Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất nghiên cứu dự báo ổn định bờ sông hậu đoạn chả
Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
Kỹ thuật Địa chất
Ẩn danh
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
245
Thời gian đọc
37 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH BỜ SÔNG
1.1. Tổng quan nghiên cứu ổn định bờ sông
1.1.1. Nghiên cứu ổn định bờ sông trên thế giới
1.1.2. Nghiên cứu ổn định bờ sông ở Việt Nam và hệ thống sông Cửu Long
1.2. Phương pháp luận nghiên cứu ổn định bờ sông
1.2.1. Khung phương pháp luận
1.2.2. Phương pháp phân chia cấu trúc nền
1.2.2.1. Khái niệm cấu trúc nền
1.2.2.2. Nguyên tắc phân chia cấu trúc nền bờ sông Hậu
1.2.2.3. Cơ sở dữ liệu phục vụ phân chia cấu trúc nền bờ sông Hậu
1.2.3. Phương pháp nghiên cứu ổn định mái dốc
1.2.4. Phương pháp nghiên cứu sóng
1.2.5. Phương pháp nghiên cứu thủy động lực dòng chảy
1.2.6. Thiết lập mô hình toán
1.2.7. Phương pháp thành lập bản đồ
1.2.7.1. Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở, xói lở
1.2.7.2. Phương pháp thành lập bản đồ phân vùng ổn định
1.2.7.3. Phương pháp thành lập bản đồ phân vùng dự báo ổn định
2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN VÀ HOẠT ĐỘNG KINH TẾ - XÂY DỰNG VÙNG NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm môi trường tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý
2.1.2. Khí hậu và thủy văn
2.1.3. Địa hình, địa mạo, tân kiến tạo
2.1.3.1. Tân kiến tạo
2.1.4. Địa chất thủy văn
2.1.5. Địa chất công trình
2.1.5.1. Trầm tích Đệ Tứ
2.1.5.2. Địa chất động lực công trình
2.1.5.3. Tính chất cơ lý của các lớp đất nền
2.2. Đặc điểm cấu trúc nền đất bờ sông Hậu
2.2.1. Đoạn bờ tại thành phố Châu Đốc
2.2.2. Đoạn bờ tại xã Bình Long, huyện Châu Phú
2.2.3. Đoạn bờ tại xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú
2.2.4. Đoạn bờ từ sông Vàm Nao đến cù lao Mỹ Hòa Hưng
2.2.5. Đoạn bờ tại cù lao Mỹ Hòa Hưng
2.2.6. Đoạn bờ tại phường Mỹ Quý đến phà Vàm Cống
2.3. Đặc điểm hình thái sông Hậu
2.3.1. Hệ thống các cù lao trên sông
2.3.2. Mức độ thu hẹp và mở rộng lòng dẫn theo chiều ngang
2.3.3. Mức độ mở rộng lòng dẫn theo quan hệ giữa độ rộng và độ sâu
2.3.4. Độ cong theo mặt cắt dọc
2.4. Đặc điểm thủy động lực sông Hậu
2.4.1. Vận tốc và hướng dòng chảy
2.4.1.1. Đoạn sông từ thành phố Châu Đốc đến ngã 3 sông Vàm Nao
2.4.1.2. Đoạn sông từ ngã 3 sông Vàm Nao đến phà Vàm Cống
2.5. Đặc điểm hoạt động kinh tế - xây dựng trên sông Hậu
2.5.1. Giao thông thủy
2.5.2. Xây dựng công trình
3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ỔN ĐỊNH BỜ SÔNG HẬU
3.1. Ảnh hưởng của cấu trúc nền đất yếu bờ sông
3.1.1. Ảnh hưởng của phụ kiểu IA
3.1.1.1. Khu vực thành phố Châu Đốc
3.1.1.2. Khu vực thành phố Long Xuyên
3.1.2. Ảnh hưởng của phụ kiểu IB
3.1.2.1. Đoạn bờ tại xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú
3.1.2.2. Đoạn bờ tại P.Bình Đức, Bình Khánh, thành phố Long Xuyên
3.1.3. Ảnh hưởng của phụ kiểu IC
3.1.4. Ảnh hưởng của phụ kiểu IIA
3.1.5. Ảnh hưởng phụ kiểu IIB
3.2. Ảnh hưởng thủy động lực dòng chảy - hình thái sông
3.2.1. Ảnh hưởng của tương quan xói lở - bồi tụ bờ sông
3.2.1.1. Khu vực xã Bình Mỹ
3.2.1.2. Khu vực cù lao Bình Thạnh
3.2.1.3. Khu vực cù lao Mỹ Hòa Hưng
3.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực dòng chảy - hình thái
3.2.2.1. Khu vực thị trấn An Châu, huyện Châu Thành
3.2.2.2. Khu vực xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú
3.2.2.3. Khu vực cù lao Bình Thạnh
3.2.2.4. Khu vực cù lao Mỹ Hòa Hưng và thành phố Long Xuyên
3.3. Ảnh hưởng của hoạt động kinh tế - xây dựng
3.3.1. Giao thông đường thủy
3.3.2. Khai thác cát bên nhánh phải cù lao Mỹ Hòa Hưng
3.3.3. Khai thác cát bên nhánh trái cù lao Mỹ Hòa Hưng
3.3.4. Xây dựng công trình ven sông
3.3.4.1. Đoạn qua xã Bình Mỹ
3.3.4.2. Đoạn qua phường Bình Đức
4. CHƯƠNG 4: PHÂN VÙNG DỰ BÁO ỔN ĐỊNH BỜ SÔNG HẬU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ THÍCH HỢP
4.1. Hiện trạng mất ổn định bờ sông Hậu
4.2. Thành lập bản đồ phân vùng ổn định bờ sông Hậu theo yếu tố ảnh hưởng
4.2.1. Cấu trúc nền đất yếu bờ sông là nguyên nhân chính gây mất ổn định
4.2.2. Theo yếu tố ảnh hưởng của hình thái sông
4.2.3. Theo yếu tố ảnh hưởng của thủy động lực dòng chảy
4.2.4. Theo yếu tố ảnh hưởng của hoạt động kinh tế - xây dựng
4.3. Thành lập bản đồ phân vùng dự báo ổn định bờ sông Hậu
4.3.1. Cơ sở và nguyên tắc thành lập bản đồ
4.3.2. Bản đồ phân vùng dự báo ổn định bờ sông Hậu
4.3.3. Bản đồ phân vùng dự báo ổn định bờ sông Hậu các khu vực trọng điểm
4.3.3.1. Khu vực bờ sông thành phố Châu Đốc
4.3.3.2. Khu vực bờ sông xã Bình Mỹ
4.3.3.3. Khu vực bờ sông cù lao Bình Thạnh
4.3.3.4. Khu vực bờ sông cù lao Mỹ Hòa Hưng và thành phố Long Xuyên
4.4. Đề xuất các giải pháp bảo vệ hợp lý bờ sông Hậu
4.4.1. Tổng quan các giải pháp bảo vệ bờ sông
4.4.2. Các công trình bảo vệ bờ sông đã triển khai
4.4.3. Đề xuất giải pháp công trình bảo vệ bờ sông Hậu
4.4.3.1. Nguyên tắc chung
4.4.3.2. Giải pháp cọc xi măng đất
4.4.3.3. Giải pháp cọc cừ Larsen
4.4.3.4. Giải pháp rọ đá
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tóm tắt nội dung
I.Dự báo ổn định bờ sông Hậu Hiện trạng sạt lở xói mòn
Bờ sông vùng đồng bằng sông Mê Kông thường xuyên mất ổn định. Hiện tượng này đặc biệt phức tạp trên nền đất yếu trầm tích Đệ Tứ. Trong những năm gần đây, mất ổn định bờ sông Hậu đoạn qua tỉnh An Giang gia tăng về cường độ và quy mô. Nhiều khu vực bờ sông Hậu đã trải qua trượt lở và xói lở nghiêm trọng. Các sự kiện này xảy ra tại phường Bình Đức, phường Bình Khánh năm 2012, xã Mỹ Hội Đông năm 2017. Quốc lộ 91 cũng chịu ảnh hưởng lặp lại vào các năm 2010, 2019, 2020. Việc nghiên cứu khoa học, hệ thống về hiện tượng trượt lở và xói lở bờ sông Hậu tại An Giang là vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu này nhằm đề xuất giải pháp bảo vệ bờ khả thi, hiệu quả. Mục tiêu cuối cùng là giảm thiểu thiệt hại do mất ổn định bờ sông gây ra. Luận án tiến sĩ Kỹ thuật Địa chất này giải quyết vấn đề cấp bách đó. Nó tập trung vào dự báo ổn định bờ sông. Đồng thời, nó đưa ra các giải pháp bảo vệ bờ thích hợp cho khu vực.
1.1. Thực trạng mất ổn định bờ sông Mê Kông
Mất ổn định bờ sông diễn ra phức tạp tại Đồng bằng sông Cửu Long. Đất nền yếu, đặc trưng trầm tích Đệ Tứ, là yếu tố chính. Trượt lở đất và xói lở bờ liên tục xảy ra. Hiện tượng này gây ra tổn thất lớn. Nó ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng, đất đai sản xuất. Cộng đồng dân cư cũng chịu nhiều thiệt hại. Việc đánh giá rủi ro địa chất khu vực là trọng tâm.
1.2. Tính cấp thiết nghiên cứu tại An Giang
Sông Hậu đoạn qua An Giang đang đối mặt vấn đề nghiêm trọng. Tình trạng sạt lở đất, xói mòn bờ tăng lên đáng kể. Các khu vực như Bình Đức, Bình Khánh chứng kiến sạt lở quy mô lớn. Đặc biệt, Quốc lộ 91 gần bờ sông Hậu thường xuyên bị đe dọa. Một nghiên cứu chuyên sâu về Địa kỹ thuật là cần thiết. Nó sẽ cung cấp cơ sở dự báo trượt lở chính xác. Các kết quả sẽ giúp đề xuất các biện pháp phòng ngừa. An Giang cần các giải pháp bảo vệ bờ bền vững, khoa học.
II.Phương pháp kỹ thuật địa chất nghiên cứu ổn định bờ
Nghiên cứu dự báo ổn định bờ sông Hậu sử dụng tổ hợp các phương pháp khoa học. Các phương pháp này đảm bảo tính toàn diện và độ tin cậy. Cách tiếp cận đa ngành tích hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực. Mục tiêu là làm sáng tỏ vấn đề mất ổn định bờ sông.
2.1. Tổng hợp tài liệu khảo sát địa chất công trình
Công việc nghiên cứu bắt đầu bằng việc tổng hợp, hệ thống hóa tài liệu. Các công bố khoa học trên thế giới và tại Việt Nam được thu thập, phân tích. Phương pháp địa chất được áp dụng để nghiên cứu cấu trúc. Nó bao gồm địa chất Đệ Tứ và địa chất thủy văn. Các mặt cắt địa chất công trình được thành lập chi tiết. Khu vực bờ sông Hậu được phân chia thành các kiểu cấu trúc nền đất yếu. Khảo sát hiện trường cũng được tiến hành. Khoan kiểm tra và lấy mẫu thí nghiệm trong phòng là bước quan trọng. Hệ thống quan trắc và thí nghiệm hiện trường cũng được thiết lập. Thông tin này tạo cơ sở dữ liệu vững chắc cho việc đánh giá rủi ro địa chất và ổn định mái dốc.
2.2. Áp dụng lý thuyết mô hình hóa địa kỹ thuật
Nghiên cứu áp dụng các lý thuyết cơ bản. Lý thuyết cơ học đất và cơ học chất lỏng được sử dụng. Chúng giúp nghiên cứu độ bền của đất và ổn định mái dốc. Động lực học dòng chảy cũng được phân tích kỹ lưỡng. Phương pháp mô hình hóa đóng vai trò thiết yếu. Các phần mềm chuyên dụng như GeoSlope/W, Mike, Plaxis được ứng dụng rộng rãi. GeoSlope/W hỗ trợ phân tích ổn định mái dốc. Mike mô phỏng thủy động lực dòng chảy. Plaxis thực hiện phân tích phần tử hữu hạn. Auto Cad hỗ trợ vẽ và thiết kế. Việc này giúp mô phỏng quá trình mất ổn định bờ sông. Nó cung cấp cơ sở cho dự báo trượt lở và đề xuất giải pháp.
III.Phân tích cấu trúc địa chất cơ học đất đá sông Hậu
Nghiên cứu đã thực hiện phân tích chi tiết về cấu trúc địa chất bờ sông Hậu. Đoạn chảy qua An Giang có cấu trúc nền đất phức tạp. Việc hiểu rõ các đặc điểm này là then chốt. Nó giúp dự báo ổn định và thiết kế giải pháp bảo vệ bờ. Các kết quả này cung cấp cái nhìn sâu sắc về Địa chất công trình khu vực.
3.1. Phân loại cấu trúc nền đất yếu bờ sông
Kết quả nghiên cứu xác định hai kiểu cấu trúc nền đất chính. Đó là Kiểu I và Kiểu II. Ngoài ra, năm phụ kiểu cũng được nhận diện. Chúng bao gồm Phụ kiểu IA, IB, IC, IIA, IIB. Những cấu trúc này đóng vai trò quyết định đến tình trạng mất ổn định bờ sông. Cụ thể, Phụ kiểu cấu trúc IA gây mất ổn định tại khu vực Thành phố Châu Đốc, Thành phố Long Xuyên. Phụ kiểu cấu trúc IB ảnh hưởng đến các khu vực xã Bình Mỹ, phường Bình Đức, phường Bình Khánh. Các cù lao trên sông Hậu bị mất ổn định do Phụ kiểu cấu trúc IIA và IIB. Việc phân loại này rất quan trọng. Nó giúp nhận diện các vùng có nguy cơ cao.
3.2. Đặc trưng địa chất tính chất cơ lý vật liệu
Đất nền khu vực nghiên cứu chủ yếu là trầm tích Đệ Tứ. Đây là đặc điểm chung của Đồng bằng sông Cửu Long. Các lớp đất sét yếu, bùn thường gặp. Tính chất cơ lý của vật liệu này có ý nghĩa quan trọng. Các thí nghiệm trong phòng đã xác định các thông số. Chúng bao gồm cường độ kháng cắt, độ ẩm, trọng lượng riêng. Những dữ liệu này là đầu vào thiết yếu cho các mô hình số địa kỹ thuật. Phân tích chúng giúp đánh giá khả năng chịu tải của đất. Nó cũng giúp xác định độ bền của mái dốc. Hiểu rõ cơ học đất đá tại đây là nền tảng. Nó cho phép phân tích ổn định mái dốc chính xác. Việc này hỗ trợ dự báo trượt lở hiệu quả.
IV.Cơ chế trượt lở xói lở và các yếu tố tác động bờ
Nghiên cứu đã làm rõ các cơ chế chính gây mất ổn định bờ sông Hậu. Đồng thời, các yếu tố tác động từ môi trường và con người cũng được phân tích. Đây là cơ sở quan trọng cho việc Đánh giá rủi ro địa chất.
4.1. Ba cơ chế mất ổn định chính trên sông Hậu
Luận án xác định ba cơ chế gây mất ổn định bờ sông Hậu. Đó là cơ chế trượt lở, cơ chế xói lở và cơ chế xói mòn. Cơ chế trượt lở biểu hiện rõ ràng tại các khu vực bờ sông như xã Bình Mỹ, phường Bình Đức, phường Bình Khánh. Đây là những điểm nóng của sạt lở đất. Cơ chế xói lở và xói mòn được minh chứng cụ thể. Nó diễn ra tại bờ sông Hậu khu vực đầu cù lao Bình Thạnh và cù lao Mỹ Hòa Hưng. Việc phân biệt các cơ chế này là thiết yếu. Nó giúp lựa chọn giải pháp Địa kỹ thuật tối ưu.
4.2. Ảnh hưởng thủy động lực hoạt động nhân sinh
Chế độ thủy động lực dòng chảy và hình thái sông Hậu có ảnh hưởng lớn. Đoạn qua tỉnh An Giang chịu tác động của lưu lượng và vận tốc cực đại. Đặc biệt là từ sông Tiền qua sông Vàm Nao. Các khu vực như xã Bình Mỹ, phường Bình Đức, đầu cù lao Bình Thạnh, Mỹ Hòa Hưng chịu tác động trực tiếp. Hướng dòng chảy là yếu tố chính gây mất ổn định bờ sông. Hình thái sông cong cũng làm cho dòng chảy tác động trực tiếp vào bờ. Điều này thúc đẩy quá trình sạt lở. Một số khu vực có xu hướng mở rộng lòng dẫn. Ví dụ: xã Bình Mỹ, phường Bình Đức, Bình Khánh. Hoạt động kinh tế - xây dựng của con người cũng gia tăng mất ổn định. Việc xây dựng làm gia tăng tải trọng lên bờ sông. Khai thác cát không hợp lý gây suy yếu cấu trúc. Sóng do gió và sóng tàu thuyền có chiều cao lớn hơn 0,3m tác động trực tiếp. Chúng thúc đẩy quá trình xói mòn, gây mất ổn định bờ sông.
V.Mô hình số địa kỹ thuật dự báo ổn định mái dốc
Việc ứng dụng Mô hình số địa kỹ thuật là một phần trọng tâm của luận án. Các công cụ này cho phép phân tích phức tạp. Chúng giúp dự báo ổn định mái dốc và nguy cơ sạt lở đất một cách khoa học.
5.1. Ứng dụng phần mềm mô phỏng quá trình sạt lở
Nghiên cứu đã tận dụng các phần mềm mô hình hóa hiện đại. GeoSlope/W được sử dụng để phân tích ổn định mái dốc. Phần mềm này giúp đánh giá hệ số an toàn trong nhiều điều kiện. Mike hỗ trợ mô phỏng thủy động lực dòng chảy. Nó cung cấp dữ liệu về vận tốc, lưu lượng, mực nước. Plaxis được dùng để thực hiện phân tích phần tử hữu hạn. Điều này cho phép mô phỏng chi tiết hành vi của đất và tương tác đất-nước. Auto Cad hỗ trợ công tác thiết kế và lập bản đồ Địa chất công trình. Các công cụ này tích hợp dữ liệu Địa kỹ thuật. Chúng tạo ra mô hình dự báo trượt lở chính xác.
5.2. Đánh giá kịch bản ổn định dựa trên mô hình
Các mô hình số cho phép đánh giá nhiều kịch bản khác nhau. Điều này bao gồm các tình huống với sự hiện diện hoặc vắng mặt của các yếu tố gây mất ổn định. Ví dụ, ảnh hưởng của tải trọng xây dựng hoặc khai thác cát. Kết quả từ mô phỏng cung cấp dữ liệu định lượng. Nó hỗ trợ dự báo trượt lở với độ tin cậy cao. Các hệ số an toàn của mái dốc được tính toán cụ thể. Thông tin này giúp xác định mức độ rủi ro địa chất của từng khu vực. Nó cũng cho phép đưa ra các cảnh báo sớm. Từ đó, các giải pháp phòng ngừa kịp thời được phát triển. Việc này nâng cao khả năng ứng phó với các sự cố sạt lở.
VI.Đánh giá rủi ro giải pháp bảo vệ bờ sông Hậu bền vững
Luận án không chỉ nghiên cứu hiện trạng và nguyên nhân. Nó còn tập trung vào Đánh giá rủi ro địa chất và đề xuất các giải pháp. Mục tiêu là đạt được sự ổn định bờ sông bền vững.
6.1. Nhận diện khu vực rủi ro cao tiềm ẩn sạt lở
Dựa trên các kết quả phân tích cấu trúc địa chất và cơ chế mất ổn định, nghiên cứu đã nhận diện các khu vực có rủi ro sạt lở đất cao. Các khu vực có cấu trúc nền đất yếu đặc biệt phức tạp cần được ưu tiên. Những nơi chịu tác động mạnh mẽ của thủy động lực dòng chảy cũng nằm trong danh sách. Hoạt động khai thác cát và xây dựng không kiểm soát làm gia tăng mức độ rủi ro. Việc lập bản đồ rủi ro chi tiết là cần thiết. Bản đồ này sẽ giúp các cơ quan quản lý ưu tiên các biện pháp can thiệp. Nó cũng giúp cộng đồng hiểu rõ hơn về mối đe dọa.
6.2. Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ toàn diện
Nghiên cứu đề xuất một loạt giải pháp bảo vệ bờ. Các giải pháp này được thiết kế dựa trên phân tích Địa kỹ thuật chuyên sâu. Chúng phù hợp với từng cơ chế mất ổn định và điều kiện địa phương. Các biện pháp có thể bao gồm: gia cố bờ bằng công trình kè, sử dụng giải pháp thân thiện môi trường. Điều chỉnh quản lý dòng chảy để giảm thiểu xói lở cũng là một lựa chọn. Quy hoạch sử dụng đất hợp lý ở khu vực ven sông là cần thiết. Việc này giúp kiểm soát tải trọng và hoạt động nhân sinh. Các giải pháp này nhằm nâng cao ổn định bờ sông về lâu dài. Nó góp phần vào phát triển bền vững cho tỉnh An Giang. Luận án cung cấp cơ sở khoa học vững chắc. Nó hỗ trợ các quyết định quản lý và đầu tư trong bảo vệ bờ sông Hậu.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (245 trang)Câu hỏi thường gặp
Tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất nghiên cứu dự báo ổn định bờ sông hậu đoạn chảy qua tỉnh an giang và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ thích hợp. Tải miễn
Luận án này được bảo vệ tại Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Năm bảo vệ: 2023.
Luận án "Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất nghiên cứu dự báo ổn định" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Địa chất. Danh mục: Địa Chất.
Luận án "Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất nghiên cứu dự báo ổn định" có 245 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.