Ứng dụng thủy đạc trong quy hoạch xây dựng: Nền tảng cho công trình bền vững

Trong quá trình quy hoạch và phát triển hạ tầng, thủy đạc (hay đo đạc thủy văn) đóng vai trò then chốt, giúp đảm bảo độ chính xác, an toàn và bền vững cho các công trình xây dựng. Từ khảo sát mực nước, dòng chảy, đến xác định ranh giới vùng ngập lụt – tất cả đều là những ứng dụng thiết yếu của thủy đạc trong quy hoạch xây dựng hiện đại. Việc tích hợp các yếu tố thủy văn vào quá trình quy hoạch giúp chúng ta hiểu rõ hơn về môi trường tự nhiên và công cụ hỗ trợ cho đo đạc công trình như các thiết bị thủy văn. Việt Thanh Group sẽ giúp bạn tìm hiểu về ứng dụng thủy đạc trong quy hoạch xây dựng.

Các ứng dụng thủy đạc trong quy hoạch xây dựng

Để đạt được một quy hoạch xây dựng toàn diện, việc nghiên cứu và ứng dụng các yếu tố thủy hoạch sau đây là không thể thiếu:

Nghiên cứu thủy triều và mực nước biển

Thủy triều và mực nước biển có ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế cao độ của các công trình ven biển và trên biển. Việc hiểu rõ chu kỳ thủy triều (triều cường, triều kiệt) và các biến động mực nước biển (do biến đổi khí hậu, nước dâng) là rất quan trọng để đảm bảo công trình không bị ngập lụt, đồng thời tối ưu hóa khả năng tiếp cận và vận hành.

Tác động: Ảnh hưởng đến chiều cao cầu cảng, cửa cống, và khả năng lưu thông của tàu thuyền.

Khảo sát địa hình đáy biển

Khảo sát địa hình đáy biển là bước khởi đầu quan trọng, cung cấp cái nhìn chi tiết về hình thái đáy biển, độ sâu và các đặc điểm địa chất dưới nước. Dữ liệu này là cơ sở để xác định vị trí đặt nền móng, đánh giá khả năng chịu tải và lựa chọn phương pháp thi công phù hợp cho các công trình như cầu cảng, đê chắn sóng, hoặc các cấu trúc nổi.

Tại sao cần thiết? Giúp tránh các vùng có địa hình phức tạp, không ổn định, giảm thiểu rủi ro sụt lún và đảm bảo an toàn cho công trình.

Đánh giá trầm tích và xói lở bồi tụ

Trầm tích và xói lở bồi tụ là những quá trình tự nhiên có thể làm thay đổi đáng kể môi trường xung quanh công trình biển. Việc đánh giá khả năng bồi lấp luồng lạch, xói mòn bờ biển hoặc nền móng là cực kỳ quan trọng để duy trì hoạt động hiệu quả của cảng biển và bảo vệ các công trình.

Ứng dụng: Dự báo sự thay đổi địa hình, lập kế hoạch nạo vét luồng lạch, và thiết kế các biện pháp bảo vệ bờ biển.

Đo đạc dòng chảy và sóng biển

Đo đạc dòng chảy và sóng biển cung cấp thông tin quý giá về lực tác động của nước lên công trình. Dòng chảy mạnh có thể gây xói mòn chân công trình, trong khi sóng biển lớn có thể tạo ra áp lực đáng kể, đặc biệt là đối với các kết cấu chịu lực. Phân tích các yếu tố này giúp kỹ sư thiết kế các cấu trúc có khả năng chống chịu cao, giảm thiểu hư hại và kéo dài tuổi thọ công trình.

Lợi ích: Đảm bảo ổn định kết cấu, giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa.

Phân tích đặc điểm đáy biển và nền móng

Phân tích đặc điểm đáy biển và nền móng đi sâu vào cấu trúc địa chất của đáy biển, xác định loại đất, đá, và khả năng chịu tải của chúng. Dữ liệu này là căn cứ để lựa chọn loại nền móng phù hợp nhất cho từng công trình, đảm bảo tính ổn định và an toàn lâu dài.

Tầm quan trọng: Ngăn ngừa các vấn đề về lún, trượt, và đảm bảo sự vững chắc cho công trình.

Máy đo sâu Hi-Target HD Max II được thiết kế chuyên dụng cho công tác đo sâu thủy văn với độ chính xác cao, khả năng làm việc ổn định trong môi trường nước đục, nước mặn hay nơi có dòng chảy mạnh. Thiết bị này giúp kỹ sư xác định chính xác cao độ đáy, độ sâu luồng tàu, trữ lượng bùn cát… từ đó cung cấp dữ liệu đầu vào chất lượng cho việc quy hoạch, thiết kế và thi công công trình thủy một cách an toàn và hiệu quả.

Hỗ trợ quản lý và vận hành cảng biển

Không chỉ dừng lại ở giai đoạn quy hoạch và xây dựng, ứng dụng thủy hoạch còn tiếp tục hỗ trợ hiệu quả trong công tác quản lý và vận hành cảng biển.

• Nạo vét định kỳ: Dữ liệu thủy hoạch về trầm tích giúp xác định tần suất và khối lượng nạo vét cần thiết để duy trì độ sâu luồng lạch, đảm bảo tàu thuyền ra vào an toàn.
• Dự báo và cảnh báo: Thông tin về thủy triều, dòng chảy và sóng biển được sử dụng để dự báo điều kiện thời tiết, cảnh báo nguy hiểm và lập kế hoạch vận hành tàu thuyền tối ưu.
• Mở rộng và nâng cấp: Khi có kế hoạch mở rộng hoặc nâng cấp cảng, các nghiên cứu thủy hoạch mới sẽ cung cấp thông tin cập nhật, đảm bảo các công trình bổ sung phù hợp với điều kiện tự nhiên và nhu cầu khai thác.

Máy GNSS RTK Hi-Target V500 với công nghệ GNSS đa tần hiện đại, khả năng bắt tín hiệu mạnh mẽ ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, giúp kỹ sư thủy đạc đo đạc chính xác cao độ, địa hình đáy sông, bờ kè, vùng trũng… Thiết bị này hỗ trợ quá trình phân tích nguy cơ ngập lụt, thiết kế hệ thống thoát nước và quy hoạch đô thị hiệu quả, an toàn hơn.

>>>Xem thêm: Lập bình đồ dưới nước bằng phương pháp RTK – Giải pháp hiệu quả cho khảo sát thuỷ văn

Giải pháp thủy đạc điển hình trong quy hoạch xây dựng công trình

Để thu thập và phân tích các dữ liệu thủy hoạch nêu trên, các giải pháp thủy đạc hiện đại đóng vai trò then chốt:

Sử dụng máy đo đa tia (Multibeam Echosounder)

Máy đo đa tia (Multibeam Echosounder) là công nghệ hàng đầu cho phép tạo bản đồ địa hình đáy biển 3D chi tiết và chính xác. Khác với máy đo đơn tia truyền thống, máy đo đa tia phát ra nhiều chùm sóng âm cùng lúc, quét một dải rộng đáy biển, cung cấp dữ liệu mật độ cao về độ sâu và hình dạng đáy biển.

Hệ thống định vị vệ tinh (GNSS/RTK)

Hệ thống định vị vệ tinh (GNSS/RTK) được tích hợp vào các thiết bị khảo sát thủy đạc để đảm bảo độ chính xác cao về vị trí. Công nghệ này cho phép xác định tọa độ của các điểm khảo sát trên mặt nước và dưới đáy biển với sai số chỉ vài centimet.

Cảm biến đo dòng chảy (ADCP)

Cảm biến đo dòng chảy (ADCP) sử dụng hiệu ứng Doppler để đo vận tốc và hướng của dòng chảy ở các độ sâu khác nhau. Dữ liệu từ ADCP rất quan trọng để đánh giá lực tác động của dòng chảy lên công trình, dự báo sự di chuyển của trầm tích và tối ưu hóa thiết kế bảo vệ.

Thiết bị đo sóng 

Thiết bị đo sóng (Wave Buoys) được sử dụng để ghi lại các thông số sóng biển như chiều cao sóng, chu kỳ sóng và hướng sóng. Thông tin này là cơ sở để tính toán lực tác động của sóng lên các công trình, giúp thiết kế các kết cấu chịu lực phù hợp như đê chắn sóng, kè bảo vệ bờ.

Lấy mẫu địa chất đáy biển 

Thiết bị lấy mẫu địa chất đáy biển như gầu ngoạm (grab sampler) hoặc ống định vị (corer) được sử dụng để thu thập mẫu trầm tích từ đáy biển. Các mẫu này sau đó được phân tích trong phòng thí nghiệm để xác định thành phần hạt, độ chặt, và các đặc tính cơ lý khác của đất nền.

Khi triển khai các dự án phát triển khu đô thị mới hoặc các công trình phòng chống thiên tai, khảo sát thủy đạc đóng vai trò trọng yếu trong việc đánh giá dòng chảy, mực nước, và phân bố địa hình ngập lụt. Máy GNSS RTK Hi-Target V200 nhờ thiết kế gọn nhẹ, hiệu suất ổn định và khả năng xử lý tín hiệu nhanh chóng, là giải pháp lý tưởng cho các nhóm khảo sát thực địa. 

>>>Xem thêm: Ứng dụng công nghệ RTK trong cập nhật bản đồ địa chính: Giải pháp hiện đại cho ngành trắc địa

Lưu ý quan trọng khi ứng dụng thủy đạc trong quy hoạch xây dựng

Để đảm bảo hiệu quả tối đa và tránh những rủi ro không đáng có, cần lưu ý một số điểm sau khi ứng dụng thủy hoạch:

Tính toàn diện và đồng bộ

Các yếu tố thủy hoạch không tồn tại độc lập mà có sự tương tác lẫn nhau. Do đó, cần có cách tiếp cận toàn diện và đồng bộ, không chỉ khảo sát từng yếu tố riêng lẻ mà còn phân tích mối liên hệ và ảnh hưởng tổng hợp của chúng lên công trình.

Cập nhập dữ liệu thường xuyên

Môi trường biển là một hệ thống động, luôn thay đổi dưới tác động của tự nhiên và con người. Việc cập nhật dữ liệu thủy hoạch thường xuyên (qua các đợt khảo sát định kỳ hoặc giám sát liên tục) là cực kỳ quan trọng để đảm bảo thông tin luôn chính xác và phù hợp với thực tế.

Đội ngũ chuyên gia và thiết bị hiện đại

Thực hiện khảo sát và phân tích thủy hoạch đòi hỏi đội ngũ chuyên gia có trình độ cao và được trang bị thiết bị hiện đại. Sự chính xác của dữ liệu đầu vào quyết định lớn đến chất lượng của toàn bộ quá trình quy hoạch và thiết kế.

Tích hợp mô hình hóa và mô phỏng

Sử dụng mô hình hóa và mô phỏng thủy động lực học có thể giúp dự đoán các kịch bản khác nhau của môi trường biển (ví dụ: ảnh hưởng của bão, lũ lụt, biến đổi khí hậu) lên công trình, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế linh hoạt và bền vững hơn.

Tuân thủ quy định pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật

Mọi hoạt động khảo sát và quy hoạch đều phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định pháp luật về môi trường, xây dựng, hàng hải và các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Điều này đảm bảo tính hợp pháp, an toàn và chất lượng của dự án.

Có thể thấy, ứng dụng thủy hoạch trong quy hoạch xây dựng là một quá trình đa diện và không thể tách rời. Từ khảo sát địa hình, nghiên cứu thủy triều, đo đạc dòng chảy, đánh giá trầm tích đến phân tích đặc điểm nền móng, mỗi yếu tố đều đóng góp vào sự thành công của dự án. Việc đầu tư vào các nghiên cứu thủy hoạch kỹ lưỡng không chỉ đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình biển mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của các khu vực ven biển, mang lại lợi ích lâu dài cho cộng đồng và nền kinh tế.