Chủ nhiệm đề tài: Bùi Đình Hoan, Phó Chi cục trưởng Chi cục Phòng chống lụt bão và Quản lý đê điều tỉnh Hải Dương.
Cơ quan chủ trì: Chi cục Phòng chống lụt bão và Quản lý đê điều tỉnh Hải Dương.
Cơ quan phối hợp thực hiện: Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia; Liên đoàn địa chất thuỷ văn, Công trình miền Bắc.
Thời gian thực hiện: 3/2002 - 12/2002.
Kết quả nghiệm thu, xếp loại: Khá.
I. MỤC TIÊU
- Xác định nguyên nhân, quy luật phân bố bồi lắng, xói lở vùng hạ lưu sông Kinh Thầy từ ngã ba Kèo đến ngã ba Nống.
- Dự báo xu hướng bồi lắng, xói lở sông Kinh Thầy.
- Đánh giá ảnh hưởng của hiện tượng bồi lắng và xói lở với tốc độ dòng chảy, khả năng thoát lũ trong mùa mưa lũ và bảo vệ bền vững môi trường.
- Đề xuất các giải pháp khoa học nhằm giảm thiểu thiệt hại do hiện tượng bồi lắng, xói lở gây nên.
II. TÓM TẮT KẾT QUẢ THỰC HIỆN
1. Đặc điểm hình thái địa hình, địa chất và chế độ thuỷ văn sông Kinh Thầy.
1.1. Đặc điểm địa hình.
Sông Kinh Thầy nằm trong hệ thống sông Thái Bình, dài khoảng 30km từ ngã ba Kèo đến ngã ba Nống. Vùng hạ lưu sông Kinh Thầy chảy trên địa bàn tỉnh Hải Dương qua huyện Kinh Môn và Chí Linh. Đây là một dòng sông nhỏ, chiều rộng từ 100 m - 200 m, dòng sông uốn khúc theo địa hình hai bên bờ.
* Khu vực ngã ba Kèo:
Dòng sông có chiều rộng từ 160 - 180 m, đoạn cửa sông bị thu hẹp chỉ còn 100 m. Tại đây sông chảy theo hướng Bắc - Nam qua miền đồng bằng, được cấu tạo bởi các thành tạo bởi gắn kết yếu của hệ tầng Thái Bình. Mặt cắt ngang của sông ở khu vực này có dạng hình chữ V không đối xứng, bờ phải có lạch sâu, dốc hơn bờ trái. Địa hình lòng sông biến đổi không đều, cao độ lòng sông đoạn thượng lưu khoảng từ -2,2 m đến - 2,4 m, hạ lưu từ -2,8 m đến -3,0 m.
Địa hình hai bờ sông tương đối bằng phẳng, chủ yếu là bãi trồng màu của nhân dân địa phương, cao độ mặt bãi và đường bờ biến đổi bình quân từ +2,9 m đến +3,5 m.
* Khu vực Kênh Giang:
Ở vị trí từ K25 đến K28, bờ phải là xã Lê Ninh, huyện Kinh Môn, bờ trái là xã An Lạc huyện Chí Linh. Địa hình bờ phải tương đối bằng phẳng, cao độ tự nhiên của bãi ngoài từ +2,5 m đến +3 m, bờ trái có địa hình đồi và núi thấp, cấu tạo bởi các trầm tích lục nguyên bao gồm cát kết xen lẫn bột kết và sét kết có màu nâu, nâu vàng, độ cao từ 30 - 80m.
Cao độ trung bình của đáy sông từ -2,5 m đến -3,5 m. Khu vực này là điểm uốn cong của sông Kinh Thầy, bờ phải cong, bờ trái lõm, bán kính cong tự nhiên khoảng 1.700m.
1.2. Đặc điểm địa chất (nghiên cứu trong khu vực từ ngã ba Kèo đến ngã ba Nống).
1.2.1. Địa tầng:
- Hệ tầng Dưỡng Động (D2edđ);
- Hệ tầng Lỗ Sơn (D2gls);
- Hệ tầng Giếng Đáy (N1gđ);
- Hệ tầng Thái Bình (QIV tb).
1.2.2. Đặc điểm đới dập vỡ kiến tạo:
- Hệ thống đứt gãy hướng Tây Bắc - Đông Nam;
- Hệ thống đứt gãy phương Á kinh tuyến;
- Hệ thống đứt gãy phương Á vĩ tuyến;
1.2.3. Hoạt động tân kiến tạo:
Theo tài liệu thu thập được, sự có mặt của 3 hệ thống đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam, Á kinh tuyến và Á vĩ tuyến đã phân chia bề mặt đá móng nơi sông Kinh Thầy chảy qua thành nhiều khối có kích thước khác nhau, sau đó các chuyển động tân kiến tạo trẻ làm cho từng khối có xu hướng nâng lên hay hạ xuống có biên độ khác nhau.
1.3. Chế độ thuỷ văn của sông Kinh Thầy.
Sông Kinh Thầy thuộc hệ thống sông Thái Bình, chế độ thuỷ văn liên quan chặt chẽ với sông Thái Bình. Đoạn sông nghiên cứu ở đây thuộc đoạn hạ lưu, vì vậy chế độ thuỷ văn lại càng phức tạp do bị ảnh hưởng rất lớn của chế độ thuỷ triều.
Từ tài liệu thu thập qua hai chuyến khảo sát mùa cạn 2002 và mùa lũ 2003 đã xác định được chế độ thuỷ văn nổi bật ở các điểm sau:
- Đoạn ngã ba Kèo - kè Xạ Sơn;
- Đoạn Bến Triều;
- Đoạn Cầu Quan - Lê Ninh;
- Đoạn Kênh Giang;
- Đoạn Thái Sơn - Kính Chủ.
2. Hiện trạng, các nguyên nhân bồi lắng và xói lở sông Kinh Thầy.
2.1. Hiện trạng xói lở đường bờ:
Hiện tượng xói lở xảy ra mạnh nhất ở bờ phải sông ở khu vực thôn Nội Hợp, xã Lê Ninh huyện Kinh Môn, có chiều dài tới 200 - 300 m. Cấu trúc địa chất của đường bờ đoạn sông này gồm:
- Phần trên là các thành tạo Đệ tứ;
- Phần dưới là các thành tạo lục nguyên của hệ tầng Dưỡng Động.
Hàng năm, sau mỗi mùa lũ, hiện tượng sạt lở rất mạnh mẽ, có năm lên đến 6 - 7 m. Ngoài khu vực xã Lê Ninh, hiện tượng xói lở diễn ra ở Kênh Giang, Bến Triều và Thái Sơn, tốc độ sạt lở mỗi năm chỉ 1 - 2 m.
2.2. Hiện tượng bồi lắng:
Qua khảo sát thấy được đoạn ngã ba Kèo đến ngã ba Nống có những vị trí bồi lắng sau đây:
- Bãi bồi thôn Cầu Quan, huyện Chí Linh;
- Bãi bồi Ba Kèo;
- Bãi bồi Kênh Giang;
- Bãi bồi lắng Trạm Lộ;
- Bãi bồi thượng lưu Bến Triều;
- Bãi bồi tại Kính Chủ - Phạm Mệnh.
2.3. Các nguyên nhân bồi lắng, xói lở sông Kinh Thầy.
2.3.1. Nguyên nhân khách quan:
- Đặc điểm địa hình.
- Đặc điểm địa chất.
+ Thành phần thạch học của các thành tạo địa chất;
+ Tính chất cơ lý của các thành tạo địa chất;
+ Đặc điểm thuỷ văn của các thành tạo địa chất;
+ Đới dập vỡ kiến tạo (các đứt gãy kiến tạo).
- Đặc điểm thuỷ văn của sông Kinh Thầy.
+ Hướng dòng chảy;
+ Vận tốc dòng chảy.
2.3.2. Nguyên nhân chủ quan.
Khai thác vật liệu xây dựng trên sông một cách bừa bãi, hoạt động của các phương tiện giao thông đường thuỷ với mật độ lớn.
3. Các giải pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ bền vững môi trường.
Để khắc phục hiện tượng bồi lắng, xói lở phải phối hợp tốt 2 nhóm giải pháp sau:
3.1. Nhóm giải pháp phi công trình:
- Nghiên cứu toàn diện hiện trạng, nguyên nhân gây nên hiện tượng sạt lở bờ và bồi lắng ở toàn tuyến nghiên cứu và từng khu vực để có cơ sở đề xuất các giải pháp thích hợp.
- Xây dựng bản đồ dòng chảy sông Kinh Thầy theo mực nước sông ở các cấp báo động khác nhau.
- Tăng cường công tác tuyên truyền giáo dục cộng đồng bằng nhiều hình thức.
- Nghiêm cấm việc xây dựng nhà cửa, các công trình ngoài bãi sông, đắp bồi khoanh vùng làm cản trở thoát lũ của sông.
- Quản lý chặt chẽ, khai thác cát hợp lý và khoa học ở các vị trí để khơi thông dòng chảy, nhưng không làm thay đổi dòng dẫn.
- Nắm chắc quy luật thủy triều, nâng cao chất lượng dự báo lũ mưa khu vực.
- Trồng cây chắn sóng bảo vệ đê điều.
- Quy hoạch vụ mùa và giống cây trồng ngoài bãi sông thích nghi với thuỷ triều và nước lũ.
- Hàng năm thực hiện tổng kiểm tra đánh giá chất lượng công trình đê điều, kè, cống...
- Xây dựng kế hoạch phòng chống lụt bão, tập huấn kỹ thuật hộ đê...
3.2. Nhóm giải pháp công trình:
- Thường xuyên khảo sát hiện trạng bồi lắng, đồng thời có kế hoạch thường kỳ để nạo vét, khơi thông luồng lạch.
- Điều chỉnh diện tích, vị trí, khối lượng bồi lắng bằng cách thả kè, mỏ hàn hợp lý và khoa học.
- Xây dựng các mỏ hàn, thả kè bằng bê tông cứng, chân kè phải bám vào đá gốc, độ dốc của mái kè thoải hơn từ 15 - 20 độ.
- Tiến hành nghiên cứu đặc điểm địa chất, địa chất công trình đê và thân đê đưa ra các giải pháp gia cố...
- Ở khu vực xung yếu như khu vực Xạ Sơn có thể xây dựng các giếng giảm áp.
- Gia cố tu bổ đê điều hàng năm, nhất là ở khu vực Ba Kèo - Xạ Sơn, Thái Sơn.
Để hạn chế quá trình sạt lở đường bờ đoạn Ba Kèo - Xạ Sơn phải làm giảm bớt quá trình xói mòn đáy sông (khoét sâu lòng) bờ phải ở khu vực Ba Kèo - Xạ Sơn, giảm bớt hiện tượng cát chảy từ nền đê ra sông Kinh Thầy, nhóm tác giả đưa ra giải pháp:
+ Nắn dòng chảy sông Kinh Thầy ở đầu mom Ba Kèo, tạo nên bãi bồi ở phía bờ hữu sông Kinh Thầy. Khi xuất hiện bãi bồi chắc chắn, đường bờ và cả mái kè ở Ba Kèo - Xạ Sơn sẽ được ổn định và không bị phá huỷ.
+ Nạo vét cát ở đầu mom (dưới mực nước) để tập trung lượng nước vào sông Kinh Thầy.
+ Cắt mom Ba Kèo để hướng dòng chảy chính của sông Kinh Thầy về phía chân núi Ngọc. Đến đây dòng sông phải đổi hướng chảy vào khu vực núi cao ở An Lạc - Chí Linh. Khi đó khu vực Ba Kèo - Xạ Sơn sẽ tạo thành lớp bồi lắng đầy, hiện tượng xói lở bờ phải sẽ chấm dứt. Cùng với việc cắt mom bãi bồi cần phải thả các mỏ hàn ở bờ phải sông Kinh Thầy, nơi tiếp giáp với sông Kinh Môn.
Trên đây mới chỉ là ý tưởng khoa học của nhóm tác giả, để hiện thực hoá cần điều tra một cách toàn diện về địa chất, địa hình, chế độ thuỷ văn ở khu vực này ở cả 2 sông Kinh Môn và Kinh Thầy thì mới tính toán và có giải pháp kỹ thuật hợp lý và hiệu quả nhất.
III. NHÂN RỘNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN
Sau khi nghiệm thu kết quả nghiên cứu chưa được áp dụng xử lý bồi lắng và xói lở vùng hạ lưu sông Kinh Thầy, có nguyên nhân về kinh phí và có nguyên nhân về mặt kỹ thuật, tổ chức thực hiện.
