Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan Mục lục Mở đầu .2 h: Độ sâu cột nớc chân công trình 57 SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan Tên đề tài: Phân tích diễn biến giải pháp chỉnh trị hạ lu sông Hồng đoạn qua bãi Lam Sơn - Thị xã Hng Yên Mở đầu I Khái quát tỉnh Hng Yên: Hng Yên tỉnh nằm trung tâm đồng Sông Hồng, nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc (Hà Nội - Hng Yên - Hải Dơng - Hải Phòng Quảng Ninh) Địa giới hành tỉnh giáp với tỉnh, thành phố là: Phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Ninh, phía Tây Bắc giáp thành phố Hà Nội, phía Đông giáp tỉnh Hải Dơng, phía Nam giáp tỉnh Thái Bình, phía Tây Nam giáp tỉnh Hà Nam phía Tây giáp tỉnh Hà Tây Hng Yên nằm vùng có tọa độ địa lý: - Từ 20036 đến 21 001 vĩ độ Bắc - Từ 105053 đến 106 017 kinh độ Đông Tổng diện tích tự nhiên tỉnh 923,09km 2, chiếm 6,02% tổng diện tích vùng đồng Bắc Bộ; dân số tỉnh 1.079.111 ngời, mật độ dân số 1211 ng/km2 Hng Yên tỉnh rừng, núi biển; Bao gồm 10 huyện, thị xã 161 xã, phờng, thị trấn Thị xã Hng Yên trung tâm trị, kinh tế, văn hoá Tỉnh Thị xã Hng Yên nằm phía Nam Tỉnh, phía Bắc giáp huyện Kim Động, phía Đông giáp huyện Tiên Lữ, phía Tây giáp tỉnh Hà Nam Tổng diện tích thị xã Hng Yên 46,80 km2, có 12 đơn vị hành bao gồm phờng xã II Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Tuyến đê, kè Lam Sơn từ K120 đến K125 thuộc bờ tả sông Hồng Thị xã Hng Yên Tỉnh Hng Yên có vị trí quan trọng việc giữ ổn định phát triển kinh tế Tỉnh Tuyến kề trực tiếp bảo vệ thị xã Hng Yên, Quốc lộ 39; công trình tăng khả khai thác Quốc lộ 5, nối liền Quốc lộ Phố Nối Quốc lộ Hà Nam thông qua cầu Yên Lệnh; công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc phát triển vùng tam giác kinh tế Hà Nội Hải Phòng Quảng Ninh Trên tuyến bãi Lam Sơn có số đoạn kè bảo vệ, nhiên đoạn kè bị h hỏng hết tác dụng; phía thợng lu vùng dự án có công trình mỏ hàn Hàm Tử, Nghi Xuyên, Phú Hùng Cờng cha đợc xây dựng hoàn chỉnh song năm qua hoạt động hiệu Theo dõi qua năm gần khu vực bãi Lam Sơn từ năm 1996 bắt đầu ổn định, nhiều đoạn sạt lở nghiêm trọng tiếp diễn Việc sạt lở SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan bờ Lam Sơn qua năm làm hàng trăm đất canh tác mà đe doạ đến an toàn hệ thống đê, kè khu vực; ảnh hởng đến đời sống dân c, làng mạc phờng, xã ven sông thuộc thị xã Hng Yên Vì vậy, việc tìm hiểu, phân tích diễn biến tìm giải pháp chỉnh trị đoạn sông Hồng qua bãi Lam Sơn cần thiết cấp bách III Phơng pháp tiếp cận Để có sở khoa học giải nội dung toán: "Phân tích diễn biến hạ lu sông Hồng giải pháp chỉnh trị sông đoạn qua bãi Lam Sơn thị xã Hng Yên", đồ án sử dụng phơng pháp nghiên cứu tiếp cận sau: - Phơng pháp thống kê, xử lý số liệu khí tợng thủy văn - Phơng pháp phân tích, sử lý số liệu địa hình, địa chất - Phơng pháp phân tích tính toán động lực học sông ngòi biện pháp chỉnh trị sông IV Những nội dung đồ án Dựa vào tài liệu kết nghiên cứu có tài nguyên nớc chỉnh trị sông lu vực sông Hồng nói riêng tỉnh Hng Yên nói chung, đồ án nghiên cứu nội dung sau : - Thu thập số liệu quan trắc khí tợng, thuỷ văn trạm khí tợngthuỷ văn vùng nghiên cứu - Thu thập số liệu địa hình, địa chất đoạn sông Hồng qua thị xã Hng Yên - Tính toán, phân tích diễn biến đoạn sông, nguyên nhân gây xói lở từ đề phơng án chỉnh trị phù hợp - Thiết kế sơ công trình chỉnh trị theo phơng án chọn Để hoàn thành đồ án này, em đợc hớng dẫn giúp đỡ tận tình cô giáo T.S Phạm Thị Hơng Lan Bên cạnh đó, em đợc giúp đỡ Thầy, Cô giáo Khoa Thuỷ văn Môi trờng bạn bè Trong trình làm đồ án, em đợc cán thuộc Trung tâm t liệu Quốc gia, Trung tâm T vấn kỹ thuật đê điều giúp đỡ việc thu thập số liệu, tài liệu cần thiết để em thực đồ án SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan chơng i giới thiệu chung đoạn sông nghiên cứu I Điều kiện tự nhiên lu vực sông Hồng I.1 Đặc điểm vị trí địa lý, địa mạo, thổ nhỡng 1.1 V trí địa lý: Lu vực sông Hồng lu vực sông lớn phía Bắc nớc ta, có toạ độ từ 200 đến 25030/ Vĩ Bắc 10007/ đến 10607/ Kinh Đông Phía Bắc giáp lu vực sông Trờng Giang Đông giáp lu vực hệ thống sông Thái Bình vịnh Bắc Bộ Tây giáp lu vực sông Mê Công sông Mã Toàn diện tích lu vực khoảng 169.000 km2 diện tích nằm Trung Quốc 81.400 km2, Lào 1.100 km2, Việt Nam 86.500 km2 Phần thuộc lãnh thổ Việt Nam lu vực sông Hồng trải dài qua tỉnh thành phố: Lai Châu, Yên Bái, Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Phú Thọ, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hà Nội, Hải Dơng, Hng Yên, Thái Bình, Hà Nam, Ninh Bình Nh lu vực sông Hồng chiếm phần lớn diện tích phía Bắc Việt Nam đồng thời hệ thống sông có nhiều phụ lu lớn nằm vị trí trung tâm Bắc Bộ nên đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế nớc ta nhiều mặt: Nông nghiệp, giao thông vận tải, khai thác sử dụng nớc cho công nghiệp dân sinh Mặt khác thiên tai hệ thống sông Hồng ảnh hởng lớn đến đời sống dân c vùng đồng Bắc Bộ nớc ta Đoạn sông nghiên cứu nằm bên bờ tả sông Hồng, từ km120 đến km125 thuộc địa phận thị xã Hng Yên Tỉnh Hng Yên 1.2 Điều kiện địa hình địa mạo: Địa hình lu vực sông Hồng có hớng dốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam từ Tây sang Đông Địa hình phần lớn đồi núi, chia cắt mạnh khoảng 70% diện tích độ cao 500m khoảng 47% diện tích lu vực độ cao 1000 m Độ cao bình quân lu vực khoảng 1.090 m Phía Tây có dãy Vô Lơng cao 2.500 m phân chia lu vực sông Đà với sông Mê Kông Dãy Hoàng Liên Sơn cao đỉnh Phan Xi Păng cao 3.142 m (là đỉnh núi cao nớc ta) phân chia lu vực sông Đà sông Thao Dãy Tây Công lĩnh có đỉnh cao 2.419 m ngăn cách sông Lô sông Thao Các dãy Ngân Sơn, Tam Đảo, có đỉnh cao từ 1000 - 2000 m ngăn cách sông Thái Bình sông Lô SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan Các dãy núi có độ cao thấp dần từ Bắc xuống Nam từ Tây sang Đông làm cho lu vực có độ dốc chung theo hớng Tây Bắc - Đông Nam Độ cao độ dốc bình quân lu vực thể rõ sông ngòi miền đồi núi dốc chủ yếu Độ cao trung bình lu vực sông ngòi lớn (cao độ trung bình lu vực sông Thao 647 m, sông Đà 965 m) Độ chia cắt sâu dẫn đến độ dốc bình quân lu vực lớn sông Lô có độ dốc lu vực lớn 2,8 m/km, sông Thao 1,2 m/km, sông Thao 1,2 m/km 1.3 Địa chất thổ nhỡng: Địa chất lu vực sông Hồng đợc phân bố đứt gãy kiến tạo mạnh phức tạp Quá trình kiến tạo địa chất hình thành tầng nham thạch khác nguồn tạo thành đất đai loại khoáng sản Các vận động kiến tạo sơn làm thành địa hình núi cao, cao nguyên đồng Lu vực thuộc vùng uốn nếp Bắc Bộ kéo dài từ phía Nam (sông Mã) lên phía Bắc (biên giới Việt Trung) Đồng vùng núi bồi tụ dày, trầm tích đệ tứ có độ dày 100 m có nơi gần 400 m Những lún sụt, đứt gãy địa chất tạo hồ dòng sông Thổ nhỡng lu vực sông Hồng có nhiều loại từ nguồn gốc đá gốc khác miền núi trung du thổ nhỡng phổ biến đất đỏ vàng thâm nớc, chân vùng núi cao thờng đất vàng đỏ đá mắc ma tầng dày Còn đồng đất phù sa, đất cát, đất mặn ven biển Thổ nhỡng lu vực bị bào mòn mạnh rừng bị khai thác mạnh, mặt đất bị đào xới nhiều II Đặc điểm địa hình, địa chất dân sinh kinh khu vực nghiên cứu II.1 Đặc điểm địa hình: Khu vực nghiên cứu nằm sát bờ tả Sông Hồng thuộc địa phận thị xã Hng Yên Do địa hình có nhiều đoạn sông cong sau thi công cầu Yên Lệnh, trụ cầu bê tông làm cản trở thay đổi dòng chảy gây tợng sạt lở nghiêm trọng, năm dòng sông lấn vào đất liền hàng chục mét dọc bờ sông ta thấy xuất vết nứt kéo dài, nguy sạt lở lúc nào, tình hình đe doạ trực tiếp đến sản xuất, đời sống nhân dân, đe doạ đến tuyến đê bao quanh thị xã Hng Yên II.2 Đặc điểm địa chất: Theo số liệu khoan thăm dò địa chất bãi Lam Sơn Trung tâm T vấn kỹ thuật đê điều mặt cắt C145 C185, mặt cắt hố khoan sâu 12m Sơ chia địa tầng tầng cách nớc tầng thông nớc; tầng cách nớc thờng sét pha (lớp 1, 2) với hệ số thấm K = 1.10 -4 1.10-5 cm/s; tầng thông nớc bao gồm lớp cát pha, cát mịn (lớp 3, 4), dải cát xen kẹp lớp 1, với SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan hệ số thấm đến k = 7.10-3 cm/s Nh tầng chứa nớc tầng yếu, hạt cát mịn bị áp lực thấm ngợc sóng phơng tiện giao thông thuỷ gây Trên sở hố khoan thăm dò tài liệu thí nghiệm mẫu đất đặc trng địa chất công trình lớp đợc thể nh sau: 2.1 Lớp 1: Là lớp sét pha, cát pha màu nâu nhạt, xám nâu xen kẹp dải cát bụi mỏng, trạng thái thay đổi từ cứng đến dẻo mềm; nguồn gốc nhân sinh Tính chất vật lý lực học lớp nh sau: a Thành phần hạt: Hạt cát: 0.05 0.2mm = 40.5% Hạt bụi: 0.005 0.05mm = 46.9% Hạt sét: Zđỉnh kè = 3, 9+ 0, + 1,005 8,3 (m) - Tuy nhiên thi công công trình tuỳ theo điều kiện địa hình đoạn sông mà ta làm cao trình đỉnh kè ngang với cao trình mặt đoạn sông - Thông thờng cao trình đỉnh khu vực dự án kè tơng đơng với cao trình bãi già : +6,5m ~ +7,0m 6.2.4 Thiết kế sơ mặt cắt ngang kè từ mặt cắt C7 đến mặt cắt C11:( Thể vẽ mặt cắt ngang kè) SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V 61 Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan Kết luận I Những kết đạt đợc đồ án Cập nhập tài liệu khí tợng thủy văn trạm quan trắc khu vực nghiên cứu từ năm 1960 2005 (tài liệu H Hng Yên từ 1956 2003) Các tài liệu tình hình phát triển dân sinh kinh tế tỉnh Hng Yên đến năm 2004 Tính toán phân tích diễn biến đoạn hạ lu sông Hồng đoạn qua bãi Lam Sơn Thị xã Hng Yên Tỉnh Hng Yên từ nêu nguyên nhân gây xói lở Tính toán lu lợng tạo lòng đoạn sông Hồng chảy qua bãi Lam Sơn, đề giải pháp công trình để chỉnh trị đoạn sông thiết kế sơ công trình theo phơng án chọn II Những hạn chế đồ án - Các tài liệu, số liệu khí tợng thủy văn, dân sinh kinh tế xã hội lu vực cha đợc cập nhập tới năm 2006 - Việc tính toán phân tích diễn biến dòng sông đoạn hạ lu mang tính khái quát, tơng đối điều kiện tài liệu thiếu (Không có số liệu đo lu lợng trạm Hng Yên ) hạn chế kinh nghiệm thực tế Sự xói lở bờ lòng sông khu vực nghiên cứu chủ yếu tác động điều kiện thuỷ động học, điều kiện địa chấtđể khắc phục trạng xói lở đoạn sông nghiên cứu Đồ án kiến nghị xây dựng kè lát mái, thả rồng hộ chân đê hộ bờ Tả (bờ Bắc) bãi Lam Sơn nh nêu chơng III, hệ thống chỉnh trị có nhiều u điểm việc chống xói lở bờ Sau thời gian nghiên cứu, tính toán, bớc đầu áp dụng kiến thức học tập nhà trờng lĩnh vực chỉnh trị sông, nỗ lực thân với giúp đỡ nhiệt tình cô giáo T.S Phạm Thị Hơng Lan nhiều thầy cô giáo, bạn bè khoa giúp đỡ em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, đồ án tránh đợc sai xót Kính mong đợc bảo thêm thầy cô để em rút đợc học quí báu cho thân vận dụng vào công việc sau III Những tài liệu tham khảo trình thực đồ án Giáo trình động lực sông ngòi - Nxb Nông Nghiệp, ĐHTL, 1981 Sách Chỉnh trị sông- PGS.TS Võ Phán, KS Võ Nh Hùng, Nxb Giáo dục 1995 Tài liệu Dự án chống xói lở bờ Tả sông Hồng khu vực bãi Lam Sơn Thị xã Hng Yên Tỉnh Hng Yên Trung tâm t vấn kỹ thuật đê điều Giáo trình Khí Hậu - Khí Tợng Việt Nam - THS Phạm Đức Nghĩa SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V 62 Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan Giáo trình Thuỷ Văn Thiết Kế PGS TS Nguyễn Văn Nghinh Giáo trình Chỉnh Trị Cửa Sông Bờ Biển- PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ Giáo trình Địa Chất Giáo trình đo đạc chỉnh lý số liệu- Phan Đình Lợi Các tài liệu tham khảo khác SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V 63 Khoa: Thuỷ văn Môi trờng [...]... cứu: - Trạm Hà Nội có tài liệu Qngày, ngày, Hng y năm 195 6-2 005 SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V 13 Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan - Trạm Hng Yên có tài liệu Hng y năm 195 6-2 004 Bình đồ lu vực gồm có: - Bình đồ đoạn sông Hồng đoạn qua khu vực bãi - Thị xã Hng Yên - Mặt cắt ngang sông Hồng đoạn qua khu vực bãi Lam Sơn - Thị xã Hng Yên - Mặt cắt dọc sông Hồng đoạn qua. .. trọng khu vực bãi Lam Sơn SV: Nguyễn Xuân Toàn Lớp 43V 27 Khoa: Thuỷ văn Môi trờng Đồ án tốt nghiệp GVHD: T.S Phạm Thị Hơng Lan I.2 Phân tích nguyên nhân xói lở, diễn biến lòng dẫn của đoạn sông Hồng qua bãi Lam Sơn và ảnh hởng sự biến đổi từ thợng lu Cách cầu Yên Lệnh về phía thợng lu là Quang Lãng Trớc năm 1969, lòng sông phía thợng lu Quang Lãng chia thành 2 nhánh men theo hai phía của bãi Chim, trong... dòng chảy và lòng dẫn Những nhân tố chủ yếu ảnh hởng đến sựu biến đổi về lòng dẫn và dòng chảy đoạn sông Hồng qua bãi Lam Sơn hiện nay là: - Về tổng thể, sau khi có hồ Hoà Bình điều tiết thì chế độ phân bố lu lợng, mực nớc, bùn cát lơ lửng ở hạ lu có sự thay đổi - Nhân tố ảnh hởng trực tiếp đên trao đổi đoạn sông khu vực bãi Lam Sơn là sự biến đổi dòng chảy và lòng dẫn của đoạn sông ở thợng lu gần tiếp... nớc sông hạ thấp và sóng do tàu thuyền đi lại trên sông dội vào Một nguyên nhân tiếp theo là diễn biến thực tế về quan hệ hình thái đoạn sông khu vực nghiên cứu Nguyên nhân này sẽ đợc trình bày cụ thể ở tiếp theo (phần II) của chơng này II Quan hệ hình thái và đặc điểm diễn biến đoạn sông nghiên cứu II.1 Xác định lu lợng tạo lòng 1.1 Lu lợng tạo lòng: Hình dạng và kích thớc lòng sông phụ thuộc vào lu. .. Sơn Tây S Hồng Phù Xa- Viên SơnTX Sơn Tây- Hà Tây 5 Hà Nội S Hồng 35 Gia Ng- Hoàn KiếmHà Nội 6 Thợng Cát S Đuống Thợng Cát- Thợng ThanhGia Lâm- Hà Nội 7 Bến Hồ S Đuống Chi H - Tân ChiTiên Du- Bắc Ninh 8 Hng Yên S Hồng Xóm Bắc- Phố Lê Hồng PhongTX Hng Yên- Hng Yên 105032/ 20082/ 104088/ 21070/ 105022/ 21082/ 105050/ 21015/ 105085/ 21003/ 105087/ 21007/ 106007/ 21007/ 106003/ 20065/ Các yếu tố quan trắc... bởi sự tơng tác giữa dòng nớc và lòng sông Nhng vì diễn biến lòng sông là rất phức tạp nên khó có thể dùng phơng trình toán học để giải quyết, từ thực tế đó ta có thể dùng phơng pháp phân tích, chỉnh lý số liệu thực tế để tìm quan hệ hình dạng sông I Tóm tắt đặc điểm đoạn sông nghiên cứu I.1 Vị trí và hiện trạng thế sông: Nh chúng ta đã biết, quá trình diễn biến dòng sông là kết quả của quá trình tác... đó là đoạn Nghi Xuyên Quang Lãng Phú Hùng Cờng, nhất là đoạn sạt lở khu vực Phú Hùng Cờng và hạ lu chỗ mỏ hàn đã đợc lập dự án nhng cha đợc xây dựng đã góp phần tạo nên hiện tợng sạt lở mạnh ở bãi Lam Sơn nh hiện nay - Nhân tố tiếp theo là do địa hình sông Hồng chảy qua khu vực nghiên cứu có nhiều đoạn sông cong và nhất là sau khi thi công cầu Yên Lệnh, các trụ cầu bê tông cũng làm cản trở và thay... lòng sông cuội sỏi thì m = 2.5 vậy khi tổ hợp PJQm đạt giá trị lớn nhất thì lu lợng ứng với tổ hợp đó chính là lu lợng tạo lòng 1.3 Xác định lu lợng tạo lòng bằng phơng pháp Makaveep cho đoạn sông từ Hà Nội đến Hng Yên: Đoạn từ Hà Nội đến Hng Yên chịu ảnh hởng trực tiếp của sông Hồng, nên sự thay đổi của chế độ dòng chảy trên sông Hồng sẽ ảnh hởng trực tiếp tới chế độ dòng chảy, diễn biến dòng sông. .. giới hạn của đề tài này, tài liệu của các trạm Sơn Tây, Hà Nội và Hng Yên đợc sử dụng trong các tính toán ở các phần sau (Trạm Sơn Tây chỉ mang tính chất tham khảo) Bảng 1.7: Một số trạm thuỷ văn trên khu vực nghiên cứu TT Trạn Sông Địa điểm Kinh vĩ độ 1 Hoà Bình S Đà Phờng Tân ThịnhTX Hoà Bình- Hoà Bình 2 Yên Bái S Thao Tuần Quán- Yên Ninh -TX Yên Bái 3 Tuyên Quang S Lô Minh XuânTX Tuyên Quang 4 Sơn. .. không tách rời Để đi sâu vào nghiên cứu quan hệ hình thái và diễn biến lòng sông thì cần thiết phải làm rõ các đặc trng về thuỷ văn, thuỷ lực các trị số mực nớc, lu lợng, độ dốc, độ nhám, từ đó đề ra các biện pháp công trình chỉnh trị phù hợp cho đoạn sông nghiên cứu 4.2 Mạng lới trạm thuỷ văn: Qua tìm hiểu thì trên hệ thống sông Hồng có nhiều trạm thuỷ văn, nhng trong giới hạn của khu vực nhiên cứu