1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN
Sơng Mekong là một con sông lớn trên thế giới, chảy qua 6 quốc gia ở khu
vực Đông Á và Đông Nam Á (Trung Quốc, Myanmar, Lào, Thái Lan, Campuchia và
Việt Nam) với chiều dài dịng chính 4.800 km (theo số liệu cơng bố trên website của
MRC là 4.909 km), diện tích lưu vực 795.000 km2. Sơng có nguồn tài ngun nước
phong phú với tổng lượng dòng chảy TB năm đạt 475 tỷ m3, phân hóa theo khơng
gian và thời gian [4, p. 17]. Sơng Mekong có vai trị quan trọng đối với tự nhiên và
phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của các quốc gia trong lưu vực.
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nằm ở hạ lưu sông Mekong chảy qua lãnh
thổ Việt Nam với diện tích 40.576 km2 và có 17,590 triệu người sinh sống [Năm 2015,
Niên giám thống kê 2016]. Hàng năm, dịng chảy sơng Mekong cung cấp cho vùng
ĐBSCL một nguồn nước lớn và lượng trầm tích dồi dào (khoảng 160 triệu tấn phù sa
mịn, 30 triệu tấn cát sỏi); góp phần hình thành nên vùng đất ngập nước có tầm quan
trọng quốc tế và khu vực, có độ đa dạng sinh học cao (đứng thứ 2 trên thế giới sau
đồng bằng Amazon). Do đó, ĐBSCL có vai trò lớn đối với nền kinh tế và an ninh lương
thực của Việt Nam (chiếm 47% diện tích trồng lúa, sản lượng gạo chiếm 56%, xuất
khẩu thủy sản chiếm trên 60%, đóng góp 217 GDP cả nước [5], [6]). Sơng Tiền đoạn
chảy qua tỉnh Đồng Tháp (sau đây gọi ngắn gọn là sông Tiền tỉnh Đồng Tháp) là một
trong hai chi lưu (cùng với sông Hậu) của sông Mekong chảy vào nước ta đầu tiên.
Sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp có chiều dài khoảng 122,9 km, nằm ở vùng thượng châu
thổ, phần cuối đồng bằng ngập lũ (floodplain) của sông Mekong. Vì thế, sơng Tiền tỉnh
Đồng Tháp vừa là kết quả của sự tương tác giữa dòng chảy thượng nguồn và điều kiện
địa phương; vừa mang những đặc trưng của vùng ĐBSCL.
Trong những năm qua, diễn biến lòng dẫn (DBLD) với đặc trưng là xói lở, bồi
tụ sơng Cửu Long đang là một trong những tác nhân ảnh hưởng xấu đến môi trường
sinh thái cũng như phát triển KT-XH bền vững của khu vực. Theo báo cáo của Bộ
NN&PTNT, tính đến đầu năm 2017, tồn vùng ĐBSCL có 513 điểm sạt lở bờ sông
với tổng chiều dài 520 km. Các khu vực có mức độ biến động lớn như sơng Tiền đoạn
chảy qua khu vực xã Bình Thành, huyện Thanh Bình,bờ sông Vàm Nao, xã Mỹ Hội
Đông; khu vực Sa Đéc; sông Hậu đoạn chảy qua huyện An Phú, TP. Long Xuyên tỉnh
An Giang…[7], [8]. Trước những thiệt hại to lớn đó, đã có nhiều cơng trình nghiên
cứu về hiện trạng, DBLD sơng, nhất là tình trạng xói lở bằng việc ứng dụng các mơ
hình tốn, cơng thức kinh nghiệm; đo đạc thực tế; ứng dụng mơ hình thủy văn, thủy
2
lực; phương pháp viễn thám.... Những nghiên cứu này đã đánh giá được hiện trạng,
q trình diễn biến xói lở, bồi tụ bờ sơng; dự báo xói lở cho một số khu vực trọng
điểm; một số cơng trình đã được thực thi nhằm hạn chế xói lở và bước đầu phát huy
hiệu quả… Tuy nhiên, những nghiên cứu trước đây chủ yếu được thực hiện bằng các
phương pháp riêng lẻ nên những kết quả thu được chủ yếu mang tính chất địa phương
và đơn ngành. Mặt khác, những phương pháp (vật lý, mơ hình tốn…) địi hỏi số liệu
đầu vào lớn và đủ dài mới đảm bảo độ tin cậy; nguồn kinh phí lớn; xói lở, bồi tụ lịng
dẫn sơng vẫn tiếp tục diễn ra. Chỉ tính riêng 6 tháng đầu năm 2017, toàn tỉnh Đồng
Tháp xảy ra 13 vụ sạt lở bờ sơng với tổng diện tích đất 5.924 m2, chiều dài sạt lở
65,62 km. Các điểm sạt lở lớn như ở xã Bình Thành, huyện Thanh Bình; các xã Long
Thuận, Phú Thuận A của huyện Hồng Ngự… [9].
Do đó, nghiên cứu được hiện trạng, đánh giá được quá trình diễn biến; xác
định được cơ chế, quy luật, nguyên nhân diễn biến một cách đồng bộ và hệ thống trên
cơ sở tiếp cận địa lý tổng hợp; làm cơ sở khoa học cho việc cảnh báo và đề xuất giải
pháp ứng phó với DBLD sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp đồng bộ, phù hợp với địa phương
không những là vấn đề đang đặt ra rất cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao
mà còn là nhiệm vụ khó khăn. Mặt khác, việc xác định được nguyên nhân, q trình
DBLD sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp - đoạn sơng tiêu biểu về sự phân nhánh ở vùng
thượng châu thổ sông Mekong là cơ sở để mở rộng địa bàn nghiên cứu cho các đoạn
sông khác trên hệ thống sông Cửu Long cũng như các khu vực sơng có điều kiện địa
lý tương đồng.
Xuất phát từ yêu cầu lý luận và thực tiễn đặt ra, vấn đề “Nghiên cứu diễn biến
lịng dẫn sơng Tiền (đoạn chảy qua tỉnh Đồng Tháp) phục vụ phòng tránh thiên tai”
được NCS lựa chọn nghiên cứu làm đề tài luận án tiến sĩ Địa lý.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu
(i) Đánh giá được hiện trạng, xác định nguyên nhân và cảnh báo nguy cơ
DBLD sông Tiền tỉnh Đồng Tháp.
(ii) Đề xuất được giải pháp thích ứng phù hợp với DBLD sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu (i), NCS thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu về DBLD sông.
- Nghiên cứu CSLL về DBLD sông trên quan điểm Địa lý tổng hợp.
3
- Đánh giá hiện trạng, q trình diễn biến xói lở, bồi tụ; các nhân tố ảnh hưởng
và nguyên nhân chính gây xói lở, bồi tụ lịng dẫn sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp.
- Nghiên cứu xác định cơ chế diễn biến; đánh giá xu thế diễn biến và cảnh báo
nguy cơ DBLD sông Tiền tỉnh Đồng Tháp trong tương lai.
Để đạt được mục tiêu (ii), NCS thực hiện các nhiệm vụ cơ bản:
- Lựa chọn quan điểm và cơ sở đề xuất giải pháp phù hợp.
- Đề xuất các giải pháp thích ứng với nguy cơ DBLD sơng Tiền tỉnh Đồng
Tháp. Các giải pháp bao gồm: nhóm giải pháp phòng ngừa, giải pháp né tránh và giải
pháp kháng vệ.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Về không gian
NCS khoanh vi nghiên cứu ở sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp (xem hình i) tuy nhiên,
để đảm bảo tính tồn diện của đối tượng nghiên cứu, luận án cũng xem xét quá trình
diễn biến bờ sông Tiền thuộc tỉnh An Giang trong mối tương quan với bờ đối diện
thuộc tỉnh Đồng Tháp. Đồng thời, xem xét khái quát các yếu tố liên quan (đặc điểm
địa lý tự nhiên, hoạt động nhân sinh) trên toàn lưu vực sông Mekong.
3.2. Về thời gian
Luận án đánh giá hiện trạng và q trình DBLD sơng trong thời gian khoảng
1 thế kỷ. Trong đó, tập trung phân tích q trình diễn biến thời kỳ từ năm 1966 2015. Trên cơ sở đó, cảnh báo được được xu thế DBLD sông trong tương lai. Phạm
vi nghiên cứu về không gian, thời gian của luận án được thể hiện trên hình i.
3.3. Về nội dung
DBLD sơng thực chất là q trình xói lở, bồi tụ; bao gồm cả diễn biến đáy
sơng và diễn biến bờ sông theo hướng dọc và hướng ngang. Trong luận án, tập trung
nghiên cứu, đánh giá quá trình biến động bờ sơng. Do bờ sơng gắn liền với hoạt động
của dân cư, những biến động ở khu vực này thường gây ra nhiều thiệt hại về tính
mạng và tài sản của người dân. Đồng thời, biến động bờ sơng cũng phản ánh sự thay
đổi của lịng dẫn sơng trên mặt bằng.
Bên cạnh đó, q trình DBLD sơng liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau (địa
chất - kiến tạo, địa mạo, khí tượng, thủy văn, các hoạt động dân sinh). Tuy nhiên,
trong phạm vi thời gian từ 1966 - 2015, luận án tập trung phân tích, đánh giá sự tác
động của yếu tố nhân sinh đến quá trình DBLD sơng do trong khoảng thời gian 50
năm những nhân tố tự nhiên khơng hoặc ít có sự biến chuyển lớn và cũng đã được đề
cập khá nhiều trong những cơng trình nghiên cứu trước đây.
-3-
Diễn biến, nguyên nhân
1966
Cảnh báo, giải pháp
2015
Hình i. Sơ đồ không gian, thời gian nghiên cứu của luận án
Nguồn: Indochina Atlas - 1970, Perry-Castañeda Library Map Collection, University of Texas at Austin và google map.
2030
4
4. CƠ SỞ TÀI LIỆU CỦA LUẬN ÁN
Luận án được hoàn thành trên cơ sở các đề tài, dự án KH&CN các cấp; các
kết quả khảo sát, điều tra của cơ quan ban ngành tỉnh được thực hiện ở khu vực nghiên
cứu. Trong đó, có các tài liệu cơ bản sau:
- Các số liệu về khí tượng, thủy văn, cát bùn, địa hình đáy sơng của Ủy hội sơng
Mekong quốc tế - MRC [10 - 16] và Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ [17].
- Các số liệu về hiện trạng và thiệt hại do xói lở bờ sông được tổng hợp từ báo
cáo của Sở NN&PTNT tỉnh Đồng Tháp hàng năm trong giai đoạn 2000 - 2016 [9].
Nội dung chính của luận án được sử dụng, kế thừa và phát triển kết quả nghiên
cứu của các công trình do NCS làm chủ nhiệm đề tài, bao gồm:
- Trịnh Phi Hoành (2011) với luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu xói lở bờ sơng tỉnh
Đồng Tháp [18].
- Trịnh Phi Hoành (2011) với đề tài KH&CN cấp Cơ sở: Giải pháp phịng
tránh, giảm nhẹ thiệt hại do xói lở bờ sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp [19].
- Trịnh Phi Hồnh và cs (2016) với đề tài KH&CN cấp Bộ GD&ĐT trọng
điểm: Nghiên cứu quy luật biến động bờ sông Tiền đoạn chảy qua tỉnh Đồng Tháp,
đề xuất các giải pháp ứng phó giảm nhẹ thiệt hại [20].
5. LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ
Luận điểm 1. Lịng dẫn sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp phát triển theo cơ chế của sơng
phân nhánh; dịch dịng, xói lở, bồi tụ thường xuyên theo các mặt cắt ngang, dọc sông.
Luận điểm 2. Các hoạt động nhân sinh làm gia tăng DBLD sông Tiền tỉnh
Đồng Tháp.
Luận điểm 3. Dự báo DBLD sơng Tiền trên cơ sở phân tích hình thái động
lực có độ tin cậy cần thiết theo cách tiếp cận địa lý tổng hợp.
6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Làm rõ được đặc điểm và nguyên nhân DBLD sông Tiền tỉnh Đồng Tháp
trên cơ sở tiếp cận lịch sử và tiếp cận ngẫu nhiên.
2. Phân tích được ở mức độ nhất định những tác động nhân sinh đến DBLD
sông Tiền tỉnh Đồng Tháp.
5
3. Trên cơ sở tổng hợp địa lý, cảnh báo và đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm
giảm thiểu tác động bất lợi của DBLD sông Tiền đến phát triển KT-XH của khu vực
nghiên cứu, làm cơ sở khoa học cho các định hướng phòng chống thiên tai.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
7.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung, hoàn thiện phương pháp
luận về nghiên cứu DBLD sông phân nhánh ở vùng thượng châu thổ. Tài liệu có thể
dùng tham khảo cho các nghiên cứu cùng hướng và phục vụ cho công tác giảng dạy.
7.2. Ý nghĩa thực tiễn
Làm cơ sở cho các nhà quản lý ở tỉnh Đồng Tháp trong cơng tác quy hoạch và
phịng chống thiên tai (loại hình DBLD sơng) nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững
và ổn định an ninh.
8. CẤU TRÚC LUẬN ÁN
Nội dung chính của luận án được trình bày trong 148 trang A4 với 43 bảng, 88
hình và 145 tài liệu tham khảo, các phụ lục. Ngoài phần Mở đầu (5 trang), Kết luận và
Kiến nghị (3 trang), nội dung cơ bản của luận án được trình bày trong 3 chương:
Chương 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu của luận án với 46 trang, 7
bảng, 15 hình;
Chương 2. Đánh giá diễn biến lịng dẫn sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp với 67
trang, 20 bảng, 65 hình;
Chương 3. Cảnh báo và đề xuất giải pháp thích ứng với diễn biến lịng dẫn
sơng Tiền tỉnh Đồng Tháp với 27 trang, 16 bảng, 7 hình.
6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1.1. CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN
1.1.1. Lịng dẫn sơng (river channel)
Trong thung lũng sơng, ta có thể phân biệt những bộ phận cơ bản sau [3]:
Đường tụ thủy hay còn gọi là đường tanvec (talweg river) đường nối các điểm
sâu nhất, có nước chảy mạnh nhất trong lịng dẫn sơng. Thơng thường đường tanvec
nằm ép về một phía bờ nào đó, khơng ở chính giữa dịng. Dịng chảy trên mặt thường
phù hợp với động lực dịng chảy đáy.
Đáy sơng (đáy thung lũng) được giới hạn trong phạm vi giữa hai chân sườn
thung lũng. Đáy sơng có thể chia thành hai bộ phận là lịng sơng và bãi bồi.
Lịng dẫn sông (river channel) là bộ phận sâu nhất của thung lũng sơng thường
xun có nước chảy. Hay có thể quan niệm rõ hơn: lịng dẫn sơng là phần sơng có
nước chảy quanh năm (có nước trong mùa kiệt ngay cả năm ít nước).
Bờ sơng (riverbank) là giới hạn của lịng dẫn sông. Trong nghiên cứu này, quan
niệm bờ sông theo nghĩa rộng, bao gồm cả bờ sông và bờ bãi bồi (cồn, bãi, cù lao sông).
Bãi bồi (river bar) là bộ phận của đáy thung lũng nhô lên khỏi mặt nước, có địa
hình khá bằng phẳng, được cấu tạo bởi aluvi, được phủ bởi một lớp thực vật [21, tr. 77].
Hình 1.1. Sơ đồ hình thái thung lũng sơng [3, tr. 122]
Ghi chú:
1 - đường tụ
thủy - tanvec;
2 - lòng sông;
3 - bãi bồi;
4 - sườn thung lũng
5 - thềm sơng;
6 - đường phân
thủy và đỉnh
phân thủy.
Hình thái sơng (morphology river) bao gồm các đặc trưng: loại hình sơng, mặt
cắt ngang, mặt cắt dọc, hình dạng tuyến sơng trên mặt bằng và mối quan hệ giữa chúng
cũng như các yếu tố thủy văn, thủy lực [22]. Các mối quan hệ này được gọi là mối quan
hệ hình thái sơng. Mối liên quan giữa hình thái lịng dẫn sơng với động lực dịng chảy;
xói lở, bồi tụ được gọi là hình thái động lực.
7
1.1.1.1. Phân loại lịng dẫn sơng
Theo độ ổn định:
Được phân chia thành các loại: (i) sơng có độ ổn định rất nhỏ; (ii) sơng có độ ổn
định TB; (iii) sông không ổn định từng chỗ, từng thời kỳ; (iv) sông ổn định.
Phân loại sông theo đặc trưng ổn định:
Đặc trưng ổn định của sông là khả năng chống lại lực đẩy của dòng nước, của
các hạt cát nằm trên bề mặt của đáy sông, đối với mỗi hạt cát nằm dưới đáy sông sẽ
chịu hai lực tác dụng: (i) lực tác dụng của dòng chảy làm hạt cát chuyển động; (ii)
lực ma sát chống lại tác dụng gây trượt của dịng chảy. Theo đặc trưng ổn định, sơng
có các loại cơ bản như sau [23]:
- Sông ổn định ở vùng đất khơng xói hoặc năng lượng của dịng chảy khơng
đủ xói lịng dẫn sơng.
- Sơng tương đối ổn định chỉ bị xói từng nơi, có sự diễn biến theo chu kỳ xung
quanh một giá trị TB nào đó.
- Sơng có độ ổn định nhỏ trong đó xói lở và bồi lắng bùn cát gây ra sự thay đổi
chiều sâu của dịng sơng nhưng khơng làm hình dáng của nó trên bình đồ thay đổi
một cách rõ ràng. Sự xói và bồi của bùn cát diễn ra một cách chậm chạp theo các
điểm khác nhau. Sự phân bố và hình dạng của ghềnh cạn thay đổi hàng năm. Loại
sơng này thường có ở đồng bằng.
- Sơng có độ ổn định rất nhỏ tốc độ dòng chảy rất lớn, địa chất yếu, trong thời
gian lũ sông không những bị thay đổi về chiều sâu mà cịn thay đổi về hình dáng và
hình thành các phân lưu theo hướng lớn.
- Sơng trong thời kỳ lũ hồn tồn mất hình dáng và hình thành dịng chảy lẫn lộn
giữa nước và bùn cát gọi là dịng chảy bùn cát. Lúc đó yếu tố hình dạng mất hết ý nghĩa.
1.1.1.2. Diễn biến lịng dẫn sơng (change of river channel)
Q trình biến hình lịng dẫn sông diễn ra trong một thời kỳ nghiên cứu gọi là
diễn biến lịng sơng [24]. Diễn biến lịng sơng là q trình thay đổi theo thời gian của
lịng sơng và các cấu tạo lịng sơng dưới tác động của dịng nước, của các yếu tố khí
hậu, các yếu tố kiến tạo và các hoạt động kinh tế của con người. Ngun nhân cơ bản
của biến hình lịng sơng là sự mất cân bằng trong tải cát (vận chuyển bùn cát hay trầm
tích1 hoặc phù sa). Trong bất kỳ một đoạn sơng nào, dưới một điều kiện nhất định,
dịng chảy có một sức tải cát nhất định [25, tr. 287]: (i) Nếu lượng bùn cát đến thực
1
Thành phần trầm tích có kích cỡ khác nhau thể là đất, cát, sỏi, đá nhỏ. Người ta thường phân trầm tích
thành 2 loại, trầm tích nhỏ chảy theo dịng nước gọi là trầm tích lơ lửng (suspended sediment load) hoặc trầm
tích đáy (bed suspended material load) là các trầm tích có kích thước/trọng lượng lớn hơn được dòng chảy tải
đi ở các lớp nước sát đáy sông, hồ.
8
tế (S) tương ứng với sức tải cát (ST) thì dịng sơng ổn định tương đối, lịng sơng khơng
bị bồi và xói; (ii) Nếu lượng bùn cát đến lớn hơn sức tải cát (S > ST) thì lịng sơng sẽ
được bồi; (iii) Nếu lượng bùn cát đến nhỏ hơn sức tải của dịng chảy (S < ST) và lịng
sơng khơng phải đá gốc thì lịng sơng sẽ bị xói.
DBLD sơng có thể nghiên cứu trên phạm vi rộng và phạm vi hẹp [25, tr. 286]:
- Trên phạm vi rộng, DBLD sơng là cả q trình lịch sử hình thành và phát
triển lịng sơng, bao gồm tồn bộ thung lũng sơng. Vấn đề này thuộc phạm trù địa sử
học, địa mạo học.
- Trên phạm vi hẹp, DBLD sông chỉ hạn chế trong những biến đổi cận đại và
bản thân lịng sơng. Đây là đối tượng chính của động lực học dịng sông. Nhưng
những biến đổi này được triển khai trên nền các biến đổi lịch sử và các bộ phận của
thung lũng sơng. Vì vậy, chúng có mối liên hệ nội tại với nhau.
DBLD sơng được đặc trưng bởi q trình xói lở, bồi tụ lịng sơng và q trình
cắt dịng (đặc trưng của sơng uốn khúc).
Xói lở bờ sơng bao gồm các loại xói sâu, xói ngang, xói phổ biến, xói cục bộ.
Trong đó, loại xói phổ biến và xói cục bộ thường xuất hiện sau khi có các cơng trình
thủy lợi đầu mối trên sơng. Xói sâu (xói lịng) là hệ quả của mất cân bằng trong tải cát
thuộc phạm trù thủy lực. Xói sâu thường làm hạ thấp dịng sơng. Xói ngang (xói bờ,
sạt lở bờ) là hệ quả của mất cân bằng động lực của khối bờ thuộc phạm trù cơ học đất.
Xói ngang làm mở rộng lịng sơng. Xói phổ biến (xói, bồi) là loại xói lở xảy ra trên
một chiều dài lớn của lòng dẫn sơng. Xói cục bộ (lở/lấp) thường chỉ hạn chế ở đoạn
ngắn của sông nhưng độ sâu lớn hơn nhiều loại xói phổ biến [24]. Căn cứ vào diễn
biến, xói lở bờ sông chia thành sụp (sạt) lở, trượt lở, chảy rắn và nứt đất.
Bồi tụ bờ sông (riverbank deposition) là kết quả của bào mịn lưu vực và xói
lở bờ sông. Bồi tụ bờ sông xảy ra khi lưu tốc dòng chảy giảm tới mức sức tải bùn cát
nhỏ hơn hàm lượng thực tế, khi đó bùn cát trong dịng chảy sẽ bồi tụ lại.
Phân loại DBLD sông
Khi phân tích DBLD sơng thường chia ra diễn biến trên mặt bằng, diễn biến
trên mặt cắt dọc, diễn biến trên mặt cắt ngang nhưng thực chất ba loại này đan xen
nhau, ảnh hưởng lẫn nhau, khống chế lẫn nhau [25, tr. 287]:
- Diễn biến trên mặt cắt ngang: là do sự mất cân bằng tải cát phương ngang
gây nên. Sự mất cân bằng này là do hồn lưu. Khi trong dịng chảy tồn tại hồn lưu,
dịng nước mặt khơng đi theo phương chuyển động chung mà chảy xiên sang một bờ,
còn dịng nước đáy thì chuyển động sang một bờ khác, ngược với dịng nước mặt. Bờ
có dịng nước mặt xơ vào thì bị xói, bờ tiếp nhận dịng nước đáy thì được bồi. Ngồi
hồn lưu ra, sóng cát cũng tạo ra chuyển dịch bùn cát theo phương ngang.
9
- Diễn biến mặt bằng: chủ yếu là sự dịch chuyển trên mặt bằng, đường bờ, của
nhánh sâu, của các khối bồi lắng, có khi là liên tục, có khi là đột biến, có khi là có
chu kỳ... do chịu tác động tổng hợp rất nhiều yếu tố.
- Diễn biến mặt cắt dọc: là do sự mất cân bằng trong tải cát phương dọc, có
nguyên nhân từ thiên nhiên như sự thay đổi theo thời gian và theo dọc đường của
lượng bùn cát, sự thay đổi dọc đường của độ dốc và chiều rộng thung lũng sông, sự
nâng lên hạ xuống của vỏ Trái Đất, của mực nước biển... cũng có nguyên nhân từ con
người như xây dựng các đập ngăn sơng, các cơng trình chỉnh trị.
Trong luận án sẽ phân tích và đánh giá DBLD sơng Tiền theo 3 phương thức:
mặt bằng, mặt cắt dọc và mặt cắt ngang.
1.1.1.3. Sông phân nhánh (braided river)
a) Khái niệm
Theo Brice I.C. quan niệm: sơng phân nhánh là sơng có bãi giữa, các bãi giữa
có tỉ lệ kích thước nhất định so với kích thước của chiều rộng lịng dẫn sơng. Các
phần nhánh tách rời xa nhau và có vị trí tương đối cố định. Ở cấp mực nước nào đó,
có thể nhánh sẽ khơng có nước chảy qua song nó vẫn là một phần nhánh hoạt động,
không bị cây cối phủ mọc [26, tr. 47].
Như vậy, sông phân nhánh được hiểu là những dòng chảy tách, nhập thành
nhiều nhánh bởi các cồn, bãi bồi tụ trong lòng dẫn, trong tài liệu quốc tế tiếng Anh
gọi chung là braided river [27], [28], [29].
b) Phân loại
Có nhiều cách hiểu và phân loại khác nhau về sơng phân nhánh. Trong đó, tiêu
biểu là thơng dụng nhất là chia sông phân nhánh thành 02 loại [Chien et al, Xu [29]]:
- Loại phân nhánh ổn định (bifurcated channel stretches): có cồn bãi giữa cao
ngang bãi tràn 2 bên (cao ngang mức nước tạo lịng); phần lớn có 2 hoặc 3 nhánh. Các
nhà khoa học Trung Quốc còn chia loại sơng phân nhánh này thành 3 kiểu (hình 1.2).
a-Phân nhánh trên đoạn sông thẳng
b-Phân nhánh trên đoạn sông
c - Phân nhánh dạng đầu vịt
Hình 1.2. Phân loại sơng phân nhánh [dẫn theo Trần Bá Hoằng [27]]
- Loại sông có nhiều nhánh, nhiều cồn bãi non, phân bố tản mạn và chuyển động
không ổn định (wandering). Thuật ngữ braided river có nghĩa đen là bím tóc. Theo các
nhà khoa học Trung Quốc gọi là sơng du đãng mà Hồng Hà là con sông tiêu biểu nhất.
10
Ngồi ra, một số tác giả cịn xếp chung phân nhánh ở vùng núi và sơng có cù
lao cửa sơng ảnh hưởng của triều vào loại braided.
Theo số nhánh có thể phân chia sông phân nhánh thành phân nhánh đơn, phân
nhánh kép và đa nhánh.
Căn cứ vào nguyên nhân hình thành phân nhánh, giáo sư Tạ Giám Hồnh, chia
sơng phân nhánh thành 3 loại: loại do dòng chảy mùa lũ cắt qua bãi bên bên bờ lồi trên
đoạn sông uốn khúc; loại cắt qua eo ở đoạn sông cong gấp và loại phân nhánh do bồi
lắng tích tụ lâu ngày trước hoặc sau đoạn sông thu hẹp hoặc mở rộng đột ngột [30].
c) Đặc trưng sông phân nhánh
i) Về chế độ thủy văn
- Ở khu vực phân lưu: Điểm phân lưu thường không cố định mà thay đổi
(thường sẽ dịch ngược lên khi nước xuống thấp và dịch xuôi về khi nước lên cao).
Mực nước ở nhánh phụ luôn cao hơn nhánh chính (hình 1.3). Sự thay đổi mực nước
theo phương ngang có dạng yên ngựa, giữa cao hơn ở bên và tương ứng với mặt cắt
ngang. Sự thay đổi mặt cắt dọc của mực nước là do sự nâng cao dọc đường và tác
dụng lực cản của các lườn cát làm mặt nước hơi nâng cao dần (hình 1.4).
Hình 1.3. Hình thái mặt nước ở khu vực phân lưu [30]
Hình 1.4. Đường đẳng trị mực nước khu vực phân lưu [27]
11
Hình 1.5. Phân bố lưu tốc trên mặt cắt ngang khu vực phân lưu [27]
Dòng chảy phân nhánh thường xuất hiện 2 hoặc nhiều luồng. Trong đó, luồng
có vị trí chủ đạo đi vào nhánh chính (hình 1.5). Lưu tốc TB ở khu vực phân lưu có xu
thế lùi dần về hạ lưu.
- Khu vực hợp lưu: Mực nước nhánh phụ cao hơn phía nhánh chính (hình 1.6)
nên hình thành độ dốc ngang. Lưu tốc TB mặt cắt ở khu vực hợp lưu tăng dần về phía
hạ lưu, lưu tốc TB thủy trực ở nhánh chính và nhánh phụ cũng như vậy nhưng ở
nhánh chính lớn hơn tương ứng với sự biến đổi độ dốc sông. Đường đẳng trị trên vận
tốc trên mặt cắt ngang ở khu vực hợp lưu cũng tồn tại 2 vòng lưu tốc ở hai bên và
vùng lưu tốc thấp ở giữa, tương ứng với vị trí chủ lưu trên mặt cắt ngang (hình 1.7).
Hình 1.6. Độ dốc mực nước khu vực hợp lưu [27]
Hình 1.7. Đường đẳng tốc mặt cắt khu vực hợp lưu [27]
12
ii) Về phân bố cát bùn
Phân bố hàm lượng cát bùn khu vực phân, nhập lưu tương ứng với sự phân bố
đường đẳng tốc. Ở khu vực phân lưu, phân bố bùn cát ở 2 phía bờ lớn hơn ở giữa, phân
bố bùn cát sát mặt lớn hơn ở đáy. Ở khu vực nhập lưu thì thường ngược lại.
Thành phần hạt cát lịng sơng ở khu vực phân lưu thường biến đổi. Khi mực
nước cao trong mùa lũ thì hạt mịn hơn, trong mùa kiệt thì hạt thơ hơn. Điều này liên
quan đến quy luật diễn biến trong các nhánh bị bồi trong mùa lũ, bị xói trong mùa
kiệt và phù hợp với sự mạnh yếu của dòng chảy trong các nhánh. Kết quả tất yếu của
của vấn đề này thường xảy ra xói lở ở nhánh chính và bồi trong nhánh phụ.
iii) Đặc trưng hình thái và diễn biến sông phân nhánh
Mặt bằng, mặt cắt ngang và các yếu tố thủy lực, hình thái lịng dẫn sơng đoạn
sơng phân nhánh đơn thể hiện ở hình 1.8. Diễn biến hình thái ở sông phân nhánh rất phức
tạp, phụ thuộc vào nhiều nhân tố. Những nhân tố chính ảnh hưởng đến DBLD là hình
thái sơng, bãi giữa; lượng nước đến và chế độ phân phối của nó; lượng cát đến và chế độ
phân phối của 2 nhánh; độ dốc thung lũng sơng; địa chất và hoạt động của con người.
Hình 1.8. Mặt bằng và mặt cắt ngang phân nhánh đơn [30]
Ghi chú: Q - lưu
lượng dòng chảy;
U - lưu tốc TB
mặt cắt; H - độ
sâu TB mặt cắt; B
- chiều rộng TB
mặt cắt; J - độ dốc
thủy lực; n - hệ số
nhám; A - diện
tích mặt cắt ướt; x
- chu vi mặt cắt
ướt; hệ số nhám;
L - chiều dài
nhánh; 0 - trước
phân nhánh, 1 nhánh chính, 2 nhánh phụ.
Hình dạng sơng phân nhánh, tính chất dịng chảy ở vùng phân lưu có vai trị
quyết định đến tỷ lệ phân phối nước, trầm tích. Do 2 nhánh có sức cản khác nhau
(nhánh nào có sức cản lớn hơn mực nước cao hơn) nên ở gần cửa phân nhánh luôn
tồn tại độ dốc ngang hình thành dịng chảy và sức tải trầm tích ngang. Sự phát triển,
suy vong của các nhánh một mặt được quyết định bởi sức tải cát trong các nhánh, mặt
khác được quyết định bởi tỷ lệ bùn cát. Nếu nhánh nào tiếp nhận ít bùn cát mà sức tải
cát cao thì nhánh đó sẽ phát triển và ngược lại sẽ bị suy vong.
13
Nhánh tiếp nhận nhiều dịng chảy đáy (nhánh chính), hàm lượng bùn cát ở cửa
vào tuy nhiều nhưng độ dốc lớn, lưu tốc lớn, lịng sơng dễ bị bào xói. Vì vậy, cao
trình đáy sơng thường thấp, thành phần bùn cát thơ, dịng chảy thơng thống tốt.
Ngược lại, nhánh phụ tiếp nhận dòng chảy mặt, lượng bùn cát đi vào ít nhưng do ở
cửa sông độ dốc bé, lưu tốc nhỏ, lịng sơng có thể bồi lắng tạo nên hình thế đáy sơng
cao, bùn cát lịng sơng mịn, dịng chảy khơng thơng thống, vùng cửa sơng dễ hình
thành bãi cạn.
Các bãi giữa cũng phát triển khơng ngừng. Q trình phát triển thường mở
rộng, bồi cao trở thành đảo (cồn) giữa. Nếu một nhánh suy vong, đảo giữa nối liền
bờ và chuyển thành bãi tràn, sông phân nhánh chuyển thành nhánh đơn.
Đối với sông phân nhánh, do đặc điểm các nhánh thay đổi ngôi thứ không ổn
định, vùng phân lưu và hợp lưu thường có ngưỡng cạn, đoạn sơng phân nhánh thường
gây trở ngại cho giao thông thủy. Trong giai đoạn phát triển nhánh mới phát triển gây
xói lở mạnh uy hiếp đến sự an tồn dân cư. Vì vậy, muốn đề xuất giải pháp phù hợp
phải xác định và phán đoán được xu thế phát triển, suy thoái các nhánh.
iv) Điều kiện hình thành sơng phân nhánh
Để hình thành sơng phân nhánh thường có 2 điều kiện [25, tr. 310]:
- Điều kiện về địa chất - địa mạo: sông tương đối rộng để bãi bên phát triển
đầy đủ. Để có điều kiện này, bờ sơng thường dễ bị xói hơn so với bờ đoạn sơng thẳng
nhưng khó xói hơn bờ sơng uốn khúc để lịng sơng có thể mở rộng nhưng khơng biến
thành sơng uốn khúc.
- Điều kiện dịng chảy: có sự khác nhau về vị trí của trục động lực giữa hai
mùa lũ, kiệt là điều kiện quan trọng để duy trì sự ổn định của sơng phân nhánh (mùa
lũ một dịng bị xói sâu, mùa kiệt dịng khác bị xói).
Như vậy, sơng phân nhánh có đặc trưng là dịng chảy mạnh dẫn đến DBLD
(xói lở, bồi tụ) thường xun nên trầm tích dồi dào, vật liệu thơ. Sơng phân nhánh
thường là đoạn sông không ổn định, các nhánh ln thay đổi ngơi thứ; các dạng địa
hình đặc trưng như phân nhánh, sự hình thành, phát triển các cù lao cổ, hiện đại; dịng
sơng cổ. Hình thái trên bình đồ với sự tồn tại của các cù lao, cồn bãi giữa sơng, có
nút thắt ở đầu, ở giữa phình ra; dòng chảy chia thành hai hay nhiều nhánh. Giữa loại
sơng phân nhánh và sơng uốn khúc (meandering river) có sự khác nhau cơ bản. Nếu
như sông uốn khúc thường phát triển về một phía thì sơng phân nhánh phát triển cả
về cả 2 phía, diễn ra trên mặt bằng, mặt cắt dọc và mặt cắt ngang.
14
1.1.2. Thiên tai (disaster)
Theo IPCC (2012) thiên tai là các thay đổi nghiêm trọng trong chức năng bình
thường của một cộng đồng hay một xã hội do các hiểm họa tự nhiên tương tác với
các điều kiện dễ bị tổn thương của xã hội, dẫn đến các ảnh hưởng bất lợi rộng khắp
đến con người, vật chất, kinh tế hay mơi trường, địi hỏi phải ứng phó khẩn cấp để
đáp ứng các nhu cầu cấp bách của con người và có thể cần sự hỗ trợ từ bên ngồi để
phục hồi [2].
Theo Điểm 1, Điều 3, Luật phòng, chống Thiên tai thì Thiên tai được hiểu là
hiện tượng tự nhiên bất thường có thể gây thiệt hại về người, tài sản, môi trường,
điều kiện sống và các hoạt động KT - XH, bao gồm: bão, áp thấp nhiệt đới, lốc, sét,
mưa lớn, lũ, lũ quyét, ngập lụt, sạt lở đất do mưa lũ hay dòng chảy, sụt lún đất do
mưa lũ hay dòng chảy, nước dâng, xâm nhập mặn, nắng nóng, hạn hán, rét hại, mưa
đá, sương muối, động đất, sóng thần và các loại thiên tai khác.
Như vậy, DBLD sơng, nhất là q trình sạt lở bờ sơng là một dạng thiên tai,
gây ra nhiều thiệt hại về KT-XH cho các vùng ven sơng. Vì thế, quan tâm nghiên cứu
để có những giải pháp phịng chống, ứng phó và giảm nhẹ thiệt hại. Sạt lở bờ sông
được đánh giá là loại hình thiên tai gây thiệt hại lớn thứ 2 (sau lũ lụt) ở tỉnh Đồng
Tháp [31]. Do đó, nghiên cứu DBLD sông Tiền để đề xuất các giải pháp ứng phó là
một vấn đề cấp thiết, có ý nghĩa thực tiễn cao.
1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN LỊNG DẪN SƠNG
1.2.1. Nghiên cứu diễn biến lịng dẫn sơng trên thế giới
DBLD ln gắn liền với q trình vận động tự nhiên của dịng sơng, điều này
được thể hiện thông qua lượng cân bằng bùn cát ở mỗi đoạn sơng. Vì vậy q trình
xói lở, bồi tụ của lịng dẫn sơng diễn ra liên tục. DBLD sơng cũng như các quá trình
chuyển động cơ học khác, cân bằng chỉ là tương đối, không cân bằng mới là tuyệt
đối. Lịng sơng ln ln ở trong trạng thái biến hố và phát triển. Ngay trong cái gọi
là ''cân bằng tải cát'', trên từng tồn đoạn sơng, trong một thời điểm nào đó lịng sơng
được coi là ổn định, nhưng ở từng nơi, sóng cát vẫn tồn tại, về thực chất tải cát vẫn
không cân bằng. DBLD sông luôn là mối đe dọa cho cơng trình và các hoạt động kinh
tế ven bờ vì vậy nghiên cứu dự báo sạt lở bờ sơng có ý nghĩa quan trọng bởi vì sơng
thường là trục phát triển kinh tế của các đô thị lớn. Trong quá trình khai thác bề mặt
lưu vực và tài nguyên nước, con người đã tìm cách khai thác mặt lợi và hạn chế những
bất lợi trong diễn biến lịng sơng để phục vụ phát triển KT - XH trên lưu vực. Do đó,
những nghiên cứu về diễn biến lịng sơng đã được rất nhiều các nhà khoa học thuộc
nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới quan tâm.
15
Ở các nước kinh tế phát triển, môn khoa học DBLD sông được coi là môn khoa
học bản lề giữa động lực học dịng sơng và địa mạo học dịng sông. Nhiều nhà khoa
học đã tập trung nghiên cứu về thủy lực sơng ngịi, chuyển động bùn cát, về diễn biến
lịng sơng, hình thái lịng sơng, loại dạng lịng sơng, cơng trình chỉnh trị sơng… Các
cơng trình nghiên cứu đã đạt được những thành tựu nhất định trong công tác chỉnh trị
sơng. Trên cơ sở phân tích các kết quả nghiên cứu về DBLD sông, NCS nhận thấy
rất đa dạng về phương pháp và hướng tiếp cận. Trong đó, có ba hướng tiếp cận cơ
bản: hướng tiếp cận về hình thái lịng dẫn sơng, hướng điều kiện động lực dịng chảy,
hướng tiếp cận tổng hợp.
1.2.1.1. Các hướng tiếp cận nghiên cứu diễn biến lịng dẫn sơng
a) Hướng tiếp cận hình thái lịng dẫn sơng
Điều kiện kỹ thuật - tự nhiên hình thành nên lịng dẫn sơng bao gồm: cấu trúc
địa chất và tính chất cơ lý của đất đá vùng ven sơng; địa hình - địa mạo; cấu trúc địa
chất thủy văn và đặc điểm vận động của nước ngầm; thảm thực vật và đặc điểm tác
động của nước mặt.
Người đặt nền móng cho khoa học diễn biến dịng sơng là Ginbenerr G. K và
Horton (1877) [29]. Các tác giả nhấn mạnh cần phải xem xét quá trình vật lý của sự
hình thành địa mạo dịng sơng và đã có những kết luận mang tính kinh điển: diễn biến
lịng sơng thực chất là q trình xói lở, vận chuyển và bồi lắng của bùn cát - chất tạo
thành lịng sơng. Ngoài ra, các tác giả cho rằng cần nắm vững quy luật vận động của
bùn cát và đã thông qua thí nghiệm trong phịng về hình thành bùn cát.
Hướng tiếp cận này đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới (Leopolp,
Makaveev N.I, Altunhin S.T, Rosgen D.L [32], [33]…) sử dụng để xây dựng các
phương pháp đánh giá diễn biến lịng sơng như mơ hình ngun tắc, các chỉ số tổng
hợp… Một số phương pháp tiêu biểu:
(i) Phương pháp cường độ địa động lực:
Phương pháp này bao gồm các bước:
- Chọn lựa và định cấp trọng số, cường độ tác động của các yếu tố đặc trưng
ảnh hưởng đến quá trình xói bồi: cơ sở của phương pháp này được phân thành 3
nhóm: phương pháp quyết định (Deterministic), phương pháp thống kê (Statistic) và
phương pháp chuyên gia (Expert-driven, Knowledge-driven). Đối với hoạt động xói
- bồi sơng ngịi, để khắc phục được bức tranh hoàn chỉnh về cường độ địa động lực
khu vực, cần sử dụng tổ hợp ba phương pháp nêu trên [34]. Trong đó, phương pháp
ma trận mơi trường định lượng (Quantified Graded Matrix) có thể đánh giá được khả
năng tác động cũng như tương quan giữa các yếu tố trong hệ thống đồng thời định
16
lượng hóa được mức độ, tầm quan trọng của các tác động theo công thức của Leopolp,
1971 [29]: K = I1Mij + I2M2j + IiMij + … + InMnj
Trong đó, K là tổng số hoạt động địa động lực khu vực; Ii- hệ số tầm quan trọng
của yếu tố thứ I, Mij- chỉ số cường độ tác động của yếu tố mơi trường thứ I có cường độ
tác động j; j - cường độ tác động của yếu tố môi trường thứ I vẫn là số yếu tác động.
- Xác lập ma trận so sánh tầm quan trọng và trọng số của các yếu tố ảnh hưởng
đến q trình xói - bồi của sông theo phương pháp Saaty T.L.
- Xác lập cường độ hoạt động địa động lực: Kd =
S
Smax
. 100%. Trong đó, S =
∑𝑛𝑖=1 𝑊𝑖. 𝑀𝑖𝑗; Smax = ∑𝑛𝑖=1 𝑊𝑖. 𝑀𝑖𝑗 𝑚𝑎𝑥. Kết quả xác lập Kd thường bao gồm các
mức rất yếu (Kd <20 %); yếu (20 % ≥ Kd <40 %; TB (40 % ≥ Kd < 60 %); mạnh (60 %
≥ Kd < 80 %); rất mạnh (Kd ≥ 80 %).
(ii) Phương pháp kiểm toán ổn định trượt sườn mái dốc
Cơ sở của phương pháp này là sự mất ổn định của bờ sơng chỉ có thể xảy ra q
trình xâm thực ngang của dịng chảy với quy mô và cường độ phụ thuộc vào các đặc
trưng thủy văn mùa lũ, hình thái lịng dẫn sơng và cấu trúc địa chất bờ. Ngồi ra, q
trình xâm thực ngang của dịng chảy có thể do q trình xâm thực sâu (khai thác cát
sạn hoặc xây dựng các cơng trình ven bờ) với quy mơ hồn tồn phụ thuộc vào trắc
diện ngang, tính chất địa chất cơng trình của đất đá cấu tạo bờ và áp lực thủy động lực
của dòng ngầm (trượt trọng lực). Tuy nhiên, thực tế rất khó phân định một cách rõ ràng
sự mất ổn định bờ sơng do xói lở hay trượt trọng lực mà chỉ có thể nhận biết thơng qua
phương thức biểu hiện của chúng. Theo phương pháp này có phần mềm SLOPE/W của
Canada nhằm đánh giá được nguy cơ mất ổn định của bờ sơng [34].
Chương trình này thiết lập trên cơ sở phương pháp số để tính tốn hệ số ổn định
trượt nhỏ nhất (Minimum Factor of Safety - Kmin) của bờ sông. Hệ số Kmin được đặc
trưng bằng lực chống trượt trên lực gây trượt, Kmin càng lớn thì bờ sơng có độ ổn định
càng cao. Do vậy, Kmin cho phép đánh giá nguy cơ xảy ra mất ổn định bờ sông như sau:
(i) Kmin < 0,8: khối đất có độ ổn định trượt thấp, rất dễ xảy ra trượt; (ii) Kmin = 0,8 1,2: khối đất đang ở trạng thái cân bằng giới hạn và quá trình trượt sẽ xảy ra khi hình
thái hoặc tính chất đất đá của bờ sông bị thay đổi theo hướng bất lợi; (iii) Kmin >1,2:
khối đất bờ sông ở trạng thái cân bằng bền và rất khó xảy ra trượt.
(iii) Phương pháp quan hệ thủy văn hình thái
Dưới tác động của dịng lũ đạt tới lưu lượng tạo lịng thì lịng dẫn của sông sẽ
biến đổi theo chiều dọc lẫn chiều ngang (không ổn định) và được đặc trưng bởi chỉ số
ổn định dọc (φs) của Makaveev N.I, chỉ số ổn định ngang (φ1) của Altunhin S.T. và hệ
số quan hệ hình dạng (k) của Viện Nghiên cứu Thủy văn Liên Xô (cũ) [35, tr. 134]:
17
φ1 =
d50
Hcf.Jcf
(1) ; φs =
Bcf.J0.2
Qcf0.5
(2) ; k =
√Bcf
Hcf
(3)
Trong đó, d50 - đường kính TB của trầm tích đáy sơng; Hcf - độ sâu, Jcf - độ
dốc thủy lực dọc, Bcf - bề rộng, lưu lượng tạo lòng của dòng chảy lũ - Qcf . Khi φ1
càng nhỏ thì biến động dịng chảy càng lớn, đáy sơng càng kém ổn định, q trình xói
sâu hoặc bồi lấp xảy ra mạnh; φs càng thấp thì bờ sơng càng ổn định. Ngược lại, k
càng lớn thì mức độ chênh lệch giữa chiều rộng và chiều sâu càng tăng nên lịng sơng
khơng ổn định.
b) Hướng tiếp cận về động lực dòng chảy
Cở sở học thuyết về q trình DBLD sơng cũng như sự tác động qua lại giữa
dịng nước và dịng sơng thơng qua yếu tố trung gian là bùn cát được đặt nền móng
trong những năm cuối thế kỉ XIX, đầu thế kỉ XX ở các nước châu Âu, châu Mỹ.
Ở Tây Âu, Mỹ và Nhật Bản, có những cơng trình về chuyển động bùn cát của
E. Meyer Peter và Muller R (1948); hình thái lịng sơng khơng ổn định với chỉnh lý
số liệu thực đo, được gọi “lý thuyết chế độ - Regime theory” (Kennedy R.G., Lindley
E.S., Lacey G., Anh); Wolman M.G. (1957), Vanoli V.A (1975), Chang H.H. (1976);
các nhà khoa học Mỹ như Einsteinn H.A., Ven-te-Show, Ning-chien, Amrapalli
Garanaik, Pierre Y. Julien; Simon A.; Nhật Bản như Hirotada Matsuki, Takayuki
Nobe… có nhiều cơng trình nghiên cứu về dịng chảy và chuyển động bùn cát. Những
nghiên cứu của các nhà khoa học Pháp như Du Boys về chuyển động bùn cát, Barré
de Saint - Venant về dịng khơng ổn định, L. Fargue (1908) về hình thái lịng sơng
uốn khúc vẫn giữ ngun giá trị đến ngày nay.
Ở Liên Xô cũ, đầu những năm 60 (thế kỷ XX) với nhu cầu về chỉnh trị sơng phục
vụ phịng lũ, giao thơng và thủy lợi trở nên cấp thiết thì những cơng trình nghiên cứu trong
lĩnh vực thủy lực học cơng trình chỉnh trị sơng được quan tâm nghiên cứu. Tiêu biểu như
Tính ổn định lịng sơng (Lotchin V.M); Q trình diễn biến lịng sơng (Velicanov M. A,);
Bernadski N.M về chuyển động hai chiều; Makaveev N. I. về dịng thứ cấp; q trình lịng
sơng của Velikanov M. A; chuyển động bùn cát của Gôntrarôp V.N và Lêvi I.I; về chỉnh
trị sông của I.V. Popov, Grisanhin K.V và Kariukin S.N [36], [37], [38].
Ở Trung Quốc, do đặc thù sơng có nhiều bùn cát, do u cầu cấp thiết về vận tải
thủy, phòng chống lũ, trị thủy… nên cơng tác nghiên cứu thủy lực sơng ngịi, vận
chuyển bùn cát, chỉnh trị sông được đẩy mạnh từ những năm 50 đến giữa những năm
60 tại 7 Ủy ban lưu vực sông và nhiều viện nghiên cứu từ trung ương, tỉnh, thành phố
đến các trường đại học. Các hướng nghiên cứu bao gồm trên cả mơ hình vật lý, mơ
hình tốn, mơ hình tự nhiên (tỷ lệ 1:1). Đặc biệt, trên mơ hình tự nhiên, Trung Quốc đã
tổ chức mơ hình trạm thí nghiệm diễn biến lịng sơng, đội đo đạc diễn biến lịng sơng,
18
đo đạc định kỳ về diễn biến lịng sơng ở từng thời kỳ. Các nhà khoa học tiêu biểu như
Trương Thụy Cận, Tiền Ninh (từ Mỹ về), Tạ Giám Hoành với cơng trình Động lực học
dịng sơng, Đậu Quốc Nhân (từ Liên Xô về), Sa Ngọc Thanh…[25], [39].
Theo hướng nghiên cứu này, có các phương pháp cơ bản sau:
- Phương pháp sử dụng mơ hình vật lý đã được ứng dụng rộng rãi trong những
năm 60 của thế kỷ XX. Mơ hình vật lý đã cho ra những nghiệm tương đối chính xác về
mơ hình tốn. Hiện nay, các cơ sở lý thuyết cho mơ hình vật lý gần được định hình.
Nghiên cứu biến hình lịng dẫn sơng trên mơ hình vật lý đã có những tiến bộ vượt bậc,
đã thực hiện được những “tiêu chuẩn tương tự” khó, trên cơ sở xây dựng mơ hình động
với các chất liệu mô phỏng bùn cát, bùn cát lơ lửng bằng vật liệu mới đảm bảo độ chính
xác cao. Một số những cơng trình tiêu biểu như Massedi A. R., Momeni H. (2007) với
Laborolaty analysis of the effect of the differenr Groin Angles on Depth in river bent;
Murray & Paolo (1994) với A cellulas model of braided river; Zanichelli, Caroni G. E.
Fiorott (2004) river bifurcation analysis by physical and numerical modeling…
Ưu điểm của phương pháp này là cho độ chính xác cao, thường để kiểm chứng
lại các kết quả của các phương pháp khác. Nhược điểm là kinh phí lớn, phức tạp; điều
kiện trang thiết bị hiện đại; đội ngũ chuyên gia có trình độ cao.
- Cơng thức kinh nghiệm được hình thành trên cơ sở của phương pháp thực đo.
Nguyên lý chung của phương pháp này là dựa trên quan hệ dịng chảy và hình thái
lịng dẫn sơng. Các cơng thức tiêu biểu được đề xuất bởi nhiều tác giả như Ikeda,
Hickins E. J. - Nanson G. C. (Đan Mạch), Odgand, Vanoni, Popop, Ibadzade I. A. S.
B. Yabusaki và M.H. Ikeda (Nhật), B. Predwojski, B. Blazejewski (Ba Lan).
+ Trong đó, Ibadzade I. A và Turin tính tốn cho đoạn sơng cong, tác giả cho
rằng cường độ xói lở ngang phụ thuộc vào lưu lượng dịng chảy - Q, bán kính cong R, chiều rộng lịng sơng - B và hệ số ổn định của bờ đất - 𝛾. Bxi = f (Q, R,/Bi, 𝛾) và:
Trong đó, Bxi - tốc độ xói lở ngang (m/năm)
tại mặt cắt thứ i; Bx0 là tốc độ xói lở ngang lớn nhất
tại đoạn nghiên cứu (m/năm) trong quá khứ; Ri bán kính cong tại mặt cắt thứ I (m); Bi - chiều rộng
sông tại mặt cắt thứ I, α - hệ số thực nghiệm.
+ Công thức kinh nghiệm tính xói lở bờ của Popop xây dựng từ tài liệu đo diễn
biến xói lở nhiều năm ở khu vực Trung Á:
Trong đó, F - diện tích khối đất bờ xói lở trong
khoảng thởi gian T (năm); L - chiều dài sạt lở của bờ từng
giai đoạn; T - thời gian xói lở (năm); Hmaxi - độ sâu lớn
nhất tại mặt cắt tính tốn thứ I (m); Hmax - độ sâu lớn nhất
của đoạn xói lở nghiên cứu (m) H0 - độ sâu ổn định tại mặt
cắt quá độ (m).
19
+ Cân bằng năng lượng dòng chảy được đề xuất bởi Hickins E.J và Nanson G.
C nghiên cứu thực nghiệm về tốc độ xói lở ngang trên 189 đoạn bờ uốn khúc, cấu tạo
từ loại đất sét và đất loại cát của 21 con sông ở miền Tây Canada, sau đó xây dựng
phương trình cân bằng giữa tốc độ xói lở bờ M (R/Bcf) với áp lực thủy động dòng
chảy, khả năng kháng xâm thực của đất đá cấu tạo bờ và đặc trưng thủy văn - hình
thái chủ yếu của lịng sơng ngịi.
Nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc nhiều vào tài liệu xây dựng
công thức và mang tính chất cục bộ cho từng vị trí, khu vực.
- Phương pháp sử dụng mơ hình tốn thủy lực:
Từ những năm 60, do ứng dụng của khoa học kỹ thuật, nhất là tiến bộ trong kĩ
thuật tính tốn nhờ máy tính điện tử, việc nghiên cứu về DBLD sơng có nhiều bước
phát triển mới, sâu sắc trong việc hồn thiện mơ hình hóa các hiện tượng thủy lực
phức tạp. Một số mơ hình tốn, mơ phỏng hai chiều 2D, ba chiều 3D, mơ phỏng q
trình DBLD sơng như Mike 11, Mike 21, Mike 21C cho kết quả tính tốn dịng chảy,
dự báo biến hình lịng dẫn sơng khá chính xác. Việc nghiên cứu thực địa đã có những
thiết bị đo đạc hiện đại, cho kết quả nhanh chóng, chính xác. Người nghiên cứu đã đo
được trường vận tốc dòng chảy ở các độ sâu khác nhau, có thể đo được độ sâu lịng
sơng cùng tọa độ địa lý, theo dõi được đường đi của hạt bùn cát trong nước bằng chất
đồng vị phóng xạ khi nghiên cứu bồi lắng lịng sơng ở vùng cửa sơng. Từ những năm
90 (XX) với sự tiến bộ vượt bậc của kỹ thuật tính tốn, phương pháp mơ phỏng số trị
đã được ứng dụng ngày càng nhiều.
Ngày nay, phương pháp sử dụng mơ hình toán được xem là phương pháp chủ
lực trong nghiên cứu DBLD sông của các nhà thủy lợi. Phương pháp này thường bao
gồm mơ hình dịng chảy, mơ hình bùn cát, mơ hình biến đổi đáy. Bên cạnh những tên
tuổi riêng biệt mới xuất hiện như Cunge J.A (Pháp), Bogardi J.L (Hungary), Hâncu
Simion (Rumani), Mamak W. (Ba Lan), Grisanhin K.V (Liên Xơ),…đã xuất hiện
những cơng trình tập thể tác giả hoặc một cơ quan nghiên cứu như Bureau of
Reclaimation (Mỹ), HEC - RAS (River Analysis System) phát hành tháng 11/2006 của
Hydrogic Engineering Center; GENESIS (USA); SOGREAN (Pháp), VNIIG (Liên
Xô), UNIBEST, SOBEK 2D, DELFT (Hà Lan), DHI (Viện Thủy lực Đan Mạch với
bộ mơ hình Mike 11 HD + ST, Mike 21C, Mike 21FM HD + ST), Đại học Vũ Hán
(Trung Quốc); AIT (Asian Institute of Technology - Viện Công nghệ châu Á) phát triển
năm 1994; mơ hình CCHE2D của Trường Đại học Cơng nghệ Mississippi [40]; Geo
Slope (Canada)… Các cơng trình nghiên cứu về sơng và biến động lịng sơng được
xuất bản trên các tạp chí khoa học như: Journal river research and Applications (Mỹ),
The Brige Magazine (EU), Natural disaster (Nhật), Journal of Yangtze River (Trung
Quốc), Bordomer (Pháp)...
20
Ưu điểm của phương pháp này là cho kết quả nhanh, độ chính xác tương đối
cao, dễ dàng thay đổi các phương án mô phỏng. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là phụ
thuộc nhiều vào số liệu đầu vào, giả thiết của người thiết lập mơ hình. Như vậy, mơ
hình toán dùng để cung cấp điều kiện biên cho các mơ hình vật lý nhằm giảm bớt những
thí nghiệm khơng cần thiết. Ngược lại, mơ hình vật lý lịng cứng dùng để cung cấp số
liệu điều chỉnh cho mơ hình tốn về trường lưu tốc tương đối chính xác nhằm tính tốn
các đặc trưng xói lở, bồi tụ để tránh mơ hình lịng động khó khăn, chi phí cao. Cho nên
việc phối hợp giữa mơ hình vật lý và mơ hình tốn sẽ hỗ trợ nhau giải quyết vấn đề
phức tạp của động lực học dịng sơng.
Những nghiên cứu về DBLD liên quan động lực dòng chảy khá đa dạng nhưng
được Singh, 2003 tổng kết như sau: (i) lý thuyết về chế độ, (ii) lý thuyết về hàm số mũ,
(iii) lý thuyết về lực phá hủy và lực tới hạn, (iv) lý thuyết mơ hình tương tự, (v) lý
thuyết động lực học, (vi) lý thuyết về sự biến đổi nhiệt động lực học, (vii) lý thuyết về
biến đổi năng lượng và (viii) lý thuyết về cực trị.
c) Hướng tiếp cận tổng hợp
Lịng dẫn sơng được hình thành bởi tổ hợp các yếu tố về tự nhiên và hoạt động
kinh tế của con người quyết định quá trình vận hành (hoạt động) của hệ thống kỹ thuật
- tự nhiên vùng ven sơng. Các yếu tố đó được chia thành các nhóm: (i) Các điều kiện
tự nhiên hình thành nên lịng dẫn sông; (ii) Đặc điểm tác động của các hoạt động kinh
tế - cơng trình đến mơi trường địa chất lịng dẫn sông.
Các yếu tố này liên quan, tương hỗ với nhau và được coi như một hệ thống (hệ
thống các yếu tố điều kiện kỹ thuật - tự nhiên vùng ven sơng). Vai trị của từng yếu tố
trong hệ thống rất khác nhau, phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu. Một số nghiên cứu
tiêu biểu: R. André (2003) [41] Michael J. Kirkby; D. Stephen. (Anh) [42-44]… Trong
đó, K. David [45] đã giới thiệu quan điểm mới về hình thái và động lực sơng.
Ngồi ra, trong những năm gần đây việc ứng dụng viễn thám và GIS trong
việc nghiên cứu DBLD sơng được chú trọng. Một số cơng trình tiêu biểu như Yang
X, M C J Damen, Zuidam R.A.V. (1999); K. Matti, at el [46- 48], X.X. Lu, at el.,
[49]; M. Anjali, R. Lunghim, 2015 [50]… Các nghiên cứu theo hướng này thường sử
dụng các dữ liệu ảnh (viễn thám, ảnh máy bay, bản đồ đo vẽ qua các thời kỳ). Từ đó,
thu thập nội dung, định dạng, lưới chiếu, tỷ lệ, khả năng chồng chập của ảnh… để
xác định sự thay đổi của khu vực nghiên cứu theo thời gian. Phương pháp này kết
hợp với công cụ GIS để xử lý thơng tin được nhanh chóng và chính xác hơn.
Những tác động của hoạt động nhân sinh, nhất là tác động của đập thủy điện
đến sự thay đổi hàm lượng phù sa được quan tâm nghiên cứu. I.L. Douglas, J.A. Scott
(1984) [51] đã có những đánh giá về tác động của đập High Aswan được xây dựng
21
những năm 60 (XX) đến đồng bằng ven biển sông Nile, Ai Cập. Cơng trình này đã
làm giảm 90% lượng phù sa về đồng bằng châu thổ, gây xói lở cửa sông ven biển.
K.G. Mathias, at el (2015) [52] đã quan tâm tác động của dịng “hungry water - nước
đói” do tác động của đập và khai thác cát đến DBLD. Lu X. X. và cs [49] đã phân
tích tác động của thiếu hụt trầm tích do khai thác cát đến DBLD ở hạ lưu sông Pearl,
Trung Quốc. D. Stephen, at el. (Anh) [42 - 44] trong các cơng trình nghiên cứu về
biến động lịng dẫn sơng ở khu vực nhiệt đới nói chung và hệ thống sơng Mekong nói
riêng có đề cập đến nhiều vấn đề liên quan như gió mùa, bão nhiệt đới, sự tan chảy
của băng, mực nước biển dâng và việc xây dựng các đập thủy điện. Đặc biệt, các tác
giả nhấn mạnh đến tầm quan trọng; mối liên hệ giữa hoạt động của xoáy với trầm
tích. Nhằm hạn chế tác động của khai thác cát đến DBLD sông, Bộ TN&MT Malaysia
[53] đã đưa ra những hướng dẫn quản lý khai thác cát sông; L.H. William, 2003 [54]
đã tổng quan về tác động của khai thác cát sỏi đến môi trường. H.O. Adrew, P.P. Ian,
2003 [55], lập bản đồ xói lở cho hệ thống sơng Murray - Darling. G. Avijit, 2008 [56]
quan tâm mối quan hệ giữa trầm tích và các q trình địa mạo của các dịng sơng lớn
trên địa cầu. W.O. Kirk at el, 2016 [57] lại quan tâm đến sự cân bằng giữa thủy điện
và đa dạng sinh học ở 3 hệ thống sơng lớn trên thế giới (Amazon, Congo, Mekong),
trong đó đề cập sự thay đổi hàm lượng phù sa.
1.2.1.2. Những nghiên cứu về sông phân nhánh
Nghiên cứu về sông phân nhánh được khởi xướng đầu tiên bởi Peale A.C.,
Cục Địa chất Hoa Kỳ (1879) với những nghiên cứu tại Western Wyoming - phụ lưu
của sơng Green [29]. Những cơng trình nghiên cứu về DBLD sông phân nhánh
chuyên sâu chủ yếu tập trung ở một số nước có lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu về
động lực sông phát triển (Tây Âu, Bắc Mỹ) hoặc những khu vực các nước có nhiều
sơng phân nhánh phát sinh nhiều vấn đề thực tiễn (Trung Quốc, Ấn Độ…). Hiện có
3 hướng nghiên cứu về sơng phân nhánh: (i) hướng dựa vào thủy động lực dòng chảy
của đoạn sông để nghiên cứu, dự báo biến động sông phân nhánh; (ii) dựa vào yếu tố
hình thái để đánh giá, dự báo diễn biến hình thái sơng phân nhánh và hướng chỉnh trị
sông phân nhánh, kết hợp cả hướng nghiên cứu i và ii [30].
a) Hướng nghiên cứu DBLD sơng phân nhánh theo thủy động lực dịng chảy
Tiêu biểu theo hướng nghiên cứu thủy động lực dịng chảy có Antunin C. T.
Antunin C. T. xác định được điều kiện hình thành của sơng phân nhánh vùng Trung Á.
Theo hướng nghiên cứu này cịn có nhà khoa học Trung Quốc Tạ Giám Hồnh
nghiên cứu biến động sơng phân nhánh trên Hồng Hà và một số sơng khác ở Trung
Quốc [27], [30]. Ông đã xác định được quy luật của lưu hướng ngang khu vực sông
phân nhánh và dựa trên nguyên lý cơ bản của động lực học dịng sơng về sức tải cát
của dòng chảy để dự báo xu thế phát triển của đoạn phân nhánh.
22
b) Nghiên cứu sông phân nhánh theo hướng quan điểm hình thái
Tiêu biểu theo hướng nghiên cứu này phải kể đến Makaveev N.I. Theo
Makaveev N.I. có 3 loại sơng phân nhánh [25, tr. 312]: (i) Nhánh dài: thường xuất
hiện trên các sông lớn, chiều dài của nhánh cong (L1) gấp hơn 2 lần so với chiều dài
nhánh còn lại (L2): L1/L2 >2; (ii) Nhánh TB: thường có chiều dài ngắn hơn loại trên. Tiêu
chuẩn L1/L2 =1; (iii) Nhánh ngắn: các nhánh ln biến động (có khi là nhánh chính,
khi là nhánh phụ). Tiêu chuẩn L1/L2 < 1.
Ngồi ra, những cơng trình nghiên cứu về hình thái cửa sơng của các nhà khoa
học gốc Nga Alabyan A. M. và Chalov R.S. được đánh giá cao. Theo Alabyan A.M.
và Chalov R.S., mặt bằng của các sông được phân thành 3 loại: sông thẳng (straight),
sông uốn khúc (sinuous) và sông phân nhánh (branched). Mỗi loại lại được chia thành
3 dạng. Riêng sông phân nhánh được có ba dạng: nhánh vịng (anabranching); phân
nhánh (braided) và dạng bãi giữa (medial bar).
Jagers H.R.A. (2003) với chuyên khảo Mơ hình hóa thay đổi hình dạng sơng
phân nhánh (Modelling planform changes of braided river) [58] đã đưa ra một bức
tranh khá tồn diện về sơng phân nhánh trên cơ sở nghiên cứu hình thái các sơng ở
châu Âu (Rhein, Rhone…), châu Á (Jamuna - Bangladesh), châu Úc (Waimakariri)
bằng mơ hình vật lý kết hợp mơ hình tốn. Tác giả cho rằng quá trình vận chuyển bùn
cát và chế độ dịng chảy là tác nhân chính gây biến đổi hình dạng sơng từ cong tới sơng
phân nhánh. Hình dạng lịng sơng (bedform) đóng vai trị tích cực trong q trình này
với vận động của sóng cát là yếu tố chính. Ngồi ra, ơng cịn nghiên cứu mối quan hệ
giữa hiện tượng cắt dịng của sơng cong với hiện tượng đổi dịng của sơng phân nhánh.
Kết quả nghiên cứu sơng phân nhánh cũng đã được ứng dụng trong các cơng
trình chỉnh trị sơng. Các loại cơng trình chỉnh trị sơng phân nhánh được sử dụng tiêu
biểu như cơng trình ổn định hiện trạng (kè mõm cá ở đầu và cuối bãi: trên dịng sơng
Rhein - Pháp, gia cố bờ: Dunai - Hungary); chống sạt lở bờ sơng chính bằng các biện
pháp gia cố bờ, hệ thống mỏ hàn, điều chỉnh phân lưu (hướng dịng, đón dịng). Biện
pháp bịt nhánh phụ được ứng dụng khá phổ biến ở Trung Quốc [27].
Qua kết quả phân tích có thể nhận thấy, những nghiên cứu về sông phân nhánh
trên thế giới cũng đã tập trung phân tích cơ sở lý thuyết về sơng phân nhánh cũng như
ứng dụng đề xuất biện pháp ứng phó với diễn biến của sông phân nhánh.
Khoa học về chỉnh trị sơng nói chung và sơng phân nhánh đã có những bước
phát triển trong những năm gần đây. Sự phát triển cả về phương diện, PPNC cũng
như việc ứng dụng cơng nghệ mới, vật liệu mới, những cơng trình chỉnh trị khơng
cịn nặng nề phức tạp như trước đây. Các PPNC cũng ngày càng đảm bảo độ chính
23
xác hơn. Tuy nhiên, do vấn đề quá phức tạp nên q trình nghiên cứu diễn biến, nhất
là cơng tác dự báo xói bồi, xác định quy luật của lịng sơng vẫn cịn là “vấn đề chưa
được giải quyết” của thế giới.
1.2.2. Nghiên cứu diễn biến lịng dẫn sơng ở Việt Nam
1.2.2.1. Các hướng tiếp cận nghiên cứu diễn biến lịng dẫn sơng
a) Hướng nghiên cứu về hình thái lịng dẫn sông
Hướng tiếp cận này, chủ yếu tập trung phân tích các điều kiện hình thành nên
dịng sơng (địa chất, địa mạo, địa chất thủy văn) và hình thái lịng dẫn sông, khả năng
chống trượt lở của khối đất ven sơng. Qua đó, đề xuất các giải pháp tăng cường khả
năng kháng xâm thực của bờ sông trước tác động của dịng nước. Theo hướng này, có
các tác giả tiêu biểu như Nguyễn Viễn Thọ, Nguyễn Thanh, Đỗ Quang Thiên, Hồng
Ngơ Tự Do (Đại học Huế) [34, 35]; Nguyễn Trọng m, Phạm Tích Xn, Ngơ Quang
Tồn, Đặng Huy Rằm, Nguyễn Xuân Huyên, Trần Trọng Huệ (Viện Địa chất); Nguyễn
Quang Mỹ, Đào Đình Bắc, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào (Đại học Khoa
học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội) [59]; Hà Quang Hải (ĐHQG TP. HCM)…
b) Theo hướng tiếp cận động lực dòng chảy
Những nghiên cứu về chỉnh trị dịng sơng ở miền Bắc mới được thực hiện bắt
đầu từ những năm thập niên 60 (XX) ở Học viện Thủy lợi - tiền thân của Đại học Thủy
lợi và Viện Khoa học Thủy lợi với sự giúp đỡ của các chun gia Trung Quốc (ngồi
cơng trình đê sơng Hồng là cơng trình vĩ đại của dân tộc trong lịch sử để lại). Cịn ở
miền Nam, những cơng trình nghiên cứu chỉnh trị sông một cách hệ thống được thực
hiện sau năm 1975. Cách đây vài thập kỷ, các nghiên cứu trên mơ hình tốn học mới
mới được phát triển với sự tham gia của các nhà khoa học thuộc Viện Cơ học Việt
Nam, Viện Khí tượng Thủy văn... những cơng trình về động lực học sơng, chỉnh trị
sơng cũng được đưa vào các chương trình nghiên cứu trọng điểm cấp Nhà nước.
Cho đến những năm cuối thập niên 90 (XX), những nghiên cứu về DBLD sơng
mới thật có bước phát triển mới cả trên phương diện số lượng, chất lượng cơng trình,
phương pháp, nội dung nghiên cứu. Trong giai đoạn 1970 - 2000, xuất hiện nhiều cơng
trình nghiên cứu về DBLD sơng trong đó có các vấn đề liên quan tới sơng ngịi Đồng
bằng Bắc Bộ, xuất hiện nhiều những cơng trình nghiên cứu của Nguyễn Thới Giáp, Vũ
Tất Uyên, Lương Phương Hậu, Nguyễn Văn Toán, Trần Xuân Thái, Trịnh Việt An,
Trần Đình Hợi, Tơn Thất Vĩnh, Nguyễn Văn Phúc, Lê Ngọc Bích. Các cơng trình vấn
đề của sơng ngịi miền Trung có các nghiên cứu của Ngơ Đình Tuấn, Đỗ Tất Túc,
Nguyễn Bá Quỳ, Lương Phương Hậu, Trịnh Việt An, Nguyễn Văn Tuần, Nguyễn Kim
Ngọc... Những nghiên cứu về dịng chảy sơng ngịi, nổi bật có các cơng trình về chuyển
24
động không ổn định của Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Như Khuê,
Nguyễn Ân Niên, Lương Phương Hậu và sau này là Nguyễn Văn Điệp, Trịnh Quang
Hịa... Những cơng trình nghiên cứu về chuyển động bùn cát và DBLD sơng có các
cơng trình của Lưu Cơng Đào, Hồng Văn Quý, Vi Văn Vị, Hoàng Hữu Văn, Võ Phán...
Trong những năm đầu của thế kỉ XXI, kế thừa và phát huy những thành quả của
các nghiên cứu trước, những nghiên cứu về DBLD sông tiếp tục được triển khai sâu rộng
trên khắp cả nước. Ở miền Bắc, có các cơng trình của các tác giả như Lương Phương
Hậu, Trần Xuân Thái, Phạm Đình, Nguyễn Tùng Phong, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Nguyễn
Đăng Giáp... Ở miền Nam, có các nghiên cứu của Hồng Văn Huân, Lê Mạnh Hùng,
Đinh Công Sản, Nguyễn Nghĩa Hùng, Trần Bá Hoằng, Nguyễn Ngọc Quỳnh... những
cơng trình chỉnh trị sơng có tính khoa học cao đã xuất hiện, mang lại hiệu quả tốt như
cơng trình chống bồi lấp cảng Hà Nội, cụm mỏ hàn Nghi Xuyên (Hưng Yên), công trình
cắt sơng, chống sạt lở cho tuyến đê sơng Chu khu vực quản xá (Thanh Hóa), cơng trình
có kết cấu đảo chiều hồn lưu trên sơng Cái Phan Rang (Ninh Thuận), tổ hợp cơng trình
chống sạt lở bờ sơng Tiền khu vực Sa Đéc (tỉnh Đồng Tháp).
Hiện nay, nhà nước đang đầu tư các cơ sở nghiên cứu chuyên sâu như Phịng
Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực sơng biển2 (Viện Khoa học Thủy lợi
Việt Nam), phịng Thí nghiệm phòng chống thiên tai Hòa Lạc, Trung tâm Nghiên cứu
chỉnh trị sơng và phịng chống thiên tai3 (Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam)... Một
lực lượng cán bộ trẻ được đào tạo ở trong và ngoài nước, đang nắm bắt được các
thành tựu khoa học - công nghệ mới của thế giới, đóng góp tích cực cho sự phát triển
của ngành khoa học động lực học dịng sơng và chỉnh trị sơng ở nước ta.
Các cơng trình nghiên cứu tập trung đánh giá diễn biễn hình thái lịng dẫn
sơng, xây dựng mối quan hệ hình thái với khả năng ổn định lịng dẫn sơng. Theo
hướng này các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Thủy lợi (1965 - 1970 với cơng
trình Nghiên cứu về DBLD sơng Hồng đoạn Sơn Tây - Hà Nội; Lê Ngọc Bích (1968
- 1972), Nghiên cứu các chỉ tiêu ổn định và quan hệ hình thái sông Hồng đoạn Sơn
Tây - Hà Nội; Trần Xuân Thái [39]; Nguyễn Thanh Hùng; Nguyễn Ngọc Quỳnh và
cs (2016) với Cơng trình bảo vệ bờ sơng khu vực Bắc Bộ và Trung Bộ đã đánh giá
khái quát về đặc điểm sơng ngịi, tình hình sạt lở, u cầu bảo vệ, đánh giá tính ổn
định của các cơng trình bảo vệ sơng ngịi khu vực Bắc Bộ và Trung Bộ, phân tích xu
hướng và giải pháp ứng dụng cơng nghệ mới dưới góc độ thủy văn, thủy lợi...
Với các hoạt động khai thác dịng chính và lưu vực sơng làm thay đổi chế độ
dịng chảy, ảnh hưởng đến q trình biến động lịng dẫn sơng. Vì thế, theo hướng này,
2
3
Xem thông tin chi tiết tại />Xem thông tin chi tiết tại website: />