Tóm tắt Luận án Nghiên cứu tác động của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến sự biến đổi dòng chảy, bùn cát, lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch trên sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM  HỒ VIỆT CƯỜNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT KHAI THÁC CÁT ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI DÒNG CHẢY, BÙN CÁT, LÒNG DẪN Ở ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH TRÊN SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 62–58–02–02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2015 Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Lê Mạnh Hùng 2. PGS.TS Nguyễn Ngọc Quỳnh Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Trung Việt Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Đình Lương Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện Họp tại Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 171 Tây Sơn – Đống Đa – Hà Nội vào hồi .. giờ .. ngày .. tháng .. năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Hà Nội - Thư viện Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Trên các sông vùng ĐBSCL hiện có rất nhiều đoạn sông phân lạch, những biến đổi về dòng chảy và diễn biến hình thái của chúng đã gây ra nhiều ảnh hưởng xấu tới đời sống, môi trường của người dân trong vùng. Điển hình nhất là các đoạn phân lạch khu vực cù lao Ông Hổ (sông Hậu), cù lao Long Khánh (sông Tiền), cù lao An Bình (sông Cổ Chiên), cù lao Đồng Phú (sông Tiền), Trong những năm qua, biến động lòng dẫn và sự phát triển mạnh của lạch chính trên các đoạn sông này làm xói sâu lòng dẫn và thường xuyên gây sạt lở, nhiều nhà cửa, đường giao thông, công trình và cơ sở hạ tầng ven sông bị sụp đổ xuống sông, gây ra các thiệt hại rất nặng nề. Ngược lại, trên các lạch phụ, hiện tượng bồi lấp và hình thành các cù lao, bãi nổi mới gây tắc nghẽn thoát lũ, cản trở giao thông thủy, ngập lụt, ô nhiễm môi trường và về lâu dài có nguy cơ sẽ bị lấp lạch. Ở Việt Nam mặc dù hoạt động khai thác cát trên sông, nhất là khai thác cát ở các đoạn sông phân lạch đang rất sôi động, song cho đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát tới chế độ thủy động lực dòng chảy, bùn cát, để phục vụ cho việc chỉnh trị ổn định lâu dài đoạn sông phân lạch. Với yêu cầu của thực tiễn cần ổn định các đoạn sông phân lạch, cũng như nhu cầu về khai thác cát để phục vụ các ngành kinh tế xã hội. NCS đã lựa chọn đề tài luận án “Nghiên cứu tác động của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến sự biến đổi dòng chảy, bùn cát, lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch trên sông Cửu Long” mong muốn sẽ đóng góp một phần nhỏ bé của mình vào lĩnh vực chỉnh trị sông, mà cụ thể là khai thác cát kết hợp với nạo vét để chỉnh trị đoạn sông phân lạch ở vùng ĐBSCL. 0.2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN Hình thái dòng sông là sản phẩm của quá trình tương tác giữa dòng chảy và lòng dẫn, với yếu tố trung gian là các quá trình vận chuyển và phân bố bùn cát. Nếu một trong những yếu tố trên thay đổi thì sẽ gây hiệu ứng làm thay đổi các yếu tố khác. Khi khai thác cát kết hợp với nạo vét lòng sông ở đoạn sông phân lạch sẽ làm thay đổi hình dạng, kích thước mặt cắt, và như vậy tỷ lệ phân lưu dòng chảy, chế độ thủy lực, bùn cát của đoạn sông phân lạch sẽ bị thay đổi theo. Luận án sẽ nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố dòng chảy, yếu tố bùn cát với các đặc trưng hình thái của lòng dẫn trong điều kiện có sự ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát. Đây là một vấn đề mới, ở Việt Nam hiện chưa có đề tài luận án nào đi sâu nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho việc điều chỉnh tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát vào các lạch của đoạn sông phân lạch. Qua đó xác định được quy mô khai thác cát, kết hợp nạo vét chỉnh trị nhằm điều hòa dòng chảy, ổn định lòng dẫn cho đoạn sông. Đề tài nghiên cứu đề cập tới vấn đề khai thác tài nguyên thiên nhiên (cát sông) kết hợp nạo vét, tạo lòng dẫn thông thoáng, đáp ứng yêu cầu thoát lũ, giao thông thủy,... Đồng thời giữ ổn định cho đoạn sông phân lạch (đoạn sông thường không ổn định, luôn có sự tranh chấp giữa lạch chính và lạch phụ) là hết sức có ý nghĩa về mặt khoa học và mang tính ứng dụng thực tiễn cao. 2 0.3. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN  Mục đích nghiên cứu 1- Nghiên cứu mối quan hệ giữa các đặc trưng dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn. Từ đó làm cơ sở khoa học cho việc định hướng các giải pháp chỉnh trị đoạn sông phân lạch đơn. 2- Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến hình thái ở đoạn sông phân lạch đơn, làm cơ sở đề xuất kỹ thuật nạo vét và khai thác cát hợp lý, hiệu quả và đảm bảo sự ổn định chung cho toàn đoạn sông.  Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thiết lập các công thức cơ bản mô tả mối quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố đặc trưng thủy lực, đặc trưng hình thái của đoạn sông phân lạch đơn. - Phân tích và xây dựng các quan hệ thực nghiệm giữa các đặc trưng thủy lực dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của các đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long. - Tính toán và đánh giá ảnh hưởng của việc nạo vét khai thác cát đến tỷ lệ phân lưu dòng chảy giữa các lạch, sự thay đổi về chế độ thủy lực, bùn cát và hình thái của các đoạn sông phân lạch đơn. - Nghiên cứu các giải pháp, phương án nạo vét khai thác cát hợp lý, kết hợp với chỉnh trị để ổn định lòng dẫn cho đoạn sông phân lạch đơn. 0.4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN - Đối tượng nghiên cứu của luận án là các sông phân lạch ở vùng ĐBSCL, tập trung nghiên cứu tại một số đoạn phân lạch điển hình và là các trọng điểm khai thác cát trên sông Tiền và sông Hậu. - Luận án chỉ tập trung nghiên cứu về sự biến đổi của các yếu tố dòng chảy, bùn cát và lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn do ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát. 0.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN Luận án đã sử dụng tổng hợp một số phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp kế thừa để thu thập các tài liệu, số liệu cơ bản, hệ thống hóa và xử lý các kết quả nghiên cứu có liên quan ; Phương pháp điều tra khảo sát thực địa nhằm bổ sung các tài liệu, số liệu mới, tình hình hiện trạng của các đoạn sông phân lạch để phục vụ công tác nghiên cứu, phân tích và kiểm tra kết quả tính toán ; Phương pháp chỉnh lý và phân tích số liệu thực đo ; Phương pháp mô hình toán và mô hình vật lý ; Phương pháp chuyên gia để tham vấn ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm trong từng nội dung nghiên cứu của luận án. 0.6. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1- Xây dựng được công thức lý thuyết và các công thức thực nghiệm ở dạng rút gọn có thể sử dụng để xác định tỷ lệ phân lưu dòng chảy (β), tỷ lệ phân chia bùn cát (S) vào các lạch cho đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long dựa trên các thông số cơ bản về lòng dẫn (chiều rộng B, độ sâu H, chiều dài lạch L và diện tích mặt cắt ướt A) của đoạn sông. 2- Xây dựng được biểu đồ quan hệ để đánh giá hiệu quả của việc nạo vét nhằm điều chỉnh tỷ lệ phân lưu cho đoạn sông phân lạch đơn ở vùng ĐBSCL. 3- Xác định được mức độ, phạm vi, vị trí khai thác cát tối ưu và đề xuất các giải pháp chỉnh trị thích hợp cho đoạn sông phân lạch đơn khu vực thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang. 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA KHAI THÁC CÁT VÀ CHỈNH TRỊ SÔNG PHÂN LẠCH 1.1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHAI THÁC CÁT Cát sỏi lòng sông là một dạng tài nguyên khoáng sản của mỗi quốc gia, đó là nguồn vật liệu chính trong xây dựng cơ sở hạ tầng, san lấp mặt bằng, chế tạo thủy tinh, trang trí mỹ thuật, Tùy theo trữ lượng cũng như nhu cầu khai thác sử dụng nguồn tài nguyên này ở mỗi quốc gia, mà vấn đề khai thác cát và nghiên cứu về những ảnh hưởng của khai thác cát được quan tâm theo các mức độ rất khác nhau. Ở các nước phát triển như Mỹ, Châu Âu, Úc, do đã có thời gian dài nghiên cứu và hoàn thiện kỹ thuật, công nghệ, nên việc quản lý và khai thác cát được tiến hành rất quy củ, bài bản. Nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác cát ở Việt Nam thực tế mới được quan tâm khoảng hơn 10 năm trở lại đây, tức là từ khoảng năm 2000 tới nay. So với các nghiên cứu khác thì các nghiên cứu về khai thác cát và những ảnh hưởng của nó không nhiều lắm, có thể tổng hợp thành một số hướng nghiên cứu như sau: - Nghiên cứu đánh giá về tình hình khai thác cát và ảnh hưởng của khai thác cát tới môi trường sinh thái chung. - Nghiên cứu tác động của khai thác cát tới chế độ thủy động lực lòng dẫn của đoạn sông. - Nghiên cứu cơ chế chính sách và các quy định cho việc khai thác cát để giảm thiểu các tác động bất lợi. Hướng nghiên cứu thứ nhất có số lượng nhiều nhất. Hướng nghiên cứu thứ hai mang tính chuyên môn sâu của lĩnh vực động lực sông có số lượng nghiên cứu rất ít và kết quả mang lại còn hạn chế. Trên cơ sở của hai hướng nghiên cứu trên, các nhà quản lý đề xuất các quy trình, quy định, chính sách cho hoạt động khai thác cát. 1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ SÔNG PHÂN LẠCH 1.2.1. Tình hình nghiên cứu về sông phân lạch trên thế giới Cho đến nay hầu hết các nghiên cứu cơ bản, chuyên sâu về sông phân lạch chủ yếu tập trung ở một số nước phát triển như: một số nước Âu Mỹ, Trung Quốc và Liên Xô trước đây. Ngoài ra các nghiên cứu về chỉnh trị sông phân lạch chủ yếu được thực hiện ở những nước có nhiều sông phân lạch, phát sinh nhiều vấn đề thực tiễn do ảnh hưởng của sông phân lạch như Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka,... Hiện có 3 hướng nghiên cứu chủ yếu về sông phân lạch là: (1) Dựa vào chế độ thủy động lực dòng chảy của đoạn sông để nghiên cứu, dự báo biến động sông phân lạch. (2) Dựa vào các yếu tố hình thái để nghiên cứu, dự báo diễn biến hình thái sông phân lạch. Hai hướng nghiên cứu trên sẽ là cơ sở cho hướng nghiên cứu thứ ba (có thể nghiên cứu kết hợp cả 2 hướng trên), đó là: (3) Nghiên cứu chỉnh trị đoạn sông phân lạch. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về sông phân lạch ở Việt Nam Nghiên cứu về động lực học dòng sông ở Việt Nam nói chung, chỉ bắt đầu được quan tâm, phát triển từ sau khi giải phóng miền Bắc 1954. Mặc dù trên các hệ 4 thống sông lớn ở Việt Nam như sông Hồng - Thái Bình, sông Mã, sông Cả, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Cửu Long, sông Sài Gòn - Đồng Nai,... có rất nhiều đoạn sông phân lạch, song cho đến nay những nghiên cứu cơ bản liên quan tới vấn đề này còn rất ít. Những năm gần đây do yêu cần cấp thiết của thực tế đã xuất hiện một số nghiên cứu ứng dụng để phục vụ việc chỉnh trị, giữ ổn định cho một đoạn sông phân lạch cụ thể. 1.3. NHẬN XÉT CHUNG VỀ CÁC THÀNH TỰU VÀ TỒN TẠI TRONG NGHIÊN CỨU SÔNG PHÂN LẠCH VÀ KHAI THÁC CÁT 1.3.1. Các thành tựu nghiên cứu đạt được Hiện nay, các nghiên cứu về khai thác cát và ảnh hưởng của nó được quan tâm nhiều ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, vì ở đó nhu cầu khai thác cát phục vụ phát triển KTXH tăng cao và vì vậy ảnh hưởng của các hoạt động khai thác cát tới môi trường tự nhiên và xã hội cũng hết sức phức tạp và đây là một vấn đề rất nóng ở các quốc gia này. Đối với sông phân lạch, mặc dù các nghiên cứu chưa có nhiều và chưa sâu do tính chất phức tạp của nó, song các nghiên cứu về sông phân lạch cũng đã đạt được những thành tựu khoa học nhất định. Trong 3 hướng nghiên cứu chính về sông phân lạch là: Nghiên cứu về chế độ thủy động lực dòng chảy; Nghiên cứu về hình thái và diễn biến hình thái; Nghiên cứu chỉnh trị sông phân lạch thì hướng thứ hai và hướng thứ ba đã đạt được nhiều thành tựu hơn cả. Những nghiên cứu mang tính cơ sở về sông phân lạch đã được các nhà khoa học Âu Mỹ, Nga, Trung Quốc đưa ra từ nửa cuối của thế kỷ trước và tập trung nhiều vào nghiên cứu hình thái. Từ đó đặt nền móng cho các nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn sau này. Nghiên cứu về sông phân lạch ở Việt Nam trong vài chục năm gần đây cũng đã thu được những thành tựu đáng khích lệ, nhất là các nghiên cứu về chỉnh trị sông phân lạch. Những công trình chỉnh trị sông phân lạch ở miền Bắc và trên sông Cửu Long trong thời gian qua mặc dù là các công việc khó khăn phức tạp, song ở một số khu vực trọng điểm chúng ta cũng đã chỉnh trị ổn định được đoạn sông. Thành công lớn nhất trong nghiên cứu chính là từ các nhiệm vụ cụ thể đã thu được nhiều kinh nghiệm quý báu về chỉnh trị sông phân lạch. 1.3.2. Những vấn đề tồn tại (liên quan đến nội dung luận án) Trong các nghiên cứu về sông ngòi, thì những nghiên cứu về sông phân lạch đến nay vẫn còn ở mức độ khiêm tốn so với sông đơn dòng. Vấn đề tương tác động lực giữa hai nhánh, vấn đề phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát của các phân lạch vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu, làm rõ. Đối với các nghiên cứu về khai thác cát và ảnh hưởng của khai thác cát cho đến nay còn mang nhiều tính định tính hơn là định lượng chi tiết. Trong khai thác cát khoa học, cần nghiên cứu sự ổn định đoạn sông với các quan hệ hình thái, dòng chảy được xác định là tiêu chuẩn để từ đó định hướng cho khai thác cát thực hiện theo các tiêu chuẩn này. Như vậy vừa đạt được mục tiêu chỉnh trị ổn định đoạn sông, vừa đạt được mục tiêu khai thác cát và lớn hơn cả là hạn chế tới mức tối đa những tác động bất lợi của khai thác cát gây ra đối với dòng sông. Từ các vấn đề tồn tại đối với việc khai thác cát, mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định là việc nghiên cứu gắn kết giữa vấn đề chỉnh trị lòng dẫn để ổn định đoạn sông phân lạch với việc khai thác cát hợp lý nhằm khắc phục những bất cập về khai thác cát hiện nay. 5 1.4. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 1.4.1. Xác định các vấn đề nghiên cứu Luận án nghiên cứu những vấn đề sau: 1- Nghiên cứu các đặc trưng về dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch. Trong đó đi sâu tìm hiểu và xây dựng mối quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố thủy lực, yếu tố hình thái của đoạn sông phân lạch đơn (đoạn sông chỉ có 2 lạch) từ việc phân tích, chỉnh lý số liệu thực đo. 2- Nghiên cứu sự biến động về chế độ thủy lực dòng chảy, diễn biến lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch đơn do ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát, bằng việc tính toán mô phỏng trên mô hình toán và phân tích kết quả thí nghiệm trên mô hình vật lý. 3- Ứng dụng kết quả nghiên cứu của luận án vào thực tiễn để tính toán và đề xuất phương án khai thác cát hợp lý, kết hợp được giữa khai thác cát và nạo vét chỉnh trị lòng dẫn để ổn định lâu dài cho một đoạn sông phân lạch đơn điển hình trên hệ thống sông Cửu Long. 1.4.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Luận án sẽ lấy đoạn sông phân lạch đơn làm đối tượng nghiên cứu và chỉ hạn chế khu vực nghiên cứu là sông phân lạch đơn tại các khu vực ít ảnh hưởng của thủy triều ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Luận án chỉ nghiên cứu các mối quan hệ của dòng chảy một chiều từ thượng lưu về hạ lưu (dòng chảy theo chiều dương +) và không xét đến các ảnh hưởng của dòng triều trong khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu về các giải pháp nạo vét và khai thác cát được đề xuất trong luận án chỉ tập trung phân tích, đánh giá về hiệu quả kỹ thuật và không đề cập sâu về hiệu quả kinh tế xã hội của giải pháp. 1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG I Qua phân tích tổng quan các thành tựu nghiên cứu về sông phân lạch và khai thác cát ở trong và ngoài nước, có thể rút ra các kết luận sau: Nghiên cứu về sông phân lạch đã đạt được nhiều thành tựu trong nghiên cứu cơ bản, cũng như nghiên cứu ứng dụng. Nhiều công thức cơ bản, quan hệ thực nghiệm về sông phân lạch đã được thiết lập và là tiền đề cho các nghiên cứu ứng dụng thành công đối với các công trình chỉnh trị thực tế. Tuy nhiên các vấn đề về tương tác động lực giữa các nhánh, vấn đề phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát của đoạn sông phân lạch nói chung và đoạn sông phân lạch đơn nói riêng vẫn chưa được làm rõ và cần được tiếp tục nghiên cứu. Những nghiên cứu về khai thác cát đã được ứng dụng vào thực tiễn làm cơ sở khoa học để xây dựng các quy trình, quy phạm kỹ thuật phục vụ công tác quản lý và cấp phép khai thác cát. Nhưng hầu hết các nghiên cứu này mới chỉ đề cập đến ảnh hưởng của khai thác cát đối với các vấn đề môi trường, xã hội và còn ít các nghiên cứu chuyên sâu về tác động của KTC đến sự biến đổi chế độ thủy lực dòng chảy, bùn cát và diễn biến hình thái của đoạn sông. Trên cơ sở phân tích, đánh giá các thành tựu và những tồn tại có liên quan đến đề tài luận án. NCS đã xác định được vấn đề, phạm vi và đối tượng nghiên cứu của luận án. Cơ sở lý thuyết và các phương pháp nghiên cứu sẽ được trình bày trong Chương II của luận án. 6 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. SÔNG PHÂN LẠCH ĐƠN VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY LỰC, HÌNH THÁI CƠ BẢN 2.1.1. Định nghĩa và phân loại đoạn sông phân lạch Những đoạn sông mà dòng chảy tách, nhập thành nhiều lạch bởi các cồn bãi bồi tụ trong lòng dẫn được gọi là sông phân lạch, để thuận lợi cho việc nghiên cứu thường phân loại sông phân lạch như sau: - Theo số lạch (số nhánh sông): Theo cách phân loại này có đoạn sông phân lạch đơn, phân lạch kép và đa lạch. - Theo mức độ ổn định: Có đoạn sông phân lạch ổn định tương đối và đoạn sông phân lạch rất không ổn định. Ngoài ra, còn dựa trên hình dạng mặt bằng đoạn sông phân lạch để phân ra đoạn sông phân lạch thẳng cân đối và đoạn sông phân lạch cong, lệch. 2.1.2. Các yếu tố thủy lực, hình thái đặc trưng của đoạn sông phân lạch đơn Hình dưới đây mô tả mặt bằng, mặt cắt ngang và các yếu tố đặc trưng thủy lực, hình thái lòng dẫn của một đoạn sông phân lạch đơn. Hình 2-1. Mô tả mặt bằng và mặt cắt ngang đoạn sông phân lạch đơn. Trong đó mặt cắt I-I là mặt cắt lòng dẫn đoạn sông trước phân lạch, mặt cắt IV-IV là mặt cắt hợp lưu sau phân lạch, mặt cắt II-II trên lạch chính, với lưu lượng dòng chảy Q1, mặt cắt III-III trên lạch phụ, với lưu lượng dòng chảy Q2. Các thông số thủy lực, hình thái cơ bản của đoạn sông phân lạch gồm: - Q1, Q2 Lưu lượng dòng chảy lạch chính, lạch phụ. - U1, U2 Lưu tốc trung bình mặt cắt lạch chính, lạch phụ. - J1, J2 Độ dốc thủy lực lạch chính, lạch phụ. - n₁, n2 Hệ số nhám lòng sông lạch chính, lạch phụ. - H1, H2 Độ sâu trung bình mặt cắt lạch chính, lạch phụ. - B1, B2 Chiều rộng trung bình mặt cắt lạch chính, lạch phụ. - A1, A2 Diện tích mặt cắt ướt lạch chính, lạch phụ. - χ₁, χ2 Chu vi mặt cắt ướt lòng dẫn lạch chính, lạch phụ. - L1, L2 Chiều dài lạch chính, lạch phụ. 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU VỀ TỶ LỆ PHÂN LƯU DÒNG CHẢY VÀ TỶ LỆ PHÂN CHIA BÙN CÁT CỦA ĐOẠN SÔNG PHÂN LẠCH ĐƠN 2.2.1. Quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy với các đặc trưng thủy lực, hình thái của đoạn sông phân lạch đơn 7 Đối với đoạn sông phân lạch đơn gồm 2 lạch, lưu lượng dòng chảy tại mặt cắt trước phân lạch bằng tổng lưu lượng dòng chảy vào lạch chính và lạch phụ theo nguyên tắc bảo toàn tổng lượng, tức là: Q0 = Q1 + Q2 (2-1) Nếu xét dòng chảy đoạn sông phân lạch nằm giữa hai mặt cắt tách dòng (phân lạch) và mặt cắt nhập dòng (hợp lạch), thì tổn thất dòng chảy theo lạch chính và lạch phụ là như nhau, khi đó ta có: J1L1 = J2L2 (2-2) Đặt β1 là tỷ lệ phân lưu dòng chảy qua lạch chính, bằng tỷ số giữa lưu lượng dòng chảy qua lạch chính với lưu lượng dòng chảy đoạn sông trước phân lạch, như vậy 0 1 1 Q Q  . Thay Q0 từ (2-1) vào biểu thức này sẽ nhận được:  21 1 1 QQ Q   tương tự ta có  21 2 2 QQ Q   (2-3) Từ (2-3) rút ra 2 1 2 1 Q Q    (2-4) Từ công thức cơ bản tính lưu lượng dòng chảy, bằng tích số giữa lưu tốc trung bình mặt cắt và diện tích mặt cắt ướt khi đó: Q = U.A (2-5) Nếu U được tính theo công thức Chery RJCU  . Trong đó R bán kính thủy của mặt cắt ướt được tính bằng tỷ số giữa diện tích ướt và chu vi ướt của mặt cắt. A diện tích mặt cắt ướt bằng tích giữa độ sâu trung bình mặt cắt ướt và chiều rộng mặt cắt ướt A = H.B. Thay U và A vào (2-5) sẽ nhận đượ