Hình 6-23: Mô tả kết quả tính toán bồi xói sau một tháng lũ 6.5.4. Dự báo diễn biến lòng sông bằng phơng pháp phân tích ảnh viễn thám Kỹ thuật viễn thám sử dụng một loại thiết bị kỹ thuật chuyên dụng, đặt cách xa mục tiêu để đo đạc và ghi chép các đặc tính của mục tiêu quan trắc, thông qua truyền dẫn, xử lý cung cấp cho hệ thống sử dụng những thông tin cần thiết về đối tợng nghiên cứu. Chụp ảnh từ máy bay, từ vệ tinh chuyên dụng là phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật viễn thám. ảnh hàng không, ảnh vệ tinh chụp đợc toàn cảnh lũng sông, cho phép phát hiện các dấu vết của lòng sông cũ, ở dới đất không thấy đợc. Dựa vào các dấu vết này có thể phục hồi đợc vận động của lòng sông trong một khoảng thời gian dài, giúp đắc lực cho việc phân loại sông và các đặc điểm vận động của lòng sông. Nội dung và phơng pháp tiến hành nh sau: Thu thập tài liệu: Thu thập tài liệu bản đồ địa hình và ảnh viễn thám ít nhất theo ba giai đoạn: - Giai đoạn 1: trùng hoặc gần với thời gian lập dự án - Giai đoạn 2: Trớc giai đoạn 1. - Giai đoạn 3: Trớc giai đoạn 2. Khoảng cách về thời gian thu thập tài liệu giữa các giai đoạn càng dài càng tốt. Trên cơ sở tài liệu thu thập ở giai đoạn 1 lập bản đồ địa hình, bản đồ này gọi là bản đồ nền. Trên cơ sở tài liệu thu thập ở giai đoạn 2 lập bản đồ địa hình, bản đồ này dùng để xác định diễn biến tại thời điểm giai đoạn 2. Trên cơ sở tài liệu thu thập ở giai đoạn 3 lập bản đồ địa hình, bản đồ này dùng để xác định diễn biến tại thời điểm giai đoạn 3. Chuyển vẽ các diễn biến đã thiết lập ở bản đồ giai đoạn 2 và 3 vào bản đồ nền gọi là bản đồ tổng hợp. Trên cơ sở bản đồ tổng hợp ta có thể đánh giá về sự diễn biến xói lở của bờ, sự tồn tại hay mất đi của các cồn trên sông, sự di chuyển của lòng sông. Ví dụ: Xác định vị trí lòng sông cũ đợc bắt đầu từ các dấu vết để lại trên bờ lõm, sát ngay vị trí lòng sông hiện tại. Bằng cách nối những dấu vết đầu tiên tại các đỉnh cong, có thể nhận biết vị trí lòng sông thời gian gần nhất, vẽ song song với đờng bờ vừa tìm thấy bên bờ lõm, một khoảng cách bằng chiều rộng của lòng sông sẽ có đờng bờ sông phía bờ lồi. Tiếp tục làm nh vậy đối với các dấu vết xa bờ lõm hơn dấu vết thứ nhất, sẽ tìm đợc vị trí lòng sông ở thời điểm xa hơn. Có thể thay hai tuyến bờ bằng một đờng trung gian cho đỡ rối. Nếu dấu vết lòng sông cũ không liên tục, hoặc lòng sông đợc phục hồi rất khác với lòng sông hiện tại, có thể nghĩ đến hiện tợng cắt dòng khi sông quá cong [10]. Phân tích ảnh hàng không sông Mêkông, vùng hạ lu Nọng Khai trình bày trên hình 6.25. Đây là một loại sông cong hạn chế. Yếu tố địa chất ở các điểm A, B, C, D hạn chế không cho lòng sông lùi xuống hạ du mà chỉ chuyển dịch ngang. Hệ số cong K của các khúc cong AB, BC, CD còn nhỏ, hiện tợng cắt thẳng cha thể xuất hiện, bờ lõm còn bị xói làm cho sông cong hơn nữa. Khúc DE khá cong, cắt thẳng sẽ xẩy ra sớm hơn các đoạn cong khác [11]. H×nh 6 - 24: vÝ dô ph©n tÝch ¶nh hµng kh«ng H×nh 6.25: Ph©n tÝch ¶nh hµng kh«ng ®o¹n s«ng Mªk«ng 6.5.5. Dự báo diễn biến lòng sông bằng các công thức kinh nghiệm a. Dự báo diễn biến lòng sông tại vị trí cầu Nếu trong thời hạn phục vụ công trình (thờng tính với 100 năm) chiều dài dịch chuyển các đoạn sông cong c thì tại vị trí cầu sẽ xuất hiện đủ 3 dạng mặt cắt ngang nh hình 6 - 26 và chiều sâu lớn nhất có thể xuất hiện ở bất cứ vị trí nào trên dòng chủ. Trờng hợp ngợc lại, nếu chiều dài dịch chuyển các đoạn sông cong < c thì phải tính toán dự báo tốc độ dịch chuyển các bờ lõm hàng năm (B), nơi có chiều sâu lớn nhất theo chiều rộng sông. Trị số B nói chung nên xác định từ tài liệu đo đạc thực tế trong nhiều năm để xác định vị trí chiều sâu lớn nhất có thể xuất hiện trên mặt cắt ngang sông tại cầu. Trong trờng hợp thiếu các số liệu thống kê thực tế thì trị số B có thể xác định theo công thức: l thc h TGG B 50 )( , m/năm (6 - 43) trong đó: G c , G th : lu lợng phù sa đơn vị (qua 1 mét chiều rộng sông) ở đoạn sông cong và đoạn sông thẳng, kg/s; T 50 : thời gian tính toán trong năm có lũ lớn hơn hay bằng trung bình (P = 50%) và tốc độ nớc chảy trung bình của đoạn sông cong lớn hơn tốc độ cho phép không xói của đất cấu tạo dòng sông, s; w : trọng lợng của đất lòng sông bão hoà nớc, kg/m 3 ; h l : chiều sâu nớc chảy trung bình của lạch sông cong trên suốt chiều dài bề lõm tính trung bình trong thời gian tính toán T 50 , m. Trị số G c và G th xác định theo công thức : G t = 12 33,0 3 d h vvd v v ox ox , kg/s.m (6-44) trong đó G t : lu lợng phù sa đáy tại thuỷ trực tính toán, kg/s.m. v: lu tốc trung bình trên thuỷ trực, m/s. v ox : tốc độ cho phép không xói của phù sa cấu tạo lòng sông ,m/s. d : đờng kính hạt phù sa bình quân, m ; h: chiều sâu nớc tại thuỷ trực tính toán, m; v ox xác định theo công thức : v ox =3,6 4 dh Đối với đoạn sông cong, trị số v ox đợc nhân với hệ số K vo c l vo rm hm m m K . 101 0 2 0 (6 - 45) v ox : tốc độ cho phép không xói của phù sa cấu tạo lòng sông, m/s; m o: hệ số mái dốc của đất lòng suối tại đoạn cong trong điều kiện bão hoà nớc; m: nh trên, nhng trong điều kiện làm việc dới nớc (không xét lớp cát phù sa bị bồi phẳng trên cùng). Các kí hiệu khác dùng nh cũ. Thời gian tính toán cầu rất dài (100 năm), vì vậy để đơn giản tính toán thờng có thể chấp nhận giả thiết chiều sâu lớn nhất có thể xuất hiện trên toàn chiều rộng sông B pc nếu khoảng cách giữa các đỉnh sông cong c không quá lớn. Hình 6- 26: Sông cong phát triển hạn chế a. Bình đồ b. Mặt cắt ngang sông tại A-A khi đoạn sông di chuyển một đoạn bằng c 1. Bờ bồi; 2. Bờ xói; 3. Mặt cắt bắt đầu di chuyển; 4. Mặt cắt khi di chuyển đợc 0,5 c ; 5. Mặt cắt khi chuyển đợc c . kh«ng ®o¹n s«ng Mªk«ng 6.5.5. Dự báo diễn biến lòng sông bằng các công thức kinh nghiệm a. Dự báo diễn biến lòng sông tại vị trí cầu Nếu trong thời hạn phục vụ công trình (thờng tính với 100 năm). dấu vết lòng sông cũ không liên tục, hoặc lòng sông đợc phục hồi rất khác với lòng sông hiện tại, có thể nghĩ đến hiện tợng cắt dòng khi sông quá cong [10]. Phân tích ảnh hàng không sông Mêkông,. Hình 6-2 3: Mô tả kết quả tính toán bồi xói sau một tháng lũ 6.5.4. Dự báo diễn biến lòng sông bằng phơng pháp phân tích ảnh viễn thám Kỹ thuật