bài toán đánh gía mức độ bồi tụ hay xói mòn hai bên bờ sông

Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

Đề Tài 07:
Bài Toán Đánh Gía Mức Độ Bồi Tụ Hay
Xói Mòn Hai Bên Bờ Sông
GVHD: Trần Hậu Vương
Nhóm : 09
Biên Hòa 12/04/2010
1
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Danh Sách Thành Viên Nhóm 09:
1. Vũ Cẩm Dung.
2. Trần Phi Quốc Dũng.
3. Phan Đình Đông.
4. Phạm Minh Đức.
5. Nguyễn Định Giao
6. Lưu Hoàng Gia.
7. Huỳnh Thị Ngọc Hà.
8. Nguyễn Nghĩa Hà.
2
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Mục Lục
A.MỞ ĐẦU 4
B.NỘI DUNG 5
I. Tổng quan về tình hình sông ngòi Việt Nam 5
II. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Tới Độ Bội Tụ và Sạt Lở Của Sông Ngòi 6
1. Mưa 6
1.1Nội dung mô hình HEC-HMS 6
1.2. Cơ sở lí thuyết của mô hình Hec-hms 11

1.2.1.T n th tổ ấ 14
2.Lưu lượng dòng chảy 17
2.1. Mô hình tính lưu lượng dòng chảy mặt 17
3.Cấu Trúc Đất Hai Bên Bờ 18
3.1Xói bờ 19
3.2Tính Toán Chuy n T i Bùn, Cátể ả 20
4.Thảm Thực Vật 21
C.Kết Luận 22
Tài Liệu Tham Khảo
3
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
A.MỞ ĐẦU.
Các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ
môi trường. Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của
Canada trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp bang của Mỹ
bắt đầu vào cuối những năm 1970, đến mô hình hoá quản lý các sự cố môi
trường hiện đang được phát triển, công nghệ GIS đã cung cấp các phương
tiện để quản lý và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng
hữu hiệu hơn.
Xu hướng hiện nay trong quản lý môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho
phép của GIS. Sự phát triển của phần cứng làm cho máy tính có nhiều khả
năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở nên thân thiện hơn với
người sử dụng bởi các khả năng hiển thị dữ liệu ba chiều, các công cụ phân
tích không gian và giao diện tuỳ biến.
Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp,
nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường. Các mô hình phức
tạp cũng có thể dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS.
GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các
nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý
các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình

hoá và quan trắc.
GIS cũng được sử dụng để đánh giá các sự cố môi trường. Các cơ quan
chính phủ và địa phương phải đối phó nhanh chóng với thiên tai, các rủi ro
trong công nghiệp và các sự cố môi trường. Thông tin địa lý là những thông
tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng. Các phân
tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu
địa lý dạng số.
4
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Việc chia xẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và
dịch vụ GIS. Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS
(hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ
thu thập dữ liệu hiệu quả hơn.
B.NỘI DUNG.
I. Tổng quan về tình hình sông ngòi Việt Nam.
Trải rộng trên một địa hình phức tạp từ Bắc xuống Nam, sông ngòi Việt
Nam mang nhiều tính chất khác nhau, khi thì dòng chảy suôn sẻ, khi thì uốn
khúc quanh co, có khi hiền hòa, có khi hung dữ gây nên lụt lội.
Miền Bắc có hai hệ thống sông chính là: hệ thống sông Thái Bình và hệ
thống sông Hồng.
-Sông Thái Bình có các phụ lưu là sông Lục Nam, sông Thương và sông
Cầu.
-Sông Hồng (còn gọi là Nhị Hà) bắt nguồn từ Vân Nam (Trung Quốc), mang
nhiều phù sa đỏ bồi đắp thành một vùng đồng bằng phì nhiêu mang tên châu
thổ sông Hồng; có các phụ lưu là sông Lô, sông Đáy ở tả ngạn, và sông Đà ở
hữu ngạn.
Miền Trung chỉ có hai con sông lớn đáng kể là sông Mã và sông Cả; còn các
sông khác đều ngắn vì núi ăn gần ra biển như: sông Gianh ( phân chia đất
nước thời Trịnh-Nguyễn), sông Bến Hải (chia đôi Việt Nam từ 1954-1975),
sông Hương (chảy qua thành phố Huế nay còn di tích cố đô nhà Nguyễn).

Miền Nam cũng có hai hệ thống sông chính là: hệ thống sông Đồng Nai và
hệ thống sông Cửu Long.
-Sông Đồng Nai có các phụ lưu là sông La Ngà ở tả ngạn, và ở hữu ngạn là
các sông Bé (với thác Trị An hùng vĩ), sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ.
-Sông Cửu Long (còn gọi là sông Mê Kông) bắt nguồn từ Tây Tạng chảy
qua Lào, Căm Bốt, rồi mới vào miền Nam nước ta, chia thành hai nhánh là
5
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
sông Tiền và sông Hậu với tất cả là chín cửa sông trước khi ra biển Đông.
Lượng nước sông Cửu Long rất lớn, sức chảy rất mạnh, do đó mang một
khối lượng phù sa khổng lồ bồi đắp rất nhanh tạo thành vùng đồng bằng
sông Cửu Long phì nhiêu màu mỡ.
Tuy nhiên, dòng chảy trên các sông suối phân phối không đều trong năm;
mùa lũ lượng dòng chảy rất lớn dẫn đến thừa nước gây ra lũ lụt, mùa cạn
lượng dòng chảy nhỏ dẫn đến thiếu nước dùng. Do đó, phía thượng lưu của
các sông suối đã xây dựng các hồ chứa, nhằm điều tiết dòng chảy. Nếu có
phương án khai thác hiệu quả, thì đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô
cùng quí giá, để phục vụ phát triển các ngành kinh tế của đất nước.
Một khúc sông Hồng, đoạn chảy qua Hà Nội bị xói lở nghiêm trọng.
II. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Tới Độ Bội Tụ và Sạt Lở Của Sông Ngòi.
- Mưa.
- Lưu lượng dòng chảy.
- Thảm thực vật.
- Cấu trúc đất
Độ bồi tụ và sạt lở=aMưa + bthực vật+ ccấu trúc đất +dlưu
lượng dòng chảy.t Trong đó a,b,c,d hệ số tỉ lệ tương ứng.
6
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
1. Mưa:
Lượng mưa hàng năm được đánh giá thông qua các mô hình như:

Mô hình HEC-HMS, Mike11, Mike 21…. Dưới đây nhóm xin trình bày về
mô hình HEC-HMS trong việc đánh giá tác động bồi tụ hay xói mòn hai bên
bờ sông.
1.1Nội dung mô hình HEC-HMS.
Mô hình HEC là sản phẩm của tập thể các kỹ sư thuỷ văn thuộc quân đội
Hoa Kỳ. HEC-1 đã góp phần quan trọng trong việc tính toán dòng chảy lũ
tại những con sông nhỏ không có trạm đo lưu lượng. Tính cho đến thời điểm
này, đã có không ít đề tài nghiên cứu khả năng ứng dụng thực tế. Tuy nhiên,
HEC-1 được viết từ những năm 1968, chạy trong môi trường DOS, số liệu
nhập không thuận tiện, kếtquả in ra khó theo dõi. Hơn nữa, đối với những
người không hiểu sâu về chương trình kiểu Format thường rất lúng túng
trong việc truy xuất kết quả mô hình nếu không muốn làm thủ công. Do vậy,
HEC-HMS là một giải pháp, nó được viết để “chạy” trong môi trường
Windows, hệ điều hành rất quen thuộc với mọi người.Phiên bản đầu tiên của
HEC- HMS là version 2.0, hiện nay phiên bản mới nhất của HEC- HMS là
version 3.4.
Thứ tự thực hiện các mô hình là HEC-GeoHMS - HEC-HMS - HEC-RAS -
HEC-GeoRAS trong đó, mô hình HEC-GeoHMS dựa vào bản đồ địa hình
(DEM) và bản đồ sử dụng đất trên lưu vực xác định các đặc trưng hình thái
của lưu vực và hệ thống sông, phân chia lưu vực thành các tiểu lưu vực và
xác định các thông số ứng với từng tiểu lưu vực, phục vụ cho việc diễn toán
mưa - dòng chảy bằng mô hình HEC-HMS. Mô hình HEC-HMS nhận các
thông số từ mô hình HEC-GeoHMS thực hiện diễn toán mưa- dòng chảy
trên các tiểu lưu vực làm điều kiện biên trên và biên gia nhập khu giữa cho
mô hình HEC-RAS. HEC-RAS lấy kết quả tính toán từ mô hình HEC-HMS
7
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
làm các điều kiện biên trên và biên gia nhập khu giữa diễn toán thuỷ lực trên
hệ thống sông tới cửa ra của lưu vực.
Mô hình HEC-GeoRAS sử dụng bản đồ địa hình (TIN) xác định các thông

tin về mạng lưới sông, suối, quan hệ Z – F của các khu chứa, hình dạng mặt
cắt ngang trên lưu vực, phục vụ cho mô hình thuỷ lực HEC-RAS, sau đó
nhận các giá trị mực nước tính được bằng mô hình HEC-RAS tại tất cả các
mặt cắt để lập các bản đồ ngập lụt trên lưu vực ứng với từng mực nước tại
từng thời điểm. Dưới đây là sơ đồ kết hợp bộ mô hình trên của HEC phục vụ
mô phỏng diễn biến lũ quét:
8
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
9
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Số liệu đầu vào
- Số liệu về địa hình. Yêu cầu số liệu địa hình là dạng DEM cho mô hình
HEC-GeoHMS và dạng TIN cho mô hình HEC-GeoRAS của lưu vực. Ngoài
ra, để phục vụ cho tính toán thuỷ lực bằng mô hình HEC-RAS cần có số liệu
mặt cắt ngang. Số liệu này được lấy từ các kết quả đo đạc thực địa và được
bổ sung từ kết quả xử lý mặt cắt dựa vào bản đồ địa hình và sử dụng mô
hình HEC-GeoRAS.
- Số liệu mưa: Chuỗi số liệu mưa này được chuyển thành chuỗi dòng chảy
bằng mô hình mưa – dòng chảy HEC-HMS và được dùng làm điều kiện biên
trên và biên gia nhập khu giữa cho mô hình HEC-RAS. Điều kiện biên dưới
của mô hình HEC-RAS được lấy bằng độ dốc đáy sông (mô hình sẽ xác định
quan hệ mực nước - lưu lượng dựa vào phương trình Manning).
10
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Số liệu về loại đất và sử dụng đất trên lưu vực. Số liệu này dùng để lập bản
đồ lưới chỉ số CN trên toàn lưu vực bằng mô hình HEC-GeoHMS. Sử dụng
bản đồ này mô hình sẽ tính được chỉ số CN trung bình cho từng tiểu lưu vực.
1.2. Cơ sở lí thuyết của mô hình Hec-hms.
C S LÝ THUY T MÔ HÌNH HEC-HMS. [13]Ơ Ở Ế
Mô hình HEC-HMS được sử dụng để mô phỏng quá trình mưa- dòng chảy

khi nó xảy ra trên một lưu vực cụ thể. Ta có thể biểu thị mô hình bằng sơ đồ
sau:
Mưa (X) > Dòng chảy (Y) > Đường quá trình lũ (Q~t).
Ta có thể hình dung bản chất của sự hình thành dòng chảy của một trận lũ
như sau: Khi mưa bắt đầu rơi cho đến một thời điểm t
i
nào đó, dòng chảy
mặt chưa được hình thành, lượng mưa ban đầu đó tập trung cho việc làm ướt
bề mặt và thấm. Khi cường độ mưa vượt quá cường độ thấm (mưa hiệu quả)
thì trên bề mặt bắt đầu hình thành dòng chảy, chảy tràn trên bề mặt lưu vực,
sau đó tập trung vào mạng ưới sông suối. Sau khi đổ vào sông, dòng chảy
11
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
chuyển động về hạ lưu, trong quá trình chuyển động này dòng chảy bị biến
dạng do ảnh hưởng của đặc điểm hình thái và độ nhám lòng sông.
Trình tự tính toán theo các bước:
- Các mô hình tính lớp dòng chảy: Y = X – P
Trong đó: Y - độ sâu dòng chảy; X - lượng mưa; P - tổn thất
- Các mô hình tính lưu lượng dòng chảy mặt.
- Các mô hình tính lưu lượng dòng chảy ngầm.
- Các mô hình truyền lũ trong sông.
Mưa được sử dụng là đầu vào cho quá trình tính toán dòng chảy ra của lưu
vực. Mô hình HEC- HMS là mô hình thông số tập trung, mỗi lưu vực con có
một trạm đo mưa đại diện. Lượng mưa ở đây được xem là mưa bình quân
lưu vực (phân bố đồng đều trên toàn lưu vực). Dù mưa được tính theo cách
nào đều tạo nên một biểu đồ mưa như hình 2.1. Biểu đồ mưa biểu thị chiều
sâu lớp nước trung bình trong một thời đoạn tính toán.
Phương pháp tính lượng mưa trung bình trên diện tích tính toán gồm có:
phương pháp trung bình số học và phương pháp trung bình có trọng số;
phương pháp sau còn có thể chia ra: phương pháp đa giác Thiessen, phương

pháp đường đẳng trị mưa.
Hình
12
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
M a tính theo ph ng pháp trung bình s h c:ư ươ ố ọ
Lớp nước mưa trung bình trên lưu vực là giá trị trung bình số học của lượng
mưa tại các trạm đo mưa nằm trên lưu vực.
n
X
X
n
i
i
∑
=
=
1
)(
(1)
Trong đó:
X
i
: lượng mưa tại trạm thứ i
n : số trạm đo mưa trên lưu vực
* M a tính theo ph ng pháp trung bình có tr ng s :ư ươ ọ ố
+ Phương pháp đa giác Thiessen: Trọng số là hệ số tỷ lệ giữa phần diện tích
của lưu vực do một trạm mưa nằm trong lưu vực hoặc bên cạnh lưu vực đại
biểu với toàn bộ diện tích lưu vực.
Lượng mưa trung bình trên lưu vực được tính theo công thức sau:
∑

∑
=
=
=
n
i
i
n
i
ii
f
fX
X
1
1
(2)
Trong đó:
X
i
: lượng mưa đo được tại trạm thứ i
f
i
: diện tích lưu vực bộ phận thứ i
n : số trạm đo mưa (cũng là số diện tích lưu vực bộ phận)
Phương pháp đường đẳng trị mưa: Trọng số là diện tích kẹp giữa hai đường
đẳng trị mưa và tính lượng mưa trung bình theo công thức (2). Trong đó:
X
i
là lượng mưa trung bình của hai đường đẳng trị mưa kề nhau, f
i

là diện
tích bộ phận nằm giữa hai đường ấy.
1.2.1.T n th t.ổ ấ
Nước mưa điền trũng và thấm được gọi là lượng tổn thất trong mô hình
13
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
HEC-HMS. Lượng điền trũng và thấm được biểu thị bằng lượng trữ nước
trên bề mặt của lá cây hay cỏ, lượng tích đọng cục bộ trên bề mặt đất, trong
các vết nứt, kẽ hở hoặc trên mặt đất ở đó nước không tự do di chuyển như
dòng chảy trên mặt đất.Thấm biểu thị sự di chuyển của nước xuống những
vùng nằm dưới bề mặt đất.Mô hình HEC-HMS có 4 phương pháp được
dùng để tính toán tổn thất.Dùng bất kỳ phương pháp nào ta đều tính được
lượng tổn thất trung bình trong một thời đoạn tính toán. Một hệ số không
thấm tính theo phần trăm được sử dụng với các phương pháp để bảo đảm tại
phần diện tích không thấm đó 100% mưa sẽ sinh dòng chảy.
1.2.1.1. Ph ng pháp T c đ th m ban đ u và th m n đ nh (Intial andươ ố ộ ấ ầ ấ ổ ị
Constant Rate).
Khái niệm cơ bản của phương pháp này là: Tỷ lệ tiềm năng lớn nhất của tổn
thất mưa f
c
, nó không đổi trong suốt cả trận mưa. Do vậy, nếu p
t
là lượng
mưa trong khoảng thời gian từ t đến t + Δt, lượng mưa hiệu quả p
et
trong
thời đoạn đó được cho bởi:
p
et
= p

t
– f
c
nếu p
t
> f
c
(3)
p
et
= 0 nếu p
t
≤ f
c
(4)
Quá trình thấm bắt đầu từ một cường độ thấm I
a
nào đó, sau đó giảm dần
cho đến khi đạt tới một giá trị không đổi f
c
. Tổn thất ban đầu được thêm vào
mô hình để biểu thị hệ số trữ nước của lưu vực. Hệ số trữ là kết quả của sự
giữ nước của thảm phủ thực vật trên lưu vực, nước được trữ trong những chỗ
lõm bị thấm hay bốc hơi gọi là tổn thất điền trũng. Tổn thất này xảy ra trước
khi hình thành dòng chảy trên lưu vực. Khi lượng mưa rơi trên lưu vực chưa
vượt quá lượng tổn thất ban đầu thì chưa sinh dòng chảy.
Lượng mưa hiệu quả được tính theo công thức:
14
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương






<<
>>
<





−=
∑
∑
∑
ctai
ctai
ai
ctet
fPIP
fPIP
IP
nfPP
,
,
0
0
(5)
Những thông số của phương pháp này biểu thị các đặc trưng vật lý các lớp

đất của lưu vực, điều kiện ẩm kỳ trước.
Nếu lưu vực ở điều kiện bão hòa ẩm, tổn thất ban đầu sẽ tiến dần tới 0. Nếu
lưu vực khô hạn, tổn thất ban đầu sẽ lớn biểu thị lớp nước mưa lớn nhất rơi
trên lưu vực nhưng không sinh dòng chảy, điều này sẽ phụ thuộc vào địa
hình lưu vực, việc sử dụng đất, loại đất và việc xử lý đất.
1.2.1.2. Ph ng pháp SCS Curve Number ( Ch s CN)ươ ỉ ố
Ngoài ra còn phát triển một phương pháp để tính tổn thất dòng chảy từ mưa
gọi là phương pháp SCS. Phương pháp này phụ thuộc vào lượng mưa tích
lũy, độ che phủ đất, sử dụng đất và độ ẩm kỳ trước, được sử dụng theo công
thức:
( )
SIP
IP
P
a
a
e
+−
−
=
2
(6)
Trong đó: P
e
: lượng mưa tích lũy hiệu quả.
P: lớp nước mưa
I
a
: Lượng tổn thất ban đầu
S: khả năng giữa nước lớn nhất của lưu vực

Đó là phương trình cơ bản của phương pháp SCS để tính độ sâu mưa hiệu
dụng hay dòng chảy trực tiếp từ một trận mưa.
Qua nghiên cứu các kết quả thực nghiệm trên nhiều lưu vực nhỏ, đã xây
dựng được quan hệ :
I
a
= 0,2*S (7)
Do đó:
15
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
( )
SP
SP
P
e
8,0
2.0
2
+
+
=
(8)
Lập đồ thị quan hệ giữa P và P
e
bằng các số liệu của nhiều lưu vực, người ta
đã tìm ra được họ các đường cong. Để tiêu chuẩn hoá các đường cong này,
người ta sử dụng số liệu của đường cong CN làm thông số. Đó là một số
không thứ nguyên, lấy giá trị trong khoảng (0 - 100). Đối với bề mặt không
thấm nước hoặc mặt nước,CN = 100; đối với bề mặt tự nhiên, CN < 100.Khả
năng giữa nước lớn nhất của lưu vực (S) và đặc tính của lưu vực có quan hệ

với nhau thông qua một tham số là số hiệu đường cong CN:
CN
CN
s
*101000
−
=
hệ anh (9)
CN
CN
S
*25425400
−
=
Hệ mét (10)
Các số hiệu của đường cong CN đã được lập thành bảng tính sẵn dựa trên
phân loại đất và tình hình sử dụng đất. Đất được phân thành 4 nhóm theo
định nghĩa sẵn như sau:
Nhóm A: cát tầng sâu, hoàng thổ sâu và phù sa kết tập.
Nhóm B: hoàng thổ nông, đất mùn pha cát.
Nhóm C: mùn pha sét, mùn pha cát tầng nông, đất có hàm lượng chất hữu cơ
thấp và đất pha sét cao.
Nhóm D: đất nở ra rõ rệt khi ướt, đất sét dẻo nặng và đất nhiễm mặn.
Nếu lưu vực tạo thành bởi nhiều loại đất và có nhiều tình hình sử dụng đất
khác nhau, ta có thể tính một giá trị hỗn hợp của CN.
M a nhi u s t o thành dòng ch y và t đó s t o lũ vì th t o nên l uư ề ẽ ạ ả ừ ẽ ạ ế ạ ư
l ng dòng ch y càng m nh s nh h ng t i đ b i t hai bên b sông.ượ ả ạ ẽ ả ưở ớ ộ ồ ụ ờ
2.Lưu lượng dòng chảy.
16
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương

2.1. Mô hình tính lưu lượng dòng chảy mặt. hệ phương trình Saint Venant
1D:
Phương trình liên tục:
0
=−
∂
∂
+
∂
∂
q
t
A
x
Q
(11)
Phương trình động lượng
0)(
2
0
2
2
=−+
∂
∂
+









∂
∂
+






∂
∂
SSf
x
h
g
A
Q
xA
Q
t
f
β
(12)
trong đó:
• Q: Lưu lượng trên bãi dòng chảy trên mặt hoặc trong kênh.
• q: Dòng chảy bổ sung ngang trên một đơn vị chiều dài của bãi dòng

chảy (mưa vượt thấm đối với bãi dòng chảy trên mặt và đầu ra của
dòng chảy trên mặt đối với kênh dẫn).
• A: Diện tích dòng chảy trong bãi dòng chảy trên mặt hoặc trong kênh.
• x: khoảng cách theo hướng dòng chảy.
• t: thời gian.
• g: gia tốc trọng trường.
• S: độ dốc đáy của bãi dòng chảy.
• S
f
: độ dốc ma sát.
• y: độ sâu dòng chảy.
Ngoài ra ta có thể tính toán lưu lượng dòng chảy tại một khu vực bất kì theo
cách tính sau.Từ các giá trị số liệu mặt cắt ngang sông, suối được đo đạc tại
các vị trí khảo sát có thể sử dụng công thức kinh nghiệm để tính ra lưu lượng
tương ứng với các giá trị, công thức có dạng sau:
RiCQ
ω
=
(13)
Hay
2
1
3
2
1
iR
n
Q
ω
=

(14)
17
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Trong đó:
• Q: lưu lượng
• ω: diện tích mặt cắt ngang
• C: hệ số Cedy
• R: bán kính thuỷ lực
• i: độ dốc thuỷ lực
• n: hệ số nhám Maning
3.Cấu Trúc Đất Hai Bên Bờ.
Nền địa chất bờ sông khá mềm yếu thúc đẩy nhanh quá trình sạt lở; dòng
chảy ngầm từ bờ là nguyên nhân tạo nên xâm thực ngang lòng sông đối với
những nơi đất bờ sông có kết cấu rời rạc; sóng do các loại tàu thuyền hoạt
động trên sông với mật độ lớn cũng làm tăng nhanh quá trình sạt lở bờ sông;
riêng hiện tượng bồi lắng mạnh mẽ tại các vùng cửa sông phần lớn do phù sa
từ thượng nguồn đổ về. Song song với các nguyên nhân này, hiện tượng xói
lở bờ sông còn do quá trình khai thác các bãi bồi, khai thác cát trên sông, các
công trình xây dựng dọc theo bờ sông làm thay đổi điều kiện dòng chảy và
lòng dẫn, gây mất ổn định hình thái lòng sông dẫn đến tình trạng xói lở bờ
ngày càng nghiêm trọng trên các tuyến sông, rạch.
Cơ chế của quá trình sạt lở xảy ra như sau: lớp đất mềm yếu, lớp cát phía
dưới bị xói nhanh hơn lớp đất mặt làm cho mái bờ sông dốc và bị sạt lở tạo
cho mái bờ sông mới có tính ổn định tạm thời. Sau đó lớp đất phía dưới bị
xói nhanh hơn lớp đất trên mặt và làm cho mái bờ sông lại trở nên dốc và
tiếp tục cho một đợt lở mới; sạt lở bắt đầu từ hiện tượng xuất hiện các vết
nứt trên mặt bờ sông với chiều dài từ 5m có nơi đến 20m, có khi sát mép
nước có khi cách bờ từ 3 -15m.
18
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương

Đáy sông bị xói lở làm chiều cao bờ sông tăng lên và sự xói lở gần chân bờ
làm cho bờ dốc hơn, cả hai quá trình này làm cho bờ sông trở nên mất ổn
định. Một khi tiêu chuẩn mất ổn định bị vượt qua thì khối đất bờ sông bị
trượt và đỉnh bờ lùi sâu vào đất liền.
3.1Xói b .ờ
Tốc độ xói lở ngang bờ được tính theo công thức kinh nghiệm của
Arulananden et al (1980) và được sử dụng trong mô hình và Darby &Thorne
(1996):








−
=
∂
∂
c
c
s
r
t
n
τ
ττ
γ
(15)

Trong đó:
- dn/dt là tốc độ xói lở bờ (m/min)
- τ = γRS là ứng suất cắt ở chân bờ.
- τ
c
là ứng suất tới hạn cho xói lở bờ.
- r: tốc độ xói lở ban đầu được xác định bởi:
r = 0.0223τ
c
exp (-0.13 τc).
Trong khoảng thời gian Δt, khoảng cách xói lở bờ theo phương ngang được
xác định:
( )
t
t
W
t
W
W
n
j
n
j
i
∆















∂
∂
−+






∂
∂
=∆
+
.1
1
θθ
(16)
Khối lượng xói lở:
( )
[ ]
Hh

h
Hh
nV
t
t
t
e
,min
,min
2
2
1








−∆=

h
t
là chiều sâu của dòng chảy từ chân bờ tới bề mặt.
Vật liệu từ xói bờ được xử lý trực tiếpnhư bùn cát chảy vào cạnh sườn.
3.2Tính Toán Chuy n T i Bùn, Cát.ể ả
19
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Ph ng trình t ng quátươ ổ

Phương trình diễn tả chuyển tải bùn cát 1D là phương trình:
( )
tk
kt
tk
s
tktk
qQQ
Lx
Q
t
AC
=−+
∂
∂
+
∂
∂
*
1
(17)
Trong đó:
− C
tk
là nồng độ bùn cát trung bình trên mặt cắt ngang của loại cỡ hạt k.
− Q
tk
là lưu lượng chuyển tải bùn cát thực của loại cỡ hạt k.
− Q
t*k

là khả năng chuyển tải bùn cát của cỡ hạt loại k hay còn gọi là suất
chuyển tải bùn cát ở trạng thài bão hòa.
− L
s
là chiều dài thích nghi của sự chuyển tải bùn cát không cân bằng.
− q
tk
là lưu lượng bùn cát đơn vị (tính trên 1m dài vào/ra từ bờ).
Phương trình trên là phương trình tổng quát, có thể áp dụng cho bùn cát đáy,
lơ lửng hoặc cho tổng lưu lượng phụ thuộc vào công thức tính suất chuyển
tải bùn cát và chiều dài L
s
.
Trong mô hình này không phân biệt giữa bùn cát đáy và bùn cát lơ lửng và
xem như đó là vật liệu đáy. Q
tk
= sẽ bằng tổng lượng bùn cát đáy và bùn cát
lơ lửng.
4.Thảm Thực Vật:
Nhìn chung do nước ta nằm trong vùng xích đạo có khí hậu nhiệt đới ẩm
gió mùa vì thế thảm thực vật trở nên phong phú hơn. Mặt khác do địa hình
nước ta mà thảm thực vật ven sông có phần khác nhau giữa các miền. Nhìn
chung tùy vào thành phần và cấu trúc đất mà có thảm thực vật đặt trưng cho
từng vùng, miền.
Ví dụ : Bến Tre có một hệ thống sông rạch chằng chịt mang nước ngọt từ
trên thượng nguồn ra biển đồng thời lại chịu ảnh hưởng của thủy triều, nên
20
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
các quần thể thực vật ven sông rạch thể hiện rõ nét ba vùng sinh thái tiêu
biểu: vùng mặn, vùng lợ và vùng ngọt.

Rừng và thảm thực vật nói chung, còn góp phần rất quan trọng trong việc
điều hoà khí hậu, chắn gió cát, chống xói lở v.v
21
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
C.Kết Luận.
Hằng năm nước ta luôn sảy ra nhiều cơn bão có cường suất lớn và lưu vực
thường xuyên sảy ra ngập úng, gây ảnh hưởng tới đời sống và kinh tế của
nhân dân.Ngoài ra cần có nghiên cứu kỹ các đặt trưng địa mạo lưu vực thay
đổi theo thời gian (địa hình, địa chất, thỗ nhưỡng, thảm phủ, các hoạt động
của con người trên bề mặt lưu vực v.v…) để xác định bộ thông số mô hình
được sát với thực tế hơn; lập các trạm quan trắc mưa lâu dài tự động trên các
nhánh sông ở thượng nguồn và trạm quan trắc thủy văn, có thể dự báo lũ
thuận lợi, chính xác. ,để dự đoán góp phần giảm thiểu nguy cơ ảnh hưởng
của lũ lụt chống xói mòn.
22
Nhóm09- 07MT111 GVHD: Trần Hậu Vương
Tài Liệu Tham Khảo:
• Google.com.vn
•
•
• www.earth.google.com.vn
• Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV &
MT
23