PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN ỔN ĐỊNH BỜ SÔNG: TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU TẠI SÔNG CÁI LÂN, HUYỆN CÁI BÈ, TỈNH TIỀN GIANG

Abstract

The objective of this study is to assess the impacts of affecting factors on the stability of Cai Lan river bank in Cai Be district, Tien Giang province. Hydrological affecting factors were determined by field survey and measurement, including measurement of cross-sections and corresponding flow velocity, wave and water level (surface and groundwater); and analysis of grain-size distribution of riverbed sediment along the studied area and corresponding measured flow velocity that was interpolated for each cross-sections. The results show that at the meandering location, the riverbed tends to come to the riverbank corresponding to the eccentricity of flow velocity at each cross-section. In addition, the geological structure is composed mainly of soft clay layer, with the first layer being in soft state placed within the water level fluctuations; so under the impacts of water level fluctuations by tides and waves caused by ships, along with eccentric flow, there is a possibility of creating "frog jaws" leading to instability of riverbanks. The results of grain-size distribution analysis show that the flow velocity is smaller than the permissible non-erosion velocity corresponding to the particle size according to TCVN 4118-2012. Therefore, the riverbed is unlikely to be eroded by riverbed sediment transport. However, a two-dimension velocity survey is needed to accurately assess the sediment transport capacity and thus destabilize the riverbank. Case 4 (when surcharge load is applied on the river bank) has the lowest K_at among all considered cases (K_at = 0.546 - 0.817). Thus, it can be concluded that surcharge load on the river bank is one of the main factors causing the instability of Cai Lan river.

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của yếu tố tác động đến ổn định bờ sông Cái Lân, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang. Các yếu tố thủy văn được xác định bằng phương pháp đo đạc và khảo sát thực, bao gồm đo mặt cắt sông, vận tốc, sóng và mực nước (sông và ngầm); yếu tố địa chất gồm phân tích địa chất và cấp phối bùn đáy sông phân bố dọc tuyến nghiên cứu tương ứng với vận tốc được nội suy cho từng mặt cắt. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tại vị trí đoạn sông cong, đáy sông có khuynh hướng đi vào bờ và vận tốc dòng chảy có biểu đồ phân bố lệch tâm, với vận tốc lớn nhất gần bờ. Ngoài ra, cấu tạo địa chất tại khu vực nghiên cứu có thành phần chính là lớp đất sét yếu, với lớp đất thứ nhất ở trạng thái dẻo mềm và nằm trong giới hạn dao động mực nước; do đó dưới tác động của dao động mực nước do triều và sóng do tàu, cùng với dòng chảy lệch tâm tạo ra các "hàm ếch" dẫn đến mất ổn định bờ sông. Kết quả phân tích cấp phối cho thấy vận tốc dòng chảy nhỏ hơn vận tốc không xói cho phép tương ứng với cỡ hạt theo TCVN 4118-2012. Vì vậy lòng sông ít có khả năng bị bào mòn do vận chuyển bùn đáy. Tuy nhiên, cần có thêm khảo sát vận tốc theo hai phương để đánh giá chính xác khả năng vận chuyển bùn cát và do đó gây mất ổn định bờ sông. Trường hợp 4 (khi có tải trọng tác dụng lên bờ sông) có hệ số K_at thấp nhất trong tất cả các trường hợp xem xét (K_at = 0,546 -÷ 0,817). Vì vậy, có thể thấy rằng gia tải trên bờ sông là một trong những nguyên nhân chính gây mất ổn định sông Cái Lân.