Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đất phì nhiêu của cả nước sông với rất nhiều sản phẩm nông nghiệp và nhiều loại thủy sản cung cấp không chỉ trong nước sông mà còn xuất khẩu rất nhiều nơi. Với diện tích đất đai rộng lớn, màu mỡ được bồi đắp từ thượng nguồn. Hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt là điều kiện cung cấp phù sa không thể thiếu cho khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên cũng với nhiều hệ thống sông, lớp đất được bồi đắp và nền đất yếu gây nên nhiều vụ sạt lở đáng tiếc xảy ra.
Toàn khu vực hàng năm vẫn xảy ra tình trạng sạt lở ở khắp các hệ thống sông gây nên nhiều hoang mang, lo lắng cho sinh hoạt, cũng như kinh tế cho người dân lao động. Sạt lở bờ sông đang là vấn đề lớn bức xúc hiện nay ở nước sông ta. Sạt lở bờ diễn ra ở hầu hết các bờ sông và ở hầu hết các địa phương có sông. Quá trình sạt lở bờ sông trong các điều kiện tác động vô cùng phức tạp của tự nhiên và con người.
Việc xác định các nguyên nhân, cơ chế, giải pháp nhằm phòng, chống và hạn chế tác hại của quá trình sạt lở có ý ngĩa lớn. Một trong những nguyên nhân chủ quan gây sạt lở là việc khai thác cát. Hiện ở 13 địa phương ĐBSCL có khoảng 126 tổ chức, doanh nghiệp được cấp phép khai thác tại các mỏ cát dọc sông Cửu Long .Theo số liệu thì hằng năm, các con sông ở ĐBSCL đã bị lấy đi 34 triệu m3 trầm tích, tương đương 55 triệu tấn, trong đó có 90% là cát.2 Tình hình sạt lở do khai thác cát 1.1 Đồng Tháp Hình 1.1Tình trạng khai thác cát và sạt lở ở Xã Thường Phước, Huyện Hồng Ngự Trong Huyện Hồng Ngự, Xã Thường Phước là địa bàn đầu tiên đón nhận cát từ dòng Mekong đổ vào sông Tiền, giới buôn bán vật liệu xây dựng đều biết “Cát Thường Phước” và đây cũng là nơi đang phải đối mặt với vấn đề sạt lở kinh hoàng. Với trên 3km sông Tiền chảy qua địa bàn Xã Thường Phước hiện có tới 7 đoạn sạt lở (4 đoạn sạt lở nghiêm trọng).
Gần đây nhất (16/10/2012) lại thêm một vụ sạt lở xảy ra tại ấp 1, nhấn chìm 4 căn nhà của người dân.2 Vĩnh Long Hình 1.2 Sạt lở khu vực đầu cồn Xã An Bình, Huyện Long Hồ 2 Vào ngày 29/10/2012 một đoạn bờ bao cặp tuyến sông Tiền thuộc Ấp An Long, Xã An Bình, Huyện Long Hồ đã xảy ra vụ sạt lở bờ sông khá lớn, làm cuốn trôi gần 8000 m2 đất ở khu vực này ra sông, đồng thời làm hư hại và nhấn chìm 23 bè và 4 hầm nuôi cá, gây thiệt hại nặng nề cho các hộ dân nuôi thủy sản, trị giá lên đến gần 4 tỷ đồng.3 Cần Thơ Hình 1.3 Hiện trường vụ sạt lở khu vực Phú Lợi, Phường Tân Phú, Quận Cái Răng Vụ sạt lở xảy ra vào khoảng 2h ngày 19/6/2015 sạt lở chiều dài 30m, rộng 5m và ăn sâu vào đất liền từ 5-7m. Vụ sạt lở làm đường lộ bê tông nông thôn qua khu vực này bị tắc hoàn toàn. (Nguồn Báo Công An Nhân Dân Online) Theo “Giảm trầm tích sông Mekong: Mối họa không còn là cảnh báo” TS. Đào Trọng Tứ, cố vấn mạng lưới sông ngòi Việt Nam cảnh báo: “ĐBSCL có 265 điểm sạt lở bờ sông, bờ biển với tổng chiều dài hơn 450km.
Hầu hết bờ biển của khu vực châu thổ này đều bị xói lở với nhiều mức độ khác nhau. Mỗi năm sạt lở làm mất đi 500ha đất với tốc độ sạt lở dọc theo bờ biển từ 30- 40m/ năm. Như vậy mỗi năm khu vực mất đi diện tích đất tương đương với diện tích một xã. Dự báo đến năm 2050, sẽ có khoảng 1 triệu người ở ĐBSCL bị tác động trực tiếp bởi xói lở ven bờ và mất đất”.3 Tính cấp thiết của đề tài Quá trình phân tích kết quả thực tế cho thấy tình hình sạt lở diễn ra rất phức tạp và nguy hiểm.
Việc đánh giá sai sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống, kinh tế và tính mạng con người. Vì vậy cần một nghiên cứu đánh giá trước tình hình, nắm được quy luật nhằm hạn chế những sạt lở là rất quan trọng. Nghiên cứu này sẽ đi sâu phân tích từng trường hợp, khu vực địa chất cụ thể, lòng sông và từng điều kiện thủy văn. Nhằm đánh giá mức độ nguy hiểm và dự đoán khả năng sạt lở do khai thác cát.
Nội dung phân tích sẽ đi sâu vào 3 tỉnh Vĩnh Long, An Giang, Cần Thơ, mô phỏng dưới dạng tổng quát một dòng sông cụ thể từ đó căn cứ vào mặt cắt của từng khu vực sẽ đưa ra những đánh giá chuẩn xác cho địa hình cần dự đoán. Việc khai thác cát không bền vững gây nhiều tác hại tiêu cực. Trong “Diễn đàn Bảo tồn thiên nhiên và văn hóa vì sự phát triển bền vững vùng đồng bằng sông Cửu Long lần 7”. Theo WWF Việt Nam phải tính toán chi tiết số lượng có thể khai thác cho từng loại trầm tích.
Như vậy ảnh hưởng của việc khai thác cát đối với sự ổn định bờ sông là một vấn đề cấp bách. Việc tính toán khối lượng khai thác cát đảm bảo sự ổn định bờ sông sẽ mang lại nhiều lợi ích. →Do đó, phần nghiên cứu của này sẽ tập trung vào “Nghiên cứu tƣơng quan giữa khối lƣợng khai thác cát với độ ổn định bờ sông đồng bằng sông Cửu Long” 4 1.4 Các nghiên cứu trƣớc 1.1 Quốc tế STT Bài nghiên cứu Tác giả Nội dung nghiên cứu Effects of in- Tìm được sự thay đổi địa hình lòng sông channel sand do khai thác cát excavation on Luo et Ảnh hưởng của khai thác cát làm thay đổi 1 the hydrology al.2007 mực nước sông sông of the Pearl Tác động của khai thác cát đến thủy văn và River Delta, môi trường biển China Tìm được sự thay đổi địa hình lòng sông Environmental do khai thác cát The Central Problems And Tìm được mối liên hệ giữa khối lượng Water 2 Data khai thác và độ hạ sâu Commission. Interpretation Khối lượng cát khai thác 2007 Ảnh hương của khai thác cát tới chất lượng nước sông, môi trường sinh học và xã hội Environmental Impac Of Sand Tìm được sự thay đổi địa hình lòng sông Mining: A Case do khai thác cát Study In The D.
Quy trình quản lý và khai thác cát 3 River 2008 Ảnh hưởng của khai thác cát tới chất Catchments Of lượng nước sông, môi trường sinh học và Vembanad xã hội Lake, Southwest India River erosion, D. Xây dựng lý thuyết xói mòn và sạt lở 4 landslides and 2011 Ảnh hưởng của xói mòn đến hệ số an slope 5 development in toàn Gota River Tính toán hệ số an toàn cho mái dốc Biện pháp đề phòng sạt lở Kết luận nội dung nghiên cứu chưa làm được là: Tính hệ số an toàn cho bờ sông hiện tại Tính chiều sâu cực hạn và góc dốc cực hạn 1.2 Trong nƣớc sông STT Bài nghiên cứu Tác giả Nội dung nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của các Ảnh hưởng của các kịch kịch bản khai thác cát đến Đ. San và bản khai thác cát tới địa 1 diến biến lòng dẫn sông Tiền cs. 2010 hình lòng sông đoạn hạ lưu cầu Mỹ Thuận Qui hoạch thăm dò, khai thác và sử dụng tài nguyên khoáng Sở TN&MT Tính khối lượng cát có 2 sản cát lòng sông Hậu thuộc Sóc thể khai thác khu vực tỉnh Sóc Trăng đến Trăng.2010 năm 2020 Quan trắc và cảnh báo sạt đất Sở TN & Tính hệ số an toàn cho 3 bờ sông trên địa bàn tỉnh An MT An bờ sông hiện tại Giang đợt 2 năm 2014 Giang.
2015 Kết luận nội dung nghiên cứu chưa làm được là: Tính hệ số an toàn cho bờ sông hiện tại Tính chiều sâu cực hạn và góc dốc cực hạn 1.5 Ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn áp dụng 1.1 Ý nghĩa lý thuyết Lựa chọn sự thay đổi địa hình lòng sông hợp lý do khai thác cát So sánh và lựa chọn phương pháp tính hệ số an toàn 6 So sánh và lựa chọn phương pháp tính sức kháng cắt không thoát nước sông Su 1.2 Ý nghĩa thực tiễn áp dụng Tính toán hệ số an tòan của bờ sông hiện tại Tính toán chiều sâu cực hạn Tính toán hệ số hạn độ sâu cực hạn Tính toán góc dốc cực hạn Tính toán khối lượng khai thác cát có thể khai thác 1.6 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Khách thể: Tác động của khai thác cát tới địa hình lòng sông Đối tượng nghiên cứu: Bờ sông các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Nội dung nghiên cứu bao gồm: 1. Lựa chọn sự thay đổi địa hình lòng sônghợp lý do khai thác cát 2. So sánh và lựa chọn phƣơng pháp tính hệ số an toàn ổn định bờ sông 3. So sánh và lựa chọn phƣơng pháp xác định sức kháng cắt không thoát nƣớc sông Su sử dụng trong tính toán hệ số an toàn ổn định bờ sông 4.
Tính toán sự thay đổi hệ số an toàn ổn định của bờ sông do khai thác cát 5. Tính toán chiều sâu cực hạn, hệ số hạ độ sâu cực hạ và góc dốc cực hạn theo mức độ an toàn của bờ sông 6. Tính toán khối lƣợng khai thác cát theo mức độ an toàn của bờ sông 1.7 Giới hạn và giả thuyết đề tài 1.1 Giả thuyết đề tài Phương pháp phân tích là PP ứng suất tổng cộng đối với đất sét bão hòa nước sông → Phương pháp phân tích ứng suất tổng cộng được áp dụng với đất có độ bão hòa nước sông lớn hơn 95%. Giá trị sức kháng cắt không thoát nước sông không thay đổi khi chưa có công trình và sau khi 7 công trình mới xây dựng xong.
Đã được khuyến cáo sử dụng bởi Naresh et al, 2006, FHWA–NHI–06–088 Chỉ xét áp lực tĩnh nước sông, không xét áp lực động của nước sông → Không xét áp lực động của nước sông bởi vì nó chỉ gây xói lở cục bộ trên đất sét và thay đổi địa hình. Không có sự thoát nước sông của lớp đất nằm trên mặt nước sông → Mực nước sông thay đổi trong một thời gian ngắn, đất sét nên sự thoát nước sông diễn ra rất chậm.2 Giới hạn đề tài Điều kiện địa chất sét bão hòa nước sông của một số tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long → Đất sét bão hòa nước sông là đất có độ bão hòa nước sông lớn hơn 95% Điều kiện thủy văn một số khu vực Sông Cổ Chiên, Sông Hậu, Sông Cần Thơ.