Các điều kiện tự nhiên hình thành hồ chứa nhỏ trong vùng rừng 1.1 Đặc trưng chung của tự nhiên vùng rừng 1.1.1.. 1.1.5 Sự khác biệt theo địa giới hành chính tỉnh Về khía cạnh địa chất
Trang 1Chương 1 Các điều kiện tự nhiên
hình thành hồ chứa nhỏ trong
vùng rừng
1.1 Đặc trưng chung của tự nhiên vùng rừng
1.1.1 Vị trí địa lý
Lãnh thổ xem xét được đặc trưng bởi hàng loạt các đặc
điểm tự nhiên, cho phép coi nó như là một bộ phận tự nhiên độc
lập kéo dài theo vĩ độ từ thành phố Kiev đến Xanh - Petecbua,
còn từ tây sang đông hẹp dần và dẫn đến thành phố Novgorod
Hạ Vùng nằm gọn trong phần tây và trung tâm đồng bằng Nga
giữa các khối Ban Tích và Ucraina Trong giới hạn của nó có các
thung lũng địa phương mang tên Poozere, Poleskaia và
Miserskaia Phía đông bắc là dãy Bạch Nga và cao nguyên
Trung Nga
Các đặc điểm vị trí địa lý nêu trên tương ứng với vùng địa
lý rừng hỗn hợp Khái niệm này phản ánh mọi tổ hợp đặc điểm
tự nhiên lãnh thổ nghiên cứu, nó thể hiện sự khác biệt địa lý tự
nhiên mang tính hành chính tỉnh: các vùng tây bắc, trung tâm
và phía nam Tính không đồng nhất về đặc điểm địa chất địa
mạo vùng rừng hỗn hợp chi phối sự phân chia cảnh quan (địa lý
tự nhiên) các tỉnh: Cận Hắc Hải, Bạch Nga - Van Đai, Tiền
Poleskaia, Poleskaia, Trung Nga và tỉnh Mesera
Ranh giới vùng rừng hỗn hợp từ ranh giới quốc gia phía tây vạch tương đối theo tuyến Luxk - Zjưtomir - Kiev - Karatrev
- Kaluga - Riazan - Murom - Novgorod Hạ - Iaroslav - Xanh - Petecbua
Về quan hệ hành chính vùng này thuộc : Bạch Nga và vùng cực bắc Ucraina, Cận Ban Tích, các tỉnh Kaliningrag, Brian, Smolen, Pskov, Tver, Moskva, Bladimir, phần lớn Leningrad, Novgorod, Kaluzd, Gorki, Ivanov và Iaroslav
Trong lĩnh vực kinh tế, vùng rừng chiếm vị trí chủ đạo và quan trọng trong quan hệ công nông nghiệp như các vùng Trung tâm, Phía Tây, Cận Ban Tích, Bạch Nga Diện tích của
nó khoảng 2.5 triệu km2
với hơn 60 triệu dân Theo diện tích vùng chiếm một nửa phần lãnh thổ thuộc Âu, còn theo dân số vượt cả các quốc gia như Pháp và ý
1.1.2 Địa chất và địa mạo
Lãnh thổ khu vực thuộc phần phía tây bình nguyên Nga, nền được bao phủ bởi một lớp trầm tích phủ dày khoảng vài trăm mét ở phần nâng và đạt tới vài nghìn mét ở phần thung lũng Địa hình gốc được cấu tạo từ các nếp lồi Bạch Nga và Voronhet, thung lũng Bret, khúc uốn Pripiatski phía nam, nếp lõm Ban Tích phía tây bắc và nếp lõm Moscova ở phía đông, khúc uốn Dnheprov – Donhet ở vùng đông nam
Đất đá trên các nếp lõm thuộc kỷ Venda và Kainozoi Các nét địa chất đặc trưng của vùng – sự phát triển mạnh các bồn trầm tích Devon thuộc hệ cac bon – sét
Cấu trúc địa chất phức tạp tồn tại ở phía nam lãnh thổ: tính không đồng nhất kiến tạo chi phối ngay cả sự khác biệt cấu
Trang 2trúc lớp phủ Trầm tích bùn chủ yếu là xác thực vật và bùn
lỏng, Paleogen sỏi và sạn các cấp hạt khác nhau Từ thượng lưu
sông Oka và Dnhep đến phía bác theo phương kinh tuyến là
một hệ đá gốc kéo dài (đá vôi và đá domitit) Tại vùng trung
tâm của bình nguyên phổ biến chủ yếu là trầm tích Jura và bụi
(sét nâu và cát nhỏ) Trầm tích Vend và Camri có ở nếp lồi
Moscova và Ban Tích Trầm tích Siluri (đá vôi và á sét) thành
một dải nhỏ theo sườn cực đến mũi Ban Tích
Hoạt động của sự phân tách lục địa từ tây bắc đến đông
nam đóng một vai trò lớn trong sự hình thành các điều kiện địa
chất công trình toàn bộ phía bắc phần lục địa Âu Hình thành
một khoảng rộng lớn gồm các trầm tích băng hà và lắng đọng
Sự hồi quy và vận chuyển hồi quy có chu kỳ của trầm tích
Vanđai cuối cùng ảnh hưởng mạnh đến tính bảo toàn dạng địa
hình và các tính chất cơ lý của trầm tích muộn Đa số đất đóng
băng có độ dày lớn, ở thể rắn, xốp và màng mỏng Đất đóng
băng thuộc loại đất ổn định, dòn và độ nén trung bình, vững
chắc khi trượt chảy Đất đóng băng khối sau cùng bảo toàn tốt
Đã nghiên cứu khá chi tiết các đặc điểm cấu tạo nhân sinh
ở Cận Ban Tích và Bạch Nga Vai trò chính của lớp phủ nhân
sinh là các cấu tạo óng ánh (băng hà), trầm tích dòng chảy
băng, hồ băng và tạo nên phông chung các điều kiện địa chất
công trình toàn khu vực Xuất lộ đất nhân sinh thường gặp chủ
yếu trên các bờ sông - Tây Dupna, Dnhep, Nheman
Đặc thù các lát cắt địa chất được thể hiện không chỉ sự có
mặt và kết hợp của các dạng trầm tích tổng hợp mà còn cả sự
tồn tại của các lớp thành phần vỏ thạch quyển khác nhau (cấu
tạo lớp vỏ sâu, đá cuội, đất sét … ) Vậy, đối với điều kiện ở
Bạch Nga chủ yếu theo mức độ tham gia vào cấu tạo lát cắt địa
chất vỏ nhân sinh là trầm tích đóng băng (52%), cát (35,8%), sét phiến (4%), vật liệu cát sỏi (4%)
Về khía cạnh địa mạo, toàn bộ lãnh thổ khu vực có hướng thiên về vùng đất đóng băng đồng bằng Nga, nổi bật vùng dòng chảy băng hà và tích tụ của trầm tích đệ tứ Về phía nam là vùng không đóng băng của đồng bằng Nga, nơi mà đất đá gốc
được phủ bởi đất mùn thực vật Về phía nam, theo tuyến Vinhius - Vologda, cấu tạo đầu tiên mỏng hơn, sau đó dần có một lớp phủ dày (phần phía nam Litva, Bạch Nga, ngoại ô Tverski, Smolen, Moscova) Độ dày lớp đất nơi đây 3- 5 m, dọc theo sườn thung lũng tới 10 m
1.1.3 Các điều kiện khí hậu của vùng
Các điều kiện khí hậu của vùng bị chi phối bởi Đại tây dương và ưu thế của gió tây ẩm trong suốt năm Hoạt động tích cực của hoàn lưu xảy ra trên lãnh thổ từ 50 - 60 vĩ độ bắc, đặc thù bởi lượng mưa năm cực đại (600 - 800 mm) ở đây không có thời kỳ đóng băng mạnh và kéo dài, thời kỳ không đóng băng từ
200 -220 ngày trong năm Mùa hè hơi lạnh, đôi khi còn lạnh với gió thường xuyên theo hướng tây và tây nam tạo nên những đợt sóng lớn trên các thuỷ vực Địa hình đồng bằng, không có các khối núi trên vùng biên khu vực tạo điều kiện thuận lợi cho việc xâm nhập tự do các khối khí từ nam đến bắc Cấu trúc khí hậu như vậy gây nên tính bất ổn định của các hiện tượng khí hậu, thay đổi thường xuyên dạng thời tiết và hướng hoạt động của gió
1.1.4 Địa lý thuỷ văn
Các sông trong vùng thuộc các lưu vực biển Ban Tích, Hắc Hải và Caspia Đỉnh phân thuỷ nằm trên cao nguyên Vanđai là
Trang 3điểm khởi nguồn của các sông Dupna, Dnhep và Vonga Sông có
nguồn nuôi dưỡng hỗn hợp với ưu thế của tuyết tan lũ xuân
Von ga là sông lớn nhất và nhiều nước nhất của đồng bằng Nga
và cả Châu Âu, thượng lưu của nó cắt ngang phần đông của
vùng Các nhánh lớn nhất của nó là Moscova, Oka Phía nam
của vùng là thượng lưu sông Dnhep và Pripiat Các sông lớn
nhất của lưu vực Ban Tích là tây Dupna và Nheman Vùng
rừng được đặc trưng bởi số lượng lớn nguồn gốc hồ Từ phía tây
sang phía đông bắc của vùng rừng kéo dài một dạng đặc trưng
cảnh quan thiên nhiên đối với nó là cảnh quan hồ
1.1.5 Sự khác biệt theo địa giới hành chính tỉnh
Về khía cạnh địa chất công trình, trên nền chung các đặc
thù tự nhiên cấp tỉnh của vùng, có tính ảnh hưởng của các khối
trầm tích đệ tứ, cũng như các quá trình động lực hiện đại trong
giới hạn vùng rừng hỗn hợp chia ra bốn vùng động lực tự nhiên:
Ven biển, vùng hồ Bạch Nga và Vanđai, dãy Bạch Nga và cao
nguyên Trung Nga, Vùng cực (Hình 1.1) Đối với mỗi vùng động
lực tự nhiên đặc trưng bởi các đặc điểm định tính và định lượng
của các quá trình địa mạo hiện đại: dạng, cường độ và tính chất
biểu hiện…
Đặc điểm riêng của vùng ven biển chủ yếu là đồng bằng
cát và vỏ phong hoá với các cao nguyên không quá 200 m Với độ
sâu các lớp đá vôi gần bề mặt, hiện tượng karst khá phát triển
Tại đây chủ yếu là các hồ không lớn có nguồn gốc băng hà Các
thuỷ vực lớn nhất trong vùng là hồ Ilmel, Tsusk, Pskov Trong
các hồ chứa tách ra một số hệ thống hồ bậc thang không lớn
trên sông Daugava cho phép phân các hồ chứa bậc thang trong
một vùng độc lập Trong các vùng khác phân biệt ra miền hạ
lưu sông Nheman Phần lãnh thổ còn lại được coi như là vùng
động lực thiên nhiên với hồ chứa nhỏ chiếm ưu thế
Các quá trình bờ hiện đại trong vùng là các quá trình lấp
đầy, sa khoáng và karst Trong một vài khu vực riêng biệt còn thấy quá trình địa chấn Phát triển mạnh các quá trình trọng lực chi phối mọi nơi các dạng địa hình xói Đồng thời cũng phát triển quá trình trượt lở và bồi tụ các đường bờ
Vùng hồ nằm ở rìa vùng Vanđai, đặc thù bởi các dạng địa hình bền vững ( gờ lượn sóng) và các lòng chảo của vô số hồ Phía tây của vùng giáp với Ba Lan Vùng gồm hàng loạt đồi lượn sóng nhấp nhô cấu tạo bởi nền đất đóng băng vĩnh cữu ở
đây có cao nguyên cao nhất đồng bằng Nga là cao nguyên Vanđai, nơi khởi thuỷ sông Vonga và tây Dupna, hồ Selige là hồ lớn nhất
Vùng đồng nhất về tổng thể và tương ứng với ranh giới tỉnh tự nhiên là rừng hỗn hợp vùng hồ Vanđai - Bạch Nga Trong thời gian của năm tổ hợp địa mạo băng hà dần tạo thành dưới hoạt động của xói mòn và tích tụ, trong số đó là các quá trình bờ ở các hồ (được phủ bởi các lắng đọng) [84] Giải quyết quy luật các vùng địa mạo trong tỉnh chi phối bởi sự phát triển theo giai đoạn băng hà Vanđai, xác định việc xuất hiện và hình thành các nhóm hồ lớn hiện đại ( Braslav, Usats, Disnai, Druksai, Siveris, Rusonu, hồ cao nguyên Latgan và các hồ khác) Các thung lũng sông hẹp thuận lợi cho việc xây dựng các
hồ chứa Nhiều nhóm hồ chứa được điều tiết ( Braslav, Drisvat, Lubano, Ezerise và các hồ khác).Tính hiệu quả của tưới tiêu và việc sử dụng tài nguyên năng lượng các sông nhỏ trong vùng khi xây dựng đủ số lượng các hồ chứa Chỉ riêng trên lãnh thổ Bạch Nga (lưu vực tây Dupna) trong 15 - 20 năm tới quy hoạch xây dựng hơn 300 hồ chứa dạng hồ và hồ sông Trong vùng hồ
Trang 4có các hồ chứa thượng lưu xây dựng từ thế kỷ XIX, chẳng hạn
như hồ chứa Thượng Vonga trên các hồ Sterzd, Veslux, Peno
và Vônga được thành lập từ năm 1843
Hình 1.1 Các vùng động lực tự nhiên vùng rừng
I - Cận biển; II - Vùng Bạch Nga _ Van đai; III - Vùng núi Bạch Nga và Cao
nguyên Trung Nga; IV - Vùng cực
Trong tỉnh chú ý đến vùng thung lũng sông Nheman
(Kaunac) và thượng lưu, trung lưu sông tây Dupna Trên sông
tây Dupna quy hoạch xây dựng các hồ chứa Daugapin, Ecabpin
và Viteb với dung lượng nước hơn 800 triệu m3 nhưng việc thiết
kế và xây dựng các công trình này bị ngừng lại do sự phá huỷ
sinh thái bởi chúng
Đối với hồ chứa Pozeoria đặc trưng bởi dạng phá huỷ và bồi tụ bờ Khác với các hồ chứa trên sông, các quá trình bờ trên các hồ chứa trên hồ có các đặc điểm riêng mà đến nay còn chưa
được nghiên cứu tường tận
Vùng đồi Bạch Nga và cao nguyên Trung Nga được khai phá nhiều nhất Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình thực hiện kế hoạch GOEPLO đã xây dựng kênh đào Moscova và xây dựng hồ chứa cho mục đích thuỷ điện Trong vùng có một số hồ chứa khá lớn ở Thượng Vonga (Ivanov, Uglis), Vilei và Zaslav thuộc hệ thống nước Vilei - Minsk, hàng loạt các hồ chứa với mục đích khác nhau ở ngoại ô Moscova Do mối quan hệ với vị trí đường phân thuỷ vùng này, ở đây chủ yếu là các sông nhỏ, nên vùng này gồm các hồ nhỏ và vừa
Địa hình vùng đặc trưng bởi sự thiếu hụt các dạng tích tụ - băng hà tự nhiên: nó phát triển trên trầm tích băng hà nhưng nguồn tích tụ băng hà có kích thước lớn và trung bình Trong vùng chứa các tỉnh tự nhiên sát cực (Tây - Bạch Nga, Đông - Bạch Nga, Cận cực) và Trung Nga Đáy hồ chứa trong vùng này thể hiện rõ ràng các lát cắt sâu của thung lũng sông Các bờ có cấu trúc địa mạo phức tạp Các hồ chứa trên bình đồ có kích thước dãn với thân đập rộng Sự đa dạng của các điều kiện tự nhiên và đặc biệt là địa chất - địa mạo xác định sự hình thành
bờ dạng sông Trên các hồ chứa này chủ yếu là các bờ bồi xói Vùng động lực tự nhiên ở cực gồm các vùng rừng Bạch Nga
và Ucraina và rừng hỗn hợp Mesera Nơi này chiếm ưu thế là tích tụ đầm lầy, hồ , hồ tích tụ và các đồng bằng đóng băng Vùng cực Bạch Nga và Ucraina có độ cao tuyệt đối trong khoảng
100 - 200 m và đặc trưng bởi độ cao, đầm lầy và các dạng than
Trang 5bùn Sự khác biệt này là do các điều kiện địa chất và lịch sử
hình thành chi phối Bình nguyên Mesers có độ cao nhỏ hơn
(100 - 200 m) và đang trải qua giai đoạn thuỷ vực sắp đóng
băng Khác so với vùng cực, các trầm tích đóng băng được bảo
toàn tốt hơn và trong địa hình hiện đại thể hiện dưới dạng các
đồi thấp
Hồ chứa trong vùng, tất nhiên, để cho mục đích thuỷ lợi
thường có bờ thấp và lõm Tại đáy thung lũng và theo các bờ
chứa phổ biến các trầm tích hồ bở rời hiện đại Hồ chứa yêu
cầu nạo vét thường xuyên Trong thành tạo đáy và bờ lòng chảo
chủ yếu là trầm tích sạn và như là một đặc thù đối với hồ chứa
vùng cực bờ dạng trung lập ( ngập và lầy) Tại vùng thân đập
với hoạt động khá tích cực của gió dạng bờ tích tụ chiếm ưu thế
Tính bằng phẳng và lầy lội của vùng không cho phép xây dựng ở
đây các hồ chứa lớn Vì vậy tại đây chủ yếu là các hồ chứa nhỏ
và vừa dung tích không qua 50 triệu m3
Như vậy, tại vùng rừng phần châu Âu của đất nước dấu
hiệu vùng chủ yếu là các hồ chứa nhỏ và vừa Chúng thể hiện
trong các đặc điểm tự nhiên, địa chất và thạch học bờ, đáy, các
quá trình hiện đại và những vấn đề khác Hồ chứa, về phần
mình, dấu hiệu được tập hợp vào ba nhóm động lực tự nhiên
Điều này cho phép nói về các hồ chứa nhỏ và vừa vùng đồng
bằng ven biển, dạng hồ các cao nguyên trung tâm kiểu cực
1.2 Hình thái học và Đo đạc hình thái hồ chứa
Nghiên cứu đo đạc hình thái lòng chảo các thuỷ vực là một
trong những phương pháp nhận biết quá trình gây nên bởi các
thay đổi địa mạo "Mọi đo đạc đều kèm theo sai số và nhận biết
được trong kết quả nghiên cứu và bản thân sự biến đổi cùng với
quy luật gây ra nó" [85] Theo Đ V Muraveiski, một trong những người sáng lập ngành đo đạc hình thái, mỗi giai đoạn phát triển của kiểu địa hình lòng chảo cần phải được phân biệt
về nội tại với chất lượng của chính nó, có thể được công nhận trên cơ sở phân tích các nguyên tố đo đạc hình thái chính đối tượng đó
Theo phân loại hồ chứa dựa trên mối tương quan giữa diện tích và thể tích của chúng, thuỷ vực với thể tích chưa đến 1 km3
được phân chia ra loại nhỏ, vừa và trung bình (bảng 1.1 ) [1]
Đối với điều kiện đồng bằng, theo các phương pháp đang được
áp dụng cho hồ chứa gồm các thuỷ vực nhân tạo với thể tích nước hơn 1 triệu m3
Các thuỷ vực với thể tích nhỏ hơn được gọi
là ao hồ và ở đây không được xem xét
Bảng 1.1 Phân loại hồ chứa theo kích thước (tổng thể tích và diện tích) [1]
Trang 6dạng chén, phân bố độ sâu, tỷ lệ phần nước sâu và nước nông
Theo các đặc điểm như vậy trong giới hạn khu vực đang được
xem xét chia ra bốn dạng hồ chứa (bảng 1.2)
Độ sâu
m
Tỷ số vùng nước nông
và sâu
Chỉ số ngập
1a - Hồ chứa nhỏ, nông, bãi bồi thấp
1b - Hồ chứa nhỏ, có bãi bồi
2a - Hồ chứa nhỏ, không sâu, bãi bồi thấp
2b - Hồ chứa không lớn, bãi bồi không sâu
Trong thực tế xây dựng hồ chứa, đặc biệt là các bình nguyên vùng cực, hay gặp nhất là chuẩn giả thiết ngập bộ phận trên cơ sở tính toán đặc điểm địa hình, các tham số hồ chứa và các quá trình dự báo trong vùng bị ngập Sự ngập ít nhất tạo ra với độ sâu trung bình 2,0 - 3,5 m, tương ứng với ngập bộ phận 0,30 - 0,50 m3
/m2
Nhóm thứ hai gồm các hồ chứa dạng sông vừa và trung bình với độ sâu trung bình 2 - 3 m và chỉ số ngập thấp (0,30 - 0,50 m3
/m2
) Tính chất ngập của thung lũng chi phối việc hình thành chiều rộng các đập không lớn, trọng số riêng của nó trong thể tích và diện tích tổng cộng của thuỷ vực vượt 2-10 lần phần thượng (sông) của hồ chứa
Hồ chứa sâu nhất thuộc nhóm thứ ba gồm các hồ chứa dạng sông rõ ràng cũng như các hồ chứa dạng hồ, hồ sông đặc thù cho vùng hồ Bạch Nga - Vanđai và vùng cao nguyên phân thuỷ Hồ chứa dạng này không lớn về diện tích (30-70 km2
) và
có bước sóng nhỏ Hiệu quả tương tự đạt được ngay cả khi xây dựng hồ chứa trong các bình nguyên cực và Mesers với các bờ vững bền có phần trăm cao ( Krasnoslobod, Venlut, Pogost và các hồ khác)
Sự thành tạo các hồ chứa trên nền tảng các hồ dẫn tới việc tăng cường quá trình bờ Khi đó đặc điểm thạch học và tính
Trang 7chất sườn lòng chảo, đường ngập của thềm hồ và kích thước của
chúng có ý nghĩa lớn Khi ngập các lòng chảo hồ hay khi nâng
mực nước thềm các hồ đang tồn tại có thể làm cơ sở cho việc
hình thành các bãi cạn trong tương lai, điều này thúc đẩy
nhanh quá trình ổn định thay đổi đường bờ
Phân tích các chỉ tiêu hình thái và đo đạc hình thái các hồ
chứa dạng hồ hiện hữu chứng tỏ rằng sự dâng mực nước hồ từ 2
- 4 m trong đa số các trường hợp không gây diện tích ngập lớn
Trong khi đó, sự ngập thềm hồ hoàn toàn không ảnh hưởng đến
độ sâu trung bình của thuỷ vực mới (bảng 1.3)
Bảng 1.3 Tỷ số các chỉ tiêu đo đạc hình thái hồ vùng Poozeria Bạch Nga và
các dạng lòng chảo căn bản của chúng
cực đại, m
Độ sâu trung bình, m
Hệ thống chỉ tiêu hình thái dẫn trong bảng 1.4 và 1.4a là
các tham số đặc trưng về chiều dài, bề mặt, khối nước, dạng
lòng chảo và trao đổi nước hồ chứa nhỏ các vùng tự nhiên khác
nhau của khu vực rừng
1.3 các Điều kiện địa chất công trình Phù hợp với các đặc điểm tự nhiên đối với các hồ chứa vùng rừng đặc trưng sự khác biệt trong các điều kiện địa chất công trình Các hồ chứa phần phía tây và trung tâm lãnh thổ được nghiên cứu tốt hơn
Dạng và cấu trúc thung lũng sông cũng như các lòng chảo
hồ quyết định phần lớn tới độ cao thân đập và bãi ngập khi xây dựng hồ chứa Các hồ chứa vùng phân thuỷ có bãi ngập nhỏ nhất và độ cao nước dâng lớn nhất, ở vùng ven biển và các đồng bằng băng hà có bãi ngập lớn hơn Bãi ngập cực đại và dâng nhỏ quan sát thấy ở điều kiện vùng cực
Vận tốc và tính chất xói lở phụ thuộc vào các tính chất cơ
lý của đất đá nằm trên bờ và đáy hồ chứa Trong các chỉ tiêu
đang tồn tại, đặc trưng cho tính chất cơ lý của đất đá: thành phần cơ giới, độ rỗng, mật độ, độ ẩm, hệ số thấm, góc nghiêng tự nhiên và bề mặt có ý nghĩa lớn nhất Về thành phần cấu tạo vỏ nhân sinh đất đá tạo bờ chủ yếu là các trầm tích băng hà gồm cát, sét phiến, vật liệu đá sỏi hỗn hợp Sét băng hà có cấp hạt các phần tử 0.25 - 0.1 mm bao gồm cát có kích cỡ khác nhau
Về mật độ mọi loại đất hầu như không có sự khác biệt Tuy nhiên độ rỗng của các loại cát lớn so với đất đóng băng tăng từ 2
- 3 lần, và độ ngậm nước - một vài lần Độ cao mao dẫn dâng lớn nhất đối với cát nhỏ và mịn là 30 - 35 cm, đất cát là 80 cm Khi lở, các đất đá tạo bờ xuất hiện các phần tử sét và cuội
Về sự xuất hiện của chúng có thể bàn đến thành phần cơ giới, tính trơn, chống trượt, góc nghiêng các vỉa đất Giá trị lớn nhất của chỉ số trơn có ở đất sét Tuy nhiên các nghiên cứu đưa ra chứng tỏ sự phân hoá tính trơn theo mặt nằm ngang với giá trị cực đại ở khu vực lắng đọng
Trang 9800 790 171 975 117 787 142 228 88 112
ChØ tiªu tû sè
0,17 0,33 0,24 0,90 0,97 0,71 0,83 0,68 0,76 0,82
HiÖu qu¶
Trang 10Mẫu chụp rengen của tướng bùn tách từ tầng đất sét -
mùn chứng tỏ sự hiện diện của chúng trong nước mica cao lanh
và vật liệu chịu lửa khác Từ các lớp đất trên đến các tầng đất
mẹ hàm lượng nước mica tăng lên và vật chất chịu lửa giảm
xuống Riêng sự hiện diện của cao lanh gần đồng đều như
nhau Các số liệu dẫn trên chứng tỏ về sự tăng độ ổn định của
xói lở đất tầng thổ nhưỡng trên cùng so với tầng đất mẹ
Tính bền vững của đất đá với sự xói và bồi có quan hệ chặt
chẽ với tham số dịch chuyển Tính chất thay đổi kháng dịch
chuyển và các tham số của chúng khi thay đổi độ ẩm của đất sét
hầu như bằng nhau [85] Tuy nhiên khi tăng độ ẩm, sự kết dính
(C kg/cm3
) giảm tới 2 - 3 lần và khi đó tăng giá trị trung bình
của chỉ tiêu này đối với đất đá mẹ
Góc trượt tự nhiên đất cuội sỏi trong trạng thái khô và
ngập nước là ngang nhau đối với cát nhỏ và cát kích thước trung
bình ở trạng thái khô là 33o
và dưới nước là 27o
30' Cát dạng bụi có tham số khác: đối với chúng hiệu góc trượt tự nhiên trong
trạng thái khô và ngập nước lớn gấp 2 lần so với cát hạt nhỏ và
trung bình
Vận tốc tiếp xúc đất đá các lớp thổ nhưỡng mùn khác nhau
trong nước có thể tham khảo trong công trình [142] Kết quả
thực nghiệm xác định rằng, các tầng thổ nhưỡng dễ bị rửa trôi
là tích tụ mùn thực vật, đất cày và đất phủ lá, chậm hơn một
chút là tầng thổ nhưỡng bở rời sét băng hà
Để chính xác hoá tốc độ rửa trôi đất đá, nằm trên bờ và
đáy hồ chứa, các thí nghiệm tương tự được tiến hành với đất đá
hồ chứa Vilei Chọn trầm tích đóng băng (cát nhỏ) để nghiên
cứu là đất đá tạo bờ chủ đạo Các dạng đất này chiếm phổ biến
trong các đất tạo bờ các hồ chứa ở Bạch Nga Bằng thí nghiệm
đã xác định rằng, đất đá bở rời có nguồn gốc xói diễn ra hầu như tức thời, còn đất trượt lở với các thí nghiệm được lặp lại nhiều lần trong khoảng 10 -15 giây (Hình 1.2 b) Sự hiện diện trong
đất đá các loại rễ cây làm tăng chu kỳ trượt lở lên khoảng 2 lần
Hình 1.2 Phân bố đất đá cấu tạo bờ hồ chứa a- á sét: 1 - nước cất; 2 - nước cất sau mưa; 3 - nước hồ sau mưa với cấu
trúc đất bị phá vỡ; 4 - nước hồ với cấu trúc đất bị phá vỡ 5 - nước hồ với cấu
trúc đất không bị phá vỡ
b - cát: 1 - hạt mịn nguồn gốc mài mòn tụ đất; 2 - hạt mịn nguồn gốc mài
mòn không tụ đất; 3 - cát không tụ đất có rễ thực vật
Trang 11Thời gian thoái hoá các đất đóng băng nằm trên bề mặt
đến độ sâu 2 m dao động từ 1 đến 1,5 giờ, đối với các mẫu có cấu
trúc dễ phá huỷ giảm từ 2 - 10 lần (Hình 1.2 a) Điều này gây
ảnh hưởng lớn đến sự xói các bờ nhân tạo, được đắp bằng các
đất đóng băng cũng như khi bị sóng vỗ từ đáy hồ Khi đó khả
năng xói được thể hiện bằng nước hồ tự nhiên lớn hơn so với
nước khoáng hoá thấp ( nước mưa khí quyển)
Theo số liệu phân tích của các phòng thí nghiệm, chỉ số xói
lở của đất sét đóng băng có cấu trúc không bị phá huỷ nằm
trong khoảng 0,8 - 2,4 giờ, trung bình là 1,3 giờ, tăng vọt thời
gian phá vỡ so với đất cát
Sự cày ải đất đai với độ ẩm tự nhiên (%) thay đổi trong
phạm vi hẹp, đối với cát nó vào khoảng 1- 3,5% So lượng phần
tử sét mà sự ải cực đại quan sát ở đất sét (7 - 8%) Thường số
liệu phân tích tại phòng thí nghiệm sự ải sét đóng băng chiếm
khoảng 0,3 - 0,8 % với giá trị trung bình là 0,5%
Trong các điều kiện như nhau sự tăng hệ số rỗng làm giảm
modun phá vỡ đất đai Các nghiên cứu sét đóng băng thường
gặp nhất trong vùng rừng chỉ ra rằng mọi đặc trưng các tính
chất vật lý nằm trong giới hạn chênh lệch (σ = ± 3)
Trong các quá trình địa mạo hiện đại đối với các con sông
vùng rừng đặc trưng nhất là ưu thế quá trình tích luỹ phù sa
sông, còn đối với các cao nguyên nằm kề - quá trình phong hoá
các sản phẩm theo sườn dốc và xói lở bờ sông với các phù sa từ
các trầm tích hữu hạn Phần phía nam đặc thù bởi sự hiện diện
các mảng lớn than bùn , phần lớn trong đó bị chôn vùi và được
phủ bởi cát trên địa hình lượn sóng và phát triển sự xói mòn do
gió trên đó
Trên cơ sở phân tích các tài liệu thu được khi nghiên cứu
các điều kiện địa chất công trình các hồ chứa đang xây dựng và
đã được quy hoạch cũng như sử dụng bản đồ trầm tích đệ tứ đã làm sáng tỏ các đặc điểm về cấu tạo bờ và đáy của chúng
Hình 1.3 Điều kiện địa chất đoạn bờ hồ chứa Riga, vùng ven biển
1 - cát chảy; 2 - á sét băng tích; cát pha băng tích; 4 - cát mịn; 5 - sét
Đặc thù các điều kiện địa chất công trình vùng ven biển thể hiện sự kết hợp hai dạng cấu trúc địa chất Dạng bờ thứ nhất cấu tạo bởi trầm tích đệ tứ, các trầm tích fluvi cát tích tụ Holoxen, dạng thứ hai là đá gốc (dolomit, sét) Ví dụ, các đặc
điểm địa lý tự nhiên trên lãnh thổ Latvi, sự phân hoá lớp phủ nhân sinh, tướng băng hà và đá gốc, đất thổ nhưỡng xác định
đặc điểm của hồ chứa bậc thang Daugava Trên các hồ chứa bậc thang phổ biến nhất là các loại bờ thấp (chưa đến 3 m) Các sườn bờ cấu tạo bởi sét đóng băng và đá gốc (đolomit thượng Devon) có khúc uốn lớn (Hình 1.3) Các đặc thù như vậy của cấu tạo địa chất sườn thung lũng Daugava và các tính chất cơ lý của
