu chƣơng trình phần mềm CASO-2015, tự động hóa tính toán ứng dụng cho công trình cắt sông cong gấp vùng ĐBNB Chƣơng trình tính toán có nhiều giả thiết đơn giản hóa, độ xác chƣa cao, song đảm bảo cho kết hợp lý có mức độ tin cậy chấp nhận đƣợc, hoàn toàn ứng dụng thiết kế sở giai đoạn Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi báo cáo khả thi dự án chỉnh trị đoạn sông cong gấp theo hình thức cắt sông, loại hình sông phổ biến khu vực ĐBNB KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A NHỮNG KẾT QUẢ CỦA LUẬN ÁN 1- Luận án nghiên cứu đặc trƣng hình thái hệ thống sông vùng ĐBNB, chia đoạn cong gấp loại chính: Loại có hình chữ V loại có hình chữ Ω Các đoạn cong gấp tập trung nhiều vùng III (vùng Đông Nam Bộ) vùng II (vùng hạ châu thổ sông Cửu Long), sông vừa nhỏ - Trên sở phân tích số liệu thực đo, luận án rõ công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp vùng ĐBNB phần lớn có quy mô nhỏ, diễn biến chậm, nên chủ yếu sử dụng chế kênh tắt (bypass) tức đào kênh lần đến kích thƣớc thỏa mãn yêu cầu khai thác, không loại bỏ tuyến sông cũ Cơ chế cắt sông kênh mồi xem xét ứng dụng công trình sông lớn, vùng ảnh hƣởng thủy triều yếu Cơ chế 24 cắt sông kênh mồi khó áp dụng cho vùng ĐBNB thời gian phát triển sông kéo dài, xem xét ứng dụng công trình sông lớn, dòng chảy nguồn mạnh vùng thủy triều yếu Cơ chế cắt sông đào kênh đến mặt cắt cuối lấp sông loại bỏ tuyến sông cũ xem xét vùng III để tăng khả thoát lũ, giảm úng ngập cho thành phố Hồ Chí Minh 3- Luận án nghiên cứu xác lập giá trị quan hệ hình thái mặt cắt ngang B /h kênh đào cắt sông kênh đào nối sông vùng nghiên cứu có mức độ ảnh hƣởng thủy triều khác ĐBNB Trị số quan hệ hình thái cho kênh cắt sông vùng thể Bảng 3.6 Kết dùng để phục vụ cho thiết kế tính toán biến hình kênh dẫn công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp theo hình thức cắt sông - Luận án đề xuất biểu thức “lƣu lƣợng khởi động” Qkđ tích số diện tích mặt cắt ngang lòng dẫn ngang mặt bãi với vận tốc khởi động hạt bùn cát lòng dẫn d50 (công thức 3-1) Đây loại lƣu lƣợng dùng thiết kế kênh đào cắt sông, có quan hệ hàm số với kích thƣớc B, h V kênh, nhƣ công thức (3-2), (3-3), (3-4) Bảng 3.8 thể - Luận án đề xuất chƣơng trình tính toán thủy lực CASO-2015 dùng thiết kế ƣớc tính hiệu kỹ thuật kênh đào cắt sông theo chế kênh tắt chế kênh mồi Chƣơng trình phần mềm CASO2015 đơn giản, dễ ứng dụng, thích hợp cho giai đoạn lập quy hoạch, lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, báo cáo khả thi cho dự án chỉnh trị đoạn sông cong gấp theo hƣớng cắt sông vùng ảnh hƣởng triều vùng ĐBNB - Luận án ứng dụng thành công chƣơng trình phần mềm CASO2015 cho toán cắt sông kênh mồi giả định cho đoạn sông Thanh Đa sông Sài Gòn B PHƢƠNG HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TỤC 1- Tiếp tục hoàn thiện khái niệm “lƣu lƣợng khởi động” mở rộng ứng dụng cho “lƣu lƣợng tạo lòng sông vùng triều” 2- Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện phầm mềm CASO-2015 3- Tiếp tục nghiên cứu chế cắt liên hoàn đoạn sông có nhiều đoạn cong gấp liền kề 25 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Hoàng Văn Huân, Lê Văn Tuấn, "Cơ sở khoa học giải pháp bảo vệ bờ sông, bờ biển khu vực Nam Bộ ", Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2003, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, tr.346 Lê Văn Tuấn, "Nghiên cứu đặc điểm cung sạt lở bờ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa ", Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2005, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, tr.328-336 Lê Văn Tuấn, Trần Thu Tâm, Hoàng Văn Huân, " Đánh giá ảnh hƣởng tải trọng đỉnh bờ mực nƣớc sông đến ổn định bờ sông Sài Gòn - khu vực bán đảo Thanh Đa ", Tuyển tập kết khoa học công nghệ lần thứ IX, Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2005, tr.553 Lê Văn Tuấn, "Phân tích tác động yếu tố địa chất đến biến đổi lòng dẫn hạ du hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn ", Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2006, Viện KHTLMN, tr.370-390 Lê Văn Tuấn, Hoàng Văn Huân, Lƣơng Phƣơng Hậu, "Nghiên cứu đặc trƣng hình thái lòng dẫn đoạn sông cong gấp vùng chịu ảnh hƣởng thủy triều", Tuyển tập Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc năm 2010, Hội Cơ học Việt Nam, tr.443-452 Nguyễn Thành Minh, Lê Văn Tuấn, Mai Đức Trần, Nguyễn Thế Biên, "Nghiên cứu nguyên nhân xói lở bờ sông An Hóa đề xuất giải pháp phòng chống", Tuyển tập Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc năm 2011, tr.459-469 Lê Văn Tuấn, Hoàng Văn Huân, Lƣơng Phƣơng Hậu, "Nghiên cứu số thành tựu chỉnh trị đoạn sông cong gấp theo hình thức cắt sông giới, công trình cắt sông cong gấp Việt Nam vấn đề tồn tại", Tuyển tập Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc năm 2015, Hội Cơ học Việt Nam Lê Văn Tuấn, "Nghiên cứu quan hệ hình thái ổn định mặt cắt ngang kênh đào vùng triều khu vực Đồng Nam Bộ", Tuyển tập kết Khoa học Công nghệ 2015, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam Lê Văn Tuấn, "Nghiên cứu hoàn thiện phƣơng pháp tính xây dựng chƣơng trình tính toán biến hình mặt cắt kênh dẫn sau cắt sông kênh mồi khu vực chịu ảnh hƣởng thủy triều Đồng Nam Bộ", Tạp chí khoa học công nghệ thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam ... CÁC CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG ĐỂ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CONG GẤP TRONG VÙNG ĐBNB Dựa nghiên cứu trạng công trình chỉnh trị đoạn sông cong gấp thực ĐBNB, luận án xác định đƣợc chế tác động chủ yếu để chỉnh trị. .. chảy vùng cửa sông ảnh hƣởng triều 6 1.4 CÁC THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM 1.4.1 Các nghiên cứu sông vùng triều Đã nêu rõ nghiên cứu thủy triều tác giả Việt Nam nghiên cứu bật tác giả sông vùng. .. liên quan đến vấn đề chỉnh trị sông cong gấp mô tả giải thích kết cấu hoàn lƣu khúc sông cong tác động đến diễn biến lòng dẫn - Cơ chế tác động để chỉnh trị đoạn sông cong gấp đƣợc giới thiệu