ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG-SÔNG VÀ LŨ LỤT

SÔNG VÀ LŨ LỤT
I.QUÁ TRÌNH CỦA DÒNG SÔNG:
Hơn 200 năm,người Mỹ đã sống và làm việc trên đồng bằng ngập lụt,bị lôi cuốn bởi
đất phù sa phong phú,nguồn cung cấp nước dồi dào,dễ dàng vứt bỏ chất thải và tiếp cận với
buôn bán ,được phát triển dọc theo dòng sông.
Dĩ nhiên ,xây dựng nhà cửa,công nghiệp ,tòa nhà công cộng, và nông trại trên đồng
bằng ngập lụt đã đưa đến thảm họa,nhưng cư dân ở đồng bằng ngập lụt đã từ chối việc
nhận ra kênh thoát lũ tự nhiên của dòng sông ,là một phần của hệ thống sông tự nhiên.
 Đồng bằng ngập lụt là:phần lưu vực tương đối bằng phẳng ,nằm hai bên dòng
sông,bị ngập theo chu kỳ nước lũ và sự thật nó được tao ra bởi quá trình của
lũ.
 Các đồng bằng ngập lụt được mô tả trên tần suất ngập lụt .Nói chung vùng đất
nào trung bình 100 năm có một lần lụt “gọi là đồng bằng ngập lụt 100 năm
“.Các đồng bằng ngập lụt cũng được mô tả dựa trên mức độ ngập lụt .Có thể
chia chúng ra làm 2 phần :phần hứng lũ và phần diềm lũ.
Kết quả của việc không nhận ra được mối quan hệ giữa đồng bằng ngập lụt với hệ thống
kênh thoát lũ của dòng sông .Lũ đã kiểm soát ở vùng đất ngập nước ,điều đó đã trở thành
mối quan tâm chủ yếu.
Nó không phải là sự đơn giản quá mức để nói rằng các nhà thám hiểm từ phía tây đến
những vùng đất này ,để có những phương pháp tốt hơn để cải biến chúng :
• Đầu tiên, làm sáng vùng đất này bằng việc chặt phá và đốt những cây
• Sau đó là cải tiến hệ thống cống,rãnh tự nhiên.
Từ lịch sử đến 2 xu hướng đối chiếu hiện nay đó là một chương trình làm cho nhanh
để chế ngự lũ ,cùng với nó là những thiệt hại do lũ gây ra.
I.1.NHỮNG DÒNG CHẢY VÀ DÒNG SÔNG.
Dòng chảy và dòng sông là một phần của chu trình thủy văn,là sự di chuyển của nước
bằng việc bốc hơi từ bề mặt trái đất(hầu hết từ biển) đến khí quyển và ngược lại.Một số
lượng nước rơi xuống đất là mưa hoặc tuyết thì được hấp thụ,thấm xuống hoặc chảy tràn
theo những dòng chảy xác định bởi nhũng điều tra trắc địa.
Và những dòng chảy tràn này sẽ hình thành nên những dòng chảy lớn hoặc một con
sông.Những dòng chảy và sông khác nhau chỉ về kích cỡ (dòng chảy là những con sông

nhỏ),và những nhà địa chất thường sử dụng dòng chảy cho bất kỳ một dạng nước nào ,cái
mà chảy qua trong một kênh,rạch.
Một vùng ,khu vực được nước chảy qua bởi một con sông hoặc hệ thống sông được
gọi là :lưu vực sông.
Độ dốc của dòng chảy hay gradient ,nó là đường thẳng đứng theo trục tung so với mặt
phẳng nằm ngang,nó có thể có đơn vị như :m/km,góc,hoặc thông thường trong thủy văn
là :m/m
Vd: độ dốc 0,5
o
là độ dốc khoảng 0,009m/m,hoặc 9m/km.
Trong tự nhiên dốc dứng là ở tại vị trí cao hơn,và nó sẽ giảm dần như dòng chảy đến
gần mặt nằm ngang của nó.
Kết quả của dòng sông chảy xuống đồi đến mặt nằm ngang của nó ,cái mà chúng ta
có chiều dọc trắc diện.Trắc diện này thông thường là mặt lõm giống như là phần phía trước
của ván trượt tuyết.Ngay tại độ cao của thung lũng ,dòng chảy thường có độ dốc và cao
hơn so với khi nó ở gần mặt nằm ngang.
Kết quả này là bởi vì ở độ cao hơn dòng chảy làm xâm thực thung lũng sâu hơn trong
địa hình đồi, hoặc địa hình núi.Kết quả của việc gia tăng xâm thực bởi vì độ dốc của kênh
tạo ra dòng chảy mạnh ,có thể tạo ra 1 dòng sông di chuyển nhiều chất trầm tích hơn là
những kênh có độ dốc thấp.Tổng những dòng chảy mạnh hơn thì tạo ra một lượng nước
lớn theo một nguồn điểm(discharge) ,độ dốc bề mặt nước, và trọng lượng của nước ,tất cả
chúng đều là một hằng số.
I.2.TRẦM TÍCH TRONG DÒNG SÔNG:
Tổng lượng trầm tích được mang đi trong dòng sông ,được gọi là tổng tải lượng bao
gồm trầm tích đáy, trầm tích lơ lửng và trầm tich hòa tan.
• Trầm tích đáy:di chuyển dọc theo đáy của một con kênh bằng nảy, lăn và nhảy
cóc.Trầm tích đáy của hầu hết sông ,suối thường là cát và cuội sỏi,là những thành
phần rất nhỏ,nhỏ hơn 10% của tổng tải lượng.
• Trầm tích lơ lửng:thường là bột và sét nó được mang đi ở trên đáy sông bởi sự chảy
rối của dòng chảy.nó thường là phần lớn nhất(khoảng 90%) của tổng tải lượng và

làm cho sông trở nên đục.
• Trầm tích hòa tan:được mang đi từ những dung dịch hóa học và được bắt nguồn từ
phong hóa hóa học của đá trong lưu vực.Trầm tích hòa tan có thể làm cho nước
sông có vị mặn(nếu trầm tích hòa tan có chứa một lượng lớn NA
+
,và CL
-
,và nó có
thể làm cho nước sông cứng nếu nó chứa một lượng lớn CA
++
va Mg
++
.Những
thành phần phổ biến nhất của trầm tích hòa tan
là:bicarbonat(HCO
3
),Sulfate(SO
4

),ion canxi,natri và magie(Mg.).
 Các trầm tích lơ lửng và trầm tích đáy sông khi lắng đọng lại ở những vị trí không
xác định ,tạo ra ô nhiễm trầm tích.
I.3.TỐC ĐỘ SÔNG,XÂM THỰC,VÀ TÍCH TỤ TRẦM TÍCH.
Sông suối là hệ thống di chuyển cơ bản một phần của chu trình đá bao gồm xâm thực
và tích tụ trầm tích,và nó là nhân tố xói mòn trong việc chạm khắc cảnh quan của chúng
ta.Tốc độ của sông thay đổi dọc theo dòng chảy của nó và ảnh hưởng đến cả xói mòn và
lắng đọng trầm tích.
Tốc độ nước trung bình ở bất kỳ những điểm dọc theo dòng sông được định nghĩa là
số truyền của lưu lượng (khối lượng nước qua điểm đó trong một thời gian xác định )qua
diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy.

Để tính tốc độ trung bình của nước chảy trong 1 dòng sông ta phải chia tổng lưu
lượng cho diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy.
V=Q/A, Q=V.A HOẶC Q=V.W.D
Trong đó:Q:là lưu lượng(m
3
/s)
A:diện tích mặt cắt ngang(m
2
)
V:tốc độ trung bình của dòng chảy (m/s)
W:là bề rộng của sông (m)
D:độ sâu của dồng chảy (m)
Q=V.D.W được coi như là phương trình liên tục và là một trong những mối quan
hệ quan trọng nhất để hiểu dòng chảy của nước trong sông.
Nếu chúng ta giả sử rằng ở đây không có sự thêm vào hoặc bớt đi của dòng chảy
dọc theo sông thì lưu lượng là một hằng số,khi đó diện tích mặt cắt giảm thì tốc độ dòng
cháy phải tăng.
Điều này giải thích vì sao sông chảy qua khu vực dốc hẹp hoặc những kênh có độ cao
cao hơn thì năng lượng sông sẽ mạnh hơn ở những vùng có diện tích mặt cắt lớn.Ngay tại
khúc sông tốc độ chảy trung bình của dòng sông thì tạo ra độ sâu, độ dốc và gradient của
sông.Và bây giờ thì chúng ta biết tại sao độ dốc lại liên quan đến năng lượng sông .Nếu lưu
lượng là một hằng số dọc theo khúc sông thì năng lượng sông sẽ tỉ lệ với độ dốc
ngay.Đoạn kênh hẹp của dòng sông với kênh đứng và những dốc nước sẽ có nhứng dòng
chảy mạnh hơn so với đoạn kênh rộng.
Nói chung ,sông chảy nhanh hơn,mạnh hơn có khả năng xâm thực bờ hơn so với sông
chảy chậm .Hơn nữa , dòng nước nhanh hơn thì năng lượng của sông sẽ lớn hơn và có thể
di chuyển nhiều trầm tích lớn hơn và nặng hơn.
Những hạt lớn nhất và nặng nhất – tảng và đá cuội được lắng đọng trong môi trường
dòng sông tại những vị trí nơi mà năng lượng sông trong suốt dòng chảy cao.Cát và bột có
xu hướng tích tụ lại tại những nơi có dòng chảy thấp trong độ dốc thấp hơn, nơi mà năng

lượng sông yếu hơn.
Dòng chảy từ trên núi xuống đồng bằng có thể tạo ra những dạng lắng hình
quạt(alluvial fans).
A vast alluvial fan blossoms across the desolate
landscape between the Kunlun and Altun mountain
ranges
Alluvial fan in the French Pyrenees
Nơi mà một con sông đổ vào biển ,nó có thể lắng đọng trầm tích tạo thành delta,một
khối đất tam giác trải dài đến biển.
Delta sông Nile
Hạt lớn nhất của sông có thể di chuyển được gọi là:vật liệu
thô(compecency),tổng tải lượng của sông mang đi trong
một thời gian xác định gọi là:công suất(capacity).
I.4.TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT.
Dòng chảy và sông suối,đã mở ra hệ thống ,cái mà
duy trì một nguyên ly:sự cân bằng động giữa công việc đã
làm và để lại gánh nặng.
Sự cân bằng động(dynamic equilibrium):tình trạng
trong đó, một hệ có thể ổn định ,nghĩa là trong trạng thái
cân bằng,ngay cả khi có các chất đi vào liên tục và rời khỏi
hệ ,ở đây có sự thang bằng giữa các chuyển động đó.
Hướng của dòng chảy có dốc và dạng mặt cắt
ngang ,chỉ cung cấp vận tốc của dòng chảy cần thiết để làm công việc di chuyển tải lượng
trầm tích.
Việc tăng hoặc giảm lượng nước ,hoặc là trầm tích sông thường gây ra sự thay đổi độ
dốc của kênh hoặc là mặt cắt ngang,tác động đến việc thay đổi tốc độ của dòng nước.Sự
thay đổi của tốc độ này ,làm tăng hoặc giảm lượng trầm tích được mang trong hệthống.Như
vậy những biến đổi trong việc sử dụng đất làm ảnh hưởng đến khối lượng trầm tích hoặc là
nước trong sông ,có thể đưa ra hàng loạt sự kiện vào vận động trong một hệ thống cân bằng
động mới.

Ví dụ :xem xét sử biến đổi của việc sử dụng đất từ rừng thành mùa màng nông
nghiệp.Sự biến đổi này làm tăng sự xói mòn đất và làm tăng lượng trầm tích ở dòng
chảy.Đầu tiên sông sẽ không có khả năng di chuyển toàn bộ trầm tích và sẽ lắng đọng trầm
tích nhiều hơn làm tăng độ dốc của kênh ,tiếp theo sẽ làm tăng tốc độ của nước (cũng là
năng lượng sông)và cho phép sông di chuyển thêm trầm tích .Độ dốc sẽ tiếp tục gia tăng
bởi sự tích tụ trong lòng sông cho tới khi tốc độ và năng lượng của dòng sông tăng lên đầy
đủ để vận chuyển trầm tích mới.
Bây giờ,giả thiết ngược lại,đất nông nghiệp thì bị biến đổi để trồng cây.Tổng lượng
trầm tích của dòng sông sẽ giảm,lượng trầm tích lắng đọng trong dòng sông cũng sẽ ít,sự
xói mòn của sông của giảm, độ dốc giảm và từ đó tốc độ dòng nước cũng sẽ giảm.
Các nhà khoa học đã miêu tả sự thay đổi 1 phần ở miền nam nước Mỹ ,trong thời kỳ
lịch sử trước đất rừng đã bị phát hoang cho nông nghiệp,tạo xâm thực đất nhanh hơn,tiếp
sau đó là trầm tích lắng đọng trong dòng sông.
Vùng đất bây giờ trở lại rừng cây ,cùng chung với giới hạn bảo toàn đất, đã làm giảm
bớt đi lượng trầm tích của sông.
Những biến đổi đáng kể sẽ xảy ra cả vùng thượng lưu và hạ lưu của hồ chứa.Thượng
lưu, tại đầu nguồn của hồ chứa,sẽ làm chậm dòng sông, gây ra tích tụ trầm tích .Ở hạ
lưu,nước chảy xuống đập sẽ có ít trầm tích,hầu hết nó bị bẫy trong hồ chứa.
Kết quả là sông có thể có công suất để di chuyển thêm trầm tích ,và nếu điều này xảy ra
xâm thực sẽ chiếm ưu thế hơn tích tụ ở hạ lưu của đập .Độ dốc nó sẽ giảm cho tới khi cân
bằng mới đạt được.
I.5.Sư hình thành mẫu kênh sông và đồng bằng cửa sông
Hình thể của kênh sông nhìn trên bản đồ ( cũng như từ máy bay) được gọi là mẫu
kênh sông. Hai mẫu kênh sông chính là bện tết và chỗ sông uốn khúc và cả hai được tìm
thấy trên một con sông.
Mẫu kênh bện tết được mô tả bằng nhiều eo biển, của sư thắt nút cồn cát ngầm và
những hòn đảo mà chúng chia cắt và nhóm lại kênh sông. Sư hình thành mẫu kênh bện tết
giống như kiểu các con sông khác, kết quả của sự tương tác của dòng chảy và hoạt động
trầm tích kết hợp với sự thay đổi điều kiện địa chất khí hậu. Nếu dòng chảy theo mặt
nghiêng của con sông dốc và giàu có về trầm tích thô thì mẫu kênh sông đó chắc chắn là

bện tết. Mẫu kênh bện tết có khuynh hướng rộng và nông như là chỗ sông uốn khúc.
Mẫu kênh bện tết có khuynh hướng kết hợp với sự tan băng với sự phong phú của cuội sỏi
hoặc sông có dòng chảy dốc dù những vùng đó có sự nâng lên nhanh chóng bởi quá trình
kiến tạo. Sư nâng lên nhanh chóng tạo ra gradient sông có độ dốc lớn và năng lượng xâm
thực để tạo ra trầm tích sỏi thô.
Mẫu kênh uốn lượn có các khúc cong riêng biệt gọi là các khúc uốn mà nó di chuyển
qua lại ngang qua đồng bằng ngập lụt. . Phía bên ngoài của khúc uốn, nước với lưu lượng
lớn chảy xiết, gây rạ sự xói mòn mạnh hơn; ở phía trong chỗ uốn khúc nước chảy chậm
hơn và trầm tích được lắng xuống, tạo thành doi cát lưỡi liềm.Khi sự xâm thực phân dị này
và tích tụ trầm tích liên tục ,các khúc uốn di chuyển về một bên., một quá trình nổi bật
trong việc xây dựng và duy trì đồng bằng ngập lụt.




braided channel
II.LŨ LỤT

Quá trình tự nhiên của sự chảy tràn bờ của
dòng nước được gọi nạn lụt.Hầu hết nạn lụt ở sông
là hàm số của tổng lượng và sự phân phối của lượng
mưa trong lưu vực sông, tỉ lệ lượng mưa xâm nhập
vào đất, đá, và địa hình tuy nhiên, một số nạn lụt
gây bởi sự tan chảy nhanh của băng và tuyết trong
mùa xuân hay, trong những trường hợp khác như từ sự cố tràn đập. Cuối cùng,việc sử dụng
đất có thể ảnh hưởng lớn đến lũ lụt trong những lưu vực sông nhỏ
Lưu lượng của dòng nước ở kênh (mét khối trên giây, m
3
/s hay cms) tại nơi nước tràn
qua kênh được gọi là lưu lượng nước lũ và được dùng như dấu hiệu cho biết độ lớn của

cơn lũ (xem Special Feature: Magnitude and Frequency of Floods). Mức độ lớn của một
cơn lũ có thể gắn liền với mức độ thiệt hại tài sản nghiêm trọng. Thuật ngữ “giai đoạn lũ”
thường có nghĩa là sự dâng lên của bề mặt nước lũ đã dâng cao đến một mực nước lớn có
khả năng gây ra thiệt hại tới tài sản cá nhân. Định nghĩa này được dựa trên nhận thức của
con người về sự việc, bởi vì sự nâng cao của nước được coi là giai đoạn lũ gắn liền với việc
sử dụng bãi sông của con người.
Những ghi nhận lâu hơn về những dòng lũ đã được ghi chép lại, những tiên đoán
chính xác hơn về cơn lũ có khả năng thành sự thật. Tuy nhiên, việc thiết kế ra cấu trúc của
những nạn lụt chu kỳ 10 năm, 25 năm hay thậm chí 100 năm, hay thật ra bất kỳ dòng chảy
nào dưới đây có khả năng thực hiện được rất lớn, điều này đã được tính toán là có nguy cơ
xảy ra vì việc dự đoán những nạn lụt như vậy được dựa vào xác suất thống kê. Trong một
giai đoạn dài, một nạn lụt 25 năm xảy ra cứ trung bình mỗi 25 năm một lần, nhưng hai nạn
lụt 25 năm có thể xảy ra vào bất kỳ năm nào của những nạn lụt 100 năm! Dù cho chúng ta
có tiếp tục xây dựng cho những đại lộ đập nước, cầu cống, nhà cửa, và những cấu trúc khác
trên những vùng dễ mắc lũ, sự mất mát tính mạng và tài sản con người vẫn tiếp tục.
II.1.LŨ THƯỢNG LƯU VÀ LŨ HẠ LƯU:
Thật hữu ích để phân biệt giữa lũ thượng lưu và lũ hạ lưu . Lũ thượng lưu xuất hiện trong
những phần phía trên của lưu vực sông và thường được sinh ra bởi trận mưa mãnh liệt đi
qua vùng lân cận trong khoảng thời gian ngắn. Những cơn lũ này có thể không gây ra nạn
lụt khốc liệt trong trường hợp là những dòng lũ lớn hơn khi mà chúng gặp nhau ở hạ lưu,
dù chúng có thể khá khốc liệt một cách cục bộ.
Chẳng hạn, một nạn lụt thượng lưu dữ dội đã xuất hiện trong Front Range của
Colorado trong mùa hè của 1976, khi những cơn lũ quét dữ dội dâng lên, được hình thành
bởi một hệ thống phức tạp của những cơn mưa giông có sấm sét lên tới lượng mưa 25 cm,
quét xuyên qua những dãy núi phía tây của vùng Loveland. Nạn lụt ngắn gọn này đã làm
chết 139 người và gây thiệt hại hơn 35 triệu đô la, làm hư hại những đại lộ, những cái cầu,
những con đường, những ngôi nhà, và xí nghiệp nhỏ. Hầu hết những thiệt hại và mất mát
lớn lao là ở trong hẻm núi Big Thompson, nơi mà hàng trăm những cư dân, những người đi
cắm trại và những khách du lịch bị tấn công chớp nhoáng với ít hoặc không nhận được lời
cảnh báo nào. Mặc dù bão và lũ là những sự kiện ít khi xảy ra (có vài cơn lũ chu kỳ 100

năm), nhưng những nạn lụt tương tự đã xảy ra trong quá khứ và những con lũ khác có thể
xảy ra trong tương lai cho những hẻm núi tương tự dọc theo the Front Range(8-10)
Những nạn lụt hạ lưu thì lớn hơn, như nạn lụt Sông Mississippi vào năm 1993, mà
thông thường lên trang đầu của báo chí và truyền hình. (nạn lụt sông Mississippi được bàn
luận ở cuối chương.). Nạn lụt hạ lưu bao trùm một vùng rộng và thông thường được sinh ra
bởi những cơn bão trong khoảng thời gian dài mà đã làm bão hòa đất và vật liệu, điều này
đã làm gia tăng sự chảy tràn trên mặt đất.
Ngập lụt trên sông nhánh nhỏ có thể hạn chế, nhưng sự đóng góp của dòng chảy tràn
được gia tăng từ hàng nghìn những sông nhánh có thể gây ra một nạn lụt hạ lưu lớn. Một
nạn lụt kiểu này đặc trưng bởi sự di chuyển xuống hạ lưu của một làn sóng lũ được gia tăng
không ngừng với sự nâng lên và hạ xuống của dòng nước.


Hình a chỉ ra sự di chuyển 257km xuống hạ lưu của một ngọn sóng trên hệ thống
Sông Xavan Chattooga. Nó minh họa rằng thời gian tăng lên từng nấc lâu hơn thì cần thiết
cho sự nâng lên và hạ xuống của mực nước khi dòng lũ tiếp tục chảy xuống hạ lưu, và nó
cũng chỉ ra sự gia tăng dữ dội một cách đột ngột trong dòng lũ từ dòng chảy yếu đến hơn
1700 m3/ S trong 5 ngày .
Hình b minh họa nạn lụt tương tự trong việc sử dụng thuật ngữ lưu lượng trên đơn vị
diện tích, loại bỏ ảnh hưởng của sự gia tăng lưu lượng ở hạ lưu. Điều này minh họa tốt hơn
cho hình dạng (độ sắc của đầu nhọn) của làn sóng của lũ khi nó di chuyển xuống hạ lưu.
Một vài nạn lụt rất lớn ở hạ lưu đã từng được gây ra một cách trực tiếp bởi những hư
hỏng kết cấu nặng nề. Chẳng hạn, nạn lụt phá hoại nhất trong lịch sử ở Tây Virginia gây ra
bởi sự hư hỏng của một đập nước làm từ phế phẩm than đá trên nhánh sông giữa của sông
Buffalo Creek (Case: Nạn lụt Buffalo Creek)
II.2.CƯỜNG ĐỘ VÀ TẦN SỐ XUẤT HIỆN CỦA LŨ:
Nạn lụt liên quan mật thiết đến số lượng và cường độ của lưu lượng và kiểu dòng
chảy. Những nạn lụt thảm khốc được đưa tin trên truyền hình và báo chí thường được hình
thành bởi những cơn bão lớn, mãnh liệt và hiếm khi xảy ra, Những nạn lụt hay dòng chảy
nhỏ hơn có thể được hình thành bởi những cơn bão ít mãnh liệt hơn, mà lại xuất hiện

thường xuyên hơn. Mọi diễn biến của dòng chảy mà có thể đo được hay đánh giá từ những
trạm đo lường dòng chảy thì có thể được chuẩn bị cho độ lớn của dòng chảy, thường đo
theo mét khối trên giây ( m3/ S).


Danh sách của những dòng chảy được chuẩn bị có thể được phác họa trên một đường
cong tần số dòng chảy bằng việc dẫn xuất ra từ khoảng lặp lại R cho mỗi dòng chảy từ mối
quan hệ.

R = N + 1/ M,.
R là một khoảng cách lặp lại trong năm,
N là số lượng những năm ghi chép được,
và M là hàng của dòng chảy riêng lẻ trong mảng (6)
dòng chảy cao nhất cho 9 năm của dữ liệu dòng chảy được chỉ ra Hình 5.13(khoảng
280 m3/ S) có hàng M bằng 1 (7). khoảng cách lặp lại R của nạn lụt này là:
R = N + 1/ M= 9+ 1/1= 10,.
có nghĩa rằng nạn lụt đó với độ lớn bằng hay vượt hơn 280 m3/ S có thể xảy ra cứ mỗi 10
năm một lần; chúng ta gọi cái này là một nạn lụt 10 năm. Xác suất của nạn lụt 10 năm xảy
ra trong bất kỳ một năm nào là 1/10 hay 0.1(10%). xác suất của cơn lũ 100 năm xảy ra vào
bất kỳ năm nào là 1/ 100 hay 0.01(1%). Những nghiên cứu về nhiều dòng suối và sông cho
thấy rằng những con kênh mà được thành lập và duy trì sự chảy tràn bờ thì tương ứng với
khoảng cách lặp lại là 1.5 tới 2 năm (khoảng 30 m3/ S, Hình 5.13). Bởi vậy, chúng ta có thể
chờ đợi một dòng lũ tràn bờ và bao phủ một phần của vùng bãi sông với nước và bùn lầy
mỗi năm.
buffalo creek flood
Vào buổi sáng ngày 26 tháng 2 năm 1972, một tường nước cao tới 3 – 6 m quét
xuyên qua Thung lũng Buffalo Creek ở phía tây Virginia với tốc độ trung bình 2.1m/s, hay
8km/h. cơn lũ hạ lưu này xảy ra sau sự sập đổ của một đập nước làm từ phế phẩm than đá
ở Buffalo Creek. Dù kéo dài chỉ có 3 giờ, nhưng nạn lụt đã cướp đi ít nhất 188 mạng sống,
phá hủy 599 ngôi nhà, 4000 người vô gia cư, và gây ra tài sản thiệt hại hơn 50 triệu đôla.

Trong vòng 3 ngày trước khi tai hoạ, lượng mưa gần 10cm đã mưa trút xuống khu
vực này, gây nên trận lụt 10 năm tương tự như Buffalo Creek. Thể tích nước được thoát ra
bởi sự sụp đổ của đập nước xấp xỉ là 500,000 m3, gây một nạn lụt lớn hơn khoảng 40 lần
so với nạn lụt tự nhiên 50 năm. Hội nghiên cứu địa chất Mỹ kết luận rằng sự bất lực của
đập nước là nguyên nhân chủ yếu gây nên nạn lụt và lượng chảy ròng trực tiếp từ những
nguồn khác không quan trọng .
Có vài nguyên nhân cho sự bất lực của đập nước:
 Đập nước không được thiết kế mà cũng không xây dựng để tốt để đối chọi với số
lượng và chiều sâu của lượng nước mà nó cứa đựng. Thực tế rằng, một đống tiền
lãng phí được đổ xuống ngày càng tăng.
 Không có đường nước thoát hay sự kiểm tra thích hợp mực nước trong đập nước để
có biện pháp loại bỏ nước
 Bùn thải từ thao tác khai mỏ than đã tạo ra một nền tảng vật chất không vững chắc
cho đập nước, và xuất hiện sự rỉ nước ra xuyên qua những khe hở của đập, điều này
làm giảm rất nhiều sự vững vàng của đập nước.
 Sự vững vàng của đập bị giảm nhiều hơn nữa bởi vì nó quá dày, và đập nước được
trở nên bão hòa và có phần nổi lên mặt nước.
Chính đập nước được xây dựng từ phế phẩm than đá, bao gồm than mịn, đá phiến sét, sét,
và rác mỏ đều tan rã nhanh chóng và không vững chắc. cuộc sống và tài sản con người. Ví
như một tủ sắt, một đập nước lợi kinh tế không thể được cấu trúc bằng chỉ một loại vật liệu
này. (13)
III. Development and Flooding
Việc sử dụng đất của con người trong môi trường đô thị đã làm gia tăng cả độ lớn lẫn
tần suất của lũ lụt trong những lưu vực sông nhỏ vài kilômet vuông. Tốc độ gia tăng của lũ
là một là một hàm của phần trăm diện tích đất được bao phủ bởi những mái nhà, vỉa hè, và
xi măng (được xem như lớp vỏ không thấm nước) và phần trăm của diện tích được lắp đặt
hệ thống cống tháo nước. Những cống tháo nước quan trọng bởi vì chúng dẫn dòng chảy
tràn từ thành thị là bề mặt không thấm nước đến nhanh với hệ thống các kênh. Bởi vậy,
vùng không thấm nước và những cống thoát nước là một cách đo lường được chọn lọc để
đo mức độ đô thị hóa.

Đồ thị trong hình trên cho thấy rằng một diện tích đô thị với 40 phần trăm bề mặt
không thấm nước và 40 phần trăm diện tích có hệ thống cống thoát nước có thể mong đợi
có mức độ dòng chảy tràn bờ (lũ) gấp khoảng 3 lần như trước khi diễn ra sự đô thị hóa. Tỷ
lệ này giữ cho những cơn lũ có tần số nhỏ và trung gian, nhưng khi kích thước của lưu vực
sông tăng, lũ lớn với tần số 50 năm vì thế không gây nhiều được ảnh hưởng đến sự đô thị
hóa

Nạn lũ là một hàm của mối quan hệ giữa lượng mưa-sự chảy ròng, và sự đô thị hóa
cũng gây ra những sự thay đổi to lớn trong mối quan hệ này (nhìn: Las Vegas, Nevada).
một nghiên cứu cho thấy rằng lượng chảy ròng ở thành thị từ những cơn bão là lớn hơn
lượng chảy ròng của vùng trước đô thị hóa gần năm lần (5). Những ước lượng của dòng
chảy cho những khoảng lặp khác nhau tại những mức độ đô thị hóa khác nhau được đưa
vào

Việc ước lượng đã chỉ báo sự tăng kinh khủng của luợng chảy ròng ứng với việc sự
gia tăng của những vùng không thấm nước và mức độ bao phủ của cống thoát nước.
Sự tăng của lưu lượng chảy tràn với sự đô thị hóa xảy ra bởi vì có ít nước xâm nhập
được xuống mặt đất, được xem như là lượng suy giảm quan trọng đúng lúc giữa phần lớn
của lượng mưa và đỉnh lũ (lag-time) ở khu vực thành thị lại đối lập với điều kiện ở nông
thôn
Thời gian ứ đọng (lag-time) ngắn, tức là tháo lũ nhanh (flashy discharge), được đặc
trưng bởi sự lên và xuống của nước lũ nhanh chóng. Vì chỉ có một lượng nhỏ nước xâm
nhập xuống mặt đất được giảm bớt đáng kể, bởi vì mạch nước thấp hay dòng chảy mùa khô
trong những mạch nước ở thành thị, được ổn định bởi sự rỉ nước ngầm vào trong kênh.
Hiệu quả này tập trung bất kỳ thành phần gây ô nhiễm nào lại và thông thường hạ thấp sự
thẩm mỹ của dòng nước.
Mối quan hệ giữa sự sử dụng đất và nạn lụt đối với những lưu vực sông nhỏ có thể
khá phức tạp. Một nghiên cứu đã kết luận rằng không phải mọi kiểu đô thị hóa nào cũng

làm tăng tất cả sự kiện chảy ròng và lũ lụt.(14).
Khi ngày nay, việc gieo trồng những hàng ngô và đậu tương được thay thế bởi sự
phát triển của cường độ tập trung dân cư thấp, những sự kiện lớn ở mức độ thấp của lượng
chảy ròng và những đỉnh nạn lụt đã được tiên đoán cho với những khoảng lặp lại từ 2 đến 4
năm tăng sẽ xảy ra. Tuy nhiên những sự kiện với những khoảng lặp hơn 4 năm, thì lượng
chảy ròng và những đỉnh nạn lụt được tiên đoán cho đất nông nghiệp có thể vượt hơn so sự
phát triển của dân cư. Trong khi những hàng cây trồng được thay thế bởi những vùng được
san lát và cỏ, thì lượng chảy ròng trong những vùng được san lát là lớn hơn, nhưng cỏ làm
cho lượng chảy ròng ít hơn đất nông nghiệp. Bởi vậy, tác động của việc thay đội sự dụng
đất đối với lượng chảy ròng và nạn lụt phụ thuộc vào thiên nhiên và qui mô của sự đô thị
hóa và đặc biệt trên tỉ lệ của vùng được san lát và những vùng cỏ mọc đầy.

Sự đô thị hóa là không phải là kiểu phát triển duy nhất có thể làm tăng nạn lũ lụt. Một
số lũ quét đã xuất hiện bởi vì cái cầu đã được xây dựng ngang qua những dòng suối nhỏ mà
đã gây ra những mảnh vỡ của đập nước tạm thời để tạo thành (nhìn: Lũ quét ở Eastern
Ohio)
IV.Tính tự nhiên và tầm nguy hiểm của lũ.

Lũ lụt là 1 trong những mối nguy hại
thiên nhiên thường thấy nhất.ở Mỹ,số
người chết do lũ sông với con số khoảng
100ng/năm,thiệt hại tài sản lên đến 4tr
đôla hàng năm.thiệt hại về nhân mạng có
thể sánh ngang với thời kỳ”tiền công
nghiệp”_thời mà sự giám sát, hệ thống
cảnh báo và cứu trợ thiên tai còn
thiếu.Mặc dù thời kỳ tiền công nghiệp với
dân cư đông ở vùng trũng dễ bị mất rất
nhiều sinh mạng vì lũ,thì sự hủy hoại tài sản vẫn ít hơn thời kỳ công nghiệp.(bảng 5.1 liệt
kê 1 số con lũ tàn khốc đã xuất hiện ơ Mỹ trong 60 năm trước).

Sự hủy hoại của lũ phụ thuộc vào những nhân tố sau”
• Việc sử dụng đất ở vùng trũng.
• Quy mô(độ sâu,vân tốc và tần saố của lũ).
• Tỉ lệ dâng lũ và thời gian tồn tại của nó.
• Mùa(mùa thu hoạch ở vùng trũng(vùng ngập)).
• Bồi tụ phù sa.
• Sự tác động của dự báo, cảnh báo và hệ thống báo khẩn.
Những tác động của lũ có thể là sơ cấp,đó là,gây ta 1 cách trưc tiếp,hay thứ cấp, gây ra
bởi sự tan rã và sự trục trặc của những công tác và những hệ thống có thể quy cho con
lũ.
 Những hệ quả sơ cấp bao gồm những đau thương mất mát của cuộc sống, và
thiệt hại gây ra bởi những dòng, mảnh vỡ và cặn nhanh chóng tới những nông
trại, những nhà, những tòa nhà, những đường sắt, những cái cầu, những con
đường, và hệ thống thông tin liên lạc. Sự xói mòn và sự lắng cặn trong cảnh
quan nông thôn và thành thị,và một sự mất đáng kể đất và cây cỏ bao quanh.
 Những hiệu ứng thứ cấp có thể bao gồm sự ô nhiễm thời hạn ngắn của
những con sông; sự đói và bệnh tật; và sự di dời của những người mà đã mất
nhà.Ngoài ra, lửa có thể gây ra bởi những đoản mạch hay gãy ống dẫn khí đốt
chính.
V.Đối phó với mối nguy hại của lũ.

Về phương diện lịch sử,sự đối phó lại cơn lũ là cố gắng ngăn chặn vấn đề: kiểm soát nước
bằng việc xây dựng những đập nước, điều chỉnh dòng bởi việc xây dựng những con đê,hay
thậm chí xây dựng lại toàn bộ dòng sao cho nó tháo nước trong đất hiệu quả hơn.
Mỗi đề án mới đều có tác động của việc đánh lừa nhiều người đến vùng trũng với hy
vọng giả tạo là mối nguy hại của lũ không còn nữa.Tuy nhiên,chúng ta dù có xây dựng 1
con đập hay con kênh cò khả năng kiểm soát nước mưa dữ dội nhất ,và cuối cùng khi quá
sưc chịu đựng của cấu trúc,lũ có thể rộng ra.

Có 2 cách chống lũ chung nhất:
 Sự ngăn ngừa là cách tiếp cận cấu trúc chúng ta đã mô tả
 Biện pháp điều chỉnh bao gồm sự điều chỉnh lũ đồng bằng,cái mà có vẻ quan
trọng hơn khi chúng ta bắt đầu nhận ra những hạn chế của cách tiếp cận cấu
trúc,và bảo hiểm .
Sự ngăn chặn:hàng rào vật lý.
Biện pháp ngăn ngừa nạn lụt bao gồm xây dựng hàng rào vật lý như đê(đê được đắp
đất chặt và cao lên dọc bờ sông, và tường ngăn lũ(thường là cấu trúc bê tông tương phản
với những con đê đất).Hồ chứa nươc dư trữ để sau này xả ra với tỉ lệ an toàn;bể giữ nước
mưa xối tại chỗ;sự mở rộng kênh(sự dẫn dòng)để gia tăng kích thước kênh và đưa nước ra
khỏi đất 1 cách nhanh chóng;và sự chuyển dòng kênh để hướng nước lũ vòng qua khu vực
bảo hộ.
Chúng ta sẽ thảo luận và suy nghĩ về sự mở rộng và chuyển dòng kênh rãnh trong khu
vực này. Không may, những lợi ích tiềm tàng của , hàng rào vật lý thường bị mất bởi sự
phát triển đang gia tăng của vùng trũng theo giả thiết được bảo vệ bởi cấu trúc này . Chẳng
hạn mùa đông 1986 mang cơn bão và nạn lụt kinh khủng tới những vùng phía tây, đặc biệt
là California, Nevada, và Utah.Thiệt hại vượt quá con số 270 thiệu đô và ít nhất 17 người
chết.Trong lúc 1 trong những cơn bão và lũ lụt diễn ra,cái đập nước ở sông Yuba,California
vỡ làm trôi mất nhà của hơn 20000 người.Một bài học quan trọng trong suốt trận lũ này là
đã đắp nhiều đê trong nhiều năm trước đó ở dọc theo sông ở California và những vùng
khác trong tình thế ngặt nghèo và công việc thất bại.
Một vài cấu trúc kỹ thuật được thiết kế để ngăn lũ thực sự được gia tăng trong thời gian
dài.Chúng ta học được gì từ những điều này,rằng biện pháp kiểm soát cấu trúc của lũ phải
đi đôi với sự điều chỉnh ngập lụt nếu mối nguy hại thực sự đươc thu nhỏ.(giảm thiểu).
Như 1 ví dụ điển hình của việc sử dung hàng rào chắn vật lý để điều khiển 1 con
sông,xét công việc khủng khiếp mà quân đoàn kỹ sư Mỹ đã nhận để giữ cho nước sông
Mississippi hạ thấp khỏi tình trạng bấp bênh của nó bằng New Orleans,1 lộ trình ngắn
hơn,khoảng 180km về phía tây, dọc theo sông Atchafalaya.Sông Atchafalaya chảy theo
dòng sông Đỏ,1 đường tắt hơn đến Gulf,Mexico,và nếu như quá trình tự nhiên chỉ để 1
mình sông Mississippi thay đổi,bỏ sông BatonRouge và sông New Orlean trơ trọi và gần

như khô kiệt.
Tổn thất kinh tế và xã hội như 1 sự thăng trầm(việc rơi vào tình trạng như vậy) là
khổng lồ,và lưc lượng kỹ sư phải chi hàng trăm triệu đô trong việc kiểm soát cấu trúc đập
ngăn sông để giữ cho sông Mississippi bình ổn.Vì khả năng mở đường mới(đường tắt)thì
ngắn hơn và dốc hơn rất nhiều,có thể chỉ là vấn đề thời gian trước khi sự chuyển dịch xảy
ra.,bất chấp cấu truc được xây dựng như thế nào
Quan điểm này được đưa ra bởi nhiều nhà Địa lý,nhưng không phản bác lại quan
điểm của đoàn kỹ sư.Mực nước sông gần như lên xuống mạnh suốt mùa lũ năm 1973,khi
sự hủy hoại trầm trọng đến 1 trong những cấu trúc kiểm soát đã xảy ra.Những con lũ lớn có
thể xảy ra,vì 2 con sông đã hòa lẫn với nhau,sự thu dẫn dòng Mississippi bởi dòng ngắn
hơn đến Gulf Đó là sự chảy tràn và xẻ rãnh có thể xảy ra ở chỗ khác,do sự đổi dòng
VI.Cơn bão số 7 ở Yên Bái :
Yên Bái: 38 người chết, 4 người mất tích
* Phú Thọ: Tìm thấy 6 xác người nhưng chưa xác định rõ tung tích
* Hòa Bình: 2 người chết lLào Cai: 1 người chết
Tại các tỉnh miền núi phía Bắc, cơn bão số 7 dù không tác động trực tiếp nhưng đã
gây những hậu quả rất nặng nề. Từ chiều và đêm ngày 27 và rạng sáng ngày 28/9, tại các
tỉnh Yên Bái, Phú Thọ, Hòa Bình có mưa rất to làm nước các sông dâng cao.
Theo tin từ Văn phòng Ban Chỉ đạo phòng chống lụt bão trung ương (PCLB T.Ư)
thì khoảng 3-4 giờ sáng ngày 28/9, lũ quét, lũ ống ở nhiều ngòi suối của các huyện, thị xã
phía tây của tỉnh Yên Bái đã làm 42 người chết và mất tích, nhiều tài sản và các công trình
giao thông bị phá hủy.
Theo tin từ Ban Chỉ đạo PCLB tỉnh Yên Bái, đến 21 giờ 15 ngày hôm qua (28/9) đã
có 38 người chết và 4 người mất tích do lũ quét và sạt lở đất. Một cơn lũ ống dữ dội xảy ra
bất thần tại ngã ba Ba Khe thuộc xã Cát Thịnh, huyện Văn Chấn (cách thị xã Yên Bái
khoảng 50 km), vào khoảng 4 giờ sáng ngày 28/9 đã cuốn trôi 23 người. 1 người bị đá lăn
chết. Có 3 gia đình bị chết cả nhà, 60 gia đình bị lũ cuốn trôi hoàn toàn nhà cửa và tài sản,
hàng trăm gia đình bị ngập nhà trong nước, toàn bộ những cây cầu qua các khe suối từ
trung tâm xã về các thôn bản bị lũ cuốn trôi.
Tại một xã khác - xã Nghĩa Tâm cùng ở huyện Văn Chấn (cách xã Cát Thịnh

khoảng 10 km) lũ ống đã làm 8 người chết, đến chiều qua mới vớt được xác 7 người; 3
ngôi nhà trong xã này bị lũ cuốn trôi. Tại xã Hưng Thịnh, huyện Trấn Yên của tỉnh này lũ
cũng đã làm chết 1 người và xã Túc Đán, huyện Trạm Tấu chết 7 người. Thị xã Nghĩa Lộ
có 3 người bị thương
Văn phòng Ban Chỉ đạo PCLB T.Ư tại Hà Nội cho biết đến cuối ngày 28/9, tại Yên
Bái, lực lượng cứu hộ, cứu nạn đã tìm thấy xác 8 xác người dân thiệt mạng do lũ quét. Văn
phòng Ban Chỉ đạo PCLB T.Ư đã cử 2 đoàn liên tiếp lên khu vực xảy ra lũ quét tại huyện
Văn Chấn. Quân khu 2 và Ủy ban Tìm kiếm cứu nạn cũng đã cử hàng trăm người lên hỗ
trợ, khắc phục hậu quả lũ quét tại tỉnh này.
Tài sản của người dân bị phá hỏng trong các đợt lũ này chưa thể đánh giá được.
Cũng theo các thông tin gửi về cho Văn phòng Ban Chỉ đạo PCLB T.Ư, hệ thống giao
thông tại một số huyện trong tỉnh bị phá hỏng. Quốc lộ 32 từ thành phố Yên Bái lên huyện
Văn Chấn bị sập rất nhiều đoạn, có đoạn dài trên 30m.
Một số cầu lớn trên đường này đã bị phá hỏng gây khó khăn lớn cho công tác cứu
hộ. Mưa bão cũng đã làm tê liệt hệ thống thông tin liên lạc của huyện Văn Chấn từ đêm
27/9; mất điện lưới toàn bộ thị xã Nghĩa Lộ (huyện Văn Chấn). Quốc lộ 37 nối thành phố
Yên Bái với các huyện thị phía tây bị tắc nghẽn do sạt đường, lở ta-luy; riêng cầu Ngòi
Thia - con đường duy nhất để vào thị xã Nghĩa Lộ đã bị lũ cuốn toàn bộ đường dẫn lên cầu
(phía thị xã Nghĩa Lộ). Đường Nghĩa Lộ đi huyện Trạm Tấu và Quốc lộ 32 đi huyện Mù
Cang Chải bị sạt lở nhiều đoạn. Đường Yên Bái - Khe Sang qua huyện Trấn Yên và Văn
Yên bị ngập, làm tắc nghẽn giao thông. Nước sông Hồng dâng cao cũng đã làm khoảng
6.000 ha lúa và hoa màu của nông dân các xã dọc theo sông Hồng thuộc huyện Văn Yên và
Trấn Yên; gây ngập úng nhiều đường phố và khu dân cư của phường Hồng Hà, thành phố
Yên Bái.
Tại tỉnh Phú Thọ, theo tin ban đầu cho biết cũng đã thấy xác của 6 nạn nhân (một
người ở huyện Yên Lập, một người tại huyện Cẩm Khê và 4 xác chết khác trôi trên sông
Thao đoạn qua huyện Hạ Hòa và Yên Lập nhưng không thể xác nhận được tung tích). Theo
Văn phòng Ban Chỉ đạo PCLB T.Ư thì rất có thể 4 người bị chết trôi theo sông từ Yên Bái
về. Tại thị trấn Yên Lập và các xã Mỹ Lung, Mỹ Lương thuộc huyện Yên Lập của tỉnh này,
đêm 27/9 nước tràn vào làm ngập nhiều vị trí, chỗ ngập sâu nhất là 1m. Tại huyện Tam

Nông, đê bao hữu sông Bứa đã bị tràn. Tại Hạ Hòa, đê Đồng Bầu (hữu ngòi Lao) bị vỡ lúc
5 giờ sáng ngày 28/9 gây ngập lụt cho các xã Văn Lang, Minh Côi, Bằng Giã; đê tả ngòi
Lao bị tràn khiến 200 người đã bị mắc kẹt và phải trèo lên các mái nhà để tránh lũ. Cuối
ngày 28/9, toàn bộ số người dân trên cũng đã được cứu hộ đến nơi an toàn. Tuyến Quốc lộ
32A đoạn từ huyện Thanh Sơn đi lên tỉnh Sơn La nhiều chỗ bị ngập lụt, sạt lở gây tắc
nghẽn giao thông. Tỉnh lộ 313 và nhiều tuyến đường giao thông liên huyện, liên xã cũng bị
ngập. Bến phà Tình Cương và Ấm Thượng phải ngừng hoạt động. Nhiều cột điện cao thế
đổ, hệ thống dây liên lạc bị đứt, làm cho nhiều địa phương bị cắt điện và mất liên lạc.
Tại tỉnh Hòa Bình, cũng đã có một người chết do lũ quét tại huyện Tân Lạc và một
người chết do sập nhà tại huyện Kim Bôi. Tại Lào Cai, lũ quét tại huyện Bảo Yên đã cuốn
trôi và làm chết một người dân.