Xây dựng công thức kinh nghiệm tính toán hiệu quả bồi lắng của hệ thống đảo chiều hoàn lưu trên sông Dinh tại Phan Rang

Trong nghiên cứu, xây dựng các công trình chỉnh trị sông ở Việt Nam, rất nhiều công trình sau khi xây dựng không tạo được hiệu quả chỉnh trị, nguy hiểm hơn là dẫn đến những tổn thất về tài sản, thậm chí cả tính mạng con người và môi trường sinh thái. Mặc dù các công trình chỉnh trị sông ở nước ta được xây dựng từ rất sớm, nhưng hầu hết không đánh giá được hiệu quả sau đó. Do vậy, việc phân tích nguyên nhân, rút kinh nghiệm từ các công trình thành công hay thất bại phục vụ cho xây dựng các công trình tiếp theo là không thực hiện được. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được công thức kinh nghiệm xác định hiệu quả gây bồi phía sau công trình chỉnh trị sông.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong xu thế hiện nay, khai thác có hiệu quả, hợp lý nguồn tài nguyên trên các dòng sông đang là nhu cầu cần thiết đối với các ngành kinh tế xã hội. Trong đó, chúng ta đã và đang xây dựng hàng loạt các loại công trình chỉnh trị trên phần lớn các dòng sông, đặc biệt là những đoạn sông qua thành phố. Các công trình chỉnh trị ở từng mức độ nhất định được xây dựng với nhiều mục tiêu khác nhau như: thoát lũ, chống sạt lở bờ, ổn định luồng lạch cho giao thông thủy, chống bồi lấp cửa lấy nước, tạo cảnh quan cho khu vực thành phố v.v. Những công trình đó, thông qua việc điều chỉnh lòng dẫn (gây xói, bồi), dòng chảy (tăng, giảm mực nước, lưu tốc) mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và giải quyết được nhiệm vụ đặt ra [1],[3],[6].

Trong các công trình chỉnh trị sông đã xây dựng ở Việt Nam, nhiều công trình mang lại hiệu quả tích cực như: Công trình chống bồi lấp cảng Hà Nội (1986-1990); hệ thống mỏ hàn Đông Trù trên sông Đuống (1990); công trình cắt sông Quản Xá trên sông Chu (1994-1995). Đặc biệt là công trình thử nghiệm bảo vệ bờ sông Dinh qua thành phố Phan Rang (1994-1997), đưa bùn cát vào lấp lạch sâu ép sát chân đê và bồi cao thành bãi, đảm bảo ổn định cho tuyến đê qua thành phố [1], [3]. Nhưng trong thực tế, một số công trình sau khi xây dựng không tạo được hiệu quả chỉnh trị, một số công trình gây ra những tổn thất về tài sản, con người và môi trường.

Trong nghiên cứu chỉnh trị sông, thành công hay thất bại đều có rất nhiều lý do khách quan, chủ quan, trực tiếp hay gián tiếp, may mắn hay rủi ro v.v. Nhưng có một lý do có thể khẳng định là hiện nay chưa có những phương pháp nghiên cứu hay quy trình, quy phạm đủ tin cậy để dự báo được định lượng chính xác, đảm bảo cho những tác động có lợi của công trình chỉnh trị vào lòng sông. Do đó, trong thực tiễn nghiên cứu chỉnh trị sông ở Việt Nam, việc xây dựng công trình chỉnh trị chủ yếu hiện nay vẫn dựa theo theo kinh nghiệm từ nước khác, địa phương khác, theo yêu cầu cấp bách, theo phương pháp "thử phản ứng" và có tính thăm dò [3].

Do nhu cầu phát triển bền vững về kinh tế xã hội, cũng như nhu cầu khai thác tổng hợp các dòng sông ở Việt Nam thì việc xây dựng công trình chỉnh trị sông còn phải tiếp tục trong thời gian tới. Như vậy, nhu cầu có được những công thức tính toán hiệu quả bồi lắng phía sau công trình chỉnh trị là cần thiết, giúp cho công tác thiết kế và xây dựng công trình chỉnh trị đảm bảo ổn định và hiệu quả.

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÔNG TRÌNH ĐẢO CHIỀU HOÀN LƯU (ĐCHL)

2.1. Kết cấu dòng chảy ở khúc sông cong

2.2. Nguyên lý làm việc của công trình tạo hoàn lưu

2.3. Phương pháp nghiên cứu

III. PHÂN TÍCH, NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BỒI LẮNG CỦA CÔNG TRÌNH ĐCHL TRÊN SÔNG DINH VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ BỒI LẮNG

3.1. Điều kiện tự nhiên đoạn sông

3.2. Các thông số chính của công trình đã xây dựng

3.3. Hiệu quả gây bồi của công trình ĐCHL lưu sông Dinh

3.3.1. Các tham số thiết kế và bố trí công trình

3.3.2. Khối lượng bồi lắng do công trình tạo ra

IV. KẾT LUẬN

Thông qua phân tích số liệu thực đo và số liệu điều tra tại công trình ĐCHL sông Dinh, khu vực thành phố Phan Rang-Tháp Chàm. Tác giả đề xuất công thức kinh nghiệm phục vụ tính toán, dự báo hiệu quả gây bồi phía sau công trình chỉnh trị sông.

Từ các công thức trên cho thấy:

- Để đảm bảo hiệu quả bồi lắng phía sau công trình thì khoảng cách giữa 2 công trình ĐCHL  L nên nhỏ hơn (2b+3a). Vì trong công trình sông Dinh, với số liệu đo đạc cho thấy khối bồi lắng không liên tục giữa H2 và H3.

- Công thức (1) được sử dụng để tính toán dự báo khối lượng bồi lớn nhất của 1 công trình đảo chiều hoàn lưu.

Mặc dù công thức được xây dựng dựa trên một công trình cụ thể, nhưng tính hợp lý của công thức đã được kiểm chứng qua hiệu quả gây bồi phía sau các công trình ĐCHL V3, V4, V5 tại tiểu dự án chỉnh trị sông Quảng Huế [7].

Phạm vi áp dụng công thức: i) cho các dòng sông mà dòng chảy mang nhiều bùn cát; ii) Chiều sâu dòng chảy H≤10m. 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đăng Giáp (2012), “Nghiên cứu tính toán diễn biến lòng sông dưới tác dụng của công trình chỉnh trị”. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội.

[2]. Nguyễn Đăng Giáp (2007), “Ứng dụng kết cấu đảo chiều hoàn lưu trong bảo vệ bờ sông Dinh, tỉnh Ninh Thuận”. Đặc san KHCN Viện Khoa học thủy lợi. 

[3]. Lương Phương Hậu và nnk (2010), “Nghiên cứu các giải pháp KHCN cho hệ thống công trình chỉnh trị sông trên các đoạn trọng điểm vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ”. Báo cáo tổng hợp đề tài KHCN trọng điểm cấp Nhà nước KC.08.14/06-10.

[4]. Lương Phương Hậu, Lê Ngọc Bích, Đinh Công Sản (1998), Nghiên cứu chỉnh trị sông Dinh, đoạn thị xã Phan Rang. Tuyển tập Kết quả KHCN phòng chống thiên tai, chỉnh trị sông, bảo vệ bờ biển, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.

[5]. Lương Phương Hậu (2001), “Nghiên cứu tạo kết cấu hoàn lưu trong công trình bảo vệ bờ sông”. Tạp chí Tài Nguyên Nước.

[6]. Lương Phương Hậu, Trần Đình Hợi (2004), “Động lực học dòng sông và Chỉnh trị sông”. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.

[7]. Nguyễn Phương Mậu (2009), “Tiểu dự án thử nghiệm nghiên cứu chỉnh trị sông Quảng Huế, tỉnh Quảng Nam. Bộ Nông nghiệp và PTNT.

Chi tiết bài báo xem tại đây: Xây dựng công thức kinh nghiệm tính toán hiệu quả bồi lắng của hệ thống đảo chiều hoàn lưu trên sông Dinh tại Phan Rang

Tác giả: TS. Nguyễn Đăng Giáp - Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông biển
GS.TS. Lương Phương Hậu - Trường Đại học Xây dựng

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI