Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn lũ cho đập đất ở tỉnh Saravanh, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào áp dụng cho hồ chứa nước Sexet2

- Điều rã thụ thập, tổng hợp và phân ích hiện trang đập đất ở tỉnh Saravanh, k thưacác kết quả nghiên cứu từ trước đến nay rong lĩnh vực hb chứa nước, Nghiên cứu tổng hợp các giải pháp p

LỜI CAM DOAN

"Tên tôi là: Bounyang SYVANKHAM

Học viên: Lớp 24C21

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện dưới sự hướngdẫn của TS Nguyễn Văn Thìn & NDND.GS.TS Phạm Ngọc Qúy Các thông tn, tàiliệu ích dẫn trong luận văn được ghi rõ nguồn gốc Kết quả nêu trong luận văn là

trung thực.

Hà nội, tháng II năm 2018

“Tác giả luận văn

Bounyang SYVANKHAM

điều kiện giúp đỡ, Bên cạnh đó tác giả gửi lời cảm ơn tới gia đình va tập thé dong

nghiệp tại Sở Năng lượng & Mo tỉnh Saravanh CHDCND Lào đã tạo điều kiện và giúp,

đỡ tức giả trong suốt quá tình học tập và nghiên cứu ở Việt Nam

Mic dù tác giả đã hết sức cổ gắng nhưng do còn hạn chế nhiều về trình độ chuyên môncủa bản thân nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sot, rit mong nhận được sựđóng góp ý kiến, chi bảo của các thầy cô giáo, các bạn đọc dé luận văn được hoàn

thiện hon,

Xin chân thành cảm ơn!

DANH MỤC HÌNH ẢNH.

DANH MỤC BANG BIÊU <<,

CHUONG 1 TONG QUAN VỀ DAP BAT VÀ AN TOAN LU CHO DAP DAT

1.1 Tổng quan về dip dit trên thé giới và ở Lào.

1.1.1 Tổng quan về tình hình xây đựng đập đắt trên thể giới

1.1.2 Tổng quan về tinh hình xây dung dip đắt ở Lào

1.2, Những khả năng mắt an toàn đập đất

1.2.1 Lũ tràn qua định đập.

1.2.2, Sat trượt mái đập ở phía thượng lưu và hạ lưu

1.2.3 Thắm mạnh gây ra mắt an toàn đập

3 Thắm vượt quá giới han, ủi nước Lim hư hại đập đất.

1.3.1 Thắm vượt quá giới hạn làm hư hại đập

1.3.2 Thắm vượt quá giới hạn làm cổng lấy nước bị hư hồng

1.3.3 Thấm vượt quá do mỗi gây ra

1.4 Khái quát chung vấn để an toàn lũ của đập đất

1.4.1 Thực trang an toàn lũ hiện nay.

1.4.2, LO vượt thiết ké trong thực tế.

kế 1.4.3 Nguyên nhân lũ vượt thị

1.5 Những tn tai và hướng nghiên cứu đảm bảo an toàn lũ của đập đắt

1.5.1, Những tổn tại an toàn là của hồ đập

1.5.2 Những kết qua nghiên cứu về an toàn lũ tên thé giới

1.5.3 Những kết quá nghiên cứu về an toàn lũ ở Việt Nam.

1.5.4, Những kết quả nghiên cứu về an toàn lũ ở Lào

1.6 Kết luận chương I

4

4

4 10

18

16 16 18 20

20

2 22 2 2 28 25

26

26 zr 3i 34

34

CHƯƠNG 2 HIỆN TRANG DAP DAT VA NGHIÊN CUU DE XUẤT GIẢI

PHÁP DAM BAO AN TOAN LU CHO DAP DAT Ở TINH SARAVANH, CHDCND LAO.

2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Lào[6]

2.1.1, Điều kiện tự nhiên, xã hội của Lào

35

38

38

2.1.2 Các công trình thủy lợi ở tinh Saravanh

2.2 Hiện trang đập đắt và an toàn lũ của đập đắt ở Lào

2.2.1 Che hỗ chứa đã được xây dựng

2.2.2 Hiện trang đập đất

323.0 n trạng an toàn lũ ở Lào.

2.3, Nguyên nhân dẫn đến mit an toàn về lã của đập đất

3.3.1 Lũ thực tế đến với tần suất nhỏ hơn tan suất thiết kế

2.3.2 Do hoạt động dan sinh kinh tế

2.3.3 Do ảnh hưởng của biển đối khí hậu

tủa con người

3.3.4 Do liệt thủy văn còn it, khi tinh toán lũ thiết kế ban đầu,

2.3.8 Do năng lực của người tư vấn thiết kế

2.3.6 Do công tác quản lý, vận hành hồ chứa nước không chuẩn

2.3.7 Do sự làm giảm khả năng tháo của các công trình xã lũ

2.3.8 Do cô mọc, rác vướng, bèo nở làm giảm bé rộng trần xã lũ

2.4, Để xuất các giải pháp dim bảo an toàn lũcho dip đã

24.1.Nhóm ác giải pháp phi công trình

2.4.2 Nhóm các giải pháp công trình

3.5, Kết luận Chương 2.

38 _

CHUONG 3 TINH TOAN VA LUA CHON GIAI PHAP AN TOAN LU CHO HOCHUA NƯỚC SEXET2 - TINH SARAVANIL

3.1 Giới thiệu chung về hỗ chứa nước Sexet2

3.1.2 Vị tí địa tủa công trình

3.1.3 Nhiệm vụ công tình và các thông số chính

3.1.4, Điều kiện tự nhiên của hỗ chứa nước.

3.2, Hiện trạng an toàn lũ cho công trình

32.1 Đập đất

3.2.2 Trần xã lũ

3.3, Các giải pháp an toàn lũ cho hồ chứa nước SEXET2

3.3.1 Phương én 1: Hạ thấp ngưỡng tràn và lầm thêm cửa văn

3.32 Phương án 2: Ma rộng tin

3.3.3 Phương án 3: Làm them trần sự cổ

73

73 son T4 74 TB 7 7 80 28 89 29 89

DANH MỤC HINH ANH

Hình 1.1: Tốc độ xây dựng đập trên thé giới trong thé ky 20

Hình 1.2: Ty lệ phân bổ đập trên thé gid

Hình 1.3: Đập Oroville -Hoa Kỳ

Hình 1.4: Phân loại đập đất theo mặt cắt ngang điền hình [4]

Hình 1.5: Phân loại đập đắt theo vật chồng thấm và kết cầu đập [4] 10

Hình 1.6: Hồ Nam Nguml

Hình 1.7: Hồ Nam Luck

Hình 1.8: Lũ trin qua dink đập 1s

Hình 1.9: Sự cổ vỡ đập Bản Kiều - Trung Quốcngày 8/8/1975 16

Hình 1.10: Sat trượt mai thượng lưu " Hình 1.11: Trượt mái thượng lưu đập Nam Ngưm2 17

Hình 1.12: Sat trượt đập chính hỗ chứa nước Triệu Thượng 2 ~ Quảng Trị 2016 do

mưa lũ nhiều ngày : 18

Hình 1.13: Dòng thắm dưới thân đập|6) 18

Hình 1.14: X6i đập Am chúa ~ Khánh hỏa, 19

Hình 1.15: Sự cổ vỡ dap Xé Piên - Xê Nam Noy - Attapue .20Hình 1.16: Sự cỗ vỡ đập Ia karel 2 - Gia Lai 20Hình 1.17: Sự cổ vỡ đập Teton - Mỹ [6] 21

Hình 1.18: Đập Phân Lân 24 Hình 1.19: Đập lakrét : 24

Hình 1.20: Đập Machchu (An Độ) 4Hình 1.21; Đập am Ha Động 24

Hình 1.22: Đập Sepien-Senamnoy (tinh Attpue) -25 Hình 1.23: Đập Nam Ao (Xieng khoang) 2s

Hình 1.24: Một số hình ảnh tran Labyrinth dang vận hành (Nguồn: Internet) 31

Hình 2.1: Bản đỗ mạng lưới sông ngôi tỉnh Saravanh 37

Hình 2.2: Một số công trình thủy lợi ở Saravanh 40

Hình 2.3: Phân loại theo chiều cao đập os 4 Hình 2.4: Phân loại theo dung tích 2

inh 2.5: Lũ tràn qua đỉnh đập khi lũ có tn suất nhỏ hơn lũ thiết kế 44Hình 2.6: Sự cổ vỡ dip Nam Ao-tinh Xiêng Khoang

Hình 2.7: Biểu đồ điều phối hỗ chứa nước [8] 4

Hình 2.8: Mô phỏng quá trình xây dựng công trình chậm lũ hỗ chứa

ih 2.20: Sơ họa nâng cao đập bằng kết hợp dip mái thượng và làm tường chắn

ih 2.19: Sơ họa nâng cao đập bằng tường chắn sóng.

sóng, 69

Hình 2.21: Sơ họa nâng cao đập bing dip đắt thượng lưu 70

in 222: Sơ họa ning cao đập bằng áp trúc tổn cao hạ lưu 10

Hình 2.23: Nâng cao trình đỉnh đập kết hợp mở rộng tran 7I

h3.1: Ban đổ vị trí công trình hỗ thủy điện Sexet2 3

h 3.2: Bình đồ cụm đầu mỗi hd chứa nước sexet2 78

h 3.3: Mặt cất doe đập đất _- 79inh 3.4: Mat cắt đọc tin xã lũ [9] 80Hình 3.5: Mặt cắt dọc tràn xả 1a[9} : „81Hình 3.6: Sơ đổ xác định cao trình định đập 84

lình 3.7: Nâng cao đỉnh đập bằng biện pháp kết hợp sone 90.

Mình 3.12: B6 trí phương án tràn sự cỗ 104 Hình 3.13: Biểu đổ quan hệ lũ vượt thiết kế 112 Hình 3.14: Biểu đồ quá hệ lũ PMF 14

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1: Một số đập dat điển hình trên thé giới [2] 6

Bảng 1.2: Phân cấp công trình theo chiều cao đập

Bảng 1.3: Một số hồ chứa nước được xây dung ở Lio trước 1975 "

Bảng 1.4: La thiết ké để nghị theo tiêu chuẩn của Úc

Bảng 1.5: Tiêu chuẩn thiết kế theo phân loại đập

Bảng 1.6: Tiêu chuẩn thiết kế theo phân loại mức nguy hiểm

Bang 1.7: Tiêu chuẫn an toàn đập để nghị

Bảng 1.8: Hướng dẫn xây dựng lũ thiết kế theo tiêu chuẩn Anh 29Bang 1.9: Kiến nghị lũ thiết kế theo ngân hàng thể giới Khuyén cáo chodự án hỗ trợ

thủy lợi Việt nam (VWRAP) 30 Bang 1.10: Tiêu chuẩn tinh lũ theo các quy phạm qua các thời kỳ cải

Bang I.1I: Tiêu chuẩn lũ cực hạn áp dụng cho dự án VWRAP 3

Bảng 1.12: Công trình đã được áp dụng 33 Bang 2.1: Nhiệt độ không khí (°C), 36

Bảng 2.2: Độ âm tuyệt đối của không khí (%) 36Bang 2.3: Lượng bốc hơi trung bình tháng năm (mm) 36Bảng 2.4: Thông số một số hỗ chứa nước ở Lào [1] 41Bảng 2.5: Mat cắt của ngường trần đỉnh rộng và Mặt cắt của ngưỡng trần thựcdụng Ophixérép or

Bang 3.1: Các thông số chính của công trình thủy điện Sexet2 [10] 74

Bảng 3.2: Lượng mưa gây lũ ứng với các tin suất „T6

Bảng 3.3: Lưu lượng lũ ứng với tin suất hi T

Bang 3.4: Thông số đập dâng hiện trạng 79Bang 3.5: Thông số của tran xã lũ hiện trạng 80

81 82 83 86 Bảng 3.10: Tổng hợp tính toán trường hợp ting bể rộng trần %

Bảng 3.6: Bảng thông số tính toán cho THỊ & TH2

Bang 3.7: Mẫu bảng tinh toán điều tiết lũ

Bang 3.8: Kết quả tính toán điều tiết lũ THỊ & THỊ

Bang 3.9: Bảng tổng hợp tính toán cao trình đỉnh đập,

Bảng 3.11: Bảng tổng hợp tính toán cao trình đỉnh đập .96 Bảng 3.12: Bảng tổng hop chỉ phí 99 Bảng 3.13: Kết qua tinh toán phương án làm thêm trăn sự cố 103 Bang 3.14: Bảng tổng hop chỉ pÍ s52 t1 teererrrree 105

Bảng 3.15: Thông số kỹ thuật ~ kinh tế các phương án điều tiết lũ PME 106

Bảng 3.16: Bảng so sánh chi phi cho từng dy án „106

1 Tính cấp thiết của Đề tài

“Tỉnh Saravanh là tỉnh thuộc miễn nam của Lào, có diện tích tự nhiên 10.691 kmỶ, dân

số năm 2016 là 405.466 người, mật độ trung bình 37.93 ngườikm°, GDP bình quân

dau người 1.130 US/năm, có 1 thị xã và 7 huyện Đặc điểm cơ bản nỗi bật về khí hậu

của khu vực tỉnh được hình (hành dưới tác dụng của bức xạ mặt tời, hoàn lưu khí

“quyền và vị chí địa lý hình thành một vùng nhiệt đới Am gió mùa, có 2 mùa rõ ret: mùa khô và mùa mưa Chính vì vậy công tác phát triển hệ thống thủy lợi được đặc biệt

«quan tâm, Hiện nay nhiễu công tỉnh thủy lợi đã và dang được đầu tr xây dựng [6]

Tính đến cui năm 2017, tàn tinh có 242 công tình thủy lợi lớn nhỏ cung cắp nước

tưới cho 13,690 ha canh tác Trong đó có 27 hồ thủy li nhỏ cắp nước tưới cho 310 ha,

có dung tích nhỏ hơn 1 triệu m nước và 5 hỗ chứa thủy

dn 164 MW như: Hồ Houaypor, Honaykapher, HỒ Sexel, Sexe? và SoxstÖ [6]

có thé phát điện được

Hiện nay, tình bình khí tượng, thủy văn, ngày cảng diễn biển phức tạp do biến đổi củakhí hậu toàn cầu gây ra theo hướng tăng thêm lũ bit lợi cho h chứa: với số lượng hồchứa trên địa bàn tỉnh Saravanh xây dựng ngày cing nhiều, nhiều hd chứa vừa và nhỏ

trên địa ban tinh Saravanh xây dựng, lâu từ những năm 1980, điều kiện nghiên cứu dia hình, địa chất, thủy văn cũng như biện pháp thi công còn chưa đáp ứng yêu cầu ky

thuật Một số hỗ chứa đến nay đã xuống cấp nghiêm trọng nhưng chưa có giải pháp.sắp hoặc nâng cấp chưa thật phù hợp Vì vây, một công trình đã xảy ra sự cỗ như: Hiện tượng trượt lỡ mai thượng, hạ lưu, hiện tượng lún nút nẻ thân đập, hiện tượng thắm xói ngầm, Điều này làm mắt én định đập đất, gây ra nguy cơ vỡ đập ảnh hưởng đến an toàn tính mang và sản xuất của nhân dân.

Bên cạnh đó nhận thức của cán bộ quản lý và nhân dân trong công tác quản lý vận hành hồ chứa còn chưa được chú trọng đúng mức Nguồn nhân lực cho công tác quản.

lý chưa được chú trọng đào tạo Thiết bị quan trắc ở nhiễu hồ chứa chưa được quan

tâm lắp đặt hoặc có nhưng hư hỏng không quan trắc được, việc áp dụng công nghệ tiền tiến trong thiết kế xây dựng, tu sửa n ng cấp, quản lý vận hành chưa được nghiên cứu.

fp dung phù hợp Công tác quản lý, vin hành quan trắc hiu hết bằng thủ công Tắt cá

các hồ chứa chưa được đảnh giá về an toàn đập theo đúng quy định Tắt cả các yéu tổ

trên ảnh hưởng trực tiếp đến tình hình an toàn đập, an toàn hỗ chứa trên địa bàn tỉnh.

Để có cơ sở khoa học phục vụ công tác dự báo, đánh gid, để ra những biện pháp đảm

bảo an toàn hồ chứa nước trên địa bàn tỉnh Sartvanhtước mắt cũng như lu đãi, việcnghiền cứu để tà: “Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải phấp đảm bio an toàn lũ chođập dit ở tính Saravanh, CHDCND Lào Ap dung cho hồ chứa nước SEXET2" là bếsức cần thiết

2 Mục tiêu của Đề tài

- Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đảnh giá ting quan về tinh hình an toàn là

của đập đất trên địa bàn tỉnh Saravanh.

Nghiên cứu cơ sở khoa học để lựa chọn giải pháp hợp lý đảm bảo an toàn lũ của đập

dat trên địa bàn tỉnh Saravanh

~ Áp dụng cho hé chứa nước SEXET?2 trên địa bàn tỉnh Saravanh

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

- Điều rã thụ thập, tổng hợp và phân ích hiện trang đập đất ở tỉnh Saravanh, k thưacác kết quả nghiên cứu từ trước đến nay rong lĩnh vực hb chứa nước,

Nghiên cứu tổng hợp các giải pháp phi công trình và công trình đảm bảo an toàn đập

đất vào mùa mưa lũ, vận dung hợp lý cho hd chứa nước ở tỉnh Saravanh

- Tĩnh toán giải pháp điễn hình với 1 hd chứa - Hỗ SEXET2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 ĐỐI tượng nghiền cứu

rong luận văn này, chủ yéu di sâu nghiền cứu tinh toán các giải pháp an toàn lũ cho

hỗ chứa nước và áp dụng cho một hu thể

42 Phạm vi nghiên cửu

Nghiên cứu các Hồ chứa trên địa bàn tỉnh Saravanh và tính điển hình cho hồ chứa nước SEXBT2

5 Phương pháp nghiên cứu

- Tìm hiểu tình hình kinh tế, xã hội trên địa bàn tính Saravanh, đặc biệt ảnh hưởng của các Hỗ chứa nước đến vấn đề kinh tế và phát triển của tỉnh.

~ Điều tr, đảnh giả hiện trạng, khảo sát tính toán sự phù hợp để đảm bảo an toàn hồ

chứa nước vào mùa mưa Hi tén địa bin, đặc biệt trong giai đoạn biển đổi khí hậu hiện

nay.

- Đưa ra giải pháp và phương án để lựa chon, so sánh sự phù hop và ưu nhược điểm.

của từng phương pháp để tim ra giải pháp tối tru nhất

- Vận dụng giải pháp dé tính toán vào một công trình cụ thể

6 Các kết quả đạt được

~ Đánh giá được tác động ảnh hưởng của lĩ đến sự an toàn của đập đắt

- Phân tích những nguy cơ cổ thể xảy ra đối với đặp đắt kh lũ lụt vã đề xuất giải pháp

công trình phù hợp Từ đó tính toán cho hồ chứa nước SEXET2.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DAP DAT VÀ AN TOÀN LŨ CHO DAP DAT

1.1 Tổng quan về đập dit trên thé gi va ở Lào

1.1.1 Tang quan về tinh hình xây dựng đập dit trên thé giới

1.1.1, Hỗ chứu nước trê thể giải

Hồ chứa nước trên thé giới được xây dựng và phát triển rất đa dang, phong phú Đềnnay thé giới đã xây dựng hơn 1.400 hỗ có dung tích mỗi hồ trên 100 triệu m* nước, vớitổng dung tích 4.200 tỷ m’,

Theo tiêu chí phân loại của Ủy ban Quốc tế về đập lớn (ICOLD) [2], hd có dung tích

tử 3 triệu m? nước trở lên hoặc chiều cao đập trên 15m, thuộc loại hd đập lớn có sốlượng hơn 45.000 hồ Trong đó Đứng đầu danh sách các nước có nhiều hồ là TrungQube (22.000 hồ), Mỹ (6.575 hồ), Ấn Độ (4.291 hồ), Nhật Bản (2.675 h

Nha (1.196 hồ), Số lượng đập trong các nước này chiếm khoảng $0%

Tây Bạn ông số các dip

lớn tên thé giới Đặc biệt là Trung Quốc tốc độ phát triển đập mạnh trong thể ky XX

và tập trung vào khoảng thời gian sau năm 1949 (Trước năm 1949 Trung Quốc chỉ cỏ

22 đập lớn)

ước Nga có hơn 150 hỗ lớn với tổng dung ích trên 200 tỷ mỲ nước Các hồ lớn nhấtthé giới là hỗ Boulder trên sông Colorado (Mỹ) dung tích 38 tý mé nước, hỗ Grand'Coulle trên sông Columbia (M3) dung tích 24 tỷ m* nước, hỗ Borat trên sông Angera

(Nga) có dung tích gần 20 tỷ mỶ nước,

Mat tích cục: Hồ chứa là những công tình sử dụng tổng hợp nguồn nước và mangtính đa chức năng Hồ cắp nước cho các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp,sinh hoạc Hồ đi

năng cho phát điện;

tiết dòng chảy, phỏng chẳng lũ lụt, chẳng hạn; Hỗ tạo nguồn thuỷ

lồ nuôi trồng thuỷ sản, giao thông, du lịch, thé dục thể thao, y tế;

Mỗ cải tạo cảnh quan môi trường, sinh thái

Khi một hỗ chứa nước được xây dựng, sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế xã hội cho cả một khu vue; Tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bổ lao động, lập cá in cư mới; À c trung tâm + khác, trong mội số trường hợp còn góp phần đảm bảo an quốc phòng,

“Mặt han chế khi xảy dựng hỗ chữa nước là: Nếu cỏ sơ xuất trong thiết kể, xây

cưng, vận hành khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý sử đụng chưa cao sẽ không

đáp ứng đòi hỏi của thực tế thì có thể gây ra sự cổ dẫn đến những hậu quả nghiêmtrọng Nếu thất thoát nước nhiều, gây thiểu nước ảnh hưởng đến năng xuất cây trồng

vật nuôi, giảm điện năng và gây khó khăn cho các hoạt động kỉnh tế, xã hội khác Nước trong hồ ding cao cổ thé gây ra trượt lờ đắt ở thượng lưu, xôi lờ hạ lưu, gia

tăng các hoạt động địa chất trong ving, sinh lằy vùng ven, làm ô nhiễm một số vũngảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống con người, thảm thực vật và sự phát triển các

loài thuỷ sản Ngập lụt làm mắt đi một lượng đất nông nghiệp, đắt lâm nghiệp,

khoáng sản, di tích lịch sử, văn hoá Nếu con người sử dụng nước hé không đúng đắn

số thé din tới mắt an toàn về vệ sinh vi lao động

Xây dựng và sử dụng hồ chứa nước trên thé giới đã trải qua lịch sử phát triển lâu đời,

“Cách đây hơn 6.000 năm người Trung Quốc và Ai Cập đã biết sử dụng vật liệu tại

chỗ để dip đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa Thời ky cổ dại có hồ Vicinity tại

Menphis thuộc thung lũng sông Nin (Ai Cập) có xây đập đá d6 cao 15m, dải 45m.

“Trong khoảng 4.000 năm trước Công nguyên, cùng với sự phát triển rực rỡ của các

nên văn minh cổ đại Ai Cập, Trung Quốc, Hy Lạp, La Ma, An Độ kỹ thuật xâycđưmg hồ đập trên thé giới cũng không ngừng phit tr "Người Nam Tu xây dung đập Mardook ở thung lũng sông Tigris Người Saba xây đập đá đổ Marib cao 32,5m dai 3.200m, Đến nay sự phát tiễn của các hồ chứa lớn trên thể giới đã được khẳng định

aqua thực tế với các mục dich và yêu cầu sử dụng của mỗi hd trong từng khu vục đối với từng quốc gia là khác nhau

1.1.1.2 Đập dit trên thé giải

Đập dat là một loại đập xây dựng bằng vật liệu chủ yếu là các loại dat hiện có ở vùng

xây dưng như: Set, á tá cát, cát si cội Đập đất có ấu tạo đơn giản, vững chắc thi công đơn giản có khả năng cơ giới hóa cao và có giá thành hạ, nôn là loại đập được

ng dụng rộng rãi nhất ở nhiễu nước trên thể giới

Đập dat thường là loại đập không tràn có nhiệm vụ ding nước và giữ nước trong các

hỗ chứa hoặc cùng với các loại đạp và công tinh khác tham gia nhiệm vụ ding nướctrong các hệ thống thủy lợi hay xây dựng nhằm mục đích chỉnh tr dòng sông Những

địa chất thủy văn và địa chất công trình Cũng như việc ứng dụng rộng

rãi cơ giới hóa và thủy cơ hóa tong th công cho nên đập đất cảng có xu hus ý phát

triển mạnh mê, Cho đến nay, các nước đã xây dựng hàng nghin đập đắt

Bảng 1.1: Một số đập đắt điễn hình rên thể giới 2]

STT "Tên đập Tên nước | Loại đập Chiều co | Năm hoàn

STT 'Tên đập Tên nước Nam hoàn

Hi quả của hồ chứa nuốc là to lớn rên nhiễu inh vực nhưng nu gặp i o vỡ đập, tiệt

hại cũng sẽ thật khủng khiếp Hiện tượng vỡ đập Không phải chỉ trên lý thuyết mà thực tế đãxảy ra ở nhiều nơi trên thé giới và trong nước Trên thé giới: Theo số liệu thống kê(Lemperiere-2000) số đập lớn bị vỡ đã lên đến 204/17200 đập và số nạn nhân là 17000

Bảng 1.2: Phan cấp công trình - theo chiều cao đập.

Ð) Phân loại theo phương pháp thi công

+ Đập đất thi công bằng phương pháp đắp và dim nén

+ Đập đất thì công bằng phương pháp đổ đất trong nước

+ Đập đất thì công bằng phương pháp bồi thủy lực

+ Đập đất thì công bằng phương phip hỗn hợp dip và bồi thủy lực

+ Đập đắt thì công bằng nỗ min định hướng

©) Phân loại theo cầu tạo mặt cắt ngang đập:

Dp dit có thể phân thành bổn loại

+ Đập ding chit: Đập được xây dựng bằng một loại đắt

+ Đập hỗn hợp: Đập được xây dựng bằng nhiều loại dat có tính chất cơ lý khác nhau.theo mặt cắt ngang Cắu tạo nên đập hỗn hợp 6 th bổ t theo các loại sau:

- Đập có tính chống thắm tốt đặt ở phía thượng lưu

~ Đập có tính chống thắm tốt đặt ở giữa thân đập

- Đập đắt hỗn hợp có thể là loại hỗn hợp đắt đã

+ Đập có tưởng nghiêng: Đập có màng chồng thắm nằm nghiêng theo mái đốc thượng

ưu, Ming chống thắm có thể fim bằng vật liệu déo như sét, á st, vải chống thắm hoặc

vật liệu cứng như bê tông,

+ Đập có lõi sta: Vat chẳng thắm nằm giữa thân đập, có thé cầu tạo bằng đt có tínhchống thắm cao, bê tông, vải chống thắm, bào bitumnit

++ Đập có tường răng: Trường hợp ting nền có tính chống thắm cao không sau lắm thì

có thể làm tường rang làm vật chống thắm trong nên đập (hình 1.3) Thân đập là đồngchit tình 1.34, 1.36) hoặc tường nghiêng (đình Ie) hay lõi lõi giữa (hình 134) đều

số thể dùng tường răng để chẳng thắm cho nên đập

++ Đập có bản cọc: (hình 1 3e, 1 3g) đối với các trường hợp nÊn đắt không phải là đá có thé

dang cọc cử để ngăng nước, làm giảm gradient thắm, từng chiều dài đường viễn thắm

~ Đồng cọc cử đến ting không thắm (hình 13)

- Đông cọc cử đến ting độ sâu thắm nhất dinh (hinh 1.38)

~ Đập có màng chống thắm (hình 1.3h, 1.3i) với các đập đặt trên nền đá bị nứt nẻnhiễu, có các mạch thắm ngằm, nền đã vôi cổ hiện tượng đã casto, nb ing cuội sôi tương đổi day có thể dùng biện pháp khoan phụt tạo vách chống thắm bằng bữa xi

bí tum Hiện nay với công nghệ hiện đại co thể cho phép khoan phụt ở độ sâu tên một trim mét,

+ Đập có sân trước: (hình 1.3k) với đập có chiều cao không lớn chiều day ting thắm

khá lớn có thể làm biện pháp sân phụ dé tăng chiều dai đường viễn thắm.

Hình 1.5: Phân loại đập đất theo vật chống thắm và kết cầu đập [4]

1.1.2 Téng quan về tình hình xây dưng đập đất ở Lào

1.1.2.1 Hỗ chứa nước ở Lào

Theo thời gian, trước ngày giải phòng năm 1975 việc xây dựng hỗ chứa diễn ra rấtchậm, có ít hồ chứa được xây dựng trong giai đoạn này như: Hồ Nam Nguml xâydựng vào năm 1968 là hồ lớn nhất Lào với dung tích 7,030 triệu m nước thuộc tinkViêng Chăn, làm nhiệm vụ chính phát điện với công suất kip máy 155 MW, chống lũcho các vùng hạ du và phục vụ du lịch, hỗ Xelabam ở Tỉnh Champasak với nhiệm vụ

phát điện là một hỗ đầu tiên được xây đựng ở Lào vào năm 1969 và hỗ Nam Đông ở tỉnh Loang Pha Bang xây dựng vào năm 1970 Sau giải phóng đất nước năm 1975,

việc xây dmg hồ chữa nước phát triển mạnh Từ 1916 đến nay Lào đã xây dựng các

hồ chứa lớn nhỏ phân bố đều ở 17/18 tinh từ miền bắc đến nam Không những độ phát

10

tr nhanh, mà cv quy mồ công tinh cũng lớn lên không ngông Hiện nay,

đầu xây dụng hồ lớn, đập cao ở cả ở những nơi điều kiện ự nhiên phức tạp

Bảng 1.3: Một số hd chứa nước được xây dựng ở Lio trước 1975

Chiều cao | Dungtich | Nămxây | Địađiểmxây

TTỊ TH (m | hồ im) dựng "yO dng

1 | Xelambam 63 1s 1969 Sông Xe Đôn

2 | Nam Béng 5 09 1970 | Sông Nam Đông

3 | Nam Ngumt 1 7030 1968 | Song NamNgum

Hiện cả nước đã đầu tr xây đựng được 498 hi chứa nước trong đó có 452 hỗ chứa thủy

lợi (hiếm 90.7%) và 46 hỗ chứa thủy điện (chiếm 9.3⁄2) Các tinh min Bắc106 hồ chiếm

219% tổng số hồ chứa trên cả nước, các tỉnh miễn trung có 350 hỗ, và miễn Nam có 42 hỗ,Tĩnh có nhiễu hồ chứa nhất là: Vieng Chan 185 hồ, tinh Sa Van Na kot 133 hỗ,

Hồ chứa nước ở Lào là biện pháp công trình chủ yếu để chống lũ cho các vùng hạ du,sắp nước ới mộng, công nghiệp, sinh hoạt, phất điện, phát rn du lịch, cải ạo mỗi

trường nuôi trồng thuỷ sản, phát triển giao thông, thể thao, văn hoá.

Hồ lớn tuy it về sổ lượng nhưng có vai trò quyết định tạo đã phát tiễn trong công nghiệphoá, hiện dại hoá, phông chống lũ, phit điện, khả năng vượt tải cao nên chống hạn tốtinh thức kết cầu và kỹ thuật xây dựng từng loại công trình ở hỗ chứa nước còn đơn dig

có đổi mới, đa dạng hoá Việc áp dụng vật liệu mới, công nghệ mới hiện đang được

‘quan tâm,

Việc duy tụ, sửa chữa thường xuyên còn rỉ ng tác quan lý khai thác và

bảo vệ còn tồn tại chưa được khắc phục; tinh hình mưa lũ diễn big theo hướng ngàycàng phức tp với tin suất xuất hiện và cường độ ngày càng cao làm cho nhiễu côngtrình xuống cấp nghiệm trọng, không duy tì được năng lực thiết kể, nhất là những hồ

chứa nước vừa và nhỏ.

"

Hình L.6: Hồ Nam Nguml Hình 1.7: Hồ Nam Luek

11.22 Đập đất ở Lào

Đối với nước Lào, đập đất cũng là loại công trinh dâng nước khá phổ biến khi xâydựng những hồ chứa Do đặc điểm về địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, phương.tiên thi công của Lào, trong tương lai dp đất còn nhi triển vọng phát triển rộng rãi hơn nữa.

Sở di tong những năm gần đây đập dit dang phát triển với một tốc độ nhanh chốngnhư vậy cả về số lượng cũng như quy mô công tri là đo nhiều nguyên nhân, rong đó

có những nguyên nhân chủ yêu sau đây:

~ Yêu cầu ct

khác Bip đất hầu như có thể xây dựng được với bắt kỳ điễu kiện địa chất địa hình và

ất lượng của nén đối với đập đắt không cao lá so với những loại đập

khí hậu nào Những ving có động đắt cũng có thé xây dựng được dập đắt Ưu điểmnày rất cơ bản vì ngày ít những tuyến hẹp, có địa chất tốt thích hop cho các loại đập bêtông cảng Ít cho nên các nước din dẫn di vào khai thác các tuyển rộng, nén yếu

“vi t lý luận thắm, trang những thành tựu nghiên cứu trong các lĩnh vực cơ học

thai ứng suất cùng với sự phát triển của công nghiệp chất déo làm vật chống thắm,

người ta có thể sử dụng được tit cả mọi loại đắt hiện có ở vàng xây đựng để dip đập

it dụng những phương pháp mới dé xây dựng những màng chống thắm sâu tongnền thim nước mạnh Đặc biệt, dùng phương pháp phun cao chất dính kết khác nhaunhư: Xi măng sét vào đắt nền Có khả năng tạo thành những màng chống thắm sâu đến

200m.

= Có khả năng cơ giới hóa hoàn toàn các khẩu dio đất làm đất với những mấy móc có

công suất lớn, rút ngăn được thới gian xây đựng, ha gid thin công trình,

12

~ Giảm xuống đến mức thấp nhất

thép

sử dụng các loại vật nhữ xi măng, sit,

- Đo những thành tựu về nghiên cứu và kinh nghiệm xây dựng các loại công tình tháo

nước, đặc biệt là do phát triển việc xây dựng đường him mà giải quyết được vấn đề

tháo nước ngoài thân đập với lưu lượng lớn.

Lào có điều kiện địa hình, địa chất, sông ngồi thuận lợi nên việc xây đựng các hỗ

chứa, được phất tiễn mạnh, Nhiều năm qua chính phủ Lio đã có chính sách duy tổ, tăng cường khả năng dip ứng và tính bồn vững của lĩnh vục năng lượng, đã cổ chủ

trương kêu gọi và khuyến khích các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư xây dựng các dự án thủy lợi, thủy điện để góp phần đầy mạnh sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước, tăng nguồn thu nhập nhằm cải thiện, nâng cao cuộc sống của nhân dân

Lào Tỉnh Š các loại, trong

6 các hồ lớn được xây dựng như hd Nam Ngum1, houay Lamphannhay, Nam Leuk,

in tháng 12/2017, trong cả nước xây dựng khoảng 498

Nam Lik , đã mang lại hiệu ích to lớn.

những thé mạnh về tải nguyên nước, có lượng mưa khá nhiễu, Lào có nguồn dựtrữ thủy lợi đỗi đào nhưng chưa được đầu tư khai thác nhiều so với tểm năng sẵn c

“Trong những năm gin diy chính phủ Lio đang có chính sách duy tr, tăng cường khảnăng đáp ứng và tính bén vững của lĩnh vục năng lượng, đã có chủ trương kê gợi và

khuyển khích các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tr xây dựng các dự án

thủy lợi, thủy điện để góp phần diy mạnh sự phát triển kinh tổ xã hội của đắt nước,tăng nguồn thu nhập nhằm cải thiện, nâng cao cuộc sống của nhân dân Lào

1.1.2.3, Các vẫn dé gây mắt an toàn đập tin nay [5]

Tinh hình an toàn hỗ chứa của nước Lào hiện nay dang trở nên phúc tạp vì thiên ta lũ lụt dang diễn biến hết sức thất thường, chịu ảnh trực tiếp của khí hậu nhiệt đới âm gió mùa Các hỗ chứa vừa và nhỏ dang trở nên không an toàn trong giai đoạn hiện nay va

đang được nhà nước đầu tư nâng cấp để đảm bảo an toàn

‘Van đề tự nhiên: Đặc điểm địa lý, địa hình, địa chất, thủy văn, khí hu đã được con

người tính đến trong đầu tr xây dựng hồ chúa Nhưng sự quan tâm đó ở mức độ nhất

định, hơn nữa tự nhiên lại thay đổi ngẫu nhiên Tự nhiên ở vùng này thay đổi ngẫu nhiên lại chịu tắc động của sự thay đổi ngẫu nhiên của tự nhiên ở vùng khác Do vậy,

hồ chứa có thể chịu ảnh hướng bắt thường, không lưởng trước đó là: La bắt thường,

B

Dang chảy đặc biệt ln, bão to, động đất, lở núi, sạt mái đốc và một số hoạt động địachất ngắm ngim

Van a kinh tế - xã hội: Con người là chủ thể trong việc xây dựng hồ chứa Đ chếngy thiên nhiên, điều chín thiên nhiên phục vụ lợi ích cho nhân loại, con người cần

số kiến thức, Mà nhận thức là một quá trình Cho nên lý thuyết xây dựng hỗ chứa, inh

toán thiết kế, đo đạc khảo sát, kỹ thuật thi công, quy trình khai thác không phải phản ánh đúng hoặc phù hợp tối ưu với thực tế khác quan

‘Vin đỀ khảo sát, quy hoạch và thiết kế: Điều tra nghiên cứu điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội không đầy đủ: quyết định chủ trương đầu tr, quy mô đầu tư khôngđúng, tính toán quy hoạch, thết kế sai sốt đều có thể dẫn đến làm mắt an toán hồ chứaVin đÌthi công: Làm si thết ké, quy cách chit lượng vật liệu khôn đảm bảo, công nghệ thi công không phù hợp, xử lý phát sinh, xử lý nối tiếp giữa các giai đoạn thi công không chỉnh thể, nhật ký thi công hỗ sơ hoàn công làm chưa đủ hoặc không bàn giao cho quản lý,

Vin để sử dụng và quản lý: Sơ dụng vượt khả năng, thiểu quan tric, nghiên cứu thực

địa; không thực hiện đúng chế độ, duy tu bảo đưỡng; không kịp thời sửa chữa, bảo vệ những hư hỏng nhỏ; nhân viên không thực hiện theo quy trình; quản lý sử dung không

có quy trình hoặc quy trình không đúng đều ảnh hướng đến an toán công trình.

Đặc biệt một hư hỏng sự cổ có thể do một nguyên nhân hoặc cũng do tổ hợp nhiềunguyên nhân Nhưng rõ rằng, không có thiết bị quan trắc khách quan, không phân tíchtài liệu quan trắc Dẫn đến không làm chủ được công trình Không phát hiện và khắcphục sự suy thoái của vật liệu, của kết cầu Không dự báo đưc c những bắt trắc trong

tương lai Là một loại các khía cạnh, các vấn để của yếu tố sử dụng và quản lý ảnh hưởng đến an toán công tình,

sẵn thiết để xây dung các hỗ chứa HỖ nhỏ chiến da số nhưng chủ yẾu xây dựng trongnhững năm trước, hồi gian gin đây hồ lớn được xây dựng nhiều hon

Ð) Hồ chứa là công tình thủy lợi tổng hợp: Cấp nước nông nghiệp, công nghiệp, sinhhoạt, phát điện và phát iển các ngành kinh tẾ quốc én khác, cải tạo cảnh quan môitrường sinh thải; điều tiết lũ để giảm nhẹ thiên tai Số lượng hỗ nhỏ chiếm ti lệ lớn,những nguy cơ xây ra sự cố cao vì chỉ tiêu thiết kế thấp, Ít được quan âm quản lý, tụ

sửa.

©) Hồ chứa có nhiều lợi ích song cũng luôn tiém én nguy cơ sự cố đe doa đến an toàn của công trình và hạ du:Thời gian qua một số hỗ bị vỡ gay thiệt hại đăng kể người vàtài sản Các hồ vỡ nguyên nhân do chất lượng thi công không bảo đảm, mưa lũ quả lớn

vượt tin suất thiết kể, công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng chưa được quan tâm đúng mức Cho nên cần phải có giải pháp tăng cường nhằm bảo đảm an toần công trình

trong điều kiện biển dồi khí hậu toàn cầu như hiện nay

1.2 Những khả năng mắt an toàn đập đắt

1.3.1 Lũ trần qua định đập

Hình 1.8: Lũ trin qua đình đập.

Nguyên nhân gây ra lũ trin qua đỉnh đập:

- Tĩnh thủy văn sai: Mưa gây ra lũ tính nhỏ, lưu lượng đỉnh lồ nhỏ, tổng lượng lã nhỏ

hơn thụ tế, các dang lũ thiết kể không phải là bất lợi, thiếu lưu vue Lập đường cong

hỗ (H) lệch về phía lớn, lập đường cong khả năng xả lũ của đập tràn Q

= {(H) sai lệch với thực tế, Banh giá sai tỉnh hình địa chất nền, để sót lớp thắm mạnh

dụng

không được xử lý

- Cửa đập tràn bị ket.

15

Lũ vượt tin suất thiết kế, không có tràn xả lũ dự phòng

~ đình đập đắp thấp hơn cao trình thiết kế hoặc bị lún trong quá tinh hoạt động

Ví dụ: Đập Bản Kigu - Trung quốc vỡ do mưa là vượt tin xuất nước lũ trân lên mặtđập rồi leo lên vượt tường chắn sóng 0.âm làm chết hơn 100.000 người

1.2.2 Sat trượt mái đập ở phía thượng lưu và hạ tw

1.2.2.1 Trượt mái thượng le

Nguyên nhân gây ra sau đây:

- Tính sai cấp báo

~ Biện pháp thiết kế gia cố mái không đủ sức chịu đựng của sóng do báo gây ra.

- Thi công lớp gia cổ kém chit lượng

- Đắt mái đập thường dim ngn không chặt hoặc không xén mái

~ Chế độ bảo dưỡng duy tu, sửa chữa không được tuân thủ

vé PERI OE: Ÿ IR

Hình 1.10: Sat trượt mái thượng lưu

Hình 1.11: Trượt mái thượng lưu dp Nam Ngưn2

1.2.2.2 Trượt mái đập hạ lưu

Nguyên nhân:

~ Địa chit nỀn xấu hơn dự kiến của thiết kế, khảo sắt đánh giá không đúng với thực tế

= Độ bền của ấp đập kém hơn dự kiến của thết kế do đánh giá sai các chỉ tiêu v8

chất lượng đắt dip đập,

- NỀn dip bị thoái hóa sau khi xây dựng dip nhưng khi khảo sắt và thiết kế đã không

cự kiến được

~ Thiết kế chọn si tổ hợp tải trong.

~ Thiết ké chon sai sơ đồ hoặc phương pháp tính toán

~ Chất lượng thi công đắt đắp đập không đảm báo,

1

+ Tiêu thoát nước mưa trên mặt mái hạ lưu không tốt, khi mưa kéo đài toàn thân đập bị bão hỏa nước ngoài dự kiến của thiết kế.

Hình 1.12: Sat trượt đập chính hỗ chứa nước Triệu Thượng 2 - Quảng Trị 2016 do

mưa 10 nhiều ngày1.3.3 Thắm mạnh gây ra mắt am toàn đập

1.2.3.1 Thắm mạnh làm xái ở: in đập

Dong thấm.

Hình 1.13: Dòng thấm dưới thân đập|6]

"Nguyên nhân gây raz

~ Đánh giá sai tình hình địa chất nén đập, đẻ sót lớp thắm mạnh không được xử lý.Biện pháp thiết ké xử lý nén không đảm bào chất lượng

- Chit lượng xử lý nén kém: Khoan phụt không dat yêu cầu; hỗt không sạch lớp bồitích; thi công chân khay, sân phủ kém din đến thủng lớp cách nước

- Xử lý tiếp giáp nén và thân đập không tốt do thiết kể không đề ra biện pháp xử lý,hoặc do khi thi công không thực hiện tốt biện pháp xử lý và thi công sử lý nén không.

ing theo thiết kể.

‘Vi dys X6i đập khỉ mưa lũ lớn năm 1992 đối với đập Am Chúa ~ Khánh Ha làm sói

mạnh thân đập làm hỗ phải tháo cạn.

1.2.3.2 Thắm vượt quả giới hạn và stii nước ở vai đập

Nguyên nhân gây ra:

- Tiết kế không đề ra biện pháp xử lý hoặc biệp pháp xử lý đề ra không tốt

~ Dip đắt ở mang công tình không đảm bảo chất lượng.

~ Thực hiện biện pháp sử lý không phù hợp với công trình cụ thể

~ Không bóc hết lớp thio mộc ở các vai đập

Đầm nộn đắt rên đoạn tiếp gip ở các vai đập không tốt

- Thi công biện pháp xử lý tấp giáp không tốt làm hỏng khóp nồi của công trình, công

bị thing

Vidu (Ca Giây do dom vị thi công đã không xử I tố khớp nồi do phân doan thi côngiữa2 phần dp bờ tá và bờ phải nên xây ra sự cỗ ấm phải dừng thi công xử lý

1.2.3.3 Thắm và rằng ở mang các công trình bê tông, súi nước ở bên công trình:

"Nguyên nhân gây sii bên công trình:

19

biện pháp xử ý hoặc biện pháp không tốt

- Dip đất ở mang công trình không đảm bảo chất lượng: Chất lượng đất đắp khôngđược lựa chọn kỳ, không dọn vệ sinh sạch sẽ để vứt bỏ các tạp chất trước khi dip đất,

đầm ngn không kỹ.

- Thực hiện biện pháp xử lý không đảm bảo chất lượng.

~ Hong khớp nối của công tình, Cổng bị thủng

Vi đụ: Đập Xé Pién - Xế Năm Noy bị vỡ vào ngày 29/2018 do nước thắm qua đập

mạnh, lâm cho đất dp đập bị báo hồn v

Hình 1.15: Sự cỗ vỡ đập Xế Piên - Xế Năm Noy - Atapue.

1-3 Thắm vượt quá giới hạn, sf nước làm hư hại đập đất.

1.3.1 Thắm vượt quá giới hạn làm hư hại độp

Hình 1.16: Sự cố vỡ đập la karel 2 - Gia Lai

20

Nguyên nhân gây ra sự cb:

~ Bản thân đắt dip đập có chất lượng không tốt

- Thi công không đảm bảo được chất lượng:Hảm lượng cát, bụi dim sạn nhiều, hàm.

~ Thiết kế và thi công không có biện pháp xử lý khớp nỗi thi công do phân đoạn đập đẻdip trong quá tinh thi công, Thiết bị tiêu nước bị ắc

~ Thiết bị tiêu nước qua thân đập không làm việc

‘Vi dụ: Đập dit Teton Hoa Kỳ bị thắm gây xói ngằm mạnh và bị vỡ năm 1976

2

Thắm vet quá g lạm làm cổng lấy mước bj hư hing

-Ni lún làm gãy cổng nguyên nhân do: đánh giá sai dia chất nên cổng, thiết kế không

đủ khả năng chịu chí công bể tông không đảm bão chất lượng, b tôn thân cổng bị

thoái hóa, công chịu những tải trong lớn bắt thường chưa được đề cặp trong thiết kế,

«Hang khớp nối, nước xói ở mặt tiếp giáp giữa cổng và nỀn

tạo, lắp đặt và bảo dưỡng

ất lượng, thiết bị đồng mở hoạt động kém, vin hành sai quy tinh

- Ket và gay cửa van ngyên nhân do: Thiết kế, gia công,

không đảm bảo et

~ Thắm dọc thành bên ngoài công nguyên nhân do: Cổng thiểu tường răng nổi tiếp với thân đập, đắt đắp xune quanh cổng không được dim chặt hoặc không dim bảo yêu cầu1g thắm, chất lượng thi công kém, không có ting lọc ở cuối cống để xự lý hiện

tượng xói ngầm dọc theo công.

+ Hồng thiết bị iêu năng nguyên có thể là: Tính toán sai chế độ nổi tip thủy lực sau cống, thiết kế biện pháp tiêu năng không tốt, thi công không đảm bảo chất lượng, thiếu hạng mục, y tinh chuyén tiếp sau tiêu năng

1.3.3 Thắm vượt quá do mỗi gấp ra

Các nguyên nhân có mỗi trong đập:

= Do không xử lý các tổ mỗi có sin trong nền đập trước khi thi công (kể cả những đập, sẽtôn cao)

~ Do mỗi cánh bay vào làm tổ khi ma bay giao hoan phân đàn

~ Do mỗi di ex vào trong đập

~ Do hoạt động của con người.

1-4 Khái quát chung vin đề an toàn lũ của đập đắt

IAL, Thực trạng an toàn lũ hiện nay

Lào có 498 hồ chứa lớn nhỏ được xây dựng phân tan từ bắc đến nam, có những công trình thuộc cắp bộ tỉnh và cấp huyện quản lý Từ trước đến nay

i biloan, bão lớn, mưa to kéo dài, lũ lụt có nhiều công

kiểm tra lại mức độ an toàn của đập trong mùa mưa lũ.

Lào í cặp sự cổ vỡ đập Ứng vớ đối khí hậu diễn biển phức tạp, thời tết cục

cặp những sự cổ, cin phải

2

CCác hỗ chứa xây dựng trước năm 2000, nhiều công trinh được khảo sit, thiết kế, th

sông xây đựng chưa được đầu tư đồng bộ, thiểu tài liệ tính toán, kinh nghiệm thiết

thi công đập còn hạn chế, saw thời gian khai thác vận hành đến nay nhiều hỗ bị xuống cấp tiềm dn các nguy cơ mắt an toàn cin nghiên cứu những biện pháp khôi

phục ning cấp

1.4.2 Lũ vượt thiết ké trong thực tế.

1.421 Lũ vượt thiết kể ở trên thé giới

- Đập Kell Bames (Mỹ) là đập đt xây ở Bang Georgie vỡ Iy30 ngày 6/11/1977 sau

một trận mưa lớn lâm 39 người chết, thiệt hại 38 triệu USD Nơi đập vỡ người ta làm bia tưởng niệm thay cho làm lại đập

~ Đập hd Lawn (Mỹ) là đập đất xây trong công viên quốc gia Rocky Mountain (Mỹ) bị

vỡ ngày 15/7/1982 làm 3 người chết và thiệt hại 31 triệu USD.

~ Đập Gleno (Ý), xây năm 1916-1923, chứa nước diy sau 40 ngày thì ngày 1/12/1923

vỡ làm chết 346 người

- Năm 1959 đập Manpatxê (Malpasset) của Pháp bị vỡ làm 400 người chết, tiên 2000)

gia định bị thiệt hai, ước nh tổn thất ên đến 3 i phrãng.

im 1963 đập vom cao nhất thể giới Vaiont ở alia cao 265m bị sự cổ Kim 4600 người

chết

~ Đập Machchu II ở An Độ xây dụng năm 1972, cao 29m Thing 8/1979, sau 3 ngày

mưa to ign tực tạo định lũ 14,000m3/s, 3 tong số 18 cửa tràn bị kẹt lâm nước tần qua đập, gây vỡ đập làm 2000 người thiệt mạng.

- Đập Khe Sú ( Nghệ An) bị vỡ ngày 7.9.2012 do mưa nhiều trong đợt từ

2/9-8/9/2012.

- Đập Khe Sanh ( Hà Tinh) cao 24 mét có nguy cơ vỡ cao do có hàng trục lỗ mỗi nước.

‘hay qua âm Âm

- Đập Lanh Ra (Ninh Thuận), đập Cita Dat (Thanh Hóa) vỡ khí dang thi công

~ Đập Đakrông 3 (Quảng Trị) là đập bê tông cao 24 mét, sau 15 ngày nghiệm thu phát

điện thì vỡ lúc 7g0 ngày 7/10/2012 do chất lượng thi công kém.

~ Đập thấy điện Bik Mek 3 (Kông Tum) vỡ ngày 22.11.2012 do thì công khôngthiết kế gây thiệt hại 700

= Đập Iakrết 2 vỡ lúc 3280 ngày 12/6/2013 do thì công sai thiết kế

- Đập Phân Lân ( Vĩnh Phúc) có dung

3.82013 do nước vượt định đập 1,5 mét.

Từ m3, xây xong năm 2011, bị vỡ ngày

+ Đắk Lắk: hồ Krônging vượt 1,0 mét (1983); hd Ea Drong vượt 21 mét (1997): hồ

Eablang vượt 1,8 mét (1998).

-Hồ tè Gỗ: với lũ lịch sử (9/1978) làm mực nước lũ tăng 1.45m so với thiết kế

= Hồ Ao Châu (Phú Tho): Năm 1996 mưa lớn vượt thiết kể, gây vữ đập

= Hồ Sông Trudi (TT Hud): Lượng mưa thết kể là 1430mm, thực tế la 2330mm,

~ Hỗ Thanh Lanh (Vĩnh Phúc): đỉnh lũ thiết kế là 464m3/s (P= 1%), thực Q = 496m3/s

~ Đập Hồ Hồ (Hà tĩnh): nước vượt đính đập I,0 m do không mở được cửa van(2010)

Hình 1.18: Đập Phân Lân Hình 1.19: Đập Iakrết

1.4.2.2 Lit vượt thiết ké ở Lào.

Đập phụ thủy điện Se Phien-Se Nam noy thuộc huyện Sa Nam Xay Tinh Attapue là

loại đập đất đã bị vỡ vào dém ngày 23/7/2018 sau một tận mưa lớn kéo dài, gay vỡ

đập trút 5 ty mỶ nước đỗ xuống vùng hạ lưu, khiển nhiều người thiệt mang, hang trăm.người bị mắt tích và gần 7000 người rơi vào cảnh màn trời chiếu dit Nguên nhân dothi công hoặc những người quán lý thì công không đảm bảo chit lượng, công tắc dụ

cia Lào,

o cảnh báo chưa kịp thời Đây là thảm họa nặng né

~ Đập thủy đuện Nam Ao là đập đắt thuộc huyện Pha Xay tinh Xieng Khoang vỡ vào lúc 13giờ30 ngày 11/9/2017, sau một trận mưa lớn kéo dai, hơn 500.000 m° nước

xuống hạ lưu, nước ngập nhà máy thủy điện Nam Nghiep2 và hơn 1000 hỗ gia đình bị thiệt hại.

Hình 1.22: Dap Sepien-Senamnoy (ảnh Hin 1.23: Đập Nam Ao (Xieng khoang)

Aupue)

1.4.3 Nguyên nhân lũ vượt thiết kế

"Nguyên nhân lũ vượt thiết kế gây vỡ đập trong những năm qua chủ yếu do:

kế theo tiêu chuẩn thiế

~ Ảnh hướng của mưa lũ: Các hỗ chứa nước nhỏ được thi

cũ, trân xã lũ không bao đảm khả năng thoát lũ, ti liệu tính toán không đầy đủ (tài liệu

khí tượng, thuỷ van, địa chit.)

- Công tinh xuống cấp: Sau thôi gian dài khai thác sử dụng các kết cấu bị mục, nứt làm rò rỉ nước gây vỡ đập, Ngoài ra, do công nghệ thi công còn hạn chế, chất lượng.

ấp đập không bảo dm, gay thim qua thân đập, nén đập

~ Chất lượng khảo sát, thiết kế, thi công công trình: Công tinh xây dựng lâu, thiết kế,

thi công không bảo đám và đáp ứng yêu cầu

- Công tác quản lý hỗ chứa: Hầu hết các hỗ chứa nước nhỏ do cấp huyện xã quản lýhầu hét đều thiểu cán bộ chuyên ngành thuỷ lợi, không đủ năng lực v8 quản lý vậnhành bảo đảm an toin hỗ chứa Thigu các thiết bị hỗ trợ quan tre đo, thăm dò

không phat hiện được và kip thời xử lý các hư hồng

1.5 Những tn tạ và hướng nghiên cứu đảm bảo an toàn lũ cia đập đất

15.1 Những tan tại am toàn lũ của hỗ đập

'Hồ đập hiện nay trong điều kiện biến đổi khí hậu đã cho thay rat dé bị tổn thương Lao

và cả thé giới dang phải đối mặt với các vấn đề biển đải khí hậu tong đỗ cổ hiệntượng mưa lũ vượt ra ngoài các quy luật thông thường Trong điều kiện mưa lũ lớnnhư vậy, các hồ đập thủy lọ rt dễ bj tốn thương bởi các lý do sau dy:

~ Các hỗ đập thường khống chế một lưu vực nhắt định Toàn bộ nước mưa trên lưu vực.được din vào bung hi phía trước dip Lint vực cảng lớn, nước din về càng nhiều;

rimg bị phá mặt đệm tro tri, nước dồn vỀ cảng nhanh làm cho đường trần xã nước không kịp, gây tần và vỡ đập

- Phần lớn số đập ở Việt Nam hiện nay là đập dit Loại đập này có điểm yếu là khinước tràn qua thì dé gây xói, moi sâu vào thân dẫn đến bị vỡ Ngoài ra, khi cường suất

mura lớn và kéo dài, đất thân đập bị bão hỏa nước làm giảm khả năng chống đỡ, đến trượt mái và hư hỏng đập.

~ Trong thiết kế và xây dựng đập ở Việt Nam hiện nay, tiêu chun phòng lũ được xác định theo cắp công trình, Như vậy các đập cấp II, IV khả năng chống lũ thấp, khả

năng nước tràn dẫn đến vỡ đập là lớn Ngoài ra, số lượng các đập loại này rit nhiều;

việc quản lý, bảo dưỡng các đập nhỏ cũng không được chặt chế, bài bản như đối với

các đập lớn Thực tế đã xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng ,sự cỗ và vỡ

đập chỉ xảy ra ở đập vừa và nhỏ Trong ận lũ lịch sử ở Hà Tinh vừa qua, dip Khe Mơ

bj vỡ là một đập nhỏ, trong khi các đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyên, Sông Rác vin

an toàn.

- Đập dù lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gây ra tổn thất nặng nỄ cho bản thân công trình, và

rán hóa thi thiệt hại

i với bản thân công

cho vùng hạ du, Ở các đập mà hạ du là khu dân ew hoặc kinh tế

do vỡ đập gây ra ở hạ du lớn hơn gắp nhiều

trình, và phải mắt nhiễu năm sau mới có thể khắc phục được

so với thiệt hại

"Những đặc điểm trên dây cho thấy tằm quan trong đặc biệt của công tie đảm bảo antoàn hỗ - đập thủy lợi, thủy diện nhất là trong mùa mưa lũ lớn

26

1.5.2 Những kết quả nghiên cứu vỀ an toàn lũ trên thể gi

1.5.2.1 Tiêu chuẩn phòng lũ [5]

Trên thé giới an toàn hỗ chứa là một trong những vin đỀ quan trong bậc nhất trong

‘qué tinh xây dựng và khai thác hồ chứa Tùy theo mức độ phát triển kinh tế xã hội mà

các chuẩn vỀ an toàn rất khác nhau ở gia Phục vụ cho công tác đảm bão an

cửu về an ton theo năng lực tháo lũ được thực hiện tên

để chính là:

toàn các hỗ chứa, các ng!

nhiều phương diện, với một số vi

- Tiêu chuẩn phòng lũ và phương pháp tính là thiết kế: Đây là vin đề lớn nhất được

«quan tâm sâu sắc nhất Rắt nhiều nhà khoa học trên khắp thể giới đã quan tâm nghiên

„ lũ kiểm tra (L.Cooper, T Fridolf, P Kovacs, J Cassidy, G Aisiks, E Fahlbusch, P Rissler ) Các nghiên cứu cho thấy rằng thông thưởng mỗi

u hướng chon tinquốc gia có tiêu chuẩn tần suất lũ thiết kế riêng Tuy vậy, có hai cl

suất lũ cho công trình quan trong được nhiều nước sử dụng: (i) chon lũ cực hạn PME

(Probable Maximum Flood) để thiết kế công tình, (ii) chọn lũ có tin suắt 0,1% ~

.0,01% dé thiết kế và lũ cực han PMF để kiểm tra

~ Tiêu chuẩn úc (hướng dẫn Ancold)

Bảng 1.4: La thiết kế đ nghị theo tiêu chuin của Ue

Khoa, | Khôgtổn tất về ng nhưng vẫn có thẻ có, Không phát | 110,000 0

„. | Khong tn thit về người, thiệt hại kinh í, có thể sta | 1: 1,00000 Thấp

chữa 1:100

- Tiêu chuẩn USA (hướng dẫn US Army Corps of engineers)

Bang 1.5: Tiêu chuẩn thiết kế theo phân loại đập.

Cấp Dung tích hồ chứa (Tram) „Chiều cao đập(m)

Lớn >61 >30

Trung 12-61 12-30 Nhỏ | 06-12 | 76-30

thiết kế theo phân loại mức nguy hiểm

cấp Tên thất về người Tổn thất kì

Cao Nhiều hơn một vai Qúa

Khí cao | Một vài (không phátiển đô thị, một vài nhà cửa) | Đángkể

Thấp Không có Rite

Bảng 1.7: Tiêu chuin an toàn dip để nghị

Mức độ nguy hiểm | Quy mô đập Tiêu chuẩn an toàn

Nhỏ 1:100 năm đến 1:50 năm

~ Tiêu chuẩn Anh (hưởng dẫn ICE 1978)

Bảng 1.8: Hướng dẫn xây dựng lũ thiết kế theo tiga chuẳn Anh

Dang chảy lũ thiết kế đập

„| Tiêu “Tốc độ gió đồm

Ci | Điềukiệnhồ Nếu trần đỉnh | "26 08 #16 đồng

chứa ban đầu chuẩn ít cho phé thời sóng cao

nguy hiễn chung po’? | them cho phép

Hồ chứa de

doa inh | Qetrung bink 0.5 PMF hoje | Mia dong

| mạng nhân | tan trong tsi | PME 1;]0000năm | 1:10 nam gió giờ din ở cộng | gian di đấy lớn hơn) may

ding

Moa hè

De doa tinh

trạng nhân OSPMFor o3ppạr | Sid giv max TB

dân không ở | Chi day, năm

py) độn không % | 110,000 ¥r 100p year

công đồng | khônguần | (ake Sống cho phép > hoộc thiệt larger) | (take larger) 06m

hại rộng

03PME

fe nguy hiểm hoặc Gió giờ max

VỀNN Í (Qui | 000 | 02PMPhoặc | tung binh nm

C| mạng thật | ONS h

hai có giới không tràn năm 1:150 năm Sóng cho phép

hạn (take >o4m

larger)

03p Gió giờ max

Không tổn | Q-rung bình h Khong sp |g inh nm

DỊ thắtnhân |ưànwongthờil BOF »

lung Sóng cho phá

- Tiêu chun thết ké Ii khản cắp do WB khuyến cáo cho dự án hỗ trợ thủy lợi Việt

Nam (VWRAP)

Bảng L9: Kiến nghị lũ thiết kế theo ngân hing thể giới khuyén cáo chodi in hỗ trợ

thủy lợi Việt nam (VWRAP)

Số hộ bị nguy hiểm — | Loạinguy cơ La thiết kế

> 10,000 Rất cao PME

PMB (hoặc lũ 10.000 năm ở giới hạn

25 1000 Thấp 10.000

<25 Rất thấp 1.000

Nguồn: VWRAP, Tự vẫn về các vẫn dé an toàn đập, Haskoning, thang 7/2001

- Nghiên cứu dự báo và cảnh bảo lũ phục vụ vận hành hỗ chứa: Đây cũng là một nội

dung được coi là rất quan trong được nghiên cứu ở nhiều nước, có hiệu quả rit lớn ởnhững hồ chứu có cứu van thio lũ, Đặc biệt hiện nay, công nghệ tin học phát triển

nhanh cùng với hệ thông dự báo khí tượng có độ tn cậy khá ca.

1.5.2.2 Các loại công trình tràn tháo lũ

Công trình đảm bảo an toàn (đập tràn sự có ): Đây cũng là một vấn đề được quantâm (F Lemperiere, P Blanc ) với hàng loạt nghiên cứu v cấu trú trần chính trần

Tran Labyrinth Weir Brasos = Mỹ Tràn Labyrinth Weir Proposed New ~My

30