ĐẠI
HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------- oOo ----------
TRẦN QUỐC BẢO
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT BÙN
CÁT ĐẾN DỊNG CHẢY SƠNG CU ĐÊ, ĐÀ NẴNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
Đà Nẵng, 2019
ĐẠI
HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------- oOo ----------
TRẦN QUỐC BẢO
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT BÙN
CÁT ĐẾN DỊNG CHẢY SƠNG CU ĐÊ, ĐÀ NẴNG
Chun ngành
Mã số
: XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
: 858.02.02
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. VŨ HUY CÔNG
Đà Nẵng, 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Tác giả
TRẦN QUỐC BẢO
ii
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được thực hiện trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa xây dựng
cơng trình thủy tại trường Đại học Bách khoa, khóa học 2017-2019. Trong q trình học
tập và nghiên cứu hồn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp
đỡ của quý thầy cô, học viên cùng lớp, đồng nghiệp cơ quan.
Đặc biệt luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của Tiến sĩ Vũ Huy
Công. Tác giả xin chân thành cảm ơn tới thầy hướng dẫn đã giúp đỡ, chỉ bảo, hỗ trợ học
viên trong q trình tiếp cận và hồn thiện luận văn.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn tới các anh chị đồng nghiệp, bạn bè tại Công ty
TNHH MTV khai thác CTTL Quảng Ngãi, Trạm QLTN số 5 – Mộ Đức đã hỗ trợ chuyên
môn, và thời gian để luận văn được hoàn thành.
Do thời gian và kiến thức hạn chế, luận văn chắc khơng tránh khỏi thiếu sót. Tác
giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp,
các nhà khoa học và độc giả để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
iii
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT BÙN CÁT ĐẾN DỊNG
CHẢY SƠNG CU ĐÊ, ĐÀ NẴNG.
Học viên: Trần Quốc Bảo
Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy
Mã số: ………Khóa: K35-CTT-QNg
Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Sơng Cu Đê là một dịng sơng tại phía Bắc thành phố Đà Nẵng. Một số đoạn sơng
đã xuất hiện tình trạng bồi lấp. Để giảm tình trạng bồi lấp trên sơng Cu Đê và khai thông luồng
chảy, giảm thiểu lũ lụt, chính quyền địa phương đã có kế hoạch đã tổ chức hút cát, nạo vét sông.
Tuy nhiên, đến thời điểm này, việc đánh giá một cách tổng thể các tác động của việc khai thác, nạo
vét cát tại sông Cu Đê vẫn chưa được thực hiện một cách tổng thể.
Luận văn này sẽ đưa ra kết quả đánh giá của việc nạo vét lòng dẫn ảnh hưởng đến chế độ
thủy lực dịng chảy trong sơng. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở khoa học để các đơn vị
chức năng đề xuất phương án nạo vét hợp lý nhằm khai thơng điều hịa dịng chảy, ổn định lịng dẫn
cho đoạn sơng. Đề tài nghiên cứu đề cập tới vấn đề khai thác tài nguyên thiên nhiên (cát sơng) kết
hợp nạo vét, tạo lịng dẫn thơng thống, đáp ứng u cầu thốt lũ, giao thơng thủy. Đồng thời giữ ổn
định cho đoạn sơng là hết sức có ý nghĩa về mặt khoa học và mang tính ứng dụng thực tiễn cao.
Từ khóa – Nạo vét cát; Sơng Cu Đê; Telemac; Dòng chảy.
STUDY THE EFFECT OF THE SAND DREDGING ACTIVITIES ON THE FLOW
REGIME IN CU DE RIVER IN DA NANG CITY
Abstract: Cu De is a river located in the north of Da Nang city. The deposittion process is
occuring in some parts of the river. In order to reduce this proplem in Cu De river and to to reduce
floods, the local authorities have planned to organize sand extraction and river dredging. However,
the overall assessment of the impacts of sand mining and dredging in Cu De River has not been
implemented in a comprehensive way.
This thesis showed the evaluation results of the dredging to influence the hydraulic flow
regime in the river. The research results of the thesis will be a scientific basis for functional units to
propose reasonable dredging plans in order to reduce floods and stabilize the flow for the river
section. The research topic deals with the exploitation of natural resources (river sand) combined
with dredging, creating a clear guide, meeting the requirements of flood drainage and waterway
traffic. Moreover, stabilizing the river flow is extremely meaningful and practical in terms of
practical application.
Key words – sand dredging; Cu De river; Telemac; river flow.
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................i
MỤC LỤC................................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH.................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG...............................................................................................vii
PHẦN MỞ ĐẦU.......................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.....................................................................................4
1.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu:.........................................................................4
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên:................................................................................ 4
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội.................................................................................16
1.2. Tổng quan các nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát.................................... 16
1.2.1. Quá trình hình thành cát lịng sơng............................................................... 16
1.2.2. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát trên thế giới.........................17
1.2.3. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát ở Việt Nam..........................21
1.3. Kết luận chương 1............................................................................................21
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU.............................22
2.1. Các bước nghiên cứu........................................................................................22
2.2. Phân tích lựa chọn mơ hình..............................................................................22
2.2.1. Tổng quan một số mơ hình thủy động lực và vận chuyển bùn cát phổ biến 22
2.2.2. Giới thiệu về hệ thống phần mềm Telemac...................................................28
2.2.3. Ưu điểm và nhược điểm................................................................................30
2.2.4. Lựa chọn mơ hình Telemac để giải quyết u cầu bài tốn.......................... 31
2.2.5. Các mơ đun thủy lực trong Telemac..............................................................31
2.2.6. Cơ sở lý thuyết phần mềm Telemac..............................................................33
2.2.7 Các thơng số chính trong mơ hình telemac.................................................... 38
2.3. Số liệu phục vụ nghiên cứu.............................................................................. 38
2.4. Thiết lập mô hình............................................................................................. 39
2.4.1. Chuẩn bị dữ liệu............................................................................................40
2.4.2. Xử lý số liệu địa hình khu vực...................................................................... 42
2.4.3. Tạo tập tin đầu vào Telemac..........................................................................42
v
2.4.4. Kết quả tạo lưới.............................................................................................42
2.4.5. Thiết lập điều kiện biên và các thơng số bài tốn......................................... 44
2.5. Kiểm định mơ hình...........................................................................................47
2.6. Kết luận chương 2............................................................................................48
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT..............................49
ĐẾN DỊNG CHẢY SƠNG CU ĐÊ.......................................................................49
3.1. Kịch bản tính tốn............................................................................................ 49
3.2. Kết quả mơ phỏng............................................................................................ 50
3.2.1. Sự thay đổi về mực nước...............................................................................50
3.3.2. Sự thay đổi về vận tốc, sự phân bố vận tốc...................................................51
3.4. Kết luận chương 3............................................................................................58
KẾT LUẬN.............................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................60
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Hình ảnh sơng Cu Đê nhìn từ trên cao (Google Earth)......................................... 1
Hình 2: Lưu vực sơng Cu Đê............................................................................................. 4
Hình 3. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Hịa Bắc giai đoạn 2010-2016......................9
Hình 4. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Đà Nẵng giai đoạn 2010-2016....................10
Hình 5. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Cẩm Lệ giai đoạn 2010-2016.....................10
Hình 6. Các vùng của lưu vực sơng................................................................................. 17
Hình 7. Hình ảnh vệ tinh từ năm 1995 và 2013 cho thấy tác động của việc khai thác cát
trên tuyến đường thủy nối liền hồ Bà Dương của Trung Quốc và sơng Dương Tử (Ảnh:
Nasa Earth Observatory).................................................................................................. 18
Hình 8. Lao động vận chuyển cát từ sông Yamuna ở Ấn Độ, nơi ngành xây dựng bùng nổ
đã dẫn đến việc khai thác cát sơng bừa bãi (Ảnh: AP/Rajesh Kumar Singh)...................21
Hình 9. Các bước nghiên cứu mơ hình............................................................................. 22
Hình 10: Hệ thống phần mềm TELEMAC....................................................................... 29
Hình 11. Địa hình lịng sơng Cu Đê................................................................................ 39
Hình 12. Sử dụng Blue Kenue để tạo lưới........................................................................ 43
Hình 13. Kết quả tạo lưới tại một đoạn sơng Cu Đê......................................................... 43
Hình 14. Biểu đồ lưu lượng thời điểm nghiên cứu........................................................... 44
Hình 15. Biểu đồ mực mước triều tại cầu Nam Ơ............................................................ 45
Hình 16. Thiết lập điều kiện biên cho mơ hình................................................................ 45
Hình 17. Mực nước thực đo và mơ phỏng tại vị trí cửa ra (Cầu Nam Ơ).........................47
Hình 18. Tuyến nạo vét.................................................................................................... 49
Hình 19. Sự thay đổi mực mước ứng với các kịch bản nạo vét........................................ 50
Hình 20. Sự thay đổi vận tốc dòng chảy ứng với các kịch bản tính tốn..........................51
Hình 21. Sự phân bố vận tốc tuyến chưa nạo vét............................................................. 53
Hình 22. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -2.10m.............................53
Hình 23. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -3.0m...............................54
Hình 24. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -3.50m.............................55
Hình 25. Sự phân bố vận tốc tuyến chưa nạo vét............................................................. 55
Hình 26. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -2.10m.............................56
Hình 27. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -3.0m...............................56
Hình 28. Sự phân bố vận tốc tuyến nạo vét ứng với cao trình -3.50m.............................57
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Tọa độ các lỗ khoan.............................................................................................. 6
Bảng 2. Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế tại trạm Đà Nẵng (m/s)..................7
Bảng 3. Tốc độ gió trung bình tháng nhiều năm (m/s)....................................................... 8
Bảng 4. Lượng mưa năm trạm Hòa Bắc, Đà Nẵng và Cẩm Lệ.......................................... 9
Bảng 5. Lượng mưa năm trạm Hòa Bắc (mm)................................................................... 9
Bảng 6. Lượng mưa trung bình trạm Đà Nẵng giai đoạn 2010-2016 (mm).....................10
Bảng 7. Lượng mưa trung bình trạm Cẩm Lệ giai đoạn 2010-2016 (mm).......................10
Bảng 8. Nhiệt độ tháng trung bình, thấp nhất và cao nhất tuyệt đối (C)........................... 11
Bảng 9. Tổng số giờ nắng tháng, năm trung bình nhiều năm (giờ)..................................12
Bảng 10. Độ ẩm tương đối bình quân tháng trung bình nhiều năm (%)...........................12
Bảng 11. Lượng bốc hơi bình quân tháng trung bình nhiều năm (mm)............................12
Bảng 12. Bảng lưu lượng và mực nước hạ lưu biên triều sông Cu Đê.............................40
Bảng 13. Thơng số lưới tính............................................................................................. 44
Bảng 14. Các thơng số chính của mơ hình....................................................................... 46
Bảng 15. Sự thay đổi mực mước tại các điểm quan trắc ứng với các kịch bản tính tốn. 50
Bảng 16. Sự thay đổi vận tốc tại các điểm quan trắc ứng với các kịch bản tính tốn.......52
Bảng 17. Vận tốc lớn nhất xuất hiện trong vùng nghiên cứu ứng với mỗi kịch bản.........52
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Sơng Cu Đê là một dịng sơng tại phía Bắc thành phố Đà Nẵng. Sơng có các chi
lưu chính là sơng Bắc và sông Nam bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn. Hai chi lưu chính
hợp lưu thành sơng Cu Đê tại Cầu Sập thơn Tà Lang xã Hịa Bắc, huyện Hịa Vang. Sơng
chảy theo hướng Tây-Đơng, qua huyện Hịa Vang và quận Liên Chiểu, rồi đổ ra biển
Đông tại cửa biển Nam Ơ, phường Hịa Hiệp Bắc, Hịa Hiệp Nam quận Liên Chiểu, cách
chân đèo Hải Vân chừng 5 km. Toàn chiều dài của sơng tính từ xã Hịa Bắc tới biển là 38
km, trong đó tới hơn 30 km tại địa phận Hòa Vang. Trên địa bàn quận Liên Chiểu, nó cịn
nhận một số chi lưu nhỏ ở hữu ngạn.
Hình 1. Hình ảnh sơng Cu Đê nhìn từ trên cao (Google Earth)
Để giảm tình trạng bồi lấp trên sơng Cu Đê và khai thơng luồng chảy, giảm thiểu
lũ lụt, chính quyền địa phương đã có kế hoạch đã tổ chức hút cát, nạo vét sông. Tuy
nhiên, đến thời điểm này, việc đánh giá một cách tổng thể các tác động của việc khai
thác, nạo vét cát tại sông Cu Đê vẫn chưa được thực hiện một cách tổng thể.
Chính vì vậy tác giả đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động nạo
vét bùn cát đến dòng chảy sông Cu Đê, Đà Nẵng” nhằm đánh giá một số ảnh hưởng của
hoạt động nạo vét bùn cát đến chế độ thủy động lực trên sông.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
2
Mục tiêu tổng quát của luận văn là đánh giá sự thay đổi chế độ thủy động lực dịng
chảy sơng Cu Đê do ảnh hưởng của hoạt động nạo vét, khai thác cát.
Thực hiện mục tiêu tổng quát nêu trên, mục tiêu cụ thể được đặt ra là:
- Nghiên cứu hiện trạng thủy động lực sông Cu Đê;
- Đánh giá ảnh hưởng hoạt động nạo vét đến chế độ thủy động lực bằng mơ hình
tốn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng: Chế độ thủy động lực sông Cu Đê trước và sau khi nạo vét.
- Phạm vi: Sơng Cu Đê đoạn từ huyện Hịa Vang đến cửa sông kéo dài 14km.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu liên quan: Tổng hợp các kết quả
nghiên cứu đã có trong lĩnh vực nghiên cứu.
- Phương pháp mơ hình hóa: ứng dụng mơ hình tốn đánh giá các ảnh hưởng của
việc nạo vét, khai thác cát đến chế độ thủy động lực.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
- Đề tài này có ý thực tiễn nhằm đưa ra kết quả đánh giá của việc khai thác cát, nạo
vét lòng dẫn ảnh hưởng đến chế độ thủy lực dịng chảy trong sơng. Kết quả nghiên cứu của
đề tài sẽ là cơ sở khoa học để các đơn vị chức năng đề xuất phương án nạo vét hợp lý nhằm
khai thơng điều hịa dịng chảy, ổn định lịng dẫn cho đoạn sơng. Đề tài nghiên cứu
đề cập tới vấn đề khai thác tài nguyên thiên nhiên (cát sơng) kết hợp nạo vét, tạo lịng dẫn
thơng thống, đáp ứng u cầu thốt lũ, giao thơng thủy. Đồng thời giữ ổn định cho đoạn
sông là hết sức có ý nghĩa về mặt khoa học và mang tính ứng dụng thực tiễn cao.
6. Cấu trúc của luận văn:
Cấu trúc luận văn gồm phần mở đầu, ba chương và phần kết luận kiến nghị.
PHẦN MỞ ĐẦU
1.
Tính cấp thiết của đề tài
2.
Mục tiêu nghiên cứu
3.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.
Phương pháp nghiên cứu
5.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
6.
Cấu trúc của luận văn
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu
1.2 Tổng quan các nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát
1.3 Kết luận của chương 1
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU
2.1 Các bước nghiên cứu
2.2 Phân tích lựa chọn mơ hình
2.3 Số liệu phục vụ nghiên cứu
2.4 Thiết lập mơ hình
2.5 Kiểm định mơ hình
2.6 Kết luận chương 2
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT ĐẾN DỊNG CHẢY
SƠNG CU ĐÊ
3.1 Kịch bản tính tốn
3.2 Kết quả mô phỏng
3.3 Kết luận chương 3
PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu:
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên:
1.1.1.1. Vị trí địa lý:
Lưu vực sơng Cu Đê có diện tích khoảng 425,2km2, có tọa độ địa lý tại cửa biển
0
0
0
0
từ 16 12’ đến 16 13’ vĩ độ Bắc và từ 108 12’đến 108 12’ kinh độ Đơng. Trục chính của
sơng theo hướng Tây đổ về Đơng, phía Bắc sơng giáp đèo Hải Vân phía Nam giáp Thành
phố Đà Nẵng. Diện tích tự nhiên tồn lưu vực nằm trên địa phận hành chính của xã Hòa
Bắc, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng, Tổng diện tích đất nơng nghiệp trên 350 ngàn
ha và tổng dân số trên lưu vực khoảng 1,5 triệu người.
Hình 2: Lưu vực sơng 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 mơi trường sinh thái của thành phố.
Hệ thống sơng ngịi ngắn và dốc gồm hệ thống sông Vu Gia bắt nguồn từ phía
Quảng Nam đổ ra cửa sơng Hàn, Sơng Cu Đê bắt nguồn vùng Tây, Tây Bắc thành phố Đà
Nẵng. Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là
vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu
chức năng của thành phố.
5
Địa hình lưu vực sơng Cu Đê chủ yếu là đồi núi, chiếm trên 2/3 diện tích lưu vực.
Phía Bắc, phía Tây và một phần của phía Nam của lưu vực giáp với đồi núi cao. Địa hình
thấp dần từ Tây sang Đông.
Sông Bắc nằm ở bên trái sông Cu Đê, bắt nguồn từ độ cao khoảng 800m chảy theo
hướng Tây Bắc - Đông Nam. Sông Nam nằm ở bên phải sông, nhánh sông này bắt nguồn
độ cao 500m. Sông Cu Đê chảy đến vùng thấp, đồng bằng thì có hướng Tây - Đơng.
Nhìn chung, địa hình tương đối bằng phẳng, hơi dốc, thoải dần từ Tây Bắc xuống
Đông Nam. Trong khu đất có những luồng lạch nước hình thành hệ thống thoát nước tự
nhiên.
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:
- Giới Paleozoi - Hệ Orđovic-Silur: Hệ tầng Bol Atek (O-S bat): Trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng các đá của hệ tầng Bol Atek phát triển rộng rãi. Đá của hệ tầng đặc
trưng bởi sự xen kẽ các đá phiến mica, đá phiến sericit, đá phiến thạch anh-mica, đá
phiến thạch anh-sericit và đá phiến thạch anh-plagioclas-mica, đá phiến thạch anhplagioclas với các lớp đá phiến đen, các lớp quarzit.
- Giới Paleozoi - Hệ Devon: Hệ tầng Tân Lâm (D1-2 tl): Các đá của hệ tầng Tân
Lâm phân bố chủ yếu dọc sông Cu Đê, khu vực Núi Đồng Đen. Mặt cắt của hệ tầng Tân
Lâm khá ổn định gồm hai tập:
+ 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: Cát kết, bột-cát kết bị phiến hoá xen kẽ với cát kết, đá phiến sét, đá phiến
sét sericit, các đá phiến thường có màu tím đặc trưng.
- Giới Kainozoi - Hệ Đệ tứ: Các trầm tích Đệ tứ phân bố dọc các thung lũng sông
suối và trên dải đồng bằng trước núi. Trầm tích có sự chuyển hướng rõ ràng theo hướng
từ lục địa ra biển và theo chiều xa dần các thung lũng sông.
- Magma:
+ Phức hệ Hải Vân (G/T3hv): Phức hệ Hải Vân phân bố chủ yếu ở phía Bắc thành
phố Đà Nẵng và khu vực bán đảo Sơn Trà. Tại khu vực đèo Hải Vân đá của phức hệ này
có thành phần gồm granit biotit sẫm màu dạng porphyr hạt lớn-vừa, granit hạt vừa-nhỏ và
các đại mạch granit sáng màu hạt nhỏ.
+ Phức hệ Hòa Khương (Ga, Di/J3-K1hk): Phức hệ Hòa Khương tạo các khối nhỏ
phân bố ở khu vực Hồ Khương, Hồ Vang, Đà Nẵng, có cấu tạo địa chất khá đơn giản
với thành phần phân dị gồm gabrodiorit, dioritporphyrit. Đá có màu xám sẫm, xám xanh
phớt lục, hạt nhỏ, cấu tạo khối, kiến trúc dạng porphyr.
6
Theo báo cáo khảo sát địa chất cơng trình thuộc dự án do Công ty cổ phần tư vấn
khảo sát địa chất cơng trình - thủy văn thực hiện tháng 11/2016, công tác khảo sát 18 lỗ
khoan, mỗi lỗ sâu 5,0m, tọa độ các lỗ khoan như sau (Bảng 1):
TT
Tên lỗ khoan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Kết quả cho thấy khu vực nghiên cứu có các lớp đất đá:
- Lớp A: Cát hạt thô màu xám xanh, xám đen. Nằm trên cùng của mặt cắt là lớp
(A), thành phần: Cát hạt thô màu xám xanh, xám đen. Bề dày lớp khoảng 0,5m (lỗ khoan
LK1, LK4, LK5, LK6, LK7, LK10, LK13, LK14, LK15, 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
7
(lỗ khoan LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, LK8, LK9, LK10, LK11, LK12,
LK13, LK14, LK15, LK16, LK17, LK18).
- Lớp 2: Cuội, sỏi màu xám xanh, xám vàng. Nằm dưới lớp (1) là lớp (2) và cũng
là lớp cuối cùng của lỗ khoan, thành phần: Cuội, sỏi màu xám xanh, xám vàng. Bề dày
lớp chưa xác định tại chiều sâu khoan thăm dò (lỗ khoan LK1, LK2, LK3, LK4, LK5,
LK8, LK9, LK11, LK12, LK14, LK16, LK17, LK18).
- Lớp 3: Sạn, sỏi màu xám vàng, xám xanh. Nằm dưới lớp (2) là lớp (3) và cũng là
lớp cuối cùng của lỗ khoan, thành phần: Sạn, sỏi màu xám vàng, xám xanh. Bề dày lớp
chưa xác định tại chiều sâu khoan thăm dị (lỗ khoan LK8).
Như vậy, có thể thấy trầm tích trong khu vực khảo sát chủ yếu trầm tích sơng bao
gồm cát, sạn, sỏi... phân bố từ thô đến mịn theo hướng từ thượng nguồn về hạ lưu. Độ sâu
mực nước mặt phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ thủy triều, dịng chảy, thời tiết... Với đặc
điểm trầm tích như trên khi tùy thuộc vào thời gian, vị trí nạo vét mà chọn phương án cho
phù hợp nhằm đảm bảo hiệu quả cơng việc và chống xói mịn, sạt lở bờ sơng.
1.1.1.4. Đặc điểm khí hậu:
a. Chế độ gió
- Hướng gió thịnh hành trong năm thay đổi theo mùa rõ rệt. Các hướng gió thịnh
chính là các hướng: Đơng, Đơng Bắc, Bắc, Tây và Tây Nam, trong đó hướng Tây, Tây
Nam hoạt động mạnh nhất từ tháng V đến tháng VIII.
- Tốc độ gió lớn nhất thường xuất hiện vào mùa đơng, trùng với thời kỳ hoạt động
của bão, gió mùa Đơng Bắc. Tốc độ gió bình qn hàng năm vùng núi đạt 0,7-1,3m/s,
trong khi đó vùng đồng bằng ven biển đạt 1,3-1,6m/s. Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc
được ở Trà My mùa hạ đạt 34m/s trong mùa mưa đạt 25m/s. Vùng đồng bằng ven biển
gió thường mạnh hơn và đạt 40m/s như ở Đà Nẵng.
Tốc độ gió lớn nhất các hướng và vô hướng ứng với tần suất thiết kế qua quan trắc
tại trạm khí tượng Đà Nẵng như sau (Bảng 2 và bảng 3).
Bảng 2. Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế tại trạm Đà Nẵng (m/s)
P%
2
4
5
50
N
39,9
33,1
31.1
14,3
8
Bảng 3. Tốc độ gió trung bình tháng nhiều năm (m/s)
Tháng
Đà Nẵng
b. Chế độ mưa
Ở các tỉnh Trung Trung Bộ nói chung và thành phố Đà Nẵng nói riêng, dãy Trường
Sơn là vai trị chính đóng góp cho việc làm lệch pha mùa mưa của các tỉnh Nam Trung Bộ.
Về mùa hạ, trong khi mùa mưa đang diễn ra trong phạm vi cả nước thì các tỉnh Nam Trung
Bộ do hiệu ứng phơn phía sườn khuất gió (phía Đơng Trường Sơn) đang là mùa khô kéo dài
với những ngày thời tiết khơ nóng, đặc biệt vùng đồng bằng ven biển và thung lũng thấp.
Bên cạnh đó vùng núi phía Tây có dịu mát hơn do ảnh hưởng một phần mùa mưa Tây
Ngun.
Thời kỳ cuối mùa hạ đầu mùa đơng gió mùa Đông Bắc đối lập với hướng núi, kèm
theo là những nhiễu động như: fron cực đới, xoáy thấp, bão và hội tụ nhiệt đới cuối mùa
đã thiết lập mùa mưa ở Đà Nẵng và các tỉnh, thành phố ven biển Trung Trung Bộ.
Nếu coi thời gian mùa nhiều mưa bao gồm những tháng có lượng mưa lớn hơn
trong mưa bình quân tháng trong năm và đạt trên 50% tổng số năm quan trắc thì mùa
nhiều mưa ở Đà Nẵng từ tháng IX đến tháng XII, mùa ít mưa từ tháng I đến tháng VIII.
Riêng tháng V và tháng VI xuất hiện đỉnh mưa phụ.
Thành phần lượng mưa trong mùa nhiều mưa chiếm 65-80% lượng mưa cả năm,
thành phần lượng mưa trong mùa ít mưa chỉ chiếm 20-35% lượng mưa cả năm. Tuy
nhiên thời kỳ mưa lớn nhất vùng nghiên cứu thường tập trung vào 2 tháng là tháng X và
tháng XI, thành phần lượng mưa trong 2 tháng này chiếm 40-50% lượng mưa cả năm. Ở
Đà Nẵng các tháng mùa nhiều mưa, mùa ít mưa cũng như 2 tháng mưa nhiều là tháng X
và tháng XI nói chung là đồng nhất trên tồn vùng nghiên cứu, vì vậy lũ lớn thường xuất
hiện trong 2 tháng mưa nhiều mưa lớn này.
Trạm đo mưa Hòa Bắc (16’7’26.40" vĩ độ Bắc, 108’0'36.36" kinh độ Đông) bắt
đầu thực hiện quan trắc từ tháng VI/2009 đến nay. Nghiên cứu đã thu thập số liệu lượng
mưa ngày trạm Hòa Bắc từ VI/2009 đến XII/2016, trạm Đà Nẵng từ I/1976 đến XII/2016
và trạm Cẩm Lệ từ 1976 đến XII/2016. Tuy nhiên, để so sánh đánh giá, nghiên cứu thực
hiện thống kê cùng thời kỳ từ năm 2010 đến 2016 (Bảng 4) của 3 trạm. Kết quả cho thấy
số ngày mưa trung bình năm trạm Hịa Bắc là 127ngày/năm ít hơn số ngày mưa trung
bình trạm Đà Nẵng (134ngày/năm) và Cẩm Lệ (139ngày/năm), nhưng lượng mưa trung
bình năm trạm Hòa Bắc đạt khoảng 3220mm/năm lớn hơn trạm Đà Nẵng (2380mm/năm)
và Cẩm Lệ (2310mm/năm).
9
Bảng 4. Lượng mưa năm trạm Hòa Bắc, Đà Nẵng và Cẩm Lệ
TT
Năm
1
2
3
4
5
6
7
Trung bình
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Bảng 5. Lượng mưa năm trạm Hịa Bắc (mm)
Năm
I
II
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Trung
176,0
84,6
159,1
33,6
72,3
77,6
122,7
103,7
bình
900
803.8
800
741.9
700
600
500
400
300
200
103.7
100
0
I
II
Hình 3. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Hịa Bắc giai đoạn 2010-2016
10
Bảng 6. Lượng mưa trung bình trạm Đà Nẵng giai đoạn 2010-2016 (mm)
Lượng
mưa
trung
bình
I
II
72,6
600
517.4
538.7
540.4
500
400
300
200
72.6
100
0
I
Hình 4. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Đà Nẵng giai đoạn 2010-2016
Bảng 7. Lượng mưa trung bình trạm Cẩm Lệ giai đoạn 2010-2016
(mm)
Lượng
mưa
trung
bình
600
500
400
300
200
100
I
II
55,0
0
463
55
397.1
I
Hình 5. Biểu đồ lượng mưa trung bình trạm Cẩm Lệ giai đoạn 2010-2016
11
Theo chỉ tiêu vượt trung bình thì ơ tháng mùa mưa lưu vực sông Cu Đê là từ tháng
IX đến tháng XII và mùa khô từ tháng I đến tháng VIII hàng năm. Tổng lượng mưa mùa
mưa chiếm 75% tổng lượng mưa năm, tổng lượng mưa mùa kiệt chỉ chiếm khoảng 25%.
Như vậy, chế độ mưa lưu vực sông Cu Đê đồng bộ với chế độ mưa trạm Đà Nẵng và
Cẩm Lệ.
c. Chế độ nhiệt
- Nhiệt độ khơng khí vùng nghiên cứu tăng dần từ Bắc xuống Nam, từ Tây sang
Đông và từ vùng cao xuống vùng thấp. Nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng
(24,5 ÷ 25,8)°C.
- Tháng có nhiệt độ cao nhất thường vào tháng VI đến tháng VII, tháng có nhiệt độ
thấp nhất là tháng XII hoặc tháng I. Chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong mùa đông
và mùa hè không lớn. Tháng XII, I là hai tháng lạnh nhất với nhiệt độ trung bình tháng
dao động (20,7÷21,9)°C.
- Tại Đà Nẵng, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối xuất hiện vào tháng XII là 9,2°C, nhiệt
độ cao nhất tuyệt đối đạt (40,5 ÷ 41,0)°C.
- Nhiệt độ trung bình tháng trong năm tại trạm Đà Nẵng như sau (Bảng 8):
Bảng 8. Nhiệt độ tháng trung bình, thấp nhất và cao nhất tuyệt đối (C)
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
12
d. Chế độ nắng
Số giờ nắng hàng năm khoảng 1.860 giờ đến 2.400 giờ, tháng có số giờ nắng
nhiều nhất là tháng V, ở vùng núi 216 - 230 giờ/tháng đạt bình quân 6,8 giờ/ngày. Vùng
đồng bằng ven biển 260 - 264 giờ/tháng đạt bình qn 8,4 giờ/ngày. Tháng có số giờ
nắng ít nhất là tháng XII ở vùng núi 62 - 68,2 giờ/tháng đạt bình quân 2,1 giờ/ngày.
Bảng 9. Tổng số giờ nắng tháng, năm trung bình nhiều năm (giờ)
Tháng
Đà Nẵng
Trà My
I
e. Chế độ ẩm
- Độ ẩm tương đối khơng khí trung bình nhiều năm dao động trong khoảng (82 87%), trung bình 82%. Thời kỳ có độ ẩm cao nhất từ tháng X đến tháng XII trùng với thời kỳ
mưa lớn với độ ẩm khơng khí tương đối biến đổi từ 85% - 93%. Thời kỳ có độ ẩm khơng khí
thấp nhất dao động từ 76% - 84%. Độ ẩm tương đối khơng khí cao nhất đạt tới 100%.
- Độ ẩm tương đối trung bình tháng trong năm như sau (Bảng 10):
Bảng 10. Độ ẩm tương đối bình quân tháng trung bình nhiều năm (%)
Tháng
Đà Nẵng
Trà My
f. Chế độ bốc hơi
Khả năng bốc hơi phụ thuộc vào yếu tố khí hậu nhiệt độ khơng khí, nắng, gió, độ
ẩm... Khả năng bốc hơi vùng nghiên cứu khoảng 680 – 1.040mm, vùng núi bốc hơi ít khoảng
680 – 800mm, vùng đồng bằng ven biển bốc hơi nhiều hơn khoảng 880 - 1.050mm.
Bảng 11. Lượng bốc hơi bình quân tháng trung bình nhiều năm (mm)
Tháng
Đà
I
Nẵng
Trà
My
1.1.1.5. Đặc điểm thủy văn
a. Đặc điểm dòng chảy năm
Chế độ mưa và dòng chảy quan hệ mật thiết với nhau, do đó đặc điểm dịng chảy
lưu vực sơng Cu Đê cũng tương đồng đặc điểm dịng chảy lưu vực sơng Hàn. Dịng chảy
sơng ngịi được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn. Mùa lũ hàng năm thường
bắt đầu từ tháng IX và kết thúc vào tháng XII, mùa cạn bắt đầu từ tháng I đến tháng VIII.
Về mùa cạn dòng chảy đổ ra biển khơng đáng kể, dịng chảy trong sơng chịu ảnh hưởng
13
mạnh bởi chế độ thủy triều. Mùa lũ có tổng lượng dòng chảy chiếm 65 - 70% tổng lượng
dòng chảy năm, trong đó tháng X, XI có lượng dịng chảy lớn nhất.
Theo số liệu thực đo tại trạm Nông Sơn và Thành Mỹ, thì biến động dịng chảy
năm trên dịng chính sơng Vu Gia và sơng Thu Bồn khơng lớn lắm. Hệ số biến động dịng
chảy năm trên sơng Thu Bồn là 0,31 cịn trên sơng Vu Gia thì dịng chảy năm biến động
mạnh hơn với hệ số biến động dòng chảy năm là 0,37.
b. Chế độ dòng chảy lũ
Theo thống kê lũ lớn hàng năm trên các sông lân cận vùng nghiên cứu, lũ sớm
chiếm 25% - 32%, thường có biên độ khơng lớn, dạng lũ thường là lũ đơn một đỉnh. Lũ
muộn ở mức 25% - 28%. Thời gian này dịng chảy trong các sơng ở mức tương đối cao
do nước ngầm cung cấp, rất hiếm trường hợp xảy ra những trận mưa có khả năng gây lũ
lớn. Lũ chính vụ thường xuất hiện vào nửa cuối tháng III và tháng XI là 2 tháng mưa lớn
nhất do nhiều hình thái thời tiết như: bão + áp thấp nhiệt đới + khơng khí lạnh, gió mùa
Đơng Bắc gây ra những đợt mưa lớn kéo dài ngày, trong khi đó mặt đất đã đạt đến mức
bão hồ do mưa lũ sớm tạo nên, mực nước các sông suối đã được nâng lên ở mức cao do
đó lũ giữa mùa thường là lũ lớn nhất trong năm.
Theo tài liệu Báo cáo tổng hợp lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn và tài liệu Báo cáo
Quy hoạch phát triển và bảo vệ tài nguyên nước lưu vực Vu Gia Thu Bồn: mùa lũ trên
lưu vực được phân kỳ như sau:
- Lũ sớm: từ tháng IX đến nửa đầu tháng X.
- Lũ chính vụ (lũ lớn nhất trong năm): từ vào nửa cuối tháng III đến tháng XI.
- Lũ muộn: tháng XII hoặc sang tháng I năm sau.
Những trận mưa to và rất to trên diện rộng thường gây nên lũ đặc biệt lớn. Lũ lịch
sử miền Trung và Đà Nẵng là do một số cơn bão, áp thấp nhiệt đới liên tiếp tác động hoặc
khơng khí lạnh kết hợp với bão, áp thấp nhiệt đới và đới gió Đơng gây ra.
Trung bình hàng năm có từ 3 đến 4 trận lũ ảnh hưởng đến thành phố Đà Nẵng. Những
trận lũ lớn thường xuất hiện vào thời kỳ từ giữa tháng III đến hết tháng XI. Đa phần lũ lớn là
lũ kép, có từ 2 - 5 đỉnh, biên độ lớn, lũ lên rất nhanh, nhưng rút chậm; mực nước cao trên báo
động III duy trì trong nhiều ngày. Đợt lũ tháng XI/1999, tại Cẩm Lệ mực nước duy trì trên
mức báo động III là 5 ngày, từ 14 giờ ngày 02 đến 10 giờ ngày 07 tháng XI.
c. Tình hình ngập lụt
Theo số liệu điều tra và quan trắc khí tượng thủy văn từ năm 1976 đến nay, ở Đà
Nẵng đã xảy ra nhiều trận lũ lụt lớn, mà điển hình là các trận lũ lịch sử vào năm 1964,
1998 và 1999, đã gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng cho thành phố.
Trận mưa lũ lịch sử năm 1964 (từ ngày 4 đến 10/XI/1964) do ảnh hưởng kết hợp
của khơng khí lạnh phía Bắc tràn xuống và cơn bão JOAN đổ bộ vào Tuy Hòa, Nha
Trang. Lượng mưa đo được từ ngày 4 đến ngày 10 tháng XI tại một số vị trí như sau:
- Khâm Đức: 1810mm, lượng mưa lớn nhất trong 24h: 634mm (ngày 8)