V.M. SiRokov, P. S. Lopuk, V. E. Levkevitrs Thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng Biên dịch: Nguyễn Thanh Sơn Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà nội . . , . . , . . - , 1992 3 4 Lời tựa Nhiệm vụ của công trình này là xử lý các luận điểm lý thuyết chính qua các ví dụ nằm trong vùng rừng đồng bằng. Theo mức độ nghiên cứu khác nhau, thông tin đầy đủ nhất về thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng có đợc ở vùng phía tây đất nớc. Những t liệu này cũng phục vụ chủ yếu cho việc mô tả công việc. Không phải mọi vấn đề đều đợc làm sáng tỏ đến tận chi tiết và đầy đủ ở mức cần thiết, và hàng loạt luận điểm còn cần đợc bổ sung và chính xác hoá về sau. Trong những năm gần đây, đang tiến hành xây dựng hàng loạt hồ chứa với các mục đích khác nhau khắp mọi nơi: cho tới tiêu, thuỷ điện, điều tiết dòng chảy và các nhu cầu thuỷ lợi khác. Đủ để nhận thấy rằng, chỉ ở vùng Bạch Nga và Cận Ban Tích trong thập niên gần đây số các hồ chứa nhỏ đã tăng gần gấp đôi. Với việc xây dựng các hồ chứa mới, quá trình thành tạo bờ tích cực diễn ra: phá vỡ sờn, tạo ra nớc vật và hàng loạt quá trình khác trực tiếp đe doạ các công trình kinh tế và các điểm dân c. Trong vùng phá huỷ và tích tụ vật chất bờ thờng tạo ra các vùng bồi, tác động có hại tới các công trình thuỷ. Điều này dẫn đến sự mất mát tài nguyên đất và các tổn thất phụ. Xuất hiện sự cần thiết phải xây dựng các công trình bảo vệ, các công việc bổ sung khác tạo thuận lợi cho việc vận hành hồ chứa. Trong khoảng chục năm gần đây, tại hàng loạt các cơ quan khoa học Ucraina, Vùng Ban Tích, Bạch Nga đã tích luỹ các tài liệu nghiên cứu quá trình bờ trên các hồ chứa nhỏ vùng rừng cũng nh các kinh nghiệm dự báo và tăng cờng bảo vệ sờn bờ trong quá trình vận hành. Từ đó xuất hiện tính cần thiết khaí quát hoá các tài liệu thực tiễn trong các kết quả nghiên cứu khoa học theo vấn đề này. Khác với các vùng đặc thù khác, nh thảo nguyên, công việc tơng tự không hề đợc đặt ra. Các tác giả hy vọng rằng các đặc điểm đợc xác định của việc thành tạo hồ chứa nhỏ và các dự báo kèm theo sẽ hữu ích đối với việc thiết kế thuỷ lợi và có thể làm cơ sở cho việc xây dựng và triển khai áp dụng cho toàn bộ hệ thống các biện pháp đấu tranh với hiện tợng này. Cuốn sách này là kết quả nghiên cứu nhiều năm các quá trình bờ trong các hồ chứa nhỏ vùng rừng đợc tiến hành tại Viện nghiên cứu thuỷ văn trung ơng sử dụng tổng hợp tài nguyên nớc (V. E. Levkevits). Trờng đại học tổng hợp quốc gia Bạch Nga (V.M. Srokov, P. S. Lopuk) cũng nh trong các cơ quan khác tại Ucraina, Litva và Latvi. Các tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới phản biện cuốn sách O.G. Grigoreva bởi các đóng góp giá trị và lời khuyên để làm tăng giá trị nội dung cuốn sách. 5 6 Mở đầu Vấn đề thành tạo bờ các hồ chứa lần đầu tiên đợc đa ra bởi viện sỹ Ph. N. Savarenski [111] vào năm 1927, sau đó đợc mở rộng và bổ sung bởi các nhà nghiên cứu khác. Thời kỳ trớc chiến tranh đặc trng chủ yếu bởi các luận cứ chung của vấn đề nghiên cứu các quá trình bờ trên các hồ chứa nhỏ và một phần nào đó ít hơn, về nghiên cứu và quan trắc thực tiễn. Thời kỳ thứ hai (1941-1960), kể cả những năm chiến tranh đặc thù bởi sự đào sâu thực tiễn và xây dựng các phơng pháp dự báo quá trình thành tạo bờ đối với các hồ chứa đang thiết kế và xây dựng trên các sông Vonga và Dnhep. Vấn đề đờng bờ xảy ra trong thực tế xây dựng và vận hành các hồ chứa nhỏ trong thời kỳ này trỏ nên một vấn đề mang tình thời sự với hàng loạt các thiết kế và xây dựng không chỉ ở các hồ nhỏ mà còn ở cả các hồ lớn trong Liên bang xô viết. ở giai đoạn thứ ba (1960-1970) đã tổ chức nhiều nghiên cứu các quá trình thành tạo bờ, đặt nền móng cho các quan trắc thờng xuyên, tiến hành kiểm tra các dự báo đa ra trớc đây về sự phát triển đờng bờ [11, 13, 89, 97, 98]. Thời kỳ hiện đại, thứ t, khác biệt với các giai đoạn trớc bằng các nghiên cứu dài hơi về các quá trình bờ bao gồm cả sự quan trắc thờng xuyên và mô hình hoá không chỉ ở các hồ lớn mà còn ở các hồ nhỏ. Đã thực hiện việc khái quát tài liệu các quan trắc tự nhiên và xuất bản [15, 24, 36, 89, 156], thành lập các phơng án dự báo sự thay đổi đờng bờ các hồ lớn [5, 8-22, 39, 40, 86, 99-101]. Tiếp tục xây dựng các phơng án dự báo với các mô hình tự nhiên [106, 107], mô hình ngẫu nhiên và mô hình xác suất thống kê [21], mô phỏng địa mạo [27, 28, 36, 127]. Giai đoạn này đợc đặc trng cả các soạn thảo cơ sở lý thuyết đầu tiên của sự phát triển đờng bờ các hồ chứa lớn đã đợc hình thành trớc đây về tổng thể, trong các công trình của E. G. Katrugin, N. E. Konđrachev và các nhà nghiên cứu khác [28, 32, 37]. ở giai đoạn hiện nay đặc trng bởi việc sử dụng cách tiệm cận hệ thống nghiên cứu bờ và soạn thảo các lý thuyết đầu tiên của quá trình bờ [14, 29, 91]. Bắt đầu thành lập các cơ sở lý thuyết đầy đủ hơn dự báo sự thành tạo bờ [81], các mô hình toán học và tự nhiên [107, 121, 146]. Liên quan đến hồ chứa nhỏ, những công bố đầu tiên về sự hình thành bờ của chúng xuất hiện vào những năm 50 là việc xử lý các quan hệ thực nghiệm để xác định thể tích đất đá sụt lở [21], dựa trên việc tính toán năng lợng sóng gió và đất bị bào mòn. Cơ sở của nó là nguyên lý tắt dần các quá trình thay đổi bờ. Những nghiên cứu tiếp theo chứng minh rằng, sự thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ phụ thuộc trớc hết bởi các điều kiện phát triển sóng gió địa phơng, tính chất và đặc điểm của vùng lở và sự xuất hiện nớc ngầm trong đất, hình dạng sờn dốc. Khi đó nhận thấy rằng thờng tác động của sóng trong các hồ chứa nhỏ là không lớn [44-46, 70]. Trong những năm gần đây nảy ra vấn đề nghiên cứu các quá trình bờ trong tổ hợp với các quá trình tự nhiên và các nhân tố khác phát triển trên vùng bờ. Những nghiên cứu thực tiễn đầu tiên vùng bờ hồ chứa nhỏ đợc tiến hành không nhiều. Trong thời gian này xuất hiện các 7 8 công trình nghiên cứu bờ các hồ chứa Kaunacski và Mozaiski [11, 12, 32, 33]. Công trình công bố đầu tiên về nghiên cứu các quá trình bờ hồ chứa lớn và nhỏ có thể kể đến cuốn sách xuất bản vào những năm 70 của E. G. Katrurin [32], trong đó trình bày các kết quả nghiên cứu bờ hồ chứa các lãnh thổ miền đồng bằng. Vào những năm tiếp theo, cuốn hút nhiều nhà nghiên cứu vào lĩnh vực này và đợc phản ảnh qua hàng loạt các công trình. Đã có các công trình nghiên cứu về hồ chứa nhỏ, chủ yếu ở vùng Cận Ban Tích và Bạch Nga, tức là ở vùng rừng phần Châu Âu [52, 60, 133, 134, 139, 141, 142]. Có các thông tin về nghiên cứu các quá trình hình thành bờ các hồ chứa nhỏ ở nớc ngoài: ở Bungari [149-152], Đức: 160- 162], Ba Lan: [153, 154, 160], Tiệp Khắc: [159], Hoa Kỳ: [155- 157], Thuỵ Sỹ: [158], và các nớc khác [156]. Các nghiên cứu các quá trình thành tạo bờ hồ chứa nhỏ kể trên chứng tỏ rằng, về tổng thể theo tính chất phát triển chúng đợc so sánh với các quá trình tơng tự trên hồ chứa lớn, mặc dù phạm vi xuất hiện ở đây có phần hơi khác. Nếu chiều dài bờ theo khảo sát trên các hồ chứa nhỏ không quá 30-40% tổng chiều dài của chúng thì 5-10% số đó đòi hỏi các biện pháp bảo vệ bờ thì trên các hồ lớn tỷ lệ đó lớn hơn nhiều. Các bờ cần bảo vệ hiện nay so với các dạng phát triển khác đợc nghiên cứu kỹ lỡng hơn. Số dạng đờng bờ còn lại của các hồ chứa nhỏ thì thông tin về chúng còn quá nghèo nàn về cả tính chất phát triển của chúng cũng nh theo phân bố lãnh thổ. ở đây bàn đến sự khác biệt về sự phát triển giữa hồ chứa nhỏ và hồ chứa lớn. Sự gia tăng xây dựng các hồ chứa nhỏ trong điều kiện các miền đồng bằng, tính đa dạng và đặc thù của quá trình bờ trên các bờ của chúng đã giải thích cho sự quan tâm ngày càng tăng đến vấn đề này. Sự khác nhau giữa động lực bờ các hồ chứa lớn và nhỏ, các đặc thù định tính và định lợng phát triển bồi lắng và xói lở là mục tiêu để công trình này xuất hiện. Sự quan tâm đến vùng bờ các hồ cha nhỏ đợc xác định ngay cả ở vùng rừng các thuỷ vực dạng hồ, nơi mà các quá trình bờ từ trớc đến nay cha hề đợc xem xét. Trong công trình trình bày các dạng quá trình bờ phổ biến nhất, chúng tạo nên các đờng bờ mới của các hồ chứa nhỏ và ven bờ địa hình hiện đại. Công trình có tính chất khu vực và gắn liền với các nghiên cứu bờ hồ chứa nhỏ vùng rừng trên lãnh thổ châu Âu, nơi mà địa hình đợc hình thành dới tác động của va chạm các phần lục địa, đặc biệt chứng minh một cách rõ ràng bằng ví dụ ở Bạch Nga và Cận Ban Tích. Trong giới hạn vùng rừng đến năm 2000 quy hoạch xây dựng mới 1,5 nghìn hồ chứa nhỏ các dạng và mục tiêu khác nhau. Cuốn sách là công trình đầu tiên, trong đó phổ biến kinh nghiệm nghiên cứu sự hình thành bờ và quá trình của các hồ chứa nhỏ miền đồng bằng, sự phát triển của chúng theo thời gian và đa ra các phơng án dự báo chúng. . Levkevitrs Thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ vùng rừng Biên dịch: Nguyễn Thanh Sơn Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà nội . . , . . , . . - , 1992 . đầu thành lập các cơ sở lý thuyết đầy đủ hơn dự báo sự thành tạo bờ [81], các mô hình toán học và tự nhiên [107, 121, 146]. Liên quan đến hồ chứa nhỏ, những công bố đầu tiên về sự hình thành. năm các quá trình bờ trong các hồ chứa nhỏ vùng rừng đợc tiến hành tại Viện nghiên cứu thuỷ văn trung ơng sử dụng tổng hợp tài nguyên nớc (V. E. Levkevits). Trờng đại học tổng hợp quốc gia