Đặc điển phát triển bờ các hồ chứa nhỏ

99 100 Krasnoslobod, Liubans vµ c¸c hå chøa kh¸c), ®èi víi hå chøa nhãm thø hai - 5 - 10% (Osipovits, Vonkovitrs, Ml−novs, Bobruikovs vµ c¸c hå chøa kh¸c). Ch−¬ng 3. ®Æc ®iÓm ph¸t triÓn bê c¸c hå chøa nhá 3.1. D¹ng hãa bê vµ c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn cña chóng Khi nghiªn cøu bê c¸c hå chøa n¶y sinh sù cÇn thiÕt ph¶i ph©n lo¹i chóng. ViÖc t×m kiÕm mét hÖ thèng ph©n lo¹i bê duy nhÊt lµ giai ®o¹n ®Çu tiªn ®Ó lùa chän d¹ng dù b¸o sù ph¸t triÓn cña chóng chÝnh x¸c. B¶n th©n nguyªn lý ph©n lo¹i ®−îc hiÓu nh− lµ mét quy tr×nh ph©n chia mét tËp c¸c ®èi t−îng bê thµnh c¸c tËp nhá theo c¸c dÊu hiÖu ®Æc tr−ng trong khu«n khæ cña nã c¸c ®èi t−îng lµ kh¸c nhau. Møc ®é t−¬ng tù cña ph©n lo¹i ®−îc chÊp nhËn phô thuéc vµo møc ®é tri thøc cña chóng ta vÒ c¸c qu¸ tr×nh bê ®ang nghiªn cøu. LÇn ®Çu tiªn, sù ph©n chia bê ra c¸c d¹ng ®−îc Iu. S. Kasin thùc hiÖn [34]. C¸c ®iÒu chØnh tiÕp theo mang tÝnh ®Þa ph−¬ng vµ ph¶n ¸nh møc ®é nghiªn cøu ngµy cµng cao vÒ c¸c qu¸ tr×nh bê [35]. Còng ®· thµnh lËp viÖc ph©n lo¹i ngay c¶ ®èi víi viÖc dù b¸o trªn c¸c hå chøa ®ång b»ng lín [82, 123] vµ Xibia [120]. Trªn c¬ së kh¶o s¸t vµ kh¸i qu¸t c¸c tµi liÖu ®−îc c«ng bè trong nÒn t¶ng ph©n lo¹i bê hå chøa ®· mang tÝnh chÊt cña c¸c qu¸ tr×nh bê vµ c¸c nh©n tè x¸c ®Þnh chóng theo s¬ ®å : nhãm tæng thÓ - d¹ng tæng thÓ - d¹ng bê [124]. C¸c vÊn ®Ò ph©n 101 102 lo¹i bê hå chøa còng ®−îc c¸c nhµ nghiªn cøu kh¸c xem xÐt [2, 95]. B¶ng 3.1. C¸c d¹ng bê hå chøa ë B¹ch Nga vµ c¸c nh©n tè chÝnh chi phèi sù thµnh t¹o cña chóng Nhãm huû ®éng lùc Nhãm c¨n nguyªn D¹ng bê Qu¸ tr×nh bê chñ ®¹o C¸c nh©n tè chÝnh Thµnh phÇn th¹ch häc bê Sôt lë HiÖn t−îng sôt lë Sãng giã C¸t, ¸ sÐt, c¸t pha Lë tÝch Lë tÝch Sãng giã Mµi mßn Tr−ît lë HiÖn t−îng tr−ît lë N©ng mùc n−íc ngÇm, m−a khÝ quyÓn , sãng giã SÐt hå (theo líp), ¸ sÐt Mµi mßn - tÝch tô Mµi mßn - tÝch tô Lë b·i, tÝch tô phï sa Sãng giã, dßng ch¶y däc bê C¸t aluvi, fluvi vµ c¸t pha TÝch tô hiÖu qu¶ TÝch tô phï sa hiÖu qu¶ Sãng giã, ho¹t ®éng cña b¨ng C¸t aluvi vµ c¸t röa tr«i c¸c cì Nguån gèc sãng TÝch tô TÝch tô TÝch tô phï sa Sãng giã, dßng ch¶y däc bê C¸t aluvi, fluvi Xãi s©u Lë, xãi bÒ mÆt Phong hãa, dßng ch¶y kÝn SÐt, b¨ng tÝch S«ng Xãi ngang Xãi c¸c s−ên Xãi, bµo mßn mÆt C¸t aluvi, c¸t pha LÇy Qu¸ tr×nh lÇy T¨ng mùc n−íc ngÇm C¸t, sÐt b¨ng tÝch, c¸t pha Nguån gèc phi sãng Trung lËp NgËp NgËp, chua vµ phÌn T¨ng mùc n−íc ngÇm C¸t, sÐt b¨ng tÝch, c¸t pha NÐt ®Æc tr−ng cña c¸c nghiªn cøu nh÷ng n¨m gÇn ®©y lµ t×m kiÕm c¸c ph©n lo¹i tæng hîp dïng ®Ó gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n thùc tiÔn cã tÝnh ®Õn c¸c dÊu hiÖu h×nh thµnh bê tæng qu¸t, th¹ch häc, h×nh th¸i häc vµ c¸c dÊu hiÖu kh¸c. Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn vµ hiÖu chØnh c¸c s¬ ®å ph©n lo¹i ®· lµm râ ®−îc mét sè nh−îc ®iÓm riªng biÖt cña chóng bëi kh«ng gi÷ ®−îc nguyªn t¾c x©y dùng ph©n lo¹i xuyªn suèt vµ kÕ thõa còng nh− thiÕu tÝnh tæng hîp vµ c¸ch tiÖm cËn khi nghiªn cøu bê, bëi thùc tiÔn ¸p dông c¸c dÊu hiÖu nhËn d¹ng duy nhÊt vµ c¸c thuËt ng÷ truyÒn thèng ®−a ra. Nh− thuËt ng÷ "bê c¬ së" ®«i khi ®ång nhÊt víi c¬ së ®Êt ®¸ cÊu t¹o nã. Trong thêi gian gÇn ®©y vÊn ®Ò ®−îc tranh c·i lµ viÖc ph©n chia "d¹ng bê trung lËp" [89] trªn c¸c hå chøa, mÆc dï ®· cã lóc A. Gumbold ph©n lo¹i nã khi nghiªn cøu vïng bê biÓn. Kh¸c víi c¸c hå chøa lín, qu¸ tr×nh h×nh thµnh bê c¸c hå chøa nhá cã nh÷ng ®Æc thï riªng [138]. Cho nªn thùc tiÔn nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh h×nh thµnh bê c¸c hå chøa nhá ë vïng B¹ch Nga vµ CËn Ban TÝch chøng tá vÒ sù cÇn thiÕt ph©n chia bê ra c¸c nhãm nguån gèc sãng vµ kh«ng sãng. Sù ph©n chia nh− vËy lµ do sù hiÖn diÖn trªn c¸c hå chøa nhá cã chiÒu dµi lín vµ bÒn v÷ng víi sù mµi mßn bê, ®−îc h×nh thµnh trong c¸c ®iÒu kiÖn hÇu nh− hoµn toµn kh«ng cã sù t¸c ®éng cña sãng. C¸c vïng ®éng lùc thô ®éng nh− vËy trong ph¹m vi hå chøa cã tr−íc hÕt ë phÇn th−îng l−u vµ trung l−u hå chøa. Chóng, nÕu bá qua d¹ng mµi mßn, ®−îc æn ®Þnh khi chøa n−íc, vµ sau ®ã ®«i khi t¨ng vät. Bê nguån gèc sãng tËp trung vµo ®íi ®éng lùc m¹nh (b¶ng 3.1). Trªn c¬ së c¸c kh¶o s¸t c¸c qu¸ tr×nh bê ®· ®−îc tiÕn hµnh còng nh− c¸c tµi liÖu ®· ®−îc c«ng bè cã thÓ chia ra n¨m nhãm tæng qu¸t gép 10 d¹ng bê. ChØ tiªu chÝnh ®Ó ph©n chia c¸c nhãm bê tæng qu¸tlµ tÝnh chung cña c¸c dÊu hiÖu duy nhÊt cña sù ph¸t triÓn qu¸ tr×nh bê, cßn ®èi víi c¸c d¹ng riªng biÖt cña chóng qu¸ tr×nh h×nh 103 104 thµnh bê diÔn ra sù gÇn gòi vÒ c¸c dÊu hiÖu th¹ch häc cña ®Êt ®¸. B¶ng 3.2. ChiÒu dµi c¸c d¹ng bê ®Æc tr−ng hå chøa B¹ch Nga theo c¸c vïng h×nh th¸i, km (sè liÖu n¨m 1980) Mµi mßn TÝch tô Trung lËp S«ng KÌ bê Hå chøa, vïng h×nh th¸i N¨m thµnh lËp Sôt Lë tÝch Mµi mßn tÝch tô TÝch tô TÝch tô HQ LÇy NgËp Lë Xãi Bª t«ng §Êt Kªnh Tõng phÇn Tæng céng Osipovitrs 1953 64,7 GÇn ®Ëp 4,2 1,0 1,8 0,1 0,3 2,5 5,3 - - 0,5 - - 15,7 Th−îng nguån - - 1,1 - - 17,7 16,6 - 8,5 - - - 43,9 Sau ®Ëp - - - - - 1,9 3,1 - - - 0,1 - 5,1 Trigirin 1960 42,7 GÇn ®Ëp 6,7 0,2 3,5 0,9 0,2 2,2 4,4 - - 1,0 0,1 - 19,2 Th−îng nguån - - 1,0 - - 7,5 5,9 - 3,2 - 0,1 - 17,7 Sau ®Ëp - - 0,2 - - 4,9 0,7 - - - 0,03 - 5,8 Saligor 1967 71,6 GÇn ®Ëp 0,8 - 0,9 8,4 - 3,0 2,8 - - 3,4 1,3 - 20,6 Th−îng nguån - - 2,3 1,7 - 14,9 5,2 - 1,0 2,9 11,8 0,3 40,1 Sau ®Ëp - - - - - 6,6 4,3 - - - - - 10,9 Krasnoslobod 1972 0,7 - 1,5 0,7 - 6,6 3,9 - - 3,8 4,3 0,2 21,7 21,7 Vilei 1973 163,1 GÇn ®Ëp 2,1 0,1 4,5 10,8 - 2,8 4,1 - - 6,3 - - 30,7 Gi÷a hå 2,2 - 6,4 2,4 - 8,9 2,6 - - 8,4 0,3 - 31,2 Th−îng nguån 0,4 - 1,0 - - 26,1 3,6 1,2 - 0,8 - 0,1 33,2 Sau ®Ëp 0,9 - 4,4 1,9 - 41,6 14,0 0,3 1,2 - 0,7 3,0 68,0 Trong c¸c bê cã nguån gèc nh©n sinh, chia ra bê bÒn v÷ng (phñ bª t«ng hay ®Êt nÖn) hay bê kªnh, ®−êng trïng víi ®−êng bê thuû vùc. Trong mét sè tr−êng hîp, lo¹i bê nµy kh¸ lín. VÝ dô ®èi víi hå chøa d¹ng cùc khi thµnh lËp c¸c thuû vùc nh©n t¹o ®−îc cñng cè bëi ®Ëp bê cã thÓ ®¹t tíi 70 -80, cã khi tíi 100% tæng chiÒu dµi ®−êng bê (b¶ng 3.2). §· x¸c ®Þnh ®−îc r»ng ®èi víi hå chøa nhá ®−îc ®Æc tr−ng bëi sù ph©n ho¸ c¸c qu¸ tr×nh bê tõ th−îng nguån vÒ th©n ®Ëp. C¸c qu¸ tr×nh ph¸ huû tÝch cùc g¾n víi vïng gÇn ®Ëp (d¹ng hå). Tõ th−îng l−u hå chøa nhá, n¬i h×nh thµnh c¸c lo¹i bê trung lËp ngay trong giai ®o¹n ph¸t triÓn ®Õn vïng trung l−u ®µn dÇn t¨ng vai trß cña c¸c qu¸ tr×nh xãi mßn vµ tÝch tô. Sù ph©n ho¸ c¸c qu¸ tr×nh bê theo chiÒu dµi hå chøa vµ t−¬ng øng sù h×nh thnµh c¸c d¹ng bê c¬ b¶n chi phèi chñ yÕu bëi sù t¨ng c−êng sãng liªn quan tíi sù t¨ng ®é s©u vµ chiÒu dµi ®µ sãng tõ th−îng l−u vÒ ®Ëp. ViÖc lµm s¸ng tá tÝnh chu kú trong sù ph¸t triÓn bê cã ý nghÜa kh«ng chØ vÒ lý thuyÕt mµ cßn c¶ thùc nghiÖm. Thùc tiÔn nghiªn cøu vµ vËn hµnh c¸c hå chøa lín ë ®ång b»ng (víi thêi gian vËn hµnh h¬n 30 n¨m) cho phÐp ghi nhËn nh÷ng giai ®o¹n c¬ b¶n trong sù ph¸t triÓn bê cña chóng. S. L. Vendrov [9] ®· chia ra thêi kú chÕ ®é dõng vµ kh«ng dõng. Muén h¬n, lÇn ®Çu tiªn ®Æt c¬ së sù ph¸t triÓn bê hoµn l−u vµ tuÇn hoµn víi vÝ dô hå chøa Xibia [130], c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn bê hå chøa vÒ tæng thÓ vµ c¸c d¹ng riªng biÖt cña chóng [127]. §èi víi qu¸ tr×nh bê tÝnh gi¸i ®o¹n ph¸t triÓn bê lµ mét trong nh÷ng ®Æc thï c¬ b¶n. §èi víi môc ®Ých thùc tiÔn ®Æc biÖt quan träng lµ sù biÓu hiÖn qu¸ tr×nh bê trªn c¸c giai ®o¹n kh¸c nhau lµ kh¸c nhau. §iÒu nµy nhÊt thiÕt ph¶i tÝnh ®Õn khi dù b¸o, VÒ tæng thÓ ®èi víi c¸c hå chøa nhá ®· x¸c ®Þnh ba giai ®o¹n ph¸t triÓn bê: h×nh thµnh, æn ®Þnh vµ suy tho¸i [142]. Sù vËn hµnh l©u dµi hå chøa nhá chØ ra r»ng ý nghÜa thùc tÕ chØ cã hai giai ®o¹n ®Çu cña sù h×nh thµnh bê (H×nh 3.1). Trong giai 105 106 ®o¹n ®Çu tiªn diÔn ra qu¸ tr×nh ph¸ huû bê tÝch cùc hµng n¨m, ®Æt nÒn t¶ng vµ ph¸t triÓn c¸c b·i båi gÇn bê. DiÔn ra dÇn dÇn sù san b»ng ®−êng bê, chia c¾t c¸c mòi vµ phñ phï sa vµo c¸c vÞnh, h×nh thµnh sù lÊp ®Çy. Sù lïi m¹nh mÏ cña mÐp bê cÊu t¹o c¸c ®Êt ®¸ dÔ bÞ xãi lë nhËn thÊy ë pha ®Çu tiªn cña giai ®o¹n nµy, ®Æc biÖt trong 3 - 5 n¨m ®Çu tiªn, ®«i khi ®Õn 7 n¨m. Sù lïi mÐp bê hµng n¨m trong pha nµy kho¶ng 1,0 - 1,2 m [132]. ThÓ tÝch bÞ ph¸ huû ®¹t 4 m3/m. Kh¸c víi c¸c hå chøa lín, sù h×nh thµnh bê c¸c hå chøa nhá diÔn ra theo s¬ ®å ph¸t triÓn nhanh h¬n. Trong khi ®ã, sù ph¸ huû bê th−êng ®¹t tíi 50% tæng l−îng ph¸ huû cho c¶ giai ®o¹n ®Çu tiªn. vµo pha thø hai qu¸ tr×nh suy yÕu dÇn. Vµo kho¶ng gi÷a chôc n¨m vËn hµnh thø hai cña c¸c hå chøa nhá viÖc h×nh thµnh bê kÕt thóc vµ trªn c¸c b·i båi ®−îc h×nh thµnh b¾t ®Çu cã thuû thùc vËt. Trong thêi gian nµy ë phÇn th−îng l−u vµ trung l−u hå chøa bê trung lËp ®−îc æn ®Þnh vµ ë ®íi gÇn bê t¹o ra c¸c d¶i thùc vËt d−íi n−íc. Trªn khu vùc bê bÞ xãi mßn ë th−îng l−u hå chøa c¸c s−ên cñng ®−îc cñng cè b»ng thùc vËt, Trong giai ®o¹n thø hai cña sù ph¸t triÓn bê, c¸c qu¸ tr×nh ho¹t ®éng chØ quan s¸t thÊy ë phÇn gÇn ®Ëp, n¬i diÕn ra sù h×nh thµnh cuèi cïng cña b·i båi. Nã dÉn ®Õn viÖc h×nh thµnh c¸c ®−êng bê c©n b»ng trªn b×nh ®Þa, cßn qu¸ tr×nh chñ yÕu lµ sù dÞch chuyÓn phï sa däc bê. T¹i phÇn gÇn ®Ëp cña chóng t¹o nªn c¸c hÖ ®éng lùc bê phøc t¹p víi ®íi nu«i d−ìng, dÞch chuyÓn vµ tÝch tô phï sa. ë c¸c bê xãi lë sím h¬n, mµ ë mét møc ®é nµo ®· biÕt, lµm gi¶m sù t¸c ®éng lªn bê cña sãng giã. ®Õn cuèi giai ®o¹n æn ®Þnh bê vµ b·i båi, phÇn gÇn ®Ëp hå chøa theo c¸c chØ tiªu ®o ®¹c h×nh th¸i vµ thuû ®éng lùc häc gièng víi hå cã dßng ch¶y cì t−¬ng tù. Sù æn ®Þnh bê vµ b·i båi còng nh− sù t¹o thµnh ®−êng bê c©n b»ng cã thÓ bá qua pha kÝch ho¹t qu¸ tr×nh h×nh thµnh b·i båi trong giai ®o¹n ng¾n b»ng sù t¸i lËp bê yÕu ít trªn mét sè khu vùc g©y nªn bëi n−íc ®©ng, bëi sù thay ®æi trong sù ®iÒu tiÕt hiÖn h÷u tµi nguyªn n−íc hå chøa hay c¸c ®Æc tr−ng thiÕt kÕ kh¸c. H×nh 3.1. C¸c giai ®o¹n tiÕn ho¸ bê c¸c hå chøa nhá Trong giai ®o¹n thø ba ë ®íi bê víi c¸c bê bÞ xãi lë sím h¬n diÔn ra sù æn ®Þnh hoµn toµn c¸c qu¸ tr×nh s−ên chÝnh. Bê vµ c¸c b·i ven bê ®−îc phñ bëi c¸c thuû thùc vËt bËc cao. Khi chóng bÞ tµn lôi x¶y ra viÖc tÝch luü c¸c trÇm tcÝh h÷u c¬ trªn c¸c b·i båi vµ c¸c phÇn hë, dÉn ®Õn sù lÇy ho¸ tiÕp theo cña vïng bê. §ång thêi ë ®©y thèng trÞ lµ c¸c qu¸ tr×nh tÝch tô. Kinh nghiÖm vËn hµnh l©u dµi c¸c hå chøa nhá ë Uran vµ CËn Ban TÝch còng nh− ë c¸c vïng kh¸c cña ®Êt n−íc b¾t ®Çu tõ gi÷a thÕ kû XIX chøng minh r»ng thêi gian tån t¹i cña chóng cã thÓ ®¹t tíi 100 n¨m hoÆc h¬n n÷a [143]. Khi ®ã trong vßng 40 - 50 n¨m vËn hµnh ®Çu tiªn hai giai ®o¹n c¬ b¶n ®Çu tiªn cña Giai ®o¹n tiÕn ho¸ bê hå chøa Tr−ëng thµnh æn ®Þnh Suy tho¸i L Ê p ® Ç y n − í c h å c h ø a T ¸ i l Ë p m ¹ n h T ¸ i l Ë p s u y t h o ¸ i æ n ® Þ n h b ê v µ b · i b å i T u y Õ n h o ¹ t ® é n g t ¸ i l Ë p b · i § − ê n g b ê c © n b » n g G i ¶ m b · i b å i v e n b ê § − ê n g b ê t ù d o H × n h t h µ n h ® ¸ y t r ò n g H × n h t h µ n h b ê d ß n g s « n g 107 108 sù h×nh thµnh bê ®−îc thùc hiÖn hoµn toµn (H×nh 3.2). H×nh 3.2. Con ®−êng tiÕn ho¸ ®−êng bê cña c¸c hå chøa. a) nhãm hå chøa 1; b) nhãm hå chøa 2; c) hå chøa bê nh©n t¹o Trong thêi gian nµy do sù xãi lë ®−êng bê vµ sù tÝch tô s¶n phÈm ph¸ huû diÔn ra sù san abõng ®−êng bê, nã tiÕn gÇn tíi tr¹ng th¸i gièng nh− bê hå tù nhiªn. Trªn ph«ng chung nh− thÕ ®· chia nhãm hå chøa víi bê bÒn v÷ng mµ c¸c qu¸ tr×nh kÓ trªn kh«ng cã chç ®øng (Veluga, Pogost vµ c¸c hå chøa kh¸c). 3.2 C¸c bê mµi mßn C¸c quan tr¾c tiÕn hµnh trªn c¸c hå chøa nhá ph©n bè ë vïng rõng chøng minh qu¸ tr×nh t¸i lËp diÔn ra tÝch cùc nhÊt vµo nh÷ng n¨m ®Çu tiªn [78, 94, 120, 123]. Qu¸ tr×nh nµy ®i kÌm mét sè ®Æc thï chi phèi nã nh− chÕ ®é vËn hµnh ®èi t−îng còng nh− c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa m¹o - th¹ch häc cña c¸c s−ên. Sù t¸i lËp tÝch cùc nhÊt ph¸t triÓn trªn c¸c bê cÊu t¹o bëi ®Êt ®¸ kh«ng liªn kÕt, bë rêi. Sù ph¸ huû s−ên bê phÇn kh«ng ngËp n−íc ®i kÌm vèi viÖc thµnh t¹o lë tÝch, khi mµ s−ên dèc ®−îc cÊu t¹o bëi ®Êt c¸t kÕt. Khi ph¸ vì s−ên ®èc cÊu t¹o bëi c¸t pha vµ ¸ sÐt xuÊt hiÖn sù lë ®Êt. Th−êng mÆt c¾t phÇn kh«ng ngËp n−íc cña bê mµi mßn cã d¹ng gÇn víi ®−êng th¼ng (H×nh 3.3). Khi t¸i lËp c¸c bê cong ®é cao cì 5 - 12 m (hå chøa Trizdov, Ostrosin, §ubrov, Vonkovitrs vµ c¸c hå chøa kh¸c) t¹i phÇn gÇn mÐp n−íc h×nh thµnh bËc víi gèc nghiªng gÇn 20 - 30o. PhÇn trªn cña s−ên dèc t−¬ng ®èi bÒn v÷ng nhê sù hiÖn diÖn cña c¸c líp phñ cá vµ c©y gç. Sù t¸c ®éng cña sãng ®Õn ch©n s−ên cÊu t¹o bëi c¸t g©y ra mét ®«i chç cÊu t¹o do sù chia c¾t s−ên m¹nh mÏ. L¸t c¾t s−ên mµi mßn bao gåm phÇn ngËp vµ kh«ng ngËp n−íc. PhÇn kh«ng ngËp cã s−ên bê, thÒm, phÇn b·i kh«ng ngËp hÑp ( Bkn). PhÇn ngËp n−íc cña l¸t c¾t chøa b·i båi bê (Bn) , s−ên bê bÞ ngËp vµ dÝnh ®Õn nã lµ phÇn l¾ng ®äng ®¸y. B·i bê hå chøa nhá cã mét sè ®Æc ®iÓm: - chiÒu réng phÇn kh«ng ngËp n−íc h¹n chÕ vµ thay ®æi tõ 0,5 ®Õn 2 - 2,5m; 109 110 - l¸t c¾t phÇn ngËp n−íc cña b·i båi låi vµ gÇn víi ®−êng th¼ng [44, 52, 60] - phÇn ngËp n−íc cña b·i båi ®−îc t¹o ra chñ yÕu do sù chia c¾t bê gèc, phÇn tÝch tô kh«ng ®¸ng kÓ; - bÒ mÆt phÇn mµi mßn cña b·i cã bÒ mÆt thÒm hoÆc bËc thang ®ét ngét. §iÒu nµy thÊy râ trong tr−êng hîp dao ®éng mùc n−íc lín. Nh−ng th«ng th−êng b·i båi cã bÒ mÆt b»ng ph¼ng víi c¸c d¹ng vi ®Þa h×nh kh«ng ®¸ng kÓ. - do c¸c ®Æc thï ®Þa h×nh vµ sù ph©n bè ®é s©u cã thÓ lµm tr¬n b·i bê vµ ®¸y hå chøa kh«ng cã gê thay ®æi ®ét ngét. - ®é s©u vïng phÝa ngoµi b·i phô thuéc vµo c¸c tham sè sãng giã vµ n»m trong ph¹m vi 0,2 - 0,8 m. C¸c ®é s©u nµy t−¬ng øng víi mùc n−íc th−êng gÆp nhÊt trong thêi kú kh«ng ®ãng b¨ng. H×nh 3.3. C¸c d¹ng bê mµi mßn lë tÝch (a) vµ mµi mßn tr−ît lë (b) Sù sËp ®æ s−ên bê vµ xãi lë ®Êt ®i cïng víi sù ph¸t triÓn vµ dÉn ®Õn sù ph¸t triÓn t−¬ng hç ë phÇn trªn c¹n cóng nh− phÇn d−íi n−íc cña s−ên. Sù thay ®æi ®é réng b·i båi (Bn) phô thuéc vµo sù t¸i lËp tuyÕn tÝnh cña bê (St) (H×nh 3.4), khi ®ã sù thay ®æi trong sù t¸i lËp tÝch cùc ph¶n ¸nh lªn kÝch th−íc cña b·i. H×nh 3.4. §å thÞ quan hÖ St = f(t) (a) vµ B = f(t) (b) víi hå chøa nhãm 1 vµ 2 H×nh 3.5. Sù thay ®æi ®é dèc b∙i båi (i) vµ chiÒu réng cña nã (B) Sù thay ®æi kÝch th−íc b·i båi theo thêi gian, vµ cô thÓ lµ ®é réng (Bn) vµ ®é dèc (in), nh− c¸c qua tr¾c ®· chøng minh diÔn ra t−¬ng hç: víi sù t¨ng ®é réng cña b·i båi diÔn ra sù gi¶m ®é 111 112 dèc, vµ b·i båi trë nªn b»ng ph¼ng ( H×nh 3.5, b¶ng 3.3). T¹i giai ®o¹n cuèi cña sù ph¸t triÓn qu¸ tr×nh æn ®Þnh, khi ®ã ®é dèc lµ 0,03 - 0,06. C¸c kh¶o s¸t thùc ®Þa chøng minh r»ng sù ph¸t triÓn t¸i lËp theo thêi gian tu©n theo quy luËt tÝnh giai ®o¹n, vµ sè giai ®o¹n ®èi víi hå chøa víi dao ®éng mùc n−íc trong ph¹m vi 0,5 m ®Õn 1, 5 - 2 m ®−îc b¶o toµn th−êng xuyªn. Sù kh¸c biÖt chØ lµ thêi ®o¹n t¸i lËp vµ ®é dµi cña giai ®o¹n. §ãi víi c¸c hå chøa nh− vËy cã ba giai ®o¹n. §ã lµ giai ®o¹n ph¸t triÓn ®Çu tiªn, t¸i lËp tÝch cùc vµ suy tho¸i. B¶ng 3.3. C¸c ®Æc tr−ng phÇn b∙i båi ngËp n−íc (B, i) N¨m vËn hµnh hå chøa Hå chøa Tham sè 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B 5.8 6.0 7.0 7.2 Krinhixa i 0.07 0.06 0.06 0.06 B 5.5 6.5 6.5 8.0 9.7 Drozd− i 0.08 0.08 0.08 0.06 0.06 B 8.0 9.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0Osipovitrs i 0.12 0.11 0.09 0.09 0.09 0.06 0.06 0.06 B 17.0 17.0 21.0 24.0 26.5 27.0 30.0Lepee i 0.06 0.06 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 Sù kh¸c biÖt ®· ghi nhËn vÒ ®é dµi cña c¸c giai ®o¹n t¸i lËp bê hå chøa víi c¸c tÝnh chÊt thay ®æi mùc n−íc kh¸c nhau ®· chi phèi ngay c¶ sù thay ®æi dÇn c¸c ®Æc tr−ng h×nh th¸i s−ên bê hå chøa, n»m trong c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn kh¸c nhau. Coi c¸c tham sè h×nh th¸i ®−îc chän ®Ó so s¸nh phôc vô cho: sù lïi tuyÕn tÝnh cña bê (St), g©y nªn bëi sù lïi thµnh bê; thÓ tÝch t¸i lËp (Qt), ®é réng phÇn c¹n (Bkn) vµ phÇn ngËp (Bn) cña b·i båi t−¬ng øng víi c¸c ®é dèc cña nã (ikn)vµ ( in) (H×nh 3.6). H×nh 3.6. S¬ ®å l¸t c¾t t¸i lËp bê trong ®iÒu kiÖn c¸c hå chøa nhá Trong ®iÒu kiÖn c¸c hå chøa nhá vïng rõng l¸t c¾t ®−êng bê c©n b»ng thµnh t¹o trªn c¸c hå chøa víi ®−êng h¹ mùc n−íc lín sau 10 - 20 n¨m (Lepel), cßn trªn hå chøa víi dao ®éng mùc n−íc nhá - sau 8 - 10 n¨m. S−ên bê b¾t ®Çu mµi mßn ®−îc ®Æc tr−ng bëi tÝnh chän läc cña nã vµ sù v¾ng mÆt hoµn toµn b·i båi s−ên. Thêi kú nµy trong sù phô thuéc vµo nhãm thuû vùc kÐo S−ên bê PhÇn ngËp n−íc B·i båi bê PhÇn kh«ng ngËp n−íc PhÇn ngËp n−íc Mµi mßn TÝch tô L ï i P K N N 113 114 dµi 2 - 5 n¨m . Trong giai ®o¹n mµi mßn tÝch cùc diÔn ra kh«ng chØ sù ph¸ huû phÇn s−ên trªn c¹n mµ cßn t¹o thµnh c¸c b·i båi bê. Thêi ®o¹n nµy kho¶ng 3 - 5 n¨m. Trong giai ®o¹n suy tho¸i s−ên bê cã d¹ng c©n b»ng. Trªn thuû vùc chia ra ba vïng t¸i lËp. Trong phÇn lín nhÊt, gÇn ®Ëp cña thuû vùc thèng trÞ bëi sãng giã vµ t¸i lËp cã nguån gèc riªng sãng, T¹i phÇn gi÷a, qu¸ tr×nh ph¸ huû ®−îc chi phèi bëi t¸c ®éng cña c¶ sãng giã lÉn dßng ch¶y. Trªn th−îng l−u chÕ ®é thuû v¨n cña thuû vùc vµo mét vµi mïa trong n¨m gÇn víi s«ng ngßi vµ sù xãi lë bê diÔn ra chñ yÕu d−íi t¸c ®éng cña dßng ch¶y hå. §iÒu nµy nhËn thÊy trªn hå chøa Petrovitrs, Tritririn, Krinhixa vµ c¸c hå chøa kh¸c. Do kÕt qu¶ ho¹t ®éng cña sãng giã ®· h×nh thµnh c¸c d¹ng ®Æc thï cña phÇn b·i ngËp n−íc, gÇn víi ®−êng th¼ng víi ®é nghiªng nhá. Tuy nhiªn, ng−êi ta ®· quan s¸t thÊy tr−êng hîp t¹o thµnh b·i båi víi h×nh d¹ng ®−êng cong. Th−êng sù uèn khóc nµy quan s¸t thÊy ë phÇn gÇn mÐp trªn ®o¹n h¹ ®é s©u. BÒ mÆt c¸c b·i nh− vËy th−êng b»ng ph¼ng, trªn ®ã kh«ng cã c¸c s¹t lë c¸t kÕt, chç lâm vµ låi kÝch cì lín. ChØ khi dao ®éng mùc n−íc lín ta míi gÆp ë phÇn gÇn mÐp c¸c d¹ng vi ®Þa h×nh víi mùc n©ng ±10 cm. Chóng ®−îc t¹o thµnh do tr¹ng th¸i tuÇn hoµn cña mùc n−íc ë c¸c cao tr×nh kh¸c nhau. TÊt nhiªn, c¸c d¹ng nµy sau ®ã bÞ san ph¼ng d−íi t¸c ®éng cña dßng ch¶y mÆt vµ c¸c vÞ trÝ mùc n−íc míi trªn hå chøa. Trªn c¸c thuû vùc víi dao ®éng mùc n−íc kh«ng lín ë s−ên bê th−êng kh«ng cã phÇn b·i c¹n. NhËn thÊy r»ng, khi xÐt qu¸ tr×nh t¸i lËp theo thêi gian nh− lµ qu¸ tr×nh t¾t dÇn coi nh− sau mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh ®ñ dµi h×nh thµnh nªn mét l¸t c¾t c©n b»ng ®éng lùc mµ c¸c ®Æc tr−ng c¬ b¶n cña nã t−¬ng øng víi sù thay ®æi cña c¸c nh©n tè t¸c ®éng. Quan ®iÓm nµy ¸p dông ®èi víi ®iÒu kiÖn hå chøa lín, n¬i mµ t¸c ®éng cña sãng, dao ®éng mùc n−íc, dßng ch¶y vµ c¸c nh©n tè kh¸c thÓ hiÖn râ rµng h¬n. Trong ®iÒu kiÖn c¸c hå chøa nhá, n¬i mµ mét trong nh÷ng nh©n tè t¹o bê chÝnh chØ lµ sãng, mét l¸t c¾t æn ®Þnh ®−îc thµnh t¹o nhanh h¬n, cßn sau ®ã trong mét kho¶ng thêi gian dµi kh«ng chÞu sù thay ®æi lín nµo c¶. Sù hiÖn diÖn cña ®Êt ®¸ nguån gèc b¨ng tÝch chi phèi sù thµnh t¹o trªn bê c¸c hå chøa ®−îc t¸i lËp. C¬ chÕ thµnh t¹o nã liªn quan víi sù xãi lë vµ vËn chuyÓn c¸c t−íng c¸t kÕt vµ sÐt tõ khèi ®Êt bÞ ph¸ huû. Trªn bÒ mÆt b·i båi chØ cßn l¹i nhãm ®¸ cuéi, do vËy b·i båi cã ®−îc thµnh b¶o vÖ tù nhiªn vµ lµm t¨ng tÝnh bÒn v÷ng cña nã. §ång thêi, trªn c¸c s−ên bê c¸t kÕt trong vïng gÇn mÐp n−íc qua s¸t thÊy sù thµnh t¹o c¸c feston nhá víi doi c¸t ch¾n sãng, h¬n n÷a sù thµnh t¹o chóng rÊt nhanh,. Khi thay gãc tíi cña sãng c¸c d¹ng nµy biÕn mÊt. Sù hiÖn diÖn bÒ mÆt b»ng ph¼ng cña b·i båi hoµn toµn kh«ng cã b·i ngËp n−íc vµ ®¸y ë giai ®o¹n h×nh thµnh muén nhÊt cña chóng cho phÐp chØ ra r»ng øng víi ®iÒu kiÖn c¸c hå chøa nhá l¸t c¾t c©n b»ng cña chóng d−íi t¸c ®éng cña sãng vµ dao ®éng mùc n−íc Ýt thay ®æi. §é s©u t¹i r×a ngoµi cña b·i båi Hng trë nªn kh«ng ®æi vµ ®−îc x¸c ®Þnh theo quan hÖ tuyÕn tÝnh d¹ng [63] ,,,, %1341500871 hbAH kng +−= (3.1) víi h1%, Akb - t−¬ng øng lµ ®é cao sãng suÊt b¶o ®¶m 1% vµ biªn ®é dao ®éng mùc n−íc vµo thêi kú kh«ng b¨ng. C¸c quan tr¾c tiÕn hµnh trªn m¹ng l−íi ®o ®¹c cè ®Þnh qua mét lo¹t c¸c hå chøa cho phÐp ®¸nh gi¸ ®éng lùc cña qu¸ tr×nh h×nh thµnh bê d¹ng mµi mßn lë tÝch vµ mµi mßn - s¹t lë 115 116 còng nh− qui m« cña qu¸ tr×nh nµy. Trªn h×nh 3.7 dÉn ra ®éng lùc vµ c−êng ®é h×nh thµnh bê ë phÇn c¹n s−ên bê, cßn trong b¶ng 3.4 - 3.7 dÉn c¸c tµi liÖu vÒ sù t¸i lËp bê hå chøa cã c¸c thêi gian vËn hµnh kh¸c nhau. H×nh 3.7. Sù thay ®æi thÓ tÝch t¸i lËp (Q) theo thêi gian trªn hå chøa Zaslav (a), Lepel (b). Osipovitrs (c), Krinhixa (d), Drozd− (e), Golovnoie (f). Sù ph©n tÝch tµi liÖu chøng minh r»ng sù lïi tæng céng ®−êng bê qua 10 n¨m vËn hµnh trªn c¸c hå chøa nhá víi dao ®éng mùc n−íc nhá chiÕm kho¶ng 20 m, cßn trªn c¸c hå chøa víi dao ®éng mùc n−íc lín lµ 8m, khi ®ã vËn tèc trung b×nh cña sù t¸i lËp trong 20 n¨m ®èi víi c¸c hå chøa thø nhÊt víi dao ®éng mùc n−íc nhá lµ 3 - 5 m/n¨m, hoÆc 0,5 - 4m3 trªn 1 mÐt chiÒu dµi trong mét n¨m, vµ ®èi víi d¹ng thø hai - t−¬ng øng 0,4 - 0,5 m vµ 0,5 m3. B¶ng 3.4. §Æc tr−ng bê duy tr× t¸i lËp tõ 3 - 5 n¨m Hå chøa Sè ®o¹n Sè hiÖu tuyÕn ®o §Êt (c¸t) ThÓ tÝch t¸i lËp Lïi ®−êng bê §é cao gê ChiÌu réng b·i båi §é dèc b·i båi 1 H¹t võa 3.85 5.5 2.2 1.0/2.5 0.05/0.04 2 H¹t võa 2.5 5.5 1.0 2.8/3.2 0.08/0.06 3 H¹t võa 3.2 4.0 2.0 1.0/2.2 0.1/0.07 4 H¹t võa 3.0 4.8 1.25 1.75/3.0 0.14/0.08 Krinhixa 6 5 H¹t võa 3.5 5.5 1.0 2.5/4.0 0.1/0.4 1 H¹t võa 3.0 3.5 1.0 1.0/5.0 0.05/0.12 2 H¹t võa 3.0 4.5 1.25 0.8/4.0 0.06/0.08 Droz®− 1 3 H¹t võa 1.10 2.0 0.4 0.25/4.5 0.4/0.11 B¶ng 3.5. §Æc tr−ng bê duy tr× t¸i lËp thêi kú 10 n¨m Hå chøa Sè ®o¹n Sè hiÖu tuyÕn ®o §Êt (c¸t) ThÓ tÝch t¸i lËp Lïi ®−êng bê §é cao gê ChiÌu réng b·i båi §é dèc b·i båi 0 H¹t võa 1.05 5.0 0.3 1.5/2.5 0.06/0.08 1 H¹t võa 1.6 4.7 0.8 2.0/3.5 0.1/0.08 2 H¹t võa 3.2 5.3 1.2 1.0/5.5 0.3/0.07 Viatra 5 3 H¹t võa 0.7 2.5 1.5 1.7/4.0 0.05/0.2 H¹t nhá 13.5 7.5 5.3 -/3.5 -/0.14 H¹t nhá 22.5 14.0 5.0 -/5.0 -/0.06 H¹t nhá 6.3 6.0 2.6 -/3.5 -/0.17 Voncovich 2 1 H¹t nhá 21.0 14.0 3.6 -/3.5 -/0.08 X©y dùng c¸c ®å thÞ d¹ng St = f(t) vµ Qt = f(t) ®èi víi c¸c hå chøa thuéc thuû vùc cã chÕ ®é mùc n−íc kh¸c nhau chøng tá r»ng qu¸ tr×nh t¸i lËp bê c¸c hå chøa nhá xÊp xØ víi biÓu thøc 117 118 ®· biÕt d¹ng (H×nh 3.7): 10 b t tSS = (3.2) vµ 20 b t tQQ = (3.3) víi St vµ Qt - t−¬ng øng lµ sù t¸i lËp tuyÕn tÝnh (m) vµ thÓ tÝch t¸i lËp (m3/1m chiÒu dµi); S0 vµ Q0 - sù lïi ®−êng bê vµ thÓ tÝch t¸i lËp trong n¨m vËn hµnh hå chøa ®Çu tiªn; b1 vµ b2 - c¸c chØ sè mò phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña ®Êt B¶ng 3.6. SuÊt ®¶m b¶o St(m) vµ Qt (m3/m ) ®èi víi hå chøa nhãm 1 SuÊt ®¶m b¶o, % Thêi kú, n¨m Tham sè 10 25 50 75 95 St 7.20 6.80 4.20 4.20 3.60 10 Qt 6.50 5.0 3.60 2.30 0.8 St 14.0 12.30 10.60 8.50 6.0 25 Qt 17.0 15.0 10.40 7.60 5.0 B¶ng 3.7. SuÊt ®¶m b¶o St(m) vµ Qt (m3/m ) ®èi víi hå chøa nhãm 2 SuÊt ®¶m b¶o, % Thêi kú, n¨m Tham sè 10 25 50 75 95 St 7.60 5.20 3.90 3.30 2.30 5 Qt 3.90 2.50 1.50 1.10 0.60 St 30.0 18.0 12.5 7.0 3.0 10 Qt 48.0 30.0 18.0 6.0 2.0 St 30.0 18.0 13.0 8.0 6.5 25 Qt 48.0 30.0 20.0 14.0 9.0 Trªn c¬ së sè liÖu quan tr¾c thu ®−îc c¸c t¸c gi¶ ®· tÝnh c¸c suÊt ®¶m b¶o t¸i lËp tuyÕn tÝnh vµ thÓ tÝch t¸i lËp s−ên bê ®èi víi c¸c ®iÒu kiÖn c¸c hå chøa nhá c¶ hai nhãm. KÕt qu¶ c¸c tÝnh to¸n thèng kª thùc hiÖn trªn m¸y tÝnh ®iÖn tö hÖ EC, thÓ hiÖn d−íi d¹ng b¶ng vµ ®−îc sö dông trong thùc tiÔn dù b¸o (b¼ng 3.6 - 3.7). 3.3 C¸c bê mµi mßn - tr−ît lë HiÖn t−îng tr−ît lë ®· ®−îc biÕt ®Õn khi quan tr¾c sù h×nh thµnh bê trªn c¸c hå chøa lín [75]. Mét trong nh÷ng khã kh¨n cña sù nghiªn cøu tr−ît lë trªn bê c¸c hå chøa lµ c¶ sù kÐm nghiªn cøu cña chóng còng nh− sù thiÕu c¸c ph−¬ng ph¸p luËn t−¬ng øng vÒ vÊn ®Ò nµy. Trong ph¹m vi vïng rõng hiÖn t−îng tr−ît lë ®−îc nghiªn cøu trªn hå chøa bËc thang Daugava vµ trªn c¸c hå chøa kiÓu hå Poozera ë B¹ch Nga. Nh− c¸c kh¶o s¸t cho thÊy, hiÖn t−îng tr−ît lë ®−îc biÕt tíi trªn ®o¹n bê hå chøa trïng víi bê s«ng gèc cao hay bê c¸c hå cã ®iÒu tiÕt, ®Æc biÖt trong c¸c tr−êng hîp chÕ ®é mùc n−íc kh«ng æn ®Þnh. Cã møc ®é nghiªn cøu tèt nhÊt lµ c¸c qu¸ tr×nh tr−ît lë ë giai ®o¹n ph¸t triÓn ®Çu tiªn trªn hå chøa Riga. Trong sè c¸c hiÖn t−îng tr−ît lë quan s¸t trªn c¸c hå chøa ph©n biÖt ra lo¹i "ch©n lý" vµ gi¶ tr−ît [94]. Tr−ît lë ë hå chøa Riga lµ tr−ît lë bËc nhÊt, nã chiÕm phÇn s−ên dèc hå chøa tr−íc ®©y ®· gi¶ tr−ît. Kh¸c víi c¸c tr−ît lë b×nh th−êng hay ch©n lý, c¸c tr−ît lë ®· nghiªn cøu trªn c¸c bê hå chøa Riga biÓu lé mét cÊp riªng biÖt " l¾ng ®äng c¸c ®Êt ch¶y tr«i næi". Theo ph©n lo¹i tæng qu¸t cña §. P. Phinarov [127] c¸c bê nµy thuéc vÒ nhãm sôt lë ®Êt ch¶y. C¸c thµnh t¹o tr−ît lë diÔn ra trong hai pha: tr«i næi vËt chÊt d−íi vËt thÓ tr−ît lë vµ l¾ng ®äng thËm chÝ lµ sôp ®æ. Tuy nhiªn víi cÊu tróc ®Þa chÊt ®ång nhÊt cña bê cÊu t¹o bëi c¸c c¸t h¹t mÞn sù t¸ch m¶ng hay sôp lë kh«ng quan s¸t thÊy. Bê bÞ ph¸ huû do sù kÕt hîp cña tÝnh chÊt 119 120 ®Êt ch¶y v