Nghiên cứu hiệu quả của nạo vét khai thác cát kết hợp với chỉnh trị lòng dẫn để ổn định đoạn sông phân lạch

Đoạn sông phân lạch là nơi có chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến hình thái phức tạp, các nhánh sông luôn có sự tranh chấp lẫn nhau theo xu thế phát triển hoặc suy thoái phụ thuộc vào quá trình phân chia dòng chảy và bùn cát của các phân nhánh.

Đây cũng là khu vực sông có các mỏ cát tự nhiên lớn và thường là nơi tập trung của các hoạt động khai thác cát. Ảnh hưởng của việc khai thác cát có thể làm thay đổi hoàn toàn chế độ thủy lực dòng chảy và quy luật diễn biến hình thái của đoạn sông. Tuy nhiên, không phải tất cả các hoạt động khai thác cát đều để lại những hậu quả xấu, nếu việc nạo vét khai thác cát được thực hiện đúng kỹ thuật và theo quy hoạch có thể kết hợp với việc chỉnh trị để cải tạo lòng dẫn giúp tăng khả năng thoát lũ, điều chỉnh hợp lý tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát giúp duy trì sự ổn định cho toàn đoạn sông. Bài báo xin giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về vấn đề này.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Khai thác cát để cung cấp cho các mục đích khác nhau là một nhu cầu đòi hỏi của thực tế, nhưng các hoạt động khai thác cát trên sông cũng là một trong những tác nhân chính gây ra những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường tự nhiên của các dòng sông hiện nay. Việc khai thác cát trên sông thường gây ra các biến động lớn về hình dạng, kích thước, độ dốc của lòng dẫn, làm thay đổi hàm lượng bùn cát, thành phần hạt trong dòng chảy và như vậy sẽ phá vỡ trạng thái cân bằng tương đối giữa lòng dẫn và dòng chảy đã tồn tại trước đây. Đối với đoạn sông phân lạch, các hoạt động nạo vét khai thác cát có thể làm thay đổi hoàn toàn tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát, hướng dòng chảy, độ dốc thủy lực, độ dốc mực nước,... của các nhánh sông.

Tuy nhiên, không phải tất cả các hoạt động khai thác cát đều để lại những hậu quả xấu. Nếu việc nạo vét khai thác cát được thực hiện đúng kỹ thuật và theo quy hoạch có thể kết hợp với việc chỉnh trị để cải tạo lòng dẫn giúp tăng khả năng thoát lũ, đảm bảo tuyến luồng cho giao thông thủy và duy trì sự ổn định cho các đoạn sông. Bài báo xin trình bày một số kết quả nghiên cứu, đánh giá bằng công cụ mô hình toán Mike 21FM về hiệu quả của việc nạo vét khai thác cát kết hợp với chỉnh trị lòng dẫn cho một đoạn sông phân lạch điển hình trên hệ thống sông Cửu Long.

II. GIỚI THIỆU ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU

III. THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN, NGHIÊN CỨU

3.1. Khái quát mô hình

3.2. Thiết lập mô hình tính toán

a) Thiết lập địa hình và lưới tính

b) Thiết lập điều kiện biên:

c) Thiết lập các thông số thủy lực, hình thái cơ bản:

3.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

IV. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, NGHIÊN CỨU

4.1. Các trường hợp tính toán, mô phỏng

4.2. Một số kết quả tính toán, phân tích

V. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Lê Mạnh Hùng, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Trần Bá Hoằng, Đặng Hồng Huệ, Hồ Việt Cường và nnk (2013-2014): “Dự án chỉnh trị dòng chảy nhằm hạn chế sạt lở bờ sông Hậu, bảo vệ đô thị TP Long Xuyên thích ứng với biến đổi khí hậu”. Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Công ty ADICO.

[2]. Lê Mạnh Hùng và nnk (2010): “Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động khai thác cát đến thay đổi lòng dẫn sông Cửu Long (sông Tiền, sông Hậu) và đề xuất giải pháp quản lý, quy hoạch khai thác hợp lý”. Đề tài độc lập cấp Nhà nước ĐTĐL.2010T/29 – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

[3]. River sand ming management guideline. Ministry of Natural Resources and Environment, Malaysia – September 2009.

[4]. River sand mining and associated environmental problems in SriLanka. Ranjana U.K. Piyadasa, Department of Geography, University of Colombo, Sri Lanka.

[5]. Danish Hydraulics Institute (2009, 2011), Mike21FM - Scientific Documentation & Reference Manual, DHI.

Xem bài báo tại đây: Nghiên cứu hiệu quả của nạo vét khai thác cát kết hợp với chỉnh trị lòng dẫn để ổn định đoạn sông phân lạch

Tác giả: ThS. Hồ Việt Cường
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông Biển

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI