Các giải pháp ổn định lòng dẫn được nghiên cứu như thế nào trong dự án “Lập quy hoạch cơ bản phát triển khu vực sông Hồng đoạn qua Hà Nội”.[01/12/08]
02/12/2008 08:24
CÁC GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN ĐƯỢC NGHIÊN CỨU NHƯ THẾ NÀO TRONG DỰ ÁN
"LẬP QUI HOẠCH CƠ BẢN PHÁT TRIỂN KHU VỰC SÔNG HỒNG ĐOẠN QUA HÀ NỘI"
GS. TS. Lương Phương Hậu
Đoạn sông Hồng qua Hà Nội là một đoạn sông vừa phân lưu, vừa phân lạch, vừa uốn khúc, lại chịu nhiều tác động mạnh mẽ của con người, nên diễn biến rất phức tạp. Hồ Tây ngày nay là dấu vết lòng dẫn chính của sông Hồng ngày xưa. Bãi Tầm Xá ngày nay, hơn 40 năm trước có sông Dâu chảy qua, chính là đoạn đầu của sông Đuống. Lạch sông hai bên bãi giữa Trung Hà luôn hoán đổi vai trò chủ thứ, lạch chính khi thì ở phía bờ Hà Nội, lúc thì ở phía bờ Gia Lâm. Đoạn sông thượng lưu cầu Thăng Long cũng vậy, lạch chính khi ép sát bờ trái Võng La, khi chuyển sang bờ phải Thượng Cát, bãi giữa Sáp Mai vừa dịch chuyển ngang vừa dịch chuyển về xuôi với tốc độ khá lớn. Các bãi giữa Phú Gia, Tứ Liên đều là những yếu tố biến động phức tạp, không thể duy trì như trạng thái hiện nay mà không có biện pháp chỉnh trị nào.
Vì vậy, chỉnh trị để ổn định lòng dẫn chính sông Hồng là điều kiện tiên quyết cho mọi công việc cải tạo, tôn tạo khác trong khu vực dự án. Trong "dự án lập quy hoạch cơ bản phát triển khu vực sông Hồng đoạn qua Hà Nội" (DASHHN) vấn đề này được giải quyết ra sao?
1. "GỌT CHÂN CHO VỪA GIẦY"!
Bước đột phá ấn tượng nhất của DASHHN là bố trí một tuyến đê mới để làm “ranh giới pháp lý” cho việc xoá bỏ hoàn toàn các khu dân cư ngoài đê, chỉ cho phép sử dụng phần đất giữa đê cũ và đê mới để xây dựng công trình theo quy hoạch. Tuyến đê mới này chỉ nới rộng ra ở 2 đoạn ngắn (thượng lưu cầu Thăng Long và tả ngạn cầu Chương Dương), còn lại ở phần lớn chiều dài sông là thu hẹp khoảng cách lại. Sự nới rộng và thu hẹp này chỉ đơn thuần dựa vào phân tích cảm tính, không thấy các tác giả chỉ rõ các căn cứ khoa học nào về thủy lực, địa hình, địa chất… Để đảm bảo hiệu quả thoát lũ thiết kế của tuyến đê mới, các tác giả đã “gọt chân cho vừa giầy”, là phải nạo vét 21,7 triệu m3 trong lòng dẫn chính!
Chúng ta đều hiểu rằng, tuyến đê phòng lũ phải được vạch trên cơ sở đã có tuyến chỉnh trị. Trong dự án này, quy trình đó được làm ngược lại: trước hết áp đặt một “tuyến đê quy hoạch”, sau đó các thứ buộc phải chạy theo.
2. KHÔNG CÓ TUYẾN CHỈNH TRỊ VÀ HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH
Do đoạn sông Hồng qua Hà Nội có diễn biến phức tạp như vậy, muốn khống chế ổn định cần có một quy hoạch tổng thể, mà sản phẩm của nó là bình đồ tuyến chỉnh trị và bố trí công trình chỉnh trị. Tuyến chỉnh trị phải được bắt đầu và kết thúc ở các vị trí lòng dẫn ổn định, bất kể nó ở ngoài hay ở trong khu vực Hà Nội. Tuyến chỉnh trị bao gồm đường viền hai bờ của lòng dẫn chính (LDC), được xác định theo các tính toán động lực học dòng sông và yêu cầu của các ngành kinh tế - xã hội, thể hiện bằng các khúc cong với bán kính cong hợp lý, các đoạn thẳng nối tiếp giữa hai khúc cong ngược chiều, chiều rộng tương ứng với quan hệ hình thái lòng dẫn dưới lưu lượng tạo lòng.
Trong DASHHN, đoạn thượng lưu bắt đầu tại một vị trí mà chủ lưu dao động không ổn định, đoạn hạ lưu kết thúc ở một khúc cong gấp đang sạt lở mạnh và luồng lạch giao thông thủy gặp trở ngại, là vấn đề cần được xem xét lại. Cụm công trình điều chỉnh dòng chảy ở Đại Mạch và công trình uốn nắn lại tuyến sông chính ở Duyên Hà là điều nên xem xét. Các đoạn bờ lõm có tính định hướng thế sông như Tầm Xá, Bắc Cầu, Thanh Trì… cần được củng cố bằng các công trình có dạng trơn thuận, không tạo ra kết cấu dòng chảy phức tạp. Các hệ thống công trình bằng cọc bê tông cốt thép nhô ra trong lòng sông nên dỡ bỏ. Bãi Phú Gia không thể để ở vị trí gần như chia đôi LDC. Nên cẩn trọng với ý tưởng phục hồi con sông Dâu chảy sát bờ đê trong bãi Tầm Xá. Hiện nay, đầu cửa vào sông Dâu (Hải Bối) đã xuất hiện hố xói cục bộ sâu đến -17m, việc dòng chảy chính chuyển hết sang tuyến sông Dâu rất có thể xảy ra và thế sông xấu nhất sẽ tái hiện. Nếu sử dụng con sông Dâu như một yếu tố trang trí thì phải có hệ thống công trình đủ mạnh để khống chế dòng chủ lưu đang thúc mạnh vào khu vực này.
3. KHÔNG PHÂN CHIA LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ CHO CÁC LẠCH
Trong DASHHN, các đoạn phân lạch tự nhiên được giữ nguyên hiện trạng. Chúng ta biết rằng, muốn cho LDC ổn định, tỷ lệ phân chia lưu lượng dòng chảy các mùa vào các phần lòng dẫn phân lạch, phân lưu phải được thiết kế và khống chế ổn định. Trước hết là tỷ lệ lưu lượng phân cho sông Đuống, sau đó là tỷ lệ phân chia cho các lạch hai bên bãi giữa. Xác định các tỷ lệ này một cách hợp lý phải dựa trên luận chứng kinh tế - kĩ thuật chặt chẽ là rất khó đã đành, các giải pháp công trình để bảo đảm cho sự phân chia đó lại càng khó hơn. Cần nhớ rằng,đi đôi với phân chia nước là phân chia bùn cát, hai sự phân chia này không phải lúc nào cũng có cùng tỉ lệ . DASHHN không trình bày nội dung nghiên cứu quan trọng này.
4. KHÔNG CÓ TUYẾN GIA CỐ BỜ THIẾT KẾ VÀ CON ĐƯỜNG VEN MÉP SÔNG
Trong một năm, mùa lũ làm ngập bãi, nhiều lắm cũng chỉ khoảng trên dưới một tháng. Hơn 11 tháng còn lại, bãi sông giữa đê và bờ LDC hoàn toàn khô ráo, chính vì thế con người mới lấn chiếm bãi sông làm nơi cư trú. Nhu cầu tiếp xúc, càng gần càng tốt với sông nước là rất chính đáng và dự án cũng đề cập đến ý tưởng đó. Nhưng trong DASHHN ngoài con đường độc đạo chạy theo mép trong của đê, không thấy có một tuyến đường chạy suốt ven mép sông LDC, như người ta vẫn hằng mơ ước. Muốn có con đưòng ven mép sông LDC, điều quan trọng nhất là xây dựng công trình gia cố bờ, mà thuật ngữ một thời của Hà Nội là “cứng hoá bờ sông”. Do giữa cao trình bãi và cao trình mực nước kiệt vẫn còn khoảng cách (7÷8)m, nên muốn có dòng chảy sát bờ suốt thời kỳ 11 tháng không có lũ, công trình gia cố bờ phải xây dựng theo dạng tường đứng, có kết cấu bền vững lâu dài, mỹ quan. DASHHN đề ra một sơ đồ kè mái nghiêng phủ đá đổ hoặc đá xây, tôi nghĩ là không phù hợp.
5. SÔNG TỰ NHIÊN, SÔNG NHÂN TẠO?
DASHHN chỉ ra rằng phải duy trì đoạn sông Hồng qua Hà Nội theo trạng thái tự nhiên, không biến nó thành sông nhân tạo. Nhưng thực tế trong dự án, đào sâu, mở rộng lòng sông với khối lượng 21,7triệu m3, tôn cao 212ha bãi giữa Tứ Liên - Trung Hà lên ngang với cao trình đê chống lũ (tức vượt lên 4÷5m nữa), lòng sông Hồng có còn là lòng sông tự nhiên không?
Chúng ta đều hiểu rằng, lòng sông tuy biến đổi rất mạnh như vậy, nhưng xét xu thế trung bình thời gian và không gian, nó lại tuân theo một quy luật rất kì diệu là luôn hướng đến một quan hệ hình thái ổn định, trong đó quan trọng nhất là tỉ số giữa chiều rộng và chiều sâu lòng sông dưới mực nước tạo lòng. Ví dụ, một cách gần đúng, LDC sông Hồng đoạn qua Hà Nội luôn duy trì một tỉ lệ bằng 4 giữa căn bậc 2 chiều rộng lòng sông và chiều sâu trung bình mặt cắt. Không thể tuỳ tiện thay đổi quan hệ này. Đào sâu lòng sông, nó sẽ tự động bồi lại; đắp cao lòng sông, nó sẽ tự động xói đi; nếu con người cố tình cưỡng chế thì phản ứng của nó sẽ diễn ra, có thể ở chỗ này, chỗ khác, để “trả thù” con người, có khi hậu qủa còn nặng hơn. Thử tưởng tượng, việc biến bãi giữa Tứ Liên – Trung Hà thành một cồn cao khổng lồ như vậy, trong mùa lũ dòng chảy dồn vào trong lạch sông hẹp, việc gây sạt lở bờ, xói sâu các trụ mố cầu là điều khó tránh; trong mùa kiệt, cảnh quan của một lạch Quýt nhỏ hẹp, cạn trơ giữa 2 vách bờ cao sẽ như thế nào?
6. THẢO LUẬN
Khoa học chỉnh trị sông chỉ rõ rằng, chỉnh trị sông, cho dù với mục tiêu nào, trước hết cũng phải ổn định được thế sông, tức khống chế được LDC.DASHHN tập trung mọi nỗ lực cho công việc cải tạo phần bãi để thoát lũ và phần lòng sông mùa kiệt để chạy tầu.
LDC của một con sông là phần lòng máng giữa hai tuyến mép bãi già. Dòng chảy đầy LDC có mực nước mấp mé thềm bãi già, tương đương với mực nước báo động 1 (ở Hà Nội, tại lân cận cầu Long Biên là +9,5m). Trong các tài liệu chuyên ngành, thường gọi LDC là lòng sông mùa nước trung, mực nước và lưu lượng tương ứng trong LDC được gọi là mực nước và lưu lượng tạo lòng. Lũ có thoát được an toàn không, phần lớn dựa vào LDC, luồng lạch chạy tàu mùa nước kiệt có được khơi sâu hay không cũng phải dựa chủ yếu vào sức nước của LDC. Nhưng LDC của một con sông là phần lòng dẫn dễ biến đổi nhất. Sạt sụt bờ, xói bồi đáy, những dao động trên mặt bằng của lạch sâu, uốn khúc, phân lạch, hố sâu cục bộ, ngưỡng cạn… diễn ra trong LDC, thường gây khó khăn, tổn thất cho các ngành kinh tế - xã hội, thậm chí gây ra thảm họa. Chính vì vậy, khống chế, ổn định được LDC là điều kiện tiên quyết để chỉnh trị sông. Nói chỉnh trị sông mà chưa có hệ thống các giải pháp để ổn định LDC thì chưa thể gọi là chỉnh trị sông.
Chỉ dựa vào nạo vét thì không thể ổn định được đoạn sông Hồng vốn nổi tiếng về hàm lượng phù sa này. Hàng năm, đoạn sông này đón nhận hơn 100 triệu m3 bùn cát từ thượng lưu chuyển về, phải sử dụng hệ thống dòng chảy đủ mạnh để mang tiếp khối lượng bùn cát này về hạ lưu. Như vậy, đối tượng tác động chính là DÒNG CHẢY, chứ không phải lòng dẫn.
Nếu muốn gia tăng diện tích mắt cắt thoát lũ, tại sao không hạ thấp cao trình mặt bãi, vì trong quá trình lấn chiếm bãi sông làm đất ở, mặt bãi đã được tôn cao phổ biến từ (1,5¸2,0)m, tại sao không sử dụng kết cấu đê mỏng bằng bê tông để khỏi chiếm nhiều diện tích khi đắp đê đất với mái dốc 1:3.
Trong các đề tài nghiên cứu của mình, chúng tôi đã từng đề xuất nên sử dụng bãi ngoài đê Hà Nội theo cách chia bậc, có thể là 3 bậc, theo các cấp mực nước báo động +9,5m, +10,5m và 11,5m. Mỗi bậc tuỳ theo tần suất ngập lụt khác nhau mà có các phương thức khai thác hợp lý.
Các nhà khoa học thủy lợi Việt