Đánh giá ảnh hưởng của khai thác cát đến biến đổi hình thái lòng dẫn và ổn định bờ sông Hậu khu vực Long Xuyên – Chợ Mới bằng mô hình MIKE 21 và Geo-Slope
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.19767037Từ khóa:
Khai thác cát lòng sông, biến đổi hình thái sông, mô hình MIKE 21, ổn định bờ sông, Đồng bằng sông Cửu LongTóm tắt
Hoạt động khai thác cát lòng sông trong những năm gần đây đã gây ra nhiều biến động về hình thái lòng dẫn và làm gia tăng nguy cơ sạt lở bờ sông tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu này sử dụng mô hình thủy động lực hai chiều MIKE 21 để mô phỏng chế độ dòng chảy và vận chuyển trầm tích tại đoạn sông Hậu khu vực Long Xuyên – Chợ Mới, tỉnh An Giang nhằm đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến biến đổi địa hình đáy sông. Đồng thời, mô hình địa kỹ thuật Geo-Slope/W được áp dụng để tính toán độ ổn định bờ sông dưới tác động của các kịch bản khai thác cát khác nhau. Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho thấy sự phù hợp tốt giữa kết quả mô phỏng và số liệu thực đo với hệ số tương quan R2>0,85 đối với mực nước và R2≈0,86 đối với hàm lượng trầm tích lơ lửng (SSC). Kết quả mô phỏng cho thấy hoạt động khai thác cát có thể làm hạ thấp cục bộ địa hình đáy sông với độ sâu lớn nhất khoảng 2,5 m sau 270 ngày khai thác, tuy nhiên phạm vi biến đổi chủ yếu tập trung tại khu vực khai thác và giảm dần về phía hai bờ sông. Sau khi kết thúc khai thác, khu vực đáy sông có xu hướng được bồi lấp trở lại bởi trầm tích từ thượng nguồn và các nhánh sông lân cận. Kết quả tính toán ổn định bờ sông bằng mô hình Geo-Slope/W cho thấy hệ số an toàn nhỏ nhất đạt FSmin = 1,448–1,761, lớn hơn giá trị giới hạn thiết kế, cho thấy bờ sông vẫn đảm bảo điều kiện ổn định trong các kịch bản khai thác. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh giá tác động của khai thác cát đến hình thái lòng dẫn và hỗ trợ công tác quản lý khai thác cát bền vững tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long
Downloads
Tài liệu tham khảo
[1] N. K. Quyết, “Một số tiêu chí lựa chọn lạch chạy tàu trên đoạn sông phân lạch,” Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, no. 46, pp. 12–18, 2014.
[2] L. M. Hùng, Đ. C. Sản, và N. D. Khang, “Ứng dụng mô hình toán đánh giá tác động của khai thác cát đến diễn biến hình thái sông Tiền đoạn Tân Châu – Hồng Ngự,” Tạp chí Khoa học Thủy lợi, no. 32, pp. 45–53, 2015.
[3] N. V. Manh, N. V. Dung, N. N. Hung, B. Merz, and H. Apel, “Large-scale suspended sediment transport and sediment deposition in the Mekong Delta,” Hydrology and Earth System Sciences, vol. 18, pp. 3033–3053, 2014.
[4] N. V. Manh, N. V. Dung, N. N. Hung, M. Kummu, B. Merz, and H. Apel, “Future sediment dynamics in the Mekong Delta floodplains: Impacts of hydropower development, climate change and sea level rise,” Global and Planetary Change, vol. 127, pp. 22–33, 2015.
[5] S. E. Darby et al., “Fluvial sediment supply to a mega-delta reduced by shifting tropical-cyclone activity,” Nature, vol. 539, pp. 276–279, 2016.
[6] D. V. Binh, S. Kantoush, T. Sumi, and N. P. Mai, “Impact of Lancang cascade dams on flow regimes of the Vietnamese Mekong Delta,” Annual Journal of Hydraulic Engineering, vol. 62, pp. 139–144, 2018.
[7] C. R. Hackney et al., “River bank instability from unsustainable sand mining in the lower Mekong River,” Nature Sustainability, vol. 3, pp. 217–225, 2020.
[8] S. Eslami et al., “Tidal amplification and salt intrusion in the Mekong Delta driven by anthropogenic sediment starvation,” Scientific Reports, vol. 9, p. 18746, 2019.
[9] L. P. Hoang et al., “Mekong River flow and hydrological extremes under climate change,” Hydrology and Earth System Sciences, vol. 20, pp. 3027–3041, 2016.
[10] C. Jordan et al., “Sand mining in the Mekong Delta revisited – current scales of local sediment deficits,” Scientific Reports, vol. 9, p. 17823, 2019.
[11] Geo-Slope International Ltd., Geo-Slope User Guide. Calgary, Canada, 1999.
[12] Đ. H. Thanh, “Nghiên cứu tính toán dự báo sạt lở bờ sông dựa trên mô hình MIKE21C và phần mềm Geo-Slope,” Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, 2008.
Lượt tải xuống
Đã Xuất bản
Số
Chuyên mục
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế.
Giấy phép CC 4.0
