Nhà khoa học đề xuất công trình kè bảo vệ chống sạt lở bờ sông Bến Tre

Ông Văn Hữu Huệ đã trao đổi với phóng viên Báo TN&MT về những kết quả của nghiên cứu này.

PV: Xin ông chia sẻ thông tin về khu vực nghiên cứu?

Ông Văn Hữu Huệ: Bến Tre được hợp thành bởi ba cù lao: cù lao An Hóa, cù lao Bảo và cù lao Minh, đã và đang xảy ra tình trạng sạt lở ven sông, ven biển ngày càng trầm trọng. Toàn tỉnh có 112 điểm sạt lở, 4 điểm sạt lở có quy mô lớn. Riêng sạt lở bờ sông Bến Tre khu vực xã Nhơn Thạnh, TP. Bến Tre, với chiều dài sạt lở 1.200 m, ảnh hưởng đến 17 ha; sạt lở đã tiến gần đến đường An Dương Vương (tuyến đường chính của khu vực). Có những vị trí bờ sông chỉ còn cách tuyến đường khoảng 4 m. Dọc theo tuyến kè có những vị trí đã xói sâu vào trong bờ từ 15-20 m, chiều dài đoạn xói sâu theo phương dọc tuyến từ 60-80 m.

Việc hợp lưu ba con sông này làm chế độ thuỷ văn, dòng chảy biến đổi, lượng dòng chảy chuyển từ sông Mỹ Tho, Hàm Luông về Ba Lai là lớn, đặc biệt sông Mỹ Tho; lưu tốc dòng chảy đạt đến 2 m/s, lớn hơn nhiều so với sông khác; lòng dẫn của sông Bến Tre được đào sâu và mở rộng dần.

PV: Thưa ông, đâu là nguyên nhân gây sạt lở bờ sông Bến Tre?

Ông Văn Hữu Huệ: Tác động của dòng chảy là nguyên nhân chủ yếu và trực tiếp gây ra xói lở bờ. Dòng chảy tác động vào bờ gây nên quá trình xói ngang, đào khoét, công phá đất bờ. Dòng chảy khi tác động vào bờ phân ra làm thành hai thành phần: thành phần vuông góc và song song với bờ, làm cho lòng dẫn sâu thêm hay cạn đi, mặt cắt ngang mở rộng hay thu hẹp phụ thuộc vào dòng chảy và điều kiện lòng dẫn.

Tác dụng của dòng chảy gây xói lở với tốc độ nhanh hay chậm, mạnh hay yếu phụ thuộc vào bốn yếu tố: Độ lớn của dòng chảy; hướng tác động của dòng chảy vào bờ; chế độ dòng chảy theo hai mùa mưa nắng khác biệt nhau, dòng chảy mùa lũ có lưu tốc, lưu lượng lớn gấp nhiều lần mùa kiệt; lũ càng lớn, mực nước lũ càng cao, thời gian lũ kéo dài, lưu tốc vượt nhiều lần so với vận tốc cho phép không xói, các lớp đất mềm yếu của lòng, bờ sông càng dễ bị phá hủy, bờ sông bị sạt lở, thế sông dịch chuyển, hình thái sông thay đổi theo hướng ngày càng bất lợi, dòng chảy lũ là nguyên nhân chủ yếu gây ra sạt lở bờ sông.

Bên cạnh đó, xói lở bờ gây biến hình ngang của lòng dẫn, xảy ra do tổ hợp của quá trình xói lòng dẫn và lở bờ; xói lòng dẫn là một quá trình tương tác giữa dòng chảy và lòng dẫn, các hạt bùn cát bị tách ra khỏi lòng dẫn và vận chuyển đi nơi khác mà không được bù đắp lại, còn lở bờ là do sự mất cân bằng của các lực cơ học khối đất bờ (lực gây trượt lớn hơn lực chống trượt), dẫn đến khối đất mái bờ sông bị trượt hay sụt lở từng mảng xuống sông.

Đồng thời, các nhân tố ảnh hưởng tới xói lở bờ được phân thành hai tổ hợp: Các yếu tố tác động làm tăng lực gây trượt mái bờ; nhân tố tham gia làm giảm lực chống trượt của khối đất bờ sông. Hai tổ hợp đều liên quan tới sự tương tác giữa dòng chảy, sóng và họat động của con người tới lòng dẫn.

Một nguyên nhân khác là sóng do gió hay do tàu thuyền gây ra, áp lực sóng làm mái bờ sông bị phá vỡ kết cấu, các hạt bùn cát của lòng dẫn bị tách rời và vận chuyển đi nơi khác. Khu vực nghiên cứu nằm ở ngã ba sông Bến Tre - Giao Hòa là một trong những nút giao thông thủy chính của tỉnh Bến Tre, là sông nối các tuyến sông chính là sông Hàm Luông, Sông Ba Lai chủ yếu phục vụ giao thông thủy do đó lượng thuyền bè, xà lan lớn lưu thông với mật độ dày tạo con sóng lớn cũng là những nguyên nhân gây xói lở bờ sông Bến Tre đoạn qua xã Nhơn Thạnh.

Gia tải lên mép bờ sông cũng dẫn tới xói lở bờ gồm xây dựng nhà cửa, cơ sở hạ tầng, chất hàng hóa…; lũ xuống triều rút, tăng trọng lượng khối đất bờ đã bão hòa hay giảm áp lực đẩy nổi; mưa làm bão hòa khối đất bờ và phát sinh áp lực thấm…

Kết quả nghiên cứu cho thấy hình thái sông ảnh hưởng tới xói lở bờ: Địa hình đáy sông, thế sông là nhân tố khống chế, chi phối và tạo nên kết cấu dòng chảy của mặt cắt ngang sông ảnh hưởng tới xói lở bờ, cũng như toàn bộ dòng chảy; hình dạng đọan sông ảnh hưởng tới xói lở bờ, đoạn sông nghiên cứu uốn cong, dòng chủ lưu tập trung vào bờ lõm, gia tăng khả năng vận chuyển bùn cát dẫn đến sạt lở.

Theo nghiên cứu, khai thác cát ngoài khai trường, vượt độ sâu cho phép làm thay đổi hình dạng mặt cắt sông, thay đổi độ lớn, kết cấu dòng chảy và độ đục, ảnh hưởng tới xói bồi biến hình lòng dẫn các đoạn sông lân cận, đặc biệt là đoạn sông phía hạ du dưới khu vực khai thác cát.

Đặc biệt, vị trí nghiên cứu từ ngã ba sông đến cuối tuyến là bờ lõm của đoạn sông cong do ảnh hưởng của dòng chảy hướng ngang (hình thành bởi lực ly tâm), dòng chảy có xu hướng moi đất từ phía bờ lõm đưa sang phía bờ lồi, theo thời gian dọc tuyến phía bờ lõm sẽ xói sâu làm cho mái bờ sông gần như dốc đứng là nguyên nhân chính gây ra sạt lở.

Ngoài ra, ảnh hưởng biên độ một ngày hai lần triều lên xuống cộng với chênh lệch mực nước chân và đỉnh triều lớn, tiềm ẩn hai mối nguy cho mái sông. Thứ nhất khi nước rút nhanh làm dung trọng của khối gây trượt tăng, mặt khác nước rút làm mất tầng phản áp phía ngoài gây sạt trượt cho mái. Thứ hai nước rút nhanh theo quán tính có xu thế lôi kéo các hạt đất theo gây sạt trượt, xói lở.

PV: Từ những phân tích nguyên nhân sâu xa như trên, ông đã đề xuất lựa chọn giải pháp công trình nào, thưa ông?

Ông Văn Hữu Huệ: Qua phân tích, việc lựa chọn công trình “bị động bảo vệ trực tiếp, dạng kè bảo vệ bờ” là hợp lý bởi sông Bến Tre là con đường giao thông thủy rất quan trọng trên địa bàn tỉnh, cũng như khu vực ĐBSCL, con đường nói liền giữa các trục giao thông thủy lớn là Ba Lai và Hàm Luông; các phương tiện thủy lưu thông thường xuyên và liên tục do đó không thể thu hẹp hay hạn chế lòng dẫn của sông.

Hơn nữa, vị trí xây dựng công trình lòng sông rất sâu, đặc biệt từ ngã ba sông về cuối tuyến, địa chất nền mềm yếu, do đó nếu bố trí các công trình kè mỏ hàn, tường hướng dòng phải sử dụng khối lượng vật liệu rất lớn làm tăng chi phí xây dựng công trình.

Cùng với đó, TP. Bến Tre đang hướng đến đô thị loại I, vị trí xây dựng là địa điểm thu hút khách du lịch, do đó ngoài nhiệm vụ bảo vệ bờ, công trình cũng phải cần có tính thẩm mỹ cao, kết nối đồng bộ, thống nhất với các cơ sở hạ tầng hiện có cũng như đang quy hoạch, do đó loại công trình kè bảo vệ bờ là hợp lý hơn cả.

PV: Trân trọng cảm ơn ông!

Mai Đan (thực hiện)