LI CM ƠN
Sau mt thi gian thu thp ti liu v nghiên cu , đn nay lun văn “ Nghiên
cứu din bin lòng dẫn và đ xut gii php Công trình bo vệ bờ sông T Đuống
tỉnh Bắc Ninh”
đ hon thnh v đp ng đưc cc yêu cu đ ra .
Vi thnh qu đt đưc , tc gi lun văn xin by t lng bit ơn sâu sc đn
qu thy cô Trưng Đi Hc Thy Li trong thi gian qua đ truyn đt kin thc
khoa hc, kinh nghim thc t cho tc gi lun văn .
Đc bit tc gi lun văn xin đưc by t lng bit ơn sâu sc đn GS .TS V
Thanh Te đ hưng dn gip đ tc gi hon thnh lun văn ny .
Tc gi xin chân thnh cm ơn lnh đo UBND huyn Qu V , bn b , đng
nghip ca cơ qua n đ to điu kin thun li cho tôi trong sut qu trnh hc tp
cng như trong qu trnh thc hin lun văn ny .
Cui cng , xin cm t tm lng , s hy sinh , h tr ca nhng ngưi thân đ
đng viên gip đ tc gi lu n văn trong sut qu trnh hc tp v hon thnh lun
văn ny .
H Ni, tháng 8 năm 2012
Tc gi lun văn Phm S Hng
MC LC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1:GII THIU TNG QUAN V VNG NGHIÊN CU TRÊN
H THỐNG SÔNG ĐUỐNG 4
lng dn 25
2.2.3. St l b sông do sng chy tu gây ra 28
2.2.4. St l b sông, kênh do hiện tượng no vt lng sông, hút cát trái phép
gây ra 29
2.3. Nghiên cứu d bo xi l ti cc trng đim trên đa bàn sông T Đuống
tỉnh Bắc Ninh 32
2.3.1. Gii thiệu mô hnh toán MIKE 11 vi môđun bùn cát ST 32
2.3.2. Yêu cu s liệu của mô hnh 41
2.3.3. Kt quả mô hnh 42
2.4. Thit lập mô hình nghiên cứu din bin xi l, bồi lắng lòng dẫn sông
Đuống – Bắc Ninh 42
2.4.1. Phm vi nghiên cứu diễn bin lng dn 42
2.4.2. Sơ đ tnh toán thuỷ lực 43
2.4.3. Các ti liệu cơ bản dùng trong tnh toán thuỷ lực v diễn bin lng dn
sông Đung – Bc Ninh 44
2.5. Hiệu chỉnh và kim đnh mô hình 46
2.5.1. Hiệu chỉnh v kim đnh thuỷ lực 46
2.6. Tnh ton kh năng st l bờ bng phn mm GEO -SLOPE 53
2.6.1. Gii thiệu sơ lược v phn mm GEO-SLOPE 53
2.6.2. V tr tnh toán 54
2.6.3. Phương pháp tnh toán 56
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 64
CHƯƠNG 3. ĐNH HƯNG CC GII PHP PHNG CHỐNG ST LỞ
TRÊN ĐA BN BC NINH 65
Hình 1.10 St l sâu vo b khu dân cư gây nứt v sp nh 12
Hình 1.11 Hút cát, tp kt cát trái php gây st l nghêm trọng b bi 13
Hình 1.12 Trng tre chn sng bảo vệ đê 13
Hình 1.13 Trng cây g v trng chui chn sng, bảo vệ b bi 14
Hình 1.14 Lát đá bảo vệ mái đê theo phương pháp truyn thng c 14
Hình 1.15 Thả đá ri h chân, lm khung bê tông ct thp, lát đá bảo vệ mái đê 15
Hình 1.16 Gia c mái bằng khung BTCT v xp đá hc đon đê x Cách bi-huyện Qu V 15
Hình 1.17 Gia c mái bằng khung BTCT v xp đá hc đon đê x Đức Long-
huyện Qu V 15
Hình 1.18 Thả đá rọ đá bảo vệ cảng bc r v các trm bơm ngoi bi 16
Hình 1.19 Bản đ v tr các đim st l 20
CHƯƠNG 2 22
Hình 2.1 Nguyên nhân v các nhân t ảnh hưng ti hiện tượng st l 23
Hình 2.2 Bi vt liệu cht tải quá cao ln chim lng sông x Bng lai 24
Hình 2.3 Hiện tượng bi vt liệu cht tải cao sinh ra cung trượt mt n đnh 25
Hình 2.4 Tu tải trọng ln ht cát v chy trên sông to sng v b gây st l b sông 28
Hình 2.5 Giao thông thủy đi li to sng v b gây st l b sông 29
Hình 2.6 Nguyên nhân gây mt n đnh b sông do no vt, khai thác cát 30
Hnh 2.7 Lựa chọn phương pháp tnh vn chuyn bùn cát trong MIKE11ST 39
Hình 2.8 Mô tả vn chuyn bùn cát v các công thức tnh trong MIKE11ST 40
Hnh 2.9 Khu vực nghiên cứu diễn bin lng dn 46
Hnh 2.10 Đa hnh khu vực nghiên cứu 47
Hình 2.11 Sơ đ tnh toán thuỷ lực 48
Hnh 2.12 Sơ đ phân b mt ct trong mng thuỷ lực sông Đung 48
Hnh 2.13 : Sơ đ quá trnh hiệu chỉnh mô hnh 50
Hnh 2.14 Đưng quá trnh thực đo v tnh toán trm Thượng Cát- hiệu chỉnh mô hnh 51
Hnh 2.15 Đưng quá trnh thực đo v tnh toán trm Thượng Cát- kim đnh mô hnh 52
Hnh 2.16 Quan hệ giữa kt quả tnh toán v thực đo bùn cát ti Thượng Cát năm
(1996) 53
DANH MC BNG BIU
Bảng 1.1: Đc trưng s ngy mưa, lượng mưa bnh quân nhiu năm 6
Bảng 1.2: Bảng nhiệt đ không kh trung bnh nhiu năm (0
o
C) 7
Bảng 1.3: Bảng đ m không kh (%) 7
Bảng 1.4: Tc đ gi (m/s) 7
Bảng 1.5: Lượng bc hơi trong không kh (mm) 7
Bảng 1.6 : Thng kê các ti liệu thu thp ti các trm 8
Bảng 1.7 Danh mc các đim st l trên đa bn sông Đung 19
Bảng 2.1.Kt quả tnh toán vn tc khi đng bùn cát đ sâu khác nhau ti mt
v tr b sông Đung 27
Bảng 2.2: Bảng thng kê nguyên nhân st l b sông Đung tỉnh Bc Ninh 31
Bảng 2.3 : Thng kê các ti liệu thu thp ti các trm 49
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề Tài
H thng sông Đung tnh Bc N inh c ngha vô cng quan trng trong s
pht trin kinh t ca tnh Bc Ninh ni chung v thnh ph Bc Ninh ni riêng .
Sông Đung l tuyn giao thông cc k quan trng cho giao thông thy t H Ni
v Hi Dương v cc tnh lân cn . H thng sông ny cng l ngun cung cp nưc
ngt cho dân sinh , cho nông , lâm, ngư nghip , cho công nghip , dch v , còn là
tuyn thot l , tuyn tiêu nưc quan trng ca Thnh ph Bc Ninh . N cng l
ngun cung cp thy sn nưc ngt v cung cp vt liu xây dng (ct xây dng v
san lp mt bng ) v trong tương lai cn l tuyn du lch sinh thi ni lin TP Bc
Ninh vi thnh ph H Ni v cc tnh lân cn, phía Tây Nam gip th đô H Ni,
-Đnh gi thc trng st lở b sông trên h thng sông Đung.
-Nghiên cu nguyên nhân v cc yu t nh hưởng đn st lở b sông trên h
thng sông Đung.
-Đnh gi gii php lt đ hc t do lên mi đê theo phương php truyn thng
nhm chng st lở b sông.
-Đ xut cc gii php như t h đ dưi chân k ch ng si lở chân đê v lm mi
k đ khuôn bng Bê tông ct thép bên trong lt đ hc ; lm đp m hn nhm
hưng dng chy ra phía ngoi chân đê nhm gim st lở chân đê , kè.
3. Đối tượng và phm vi nghiên cứu
Trong lun văn ny ch nghiên cu yu t tc đng chính l sng v dng chy
do tu thuyn giao thông thy gây ra st lở b sông trong ma l, nghiên cu s n
đnh ca mái kè, Th đ dưi chân k chng si lở chân đê v lm mi k đ khuôn
bng Bê tông ct thép bên trong lt đ hc xây dng trên đon sông Đung thuc
đa bn Huyn Qu V .
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Tiếp cận các thành tựu khoa học công nghệ trên thế giới
3
Cp nht cc ti liu kỹ thut, cc thông tin v công ngh v xây dng k chng
st lở. Th đ dưi chân k chng si lở chân đê v lm mi k đ khuôn bng Bê
tông ct thép bên trong lt đ hc đ ng dng trên nhiu tuyn sông ln trong nưc
cng như trên th gii , v thnh phn cu to, tính năng kỹ thut, phm vi v điu
kin ng dng ph hp vi điu kin thc tin kinh t - x hi v môi trưng mà
cc d n đem li , trên đa bn huyn Qu V- tnh Bc Ninh cng đ v đang đưc
nh nưc đu tư bng gii php công ngh thi công k như Th đ dưi chân k
chng si lở chân đê v lm mi k đ khuôn bng Bê tông ct thép bên trong lt đ
hc đ đem li nhiu hiu qu thit thc cho nhân dân trên đa bn và trong khu
vc.
4.2. Tiếp cận thực tiễn trình độ khoa học công nghệ trong nước
- Phân tích đnh gi nhng tn ti, hn ch qua đ đ xut gii php công ngh
Din tích: 822,71 km² (l tnh c din tích nh nht c nưc)
Ta đ đa l:
21
0
11’15’’ V Bc
106
0
04’24’’ Kinh Đông
Hình 1.1 Bản đ hnh chnh tỉnh Bc Ninh
5
1.1.2. Đc đim chung về đ a hình, đa mo
Đa hnh ca tnh ny tương đi phng, c hưng dc ch yu t Bc xung
Nam v t Tây sang Đông, đưc th hin qua cc dng chy b mt đ v sông
Đung và sông Thái Bình. Vùng đng bng thưng c đ cao ph bin t 3-7 m,
đa hnh trung du (hai huyn Qu V và Tiên Du) c mt s di ni đ cao ph bin
300-400 m. Din tích đi núi chim tỷ l nh (0,53%) so vi tng din tích, ch yu
ở hai huyn Qu V v Tiên Du.
Bc Ninh c mng lưi sông ngi kh dy đc, mt đ lưi sông kh cao, trung
bình 1,0 - 1,2 km/km2, c 3 h thng sông ln chy qua gm sông Đung, sông Cu
và sông Thái Bình.
+Sông Đung: C chiu di 42 km nm trên đt Bc Ninh, tng lưng
nưc bnh quân 31,6 tỷ m3. Mc nưc cao nht ti bn H thng 8/1945 l +9,64m,
cao hơn so vi mt rung l 3 - 4 m. Sông Đung c hm lưng ph sa cao, vo
ma mưa trung bnh c 1 m3 nưc c 2,8 kg ph sa.
+Sông Cu: Tng chiu di sông Cu l 290 km vi đon chy qua tnh
Bc Ninh di 70 km, lưu lưng nưc hng năm khong 5 tỷ m3. Sông Cu c mc
nưc trong ma l cao t 3 - 6 m, cao nht l 8 m, trên mt rung 1 - 2 m, trong
ma cn mc nưc sông li xung qu thp ( 0,5 - 0,8 m ).
- Mùa khô t thng XII đn tháng IV, lưng mưa ch chim t 5 ÷ 10% lưng
mưa c năm.
- Lưng mưa trung bnh hng năm: 1.400-1.600 mm
Bảng 1.1: Đc trưng s ngy mưa, lượng mưa bình quân nhiu năm
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
S
ngày
8.4
11.
3
15.
0
13.3 14.2 14.7 15.7 16.7 13.7 9.0 6.5 6.0
144.
0
X(mm
)
22.
2
27.
1
42.
1
105.
0
173.
5
225.
7
256.
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Trung
bình
16.3 17.1 20.0 23.7 27.4 28.8 29.1 28.5 27.4 24.8 21.3 18.0 23.5
Max
33.1
35.1
36.8
38.5
42.8
40.4
40.0
39.0
37.1
35.7
34.5
31.9
42.8
Min
2.7
5.0
8.5
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Trung
bình
2.4 2.5 2.3 2.4 2.5 2.4 2.5 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.3
Max 18 14 16 >16 28 20 >40 >24 38 18 18 15 >40
Bảng 1.5: Lượng bc hơi trong không kh (mm)
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
Q,H, ρ
1996-2003
3
Thưng Ct
Đung
Q,H, ρ
1996-2003
4
Bn H
Đung
H
1996-2003
-T thng 01 đn tháng 08 mc nưc ti Qu V còn thp: Nưc dâng thp,
biên đ nưc dâng không ln.
-T thng 09 đn thng 12 mc nưc dâng cao, thi gian l kéo di trung bnh
3 thng t thng 8 ÷10.
-Đnh l ln nht ti Qu V thưng xut hin vo thng 11. Đnh l cao nht
xut hin ngày 5/11/2008 ti Bn H là +7.30m thp hơn bo đng 2 là 0,2m
( Theo h Hn Du).
1.1.3.1. Dân số
Theo điu tra Năm 2010, dân s Bc Ninh l 1.038.229 ngưi. Mt đ dân s
ca Bc Ninh cao, đng th 3 c nưc sau H Ni v thnh ph H Chí Minh.
+Nông thôn: 72,8%
+Thnh th: 27,2%
1.2.Thực trng st l trên sông Đuống
Sông Đung l mt trong nhng con sông kh đc trưng đưc dn nưc t
sông Hng, sông c chiu di khong 65km, bt ngun t Đông Anh H Ni v đn
đa phn x Đc Lon g huyn Qu V . Chiu rng ln nht ở đon x Chi Lăng
9
11
Trên hình 1.4-:- hinh1.5 đon qua x Chi Lăng huyn Qu V b st lở uy hip
đn khu dân cư khu vc .
Nhng thit hi do tnh trng st lở gây ra cng đ đn lc cc cp cc ngnh ,
đc bit l chính quyn đa phương cn c cc gii p hp đ mnh như cnh bo , di
ri nhng h dân ra khi khu vc c nguy cơ b st lở cao , nhng ngôi nh ở gip
chân đê c th b sp v trôi xung sông lc no m không bit , h vn sng bnh
thưng như không c g xy ra
Hình 1.6 Nh ven sông nhưng ngưi dân vn sinh sng ti đây
Hình 1.7 St l giáp chân đê uy hip khu dân cư x Đức Long huyện Qu V
12
Hình 1.8 St l nghiêm trọng b bi ti xã Đo Viên huyện Qu V
Hình 1.9 St l sâu vào b bi ti canh tác đt nông nghiệp
Hình 1.10 St l sâu vo b khu dân cư gây nứt v sp nh
13
Hình 1.11 Hút cát, tp kt cát trái php gây st l nghêm trọng b bi
1.3.Tổng quan về các giải pháp phòng chống st l bảo vệ bờ sông đã xây dựng
1.3.1.Trng tre chn sng
Ngưi Vit Nam t xưa đ bit sử dng cây tre rt gn gi quen thuc trên
nhng lng quê Vit Nam đ gia c b sông đ chng sng v chng st lở b đê ,
chng st lở bo v đng rung và nh cửa. Ưu đim ca tre l c ở mi nơi, d
trng, gi thnh rẻ nên đưc trng rng ri trên cc chin sông gip đê và dùng tre
Hình 1.16 Gia c mái bằng khung BTCT v xp đá hc đon đê x Cách bi-huyện Qu V
Hình 1.17 Gia c mái bằng khung BTCT v xp đá hc đon đê x Đức Long-huyện Qu V
1.3.2.2. Bảo vệ bằng rọ đá
Khi khoa hc công ngh trong lnh vc xây dng bo v b pht trin mang
tính cp bch v lâu di, gn lin vi qu trnh pht trin ca x hi v t nhiên.
16
Mt trong nhng gii php hiu qu v tiên phong gp phn gii quyt vn đ ny
phi k đn sn phẩm r đ. Tưng k r đ l loi kt cu mm gi thnh xây dng
rẻ hơn so vi cc kt cu cng khc. Đc bit kt cu r đ đt trên đưc trên nn
đt không n đnh. Ngoi nhng ưu đim th kt cu r đ cng c nhưc đim:
Nn đt dưi chân kt cu r đ d b xi ngm dưi tc dng ca dng thm, b xi
mn bởi dng chy cc b ln chy qua r đ, trong trưng hp cc dây thép r đ
b đt ti mt v trí lm cho đ rt ra th kh xử lý khc phc. V vy loi kt cu
ny không đưc sử dng cho công trnh quy mô ln ở nưc ta.
Hình 1.18 Thả đá rọ đá bảo vệ cảng bc r v các trm bơm ngoi bi
1.4. Nhng ảnh hưng của st l đến tình hình an ninh, kinh tế xã hội tnh Bc Ninh
1.4.1. St l bờ sông c nguy cơ cướp đi sinh mng , tài sản, nơi sinh sống , làm
giảm diện tích đất canh tác nông nghiệp của nhiều hộ dân .
Ngoi đc trưng v đa l l đu mi giao thông thy quan trng gia cc tnh
trong khu vc lân cn , thnh ph Bc Ninh ni ting l à min quê quan h c nhiu
nét đc trưng v nn văn ha kinh bc , trong tương lai sẽ c nhng tua du lch trên
các con sông trên đa bn đi đn cc tnh lân cn , ngoi ra sông cn cung cp ph sa
lm tt tươi cc cnh đng la ca ngưi dân , cung cp nưc sinh hot cho nhiu h
dân, nhm đem li cuc sng m no cho nhân dân bao nhiêu th n cng cha đng
nhiu tim ẩn , him ha by nhiêu cho ngưi dân sinh sng nơi đây.
1.4.2. St l ảnh hưng đến cơ s h tng, phá v quy hoch
18
Thc trng đ ch ra rng do vic ln chim b bi đ kinh doanh vt liu xây
dng gây cn trở dng chy , xây nh v lu qun tri phép trên cc bn bi v trên
cc tuyn đê lm mt hnh lan g lưu không đê gây ch tc giao thông trên mt đê .
Điu kin đa cht ven sông l đt pha ct do đ nn ht ct tri phép lng
sông cng din ra ph bin lm cho hin tưng st lở trên sông cng din bin phc
tp v nguy h i hơn.
Ton tuyn đê T Đung tng cng c 6 đim st lở vi tng chiu di
8,321km.
19
Bảng 1.7 Danh mc các đim st l trên đa bn sông Đung
STT Khu vực st l
Tên Quận
(huyện)
Đa đim Mức độ uy hiếp
Chiều dài
(m)
1
Km31+285-:-Km31+840
Huyn Tiên Du
x Tri Phương (01 b)
Dân cư, đt nông nghip
555
2
Km32+650-:-Km32+857
x Tri Phương (01 b)
Dân cư, đt nông nghip
207