TÍNH TOÁN PHẠM VI NƯỚC DÂNG VÀ BỒI LẮNG, XÓI LỞ THƯỢNG, HẠ LƯU CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI -
VII. CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỂ PHÁN ĐOÁN SỰ DIỄN BIẾN DÒNG RẼ KHI TIẾN HÀNH CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG
Ở hạ lưu các dòng sông thường xuất hiện các dòng rẽ, giữa sông có những cù lao. Chính sự tồn tại của những cù lao này cùng với nền địa chất yếu kém, đã làm cho chế độ thủy văn trong khu vực biến đổi hết sức phức tạp, ảnh hưởng rất lớn đến môi trường tự nhiên cũng như môi trường nhân văn... đặc biệt nếu bờ lõm các dòng rẽ lại áp sát vào các khu dân cư - vùng kinh tế trù phú...
hậu quả thường dẫn đến sụp lở bờ sông - nhà cửa, ruộng vườn rất nghiêm trọng trong thực tế ở hạ lưu ĐBSCL.
Nên hay không nên lấp bớt một trong những dòng rẽ để bảo đảm tính ổn định của dòng sông. Phần này sẽ giới thiệu cho chúng ta một số cơ sở lý luận để phán đoán xu thế diễn biến dòng rẽ, góp phần làm cho công tác ĐTM tốt hơn ...
2. XUẤT PHÁT TỪ QUAN HỆ HÌNH DẠNG SÔNG ĐỂ XEM XÉT :
- Từ quan hệ hình dạng sông ta có :
0 0 2
2 1
1
H B H
B H
B = = = ξ [3-54]
- Tại dòng đơn ta có : Q0 =
n1 B0 H053J12 = H 113J12 n
1ξ2 0
- Tại dòng rẽ ta có :
Q1 = B H 53J12 n
1 1 1 = H 113J12 n
1ξ2 1 [3-55]
Q2 = B H 53J12 n
1 2 2 = H 113J12 n
1ξ2 2 [3-56]
- So sánh 3 phương trình [3-54], [3-55] và [3-56]
Ta có :
311 311
311
0 0 2
2 1
1
Q H Q
H Q
H = =
Nếu đặt : Q1 = m Q0
Thì Q2 = (1 – m) Q0
Ở đây (m) là tỉ số lưu lượng m =
0
Q1
Q hoặc m = 1 –
0
Q2
Q
Do đó :
311 311
) m 1 (
H m
H1 2
= − = H0
Tức là : H1 = m H311 0
H2 = (1−m)311 H0
Rõ ràng H0 luôn lớn hơn H1 hoặc H2 do đó 2 nhánh luôn diễn biến phức tạp - Vì vậy tốt nhất nên lấp bớt một dòng để đảm bảo tính ổn định của dòng soâng...
3. NẾU XÉT ĐẾN SỰ DIỄN BIẾN DÒNG SÔNG DO LƯU LƯỢNG HƯỚNG NGANG (Qn) GÂY RA :
Gọi : Qn - Lưu lượng hướng ngang Qn = QA QA
0 −
A0
Q - Lưu lượng ở mặt cắt vào của nhánh A tại mặt cắt I ÷ I QA - Lưu lượng ở mặt cắt giữa nhánh A
B0
Q - Lưu lượng ở mặt cắt cửa vào của nhánh B ở vị trí I ÷ I QB - Lưu lượng ở mặt cắt giữa của nhánh B
Hình : Mô tả diễn biến dòng rẽ khi có lưu lượng hướng ngang
1) Khi không có lưu lượng hướng ngang Qn
- Nếu gọi ΦA là hệ số phán đóan xu thế nhánh A thì : ΦA =
A A
S S 0
- Ở đây S - sức tải cát của dòng nước ở cửa vào S = KA0
3 m
gHW V
SA - sức tải cát của dòng nước ở nhánh A - Khi ΦA > 1.0 thì nhánh A sẽ bồi
- Khi ΦA < 1.0 thì nhánh A sẽ xói 2) Khi có lưu lượng hướng ngang Qn
A B n A ' A
A Q
S Q S
S 0 Q 0 0 + 0
=
=
A
B A A
A A
Q
S ) Q Q
( S
Q 0 0 + 0 − 0
Đặt η =
A A
Q Q 0
Ta sẽ có : 'A S = η0
A0
S + (η – 1)
B0
S Vậy ΦA =
A B A
A 'A
S S ) 1 ( S S
S 0 η 0 + η− 0
=
(I – I)
(II – II) (III – III)
(Mặt cắt I)
Mặt cắt B Mặt cắt A
Hoặc : ΦA = 0
0
( 1) B
A
S η η S
+ −
[3-57]
Gọi C = η + (η – 1)
0 0
A B
S
S [3-58]
Thì ΦA = C
A A
S S 0
Tương tự như vậy ta sẽ tính cho nhánh B. Chỉ khác là C mà giá trị C sẽ tính theo công thức [3-58] trên đây.
Do đó khi ΦA > 1.0 sẽ phát sinh bồi đắp ΦA < 1.0 sẽ phát sinh xói lở
Khi ΦA và ΦB cả hai đều gần bằng 1.0 thì chúng sẽ ở vào trạng thái ổn định. Nhưng trong thực tế chúng rất khó bằng nhau. Do đó tốt nhất chúng ta nên lấp bớt một nhánh để đảm bảo sự ổn định của dòng sông trong khu vực này ...
Trong thực tế tính toán chúng ta còn có thể sử dụng mô hình toán như MIKE 21C để so sánh kết quả nghiên cứu của hai phương pháp. Vấn đề cần phải chuẩn bị tốt để đánh giá tác động môi trường trong trường hợp rẽ dòng là phải đủ số liệu về khả năng mang cát bùn của đoạn sông nghiên cứu
3 m
g
S K V gHW
=
Có như vậy thì các bước tính toán trên đây mới tiến hành thuận lợi.
Tóm tắt chương III
TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG DO CÁC DỰ ÁN THỦY LỢI – THUÛY ẹIEÄN
Có thể nói đây là chương rất quan trọng trong môn ĐTM mà người viết muốn giới thiệu cho bạn đọc bởi vì không có một loại hình hoạt động nào mang tính bùng nổ có tầm cỡ vĩ mô về môi trường như những hoạt động thủy lợi – thủy điện. Trong chương này cần tập trung chú ý những vấn đề sau đây:
- Xây dựng những công trình thủy lợi – thủy điện sẽ đem lại những lợi ích kinh tế chính trị gì? Đồng thời nó để lại những ảnh hưởng bất lợi gì cho trước mắt và lâu dài. Nó tác động đến môi trường tự nhiên, môi trường xã hội và môi trường nhân văn ra sao?
- Xây dựng công trình thủy lợi – thủy điện vì sao nó phát sinh bồi lắng ở thượng lưu đập, kéo dài phạm vi nước dâng ở đuôi hồ. Và xói lở hạ lưu công trình – hậu quả của tác động đó là gì?
- Việc xây dựng những công trình thủy lợi – thủy điện dạng bậc thang thì tính phức tạp của nó ra sao? Đặc biệt đối với những công trình có tác động xuyên biên giới.
- Khoảng cách bão hòa trong quá trình diễn biến lòng sông.
- Tác động môi trường của cắt dòng sông cong và sự cần thiết có nên cắt dòng hay không nên cắt dòng. Phân tích về sự tác động này?
- Phân tích về sự diễn biến dòng rẽ và tiến hành ĐTM về ảnh hưởng của dòng rẽ đến môi trường.
- Dùng công thức giản đơn để tính toán tuổi thọ công trình - Liên hệ gữa tuổi thọ công trình và tần suất phá hoại - Dùng công thức giản đơn để tính toán độ dài nước dâng
- Tính toán bồi lắng để làm gì? (Để tính tuổi thọ công trình, để tình hiệu quả của việc đầu tư ra sao…)
- Nếu tuổi thọ công trình dài thì có vấn đề gì cần phải lưu ý? (Theo Alekceieb thì V=1-(1-P)
Ở đây V – Tần suất phá hoại, P – Tần suất thiết kế, n – số năm khai thác công trình
Rõ ràng n càng dài thì nguy cơ đổ vỡ càng lớn…)
- Nhiệm vụ của các thành phần trong hồ chứa (cần nắm chắc) - Tính toán nước dâng để làm gì?
- Khi bồi lắng không diễn ra ở dung tích chết thì hậu quả sẽ ra sao?
- Khi xác định tuổi thọ cho công trình Trị An thì tính như thế nào? Cho hồ nào?
CHệễNG IV