12.Các vấn đề  môi trường cần đề cập trong thiết kế cầu – cống

* Tốc độ dòng chảy của nước Công trình vượt dòng nước (cống) có thể thu hẹp tiết diện ướt, làm giảm lưu lượng nước chảy ở thượng lưu, tăng tốc độ gây xói mòn hoặc bồi lắng. Do vậy khi thiết kế phải tuân theo:

-  Vận tốc nước ở chỗ vượt sống phải đủ thấp để  lòng sông không bị bào mòn, rửa trôi và gây ra bồi  lấp ở hạ lưu.

-  Vận tốc nước ở chỗ vượt sông không bị giảm quá mức để không gây ra trầm tích ở chỗ qua sông

* Độ dốc của kết cấu Id

- Độ dốc lớn làm tăng tốc độ dòng chảy V (m/s) tỷ lệ thuận với Id (%) cống càng lớn thì V càng lớn

- Phải dùng một độ dốc cho suốt chiều dài công trình (cống càng dài, Id càng nhỏ) nếu Id < 0,5% gây hiện tượng lắng đọng và bồi lắng,lấp toàn bộ cống, không thoát nước

*Chiều sâu của nước

- Đối với dòng chảy thường xuyên, chiều sâu dòng nước chỗ vượt luôn > 20cm hoặc ít nhất là bằng độ sâu của nước ngoài công trình - Đối với dòng chảy không thường xuyên, chiều dâu dòng nước không được thấp hơn tiêu chuẩn này trên ba ngày liên tiếp

Cần điều tra mực nước thường xuyên, tránh hiện tượng trơ sỏi đá dưới lòng sông

*Độ vùi của kết cấu

-Nên vùi đáy cống dưới cao độ lòng sông để cho vật liệu dễ trôi vào trong cống (bị cuốn hay do bị đổ vào) để làm tăng độ nhám của lòng sông và giảm tốc độ dòng chảy

-Với cống tròn phải vùi 10% chiều cao, với cống vuông  và cống chữ nhật thì phải vùi 20-30cm đảm bảo đáy cống có cao độ nằm dưới độ xói lớn nhất là 0,5m. 

Trong trường hợp không đảm bảo độ vùi kết cấu. phải có biện pháp chống lún, sụt công trình

*Khả năng thoát nước

- Khi thiết kế cần xác định chiều dài cầu để đảm bảo thoát nước được với tấn suất lớn nhất P % (só lần xuất hiện lũ lớn nhất trong 100 năm) sao cho nước ở thượng lưu không bị dâng lên quá mức cho phép. 

- Khẩu độ thoát nước của cống (L) phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế (Q) ứng với tần suất P

- Nếu sông có thuyền bè đi lại, phải tính đến mực nước cao nhất để nóc thuyền không chạm vào đáy của kết cấu cầu. Xem xét tĩnh không khi không thông thuyền và tĩnh không khi thông thuyền của  tĩnh không của cống.

- Đối với cống phải thiết kế theo mức nước và tốc độ để không làm trở ngại cho cá di chuyển

- Nên thiết kế một cống có nhịp lớn hơn là hai hay nhiều cống nhỏ để tránh nguy cơ giữ lại các vật trôi và giảm tốc độ của dòng chảy

* Độ đục của kết cấu

-Độ đục có liên quan tới hàm lượng các vật chất lơ lửng trong dòng nước và gây tác hại tới hệ sinh thái nước. Các hạt lơ lửng khi lắng xuống sẽ lấp đi các bãi đẻ của cá

-Nguyên nhân; phá rừng, đào đất khi thi công…

-Giải pháp:  ngay trong giai đoạn thiết kế cần đề ra  các biện pháp/công nghệ hạn chế việc làm bẩn dục các dòng nước

*  Bồi lắng trầm tích

-Là sự lắng các hạt mịn (cát và bụi) trong lòng của nước làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái nước và bản thân công trình

-Nguyên nhân:  do thay đổi dòng chảy (hướng chảy, tốc độ chảy) 

-Tác hại:  

+ giảm sự lưu thông nước qua khe hở giữa các hòn cuội ảnh hưởng đến việc nở trứng của cá

+ tích tụ vật liệu tại một số chỗtrở ngại cho dòng chảy và tích nước tại các hỗ không mong muốn

-Giải pháp: +đảm bảo thiết kế Vdòng chảy > Vgây lắng đọng + nạo vét và bảo dưỡng thường xuyên + đảm bảo không có vật cản trong lòng sông

* Thu hẹp dòng nước Để tránh xói lở bờ sông và lòng dòng chảy, kết cấu mới không được làm giảm chiều rộng hoặc làm giảm tiết diện chảy. Sự thu hẹp dòng chảy sẽ làm tăng tốc độ dòng nước và làm xói mòn các vật liệu mà trước đó đang ở trạng thái ổn định  

* Bảo vệ bờ sông Khi thi công gây hiện tượng xói lở bờ sông (bên lở, bên bồi) phải bảo vệ bằng cách kè đá, kè bê tông chống xói mòn và giảm lượng trầm tích dưa vào dòng nước. Để hạn chế chi phí bảo vệ bờ sông, cần:

-  bảo vệ thảm thực vật và gốc cây rễ trên cự ly 20 m dọc hai bên bờ dòng nước

-  hạn chế việc nhổ cây trong dải đất dành cho đường bởi các cây con sẽ hạn chế việc đi lại của phương

tiện và việc thải các vật liệu đào được ra bờ sông do thiếu chỗ thải

*  Độ sáng

Là chỉ tiêu chủ yếu của công trình liên quan đến việc đi lại của cá, nên làm công trình (cống) không quá dài và có đường kính lớn và chú ý đến vị trí đặt cống mặt