MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đoạn bờ bãi Tầm Xá thuộc bờ hữu sông Hồng đoạn chảy qua Hà Nội dài 14km có điểm đầu tại thượng lưu cầu Thăng Long đến cửa sông Đuống. Đoạn sông này là đoạn sông có quá trình lòng dẫn phân lạch và uốn cong tự do. Lạch chính có một đỉnh cong ở Liên Mạc và đỉnh cong liên hợp ở Tầm Xá kế liền là cửa Đuống.
Đoạn sông này trong quá khứ là đoạn sông có nhiều những biến động như: sự bồi xói đường bờ, bãi sông, sự thay đổi chủ lưu, lạch chính, lạch phụ và tương lai đang tiềm ẩn những diễn biến phức tạp. Hiện tượng bồi, xói diễn ra mạnh mẽ, đặc biệt là đoạn cầu Thăng Long đến cầu Long Biên, thay đổi luồng ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông thủy khu vực này. Hiện tượng bồi xói cũng luôn đe dọa tính mạng của người dân cũng như hệ thống đê điều hai bên bờ sông. Khu vực bờ bãi Tầm Xá – sông Hồng Bãi giữa phía hạ lưu cầu Thăng Long do không được bảo vệ đã bị xói lở nghiêm trọng, tách làm 2 tạo thành lòng sông 3 lạch trong mùa lũ.
Điều này đe dọa đến sự tồn tại và phát triển của lạch chính và lạch phụ chạy tàu. 1 Đoạn bờ thượng lưu và gốc kè Tầm Xá 1 bị xói lở mạnh, gốc kè Tầm Xá 1 gần như bị phá hủy. Điều này đe dọa tới sự duy trì thế sông có lợi đã xác lập được. Với tài liệu địa hình nhiều năm sông Hồng đoạn qua Hà Nội từ năm 1976 đến 2012, sử dụng phương pháp phân tích số liệu thực đo, có thể nhận thấy lòng sông Hồng đoạn giữa cầu Thăng Long và cầu Long Biên là đoạn sông có diễn biến phức tạp luôn dao động trên mặt bằng.
Sự phát triển của bãi giữa Phú Thượng (hạ lưu cầu Thăng Long và thượng lưu cầu Nhật Tân) những năm gần đây làm dòng chủ sau khi qua cầu Thăng Long ép sát bờ tả khu vực bãi Tầm Xá (hạ lưu cầu Thăng Long 200m) làm cho khu vực này bị sạt lở mạnh tạo ra một đường bờ dựng đứng, nhiều cung trượt đang hoạt động, đặc biệt là kè T14 Tầm Xá bị sạt lở cắt đứt thân kè và gốc kè, như vậy nguy cơ dòng chảy đi theo lạch sông Dâu cũ là có thể xảy ra (thế sông C – dòng chảy đi theo lạch sông Dâu cũ sau khi qua cầu Long Biên chủ lưu đi về phía Thạch Cầu gây bồi lấp cảng Hà Nội), sẽ gây bất lợi cho hoạt động khai thác tổng hợp đoạn sông. Hệ thống công trình chỉnh trị bờ tả (bãi Tầm Xá), kết cấu công trình chỉnh trị dạng cọc bê tông cốt thép kết hợp đá đổ chân cọc và các phên chắn, do công trình được xây dựng và đưa vào khai thác trên 10 năm không được duy tu bão dưỡng, hệ thống công trình đã bị xuống cấp nghiêm trọng không phát huy được hiệu quả như mong muốn. Sạt lở bờ bãi Tầm Xá – sông Hồng Hiện tượng xói lở bờ đã làm cho đường bờ biến dạng bồi – xói, ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của người dân. Do vậy, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ bãi Tầm Xá - sông Hồng là hết sức cấp thiết.
Mục đích nghiên cứu của đề tài - Phân tích cơ chế và nguyên nhân gây xói lở bờ bãi Tầm Xá; - Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ bãi Tầm Xá nhằm ổn định thế sông. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu tổng thể: sông Hồng đoạn qua Hà Nội được xem xét từ thượng lưu cầu Thăng Long đến cửa sông Đuống dài khoảng 14km theo đường trũng chủ lưu, chảy qua địa phận hành chính huyện Đông Anh. Vị trí địa lý đoạn sông Hồng qua Hà Nội - Phạm vi nghiên cứu chi tiết: Bờ bãi Tầm Xá sông Hồng từ hạ lưu cầu Thăng Long đến cửa Đuống. Phương pháp nghiên cứu của đề tài - Khảo sát hiện trường và thu thập tài liệu về hiện trạng công trình chỉnh trị trên đoạn sông nghiên cứu, tiến hành thống kê, phân loại, miêu tả, đánh giá một cách khoa học về nguyên nhân thành công, thất bại của các công trình đã xây dựng.
- Phân tích diễn biến lòng sông bằng phương pháp chập bình đồ, mặt cắt ngang, mặt cắt dọc ở các thời kỳ đo để rút ra các xu thế biến động bồi xói. - Dựa vào tính toán lý thuyết, xác định các tham số quy hoạch, tham số thiết kế cho việc bố trí và thiết kế công trình chỉnh trị. 3 - Sử dụng mô hình toán để nghiên cứu chế độ thủy động lực trong điều kiện hiện trạng và khi bố trí các giải pháp công trình. - Sử dụng mô hình vật lý để đánh giá hiệu quả phương án đề xuất.
Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học của luận văn 5. Ý nghĩa thực tiễn Trong quy hoạch phát triển không gian của thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và định hướng đến năm 2050, sông Hồng chảy ngang trung tâm thành phố, trở thành yếu tố cảnh quan ấn tượng nhất của thủ đô. Hiện nay, đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội đang là đoạn sông có diễn biến phức tạp, không ổn định, vùng bãi còn ở trong trạng thái lấn chiếm, không kiểm soát được của các điểm dân cư tự do, tạo ra cảnh quan lộn xộn, nhếch nhác, ô nhiễm nặng nề. Nhà nước và chính quyền thành phố đang có kế hoạch đầu tư để ổn định lòng sông, tôn tạo vùng bãi, để hai bờ sông Hồng có được cảnh quan hoành tráng, biểu trưng cho nền văn hoá và tính hiện đại của thủ đô nước ta.
Các dự án đầu tư và các đề tài nghiên cứu của các cơ quan, tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đã nghiên cứu nhiều vấn đề, thiết kế nhiều phương án chỉnh trị. Song do vấn đề quá phức tạp nên cho đến nay chưa có kết quả nghiên cứu nào, phương án nào có sức thuyết phục để được chấp nhận đưa vào thực tế. Đường bờ ổn định của sông Hồng chưa được thống nhất vạch ra, bố trí công trình mỗi ngành đưa ra một kiểu, khó khăn nhất là việc xử lý di dân, dời nhà, tổ chức lại kiến trúc vùng bãi để bảo đảm yếu tố thoát lũ và cảnh quan thành phố. Luận văn này trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã có, hy vọng có thể đóng góp ý tưởng, quan điểm và kết quả nghiên cứu của mình cho vấn đề lớn này của thủ đô Hà Nội.
Ý nghĩa khoa học Vấn đề khoa học đáng quan tâm nhất trong các nghiên cứu về đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội là các yếu tố ổn định của dòng chảy và lòng dẫn. Về dòng chảy, đó là xác định lưu lượng tạo lòng, sự phân chia lưu lượng và bùn cát trong các nhánh của các đoạn sông phân lạch, mực nước thiết kế chỉnh trị; về lòng dẫn đó là thế sông ổn định, các yếu tố hình thái trên mặt bằng, mặt cắt dọc và mặt cắt ngang lòng sông. Về quy hoạch chỉnh trị, nổi bật là việc vạch tuyến chỉnh trị, xác định việc duy trì dạng cải tạo 4 các đoạn phân lạch, đưa về đơn lạch; Về công trình chỉnh trị đó là các phương án bố trí không gian các hạng mục công trình, kết cấu công trình nhất là cao độ đỉnh công trình. Luận văn đề cập đến hầu hết các vấn đề đó, đưa ra các kiến giải và phương án của mình đồng thời có đủ cơ sở khoa học để đảm bảo tính khả thi của những kiến giải nghiên cứu.
Kết quả dự kiến đạt được Xác định được nguyên nhân, cơ chế gây xói lở bờ bãi Tầm Xá; Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ bãi Tầm Xá nhằm ổn định thế sông. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ BỜ SÔNG 1.1 Tổng quan về chỉnh trị sông 1.1 Xu thế phát triển Lý thuyết và thực tiễn chỉnh trị sông luôn phát triển không ngừng. Có thể chia một cách sơ lược ra 02 giai đoạn: - Trước những năm 90 của thế kỷ 20 là giai đoạn chỉnh trị sông truyền thống. Chỉnh trị sông truyền thống là để đáp ứng những yêu cầu về chống lũ, giao thông thủy, bảo vệ bến cảng, công trình vượt sông.
căn cứ vào các quy luật diễn biến lòng sông, dựa theo thế sông hiện có, điều chỉnh và ổn định vị trí chủ lưu để cải thiện dòng chảy, chuyển động bùn cát và phân bố xói để đề xuất các giải pháp công trình. - Sau những năm 90 của thế kỷ 20 đến nay, nội hàm và ngoại diên của chỉnh trị sông đã có những biến đổi lớn. Chỉnh trị sông từ các công trình thủy công đơn thuần dùng để khống chế dòng chảy, cải thiện trạng thái chảy phát triển thành hệ thống công trình lấy cải thiện môi trường nước, thủy sinh thái, tôn tạo cảnh quan, văn hóa nước làm hạt nhân, lấy công trình bảo vệ, gia cố bờ làm cơ sở, kết hợp sinh thái, cảnh quan, văn hóa để phát huy nhiều công năng tổng hợp của sông nước. Cách nói phổ biến là chỉnh trị sông tổng hợp đa mục tiêu.
Đương nhiên, chỉnh trị sông với ý nghĩa truyền thống trong việc chỉnh trị để phòng chống lũ, cải tạo luồng lạch chạy tầu vẫn còn ứng dụng phổ biến.2 Mục tiêu chỉnh trị sông tổng hợp Chỉnh trị sông tổng hợp là những công trình mà con người thực hiện nhằm mục tiêu con người hòa hợp với nước, xoay xung quanh các tiêu chí "nước sạch, chảy thoát, bờ xanh, cảnh đẹp" để sử dụng các giải pháp như "ngăn chặn nguồn ô nhiễm thu vào đường ống, dùng nước xói các khối bồi lắng, bố trí các chi tiết kiến trúc tạo cảnh quan và thảm xanh, kết hợp cấu kiện bảo vệ để tạo dáng đường bờ", nhằm phát huy công năng tổng hợp đa phương diện của sông ngòi về phòng lũ, giao thông, cảnh quan, văn hóa. Nước không bị ô nhiễm, lòng sông sạch Thông qua công trình ngăn chặn và thu hồi nguồn nước ô nhiễm vào đường ống dẫn đến nơi tập trung xử lý, giải pháp thanh thải các bãi bồi, phân phối nước và dẫn nước, 6 làm sạch lòng sông, thu gom các vật trôi nổi, tăng cường lượng nước và lưu tốc dòng chảy làm cho chất lượng nước sông đạt được yêu cầu về công năng phân loại. Dòng chảy thông thoát Thông qua các giải pháp công trình như nạo vét, cắt gọt, xây đê, gia cố bờ.để nâng cao năng lực thoát lũ, tiêu úng của lòng sông, làm cho các đối tượng bảo vệ ở 2 bờ đạt được các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước và các ngành đề ra. Bờ xanh Thực hiên bảo vệ mái bờ, đê.
