ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG-SÔNG VÀ LŨ LỤT

SÔNG VÀ LŨ LỤT I.QUÁ TRÌNH CỦA DÒNG SÔNG: Hơn 200 năm,người Mỹ đã sống và làm việc trên đồng bằng ngập lụt,bị lôi cuốn bởi đất phù sa phong phú,nguồn cung cấp nước dồi dào,dễ dàng vứt bỏ chất thải và tiếp cận với buôn bán ,được phát triển dọc theo dòng sông. Dĩ nhiên ,xây dựng nhà cửa,công nghiệp ,tòa nhà công cộng, và nông trại trên đồng bằng ngập lụt đã đưa đến thảm họa,nhưng cư dân ở đồng bằng ngập lụt đã từ chối việc nhận ra kênh thoát lũ tự nhiên của dòng sông ,là một phần của hệ thống sông tự nhiên.  Đồng bằng ngập lụt là:phần lưu vực tương đối bằng phẳng ,nằm hai bên dòng sông,bị ngập theo chu kỳ nước lũ và sự thật nó được tao ra bởi quá trình của lũ.  Các đồng bằng ngập lụt được mô tả trên tần suất ngập lụt .Nói chung vùng đất nào trung bình 100 năm có một lần lụt “gọi là đồng bằng ngập lụt 100 năm “.Các đồng bằng ngập lụt cũng được mô tả dựa trên mức độ ngập lụt .Có thể chia chúng ra làm 2 phần :phần hứng lũ và phần diềm lũ. Kết quả của việc không nhận ra được mối quan hệ giữa đồng bằng ngập lụt với hệ thống kênh thoát lũ của dòng sông .Lũ đã kiểm soát ở vùng đất ngập nước ,điều đó đã trở thành mối quan tâm chủ yếu. Nó không phải là sự đơn giản quá mức để nói rằng các nhà thám hiểm từ phía tây đến những vùng đất này ,để có những phương pháp tốt hơn để cải biến chúng : • Đầu tiên, làm sáng vùng đất này bằng việc chặt phá và đốt những cây • Sau đó là cải tiến hệ thống cống,rãnh tự nhiên. Từ lịch sử đến 2 xu hướng đối chiếu hiện nay đó là một chương trình làm cho nhanh để chế ngự lũ ,cùng với nó là những thiệt hại do lũ gây ra. I.1.NHỮNG DÒNG CHẢY VÀ DÒNG SÔNG. Dòng chảy và dòng sông là một phần của chu trình thủy văn,là sự di chuyển của nước bằng việc bốc hơi từ bề mặt trái đất(hầu hết từ biển) đến khí quyển và ngược lại.Một số lượng nước rơi xuống đất là mưa hoặc tuyết thì được hấp thụ,thấm xuống hoặc chảy tràn theo những dòng chảy xác định bởi nhũng điều tra trắc địa. Và những dòng chảy tràn này sẽ hình thành nên những dòng chảy lớn hoặc một con sông.Những dòng chảy và sông khác nhau chỉ về kích cỡ (dòng chảy là những con sông nhỏ),và những nhà địa chất thường sử dụng dòng chảy cho bất kỳ một dạng nước nào ,cái mà chảy qua trong một kênh,rạch. Một vùng ,khu vực được nước chảy qua bởi một con sông hoặc hệ thống sông được gọi là :lưu vực sông. Độ dốc của dòng chảy hay gradient ,nó là đường thẳng đứng theo trục tung so với mặt phẳng nằm ngang,nó có thể có đơn vị như :m/km,góc,hoặc thông thường trong thủy văn là :m/m Vd: độ dốc 0,5 o là độ dốc khoảng 0,009m/m,hoặc 9m/km. Trong tự nhiên dốc dứng là ở tại vị trí cao hơn,và nó sẽ giảm dần như dòng chảy đến gần mặt nằm ngang của nó. Kết quả của dòng sông chảy xuống đồi đến mặt nằm ngang của nó ,cái mà chúng ta có chiều dọc trắc diện.Trắc diện này thông thường là mặt lõm giống như là phần phía trước của ván trượt tuyết.Ngay tại độ cao của thung lũng ,dòng chảy thường có độ dốc và cao hơn so với khi nó ở gần mặt nằm ngang. Kết quả này là bởi vì ở độ cao hơn dòng chảy làm xâm thực thung lũng sâu hơn trong địa hình đồi, hoặc địa hình núi.Kết quả của việc gia tăng xâm thực bởi vì độ dốc của kênh tạo ra dòng chảy mạnh ,có thể tạo ra 1 dòng sông di chuyển nhiều chất trầm tích hơn là những kênh có độ dốc thấp.Tổng những dòng chảy mạnh hơn thì tạo ra một lượng nước lớn theo một nguồn điểm(discharge) ,độ dốc bề mặt nước, và trọng lượng của nước ,tất cả chúng đều là một hằng số. I.2.TRẦM TÍCH TRONG DÒNG SÔNG: Tổng lượng trầm tích được mang đi trong dòng sông ,được gọi là tổng tải lượng bao gồm trầm tích đáy, trầm tích lơ lửng và trầm tich hòa tan. • Trầm tích đáy:di chuyển dọc theo đáy của một con kênh bằng nảy, lăn và nhảy cóc.Trầm tích đáy của hầu hết sông ,suối thường là cát và cuội sỏi,là những thành phần rất nhỏ,nhỏ hơn 10% của tổng tải lượng. • Trầm tích lơ lửng:thường là bột và sét nó được mang đi ở trên đáy sông bởi sự chảy rối của dòng chảy.nó thường là phần lớn nhất(khoảng 90%) của tổng tải lượng và làm cho sông trở nên đục. • Trầm tích hòa tan:được mang đi từ những dung dịch hóa học và được bắt nguồn từ phong hóa hóa học của đá trong lưu vực.Trầm tích hòa tan có thể làm cho nước sông có vị mặn(nếu trầm tích hòa tan có chứa một lượng lớn NA + ,và CL - ,và nó có thể làm cho nước sông cứng nếu nó chứa một lượng lớn CA ++ va Mg ++ .Những thành phần phổ biến nhất của trầm tích hòa tan là:bicarbonat(HCO 3 ),Sulfate(SO 4 ),ion canxi,natri và magie(Mg.).  Các trầm tích lơ lửng và trầm tích đáy sông khi lắng đọng lại ở những vị trí không xác định ,tạo ra ô nhiễm trầm tích. I.3.TỐC ĐỘ SÔNG,XÂM THỰC,VÀ TÍCH TỤ TRẦM TÍCH. Sông suối là hệ thống di chuyển cơ bản một phần của chu trình đá bao gồm xâm thực và tích tụ trầm tích,và nó là nhân tố xói mòn trong việc chạm khắc cảnh quan của chúng ta.Tốc độ của sông thay đổi dọc theo dòng chảy của nó và ảnh hưởng đến cả xói mòn và lắng đọng trầm tích. Tốc độ nước trung bình ở bất kỳ những điểm dọc theo dòng sông được định nghĩa là số truyền của lưu lượng (khối lượng nước qua điểm đó trong một thời gian xác định )qua diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy. Để tính tốc độ trung bình của nước chảy trong 1 dòng sông ta phải chia tổng lưu lượng cho diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy. V=Q/A, Q=V.A HOẶC Q=V.W.D Trong đó:Q:là lưu lượng(m 3 /s) A:diện tích mặt cắt ngang(m 2 ) V:tốc độ trung bình của dòng chảy (m/s) W:là bề rộng của sông (m) D:độ sâu của dồng chảy (m) Q=V.D.W được coi như là phương trình liên tục và là một trong những mối quan hệ quan trọng nhất để hiểu dòng chảy của nước trong sông. Nếu chúng ta giả sử rằng ở đây không có sự thêm vào hoặc bớt đi của dòng chảy dọc theo sông thì lưu lượng là một hằng số,khi đó diện tích mặt cắt giảm thì tốc độ dòng cháy phải tăng. Điều này giải thích vì sao sông chảy qua khu vực dốc hẹp hoặc những kênh có độ cao cao hơn thì năng lượng sông sẽ mạnh hơn ở những vùng có diện tích mặt cắt lớn.Ngay tại khúc sông tốc độ chảy trung bình của dòng sông thì tạo ra độ sâu, độ dốc và gradient của sông.Và bây giờ thì chúng ta biết tại sao độ dốc lại liên quan đến năng lượng sông .Nếu lưu lượng là một hằng số dọc theo khúc sông thì năng lượng sông sẽ tỉ lệ với độ dốc ngay.Đoạn kênh hẹp của dòng sông với kênh đứng và những dốc nước sẽ có nhứng dòng chảy mạnh hơn so với đoạn kênh rộng. Nói chung ,sông chảy nhanh hơn,mạnh hơn có khả năng xâm thực bờ hơn so với sông chảy chậm .Hơn nữa , dòng nước nhanh hơn thì năng lượng của sông sẽ lớn hơn và có thể di chuyển nhiều trầm tích lớn hơn và nặng hơn. Những hạt lớn nhất và nặng nhất – tảng và đá cuội được lắng đọng trong môi trường dòng sông tại những vị trí nơi mà năng lượng sông trong suốt dòng chảy cao.Cát và bột có xu hướng tích tụ lại tại những nơi có dòng chảy thấp trong độ dốc thấp hơn, nơi mà năng lượng sông yếu hơn. Dòng chảy từ trên núi xuống đồng bằng có thể tạo ra những dạng lắng hình quạt(alluvial fans). A vast alluvial fan blossoms across the desolate landscape between the Kunlun and Altun mountain ranges Alluvial fan in the French Pyrenees Nơi mà một con sông đổ vào biển ,nó có thể lắng đọng trầm tích tạo thành delta,một khối đất tam giác trải dài đến biển. Delta sông Nile Hạt lớn nhất của sông có thể di chuyển được gọi là:vật liệu thô(compecency),tổng tải lượng của sông mang đi trong một thời gian xác định gọi là:công suất(capacity). I.4.TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT. Dòng chảy và sông suối,đã mở ra hệ thống ,cái mà duy trì một nguyên ly:sự cân bằng động giữa công việc đã làm và để lại gánh nặng. Sự cân bằng động(dynamic equilibrium):tình trạng trong đó, một hệ có thể ổn định ,nghĩa là trong trạng thái cân bằng,ngay cả khi có các chất đi vào liên tục và rời khỏi hệ ,ở đây có sự thang bằng giữa các chuyển động đó. Hướng của dòng chảy có dốc và dạng mặt cắt ngang ,chỉ cung cấp vận tốc của dòng chảy cần thiết để làm công việc di chuyển tải lượng trầm tích. Việc tăng hoặc giảm lượng nước ,hoặc là trầm tích sông thường gây ra sự thay đổi độ dốc của kênh hoặc là mặt cắt ngang,tác động đến việc thay đổi tốc độ của dòng nước.Sự thay đổi của tốc độ này ,làm tăng hoặc giảm lượng trầm tích được mang trong hệthống.Như vậy những biến đổi trong việc sử dụng đất làm ảnh hưởng đến khối lượng trầm tích hoặc là nước trong sông ,có thể đưa ra hàng loạt sự kiện vào vận động trong một hệ thống cân bằng động mới. Ví dụ :xem xét sử biến đổi của việc sử dụng đất từ rừng thành mùa màng nông nghiệp.Sự biến đổi này làm tăng sự xói mòn đất và làm tăng lượng trầm tích ở dòng chảy.Đầu tiên sông sẽ không có khả năng di chuyển toàn bộ trầm tích và sẽ lắng đọng trầm tích nhiều hơn làm tăng độ dốc của kênh ,tiếp theo sẽ làm tăng tốc độ của nước (cũng là năng lượng sông)và cho phép sông di chuyển thêm trầm tích .Độ dốc sẽ tiếp tục gia tăng bởi sự tích tụ trong lòng sông cho tới khi tốc độ và năng lượng của dòng sông tăng lên đầy đủ để vận chuyển trầm tích mới. Bây giờ,giả thiết ngược lại,đất nông nghiệp thì bị biến đổi để trồng cây.Tổng lượng trầm tích của dòng sông sẽ giảm,lượng trầm tích lắng đọng trong dòng sông cũng sẽ ít,sự xói mòn của sông của giảm, độ dốc giảm và từ đó tốc độ dòng nước cũng sẽ giảm. Các nhà khoa học đã miêu tả sự thay đổi 1 phần ở miền nam nước Mỹ ,trong thời kỳ lịch sử trước đất rừng đã bị phát hoang cho nông nghiệp,tạo xâm thực đất nhanh hơn,tiếp sau đó là trầm tích lắng đọng trong dòng sông. Vùng đất bây giờ trở lại rừng cây ,cùng chung với giới hạn bảo toàn đất, đã làm giảm bớt đi lượng trầm tích của sông. Những biến đổi đáng kể sẽ xảy ra cả vùng thượng lưu và hạ lưu của hồ chứa.Thượng lưu, tại đầu nguồn của hồ chứa,sẽ làm chậm dòng sông, gây ra tích tụ trầm tích .Ở hạ lưu,nước chảy xuống đập sẽ có ít trầm tích,hầu hết nó bị bẫy trong hồ chứa. Kết quả là sông có thể có công suất để di chuyển thêm trầm tích ,và nếu điều này xảy ra xâm thực sẽ chiếm ưu thế hơn tích tụ ở hạ lưu của đập .Độ dốc nó sẽ giảm cho tới khi cân bằng mới đạt được. I.5.Sư hình thành mẫu kênh sông và đồng bằng cửa sông Hình thể của kênh sông nhìn trên bản đồ ( cũng như từ máy bay) được gọi là mẫu kênh sông. Hai mẫu kênh sông chính là bện tết và chỗ sông uốn khúc và cả hai được tìm thấy trên một con sông. Mẫu kênh bện tết được mô tả bằng nhiều eo biển, của sư thắt nút cồn cát ngầm và những hòn đảo mà chúng chia cắt và nhóm lại kênh sông. Sư hình thành mẫu kênh bện tết giống như kiểu các con sông khác, kết quả của sự tương tác của dòng chảy và hoạt động trầm tích kết hợp với sự thay đổi điều kiện địa chất khí hậu. Nếu dòng chảy theo mặt nghiêng của con sông dốc và giàu có về trầm tích thô thì mẫu kênh sông đó chắc chắn là bện tết. Mẫu kênh bện tết có khuynh hướng rộng và nông như là chỗ sông uốn khúc. Mẫu kênh bện tết có khuynh hướng kết hợp với sự tan băng với sự phong phú của cuội sỏi hoặc sông có dòng chảy dốc dù những vùng đó có sự nâng lên nhanh chóng bởi quá trình kiến tạo. Sư nâng lên nhanh chóng tạo ra gradient sông có độ dốc lớn và năng lượng xâm thực để tạo ra trầm tích sỏi thô. Mẫu kênh uốn lượn có các khúc cong riêng biệt gọi là các khúc uốn mà nó di chuyển qua lại ngang qua đồng bằng ngập lụt. . Phía bên ngoài của khúc uốn, nước với lưu lượng lớn chảy xiết, gây rạ sự xói mòn mạnh hơn; ở phía trong chỗ uốn khúc nước chảy chậm hơn và trầm tích được lắng xuống, tạo thành doi cát lưỡi liềm.Khi sự xâm thực phân dị này và tích tụ trầm tích liên tục ,các khúc uốn di chuyển về một bên., một quá trình nổi bật trong việc xây dựng và duy trì đồng bằng ngập lụt. braided channel II.LŨ LỤT Quá trình tự nhiên của sự chảy tràn bờ của dòng nước được gọi nạn lụt.Hầu hết nạn lụt ở sông là hàm số của tổng lượng và sự phân phối của lượng mưa trong lưu vực sông, tỉ lệ lượng mưa xâm nhập vào đất, đá, và địa hình tuy nhiên, một số nạn lụt gây bởi sự tan chảy nhanh của băng và tuyết trong mùa xuân hay, trong những trường hợp khác như từ sự cố tràn đập. Cuối cùng,việc sử dụng đất có thể ảnh hưởng lớn đến lũ lụt trong những lưu vực sông nhỏ Lưu lượng của dòng nước ở kênh (mét khối trên giây, m 3 /s hay cms) tại nơi nước tràn qua kênh được gọi là lưu lượng nước lũ và được dùng như dấu hiệu cho biết độ lớn của cơn lũ (xem Special Feature: Magnitude and Frequency of Floods). Mức độ lớn của một cơn lũ có thể gắn liền với mức độ thiệt hại tài sản nghiêm trọng. Thuật ngữ “giai đoạn lũ” thường có nghĩa là sự dâng lên của bề mặt nước lũ đã dâng cao đến một mực nước lớn có khả năng gây ra thiệt hại tới tài sản cá nhân. Định nghĩa này được dựa trên nhận thức của con người về sự việc, bởi vì sự nâng cao của nước được coi là giai đoạn lũ gắn liền với việc sử dụng bãi sông của con người. Những ghi nhận lâu hơn về những dòng lũ đã được ghi chép lại, những tiên đoán chính xác hơn về cơn lũ có khả năng thành sự thật. Tuy nhiên, việc thiết kế ra cấu trúc của những nạn lụt chu kỳ 10 năm, 25 năm hay thậm chí 100 năm, hay thật ra bất kỳ dòng chảy nào dưới đây có khả năng thực hiện được rất lớn, điều này đã được tính toán là có nguy cơ xảy ra vì việc dự đoán những nạn lụt như vậy được dựa vào xác suất thống kê. Trong một giai đoạn dài, một nạn lụt 25 năm xảy ra cứ trung bình mỗi 25 năm một lần, nhưng hai nạn lụt 25 năm có thể xảy ra vào bất kỳ năm nào của những nạn lụt 100 năm! Dù cho chúng ta có tiếp tục xây dựng cho những đại lộ đập nước, cầu cống, nhà cửa, và những cấu trúc khác trên những vùng dễ mắc lũ, sự mất mát tính mạng và tài sản con người vẫn tiếp tục. II.1.LŨ THƯỢNG LƯU VÀ LŨ HẠ LƯU: Thật hữu ích để phân biệt giữa lũ thượng lưu và lũ hạ lưu . Lũ thượng lưu xuất hiện trong những phần phía trên của lưu vực sông và thường được sinh ra bởi trận mưa mãnh liệt đi qua vùng lân cận trong khoảng thời gian ngắn. Những cơn lũ này có thể không gây ra nạn lụt khốc liệt trong trường hợp là những dòng lũ lớn hơn khi mà chúng gặp nhau ở hạ lưu, dù chúng có thể khá khốc liệt một cách cục bộ. Chẳng hạn, một nạn lụt thượng lưu dữ dội đã xuất hiện trong Front Range của Colorado trong mùa hè của 1976, khi những cơn lũ quét dữ dội dâng lên, được hình thành bởi một hệ thống phức tạp của những cơn mưa giông có sấm sét lên tới lượng mưa 25 cm, quét xuyên qua những dãy núi phía tây của vùng Loveland. Nạn lụt ngắn gọn này đã làm chết 139 người và gây thiệt hại hơn 35 triệu đô la, làm hư hại những đại lộ, những cái cầu, những con đường, những ngôi nhà, và xí nghiệp nhỏ. Hầu hết những thiệt hại và mất mát lớn lao là ở trong hẻm núi Big Thompson, nơi mà hàng trăm những cư dân, những người đi cắm trại và những khách du lịch bị tấn công chớp nhoáng với ít hoặc không nhận được lời cảnh báo nào. Mặc dù bão và lũ là những sự kiện ít khi xảy ra (có vài cơn lũ chu kỳ 100 năm), nhưng những nạn lụt tương tự đã xảy ra trong quá khứ và những con lũ khác có thể xảy ra trong tương lai cho những hẻm núi tương tự dọc theo the Front Range(8-10) Những nạn lụt hạ lưu thì lớn hơn, như nạn lụt Sông Mississippi vào năm 1993, mà thông thường lên trang đầu của báo chí và truyền hình. (nạn lụt sông Mississippi được bàn luận ở cuối chương.). Nạn lụt hạ lưu bao trùm một vùng rộng và thông thường được sinh ra bởi những cơn bão trong khoảng thời gian dài mà đã làm bão hòa đất và vật liệu, điều này đã làm gia tăng sự chảy tràn trên mặt đất. Ngập lụt trên sông nhánh nhỏ có thể hạn chế, nhưng sự đóng góp của dòng chảy tràn được gia tăng từ hàng nghìn những sông nhánh có thể gây ra một nạn lụt hạ lưu lớn. Một nạn lụt kiểu này đặc trưng bởi sự di chuyển xuống hạ lưu của một làn sóng lũ được gia tăng không ngừng với sự nâng lên và hạ xuống của dòng nước. Hình a chỉ ra sự di chuyển 257km xuống hạ lưu của một ngọn sóng trên hệ thống Sông Xavan Chattooga. Nó minh họa rằng thời gian tăng lên từng nấc lâu hơn thì cần thiết cho sự nâng lên và hạ xuống của mực nước khi dòng lũ tiếp tục chảy xuống hạ lưu, và nó cũng chỉ ra sự gia tăng dữ dội một cách đột ngột trong dòng lũ từ dòng chảy yếu đến hơn 1700 m3/ S trong 5 ngày . Hình b minh họa nạn lụt tương tự trong việc sử dụng thuật ngữ lưu lượng trên đơn vị diện tích, loại bỏ ảnh hưởng của sự gia tăng lưu lượng ở hạ lưu. Điều này minh họa tốt hơn cho hình dạng (độ sắc của đầu nhọn) của làn sóng của lũ khi nó di chuyển xuống hạ lưu. Một vài nạn lụt rất lớn ở hạ lưu đã từng được gây ra một cách trực tiếp bởi những hư hỏng kết cấu nặng nề. Chẳng hạn, nạn lụt phá hoại nhất trong lịch sử ở Tây Virginia gây ra bởi sự hư hỏng của một đập nước làm từ phế phẩm than đá trên nhánh sông giữa của sông Buffalo Creek (Case: Nạn lụt Buffalo Creek) II.2.CƯỜNG ĐỘ VÀ TẦN SỐ XUẤT HIỆN CỦA LŨ: Nạn lụt liên quan mật thiết đến số lượng và cường độ của lưu lượng và kiểu dòng chảy. Những nạn lụt thảm khốc được đưa tin trên truyền hình và báo chí thường được hình thành bởi những cơn bão lớn, mãnh liệt và hiếm khi xảy ra, Những nạn lụt hay dòng chảy nhỏ hơn có thể được hình thành bởi những cơn bão ít mãnh liệt hơn, mà lại xuất hiện thường xuyên hơn. Mọi diễn biến của dòng chảy mà có thể đo được hay đánh giá từ những trạm đo lường dòng chảy thì có thể được chuẩn bị cho độ lớn của dòng chảy, thường đo theo mét khối trên giây ( m3/ S). Danh sách của những dòng chảy được chuẩn bị có thể được phác họa trên một đường cong tần số dòng chảy bằng việc dẫn xuất ra từ khoảng lặp lại R cho mỗi dòng chảy từ mối quan hệ. R = N + 1/ M,. R là một khoảng cách lặp lại trong năm, N là số lượng những năm ghi chép được, và M là hàng của dòng chảy riêng lẻ trong mảng (6) dòng chảy cao nhất cho 9 năm của dữ liệu dòng chảy được chỉ ra Hình 5.13(khoảng 280 m3/ S) có hàng M bằng 1 (7). khoảng cách lặp lại R của nạn lụt này là: R = N + 1/ M= 9+ 1/1= 10,. có nghĩa rằng nạn lụt đó với độ lớn bằng hay vượt hơn 280 m3/ S có thể xảy ra cứ mỗi 10 năm một lần; chúng ta gọi cái này là một nạn lụt 10 năm. Xác suất của nạn lụt 10 năm xảy ra trong bất kỳ một năm nào là 1/10 hay 0.1(10%). xác suất của cơn lũ 100 năm xảy ra vào bất kỳ năm nào là 1/ 100 hay 0.01(1%). Những nghiên cứu về nhiều dòng suối và sông cho thấy rằng những con kênh mà được thành lập và duy trì sự chảy tràn bờ thì tương ứng với khoảng cách lặp lại là 1.5 tới 2 năm (khoảng 30 m3/ S, Hình 5.13). Bởi vậy, chúng ta có thể chờ đợi một dòng lũ tràn bờ và bao phủ một phần của vùng bãi sông với nước và bùn lầy mỗi năm. buffalo creek flood Vào buổi sáng ngày 26 tháng 2 năm 1972, một tường nước cao tới 3 – 6 m quét xuyên qua Thung lũng Buffalo Creek ở phía tây Virginia với tốc độ trung bình 2.1m/s, hay 8km/h. cơn lũ hạ lưu này xảy ra sau sự sập đổ của một đập nước làm từ phế phẩm than đá ở Buffalo Creek. Dù kéo dài chỉ có 3 giờ, nhưng nạn lụt đã cướp đi ít nhất 188 mạng sống, phá hủy 599 ngôi nhà, 4000 người vô gia cư, và gây ra tài sản thiệt hại hơn 50 triệu đôla. Trong vòng 3 ngày trước khi tai hoạ, lượng mưa gần 10cm đã mưa trút xuống khu vực này, gây nên trận lụt 10 năm tương tự như Buffalo Creek. Thể tích nước được thoát ra bởi sự sụp đổ của đập nước xấp xỉ là 500,000 m3, gây một nạn lụt lớn hơn khoảng 40 lần so với nạn lụt tự nhiên 50 năm. Hội nghiên cứu địa chất Mỹ kết luận rằng sự bất lực của đập nước là nguyên nhân chủ yếu gây nên nạn lụt và lượng chảy ròng trực tiếp từ những nguồn khác không quan trọng . Có vài nguyên nhân cho sự bất lực của đập nước:  Đập nước không được thiết kế mà cũng không xây dựng để tốt để đối chọi với số lượng và chiều sâu của lượng nước mà nó cứa đựng. Thực tế rằng, một đống tiền lãng phí được đổ xuống ngày càng tăng.  Không có đường nước thoát hay sự kiểm tra thích hợp mực nước trong đập nước để có biện pháp loại bỏ nước  Bùn thải từ thao tác khai mỏ than đã tạo ra một nền tảng vật chất không vững chắc cho đập nước, và xuất hiện sự rỉ nước ra xuyên qua những khe hở của đập, điều này làm giảm rất nhiều sự vững vàng của đập nước.  Sự vững vàng của đập bị giảm nhiều hơn nữa bởi vì nó quá dày, và đập nước được trở nên bão hòa và có phần nổi lên mặt nước. Chính đập nước được xây dựng từ phế phẩm than đá, bao gồm than mịn, đá phiến sét, sét, và rác mỏ đều tan rã nhanh chóng và không vững chắc. cuộc sống và tài sản con người. Ví như một tủ sắt, một đập nước lợi kinh tế không thể được cấu trúc bằng chỉ một loại vật liệu này. (13) III. Development and Flooding Việc sử dụng đất của con người trong môi trường đô thị đã làm gia tăng cả độ lớn lẫn tần suất của lũ lụt trong những lưu vực sông nhỏ vài kilômet vuông. Tốc độ gia tăng của lũ là một là một hàm của phần trăm diện tích đất được bao phủ bởi những mái nhà, vỉa hè, và xi măng (được xem như lớp vỏ không thấm nước) và phần trăm của diện tích được lắp đặt hệ thống cống tháo nước. Những cống tháo nước quan trọng bởi vì chúng dẫn dòng chảy tràn từ thành thị là bề mặt không thấm nước đến nhanh với hệ thống các kênh. Bởi vậy, vùng không thấm nước và những cống thoát nước là một cách đo lường được chọn lọc để đo mức độ đô thị hóa. Đồ thị trong hình trên cho thấy rằng một diện tích đô thị với 40 phần trăm bề mặt không thấm nước và 40 phần trăm diện tích có hệ thống cống thoát nước có thể mong đợi có mức độ dòng chảy tràn bờ (lũ) gấp khoảng 3 lần như trước khi diễn ra sự đô thị hóa. Tỷ lệ này giữ cho những cơn lũ có tần số nhỏ và trung gian, nhưng khi kích thước của lưu vực sông tăng, lũ lớn với tần số 50 năm vì thế không gây nhiều được ảnh hưởng đến sự đô thị hóa Nạn lũ là một hàm của mối quan hệ giữa lượng mưa-sự chảy ròng, và sự đô thị hóa cũng gây ra những sự thay đổi to lớn trong mối quan hệ này (nhìn: Las Vegas, Nevada). một nghiên cứu cho thấy rằng lượng chảy ròng ở thành thị từ những cơn bão là lớn hơn lượng chảy ròng của vùng trước đô thị hóa gần năm lần (5). Những ước lượng của dòng chảy cho những khoảng lặp khác nhau tại những mức độ đô thị hóa khác nhau được đưa vào Việc ước lượng đã chỉ báo sự tăng kinh khủng của luợng chảy ròng ứng với việc sự gia tăng của những vùng không thấm nước và mức độ bao phủ của cống thoát nước. Sự tăng của lưu lượng chảy tràn với sự đô thị hóa xảy ra bởi vì có ít nước xâm nhập được xuống mặt đất, được xem như là lượng suy giảm quan trọng đúng lúc giữa phần lớn của lượng mưa và đỉnh lũ (lag-time) ở khu vực thành thị lại đối lập với điều kiện ở nông thôn Thời gian ứ đọng (lag-time) ngắn, tức là tháo lũ nhanh (flashy discharge), được đặc trưng bởi sự lên và xuống của nước lũ nhanh chóng. Vì chỉ có một lượng nhỏ nước xâm nhập xuống mặt đất được giảm bớt đáng kể, bởi vì mạch nước thấp hay dòng chảy mùa khô trong những mạch nước ở thành thị, được ổn định bởi sự rỉ nước ngầm vào trong kênh. Hiệu quả này tập trung bất kỳ thành phần gây ô nhiễm nào lại và thông thường hạ thấp sự thẩm mỹ của dòng nước. Mối quan hệ giữa sự sử dụng đất và nạn lụt đối với những lưu vực sông nhỏ có thể khá phức tạp. Một nghiên cứu đã kết luận rằng không phải mọi kiểu đô thị hóa nào cũng làm tăng tất cả sự kiện chảy ròng và lũ lụt.(14). Khi ngày nay, việc gieo trồng những hàng ngô và đậu tương được thay thế bởi sự phát triển của cường độ tập trung dân cư thấp, những sự kiện lớn ở mức độ thấp của lượng chảy ròng và những đỉnh nạn lụt đã được tiên đoán cho với những khoảng lặp lại từ 2 đến 4 năm tăng sẽ xảy ra. Tuy nhiên những sự kiện với những khoảng lặp hơn 4 năm, thì lượng [...]... phòng chống lụt bão trung ương (PCLB T.Ư) thì khoảng 3-4 giờ sáng ngày 28/9, lũ quét, lũ ống ở nhiều ngòi suối của các huyện, thị xã phía tây của tỉnh Yên Bái đã làm 42 người chết và mất tích, nhiều tài sản và các công trình giao thông bị phá hủy Theo tin từ Ban Chỉ đạo PCLB tỉnh Yên Bái, đến 21 giờ 15 ngày hôm qua (28/9) đã có 38 người chết và 4 người mất tích do lũ quét và sạt lở đất Một cơn lũ ống dữ... với dân cư đông ở vùng trũng dễ bị mất rất nhiều sinh mạng vì lũ, thì sự hủy hoại tài sản vẫn ít hơn thời kỳ công nghiệp.(bảng 5.1 liệt kê 1 số con lũ tàn khốc đã xuất hiện ơ Mỹ trong 60 năm trước) Sự hủy hoại của lũ phụ thuộc vào những nhân tố sau” • Việc sử dụng đất ở vùng trũng • Quy mô(độ sâu,vân tốc và tần saố của lũ) • Tỉ lệ dâng lũ và thời gian tồn tại của nó • Mùa(mùa thu hoạch ở vùng trũng(vùng... đường, và hệ thống thông tin liên lạc Sự xói mòn và sự lắng cặn trong cảnh quan nông thôn và thành thị ,và một sự mất đáng kể đất và cây cỏ bao quanh  Những hiệu ứng thứ cấp có thể bao gồm sự ô nhiễm thời hạn ngắn của những con sông; sự đói và bệnh tật; và sự di dời của những người mà đã mất nhà.Ngoài ra, lửa có thể gây ra bởi những đoản mạch hay gãy ống dẫn khí đốt chính V.Đối phó với mối nguy hại của lũ. .. chết.Trong lúc 1 trong những cơn bão và lũ lụt diễn ra,cái đập nước ở sông Yuba,California vỡ làm trôi mất nhà của hơn 20000 người.Một bài học quan trọng trong suốt trận lũ này là đã đắp nhiều đê trong nhiều năm trước đó ở dọc theo sông ở California và những vùng khác trong tình thế ngặt nghèo và công việc thất bại Một vài cấu trúc kỹ thuật được thiết kế để ngăn lũ thực sự được gia tăng trong thời... thiên nhiên và qui mô của sự đô thị hóa và đặc biệt trên tỉ lệ của vùng được san lát và những vùng cỏ mọc đầy Sự đô thị hóa là không phải là kiểu phát triển duy nhất có thể làm tăng nạn lũ lụt Một số lũ quét đã xuất hiện bởi vì cái cầu đã được xây dựng ngang qua những dòng suối nhỏ mà đã gây ra những mảnh vỡ của đập nước tạm thời để tạo thành (nhìn: Lũ quét ở Eastern Ohio) IV.Tính tự nhiên và tầm nguy... tụ phù sa • Sự tác động của dự báo, cảnh báo và hệ thống báo khẩn Những tác động của lũ có thể là sơ cấp,đó là,gây ta 1 cách trưc tiếp,hay thứ cấp, gây ra bởi sự tan rã và sự trục trặc của những công tác và những hệ thống có thể quy cho con lũ  Những hệ quả sơ cấp bao gồm những đau thương mất mát của cuộc sống, và thiệt hại gây ra bởi những dòng, mảnh vỡ và cặn nhanh chóng tới những nông trại, những... Sơn La nhiều chỗ bị ngập lụt, sạt lở gây tắc nghẽn giao thông Tỉnh lộ 313 và nhiều tuyến đường giao thông liên huyện, liên xã cũng bị ngập Bến phà Tình Cương và Ấm Thượng phải ngừng hoạt động Nhiều cột điện cao thế đổ, hệ thống dây liên lạc bị đứt, làm cho nhiều địa phương bị cắt điện và mất liên lạc Tại tỉnh Hòa Bình, cũng đã có một người chết do lũ quét tại huyện Tân Lạc và một người chết do sập... ròng và những đỉnh nạn lụt được tiên đoán cho đất nông nghiệp có thể vượt hơn so sự phát triển của dân cư Trong khi những hàng cây trồng được thay thế bởi những vùng được san lát và cỏ, thì lượng chảy ròng trong những vùng được san lát là lớn hơn, nhưng cỏ làm cho lượng chảy ròng ít hơn đất nông nghiệp Bởi vậy, tác động của việc thay đội sự dụng đất đối với lượng chảy ròng và nạn lụt phụ thuộc vào thiên... sông Atchafalaya.Sông Atchafalaya chảy theo dòng sông Đỏ,1 đường tắt hơn đến Gulf,Mexico ,và nếu như quá trình tự nhiên chỉ để 1 mình sông Mississippi thay đổi,bỏ sông BatonRouge và sông New Orlean trơ trọi và gần như khô kiệt Tổn thất kinh tế và xã hội như 1 sự thăng trầm(việc rơi vào tình trạng như vậy) là khổng lồ ,và lưc lượng kỹ sư phải chi hàng trăm triệu đô trong việc kiểm soát cấu trúc đập ngăn... dữ dội nhất ,và cuối cùng khi quá sưc chịu đựng của cấu trúc ,lũ có thể rộng ra Có 2 cách chống lũ chung nhất:  Sự ngăn ngừa là cách tiếp cận cấu trúc chúng ta đã mô tả  Biện pháp điều chỉnh bao gồm sự điều chỉnh lũ đồng bằng,cái mà có vẻ quan trọng hơn khi chúng ta bắt đầu nhận ra những hạn chế của cách tiếp cận cấu trúc ,và bảo hiểm Sự ngăn chặn:hàng rào vật lý Biện pháp ngăn ngừa nạn lụt bao gồm . vẫn tiếp tục. II.1.LŨ THƯỢNG LƯU VÀ LŨ HẠ LƯU: Thật hữu ích để phân biệt giữa lũ thượng lưu và lũ hạ lưu . Lũ thượng lưu xuất hiện trong những phần phía trên của lưu vực sông và thường được sinh. dựng và duy trì đồng bằng ngập lụt. braided channel II.LŨ LỤT Quá trình tự nhiên của sự chảy tràn bờ của dòng nước được gọi nạn lụt. Hầu hết nạn lụt ở sông là hàm số của tổng lượng và. Creek (Case: Nạn lụt Buffalo Creek) II.2.CƯỜNG ĐỘ VÀ TẦN SỐ XUẤT HIỆN CỦA LŨ: Nạn lụt liên quan mật thiết đến số lượng và cường độ của lưu lượng và kiểu dòng chảy. Những nạn lụt thảm khốc được