Điều tiết các lòng sông là một trong số ít ví dụ quản lý các
hệ thống động lực phức tạp của tự nhiên phi sinh vật.
Điều tiết tối ưu sự vận hành của hệ thống dòng ưlòng sông
một chế độ làm việc ổn định của đối tượng kinh tế
phân bố trong lòng sông và trên bãi sông trong phạm vi ảnh
hưởng của dòng khi chúng tasử dụng tối đaxu thế tựnhiên của
quá trình lòng sông, ítgây tổn hại nhất đối với tự nhiên và các
đối tượng kinh tế khác, và trong khi tuân thủcác điều kiện đó,
phải giảm thiểu tối đa đầu tưvà chi phí khai thác.
17 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1722 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương 5 Các nguyên lý điều tiết tối ưu cấu trúc địa hình lòng sông nhằm khai thác tự nhiên hợp lý, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch−ơng 5
các nguyên lý điều tiết tối −u cấu
trúc địa hìnhlòng sông nhằm khai
thác tự nhiên hợp lý
Điều tiết các lòng sông là một trong số ít ví dụ quản lý các
hệ thống động lực phức tạp của tự nhiên phi sinh vật.
Điều tiết tối −u sự vận hành của hệ thống dòng − lòng sông
một chế độ làm việc ổn định của đối t−ợng kinh tế
phân bố trong lòng sông và trên bãi sông trong phạm vi ảnh
h−ởng của dòng khi chúng ta sử dụng tối đa xu thế tự nhiên của
quá trình lòng sông, ít gây tổn hại nhất đối với tự nhiên và các
đối t−ợng kinh tế khác, và trong khi tuân thủ các điều kiện đó,
phải giảm thiểu tối đa đầu t− và chi phí khai thác. Những trở
ngại chính mang tính nguyên tắc trong b−ớc đ−ờng tối −u hóa
nh− vậy là tính biến động cao của hệ thống dòng − lòng sông,
tính nhiều nhân tố từ bên ngoài ảnh h−ởng tới sự vận hành của
Mục đích của điều tiết quá trình lòng sông th−ờng là làm
ổn định cấu trúc sẵn có của hệ thống: tr−ờng vận tốc và hình
t
d
hình bền chắ g trình thủy
công;
) tăng c−ờng quá trình lòng sông bằng cách làm thay đổi
hoặc
ất ít biến đổi.
Đ−ợ
ng các thế kỉ
18−1
ên một trong các bậc hình thái động lực nhiều cấp bậc
bằn g
trìn
là tạo ra
hệ thống và tổ chức nội tại phức tạp của hệ thống.
hái lòng sông hay chế độ thủy văn của sông và chế độ biến
ạng lòng sông. Các biện pháp điều tiết cơ bản là:
1) làm suy yếu quá trình lòng sông bằng cách tạo ra địa
c cần thiết của lòng sông nhờ các côn
2
là địa hình lòng sông, hoặc là tr−ờng vận tốc để đạt đ−ợc
sự ổn định cần thiết của lòng sông nhờ chính dòng n−ớc;
3) tạo ra lòng sông nhân tạo với những tham số cho tr−ớc.
Thông th−ờng trong thực tiễn điều tiết lòng sông, tùy
tr−ờng hợp cụ thể ng−ời ta áp dụng kết hợp các biện pháp đó.
5.1. Làm yếu quá trình lòng sông
Làm yếu quá trình lòng sông đ−ợc thực hiện hoặc bằng
cách gia cố lòng sông bằng những công trình thủy công lớn, hoặc
bằng cách tạo ra các s−ờn tựa. Nói chung đó là một biện pháp
hữu hiệu điều tiết lòng sông. Sự gia cố các lòng sông có t−ơng tự
trong tự nhiên − các lòng sông xuyên qua đá gốc r
c biết có rất nhiều cách xây dựng các công trình gia cố bờ,
chúng ngày càng hoàn thiện do xuất hiện những vật liệu và
công nghệ mới. Việc gia cố toàn bộ lòng sông của một con sông
(cả bờ và đáy) t−ơng đối hiếm khi đ−ợc áp dụng tro
9 (một số sông loại vừa của Tây Âu [14]), hiện nay nhiều
đoạn dài của các lòng sông tự nhiên nói chung ch−a đ−ợc gia cố.
Th−ờng ng−ời ta chỉ thực hiện làm yếu cục bộ quá trình lòng
sông tr
của địa hình lòng sông. Thí dụ, làm ổn định hình dạng lòng
sông − xây dựng các bờ t−ờng − đ−ợc thực hiện ở phần lớn các
thành phố ven sông. Một số yếu tố ổn định hình dạng lòng sông
g các kết cấu chắc th−ờng gặp ở hầu hết tất cả các côn
h thủy công.
135 136
Trong khi làm yếu quá trình lòng sông bằng ph−ơng pháp
ổn định chỉ một phần lòng sông phải l−u ý rằng các dạng lòng
sông thuộc các cấp bậc khác nhau không phản ứng nh− nhau
hệ thống dòng − lòng sông.
Thí
có thể làm tăng c−ờng sự di chuyển của các hạt trầm
thì các công trình sẽ ở trong chế độ bất ổn định và
sẽ l
l−ợng thông tầu bị cố định
ngh
đối với cùng những thay đổi trong
dụ, việc ổn định hình dạng lòng sông có thể dẫn đến làm
tăng những biến đổi lòng sông ở cấp các thành tạo nội tại lòng
sông. Thí dụ, việc gia cố bờ của lòng sông ít uốn khúc của sông
Visla (Ba Lan) bằng các công trình dọc bờ ở cuối thế kỉ 19 đã
gây nên sự rửa trôi các bãi bồi ven bờ, tái thiết chúng thành các
bài giữa và làm tăng tốc độ dịch chuyển chúng về phía hạ l−u.
ổn định các thành tạo cấp trung bình − đó là làm giảm chiều
rộng tích cực của lòng sông, mài mòn bờ lõm, tức làm tăng
c−ờng những biến đổi dạng lòng sông. Một thí dụ: việc gia cố các
bãi bồi ven bờ sông Brazos (Mỹ) bằng lau sậy ở đầu thế kỉ 20,
kết quả là khả năng chảy qua của sông giảm rất mạnh [114].
Đồng thời độ sâu lòng sông và vận tốc dòng tăng lên, điều này
dẫn tới tăng kích th−ớc và tốc độ dịch chuyển các thành tạo đáy.
ổn định các thành tạo đáy − tạo ra độ nhám nhân tạo của lòng
sông − th−ờng đ−ợc áp dụng trong các kênh dẫn và các dòng xiết
để làm giảm vận tốc chảy. Nó hiếm khi đ−ợc áp dụng để điều
tiết các dòng sông tự nhiên. Những nghiên cứu lý thuyết của B.
A. Shuliak [99] cho thấy rằng bằng việc tạo ra vi địa hình gia cố
trong dòng
tích do vận tốc sát đáy ở bên trên các đỉnh gợn sóng đáy tăng
lên 10−30 %.
Trên thực tế, bằng việc xây dựng các hệ thống đập với âu
thuyền, nhờ đó dòng sông tự do trở thành một loạt các đoạn
sông bị chặn chảy chậm, đều làm yếu quá trình lòng sông một
cách hoàn toàn và ở tất cả các cấp bậc địa hình lòng sông. Các
dòng sông đ−ợc thiết kế âu thuyền có l−u l−ợng vận tải tầu thủy
rất lớn, bồn n−ớc th−ờng có chức năng tổng hợp. Ng−ời ta dùng
biện pháp này để điều tiết cả các sông không lớn (ví dụ, sông
Bắc Đonét), lẫn các sông lớn (sông Missisipi phía trên Ohaio,
sông Vonga). Nhờ việc tạo ra những đoạn chặn mà các quá trình
lòng sông thực tế không biểu hiện, sự tích tụ trầm tích và sự tái
tạo bờ dạng sóng trở nên áp đảo [13].
Ph−ơng pháp làm yếu quá trình lòng sông rất tiện ích do nó
đơn giản và hữu hiệu, vì vậy nó đ−ợc áp dụng khá rộng rãi. Tuy
nhiên, không thể nói nó là ph−ơng pháp tối −u. Hiện thực hóa
ph−ơng pháp này sẽ dẫn tới sự biến đổi bản chất của đối t−ợng
tự nhiên − dòng sông. Trong khi gia cố lòng sông, ng−ời ta cố ý
triệt tiêu tính chất chủ yếu của hệ thống dòng − lòng aông − sự
t−ơng tác của các hợp phần cơ bản của nó. Bây giờ chỉ còn là tác
động một chiều của lòng sông không bị mài mòn lên dòng n−ớc.
Trong điều kiện đó, nếu hình dạng và các kích th−ớc của lòng
sông vững chắc không t−ơng thích với các đặc tr−ng thủy lực
học của dòng
uôn có nguy cơ bị dòng phá hủy. Điều này không phải là
hiếm trong thực tế điều tiết, đặc biệt với một lòng sông đ−ợc ổn
định không hoàn toàn.
Khi làm âu thuyền, dòng sông không còn là nó nữa, mà trở
thành một chuỗi bồn n−ớc dạng hồ ít l−u thông, chất l−ợng n−ớc
th−ờng kém đi, điều kiện sống của động vật, cá bị phá hoại.
Trong phạm vi hồ chứa n−ớc xảy ra quá trình lắng bùn, phá
hủy bờ bởi sóng, gia tăng các quá trình tr−ợt sụt đất, xuất hiện
một loạt hậu quả bất lợi do dao động mùa và ngày của mực
n−ớc. Xuất hiện các vấn đề ở mạng thủy văn d−ới đoạn chặn và
các vùng mực n−ớc biến đổi [96]. L−u
iêm ngặt, và trong tr−ờng hợp cần thiết tăng l−u l−ợng thì
hệ thống các âu thuyền phải thiết kế lại. Việc làm yếu quá trình
lòng sông đòi hỏi đầu t− lớn và chi phí khai thác đáng kể.
137 138
5.2. Tăng c−ờng quá trình lòng sông
Ph−ơng pháp điều tiết hệ thống dòng − lòng sông bằng cách
tăng c−ờng quá trình lòng sông đ−ợc áp dụng từ lâu. Đó là thiết
lập các đập ngăn n−ớc và các đập tràn trên các sông Tây Âu ở
thế kỉ 18−20, chặn các nhánh sông không chạy tầu, xây dựng
các đập chuyển h−ớng dòng n−ớc v.v.. [14, 136]. Ph−ơng pháp
này đã đ−ợc các kĩ s− cầu đ−ờng triển khai triệt để nhất ở Nga
trong thế kỉ 19 để đảm bảo điều kiện thông tầu trên các sông
lớn của n−ớc Nga, nơi không thể áp dụng kinh nghiệm Tây Âu.
Đầu thế kỉ 20, V. M. Lokhtin và N. S. Leliavski đã xây dựng các
ph−
các cấu
trúc động lực học của dòng n−ớc trong một tập hợp cụ thể
Về mặt kĩ thuật thì tăng
ững khúc uốn của
lòng
gì đáng kể − chính là
để á
ơng pháp nắn sông bằng cách sử dụng năng l−ợng của dòng
n−ớc, còn N. P. Puz−revski, V. E. Timonov và V. G. Kleiber đã
sử dụng cách nạo vét đáy nhằm cùng những mục đích đó [15].
Hai cách tiếp cận cơ bản này về sau đ−ợc tổng hợp trong các
công trình của các kĩ s− và chuyên gia Liên Xô về quá trình lòng
sông − M. V. Potapov, N. I. Makkaveev, A. I. Losievski, N. A.
Pgianis−n, V. V. Đegtiarev, R. S. Chalov.
Căn cứ lý thuyết của ph−ơng pháp tăng c−ờng quá trình
lòng sông là tính chất của hệ thống dòng − lòng sông hình thành
nên những tổ hợp hình thái ổn định trên cơ sở những biến đổi
nhỏ của các yếu tố bất ổn định của địa hình lòng sông và
những nhân tố hình thành lòng sông.
c−ờng quá trình lòng sông − đó là nắn lại nh
sông; phá bỏ các bãi bồi và doi đất; xây dựng các luồng lạch
chính để phân phối lại dòng n−ớc cho các sông nhánh hay cho
các lòng sông rộng; dẫn dắt lòng sông tới bờ đá gốc cao; tiến
hành công tác nạo vét bùn đất để tăng (hoặc giảm) cục bộ vận
tốc và độ sâu dòng; thiết lập cát bùn và tạo ra độ gồ ghề nhân
tạo để làm tăng độ tích tụ; thiết kế các công trình lái dòng n−ớc
xiết, chặn bớt n−ớc, phân lớp dòng n−ớc và điều tiết trầm tích;
lấp bỏ các sông nhánh trong các lòng sông nhiều nhánh; triệt
tiêu định kì vật cản tại đáy dòng; lấy bớt trầm tích khỏi các
vùng tích tụ mạnh theo các tuyến thấm trầm tích và kênh dẫn
n−ớc... Tất cả những biện pháp này th−ờng không đòi hỏi phải
biết tr−ớc các tham số cụ thể của lòng sông hình thành − chỉ cần
đánh giá đúng xu thế phát triển của các biến dạng lòng sông và
những kích th−ớc tới hạn của lòng sông. Tuy nhiên, điều này
không có nghĩa rằng đối với ph−ơng pháp tăng c−ờng quá trình
lòng sông không cần một căn cứ lý thuyết
p dụng nó cần phải biết những chi tiết t−ơng tác dòng và
lòng sông để làm sao h−ớng quá trình lòng sông về phía cần
thiết. Thí dụ, N. I. Makkaveev [68] đ−a ra những luận điểm
chung sau đây cần phải tính đến khi vạch ra các tuyến trên các
sông có chạy tầu: nghiên cứu địa hình lòng sông, triền sông và
bờ đá gốc, chế độ tái hình thành lòng sông tại khúc sông đang
xét, sự phân bố các vùng tăng và giảm dòng chảy ứng với l−ợng
tiêu n−ớc chấp nhận theo chiều rộng và chiều dài lòng sông,
những đặc điểm xuất hiện các dòng chảy hoàn l−u cục bộ trong
dòng, những nguồn nhập trầm tích vào lòng sông, những tuyến
đ−ờng di chuyển của các tích tụ trầm tích, đặc điểm đất bờ và
đáy. Trong từng tr−ờng hợp cụ thể phải tính đến những điều
kiện đặc thù của quá trình lòng sông. N. I. Makkaveev và các
cộng sự của ông [66] đã xem xét một số l−ợng lớn các tổ hợp điển
hình của quá trình lòng sông và những nhân tố quyết định quá
trình lòng sông và đ−a ra những tổ hợp khuyến cáo về các công
trình chỉnh trị.
Những nguyên tắc chung phải quán triệt trong khi áp dụng
ph−ơng pháp tăng c−ờng quá trình lòng sông là: tạo ra các điều
kiện để di chuyển vùng biến dạng theo h−ớng không mong
muốn đến một nơi khác của lòng sông và kích thích những biến
dạng ng−ợc dấu. Thí dụ, khi xói lở mạnh bờ cong lõm vào có thể
139 140
đổ rải dọc bờ các khối tứ diện để tăng độ gồ ghề và kích thích sự
tích tụ trầm tích; bằng các hệ thống công trình nắn tia n−ớc tạo
ra hoàn l−u ngang với dấu đối ng−ợc và đồng thời kích thích sự
tích tụ trầm tích; nắn thẳng đoạn bờ cong và di chuyển các quá
trình xói lở đến chỗ khoét nắn thẳng; thực hiện rửa thủy lực
nhân tạo ở chỗ bờ lõm vào; thực hiện cắt xén bờ nhô ra; tạo ra
vùng tích tụ ở bờ lõm vào bằng hệ thống bun v.v.. Sự đa dạng
các biện pháp điều tiết lòng sông cho phép ng−ời ta chọn lấy
ph−ơng án hệ thống công trình hiệu quả và rẻ nhất trong từng
tr−ờng hợp cụ thể. Trong khi tăng c−ờng quá trình lòng sông có
thể kích thích sự hình thành lại toàn bộ phức hệ các thành tạo
lòng sông nhiều cấp bậc sao cho hình dáng của lòng sông ở các
cấp khác nhau biến đổi hài hòa. Tuy nhiên, ở đây cũng phải l−u
ý đến tốc độ biến dạng, đôi khi cả dấu, khác nhau của các thành
tạo ở các cấp bậc cấu trúc. Ng−ời ta th−ờng hay áp dụng nhất là
các biện pháp nắn lòng sông có kết hợp làm yếu quá trình lòng
sông ở một số cấp bậc hình thái động lực địa hình lòng sông với
tăng c−ờng nó ở các cấp bậc khác. Thí dụ, N. C. Leliavski đã đề
xuất
gây thiệt hại lớn. Vì vậy, việc tăng c−ờng
quá
những điều
kiện
ph−ơng pháp nắn lòng sông bằng cách gia cố các bờ bị rửa
xói tại những nơi uốn cong. Trong đó quá trình lòng sông đ−ợc
c−ờng hóa ở cấp bậc các thành tạo đáy, tăng l−u l−ợng trầm tích
tại các khúc nắn thẳng và tăng độ sâu lòng sông. áp dụng biện
pháp này làm giảm đáng kể khối l−ợng nạo vét khai thác để duy
trì độ sâu thông tầu và giữ cho các công trình xây dựng dọc bờ
khỏi bị rửa xói [15].
Cũng cần phải tính đến sự tăng c−ờng biến dạng lòng sông
với dấu ng−ợc lại nhất thiết sẽ kéo theo ở trên các đoạn sông
liên hợp khác, dự tính ảnh h−ởng của những biến dạng ấy tới
những công trình kinh tế. Trong một số tr−ờng hợp, khi sự
c−ờng hóa quá trình lòng sông sẽ dẫn tới những biến dạng d−,
chúng ta phải dùng tới ph−ơng pháp ổn định bồi hoàn tiếp theo
đối với địa hình lòng sông. Thí dụ, trên các sông của Tây Âu, nơi
đã tiến hành nắn lòng sông một cách đại trà bằng cách làm hẹp
cả hai phía bằng các đập tràn, ng−ời ta đã phải gia cố đáy sông
bằng vệt đá rải [14]. Trong những tr−ờng hợp ấy các ph−ơng
pháp tăng c−ờng và làm yếu quá trình lòng sông thực tế là
chuyển từ ph−ơng pháp này sang ph−ơng pháp kia.
Trong khi điều tiết sự vận hành của hệ thống dòng − lòng
sông bằng ph−ơng pháp tăng c−ờng quá trình lòng sông, có thể
sử dụng tối đa cách quản lý tối −u hệ thống, tức là áp dụng
nhằm mục đích nắn năng l−ợng riêng có của hệ thống và khả
năng thay đổi t−ơng đối nhỏ các tính chất tự nhiên. Tuy nhiên,
do nhiều bộ phận của lý thuyết quá trình lòng sông ch−a đ−ợc
nghiên cứu đầy đủ, sẽ dẫn tới chỗ là xây dựng các công trình
chỉnh trị, đặc biệt trên các sông lớn với chế độ lòng sông phức
tạp, luôn gắn liền với một sự mạo hiểm lớn − thay vì tạo ra
những thay đổi lòng sông theo thiết kế, có thể xuất hiện những
thay đổi khôn l−ờng
trình lòng sông trên các sông vừa đ−ợc tiến hành thận
trọng, gồm một số giai đoạn, có đ−ợc hiệu quả cần thiết nhất
quán và chỉnh sửa các sai lầm nảy sinh. Còn trên các sông lớn
chủ yếu áp dụng giải pháp đơn giản và an toàn nhất − nạo vét
khai thác và từng b−ớc, kèm theo một vài yếu tố chỉnh trị.
5.3. Tạo lập các lòng sông nhân tạo
Khi trong lòng sông tự nhiên các biến đổi lòng sông diễn ra
mạnh mẽ thì việc điều tiết chúng bằng những ph−ơng tiện kĩ
thuật là không hợp lý vì đòi hỏi chi phí cơ bản, chi phí khai thác
cao và dẫn tới biến dạng hoàn toàn lòng sông. Trong
đó thì việc tạo ra một lòng sông nhân tạo (kênh) bên cạnh
lòng sông tự nhiên và đ−ợc cấp n−ớc từ nó là tối −u. Giải pháp
141 142
t−ơng tự đ−ợc chấp nhận trong tr−ờng hợp không có một dòng
n−ớc tự nhiên thích hợp để t−ới, vận tải, cấp n−ớc ở địa ph−ơng.
Trong một con kênh nh− vậy có thể tạo ra chế độ thủy văn và
lòng sông thuận lợi cho các nhu cầu kinh tế. Khi thiết kế các con
kênh với lòng mài mòn phải giải quyết hai vấn đề liên quan lẫn
nhau: lựa chọn các kích th−ớc kênh đủ để cho qua l−ợng n−ớc
cần thiết và (hoặc) các tầu với trọng tải định tr−ớc, và đảm bảo
độ di dịch nhỏ của các con kênh. Cả hai vấn đề đã đ−ợc giải
quyết và hiện nay đang giải quyết bằng chọn lựa độ rộng và độ
sâu kênh “ổn định” t−ơng ứng với l−u l−ợng n−ớc định tr−ớc và
đảm bảo trong kênh một vận tốc dòng “không làm lắng bùn”. Cơ
sở lý luận của điều này là nguyên lý về tính có hạn các tổ hợp
hình thái và ph−ơng pháp liên hệ thủy lực − hình thái trắc đạc
đã đ−ợc xây dựng ở Liên Xô trên cơ sở nguyên lý này và lý
thuyết về chế độ trong sách báo Anh − Mỹ. Tuy nhiên, do sự đa
dạng của các nhân tố tự nhiên quyết định các điều kiện ban đầu
trình mô tả quá trình lòng
sông
i và
bảo
phức tạp đã đ−ợc
áp
và điều kiện biên của những ph−ơng
, để dự tính các tham số ổn định của lòng sông nhân tạo
th−ờng thiếu thông tin và các tham số đó đ−ợc tính không đúng.
Sự ảnh h−ởng của nhiều nhân tố quan trọng hình thành lòng
sông, thí dụ chế độ thủy văn, ch−a đ−ợc nghiên cứu đầy đủ.
Một con đ−ờng tối −u hơn nhiều, đó là tạo ra trong các kênh
lớn một chế độ lòng sông thuận lợi để khai thác chúng, làm sao
đảm bảo đ−ợc sự ổn định của hình dạng lòng sông, ổn định cục
bộ các yếu tố thành tạo cấp vừa (ở những nơi lấy n−ớc và có
công trình) và di chuyển tích cực mạnh nhất các thành tạo đáy,
các trầm tích di đáy và trầm tích lơ lửng. Khi có vận tải hàng
giang, cần phải duy trì l−u l−ợng tầu. Phức tạp nhất là việc giải
quyết bài toán thứ nhất, vì ở đây việc làm yếu quá trình lòng
sông phải đ−ợc hoạch định tr−ớc. Nên tạo ra một lòng kênh uốn
khúc thoải có gia cố cục bộ các bờ lõm vào ở chỗ uốn khúc bằng
các công trình thủy công có yếu tố gia tăng độ gồ ghề. Đồng thời
lòng kênh uốn khúc sẽ đảm bảo một chế độ tái thiết các thành
tạo cấp vừa và làm tăng sự di chuyển các thành tạo đáy. Nếu
l−ợng trầm tích nhập vào kênh vẫn v−ợt trội khả năng vận
chuyển của dòng n−ớc thì hoặc là phải làm cho chế độ thủy văn
năng động hơn − tạo thêm các kênh thông, hoặc là thúc đẩy các
quá trình tích tụ trầm tích trong các bể lắng.
Nh− vậy, công cụ chính để điều tiết sự vận hành của hệ
thống dòng − lòng sông là làm tăng các quá trình t−ơng tác giữa
dòng và lòng sông. ở đây xuất hiện khả năng sử dụng năng
l−ợng của dòng n−ớc trong lòng sông (trong tr−ờng hợp đánh giá
đ−ợc đúng xu thế tự nhiên của các quá trình tái thiết lòng sông)
để tạo ra một chế độ biến dạng lòng sông có lợi cho con ng−ờ
tồn đ−ợc lòng sông nh− là một đối t−ợng tự nhiên với các
điều kiện cảnh quan − sinh thái đặc hữu của nó. Các ph−ơng
pháp điều tiết lòng sông khác − làm yếu quá trình lòng sông và
tạo ra các lòng sông nhân tạo, thì phải sử dụng nh− là các
ph−ơng pháp bổ sung trong tr−ờng hợp bằng ph−ơng pháp
chính không thể đạt đ−ợc hiệu quả cần thiết.
5.4. Các vấn đề điều tiết lòng sông ở hạ l−u sông Terek bằng
ph−ơng pháp tăng c−ờng quá trình lòng sông
Việc làm tăng các quá trình lòng sông bằng cách tác động
tới hình dạng lòng sông, biến đổi cả hình dáng hoạch định của
lòng sông lẫn hình dáng của trắc diện dọc là hiệu quả nhất.
Trong tr−ờng hợp này địa hình lòng sông ở các cấp bậc tổ chức
thấp hơn sẽ đ−ợc biến đổi một cách hài hòa. Thí dụ, ph−ơng
pháp tăng c−ờng quá trình lòng sông nh− vậy ở các sông có độ
tái thiết lòng mạnh và cấu trúc địa hình lòng
dụng ở vùng hạ l−u sông Terek. Về trung bình, Terek vận
143 144
chuyển 17,1 triệu tấn trầm tích ứng với l−u l−ợng n−ớc năm
8,54 km3. Trong 500 năm gần đây, trong phạm vi đồng bằng
châu thổ sông Terek đã 7 lần thay đổi vị trí của hệ thống nhánh
chính. Chu trình phát triển của mỗi hệ thống bao gồm sự phá
dòng theo một h−ớng mới về phần thấp của đồng bằng châu thổ
(th−ờng là do đ−ợc kích thích bằng công trình xẻ m−ơng ban
đầu), thời kỳ tạo đầm lau sậy, sự hình thành các bờm trầm tích
phụ nổi cao lên trên khu vực bằng trầm tích sông, trong phạm
vi bờm đó lòng sông đ−ợc hình thành. Chu trình phát triển cuối
cùng của nhánh chính đã bắt đầu vào năm 1914 bằng đợt phá
dòng Kargalin, chính theo đó mà ng−ời ta gọi tên nhánh chính.
Lòng của sông phá Kargalin đã trải qua tất cả các thời kỳ phát
triển của nó: thời kỳ hình thành đầm lau sậy (năm 1914−1939),
i
77) [5].
hành nắn thẳng những chỗ cong dốc đứng của lòng sông.
Tron
thời kỳ lòng sông nhiều nhánh ổn định (năm 1940−1962), thờ
kỳ lòng sông một nhánh nâng cao (năm 1963−19
Sự tăng liên tục cao trình đáy lòng sông trong khi tích tụ
trầm tích đã dẫn tới giảm khả năng tiêu thoát n−ớc của lòng
sông. Thí dụ, năm 1967 khả năng tiêu n−ớc của lòng sông Terek
ở phía d−ới nút sông Kargalin (đỉnh điểm của nhánh chính)
bằng 1350 m3/s, ở trạm Kytan-Aul (cách nút sông 34,5 km về
phía d−ới) − 1240 m3/s, ở trạm Alikazgan (cách 84,3 km) − 400
m3/s. L−u l−ợng n−ớc cực đại trong thời gian lũ v−ợt trên 1600
m3/s, tại các đoạn d−ới của sông, trong phạm vi đồng bằng châu
thổ, từ lòng sông xuất ra hơn 3,5 km3 n−ớc. Đã làm ngập các
điểm dân c−, các cánh đồng canh tác tạm thời, khu vực nông
nghiệp, phá hủy đê đập của các hồ nuôi cá. Trong các năm
1954−1977 tổn thất do ngập lụt −ớc tính bằng 49,1 triệu rúp
[62].
Biện pháp truyền thống đấu tranh với lũ ở hạ l−u sông
Terek − xây dựng các đê bao ngăn lũ. Hiện nay, đê bao ở bờ phải
sông kéo dài đến kilômét thứ 80 kể từ nút Kargalin, ở bờ trái −
đến kilômét thứ 100 (bán đảo Agrakhan). Trên đoạn 0−4