9 10

Chơng 1. Các điều kiện tự nhiên
hình thành hồ chứa nhỏ trong
vùng rừng
1.1 Đặc trng chung của tự nhiên vùng rừng
1.1.1. Vị trí địa lý
Lãnh thổ xem xét đợc đặc trng bởi hàng loạt các đặc
điểm tự nhiên, cho phép coi nó nh là một bộ phận tự nhiên độc
lập kéo dài theo vĩ độ từ thành phố Kiev đến Xanh - Petecbua,
còn từ tây sang đông hẹp dần và dẫn đến thành phố Novgorod
Hạ. Vùng nằm gọn trong phần tây và trung tâm đồng bằng Nga
giữa các khối Ban Tích và Ucraina. Trong giới hạn của nó có các
thung lũng địa phơng mang tên Poozere, Poleskaia và
Miserskaia. Phía đông bắc là dãy Bạch Nga và cao nguyên
Trung Nga.
Các đặc điểm vị trí địa lý nêu trên tơng ứng với vùng địa
lý rừng hỗn hợp. Khái niệm này phản ánh mọi tổ hợp đặc điểm
tự nhiên lãnh thổ nghiên cứu, nó thể hiện sự khác biệt địa lý tự
nhiên mang tính hành chính tỉnh: các vùng tây bắc, trung tâm
và phía nam. Tính không đồng nhất về đặc điểm địa chất địa
mạo vùng rừng hỗn hợp chi phối sự phân chia cảnh quan (địa lý
tự nhiên) các tỉnh: Cận Hắc Hải, Bạch Nga - Van Đai, Tiền
Poleskaia, Poleskaia, Trung Nga và tỉnh Mesera.
Ranh giới vùng rừng hỗn hợp từ ranh giới quốc gia phía
tây vạch tơng đối theo tuyến Luxk - Zjtomir - Kiev - Karatrev
- Kaluga - Riazan - Murom - Novgorod Hạ - Iaroslav - Xanh -
Petecbua.
Về quan hệ hành chính vùng này thuộc : Bạch Nga và
vùng cực bắc Ucraina, Cận Ban Tích, các tỉnh Kaliningrag,
Brian, Smolen, Pskov, Tver, Moskva, Bladimir, phần lớn

một dải nhỏ theo sờn cực đến mũi Ban Tích.
Hoạt động của sự phân tách lục địa từ tây bắc đến đông
nam đóng một vai trò lớn trong sự hình thành các điều kiện địa
chất công trình toàn bộ phía bắc phần lục địa Âu. Hình thành
một khoảng rộng lớn gồm các trầm tích băng hà và lắng đọng.
Sự hồi quy và vận chuyển hồi quy có chu kỳ của trầm tích
Vanđai cuối cùng ảnh hởng mạnh đến tính bảo toàn dạng địa
hình và các tính chất cơ lý của trầm tích muộn. Đa số đất đóng
băng có độ dày lớn, ở thể rắn, xốp và màng mỏng. Đất đóng
băng thuộc loại đất ổn định, dòn và độ nén trung bình, vững
chắc khi trợt chảy. Đất đóng băng khối sau cùng bảo toàn tốt.
Đã nghiên cứu khá chi tiết các đặc điểm cấu tạo nhân sinh
ở Cận Ban Tích và Bạch Nga. Vai trò chính của lớp phủ nhân
sinh là các cấu tạo óng ánh (băng hà), trầm tích dòng chảy
băng, hồ băng và tạo nên phông chung các điều kiện địa chất
công trình toàn khu vực. Xuất lộ đất nhân sinh thờng gặp chủ
yếu trên các bờ sông - Tây Dupna, Dnhep, Nheman.
Đặc thù các lát cắt địa chất đợc thể hiện không chỉ sự có
mặt và kết hợp của các dạng trầm tích tổng hợp mà còn cả sự
tồn tại của các lớp thành phần vỏ thạch quyển khác nhau (cấu
tạo lớp vỏ sâu, đá cuội, đất sét ). Vậy, đối với điều kiện ở
Bạch Nga chủ yếu theo mức độ tham gia vào cấu tạo lát cắt địa
chất vỏ nhân sinh là trầm tích đóng băng (52%), cát (35,8%), sét
phiến (4%), vật liệu cát sỏi (4%).
Về khía cạnh địa mạo, toàn bộ lãnh thổ khu vực có hớng
thiên về vùng đất đóng băng đồng bằng Nga, nổi bật vùng dòng
chảy băng hà và tích tụ của trầm tích đệ tứ. Về phía nam là
vùng không đóng băng của đồng bằng Nga, nơi mà đất đá gốc
đợc phủ bởi đất mùn thực vật. Về phía nam, theo tuyến
Vinhius - Vologda, cấu tạo đầu tiên mỏng hơn, sau đó dần có

cảnh quan thiên nhiên đối với nó là cảnh quan hồ.
1.1.5 Sự khác biệt theo địa giới hành chính tỉnh
Về khía cạnh địa chất công trình, trên nền chung các đặc
thù tự nhiên cấp tỉnh của vùng, có tính ảnh hởng của các khối
trầm tích đệ tứ, cũng nh các quá trình động lực hiện đại trong
giới hạn vùng rừng hỗn hợp chia ra bốn vùng động lực tự nhiên:
Ven biển, vùng hồ Bạch Nga và Vanđai, dãy Bạch Nga và cao
nguyên Trung Nga, Vùng cực (Hình 1.1). Đối với mỗi vùng động
lực tự nhiên đặc trng bởi các đặc điểm định tính và định lợng
của các quá trình địa mạo hiện đại: dạng, cờng độ và tính chất
biểu hiện
Đặc điểm riêng của vùng ven biển chủ yếu là đồng bằng
cát và vỏ phong hoá với các cao nguyên không quá 200 m. Với độ
sâu các lớp đá vôi gần bề mặt, hiện tợng karst khá phát triển.
Tại đây chủ yếu là các hồ không lớn có nguồn gốc băng hà. Các
thuỷ vực lớn nhất trong vùng là hồ Ilmel, Tsusk, Pskov. Trong
các hồ chứa tách ra một số hệ thống hồ bậc thang không lớn
trên sông Daugava cho phép phân các hồ chứa bậc thang trong
một vùng độc lập. Trong các vùng khác phân biệt ra miền hạ
lu sông Nheman. Phần lãnh thổ còn lại đợc coi nh là vùng
động lực thiên nhiên với hồ chứa nhỏ chiếm u thế.
Các quá trình bờ hiện đại trong vùng là các quá trình lấp
đầy, sa khoáng và karst. Trong một vài khu vực riêng biệt còn
thấy quá trình địa chấn. Phát triển mạnh các quá trình trọng
lực chi phối mọi nơi các dạng địa hình xói. Đồng thời cũng phát
triển quá trình trợt lở và bồi tụ các đờng bờ.
Vùng hồ nằm ở rìa vùng Vanđai, đặc thù bởi các dạng địa
hình bền vững ( gờ lợn sóng) và các lòng chảo của vô số hồ.
Phía tây của vùng giáp với Ba Lan. Vùng gồm hàng loạt đồi
lợn sóng nhấp nhô cấu tạo bởi nền đất đóng băng vĩnh cữu. ở

Trong tỉnh chú ý đến vùng thung lũng sông Nheman
(Kaunac) và thợng lu, trung lu sông tây Dupna. Trên sông
tây Dupna quy hoạch xây dựng các hồ chứa Daugapin, Ecabpin
và Viteb với dung lợng nớc hơn 800 triệu m
3
nhng việc thiết
kế và xây dựng các công trình này bị ngừng lại do sự phá huỷ
sinh thái bởi chúng.
Đối với hồ chứa Pozeoria đặc trng bởi dạng phá huỷ và
bồi tụ bờ. Khác với các hồ chứa trên sông, các quá trình bờ trên
các hồ chứa trên hồ có các đặc điểm riêng mà đến nay còn cha
đợc nghiên cứu tờng tận.
Vùng đồi Bạch Nga và cao nguyên Trung Nga đợc khai
phá nhiều nhất. Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình thực
hiện kế hoạch GOEPLO đã xây dựng kênh đào Moscova và xây
dựng hồ chứa cho mục đích thuỷ điện. Trong vùng có một số hồ
chứa khá lớn ở Thợng Vonga (Ivanov, Uglis), Vilei và Zaslav
thuộc hệ thống nớc Vilei - Minsk, hàng loạt các hồ chứa với
mục đích khác nhau ở ngoại ô Moscova. Do mối quan hệ với vị
trí đờng phân thuỷ vùng này, ở đây chủ yếu là các sông nhỏ,
nên vùng này gồm các hồ nhỏ và vừa.
Địa hình vùng đặc trng bởi sự thiếu hụt các dạng tích tụ -
băng hà tự nhiên: nó phát triển trên trầm tích băng hà nhng
nguồn tích tụ băng hà có kích thớc lớn và trung bình. Trong
vùng chứa các tỉnh tự nhiên sát cực (Tây - Bạch Nga, Đông -
Bạch Nga, Cận cực) và Trung Nga. Đáy hồ chứa trong vùng này
thể hiện rõ ràng các lát cắt sâu của thung lũng sông. Các bờ có
cấu trúc địa mạo phức tạp. Các hồ chứa trên bình đồ có kích
thớc dãn với thân đập rộng. Sự đa dạng của các điều kiện tự
nhiên và đặc biệt là địa chất - địa mạo xác định sự hình thành

Điều này cho phép nói về các hồ chứa nhỏ và vừa vùng đồng
bằng ven biển, dạng hồ các cao nguyên trung tâm kiểu cực.
1.2 Hình thái học và Đo đạc hình thái hồ chứa
Nghiên cứu đo đạc hình thái lòng chảo các thuỷ vực là một
trong những phơng pháp nhận biết quá trình gây nên bởi các
thay đổi địa mạo. "Mọi đo đạc đều kèm theo sai số và nhận biết
đợc trong kết quả nghiên cứu và bản thân sự biến đổi cùng với
quy luật gây ra nó" [85]. Theo Đ. V. Muraveiski, một trong
những ngời sáng lập ngành đo đạc hình thái, mỗi giai đoạn
phát triển của kiểu địa hình lòng chảo cần phải đợc phân biệt
về nội tại với chất lợng của chính nó, có thể đợc công nhận
trên cơ sở phân tích các nguyên tố đo đạc hình thái chính đối
tợng đó.
Theo phân loại hồ chứa dựa trên mối tơng quan giữa diện
tích và thể tích của chúng, thuỷ vực với thể tích cha đến 1 km
3

đợc phân chia ra loại nhỏ, vừa và trung bình (bảng 1.1 ) [1].
Đối với điều kiện đồng bằng, theo các phơng pháp đang đợc
áp dụng cho hồ chứa gồm các thuỷ vực nhân tạo với thể tích
nớc hơn 1 triệu m
3
. Các thuỷ vực với thể tích nhỏ hơn đợc gọi
là ao hồ và ở đây không đợc xem xét.

Bảng 1.1 Phân loại hồ chứa theo kích thớc (tổng thể tích và diện tích) [1]

Cấp hồ chứa Thể tích (km
3
) Diện tích mặt nớc ( km

tiết
Chế độ
mực nớc
Độ sâu
m
Tỷ số vùng
nớc nông
và sâu
Chỉ số
ngập
m
2
/m
3

Diện tích
km
2

Thể tích
triệu m
3
1. Nhỏ, nông
1a Ngày ổn định 2 <1 >0,5 0,5-5 Đến 10
1b Mùa ổn định 2 <1 >0,5 10-15 10-20
2. Nhỏ, không lớn, không sâu
2a Ưu thế mùa ổn định 2-3 1-2 0,35-0,5 0,5-10 Đến 5
2b Ưu thế mùa ổn định 2-3 1-2 0,35-0,5 20-25 50-60
3. Trung bình, vừa, phức tạp
3a Mùa Không OĐ >3 >2 <0,35 5-25 30-70

Nhóm thứ hai gồm các hồ chứa dạng sông vừa và trung
bình với độ sâu trung bình 2 - 3 m và chỉ số ngập thấp (0,30 -
0,50 m
3
/m
2
). Tính chất ngập của thung lũng chi phối việc hình
thành chiều rộng các đập không lớn, trọng số riêng của nó trong
thể tích và diện tích tổng cộng của thuỷ vực vợt 2-10 lần phần
thợng (sông) của hồ chứa.
Hồ chứa sâu nhất thuộc nhóm thứ ba gồm các hồ chứa
dạng sông rõ ràng cũng nh các hồ chứa dạng hồ, hồ sông đặc
thù cho vùng hồ Bạch Nga - Vanđai và vùng cao nguyên phân
thuỷ. Hồ chứa dạng này không lớn về diện tích (30-70 km
2
) và
có bớc sóng nhỏ. Hiệu quả tơng tự đạt đợc ngay cả khi xây
dựng hồ chứa trong các bình nguyên cực và Mesers với các bờ
vững bền có phần trăm cao ( Krasnoslobod, Venlut, Pogost và
các hồ khác).
Sự thành tạo các hồ chứa trên nền tảng các hồ dẫn tới việc
tăng cờng quá trình bờ. Khi đó đặc điểm thạch học và tính
21 22
chất sờn lòng chảo, đờng ngập của thềm hồ và kích thớc của
chúng có ý nghĩa lớn. Khi ngập các lòng chảo hồ hay khi nâng
mực nớc thềm các hồ đang tồn tại có thể làm cơ sở cho việc
hình thành các bãi cạn trong tơng lai, điều này thúc đẩy
nhanh quá trình ổn định thay đổi đờng bờ.
Phân tích các chỉ tiêu hình thái và đo đạc hình thái các hồ
chứa dạng hồ hiện hữu chứng tỏ rằng sự dâng mực nớc hồ từ 2


Hệ thống chỉ tiêu hình thái dẫn trong bảng 1.4 và 1.4a là
các tham số đặc trng về chiều dài, bề mặt, khối nớc, dạng
lòng chảo và trao đổi nớc hồ chứa nhỏ các vùng tự nhiên khác
nhau của khu vực rừng.
1.3 các Điều kiện địa chất công trình
Phù hợp với các đặc điểm tự nhiên đối với các hồ chứa vùng
rừng đặc trng sự khác biệt trong các điều kiện địa chất công
trình. Các hồ chứa phần phía tây và trung tâm lãnh thổ đợc
nghiên cứu tốt hơn.
Dạng và cấu trúc thung lũng sông cũng nh các lòng chảo
hồ quyết định phần lớn tới độ cao thân đập và bãi ngập khi xây
dựng hồ chứa. Các hồ chứa vùng phân thuỷ có bãi ngập nhỏ
nhất và độ cao nớc dâng lớn nhất, ở vùng ven biển và các đồng
bằng băng hà có bãi ngập lớn hơn. Bãi ngập cực đại và dâng nhỏ
quan sát thấy ở điều kiện vùng cực.
Vận tốc và tính chất xói lở phụ thuộc vào các tính chất cơ
lý của đất đá nằm trên bờ và đáy hồ chứa. Trong các chỉ tiêu
đang tồn tại, đặc trng cho tính chất cơ lý của đất đá: thành
phần cơ giới, độ rỗng, mật độ, độ ẩm, hệ số thấm, góc nghiêng tự
nhiên và bề mặt có ý nghĩa lớn nhất. Về thành phần cấu tạo vỏ
nhân sinh đất đá tạo bờ chủ yếu là các trầm tích băng hà gồm
cát, sét phiến, vật liệu đá sỏi hỗn hợp. Sét băng hà có cấp hạt
các phần tử 0.25 - 0.1 mm bao gồm cát có kích cỡ khác nhau.
Về mật độ mọi loại đất hầu nh không có sự khác biệt. Tuy
nhiên độ rỗng của các loại cát lớn so với đất đóng băng tăng từ 2
- 3 lần, và độ ngậm nớc - một vài lần. Độ cao mao dẫn dâng lớn
nhất đối với cát nhỏ và mịn là 30 - 35 cm, đất cát là 80 cm.
Khi lở, các đất đá tạo bờ xuất hiện các phần tử sét và cuội.
Về sự xuất hiện của chúng có thể bàn đến thành phần cơ giới,

410
840
1120
453
1170
365
249
1140
Chỉ số ngập
0,12
0,16
0,07
0,19
0,42
0,39
0,45
0,25
0,62
0,78
0,92
0,58
0,44
0,50
0,83
Tỷ lệ nông sâu
6,15
3,61
4,62
1,0
1,2

1,31
0,50
0,23
0,38
0,33
0,95
1,08
1,62
0,77
0,31
0,66
0,91
MNC
32,3
20,6
23,3
-
-
0,80
-
0,34
1,30
1,12
-
1,06
-
-
-
Diện tích mặt nớc, km
2

0,89
0,75
0,38
Chia đờng bờ
1,3
1,3
1,3
1,7
1,4
1,3
1,1
1,3
1,3
1,3
1,1
1,3
1,1
1,2
1,1
Đờng bờ
75
86
132
26,60
20,90
14,18
7,50
11,02
16,35
9,05

0,40
0,15
0,41
0,28
0,40
0,56
1,47
MNDCN
3,8
1,3
3,7
2,00
0,85
0,52
0,47
0,48
0,75
1,18
0,60
0,85
0,38
0,70
0,70
MNDTB
1,2
0,6
0,8
0,64
0,16
0,22

Kegum
Pliavin
2. Vùng hồ Bcạh Nga - Vanđai
Thuỷ điện CS
Dobrớmlin
Kliastin
Braslav
Kliutregor
Ratrun
Gezgal
Thuỷ điện TN
Volian
Nhật Bản
Thuỷ điện GAT
Sacovsin Bồn thu riêng
174,6
386,2
180,2
53,5
19,2
28,3
37,8
75,3
-
-
Diện tích bồn
thu đến CT

7,0
3,96
Sâutrên2m
14,20
3,30
1,50
50,00
22,30
17,00
9,8
14,8
6,65
12,9
Sâu tới 2m
7,00
8,60
3,00
27,00
8,80
6,60
2,7
8,3
0,95
3,26
MNC
20,20
9,50
3,90
13,0
3,7

Chia đờng bờ
1,4
1,2
1,2
1,5
176
1,1
1,5
1,3
1,0
1,0
Đờng bờ
55,50
55,30
24,60
136,70
54,20
21,40
38,1
70,0
10,35
16,2
Đà sóng
2,50
1,80
2,00
11,5
3,60
6,00
4,00

8,10
3,60
1,9
1,0
2,2
2,6
Chiều dài , km
MNDBT
17,00
23,70
9,60
26,50
10,00
6,6
11,8
24,0
3,4
6,1
Bảng 1.4. Các chỉ sô đo đạc hình thái, đặc trng cho mặt nớc hồ chứa vùng rừng
Hồ chứa
3. Vùng đồi núi Bạch Nga và Cao nguyên Trung Nga
Trigirin
Osipovitrs
Teterin
Vilei
Zaslav
4. Vùng cực
Krasnoslobod
Liubav
Soligor

0,002
-
0,006
0,001
0,001
-
0,002
-
-
-
Trao đổi nớc
tơng đối
5,96
12,76
3,77
12,07
60,69
123,11
127,44
66,81
110,09
110,20
37,20
80,01
154,83
16,89
207,50
Dòng chảy TB
nhiều năm
20200

Hiệu
quả
35,2
34,2
143,2
-
-
0,6
-
0,5
0,3
0,4
-
0,3
-
-
-
Thể tích, trệu m
3

Đầy
339
152
509
14,47
2,62
2,15
1,55
1,00
2,2

6,9
5,0
4,6
3,1
5,2
6,3
4,7
4,5
Độ sâu H, m
TB
8,0
6,3
14,6
5,3
2,4
2,6
2,2
3,9
1,6
1,3
1,1
1,7
2,3
2,0
1,2
MNLV
1,0
1,6
5,0
0,15

1. Vùng ven biển
Riga
Kegum
Pliavin
2. Vùng hồ Bcạh Nga - Vanđai
Thuỷ điện CS
Dobrớmlin
Kliastin
Braslav
Kliutregor
Ratrun
Gezgal
Thuỷ điện TN
Volian
Nhật Bản
Thuỷ điện GAT
Sacovsin
Tính chất thực
hiện điều tiết
Ngày
Ngày
Ngày
Nhiều năm
Nhiều năm
Mùa
Mùa
Mùa

790
171
975
117
787
142
228
88
112
Chỉ tiêu tỷ số
0,17
0,33
0,24
0,90
0,97
0,71
0,83
0,68
0,76
0,82
Hiệu
quả
10,3
5,8
2,0
235,0
105,0
49,5
32,7
38,1

8,8
15,0
8,0
5,5
6,3
7,5
5,0
6,0
Độ sâu H, m
TB
2,8
1,5
1,8
3,4
3,5
2,9
1,7
2,4
4,1
3,4
MNLV
0,5
0,5
0,5
6,00
6,00
2,50
2,00
2,00
3,50

Mẫu chụp rengen của tớng bùn tách từ tầng đất sét -
mùn chứng tỏ sự hiện diện của chúng trong nớc mica cao lanh
và vật liệu chịu lửa khác. Từ các lớp đất trên đến các tầng đất
mẹ hàm lợng nớc mica tăng lên và vật chất chịu lửa giảm
xuống. Riêng sự hiện diện của cao lanh gần đồng đều nh
nhau. Các số liệu dẫn trên chứng tỏ về sự tăng độ ổn định của
xói lở đất tầng thổ nhỡng trên cùng so với tầng đất mẹ.
Tính bền vững của đất đá với sự xói và bồi có quan hệ chặt
chẽ với tham số dịch chuyển. Tính chất thay đổi kháng dịch
chuyển và các tham số của chúng khi thay đổi độ ẩm của đất sét
hầu nh bằng nhau [85]. Tuy nhiên khi tăng độ ẩm, sự kết dính
(C kg/cm
3
) giảm tới 2 - 3 lần và khi đó tăng giá trị trung bình
của chỉ tiêu này đối với đất đá mẹ.
Góc trợt tự nhiên đất cuội sỏi trong trạng thái khô và
ngập nớc là ngang nhau đối với cát nhỏ và cát kích thớc trung
bình ở trạng thái khô là 33
o
và dới nớc là 27
o
30'. Cát dạng
bụi có tham số khác: đối với chúng hiệu góc trợt tự nhiên trong
trạng thái khô và ngập nớc lớn gấp 2 lần so với cát hạt nhỏ và
trung bình.
Vận tốc tiếp xúc đất đá các lớp thổ nhỡng mùn khác nhau
trong nớc có thể tham khảo trong công trình [142]. Kết quả
thực nghiệm xác định rằng, các tầng thổ nhỡng dễ bị rửa trôi
là tích tụ mùn thực vật, đất cày và đất phủ lá, chậm hơn một
chút là tầng thổ nhỡng bở rời sét băng hà.

Sự cày ải đất đai với độ ẩm tự nhiên (%) thay đổi trong
phạm vi hẹp, đối với cát nó vào khoảng 1- 3,5%. So lợng phần
tử sét mà sự ải cực đại quan sát ở đất sét (7 - 8%). Thờng số
liệu phân tích tại phòng thí nghiệm sự ải sét đóng băng chiếm
khoảng 0,3 - 0,8 % với giá trị trung bình là 0,5%.
Trong các điều kiện nh nhau sự tăng hệ số rỗng làm giảm
modun phá vỡ đất đai. Các nghiên cứu sét đóng băng thờng
gặp nhất trong vùng rừng chỉ ra rằng mọi đặc trng các tính
chất vật lý nằm trong giới hạn chênh lệch ( = 3).
Trong các quá trình địa mạo hiện đại đối với các con sông
vùng rừng đặc trng nhất là u thế quá trình tích luỹ phù sa
sông, còn đối với các cao nguyên nằm kề - quá trình phong hoá
các sản phẩm theo sờn dốc và xói lở bờ sông với các phù sa từ
các trầm tích hữu hạn. Phần phía nam đặc thù bởi sự hiện diện
các mảng lớn than bùn , phần lớn trong đó bị chôn vùi và đợc
phủ bởi cát trên địa hình lợn sóng và phát triển sự xói mòn do
gió trên đó.
Trên cơ sở phân tích các tài liệu thu đợc khi nghiên cứu
các điều kiện địa chất công trình các hồ chứa đang xây dựng và
đã đợc quy hoạch cũng nh sử dụng bản đồ trầm tích đệ tứ đã
làm sáng tỏ các đặc điểm về cấu tạo bờ và đáy của chúng. Hình 1.3. Điều kiện địa chất đoạn bờ hồ chứa Riga, vùng ven biển
1 - cát chảy; 2 - á sét băng tích; cát pha băng tích; 4 - cát mịn; 5 - sét.

Đặc thù các điều kiện địa chất công trình vùng ven biển
thể hiện sự kết hợp hai dạng cấu trúc địa chất. Dạng bờ thứ
nhất cấu tạo bởi trầm tích đệ tứ, các trầm tích fluvi cát tích tụ
Holoxen, dạng thứ hai là đá gốc (dolomit, sét). Ví dụ, các đặc

Hình 1.6 Các điều kiện địa chất công trình hồ chứa Soligor (a) Mertrins (b)
và Liuban (c) dạng kéo dải. Các ký hiệu nh trên hình 1. 4

Thậm chí, khi tạo thành các cột không lớn (cha đến 5 m)
trong phần thân đập bị ngập đoạn bờ gốc đợc củng cố. Các
sờn bờ sông hay hồ, tất nhiên, đợc cấu tạo bởi sét với lớp thổ
nhỡng không lớn trên bề mặt thờng thúc đẩy quá trình xói. ở
phần trên của hồ chứa thành phần trầm tích tích tụ có phần
tăng lên. Tại nơi nhập nớc sông hay hồ, trong giới hạn lòng
chảo các hồ cổ dạng sót, phần trầm tích tích tụ tăng mạnh.
Trong giới hạn lòng hồ chứa trong thành phần của bờ và đáy
bao gồm sét, cuội, cát và các cấu tạo địa chất đa dạng khác.
Các hồ chứa dãy Bạch Nga và cao nguyên Trung Nga
(Vilei, Zaslav, Trigirin, Vôncovits và v.v ) về khía cạnh địa chất
khác biệt hẳn so với vùng cực. Hình 1.7. Vị trí hồ chứa giữa các đối tợng nớc lục địa

Các thung lũng hẹp chia cắt rõ rệt chi phối các đặc điểm
hình thái và đo đạc hình thái đáy của chúng. Khác với vùng
phía bắc các hồ chứa này thờng đợc giới hạn bởi bờ gốc và
trên bình đồ có dạng mở rộng một đôi chỗ. Nơi gần đập hồ chứa,
35 36
bờ có cấu trúc địa chất phức tạp, độ cao của chúng từ 1 - 10 m.
Trong sự hình thành bờ có các trầm tích đóng băng nằm dới
các tầng thổ nhỡng hoặc trên mực nớc chuẩn (Hình 1.5). Mật
độ dày đặc và độ sâu phân cách địa hình xác định trớc cao độ
bờ theo toàn bộ chu vi hồ chứa và cờng độ các quá trình địa
mạo hiện đại. Sự phân bố các dạng bào mòn chi phối sự xuất

dạng có tính chất vùng.
1.4. Cải cách hồ chứa khi vận hành dài hạn
Hồ chứa trong tổ hợp tự nhiên các đối tợng nớc chiếm
một vị trí quan trọng (Hình 1.7).
Hồ chứa đợc xây dựng trong quá trình hoạt động kinh tế.
" Hồ chứa, theo Iu. M. Matarzin, là điểm nhân sinh trong quá
trình dòng chảy tổng cộng, đợc thành lập trên cơ sở thuỷ vực
tự nhiên hay trong các lòng chảo đợc tạo dựng chuyên dụng,
một đối tợng nớc mới với dạng điều tiết nhân tạo xác định bởi
dung tích và mặt nớc có các điều kiện đặc thù của sự hình
thành chế độ thuỷ văn" [67]. Các điều kiện hình thành chế độ
thuỷ văn đợc xác định bởi các đặc điểm bồn thu nớc thuỷ vực.
Hệ thống lu vực - thuỷ vực là một mắt xích quan trọng trong
tự nhiên, mà các quá trình trong thuỷ vực, cờng độ và động lực
của chúng phụ thuộc. Qua bồn thu nớc biểu hiện mối quan hệ
phát triển bản chất của hồ chứa với môi trờng xung quanh.
Khác với các đối tợng nớc tự nhiên khác nh hồ, dạng
gần hơn với tự nhiên so với các thuỷ vực nhân tạo, hồ chứa là
vật thể "trung tính" đặc biệt là trong giai đoạn hình thành đầu
tiên của chúng.
Sau khi chứa đầy hồ, theo dõi các điểm bản chất địa đới và
phi địa đới của lãnh thổ bị ngập trong giai đoạn vận hành đầu
37 38
tiên thể hiện tính trẻ và hoạt động mạnh của mọi quá trình
chính. Qua lu vực thể hiện ảnh hởng của môi trờng tự
nhiên xung quanh đến sự phát triển các quá trình bên trong và
chế độ thuỷ văn hồ chứa. Hồ chứa nh là một hệ tự nhiên phức
tạp đợc xem nh là một hệ động lực. Theo cách hiểu nh vậy,
hồ chứa đợc con ngời xây dựng là mọt hệ thống sinh thái
động lực nhân sinh tự nhiên. Phân tích các quá trình này và

động lực và các nhân tố tự nhiên khác trong sự phát triển tiến
hoá tự nhiên các hồ chứa nhỏ phân ra bốn giai đoạn cơ bản:
hình thành, kết thúc việc thành tạo thuỷ vực hay ổn định, kiểu
dạng hồ và suy thoái. Chúng chi phối sự phát triển theo giai
đoạn quá trình bờ (hình thành, ổn định và suy thoái) tổ hợp đất
đá ( bồi và xói) và thực vật dới nớc bậc cao. Các quá trình này
diễn ra trên nền thành tạo chế độ thuỷ văn (bảng 1.5) và thay
đổi tính hiệu quả (mực hoạt động ) của các hồ chứa nhỏ.
Tại giai đoạn thứ nhất, khi phát triển các hồ chứa lòng
sông nhỏ sự tạo bờ diễn ra tích cực, và hoàn thành vào khoảng
10 - 20 năm vận hành của chúng. Trong chính thời kỳ này trên
đoạn sông thợng nguồn thực hiện quá trình hình thành bờ và
đáy với sự thành tạo các dạng bờ bền vững và các tổ hợp đất đá.
Đất đá ở đây chủ yếu là đất thứ sinh. Trong khi đó cũng thực
hiện việc san lại theo không gian các thực vật dới nớc bậc cao
và hình thành một cấu trúc bền vững các tổ hợp đất đá trong
kết quả san lấp lòng hồ. Khi tăng độ lớn diễn ra cả sự thành tạo
các dạng đúp đờng bờ, giảm biên độ dao động về số lợng và
thuỷ sinh khối. Trên thuỷ vực tạo ra hai khu vực sinh địa: mọc
tha thớt và đậm đặc. Hai chục năm đầu trong sự phát triển tự
nhiên của hồ chứa nhỏ đợc xem nh là giai đoạn hình thành.
Đối với đa số các hồ chứa nhỏ thành lập vào những năm 50, việc
kết thúc giai đoạn thứ nhất vào cuối những năm 70 (Osipovits,
Teterin, Trigirin và các hồ khác). Trên giai đoạn này diễn ra sự
thay đổi mạnh đờng bờ nh là hệ quả của sự phát triển hồ
chứa trong tổng thể.
Vào giai đoạn thành tạo cuối cùng của thuỷ vực trong
vùng thợng lu của nó diễn ra sự tích luỹ mạnh mẽ bùn và lấp
đáy hồ. Trong phần hồ diễn ra sự thay đổi lại đờng bờ và hình
thành các chỗ cạn, củng cố chắc phần nớc nông của thực vật

quan tới thời đoạn không lớn của hai giai đoạn phát triển đầu
tiên các hồ chứa nhỏ, và tơng ứng với dòng phù sa dọc bờ hồ
chứa bé trong giai đoạn dạng hồ tăng cờng vai trò của dòng
chảy phù sa từ các sông đổ vào. Sự cân bằng các cung đờng bờ
thúc đẩy sự hình thành bờ với độ uốn đặc trng (hệ số phát
triển cỡ 1,25). Khác với các hồ chứa lớn và trung bình sự phân
chia lòng hồ trong thuỷ vực không xảy ra. Xác suất nhất là sự
tạo thành thuỷ vực dạng hồ hình ô van hoặc kéo dài.
Kết thúc sự phát triển thuỷ vực bằng giai đoạn thứ t. Sự
suy thoái hoàn toàn và chuyển về dạng đầm lầy với lòng dẫn rõ
ràng của sông diễn ra do kết quả tích tụ tiếp tục một thể tích
lớn các trầm tích ở phần hồ nớc sâu và sự lấp đầy tiếp theo của
đáy theo sơ đồ đặc trng cho các thuỷ vực tự nhiên. Trên giai
đoạn tự nhiên này các quá trình tích tụ ở vùng nớc sâu và dọc
bờ đợc tăng cờng bởi quá trình lấp đầy và cấu thành ngỡng,
Cũng trên giai đoạn này diễn ra sự thành tạo các bờ chất lợng
mới, và đầu tiên là các dạng bờ sinh học hay các dạng tơng tự.
Quá trình tiến hoá nh vậy cua hồ chứa dẫn dến sự thay đổi
quá trình bờ. Kết quả là dẫn đến sự thay đổi toàn bộ dạng bờ: từ
bờ nguồn gốc sóng đến phi sóng.
Đặc điểm tiến hoá hồ chứa dạng hồ hay dạng hồ - sông
đ
ợc xác định nh là mức ngập lòng chảo của hồ và chế độ thuỷ
văn mới của chúng, cũng nh là hàng loạt nhân tố đợc xác
định khác: nguồn gốc lòng hồ, các chỉ số đo đạc lòng hồ, hình
thái sờn của chúng, mức độ chảy. Nét đặc trng phát triển hồ
chứa xây dựng trên cơ sở hồ tự nhiên là quá trình tái tạo mạnh
mẽ vùng bờ vào thời kỳ đầu tiên vận hành và sự thay đổi chậm
đáy trong phạm vi điều tiết trong mối quan hệ với sự tích luỹ
trầm tích trong mọi giai đoạn phát triển mới của lòng chảo. Sự

đặc biệt giai đoạn hồ và suy thoái. Các nghiên cứu các quá trình
bờ trên các hồ chứa dạng hồ chứng tỏ về các quá trình bờ tích
cực trong thời kỳ vận hành đầu tiên, đặc trng cho các hồ chứa
dạng sông. Tuy nhiên thành phần thạch học đất đá. hình thái
học và các đặc điểm địa chất sờn lòng chảo hồ thờng xuyên
gây ra sự phát triển các hiện tợng bồi lấp vào các thập niên
thứ hai và thứ ba của sự vận hành. Trong khi đó trên các đoạn
xói và bồi của các bờ thực hiện việc hình thành các đoạn bồi gần
bờ và trên sờn lòng chảo hồ tơng ứng. Sự phát triển thuỷ vực
trong giai đoạn hồ xác định sự khác biệt về kiểu và sự phân chia
hồ chứa dạng hồ phức tạp ra hàng loạt các thuỷ vực độc lập.
Cho nên ở Bạch Nga khoảng chiếm của hồ chứa Lepel dần phân
ra ba phần ( cận đập, thợng lu và hồ Trắng), hồ Seliav - ra
bốn (cận đập, thợng lu và hồ Obid, Khudoves). Sự phát triển
của chúng cúng nh ở các hồ chứa đơn giản dạng hồ không
phân biệt lớn so với sự tiến hoá các đối tợng nớc tự nhiên.
Cùng với sự thay đổi hình dạng lòng chảo là sự thay đổi chế độ
thuỷ văn của thuỷ vực cũng nh đời sống các dạng sinh vật
trong đó. Nghiên cứu các hồ suy thoái hiện đại ở Cận Ban Tích
chứng tỏ về thời gian dài vận hành của chúng và sự sử dụng có
hiệu quả so với các hồ chứa lòng dẫn nhỏ [132].
Tiến hoá hồ chứa dạng hồ - sông đợc xác định bởi các đặc
điểm phát triển phần sông trong tổ hợp với dạng hồ. Trong mọi
trờng hợp sự phát triển phần hồ sẽ diễn ra theo sơ đồ đã xét ở
trên, còn phần sông theo sơ đồ đặc tr
ng cho hồ chứa dạng sông.
Trong mối liên hệ với phần phủ bởi hồ đa số vật chất lơ lửng
nguồn gốc sinh vật có thời gian một số giai đoạn trong sông sẽ
kéo dài hơn. Sự phát triển các thuỷ vực trong giai đoạn hồ cũng
diễn ra đồng thời.

phụ thuộc nhiều vào các điều kiện địa phơng; sóng gió, tính
chất xói, lở và phá huỷ đất đá, sự hiện diện của nớc ngầm. Đã
làm sáng tỏ rằng cần phải nghiên cứu chúng trong tổ hợp với
các nhân tố tự nhiên khác và các điều kiện xác định sự phát
triển toàn bộ lãnh thổ, nơi có hồ chứa. Đồng thời sự áp dụng các
quy luật đã đợc xác định về sự hình thành đờng bờ các hồ
chứa lớn lên các hồ chứa nhỏ còn lâu mới đúng đắn và cần phải
áp dụng rất thận trọng và chính xác hoá trong các sơ đồ dự báo.
Tất cả điều đó dẫn tới việc cần thiết tìm kiếm và xây dựng
các phơng pháp tính toán và dự báo toàn diện có cơ sở hơn với
các đờng bờ thay đổi của các hồ chứa nhỏ [2, 132, 139, 137].
Thực tế của các nghiên cứu các quá trình bờ nhiều năm
trong các hồ chứa nhỏ chứng tỏ về sự cần thiết phân chí đờng
bờ ra các nhóm có nguồn gốc do sóng và phi sóng. Sự phân chia
nh vậy đa ra bởi sự hiện diện phần lớn theo suốt các bờ bị
phá huỷ đợc hình thành trong điều kiện hầu nh không có sự
ảnh hởng của sóng. Sự có mặt của các khu vực động lực thụ
động tại các vùng thợng lu hồ chứa nơi mà bỏ qua các dạng
phá huỷ và phát triển đờng bờ khác đợc ổn định và sau đó
phát triển một cách đầy đủ nhất. Các bờ nguồn gốc do sóng
phân bố chủ yếu ở vùng gần đập dạng hồ. Trên cơ sở các nghiên
cứu các quá trình bờ đã đợc tiến hành của chúng tôi đối với
điều kiện các hồ chứa nhỏ đã chia ra năm nhóm chính, liên kết
một vài dạng phát triển bờ [133]. Chỉ tiêu chủ yếu để phân chia
các nhóm nh vậy là tính tổng quan các dấu hiệu quá trình
đờng bờ, và đối với mỗi dạng - dạng phát triển bờ thống soái
lên quan tới các lớp đất dễ bị xói lở khác nhau (sét, sạn, cát và
sự kết hợp của chúng) [140, 144]. Kết quả tính toán thạch học
các sờn, chế độ mực nớc và chế độ sóng tất cả các nhóm này
gồm bào mòn, bào mòn tích tụ, tích tụ, trung lập và trong vùng

củng cố bờ bằng các thực vật bậc cao. Đến cuối giai đoạn này ở
phần trên thuỷ vực chỉ tồn tại dòng chảy sông và thể hiện
chuyển tiếp yếu ớt vào phần hồ. Dần dần các chỉ số đo đạc hình
thái thay đổi và hồ chứa chuyển vào giai đoạn phát triển dạng
hồ. vào thời gian này các bờ nằm trong trạng thái cân bằng cả
trên bình đồ cũng nh trên các mặt cắt riêng. Giai đoạn kiểu hồ
trong sự tiến hoá của các hồ chứa nhỏ theo trck quan là giai
đoạn kéo dài và kết thúc bằng giai đoạn thoái hoá thuỷ vực, khi
diễn ra sự dịch chuyển thành dạng đầm lầy với lòng sông phân
biệt rõ. Nh vậy, sự phát triển bờ và đáy sẽ kết thúc vào đầu
giai đoạn kiểu hồ.
Việc điều chỉnh đờng bờ cân bằng có ý nghĩa quan trọng
trong sự phát triển tiến hoá đờng bờ hồ chứa. Nó là kết quả
phát triển đờng bờ trong giai đoạn hình thành. Giai đoạn này
đối với hồ chứa nhỏ kéo dài trung bình 15 - 20 năm. Sự dịch
chuyển về trạng thái cân bằng là khởi đầu đặc trng đối với hồ
chứa ổn định quá trình bờ và là một trong những dấu hiệu hình
thành tính ổn định của chúng. Khi đó các bờ trên bề mặt nh đã
thấy ở biển và trên các hồ chứa lớn có dạng cong và các khúc
uốn và mũi tích tụ lồi hoặc lõm [95, 96].

Bảng 1.6. Chiều dài các dạng bờ hồ chứa Vilei theo các vùng hình thái
chính, km (theo số liệu năm 1976)

Mài mòn Mài mòn tích tụ Vùng hình thái
Trợt lở Trợt lở sông Tại chỗ Mài mòn đáy Chung Đầm Phá
Cận đập 1,1 - 0,1 1,0 4,5 6,1 4,6
Trung lu 1,8 - - 1,4 6,3 2,4 -
Thợng lu 0,04 1,2 - 0,3 1,0 - -
Vịnh sông Ilin - 1,5 - 0,9 3,6 0,5 -

đờng bờ tiến tới sự thành tạo hàng loạt khúc cong mô tả đợc
bằng phơng trình đờng tròn. Độ uốn đờng cong tăng lên với
sự tăng độ cong của sóng thờng đặc trng cho các thuỷ vực
nhỏ. Độ cong cực đại ở các biển đạt đến khi có dạng đờng bờ
gần với cung đờng tròn có bán kính xác định. Vì thế các đờng
cong nội, ngoại hồ chứa nhỏ đợc hình thành theo trực quan
khác với đờng cong cực đại đạt đến khi thiết lập đờng cong bờ
cân bằng [141].
Khi lấp đầy nớc hồ chứa hình dạng đờng bờ gắn liền với
hình dạng sơ cấp của điạ hình sờn dốc trên bờ mới mà chúng
đóng vai trò chủ yếu xác định vị trí các điểm nhô của vòng cung
phía ngoài và khoảng cách giữa chúng. Các khu vực lồi của bờ
đợc cấu tạo bởi đất đá bở rời bị xói lở cho đến khi đạt đợc một
lát cắt cân bằng với bãi cạn tích tụ rõ nét. Đoạn bờ nằm giữa các
điểm nhô ra cần phải chuyển về trạng thái cân bằng với sự thay
đổi hình thể từ thẳng đến chuỗi khúc cong gần nhất với nó trên
bình đồ.
Đối với việc nghiên cứu đờng bờ cân bằng hồ chứa nhỏ
trong các điều kiện tự nhiên đã chọn một đoạn thẳng bờ vững
chắc gần phần đập hồ chứa Soligor đắp bằng vật liệu đất đầm
chặt tại chỗ chủ yếu là cát có nguồn gốc sông. Phần mái đập
đợc củng cố bằng đá lát. Đối với hồ chứa Soligor xấy dựng trên
sông Slus và lấp đầy nớc vào năm 1967, chỉ số kéo dài bằng
21,0. Đới sóng ở đây trùng với đờng pháp tuyến với trục hồ
chứa. Sóng với đờng truyền cực đại trùng với trục hồ chứa và
vỗ vào bờ với một gốc nhọn.
Khi vẽ bản đồ đoạn bờ này mùa hè năm 1980, vào năm thứ
14 vận hành hồ chứa đã xác định rằng đờng bờ bao gồm nhiều
đoạn cong và mũi nhô. Độ rộng trung bình các mũi là 74,5 m,
chiều dài vuông góc với đỉnh của nó là 28,5 m. Tỷ số của giá trị

quan định lợng của các mũi kích thớc khác nhau này tơng
ứng với sự thành tạo đờng bờ cân bằng phần gần đập của hồ
chứa Soligor và có lẽ là phơng án tối u của đờng bờ cân bằng
mà nó sẽ hình thành sau 5 - 10 năm tiếp theo trên các đoạn
khác. Đồng thời đây là thời kỳ hình thành đờng bờ đặc trng
cho đa số các thuỷ vực nhân tạo nhỏ. Các điều kiện thuỷ động
lực của sự thành tạo chúng đặt theo chiều dài truyền sóng dọc
theo trục hồ chứa (D
o
) bằng 3 - 5 km và hớng vào bờ một góc 0 -
30
o
, cũng nh bớc nhảy của sóng theo toàn tuyến (D
p
) bằng
1,2 km.
Khi xét cả các quan điểm xử lý của B. A. Pôpov [96] về
vòng khép kín đờng bờ có thể mô tả bằng các cung đờng tròn
với bán kính khác nhau chúng tôi đã thực hiện với đoạn nghiên
cứu này. Đã làm sáng tỏ rằng, hầu nh đờng bờ phù hợp với
các nét chính của đờng cân bằng ở dạng các cung tròn đối xứng
có bán kính khác nhau. Đối với việc phân tích chi tiết hơn
đờng bờ cân bằng đã lựa chọn một đoạn bờ giữa hai mũi cố
định nhóm thứ nhất là một cung ngoại. Bằng đồ thị nhận đợc
các tham số trung bình các cung nội và ngoại của đờng bờ cân
bằng bậc nhất và bậc hai (bẳng 1.7).
Đại lợng cung ngoại đợc xác định chủ yếu bằng sóng
thuỷ vực hở. Đối với các cung ngoại bậc nhất, độ dài truyền sóng
theo tuyến phù hợp với độ dài bán kính của nó (R
o

00
+
= DR
(1.2)
với giá trị xấp xỉ với sin, còn L
M
= D
0
sin

.
Khoảng cách giữa các mũi cố định đợc xác định bằng độ
dài đờng truyền sóng theo tuyến:
L
0
= Dsin

= Dsin90
o
= D (1.3)
là có quy luật đối với các thuỷ vực hình tròn hoặc hình ô van,
có với hồ chứa nhỏ trong giai đoạn ổn định. Độ dài các mũi là
kết quả tác động của sóng, hớng vào bờ dới góc

:
y
0
= 0,10 D
0
sin (1.4)



sin4/14/1
oo
DLl == (1.6)
Đối với đờng cong nội bậc hai:


sin8/1
1 o
Dl = (1.7)
Thế vào biểu thức (1.5) giá trị điểm uốn thực nghiệm giá
trị bằng 0,20 phơng trình chiều dài mũi đợc viết dới dạng:


sin20/120,0.
o
DLy == (1.8)
Tơng tự đối với cung nội bậc hai, phơng trình này thể
hiện nh sau:


sin32/1
1
Dy = (1.9)
Trong kết quả nghiên cứu đã dẫn có thể nhận thấy rằng
các luận điểm lý thuyết do B. A. Popov đa ra [95, 96] về tái tạo
sóng và tác động của chúng tới bờ đợc khẳng định bằng thực tế
trên các hồ chứa nhỏ khi đánh giá sự phát triển đờng bờ cân
bằng theo thời gian. Bờ các thuỷ vực này, tất nhiên, đợc cấu

bộ phận riêng biệt. Trong giai đoạn ổn định các quá trình vận
chuyển và bùn hoá hồ chứa chiếm u thế, và thậm chí sự mọc
trong đáy của chúng các thuỷ thực vật bậc cao. Kết quả là ở các
phần thợng và trung của hồ chứa tạo thành lòng sông mới, còn
trong phần hạ diễn ra sự cào bằng vành đờng bờ và tạo thành
53 54
thuỷ vực có diện tích mặt nớc nhỏ nhất. Chính xác hơn là sự
thành tạo thuỷ vực hồ dạng kéo dãn hoặc ô van trong phần hoạt
động thuỷ lực gần thân đập [135. 136].
Các thông báo trên đây về sự thành tạo bờ các hồ chứa nhỏ
cho phép tìm các thông số mô hình đờng bờ cân bằng [62, 64,
121, 146], đợc sử dụng khi thiết kế các công trình cố định ven
bờ, xây dựng các bãi nhân tạo và các biện pháp khác phục vụ
ven bờ các thuỷ vực nhân tạo đã xây dựng cũng nh để dự báo
sự phát triển bờ trong tơng lai.

Chơng 2. Chế độ thủy động lực hồ
chứa và ảnh hởng của nó đến sự
hình thành bờ
Các nhân tố thuỷ động lực chính chi phối sự phát triển bờ
hồ chứa bao gồm dao động mực nớc, sóng gió, dòng chảy, chế
độ băng và nớc ngầm.
Chế độ thuỷ văn là tập hợp các thành phần, tức là các hiện
tợng, quá trình thể hiện dới dạng các biến đổi mực nớc hồ
chứa theo thời gian: nhiều năm, mùa, ngày ở trên đập (chế độ
mực nớc), lu lợng nớc (chế độ dòng chảy), các hiện tợng
băng hà (chế độ băng hà) v.v