CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1. Vị trí địa lý Vùng Dự án thuỷ lợi Bắc Bến Tre (DATLBBT) nằm ở Đông Nam đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với toàn bộ đất đai của 4 huyện: Châu Thành, Giồng Trôm, Ba Tri, Bình Đại và thành phố Bến Tre có tổng diện tích tự nhiên là 133. Phạm vi của vùng dự án (VDA) có toạ độ địa lý tự nhiên từ 9048’ đến 10019’10’’ vĩ độ Bắc; từ 106009’ đến 106055’ kinh độ Đông, được bao bộc bởi 3 sông lớn và hàng trăm sông nhỏ, kênh rạch khác được giới hạn bởi: phía Bắc giáp sông Mỹ Tho – Cửa Đại; phía Nam giáp sông Hàm Luông; phía Đông giáp biển Đông và phía Tây giáp các huyện Chợ Lách, Mỏ Cày và Thạnh Phú (xem hình 1.
1: Các hạng mục của HTTLBBT 1. Đặc điểm địa hình Vùng DATLBBT là vùng có địa hình khá bằng phẳng, độ cao từ 0,5 ÷ 1,5m, chiếm 75% diện tích tự nhiên có xu thế địa hình thấp dần từ tây Bắc xuống Đông Nam. Khu vực giáp biển có xu thế nhô cao lên rồi thoái dần ra biển làm cho địa hình toàn khu vực có dạng yên ngựa. Vùng trũng nhất là 2 huyện Bình Đại và Ba Tri với cao độ bình quân 0,5 ÷ 0,75m, vùng cao nhất là địa phận huyện Châu Thành, TP.
Bến Tre, vùng Tây Bình Đại và Tây Giồng Trôm có cao độ trung bình từ 1,25 ÷ 1,75m. Vùng ven biển có cao độ từ 1,00 ÷ 1,25m địa hình thấp nhất, khu 6 vực xã Đại Hoà Lộc và Bình Thắng của huyện Bình Đại, khu vực Lạc Địa huyện Ba Tri có độ cao 0,3 ÷ 0, 5m thường xuyên bị ngập úng trong mùa mưa. Tỷ lệ địa hình phân theo cao độ được thể hiện trong bảng 1. 1: Phân bố diện tích theo các cấp cao độ (đơn vị ha) DT vùng ngọt hoá Độ cao Tỷ lệ Vùng mặn ven biển Diện tích (m) (%) Tổng Ba Lai (Bình Đại - Ba Tri) <0,5 12.200 (Nguồn: Viện Quy hoạch thuỷ lợi miền Nam) Vùng dự án được chia cắt bởi nhiều kênh rạch với mục đích phục vụ cho việc vận chuyển nước và vấn đề giao thông thuỷ.
Sông Ba Lai có chiều dài 76km đổ ra biển Đông theo hướng từ Tây sang Đông đi qua trung tâm vùng dự án, vào mùa khô do lượng nước sông Tiền đổ vào sông Ba Lai nhỏ nên mặn xâm nhập sâu vào phía thượng lưu và vào các kênh, rạch nội đồng. Sông Mỹ Tho – Cửu Đại và Hàm Luông là hai dòng chính chuyển một lưu lượng khá lớn của sông Tiền vào vùng dự án. Ngày nay, do đoạn đầu nguồn của 7 sông Ba Lai đã bị thoái hoá nên việc chuyển nước ngọt từ sông Tiền vào đầu nguồn sông Ba Lai hầu như không đáng kể, cho nên lượng nước ngọt từ sông Tiền chỉ còn đổ vào sông Ba Lai từ sông Mỹ Tho qua sông An Hoá và một phần từ sông Hàm Luông qua sông Bến Tre. Trong vùng dự án các sông lớn có chiều dài 232km và hàng trăm km của 23 kênh rạch lớn nhỏ, trong đó có những rạch lớn với chiều rộng hơn 200m và chiều dài trung bình của các kênh rạch từ là từ 8 ÷ 15km tạo thành một mạng lưới sông, kênh, rạch dày đặc và đất đai trong vùng dự án bị chia cắt thành nhiều khu vực nhỏ làm cho việc ngăn mặn và dẫn ngọt gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là trong mùa kiệt.
Xu hướng phát triển của các kênh rạch là chạy theo hướng Bắc Nam, chia vùng dự án thành nhiều khu vực nhỏ. Nối liền hai sông lớn Mỹ Tho và Hàm Luông là sông An Hoá (từ sông Mỹ Tho đến sông Ba Lai) và đoạn nối tiếp là sông Bến Tre (từ sông Ba Lai đến sông Hàm Luông). Có thể gọi tắt hai sông này sông Bến Tre – An Hóa, không những là một trong những tuyến đường giao thông thuỷ quan trọng từ khu vực phía nam đến thành phố Hồ Chí Minh mà cong là tuyến dẫn nước ngọt chính từ sông Tiền vào vùng đồng bằng các huyện Châu Thành, Bình Đại, Ba Tri và TP. Bến Tre, vì vùng đầu nguồn sông Ba Lai đã bị thoái hoá.
2: Bản đồ địa hình tỉnh Bến Tre 8 1. Đặc điểm địa chất Vùng dự án nằm trong vùng trầm tích Holocen (Q4) có nguồn gốc sông đầm lầy hỗn hợp, lớp trên là trầm tích, đầm lầy có thành phần sét lẫn bụi màu xám đen chứa nhiều xác thực vật phân huỷ và bán phân huỷ. Lớp dưới là trầm tích sông có thành phần sét pha, ít cát, hạt mịn, màu xám đen, cát có màu nâu vàng trắng, chủ yếu là thạch anh. Bề dày trầm tích chưa xác định chính xác (xem hình 1.
3: Bản đồ địa chất tỉnh Bến Tre Đặc điểm địa chất khu vực như sau: Theo các chuyên gia, đặc điểm địa chất trong vùng dự án là tương tự như nhau nên có thể lấy cấu tạo địa chất khu vực ven sông Hàm Luông làm đại biểu cho toàn hệ thống. Trầm tích lưu vực này được phân thành 7 lớp, chỉ tiêu cơ lý của các lớp này được thể hiện trong bảng 1. 2: Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất tuyến ven sông Hàm Luông Chiều γw Lực Tên lớp γ T/m3 Độ sệt B φ (độ) dày T/m3 dính C 1 5,0 1,61 1,01 1,49 3,43 0,60 2 11,0 1,68 1,14 2,72 5,42 0,90 3 3,0 1,67 1,12 1,08 4,07 0,60 4 7,0 1,68 1,29 2,11 8,37 0,90 5 1,0 2,1 1,77 0,79 21,57 0,60 6 1,89 1,53 0,22 15,46 2,80 - Lớp 1: Đây là lớp mặt, có chiều dày thay đổi từ 0,9 ÷ 1,6m, thành phần: cát sét bụi lẫn các sản phẩm laterit hoá. - Lớp 2: Lớp này nằm dưới lớp 1, phân bố đến độ sâu 5,6 ÷ 8,3m, chiều dày trung bình khoảng 5m.
Đây là lớp bùn sét màu xám nâu, đen có chứa hữu cơ. - Lớp 3: Chiều sâu phân bố đến 17,3m, chiều dày trung bình lớp này là 13m. Thành phần thạch học: bùn á cát và cát màu xám đen, xen kẹp nhiều lớp bùn sét mỏng. - Lớp 4: Chiều dày trung bình lớp khoảng 5m.
Thành phần bao gồm bùn sét màu xám nâu đen và sét xám xanh. - Lớp 5: Chiều dày trung bình lớp khoảng 7m. Thành phần thạch học: á sét màu xám đen xen kẹp các lớp bùn. - Lớp 6: Đây là lớp cát, sạn sỏi có màu xám nâu đến xám trắng, kết cấu chặt.
Đặc điểm thủy văn Mang đặc điểm của đồng bằng sông Cửu Long, vùng dự án có hệ thống kênh rạch khá dày đặc. Do địa hình tương đối bằng phẳng, mặt khác ngoài kênh rạch tự nhiên là các kênh rạch nhân tạo nên nhìn chung các kênh rạch đều ăn thông với nhau tạo thành một mạng lưới phức tạp. Bao bọc phía Bắc của tỉnh Bến Tre là sông 10 Mỹ Tho có độ rộng bình quân khoảng 1000m, sâu 8 đến 13m. Phía đông giáp biển Đông, phía Nam giáp sông Hàm Luông có độ rộng bình quân trên 1500m, sâu từ 8 đến 14m.
Trong phạm vi dự án về sông rạch chính có thể kể đến như sau: - Thuộc địa phận huyện Giồng Trôm – Ba Tri có các kênh rạch: Sông Bến Tre – Chẹt, rạch Ba Tri Rôm, rạch Vàm Hồ Lớn, Vàm Hồ Nhỏ, rạch Mỹ Nhân, Rạch Điều, rạch Nô, rạch Bến Thang, kênh Cây Đa, kênh Sơn Đốc, kênh Miền Đông, rạch Cái Bông, kênh Ba Tri – Giồng Trôm và một số kênh đào. Các kênh rạch này phần lớn đều chảy ra sông Ba lai. Các kênh rạch này là các kênh chính làm nhiệm vụ dẫn ngọt và tiêu úng và là các tuyến giao thông thủy chủ yếu của tỉnh. - Sông Bến Tre – Giao Hòa – Chẹt Sậy là sông đào nối sông Hàm Luông và sông Mỹ Tho, cắt ngang qua sông Ba Lai theo hướng Bắc – Nam, lòng sông rộng 200 đến 300m, cao trình đáy -5,0 đến -6,0m, phía kênh Giao Hòa sâu đến -11,0m.
Nhận xét đánh giá đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu Vùng nghiên cứu có địa hình tương đối thấp, chịu sự tác động của thủy triều biển Đông, nên phạm vi ảnh hưởng của thủy triều đến dòng chảy trong vùng nghiên cứu rất lớn Song song với diễn biến phức tạp của dòng chảy trên hệ thống kênh rạch, luôn luôn tồn tại diễn biến xói lở phức tạp, một trong những nguyên nhân chủ yếu là địa chất của vùng nghiên cứu đa phần là đất mềm yếu, tính kháng xói của đất nhỏ, tính ổn định tự nhiên của đất thấp,. đây là vấn đề còn tồn tại đối với việc phòng xói ở hạ lưu cống vùng triều. Do vậy xây dựng công trình điều tiết, ngăn mặn và ngăn triều cường thường gặp rất nhiều khó khăn, với đặc điểm này mà cấu tạo nối tiếp hạ lưu công trình cống vùng triều cần được nghiên cứu sao cho phù hợp. Tổng quan về cống vùng triều Cống được xây dựng dưới đê biển hay cửa sông ven biển, chịu sự tác động trực tiếp của chế độ thủy triều gọi là cống vùng triều.
Các cống này thường có nhiệm vụ tiêu nước, lấy nước, ngăn triều,…. Nhiều cống còn có nhiệm vụ giao thông thủy 11 (cho thuyền bè đi qua). Công tác thủy lợi ĐBSCL có từ lâu đời, gắn liền với quá trình khai thác và phát triển ĐBSCL, nhưng mãi đến cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 các kênh đào lớn mới phát triển và từ giữa thế kỷ 20 đến nay hệ thống thủy lợi ngày càng phát triển, đặc biệt sau ngày giải phóng đất nước (1975). Song song với việc phát triển hệ thống thủy lợi có rất nhiều công trình đã được xây dựng với nhiệm vụ điều tiết một hoặc hai chiều (tưới, tiêu).
Số ít công trình xây dựng trong thời đầu (1975 ÷ 1990) theo mẫu cống truyền thống, xói lở ở hạ lưu tồn tại và diễn biến phức tạp và đều phải sửa chữa. Sau 1990 đa số những công trình loại vừa và lớn (cống truyền thống cải tiến) được xây dựng đều thông qua nghiên cứu thí nghiệm để xác định hình thức tiêu năng phòng xói hợp lý, cho đến nay các công trình này đều ổn định và an toàn về thủy lực. Cống hở ở ĐBSCL đã được xây dựng rất nhiều cùng với hệ thống kênh rạch đảm bảo cho yêu cầu tiêu thoát, ngăn mặn, ngăn lũ và môi trường. Theo quá trình phát triển các hình thức cống hở đã được nghiên cứu và đa dạng hóa về hình thức cấu tạo để phù hợp với đặc điểm, sản xuất của từng vùng.
Cống đập phân ranh mặn ngọt thuộc vùng có biên triều thấp, khẩu độ cống xấp xỉ bằng mặt cắt kênh, dòng chảy qua cống bị thu hẹp không đáng kể, nên xói lở hạ lưu cống về cơ bản là ít xảy ra.
