1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động nạo vét bùn cát đến dòng chảy sông cu đê, đà nẵng

90 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hoạt Động Nạo Vét Bùn Cát Đến Dòng Chảy Sông Cu Đê, Đà Nẵng
Tác giả Trần Quốc Bảo
Người hướng dẫn TS. Vũ Huy Công
Trường học Đại học Bách Khoa
Chuyên ngành Xây Dựng Công Trình Thủy
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2019
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 90
Dung lượng 9,45 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (12)
    • 1.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu (12)
      • 1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên (13)
      • 1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội (28)
    • 1.2. Tổng quan các nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát (12)
      • 1.2.1. Quá trình hình thành cát lòng sông (28)
      • 1.2.2. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát trên thế giới (29)
      • 1.2.3. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát ở Việt Nam (33)
    • 1.3. Kết luận chương 1 (33)
  • CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU (12)
    • 2.1. Các bước nghiên cứu (12)
    • 2.2. Phân tích lựa chọn mô hình (12)
      • 2.2.1. Tổng quan một số mô hình thủy động lực và vận chuyển bùn cát phổ biến 22 2.2.2. Giới thiệu về hệ thống phần mềm Telemac (34)
      • 2.2.3. Ưu điểm và nhược điểm (42)
      • 2.2.4. Lựa chọn mô hình Telemac để giải quyết yêu cầu bài toán (43)
      • 2.2.5. Các mô đun thủy lực trong Telemac (43)
      • 2.2.6. Cơ sở lý thuyết phần mềm Telemac (45)
      • 2.2.7 Các thông số chính trong mô hình telemac (54)
    • 2.3. Số liệu phục vụ nghiên cứu (12)
    • 2.4. Thiết lập mô hình (12)
      • 2.4.1. Chuẩn bị dữ liệu (56)
      • 2.4.2. Xử lý số liệu địa hình khu vực (58)
      • 2.4.3. Tạo tập tin đầu vào Telemac (58)
      • 2.4.4. Kết quả tạo lưới (58)
      • 2.4.5. Thiết lập điều kiện biên và các thông số bài toán (60)
    • 2.5. Kiểm định mô hình (12)
    • 2.6. Kết luận chương 2 (12)
  • CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT (12)
    • 3.1. Kịch bản tính toán (12)
    • 3.2. Kết quả mô phỏng (12)
      • 3.2.1. Sự thay đổi về mực nước (66)
      • 3.3.2. Sự thay đổi về vận tốc, sự phân bố vận tốc (68)
    • 3.4. Kết luận chương 3 (77)
  • KẾT LUẬN (78)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (79)

Nội dung

TỔNG QUAN

Tổng quan các nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

2.2 Phân tích lựa chọn mô hình

2.3 Số liệu phục vụ nghiên cứu

CHƯƠNG 3 ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT ĐẾN DÒNG CHẢY SÔNG CU ĐÊ

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu:

1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên:

Lưu vực sông Cu Đê có diện tích khoảng 425,2 km², tọa độ địa lý từ 16°12' đến 16°13' vĩ độ Bắc và từ 108°12' đến 108°12' kinh độ Đông Sông có trục chính hướng Tây đổ về Đông, phía Bắc giáp đèo Hải Vân và phía Nam giáp thành phố Đà Nẵng Toàn bộ lưu vực nằm trong địa phận xã Hòa Bắc, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng, với tổng diện tích đất nông nghiệp trên 350 ngàn ha và dân số khoảng 1,5 triệu người.

Hình 2: Lưu vực sông Cu Đê

1.1.1.2 Đặc điểm địa hình: Đà Nẵng là một thành phố ven biển, thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, được tách ra từ tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng cũ Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700 - 1.500m, độ dốc lớn (> 400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố.

Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc tại Đà Nẵng bao gồm sông Vu Gia và sông Cu Đê, với sông Vu Gia bắt nguồn từ Quảng Nam và đổ ra cửa sông Hàn, trong khi sông Cu Đê bắt nguồn từ vùng Tây, Tây Bắc thành phố Đồng bằng ven biển là khu vực đất thấp, chịu ảnh hưởng mặn của biển và là nơi tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng khác Địa hình lưu vực sông Cu Đê chủ yếu là đồi núi, chiếm hơn 2/3 diện tích lưu vực, với địa hình thấp dần từ Tây sang Đông, và được bao quanh bởi đồi núi cao ở phía Bắc, phía Tây và một phần phía Nam.

Sông Bắc, nằm bên trái sông Cu Đê, bắt nguồn từ độ cao khoảng 800m và chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Ngược lại, sông Nam ở bên phải sông Cu Đê có nguồn gốc từ độ cao 500m Cuối cùng, sông Cu Đê chảy vào vùng thấp, đồng bằng với hướng Tây - Đông.

Địa hình khu vực chủ yếu là bằng phẳng và có độ dốc nhẹ, kéo dài từ Tây Bắc đến Đông Nam Bên trong khu đất, hệ thống thoát nước tự nhiên được hình thành nhờ các luồng lạch nước.

1.1.1.3 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng:

Cấu trúc địa chất chung của vùng nghiên cứu bao gồm các thành tạo địa chất theo thứ tự từ cổ đến trẻ như sau:

Hệ Paleozoi - Orđovic-Silur tại Đà Nẵng có sự phát triển rộng rãi của hệ tầng Bol Atek Đặc trưng của hệ tầng này là sự xen kẽ giữa các loại đá như phiến mica, phiến sericit, phiến thạch anh-mica, phiến thạch anh-sericit, phiến thạch anh-plagioclas-mica, và phiến thạch anh-plagioclas, cùng với các lớp đá phiến đen và quarzit.

Hệ Devon thuộc kỷ Paleozoi, với hệ tầng Tân Lâm (D1-2 tl) chủ yếu phân bố dọc sông Cu Đê và khu vực Núi Đồng Đen Mặt cắt của hệ tầng Tân Lâm thể hiện sự ổn định và bao gồm hai tập đá chính.

+ Tập 1: Cát kết hạt thô, cát kết chứa sạn thạch anh màu xám trắng, xám hồng, lớp mỏng bột kết bị phiến hoá.

Tập 2 bao gồm cát kết và bột-cát kết bị phiến hoá, xen kẽ với cát kết, đá phiến sét và đá phiến sét sericit Các loại đá phiến này thường có màu tím đặc trưng.

Hệ Đệ tứ của giới Kainozoi chứa các trầm tích phân bố chủ yếu dọc theo các thung lũng sông suối và trên các đồng bằng trước núi Những trầm tích này cho thấy sự chuyển hướng rõ ràng từ lục địa ra biển, đồng thời dần xa rời các thung lũng sông.

Phức hệ Hải Vân (G/T3hv) chủ yếu phân bố ở phía Bắc thành phố Đà Nẵng và bán đảo Sơn Trà Tại đèo Hải Vân, thành phần đá của phức hệ này bao gồm granit biotit sẫm màu dạng porphyr với hạt lớn-vừa, granit hạt vừa-nhỏ, cùng với các đại mạch granit sáng màu hạt nhỏ.

Phức hệ Hòa Khương, nằm tại khu vực Hòa Khương, Hòa Vang, Đà Nẵng, bao gồm các khối nhỏ với cấu tạo địa chất đơn giản Thành phần chính của phức hệ này là gabrodiorit và dioritporphyrit, với màu sắc chủ yếu là xám sẫm và xám xanh phớt lục Đá có hạt nhỏ, cấu trúc khối và kiến trúc dạng porphyr.

Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình tháng 11/2016 của Công ty cổ phần tư vấn khảo sát địa chất công trình - thủy văn, công tác khảo sát đã thực hiện 18 lỗ khoan, mỗi lỗ sâu 5,0m Tọa độ các lỗ khoan được trình bày trong Bảng 1.

Kết quả cho thấy khu vực nghiên cứu có các lớp đất đá:

Lớp A bao gồm cát hạt thô có màu xám xanh và xám đen, nằm ở vị trí trên cùng của mặt cắt Bề dày của lớp này khoảng 0,5m, được xác định qua các lỗ khoan LK1, LK4, LK5, LK6, LK7, LK10, LK13, LK14, LK15 và LK18.

- Lớp 1: Cát hạt thô lẫn sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng Nằm dưới lớp (A) là lớp

(1), thành phần: Cát hạt thô lẫn sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng Bề dày lớp khoảng 4,0m

(lỗ khoan LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, LK8, LK9, LK10, LK11, LK12,

LK13, LK14, LK15, LK16, LK17, LK18).

Lớp 2 của lỗ khoan bao gồm cuội và sỏi có màu xám xanh và xám vàng Đây là lớp cuối cùng nằm dưới lớp 1, với bề dày chưa được xác định tại các điểm khoan thăm dò như LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK8, LK9, LK11, LK12, LK14, LK16, LK17 và LK18.

Lớp 3 của lỗ khoan LK8 bao gồm sạn và sỏi có màu xám vàng và xám xanh, nằm dưới lớp 2 và là lớp cuối cùng của lỗ khoan Bề dày của lớp này vẫn chưa được xác định tại chiều sâu khoan thăm dò.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT

Kết quả mô phỏng

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu:

1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên:

Lưu vực sông Cu Đê có diện tích khoảng 425,2 km², tọa lạc tại cửa biển với tọa độ từ 16°12' đến 16°13' vĩ độ Bắc và từ 108°12' đến 108°12' kinh độ Đông Sông có hướng chảy chính từ Tây sang Đông, phía Bắc giáp đèo Hải Vân và phía Nam giáp Thành phố Đà Nẵng Toàn bộ lưu vực nằm trong địa phận xã Hòa Bắc, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng, với tổng diện tích đất nông nghiệp trên 350 ngàn ha và dân số khoảng 1,5 triệu người.

Hình 2: Lưu vực sông Cu Đê

1.1.1.2 Đặc điểm địa hình: Đà Nẵng là một thành phố ven biển, thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, được tách ra từ tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng cũ Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700 - 1.500m, độ dốc lớn (> 400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố.

Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc tại Đà Nẵng bao gồm sông Vu Gia từ Quảng Nam đổ ra cửa sông Hàn và sông Cu Đê từ vùng Tây, Tây Bắc thành phố Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển, nơi tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự và các khu chức năng Địa hình lưu vực sông Cu Đê chủ yếu là đồi núi, chiếm trên 2/3 diện tích, với địa hình thấp dần từ Tây sang Đông, giáp với đồi núi cao ở phía Bắc, Tây và một phần phía Nam.

Sông Bắc, bắt nguồn từ độ cao 800m, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nằm ở bên trái sông Cu Đê Trong khi đó, sông Nam, với nguồn nước từ độ cao 500m, nằm ở bên phải sông Cu Đê Sông Cu Đê sau khi chảy qua vùng thấp, đồng bằng sẽ có hướng chảy từ Tây sang Đông.

Địa hình khu vực chủ yếu là bằng phẳng và có độ dốc nhẹ, hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam Trong khu đất, các luồng lạch nước tạo thành một hệ thống thoát nước tự nhiên hiệu quả.

1.1.1.3 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng:

Cấu trúc địa chất chung của vùng nghiên cứu bao gồm các thành tạo địa chất theo thứ tự từ cổ đến trẻ như sau:

Hệ Paleozoi - Orđovic-Silur tại Đà Nẵng nổi bật với sự phát triển rộng rãi của hệ tầng Bol Atek Đặc trưng của hệ tầng này là sự xen kẽ giữa các loại đá phiến như mica, sericit, thạch anh-mica, thạch anh-sericit, và thạch anh-plagioclas-mica Ngoài ra, còn có các lớp đá phiến đen và quarzit, tạo nên sự đa dạng trong cấu trúc địa chất của khu vực.

Hệ Paleozoi - Hệ Devon, đặc biệt là hệ tầng Tân Lâm (D1-2 tl), chủ yếu phân bố dọc sông Cu Đê và khu vực Núi Đồng Đen Mặt cắt của hệ tầng Tân Lâm thể hiện sự ổn định với hai tập đá chính.

+ Tập 1: Cát kết hạt thô, cát kết chứa sạn thạch anh màu xám trắng, xám hồng, lớp mỏng bột kết bị phiến hoá.

Tập 2 bao gồm cát kết và bột-cát kết bị phiến hoá, xen kẽ với cát kết, đá phiến sét và đá phiến sét sericit Các loại đá phiến này thường có màu tím đặc trưng.

Giới Kainozoi - Hệ Đệ tứ bao gồm các trầm tích Đệ tứ phân bố chủ yếu dọc theo các thung lũng sông suối và trên các đồng bằng trước núi Những trầm tích này có sự chuyển hướng rõ rệt từ lục địa ra biển và ngày càng xa dần các thung lũng sông.

Phức hệ Hải Vân (G/T3hv) chủ yếu phân bố ở phía Bắc thành phố Đà Nẵng và khu vực bán đảo Sơn Trà Tại đèo Hải Vân, đá của phức hệ này bao gồm granit biotit sẫm màu dạng porphyr với hạt lớn-vừa, granit hạt vừa-nhỏ, cùng với các đại mạch granit sáng màu hạt nhỏ.

Phức hệ Hòa Khương, nằm tại khu vực Hoà Khương, Hoà Vang, Đà Nẵng, bao gồm các khối nhỏ với cấu trúc địa chất đơn giản Thành phần chính của phức hệ này là gabrodiorit và dioritporphyrit, có màu sắc chủ yếu là xám sẫm và xám xanh phớt lục Đá có hạt nhỏ, cấu tạo khối và kiến trúc dạng porphyr.

Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình tháng 11/2016 của Công ty cổ phần tư vấn khảo sát địa chất công trình - thủy văn, công tác khảo sát đã thực hiện 18 lỗ khoan, mỗi lỗ sâu 5,0m Tọa độ cụ thể của các lỗ khoan được trình bày trong Bảng 1.

Kết quả cho thấy khu vực nghiên cứu có các lớp đất đá:

Lớp A là lớp cát hạt thô có màu xám xanh và xám đen, nằm ở vị trí trên cùng của mặt cắt Độ dày của lớp này khoảng 0,5m, được xác định qua các lỗ khoan LK1, LK4, LK5, LK6, LK7, LK10, LK13, LK14, LK15 và LK18.

- Lớp 1: Cát hạt thô lẫn sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng Nằm dưới lớp (A) là lớp

(1), thành phần: Cát hạt thô lẫn sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng Bề dày lớp khoảng 4,0m

(lỗ khoan LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, LK8, LK9, LK10, LK11, LK12,

LK13, LK14, LK15, LK16, LK17, LK18).

Lớp 2 của lỗ khoan gồm cuội và sỏi với màu sắc xám xanh và xám vàng, nằm dưới lớp 1 và là lớp cuối cùng Bề dày của lớp này chưa được xác định tại các chiều sâu của các lỗ khoan thăm dò như LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK8, LK9, LK11, LK12, LK14, LK16, LK17, và LK18.

Lớp 3 của lỗ khoan LK8 bao gồm sạn và sỏi với màu sắc chủ yếu là xám vàng và xám xanh Đây là lớp cuối cùng nằm dưới lớp 2, và bề dày của lớp này vẫn chưa được xác định tại chiều sâu của khoan thăm dò.

Kết luận chương 3

Trong chương này, tác giả trình bày kết quả nghiên cứu về tác động của nạo vét đến chế độ thủy động lực học trên sông Cu Đê, phân tích ở hiện trạng và ba kịch bản nạo vét với các cao trình -2.10m, -3.0m và -3.50m Kết quả cho thấy nạo vét chủ yếu làm giảm mực nước ở thượng nguồn và gần cửa ra, với chênh lệch mực nước giữa các phương án nạo vét không đáng kể, nhưng so với hiện trạng chưa nạo vét thì chênh lệch khá lớn (từ 0.7m đến 0.3m) Điều này là cơ sở để kiến nghị các giải pháp giảm thiểu thiệt hại khi ngập lụt xảy ra trên sông Cu Đê Nạo vét cũng làm phân bố lại vận tốc dòng chảy, với lưu tốc trong luồng tăng lên trong khi lưu tốc ở hai bờ giảm xuống Tại những đoạn địa hình nạo vét không nhiều, trường phân bố lưu tốc gần như không thay đổi, trong khi tại các vị trí có vận tốc tăng mật độ gần bờ, cần có biện pháp bảo vệ bờ.

Ngày đăng: 18/07/2021, 05:57

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Nguyễn Tiến Cường Nguyễn Thành Đôn;, “Bước đầu thử nghiệm mô hình kết nối MARINE và TELEMAC-2D để mô phỏng lũ quét,” Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Cơ học toàn quốc năm 2004, vol. 2, pp. 8–15, 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bước đầu thử nghiệm mô hình kết nốiMARINE và TELEMAC-2D để mô phỏng lũ quét,” "Tuyển tập công trình Hội nghịKhoa học Cơ học toàn quốc năm 2004
[2] Võ Văn Dương; Nguyễn Hoàng Lâm; Nguyễn Thế Hùng, “Áp dụng mô hình số trị tính xói cầu Rồng sông Hàn,” Tuyển tập sinh viên nghiên cứu khoa học Bách Khoa -ĐHĐN, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Áp dụng mô hình số trịtính xói cầu Rồng sông Hàn,” "Tuyển tập sinh viên nghiên cứu khoa học Bách Khoa-ĐHĐN
[3] Nguyễn Quang Bình; Võ NGọc Dương, “Đánh giá ảnh hưởng của công trình xây dựng đến hình thái sông bằng TELEMAC-3D,” Hội nghị khoa học cơ học thủy khí toàn quốc, 2017 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Đánh giá ảnh hưởng của công trình xâydựng đến hình thái sông bằng TELEMAC-3D,” "Hội nghị khoa học cơ học thủy khítoàn quốc
[7] J.-M. Hervouet, Hydrodynamics of free surface flows: modelling with the finite element method. John Wiley & Sons, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hydrodynamics of free surface flows: modelling with the finite element method
[9] E. J. Langendoen et al., “Improved numerical modeling of morphodynamics of rivers with steep banks,” Adv. Water Resour., vol. 93, pp. 4–14, 2016 Sách, tạp chí
Tiêu đề: et al.", “Improved numerical modeling of morphodynamics of rivers with steep banks,” "Adv. Water Resour
[4] Công ty cổ phần Tập đoàn Mặt trời. "Báo cáo chuyên đề tính toán thủy lực thủy văn nạo vét đường thủy nội địa sông CU Đê&#34 Khác
[5] Dự án Thủy Tú- lưu vực sông CU ĐÊ thành phố đà Nẵng, Thuyết minh tính toán số liệu thủy văn Khác
[6] Trần Ngọc Thành (2012) Nghiên cứu khả năng ngập lũ vùng ven sông CU Đê khi xây dựng khu đô thị sinh thái Thủy Tú, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w