Thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng ( Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà nội ) - Chương 2 ppt

53 54
thuỷ vực có diện tích mặt nớc nhỏ nhất. Chính xác hơn là sự
thành tạo thuỷ vực hồ dạng kéo dãn hoặc ô van trong phần hoạt
động thuỷ lực gần thân đập [135. 136].
Các thông báo trên đây về sự thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ
cho phép tìm các thông số mô hình đờng bờ cân bằng [62, 64,
121, 146], đợc sử dụng khi thiết kế các công trình cố định ven
bờ, xây dựng các bãi nhân tạo và các biện pháp khác phục vụ
ven bờ các thuỷ vực nhân tạo đã xây dựng cũng nh để dự báo
sự phát triển bờ trong tơng lai.




Chơng 2. Chế độ thủy động lực hồ
chứa và ảnh hởng của nó đến sự
hình thành bờ
Các nhân tố thuỷ động lực chính chi phối sự phát triển bờ
hồ chứa bao gồm dao động mực nớc, sóng gió, dòng chảy, chế
độ băng và nớc ngầm.
Chế độ thuỷ văn là tập hợp các thành phần, tức là các hiện
tợng, quá trình thể hiện dới dạng các biến đổi mực nớc hồ
chứa theo thời gian: nhiều năm, mùa, ngày ở trên đập (chế độ
mực nớc), lu lợng nớc (chế độ dòng chảy), các hiện tợng
băng hà (chế độ băng hà) v.v
Cờng độ ngập và tiêu các khu vực gần bờ và bờ hồ chứa
phụ thuộc vào tiến trình thay đổi mực nớc và biên độ của nó.
Sóng gió và dòng chảy kết hợp với các nhân tố khác xác định
cờng độ hoạt động năng lợng. Các chỉ số này càng tác động
mạnh đến bờ càng cần thiết phải tăng cờng sức lực và thời
gian để hạ các tác động xấu của chúng khi vận hành lâu dài hồ

chứa.
2.1 Chế độ mực nớc
Chế độ dao động mực nớc trong trờng hợp tổng quát
đợc xác định bởi dạng điều tiết tồn tại ở đối tợng xem xét.
Phụ thuộc vào thể tích hồ chứa và mục đích khai thác kinh tế
55 56
của nó mà chia ra các loại điều tiết ngày, mùa và nhiều năm,
thậm chí là hỗn hợp nh điều tiết tuần - ngày (hồ chứa
Osipovits). Hồ chứa vùng rừng phần Âu của đất nớc có hầu
hết các dạng điều tiết dòng chảy. Tuy nhiên số lợng lớn nhất
các thuỷ vực nhỏ nhân tạo thực hiện việc điều tiết mùa. Trong
số các hồ chứa điều tiết nhiều năm có thể tách ra hồ chứa Vilei,
Pliavin, Kegum, Riga, còn điều tiết mùa là các hồ chứa Zaslav,
Viatra, Vonkovits, điều tiết ngày - Osipovits, Trigirin.
Chế độ mực nớc đợc đặc trng tổng quát bằng sự thay
đổi mực nớc, biên độ và độ bảo đảm (tính lặp lại) của chúng.
Không phụ thuộc vào dạng điều tiết, biên độ dao động mực nớc
(hiệu giữa vị trí mực nớc cao nhất và thấp nhất) trong điều
kiện các hồ chứa nhỏ không vợt quá 1,5 m. Chỉ có ở hồ chứa
Vilei biên độ đạt tới 3 m.
Sự vận hành hồ chứa và tiếp theo là các điều kiện thành
tạo vùng bờ thờng rất khác nhau ở các đối tợng nớc phân bố
phân tán và nhảy cóc. ở một mức độ nào đó điều này đợc giải
thích bởi sự khác biệt lớn về các điều kiện thuỷ động lực và sự
điều tiết dòng chảy sông ngòi.
Chế độ mực nớc các hồ chứa nhỏ đợc vận hành riêng biệt
không phụ thuộc vào sự hiện diện của các hồ chứa khác trên lu
vực có nét đặc thù riêng. Cũng nh các thuỷ vực tự nhiên biên
độ dao động mực nớc (A) trong thời kỳ nhiều năm là một đặc
trng nhận dạng rõ nét của chế độ mực nớc và phản ánh mối

quan hệ với diện tích (F) của lu vực A = f(F). Vì chế độ mực
nớc là một trong các nhân tố luỹ tích thành tạo vùng đờng
bờ hồ chứa nên đối với nó cần đợc nhận dạng.
Theo tính chất dao động mực nớc hồ chứa đợc chia
thành ba dạng: chế độ mực nớc ổn định, ổn định trung bình và
không ổn định Trong nền tảng định dạng này chứa các đặc
trng định lợng nhiều năm kết hợp với dạng điều tiết cũng
nh có tính đến dạng hình thái của chúng (bảng 2.1).

Bảng 2.1. Dạng và kiểu hồ chứa theo chế độ mực nớc

Đặc trng kiểu mực nớc , cm
Dạng Kiểu
Biên độ Độ lệch
TB tháng
H TB
cực tiểu
H TB
cực đại
Tần suất mực
nớc P (%)
nhiều năm
Với chế độ mực
nớc bền vứng (I)
Hồ cha nhỏ, điều tiết ngày,tuần
(Ia) (Saligor, Osipovitr. Gat)
20 5 10 15 45-70
V
ới chế độ mực
nớc ổn định (II)

Hồ chứa nhỏ, vừa, chủ yếu là điều
tiết mùa (IIa) (Liuban, Tregirin)
70 20 30 45 50-60
Hồ chứa trung bình chủ yếu điều
tiết mùa (IIIa) (Zaslav, )
100 35 50 50 35-55
V
ới chế độ mực
nớc không ổn
định (III)
Hồ chứa trung bình điều tiết
nhiều năm (IIIb) (Vilei)
200 60 100 100 35-55

Hồ chứa có chế độ mực nớc ổn định (Ia) gồm các hồ chứa
thuỷ điện nhỏ điều tiết mùa và ngày với biên độ dao động mực
nớc trung bình nhiều năm gần 20 cm. Sự thay đổi hàng tháng
của mực nớc không vợt quá 5 cm / tháng. Việc làm trơn các
giá trị mực nớc cực đại diễn ra đồng thời với chế độ làm việc
của công trình thuỷ điện. Đa số hồ chứa dạng này thực hiện việc
điều tiết ngày hoặc tuần - ngày. Chỉ riêng ở Bạch Nga đếm đợc
10 hồ chứa thuỷ điẹn nhỏ dạng hồ và sông đặc trng bởi chế độ
mực nớc ổn định. Khi công trình thuỷ điện ngừng hoạt động
chế độ mực nớc phụ thuộc hoàn toàn vào dòng chảy sông ngòi
và các chỉ số đo đạc hình thái lòng chảo hồ chứa.
Hồ chứa với chế độ mực nớc ổn định trung bình (IIa) phân
57 58
biệt bởi sự hiện diện bởi thời kì trớc lũ và lũ xuân rất rõ ràng.
Vào các tháng hè thu diễn ra sự hạ mực nớc hồ chứa xuống 5 -
40 cm thấp hơn mực nớc nhiều năm trung bình. Sự thay đổi

nhiều năm của mực nớc đạt tới 50 cm. Đối với hồ chứa dạng
này đặc trng cho sự chênh lệch tháng trung bình khoảng 3 - 4
lần vợt chênh lệch ở các hồ chứa với chế độ mực nớc ổn định.
Tiến trình chung của mực nớc giống chế độ mực nớc của
nhiều hồ.
Dạng hồ chứa với chế độ mực nớc không ổn định gồm hai
tiểu dạng: các hồ chứa không lớn điều tiết mùa (IIIa) và hồ
chứa trung bình với điều tiết nhiều năm (IIIb).
Các hồ chứa không lớn điều tiết mùa với chế độ mực nớc
không ổn định có biên độ dao động trung bình nhiều năm hơn 1
m và với các giá trị thực nghiệm nhiều năm đạt tới 50 cm
(Zaslav, Krasnoslobod, Lepel). Cờng độ dao động mực nớc
khoảng 1,5 - 2 lần cao hơn so với hồ chứa với chế độ mực nớc
ổn định trung bình. Độ lệch trung bình tháng xấp xỉ 1. Các hồ
chứa điều tiết nhiều năm kích thớc trung bình phân biệt với
mọi dạng khác bởi các giá trị cực đại của các đặc trng nhiều
năm (Vilei). Tiểu dạng thứ hai có sự thay đổi cực trị nhiều năm
của mực nớc vợt tiểu dạng trớc một cấp. Hồ chứa đặc trng
bởi sự hạ mực nớc trớc lũ, lũ xuân và hạ nhịp nhàng mực
nớc hè thu.
Hiện nay trong tài liệu công bố khá đầy đủ chế độ mực
nớc hàng loạt các hồ chứa lớn và ảnh hởng của nó tới quá
trình hình thành bờ [1, 42]. Tuy nhiên phân tích các đặc điểm
và tính chất chế độ mực nớc các hồ chứa nhỏ hầu nh cha
đợc phản ánh trong các tài liệu hiện tại.
Nh đã nhận thấy ở trên, chế độ mực nớc hồ chứa phụ
thuộc vào mục đích khai thác kinh tế của chúng, chế độ vận
hành, tỷ số giữa nhu cầu dùng nớc và cấp nớc và dạng điều
tiết.
Hồ chứa vùng rừng của nớc ta đợc sử dụng với mục đích

tổng hợp và nông nghiệp, hơn nữa trong tr
ờng hợp đầu cũng có
một nhà sử dụng thống soái và xác định luôn tính chất điều tiết.
Theo dạng điều tiết có thể phân loại hồ chứa: điều tiết nhiều
năm - đói với việc cấp nớc công nghiệp (dạng thung lũng), điều
tiếi mùa - đối với việc cấp nớc nông nghiệp, tới tiêu, ng
nghiệp ( dạng hồ, sông, triều), điều tiết ngày - hồ chứa thuỷ
điện.
Các đặc trng chủ yếu của chế độ mực nớc hồ chứa gây
ảnh hởng đến sự hình thành bờ là tính chất thay đổi chung
của mực nớc, biên độ của chúng và thời gian nớc đứng. Trong
số các mực nớc đặc trng có thể tách ra mực nớc hoạt động
tức là mực nớc ảnh hởng trực tiếp đến sự thay đổi bờ và hình
thành bãi cạn và thờng là gần với mực nớc chuẩn hiệu dụng.
để nhận đợc các đặc trng chế độ mực nớc và phân tích nó
ngời ta dựng các đồ thị tần số và suất đảm bảo trong thời kỳ
vận hành qua 22 hồ chứa và đã thành lập bảng biên độ dao
động mực nớc trong năm và thời kỳ không đóng băng.
Ngoài việc phân tích thuỷ văn, nhờ máy tính điện tử thực
hiện việc xử lý thống kê các thông tin trong việc tính toán các
thông số các đờng cong phân bố ( hệ số biến đổi C
v
và bất đối
xứng C
s
). Coi thông tin ban đầu sử dụng khi tính toán là các
giá trị vị trí trung bình chục ngày của mực nớc ở tuyến trên
đập hồ chứa trong thời gian vận hành.
Kết quả phân tích biên độ dao động và độ đảm bảo mực
nớc hoạt động đợc chia thành hai nhóm thuỷ vực (bảng 2.2).

59 60
Hồ chứa với biên độ dao động mực nớc lớn hơn 0,5 m và
suất đảm bảo của mực nớc hoạt động nhỏ, hồ chứa với dao
động mực nớc bé (0,1 - 0,5) nhng suất đảm bảo mực nớc hoạt
động lớn, cũng nh các hồ chứa với giá trị biên độ lớn và suất
đảm bảo của mực nớc hoạt động lớn. Loại hồ thuỷ triều đợc
liệt vào nhóm cuối cùng trớc tiên.
Suất đảm bảo của mực nớc hoạt động đối với hồ chứa
nhóm thứ nhất chiếm khoảng 20 %, đối với hồ chứa nhóm thứ
hai khoảng 60%.
Sự khác biệt về thời gian và chu kỳ của mực nớc hoạt
động trực tiếp ảnh hởng tới cờng độ tái lập, hình dạng và kích
thớc phần ngập của bãi cạn, đặc biệt trên giai đoạn hình thành
mặt cắt bờ tái lập.
Trên cơ sở phân tích tính chất phân bố tần số và suất đảm
bảo của mực nớc hồ chứa, khác biệt theo mục đích kinh tế và
dạng điều tiết và các mặt cắt bờ, nhận đợc trên cơ sở các quan
trắc đều đặn nhiều năm theo hàng loạt hồ chứa đã làm rõ đợc
các đặc điểm tác động của chế độ mực nớc lên quá trình bờ.
Đã xác định đợc rằng, với các giá trị biên độ dao động
mực nớc bé và suất đảm bảo của mực nớc hoạt động cao quá
trình tái lập diến ra mạnh hơn khoảng 1,5 lần so với các hồ
chứa có biên độ dao động mực nớc lớn. Điều này trớc hết biểu
thị ở cờng độ lấn bờ. Ngoài ra, trong trờng hợp này mặt cắt
tái lập dạng cổ điển tất nhiên có chỗ hõm, bãi bồi, sụt độ sâu
đờng bờ, khi đó giống nh trên các hồ chứa có dao động mực
nớc lớn, lát cắt bãi cạn có thể có các thành tạo thứ sinh (bậc,
vũng).

Bảng 2.2. Các đặc trng chế độ mực nớc hồ chứa

Biên độ dao động mực nớc
nhiều năm trung bình, m
Hồ chứa Dạng Dạng điều tiết theo thiết kế
Trong năm
Thời kỳ
không băng
Suất đảm
bảo mực
nớc hoạt
động %
Nhóm I
Vilei Sông Nhiều năm 3.57 2.28 15
Krasnoslobod Sông Mùa 1.40 1.28. 4
Liuban Sông Mùa 0.87 0.60 37
Saligor Sông Mùa 0.95 0.75 7
Tritririn Sông Ngày 0.93 0.84 18
Hữu nghị Sông Mùa 0.87 - 8
Nhóm II
Braslav Sông Mùa 0.60 0.42 25
Vonkovichi Sông Mùa - - 100
Viatra Sông Mùa - - 100
Gezgal Sông Ngày 0.67 0.50 30
Dobrơmslen Sông Ngày 0.70 0.36 30
Kliutregor Sông Mùa 0.76 0.60 65
Lepel Hồ Mùa 1.13 0.84 70
Osipovitrs Sông Ngày 0.70 0.30 75
Con đờng cộng sản Sông Ngày 0.50 0.50 14
Seliav Hồ Ngày 0.80 0.48 55

Teterin Sông Mùa 1.07 1.06 50
Trizov Sông Mùa 0.36 0.26 20
Liubasev Triều Mùa 0.70 0.64 40

Với các dao động mực nớc bé, bề mặt bãi bằng phẳng rộng
tới 10 m, khi đó giống nh ở các hồ chứa có dao động mực nớc
61 62
lớn, bãi cạn rộng hơn nhiều (tới 30 m). Trong vùng chia cắt bề
mặt của nó đợc phủ bởi hàng loạt kiểu vi địa hình song song
với vùng cắt phù hợp với trạng thái mực nớc trung gian.Trên
các hồ chứa thuỷ triều với mực nớc hoạt độngcao hơn dao động
mực nớc diễn ra trong khoảng thời gian ngắn (trong vòng một
vài ngày), và chỉ ảnh hởng lên lát cắt cân bằng - phần ngập
nớc của bãi. Nó có dạng cong và trong hàng loạt các trờng hợp
- bề mặt không bằng phẳng, khúc khuỷu.
Chế độ mực nớc các hồ chứa nhỏ vận hành kiểu bậc thang
có thể phân tích qua thí dụ các hồ bậc thang Svislov (Bạch Nga)
và Daugava (Latvia).
Hồ bậc thang Svislov nằm trong phạm vi lãnh thổ ngoại ô
Minsk và Mogilev và trong một phần thành phố Minsk. Nó gồm
các hồ chứa Zaslav, Krnhixa, Đrozd, hồ Komsomon, hồ chứa
Tridzov. Hồ chứa hiện nay đợc sử dụng trong việc cấp nớc kỹ
thuật, nớc uống, làm ẩm thành phố Minsk, phục vụ điều
dỡng và vệ sinh sông Svislov trong phạm vi thành phố cũng
nh để câu cá và năng lợng. Các chỉ số đặc trng cơ bản của
mực nớc dẫn trên bảng 2.3. Biên độ dao động mực nớc lớn
nhất ở hồ chứa Zaslav, lợng cấp nớc trung bình nhiều năm
của nó theo tài liệu quan trắc đạt 1,2 - 1,5 m.
Đối với hồ chứa bậc thang Daugava (sông tây Dupna) đặc
trng bới sự liên hệ chặt chẽ của chế độ mực nớc với công tác

thuỷ điện. Các trạm thuỷ điện làm việc luân phiên trong các
thời gian ngắn (một vài giờ trong ngày), thực hiện sự điều tiết
ngày của dòng chảy. Các đặc điểm điều tiết dòng chảy này đã
xác định chế độ mực nớc của hồ chứa bậc thang.


Bảng 2.3. Đặc trng chế độ mực nớcmột số hồ chứa bậc thang Svislots

Biên độ dao động mực
nớc nhiều năm trung
bình, m
Hồ chứa Dạng
Dạng điều
tiết theo
thiết kế
Trong
năm
Thời kỳ
không
băng
Suất đảm
bảo mực
nớc hoạt
động %
Zaslav Hồ sông Nhiều năm 1,2 0,6 12
Krinhixa Sông bãi bồi Mùa 0,23 0,08 60
Đroz Sông bãi bồi Mùa 0,10 0,05 96

Để thuận tiện chế độ mực nớc hồ chứa bậc thang đã đợc
phân tích trong mời năm gần đây (1975 - 1985). Đã xác định

đợc rằng, độ lặp lại của mực nớc cực đại chiếm 51 - 66% số
lợng quan trắc chung trên tất cả hồ chứa bậc thang (bảng 2.4).
Đa số mực nớc cực đại (42 - 54%) diễn ra trong thời kỳ nhận
nớc mùa xuân, vào mùa thu giảm đi 2 lần. Mực nớc cực tiểu
thờng nằm vừo thời kỳ mùa hè (46%). Gần 39% mực nớc cực
tiểu rơi vào thời kỳ mùa thu, khi mà sóng gió hoạt động mạnh
trên các bãi cạn đang hình thành. Trong bảng 2.4 phản ánh độ
lặp lại của mực nớc cực đại và cực tiểu trong thời kỳ chục năm
(1975 - 1984) và riêng cho năm đặc trng 1979.
Phân tích chế độ mực nớc ba hồ chứa của bậc thanh
Daugava cho phép lấy ra các nét đặc trng nhất của nó:
- tính ổn định của mực nớc hồ chứa bậc thang từ khi
nhận nớc mùa xuân đến thời kỳ mùa hè (kiệt);
- vị trí kiệt ổn định của mực nớc các hồ chứa Riga và
Kegum trong nửa cuối mùa hè và mùa thu;
63 64
- dao động mực nớc khi xả đột ngột và xả trong vòng 3 - 5
ngày của các hồ chứa Riga và Kegum trong thời kỳ nhập lu từ
lu vực và thời kỳ có ma khí quyển.
- khẳng định dao động ẩm lãnh thổ lu vực của hồ chứa
bậc thang cao (Pliavin).
Dao động mực nớc ngày trên hồ chứa Pliavin là 0,5 - 2,0
m. Chế độ dòng chảy mùa xác định biên độ lớn nhất của dao
động mực nớc sông Daugava. Mực nớc cực đại đạt tới 72,1 m,
cực tiểu 67,5 m. Mực nớc lớn chiếm 40% mực nớc cực đại chu
kỳ ngày. Sự hạ cực đại mực nớc đạt đến 5 - 6 m hoặc hơn xác
định vào tháng 6 các năm 1969 và 1980. Trong thời kỳ bảo
dỡng mực nớc thấo nhất diễn ra vào tháng 6, tháng 7 hoặc
tháng 9, tháng 10. Sự nâng mực nớc kèm theo sự giảm độ rộng
bãi cạn và tăng độ sâu dọc bờ.

Hồ chứa Kegum có biên độ dao động mực nớc nhỏ hơn và
tiến trình mực nớc mềm mại hơn (0,5 - 1,5 m). Trong tiến trình
mực nớc năm thấy rõ cực đại mùa xuân kéo dài 3 - 4 tháng.
Đới xói lở các sờn bờ nằm trong phạm vi 32,2 m ( thời kỳ xuân
hè) và 31,2 m (mùa thu).
Liên quan đến sự biến dạng mạnh mẽ dòng chảy trong các
hồ chứa Pliavin và Kegum, ở hồ chứa Riga sự thay đổi mùa của
mực nớc thể hiện yếu hơn. Tại đây quan sát thấy sự hạ mực
nớc không lớn lắm vào tháng 7, tháng 8 ( gần 0,7 - 0,8 m). Tuy
nhiên sự hạ mực nớc ngày của hồ chứa đạt tới 2,3 m. Ranh giới
xói lở ácc sờn nằm trong khoảng mực nớc từ 17,3 - 18,2 m.
Các đờng cong đảm bảo mực nớc hồ chứa bậc thang
đợc thành lập chứng tỏ rằng ranh giới các đới xói lở sờn các
bờ tơng ứng với mực nớc suát đảm bảo 5% khi cấp đủ nớc
có và suất đảm bảo 95% khi hồ chứa làm việc hết công suất.
Bảng 2.4 Độ lặp lại của mực nớc cực đại và cực tiểu trong thời kỳ quan
trắc 1975 - 1985 trên các hồ chứa bậc thang Đaugava
(theo số liệu của Ia. S. Probocs)

Số lu lợng cực đại (% của tổng số) Hồ chứa Số ngày
quan trắc
75-85
mùa xuân
75-85
mùa thu
75-85
quan trắc
1979
mùa xuân
1979

mùa thu
1979
Pliavin 66 42 34 14 33 9
Kegums 60 42 20 31 66 11
Riga 51 54 42 24 45 27
Toàn bộ 59 48 32 23 48 16
Số lu lợng cực tiểu (% của tổng số) Hồ chứa Số ngày
quan trắc
75-85
mùa xuân
75-85
mùa thu
75-85
quan trắc
1979
mùa xuân
1979
mùa thu
1979
Pliavin 46 16 50 36 13 37
Kegums 48 14 28 15 10 10
Riga 53 16 39 26 22 11
Toàn bộ 49 15 39 29 15 19

2.2. Sóng gió
Các đặc điểm của chế độ gió vùng rừng bị chi phối bởi hoàn
lu chung khí quyển. Đới này nằm về phía bắc của lỡi cao áp -
trục Voeicov, cho nên mùa hè thống trị hớng gió tây bắc và
hớng nam. Ưu thế của các dòng khí hớng tây liên quan tới sự
vận chuyển không khí từ Đại tây dơng vĩ độ cao sang phía

đông và sự hoạt động hoàn lu có nguồn gốc front cực và cận
cực. Trong thời kỳ chuyển tiếp, đặc biệt là mùa xuân (tháng 4,
tháng 5) có khả năng xuất hiện gió các hớng khác.
Sự phát triển gió dọc bờ xác định sự định hình lòng chảo
65 66
hồ chứa. Đối với hồ chứa Daugava, lòng chảo của nó đợc định
hình từ đông bắc đến tây nam, ảnh hởng lớn đến bờ tây là gió
hớng nam, tây nam, tây và đông nam, còn bờ đông là các gió
hớng bắc, đông bắc, tây bắc và đông. Trong các hồ chứa vùng
rừng kéo dài theo phơng kinh tuyến hoặc lân cận gây xói lở bờ
đông.
Tốc độ gió trung bình tháng lớn nhất ( 4 - 5 m/s) ghi nhận
vờ thời kỳ mùa đông. Vào mùa hè tốc độ gió 2 - 3 m/s chiếm lĩnh
khắp nơi. Trạng thái lặng gió chiếm 8 - 12% các trờng hợp và
thờng quan sát thấy vào mùa hè, về ban đêm thờng xuyên
hơn ban ngày. Nh vậy, theo số liệu của 60 trạm khí tợng ở
Bạch Nga trong một năm có 5 - 10 ngày tốc độ gió lớn hơn 15
m/s. Trong phạm vi vùng rừng có những khu vực quan sát thấy
sự tăng mạnh hoạt động của gió. Thí dụ, ở tây nam và phía bắc
Bạch Nga có thể tìm thấy hai vùng hoạt động gió mạnh : vùng
Sarcovsin - Vitebsk - Doksinx, nơi có tốc độ gió trung bình năm
là 4,2 - 1,3 m/s, và số ngày có gió mạnh là 15, cònn trong vùng
Tháng Mời - Gomel số ngày gió mạnh là 20, còn vận tốc gió
trung bình năm là 4,0 m/s. Khác với các vùng nói trên, phần còn
lại của lãnh thổ Bạch Nga đặc trng bởi sự khác biệt không lớn
trong chế độ gió.
Quan trắc sự thay đổi của gió, thu đợc bởi các tác giả khi
tiến hành các khảo sát dài hạn tại hàng loạt hồ chứa vùng rừng
cho phép xác định các đặc điểm của nó. Tài liệu gốc là các kết
quả quan trắc thực nghiệm trên các hồ chứa Vilei và Zaslav từ

năm 1975 đến năm 1979 , cũng nh là các số liệu trạm khí
tợng lục địa, Vilei và Minsk nằm cách các hồ chứa tơng ứng
là 4,5 và 10 kilomet.
Theo số liệu của trạm khí tợng Vilei trong phạm vi hồ
chứa Vilei độ lặp lại lớn nhất là gió hớng tây và tây nam. Số
trờng hợp xuất hiện gió các hớng khác khác nhau không
nhiều lắm. Thờng hay gặp nhất là gió có tốc độ 10 m/s.
Quan trắc chế độ gió trong phạm vi ảnh hởng của hồ chứa
chớng tỏ về sự biến dạng của nó trên mặt nớc, mà đầu tiên là
nằm trong sự thay đổi hớng. các quan trắc chỉ ra rằng sự kéo
dài hồ chứa từ tây sang đông chi phối sự phân bố đồng đều gió
trong các lới tây nam - tây - đông bắc - và giảm hẳn các số
trờng hợp gió hớng đông và nam.
Do sự thay đổi của mặt đệm lu vực xây dựng hồ chứa có
gió đi qua làm thay đổi cả vận tốc của nó. Sự tăng tốc độ gió
diễn ra do sự giảm lực kháng của mặt đệm cũng nh là hậu quả
của sự khác biệt các tầng phân hoá nhiệt các lớp không khí
trên mặt đất và trên thuỷ vực kể cả ảnh hởng phụ của gradien
áp suất. Cộng thêm vào sự thay đổi hớng gió là sự định hình
thung lũng sông Vilei, phạm vi ngập và dân c quanh bờ hồ
chứa .
Quan hệ tuyến tính giữa tốc độ gió đo ở độ cao 2,0 m trên
bề mặt thuỷ vực vàv tốc độ gió quan trắc tại các trạm khí tợng
đợc viết bởi phơng trình

2813750
102
,,
+
=

(2.1)
với

2
- tốc độ gió ở độ cao 2 m trên bề mặt nớc,

10
- tốc độ gió
theo số liệu các trạm lục địa ở độ cao 10,0 m. Biểu thức đúng với
gió có vận tốc 5 m/s, hơn nữa sự thay đổi lớn hơn cả ứng với gió
có vận tốc 3 m/s. Giảm hơn 30% số lần lặng gió trên thuỷ vực.
Để xác định hệ số chuyển đổi khi tính lại vận tốc gió theo
số liệu các trạm khí tợng lục địa và số liệu đo đạc trên mặt
nớc thuỷ vực lân cận ( trên mặt nớc 2,0 m) đề xuất một đồ thị
thu đợc theo số liệu quan trắc thực nghiệm. Với vận tốc gió 10
m/s ở độ cao cột trên bề mặt nớc hồ chứa cũng gặp các vận tốc
67 68
tơng tự nh vậy.
Quan sát gió trong điều kiện có tờng chắn gió ở gần đập
và phần hở của thuỷ vực cho phép xác định một số đặc điểm
biến dạng của dòng khí: 1) thuỷ vực càng nông thì ảnh hởng
của hớng gió và ngay cả đân c bên bờ hồ đến sự định hình
lòng chảo càng tăng; 2) đối với thủ vực nhỏ tính hở của mặt
nớc, dân c, độ cao sờn ảnh hởng mạnh đến sự biến dạng gió
hơn là sự bất đối xứng của thung lũng thuỷ vực [70]. Quan trắc
ngày đêm về sự biến đổi vận tốc gió quan sát đợc với đà sóng 3
- 4 km (bảng 2.5). Khi tăng đà sóng đến 6 km, vận tốc gió tiệm
cận đến giá trị ban đầu. Sự tăng vận tốc gió ( 5 m/s và hơn nữa)

làm tăng sự biến dạng dòng khí. các số liệu dẫn trên chứng tỏ
về chế độ gió không dừng trên khu vực ảnh hởng của các hồ
chứa nhỏ.
Các kết quả khảo sát thực nghiệm của hàng loạt nhà
nghiên cứu [50, 70, 71] khẳng định ảnh hởng của các nhân tố
địa phơng đến tính chất hoạt động của gió khi giảm diện tích
thuỷ vực ( đến diện tích 25 km
2
).

Bảng 2.5. Xác định hệ số biến đổi vận tốc gió trên mặt nớc
( 2m trên MNDBT)
Đà gió, km
Vận tốc gió đo ở đập m/s
3,00 5,00 6,00
2 1,01 1,08 1,00
4 1,19 1,15 1,01

Sóng gió trên thuỷ vực nhỏ có hàng loạt các đặc điểm,
chúng xác định bởi vận tốc gió trên thuỷ vực, đo đạc hình thái
lòng chảo, phân bố độ sâu và tính thoáng của nó. Các chỉ số đo
đạc hình thái xác định chiều dài đà và kích thớc sóng. Đại
lợng thuỷ vực và thể tích nớc không lớn trong nó giới hạn
kích thớc của sóng. Thậm chí trong trờng hợp, khi mà theo
dấu hiệu động học thuỷ vực là sâu, sóng gió trong các hồ chứa
nhỏ luôn nhỏ hơn so với hồ lớn trong cùng các điều kiện tạo
sóng giống nhau (

= 2H).
Trong điều kiện các hồ chứa nhỏ khác với các hồ chứa lớn

và trung bình, độ cao sóng là một hàm của vận tốc gió (

) và
chiều dài đà sóng (
D
p
) [47, 53].

),,(%
m
p
n
Dfh

=
1
(2.2)
với
n và m - các biến phụ thuộc vào đà tơng đối
2
/

p
D . Các
đại lợng
.5,1 pmn
Kết quả qua trắc sóng trình bằy trong các
công trình [17, 78], chứng tỏ rằng độ tăng trởng của sóng và sự
suy thoái diễn ra trong vòng 20 - 30 phút [70]. ảnh hởng của
chiều dài đà sóng đến sự tăng các tham số sóng giới hạn trong

phạm vi
60
<
<
p
D . Khi đó việc tăng các tham số sóng diễn ra
không quá 15%. (

= 5 m/s).
Đã xác định bằng thực nghiệm rằng, đối với các hồ chứa
nhỏ dạng đờng tròn, độ dài đà tính toán D
p
có thể đợc xác
định thoe khoảng cách cực đại từ tuyến đang xét đến bờ đối diện
không phụ thuộc vào định hình của lòng chảo hồ chứa [49].

(
)
(
)
],,[,
2211
050850270
++
+
+
+
+
=
DDDDDD

op
(2.3)
với D
0
- chiều dài đà theo tia chính; D

1
- chiều dài đà theo tia
hợp với tia chính một góc 22,5
o
; D

2

- chiều dài đà theo tia hợp
với tia chính một góc 45
o
; Khi đó hớng của trục chính đợc
chọn là cực đại nhng không nhỏ hơn với hớng tia chính 15
o
.
Nh vậy, sự định hình trục chính của hồ chứa khi tính toán
không phải xét tới. Thời điểm này là cố định khi tính toán các
nguyên tố sóng trên hồ chứa dạng triều [59, 63].
69 70
Tham số sóng trong các hồ chứa nhỏ vùng rừng đợc xác
định theo các quan hệ nhận đợc khi tiến hành các khảo sát
trên hồ chứa Osipovits [113, 149]. Độ cao sóng tính toán suất
đảm bảo 1% đợc xác định theo quan hệ thực nghiệm khi xử lý
các toán đồ trên hồ chứa Osipovits [70, 149]:

760
10
620
1
002150
,
,
%
,

D= (2.4)
Chu kỳ sóng trung bình

1%
tơng ứng là:

65070
101
001580
,,
%
, Dh

= (2.5)
với D
p
- chiều dài đà sóng;
10
- vận tốc gió trên thuỷ vực ở độ

cao 10 m.
Các quan trắc đều đặn tiến hành trên hồ chứa Zaslav, nơi
có phần sát đập thiết lập điểm đo sóng, cho phép nhận đợc
hàng loạt các thông tin quan trọng theo quan điểm ớc lợng
động lực học các quá trình bờ và nội thuỷ. Trong đới này có sự
lặp lại lớn của sóng cao 0,1 - 0,3 m ( với chiều dài đà sóng đến
2,5 km và vận tốc gió trung bình 0,5 m/s). Sóng gió phát triển
mạnh nhất vào thời đoạn tháng 8, tháng 9. Độ cao sóng h
1%
với
chiều dài đà sóng đến 5,0 km khi đó có thể đạt 1,2 m [50].
Đối với các hồ chứa, nơi tuân thủ quan hệ (h
1%
/ h
D
< 0,1
(với h
1%
- là độ cao sóng 1% trong chế độ quan trắc; h
D
- độ sâu
trung bình thuỷ vực) và sự hiện diện các trạm khí tợng nằm
cách hồ chứa khoảng 10 km, độ cao sóng đợc xác định theo
công thức:

(
)
D
kgh /
%

2
101

= (2.6)
Xử lý thống kê các số liệu thu đợc cho phép xây dựng các
đờng cong độ cao sóng và vận tốc gió cũng nh tính toán hệ số
biến đổi (C
v(h)
; C
v(

)
) và bất đối xứng (C
s(h)
; C
s(

)
) theo các
phơng trình:

(
)
(
)
100.4,0/3,0
%
+
+
=

nmP (2.7)

()
()

=
n
ihv
nnC /
2
1 (2.8)

()
()
()

=
n
xvihs
nCnC
2
3
1 / (2.9)
với m - số thứ tự; n - số lợng thành viên của chuỗi.
Kết quả tính toán dẫn ở bảng 2.6.

Bảng 2.6. Hệ số Cv và Chỉ số Sn theo tài liệu quan trắc ở hồ chứa Zaslav

Năm
quan trắc

)(hv
C
)(hs
C
)( 10

v
C
)( 10

s
C
)( 2

v
C
)( 2

s
C

1978 0.45 0.01 0.51 0.02 0.60 0.02
1979 0.40 0.01 0.53 0.02 0.54 0.03

Đối với sự phân bố độ cao sóng và vận tốc gió đặc trng bởi
sự bất đối xứng dơng, có nghĩa là đa số các thành phần của liệt
nằm trong vùng giá trị nhỏ.
Các giá trị hệ số bất đối xứng nhỏ C
s(

)
đợc chỉ ra trên
luật phân bố chuẩn và càng khẳng định giả thiết, đã đợc nói
trớc đây trong các công trình của V. M. Iukhnovxa [149], S. A.
Đvinski [17] và E. M. Phedulova [122], về sự phụ thuộc của độ
cao sóng chỉ vào các tham số D
p

10
. Giả thiết này đã trình bày
trong các công trình [80, 81], có thể viết dạng phơng trình phụ
thuộc dới dạng vô thứ nguyên [50].

Bảng 2.7. Độ lệch h
1%
sóng h
1%
tính toán và quan trắc

71 72
Phơng pháp tính toán Độ lệch
trung bình
Hớng dẫn
[107]
SNIP. 02.06.82
[117]
G.G. Karasaev
[33]
V. Ph. Gusin
[16]

h
1%
+22,0 +11,0 -29,0 -14,0


(
)
2
10
2
101

//
%
gDfgh =
(2.10)
So sánh số liệu quan trắc tự nhiên độ cao sóng và tài liệu
nhận đợc theo phơng pháp G. G. Karaiseva [33], V. Ph. Gusin
[16], A. P. Braslavski [30], cũng nh theo SNIP. 02.06.87 [119]
và Hớng dẫn [107] đợc thực hiện theo quan hệ:

()
100
1111
./
%%%% PPH
hhhh =

(2.11)
Các tính toán chứng minh rằng sự trùng hợp tốt nhất giữa

các giá trị quan trắc và tính toán là theo SNIP. 02.06.87 [119]
(bảng 2.7)
Quan trắc độ cao và hớng chuyển động của sóng trên hồ
chứa Zaslav chứng minh rằng vận tốc xói lở các sờn bờ phụ
thuộc vào độ lặp lại sóng trùng với hớng gió chủ đạo. Phân tích
sự thay đổi theo thời gian của sự tái lập đờng bờ (
S
t
) và vận
tốc gió cực đại trong thời kỳ không đóng băng (

10
) trong nhiều
năm chứng tỏ tính không bảo toàn dạng và tính chất phát triển
chung, là khẳng định ý nghĩa quyết định của sóng gió trong quá
trình tái lập (Hình 2.1). Đối với mỗi hồ chứa chọn ra 1 trạm tiêu
chuẩn có các đặc trng sóng gần nhất, hình dạng các sờn,
thành phần đất đá và theo đó tiến hành sự so sánh. Vận tốc gió
nhận từ trạm khí tợng Minsk. Nh đã biết, ảnh hởng của đo
đạc hình thái thuỷ vực đến việc tái lập bờ thể hiện trên các hồ
chứa lớn miền đồng bằng cũng nh trên các hồ chứa nhỏ và
gián tiếp thể hiện qua các điều kiện phát triển sóng gió. Vậy
nên trên các hồ chứa lớn nh Kiev, Krementruc, Kakhov, có kích
thớc tuyến tính lớn, và tơng ứng với các điều kiện phát triển
sóng gió, sự tái lập bờ đôi khi chiếm hơn 50% toàn bộ đờng bờ
[81, 151].


Hình 2.1. Sự thay đổi gia tốc tái lập tuyến tính đờng bờ (S
t

) và vận tốc gió
(
10
) các hồ chứa Krinhixa (a) và Drozd (b)
1- sự lùi bờ hàng năm; 2 - vận tốc gió cực đại thời kỳ không đóng băng

Cũng trên các hồ chứa nhỏ sóng gió phát triển chủ yếu là ở
phần gần thân đập của thuỷ vực và gây ra tại đó sự phát triển
mạnh mẽ quá trình tái lập đờng bờ gốc. Phần gần đập của các
thuỷ vực nhỏ đặc trng bởi độ rộng cực đại B
max
và tơng ứng là
chiều dài đà sóng lớn nhất D
max
. Khi đó với một và chỉ một vận
tốc gió với sự tăng D
max
và tơng ứng là độ cao sóng quan sát
thấy sự tăng tái lập đờng bờ (Hình 2.2). Phân bố độ sâu trong
73 74
thuỷ vực (h
p
) và phần nào dó khi sóng đánh vào bờ mài mòn xác
định các đặc trng sóng trên bờ bãi cạn, và kết quả là ảnh
hởng đến cờng độ tái lập của chúng.


Hình 2.2 Các quan hệ dạng a) F = f(D
p
); b) S = f(D

p
) và c) B = f(D
p
)
F - diện tích hồ chứa MNDBT; S - tái lập tuyến tính bờ; B - chiều rộng phần
bi ngập; D
p
- chiều dài đà sóng

2.3. Các dạng dòng chảy và đặc điểm của chúng
Trong các hồ chứa chia ra các loại dòng chảy dọc bờ và bề
mặt (dòng chảy gió) xuất hiện dới tác động của gió và dòng
chảy do nhập lu từ sông đổ vào, tác động của lu vực, phù sa
trạm, xả nớc vào dới đập v.v [118, 120, 131]. Ngoài ra còn
tồn tại dòng dọc bờ có khả năng tải các sản phẩm phá huỷ bờ.
Mối quan tâm đặc biệt ở các công trình nghiên cứu dòng chảy
gió và dòng chảy sông trên các hồ chứa nhỏ [51]. Chọn 5 hồ
chứa sau làm đói tợng nghiên cứu: Krinhix, Drozd, Trizdov
trên sông Svilots, Voncovits trên sông Ptits và Viatra trên sông
Viatra. Sơ đồ các hồ chứa dẫn ra trên hình 2.3, còn các đặc
trng hình thái của chúng trong bẳng 2.8. Nghiên cứu chế độ
dòng chảy đợc thực hiện trong thời kỳ không đóng băng.
Phơng pháp quan trắc dựa trên việc xác định vận tốc và hớng
dòng chảy cũng nh các nhân tố chính ảnh hởng tới sự phát
triển của chúng mà cụ thể là : lu lợng xả, vận tốc và hớng
lan truyền của gió ở độ cao 2,0 m trên bề mặt nớc, độ cao và
hớng chuyển động của sóng, vị trí mực nớc ở tuyến đập trên.


Hình 2.3. Phân bố vận tốc trong phạm vi hồ chứa Krinhixa

a - dòng chảy mặt; b - dòng chảy đáy

Lu lợng nớc xả xuống tuyến đập dới cũng nh cao độ
vị trí mực nớc tuyến đập trên nhận theo số liệu phục vụ vận
hành hồ chứa. Để ghi nhận các nguyên tố của gió trong điều
kiện thực tế đã sử dụng trạm khí tợng tự động M - 47 và máy
75 76
cầm tay MC -3. Hiệu chân sóng đợc xác định theo thớc cực
đại - cực tiểu, vận tốc dòng chảy - nhờ lu tốc kế GR - 42 và các
phao đo bề mặt và đo sâu theo phơng pháp chuẩn [86].
Bảng 2.8. Các đặc trng đo đạc hình thái hồ chứa

Hồ chứa Diện tích
km
2

Thể tích
triệu m
3

Độ sâu TB,
m
Chiều rộng
km
Chiều dài
km
Krinhixa 1.15 3.0 2.60 0.40 3.20
Drozd 2.38 6.38 2.70 0.50 5.10
Trizov 2.80 5.60 2.0 0.50 6.10
Vontrcovic 0.85 2.80 3.30 0.20 3.0

Viatra 1.68 5.10 2.0 0.61 5.33
Số thuỷ trực đo sâu trên tuyến thay đổi từ 4 - 9. Trên mỗi
thuỷ trực số điểm đo từ 3 - 5 (bảng 2.9). Theo tài liệu trắc đạc
đã tiến hành dựng các lát cắt dọc của hồ chứa với các phân bố
vận tốc và hớng dòng chảy theo độ sâu, trục động lực học phân
bố của tốc độ cực đại cũng nh bình đồ dòng chảy trong toàn bộ
thuỷ vực.Do kết quả xây dựng các phân bố và sơ đồ lan truyền
trở nên rõ ràng rằng tại các hồ chứa nhỏ cần phân biệt hai dạng
dòng chảy: dòng mặt có độ dày từ 1 - 2m và dòng đáy. Dòng
chảy mặt (dòng gió) phát sinh và phát triển do tác động của gió
lên bề mặt hồ chứa và chuyển động rối của các lớp nớc trên
cùng. Phụ thuộc vào hớng gió mà dòng chảy mặt có thể trùng
hoặc không trùng với dòng chảy hồ, luôn hớng về phía đập gây
ra sự phân bố lại vận tốc toàn bộ mặt cắt ớt (xem hình 2.3a).
Vận tốc dòng chảy mặt đợc xác định bởi vận tốc gió và cờng
độ sóng gió. Vận tốc dòng chảy mặt chiếm từ 0,01 - 0,33 m/s.
Phân tích các phân bố chứng minh rằng dòng chảy mặt có thể
chiếm 1/2 diện tích mặt cắt ớt của hồ chứa, còn sự vận chuyển
mạnh vào lòng chảo hồ chứa đợc thực hiện trong toàn bộ chiều
dày lớp nớc
Bảng 2.9. Phân bố vận tốc dòng chảy theo chiều dài hồ chứa Trizov

Số hiệu
tuyến đo
K/c giữa các
thuỷ trực
Số thuỷ trực Số điểm trên
thuỷ trực
Độ sâu thuỷ
trực, m

Vận tốc dòng
chảy, m/s
10 1 mặt 0.5 0.33
mặt 0.042
10 2
đáy
1.5
0.029
mặt 0.03
70 3
đáy
2.0
0.04
I - I
(thợng lu)
80 4 mặt 1.0 0.33
10 1 mặt 1.0 0.05
40 2 mặt 1.0 0.03
80 3 mặt 1.0 0.05
mặt 0.07
0,5H 0.04
110 4
đáy
3.0

0.02
mặt 0.02
0,5H 0.02
II - II
(phần giữa hồ

chứa)
120 5
đáy
3.0

0.03
30 1 mặt 0.8 0.03
mặt 0.02
0,5H 0.05
130 2
đáy
3.5


0.07
mặt 0.03
0,5H 0.02
160 3
đáy 0.02
III - III
(phần cận đập
cách chỗ xả
300 m)
170 4 mặt
3.0
0.02
Trong đó chỉ ra sự phân bố các dòng chảy hồ cực đại theo
trục hồ chứa (xem hình 2.3b). Các giá trị vận tốc lớn nhất hiển
77 78
nhiên là gắn với các lòng suối bị ngập. Vận tốc các dòng chảy hồ

thay đổi trong phạm vi 0,01, , 0,15 m/s.
Phân bố vận tốc dòng chảy theo trục hồ chứa chứng tỏ
rằng chúng giảm dần khi tới đập. Hiện tợng nh thế này quan
sát đợc khi tăng diện tích mặt cắt ngang của suối (Hình 2.3).
Trên cơ sở trắc đạc tổng hợp đồng thời nhiệt độ, độ trong
suốt, độ đục của nớc, nồng độ ion hoà tan, khí và các tính toán
số bằng phơng pháp động lực đã thành lập sơ đồ dòng chảy
hoàn lu phần gần đập hồ chứa Teterin (Hình 2.4)


Hình 2.4. Sơ đồ dòng chảy phần hồ của hồ chứa Teterin, tính toán theo
phơng pháp động lực. a) lớp mặt; b) ở độ sâu 1m; c) ở độ sâu 2 m

Khi nghiên cứu chế độ dòng chảy trên hồ chứa Teterin đã
xác định đợc vận tốc dòng chảy thay đổi từ 0,30 đến 0,60 m/s.
từ thợng nguồn đến thân đập trong hồ chứa vận tốc dòng chảy
giảm từ 2 - 10 lần. Vận tốc lớn nhất của dòng chảy trong đáy
lòng sông phần thợng lu hồ chứa (0,2 - 0,6 m/s) và trung
bình là (0,04 - 0,25 m/s) cũng nh ở đoạn vũng và phần địa mạo
đặc thù trong thuỷ vực. Tiến đến gần đập vận tốc dòng chảy ở
lòng đáy và phần bãi bồi dần bằng nhau. từ mặt đến đáy trong
đa số các trờng hợp vận tốc dòng chảy giảm.
Bảng 2.10. Vận tốc dòng chảy tính toán và tự nhiên đối với hồ chứa
Krinhixa, m/s

Vận tốc trung bình tại tuyến đo m/s Số hiệu
tuyến đo
Phần hồ chứa k
v

Tự nhiên Tính toán
1 Thợng lu 1,0 0.03 0.03
2 Thợng lu 1,0 0.03 0.04
3 Trung lu 1,8 0.05 0.04
4 Trung lu 1,8 0.05 0.06
5 Hạ lu 1,8 0.06 0.06

Trong suốt phần thợng và trung hồ chứa theo dõi thấy
các dải lu lợng và vận tốc đơn vị cực đại. Kết quả là chọn
đợc trục thuỷ động lực. Vậy, trong hồ chứa hẹp và kéo dài
Osipovits, trục thuỷ động lực theo dõi đợc ở 2/3 chiều dài của
nó, trong hồ chứa Tritririn ít hơn 1/2 và ở hồ chứa đã xét ở trên
(Krinhix, Đrozd, Trizdov, Viatra, Vonkovits) gần 2/3 tổng
chiều dài của chúng.
Đối với việc xác định vận tốc trung bình tại mặt cắt thứ i
hồ chứa nhỏ các tác giả đề xuất công thức:

(
)
ivicT
KQv
i

/
=
(2.12)
với v
cT

- vận tốc dòng chảy hồ trong mặt cắt thứ i, m/s; Q

i
- lu
79 80
lợng mặt cắt thứ i, m
3
/s;
i
- diện tích mặt cắt thứ i, m
3
, k
v
- hệ
số hiệu chỉnh bằng quan trắc trong điều kiện ở thợng lu hồ
chứa là 1,0, phần trung và hạ hồ chứa tơng ứng 1,8 và 2,7.
Tính toán vận tốc dòng chảy đối với hồ chứa Krinhix dẫn ra
trong bảng 2.10.
Nh vậy, trên cơ sở các khảo sát đợc tiến hành đã nhận
đợc các kết quả nhất định cần phải đợc tính đến khi đánh giá
ảnh hởng của dòng chảy đến sự hình thành bờ các hồ chứa nhỏ
và thiết kế các công trình thuỷ trong đới ảnh hởng của chúng.
Kết quả đo đạc dòng chảy sông và dòng chảy gió trong
phạm vi thuỷ vực cho phép xác định các tham số vận tốc dòng
chảy chỉ đến trớc đới sóng vỡ. Vận tốc trung bình của dòng
chảy dọc bờ trong điều kiện quan trắc thay đổi trong phạm vi
0,02 - 0,07 m/s.
Dòng trong đới bờ bồi có cấu trúc lòng đồng nhất, khi đó
giá trị vận tốc cực địa quan sát thấy ở bề mặt. Theo chiều rộng
của bãi, vận tốc thay đổi từ 0,06 m/s ở sờn và 0,1 m/s ở đới
cửa và đới sóng vỡ.
Quan trắc thờng kỳ thực hiện trên các trạm quan sát cho

phép giải thích mối liên hệ giữa vận tốc dòng dọc bờ và vận tốc
gió ở độ cao 2,0 m trên bề mặt nớc (Hình 2.5).

(
)
2

fv
x
= (2.13)
Xử lý các tài liệu nhận đợc cho thấy khả năng xác định
một tơng quan giữa các thành phần dòng chảy gió và vận tốc
dòng chảy dọc bờ [54]:

2
50611

,, +=
x
v (2.14)
Vận tốc dòng chảy mặt trung bình trên bãi trong trờng
hợp tác động của gió thổi dọc bờ hớng một góc nhọn tới cửa có
thể xác định đợc theo quan hệ [120]:

H
kv
Hcp

10
= (2.15)

với k
H
= 2,5.10
-2
, H - độ sâu trung bình, - bớc sóng



Hình 2.5. Quan hệ giữa vận tốc dòng chảy dọc bờ và vận tốc gió 2m

Đối với việc đánh giá định lợng sự thay đổi tính chất dòng
chảy hồ theo chiều dài hồ chứa đề xuất sử dụng tỷ số lu lợng
nớc đoan vị đi qua lòng đáy và lu lợng phần bãi bồi của thuỷ
vực. Theo mức độ dịch chuyển đến gần đập lu lợng đơn vị
theo phơng ngang hồ chứa dần san bằng đến một tuyến đo nào
đó:

constQQ
np
=

1/ (2.16)
với Q
p
- lu lợng đơn vị trong lòng đáy, Q
n
- lu lợng tơng
ứng ở bãi bồi.
81 82
Khi tính đến ở phần gần đập hồ chứa vai trò của lòng đáy

trong sự vận chuyển khối nớc, còn độ sâu phần bãi bồi không
khác mấy so với độ sâu lòng đáy, biểu thức có thể thể hiện ở
dạng:

(
)
()
nnpnnpp
kvvHvHv
=
=
= 1// (2.17)
với
p
v - vận tốc trung bình trên thuỷ trực trong lòng đáy;
n
v -
vận tốc trung bình trên thuỷ trực trong bãi bồi. Giá trị k
n
xác
định bằng tỷ số vận tốc dòng chảy trong lòng đáy và vận tốc
trung bình trên bãi có thể gọi là gradient thuỷ động lực. Gí trị
của nó trong các hồ chứa đợc khảo sát thay đổi trong phạm vi
0,5 - 10,0 [142].
Về giá trị các gradient thuỷ động lực trong các hồ chứa
lòng chảo kéo dài phân thành đới chuyển tiếp từ sông đến hồ với
gradient thuỷ động lực 1 < k
n
< 5. Ranh giới giữa các đới đợc
xác định bằng sự nội suy các giá trị gradient giữa các tuyến đo

thuỷ văn cụ thể.
Nh các tính toán hớng dòng chảy theo hồ chứa Teterin
chứng tỏ trong phần hồ của nó tồn tại một hệ thống hoàn lu
phức tạp. Số liệu thực tế chứng minh rằng trong các hồ chứa ở
các độ sâu khác nhau khối nớc tham gia vào sự hình thành các
sơ đồ hoàn lu thuận và nghịch.
Nh vậy, gradient thuỷ động lực đợc đề xuất theo dọc
thuỷ vực cho phép chia thủ vực ra đới hồ và đới sông với sự
thống trị trong đó tơng ứng là dòng chảy hoàn lu và dòng
chảy hồ. ranh giới giữa các đáy hồ và sông diễn ra trong hồ chứa
Osipovits tại tuyến đo Zborsk, hồ chứa Tritririn ở tuyến đo
Prigana.
Hoàn toàn cha đợc nghiên cứu là vấn đề về chế độ vận
tốc dòng chảy trong các hồ chứa làm việc theo kiểu bậc thang.
Tuy nhiên, các tác giả cùng với Ia. S. Proboks đã thử làm sáng
tỏ quá trình này trên ví dụ hồ chứa Daugava. Hồ chứa bậc
thang Daugava, theo phân loại của B. B. Bogoslovski, thuộc
nhóm thuỷ vực tích tụ lan truyền [94].
Thống trị trong các hồ chứa nhóm này cúng nh trong các
hồ chứa vận hành không có bậc thang là dòng chảy hồ. Dòng
chảy hồ chứa làm việc kiểu bậc thang đặc trng bởi lu lợng
dịch chuyển lớn và dung tích khá lớn. Sự tăng cờng và làm
suy yếu dòng chảy trên một số khu vực riêng biệt của hồ chứa
phụ thuộc nhiều vào tính không đồng đều trong hoạt động của
các trạm thuỷ điện bậc thang. Các thành phần nhập lu và
xuất lu của cán cân nớc hồ chứa bậc thang dẫn ở bảng 2.11.
Bảng 2.11. Cán cân nớc hồ chứa bậc thang Đaugava [94]

Pliavin Kegums Riga Thành phần cán cân
nớc, triệu m

3

thiết kế nớc ít
1969
TB 1967 thiết kế nớc ít
1964
nớc ít

thiết kế TB 1975
Nhập lu tổng cộng 19020 11720 16320 19215 10750 18207 19961 17300
Nhập lu thợng nguồn 15750 9890 12000 19010 10731 17388 19198 16680
Nhập lu sờn 3250 1805 4295 188 - 804 735 583
Ma 20 23 23 17 15 11 30 30
Tổn thất thấm, bốc hơi 228 - - 99 21 91 261 213

Đối các đặc trng dòng chảy hồ chứa Riga và Pliavin vào
các năm 1980 và 1981 đã tiến hành quan trắc trên 6 thuỷ trực
định vị. Sự xác nhận hớng và vận tốc dòng chảy đợc thực hiện
với vận tốc gió tới 5 m/s và hơn thế nhờ lu tốc kế GR - 21. Các
quan trắc cho khả năng khẳng định rằng dòng chảy thờng
xuyên trên hồ chứa bậc thang Daugava không tồn tại. Việc đo
83 84
vận tốc dòng chảy tiến hành trong phạm vi bãi bồi ven bờ một
trong các khu vực gần bờ của hồ chứa Riga cũng nh trên đoạn
hạ thấp của bãi bồi ngập nớc trong thời kỳ trạm thuỷ điện
ngừng hoạt động chứng minh rằng ở đây không có dòng chảy.
Chỉ có ở thợng lu hồ chứa Pliavin, nơi thống trị chế độ lòng
bắt gặp dòng chảy tới 1,0 m/s. Trong thời gian làm việc của
trạm thuỷ điện phần hoạt động động lực gắn với lòng chính, nơi
diễn ra sự dịch chuyển về phía đập.

Quan trắc tự nhiên về sự dịch chuyển vật chất do dòng
chảy dọc bờ vào tháng 8 năm 1981 đợc Ia. S. Proboks thực hiện
[94] trên hồ chứa Riga (bờ phải ) với vận tốc gió 4 - 5 m/s
(hớng đông - nam). Với vận tốc gió nh vậy độ cao sóng trên
đoạn quan trắc đạt 0,15 - 0,20 m. Khảo sát sờn bờ phía nam,
và góc tới của sóng là 45 - 50 và 55
o
. Thậm chí với sóng không
lớn nh thế đã qua sát đợc sự tái lập vật liệu bờ và sự biến
dạng dọc bờ. Vận tốc dòng chảy dọc bờ đạt 0,2 - 0,3 m/s.
Dung lợng hứu hạn các khảo sát thiên nhiên về ớc lợng
hớng và vận tốc dòng chảy cho phpe chỉ nhận đợc các đặc
trng phân bố chung của chúng theo chiều dài của hồ chứa và
sự thay đổi theo thời gian cũng nh các đánh giá gần đúng ảnh
hởng của các điều kiện gió khác nhau và công việc của các
trạm thuỷ điện lên dòng chảy hồ.
Sau khi làm sạch băng trên hồ chứa tính chất hồ của dòng
chảy bị phá vỡ do ảnh hởng của gió trên mặt nớc. Vận tốc lớn
nhất của dòng chảy theo dõi đợc ở phần trung tâm hồ chứa.
Trên đoạn kiểu hồ gần đập của hồ chứa, sự hình thành
trờng vận tốc diễn ra chủ yếu dới ảnh hởng của sự hoạt
động thuỷ điện và các điều kiện gió. Khối nớc xâm nhập vào
thân đập thuỷ điện, biến dạng theo chiều dài hồ chứa tiếp tục
thay đổi các tính chất thuỷ động lực dới tác động của môi
trờng tự nhiên xung quanh và các yếu tố nhân sinh khác.
Trên các hồ chứa bậc thang Daugava khi xói lở bờ bởi sóng
trong đới gần bờ thúc đẩy quá trình vận chuyển và tích cóp vật
liệu. Trên các đoạn bờ lõm (vịnh, vũng) do sự lùi đờng bờ và
trong các cửa động tích luỹ một thể tích lớn các vật liệu dịch
chuyển và cuối cùng với lát cắt mài mòn của mũi dẫn đến sự

san bằng đờng bờ hồ chứa bậc thang.
2.4. Hiện tợng băng hà
Khi đánh giá sự phát triển của các quá trình bờ tập trung
chủ yếu vào thời kỳ không đóng băng, trong thời gian đó diễn
ra sự tái lập đờng bờ dới tác động của sóng gió và các nhân tố
khác. Vấn đề đánh giá ảnh hởng của hiện tợng băng hà lên
quá trình hình thành bờ gắn liền với hàng loạt các công trình
[49, 66, 69, 142]. Nh các nhà nghiên cứu đã chứng minh, trong
mọi trờng hợp quá trình hình thành bờ là liên tục không chỉ
trong thời kỳ mùa hè. Kết quả dạng tổng quát quá trình này có
thể biểu hiện dới dạng:


+=
n
kbbtn
tQQQ )(
(2.18)
với

n
tn
Q - thể tích tái tạo tổng cộng, Q
b
- thể tích tái tạo vào
mùa đông, Q
kb
- thể tích tái tạo vào mùa không đóng băng; t - số
năm vận hành hồ chứa.
Độ dài thời đoạn phủ băng trung bình trong điều kiện

Bạch Nga là 4, 5 tháng, Latvi - 3-4 tháng, phía đông vùng rừng-
cỡ 4-5 tháng. Trong phần Âu của đất nớc, thời kỳ phủ băng
85 86
trung bình nhiều năm dao động trung bình từ 2,5 - 6 tháng phụ
thuộc vào mùa đông "nóng" hay "lạnh".
Khi đánh giá lớp phủ băng trên bờ các đặc trng độ dày lớp
băng, diện tích phủ băng, sức nặng của nó tác động lên sờn có
ý nghĩa lớn. Trong phần hồ chứa dạng hồ độ dày lớn nhất lớp
băng đạt đợc vào tháng hai và tháng ba và dao động khoảng
30 cm ở phía tây vùng rừng đến 90 - 100 cm về phía đông. Cùng
với sự tăng thể tích hồ chứa là sự tăng bề dày băng. Trên các hồ
chứa nhỏ với dung tích 1 - 10 triệu m
3
độ dày lớp băng ít hơn
khoảng 1,5 - 2 lần (Hình 2.6).
Nh các khảo sát trên hồ chứa bậc thang Daugava chứng
tỏ bề dày lớp phủ băng diễn ra từ đập đến thợng lu hồ chứa
(Hình 2.7a). Điều này chi phối bởi độ sâu nhỏ và thể tích không
lớn của hồ chứa. Sự tăng lớp băng cùng với sự tích luỹ tuyết
trên nó (Hình 2.7b). Độ cao lớp phủ tuyết trên băng phụ thuộc
vào các điều kiện khí hậu và hiếm khi vợt quá 25 cm.
Thờng xuyên trong phần thợng hồ chứa tạo nên hiện
tợng băng xốp, chúng làm phức tạp tình hình và thúc đẩy sự
phá huỷ bờ. Nh thế, trên sông Daugava sự lặp lại băng xốp là
hiện tợng thờng xuyên (các thành phố Daugapins, Vaikulian,
Ekabpins và Pliavinias).
Trong thời gian đóng lớp phủ băng diễn ra sự xáo trộn vào
thân băng các vật liệu bờ và bào mòn bãi theo tiến trình chuyển
động của băng. Ngoài ra trên các khu vực thợng hồ chứa quan
sát thấy sự phá huỷ các đờng bờ cong. Thí dụ, hiện tợng nh

vậy đợc ghi nhận ở hồ chứa Pliavins.
Hiển nhiên thời kỳ đóng băng tơng ứng với sự hạ mực
nớc trong các hồ chứa, gắn liền với sức tải của thể tích nớc
tích luỹ trớc mùa lũ. Trong khi đó, hiện tợng băng hà về bản
chất không gây ảnh hởng đến sự tái lập bờ vì băng nằm dới
bãi bờ hoặc ở vùng ngoài bãi bờ. Sự đông băng trên mặt nớc ở
bãi trong vùng hẹp diễn tra trong thời kỳ xuân sớm và dẫn đến
sự phá huỷ không lớn bề mặt bãi.



Hình 2.6. Sự thay đổi chiều dày lớp phủ băng trên các hồ chứa
Lepel (1), Zaslav (2), Osipovich (3), Trigirin (4) và Teterin (5).
Trong các điều kiện tự nhiên có thể các trờng hợp tác
động của lớp phủ băng sau đây lên bờ bãi:
- tác động tĩnh học vào thời kỳ đóng băng và băng di
chuyển
- tác động động lực của băng trong giai đoạn phủ băng hồ
chứa.
- kết hợp tác động tĩnh học và động học (trong thời kỳ
phủ băng hồ chứa).
87 88
Trờng hợp đầu tiên đặc trng cho thời kỳ đóng băng và
hầu nh ít gây ra sự phá huỷ bờ.



Hình 2.7. Phân bố lớp phủ băng hà theo các hồ chứa Pliavin (a) và Riga (b)
(theo số liệu của Ia. S. Probocs)

Trờng hợp thứ hai và thứ ba tơng ứng với thời kỳ phủ
băng hồ chứa khi diễn ra sự tác động của trờng băng hà lên bờ
và bãi bồi và nó thu hút sự quan tâm từ quan điểm tái lập do
băng diễn ra chủ yếu ở phần gần bờ và liên quan trớc hết đến
bờ dạng bãi.
Để đánh giá sự biến dạng bãi ngời ta sử dụng các tài liệu
quan sát tự nhiên tiến hành trên 10 hồ chứa vào các thời đoạn
khác nhau trong thời kỳ đóng băng. Đã xem xét các thuỷ vực với
sự hạ mực nớc tơng đối lớn (nhóm 1) và với mực nớc tơng
đối bảo toàn (nhóm 2).
Trong các thuỷ vực cả hai nhóm, sự phá huỷ chính diễn ra
vào mùa xuân vào thời kỳ tích luỹ của hồ chứa khi tăng mực
nớc ở tuyến trên đập. Thể tích đất đá bị lở do băng trôi từ mặt
bãi chiếm trung bình gần 0,008 m
3
/m chiều dài. Băng trôi quẩn
theo hồ chứa tiếp cận với bờ và cọ xát lên chúng, diễn ra sự biến
hình các sờn. Độ rộng sự cọ xát băng lên sờn theo quan trắc
chiếm từ 1,0 đến 2,5 - 3,0 m. Độ dày lớp đất bị băng chia cắt
phụ thuộc vào thành phần đất đá thay đổi từ 3 - 7 cm (đất
phiến) đến 10 -15 cm (cát), còn thể tích đất đá chiếm 0,01
0,25 m
3
/m chiều dài.
Vì chế độ thuỷ lực của hồ chứa lòng nhỏ trong lần xấp xỉ
đầu tiên gần với các điều kiện lòng nên việc ớc lợng các kích
thớc thẳng của sự biến hình có thể tiến hành theo phơng
pháp của V. V. Degtiarev [17] áp dụng cho dòng trong lòng dẫn.
Chú ý rằng trong các điều kiện hồ chứa nhóm 1, sức tải
tính toán của vật băng áp vào đất bãi bờ (

P
l
) bằng:

4
3
1
208
tlncl
TUBP = /

(2.19)
với B
c
- chiều dài đờng bờ trên mực tác động của băng ( đối với
hồ chứa Zaslav
B
c
= 3500 m); U
n
- vận tốc nâng mực nớc ở
tuyến trên đập; đối với hồ chứa nhỏ nhận bằng:

1
ThU
n
/

=
(2.20)

Thế
T
1
- thời gian trong đó diễn ra sự trôi băng và biến
89 90
dạng bãi,
T
1
= 240 giờ, nhận đợc U
n
= 0,001 giờ. Độ dày của
băng đối với điều kiện hồ chứa Zaslav đợc nhận bằng độ dày
vào cuối kỳ đóng băng theo đồ thị (xem hình 2.6), tức là

l
=
0,5m. hàm vô thứ nguyên

t
đợc xác định theo công thức:

()
[]
1
40
1
3
150
103
1

T
t
eT
,
.

++=
à
(2.21)
với
à
- hệ số nhớt của băng. Thế (2.19) và (2.20) vào (2.22) xác
định đợc độ dày lớp đất bị cắt rời bởi băng từ bề mặt bãi, chính
nó với chế độ làm việc ổn định của hồ chứa là
h
r
=0,3

Klr
PPh /= (2.22)
với P
K
- sức tải tới hạn của đất đá, đối với điều kiện đang quan
sát (đất cuội sỏi) chấp nhận theo công thức Prandlia.
Nếu xét hồ chứa nhóm 2, thì ở đây có thể có trờng hợp
trợt băng trên bãi khi không có nớc dâng. Khi đó tải trọng
của băng trợt
P
l
có thể thể hiện dới dạng phơng trình

()
ll
SPPPP
321
+
+= (2.23)
với
P
1
, P
2
, P
3
- các tải trọng tơng ứng với dòng chảy tốc độ cố
định và vận chuyển trờng băng hà dới tác động của gió;
S
l
-
diện tích trờng băng. Việc xác định
P
1
, P
2
, P
3
đợc thực hiện
theo các quan hệ:

23

1
105
CT
vR

= . (2.24)

lCTl
LvP /,
2
2
50

= (2.25)

2
10
5
3
102


= .P (2.26)
với
L
l
- chiều dài trờng băng, nhận theo số liệu tự nhiên bằng
50 - 200 m;

10

- vận tốc gió cực đại trong thời kỳ tạo băng, nhận
bằng 20 m/s. Giá trị vận tốc dòng chảy hồ trong điều kiện các hồ
chứa lòng nhỏ ở xấp xỉ đầu tiên có thể xác định theo quan hệ
(2.12).


Hình 2.8. Sơ đồ phát triển dải đầm lầy bi bồi.
I - lát cắt bờ ban đầu; II - giai đoạn bi bồi mài mòn; III - giai đoạn hình thành
các vũng tích tụ; IV - giai đoạn củng cố bờ bằng thực vật

Thế các giá trị tải trọng vào phơng trình (2.22), nhận
đợc đối với điều kiện hồ chứa Krinhix h
l
= 0,15 m. Sai số
tơng đối của số liẹu hiện trờng và tính toán là 15%, và thoả
mãn độ chính xác chấp nhận của đo đạc.
91 92
Trong một số trờng hợp riêng (địa phơng) có thể thành
lập các hình dạng bờ mới. vậy, theo dạng tích tụ, chủ yếu ở vùng
gần đập dạng hồ (Hình 2.8), nơi mà mực nớc ngầm nằm ở độ
sâu không quá 0,50m và tạo nên bờ bãi cạn trên đoạn với độ dốc
phần ncớ bị ngập từ 2 - 3
o
. Sự hình thành chúng xảy ra trong
ba giai đoạn: 1) tạo nền giai đoạn mài mòn và lở do sóng táp; 2)
hình thành lở tích tụ; 3) củng cố bờ và bãi cạn bằng thực vật.
Sau khi hình thành các bãi cạn mài mòn và lở do sóng táp tạo
nên các vùng lở do sóng dâng. Sự hình thành băng tích cực và
sự phát triển tiếp theo của băng chi phối sự chuyển động ngay
cả dọc bờ. Vị trí của mực nớc ngầm không sâu thúc đẩy sự biến

hình các bờ lở và tạo sự nham nhở lên phần bờ.
Sơ đồ phát triển bờ nh vậy khẳng định đợc bằng các
quan trắc trên hồ nhóm Narotrans, nơi mà độ cao của bãi tích
tụ xói mòn trên một số đoạn đạt tới 1,5 m với chiều dài đà sóng
không lớn và với bờ lầy rộng lớn.
Một sơ đồ phát triển các bờ lầy khúc khuỷu nh vậy trên
cáchc vùng rừng có thể nhận thấy trong giai đoạn suy thoái
hoàn toàn, khi mà quá trình lầy hoá tại các vùng ven bờ mang
tính thống trị.
Vào mùa xuân trên phạm vi hồ chứa dién ra sự phủ băng
và tạo nên các trờng băng kích thớc 300 x 1000 m (hồ chứa
Krinhixa, Đrozda, Trizdov) đến 1000 x 1000 (hồ chứa Zaslav,
Lepel). Các trờng này dới tác động của gió và dòng chảy hồ
bắt đầu dịch chuyển trong phạm vi hồ chứa. Trong hàng loạt
các trờng hợp trong phần các bãi cạn cửa sông diễn ra sự hình
thành tảng băng độ cao tới 1,0 m (Zaslav, Krinhixa). Cũng nh
vậy nhận thấy sự lấp đầy băng trên các bờ khúc kguỷu từ 1 - 6
m (Krinhixa, Đrozda) Trong trờng hợp này, khi mà bờ cao và
mềm (Trizdov, Viatra, Vonkovits và các hồ chứa khác) độ rộng
bãi lấp là 3 - 5 m.
Thời kỳ "tích cực" gắn với sự dịch chuyển trong phạm vi
thuỷ vực đóng băng và liên hệ với bờ của chúng kéo dài 5 - 10
ngày, sau đó băng mất cấu trúc riêng và trở nên mềm. Bề mặt
bãi cạn tan trong thời gian đó khoảng 5 - 15 cm. Vì độ dày lớp
đất đá trộn lẫn băng dao động từ 5 - 10 m đối với đất liên kết
(hồ chứa Trizdov) đến 10 - 25 m đối với đất không liên kết ( các
hồ chứa Zaslav, Krinhixa). sau khi phủ lên bờ băng tan và đất
còn lại tạo nên bãi độ cao 0,5 - 0,7 m và độ rộng đến 0,7 m.
Các quan trắc tiếp theo chứng minh rằng các vi địa hinhg
nh vậy ( gò, mô, bãi) qua một thời gian nào đó sẽ bị phá vỡ và

san bằng.
Cần nhận thấy rằng sự lấp băng vào đờng bờ, cúng nh
tạo các đống băng chỉ quan sát đợc với tiến trình băng vuông
góc hay gần vuông góc với đờng bờ. Với góc di chuyển hay song
song của chuyển động quan sát thấy sự biến hình không rõ ràng
bề mặt bãi cạn với sự tạo thành các hõm kích thớc không lớn.
Trong một vài trờng hợp vật liệu tạo bãi bị băng cuốn theo và
di chuyển xuống rãnh. Trong đa số các trờng hợp băng từ từ
tan và không tác động đến bờ và không cho khả năng phát triển
đầy đủ sóng gió trong vùng ven bờ.
2.5. Chế độ nớc ngầm trong đới bờ
Hiện nay đã xác định đợc rằng, bên cạnh những nhân
tố nh sóng gió, dao động mực nớc, dòng chảy đang làm phá
huỷ tính ổn định của sờn bờ hồ chứa , còn chịu ảnh hởng của
chế độ nớc ngầm trong đới bờ [10, 94, 142].


93 94
Bảng 2.12. Các đặc trng chế độ nớc ngầm trong vùng bờc hồ chứa nhỏ

Hồ chứa Biên độ Bờ, kiểu đất Sơ đồ thấm Gradient thấm
Zaslav 1.20 Phải, cát to I 0.008
Krinhix 0.20 Trái, cát to I 0.007
Vôncvich 0.20 Trái, cát TB I 0.08
Petrovitrs 0.70 Trái, cát nhỏ I 0.08
Soligor 1.0 Phải, cát nhỏ I 0.0028
Krasnoslobod 1.0 Trái, cát nhỏ I 0.0025
Lơctsi 1.0 Phải, cát nhỏ II 0.0010
Merculovich 0.40 Phải, cát nhỏ I 0.03
Bobruicov 0.30 Trái, cát nhỏ I 0.05

Malnov 0.20 Phải, cát nhỏ I 0.03
Lesnhia 0.40 Phải, cát nhỏ I 0.05
Zagate 0.50 Phải, cát nhỏ II 0.225
Krasnoie 0.40 Trái, cát nhỏ II 0.07
Golovtris 0.40 Trái, cát nhỏ II 0.02
Komunar 0.50 Phải, cát TB II 0.12

Để đánh giá đợc động lực của nớc ngầm trong đới ven
bờ hồ chứa đã tiến hành khảo sát hàng loạt đối tợng nớc mới -
đó là dải bờ các hồ chứa Zaslav, Đrozda, Krinhixa, Viatra,
Vonkovits, Petrovitrs, Smolevitrs, Soligor, Loktsa, Mnovsk,
Bobuikov và hàng loạt các hồ chứa khác.
Các khảo sát đã bao trùm các hồ chứa dạng lòng và dạng
triều, sờn bờ của chúng cấu tạo từ sét, cát và các vật liệu vỏ
khác. Trên lãnh thổ nghiên cứu, là đặc thù về khía cạnh địa
mạo đối với phần trung tâm và tây bắc vùng rừng, phân bố
đồng thời có các trầm tích thành tạo đầm lầy, trầm tích aluvi và
aluvi - hồ, đất đóng băng.
Thành tạo đầm lầy thể hiện bởi than bùn dày từ 0,2 - 1,0
m hoặc hơn. các trầm tích này đồng thời nằm lẫn với các trầm
tcíh aluvi, aluvi - hồ và aluvi - deluvi - là cát cấp hạt khác nhau
pha sét và bột sét.
Các sờn bờ sau khi tái lập trong sự tơng ứng với tính
chất đất đá đợc nhiều tác giả khẳng định và chia thành bốn
đới [116]:
- đới thứ nhất gồm phần sờn ngập nớc, trong đó dòng
thấm có hớng vuông góc với bề mặt bãi cạn. Trong trờng hợp
đó khi nớc rút khỏi phạm vi ngập nớc của bãi cạn cấu tạo bởi
các đất đá không liên kết có thể quan sát thấy sự lọc treo các
các phần tử

- đới thứ hai chiếm một khu vực tơng ứng với sự lùi đờng
bờ nằm trên mép nớc từ 0,10 - 0,15 m (hồ chứa Krinhixa) đến
0,50 - 1,0 m ( hồ chứa Bobruicov). Khi đó đờng dòng trên cùng,
hay đờng cong mặt nớc ngầm chảy ra khỏi chân bờ dới một
góc cực tiểu của bề mặt cổ, gây ra sự treo các phần tử đất đá và
tiếp tục di chuyển.
- đới thứ ba tơng ứng với đoạn bão hoà nớc mao đẫn của
đất đá
- đới thứ t đặc trng bởi độ ẩm tự nhiên của đất đá.
Mất tính ổn định chung của sờn bờ thờng ghi nhận đợc
nhất trong đới thứ nhất, nơi tác động đồng bộ các dòng sóng và
dòng ngầm gây sự mài mòn sờn, nứt và phá huỷ cũng nh trôi
nổi đất đá.
Phân loại các điều kiện thuỷ động lực trong đới bờ hồ chứa
chứng minh rằng có thể có hai trờng hợp lọc vào hồ chứa hay
ngợc lại. " Bất lợi" từ quan điểm mất tính ổn định sờn là
tr
ờng hợp thứ nhất khi mà đờng mặt nớc ngầm có độ dốc về
95 96
phía thuỷ vực. Gradient nớc dâng phụ thuộc vào các điều kiện
địa chất và thuỷ văn và thay đổi từ 0,0013 đến 0,13 (bảng 2.12).
Nếu gradient nớc dâng trong đất đá không liên kết
J
0
và trong
đới xuất dòng lọc vợt quá
J
Kp
[61]
30,>

Kpo
JJ (2.27)
thì quan sát thấy sự vận chuyển đất đá đi từ sờn bờ. Với sự
phân tầng đất khá lớn (tuần tự các trầm tích sạn không liên kết
và sạn - sỏi) vói gradient dòng lọc

31,>
Kpo
JJ (2.28)
diễn ra sự xói lở liên kết vơi việc chuyển các vật liệu hạt nhỏ đi
ra.
Sự hạ mực nớc tuyến trên đập trong hồ chứa tơng ứng
mực nớc dâng bình thờng lớn hơn 2,0 m dẫn đến trong các
khối bờ diến ra các thay đổi đột ngột trong chế độ thuỷ động lực.
Vậy nên, khi mực nớc hồ chứa Vonkovitrs hạ nhanh, nơi mà
tiến hành các quan trắc thờng kỳ về tính ổn định của bờ sờn
dốc, sự hình thành chúng dới tác động của nớc ngầm trong
một số trờng hợp lớn hơn so với sự thành tạo dới mép nớc
(Hình 2.9a). Do sự lọc nớc từ bờ tạo ra một áp suất thuỷ động
bằng vòng cung 30
o
. Trên một số thuỷ trực ( No 9, 10, 11) do
tăng vận tốc của dòng lọc dẫn tới việc phá huỷ bờ và mang đết
đá đến bờ bị mài mòn. một bức tranh tơng tự quan sát đợ ở hồ
chứa Krinhitxa. Trên các tuyến đo 1 - 5 và 8 (hồ chứa
Vonkovits) điểm xuất nớc ngầm trong phần bãi tích tụ dến đến
khi hồ chứa làm việc đột ngột diến ra sự lơ lửng các vật liệu tích
tụ trong đới bờ và gây sự xói lở nhanh và giảm độ rộng của bãi
(Hình 2.9b), trong hành loạt các trờng hợp còn bị phá vỡ hoàn
toàn.

Hình 2.9. Sự phá huỷ bi bờ dới tác động của nớc ngầm
(hồ chứa Vôncvich); a - tuyến đo 11; b - tuyến đo 5

Các nghiên cứu ngoài trời và ở trong phòng thí nghiệm đã
chứng minh rằng sự tăng mực nớc ngầm trong đới ven bờ hồ
chứa thể tích và sự tái lập đờng bờ thẳng
S
t
[42] tăng lên, hơn
nữa trong điều kiện mô hình xói của chân sờn thực hiện trong
thuyền tạo sóng cấu tạo bởi cát kích thớc trung bình (d
50
= 0,35
mm), với sự thay đổi mực nớc ngầm, các thành phân hình thái
của mặt cắt (
ntTtntT
BQtQSBS /;/;/ với B
nt
- chiều rộng của
bãi cạn) (Hình 2.10a). Sự tăng xói lở sờn dốc bờ mô hình với sự
hiện diện của sự tahy đổi mực nớc gây ảnh hởng đến tính
chất phát triển của quá trình tái lập theo thời gian (Hình
2.10b). Một phần nào đó, thời gian tạo lập mặt cắt cân bằng

K
T tăng mạnh với sự tăng gradient cột nớc, hơn nữa , thể tích
tái lập tăng 3 - 4 lần.
97 98

Hình 2.10. Tác động của nớc ngầm đến độ ổn định bờ các hồ chứa nhỏ

Suy ra rằng

K
T chịu ảnh hởng của độ dốc đờng cong
mặt nớc ngầm [69].

(
)
ok
JfT =

(2.29)

ok
JT 1330,=

(2.30)
Khi đánh giá độ ổn định chung của sờn bờ hồ chứa nhất
định trớc hết phải đặc trng hoá chế độ nớc ngầm và sự
phân bố mặt nớc trong đới ven bờ thuỷ vực. Trong điều kiện hồ
chứa vùng rừng mặt nớc dâng phụ thuộc vào tính chất đất đá
ven bờ. vậy, trong trờng hợp này, độ rộng đới ảnh hởng hồ
chứa nhỏ đến mực nớc ngầm
B
ng
theo tài liệu trắc đạc cũng
nh tài liệu phân tích các dấu hiệu gián tiếp (nớc táp, lầy )

chiếm 0,2 - 1,5 km. Độ rộng đới nớc dâng đối với các điều kiện
này đợc xác định bởi phơng trình [152].

à

/
,toong
tHkB 2= (2.31)
với

= 3,14 , k

- hệ số thấm của đất. Nếu nh sờn bờ là đất
với các tầng lớn hơn 10, xác định hệ số trọng số thấm, sau đó
thế vào phơng trình (2.31) dới dạng:

n
mmm
mkmkmk
k
+++
+
+
+
=


21
221
121

(2.32)
với
k

; m
i
- hệ số thấm và độ dày lớp i; H
0
- mực nớc ngầm
trong trạng thái không điều tiết, m;
t
0
- thờiv gian từ khi bắt
đầu dâng mực nớc , ngày;
à
- hệ số cấp nớc của đất đá.
Bằng các quan trắc mực nớc ngầm trên một loạt các hồ
chứa (Zaslav, Krasnoslobod, Lotsi và các hồ chứa khác) chứng
tỏ rằng ở vùng ven bờ sự thay đổi mực nớc trong thuỷ vực (từ
0,5 - 1,5 m) gây ra dao động nớc ngầm không đồng bộ trong 3 -
4 ngày.
Bảng 2.13. Đặc điểm ngập vùng bờ các hồ chứa nhỏ

Nhóm hồ chứa theo dao
động mực nớc trong thời
kỳ không đóng băng A
Thể tích toàng
phần,

triệu m
3

Diện tích
km
2

Chiều dài đoạn
bờ ngập,
%
Nhóm 1: A = 0,05m 20 - 60 10 - 40 30 - 50
Nhóm 2: A = 0,5m dới 20 dới 10 dới 20

Do kết quả tăng nớc ngầm ở vùng gần bờ các thuỷ vực
diễn ra sự thay đổi các điều kiện thiên nhiên, và dẫn đến việc
thay đổi chế độ thành tạo đất thổ nhỡng, thành phần thực vật
cỏ và cây gỗ.
Phụ thuộc vào tính chất điều tiết và chế độ dao động mực
nớc trong thuỷ vực, cũng nh diện tích ngập nớc đã chia ra
hai nhóm hồ chứa (bảng 2.13). Diện tích ngập trên hồ chứa
nhóm thứ nhất chiếm gần 30% diện tích thuỷ vực (Zaslav,
99 100
Krasnoslobod, Liubans và các hồ chứa khác), đối với hồ chứa
nhóm thứ hai - 5 - 10% (Osipovits, Vonkovitrs, Mlnovs,
Bobruikovs và các hồ chứa khác).

Chơng 3. đặc điểm phát triển bờ
các hồ chứa nhỏ
3.1. Dạng hóa bờ và các giai đoạn phát triển của
chúng
Khi nghiên cứu bờ các hồ chứa nảy sinh sự cần thiết phải
phân loại chúng. Việc tìm kiếm một hệ thống phân loại bờ duy
nhất là giai đoạn đầu tiên để lựa chọn dạng dự báo sự phát
triển của chúng chính xác. Bản thân nguyên lý phân loại đợc
hiểu nh là một quy trình phân chia một tập các đối tợng bờ
thành các tập nhỏ theo các dấu hiệu đặc trng trong khuôn khổ
của nó các đối tợng là khác nhau. Mức độ tơng tự của phân
loại đợc chấp nhận phụ thuộc vào mức độ tri thức của chúng ta
về các quá trình bờ đang nghiên cứu.
Lần đầu tiên, sự phân chia bờ ra các dạng đợc Iu. S.
Kasin thực hiện [34]. Các điều chỉnh tiếp theo mang tính địa

phơng và phản ánh mức độ nghiên cứu ngày càng cao về các
quá trình bờ [35]. Cũng đã thành lập việc phân loại ngay cả
đối với việc dự báo trên các hồ chứa đồng bằng lớn [82, 123] và
Xibia [120]. Trên cơ sở khảo sát và khái quát các tài liệu đợc
công bố trong nền tảng phân loại bờ hồ chứa đã mang tính chất
của các quá trình bờ và các nhân tố xác định chúng theo sơ đồ :
nhóm tổng thể - dạng tổng thể - dạng bờ [124]. Các vấn đề phân