Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 SÔNG VÀ LŨ A . SÔNG: 1) Khái quát về sông: * Khái niệm: - Sông suối là những dòng nước chảy theo rãnh hay lòng máng rõ ràng. Sông thì có lồng máng to rộng và có chiều dài thật quan trọng so với suối. (Đòa chất cơ sở) - Sông là dòng nước lưu lượng lớn thường xuyên chảy, có nguồn cung chủ yếu là từ các hồ nước, từ các con suối hay khe núi hay từ các con sông nhỏ hơn ở nơi có độ cao hơn, các nguồn nước có được do nước mưa (Wikipedia tiếng Việt). * Nguồn gốc hình thành: - Khi mưa rơi xuống mặt đất hay tuyết tan, một phần được thực vật hấp thu rồi bốc hơi vào không khí, một phần bốc hơi trực tiếp từ mặt đất , phần khác thấm sâu xuống đất thành nước ngầm. Phần còn lại chảy tràn trên mặt đất sẽ gom vào các lồng máng tự nhiên gọi chung là nước chảy dòng tạo ra sông suối. 2) Hệ thống sông: 2.1/ Lưu vực: - Lưu vực là toàn thể một vùng mà nơi đó suối và phụ lưu đã tiếp nhận được một lượng nước để cung cấp cho sông chính. Tuy nhiên, mỗi phụ lưu và suối 1 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 đều có một phụ lưu riêng rẽ. Mỗi dòng chảy là một nhánh nhỏ nhất của một phụ lưu. Các phụ lưu nối lại tạo thành một lưu vực rộng lớn. - Có 5 kiểu lưu vực chính:  Hệ thống sông có dạng hình nhánh cây (thụ trạng) (dendritic pattern): thường gặp ở những vùng đất đá có kháng sức đồng đều.  Hệ thống sông có dạng hình mạng lưới (trellis pattern): ở những vùng đất đá xếp thành lớp và bò uốn nếp như cát kết (sa thạch) và diệp thạch, dòng nước chảy theo hướng lớp hay thẳng góc với hướng lớp, tạo nên một hệ thống sông với dạng hình mạng lưới thật đặc biệt.  Hệ thống sông có dạng hình tia (radial pattern): ở các đỉnh núi cao hệ thống sông phụ có dạng hình tia ly tâm hay hướng tâm.Đây là kiểu mạng sông phát triển trên sườn một núi lửa mới hình thành.  Hệ thống sông có dạng hình góc (rectangular pattern): kiểu lưu vực này phát triển ở nền đá có hệ thống đường nứt thẳng góc nhau.  Hệ thống sông có dạng song song: trong khu vực nền đá tạo một triền dốc, các sông nhánh có dạng song song với nhau. 2.2/ Trắc diện sông: - Trắc diện của một con sông gồm có 3 phần: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu sông.  Thượng lưu sông: đây là nơi sông bắt nguồn, ứng với thời kỳ sông trẻ. Nước chảy xiết, hoạt động xâm thực diễn ra rất mãnh liệt, đáy sông ngày càng được đào sâu, tạo ra hai bờ vách thẳng đứng, hợp thành hình chữ V. Ở thượng lưu sông có rất nhiều ghềnh thác.  Trung lưu sông: đây là đoạn giữa của sông, ứng với giai đoạn sông trưởng thành. giai đoạn này, độ dốc của lòng sông giảm đi nhiều, nước chảy chậm lại, có ít hay không có ghềnh thác. Sông không khơi sâu lòng nữa mà đào hai bên bờ mở rộng thung lũng sông. Lòng sông trở nên uốn khúc, dọc bên bờ đồng bồi bắt đầu hình thành. 2 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9  Hạ lưu sông: là phần cuối của con sông hay một đoạn sông già. đây nước chậm lại, sông không còn sức tàn phá nữa, mà chỉ lắng tụ các loại vật liệu đã vận chuyển. Thung lũng sông trở thành đồng bằng rộng lớn. Lòng sông uốn khúc ngoằn ngoèo và khi ra đến biển, sông lại được phân chia thành nhiều nhánh tháo nước. Nước sông trải rộng, gần như không phân biệt được vách sông. Đồng bồi thành lập chủ yếu trong khu vực này. - Trắc diện dọc theo lòng sông được biểu diễn bằng một đường cong, với độ dốc thay đổi từ thượng lưu đến hạ lưu sông. Ban đầu, ứng với khu vực thượng lưu, độ dốc hạ nhanh chóng và sau đó giảm dần cho đến mực thấp nhất, gọi là mực gốc. Mực gốc của một con sông tương ứng với mực biển hay mực nước hồ mà con sông đó đổ vào. 3) Sự lưu chuyển của dòng nước trên sông: 3.1/ Các nhân tố tương tác ảnh hưởng đến sự cân bằng của dòng chảy: - Lưu lượng (Discharge). - Lưu tốc (Velocity). - Tải lượng (Load). - Gradient. - Cấu trúc dòng chảy hay độ khúc khuỷu của dòng chảy (channel pattern). 3.2/ Chuyển động của dòng chảy: 3 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 - Chảy tầng (laminar flow): ở các đoạn sông thẳng, đáy sông trơn láng, lưu tốc chậm, nước lưu chuyển thành lớp song song. Mỗi một lớp di chuyển với vận tốc không đổi, lớp này khác với lớp kế cận. Các lớp sẽ tách ra quanh chướng ngại vật và kết hợp lại ở phía cuối dòng. - Chảy rối (turbulent flow): là phương thức chảy chính của dòng chảy. Chảy rối xuất hiện khi gia tốc gia tăng hoặc đáy sông gồ ghề, đường đi của phân tử nước bò phá vỡ khi gặp phải dòng xoáy. Khi lưu tốc chảy quá lớn hoặc lòng sông có nhiều chướng ngại vật, nước sẽ chuyển từ cách chảy rối yên lặng thành chảy rối cuốn vòng. 3.3/ Lưu lượng, gradient, lưu tốc: * Lưu tốc: - Lưu tốc tại một vò trí của dòng sông là đoạn đường mà nước chảy qua trong một thời gian đònh trước (đơn vò m/s). - Theo lý thuyết, lưu tốc tăng dần đều nhưng trên thực tế, lưu tốc phụ thuộc vào các yếu tố:  Độ lồi lõm (C) của đáy sông.  Bán kính (R) của thiết diện lòng sông.  Độ dốc (I). - Công thức tính lưu tốc của một dòng sông: RICV = - Lưu tốc khoảng từ 15 cm/s là tương đối chậm, Lưu tốc tương đối cao khi nước chảy từ 625 đến 750 cm/s, lưu tốc cao khi lên đến 10 m/s (1000 cm/s). * Gradient: - Gradient của dòng chảy là khoảng cách thẳng đứng của dòng chảy đổ xuống trong một khoảng cách cố đònh so với dòng chảy nằm ngang. VD:  Thượng lưu sông Yaba (california – Mỹ) khoảng 20km, gradient trung bình 42 m/km. 4 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9  Thượng lưu sông Uncompahne (Colorado – Mỹ) 6,5 km, gradient trung bình 66 m/km. - Sự giảm gradient nơi hạ nguồn của dòng sông một phần do giới hạn của mức độ xâm thực (limitations of base level). * Lưu lượng của dòng nước: - Là lượng nước chảy ngang qua thiết diện tại một điểm của dòng sông trong một giây (đơn vò là m 3 /s). VD:  Sông đồng Nai có lưu lượng trung bình ở Tân Vạn là 910 m 3 /s.  Lưu lượng tối thiểu vào mùa kiệt là 164 m 3 /s.  Lưu lượng tối đa lúc lũ cao nhất (chưa có đập Trò An) là 2.863 m 3 /s. - Lưu lượng của một dòng sông được xác đònh dựa vào 3 yếu tố chiều rộng lòng sông, chiều sâu lòng sông và vận tốc nước chảy (lưu tốc). 5 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 Lưu lượng (m 3 /s) = chiều rộng lòng sông (m) x chiều sâu lòng sông (m) x lưu tốc (m/s). - Lưu lượng thay đổi không chỉ ở những dòng chảy khác nhau mà còn thay đổi ngay trong một dòng chảy từ thời điểm này sang thời điểm khác, từ nơi này đến nơi khác trong tiến trình chảy của nó. - Lưu lượng có xu hướng gia tăng ở cuối dòng do có nhiều phụ lưu cấp thêm nước vào dòng chính. Lũ mùa xuân có thể làm dòng chảy tăng cao, hình thành dòng chảy xiết dữ dội. 3.4/ Biểu đồ thủy lượng: - Biểu đồ thủy lượng của một dòng sông cho thấy sự thay đổi của lưu lượng qua thời gian. - Dạng biểu đồ thủy lượng của những dòng chảy khác nhau (ngay cả ở những điểm khác nhau trên cùng một dòng) thay đổi theo các yếu tố tự nhiên như tốc độ thấm lọc, đòa hình, đòa chất và lớp phủ thực vật. 4) Hoạt động của dòng chảy hay các qua trình sông (river processes): 4.1/ Tác dụng vận chuyển: - Trong khi di chuyển, dòng sông sẽ mang đi các vật liệu ở đáy sông, vật liệu do rửa trôi hai bờ, của phụ lưu hay của các khối. Các vật liệu này được lắng đọng ở đích cuối là đại dương. Lượng vật liệu được dòng sông mang đi được gọi là tải trọng (load). Kích thước hạt tối đa mà sông có thể mang đi là tiêu chuẩn dùng để đánh giá năng lượng vận chuyển (competence). - Có 3 phương thức vận chuyển vật liệu: • Hòa tan trong nước. • Lơ lửng trong nước. • Di chuyển sát đáy sông. * Hòa tan trong nước: + Trong thiên nhiên hoàn toàn không có nước tinh khiết. Mưa rơi và thấm xuống đất, nước hòa tan các hợp chất có trong đất. Trong khi di chuyển, nước sẽ ngấm qua các khe nứt, lỗ hổng, mạch quặng trong đá gốc và hòa tan thêm các vật chất trên đường đi của nó. Cuối cùng, phần lớn nước này xuất lộ ở các mực thấp hơn. + Lượng vật chất hòa tan trong nước tùy thuộc vào thời gian, mùa và vò trí đòa chất. Vật chất hòa tan được đo bằng đon vò một phần triệu (ppm). * Lơ lửng trong nước: 6 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 + Các hạt rắn được dòng xoáy cuốn đi theo dòng chảy ở trạng thái lơ lửng. Quá trình vận chuyển này bò khống chế bởi hai yếu tố: sự cuộn xoáy của nước và vận tốc tới hạn. + Chuyển động xoáy của dòng rối di chuyển theo các quỹ đạo, hạt rơi vào dòng xoáy sẽ nổi lên và ở trạng thái lơ lửng cho đến khi vận tốc của nước xoáy cân bằng hay lớn hơn vận tốc tới hạn của hạt. + Vận tốc tới hạn gia tăng theo kích thước của các hạt có cùng hình dạng và tỉ trọng. + Do phương thức lơ lửng này, bùn và sét được phân bố đều trên đáy, còn những hạt lớn hơn như cát được dòng xoáy mạnh vận chuyển về cuối dòng với số lượng lớn trong đới xáo động nhất. * Di chuyển sát đáy: + Ngược với tải trọng hòa tan và lơ lửng, loại vật liệu dọc theo đáy sông được gọi là trầm tích đáy (bed load). Cá loại vật liệu này thường là các loại cát thô, sạn sỏi nặng. + Các phần tử đáy này thường di chuyển theo 3 phương thức sau: o Nhảy cóc (saltation). o Lăn tròn (rolling). o Trượt (slide). 4.2/ Sự xâm thực: - Xâm thực cơ học hay hiện tượng bào mòn là do các loại vật liệu cứng được dòng nước vận chuyển va chạm chà xát làm mòn nhẵn lòng sông hay đá tảng ở đáy sông. - Sự bào mòn còn tạo ra ở đáy sông những hố sâu (nồi khổng lồ). Các hố này hình thành là do đất đá cấu tạo ở đáy sông không có kháng sức đồng đều, nơi nào mềm thì bò dòng nước khoét trũng xuống nhanh, sạn sỏi do dòng nước vận chuyển rơi vào trong đó, khi nước chảy nhanh đạt đến lưu tốc 10 m/s trở lên, 7 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 sạn sỏi này sẽ bò xoay tròn ở đáy trũng, bào mòn bờ vách, lần hồi tạo thành các hố sâu có dạng tương tự như những chiếc nồi to. - Nồi khổng lồ có thể do các xoáy nước ở trên mặt đào khoét đáy sông tạo thành. - Ngoài các trũng sâu ở đáy sông còn có các trũng sâu tạo thành do nước từ trên triền cao đổ xuống, xoáy mạnh vào nền đá tạo thành. Loại trũng này thường thấy ở chân các ghềnh thác. 4.3/ Sự trầm tích: - Khi vận tốc dòng chảy giảm, thấp hơn mức cần thiết để giữ vật lơ lửng, dòng chảy bắt đầu lắng đọng tải trọng lơ lửng của nó. Sự trầm tích là một quá trình chọn lọc. Trước hết, các hạt thô rơi xuống, sau đó vì vận tốc giảm (năng lượng cũng giảm) các hạt mòn hơn cũng lắng đọng. 5) Các cảnh quan do sông tạo ra: 5.1/ Các cảnh quan hình thành ở khu vực thượng lưu sông: * Thác: - Đây là một trong các cảnh quan thú vò. Tuy hoạt động hết sức mạnh mẽ như thực ra trong lòch sử của dòng sông, chúng có một đời sống hết sức ngắn ngủi. Thác được hình thành do sự hạ thấp độ cao đột ngột trên tiết diện dọc của dòng sông. Sự hạ thấp độ cao này có thể biến mất theo thời gian. * Ghềnh (rapid): 8 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 - Giống như thác, ghềnh được hình thành khi có sự gia tăng đột ngột về độ dốc của lòng sông, nhưng ở ghềnh thì nước không đổ mạnh xuống như thác. Đôi khi ghềnh được phát triển trực tiếp từ các thác có trước đó. 5.2/ Các cảnh quan hình thành ở khu vực trung lưu và hạ lưu sông: * Khúc uốn sông (meander): - Việc hình thành khúc uốn bao gồm cả hai quá trình xâm thực và tích tụ. Trước hết, vài vật cản đã hướng dòng chảy vòng một bên bờ và dòng chảy sẽ đổ mạnh vào bờ đối diện, nơi có dòng chảy rối mạnh nhất. Các vật liệu do sông xâm thực bờ được mang về phía hạ lưu, sau đó lắng đọng trong đới chảy rối giảm ở giữa dòng sông và vào phía trong của khúc uốn kế đó. Khi dòng sông chảy lượng từ bờ này sang bờ kia, các khúc uốn tiếp tục phát triển bằng cách xâm thực ở phía ngoài khúc uốn và trầm tích ở phía trong khúc uốn. - Ở khúc uốn, sông xâm thực ngang và xâm thực sâu làm bờ di chuyển ngang và xuôi về phía hạ lưu. Trong một dòng chảy uốn khúc những nơi gấp khúc mạnh, dòng sông sẽ hình thành các đoạn sông bỏ (cutoff), dấu vết khúc uốn (meander scar) và hồ sừng trâu. * Dòng chảy phân nhánh: - Trên các bãi bồi, đặc biệt nơi có số lượng lớn vật liệu vụn được lắng đọng nhanh chóng, dòng sông sẽ hình thành một hệ thống dòng chảy hội tụ và phân kỳ phức tạp giữa lòng sông. Hệ thống này bò phân cách bằng các cồn cát hay các cù lao. Đây là kiểu dòng sông bò phân nhánh. Mô hình này phát triển khi lưu lượng thay đổi mạnh và các bờ dễ bò xâm thực để cung cấp tải trọng lớn cho dòng chảy. Đây là đặc trưng của các vùng quạt bồi tích, trầm tích rửa trôi băng hà và của một số dòng chảy rất giàu phù sa. 9 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 - Nói chung, độ dốc của dòng chảy phân nhánh cao hơn độ dốc của dòng chảy uốn khúc có cùng lưu lượng Đây dường như là biểu thò sự cố gắng của dòng sông để vận chuyển được nhiều phù sa hơn. * Đê thiên nhiên (Natural levees): - nhiều bãi bồi, nước sông nằm cao hơn đáy thung lũng và được giữ bởi một bờ vách bằng cát và các vật liệu dạng bột gọi là đê thiên nhiên. Bờ đê dốc nhẹ từ đỉnh về phía vách thung lũng. Bãi bồi thấp hơn kết hợp với đê thiên nhiên hình thành đầm lầy cũ (back swamp). Đê được hình thành trong mùa lũ lụt khi nước tràn bờ vào bãi bồi. Dòng bùn này không tồn tại lâu khi vận tốc và sự xáo trộn của nó giảm đột ngột, phù sa lơ lửng được lắng động gần dòng sông nhưng một số lớn cũng được mang đi xa hơn và lắng đọng ở bãi bồi. Các trầm tích này có dạng một cái nêm hướng mũi nhọn ra khỏi sông, lâu dần thành đê thiên nhiên có chiều cao giảm dần từ bờ sông ra ngoài. 10 [...]... Chung sống với lũ 5) Lũ lụt ở Việt nam: 5.1/ Phân loại: - Nướùc ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa nên lũ do mưa sinh ra bao gồm các loại sau:  Lũ trên các sông, suối vừa và nhỏ: xãy ra trong thời gian ngắn và thường là lũ quét  Lũ trên các sông lớn: xãy ra trong thời gian dài, tốc độ lũ chậm  Lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ chính vụ, lũ cuối vụ - Ngoài ra căn cứ vào mức nước đỉnh lũ, người ta chia... căn cứ vào mức nước đỉnh lũ, người ta chia ra các loại lũ sau:  Lũ nhỏ, lũ vừa  Lũ lớn  Lũ đặc biệt lớn  Lũ lòch sử 5.2/ Mùa lũ: - Vùng Bắc bộ: mùa lũ từ tháng 5,6 đến tháng 9,10 Tây Bắc và Đông Bắc thường xảy ra vào tháng 5 kết thúc tháng 9 Sông Hồng và các nhánh sông lớn: sông Đà, Thao, Lô xảy ra vào tháng 6 kết thúc vào tháng 10, cao nhất vào tháng 7,8 - Bắc Trung Bộ: từ tháng 6,7 đến tháng 10,11... Đỉnh lũ : là mực nước hay lưu lượng nước cao nhất trong một trận lũ Chân lũ xuống: là lũ rút xuống thấp nhất xấp xỉ bằng lúc bắt đầu lũ lên Thời gian lũ lên: là khoảng thời gian từ chân lũ lên đến đónh lũ Thời gian lũ xuống: là khoảng thời gian từ đỉnh lũ đến chân lũ xuống Cường suất lũ (m/h): là sự biến đổi của mực nước trong một đơn vò thời gian 3) Những yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn (cường độ) của lũ: ... trận lũ trong sông, suối - Vào các tháng mùa mưa có các trận mưa lớn, cường độ mạnh, nước mưa tích luỹ nhanh, nếu đất tại chỗ đã no nước thì nước mưa đổ cả vào dòng chảy, dễ gây ra lũ Khi lũ lớn, nước lũ tràn qua bờ sông (đê), chảy vào những chỗ trũng và gây ra ngập lụt trên một diện rộng - Lũ lớn và đặc biệt lớn nhiều khi gây ra những thiệt hại to lớn về người và của cải - Cha ông ta đã xếp lũ, lụt... nh hưởng của cá hoạt động nhân sinh đối với lũ: 16 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 3.1/ Việc khai thác đồng lũ: * Nguyên nhân làm biến đổi đồng lũ: - các nước đang phát triển, dân số tăng nhanh nên cần có nhiều đất để trồng trọt, đáp ứng nhu cầu lương thực cho người dân Đất đồng lũ lại rất phì nhiêu vì hằng năm lũ lụt đem phù sa về bồi đắp Hơn nữa ở đồng lũ có bề mặt rộng lớn nên các công trình xây... tính mạng của người dân 14 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 - Hoạt động bồi tụ không đúng chỗ của sông đôi khi cũng gây nên trở ngại cho việc giao thông đường sông - Gây lũ lụt phá hủy mùa màng, công trình xây dựng, gây thiệt hại về nhân mạng B LŨ : 1) Khái niệm về lũ: - Lũ là hiện tượng nước sông dâng cao trong một khoảng thời gian nhất đònh, sau đó giảm dần Trong mùa mưa lũ, những trận mưa từng đợt... Tiền và thềm đất cũ đơng nam bộ nên thường xun bị ngập lụt 20 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9  Vùng Tứ Giác Long Xun (nằm phía hữu sơng Hậu phía trên rạch Cái Sắn): có độ cao mặt đất thấp và dốc nghiêng từ bờ sơng Hậu sang vịnh Kiên Giang nên thường xun ngập lụt  Vùng đất thấp và chua mặn U Minh – Cà Mau: có độ cao thấp xong do sát mặt biển nên bởi ngập lụt bởi nước sơng và chỉ bị ngập mặn 5) Lũ. .. với độ dốc của dòng chảy khi nó chảy từ núi xuống - Trong thời gian lũ lụt, dòng chảy đổ tràn vào nơi thấp hơn, dời đường đi và sẽ bắt đầu sự lắng đọng Sự riếp diễn của quá trình này làm cho quạt bồi tích lớn dần 12 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 * Các thềm sông: - Thềm sông là một bề mặt tương đối bằng phẳng chạy dọc theo thung lũng sông, với bờ dốc ngắn cách nó với bãi bồi hay thếm thấp hơn Thềm... nhanh và nước ngầm xuống đất ít  Đỉnh lũ cao hơn vì dòng chảy mang nhiều nước hơn trong khoảng thời gian ngắn vì lòng sông sạch và thẳng  Lưu lượng cơ bản của dòng chảy thấp hơn vì nguồn cung cấp cho nước dưới đất giảm  Hậu quả chung của sự thay đổi này là dòng chảy đột ngột có lưu lượng cơ bản thấp và đỉnh lũ cao, thời gian ngắn 4) Các biện pháp phòng chống lũ nguy hiểm: 4.1/ Công tác dự báo và quy... 6, 7 đến 11 xãy ra ở bắc Tây Nguyên Tháng 8,9 đến 12 ở trung Tây Nguyên Tháng 7-11 ở Nam Tây Nguyên - Đông và Tây Nam Bộ: xảy ra vào tháng 7-11 5.3/ Nguyên nhân: - Các hình thế gây mưa lũ: 19 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường Nhóm 9 * Trên lưu vực sơng Hồng: những hình thế thời tiết chủ yếu gây ra mưa lũ thường là: dải hội tụ nhiệt đới, cao áp Thái Bình Dương, xốy thuận nhiệt đới (bão, áp thấp nhiệt đới), . gian ngắn và thường là lũ quét.  Lũ trên các sông lớn: xãy ra trong thời gian dài, tốc độ lũ chậm.  Lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ chính vụ, lũ cuối vụ. - Ngoài ra căn cứ vào mức nước đỉnh lũ, người. ra các loại lũ sau:  Lũ nhỏ, lũ vừa.  Lũ lớn.  Lũ đặc biệt lớn.  Lũ lòch sử. 5.2/ Mùa lũ: - Vùng Bắc bộ: mùa lũ từ tháng 5,6 đến tháng 9,10. Tây Bắc và Đông Bắc thường xảy ra vào tháng 5. + Lượng vật chất hòa tan trong nước tùy thuộc vào thời gian, mùa và vò trí đòa chất. Vật chất hòa tan được đo bằng đon vò một phần triệu (ppm). * Lơ lửng trong nước: 6 Báo cáo Địa Chất Mơi Trường