Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Phân tích nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp

Chia sẻ: Ochuong_999 Ochuong_999 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

70
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Phân tích nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp” có ý nghĩa hết sức là quan trọng, giúp ta tìm ra đâu là nguyên nhân gây ra sự cố sạt lở bờ sông và đê bao trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp ở từng khu vực xảy ra sự cố, phần nào cũng giúp cho các nhà quản lý yên tâm hiểu được nguyên nhân gây ra sự cố sạt lở bờ sông và đê bao, từ đó có giải pháp lựa chọn phương án áp dụng vào thực tế hợp lý.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Phân tích nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG ********* PHAN VĂN LÀO PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ SẠT LỞ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ BAO TỈNH ĐỒNG THÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Vĩnh Long, năm 2016
GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG ********* PHAN VĂN LÀO PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN GÂY SỰ CỐ SẠT LỞ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ BAO TỈNH ĐỒNG THÁP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ NGÀNH: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN MINH ĐỨC Vĩnh Long, Năm 2016
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Minh Đức. Các số liệu, kết quả trong Luận Văn là trung thực và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc của mình thực hiện. Vĩnh Long, ngày 20 tháng 8 năm 2016 Phan Văn Lào
LỜI CÁM ƠN Tôi xin trân trọng biết ơn chân thành thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Minh Đức. Thầy đã gợi ý tưởng của đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp tất cả các tài liệu có quan đến bài luận văn thạc sĩ này, Chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường, giáo viên chủ nhiệm lớp đã quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi về học tập cùng Quý thầy cô đã tận tình truyền đạt những kiến thức thiết thực trong suốt khóa học. Cuối cùng tôi muốn gửi những lời cám ơn chân thành đến tất cả những người thân, bạn bè, các học viên cùng khóa và đồng nghiệp trong đơn vị công tác đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi để hoàn thành khóa học cũng như hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Vì kiến thức có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn học viên để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn. Vĩnh Long, ngày 20 tháng 8 năm 2016 Phan Văn Lào
MỤC LỤC CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................... 1 1.1 Phần tổng quan .................................................................................................... 1 1.2 Tình hình sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp ......................................... 1 1.3 Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 3 1.4 Tổng quan về các nghiên cứu trước ................................................................... 4 1.4.1 Nghiên cứu ngoài nước ................................................................................ 4 1.4.2 Nghiên cứu trong nước; ............................................................................... 5 1.5 Nhiệm vụ của đề tài ............................................................................................. 7 1.6 Những đóng góp của đề tài ................................................................................. 7 1.7 Giới hạn của đề tài ............................................................................................... 7 1.8 Ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn áp dụng .............................................................. 8 1.8.1 Ý nghĩa lý thuyết ........................................................................................... 8 1.8.2 Ý nghĩa thực tiễn áp dụng ............................................................................ 8 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 9 2.1 Phương pháp thí nghiệm địa chất ....................................................................... 9 2.2 Phương pháp tính toán xói lở bờ sông. ............................................................ 12 2.2.1 Phân tích xói lở bờ sông (ảnh hưởng thủy động dòng chảy) ................... 12 2.2.2 Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến xói lở bờ sông: ...................................... 13 2.2.3 Phân tích ổn định và xói lở bờ sông;......................................................... 15 2.3 Phương pháp phân tích ổn định bờ sông bằng phương pháp cân bằng giới hạn ............................................................................................................................ 16 2.3.1 Phương pháp cân bằng giới hạn ............................................................... 16 2.3.2 Phương pháp đơn giản Bishop, 1954 ........................................................ 17 2.3.3 Phương pháp Spencer, 1967 ...................................................................... 18 2.3.4 Giới thiệu phần mềm Geo–slope/w để phân tích ổn định mái dốc .......... 21 2.3.4.1 Những khả năng của Geoslope/w; ................................................ 21 2.3.4.2 Kết luận........................................................................................ 22 2.4 Các phương pháp phân tích .............................................................................. 23
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH TỔNG HỢP ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN TỈNH ĐỒNG THÁP........................................................................................................ 24 3.1 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp...... 24 3.1.1 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực đê bao An Phước huyện Tân Hồng ...................................................................................................................... 24 3.1.2 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực đê bao Tân Phước huyện Tân Hồng ...................................................................................................................... 25 3.2 Phân tích sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp; ............................. 26 3.2.1 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực đê bao An Phước huyện Tân Hồng ...................................................................................................................... 30 3.2.2 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực đê bao Cả Mũi huyện Tân Hồng .. 32 3.2.3 Phân tích tổng hợp địa chất khu vực đê bao Tân Phước huyện Tân Hồng ...................................................................................................................... 35 3.3 Phân tích tổng hợp điều kiện thủy văn tại tỉnh Đồng Tháp ............................ 37 3.3.1 Tính toán tần suất thủy văn theo công thức vọng số sau: ........................ 37 3.3.2 Kết luận ....................................................................................................... 42 CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH CÁC SỰ CỐ SẠT LỞ BỜ SÔNG VÀ ĐÊ BAO ĐIỂN HÌNH TỈNH ĐỒNG THÁP......................................................................... 43 4.1 Phân tích một số sự cố sạt lở bờ sông và đê bao điển hình tại tỉnh Đồng Tháp: .......................................................................................................................... 43 4.1.1 Phân tích ổn định bờ sông và đê bao bằng Geoslop công trình An Phước ..................................................................................................................... 43 4.1.2 Phân tích ổn định bờ sông và đê bao bằng Geoslop công trình Tân Phước ..................................................................................................................... 54 4.1.3 Phân tích ổn định bờ sông và đê bao bằng Geoslop công trình Cả Mũi ...................................................................................................................... 64 4.2 Phân tích điều kiện xói lở bờ sông; .................................................................. 75
4.3 Kiểm nghiệm mô hình tính toán (so sánh mô hình tính toán tại hệ số an toàn Fs
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Đặc điểm của các phương pháp cân bằng giới hạn;................................. 20 Bảng 3.1 Tổng hợp phân loại đất công trình An Phước.......................................... 24 Bảng 3.2 Tổng hợp phân loại đất công trình Tân Phước ........................................ 25 Bảng 3.3 Tổng hợp phân loại đất công trình Cả Mũi.............................................. 26 Bảng 3.4: Mực nước cao nhất năm khu vực tỉnh Đồng Tháp; ................................ 37 Bảng 3.5: Kết quả tính tần suất mực nước cao nhất năm tại các trạm thủy văn khu vực các huyện tỉnh Đồng Tháp; ...................................................................... 39 Bảng 3.6 Vẽ đường tần suất theo phương pháp 3 điểm tần suất mực nước cao nhất hàng năm trạm thủy văn Tân Hồng tỉnh Đồng Tháp;...................................... 41 Bảng 4.1 Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0 m, đất đắp cao 5.0m ...................................................................................................................... 43 Bảng 4.2. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0 m, đất đắp cao 4.0m ...................................................................................................................... 44 Bảng 4.3. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0 m, đất đắp cao 3.0m ...................................................................................................................... 45 Bảng 4.4. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 2.0m ...................................................................................................................... 46 Bảng 4.5. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 1.0m ...................................................................................................................... 47 Bảng 4.6. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 5.0m ...................................................................................................................... 54 Bảng 4.7. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 4.0m ...................................................................................................................... 55 Bảng 4.8. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 3.0m ...................................................................................................................... 56 Bảng 4.9 Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.0m, đất đắp cao 2.0m ...................................................................................................................... 57
Bảng 4.10. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước1.0m, đất đắp cao 1.0m ...................................................................................................................... 58 Bảng 4.11 Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.5 m; .................. 64 Bảng 4.12. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.5 m, đất đắp 1.0m; ..................................................................................................................... 65 Bảng 4.13. Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.5 m, đất đắp 2.0m; ..................................................................................................................... 66 Bảng 4.14 Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.5 m, đất đắp 3.0m; ..................................................................................................................... 67 Bảng 4.15 Sức kháng cắt không thoát nước sông Su mực nước 1.5 m, đất đắp 4.0m; ..................................................................................................................... 68 Bảng 4.16 Kết quả tính toán vận tốc lòng sông ở mực nước 1,5m.......................... 76 Bảng 4.17 tra hệ số Manning (n) Chow, 1959;....................................................... 76 Bảng 4.18 tra vận tốc vòng chảy ổn định bờ sông cho phép;.................................. 77
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sạt lở công trình An Phước ....................................................................... 3 Hình 1.2 Sạt lở bờ sông Tân Phước ......................................................................... 3 Hình 1.3 Sạt lở công trình Cả Mũi đã khắc phục...................................................... 3 Hình 2.1 Dụng cụ xác định dung trọng tự nhiên....................................................... 9 Hình 2.2 Dụng cụ thí thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên ..................................... 10 Hình 2.3 Dụng cụ thí nghiệm xác định giới hạn nhão ............................................ 11 Hình 2.4 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo ........................................................... 11 Hình 2.5 Dụng cụ thí nghiệm................................................................................. 12 Hình 2.6 Cơ chế phá hoại điển hình dạng cung trượt tròn ..................................... 16 Hình 2.7 mô hình tính toán phương pháp đơn giản Bishop .................................... 18 Hình 2.8 Mô hình tính toán của Spencer................................................................ 19 Hình 3.1 biểu đồ đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn ..................................... 24 Hình 3.2 biểu đồ đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn ..................................... 25 Hình 3.3 biểu đồ đường kính hạt và phần trăm hạt lọt sàn ..................................... 25 Hình 4.1: So sánh mặt trượt bờ sông công trình An Phước mực nước 1.5m (a) mặt trượt hiện trường; (b) phân tích mặt trượt mô phỏng Geoslope ....................... 48 Hình 4.2: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 5.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 48 Hình 4.3: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 2.5m, đất đắp cao độ 5.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 49 Hình 4.4: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 3.5m, đất đắp cao độ 5.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 49 Hình 4.5: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 4.5m, đất đắp cao độ 5.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 50 Hình 4.6: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 4.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 50 Hình 4.7: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình An Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 3.5m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 51
Hình 4.8: Kết quả phân tích ổn định mái dốc bờ sông công trình An Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 1.5m. ........................................................................... 51 Hình 4.9: Kết quả phân tích ổn định mái dốc bờ sông công trình An Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 1.5m. ........................................................................... 52 Hình 4.10: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình An Phước khi cao độ mực nước 1,5m.......................................................................... 52 Hình 4.11: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình An Phước khi cao độ mực nước 3,5m.......................................................................... 53 Hình 4.12: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình An Phước khi chiều cao lớp đất đắp 4m. ..................................................................... 53 Hình 4.13: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 1.5m, chưa có đất đắp (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ............................ 59 Hình 4.14: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 2.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 59 Hình 4.15: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 3.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 60 Hình 4.16: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 4.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 60 Hình 4.17: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 5.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 61 Hình 4.18: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 2.0m, đất đắp cao độ 5.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 61 Hình 4.19: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 3.0m, đất đắp cao độ 5.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 62 Hình 4.20: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Tân Phước, mực nước 4.0m, đất đắp cao độ 5.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao ...................... 62 Hình 4.21: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình Tân Phước cao độ mực nước 1m. ................................................................................. 63
Hình 4.22: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao theo cao độ mực nước 1m– công trình Tân Phước. ................................................................... 63 Hình 4.23: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình Tân Phước chiều cao lớp đất đắp 4m. ........................................................................... 64 Hình 4.24: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 1.5m, đất đắp cao độ 5.0m (a): ổn định bờ sông; (b) ổn định đê bao. ..................... 69 Hình 4.25: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 1.5m, đất tự nhiên ổn định bờ sông. ....................................................................... 70 Hình 4.26: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 1.5m, đất đắp 1.0m, (a) ổn định bờ sông, (b) ổn định đê bao.................................. 70 Hình 4.27: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 1.5m, đất đắp 2.0m, (a) ổn định bờ sông, (b) ổn định đê bao.................................. 71 Hình 4.28: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 1.5m, đất đắp 3.0m, (a) ổn định bờ sông, (b) ổn định đê bao.................................. 71 Hình 4.29: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 2.5m, đất đắp 5.0m, (a) ổn định bờ sông, (b) ổn định đê bao.................................. 72 Hình 4.30: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 3.5m, đất đắp 4.0m, ổn định bờ sông. .................................................................... 72 Hình 4.31: Kết quả phân tích ổn định mái dốc công trình Cả Mũi, mực nước 4.5m, đất đắp 4.0m, (a) ổn định bờ sông, (b) ổn định đê bao.................................. 73 Hình 4.32: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao công trình Cả Mũi cao độ tính toán tại mực nước 1.5m................................................................ 73 Hình 4.33: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao theo chiều cao lớp đất đắp – công trình Cả Mũi (tính toán tại mực nước 1.5m) ............................. 74 Hình 4.34: Tương quan hệ số an toàn ổn định bờ sông và đê bao theo chiều cao lớp đất đắp 4m– công trình Cả Mũi (với cao độ mực nước 1.5m) .......................... 75
1 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Phần tổng quan Đồng Tháp là tỉnh đầu nguồn của sông Tiền, có hệ thống sông, ngòi, kênh, rạch chằng chịt; nhiều ao, hồ lớn. Sông chính là sông Tiền (một nhánh của sông Mê Kông) chảy qua tỉnh với chiều dài 132km. Dọc theo hai bên bờ sông Tiền là hệ thống kênh rạch dọc ngang. Đường liên tỉnh giao lưu thuận tiện với trên 300km đường bộ và một mạng lưới sông rạch thông thương…Có lưu lượng nước chảy khoảng 6000 m3/s vào mùa khô và 120.000 m3/s vào mùa mưa. Từ tháng 8 đến tháng 12 hàng năm phải đối phó việc chống lũ đầy khó khăn và thử thách khi có lũ về cộng thêm mưa bão lớn gây sạt lở, xói lở nhiều đoạn bờ sông và đê bao. Do tỉnh Đồng Tháp có hệ thống sông, ngòi, kênh, rạch chằng chịt nên thường xuyên xảy ra sự cố sạt lở bờ sông và đê bao. Để khắc phục hạn chế chống sạt lở, xói lở thì người học viên phải nghiên cứu kỹ về địa chất, thủy văn nhiều công trình có sự cố xảy ra trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp, từ đó đưa ra nhiều biện pháp khắc phục chống sạt lở bờ sông và đê bao một cách hiệu quả nhất trên địa bàn. 1.2 Tình hình sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp Ở nước ta khu vực đồng bằng sông Cữu Long là vùng có nền địa chất rất là yếu, hàng năm phải đối đầu với cơn lũ lớn kéo dài hàng tháng, khi lũ về cộng thêm mưa bão gây cho việc phòng chống lũ bảo vệ chống sạt lở bờ sông và đê bao gập rất nhiều khó khăn. Hiện nay tình trạng sạt lở bờ sông ở Đồng bằng Sông Cữu Long đã xảy ra nhiều năm và thường xuyên, tình hình sạt lở có diễn biến ngày càng xấu, gây ra nhiều thiệt hại về tài sản của nhà nước và nhân dân, thậm chí là cả tính mạng con người. Đặc biệt trong thời gian hiện nay tại huyện Tân Hồng nhiều công trình đê bao, bờ sông đã có nhiều sự cố sạt lở ngoài dự đoán của các cấp
2 quản lý như Bờ bao cánh đồng Kênh Cả Mũi, Bờ bao cánh đồng An Phước và Bờ bao cánh đồng Tân Phước huyện Tân Hồng tỉnh Đồng Tháp, ảnh hưởng về điều kiện địa hình, địa chất, hình thái sông trong khu vực, sự tác động của các yếu tố dòng chảy (vận tốc dòng nước, hướng chảy, chế độ mực nước, thủy triều,…) và những tác động khách quan khác từ các hoạt động của con người (ảnh hưởng của việc xây dựng các công trình trên sông). Yêu cầu đặt ra là cần nghiên cứu xác định nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp. Mô hình của bài toán được sử dụng là công cụ tính toán phần miềm Geoslop và có sự kết hợp với các phân tích đánh giá qua số liệu khảo sát thực tế. Từ đó việc tìm ra được nguyên nhân và những biện pháp chống sạt lở bờ sông và đê bao nhằm giúp cho chúng ta có các giải pháp nhằm hạn chế những sự cố công trình tương tự. Ngoài ra dòng chảy sông Tiền cũng ảnh hưởng trực tiếp làm sạt lở nhiều đoạn bờ sông và đê bao tại khu vực có nền đất yếu như trên. Cụ thể là hiện nay tại khu vực bờ sông và đê bao của tỉnh Đồng tháp nói chung cũng như nhiều huyện thị, Thành Phố nói riêng mà đặc biệt là ở huyện Tân Hồng thường xuyên có nhiều sự cố công trình gây sạt lở nhiều đoạn đê bao trên địa bàn huyện Tân Hồng tỉnh Đồng Tháp gây tổn thất nguồn ngân sách địa phương cũng như thiệt hại về sản xuất nông nghiệp và hoa màu. Đây là vấn đề gây khó khăn cho các nhà quản lý cũng như những người nghiên cứu để tìm ra nguyên nhân gây sạt lở từ đó có biện pháp khắc phục chống sạt lở cho công trình hiệu quả nhất trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp sau này.
3 Hình 1.1 Sạt lở công trình An Phước Hình 1.2 Sạt lở bờ sông Tân Phước Hình 1.3 Sạt lở công trình Cả Mũi đã khắc phục 1.3 Tính cấp thiết của đề tài Đồng Tháp được biết đến là nơi có nhiều vùng đất yếu, có hệ thống sông, ngòi, kênh, rạch chằng chịt; nhiều ao, hồ lớn. Thường xuyên xảy ra các vụ sạt lở nghiêm trọng vì thế đề tài “Phân tích nguyên nhân gây sự cố sạt lở
4 bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp” là rất cần thiết để phân tích nghiên cứu địa chất, tính toán thủy văn để tìm ra đâu là nguyên nhân gây sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp làm cơ sở thiết kế sơ bộ cho những công trình mới dựa vào mặt cắt dọc – ngang địa chất, cũng như tính toán tần suất thủy văn của nhiều vùng khác nhau trong tỉnh Đồng Tháp. Mô hình bài toán được thực hiện trên cơ sở lý thuyết và tính toán bằng phương pháp dễ hiểu dựa trên các phần mềm Geoslop, để tạo điều kiện cho việc thí nghiệm sâu về mô hình thực tế để tìm được kết quả chính xác. Mặc khác, tài liệu tham khảo về nội dung của đề tài nghiên cứu còn hạn chế cũng như chưa có các chỉ dẫn cụ thể hay quy trình, quy phạm về thiết kế nên quá trình nghiên cứu gặp nhiều khó khăn. Để đưa ra biện pháp chống sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp thì người học viên cần phải nghiên cứu nhiều công trình sạt lở như Bờ bao cánh đồng Kênh Cả Mũi, Bờ bao cánh đồng An Phước và Bờ bao cánh đồng Tân Phước huyện Tân Hồng tỉnh Đồng Tháp để có biện pháp chống sạt lở bờ sông và đê bao trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất. 1.4 Tổng quan về các nghiên cứu trước 1.4.1 Nghiên cứu ngoài nước Bài báo Nội dung đánh giá liên quan đến TT Tác giả nghiên cứu đề tài - Khaûo saùt quaù trình maát oån ñònh Investigation of bôø soâng do haï möïc nöôùc trong 2 stability of Berilgen, M.M., 1 ñieàu kieän nöôùc ruùt nhanh (khoâng slope under 2007 thoaùt nöôùc) vaø nöôùc ruùt töø töø draw-down (thoaùt nöôùc) beân trong bôø soâng - Möïc nöôùc soâng haï xuoáng laøm Assessment of giaûm heä soá an toaøn bôø soâng stability of P. A. Lane1 and - Ñieàu kieän möïc nöôùc haï xuoáng 2 slopes under D. V. Griffiths, nhanh ñaëc bieät nguy hieåm gaây drawdown 2000 maát oån ñònh bôø soâng do nöôùc condition khoâng thoaùt ra khoûi bôø soâng.
5 - Khi möïc nöôùc ruùt chaäm, cho pheùp thoaùt nöôùc khoûi bôø soâng -> heä soá an toaøn taêng leân Phaân tích haï möïc nöôùc ñoät ngoät söû duïng heä soá giaûm cöôøng ñoä Nghieân cöùu cho thaáy: Ñoái vôùi phöông phaùp phaân tích öùng suaát toång coäng (goùc ma saùt Rapid trong baèng 0, keát hôïp vôùi söùc Drawdown VandenBerge D.R., khaùng caét khoâng thoaùt nöôùc, Su) Analysis using Duncan J.M., Nghieân cöùu ñeà xuaát heä soá giaûm 3 Strength Brandon T.L., 2013 söùc khaùng caét khoâng thoaùt nöôùc, Reduction R = 70% söû duïng trong phaân tích haï möïc nöôùc ñoät ngoät nhaèm keå ñeán aûnh höôûng cuûa söï thay ñoåi phöông öùng suaát, tính khoâng ñaúng höôùng vaø aûnh höôûng cuûa gia taûi trong ñaàm ñaát ñoái vôùi bôø soâng 1.4.2 Nghiên cứu trong nước; Bài báo Nội dung đánh giá liên quan TT Tác giả nghiên cứu đến đề tài - Phương pháp khảo sát hiện trường: đo đạc địa hình, địa chất lòng sông, chế độ thủy lực, thủy văn của dòng chảy khu vực sạt Phân tích xác lở. định nguyên - Phương pháp mô phỏng trên nhân gây sạt lở mô hình toán: mô hình toán tính 1 Nguyễn Thanh Tùng bờ kè Xuân toán xác định mức độ tác động Canh, bờ tả Sông của dòng chảy đến sạt lở bờ và Đuống lòng sông. - Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu lịch sử: phân tích các số liệu lịch sử về thủy văn, thủy lực, địa hình qua các thời
6 kỳ khác nhau để xác định nguyên nhân gây sạt lở. - Mô hình MIKE 21C có khả năng tính toán, mô phỏng và dự báo tốt về chế độ thủy văn, thủy lực dòng chảy, vận chuyển bùn cát và quá trình diễn biến lòng dẫn đối với các đoạn sông chịu ảnh hưởng của thủy triều - Những nguyên nhân chính gây sạt lở bờ sông Cần Thơ tại khu vực cầu Trà Niền: Xác định nguyên + Sạt lở do đặc điểm hình thái, nhân sạt lở và dự địa chất lòng dẫn và các tác báo diễn biến ThS. Hồ Việt Cường động của chế độ thủy lực dòng lòng dẫn sông chảy. 2 ThS. Nguyễn Thị Cần Thơ khu vực + Sạt lở do dòng chảy có vận Ngọc Nhẫn tốc vượt quá vận tốc cho phép cầu Trà Niền bằng mô hình không xói của lòng dẫn. MIKE21C - Diễn biến lòng dẫn sông Cần Thơ ở khu vực cầu Trà Niền có xu thế xói sâu, đặc biệt là trong thời đoạn dòng triều rút. - Các kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất giải pháp công nghệ phù hợp và làm thông số đầu vào cho công tác tính toán thiết kế các công trình xử lý sự cố, công trình chỉnh trị sông và bảo vệ bờ ở khu vực này. - Đánh giá được hiện trạng bờ sông Tiền khu vực nghiên cứu. Xác định nguyên nhân, cơ chế Nghiên cứu đề sạt lở và nhân tố ảnh hưởng đến xuất giải pháp ổn định bờ. bảo vệ bờ sông - Đề xuất được giải pháp công 3 Tiền - khu vực Bùi Việt Cường trình tổng thể hợp lý để chống rạch Cái Đôi, lại các tác động xâm thực của phường 4, thị xã dòng chảy tự nhiên và sóng tàu Sa Đéc thuyền gây sạt lở, mất ổn định bờ. - Ứng dụng được mô hình toán
7 MIKE 21FM, nhằm mô phỏng quá trình thủy lực và dự báo diễn biến hình thái lòng sông Tiền đoạn chảy qua khu vực Phường 4 – rạch Cái Đôi thị xã Sa Đéc tỉnh Đồng Tháp * Rút ra kết luận từ những tài liệu nghiên cứu trước: - Chưa có tài liệu nào phân tích và làm rõ nguyên nhân sạt lở bờ sông và đê bao theo đặc điểm địa chất, địa hình và thủy văn tại Đồng Tháp. - Mực nước thay đổi ảnh hưởng lớn đến độ ổn định mái dốc. - Có thể sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn nhằm xác định độ ổn định của mái dốc dựa theo sự thay đổi mực nước sông. 1.5 Nhiệm vụ của đề tài 1.5.1. Thu thập tài liệu địa chất, thủy văn, thiết kế ban đầu và thi công tại khu vực sạt lở bờ sông và đê bao điển hình tỉnh Đồng Tháp. 1.5.2. Phân tích, tính toán xác định nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao điển hình, lựa chọn giải pháp ổn định, chống sạt lở phù hợp nhất với điều kiện khu vực. 1.6 Những đóng góp của đề tài Tìm ra nguyên nhân gây ra sự cố sạt lở, xói lở bờ sông và đê bao, đưa ra biện pháp chống sạt lở xói lở bờ sông và đê bao tại khu vực tỉnh Đồng Tháp. 1.7 Giới hạn của đề tài - Điều điện địa chất sét bão hòa nước bờ sông và đê bao của khu vực tỉnh Đồng Tháp. - Đất bão hòa bờ sông và đê bao tại khu vực một số công trình bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp. - Điều kiện địa chất, thủy văn một số công trình sự cố tại khu vực tỉnh Đồng Tháp.
8 - Xem xét ảnh hưởng của mực nước sông tới ổn định sự cố gây sạt lở xói lở bờ sông và đê bao tại khu vực tỉnh Đồng Tháp. 1.8 Ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn áp dụng 1.8.1 Ý nghĩa lý thuyết Đề tài “Phân tích nguyên nhân gây sự cố sạt lở bờ sông và đê bao tỉnh Đồng Tháp” có ý nghĩa hết sức là quan trọng, giúp ta tìm ra đâu là nguyên nhân gây ra sự cố sạt lở bờ sông và đê bao trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp ở từng khu vực xảy ra sự cố, phần nào cũng giúp cho các nhà quản lý yên tâm hiểu được nguyên nhân gây ra sự cố sạt lở bờ sông và đê bao, từ đó có giải pháp lựa chọn phương án áp dụng vào thực tế hợp lý. 1.8.2 Ý nghĩa thực tiễn áp dụng Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho việc áp dụng hiệu quả trong công tác phòng chống sạt lở những khu vực bờ sông, đê bao trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp sau này một cách có hiệu quả nhất, đồng thời cũng hạn chế các thiệt hại ngoài mong muốn mà sự cố gây ra, giảm chi phí quản lý do thiệt hại gây ra.