Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu khả năng điều tiết của đập dâng Tà Pao tỉnh Bình Thuận

LỜI CẢM ƠNLuận văn Thạc sĩ chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với đề tài “Nghiên cứu khả năng điều tiết của đập ding Tà Pao tink Bình Thuan được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tỉnh,

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây li công trình nghiên cứu của cá nhân Các kết quả.

nghiên edu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một

nguồn nào và đưới bắt kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tải liệu đã được thực hiện trích in và ghỉ nguồn ải liệu tham khảo đúng quy định J.

“Tác giả luận văn

Huỳnh Thị Thiên Hương

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với đề tài “Nghiên

cứu khả năng điều tiết của đập ding Tà Pao tink Bình Thuan được hoàn thành với sự

giúp đỡ nhiệt tỉnh, hiệu quả của các thầy cô giáo Khoa Công trình, cán bộ Phòng đào

tạo Đại học vi Sau đại họ trường Đại học Thủy lợi

“Tác gi xin tỏ lồng biết om chân thành đến các cơ quan đơn vị và các cá nhân đãhết lòng giúp 46, cho phép sử dụng tải liệu đã công bổ cũng như tạo điều kiện thuận

loi cho tác gi hoàn thành luận văn

ic đến GS.TS Phạm Ngọc Quý,

là người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giá trong quá trình thực

Die biệt, tác giả xin được tỏ lòng biết ơn sâu s

hiện luận văn này.

“Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Cong ty TNHH MTV KTCTTL.

Bình Thuận đã tạo mọi điều kiệt

văn một cách tốt nhất

Cuối cig, ác giả xin bầy t lòng biết ơn tới gia định, bạn bể và người thân đã

giúp đỡ tác giả có thể hoàn thành khóa học và luận

động viên tinh than, khích lệ để tác giả hoàn thành tốt luận văn.

XVới thời giam và tình độ cồn hạn chế nên luận văn không tin khỏi những

thiểu sóc Tác giả rit mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ÿ kiến của các thầy côgiáo, các chuyên gia và bạn bè đồng nghiệp để hoàn thiện luận van,

MỤC LỤC

Mo ĐÀU 1CHUONG | TONG QUAN VE DAP DANG VA NÂNG CAO NANG LỰC BIEUTIẾT CHO DAP DANG

1.1 Khải niệm, nhiệm vụ và điều kiện dp dụng của đập dâng

1.1.1 Khái niệm, nhiệm vụ

112 Ưu nhược điểm

1.2.2 Theo hinh thie ngường trần

1.2.3 Theo hinh tht ho xi8

1.24 Theo giá phíptiêu ning

124.1 Tiêu năng đấy

142 Nhimg vi dt ra cần giải quyết 21

1-5 - Những nghiên cứu trong và ngoài nước về nâng cao năng lực điều tiết của đập.

lang 22

1.5.1 Nẵng cao ngường trăn kết hợp mở rộng khẩu diện trăm 2

152 Nông cao ngưỡng trần kết hợp thay trần không có cửa van bằng trin cổ

cửa van 2

1.5.3 Nâng cao ngưỡng tràn kết hợp thay đổi kiểu tràn thẳng sang zích zắc 23 1.5.3.1 Ngudng tràn Labyrinth 24 1.53.2 Ngưỡng trin phim trin Piano (PKW) 2

L6 Kếtluận chương 1 2»'CHƯƠNG 2_ NGHIÊN CUU GIẢI PHAP NANG CAO NANG LUC DIEU TIẾT

CHO CÔNG TRINH DAP DANG 30

21 Davin đề 30

2.2 Yêu cầu dit ra 2

2.3 Nghiên cit các giải phấp ning cao năng lực điều tit của đập ding x2.3.1 Tạo nguồn nước cân bing cho đập dâng 3

2.3.1.1 Làm ao, bầu nước ích nước dự tữ nước cho đập dâng 3

23.12 Làm kênh chuyển nước lưu vực về cho đập dâng 33

2.3.2 Nâng cấp, mở rộng quy mô của đập dang hiện có 34

2.3.2.1 Nẵng cao ngưỡng trin kết hợp thay trần không cỏ cửa van thành tran

cỗ cửa van 34 2.3.22 Nang cao ngưỡng tran kết hợp mở rộng khẩu độ trản 40

2.3.2.3 Nâng cao một phẳnngưỡng trin, một phần làm cửa van điều tiết 41

2.3.2.4 Nang cao ngường tràn, mở rộng khá năng tháo của bài ở hai bên dé

tháo một phần lưu lượng lũ 423.2.5 Nâng cao ngưỡng tràn kết hợp thay đổi kiểu ngưỡng tran 4“

24 Các tigu chí đặt ra để lựa chọn giải pháp 48

25 Kết luận chuong 2 49

'CHƯƠNG 3 NGHIÊN CUU GIẢI PHAP HỢP LY NANG CAO NANG LỰC DIEU

“TIẾT CHO CÔNG TRINH DAP DANG TA PAO 50

3.1 Gidi th su chung.

BLL Vitwidialy s0

công trình đập dâng Tả Pao s0

3⁄12 Nhiệm vụ công trình và các thông số chỉnh

3.13 Điều kiện tự nhiên

3.3.1 Điều kiện dia hình

3.132 Điểukiện dia chất

31.33 Đặc trưng ding chảy lũ

3.14 Điều kiện dn sinh, kinh tổ, xã hội

3.2 Sự cần thết phải đầu tư nâng cao năng lực điều tiết dip dâng Tả Poo

3.2.1 Nhu cầu dùng nước tương li

3.2.1.1 Như cầu cấp nước hai huyện Tánh Linh và Đức Linh

3.2.12 Như cầu đăng nước các khu công nghiệp huyện Hàm Tân

3.2.13 Nhu cầu chuyển, cắp nước cho lưu vực sông Phan

3.2.2 Xác định dung tích điều tiết và mực nước để nâng cao ngưỡng trần,

3⁄3 Các giải pháp hợp lý để nâng cao năng lực điều tiết đập ding

3.4 Tỉnh toán và lựa chọn giải pháp hợp lý:

3.4.1 Phương án 3: Thay tràn không có cửa van thành trin có cửa van.

3.4.1.1 Tính toán điều tiết ũ

344/12 Tínhtoán ổn định

342 - Phươngán4: Năm

tran thực dung sang ngưỡng Piano

3.4.2.1 Tính toán điều tiết lũ,

cao ngưỡng tràn kết hợp thay đổi một phan ngưỡng

69

“9 n 7 16 78

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tình 1.1 Một số dang dip gỗ

Hình 1.2 Một số dạng dip đã trần nước

Hình 1.3 Một số dang đập bằng rọ đá

Tình 1.4 Đập bê tông - vậtliệ địa phương

Hình 1.5 Đập cao su trên sông vùng trung du.

Hinh 1.6 Đập cao su trên sông suối ving núi

Hình 1.7 Đập cao su đặt trên ngưỡng trần

Hình 1.8 Một số hình thức ngưỡng trin

Tình 1.9 Một số hình thức thio xa đập dâng

Hình 1.10 Các hình thức tiêu năng đáy

Hình 1.11 Các hình thúc tiêu năng mặt

Hình 1.12 Các hình thức mỗi phun trong tiêu năng phóng xa

Hình 1.13 Một số loại van trên mặt thường được sử dụng

Hình 1.14 Một số loại đập trong lực cải tiến

"Hình 1.15 Các dang mặt cắt đập trụ chống chắn nước

Hình 1.16 Các dang mặt cắt đập trụ chống trin nước.

Hình 1.17 Các đập ding trên thé giới

Hình 1.18 Các dang đập cao su

Hình 1.19 Đập cao su loại lá chẩn (Shield type rubber dam)

"Hình 1.20 Đập trăn Labyrinth trên th thé

Hình 1.21 Đập ding ngường tràn thye dụng, đỉnh rộng ở Việt Nam Hình 1.22 Đập dâng cao su ở Việt Nam.

Hình 1.23 Đập dâng Phước Hòa ở Bình Phước

Hình 1.24 Đập dâng Van Phong ở Bình Định.

Hình 1.25 Đập dâng Đồng Mới, huyện Bắc Bình.

Mình 1.26 Phía thượng lưu dip đãng Cô Kiễu, huyện Hàm Tân Hình 1.27 Hình thức trin ngưỡng cong ( Hồ Tuyển Lâm = Đà Let)

Tình 1.28 Hình thức cấu tạo trần labyrinth kiểu ngưỡng răng cưa 24 Hình 1.29 Mat bằng các dang ngưỡng trin zich zie đặc biệt 24 Hình 1.30 Các dang định trin zich zie 2s Hình 1.31 Mô hình tràn Sông Móng 26 Hình 1.32 Mô hình 1/2 trần Phước Hòa 2 Mình 1.33 Hai mô hình nghiên cứu đập tràn phím Piano của giáo sư F Lempérigre 27 inh 1.34 Mô hình đập tri phim Piano Văn Phong 28 Hình 2.1 Sơ đồ cắp nước cho đập dâng bằng ao, bau nước 3 Hình 2.3 Chuyển hình thức trần tự do sang trần có cửa van, 4 Hình 2.4 Đập cao su rên ngưỡng trần cũ 36

Hình 2.5 Hình dang khối blog tổng quát tinh toán bằng bê tông cốt thép 37

Hình 2.6 Sơ đổ bổ trí trăn cầu chỉ trên ngưỡng tn cũ + Hình 2.7 Đập Saloun (Bình Thuận) tre và sau lú dat trin cầu chỉ 3

Hình 2.9 Nâng cao mực nước bằng tắm gập mở nhanh 38

Hình 2.8 Cửa van tự lật 39

Hình 2.10 Giải pháp nâng cao trình ngưỡng kết hợp mớ rộng tuyến tràn 40

Hình 2.11 Giải pháp nâng cao trình ngưỡng kết hợp mở rộng tuyển tràn có phin tràn ước và không trần nước 40

Hình 2.12 Giải pháp nâng cao ngưỡng kết hop dùng cửa van diều tết 4i

Hình 2.13 Giải pháp nâng cao trình ngưỡng kết hợp mỡ rộng tuyển tràn 4 Hình 2.14 Khả năng tháo của ngưỡng trin đỉnh rộng 43

Hình 2.15 Kha năng tháo của ngưỡng trăn thực dụng Ophixérop 43Hình 2.16 Cắt ngang ngưỡng trần thực dung 44

Hình 2.17 Đập tne và sau củ to theo hình thức tran phím dn Piano 45 Hình 2.18 Đập trước và sau khi cải ạo theo hình thức trăn ichzie kiểu mô vị 6

Hình 2.19 Cấu tạo trần mo vịt 47

Hình 3.1 Vị tri địa lý công trình đập dâng Tà Pao 50 Hình 3.2 Một số hình ảnh đập ding trần Tả Pao 52 Hình 3.3 Mặt bằng bỗ eri rin ty do và trần xã sâu của đập dng Tả Pao 5ã Hình 3.4 Mặt cắt hiện trang tran tự do tại lòng sông của đập dâng Ta Pao 54

cit hiện trang tràn tự do tai thém sông của đập dâng Ta Pao Hình 3.6 So đỗ quy hoạch nguồn nước La Nga

Hình 3.7 Mặt cất trần tự do tại lòng sông của đập ding Tả Pao (PA3)

Hình 3.8 Mat cắt tran tự do tại thêm sông của đập dâng Tả Pao (PA3)

Hình 3.9 Sơ đồ lực tác dụng lên ngưỡng tin lòng sông (PA3)

Hình 3.10 Sơ đỗ lực tác dụng lên ngưỡng tràn thém sông (PA3)

Hình 3.11 Mặt cắt trin piano tại

inh 3.12 Mặt bằng một đoạn tin piano tại lồng sông của đập ding Ta Pao (PA4)

lông sông của đập dâng Ta Pao (PA4).

Hình 3.13 Mặt ct trần tự do tại thém sông của dap ding Ta Pao (PAA)

Hình 3.14 Sơ đồ lực tác dụng lên ngưỡng tràn lỏng sông (PAS).

Hình 3.15 3ơ đồ lực tác dụng lên ngường tran thêm sông (PA4).

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1 Thống ké một số đập dâng đã được xây dụng ở Việt Nam

Bang 1.2 Thống kê các đập dng tinh Bình Thuận theo địa giới hành chính

Bảng 1.3 Phân loại các đập dâng tinh Bình Thuận theo mức độ kiên cố.

Bang 1.4 Phân loại các đập ding tỉnh Bình Thuận theo hình thức xã lũ

Bảng 1.5 Phân loại các đập dang tinh Bình Thuận theo năng lực phục vụ.

Bảng 1.6 Bảng phân loại các đập ding tinh Bình Thuận theo cắp công trình

Bang 1.7 Thông số cơ bản một s ố đập trin labyrinth đã xây dựng trên th

Bảng 2.1 Lượng mưa tại tram quan trắc giai đoạn 201 1-2015

Bang 2.2 Mực nước và lưu lượng một số sông chính giai đoạn 2011-2015

Bang 2.3 Diện tích thảm phủ (rừng) thay đổi theo thời gian

Bảng 2.4 Diện tích trồng trot giai đoạn 2011-2015

Bảng 2.5 Hệ số tăng lưu lượng n cuả trin piano key A so với tần Creager

Bảng 3.1 Lưu lượng đình lũ

54 sẽ 65 6

%6

7 7 7

74

Bảng 32 Kết quả tính toin lượng nước cưng cầu khu tưới Tà Pao 56

Bảng 3.3 Nhu cầu nước sinh hoạt huyện Tánh Linh và Đức Linh 5 Bảng 3.4 Nhu cầu cấp nước ngành TTCN hai huyện Tánh Linh và Đức Linh 59

Bảng 3.5 Nhu cầu nước trồng trot hai huyện Tánh Linh và Đức Linh 59

Bang 3.6 Nhu cầu cắp nước chăn nuôi hai huyện Tánh Linh và Đức Linh 59Bang 3.7 Nhu cầu cắp nước NTTS hai huyện Tánh Linh và Đức Linh 60

Bang 3.8 Tổng hợp như cầu sử dụng nước khu vực Tn Linh, Đức Linh oo Bang 3.9 Nhu cầu đăng nước các khu công nghiệp huyện Hàm Tân đ0 Bảng 3.10 Nhu cầu chuyển, cắp nước lưu vực sông Phan 61

Bang 3.11 Cân bằng nước nguồn nước La Nga 61

Bang 3.12 Kết quả điề tết là P = 0.5% - Phương án tin cửa van kết hợp hạ ngưỡng

MỞ DAU

1 TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI

Bình Thuận là một trong những tỉnh khô hạn nhất cả nước với lượng mưa thấp và phân

chông đồng đều giữa các vùng Về khí hậu chia làm hai vùng rõ rệt: các huyện phía

Bi

mang đặc trưng khi hậu của ving duyén hái miễn Trung và các huyện phía Nam

có ảnh hưởng của khi hậu vùng Đông Nam Bộ nên lượng mưa cao hơn các huyện phía

Do die điểm khí hậu nêu trên nên trong địa bàn của tỉnh có nơi mùa mưa đến sớm

và cũng có nơi thi ngược lại, đặc biệt có những vũng thửa nước và cũng sổ những ving

thiểu nước trong cùng một địa bin nên đã xây ra hạn hán cục bộ

Ngoài yu tổ mưa là th vấn đề hạn hin do biển động thời ti , do nghèo thảm phủ thực,

vật tạo dòng chảy kiệt trên sông suối và nhu cầu dùng nước ngày càng tăng trên địa

bin dẫn đến sự thiểu hụt nghiêm trong lượng nước tưới và sinh hoạt rên địa bản nh Nhu cầu dùng nước thay đổi và sự diễn biến bắt thường của thời tiết và khí hậu làm

cho các đập ding đã xây dựng trên địa ban tỉnh không đáp ứng được yêu cầu thực tế.Ngoài ra các dip ding nước hư hong, xuống cắp nhanh do chưa quan tim đến việcquản lý vận hành và bảo đường công trình sau đầu tư; không tuân thủ những qui định

kỹ thuật công nghệ; không phủ hợp với quy hoạch thủy lợi của địa phương Bối vậy,

việc đánh giá đúng hiện trang và tìm được các gidi pháp ning cao hiệu quả sử dung

dập ding trăn, đảm bảo sự phát triển bền vũng của hệ thống đầu mỗi công trình là vấn

48 hết sức quan trọng và đặc biệt cổ ÿ nghĩa

Đập dang Tà Pao được xây dựng trên sông La Nga, được hưởng lợi từ nguồn nước củanhà máy (hủy điện Ham Thuận - Da Mĩ có nhiệm vụ cắp tưới và cấp nước sinh hoạtcho khu vực huyện Tinh Linh, Die Linh Mặc dù đập ding Ta Pao mới được thiết kế

và xây dựng xong năm 2014 nhưng do chiễ cao ngưỡng trần thấp nên dung tích trữ

chi khoảng 2.33 triệu m’ Việc nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nhằm tăng dung tíchtrữ nước phía thượng lưu và điều tit, cưng cắp nước tưới cho hạ du đồng thời chuyểnnước lưu vực nhằm mở rộng diện tích canh tác và nâng cao năng suất cây trồng trong

‘Thu thập số liệu và đánh giá hiện trạng, khả năng dit tiết của các đập dâng.

các giải pháp nâng cao năng lực điều tiết của đập dâng

- Áp dụng tinh toán cho đập dâng Tả Pao.

ILL PHAM VI NGHIÊN COU

& nội dung là đập dâng tran

cứu + Phạm vi nghiên cứu về mặt địa lý là tỉnh Bình Thuận.

IV CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

~_ Phương pháp phân tích, thong kê: Thu thập, tng hợp va phân tích số liệu.

~_ Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu có chọn lọ, kể thừa các kết quả nghiên cứu trong

và ngoài nước

~ Phương pháp mô hình toán học: Tính toán điề tết hợp én định công trình cho phương án chọn; đưa ra mô hình tràn Piano hợp lý tăng khả năng thoát nước, mở rộng, diện tích tưới, ting hiệu quả sử dung của đập dâng

BO CYC CUA LUẬN VAN

Luận văn bao gồm những phần sau

Mỡ dầu

CChương 1: Tổng quan vé đập ding và nâng cao năng lực điều tiết cho đập dâng

Chương 2 : Nghiên cứu giải pháp nâng cao năng lực điều tiết cho công trình đập dângChương 3 Nghiễn cứu giải php hợp lý nâng cao năng lực điều tit cho công trình đập

dâng Tà Pao

Kết luận và ến nghị

Phu lục

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DAP DANG VÀ NÂNG CAO NANGLUC DIEU TIET CHO DAP DANG

1.1 Khái niệm, nhiệm vụ và điều kiện áp dụng của đâng [1]

LLL Khái niệm, nhiệm vu

"Đập ding là một hạng mục trong công trình đầu mồi của bệ thống thủy lợi, chắn ngang

xông có tác dung chin nước vita cho nước tin qua để khai thác dong chảy tự nhiên và

tất it có kha năng điều tiết dòng chảy.

Đập dâng được xây dựng khi:

= Cô nhủ cầu ning cao mục nước.

= Lau lượng nước dùng nhỏ hơn lưu lượng nước đến tự nhiên trong từng thing

“`.

(Qe: lưu lượng nước đến từng tháng trong năm Qj: lưu lượng nước cần từng tháng trong năm.

~_ Khi địa hình không cho phép xây dựng hồ chứa do không tạo được bụng hồ

Đập ding được xây dựng ngang qua các con sông để làm tầng mực nước tới mức cần

thiết và hướng một phần hoặc toàn bộ dòng chảy vào các kênh dẫn hoặc đường ống

nhằm phục vụ mục dich tưới tiêu, phát điện giao thông thủy, sử dụng cho các mục

đích công nghiệp hoặc đời sống hàng ngày Ngoài ra đập dâng còn được sử dụng để

phân dong lũ quết tối các vùng cần tưới tiêu hoặc với mục dich lâm ting mực nước

ngằm,

112 nhược đẫm

© Via điểm: Đập i tương đối đơn giản thi

công dé ding, không đòi hỏi kỹ thuật cao, vốn đầu tư không cao, ngập lụt ít như biệnpháp hồ.

~ Nhược điểm: Các đập tam - hình thức đập có cột nước thấp có nhược điểm là về mùa lũ thường bị hư hỏng hoặc bị cuốn trôi và sau lũ phải khôi phục, sửa chữa

Đập đăng thường ấp dụng cho cic sông suối miền núi nơi có độ đắc lớn, địa hình chia

cắt mạnh tạo nên độ chênh lệch mực nước thượng ha lưu, làm chạy may bơm, tube bin

tự động, lấy nước tưới cho từng khu vực nhỏ, cấp nước dùng cho sinh hoại, lợi dụng

xây dựng các tram thủy điện nhỏ phù hợp với điều kiện địa lý tự nhiên, điều kiện sinh hoạt, canh tác, sử dụng nhân lục và phát triển kính tế

1-2 Phân loại đập đâng (2), (3)

1.2.1 Theo vật liệu làm đập.

12.11 Đập gỗ

~_ Đập cọc gỗ thỉnh 1.18): Dùng cọc gỗ kết hợp với vật liệu đắt đá

= Dip trờng chống (hình 1.I©) Bản chắn nước và các tưởng chẳng đều bằng gỗ

~ Đập edi gỗ (hình 1.1b): Dũng cũi gỗ, trong đó chứa đắt cát, đá để tạo thành đập.

Hiện nay giá thành gỗ xây dựng không phải là rẻ, nhất là trong tinh hình hiện nay diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp Do đó các đập này hầu như không còn được xây dựng.

`

Hình 1.1 Một số dạng đập gỗ

12.12 Đập đủ tràn nước

Sử dụng vit igu đá kết hợp với một phẫn vật iệu khác như đắc bể tông để làm đập,

~_ Đập trên nén đất (hình 1.24): có mat tràn nước thoải

~_ Đập trên nền đá (hình L.2b): có mặt tràn đốc hơn, ở định và chân mái hạ lưu có khối

bé tông để giữ dn định Mat trần được xây bằng tắm bê tông hoặc đá có kích thước

lớn.

Do khối da đổ thân đập có chuyển vị trên mặt trăn nên thường bị biển dạng sau ma

10, do đó công tác tu sửa phải được tiến hành nhiều năm

12.1.3 Đập bing rọ đã

Ding đây thép dan thành ro đá, trong bỏ đá dé tạo thành đập Ở nước ta đập ro đá

được áp dung nhiễu ở các sông suối miỄn núi

Hình 1.3 Một số dang đập bằng rod

1.2.14 Đập in hợp bê ông, bê tổng cốt tép vậ liệu địa phương

‘Than đập gồm vỏ bọc ngoài bằng bê tông, bê tông cốt thép và phin lõi bằng đất hay

đá

1215 Đập cao su

“Thân dip là một túi cao su có thể bơm căng bằng nước hay không khí để tạo thành vậtchắn nước, thành túi được gắn chặt với bản đáy bằng BTCT tiếp giáp với nễn Khitháo lũ thì xả hết nước hay không khí để túi xep xud

do

bản đầy và nước chảy trin tự.

= Đập cao su trên vùng trung du (hình 1.5): có mặt cắt tương đối rộng, dòng chảy êm.thích hợp với khả năng mở rộng nhịp kh bổ tr đập cao su Trường hợp lòng sông quá

rộng có thể b tí một số trụ trung gian,

Hình 1.5 Đập cao su trên sông vùng trung du

1~ Túi đập: 2- Bung bom: 3- Bung quản lý; 4 Ong bơm, thảo nước; 5- Ông xả

an toàn: 6- Ông thoát kh; 7- Ông quan trắc mực nước: 8- Cita nước vào, a

= Đập cao su trên sông suối vùng núi (hình 1.6): Sông suối ving núi thường đốc,

dong chảy siết, lượng bùn cát lớn và đồng chảy qua đập dễ sinh rung động làm bảo.mồm, xế rich túi đập Do đó khi bố trí phải đặt cao tắm bản đấy mồng và làm mộtđoạn đốc nghiêng sau ngưỡng,

{ I—

Hình L6 Dip cao su rên sông suối vũng núi 1- Sân trước; 2,3- Tưởng cánh thượng, hạ lưu; 4- Tường bên, 5- Túi đập; 6- Néo; 7- Ban day; 8- Đường dng bom, tháo; 9- Phòng thao tác; 10 - Bé tiêu năng; 11- Sân sau.

6

~ Đập cao su đặt trên ngưỡng trần (hình 1.7): kim tăng dung tích hữu ích trong mùa

kiệc Mùa lũ đến lại cho xep tii cao su đảm bảo tháo Id tự do, không lâm đảng myenước hồ

Hình 1.7 Đập cao su đặt trên ngường tràn.

1- Mặt trần xã hi; 2- tú đập bơm khi; 3- Đường no: 4- Đường ống bơm, tháo

1.2.2 Theo hình thức ngưỡng tran

Hình 1.8 Một số hình thức ngưỡng tran

+ Trin ngưỡng dinh rộng (hình I-8): áp dụng khi đặt trên nỀn đắt thường ngưỡng

trần thấp

= Tran ngường thực dụng (hình 1.8a, b): áp dụng khi đặt trên nền đá, tăng khả năng

tháo nước và giảm el rng đường tran,

= Trin thành mồng (hình 1.8¢)

1.2.3 Theo hình thức tháo xã lã

Đập vừa có khả năng chin dâng nước vita cho nước trần qua Căn cứ vio cao trình cia

vào công trình tháo lũ có thể phân biệt

= Đập tràn mat: tràn tự do hoặc có cửa van.

= Đập có lỗ xa sâu lỗ xả được đặt ở diy đập (cổng ngằm), tong thin dập (đường

ống), có thé đặt ở bờ (đường him)

+ Đập kết hợp tran mặt vả xã sâu.

Hình 1.9 Một số hình thức tháo xã đập dng

1.2.4 Theo giải pháp tiêu năng.

C6 ba hình thức tiều năng với ba hình thức nồi tiếp ding chảy ở hạ lưu Khi mye nước

bạ lưu thay đổi các hình thức đó có thể chuyển đổi cho nhau:

1.2.4.1 Tiêu năng đây

Hình 1.10 Các hình thức tiêu năng đáy

~_ Thường đồng với cột nước thắp dia chit nén tương đối kém Người ta thường dùngsắc biện pháp như đảo bể (hin 1.10a), xây trờng hoặc bể (hình 1.10), tường kết hop

(hình 1.10)

Ưu điểm: Biện pháp có hiệu qua tốt và được ứng dụng rộng rãi.

~_ Nhược điểm: Khi cột nước cao phải hạ thấp đáy và bảo vệ kiên cổ sân sau Lúc 46

"hình thức tí năng đấy không còn kính

124.2 Tiêu ning mặt

~_ Các hình thức tiêu năng dòng đây: tùy theo mực nước hạ lưu sẽ phân thành dòng chiy mặt không ngập (hình 1.113) và đồng chảy mặt ngập (đình 1.11).

chiều đài sân sau ngắn hơn (1/5+1/2) mg thời lưu tốc ở day nhỏ nên chiều dày

sin sau bé, thâm chi tên nền đá cứng không cin làm sân sân sau Ngoài ra có thể tháo vật nỗi qua đập mà không sợ hỏng sản sau.

= Nhược điễm: Lâm việc không ôn định khi mực nước hạ lưu thay đổi nhiều, ở hạ lưu

số sông ảnh bưởng đến sự kim việc của các công trình khác.

~ Ưu điểm: Năng lượng dòng chảy được tiêu hao trong không khi và một phần ở lòng

sông nên giảm năng lực x6i lòng sông và giảm ảnh hưởng nguy hại đến an toàn đập.

= Nhuge điểm: Khi đập thấp chiều dii phóng xa ngắn, nh thức năng này sẽ bị hạn chế

a)Mũi phun liên tục b) Mũi phun không liền tục

Hình 1.12 Các hình thức mũi phun trong tiêu năng phóng xa

1.25 Theo điều tết lưu lượng có cửu van hay không có cửa van

mmf

Hình 1.13 Một sé loại van trên mặt thường được sử dụng

a Phi b- Van phẳng kéo lên; © Van cũng; d- Van trụ lần

'Ưu điểm của cửa van: Théo cùng một lưu lượng thi loại không có cửa van cần một cộtnước cao hơn Muốn giảm thắp MN trong hồ cần phải tăng chiều rộng đường trần làmtăng khối lượng đập, giá thành công trình tăng lên; thêm nữa cửa van tạo khả năng

thio bin cát hay vật nỗi một cách đễ dàng

"Nhược điểm của cửa van: việc chế tạo, thi công và quản lý vận hành phức tạp Do vay,

cửa van thưởng chỉ áp dụng cho những công trình có mực nước, lưu lượng lồn và khu

‘ue ngập ở thượng lưu lớn.

đập trần thường sử dụng loại van trên mặt Đặc diém của loại này là khi đồng đầu

van nhỏ lên khỏi mặt nước

1.2.6 Theo hình thức giữa ôn định

"Đập trọng lực: giữ ôn định nhờ trong lượng bản thin Ban đầu mặt cit đập bê tông

trọng lực được thiết kế dạng hình thang hoặc hình chữ nhật, sau này do tiến bộ ky

thuật da được thiết kế dạng hình cong hoặc da giác Đập trong lực cổ thể làm bằng bềtổng hoặc đá xây Một số dạng cải tiến của đập trọng lực nhằm giảm khối lượng bêtông xây đập: đập trọng lực kh rỗng (hình 1.14a), đập trong lực có lỗ khoét lớn (hình.1.148), đập trong lực ứng suất trước (bình 1.140) đập trong lực lấp ghép kiểu ngănhộp

a) dì °

Hình 1.14 Một số loại đập trong lực cải tiến

~_ Đập trụ chống: đập được tạo bởi các bản chắn nước nằm nghiêng về thượng lưu vàsắc trụ chống, Vật liệu xây đựng đập thường là bê tông cốt thếp: với các đập thấp có

thê sử dụng vật liệu gạch, đá xây Đập có các hình thức sau:

+ Theo hình thức chắn nước:

* ap bản phẳng: mat chin nước là các bản phẳng (hình 1.15a).

+ Đập liên vom: mặt chin nước là các bản dạng vom nối liên tục với bảnchống (hình 1.15b)

+ Đập to đầu: phin đầu của trụ được mỡ rộng ra tạo thành bản chấn nước

(hình 1.15).

= Đập liên cầu: bản chắn nước là những mặt cong hai hướng nỗi liễn với

mm

+ Theo dạng tuyển trên mặt bằng

= _ Tuyển thing: à dạng thường gặp nhất

+ Tuyển gây khúc: đập bản chống hình nêm xây dung khi lòng sông hẹp,địa chất bờ tốt

+ Tuyển cong: sử dụng khi né tránh các điểm cục bộ cổ địa chất yêu

+ Theo khả năng trin nước

Hình 1.16 Các dạng mặt cắt đập trụ chỗng tran nước

ing đã được ứng dụng trên th giới và V

1-3 Tổng quan các loại

1.3.1 Tình hình xây dựng đập dâng trên thế giới

“Từ xa xưa, con người đã biết dùng vật liệu tại chỗ như đất đá, cảnh cây, gỗ để chặn

dong chảy trên các sông suối để nâng cao mực nude, lấy nước vào các kênh đất tự.nhiên và nhân tạo để phục vụ sản xuất và sinh hoạt Dập dâng là loại hình công trình

thủy lợi thứ hai được nhân loại phát minh sau kênh muong Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học - kỹ thuật, các công trình thủy lợi cũng được chú trọng

và có bước đột phá lớn về hình thức, vật liệu và thời gian thi công, Trên th giới hàngloạt đập ding được xây dung đẻ phục vụ tưới và phát điện đơn cử như: Đập TumwaterCanyon (Mỹ); đập Invell Ramsbottom, Bury ở Anh: đập Mildura xây dựng trên sông

Murray ở Mỹ.

Trên thé giới, vin đỀ xây dựng dip dâng được quan tâm từ rt sớm ở Hy Lạp La Mã cổ

đại, Trung Quốc, An Độ, Mỹ Các nghiên cứu đi sâu vào các khía cạnh về phương

pháp tink toán thắm, ứng suất, dn định trong thiết kế, vật liệu, hình thức mặt cắt, hình

thức tiêu năng, xử lý nén, phương pháp thi công

Đập dâng Mildura ở Mỹ Đập dâng Irwell Ramsbottom ở Anh

Hình 1.17 Các đập dâng trên thể giới

"Ngoài hình thức đập truyễn thông, các đập dng cao su đã xây dựng hàng ngần trên 20quốc gia hay trên các sông vũng nhiệt đổi thuộc Indonesia và trên các sông miễn nivới dòng chảy dữ dội ở miền Tây nước Mỹ Trung Quốc là một trong những quốc gia

6 bước đột phi trong ứng dụng đặp cao su vào công tình thủy lợi từ nhiều năm nay

với tên 1.100 đập lớn nhỏ, trong đồ có đập dài nhất thé giới vừa được xây xong trên

sông Trường Giang (chiều đãi trên 1000m, cao 2.7m) Các nước như Philippines,

Malaysia cũng đã xây dựng nhiều đập cao su trên các sông rạch vùng ven biển để ngăn mặn, giữ ngọt

a)Đập cao su vận hành bằng nước Ð)Đập cao su vận hành bảng khí

Hình 1.18 Các dang đập cao su

Bén cạnh các kiễu dip cao su truyền thống, khoa học đã phát triển thêm dip cao su

loại lá chắn (Shield type rubber dam) bao gồm các túi sao su chứa không khí và các lá

B

ấn bằng thép Ưu điểm của nó so với đập cao su truyễn thông là bảo vệ cao su khỏinhững vật sắc nhọn và kéo dài tuổi thọ của đập.

Hình 1.19 Đập cao su loại lá chắn (Shield type rubber dam)Lâu nay, dip trin zich zác truyền thing đã được áp dụng thành công ti rt nhiễu noitrên th giới Trin zich zie đầu tiên được xây dựng ở Australia vào năm 1941, có lưulượng xả lớn nhất Q=1020mÏ/s, cột nước tràn

P=2 lầm, số

những năm 60, đầu những năm 70 của thé kỷ XX Trin zich zie lớn nhất hiện nay là

36m, chiều cao ngưỡng trần

ip = 11 Những nghiên cứu sâu về lý thuyết và mô hình có từ cuối

đập Ute trên sông Canadian ở New Mexico có Q„„=15700mÏ/s, cột nước trần

đình là W = 1024m trên đường trần rộng 256m Ngoài kiểu tản zich sắc kiễu truyền

thống, nhóm của ông E Lempériére (Hydrocoop- France) nghiên cứu ra đập trn phimđàn piano (PKW) với các 6 chữ nhật trên mặt bằng

1.3.2 Tình hình xây dung đập dâng ở Việt Nam

'Việt Nam có điều kiện địa nh, địa chất và sông ngôi phù hợp nên việc xây dựng các

đập dâng và hồ chứa phát tiển mạnh Từ thời Pháp thuộc cũng đã xây dựng một số

sông tinh đập dâng như đặp Bai Thượng ở Thanh Hóa, đập BS Lương ở Nghệ An,

dập Thạch Nham ở Quảng Ngãi Sau khi đắt nước thống nhất, cao trào làm thủy lợi

được đây nhanh đẻ phục vụ sản suất, hàng loạt đập dâng được xây dựng đặt biệt là ở ving đôi núi.

“Các đập dâng tạm bằng cọc gỗ kết hợp dit đá do dân tự phát bj sat lở, hư hong nặng

ập Co Lộc khu vực Thái

bê tông cốt thép — vật liệu địa

que mỗi ria mưa bão như Đập Suối Phy, ip Na Vậy,

ốt they

Nguyên nên các hình thúc đập dâng bê tông.

phương được ứng dụng xây dựng nhiều với hình thức ngưỡng tràn là tràn thực dụng và

tràn đỉnh động, hoặc kết hợp với cửa van.

Bảng 1.1 Thống kê một số đập dâng đã được xây dựng ở Việt Nam

ene Ti] Chu | Chigw

TT Ten cone Nguy lượng Q | cao rong Loai tran

ves Ï (mạ 7m |)

T | Bấ Thượng | Thanh Hoa | 9700 | I7 | 220 | Dining

2 | HùngSơn | HòaBình | 296 | 27 | 40 | Đinhrộng

3 | Năng Phả | Yen Bai | 1430 55 —[ Thực dụng

4 | NhânMẸC | TBE | 97 6 | 42 | Đường

5 | Tan Quang | Hà Giang 1092 | I1 | 488 | Thựcdụng

6 | Thuong Tuy | HàTmh | 177 | 25 | 60 | Dinhrong

7 | Thạch Nham | Quảng Neti | 16200 | 115 | 2200 | Thực dụng

& | Thác Huồng |ThấNguyên| 2630 | 66 | 91.6 | Thựedụng

9 | ĐồngCam | Pha Yen | 21300 | Í 5958 | Thực dụng

10 SuốtChí | Quảng Ngài st) 30 | Anh dựng

1i] LiểaSø | Vinh Phie | (620 Ì 665 | 100 | Thye dung

Ti Tem)

a) Đập dâng Bái thượng b) Đập dâng Đồng Cam.

Hình 1.21 Đập dâng ngưỡng tràn thực dụng, đỉnh rộng ở Việt Nam.

Đập ding cao su đầu tiên được xây dụng ở nước ta vào thing 09-1997 là đập cao suNgọc Khô huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam Từ đầu năm 1999, chúng ta đã tự tht

kế và thi công đập; đặc biệt từ năm 2001, bộ phận chính của đập là túi cao su đã được chế tạo tại Việt Nam với chất lượng cao và đưa sử dụng tại nhiều nơi như: đập cao su

Sa Cá ở Đồng Nai (cao 1.5m dii 10m), đập cao su Ông Kinh ở Ninh Thuận (cao Lấmdài 20m), đập cao su trên Suỗi Cát ~ Bình Định (cao 2m, dit 36m) và đập Lai Giang ~

Bình Định (cao 3m, gồm 4 khoang mỗi khoang dai 20m).

Dinh b)Dập dâng cao su Tri Su, Kiên Giang yap ding cao su Lai Giang,

Hình 1.22 Đập ding cao su ở Việt Nam Tuy nhiên do tỉnh hình biến đổi khí hậu như hiện nay, về mia mưa lượng nước mưn

tập trung lớn; về mùa khô thi nắng hạn gay gắt dòng chảy kiệt ít Với mục dich tăng độ

an toàn, khả năng trữ nước, khả năng kiém soit Ii của cúc đập dâng; ta đã ấp dung và xây dựng một số đập dâng hình thức ngưỡng tràn ichắc dựa theo các nghiên cứu

trong và ngoài nước Có thể kể tên một số đập đăng tiêu biểu sau:

4 Dap ding Phước Héa, tinh Bình Phước cấp nước cho nhu cầu dân sinh và công

nghiệp của tỉnh Binh Dương là 1,3 triệu m’/ngay; Bình Phước là 432 ngàn mÏ/ngày;

Long An 350 m'/ngay; Tây Ninh 300m”/ngày và Tp.HCM là 900mÏ/ngày Ngoài ra,29,900 ha đắt nông nghiệp được mỡ tưới ti khu vục Tân Biên (Tây Ninh), Đức Hỏa

(Long An), xã Thái Mỹ Dung tích điều tích của đập dâng: 2.45 triệu m’, Hình thức trànLybyrinh dang mỏ, chiều dai đường trin 186m.

Hình 1.23 Đập ding Phước Hòa ở Bình Phước

4 Đập ding Văn Phong: CẤp nguồn nước phục vụ cho dân sinh và đảm bảo nước tưới

‘cho 13.000 ha dit canh tác huyện phía Bắc của tinh Bình Định Hệ thống kênh tưới dài

"hơn 274km và hơn 3.350 công trình trên kênh Tổng chiều đài đập hơn 542m trong đó

phần đập trin dài 473,75m gồm 301,75m trản phim đản piano ở 2 bên và 172,00m

trần xã sâu ở giữa với 10 khoang tran, Còn lại là đập không tran ở 2.bờ.

1.4.1 Hiện trang các công trình đập dâng

Bình Thuận là một trong những tinh khô hạn nhất nước, lượng mưa thấp (rung bình tir1.000 đến 1.600 mm năm, bằng 1/2 lượng mưa trung bình ở Nam Bộ) và phân bổkhông đều giữa các ving miỄn, điều kiện khí hậu nắng nóng kéo dải gin như quanhnăm Với tinh hình khô hạn gay gắt, hau hết công trình cấp nước đều thiểu hụt nguồn

"

không ít khó khăn cho sản xuất

dân cư vùng này Nhưng nhờ sự đầu tư xây dựng đúng hướng các công trình thủy lợi, nước nghiém trọng vào mùa khô g và sinh hoạt cho

từ một tinh khô hạn, Binh Thuận đã chủ động được nguồn nước; cơ bản đáp ứng nhucầu nước sinh hoạt của nhân dân Đẳng thời, phục vụ sin xuất nông nghiệp, diy mạnh

chuyển dich eo cầu cây trồng, hình thành nhiều vùng sản xuất chuyên canh cây trồng

cỏ hiệu quả kinh tẾ cao gp phin phát triển kinh tế - xã hội bén vũng, xóa đói giảm

nghèo Tổng năng lực thiết kế tưới của các công trình thủy lợi hiện dang khai thác khoảng 58.704 ha,

Sự xuất hiện và phát tiễn của đập dâng tran là một đồi hỏi thực tế khi xây dựng hệ

thống đầu mối phục vụ yêu cẩu thủy lợi, thủy điện nhưng việc xây dựng này lại khác.nhau ở các vũng Do vậy cần cổ sự điều tra và phân ích hiện trang để rit ra những kết

luận về mat thực tiễn áp dụng cho từng khu vực trên địa bản tinh,

Mục tiêu của đánh giá hiện trọng đập ding tần là tổng hợp cúc kết quả đề tra

lập bảng thống kẻ, phân tích số liệu và đánh giá kết quả điều ta Từ đó đưa 1a bức

tranh hiện trạng và phát hiện những vấn dé liên quan đến đập dâng cần giải quyết.Công tác điều tra tha thập tả iệu đã được tiễn hành bằng các phương pháp khác nhau

như: Khảo sát bằng mắt; chụp ảnh; điều tra, phỏng vấn trực tiếp tại thực địa ở một số

đập ding đại biễu cho từng khu vục tong tính; nghiên cứu hỗ sơ thiết kế một số đập

điều tra tiễn hành thống kế số iệu và ph

1 Theo địa giới hành chính

Bang 1.2 Thống ké các đập dâng tinh Bình Thuận theo địa giới hảnh chính

tích đưới những góc độ sau:

Huyện | Tey | Bắc [Phan | Him | Hàm | HTãn- | Đức | Tinh | Tone

là Phong | Bình Thiết | T.Bie | T.Nam| Lagi Linh | Linh | cộng

Số lượng Ð |3 3| 9 7 | 4 [43

Tý % 1062 |2478 265 | 2124) 796 | 619 Ì1416|1239| 100

2 Theo mite độ kiên cố.

Bang 1.3 Phân loại các đập dang tỉnh Binh Thuận theo mức độ kiên cổ

Loại | Tổngs | ĐậpKêncô | Đậptm lượng | HÀ 105 8 Tyl% | 100.00 | 9292 7.08

3 Theo hình thức tháo xã lồ:

Bảng 1.4 Phân loại các đập dang tỉnh Bình Thuận theo hình thức xã lũ

Tháo Trin wdo Trin cia van]

Số lượng 101 Tế

Tỷ lệ % xuan 1062

4 Theo khả năng phục vụ:

Bảng 1.5 Phân loại các đập dng tinh Bình Thuận theo năng lực phục vụ

Nẵng lực thiết kế tưới >100ha <I00ha.

Số lượn 40 6

Tỷ lệ % B36 566

5 Theo cắp công trình: (Xác định cắp công trình theo tiêu chuẩn QCVN 04-05/2012)

"Bảng 1.6 Bảng phân loại các đập ding tinh Bình Thuận theo cắp công tinhCấp công trình | — Cap TT ip mi Cipiv

s# Một số nhận xét

(Qua kết quả điều tra về thực trạng đập ding trần, rút ra một số nhận xết như sau:

= Đập ding đa phần được xây dựng với hình thức trần ngưỡng đỉnh rộng trần tự do nung thực dung chỉ áp dụng chủ yếu ở những dip bê tông xây dựng mới những năm gắn đây

~ Tiêu năng sau đập chủ yếu là tiếu năng tự nhiền, néu có phin tiếu năng thi thường làtiêu năng day bằng bé.

= Haw hết các công trình đã xây dựng đều không có thiết bị chống thắm, néu có thì chỉ

ở những đập bê tông xây dựng những năm gần đây Với tinh trạng không xử lý nềnphổ biến, thân đập xây cứng thường bing đá xây hoặc bê tông trên nền cát cuội sỏi

âm cho nễn biển dạng do lin, gây nút (hân đập, khe nút ngày cảng mở rộng do lún

phát triển và tác động của ding chảy qua khe Như đập trần Ma Giảng bằng đá xây bị

hư hỏng sụp hoàn toàn; dip Sông Quận kết cấu đá xây bị thói mạch vữa, nước thắm

qua tường cánh bên trái đập, tưởng bên sản tiêu năng và đáy bị sụp hoàn toàn.

= Cie công trình đã xây dựng thường không có cổng xả cát nên giảm hiệu suất lấy

nước và chất lượng nước lấy vào kênh.

Ge khai thác cát trước đập của nhân dân địa phương gay x6i ở hư hỏng cho đập + Đập ding xây dựng phục vụ cho tưới là chính.

+ Đa số công trình đã đảm bảo đủ nước theo thiết kế

+ Một số Ít không đảm bảo mức tưới như đập đăng Cô kiểu từ năm 2013 ~ 2014

vụ Đông xuân không đủ nước tưới cho 85/14Sha và cấp nước sinh hoạt cho nhà máy

nước Tân Thing

Hình 1.26 Phía thượng lưu dip ding Cô Kiều, huyện Hàm Tân

* Một số công tình có nâng cấp để mở rộng diện tích tưới như đập dâng 812

kế hệ thống

kênh $12 - Ca Giây mở rộng đưa nước về tưới cho khoảng 500 ha các xã Sông Bình,

xây dựng năm 1976 được nâng cấp hoàn chỉnh năm 2006 cùng với

Bình Phụ, Hòn Mốc, Láng Xéo, Sông Mao Đập Ba Bau đưa vào khai thác từ 8/2000,

20

năm 2002 phần đập đầu mối được nâng cấp để ting dung tích chứa từ 3 triệu mẺlên 6.938 triệu mỈ.

~ Đập ding đã xây dựng đa phần là các công trình nhỏ lé, công trình cấp II và TITchiếm ti lệ ắt nhỏ 0.89%

1.42 Những vẫn dé dit ra cần giải quyết

“Thực trạng nêu trên đã đưa đến những vấn dé bức bách sau:

1 Các công trình đập dâng trên địa bản tinh hiện nay có kết cầu đơn giản nhưng chưa

đảm bảo một số yêu cầu cần thiết như vấn để an toàn sau mỗi trận lũ, vấn đề thắm

cdưới nén chưa được giải quyết ở đại đa số đập Nguyên nhân chỉnh dẫn đến hư hỏng là

do công trình xây đựng đã lâu, chưa được đầu tư kinh phí đ tu sửa, ning cắp nên đã

gây ra hiện tượng thắm, sat lở mái đập khả năng mắt an toàn rat lớn trong mùa mưa.

bão

2 Số công trình phục vụ tưới liên xã, liên huyện ít, thường chỉ phục vụ tưới trong.phạm vĩ hẹp nhưng tinh trạng thiểu nước vẫn thường xuyên xảy ra Chi yếu do các

nguyên nhân sau:

= Các dip được xây dựng chủ yu trên các sông subi nhỏ thường không có trạm quantrắc hủy văn nên tinh toán thủy văn gặp nhiều kh khăn dẫn đến sai sốt trong quy

mô công tình

Do biển déi khi hậu lượng mưa rong năm giảm di nhiễu, nắng nóng, bốc hơi nhiềulàm giảm nguồn nước thượng nguồn

~ Mat khác sự thay đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ cũng như sự thay đổi của các hộ

ding nước làm giảm hiệu quả sử dụng của đập do đập làm việc không theo đúng thiết

3 Phân cấp quản lý khai thác công trình chưa rõ ring và hợp lý, đặc biệt là những đập.

‘dang nhỏ chưa có quy chế, mô hình tổ chức và các quy định quản lý cụ thể để các địaphương thống nhất thục hiện

4 Lực lượng quản lý khai thác công trình còn mỏng trong điều kiện các công trình thủy lợi nhỏ lẻ phân tin, phạm vi quản lý rộng, di lại khó khăn Công tác duy tu bio

trình độ văn hĩa, cơng tác ý thức bảo vệ chung cịn bạn chế nên thường dẫn dé

trang thả gỗ trên sơng lâm sit mẻ dp

15 Những nghiên cứu trong và ngồi nước vé nâng cao năng lực điều tiết cia

đập ding

Nhiều nước trên thể giới đã xây dựng và phát triển tồn điện lý thuyết cũng như thực

nghiệm, tổng kết thành tiêu chuẳn thiết kế đập ding Tuy nhiên, sự phát triển của khoa

tiêu chuẩn

học kỹ thuật dẫn đến sự thay thé ä bằng tiêu chuẩn mới cao Ngội ra,

do những năm gần đây tinh khí hậu trên thé giới và ở Việt Nam nĩi

riêng đều rất phức tạp và cĩ xu hướng ngảy cảng bất lợi Mùa mưa thi lượng mưa tập.trung lớn, cường suất mưa cao, lớp phủ thực vật ngày cing can kiệt din dén lĩ tập

trung nhanh; mia khơ thì nắng bạn gay gắt lượng dịng chảy kiệt ngày cảng ít, nhiều xơng suối về cuối mùa khơ khơng thé tạo ra đồng chảy mặt, Mặt khác nhu u dụng nước ngày cảng tăng, nhu cầu dung nước thay đổi làm quá tải năng lực thiết kế của đập dâng,

Các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng bằng việc ning cao mực nước kết hợp mở

rộng khả năng tháo là lang được nhiều nước trên thể giới và tong nước qu

tâm Một số giải pháp đã được ứng đụng:

15.1 Nâng cao ngường trần kết hợp mở rộng khẩu di

Nâng cao ngường tràn đồng thời mở rộng ngưởng tràn làm tăng khả năng tháo mà

khơng tăng tỷ lưu, giải pháp này khắc phục được nhược điểm của tăng eft nước trần

mà khơng phải ning cao định đập; chỉ phí năng cấp trần nhỏ do khơng phải thay đổi tồn bộ hệ thống cơng trình tháo lũ.

Tuy nhiên cin căn cứ vào điều kiện địa chất, địa hình tuyển trăn cĩ cho phép mở rộng,

hay khơng và vẫn đề nỗi tiếp giữa kết cấu cũ vả mới cũng cin phải xem xét

Mo tộng ngưỡng trin bằng cách đẩy ngưỡng trin về phĩa thượng lu chuyển từ ngưỡng thẳng sang ngưỡng cong nhằm tăng khả năng tháo như hình thức ngưỡng trần

Hồ Tuyển Lâm, Đã Lạt

Hình 1.27 Hình thức trin ngưỡng cong ( H Tuyển Lâm ~ Da Lạ)

1.5.2 Nâng cao ngưỡng tràn kết hợp thay tràn không có cửu van bằng tràn có cửa.

đầu tư, chỉ phí quản lý cao; có khả năng xây ra sự c kẹt van

Giải pháp nay đã được ứng dụng rộng rãi trên địa bản tỉnh Bình Thuận như năm 2016

dự án nâng cấp đập dâng Cô Kiều chuyển từ hình thức ngưỡng tràn tự do (Buạy uy wo =

90m, ứng với MNDBT +11.40m) sang trần có cửa van (B,¿, „„ = 63.lÔm ứng với

MNDBT mới +12.60m, cao trình đặt cửa +9.60m) chống hạn cho cho 345 ha đắt canh,tác các xã Sơn Mỹ, Tân Thắng và Thắng Hai huyện Him Tân

15.3 Nang cao ngưỡng tràn kết hợp thay đổi kiéu tràn thẳng sang zich sắc

‘Nang cao ngưởng tràn đồng thời tăng khả năng tháo của tràn bằng giải pháp cải tạo

ngưỡng trin đình rộng hoặc thực dụng thành dạng ngưỡng trần zich zie (ngưỡng Labyrinth hay ngưỡng Piano) Kiểu ngường trin mới có năng lực tháo nước lĩ lớn hơn

nhiều so với các kiểu tryỄn thống thi ứng với việc giữ nguyên cao trinh định dip

Không trần (khi sử dụng đập tràn kiểu truyền thống), chúng ta có thé nâng cao trình

mực nước dâng bình thường lên và như vậy nâng cao được dung tích hữu ích.

2

Tuy nhĩ

lưu tràn, yêu cầu v kỹ thuật và chỉ phi xây dựng cao.

giải pháp này đồi hai nhiễu về điều kiện địa chất, địa hình khu vực thượng

Đập tràn kiểu mới có ngưỡng zich zie đã được áp dụng ở nhiều nước trên thể giới và

đã dem lại hiệu quả: tang năng lực tháo, nâng cao an toàn cho đập chắn, nâng cao dung tích hữu ích, giảm diện tích ngập lục và đến ba, Trong đó Pháp, Angiéri, Trung Quốc

là những nước khởi đầu, đã và đang tiếp tục nghiên cứu để áp dụng loại đặp trần này

Ở Việt Nam, tràn zich zie đã được nghiên cứu vi mg dụng vào một số công trình như tràn sông Móng, đập dng Văn Phong, tran Tiên Thành.

1.5.3.1 Ngưỡng tràn Labyrinth [7]

Tran Labyrinh là trăn tự do có mặt bằng hình gắp Khe (zich zie) nhằm kéo di dưỡng

tràn nước dai hơn tràn thẳng có cùng khẩu độ,

a) Hình dang I rang tràn b) Hình dang bổ trí ngưỡng tran

Hình 1.28 Hình thức cấu tạo tran Labyrinth kiểu ngưỡng răng cưa

Hình 1.29 Mặt bằng các dạng ngường trăn zich ze đặc biệt

Hau hét các tràn Labyrinth có hình dang mặt bằng kiểu hình thang, khắc phục được

nhược điểm của kiểu tam giác, đồng thời còn làm giảm chiều rộng để móng

= Phin lại theo các hinh thứ cấu tạo của ngưỡng trên

Hướng đồng cy CTMN

| Ho: Toag cotton R,

Hình 1.30 Các dang đính trin zich zie

4 Ứng dung tran Labyrinth trên thể giới vi ở Việt Nam;

-_ Trin Labyrinth được xây dựng trên khắp thé giới, nước ứng dụng loại tàn nay

nhiều nhất là Mỹ và Bồ Đào Nha Tran có lưu lượng thoát lớn nhất hiện nay là tràn

Ute thuộc Mỹ.

Bảng 1.7 Thông số cơ bản một số đập tràn labyrinth đã xây dựng trên thé giới.

‘Alfaiates: ‘Poutugal 1999 99) 16} 25] 132) 37S] TỈ Quintel etal

“Arcosso, Poutugal 2001 85) 125) 25j 133) 1668] 1] Quintel et al

‘Avon “Australia 1970 | 1420| 216) 30) 135] 265] 10] Darvis

‘Bartletts Ferry | USA 1983 | 5920| 219) 343) 183] 70.3] 20] Mayer

Belia Zaire 400| 200] 32] 180) sto] 2 Magallaes Beni Bahdel | Algeria 1944 | 1000] 05) [a] 625] 20] Afshar

‘Boardman USA, 1018 | 387) 197) 276) 183] 53.5) 2| Babb

Calde: Poutugal 2001 2I| 06) 25) 74) 2819| TỈ Quintel et al

Carty USA 1977 | 3897| 18) 43) 183] $46] 2) Afshar

Forestport USA 1988 T6| 102) 294) 610| 219| 2) Lux (1989)

GarlandCanal | USA 1082 [955] 037) 140) 457| 196] 3| Lux/Hinchili|Genma Poutugal 113} 112) 30) 125] 300] 2| Quintetetal

‘Hartezza “Algeria 1983| 350/19) 35) 97[ 286) 3| Lux (1989)

‘Hyrum USA 256| 168) 366) 91] 457| 2| Lux( 1989)

Tilủsne —TMmambime|IWS] THỦ] Too] T80] ATS] i56] 3 Mhpihas

Jamaba | Bra oss | sea] 07 T Atshar

Reldera [Algeria [98S] 340| 2346| 38/9] 7363| 3 Taxi)Kinilespinn | Turkey no] 46) 40] 754] 2639) 5) Yidz

Wiser USA iwi | a9] TRS) AST] 5ð] IT) a CHM

Navet Trinidad [97H | i8I| LAS] 305] $49] T2) 10 Phelps

‘hauCanat | New Zeatand [1980 | S40] TOR] Zãn| 635{ 373) 72) Wah

Pháo Poutugal 50] to) 35] 80) 2000) 1 Quimet erat

Gainey USÃ ws | 6S DIT] š96| TSR] 365) A NiagaiasxRisischard [USA 1555| 274] 305| 838] 411) 9) Vemeya

Rollins Usa isat| 274] 7335 an) 9) Tus

Saco Tai vse | 640) 15 45] 2485] Quineral

‘SBomings | Poutugat |i93| 160 TRA] SO] 752353) 2 Magataes Samaybaral secon

M usa 1996 61] 1951| 5867116

Woronora [Auaala — [i9 | Hö0| T346 3i3|T34i| 3T23|Tï ARhe

Flamingo” [USA woo | TST] B25] 73ã| VST] STAY A) asWegsnv Tongue River | USA Becker, MỸ Twiniate | USA 189 | #70| Z74| 3535| §ãI| 3105] 4) Bala, WY

TNguỗn inema)

~_ Ở Việt Nam, đập trin Labyrinth bước đầu đang được nghiên cứu và áp dụng ở

một số công trình như: Trin xả lũ Sông Móng - Bình Thuận (hình 1.31), tràn xã lũ Phước Hoa -Bình Phước (hình 1.32),

Một số thông số cơ bản của tran như sau:

“Tran xả lĩ Sông Móng (Bình Thuận):

26

* Tran xả lit Phước Hòa (Bình Phước)

- Tràn có cửa kết hợp tran mỏ vi.

15.32 Ngường tràn phim trần Piano (PK) [4], 15} 161, [121

Nhóm của ông E, Lempérire (Hydrocoop- France) nghiễn cứu tìm mà kiểu đập trăn

mới này với kiểu hide kế đầu iên đã được thử nghiệm vào năm 1999 ở phòng thinghiệm L.N.H.E của Điện lực Pháp và vào năm 2002 ở trường đại học Roorke của Ấn

Độ cùng với trường đại học Biskra của Algeria,

a) Mé hình nghiên cứu tràn phim din) Mô hình nghiên cứu tràn phim dian

Piano Kiểu A Piano Kiểu B Hình 1.33 Hai mô hình nghiên cứu đập tràn phim Piano của giáo sư F Lempériére

Từ năm 2000, nhiều nghiên cứu vẻ thí nghiệm mô hình về tin theo kiễu Labyrinth cóthể bố trí được trên đập trọng lực thông thường đã được thực hiện ở Pháp, Algeri,

‘Trung Quốc, An Dộ, Việt Nam và Thụy Sỹ Một số kiểu đã được cổ ging t

phương diện thủy lực cũng về phương diện kết cấu và thi công Hơn 100 kiểu dang

trần đã được nghiền cứu và thí nghiệm nhiều giải pháp có tinh khả thi song các kiểuthuận li nhất đã được xây dựng trên hai nguyên lý sau:

= Các tường có dạng chữ nhật trên mặt bằng, tương tự như các phím đản piano; cũng

vi vậy kiễu trần này được đặt tén là trăn phim din piano, gọi tt là trần phim din, từ

tiếng Anh là Piano Keys Weirs, viết tit là P.K Weis

= Cie tường theo phương thẳng gée với ding chảy đều được bổ t theo mặt dốc(nghiêng) Bổ tí này tạo nên thuận lợi về phương diện thủy lực, nhấ là trong trườnghop lưu lượng xả lớn, đồng thời lại giảm được chiều rộng đáy của kết cấu, và do vậy,

có thể bỗ tí trần phim đàn rên các đập trin hay đập trọng lực thông thưởng.

~_ Về điều kiện thi công, tràn phim đàn có thể được xây dựng bằng bê tông cốt thép.đúc sẵn hoặc đỗ tại chỗ, Trong trường hợp tường thấp, có thé chọn chiều diy tường từyêu cầu sử dụng cốt thép Trường hợp H < 2 m, có thể sử dụng tường thép có các dai

tăng cứng Chi phí xây dựng theo một mét chiều rộng trin thường tỉ lệ với H.

= Không nên bố tri kết cấu gia cường hay các thanh giẳng tại các tường ở ô vào và ô

ra vì chúng có thể làm các vật nỗi mắc lại

inh 1.34 Mô hình đập trần phim Piano Văn Phong

Củng đóng góp cho phát triển lý thuyết và thực nghiệm về khả năng tháo nước của đậptràn phím đàn Piano, trong nước đã có hai tác giả là Trương Chí Hiển và Huỳnh Hùng

(khoa Kỹ thuật Xây dung - Trường Đại học Bách khoa TPHCM) nghiên cứu khả ning

thảo của 3 dang đập tràn phím piano trên mô bình vật lý nhằm tiếp tục bé sung cho các.kết quả đã nghiên cứu theo kiểu A và B cia E, Lempiriere & A.Oumane

28

16 Kết luận chương 1

“rong chương 1, tác giá đã phân loại và phân tích ưu nhược diém các loại dip ding Trên cơ sở đó tổng quan các loại đập dâng đã được xây dựng trên thể giới và Việt Nam,

Thu thập tải liệu, thống kê, khảo sit các đập ding đã được xây dựng trên địa bản tinh

Bình Thuận từ đó nhận xét, đưa ra một số vin để cần giải quyết trong quá trình khai

thác đập ding.

Những đề tài nghiên cứu về đập dâng đã được phát triển mạnh từ Trung ương đến địa

phương: ở các trung tâm khoa học về mặt quy mô và hình thức đã giúp hoàn thiện co

sở ý luận và thực tiễn cho công tác thiết kể, thi công, và vận hành đập ding một cách

có hiệu quả hơn

CHƯƠNG2 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO NANG LỰCDIEU TIẾT CHO CÔNG TRÌNH DAP DANG

2⁄1 Đặt vấn để

Tinh đến nay trên địa bàn tính Bình Thuận có tt cả 113 đập dâng trong đồ có 105 đậpkiên cổ (chiếm tỷ lệ 92.9%) và đập tạm (hiếm tỷ lệ 7.1%) với tổng năng lực thiết kế

tưới của các đập dâng vào khoảng 43,460 ha Các ig trình sau nhiêu năm hoạt động,

một số đã bị hư hông xuống cắp trằm trọng, một số không đáp ứng đúng nhiệm vụthiết kế ban đầu vì một số nguyên nhân sau:

1 Khí hậu khu vực thay đổi, lượng mưa ít hơn trung bình nhiều năm, nắng nóng bốc

hoi nhiều gây ra tổn thất nguồn nước thượng nguồn đập.

Bang 2.1 Lượng mưa tai trạm quan trắc giai đoạn 2011-2015

Bạn we

Năm 201 j 2012 j 2013 j 2014 | 2018

Trạm Phan Thiết | 1048 1086 | 761 | 890 | 747

Tram Lagi 1384 | 1469 | 1110 | 1363 | 1061

gun Ni giám ng kế 2015 nh Bink had

Bang 2.2 Mực nước và lưu lượng một số sông chính giai đoạn 2011-2015

Đơn

VỊ trí vi 2011 | 2012 2013 2014 | 2015 Mige nước Sông lũy

Cao nhất em [2736 | 2666 | 2iRI | 2103 | 2509

Thấp nhất em | 2297 | 2300 2293 | 2299 | 2297

Lưu lượng Sông Li

Cao nhất mửN| 62 | đãi - 7H | SốI | 158

2 Rừng đầu nguồn bị khai thác bừa bai dẫn đến thảm thực vật bị thu hẹp 60-70%,nan đảo cát, dio ving, ạt lỡ kim tăng dung ích chết ảnh hưởng đến dung tích hữu ích

của đập

“Theo số liệu đi tra diện tích thảm phủ rừng biển động theo các năm như sau:

Bang 2.3 Diện tích thảm phủ (rừng) thay đổi theo thời gian

198 1990 2000 2010 2015 hứa) | 620396 | 381469 | 368319 | 371072 | 254.57

Từ thống kẻ trén cho thấy thảm phủ rừng giảm nhanh theo thời gian Việc thảm phủ

thực vật đầu nguồn giảm đi sẽ làm thay đổi cách sử dụng dat, thay đổi các thảm thực.vật, kèm theo đất bị thoái hoá, bạc miu, oxy hoá, x6i man tra sôi đá Mắt rùng làmmắt đi một loạt các chức năng phục vụ sinh thái của rừng như điều hoà và bảo vệ

nguồn nước Những thay đổi trén là một trong những nguyên chỉnh dẫn đến lượng trữ

nước giảm di đáng kể nhất là về mùa khô, tăng lên trong mùa lũ.

3 Công tác quy hoạch và công tác chuẩn bị đầu tư chưa thực sự di trước một bước, việc bổ sung quy hoạch tổng thể, quy hoạch chỉ tiết chưa dip ứng được nhu cầu

chuyển đổi cơ cấu cây trồng, mia vụ và các hộ dùng nước khác; mức đảm bảo tưới

tăng lên phù hợp với các tiêu chuẩn hiện tai; mở rộng điện tích cắp nước.

Bảng 2.4 Diện tích rng tot giai đoạn 2011-2015

Năm 201 | 2012 | 2003 | 2014 j 205 Điện tích cây lương thực có hat | 128701 | 132842 135216| 139557 134654

Diện tch lúa 111330) 113176) 1IS368| 119203 115081

Diện tích ngô 17461) 1966| 19848) 19854 19573 Điện tích cây CN hàng nlm 1689| sim | HSIl| 14565 12761

Navn Nb giản thing 305 cn i dn

‘rong khi lượng mưa trung bình năm, lưu lượng nước sông suối ngày cảng giảm

nhưng điện tích trồng trot theo số liệu thống kê trên lại tăng nên không đáp ứng đủ nhu

cầu đùng nước làm giảm năng suất,

“Các đập dâng phát huy được hiệu quả sử dụng khi đáp ứng được các yêu cầu như sau:

ap phải đảm bảo thoát là an toàn.

3