Quan hệ hình thái và đặc điểm diễn biến của đoạn sông
nghiên cứu.
Một trong những công việc quan trọng trong công tác chỉnh trị sông là việc
xác định và tính toán các đặc trng hình thái sông ngòi, sự thay đổi của các đặc tr-
ng hình thái theo thời gian.
Hình thái dòng sông bao gồm : Hình thái mặt bằng của mặt cắt ngang, mặt
cắt dọc sông. Giữa các yếu tố đặc trng cho hình dạng lòng sông và các yếu tố thuỷ
văn, thuỷ lực nh: Chiều rộng, chiều sâu, lu lợng, độ dốc, đờng kính hạt có quan hệ
nhất định với nhau cũng ảnh hởng đến hình thái sông ngòi.
Nếu chế độ dòng nớc thay đổi và bùn cát trong sông thay đổi, sự cân bằng
về động lực bị phá vỡ thì kết cấu hình dạng sông cũng thay đổi sang một hình
dạng mới.
Hình thái dòng sông hoàn toàn đợc quyết định bởi sự tơng tác giữa dòng n-
ớc và lòng sông. Nhng vì diễn biến lòng sông là rất phức tạp nên khó có thể dùng
phơng trình toán học để giải quyết, từ thực tế đó ta có thể dùng phơng pháp phân
tích, chỉnh lý số liệu thực tế để tìm quan hệ hình dạng sông.
I. Tóm tắt đặc điểm đoạn sông nghiên cứu.
I.1. Vị trí và hiện trạng thế sông:
Nh chúng ta đã biết, quá trình diễn biến dòng sông là kết quả của quá trình
tác động tơng hỗ giữa dòng chảy và lòng dẫn. Những nhân tố chủ yếu ảnh hởng
đến sựu biến đổi về lòng dẫn và dòng chảy đoạn sông Hồng qua bãi Lam Sơn hiện
nay là:
- Về tổng thể, sau khi có hồ Hoà Bình điều tiết thì chế độ phân bố lu lợng,
mực nớc, bùn cát lơ lửng ở hạ lu có sự thay đổi.
- Nhân tố ảnh hởng trực tiếp đên trao đổi đoạn sông khu vực bãi Lam Sơn là
sự biến đổi dòng chảy và lòng dẫn của đoạn sông ở thợng lu gần tiếp liền kề trên
nó, đó là đoạn Nghi Xuyên Quang Lãng Phú Hùng Cờng, nhất là đoạn sạt
lở khu vực Phú Hùng Cờng và hạ lu chỗ mỏ hàn đã đợc lập dự án nhng cha đợc
xây dựng đã góp phần tạo nên hiện tợng sạt lở mạnh ở bãi Lam Sơn nh hiện nay.
- Nhân tố tiếp theo là do địa hình sông Hồng chảy qua khu vực nghiên cứu
có nhiều đoạn sông cong và nhất là sau khi thi công cầu Yên Lệnh, các trụ cầu bê

từ dạng bờ tơng đối thẳng (năm 1970) đã trở thành bờ lõm của một đoạn sông
cong nh hiện nay. Bờ Phú Hùng Cờng bị xói sâu vào trong khoảng 500-700m nên
những năm qua Tỉnh đã phải xây dựng hệ thống mỏ hàn để ổn định bờ sông.
Mặt khác bãi Lam Sơn là sự nối dài của hệ thống mỏ hàn Phú Hùng Cờng,
khi hệ thống này cha đủ sức để đẩy dòng chảy sang phía bờ đối diện Hà Nam do
vậy phía hạ lu khu vực Phú Hùng Cờng là bãi Lam Sơn tiếp tục theo dòng chủ lu
ép sát mà gây ra hiện tợng sạt lở nghiêm trọng.
Một nguyên nhân khác gây ra hiện tợng xói lở bãi Lam Sơn là từ cấu tạo
địa chất công trình. Trên toàn tuyến sông từ Phú Hùng Cờng đến hết bãi Lam Sơn
có cấu tạo địa chất phức tạp, không đồng nhất. Từ cao trình +1.00m trở lên có thể
thấy những lớp đất thịt xen kẽ những thấu kính cát mịn. Qua quan sát thực địa có
thể thấy rằng các điểm bị h hỏng là các điểm có cấu tạo địa chất là các hạt cát
mịn, không thể chống đỡ đợc lu tốc dòng thấm ra khi nớc sông hạ thấp và sóng do
tàu thuyền đi lại trên sông dội vào.
Một nguyên nhân tiếp theo là diễn biến thực tế về quan hệ hình thái đoạn
sông khu vực nghiên cứu. Nguyên nhân này sẽ đợc trình bày cụ thể ở tiếp theo
(phần II) của chơng này.
II. Quan hệ hình thái và đặc điểm diễn biến đoạn sông nghiên cứu.
II.1. Xác định lu lợng tạo lòng.
1.1. Lu lợng tạo lòng:
Hình dạng và kích thớc lòng sông phụ thuộc vào lu lợng nớc chảy qua, do
đó nó cũng thay đổi với sự thay đổi của lu lợng nớc. Nói cách khác, lu lợng có vai
trò quan trọng trong quá trình tạo lòng cũng nh quá trình vận động của lòng sông.
Dù cho lòng sông có cấu tạo bằng các hạt có kích thớc khác nhau, dòng chảy có
độ lớn nhỏ thế nào thì việc tạo lòng sông vẫn diễn ra dới các hình thức khác nhau
hoặc là chuyền tảI, hoặc là gây ra lắng đọng một số hạt bùn cát với kích thớc tơng
ứng xuống lòng sông và kết quả là làm thay đổi hình dạng và kích thớc lòng sông.
Lu lợng tạo lòng là một loại lu lợng nào đó có tác dụng rất lớn đến quá
trình tạo lòng sông, cũng nh diễn biến lòng sông. Tác dụng tạo lòng của nó trên
cơ bản là bằng tác dụng tạo lòng tổng hợp của quá trình lu lợng nhiều năm.

TL
ứng với mực nớc ngang bãi già (
bãi già là bãi sông mà có cây cối mọc lâu năm).
- Phơng pháp tần suất: lấy lu lợng tạo lòng ứng với tần suất 5%-10%
Trong các phơng pháp trên thì phơng pháp Makaveep là phổ biến nhất và
đang đợc sử dụng nhiều còn các phơng pháp khác chủ yếu là dựa vào kinh nghiệm
để tính toán khi không có đủ tài liệu thuỷ văn nhng phơng pháp kinh nghiệm cũng
có thể làm cơ sở cho việc lựa chọn Q
TL
hợp lý. Makaveep khẳng định rằng diễn
biến lòng sông có liên quan chặt chẽ đến chuyển động của bùn cát. Mức chuyển
động bùn cát càng lớn thì diễn biến lòng sông càng mạnh. Theo Makaveep mức
chuyển cát phụ thuộc 3 yếu tố: Lu lợng nớc Q, tần suất xuất hiện của cấp lu lợng
ấy ng với P, độ dốc mặt nớc ứng với Q tức là tổ hợp PJQ
m
trong đó ảnh hởng của
Q là chủ yếu nên m>1. Đối với vùng đồng bằng lòng sông là bùn cát thì m = 2,
với lòng sông cuội sỏi thì m = 2.5 vậy khi tổ hợp PJQ
m
đạt giá trị lớn nhất thì lu l-
ợng ứng với tổ hợp đó chính là lu lợng tạo lòng.
1.3. Xác định lu lợng tạo lòng bằng phơng pháp Makaveep cho đoạn sông từ
Hà Nội đến Hng Yên:
Đoạn từ Hà Nội đến Hng Yên chịu ảnh hởng trực tiếp của sông Hồng, nên sự
thay đổi của chế độ dòng chảy trên sông Hồng sẽ ảnh hởng trực tiếp tới chế độ
dòng chảy, diễn biến dòng sông của khu vực nghiên cứu. Việc công trình xây dựng
hồ Hoà Bình đi vào hoạt động đã làm thay đổi đáng kể đến chế độ dòng chảy, diễn
biến lòng sông phía hạ lu sông Hồng. Do đó việc xác định lu lợng tạo lòng sông
đoạn từ Hà Nội đến Hng Yên đợc chia làm hai giai đoạn:
- Giai đoạn trớc khi có hồ Hoà Bình (từ năm 1985 trở về trớc)

năm
= 2.742 m
3
/s sai lệch so với
nn
Q
là 21 m
3
/s
+

năm
= 482 g/m
3
sai lệch so với

nn
là 102 g/m
3
Vậy ta chọn năm 1982 là năm điển hình.
B ớc 2 : Xây dựng quan hệ Q~J.
Từ tài liệu mực nớc bình quân ngày trạm Hà Nội và trạm Hng Yên (chọn số liệu
của các năm từ năm1981-1984) ta tính độ dốc theo công thức :
J =
L
HH
HYHN

( với L
Hng Yên Hà Nội

6 707,1 414,00 4,88486 4430,0
7 805,5 485,00 5,34241 5680,0
8 936,0 562,00 6,23407 7370,0
9 817,6 469,00 5,81076 5550,0
10 672,3 357,00 5,25519 4080,0
11 610,5 314,00 4,94095 3310,0
12 443,2 197,00 4,10343 1720,0
1982
1 343,5 145,00 3,30806 1200,0
2 317,4 131,00 3,10714 987,0
3 263,4 110,00 2,55645 658,0
4 332,6 149,00 3,06000 1130,0
5 284,8 127,00 2,62957 779,0
6 508,0 283,00 3,75056 2200,0
7 701,2 432,00 4,48602 4190,0
8 933,4 583,00 5,83978 7880,0
9 798,0 491,00 5,11722 5430,0
10 677,1 405,00 4,53495 4080,0
11 507,6 289,00 3,64389 2470,0
12 418,6 213,00 3,42742 1490,0
1983
1 363,0 148,00 3,58370 1020,0
2 327,8 123,00 3,41364 842,0
3 345,6 140,00 3,42639 1010,0
4 275,6 103,00 2,87667 731,0
5 334,6 133,00 3,36000 1080,0
6 458,3 183,00 4,58771 1750,0
7 514,8 213,00 5,03019 2420,0
8 860,6 500,00 6,00926 6290,0
9 853,4 504,00 5,82390 6100,0

3 556,00 61 687,80 2,85 0,1671 224.929,16
2 819,60 54 951,40 3,25 0,1479 435.739,85
3 1.083,20 42 1.215,00 3,56 0,1151 605.078,04
4 1.346,80 20 1.478,60 3,81 0,0548 456.360,32
5 1.610,40 9 1.742,20 4,02 0,0247 300.584,49
6 1.874,00 11 2.005,80 4,19 0,0301 508.491,23
7 2.137,60 11 2.269,40 4,35 0,0301 675.074,86
8 2.401,20 18 2.533,00 4,49 0,0493 1.420.012,24
9 2.664,80 15 2.796,60 4,61 0,0411 1.482.550,36
10 2.928,40 15 3.060,20 4,73 0,0411 1.818.890,79
11 3.192,00 11 3.323,80 4,83 0,0301 1.608.210,26
12 3.455,60 4 3.587,40 4,93 0,0110 694.804,09
13 3.719,20 3 3.851,00 5,02 0,0082 611.388,92
14 3.982,80 8 4.114,60 5,10 0,0219 1.892.166,72
15 4.246,40 5 4.378,20 5,18 0,0137 1.359.532,04
16 4.510,00 6 4.641,80 5,25 0,0164 1.859.896,97
17 4.773,60 8 4.905,40 5,32 0,0219 2.806.225,32
18 5.037,20 13 5.169,00 5,39 0,0356 5.126.146,15
19 5.300,80 6 5.432,60 5,45 0,0164 2.643.781,59
20 5.564,40 4 5.696,20 5,51 0,0110 1.958.944,11
21 5.828,00 7 5.959,80 5,57 0,0192 3.791.612,78
22 6.091,60 5 6.223,40 5,62 0,0137 2.982.103,99
23 6.355,20 4 6.487,00 5,67 0,0110 2.616.169,16
24 6.618,80 1 6.750,60 5,72 0,0027 714.543,35
25 6.882,40 1 7.014,20 5,77 0,0027 777.943,10
26 7.146,00 2 7.277,80 5,82 0,0055 1.688.519,85
27 7.409,60 2 7.541,40 5,86 0,0055 1.827.023,05
28 7.673,20 1 7.805,00 5,91 0,0027 985.714,98
29 7.936,80 3 8.068,60 5,95 0,0082 3.182.660,31
30 8.200,40 3 8.332,20 5,99 0,0082 3.417.128,52

8200 m
3
/s
Bớc 4: Kiểm tra kết quả tính toán theo phơng pháp kinh nghiệm:
Để kiểm tra kết quả tính lu lợng toạ lòng theo phơng pháp Makaveep có chính xác
hay không ta tính lu lợng tạo lòng theo phơng pháp đờng tần suất (theo phơng
pháp kinh nghiệm).
Lấy số liệu lu lợng màu lũ năm điển hình thời kỳ trớc khi có hồ Hoà Bình (năm
1982) và vẽ đờng tần suất lu lợng mùa lũ, ta có kết quả sau:
P (%) Q
tl
(m
3
/s)
5% 9.000
10% 7.800
Sau khi so sánh hai phơng pháp, ta chọn lu lợng tạo lòng thời kỳ trớc khi có hồ Hoà Bình là Q
TL
= 8.200 (m
3
/s).