Nghiên cứu đặc trưng hình thái mặt cắt phục vụ xác định các tham số thủy lực

Hình thái mặt cắt có ảnh hưởng trực tiếp đến các tham số thủy lực, tuy nhiên đối với các sông, suối nhỏ, tình trạng thiếu hụt dữ liệu đã làm giảm khả năng ước tính các tham số thủy lực dòng chảy trong đánh giá lũ lụt. Do đó, khái quát đặc trưng hình thái mặt cắt có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá lũ lụt trong điều kiện hạn chế số liệu ở các khu vực miền núi. Nghiên cứu này phân tích 132 mặt cắt ngang từ tám hệ thống sông suối nhỏ khu vực miền núi phía Bắc nhằm xác định đặc trưng hệ số hình dạng mặt cắt (r) và tỷ số giữa chiều rộng tràn bờ và chiều sâu tràn bờ (k). Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô hình hóa mặt cắt ngang chuẩn hóa và phương pháp thống kê, kết quả xác định được hệ số hình dạng mặt cắt đặc trưng là r = 2,0 và tỷ số k = 8,5. Các giá trị này phù hợp với các nghiên cứu toàn cầu, đồng thời là cơ sở để ước tính các tham số thủy lực quan trọng như độ sâu mực nước, vận tốc, chiều rộng dòng chảy tại một vị trí khi biết lưu lượng, từ đó hỗ trợ đánh giá lũ lụt cho các khu vực hạn chế về số liệu đo đạc. Kết quả nghiên cứu có thể hữu ích đối với các nhà thủy văn học trong đánh giá lũ lụt tại các sông suối nhỏ.

1. GIỚI THIỆU

2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Dữ liệu sử dụng

2.2. Mô hình hóa mặt cắt ngang

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả phân tích đặc trưng mặt cắt

3.2. Thảo luận

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Strahler, Arthur N., "Quantitative Analysis of Watershed Geomorphology," Eos, Transactions American Geophysical Union, vol. 38, no. 6, p. 913÷920, 1957. DOI:10.1029/tr038i006p00913.

[2] Vannote, Robin L., Minshall, G. Wayne, Cummins, Kenneth W., Sedell, James R. and Cushing, Colbert E., "The River Continuum Concept," Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, vol. 37, no. 1, p. 130÷137, 1980. DOI:10.1139/f80-017.

[3] Williams, Garnett P., "Bank‐full discharge of rivers," Water Resources Research, vol. 14, no. 6, pp. 1141-1154, 1978. DOI:10.1029/wr014i006p01141.

[4] Trampush, S. M., Huzurbazar, S. and McElroy, B., "Empirical assessment of theory for bankfull characteristics of alluvial channels," Water Resources Research, vol. 50, no. 12, p. 9211÷9220, 2014. DOI:10.1002/2014wr015597.

[5] G. V. Wilkerson, D. R. Kandel, L. A. Perg, W. E. Dietrich, P. R. Wilcock and M. R. Whiles, "Continental-scale relationship between bankfull width and drainage area for single-thread alluvial channels: BANKFULL WIDTH AND DRAINAGE AREA RELATIONSHIP," Water Resources Research, vol. 50, no. 2, pp. 919-936, feb/2014. DOI:10.1002/2013wr013916.

[6] Lawrence, Dingman, S., "Analytical derivation of at-a-station hydraulic–geometry relations," Journal of Hydrology, vol. 334, no. 1-2, pp. 17-27, 2007 DOI:10.1016/j.jhydrol.2006.09.021.

[7] Chow, V.T, Open—Channel Hydraulics, New York: McGraw-Hill, 1959.

[8] Trần Mạnh Trường, "Báo cáo tổng hợp: Nghiên cứu các giải pháp ứng phó với một số thiên tai chính gây mất ổn định tự nhiên khu vực hồ Ba Bể phục vụ phát triển kinh tế xã hội của địa phương," Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Hà Nội, 2023.

[9] Nguyễn Thế Toàn, "Nghiên cứu phương pháp cảnh báo lũ quét cho lưu vực nhỏ miền núi và áp dụng thử nghiệm cho 2 lưu vực Nậm Ly và Nà Nhùng tỉnh Hà Giang," Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội, 2023. Địa chỉ: https://www.tlu.edu.vn/tin-tuc/nghien-cuu-phuong-phap-canh-bao-lu-quet-20761.

[10] Allen, George H., Pavelsky, Tamlin M., Barefoot, Eric A. and et al., "Similarity of stream width distributions across headwater systems," Nature Communications, vol. 9, no. 1, 2018. DOI:10.1038/s41467-018-02991-w.

[11] Huang, H.Q. and Nanson, Gerald C., "Vegetation and channel variation; a case study of four small streams in southeastern Australia," Geomorphology, vol. 18, no. 3-4, p. 237–249, 1997. DOI:10.1016/S0169-555X(96)00028-1.

[12] Wohl, Ellen E. and Wilcox, Andrew, "Channel geometry of mountain streams in New Zealand," Journal of Hydrology, vol. 300, no. 1-4, p. 252–266, 2005. DOI:10.1016/j.jhydrol.2004.06.006.

[13] Wohl, Ellen and Merritt, David M., "Reach-scale channel geometry of mountain streams," Geomorphology, vol. 93, no. 3-4, p. 168–185, 2008. DOI:10.1016/j.geomorph.2007.02.014.

[14] Katopodes, Nikolaos D., "Long Waves," in Free-Surface Flow, Delphi, Elsevier, 2019, p. 306.DOI:10.1016/b978-0-12-815487-8.00006-8.

______________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Nghiên cứu đặc trưng hình thái mặt cắt phục vụ xác định các tham số thủy lực

Lê Văn Thìn, Nguyễn Đăng Giáp
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sông biển

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI