ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CÁC HỐ XÓI CỤC BỘ TRONG LÒNG SÔNG TỰ NHIÊN TRÊN SÔNG CỬU LONG

ĐặC ĐIểM HìNH THáI CáC Hố XóI CụC Bộ TRONG LòNG SÔNG Tự
NHIÊN TRÊN SÔNG CửU LONG
*
ThS. NCS. Đinh Công Sản
Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam
Tóm tắt: Hầu hết các hố xói cục bộ tự nhiên trên sông Cửu Long đều liên quan đến sạt lở bờ tại
các vùng trọng điểm tập trung dân c và cơ sở hạ tầng. Biện pháp ổn định các hố xói này rất cần
thiết trong công tác chỉnh trị sông. Nhng, trớc khi nghiên cứu các giải pháp chỉnh trị, cần thiết phải
hiểu rõ quy luật của chúng. Trên cơ sở số liệu thực tế của các hố xói cục bộ sâu nhất trên sông Cửu
Long, tác giả nghiên cứu các đặc trng hình thái, phân tích, khái quát hóa để định danh các hố xói
cục bộ, làm cơ sở cho các giải pháp công trình chỉnh trị đọan sông có hố xói cục bộ. Kết qủa cho
thấy có sự khác biệt về hình thái của các hố xói cục bộ (scour hole) và lạch sâu (deep pool). Cơ chế
hình thành và phát triển của các hố xói này cũng khác nhau, đó là xói cục bộ và xói phổ biến.
1. Đặt vấn đề
Sông Cửu Long đã trải qua một quá trình
hình thành và phát triển rất mãnh liệt. Trong
những năm gần đây, tình trạng xói lở bờ sông
Cửu Long đang xảy ra phổ biến và có chiều h-
ớng gia tăng [1],[2].
Trong qúa trình phát triển, sông Cửu Long đã
tạo ra một loạt các hố xói cục bộ. Liên quan tới
sự hình thành và phát triển của các hố xói này là
sự biến đổi lòng dẫn mãnh liệt theo chiều sâu.
Hình ảnh toàn tuyến sông Cửu Long, những
biến đổi lòng dẫn sông trong giai đoạn 1890
-2000 và vị trí các hố xói có chiều sâu lớn hơn
30 m cùng với cao trình đáy hố xói đợc thể hiện
trên hình 1. Một điểm khá đặc biệt là hầu hết
các hố xói này lại nằm ở gần trung tâm thị xã,
thị trấn, hoặc các khu tập trung dân c, do đó, sạt
lở bờ gần hố xói đã gây những thiệt hại to lớn về

ngời và của, đã đợc thống kê trong các đề tài
khoa học công nghệ các cấp. Cũng chính vì
những thiệt hại đó mà các biện pháp công trình
chỉnh trị sông ở các khu vực có hố xói rất cần
thiết. Để có các biện pháp công trình chỉnh trị
hữu hiệu, việc nghiên cứu đặc điểm hình thái
của các hố xói là cần thiết.
2. KếT Quả NGHIÊN CứU HìNH THáI CáC
Hố XóI CụC Bộ
Các hố xói sâu lớn nhất trên sông Cửu Long
đợc khảo sát, thống kê, tính tóan các thông số
cơ bản, các đặc trng hình thái nh trình bày trên
bảng 1.
2.1 Nhận xét về hình thái hố xói.
2.1.1 Vị trí xuất hiện của hố xói
+ Bảy trong chín hố xói trên SCL đều thuộc
đọan sông có dòng chủ lu xô ngang vào bờ;
+ Hố xói Sa Đéc không có hiện tợng dòng
chủ lu xô ngang vào bờ
+ Hai hố xói xuất hiện tại giao điểm hợp lu
của các nhánh sông, đó là hố xói Vàm Nao và
Hồng Ngự (sông Tiền-sông Sở Thợng);
+ Các hố xói sâu xuất hiện ở cả trong vùng
ảnh hởng của thợng nguồn là chính 1 (bao gồm
7 trong tổng số 9 hố xói) và trong vùng giao
nhau giữa triều biển và triều sông (bao gồm 2
trong tổng số 9 hố xói).
2.1.2 Mặt cắt đi qua hố xói
- Mặt cắt ngang :
Mặt cắt ngang đi qua hố xói có hai lọai điển

hình :
+ Lọai thứ nhất có dạng tam giác lệch về
phía bờ lõm của đọan cong, đại diện cho mặt cắt
các hố xói của đọan sông cong và cong gấp có
dòng chủ lu xô ngang vào bờ.
+ Lọai thứ hai có dạng tam giác tơng đối đối
xứng, đại diện cho mặt cắt các hố tạo ra bởi hợp
lu của hai nhánh sông tơng đối bằng nhau.
Hình 2 thể hiện mặt cắt ngang qua hố xói
Tân Châu, đại diện cho lọai mặt cắt tam giác
lệch và mặt cắt ngang qua hố xói Vàm Nao, đại
diện cho lọai mặt cắt tam giác đối xứng.
- Mặt cắt dọc:
Mặt cắt dọc sông theo tuyến lạch sâu (đờng
trũng) có dạng hình răng ca, nhng khi đến hố
xói thì cao trình đáy hạ thấp đột ngột. Chiều sâu
của hố xói gấp 2 đến 3 lần chiều sâu trung bình
của đọan sông không có hố xói. Hình 3 trình
bày mặt cắt dọc đại diện, đó là mặt cắt dọc hố
xói Tân Châu và Hồng Ngự [1],[2].
1
Hình 1. Diễn biến lòng sông giai đoạn 1890-2000 và vị trí các hố xói có chiều sâu lớn hơn 30 m
trên sông Cửu Long [4]
Bảng 1. Thông số cơ bản và đặc trng hình thái của các hố xói lớn nhất trên sông Cửu Long [4]
TT Tên hố xói Sông Vị trí
Km
Năm H
max
R
o

(m)
r
(m)


(độ)
B
(m)
R
(m)
H
max
/R
B
/H
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
1 Tân Châu Tiền 238 1995 50,5 18,6 1400 29 580 28,3 1,8 0,85
2 Hồng Ngự Tiền 227 1991 40 10 2400 118 480 19,6 2,0 1,12
3 Bình Thạnh Tiền 183 1991 33 8,7 4100 40 510 16,8 2,0 1,34
4 Sa Đéc Tiền 140 1991 33 8 2090 110 1310 8,7 3,8
4,17
5 Mỹ Thuận Tiền 126 1991 47,2 17,3 1050 38 560 22,7 2,1 1,04
6 Hoà Khánh Tiền 114 1995 37 9 1750 43 410 20,1 1,8 1,01
7 Cái Bè Tiền 99 1991 47,8 12,5 2750 40 420 26,9 1,8 0,76
8 Vàm Nao Hậu 187 1995 44 8 460 27,9 1,6 0,77
9 Cần Thơ Hậu 108 1992 33,7 14,6 6000 36 905 15,1 2,2 1,99
Tân
Châu
- 42.5
Sa Đéc -

32 m
Cái Bè - 46
Bình Thạnh -
31.5 m
Hồng Ngự -
42 m
Mỹ Thuận -
49
Cần Thơ -
32.7
Hoà Khánh - 35
Vàm Nao
- 44
2
Ghi chú bảng 1:
+ (4) Vị trí hố xói: (Km) là khỏang cách tính
từ cửa sông đến vị trí sâu nhất của hố xói (theo
tài liệu khảo sát năm 1991-1995 của Công ty
khảo sát thiết kế đờng thủy II, bộ Giao Thông
Vận Tải);
+ (5) Năm khảo sát
+ (6) Hmax (m): Chiều sâu lớn nhất của hố
xói tính từ bờ sông;
+ (7) Ro (m) : Bán kính thủy lực của lòng
dẫn ở đọan quá độ, tính bằng diện tích mặt cắt -
ớt ứng với mực nớc tạo lòng chia cho chu vi ớt
của mặt cắt đọan sông quá độ;
+ (8) r (m): Bán kính cong của đọan sông;
+ (9) (độ): Góc ở tâm của đọan cong;
+ (10) B (m) : chiều rộng mặt cắt ngang ứng

với mực nớc tạo lòng;
+ (11) R (m) : bán kính thủy lực mặt cắt qua
tâm hố xói ứng với mực nớc tạo lòng ;
+ (12) Hmax/R: tỷ lệ chiều sâu hố xói lớn
nhất và bán kính thủy lực;
+ (10) /H: quan hệ hình dạng sông tại mặt
cắt qua tâm hố xói;
Hình 2. Mặt cắt ngang điển hình của hố xói ở đoạn sông cong gấp (hố xói Tân Châu) và ở đoạn
sông nhập lu (hố xói Vàm Nao) năm 1995 [4]
Hình 3. Mặt cắt dọc hố xói tại Tân Châu-An Giang và Hồng Ngự- Đồng Tháp - sông Tiền năm
1997
[
1
]
,
[
2
]
2.1.3 Một số đặc điểm hình thái trên mặt cắt
Các hố xói có độ sâu bất thờng so với độ sâu
trung bình của đọan sông phía trên nó (H
max
/R
o
)
từ 2.3 đến 5.5 lần. Tơng tự, chiều sâu lớn nhất
của hố xói so với bán kính thủy lực tại mặt cắt
ngang đi qua tâm hố xói (H
max
/R) chênh lệch từ

1.6 đến 3.8 lần (xem cột (12)-bảng 1). Giá trị
quan hệ hình dạng sông
B
/H tại các mặt cắt đi
qua tâm hố xói không giống với các mặt cắt ổn
3
định trên sông Cửu Long - tăng dần từ thợng về
hạ lu [3] , mà dao động xung quanh giá trị 1.0
(xem cột (13) bảng 1). Riêng với hố xói Sa Đéc,
giá trị này lớn hơn nhiều so với các hố xói còn
lại, lớn hơn cả giá trị quan hệ hình dạng sông ở
các mặt cắt ổn định. Hình 4 thể hiện giá trị
B
/H tại các mặt cắt ổn định và các hố xói trên
sông Tiền.
Độ dốc dọc thợng, hạ lu các hố xói đợc tính
tóan, trình bày trên hình 5 và bảng 2. Kết qủa
thống kê cho thấy độ dốc dọc của các hố xói có
giá trị lớn hơn 1% và thay đổi theo xu thế là hố
xói càng sâu thì độ dốc dọc hố xói càng lớn
[4](càng sâu càng dốc). Riêng hố xói Sa Đéc, độ
dốc thợng và hạ lu nhỏ hơn nhiều so với các hố
xói còn lại và đạt giá trị nhỏ hơn 0,5%.
Hình 4. Quan hệ
B
/H và khỏang cách mặt cắt tính từ cửa sông tại các mặt cắt ổn định và các hố
xói trên sông Tiền
[
4
]

.
Hình 5. Tơng quan giữa độ dốc thợng, hạ lu hố xói và cao trình đáy hố xói cục bộ trên sông Cửu
Long
4
Bảng 2. Độ dốc dọc thợng và hạ lu các hố xói lớn trên sông Cửu Long
STT Tên hố xói Trên
sông
Vị trí Năm Cao trình
đáy
Z
TL
(m) L
th
(m) Z
HL
(m) L
h
(m) i
th
(%)
i
ha
(%)
(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
1

Tân Châu Tiền 238

2000 -42 -30,5 720 -30,5 700 1,60 1,64
1996 -42,5 -30,5 700 -30,5 720 1,71 1,67

2

Hồng Ngự

Tiền 227

2000 -42 -31 740 -31 680 1,49 1,62
1996 -42 -31 700 -31 680 1,57 1,62
3 Bình Thạnh Tiền 183 1991 -31 -18,2 910 -16,6 1310 1,41 1,10
4

Sa Đéc

Tiền 140

2000 -32 -22 4050 -21 3010
0,25 0,37
1996 -32 -13,5 4070 -15 3380
0,45 0,50
5 Mỹ Thuận Tiền 126 1996 -46 -36 780 -36 440 1,28 2,27
6 Hòa Khánh Tiền 114 1995 -35,3 -27 310 -20,2 235 2,68 6,43
7 CáI Bè Tiền 99 1991 -46,3 -24 580 -18,2 790 3,84 3,56
8

Vàm Nao Hậu 187

2003 -45 -20 451 -27,5 214 5,54 8,18
1991 -38,6 -19,2 480 -21,5 532 4,04 3,21
9 Cần Thơ Hậu 108 1999 -33 -15 877 -13,8 1878 2,05 1,02
Ghi chú bảng 2.3:

+ (5) Z
đáy
(m): cao trình đáy hố xói xuất hiện tơng
ứng với thời gian ở (4);
+ (6) Z
TL
(m): cao trình thợng lu tính mái dốc hố
xói;
+ (7) L
th
(m): khoảng cách từ cao trình Z
TL
đến
cao trình Z
đáy
;
+ (8) Z
HL
(m): cao trình hạ lu tính mái dốc hố xói;
+ (9) L
h
(m): khỏang cách từ cao trình Z
HL
đến
cao trình Z
đáy
;
+ (10) i
th
(%) là độ dốc thợng lu hố xói;

+ (11) i
hạ
(%) là độ dốc hạ lu hố xói.
2.2 Định danh các hố xói [5]
Trên sông Cửu Long, các hố xói có các đặc tr-
ng hình thái sau đây đợc gọi là hố xói cục bộ
(scour hole): +
=
H
B
0,85 ữ2,0
+ i = (1,02 ữ 8,18) %, sơ bộ
có thể coi i

1%
Đối với đoạn sông cong (gấp khúc), góc ở tâm
khúc cong có giá trị: 45
o
.
Với các hố xói sâu hơn 30 m trên sông Cửu
Long, chỉ có hố xói Sa Đéc là trờng hợp duy nhất
có đặc trng hình thái sau đây đợc gọi là lạch sâu
(deep pool). Các chỉ tiêu này cần có thêm số liệu
của những lạch sâu dới 30m:
+
=
H
B
4,17
+ i = (0,25 ữ 0,45) %, sơ bộ có thể coi

i

0,5 %
3. kết luận [6]
Nghiên cứu hình thái các hố xói cục bộ trên
sông Cửu Long tại những đọan sông có dòng chủ
lu xô ngang vào bờ sông, có tính chất khá phổ
biến. Những hố xói cục bộ ở này thờng đợc hình
thành bởi:
+ Những đoạn sông cong gấp - hình thành từ
các đọan sông thẳng và một đọan sông cong ở
giữa có chiều dài không lớn, làm cho sông "bị
gãy" hay là 'bị gấp". Điều này có nghĩa là chiều
dài đọan sông cong không lớn hoặc là góc ở tâm
của khúc cong không lớn (trên sông Cửu Long
<450 nh tại Tân Châu, Mỹ Thuận, Bình Thạnh,
Cần Thơ v.v);
+ Dòng chủ lu của sông có vận tốc lớn nhập lu
với sông có vận tốc nhỏ hơn (chẳng hạn nh dòng
chủ lu sông Vàm Nao xô vào bờ sông Hậu, hay là
dòng chủ lu của rạch Nhà Thơng xô vào bờ sông
Sa Đéc tại thị xã Sa Đéc).
Để chỉnh trị ổn định các hố xói này, cần phân
biệt với trờng hợp xói phổ biến. Xói phổ biến xảy
ra do sự tăng lên của vận tốc hoặc lu lợng đơn vị
của dòng chảy, có thể tính tóan theo sự cân bằng
tải cát. Đọan sông cong Sa Đéc là đọan sông điển
hình của xói phổ biến mà nguyên nhân là do một
nhánh sông phân lạch bị thóai hóa, nhánh sông tại
Sa Đéc gia tăng lu lợng, lu tốc và phát triển. ở đó

dòng chủ lu không xô ngang vào bờ, mà liên tục
đổi hớng để tiến tới song song với bờ. Độ dốc dọc
của tuyến lạch sâu ở thợng và hạ lu tâm xói trờng
hợp này khá nhỏ (i < 0,5%). Chỉ số
=
H
B
tại mặt
cắt ngang qua tâm xói cũng khá lớn (
=
H
B
> 4).
Còn xói cục bộ tại các đọan sông có dòng chủ lu
xô ngang bờ sông là xói do sự xáo động mạnh
trong kết cấu nội của dòng chảy mà mạch động áp
suất và mạch động lu tốc là nguyên nhân chủ yếu.
Tại các hố xói cục bộ, độ dốc dọc thợng và hạ lu
hố xói khá lớn so với các đọan sông khác (i > 1%
5
- xem bảng 2 và hình 5). Chỉ số
=
H
B
qua tâm hố
xói rất nhỏ (
=
H
B
<2). ở đó trục động lực gần nh

không thay đổi hớng và chỉ đổi hớng rất mãnh liệt
tại chỗ gấp khúc, tạo ra dòng chảy biến đổi nhanh
nh dòng tia tác động lên thành phẳng. Hai lọai hố
xói cục bộ và phổ biến tuy đều có chung hiện tợng
xói sâu, nhng về bản chất nguyên nhân tạo thành
hố xói là khác nhau, cần phải có các biện pháp
chỉnh trị phù hợp với mỗi loại.
Ghi chú (*): Công trình hoàn thành dới sự hỗ trợ
của chơng trình nghiên cứu cơ bản trong khoa
học tự nhiên.
TàI LIệU THAM KHảO
[1] Lê Ngọc Bích (1999), Báo cáo tổng hợp kết qủa điều tra biến đổi lòng dẫn hệ thống sông Cửu Long,
hạ du sông đồng Nai- Sài Gòn và định hớng các giải pháp kỹ thuật phòng chống sạt lở giảm nhẹ thiên tai
trên sông Cửu Long (1995 -1998), Viện Khoa học Thủy Lợi Miền Nam.
[2] Lê Mạnh Hùng (2004), Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài cấp nhà nớc KC08-15" Nghiên cứu dự báo
xói bồi lòng dẫn và đề xuất giải pháp phòng chống cho hệ thống sông ở ĐBSCL", Viện Khoa học Thủy
lợi miền Nam.
[3] Đinh Công Sản (2003), " Quan hệ tỷ lệ chiều rộng và chiều sâu ổn định trên sông Cửu Long", Tạp chí
Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn 7(31)/2003.
[4] Đinh Công Sản (2004), "Mái dốc thợng, hạ lu các hố xói cục bộ trên sông Cửu Long và ảnh hởng của
thủy triều", Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông Thôn, 6 (42)/2004.
[5] Đinh Công Sản (2006), "Đặc điểm sự hình thành và phát triển các hố xói cục bộ trên sông Cửu Long"
, Tuyển tập kết qủa khoa học và công nghệ năm 2005, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam
[6] Đinh Công Sản (2006), "Một số vấn đề về động lực học dòng chảy và quan hệ hình thái sông Cửu
Long", Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.
Summary
MORPHOLOGICAL CHARATERISTICS OF THE NATURAL SCOUR HOLES IN THE
LOWER MEKONG RIVER
ME. DINH CONG SAN
Southern Institute of Water Resources Research

Most of the natural scour holes in the Lower Mekong River are related to river bank collapse at
the dense inhabitant and infrastructure areas. Method to stabilize these areas is necessary in river
training. Based on field data of the deepest scour holes in the Lower Mekong River in Vietnam, the
writer studied morphological characteristics of these holes, analyzed, generalized and categorized
them for training method purposes at these areas. Results proved there are morphological
differences between scour holes and deep pool. The formation and development mechanism of them
are also different, that is local scour and general scour.
Ngời phản biện: TS. Nguyễn Duy Khang
6