Nghiên cứu tính toán ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG
======  ======

BÁO CÁO THỰC TẬP CHUN NGÀNH:

NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN ẢNH HƯỞNG CỦA
SĨNG TÀU ĐẾN SẠT LỞ BỜ

GVHD: PGS. TS. Nguyễn Thị Bảy
Sinh viên thực hiện: Võ Thị Duyên
MSSV: 1317035
Chuyên ngành: Tin học mơi trường

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2016


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến Cơ PGS. TS. Nguyễn Thị
Bảy và Anh Lious Kiến Chính đã đồng ý hướng dẫn và giúp đỡ, chỉ dạy em trong thời
gian thực tập hè vừa qua, để em có thể hồn thành báo cáo thực tập hè này.
Vì kiến thức cịn hạn chế, nên báo cáo thực tập của em còn nhiều thiếu sót, rất
mong nhận được sự góp ý sửa chữa của Qúy Thầy Cô để báo cáo thực tập này có thể
được hồn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2016
Sinh viên
Võ Thị Duyên

Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
TÓM TẮT


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU:................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề:.................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu:.................................................................................................1
3. Nội dung nghiên cứu:................................................................................................1
4. Phương pháp nghiên cứu:..........................................................................................1
5. Ý nghĩa khoa học, kinh tế, xã hội:.............................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...............................................................................................2
1. Sạt lở bờ sông:..............................................................................................................2
2. Các dạng sạt lở bờ sông:...............................................................................................3
2.1. Các dạng sạt lở bờ do trọng lực gây ra:.................................................................3
2.2. Các dạng xói lở do q trình thủy lực gây ra (xói lở do dịng chảy):....................8
3. Ngun nhân gây xói lở bờ sơng:...............................................................................11
3.1. Hoạt động nhân sinh:...........................................................................................11
3.2. Tự nhiên:..............................................................................................................11
4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước:...............................................................16
4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới:......................................................................16
4.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ta:..........................................................................16
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..................................................................................18
1. Định nghĩa, vấn đề liên quan đến sóng tàu và ảnh hưởng của nó đến sạt lở bờ, dạng
sạt lở thường xảy ra do sóng tàu:...................................................................................18
1.1. Định nghĩa:...........................................................................................................18
1.2. Cơ chế và dạng sạt lở bờ do tàu thuyền gây ra:...................................................18
1.3. Nguyên nhân sinh ra sóng:...................................................................................18
1.4. Các thành phần của sóng tàu:...............................................................................19

1.5. Xác định các thơng số của sóng tàu:....................................................................21
2. Cơ sở lý thuyết tính tốn của ảnh hưởng sóng tàu đến sạt lở bờ sông:......................22
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ GIẢI PHÁP......................................................................25
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................26


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Tốc độ dòng nước cho phép lớn nhất không gây ra hiện tượng rửa xói đối với các
nhóm đất đá khác nhau......................................................................................................14


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. Sạt lở bờ tại Cần Thơ..............................................................................................2
Hình 2. Cơ chế sạt lở bờ dạng trượt nơng............................................................................3
Hình 3. Cơ chế sạt lở bờ dạng trượt xoay............................................................................4
Hình 4. Cơ chế sạt lở phiến.................................................................................................5
Hình 5.Cơ chế sụp bờ dạng hàm ếch...................................................................................6
Hình 6. Cơ chế sạt lở thành dịng........................................................................................7
Hình 7. Cơ chế sạt lở bờ dạng bật ra (Theo O’Neil and Kuhns 1994)................................8
Hình 8. Bờ sơng bị xói sâu vào dưới tác động của dịng chảy.............................................9
Hình 9. Xói lở đáy dưới tác đơng của dịng chảy..............................................................10
Hình 10. Sự rửa trôi vật liệu ở lớp nền dưới tác động của dịng chảy...............................10
Hình 11. Sự tạo thành sóng tàu..........................................................................................19
Hình 12. Hệ thống sóng tàu và phân bố lý tưởng lưu tốc và áp lực nước dọc thân tàu.....20
Hình 13. Hệ thống sóng phân kỳ.......................................................................................20

Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

PHẦN MỞ ĐẦU:
1.

Đặt vấn đề:

Trong nhiều môi trường như ven biển, cửa sơng và sơng, sóng được tạo ra do tàu
thuyền đi lại được xem là một yếu tố góp phần lớn vào xói mịn bờ. Số lượng phà và tàu
thuyền ngày càng tăng trong vài thập kỉ qua phục vụ nhu cầu kinh tế hay du lịch của con
người đã gây ra sự ảnh hưởng đáng kể đến sự ổn định của đường bờ. Tại các khu vực ven
biển chịu tác động của sóng đáng kể, hoặc các hệ thống sơng dễ bị ngập lụt thường
xun, sóng tàu có thể có tác động đáng kể vào sự ổn định bờ. Bên cạnh đó ở ven biển,
cửa sơng, sơng mơi trường n tĩnh, sóng tàu cũng là ngun nhân hàng đầu gây sự xói
mịn bờ. Vì vậy, vấn đề này được rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu, sử
dụng rất nhiều phương pháp khác nhau để tính tốn sạt lở bờ như: phương pháp mơ hình
tốn, phương pháp mơ hình vật lý, phương pháp viễn thám, GIS… nhưng dùng cơng thức
kinh nghiệm để tính tốn ảnh hưởng hưởng sóng tàu đến sạt lở lở bờ ở Việt Nam không
nhiều, vậy nên, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt
lở bờ”. Đề tài này được thực hiện nhằm cung cấp cơng thức kinh nghiệm dùng để tính
tốn sạt lở bờ do tàu thuyền gây ra.
2.

Mục tiêu nghiên cứu:
Tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu lên sạt lở bờ sông.

3.
4.
5.

Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu lý thuyết về sạt lở bờ.
Nghiên cứu lý thuyết về ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ.
Nghiên cứu công thức kinh nghiệm dùng để tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến
sạt lở bờ.
Tính tốn và kiểm tra cơng thức kinh nghiệm bằng bài toán đơn giản.
Phương pháp nghiên cứu:
Ý nghĩa khoa học, kinh tế, xã hội:

Tính tốn được tốc độ sạt lở bờ do sóng tàu gây ra, từ đó có thể đưa ra giải
pháp khắc phục tình trạng sạt lở.

Trang 6


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Sạt lở bờ sông:

Sạt lở bờ sơng là q trình địa mạo tự nhiên xảy ra ở hầu hết các dịng sơng làm
thay đổi kích thước và hình dạng sơng, và vận chuyển trầm tích đến lưu vực sơng.
Xói bờ là sự mang đi xa dải đất dọc hai bên bờ của sơng. Nó được phân biệt với
xói lở tầng đất dưới lịng sơng (xói đáy).
Sạt lở bờ sơng xảy ra một loạt các quy trình và bị chi phối bởi hai nhân tố chính:
đặc điểm, đặc tính của bờ và tác dụng của thuỷ lực hoặc của trọng lực.

Hình 1. Sạt lở bờ tại Cần Thơ
Việt Nam với hệ thống sông, rạch dày đặc (có nơi mật độ sơng vượt q 1,60
km/km2), nguy cơ mất an tồn các đơ thị, khu dân cư do sạt lở bờ sông thường xuyên xảy

ra. Chẳng hạn dọc sông Cửu Long tập trung gần hết các đô thị lớn với gần 50% số dân ở
Đồng bằng sông Cửu Long. Trong những năm gần đây, sạt lở bờ sông xảy ra liên tiếp ở
các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ, Tiền Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh.
Từ năm 1978 đến năm 2001 đã có 3000 ha đất bị sạt lở, 5 dãy phố, 2 cầu ô tô, 20 km
đường nhựa, 25 km đường ô tô, 2 bến phà và nhiều cơ sở hạ tầng (cơ quan, bệnh viện,
trường học… ) bị sụp đổ, 6 làng bị xoá sổ, 1600 căn hộ và 1 thị xã tỉnh lị di dời, 4 thị xã
Trang 7


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
và 3 thị trấn đang bị nguy hiếp nghiêm trọng… Thiệt hại do sạt lở bờ lên tới hàng nghìn tỉ
đồng.
Hai nhóm q trình chính của q trình xói lở bờ:
-

Q trình thuỷ lực ngay tại bề mặt hoặc bên dưới bề mặt nước, cuốn đi trực tiếp
trầm tích và góp phần trực tiếp gây ra sạt lở vật liệu bờ.
- Các quá trình trượt khối, bao gồm các kiểu trượt thẳng và trượt xoay tách trầm tích
kết dính với bờ và tạo trầm tích vận chuyển trong lưu vực sơng.
2. Các dạng sạt lở bờ sơng:
Xói lở bờ sơng xảy hàng hàng loạt các q trình và bị điều khiển bởi hai nhân tố
chính: xói lở bờ do trọng lực gây ra và xói lở bờ do trọng lực gây ra .
2.1. Các dạng sạt lở bờ do trọng lực gây ra:
2.1.1. Trượt nông (Shallow slides):
Với dạng trượt này thì các lớp vật liệu di chuyển dọc theo mặt phẳng bề mặt của
bờ dưới tác dụng của trọng lực. Đây là kiểu điển hình cho loại đất với độ kết dính thấp,
thường xảy ra khi góc nghiêng của bờ lớn hơn góc ma sát trong của vật liệu bờ. Kiểu
trượt nông này thường xảy ra ở những bờ có độ dốc trung bình. Trượt nơng thường xảy
sau khi các kiểu trượt xoay (rotaiton slides) hoặc trượt phiến (slab slides) xảy ra (Thorne
1998). Các kiểu sạt lở này làm mất đi một lượng lớn trầm tích góc của bờ ở những vị trí

mà dễ dàng bị cuốn đi bởi tác động của dịng chảy thơng thường (Environment Agency
1999).

Trang 8


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 2. Cơ chế sạt lở bờ dạng trượt nông
2.1.2. Trượt xoay (Rotational failures):
Trượt xoay là sự di chuyển của vật liệu nằm sâu ở dưới theo cả hai chiều: xuống
dưới và hướng ra ngoài dọc theo mặt trượt cong, thường phổ biến ở bờ có vật liệu kết
dính và độ dốc nhỏ hơn 600. Sau khi trượt phần đỉnh của khối trượt thường nghiêng
hướng về phía bờ (xem Hình 3). Chúng thường gắn liền với những vết nứt thẳng đứng
bên trong cấu trúc của bờ. Trượt xoay thường có khối lượng lớn hơn trượt phiến
(Dapporto et al.2003) và đây cũng thường là kết quả của việc xói mòn chân bờ hoặc/và
áp suất nước trong lỗ rỗng cao trong vật liệu bờ. Thường thường trượt xoay xảy ra trong
suốt q trình rút nhanh chóng của lũ.

Trang 9


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 3. Cơ chế sạt lở bờ dạng trượt xoay
2.1.3. Sạt lở phiến (Slab failure):
Đây là kiểu trượt mà khối vật liệu bờ sẽ có xu hướng lật xuống dịng sơng (xem
Hình 4). Chúng liên quan đến độ dốc, độ cao bờ thấp, sự gắn kết các hạt mịn của vật liệu
bờ và thường xảy ra trong điều kiện dòng chảy thấp. Sạt lở phiến là kết quả kết hợp của
xói lở ở chân bờ, áp lực nước lỗ rỗng trong vật liệu bờ và sự phát triển của các vết nứt ở

trên bờ. Dưới những điều này thì sự ổn định của bờ phụ thuộc vào sức bền kéo của vật
liệu bờ (Environment Agency 1999). Sự bồi tụ của các khối đất bị sụp có thể tạm thời
bảo vệ được phần chân bờ khỏi xói lở trong thời gian ngắn.

Trang 10


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 4. Cơ chế sạt lở phiến
Khả năng xảy ra trượt phiến đặc trưng bởi các vết nứt hình thành cách đỉnh bờ
sơng một đoạn nhỏ. Sự khơ hạn và ứng suất căng làm cho các khe nứt nhanh chóng được
hình thành. Các khe nứt hình thành có thể làm nước từ dòng chảy bề mặt hoặc dòng chảy
dưới bề mặt xâm nhập vào bờ, làm tăng áp lực thấm và thường làm giảm tính ổn định của
bờ, tác động và làm các khối vật liệu bờ trượt xuống và hướng ra phía lịng sơng như kiểu
sạt lở khối (Simons an Li 1982).
2.1.4. Sạt lở dạng hàm ếch (Cantilever failure):
Sóng (áp lực sóng) làm cho mái bờ sơng bị phá vỡ kết cấu, các hạt bùn cát thuộc
bộ phận của lòng dẫn bị tách rời và vận chuyển đi nơi khác, quá trình này diễn ra lâu dài
làm cho chân mái bờ bị xói tạo thành hàm ếch, dẫn đến khối đất bờ mất ổn định và sụp
lở.

Trang 11


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 5.Cơ chế sụp bờ dạng hàm ếch
2.1.5. Dịng hồng thổ (Wet earthflow):
Loại sạt lở này xảy ra ở các vị trí mà bờ yếu, do việc tăng khối lượng và sự giảm

sức bền vật liệu bờ đến một thời điểm mà vật liệu bờ chảy lỏng ra thành dịng và có độ
nhớt cao. Loại sạt lở này xảy ra ở bờ có gốc dốc thấp và làm dòng vật liệu chảy xuống và
tạo thành các thuỳ ở phần chân của bờ. Các loại vật liệu này rất yếu và dễ bị loại bỏ thậm
Trang 12


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
chí là dịng chảy nhỏ (Thorne 1998). Dịng hồng thổ xảy ra ở các bờ có độ thấm lớn và
thốt nước kém. Thường thì chúng xảy ra khi mưa lớn, tuyết tan hoặc là do sự hạ thấp
mực nước nhanh chóng của dịng chảy.

Hình 6. Cơ chế sạt lở thành dòng
2.1.6. Sạt lở bờ dạng bật ra (Popout failure):
Sạt lở bờ dạng bật ra là một định nghĩa dùng để chỉ các q trình sạt lở bờ có các
khối vật liệu với kích thước từ nhỏ đến trung bình bị đẩy ra ngồi ở gần hoặc ở tại lớp
đáy của bờ sông. Nguyên nhân là do áp suất nước trong lỗ hổng bị thừa và bị sức ép quá
mức. Một khối vật liệu dạng phiến ở phía dưới của bờ (gần chân bờ) sẽ rơi ra ngồi và
hình thành các hốc (xem Hình 7). Dạng sạt lở bờ này thường là sự kiết hợp giữa bờ dốc
và các vật liệu bờ kết dính bị bão hịa, điều này làm tăng áp suất nước trong lỗ hỗng
và/hoặc rò rĩ mạnh trong cấu trúc đó. Phần nhơ ra tại hốc có thể sụp đổ xuống như một
dạng sụt bờ hàm ếch. Bằng chứng cho dạng sạt lở này gồm có: vật liệu kết dính, bờ dốc
với các vùng rị rỉ nằm ở vị trí thấp của bờ và các hốc ở bề mặt của bờ sông (Thorne
1998).
Trang 13


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 7. Cơ chế sạt lở bờ dạng bật ra (Theo O’Neil and Kuhns 1994)
2.2. Các dạng xói lở do q trình thủy lực gây ra (xói lở do dịng chảy):

Sự xói lở bờ do dịng chảy trực tiếp gây ra là kết quả từ sự thay đổi trong cân băng
giữa ứng suất cắt thủy lực và độ bền của vật liệu bờ. Trong trường hợp ứng suất cắt vượt
quá độ bền của vật liệu bờ thì sự vận chuyển trầm tích sẽ bắt đầu xảy ra. Điều này xảy ra
bởi vì ứng suất cắt tăng lên khi dịng chảy tăng lên, trong khi đó độ bền của vật liệu bờ
thường giảm đi (ví dụ: là do khi bờ sơng trở nên bão hịa). Có ba dạng xói lở chính do
q trình thủy lực gây ra. Các dạng này cũng thường là tiền thân của các quá trình xói lở
do trọng lực và cũng chính là q trình vận chuyển các vật liệu bị sạt lở do quá trình xói
lở do trong lực gây ra.
2.2.1. Sự kht sâu ở chân bờ (Undercutting):
Vật liệu bờ ở hoặc dưới vị trí mực nước bị khoét sâu vào và bị loại bỏ trực tiếp bởi
các tác dụng vật lý của dòng chảy và vận chuyển trầm tích.

Trang 14


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 8. Bờ sơng bị xói sâu vào dưới tác động của dòng chảy
Khi năng lượng dòng chảy tăng thì sức mạnh xói mịn của dịng chảy cũng tăng
theo cho đến khi ứng suất cắt của nước vượt quá độ bền của vật liệu bờ. Sự khoét sâu ở
chân bờ có thể là kết quả của sự chuyển hướng và tăng tốc của dòng chảy xung quanh các
vật cản như: các mảnh đá vụn và thảm thực vật trong kênh, hoặc các đặc tính của đất như:
sự thốt nước kém hoặc các vật liệu kém liên kết dễ bị xói mịn. Hiện tượng này cũng
phổ biến ở các đoạn sơng có khúc cua quanh co, vận tốc dịng chảy và ứng suất cắt
thường cao tại những vị trí đó.
2.2.2. Xói lở đáy (Bed Degradation):
Xói lở đáy là quá trình xói mịn làm hạ nền của lịng sơng (xem Hình 1.8), quá
trình này xảy ra khi năng lượng gây xói lở của dịng chảy tăng lên đến khi ứng suất cắt
của nước vượt qua mức xói lở tương đối của đáy sơng (so với vật liệu bờ). Q trình này
hạ thấp lịng sơng nên làm tăng chiều cao và độ dốc của bờ sơng, tạo điều kiện cho xói lở

tạo hàm ếch và sạt lở khối.

Trang 15


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ

Hình 9. Xói lở đáy dưới tác đơng của dịng chảy
2.2.3. Sự rửa trơi lớp nền (Basal cleanout):
Trong Hình 10 là q trình rữa trơi các vật liệu ở lớp nền (lớp đáy). Đây là q
trình xói lở tác dụng lên vật liệu của bờ mà trước đó các vật liệu này bị sụp đổ xuống từ
các dạng sạt lở khác.
Chu trình xói mịn vật liệu làm cho bờ cao sạt lở tạo thành các bờ thấp, các bờ thấp
bị xói lở đi đóng vai trị quan trọng trong việc kiểm sốt hình dạng bờ, tính ổn định và tỉ
lệ bờ bị xói lở.

Hình 10. Sự rửa trơi vật liệu ở lớp nền dưới tác động của dòng chảy
Trang 16


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
3. Ngun nhân gây xói lở bờ sơng:
3.1. Hoạt động nhân sinh:
Phá hủy lớp phủ thực vật tạo mặt bằng xây dựng, làm mất ổn định bờ.
Xây dựng cơng trình nằm sát mé bờ sơng thậm chí lấn chiếm ra phía sơng làm
thay đổi chế độ dịng chảy, cấu tạo địa chất không thuận lợi (đất yếu)… gây bất lợi cho
sự ổn định bờ.
Tàu thuyền có tải trọng lớn đi lại gây nên sóng lớn tác dụng trực tiếp vào bờ, gây
xói lở bờ.
Các bãi, bến ghe, thuyền neo đậu không hợp lý tạo ra mặt cắt ướt lịng sơng co hẹp

dẫn đến dịng chảy thay đổi, gây xói lở bờ.
Q trình khai thác cát bừa bãi với qui mô lớn ở vùng và phụ cận làm thay đổi chế
độ dịng chảy của sơng dẫn đến q trình lở bờ xảy ra.
Sử dụng không đúng, không hợp lý về các giải pháp và kết cấu của các công trình
bảo vệ bờ do khơng nắm chắc số liệu về dòng chảy và sự biến đổi của dòng chảy, cũng
như các số liệu về địa chất, về cấu tạo vùng bờ, như: Các con đê có thể làm giảm diện
tích ngập lụt dọc theo một đoạn sông, nhưng do vùng ngập lụt tích nước tự nhiên bị giảm
đi, chúng có thể làm cho khả năng ngập lụt ở hạ lưu trầm trọng thêm. Sự xáo động cân
bằng của một đoạn sơng được tạo lại dịng chảy ảnh hưởng tới cả miền trên và dưới của
đoạn sơng đó.
Lượng vật liệu bồi lắng tăng lên do sự chuyển đổi đất tự nhiên thành đất canh tác
và ở các vùng đơ thị hố. Vật liệu bồi lắng tạm thời tích luỹ trong lịng sơng làm giảm thể
tích dịng chảy, giảm thể tích dịng chảy gây ra lũ lớn thường xuyên. Hậu quả của hệ
thống thoát nước trong thành phố (cống nước thải) đã cung cấp thêm nhiều nước hơn cho
các con sông trong khoảng thời gian ngắn so với những con sông trong vùng khơng đơ thị
hố. Biên độ lũ do các trận mưa dâng trong vùng đơ thị hố cũng tăng lên. Sông đáp lại
sự tăng vật liệu vận chuyển cũng như lưu lượng bằng cách mở rộng lòng chảy để phù hợp
với dòng chảy đã tăng lên. Kết quả là bờ bị xói lở nghiêm trọng.
3.2. Tự nhiên:
Các thung lũng sơng được hình thành do tác dụng của hiện tượng rửa xói, vật
chuyển vật liệu rửa xói và trầm đọng vật liệu đó.
Trang 17


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
Khi hình thành thung lũng sơng, xói đáy và xói bờ có ý nghĩa chủ đạo. Xói đáy là
hiện tượng rửa xói lịng sơng, sự cắt sâu của dịng sơng dẫn đến tạo thành mặt cắt cân
bằng chuẩn của sơng - mặt cong nhịp nhàng của đáy lịng sông: dốc nhiều ở thượng lưu
và gần như nằm ngang về phía cửa sơng, khi tiếp cận với gốc xói mịn. Xói bờ được biểu
hiện ở sự rửa kht và xói sập bờ, dẫn đến mở rộng thung lũng.

Mặt cắt dọc của sông lượn thoải ở những đoạn: cấu tạo bởi đất đá mềm yếu, dễ bị
rửa xói, bị sụt lún do vận động kiến tạo trẻ, có khả năng tích đọng mãnh liệt vật liệu xốp
rời vì tốc độ chảy của sông thay đổi đột ngột khi mực nước dâng cao (do đất đá đổ) do
trượt, tại các sông nhánh nằm bên dưới dòng chảy gây nên; thấp và trũng, nằm ở nơi bị
cactơ hố.
Mặt cắt dọc của sơng tăng độ dốc ở những đoạn có cấu tạo bởi đá gốc bền rắn khó
rửa xói, bị nâng lên do vận động kiến tạo trẻ; lịng sơng bị tắc nghẽn do đất đá đổ, trượt
lỡ, lũ bùn đá…
Theo mục đích xây dựng, thung lũng sông được phân chia dựa vào: hình thái
thung lũng (hẻm vực phát triển một bên, phát triển hai bên), bề dày trầm tích hệ Thứ Tư
và tính đồng nhất của thành phần đất đá. Tập hợp những dấu hiệu đó cho phép chia ra các
kiểu cấu trúc cơ bản của thung lũng sông.
Động năng P của sơng quyết định các hoạt động rửa xói, vận chuyển và tích tụ của
sơng được xác định theo cơng thức:
P=

mv
2

2

Trong đó:
 m - khối lượng nước của sơng;
 v - tốc độ dịng chảy của sơng.
Lưu lượng nước trong lịng sơng càng lớn, tốc độ dịng chảy càng cao thì công do
sông thực hiện càng lớn. So sánh giá trị động năng P của sông với trọng lượng G của vật
liệu rời do sông mang chuyển, tức là lưu lượng dịng cứng thì nếu:
 P > G xói mịn chiếm ưu thế;
 P = G cân bằng giữa xói mịn và tích tụ;
 P < G tích tụ chiếm ưu thế.

Trang 18


Nghiên cứu tính tốn ảnh hưởng của sóng tàu đến sạt lở bờ
Đối với một cong sông, bên cạnh ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh cịn có
những nhân tố gây ra sự mất ổn định của bờ như: chế độ thủy văn, địa mạo, thành phần
và trạng thái đất đá ở lịng và bờ sơng, điều kiện thế nằm, vận động kiến tạo hiện đại, các
quá trình hoạt động ngoại.
3.2.1. Chế độ thuỷ văn:
Chế độ thuỷ văn bao gồm chế độ mực nước, sự thay đổi lưu lượng (khối lượng
nước) cũng như tốc độ chảy của sông.
Chế độ của các sông phụ thuộc chủ yếu các điều kiện cung cấp của chúng.
Phương trình cân bằng nước tổng quát cho một lưu vực sơng:
x +q= y + z±u

Trong đó:






x - lượng mưa khí quyển;
q - lượng ngưng tụ;
y - lượng nước chảy của sông;
z - tổng lượng bốc hơi từ các lục địa và các vực nước;
±u - lượng tích đọng (+) và hao hụt (-) độ ẩm đất đá của lưu vực sông.

Trong phần lớn trường hợp, giá trị ngưng tụ quá nhỏ so với lượng mưa, lượng tích
đọng và hao hụt độ ẩm trong đất đá của lưu vực trong nhiều năm thì bù trừ cho nhau, do

đó có thể lấy u = 0. Vì vậy, với mọi lưu vực sơng, phương trình cân bằng nước có dạng:
x=y+z
Mùa mưa lũ, mực nước dâng cao, lưu lượng tăng hàng chục đến hàng trăm lần.
Trong thời kỳ này, quá trình mài mòn phát triển mạnh mẽ, kèm theo phá vỡ bờ nghiêm
trọng, ngập lụt và các hiện tượng khác. Vì vậy chế độ cung cấp và các đặc điểm thuỷ văn
của sông là yếu tố quan trọng nhất đối với hoạt động xói mịn của nó.
3.2.2. Địa mạo thung lũng sơng:
Địa mạo thung lũng sơng, kích thước và hình dạng của lưu vực là những yếu tố
quan trọng nhất đối với hoạt động xói mịn của sơng. Ở vùng núi, mưa nhiều hơn, bề mặt
địa hình dốc hơn có những điều kiện thuận lợi hơn để hình thành dịng chảy trên mặt nên
lưu lượng và tốc độ dòng chảy lớn, dễ phát hiện hiện tượng xói mịn. Địa hình vùng đồng
bằng có tác dụng kiềm giữ dịng nước mặt, tạo điều kiện thuận lợi để tiêu hao độ ẩm cho
Trang 19