Diễn biến nguyên nhân sạt lở đoạn sông cong ở bán đảo Thanh Đa - TpHCM

M VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : TRẦN THỊ THƯƠNG MSSV : 08B1080069 NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP : 08HMT1 1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp: “Diễn biến nguyên nhân sạt lở đoạn sông cong ở bán đảo Thanh Đa – TP.HCM. ” 2. Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu): Khái quát về khu vục sạt lở bán đảo Thanh Đa. Điều kiện tự nhiên và môi trường vùng sạt lở. Diễn biến quá trình sạt lở bán đảo Thanh Đa. Đánh giá tác động của quá trình sạt lở ở bán đảo Thanh Đa – Bình Qưới. Định hướng giải pháp giảm nhẹ thiệt hại do hiện tượng sạt lở ở bán đảo Thanh Đa. 3. Ngày giao luận văn : 19/04/2010 4. Ngày hoàn thành luận văn : 19/07/2010 5. Họ và tên người hướng dẫn : PGS.TS Hoàng Hưng Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua bộ môn. Ngày____tháng____năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA Người duyệt: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp: LỜI CẢM ƠN Trong suốt gần 2 năm học tập tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, em đã được Quý Thầy Cô khoa Môi Trường trang bị một nền tảng kiến thức quý báu. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu ích trong suốt quá trình học tập cũng như động viên góp ý giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy hướng dẫn PGS.TS Hoàng Hưng đã tận tình hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến thiết thực trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Cuối cùng xin gởi lời tri ân đến cha mẹ, anh em trong gia đình cùng tất cả bạn bè trong lớp, trong khoa, những người đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của đất nguyên dạng khu vực bán đảo Thanh Đa 11 Bảng 3.2: Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất TP.HCM 13 Bảng 3.3: Lượng mưa bình quân phân phối theo tháng tại TP.HCM 15 Bảng 3.4: Lượng mưa 1, 2, 3, 5, 7 ngày max tần suất 10% tại TP.HCM 16 Bảng 3.5: Thuỷ triều của TP.HCM theo dự báo ngày 01/09/10 18 Bảng 3.6: Thuỷ triều của TP.HCM theo dự báo ngày 01/03/10 20 Bảng 4.1: Bảng phân cấp mực nước 35 Bảng 4.2: Bảng thông số địa chất 36 Bảng 4.3: Bảng cấp tải trọng 38 Bảng 5.1: Bảng dự báo vị trí có nguy cơ sạt lở 52 Bảng 5.2: Thống kê thiệt hại một số khu vực chính 54 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Bản đồ địa lí 03 Hình 3.1: Vị trí các lỗ khoan 10 Hình 3.2: Biểu đồ mực nước triều trong ngày mùa lũ 19 Hình 3.3: Biểu đồ mực nước triều trong ngày mùa kiệt 21 Hình 3.4: Bản đồ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa- Bình Qưới 22 Hình 4.1: Biểu đồ quan hệ mực nước sông và hệ số ổn định bờ 36 Hình 4.2: Biểu đồ quan hệ cấp tải trọng đỉnh bờ sông và hệ số ổn định bờ 38 Hình 5.1: Bản đồ dự đoán khu vực sạt lở 41 Hình 5.2: Vị trí các khu vực sạt lở và bồi lắng 50 Hình 5.3: Ảnh vệ tinh khu vực bán đảo Thanh Đa 51 MỤC LỤC CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Là đoạn sông cong thắt nút thuộc hạ du của sông Sài Gòn, khu vực lòng dẫn Thanh Đa có chiều dài xấp xỉ 11.5km, chiều rộng lòng sông bình quân khoảng 240m. Khu vực bán đảo Bình Qưới – Thanh Đa thuộc phường 27 và 28 quận Bình Thạnh – TP. Hồ Chí Minh, một đô thị phát triển thuộc loại mạnh nhất trong toàn quốc. Trong vài năm gần nay, trên sông Sài Gòn nói chung và khu vực Thanh Đa nói riêng đã xảy ra nhiều vụ sạt lở nghiêm trọng. Các vụ sạt lở đã làm thiệt hại nặng nề về người và tài sản đối với nhân dân sống dọc bờ sông, các xí nghiệp, thiệt hại ước tính lên đến hàng tỉ đồng mỗi năm. Nghiêm trọng hơn, một số vụ sạt lở đã cướp đi sinh mạng của những người dân vô tội trong vài năm trở lại đây đã gây nên ảnh hưởng xấu đến tâm lý của nhân dân trong khu vực. Trước tình hình thực tế đó, sự cần thiết đặt ra đối với các cơ quan chức năng và các nhà khoa học trong tương lai là phải tìm hiểu về vị trí, nguyên nhân , thời điểm thường xảy ra sạt lở cũng như xác định được chu kỳ sạt lở bờ sông tại khu vực Thanh Đa. Từ đó có căn cứ khoa học trong việc cảnh báo, quy hoạch các khu dân cư và cơ sở hạ tầng xây dựng dọc hai bên bờ sông. Mục tiêu của đề tài Tìm hiểu diễn biến nguyên nhân xói lở đoạn sông cong ở bán đảo Thanh Đa. Đề cập đến một số giải pháp nhằm khắc phục, giảm thiểu và ngăn chặn tình hình sạt lở ở bán đảo Thanh Đa. Đưa ra phương pháp nhằm giải quyết hậu quả do hiện tượng sạt lở gây ra. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài này thường sử dụng phương pháp tiếp cận, điều tra, quan sát, phỏng vấn, bằng cách phân tích các yêu cầu nội dung cần thực hiện. Căn cứ vào kết quả phân tích ta xây dựng phương thức tiếp cận. Từ các nguồn tài liệu, thông tin cập nhật, bản đồ quản lý hành chánh, khu dân cư để lập những chiến lược khả thi, xây dựng những phương án hợp lý nhằm khắc phục và kiểm soát hiện tượng sạt lở. Nội dung nghiên cứu Tổng quan về khu vực khảo sát bán đảo Thanh Đa : Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội Diễn biến của quá trình sạt lở: Thực trạng, nguyên nhân, ảnh hưởng của quá trình sạt lở đối với đời sống của người dân xung quanh. Khảo sát tình hình thực trạng của khu vực khảo sát: địa chất, thực trạng sạt lở, nguyên nhân chủ yếu gây sạt lở. Đánh giá một số tác động, những hậu quả, ảnh hưởng do sạt lở gây ra đối với môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội của vùng. Từ đó đề cập một số biện pháp khắc phục và phương hướng giải quyết khó khăn. Giới hạn, phạm vi nghiên cứu Đề tài này chỉ khảo sát và xem xét diễn biến nguyên nhân sạt lở ở một khu vực điển hình là bán đảo Thanh Đa, Đề tài chưa mang tính bao quát, xem xét toàn diện cho các khu vực sạt lở khác . Ở những vị trí, khu vực khác nhau do tính chất, cấu trúc đất khác nhau nên nguyên nhân dẫn đến sạt lở có thể khác nhau và mức độ ảnh hưởng, tác động không giống nhau. Vì thế đề tài này chỉ bó hẹp trong khu vực Thanh Đa. Hình 1.1 Bản đồ địa lí CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC SẠT LỞ BÁN ĐẢO THANH ĐA Vị trí địa lí Bán đảo Thanh Đa Bình Quới có tổng diện tích là 518 ha nằm trên địa bàn Quận Bình Thạnh, bao gồm 2 phường 27 và 28 và một phần của phường 25, 26 của Quận. Kinh Thanh Đa được khởi đào vào năm 1897 đã biến bán đảo Thanh Đa – Bình Quới thành “vùng sâu” có 3 mặt được bao bọc bởi sông Sài Gòn. Vị trí địa lý của phường 27ù: Phía Đông giáp ranh phường 28 quận Bình Thạnh Phía Đông Nam giáp phường An Phú_ Quận 2 Phía Tây giáp ranh phường 26 Quận Bình Thạnh Phía Nam giáp ranh phường 25 Quận Bình Thạnh. Phía Bắc giáp Hiệp Bình Chánh – Quận Thủ Đức. Vị trí địa lý của phường 28: Phía Đông giáp phường Trường Thọ – Quận Thủ Đức. Phía Tây giáp phường 27 Quận Bình Thạnh. Phía Nam giáp Thảo Điền Quận 2. Phía Bắc giáp Hiệp Bình Chánh – Quận Thủ Đức. Như vậy nhìn chung vị trí địa lý của toàn BĐ Thanh Đa – Bình Quới là: Phía Đông giáp phường Trường Thọ Quận Thủ Đức. Phía Tây và phía Bắc giáp Hiệp Bình Chánh Quận Thủ Đức. Phía Nam giáp Quận 2. Phía Tây Nam nối với phường 25 và 26 Quận Bình Thạnh. Đặc điểm kinh tế – xã hội 2.2.1 Cơ cấu kinh tế Địa phận khu vực sạt lở thuộc phường 28, quận Bình Thạnh, giá trị sản xuất tiểu thủ công nghiệp đạt 1.395.028.987 đồng, tăng 12% so với cùng kỳ năm 2007, doanh thu sản xuất đạt 1.953.379.873 đồng, tăng 15% so với cùng kỳ năm 2007. Thực hiện thu thuế công thương nghiệp đạt 1.504.200.000 đồng, chiếm tỷ lệ 50%. Trong công tác xóa đói giảm nghèo, tổng vốn hiện có 990.498.758 đồng, thu hồi trong 9 tháng 113 hộ được 264.000.000 đồng, trợ vốn cho 58 hộ với số tiền 362.000.000 đồng. Xét 12 dự án vay vốn với tổng số tiền cần hỗ trợ là 110.000.000 đồng Theo thống kê phường 28, 303 hộ nghèo trong diện, kết quả nâng chuẩn lên 10 triệu đồng/người/năm đạt tỷ lệ 151% 2.2.2 Cơ sở hạ tầng – dân số và lao động Diện tích bán đảo Thanh Đa khoảng 518 ha, là đất nông nghiệp, sông rạch hoang hóa và đất thổ cư. Dân cư sống dọc đường Bình Quới và đường nội bộ. Diện tích thổ cư chiếm khoảng 24.3 ha. đất nông nghiệp, vườn cây, ao… chiếm 384.4 ha, còn lại là đất rạch, hoang hóa. Dân số: Đến nay, dân số của khu vực BĐ Thanh Đa năm 2006 là 34.852 người .(bao gồm cả hai phường 27 và 28 ). Theo số liệu thống kê cho thấy khu vực có số dân tăng nhanh với tốc độ tăng dân số trung bình là 2.24% / năm. Mật độ dân số là 54,71 người/ha ( 5471 người/km2) Tình hình phát triển kinh tế: Mười năm trở lại nay, kinh tế bắt đầu phát triển, bán đảo Thanh Đa được xem như vùng du lịch, nghỉ ngơi với điều kiện vị trí thuận lợi nằm gần trung tâm thành phố nhất . Hàng loạt các nhà hàng khách sạn, khu du lịch bắt đầu mọc lên. So với trước nay, chỉ chủ yếu sinh sống phát triển bằng nghề nông. Ngày nay trong khu vực dần dần bắt đầu hình nhiều loại hình sản xuất, kinh doanh như du lịch, khu giải trí, khách sạn, nhà hàng, các cơ sở nhỏ kinh doanh ăn uống... Văn hóa xã hội: Y tế: Do khu vực thường hay ngập úng, rất dễ nguy cơ mắc bênh sốt xuất huyết. Cần tăng cường quan tâm phòng chống bệnh theo mùa. Đẩy mạnh công tác tuyên truyền giáo dục sức khoẻ trong nhân dân. Giáo dục: Tiếp tục thực hiện chủ trương xã hội hóa giáo dục. Phấn đấu 100% các em đến tuổi vào lớp một và lớp 6, 95% trẻ trong độ tuổi vào mẫu giáo. Phấn đấu nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập. Tỷ lệ tốt nghiệp cấp 1 và 2 đạt 100%. Duy trì và nâng cao kết quả học phổ cập. CHƯƠNG III: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VÙNG SẠT LỞ BÁN ĐẢO THANH ĐA Tổng quát về quá trình sạt lở: Sạt lở là một hiện tượng thường xảy ra ở những khu vực ven sông, biển. Do cấu trúc đất tại những khu vực này và do lực tác động của dòng chảy nên xảy ra hiện tượng đất có những rãnh nứt, bở rời khi thuỷ triều lên và trượt lở khi thuỷ triều rút. 3.1.1 Giới thiệu về tình hình sạt lở trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh Tại thành phố Hồ Chí Minh, sạt lở không chỉ xảy ra ở bán đảo Thanh Đa mà còn xảy ra ở huyện Nhà Bè, Thủ Đức, Quận 12, Hóc Môn…. Hầu như các quận huyện của thành phố Hồ Chí Minh có bờ sông đều đang trong nguy cơ sạt lở. Tuy nhiên điểm nặng nhất từ trước tới nay là Bán đảo và kênh Thanh Đa, đứng thứ hai là khu Nhà Bè. Các vụ sạt lở trên các tuyến sông kênh rạch ở thành phố Hồ Chí Minh thường xảy ra vào khoảng từ tháng 6 đến tháng 9 dương lịch. Hiện nay, theo ngành Giao thông công chánh thành phố đã khảo sát, trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh có khoảng 103 vị trí có nguy cơ bị sạt lở cao. Do cũng đã được khảo sát và cảnh báo trước nên thiệt hại về con người không lớn. Thiệt hại nặng nề do sạt lở gây ra chủ yếu là thiệt hại về vật chất, tài sản nhà cửa và mất đi số lượng lớn diện tích đất. 3.1.2 Liệt kê một số nguyên nhân gây sạt lở: Nhìn chung, những vụ sạt lở xảy ra trên địa bàn toàn thành phố dều do hai nguyên nhân chủ yếu là môi trường tự nhiên và do con người gây nên. Môi trường tự nhiên: Nguyên nhân gây sạt lở do yếu tố tự nhiên đầu tiên đề cập đến là yếu tố địa chất. Địa chất ở những khu vực bị sạt lở hầu hết đều có dạng trầm tích yếu, độ kết dính thấp. Với cấu tạo nền địa chất mềm yếu của lòng dẫn kết hợp với động lực của dòng sông nên dẫn đến tình trạng đất bị sạt lở. Ngoài ra, những thiên tai như mưa lũ cũng gây ảnh hưởng đến việc sạt lở. Mưa lũ làm tăng mạnh tốc độ và lưu lượng dòng chảy đổ về từ thượng nguồn. Tốc độ dòng chảy lúc này vượt qua vận tốc giới hạn xâm thực của bờ, gây ra sạt lở. Mưa nhiều lâu ngày còn làm cho đất bị ngập, bão hoà nước, đất trở nên bở rời, hoá bùn và trượt lở. Do con người: Ngoài yếu tố lở, bồi tự nhiên của dòng sông, con người là một nhân tố quan trọng có tác động, ảnh hưởng rất lớn, gây ra việc sạt lở đất ngày một tăng và nghiêm trọng như hiện nay. Trong tình hình đất nước, công nghiệp hoá phát triển, con người luôn muốn nâng cấp cơ sở hạ tầng, xây dựng các công trình để nâng cao đời sống. Tuy nhiên con người lại xây dựng nhà cửa, các công trình kiến trúc, cơ sở hạ tầng lấn chiếm quá nhiều ra mép bờ sông, trong khi việc xây dựng nhà và các công trình chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trên nền đất yếu, không đủ điều kiện ổn định lâu dài. Tuy ổn định trong thời gian đầu, nhưng theo thời gian, nhà bị lún dần, trọng tâm nhà bị lệch, khe nứt tại vị trí tiếp giáp giữa nhà và đất mép bờ sông xuất hiện rồi lớn dần. Vào mùa mưa, nước chảy vào khe nứt, phá vỡ liên kết, đồng thời đất bờ sông bão hoà nước, tăng trọng lượng, khi thuỷ triều rút, cung trượt xuất hiện, kéo theo toàn bộ căn nhà và vùng phụ cận xuống sông. Địa hình địa mạo: Không chỉ riêng Thanh Đa, toàn khu vực trải dài từ Hiệp Bình Phước, Hiệp Bình Chánh, Bình Quới, Thanh Đa, Thảo Điền là vùng trũng thấp nhất giữa hai vùng gò cao Thủ Đức phía Đông Bắc và nội thành TP. Hồ Chí Minh phía Nam – Tây Nam. Khu vực Thanh Đa có địa hình thoải về phía Đông Nam, được hình thành do một đoạn sông uốn khúc ngoặc từ cầu Bình Triệu đến cầu Sài Gòn. Địa hình khu vực này thuộc kiểu địa hình sau tích tụ đồng bằng bãi bồi thấp, được cấu tạo bởi các trầm tích bùn sét hữu cơ nguồn gốc sông biển , đầm lầy tuổi Holocene, được hình thành do quá trình bồi tụ của hệ thống sông Đồng Nai và sông Sài Gòn. Thành phần gồm: bùn sét xám xanh, xám đen, trong đó thực vật đầm lầy phát triển mạnh. Kiểu địa hình này chứa đựng nhiều yếu tố bất lợi cho việc xây dựng công trình. Cấu trúc địa chất: Theo tài liệu của phân viện địa lý khu vực bán đảo Thanh Đa và vùng ven sông Sài Gòn được tạo thành bởi các trầm tích có tiền Pleistocence và Holocence. Những thành tạo này có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành và phát triển của sông hiện nay. Các thành tạo này gồm có: Trầm tích Pleistocence trên nguồn gốc sông biểân – tầng hạt thô màu xám loang lổ chứa sạn, cuộn sỏi. Trầm tích Holocence dưới giữa nguồn gốc sông biển – tầng Bình Chánh gồm : cát bột màu xám trắng, xám vàng. Trầm tích Holocence giữa trên nguồn gốc sông gồm: bột sét, cát màu xám, xám đen chứa thực vật phân huỷ. Trầm tích Holocence giữa trên nguồn gốc biển – tầng Cần Giờ gồm: cát bột, sét màu xám xanh mùn thực vật. Trầm tích Holocence giữa trên nguồn gốc đầm lầy sông gồm: sét, bột, cát màu xám xanh chứa thực vật phân huỷ. Trong các đơn vị trầm tích trên đáy trầm tích loại b, c, d, và e có liên quan trực tiếp đến cấu trúc địa chất của bờ sông Thanh Đa. Do đặc điểm thành phần thạch học của các đơn vị trầm tích không đồng nhất nên trật tự sắp xếp các tầng trầm tích trở thành yếu tố quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của đường bờ khi chịu tác động của dòng chảy. Kết quả khảo sát địa chất công trình có 3 lỗ khoan H7, H8, H9, mỗi hố sâu 30m, khoảng cách giữa các hố khoan H7 và H8 là 600m; giữa H8 và H9 là 300m. Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được thí nghiệm và thống kê như sau: Hình 3.1: Vị trí các lỗ khoan Ghi chú: vị trí lỗ khoan Lớp 1a: Lớp đất, cát, đá, xà bần san lấp có bề dày 0,5m – 1,7m. Lớp 1: Lớp bùn sét hữu cơ màu xám xanh, đen lẫn xác thực vật – động vật giáp xác đã và đang phân huỷ. Lớp có bề dày từ 15m – 29m. Lớp 2: Lớp sét cát màu xám xanh, xám nâu, vàng lẫn ít sạn nhỏ laterit. Trạng thái dẻo cứng. Lớp có bề dày 2m – 5m. Lớp 3: Lớp á cát nặng màu xám trắng, xám vàng, lẫn ít sạn sỏi thạch anh. Trạng thái bão hoà nước, chặt vừa, lớp này có bề dày đã khoan từ 2m – 11m chưa xuất hiện đáy lớp. Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của đất nguyên dạng khu vực bán đảo Thanh Đa Thông số Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Thành phần hạt Sét (%) 45 34 8 Bụi (%) 25 18 7 Cát (%) 30 18 82 Sạn sỏi (%) 3 Hạn độ ATTERBERG Giới hạn chảy (%) 70 32 Giới hạn lặn (%) 38 16 Chỉ số dẻo (%) 32 16 Độ sệt (B) 1,18 0,04 Độ ẩm W (%) 75 16,6 17,3 Dung trong Ướt ãw (T/m3) 1,5 2,12 2,09 Khô ãc (T/m3) 0,86 1,81 1,79 Tỷ trọng # 2,61 2,71 2,67 Độ kẽ hở n (%) 67,6 33,1 33 Độ kẽ hở # 2,051 0,495 0,483 Độ bão hoà G (%) 95,2 91,2 93,7 Hệ số thấm K (cm/s) 6,2 X 10-6 4,9 X 10-6 7,2 X 10-3 Sức kháng cát Lực dính kết C (kg/cm2) 0,11 0,39 0,11 Góc ma sát trong # ( 0 ) 4023 15039 28034 Xuyên tiêu chuẩn SPT (N) 0 - 3 8 - 15 15 - 30 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu chỉnh trị sông và phòng chống thiên tai – Viện khoa học Thuỷ lợi Miền Nam) Nhận xét: Căn cứ váo kết quả trên có thề đưa ra một số nhận xét sau: Lớp 1: Là lớp bùn sét hữu cơ tầng đất mềm yếu đang thời kì tiền cố kết và phân hủy sinh hóa, khả năng chịu tải thấp, dễ biến dạng. Vì vậy, khi xây dựng công trình cần chú ý đến việc gia cố nền đất này. Lớp 2, lớp 3: Là lớp có khả năng chịu tải trung bình đến tương đối tốt, đề nghị thiết kế xem xét sử dụng. Mực nước ngầm cách mặt đất 0,5m – 1,5m được xác định qua các hố khoan, tuy nhiên mực nước ngầm ở đây chịu ảnh hưởng dao động của thủy triều nên khi tính toán thiết kế cần quan trắc đo đạc thêm, để có số liệu chính xác cho công trình. Kết luận: Dựa vào các chỉ tiêu cơ lý đất nguyên dạng khu vực bán đão Thanh Đa, nền móng chủ yếu là đất cát. Điều kiện về khí tượng – thủy văn 3.4.1 Khí tượng: Khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh là khí hậu gió mùa, ấm áp quanh năm và có cường độ mưa lớn, một năm có hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa thường bắt đầu vào tháng 05 và kết thúc vào tháng 10. mùa khô thường bắt đầu vào tháng 11 và kết thúc vào tháng 04 năm sau. Đặc trưng của khí tượng thể hiện ở một số yếu tố sau: Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ trung bình hàng năm cao, 270C. Nhiệt độ bình quân tháng thay đổi không lớn, thấp nhất 25.90C, cao nhất 29.30C. Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 400C (năm 1912) Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 13.80C (năm 1937) Biên độ nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm chênh lệch nhau khá lớn (Từ 80C đến 100C). Ban ngày, nhiệt độ có thể lên đến 33 – 350C, trong khi nhiệt độ ban đêm chỉ còn 22 – 240C Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất trình bày trong bảng 3.2 Bảng 3.2: Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất, Tp. Hồ Chí Minh Nhiệt độ bình quân tháng (0C) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 26.2 26.8 28.1 29.3 29.1 27.8 27.4 27.3 27.1 27.0 26.3 25.9 27.4 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu chỉnh trị sông và phòng chống thiên tai – Viện khoa học Thuỷ lợi Miền Nam) Gió: Hướng gió thịnh hành có hai hướng chính là Tây Nam và Đông Bắc. Hướng gío Tây Nam xuất hiện trong mùa mưa, từ tháng 05 đến tháng 10. Gió Đông Bắc xuất hiện trong mùa khô, từ tháng 11 đến tháng 04 năm sau. Tốc độ gió thường từ 2.0 đến 4.0 m/s. Bão ít xuất hiện nhưng không phải là không có. Theo thống kê trong vòng 100 năm trở lại đây, có khoảng 10% số cơn bão đổ bộ vào nước ta ảnh hưởng đến Tp. Hồ Chí Minh. Tuy nhiên tỉ lệ ảnh hưởng trực tiếp chỉ chiếm tỉ lệ 2.5%. Các cơn bão gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến vùng này vào những tháng cuối năm, gây mưa lớn (200 – 300mm/ngày) trên phạm vi toàn vùng. Bão đạt cấp 10 (20-25m/s). Trong vùng đôi khi còn có lốc xoáy tốc độâ khoảng 30m/s, xuất hiện trong phạm vi ngắn và thời gian hẹp, cũng có thể phá hoại cơ sở hạ tầng của khu vực. Độ ẩm không khí: Độ ẩm biến đổi theo mùa với các tháng mùa mưa bình quân là 85% trong khi trung bình của các tháng mùa khô chỉ đạt 70%. Độ ẩm bình quân cả năm toàn vùng là 78%. Độ ẩm bình quân cả năm trạm Tân Sơn Nhất là 77%. Độ ẩm lớn nhất tuyệt đối đã đo được là 99%. Độ ẩm nhỏ nhất tuyệt đối đã đo được là 24%. Lượng bốc hơi: Do nhiệt độ cao, nắng nhiều và gió thường xuyên nên lượng nước bốc hơi bình quân năm khá lớn: 1300mm trong ống piche và 1700mm trong Châu Á. Các tháng mùa khô lượng bốc hơi lớn, từ 130 – 160mm, các tháng có lượng bốc hơi nhỏ hơn là mùa mưa, khoảng 70 – 90mm. Chế độ nắng: Bình quân mỗi ngày nắng từ 07 đến 08 giờ Số giờ nắng bình quân cả năm là 2006 giờ Chế độ mưa: Mưa phân bố theo hai mùa rõ rệt, lượng mưa từ tháng 05 đến tháng 10 hàng năm chiếm đến 90% lượng mưa cả năm. Lượng mưa các tháng mùa khô chỉ khoảng 10%, đặc biệt các tháng 1, 2, 3 hầu như không có mưa. Lượng mưa bình quân biến đổi từ 1200 – 1900mm ở khu vực nội thành. Phía Bắc, Đông Bắc (Q.9 – Thủ Đức) có lượng mưa lớn hơn cả, từ 1700 đến 1900mm. vùng ven biển Cần Giờ có lượng mưa nhỏ hơn (khoảng 1060mm). các vùng khác có lượng mưa từ 1500 - 1700mm. Hàng năm Thành Phố Hồ Chí Minh có khoảng 120 đến 150 ngày mưa, các tháng mùa mưa thường có trên 20 ngày mỗi tháng. Lượng mưa bình quân năm phân bố theo tháng ở một số trạm ở Thành Phố Hồ Chí Minh trình bày trong bảng 3.3 , mô hình mưa 1, 2, 3, 5, 7 ngày max tần suất 10% tại một số trạm trình bày trong bảng 3.4 Bảng 3.3: Lượng mưa bình quân phân phối theo tháng tại Tp. Hồ Chí Minh Lượng mưa bình quân tháng tại Tp. Hồ Chí Minh (mm) Tại I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TSN 13 4 11 48 208 313 296 271 327 274 118 46 1932 NB 7 0 6 21 167 267 229 220 255 181 65 15 1433 CG 0 0 2 14 112 174 189 196 168 169 32 6 1061 HM 12 1 12 50 160 217 240 232 250 216 114 21 1525 TĐ 4 2 5 48 146 261 302 259 274 254 99 25 1717 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu chỉnh trị sông và phòng chống thiên tai – Viện khoa học Thuỷ lợi Miền Nam) Ghi chú: TSN: Tân Sơn Nhất. NB: Nhà Bè. CG: Cần Giờ. TD: Thủ Đức Bảng 3.4: Lượng mưa 1, 2, 3, 5, 7 ngày max tần suất 10% tại Tp.Hồ Chí Minh Trạm Số năm X (mm) (10%) Thời đoạn ngày max Z Max (mm) Lượng mưa (mm) 1 2 3 4 5 6 7 Tân Sơn Nhất 59 133 201 253 296 1 3 5 7 177 248 311 357 13.7 3.6 12.3 50.1 56.7 3.8 133 93.4 105.5 60.4 57.5 65.0 113 22.3 69.3 23.8 Nhà Bè 19 120 175 239 269 1 3 5 7 177 248 311 357 17.7 16.4 43.8 43.8 0.0 14.8 120 64.4 53.4 0.0 67 76.8 48.3 81.7 71.0 73.8 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu chỉnh trị sông và phòng chống thiên tai – Viện khoa học Thuỷ lợi Miền Nam) 3.4.2 Thuỷ văn Thủy triều của Sông Sài Gòn có đặc điểm bán nhật triều không đều của Biển Đông, có thủy triều dao động từ 3m đến 4m, lên xuống mỗi ngày hai lần với hai đỉnh triều xấp xỉ nhau và hai chân triều chênh lệch nhau khá lớn. Thời gian giữa hai chân và hai đỉnh vào khoảng 12 giờ đến 12giờ 30. Một tháng có hai lần triều cường và hai lần triều kém. Trong năm, đỉnh triều cao thường xuất hiện từ tháng 09 đến tháng 02 năm sau. Đỉnh triều thấp thường xuất hiện từ tháng 05 đến tháng 08. Do năng lượng triều lớn (biên độ triều lớn), lòng sông sâu, độ dốc sông nhỏ nên triều truyền rất mạnh vào sông. Khi triều lên, độ dốc mực nước hướng từ biển vào sông và ngược lại, khi triều xuống, độ dốc mực nước hướng từ sông ra biển. Mực nước lớn nhất theo các tần suất khác nhau tại trạm Phú An trên sông Sài Gòn được thống kê và tính toán. Mực nước cao nhất ứng với tần suất P = 5% là 1.43m. Mực nước thấp ứng với tần suất P = 95% là 2 – 60m. Dòng chảy lũ: Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của dòng chảy lũ đối với sự xói lở bờ sông Sài Gòn, cần xem xét các đặc trưng lũ: thời gian xuất hiện lũ, tổng lượng lũ, lưu tốc và dòng chảy lũ. Lũ ở sông Sài Gòn xuất hiện vào tháng 8, 9, 10, 11 với tổng lượng nước mùa lũ 6.8 – 6.9 tỷ m3 . Mực nước lũ biến động nhiều Hmax = 110 – 122 cm, phụ thuộc vào lượng nước phía thượng lưu về và lượng mưa tại chỗ, lũ càng kéo dài thì mức độ sạt lở càng lớn. Lưu tốc dòng chảy lũ: về mùa lũ vận tốc dòng chảy rất lớn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đén quá trình trượt lở bờ sông Sài Gòn. Tại Thanh Đa vmax = 0.6 – 1.1 m/s Với cấu tạo địa chất bờ : lớp bùn sét có vận tốc tới hạn xâm thực vgh = 0.5 – 0.87 m/s , rõ ràng về mùa lũ vmax >> vgh dẫn đến bờ bị xói lở. Hướng dòng chảy lũ: ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sạt lở bờ sông Sài Gòn khi hướng dòng chảy lũ ép sát và đâm thẳng vào bờ. Bảng 3.5: Thủy triều của TP.HCM theo dự báo ngày 01/09/2010 Giờ Độ cao mực nước từng giờ (m) 0 3.0 1 2.8 2 2.7 3 2.7 4 2.7 5 2.9 6 3.2 7 3.4 8 3.5 9 3.4 10 3.2 11 3.0 12 2.6 13 2.2 14 1.9 15 1.8 16 1.7 17 1.8 18 2.0 19 2.4 20 2.7 21 2.9 22 3.1 23 3.2 (Nguồn: Bảng dự báo thuỷ triều năm 2010) Hình 3.2 Biểu đồ mực nước triều trong ngày mùa lũ Dòng chảy kiệt: Dòng chảy kiệt ở sông Sài Gòn bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 6, còn tháng 7 và tháng 12 là tháng chuyển tiếp. Tổng lượng nước mùa kiệt là :2.81 – 2.87 tỷ m3 , Dòng chảy kiệt chịu ảnh hưởng của thủy triều của biển Đông. Do biên độ triều khá lớn (2.5 – 3m) nên khi triều rút áp lực nước lỗ rỗng trong đất gây ra xói lở. Khi thủy triều vào sông, năng lượng sóng triều giảm do ma sát với lòng sông và bờ sông. Mùa kiệt tốc độ truyền triều C = 25 – 28 km/h tương ứng có chiều dài của sóng bán nhật triều 320 – 360 km. Tốc độ dòng chảy chịu ảnh hưởng của triều vào mùa kiệt : v = 0.75 – 1 km/h. Tóm lại, điều kiện thủy văn của sông cũng là một trong những điều quan trọng góp phần phát sinh và thúc đẩy phát triển trượt. Bảng 3.6: Thủy triều của TP.HCM theo dự báo ngày 01/03/2010 Giờ Độ cao mực nước từng giờ (m) 0 2.4 1 2.8 2 3.3 3 3.7 4 3.8 5 3.8 6 3.5 7 3.1 8 2.6 9 2.1 10 1.6 11 1.3 12 1.3 13 1.8 14 2.4 15 3.0 16 3.4 17 3.6 18 3.7 19 3.5 20 3.2 21 2.8 22 2.4 23 2.1 (Nguồn: Bảng dự báo thuỷ triều năm 2010) Hình 3.3 Biểu đồ mực nước triều trong mùa kiệt Đánh giá về đặc điểm dòng chảy và thuỷ triều Với đặc điểm của sông ngòi và chế độ thủy triều như vậy, đứng về mặt địa chất công trình thì hoàn toàn không có lợi : sẽ làm thay đổi tính chất cơ lý của đất đá, làm mất ổn định và dẫn đến dễ xảy ra trượt lở ở các bờ dốc. Mặt khác về địa hình địa mạo, trữ lượng bồi lắng vật liệu trầm tích nơi đây khá lớn, độ sâu của sông Sài Gòn khu vực cầu Bình Triệu và cầu Sài Gòn là 25m, trong khi đó tại khu vực Thanh Đa chỉ còn 8 m. Điều này cộng với tính bán Nhật triều không đều làm dòng chảy của sông bị cản trở, dẫn đến việc tăng lưu lượng, tăng vận tốc dòng chảy ở kênh Thanh Đa kéo theo hiện tượng xâm thực ngang xảy ra mãnh liệt, lòng sông được mở rộng, nhiều dòng chảy được hình thành để thoát nước tồn đọng, nhất là vào mùa mưa lớn. Những nơi chịu ảnh hưởng của quá trình xâm thực ngang là 4 khu vực của bờ lõm. Theo bản đồ ta có thể thấy hình dạng của thung lũng sông gần uốn khúc, có dạng khuyết ở cả hai dãy, hướng của dòng chảy quanh khu vực Thanh Đa quay ngoắc 180o , điều này khiến cho mỗi khi triều lên hoặc xuống nhiều chỗ dòng chảy đâm thẳng vào phía bờ lõm hay cập sát bờ với vận tốc lớn hơn vận tốc tới hạn cho phép đối với bùn sét và cát mịn nên khả năng xói ngang tạo hàm ếch là rất lớn. Do có những đặc điểm như vậy nên khu vực này luôn chịu sự tác động của thủy triều nên thường xuyên bão hòa nước. Mật khác, ranh giới địa hình khu vực bán đảo Thanh Đa được bao bọc bởi sông Sài Gòn, chịu sự tác động trực tiếp của dòng chảy nên quá trình xâm thực diễn ra mạnh mẽ hơn quá trình bồi tụ. Căn cứ vào dòng chảy của sông Sài Gòn (theo hướng Bắc – Nam) thì ta có thể kết luận phía bờ Bắc của Thanh Đa chịu tác dụng xâm thực mạnh mẽ nhất. Hình 3.4 Bản đồ sông Sài Gòn khu vực BĐ Thanh Đa – Bình Quới CHƯƠNG IV: DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH SẠT LỞ Ở BÁN ĐẢO THANH ĐA Tốc độ và cơ chế của quá trình sạt lở Tốc độ sạt lở: Hiện tượng sạt lở bờ sông Sài Gòn khu vực Bán đảo Thanh Đa được tạo ra bởi tổ hợp tác động của rất nhiều yếu tố. Tốc dộ sạt lở bờ sông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : hàm lượng bùn cát, hệ số cố kết của vật liệu tạo nên lòng dẫn, hệ số biểu thị hình dạng lòng dẫn, độ sâu dòng chảy, lưu lượng dòng chảy, chiều rộng mặt thoáng, độ biến động của bờ… Công thức tính tốc độ sạt lở bờ có thể viết một cách tổng quát: Bsạt = f(G, β, Þ, h, q, B, Mb , …) Trong đó: G : Hàm lượng bùn cát Β : Chiều rộng mặt thoáng Þ : Hệ số biểu thị hình dạng lòng dẫn h : Độ sâu dòng chảy q : Lưu lượng đơn vị dòng chảy β : Hệ số cố kết của vật liệu tạo nên lòng dẫn Mb : Độ biến động của bờ Ngoài ra bờ sông còn có thể bị sạt lở do các yếu tố mất cân bằng cơ học, hoá học, địa chất, thổ nhưỡng, do các hoạt động kiến tạo, nước ngầm, sóng gió, sóng tàu…v.v. Công thức tính dự báo tốc độ sạt lở còn được xác định theo quan hệ hình học với khối đất bờ bị sạt lở: BS = F / (L* T) (m/năm) với F là diện tích mặt bằng biến đổi trong thời gian T (năm), L(m) là chiều dài đoạn đường bờ bị lở. Theo tư liệu thu thập được, đoạn đường bờ có chiều dài khoảng 300m, cách rạch Ông Ngữ 200m về phía hạ lưu thuộc khu phố 1 phường 28 đang sạt lở với tốc độ trung bình 1.8 m/năm (nãm 2004) Khái quát những cơ chế sạt lở: Bắt đầu quá trình sạt lở là tại thời điểm những hạt bùn cát (cấu tạo nên lòng dẫn) đầu tiên bị dòng nước cuốn đi và kết thúc vào thời điểm khối đất bờ sông đạt trạng thái cân bằng giới hạn. Khi dòng chảy ở một vị trí nào đó có V > [ Vkx ] của vật liệu cấu tạo lòng dẫn thì dòng chảy tại đó có đủ khả năng tách một bộ phận bùn cát ra khỏi lòng sông rồi dần dần cuốn nó đi theo dòng nước. Chu trình này liên tục tiếp diễn cho đến khi V < [ Vkx ]. Thực tế quá trình diễn biến trên các khu vực sạt lở bờ sông Thanh Đa cho thấy lòng sông xói nhanh hơn bờ nên hố xói cục bộ lòng dẫn được tạo thành trước, sau đó ngày càng phát triển mở rộng, sâu hơn và tiến sát vào bờ theo thời gian tạo hàm ếch gây mất ổn định cho khối đất trên bờ. Khối đất sụp xuống sông là kết quả của quá trình xói lòng dẫn và bờ, khối sạt lở có kích thước lớn hay bé là tuỳ thuộc vào dòng sông sâu hay nông, địa chất xấu hay tốt. Quá trình sạt lở diễn ra từ lúc khối đất bờ sông đạt trạng thái cân bằng giới hạn đến khi bị sụp xuống nước, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố: địa chất , lòng dẫn, thủy triều, mưa, sóng vỗ, sự gia tăng tải trọng trên bờ…v.v. Do đó bờ sông không phải bị bào mòn từ từ mà bị sạt lở từng đợt. Sạt lở bắt đầu từ hiện tượng xuất hiện các vết nứt trên mặt bờ sông do có hàm ếch phía dưới và sau đó bờ bị sụp xuống sông có khi rất nhanh, dưới sự tác động của dòng nước và sóng lại tạo thành hàm ếch mới và bờ lại tiếp tục bị sạt lở. Khối đất bờ sông sụp đổ kết thúc khi dòng nước cuốn trôi toàn bộ đất bị sạt lở ra khỏi khu vực, thực tế đây là quá trình bào xói, lôi kéo đất lòng sông, bờ sông. Vì vậy tốc độ bào xói đất trong giai đoạn này nhanh hơn nhiều quá trình bào xói lòng sông và phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy, cấu tạo thành phần và kích cỡ hạt đất của khối đất lở. Thực tế quá trình diễn biến trên là những mắt xích không thể tách rời, nó là qua trình diễn biến liên tục hòa quyện vào nhau theo không gian và thời gian. Nguyên nhân sạt lở do tự nhiên Nguyên nhân thứ nhất là về dòng chảy: Sông Sài Gòn, khu vực bán đảo Tha._.