Trong khoảng chục năm gần đây, tại hàng loạt các cơ quan khoa học Ucraina, Vùng Ban Tích, Bạch Nga đã tích luỹ các tài liệu nghiên cứu quá trình bờ trên các hồ chứa nhỏ vùng rừng cũng nh
Trang 1V.M SiRokov,
P S Lopuk, V E Levkevitrs
Thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng
Biên dịch: Nguyễn Thanh Sơn
Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà nội
В М ШИРОКОВ,
П С ЛОПУХ, В Е ЛЕВКЕВИЧ
ФОРМИРОВАНИЕ БЕРЕГОВ МАЛЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ
ЛЕСНОЙ ЗОНЫ
САНКТ - ПЕТЕРБУРГ ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, 1992
Trang 2Lời tựa
Nhiệm vụ của công trình này là xử lý các luận điểm lý
thuyết chính qua các ví dụ nằm trong vùng rừng đồng bằng
Theo mức độ nghiên cứu khác nhau, thông tin đầy đủ nhất
về thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng có được ở vùng phía
tây đất nước Những tư liệu này cũng phục vụ chủ yếu cho việc
mô tả công việc Không phải mọi vấn đề đều được làm sáng tỏ
đến tận chi tiết và đầy đủ ở mức cần thiết, và hàng loạt luận
điểm còn cần được bổ sung và chính xác hoá về sau
Trong những năm gần đây, đang tiến hành xây dựng hàng
loạt hồ chứa với các mục đích khác nhau khắp mọi nơi: cho tưới
tiêu, thuỷ điện, điều tiết dòng chảy và các nhu cầu thuỷ lợi
khác Đủ để nhận thấy rằng, chỉ ở vùng Bạch Nga và Cận Ban
Tích trong thập niên gần đây số các hồ chứa nhỏ đã tăng gần
gấp đôi
Với việc xây dựng các hồ chứa mới, quá trình thành tạo bờ
tích cực diễn ra: phá vỡ sườn, tạo ra nước vật và hàng loạt quá
trình khác trực tiếp đe doạ các công trình kinh tế và các điểm
dân cư Trong vùng phá huỷ và tích tụ vật chất bờ thường tạo ra
các vùng bồi, tác động có hại tới các công trình thuỷ Điều này
dẫn đến sự mất mát tài nguyên đất và các tổn thất phụ Xuất
hiện sự cần thiết phải xây dựng các công trình bảo vệ, các công
việc bổ sung khác tạo thuận lợi cho việc vận hành hồ chứa
Trong khoảng chục năm gần đây, tại hàng loạt các cơ quan
khoa học Ucraina, Vùng Ban Tích, Bạch Nga đã tích luỹ các tài liệu nghiên cứu quá trình bờ trên các hồ chứa nhỏ vùng rừng cũng như các kinh nghiệm dự báo và tăng cường bảo vệ sườn bờ trong quá trình vận hành Từ đó xuất hiện tính cần thiết khaí quát hoá các tài liệu thực tiễn trong các kết quả nghiên cứu khoa học theo vấn đề này Khác với các vùng đặc thù khác, như thảo nguyên, công việc tương tự không hề được đặt ra
Các tác giả hy vọng rằng các đặc điểm được xác định của việc thành tạo hồ chứa nhỏ và các dự báo kèm theo sẽ hữu ích
đối với việc thiết kế thuỷ lợi và có thể làm cơ sở cho việc xây dựng và triển khai áp dụng cho toàn bộ hệ thống các biện pháp
đấu tranh với hiện tượng này
Cuốn sách này là kết quả nghiên cứu nhiều năm các quá trình bờ trong các hồ chứa nhỏ vùng rừng được tiến hành tại Viện nghiên cứu thuỷ văn trung ương sử dụng tổng hợp tài nguyên nước (V E Levkevits) Trường đại học tổng hợp quốc gia Bạch Nga (V.M Sưrokov, P S Lopuk) cũng như trong các cơ quan khác tại Ucraina, Litva và Latvi
Các tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới phản biện cuốn sách O.G Grigoreva bởi các đóng góp giá trị và lời khuyên để làm tăng giá trị nội dung cuốn sách
Trang 3Mở đầu
Vấn đề thành tạo bờ các hồ chứa lần đầu tiên được đưa ra
bởi viện sỹ Ph N Savarenski [111] vào năm 1927, sau đó được
mở rộng và bổ sung bởi các nhà nghiên cứu khác
Thời kỳ trước chiến tranh đặc trưng chủ yếu bởi các luận cứ
chung của vấn đề nghiên cứu các quá trình bờ trên các hồ chứa
nhỏ và một phần nào đó ít hơn, về nghiên cứu và quan trắc thực
tiễn
Thời kỳ thứ hai (1941-1960), kể cả những năm chiến tranh
đặc thù bởi sự đào sâu thực tiễn và xây dựng các phương pháp
dự báo quá trình thành tạo bờ đối với các hồ chứa đang thiết kế
và xây dựng trên các sông Vonga và Dnhep Vấn đề đường bờ
xảy ra trong thực tế xây dựng và vận hành các hồ chứa nhỏ
trong thời kỳ này trỏ nên một vấn đề mang tình thời sự với
hàng loạt các thiết kế và xây dựng không chỉ ở các hồ nhỏ mà
còn ở cả các hồ lớn trong Liên bang xô viết
ở giai đoạn thứ ba (1960-1970) đã tổ chức nhiều nghiên
cứu các quá trình thành tạo bờ, đặt nền móng cho các quan trắc
thường xuyên, tiến hành kiểm tra các dự báo đưa ra trước đây
về sự phát triển đường bờ [11, 13, 89, 97, 98]
Thời kỳ hiện đại, thứ tư, khác biệt với các giai đoạn trước
bằng các nghiên cứu dài hơi về các quá trình bờ bao gồm cả sự
quan trắc thường xuyên và mô hình hoá không chỉ ở các hồ lớn
mà còn ở các hồ nhỏ Đã thực hiện việc khái quát tài liệu các quan trắc tự nhiên và xuất bản [15, 24, 36, 89, 156], thành lập các phương án dự báo sự thay đổi đường bờ các hồ lớn [5, 8-22,
39, 40, 86, 99-101] Tiếp tục xây dựng các phương án dự báo với các mô hình tự nhiên [106, 107], mô hình ngẫu nhiên và mô hình xác suất thống kê [21], mô phỏng địa mạo [27, 28, 36, 127] Giai đoạn này được đặc trưng cả các soạn thảo cơ sở lý thuyết
đầu tiên của sự phát triển đường bờ các hồ chứa lớn đã được hình thành trước đây về tổng thể, trong các công trình của E G Katrugin, N E Konđrachev và các nhà nghiên cứu khác [28,
32, 37] ở giai đoạn hiện nay đặc trưng bởi việc sử dụng cách tiệm cận hệ thống nghiên cứu bờ và soạn thảo các lý thuyết đầu tiên của quá trình bờ [14, 29, 91] Bắt đầu thành lập các cơ sở lý thuyết đầy đủ hơn dự báo sự thành tạo bờ [81], các mô hình toán học và tự nhiên [107, 121, 146]
Liên quan đến hồ chứa nhỏ, những công bố đầu tiên về sự hình thành bờ của chúng xuất hiện vào những năm 50 là việc
xử lý các quan hệ thực nghiệm để xác định thể tích đất đá sụt lở [21], dựa trên việc tính toán năng lượng sóng gió và đất bị bào mòn Cơ sở của nó là nguyên lý tắt dần các quá trình thay đổi
bờ Những nghiên cứu tiếp theo chứng minh rằng, sự thành tạo
bờ các hồ chứa nhỏ phụ thuộc trước hết bởi các điều kiện phát triển sóng gió địa phương, tính chất và đặc điểm của vùng lở và
sự xuất hiện nước ngầm trong đất, hình dạng sườn dốc Khi đó nhận thấy rằng thường tác động của sóng trong các hồ chứa nhỏ
là không lớn [44-46, 70] Trong những năm gần đây nảy ra vấn
đề nghiên cứu các quá trình bờ trong tổ hợp với các quá trình tự nhiên và các nhân tố khác phát triển trên vùng bờ
Những nghiên cứu thực tiễn đầu tiên vùng bờ hồ chứa nhỏ
được tiến hành không nhiều Trong thời gian này xuất hiện các
Trang 4công trình nghiên cứu bờ các hồ chứa Kaunacski và Mozaiski
[11, 12, 32, 33] Công trình công bố đầu tiên về nghiên cứu các
quá trình bờ hồ chứa lớn và nhỏ có thể kể đến cuốn sách xuất
bản vào những năm 70 của E G Katrurin [32], trong đó trình
bày các kết quả nghiên cứu bờ hồ chứa các lãnh thổ miền đồng
bằng Vào những năm tiếp theo, cuốn hút nhiều nhà nghiên cứu
vào lĩnh vực này và được phản ảnh qua hàng loạt các công
trình Đã có các công trình nghiên cứu về hồ chứa nhỏ, chủ yếu
ở vùng Cận Ban Tích và Bạch Nga, tức là ở vùng rừng phần
Châu Âu [52, 60, 133, 134, 139, 141, 142]
Có các thông tin về nghiên cứu các quá trình hình thành bờ
các hồ chứa nhỏ ở nước ngoài: ở Bungari [149-152], Đức:
160-162], Ba Lan: [153, 154, 160], Tiệp Khắc: [159], Hoa Kỳ:
[155-157], Thuỵ Sỹ: [158], và các nước khác [156]
Các nghiên cứu các quá trình thành tạo bờ hồ chứa nhỏ kể
trên chứng tỏ rằng, về tổng thể theo tính chất phát triển chúng
được so sánh với các quá trình tương tự trên hồ chứa lớn, mặc
dù phạm vi xuất hiện ở đây có phần hơi khác Nếu chiều dài bờ
theo khảo sát trên các hồ chứa nhỏ không quá 30-40% tổng
chiều dài của chúng thì 5-10% số đó đòi hỏi các biện pháp bảo vệ
bờ thì trên các hồ lớn tỷ lệ đó lớn hơn nhiều Các bờ cần bảo vệ
hiện nay so với các dạng phát triển khác được nghiên cứu kỹ
lưỡng hơn Số dạng đường bờ còn lại của các hồ chứa nhỏ thì
thông tin về chúng còn quá nghèo nàn về cả tính chất phát triển
của chúng cũng như theo phân bố lãnh thổ ở đây bàn đến sự
khác biệt về sự phát triển giữa hồ chứa nhỏ và hồ chứa lớn
Sự gia tăng xây dựng các hồ chứa nhỏ trong điều kiện các
miền đồng bằng, tính đa dạng và đặc thù của quá trình bờ trên
các bờ của chúng đã giải thích cho sự quan tâm ngày càng tăng
đến vấn đề này Sự khác nhau giữa động lực bờ các hồ chứa lớn
và nhỏ, các đặc thù định tính và định lượng phát triển bồi lắng
và xói lở là mục tiêu để công trình này xuất hiện Sự quan tâm
đến vùng bờ các hồ chưa nhỏ được xác định ngay cả ở vùng rừng các thuỷ vực dạng hồ, nơi mà các quá trình bờ từ trước đến nay chưa hề được xem xét
Trong công trình trình bày các dạng quá trình bờ phổ biến nhất, chúng tạo nên các đường bờ mới của các hồ chứa nhỏ và ven bờ địa hình hiện đại Công trình có tính chất khu vực và gắn liền với các nghiên cứu bờ hồ chứa nhỏ vùng rừng trên lãnh thổ châu Âu, nơi mà địa hình được hình thành dưới tác động của va chạm các phần lục địa, đặc biệt chứng minh một cách rõ ràng bằng ví dụ ở Bạch Nga và Cận Ban Tích Trong giới hạn vùng rừng đến năm 2000 quy hoạch xây dựng mới 1,5 nghìn hồ chứa nhỏ các dạng và mục tiêu khác nhau
Cuốn sách là công trình đầu tiên, trong đó phổ biến kinh nghiệm nghiên cứu sự hình thành bờ và quá trình của các hồ chứa nhỏ miền đồng bằng, sự phát triển của chúng theo thời gian và đưa ra các phương án dự báo chúng