Tóm tắt Luận án Nghiên cứu tác động của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến sự biến đổi dòng chảy, bùn cát, lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch trên sông Cửu Long

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM 
 
HỒ VIỆT CƯỜNG 
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG 
NẠO VÉT KHAI THÁC CÁT ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI DÒNG 
CHẢY, BÙN CÁT, LÒNG DẪN Ở ĐOẠN SÔNG PHÂN 
LẠCH TRÊN SÔNG CỬU LONG 
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy 
Mã số: 62–58–02–02 
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI – NĂM 2015 
Công trình được hoàn thành tại: 
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM 
Người hướng dẫn khoa học: 
 1. PGS.TS Lê Mạnh Hùng 
 2. PGS.TS Nguyễn Ngọc Quỳnh 
Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ 
Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Trung Việt 
Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Đình Lương 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện 
Họp tại Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 
171 Tây Sơn – Đống Đa – Hà Nội 
vào hồi .. giờ .. ngày .. tháng .. năm 2015 
Có thể tìm hiểu luận án tại: 
- Thư viện Quốc gia Hà Nội 
- Thư viện Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 
1 
MỞ ĐẦU 
0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 
Trên các sông vùng ĐBSCL hiện có rất nhiều đoạn sông phân lạch, những 
biến đổi về dòng chảy và diễn biến hình thái của chúng đã gây ra nhiều ảnh hưởng 
xấu tới đời sống, môi trường của người dân trong vùng. Điển hình nhất là các đoạn 
phân lạch khu vực cù lao Ông Hổ (sông Hậu), cù lao Long Khánh (sông Tiền), cù 
lao An Bình (sông Cổ Chiên), cù lao Đồng Phú (sông Tiền), Trong những năm 
qua, biến động lòng dẫn và sự phát triển mạnh của lạch chính trên các đoạn sông 
này làm xói sâu lòng dẫn và thường xuyên gây sạt lở, nhiều nhà cửa, đường giao 
thông, công trình và cơ sở hạ tầng ven sông bị sụp đổ xuống sông, gây ra các thiệt 
hại rất nặng nề. Ngược lại, trên các lạch phụ, hiện tượng bồi lấp và hình thành các 
cù lao, bãi nổi mới gây tắc nghẽn thoát lũ, cản trở giao thông thủy, ngập lụt, ô 
nhiễm môi trường và về lâu dài có nguy cơ sẽ bị lấp lạch. 
Ở Việt Nam mặc dù hoạt động khai thác cát trên sông, nhất là khai thác cát ở 
các đoạn sông phân lạch đang rất sôi động, song cho đến nay vẫn chưa có một 
nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát tới chế độ thủy 
động lực dòng chảy, bùn cát, để phục vụ cho việc chỉnh trị ổn định lâu dài đoạn 
sông phân lạch. 
Với yêu cầu của thực tiễn cần ổn định các đoạn sông phân lạch, cũng như 
nhu cầu về khai thác cát để phục vụ các ngành kinh tế xã hội. NCS đã lựa chọn đề 
tài luận án “Nghiên cứu tác động của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến sự 
biến đổi dòng chảy, bùn cát, lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch trên sông Cửu 
Long” mong muốn sẽ đóng góp một phần nhỏ bé của mình vào lĩnh vực chỉnh trị 
sông, mà cụ thể là khai thác cát kết hợp với nạo vét để chỉnh trị đoạn sông phân 
lạch ở vùng ĐBSCL. 
0.2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 
Hình thái dòng sông là sản phẩm của quá trình tương tác giữa dòng chảy và 
lòng dẫn, với yếu tố trung gian là các quá trình vận chuyển và phân bố bùn cát. 
Nếu một trong những yếu tố trên thay đổi thì sẽ gây hiệu ứng làm thay đổi các yếu 
tố khác. Khi khai thác cát kết hợp với nạo vét lòng sông ở đoạn sông phân lạch sẽ 
làm thay đổi hình dạng, kích thước mặt cắt, và như vậy tỷ lệ phân lưu dòng 
chảy, chế độ thủy lực, bùn cát của đoạn sông phân lạch sẽ bị thay đổi theo. Luận án 
sẽ nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố dòng chảy, yếu tố bùn cát với các đặc 
trưng hình thái của lòng dẫn trong điều kiện có sự ảnh hưởng của các hoạt động 
nạo vét khai thác cát. Đây là một vấn đề mới, ở Việt Nam hiện chưa có đề tài luận 
án nào đi sâu nghiên cứu. 
Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho việc điều chỉnh tỷ 
lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát vào các lạch của đoạn sông phân lạch. 
Qua đó xác định được quy mô khai thác cát, kết hợp nạo vét chỉnh trị nhằm điều 
hòa dòng chảy, ổn định lòng dẫn cho đoạn sông. 
Đề tài nghiên cứu đề cập tới vấn đề khai thác tài nguyên thiên nhiên (cát 
sông) kết hợp nạo vét, tạo lòng dẫn thông thoáng, đáp ứng yêu cầu thoát lũ, giao 
thông thủy,... Đồng thời giữ ổn định cho đoạn sông phân lạch (đoạn sông thường 
không ổn định, luôn có sự tranh chấp giữa lạch chính và lạch phụ) là hết sức có ý 
nghĩa về mặt khoa học và mang tính ứng dụng thực tiễn cao. 
2 
0.3. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 
 Mục đích nghiên cứu 
1- Nghiên cứu mối quan hệ giữa các đặc trưng dòng chảy, bùn cát và hình thái 
lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn. Từ đó làm cơ sở khoa học cho việc định 
hướng các giải pháp chỉnh trị đoạn sông phân lạch đơn. 
2- Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến 
chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến hình thái ở đoạn sông phân lạch đơn, làm cơ 
sở đề xuất kỹ thuật nạo vét và khai thác cát hợp lý, hiệu quả và đảm bảo sự ổn định 
chung cho toàn đoạn sông. 
 Nội dung nghiên cứu 
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thiết lập các công thức cơ bản mô tả mối quan 
hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố đặc trưng thủy 
lực, đặc trưng hình thái của đoạn sông phân lạch đơn. 
- Phân tích và xây dựng các quan hệ thực nghiệm giữa các đặc trưng thủy lực 
dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của các đoạn sông phân lạch đơn trên sông 
Cửu Long. 
- Tính toán và đánh giá ảnh hưởng của việc nạo vét khai thác cát đến tỷ lệ phân 
lưu dòng chảy giữa các lạch, sự thay đổi về chế độ thủy lực, bùn cát và hình thái của 
các đoạn sông phân lạch đơn. 
- Nghiên cứu các giải pháp, phương án nạo vét khai thác cát hợp lý, kết hợp với 
chỉnh trị để ổn định lòng dẫn cho đoạn sông phân lạch đơn. 
0.4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 
- Đối tượng nghiên cứu của luận án là các sông phân lạch ở vùng ĐBSCL, tập 
trung nghiên cứu tại một số đoạn phân lạch điển hình và là các trọng điểm khai thác 
cát trên sông Tiền và sông Hậu. 
- Luận án chỉ tập trung nghiên cứu về sự biến đổi của các yếu tố dòng chảy, 
bùn cát và lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn do ảnh hưởng của các hoạt động nạo 
vét khai thác cát. 
0.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 
Luận án đã sử dụng tổng hợp một số phương pháp nghiên cứu sau: Phương 
pháp kế thừa để thu thập các tài liệu, số liệu cơ bản, hệ thống hóa và xử lý các kết quả 
nghiên cứu có liên quan ; Phương pháp điều tra khảo sát thực địa nhằm bổ sung các 
tài liệu, số liệu mới, tình hình hiện trạng của các đoạn sông phân lạch để phục vụ công 
tác nghiên cứu, phân tích và kiểm tra kết quả tính toán ; Phương pháp chỉnh lý và 
phân tích số liệu thực đo ; Phương pháp mô hình toán và mô hình vật lý ; Phương 
pháp chuyên gia để tham vấn ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm trong từng 
nội dung nghiên cứu của luận án. 
0.6. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 
1- Xây dựng được công thức lý thuyết và các công thức thực nghiệm ở dạng rút 
gọn có thể sử dụng để xác định tỷ lệ phân lưu dòng chảy (β), tỷ lệ phân chia bùn cát 
(S) vào các lạch cho đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long dựa trên các thông 
số cơ bản về lòng dẫn (chiều rộng B, độ sâu H, chiều dài lạch L và diện tích mặt cắt 
ướt A) của đoạn sông. 
2- Xây dựng được biểu đồ quan hệ để đánh giá hiệu quả của việc nạo vét nhằm 
điều chỉnh tỷ lệ phân lưu cho đoạn sông phân lạch đơn ở vùng ĐBSCL. 
3- Xác định được mức độ, phạm vi, vị trí khai thác cát tối ưu và đề xuất các 
giải pháp chỉnh trị thích hợp cho đoạn sông phân lạch đơn khu vực thành phố Long 
Xuyên, tỉnh An Giang. 
3 
CHƯƠNG I 
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA 
KHAI THÁC CÁT VÀ CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 
1.1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHAI THÁC CÁT 
Cát sỏi lòng sông là một dạng tài nguyên khoáng sản của mỗi quốc gia, đó là 
nguồn vật liệu chính trong xây dựng cơ sở hạ tầng, san lấp mặt bằng, chế tạo thủy 
tinh, trang trí mỹ thuật, Tùy theo trữ lượng cũng như nhu cầu khai thác sử dụng 
nguồn tài nguyên này ở mỗi quốc gia, mà vấn đề khai thác cát và nghiên cứu về 
những ảnh hưởng của khai thác cát được quan tâm theo các mức độ rất khác nhau. 
Ở các nước phát triển như Mỹ, Châu Âu, Úc, do đã có thời gian dài nghiên cứu và 
hoàn thiện kỹ thuật, công nghệ, nên việc quản lý và khai thác cát được tiến hành 
rất quy củ, bài bản. 
Nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác cát ở Việt Nam thực tế mới được quan 
tâm khoảng hơn 10 năm trở lại đây, tức là từ khoảng năm 2000 tới nay. So với các 
nghiên cứu khác thì các nghiên cứu về khai thác cát và những ảnh hưởng của nó 
không nhiều lắm, có thể tổng hợp thành một số hướng nghiên cứu như sau: 
- Nghiên cứu đánh giá về tình hình khai thác cát và ảnh hưởng của khai thác 
cát tới môi trường sinh thái chung. 
- Nghiên cứu tác động của khai thác cát tới chế độ thủy động lực lòng dẫn 
của đoạn sông. 
- Nghiên cứu cơ chế chính sách và các quy định cho việc khai thác cát để 
giảm thiểu các tác động bất lợi. 
Hướng nghiên cứu thứ nhất có số lượng nhiều nhất. Hướng nghiên cứu thứ 
hai mang tính chuyên môn sâu của lĩnh vực động lực sông có số lượng nghiên cứu 
rất ít và kết quả mang lại còn hạn chế. Trên cơ sở của hai hướng nghiên cứu trên, 
các nhà quản lý đề xuất các quy trình, quy định, chính sách cho hoạt động khai 
thác cát. 
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ SÔNG PHÂN LẠCH 
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về sông phân lạch trên thế giới 
Cho đến nay hầu hết các nghiên cứu cơ bản, chuyên sâu về sông phân lạch 
chủ yếu tập trung ở một số nước phát triển như: một số nước Âu Mỹ, Trung Quốc 
và Liên Xô trước đây. Ngoài ra các nghiên cứu về chỉnh trị sông phân lạch chủ yếu 
được thực hiện ở những nước có nhiều sông phân lạch, phát sinh nhiều vấn đề thực 
tiễn do ảnh hưởng của sông phân lạch như Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka,... Hiện 
có 3 hướng nghiên cứu chủ yếu về sông phân lạch là: 
(1) Dựa vào chế độ thủy động lực dòng chảy của đoạn sông để nghiên cứu, 
dự báo biến động sông phân lạch. 
(2) Dựa vào các yếu tố hình thái để nghiên cứu, dự báo diễn biến hình thái 
sông phân lạch. 
Hai hướng nghiên cứu trên sẽ là cơ sở cho hướng nghiên cứu thứ ba (có thể 
nghiên cứu kết hợp cả 2 hướng trên), đó là: 
(3) Nghiên cứu chỉnh trị đoạn sông phân lạch. 
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về sông phân lạch ở Việt Nam 
Nghiên cứu về động lực học dòng sông ở Việt Nam nói chung, chỉ bắt đầu 
được quan tâm, phát triển từ sau khi giải phóng miền Bắc 1954. Mặc dù trên các hệ 
4 
thống sông lớn ở Việt Nam như sông Hồng - Thái Bình, sông Mã, sông Cả, sông 
Vu Gia - Thu Bồn, sông Cửu Long, sông Sài Gòn - Đồng Nai,... có rất nhiều đoạn 
sông phân lạch, song cho đến nay những nghiên cứu cơ bản liên quan tới vấn đề 
này còn rất ít. Những năm gần đây do yêu cần cấp thiết của thực tế đã xuất hiện 
một số nghiên cứu ứng dụng để phục vụ việc chỉnh trị, giữ ổn định cho một đoạn 
sông phân lạch cụ thể. 
1.3. NHẬN XÉT CHUNG VỀ CÁC THÀNH TỰU VÀ TỒN TẠI TRONG 
NGHIÊN CỨU SÔNG PHÂN LẠCH VÀ KHAI THÁC CÁT 
1.3.1. Các thành tựu nghiên cứu đạt được 
Hiện nay, các nghiên cứu về khai thác cát và ảnh hưởng của nó được quan 
tâm nhiều ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, vì ở đó nhu cầu khai 
thác cát phục vụ phát triển KTXH tăng cao và vì vậy ảnh hưởng của các hoạt động 
khai thác cát tới môi trường tự nhiên và xã hội cũng hết sức phức tạp và đây là một 
vấn đề rất nóng ở các quốc gia này. 
Đối với sông phân lạch, mặc dù các nghiên cứu chưa có nhiều và chưa sâu 
do tính chất phức tạp của nó, song các nghiên cứu về sông phân lạch cũng đã đạt 
được những thành tựu khoa học nhất định. Trong 3 hướng nghiên cứu chính về 
sông phân lạch là: Nghiên cứu về chế độ thủy động lực dòng chảy; Nghiên cứu về 
hình thái và diễn biến hình thái; Nghiên cứu chỉnh trị sông phân lạch thì hướng thứ 
hai và hướng thứ ba đã đạt được nhiều thành tựu hơn cả. Những nghiên cứu mang 
tính cơ sở về sông phân lạch đã được các nhà khoa học Âu Mỹ, Nga, Trung Quốc 
đưa ra từ nửa cuối của thế kỷ trước và tập trung nhiều vào nghiên cứu hình thái. Từ 
đó đặt nền móng cho các nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn sau này. 
Nghiên cứu về sông phân lạch ở Việt Nam trong vài chục năm gần đây cũng 
đã thu được những thành tựu đáng khích lệ, nhất là các nghiên cứu về chỉnh trị 
sông phân lạch. Những công trình chỉnh trị sông phân lạch ở miền Bắc và trên 
sông Cửu Long trong thời gian qua mặc dù là các công việc khó khăn phức tạp, 
song ở một số khu vực trọng điểm chúng ta cũng đã chỉnh trị ổn định được đoạn 
sông. Thành công lớn nhất trong nghiên cứu chính là từ các nhiệm vụ cụ thể đã thu 
được nhiều kinh nghiệm quý báu về chỉnh trị sông phân lạch. 
1.3.2. Những vấn đề tồn tại (liên quan đến nội dung luận án) 
Trong các nghiên cứu về sông ngòi, thì những nghiên cứu về sông phân lạch 
đến nay vẫn còn ở mức độ khiêm tốn so với sông đơn dòng. Vấn đề tương tác động 
lực giữa hai nhánh, vấn đề phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát của các phân 
lạch vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu, làm rõ. 
Đối với các nghiên cứu về khai thác cát và ảnh hưởng của khai thác cát cho 
đến nay còn mang nhiều tính định tính hơn là định lượng chi tiết. Trong khai thác 
cát khoa học, cần nghiên cứu sự ổn định đoạn sông với các quan hệ hình thái, dòng 
chảy được xác định là tiêu chuẩn để từ đó định hướng cho khai thác cát thực hiện 
theo các tiêu chuẩn này. Như vậy vừa đạt được mục tiêu chỉnh trị ổn định đoạn 
sông, vừa đạt được mục tiêu khai thác cát và lớn hơn cả là hạn chế tới mức tối đa 
những tác động bất lợi của khai thác cát gây ra đối với dòng sông. 
Từ các vấn đề tồn tại đối với việc khai thác cát, mục tiêu nghiên cứu của 
luận án được xác định là việc nghiên cứu gắn kết giữa vấn đề chỉnh trị lòng dẫn để 
ổn định đoạn sông phân lạch với việc khai thác cát hợp lý nhằm khắc phục những 
bất cập về khai thác cát hiện nay. 
5 
1.4. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 
1.4.1. Xác định các vấn đề nghiên cứu 
Luận án nghiên cứu những vấn đề sau: 
1- Nghiên cứu các đặc trưng về dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của 
đoạn sông phân lạch. Trong đó đi sâu tìm hiểu và xây dựng mối quan hệ giữa tỷ lệ 
phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố thủy lực, yếu tố hình 
thái của đoạn sông phân lạch đơn (đoạn sông chỉ có 2 lạch) từ việc phân tích, chỉnh 
lý số liệu thực đo. 
2- Nghiên cứu sự biến động về chế độ thủy lực dòng chảy, diễn biến lòng 
dẫn ở đoạn sông phân lạch đơn do ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác 
cát, bằng việc tính toán mô phỏng trên mô hình toán và phân tích kết quả thí 
nghiệm trên mô hình vật lý. 
3- Ứng dụng kết quả nghiên cứu của luận án vào thực tiễn để tính toán và đề 
xuất phương án khai thác cát hợp lý, kết hợp được giữa khai thác cát và nạo vét 
chỉnh trị lòng dẫn để ổn định lâu dài cho một đoạn sông phân lạch đơn điển hình 
trên hệ thống sông Cửu Long. 
1.4.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu 
Luận án sẽ lấy đoạn sông phân lạch đơn làm đối tượng nghiên cứu và chỉ 
hạn chế khu vực nghiên cứu là sông phân lạch đơn tại các khu vực ít ảnh hưởng 
của thủy triều ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. 
Luận án chỉ nghiên cứu các mối quan hệ của dòng chảy một chiều từ thượng 
lưu về hạ lưu (dòng chảy theo chiều dương +) và không xét đến các ảnh hưởng của 
dòng tri ... 
bình mặt cắt H(m) 
H1=13,5 H2 =9,6 H1=13,5 H2 =11,5 
 (4-3) hoặc 
 (3-9) 
4.3.2. Xác định vị trí và quy mô khai thác cát hợp lý trên đoạn sông 
a) Xác định các vị trí cần khai thác cát kết hợp nạo vét lòng dẫn: 
Việc khai thác cát kết hợp nạo vét cải tạo lòng dẫn sẽ được ưu tiên thực hiện 
tại các khu vực lòng sông bị bồi lấp, co hẹp và suy giảm khả năng thoát lũ. Để xác 
định các vị trí nạo vét, NCS đã tiến hành các tính toán mô phỏng chế độ thủy lực 
dòng chảy hiện trạng của đoạn sông trên mô hình toán hai chiều MIKE 21FM với 
nhiều cấp lưu lượng khác nhau. Một số kết quả được thể hiện tại các hình sau. 
Cấp lưu lượng Q=5000 m3/s Cấp lưu lượng Q=16000 m3/s 
Hình 4-1. Phân bố trường vận tốc trên mặt bằng địa hình hiện trạng, 
 ứng với cấp lưu lượng mô phỏng Q=5000m3/s và Q=16000m3/s. 
20 
Từ các kết quả mô phỏng, đánh giá hiện trạng về khả năng thoát lũ của đoạn 
sông thấy rằng, các khu vực cần phải được nạo vét, chỉnh trị như sau: 
- Nạo vét khai thác cát trên toàn tuyến lạch trái (lạch cạn) để tận thu cát, kết 
hợp giữa khai thác cát với việc nạo vét cải tạo lòng dẫn làm thông thoáng dòng 
chảy, tăng khả năng thoát lũ cho nhánh trái. Các khu vực cần nạo vét gồm: KV1, 
KV2, KV4 bên nhánh trái và KV5 bên nhánh phải. Khu vực cần bạt mom để mở 
rộng lòng dẫn là đoạn sông co hẹp phía trước chợ Chưng Đùng (hình 4-2). 
Hình 4-2. Kiến nghị các vị trí khai thác cát và nạo vét cải tạo 
 lòng dẫn cho đoạn sông phân lạch Long Xuyên. 
- Không khai thác cát tại các khu vực sông cong, đoạn sông có hố xói, cụ thể 
là khu vực KV3 trên nhánh trái. Chỉ cấp phép nạo vét khai thác cát với độ sâu tối 
đa nhỏ hơn chiều rộng, chiều sâu lòng dẫn ổn định với Bkt ≤ 700m, Hkt ≤ 13,5m để 
không làm mất ổn định lòng sông ở khu vực khai thác và làm ảnh hưởng đến các 
khu vực lân cận. 
b) Xác định chỉ giới, quy mô khai thác cát và nạo vét lòng dẫn: 
Căn cứ kết quả tính toán các thông số cơ bản của mặt cắt chỉnh trị có xét đến 
điều kiện ổn định và đảm bảo khả năng thoát lũ của các lạch theo tỷ lệ phân lưu 
điều chỉnh, chỉ giới và quy mô khai thác cát được xác định như sau: 
- Nạo vét mở rộng và khơi thông dòng chảy toàn bộ nhánh trái từ đầu cù lao 
đến cuối cù lao, phạm vi nạo vét cách bờ 100m, hệ số mái đào m=3. 
- Chiều rộng tuyến luồng nạo vét khai thác cát: Bkt max=600÷700m. 
- Chiều sâu tuyến luồng nạo vét khai thác cát: Hkt max=11,5÷13,0m. 
Hình 4-3. Mặt cắt ngang điển hình về nạo vét khai thác cát 
 trên nhánh trái, đoạn sông phân lạch Long Xuyên. 
21 
4.3.3. Đề xuất các công trình bổ sung để bảo vệ bờ và ổn định tỷ lệ phân lưu 
cho đoạn sông 
Dựa trên các kết quả mô phỏng về chế độ thủy lực dòng chảy và xu thế diễn 
biến hình thái của đoạn sông trước và sau khi nạo vét khai thác cát. Tại các khu 
vực có lưu tốc dòng chảy lớn, chế độ động lực phức tạp, có nguy cơ cao về xói lở 
hoặc bồi lắng thì sẽ bố trí các giải pháp công trình phù hợp nhằm bảo vệ bờ, ổn 
định tỷ lệ phân lưu cho đoạn sông. Các hạng mục công trình được đề xuất gồm: 
- Kè mõm cá và đê đón dòng ở đầu cù lao Mỹ Hòa Hưng để điều chỉnh và 
ổn định tỷ lệ phân lưu giữa hai nhánh sông. 
- Hệ thống các kè gia cố, bảo vệ bờ phải và bờ trái các lạch. 
- Kè mõm cá bảo vệ đôi cồn cù lao Mỹ Hòa Hưng. 
4.4. PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ SAU NẠO VÉT CHỈNH TRỊ ĐỐI VỚI 
ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH LONG XUYÊN 
4.4.1. Đánh giá chung về hiệu quả kỹ thuật 
Đánh giá hiệu quả sau nạo vét theo các phương án đề xuất nhận thấy, việc 
điều chỉnh tỷ lệ phân lưu giữa 2 lạch đã có sự thay đổi tích cực theo xu thế có lợi 
cho đoạn sông. Lưu lượng dòng chảy đã chuyển từ lạch phải sang lạch trái tăng lên 
từ 2,35 ÷ 13,21% so với hiện trạng. Chế độ thủy lực dòng chảy trên toàn đoạn sông 
sau nạo vét biến đổi theo xu thế có lợi hơn, vận tốc dòng chảy trên nhánh chính 
(lạch phải) giảm rõ rệt, giá trị giảm từ 0,02÷0,27m/s, riêng dòng chảy tại khu vực 
phân lưu giảm xuống từ 0,06÷0,36m/s. Vận tốc dòng chảy trên toàn tuyến lạch trái 
tăng từ 0,03÷0,08m/s, khả năng thoát lũ của lạch trái được cải thiện tốt hơn. 
Kết quả mô phỏng chế độ thủy lực dòng chảy và mặt bằng phân bố vận tốc 
sau nạo vét được thể hiện trên hình 4-4. 
Khu vực phân lưu Khu vực đoạn cạn cù lao mới 
Hình 4-4. Phân bố vận tốc dòng chảy trên mặt bằng đoạn sông, 
sau khi khai thác cát và nạo vét toàn tuyến lạch trái. 
Kết quả dự báo diễn biến xói/bồi lòng dẫn trên mặt bằng và trên mặt cắt 
ngang tại một số vị trí trong khu vực cho thấy: Diễn biến lòng dẫn tại các mặt cắt 
bên nhánh phải phía bờ thành phố Long Xuyên cho thấy, xói sâu giảm đáng kể so 
với hiện trạng khi chưa nạo vét khai thác cát bên lạch trái. Mức độ giảm xói sâu 
trên nhánh phải từ 0,5÷1,5m tùy từng mặt cắt. Với xu thế diễn biến này sẽ rất tốt và 
làm giảm nguy cơ sạt lở tuyến bờ khu vực thành phố Long Xuyên (hình 4-5, 4-6). 
Như vậy, có thể thấy phương án khai thác cát kết hợp nạo vét cải tạo toàn bộ 
tuyến lạch trái sẽ mang lại hiệu quả tổng hợp tốt nhất. Với phương án này, tỷ lệ 
22 
phân lưu dòng chảy sẽ được điều chỉnh hợp lý hơn, tỉ lệ phân lưu của nhánh trái 
tăng lên hơn 13%, khả năng thoát lũ của toàn đoạn sông đã được cải thiện. 
Hình 4-5. Biến đổi địa hình lòng dẫn trước và sau nạo vét. 
Lạch phải (lạch chính) Lạch trái (lạch phụ) 
Hình 4-6. Dự báo diễn biến trên mặt cắt ngang trước và sau nạo vét. 
4.4.2. Phân tích hiệu quả kinh tế, xã hội 
Khi thực hiện các giải pháp nạo vét khai thác cát kết hợp chỉnh trị lòng dẫn 
để ổn định đoạn sông phân lạch Long Xuyên, có thể mang lại các lợi ích về hiệu 
quả kinh tế xã hội như sau: 
- Tăng khả năng thoát lũ, giảm thiểu xói lở, ô nhiễm môi trường. 
- Giải quyết nhu cầu cung cấp vật liệu xây dựng và san lấp cho các tỉnh An 
Giang, Cần Thơ và các vùng lân cận, tăng thu ngân sách và góp phần thúc đẩy phát 
triển kinh tế của địa phương. 
- Góp phần giải quyết một phần công ăn việc làm cho một bộ phận không 
nhỏ lao động tại chỗ. 
- Góp phần mở rộng khơi thông luồng lạch tạo điều kiện lưu thông hàng hóa 
thúc đẩy kinh tế phát triển. 
Ngoài ra nếu đoạn sông được chỉnh trị ổn định, chắc chắn sẽ giảm thiểu 
được những thiệt hại về người, tài sản, đất đai, do sạt lở gây ra. Đây là là hiệu 
quả rất có ý nghĩa về mặt kinh tế và tinh thần không thể tính được, mang lại cuộc 
sống bình yên cho nhân dân trong khu vực. 
4.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG IV 
Kết quả nghiên cứu của luận án đã được ứng dụng thành công để tính toán 
xác định các thông số chỉnh trị lòng dẫn cho đoạn sông phân lạch đơn khu vực 
thành phố Long Xuyên. Bằng giải pháp nạo vét kết hợp khai thác tận thu tài 
nguyên cát trên toàn tuyến lạch trái, đã điều chỉnh được tỷ lệ phân lưu dòng chảy 
vào lạch trái tăng lên 13,21% so với hiện trạng. 
Các giải pháp kỹ thuật được đề xuất để chỉnh trị là phù hợp với điều kiện 
hiện trạng của đoạn sông, hiệu quả sau nạo vét khai thác cát cho thấy dòng chảy ổn 
23 
định, đặc biệt là tỉ lệ phân lưu giữa các lạch đã được điều chỉnh hợp lý hơn. Các 
biến động về mực nước, lưu tốc không lớn, không phát sinh các hiện tượng thủy 
lực nguy hiểm (hố xói, vùng nước xoáy,...). Lòng sông diễn biến theo xu thế có lợi, 
giảm nguy cơ sạt lở cho phía bờ lạch phải và khu vực thành phố Long Xuyên. Vận 
tốc dòng chảy sau nạo vét tăng mạnh sẽ giúp cải thiện khả năng thoát lũ và làm 
giảm các hiện tượng bồi lắng, ngập lụt trên tuyến lạch trái. 
Từ kết quả đạt được cho thấy, có thể tiến hành các nghiên cứu sâu hơn để 
mở rộng phạm vi ứng dụng kết quả nghiên cứu của luận án cho các đoạn sông phân 
lạch khác ở nước ta. 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
I. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 
1. Luận án đã tổng hợp và phân tích tổng quan các kết quả nghiên cứu chính 
ở trong và ngoài nước về sông phân lạch và những nghiên cứu về ảnh hưởng tác 
động của các hoạt động khai thác cát đến chế độ dòng chảy và lòng dẫn của dòng 
sông. Làm rõ những hạn chế và tồn tại đối với các kết quả nghiên cứu đã có liên 
quan đến đề tài luận án. 
2. Xuất phát từ các công thức cơ bản về thủy động lực học, luận án đã tiến 
hành các phân tích lý luận và thiết lập được công thức tính tỷ lệ phân lưu dòng 
chảy cho đoạn sông phân lạch đơn phụ thuộc vào các yếu tố hình thái mặt cắt 
ngang, bán kính thủy lực và hệ số nhám của lòng dẫn 2 lạch, có dạng: 
1
2
1
11
22
2
1
2
1
3
2
1
2
1 1
n
n
HB
HB
L
L
R
R
 ; 
1
1
2
22
11
2
1
1
2
3
2
2
1
2 1
n
n
HB
HB
L
L
R
R
 
Từ các công thức này, trên cơ sở số liệu thực đo và phân tích đặc điểm tự 
nhiên của sông Cửu Long, nghiên cứu sinh đã đơn giản hóa và đề xuất các công 
thức xác định tỷ lệ phân lưu dòng chảy cho đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu 
Long với độ chính xác tương đối, có thể sử dụng để tính toán sơ bộ tỷ lệ phân lưu 
hiện trạng hoặc xác định các thông số quy hoạch chỉnh trị, quy mô nạo vét và khai 
thác cát. Các công thức gồm:
 15 1
3 2
2 1 2
1
1 2 1
1
H L B
H L B

; 
1
5 1
3 2
1 2 1
2
2 1 2
1
H L B
H L B

; 
5 1
3 2
1 1 2 1
2 2 1 2
H L B
H L B


Trong đó (L1,L2), (B1,B2) và (H1,H2) là các thông số chiều dài, chiều rộng, 
chiều sâu trung bình lòng dẫn của lạch chính và lạch phụ. 
3. Luận án đã đi sâu nghiên cứu về các đặc trưng thủy lực, bùn cát và hình 
thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch. Từ số liệu thực đo của một số đoạn phân 
lạch đơn điển hình trên hệ thống sông Cửu Long, bằng phương pháp phân tích 
chỉnh lý các số liệu cơ bản, luận án đã xây dựng thành công một số quan hệ thực 
nghiệm giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố thủy 
lực, yếu tố hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long 
trong điều kiện có xét đến ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát. 
- Quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy với các đặc trưng thủy lực, hình 
thái lòng dẫn giữa 2 lạch có dạng: 
24 
3,4
1 1
2 2
.
k
U
a
U


; 
1,1
1 1
2 2
.
k
B
a
B


; 
2
1 1
2 2
.
k
H
a
H


; 
0,7
1 1
2 2
.
k
A
a
A


- Quan hệ giữa tỷ lệ phân chia bùn cát với các đặc trưng thủy lực, hình thái 
lòng dẫn giữa 2 lạch có dạng: 
3
1 1
2 2
.
k
S
S
U
a
U


; 1 1
2 2
.
k
S
S
B
a
B


; 
1,8
1 1
2 2
.
k
S
S
H
a
H


; 
0,5
1 1
2 2
.
k
S
S
A
a
A


Trong đó (a=1) và (k=5/3). Từ các quan hệ này cho thấy độ nhạy của từng 
yếu tố tác động tới tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát vào các lạch. Đây 
là cơ sở cho việc định hướng hoạt động khai thác cát kết hợp nạo vét lòng dẫn 
nhằm mục đích chỉnh trị đoạn sông phân lạch, bằng giải pháp điều chỉnh hợp lý tỷ 
lệ phân lưu dòng chảy vào các lạch cho đoạn sông phân lạch đơn ở vùng đồng 
bằng sông Cửu Long. 
4. Thông qua các nghiên cứu trên mô hình toán và thí nghiệm mô hình vật 
lý, luận án đã phân tích và xác định được những tác động chính của việc nạo vét 
khai thác cát đến chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến lòng dẫn ở đoạn sông 
phân lạch. Từ kết quả tính toán, đã xây dựng được biểu đồ quan hệ đánh giá hiệu 
quả của việc nạo vét lòng dẫn để điều chỉnh tỷ lệ phân lưu dòng chảy vào lạch theo 
quy mô nạo vét khai thác cát (hình 3-6). Hiệu quả điều chỉnh lớn nhất đạt được khi 
Hkt ≤ 0,7Htb. Có nghĩa là chiều sâu nạo vét tăng thêm nên nhỏ hơn chiều sâu trung 
bình mặt cắt của lạch nạo vét (Hkt < Htb). Tuy nhiên, do luận án chỉ mới phân tích 
từ các số liệu nhận được thông qua việc đo đạc thí nghiệm mô hình vật lý và tính 
toán mô phỏng trên mô hình toán cho một đoạn sông cụ thể là đoạn phân lạch 
Long Xuyên, nên kết quả này còn hạn chế và cần phải có thêm các nghiên cứu 
kiểm chứng đối với các đoạn sông phân lạch đơn khác. 
5. Kết quả nghiên cứu của luận án đã được ứng dụng vào thực tế để tính toán 
các thông số chỉnh trị lòng dẫn và đề xuất giải pháp nạo vét kết hợp với khai thác 
cát hợp lý, đảm bảo duy trì sự ổn định lâu dài cho đoạn sông phân lạch đơn khu 
vực thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang. 
II. NHỮNG HẠN CHẾ VÀ KIẾN NGHỊ 
1. Phương pháp nghiên cứu bằng mô hình vật lý cho lĩnh vực nghiên cứu 
của luận án có rất nhiều ưu điểm nổi bật, song do hạn chế về kinh phí và điều kiện 
xây dựng mô hình nên nghiên cứu sinh chỉ có thể tham khảo một số kết quả thí 
nghiệm từ các đề tài, dự án có liên quan để làm cơ sở cho việc kiểm chứng các kết 
quả tính toán nghiên cứu trên mô hình toán của luận án. 
2. Việc mở rộng phạm vi, đối tượng nghiên cứu của luận án bị hạn chế do 
thiếu các số liệu cơ bản để kiểm định, tính toán, đặc biệt là các dữ liệu về dòng 
chảy, bùn cát và địa hình lòng dẫn của các đoạn sông phân lạch. 
3. Các công thức quan hệ thực nghiệm của luận án được xây dựng trên cơ sở 
phân tích số liệu thực đo, số liệu thí nghiệm của một số đoạn sông phân lạch đơn 
điển hình trên sông Cửu Long. Do đó phạm vi áp dụng của các kết quả nghiên cứu 
chỉ phù hợp cho các sông ở vùng ĐBSCL. Khi ứng dụng cho các khu vực khác, 
cần kiểm định lại mức độ phù hợp. 
4. Sông Cửu Long là một con sông chịu ảnh hưởng của thủy triều, nhưng 
trong nghiên cứu này nghiên cứu sinh chưa đề cập được những tác động của nó, 
đây là một hạn chế của luận án. Vấn đề này rất cần được đi sâu giải quyết trong các 
nghiên cứu tiếp sau. 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 
[1]. Hồ Việt Cường “Nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố thủy lực, bùn cát 
và hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch ở vùng đồng bằng sông Cửu 
Long”. Tạp chí KHKT Thủy lợi và Môi trường – Trường ĐHTL, số 46 
tháng 9-2014. 
[2]. Hồ Việt Cường “Nghiên cứu hiệu quả của nạo vét khai thác cát kết hợp với 
chỉnh trị lòng dẫn để ổn định đoạn sông phân lạch”. Tạp chí Khoa học và 
Công nghệ Thủy lợi – Viện KHTLVN, số 23 tháng 10-2014. 
[3]. Hồ Việt Cường “Khả năng ứng dụng mô hình Mike 21C trong nghiên cứu 
chế độ thủy lực dòng chảy và dự báo diễn biến lòng dẫn ở những khu vực 
sông ảnh hưởng triều”. Tạp chí Tài Nguyên Nước – Hội Thủy Lợi Việt 
Nam, số 2-2012. 
[4]. Hồ Việt Cường, Nguyễn Thị Ngọc Nhẫn “Xác định nguyên nhân sạt lở và 
dự báo diễn biến lòng dẫn sông Cần Thơ khu vực cầu Trà Niền bằng mô 
hình Mike 21C”. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi – Viện 
KHTLVN, số 8 tháng 5-2012. 
[5]. Phạm Đình, Hồ Việt Cường “Phân tích ảnh hưởng của khai thác cát lòng 
sông đến mức độ hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng”. Tạp chí 
Khoa học và Công nghệ Thủy lợi – Viện KHTLVN, số 25 tháng 02-2015. 
[6]. Phạm Đình, Hồ Việt Cường “Xây dựng công thức tính lượng vận chuyển 
bùn cát sông Hồng và quan hệ hình thái lòng sông giai đoạn 2009-2012”. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi – Viện KHTLVN, số 23 tháng 10-
2014. 
[7]. Nguyễn Ngọc Quỳnh, Hồ Việt Cường “Xác định các tiêu chuẩn kỹ thuật 
khi nghiên cứu thiết lập hành lang thoát lũ cho một con sông”. Tạp chí 
Khoa học công nghệ Thủy lợi – Viện KHTL, số 3 tháng 9-2007. 
[8]. Nguyễn Ngọc Quỳnh, Hồ Việt Cường, Soren Tjerry “Kết quả ứng dụng mô 
hình toán 2 chiều MIKE 21C trong nghiên cứu dự báo diễn biến sông 
Hồng”. Tuyển tập Khoa học công nghệ 50 năm Viện Khoa học Thủy lợi 
Việt Nam, Tập II, Năm 2009.