Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu giải pháp cho nước tràn đỉnh đập trong trường hợp có lũ lớn khẩn cấp cho hồ chứa vừa và nhỏ - áp dụng cho hồ Trại Gạo thị xã Chí Linh, Tỉnh Hải Dương

LỜI CẢM ƠNNghiên cứu giải pháp cho nước tràn qua đỉnh đập trong trường hợp có lũ lớn khẩn cấp cho các hồ chứa vừa và nhỏ là kết quả nghiên cứu nỗ lực và nghiêm túc của tác giả trên cơ sở

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu giải pháp cho nước tràn qua đỉnh đập trong trường

hợp có lũ lớn khẩn cấp cho các hồ chứa vừa và nhỏ là kết quả nghiên cứu

nỗ lực và nghiêm túc của tác giả trên cơ sở trau déi lý luận từ các tài liệu, sách báo đã được các nhà khoa học, chuyên gia nghiên cứu và công bố, cùng với sự hướng dẫn, góp ý chuyên môn của các Thay, cô giáo khoa Công Trình

trường Đại học Thủy Lợi.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Hồ Sỹ Tâm, là thầy giáo trực tiếp hướng dẫn khoa học, giúp đỡ tận tình tác giả trong suốt quá

trình thực hiện luận văn.

Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trường đại học Thủy Lợi, khoa Công Trình, phòng Dao Tạo đã giúp tác giả trau dồi được nhiều kiến

thức quý báu trong những năm học tập tại trường.

Xin chân thành cảm ơn Xí nghiệp Khảo sát thiết kế và xây dựng công

trình trực thuộc Công ty TNHH MTV KTCTTL tỉnh Hải Dương - Nơi tác giả

đang công tác, các bạn đồng nghiệp và Gia đình đã động viên, giúp đỡ tác giả

hoàn thành luận văn nay Xin trân trọng cảm ơn!

Hai Dương, ngày 26 tháng 11 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Đức Dũng

LỜI CAM ĐOAN

“Tên tôi là Nguyễn Đức Dũng, học viên lớp cao học 21C11, trường Đại học Thủy Lợi, chuyên ngành xây dựng công trình thủy khóa 2013-2015 xin

cam đoan luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “ Nghiên cứu giải pháp cho nước tràn

qua đỉnh đập trong trường hợp có lũ lớn khẩn cấp cho các hồ chứa vừa

và nhỏ ” là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung và kết quảtrình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bắt kỳ

công trình khoa học nào.

Tác giá

Nguyễn Đức Dũng

1.1 Thực trạng về các hỗ chứa vừa và nhỏ ở Việt Nam 6

1.2.Cée giải pháp nâng cao khả năng tháo lũ cho hỗ chứa nhỏ 13

1.2.1.Sử dung trần sự cổ và trần phụ 1 1.2.2 Cải tạo tran hiện trạng 7 1.2.3.Giải pháp về công trình thao lĩ đưới sâu 21 1.2.4 Giải pháp về đậpdâng 23 1.3 Kết luận chương, sec 28

CHƯƠNG2 NGHIÊN CUU GIẢI PHAP CHO NƯỚC TRAN QUA

TRƯỜNG HỢP CÓ LU LON KHAN CAP „292.1 Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng đập đắt cho nước tran đỉnh đập ở

DINH DAP TRONG

“Thể Giới và Việt Nam 29 2.2 Khái niệm chung va các hình thức cấu tạo đập cho nước tràn qua đỉnh

31 31

2.2.2 Giải pháp gia cổ đỉnh, mái đập bằng kết cắu vật liệu cứng 32

đập trong trường hợp có lũ lớn khan cấp

2.2.1 Khái niệm chung

2.2.3 Giải pháp gia cb đập kết cấu vật liệu mẫm 38

3.2.4 Giải pháp gia có đỉnh, mái đập bằng kết cấu vật liệu cứng kết hợpvật liệu mêm 432.3, Các vấn dé thủy lực công trình tháo lũ theo giải pháp cho nước tràn

2.5.1 Lực tác dung lên thân dap trong trường hợp tháo nước tràn dink

đập 64

2.5.2 Tính toán ôn định đập: 65

2.6 Xây dựng sơ đỗ khối trình tự tính toán đập ding cho nước tran qua

73

2.7 Xây dung bản vẽ mẫu các hình thức công trình trong phương án cho

đinh dé hỗ trợ tháo nước trong trường hợp có lũ lớn khẩn cấp

nước tràn qua đình đập dâng : _ T5

2.8 Kết luận chương, T6

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ÁP DỤNG GIẢI PHÁP CHO NƯỚC TRÀN

DINH DAP HO CHUA TRẠI GẠO- THỊ XÃ CHÍ LINH- TINH HATDUONG 77

3.1 Đặt vấn đề " 77

3.2 Đặc điểm tự nhiên vùng hồ Trại Gạo [3J 77

3.2.3 Dieu kiện sông ngôi, điều kiện khí tượng, thúy văn 78

3.3 Đặc điểm dan sinh, kinh tế, xã hội vùng hỗ Trại Gạo|3] so 803.4 Hiện trạng đầu mối công trình hồ Trại Gạo và các vấn dé đặt ra 813.4.1 Hiện trạng đầu mối công trình [8] 83.4.2, Sự cân thiết đầu te 83

3.4.3.Muc tiêu và nhiệm vụ của dự án 84

3.5 Đề xuất các phương án cải tạo, nâng cấp công trình đầu mồi hỗ Trại

Gạo 853.5.1 Nội dung dự án sửa chữa, nâng cấp đầu mới hỗ Trai Gao năm

2014 được để xuất: 853.5.2 Đặt vấn dé vẻ tính toán điều tiết li 873.6 Phan tích lựa chọn giải pháp cho nước tràn đỉnh đập để điều tiết lũtrong trường hợp lũ vượt tần suất thiết kế : 87

3.7 Tỉnh toán điều tiết lũ 89 3.7.1 Mục dich tink toán 89 3.7.2.Phuomg pháp và nguyên I) tinh toán : one 89 3.7.3, Tink toán thew lượng lĩ và tổng lũ 90 3.7.4 Kiên tra khả năng tháo lĩ của tràn ef : 91

3.7.5 Tinh toán điều tiết lũ và phân tích lựa chọn bề rộng đính đập chonước tràn qua đề hỗ trợ tràn chính điều tiết lũ lớn khẩn cắp 9

3.8 Tinh toán cao trình đình đập 95 3.9 Tinh toán ôn định mái đập dang : 99 3.9.1 Trường hop tính toán 99

3.9.2 Số liệu đầu vào tính toán 993.9.3 Kết quả tinh toán 101

3 10 Bản vẽ sơ bộ phương án bé trí công trình đầu mối hồ Trại Gạo cho

nước tran qua dinh đập 102

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

“TÀI LIỆU THAM KHẢO

CÁC PHU LUC TÍNH TOÁN

Hình 1.1: Biểu đồ tỷ lệ phần trăm phân loại sé lượng hỗ đập theo dung tích trữ 6Hình 1.2: Biểu đồ tỷ lệ phần trăm phân cấp quản lý hồ đập vừa và nhỏ tại

Việt Nam = = " 8

Hình 1.3: Hồ Hồ Ba H’Rar 1 (Đắk Lak) (bên trái) vah6 chứa Suối Tre (bên

" phải) ( Bình Định) cạn trơ đáy vào mùa kiệt

Hình 1.4: Sat lở bể tiêu năng, kênh xả lũ sau tràn, hồ Bến Tắm Ngoài- tỉnh

Hình 1.10: Ngưỡng tràn zich zắc loại A [10] " 20

Hình 1.11: Tran có cửa van điều tiết trên ngưỡng trần 21 Hinh 1.12: Giếng tháo 1a (6][9] 2 Hinh 1.13: Biện pháp gia cỗ mái đập dâng : 26

Hình 2.1: Đập dang kết hợp trin cho phép nước tràn qua đỉnh đập 31

Hinh 2.2: Gia cố áo cứng mái đập cho phép nước tràn qua toàn bộ đập 33

Hình 2.3: Mat cắt ngang đập gia cổ áo cứng mái đập chophép nước tran qua

toàn bộ đập 34 Hình 2.4: Gia cố áo cứng mái đập cho phép nước tràn qua toàn bộ đập 34 Hình 2.5: Mặt cắt ngang đập gia cé áo cứng mái đậpcho phép nước tràn qua

một phan đập nản _ 35

„35 36

Hình 2.8: Mái đập gia có bằng ro thép xếp đá hOc —.Hình 2.6: Chỉ tiết cấu tạo tắm lát bê tông dé tại chỗ

Minh 2.7: Chi tiết cầu kiện BT đúc sẵn

Hình 2.9: Chỉ tiết mặt cắt dọc mái đập bố trí ro thép xếp đá hoe —-.Hình 2.10: Ro thép xếp đá hdc 37

Hình 2.11: Giải pháp chống x6i chân mái đập dâng oo 3Ñ

Hình 2.12: Sử dụng giải pháp gia cố bờ sông vào bở hỗ đập: 38Hình 2.13: Gia cổ mái đập bằng vải bạt và bao tải cát cho nước tran mái đập

oe : : 40

Hình 2.14: Gia cổ đập bing bao tải đất, cát : 41Hình 2.15: Gia cố mái đập bằng bat dày ghim gia cố vào mái dap 41

Hình 2.16: Cách bổ trí và liên kết thảm túi cát trên mái đập 2

Hình 2.17: Gia cổ đỉnh đập, mái ha lưu bằng thảm phủ thực vat 4Hình 2.18: Gia cổ định đập bằng vật liệu cứng kết hợp vật liệu mễm 43

Hình 2.19: Mặt cắt ngang tuyến đập phủ bạt cho nước tràn đỉnh đập 45Hình 2.20: Sơ đồ đường mực nước trong trường hợp2H< 8 <4M 45Hình 2.21: Sơ đồ đường mực nước trong trường hợp3H< ð <8H 45Hình 2.22: Sơ đồ đường mực nước trong trường hợp ö=($+10)H 6

Hình 2.23: Sơ đồ đường mực nước trong trưởng hợp ö>10H 46

Hình 2.24: Sơ đồ tính toán đường mặt nước trên dốc nước sone 9

Hình 2.25: Sơ đỏ tinh toán điều tiết lũ cho hỗ chứa 5S

Hình 2.26: Đồ thị diều tiết lũ theo phương pháp Potapop 59

Hình 2.28: Sơ đỗ khối quá trình xả lũ lớn khẩn cắpq.„~t có sự tham gia tháo

1ũ qua định đập dâng : _ 64

Hình 2.29: Biểu đồ áp lực nước tĩnh tác dụng lên dap 65

Hình 2.30: Sơ đỏ tính ôn định mái đập trong trường hợpnước tràn đỉnh đập

67

68

Hình 2.32: Sơ đồ xác định vị trí cung trượt nguy hiémkét hợp Fandéep va

W Fellenius 10 theo Ghecxevanop

Hình 2.31: So đỗ xác định vị trí cung trượt nguy hiémtheo Filennit

dang gay khúc _ : : 71

Hình 2.35: So đồ khối trình tự thiết é đập dâng cho nước tran

hỗ trợ tháo lũ lớn khan cấp

Hình 2.36: Sơ đồ khối vận hành hỗ chứa phòng lũ trong đó có giải pháp cho

nước tran đình đập dâng khi có lũ lớn khẩn cấp 74

Hình 3.1: Toàn cảnh hồ Trại Gạo 82

Hình 3.2: Mặt tràn dat và dốc bị sat trượt 82Hình 3.3: Cong lấy nước kiểu nút 83Hình 3.4: Biểu đồ quan hệ đặc trưng lòng hỗ V-7 86

Hình 3.5: Biểu đồ quan hệ đặc trưng lòng hỗ F~Z 86Hình 3.6: Mat cắt chỉ tiết tràn, đập kết hợp tháo lũ lớn khẩn cấp 99Hình 3.7: Mặt cắt ngang đại điện dé tinh toán ổn định đập dâng phần không

cho nước trin qua đỉnh đập, _ : 100

Hình 3.8: Mat cit ngang đại diện dé tính toán én định đập dâng phần chonước tran qua định đập oo : 100

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1- Phan cấp hồ chứa theo dung tích và loại vật liệu xây dung dp{2] 7

Bảng 1.2- Thống kê đơn vị quản lý hỗ đập vừa và nhỏ ở Việt Nam 8

Bang].3- Tiêu chuẩn tinh toán lũ theo các quy phạm qua các thời ky 9 Bang 1.4 - Diễn biển của lượng mưa và nhiệt độ

_-Bang 2.1- Thông số đập dat cho nước tràn đỉnh đập hỗ chứa Yên Tử Hà và

hồ chứa Hồng Tinh [4] 29

Bang 2.2- Tiêu chuẩn lũ theo quy phạm Nga SI Bảng 2.3 - Tiêu chuẩn lũ theo Hội nghị London : ow Sd Bảng 2.4 - Tỷ lệ % tăng thêm vào lưu lượng lũ thiết kế s

Bang 2.5 -Tin suất 10 thiết kế, lũ kiểm tra của Trung Quốc, 52

Bang 2.6 - Tân suit It theo QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT [2I 53

Bảng 2.7- Tiêu chuẩn lũ cực hạn áp dụng cho dự ánVWRAP(] 53

Bảng 2.8- Hệ số an toàn đập theo cấp công trình 66

Bảng 2.9- Bang tra góc giao tim tâm cùng trượt theo Eilennit{14] 69

Bang 2.10- Bảng tra R, r xác định ving tâm cùng trrgt{ 14] 69 Bảng 3.1- Đặc trưng hình thái lưu vực tính đến tuyến đập 78 Bang 3.2 - Quy m6 và thông số kỹ thuật cơ bản các hạng mục công trình 1

Bảng 3.3- Bảng thống kê tình hình hạn hán do thiểu nước cấp từ hỗ chứa[8]84 Bang 3.4- Các thông số kỹ thuật hé chứa Trại Gạo theo thiết kế để xuất|8] 85 Bảng 3.5- Đặc trưng địa hình lòng hồ[ÄJ 86 Bảng 3.6 ~ Bảng kết qua tính lũ ứng với các tần suất thiết kế ond Bảng 3.7- Bang kết quả tính toán điều tiết lũ khi chỉ có tràn xả lũ độc lập

%) 9Ị Bang 3.8 - Bang kết qua tính toán di

ứng với tần suất (

tiết lũ khi chỉ có trần xả lũ độc lập

ứng với tin suất (P=1%)., 2

Bảng 3.10- Bảng kết quả lựa chọn phương ántinh toán lövới tran xã lũ hoạt động độc lập -93

Bảng 3.11 - Thông sé tỉnh toán điều tiết Ia với Byay =6,0m và Bạ=l5m 95

Bảng 3.12- Bảng tính toán cao trình đỉnh đập dâng sone 96

Bang 3.13- Các thông số hỗ chứa Trai Gạo phòng lũ P=0,01% 98

Bảng 3.14- Bang các trường hợp tính toán ôn định đập 99 Bang 3.15- Bảng các trường hợp tinh toán én định đập|Š] 100 Bang 3.16 - Bảng tổng hợp quả tính toán én định 101

1 Tính cấp thiết của Đề tài.

MỞ DAU

Hồ chứa nước là công trình tích nước và điều tiết dòng chảy nhằm cung,

vùng hạ lưu v.v

je ngành kinh tế quốc dan, sản xuất điện năng, cắt giảm lũ cho

Ở Việt Nam theo Báo cáo của Bộ NN&PTNT hiện nay, cả

nước có gần 7.000 hỗ chứa thuỷ lợi với tổng dung tích trữ khoảng 11 ty m3,trong đó 560 hồ chứa lớn có dung tích trữ trên 3 triệu m3, 1752 hồ có dung.tích trữ từ 0,2 đến 3 triệu m3, còn lại là 4336 hồ có dung tích nhỏ hơn 0,2triệu m3 Cụ thé về hiện trạng các hỗ đập ở Việt Nam như sau:

+ Thời gian xâ dung hỗ, đập:

Bảng I- Bảng tý lệ phan trăm các ha xây dựng theo thời gian

“Thời gian _ 1984-1964 | 1965-1975 | 1976-1986 | Sau 1986

mục công trình đâu mỗi

TT Loại, hạng mục Tỷ lệ %

1 | Hỗ chứa vừa và nhỏ ø 2ˆ | Đập ding cấu tạo bằng vật liệu đất 99 3ˆ | Tran xa lũ Không có cửa van điều tiết 95 4ˆ | Trần xã lũ kiểu đập tràn đình rong 80 Qua thống kê trên ta thấy các hỗ được xây dựng chủ yếu được xây dựng

cách đây 30-60 năm trong điều kiện đất nước có chiến tranh và nền kinh tếkhó khăn.Đánh giá chung các hé chứa lớn được quản lý chất lượng từ thiết kế

đến thi công và vận hành đáp ứng được đầy đủ tính chất kỹ thuật, trong khi

thực trạng các hỗ chứa vừa và nhỏ được đầu tư ít vốn, có những hỗ địaphương tự vận động sức dan làm thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất,thủy văn, thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và nhất là đầu tư kinh phí không

đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rit thấp.Mặt khác qua nhiềunăm sử dụng không được cải tạo, nâng cấp nên đã xuống cấp nghiêm trọng,

thực tế những năm gần đây, do tình hình thời tiết khí hậu diễn biển phức tạp,

mưa lũ lớn thường xuyên, thời gian la ngắn, đã dẫn đến có nhiều đập vừa vànhỏ bị vỡ khí có mưa lũ về điển hình như năm 2012 vỡ đập Tây Nguyên

(dung tích 1.200.000m3) huyện Quynh Lưu, tỉnh Nghệ An, năm 2013 vỡ đập

hồ Đồng Đáng (xã Trường Lâm) và Khe Luéng (xã Tân Trường) với dungtích hồ 200.000m3 và 500.000m3 - tỉnh Thanh Hóa, vỡ đập Phốp (huyệnThanh Trương- Nghệ An) trữ 18.000m3 nước gây thiệt hại lớn về sản xuất

nông nghiệp, dân sinh kinh tế ving bị ảnh hưởng, de dọa an toàn tính mạng của

người dân.

Trên cơ sở thực tiễn tai các công trình, tham khảo các tài liệu chuyên.

môn, tai liệu nghiên cứu của các tác giả đã được công nhận, một trong những

nguyên nhân chính gây mắt an toàn hd đập là các đập vừa và nhỏ hầu hết là

các đập đất, khi có mua lũ vượt tan suất thiết ‹, tran không đủ khả năng tháo

nước dẫn đến nước tran qua đỉnh đập, xói mòn mặt, mái đập, thân đập bãohòa nước, sạt trượt dẫn đến vỡ đập Các giải pháp cải tạo nâng cấp thường là

tôn cao đập, mở rộng trin với chỉ phí xây dung cao, vượt ra ngoài khả năng

ngân sách của địa phương Đây là nguyên nhân chính dẫn đến nhiều côngtrình đứng trước nhiều mối nguy cơ thưởng trực mà vẫn chưa có giải pháp

phủ hợp đảm bảo an toàn Trong hoàn cảnh nảy, một giải pháp đơn giản, với

chỉ phí thấp sẽ phủ hợp và có tính khả thi cao.Xuất phát từ các ý tưởng này

kết hợp với các tình huống xử lý khẩn cấp khi các nhà thau thi công mặt đập.vượt lũ, tác giả đề xuất các giải pháp khan cắp tháo lũ trên đỉnh đập đất khi có

lũ lớn bắt thường cho các hồ chứa vừa và nhỏ - thường là loại công trình có.cột nước không quá cao, lũ tập trung nhanh Giải pháp cuối cùng sẽ được áp

dung thử cho một công trình điền hình được tác giả lựa chọn thiết kế là đập

hồ Trại Gạo- thị xã Chí inh- tinh Hải Dương Hỗ Trại Gạo được xây dung

năm 1970, hé có các thông số cơ bản như sau:

Bang 4- Thông số cơ bản ho Trại Gao- Thị xã Chí Linh- Tinh Hải Dương[8]

Dip ding Điện tính tưới ‘Trin xia

Cao | Gao Dung [| Thue

Feat | Tee fe Cán |

nh | tinh ance] MNC | MNBT | wend | | eg xt Kiên

Lom) = guy tình định | chan (m3) năm | độ phần

bể rộng thực trạng của trần xa lũ 80m, lớn hơn 4m so với thiết kế ban đầu,cao trình định trần là +38,50m thấp hơn so với thiết kế ban đầu là 0.5m.

2 Mục đích của Đề tài

~ Đánh giá được tổng quan về hiện trang an toàn hỗ, đập vừa và nhỏ ở Việt Nam.

~ Đề xuất, đánh giá sơ bộ về các giải pháp công trình về tan tăng cường kha

năng tháo lũ cho các hỗ chứa vừa và nhỏ

- Nghiên cứu giái pháp cho nước tràn qua đỉnh đập trong trường hợp có

Tũ lớn khẩn cấp

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đổi tượng nghiên cứu: Hồ chứa nước sử dụng đập đắt

~ Pham vi nghiên cứu: Hồ chứa vừa và nhỏ

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận:

~ Tiếp cận qua các nghiên cứu, tài liệu đã được công bó

~ Tiếp cận qua công trình thực tế

~ Qua các nguồn thông tin khác

Phương pháp nghiên cứu:

~ Phương pháp lý thuyết

~ Phương pháp thống kê, phân tích đánh giá số liệu thu thập

~ Tham khảo kinh nghiệm chuyên gia

5, Kết quả dự kiến đạt được

~ Đánh giá được tổng thể về an toàn hỗ đập vừa và nhỏ ở Việt Nam

~ Trên cơ sở các tinh toán về thủy lực, điều tiết ôn định đập đề xuất các giải

pháp tháo lũ qua định đập cho các hỗ chứa vừa và nhỏ.

- Tính toán điển hình cho một trường hợp cụ thé

6 Nội dung luận văn:

$#ˆ Chương 3: Tính toán áp dụng giải pháp cho nước tran đình đập hồ

chứa Trại Gạo - Thị xã Chí

Linh-> Kết luận và kiến nghị

inh Hai Dương,

TOANHO CHỨA VUA VÀ NHỎ TRONG DIEU KIỆN LŨ LON

OVIET NAM

vừa và nhỏ ở Việt Nam.

1.1 Thực trạng về các hd chì

Hồ chứa nước là công trình tích nước và điều tiết dong chảy nhằm cung

cấp nước cho các ngành kinh „ sản xuất điện năng, cắt giảm lũ cho

vùng hạ lưu v.v Ở Việt Nam theo Báo cáo của Bộ NN&PTNT hit nay, cả

nước có gần 7.000 hồ chứa thuỷ lợi với tổng dung tích trữ khoảng 11 ty m3,trong đó 560 hỗ chứa lớn có dung tích trữ trên 3 triệu m3, 1752 hồ có dungtích trữ từ 0,2 đến 3 triệu m3, còn lại là 4336 hồ có dung tích nhỏ hơn 0,2

‘Theo nghị định số 72/2007/NĐ-CP của Chính Phủ ngày 07 tháng 5

năm 2007 về Quản lý an toàn đập, quy định:

+Đập lớn là đập có chiều cao tính từ mặt nền đến đinh đập bằng hoặc.lớn hơn 15m hoặc đập của hd chứa nước có quy mô dung tích bằng hoặc lớn

hơn 3.000.000 mồ (ba triệu mét khối

+Đập nhỏ là đập có chiều cao tính từ mặt nền đến đỉnh nhỏ hơn 15m vàtạo hồ chứa nước có dung tích trữ nhỏ hơn 3.000.000 m3 (ba triệu mét khối).

Nếu tính theo chiều cao đập this6 lượng hồ chứa có chiều cao đập lớn

hơn 15m chiếm khoảng 20% - 30% tổng số các hỗ chứa

Nếu tính theo dung tích hồ chứa thì các đập lớn chiếm 10%-15% tổng

số các hỗ chứa

Quy chuẩn thiết kế công trình thủy lợi hiện nay là quy chuẩn quốc gia

về công trình thủy lợi, các quy định chủ yếu về thiết kế QCVN 04-05:2012/

~ Nhóm C: nở là đắt st bão hia mine ở trong tái đo;

2) Chiều cao công trình được tính như sat

~ Với đập vật liệu dt, đất ~ đá: chi cao tình từ mặt nên thấp nhất sau khi don móng

(hông lẻ phần chiéu cao chân khay) đến định đập:

Vai đập bê tông cúc loại và

chân khay thấp nhắt tên dink công trình

ác công trình xây đúc chịu ấp khúc: chiéw cao tính te đấy

+ Tổ chức đầu tư xây dựng: Các hồ chứa nay được hình thành phầnlớn do chính quyển địa phương (huyện,xã, hợp tác xã , hay các nông trường,

quân đội xây dung trên cơ sở địa bình tự nhiên sẵn có của các sông su thùng tring tại địa phương nên không thực hiện day đủ các quy trình, trình tự

đầu tư, thắm định, lựa chọn giải pháp xây dựng

Bảng 1.2- Thong kê đơn vị quản lý hỗ đập vừa và nhỏ ở Việt Nam

UBND | Côngty Don vị quản lý | UBND xã ‘Tw nhân

huyện | KTCTTI

Số lượng (hd) 1159 2041 695 899.

#UBND xã =UBNDhuyện

Hình 1.2: Biểu đồ tỷ lệ phần trăm phân cấp quản lý

hd đập vừa và nhỏ tại Việt Nam

Các giải pháp xây dựng được đề ra không có sự phản biện khoa học,còn mang tính chủ quan, tư duy kinh nghiệm khó tránh khỏi những thiếu sót,

rùi rõ gậy mắtan toàn hỗ chứa như dip xây vào vùng có hang động karst gây

nước lớn, nhất là

không tính đến trường hợp có lũ lớn khẩn cấp để tính toán quy mô tran xả lũ, hay các công trình phòng 10 bổ sung

+ Hình thức, kết cấu hạng mục công trình hồ chứa gồm: Đập dângnước chủ yếu là các đập dat.Tran tự do không có điều tiết (chiềm 80% các hồ.chứa), kết cấu tràn là tràn tự nhiên trên nén dat, đá phong hóa, hoặc tràn được

gia cổ nhưng với quy mô nhỏ như gia cố mặt tràn bằng đá xây, b tông, bê

sau trần chủ yêu là đốc nước với tiêu năng đáy.Côngtông cốt thép, n

ấy nước điều thủ công bằng kiểu tháp van mở nút

+ Tổ chức lập thiết kế: Các công trình hau hết được thiết kế sơ sài do ít,hoặc không có ti liệ về địa hình địa chất thủy văn cũng như thiếu xây dựng

quy trình vận hành hỗ, thiếu sự tham gia cán bộ chuyên môn chuyên ngành

thấm định dự án, quy mô hang mục công trình của hồ

thiết kế không tính đến các yêu tổ bắt lợi không lường trước về giải pháp tháo

10 lớn khẩn cấp, vượt tin suất thiết kế vì vậy không có các hạng mục vé tràn

sự cố, công trình tháo lũ lớn khẩn cấp Mặt khác do xây dựng từ những thập

kỷ 70, 80 khi nền kinh tế đất nước còn khó khăn, hệ thống văn ban, các tiêu.chuẩn phòng lũ để áp dụng tính toán thiết kế hồ cũng không có tính an toàn

ao nhữ tiêu chuẩn hiện hành ngày nay.

Bảng]1.3- Tiêu chuẩn tinh toán Iii theo các quy phạm qua các thời kỳ

Têntêu chuẩn, | Đặchệ | - Cipl " m w v

‘Qua bảng thống kê về tiêu chuẩn, quy phạm, quy chuẩn nêu trên ta thấy

mức độ an toàn theo thời gian ngày càng được nâng cao hơn Trong quy

chuẩn mới nhất hiện nay về an toàn hồ đập QCVN 04-05:2012/BNNPTNT

đã có sự khác biệt cơ bản khi nâng mức độ an toàn của toàn bộ các hỗ chứa lên một bậc so với tiêu chuẩn trước dé là tiêu chun TCXDVN285-2002, đưa

các hỗ quan trọng vào cấp đặc biệt, không còn công trình hồ chứa cắp V, mức

độ an toàn của hồ chứa cấp đặc biệt trong QCVN 04-05:2012/BNNPTNTđưa ra là số liệu giới hạn dưới (Tức an toàn cao hơn) so với cấp lớn nhất là

cấp 1 trong TCXDVN285-2002.

+ Tổ chức thi công: Cúc công tinh này phần lớn xây dựng bằng

phương tiện thô sơ, huy động sức dan, bộ đội, công nhân nông trường tại địa

phương, sử dụng vật liệu đất đá có sẵn tại khu vực, chất lượng vat liệu đắpkhông được thí nghiệm kiểm định, quy trình đắp không đảm bảo theo các quytrình quy chuẩn, kiểm định chất lượng về lớp đắp, kỹ thuật đắp, vật liệu đắp,

độ dim chặt, hàm lượng các tạp chất trong đất Chất lượng của nhiều đập đất

không đảm bảo gây ra các hiện tượng như thẩm, lún nhiều lầm giảm chiều cao

đập, tức giảm hệ số an toàn đập

+ Tổ chức quan lý vận hành: Các hồ sau xây dựng bàn giao cho chínhqquyền địa phương ( thôn, xã, phường) quản lý, các cán bộ quản lý hỗ haw như

không được đảo tạo chuyên sâu về lĩnh vực thủy lợi, chủ yếu là nông giang,

cán bộ giao thông thủy lợi thôn, xã không có nhiều kiến thức về kỹ thuậtchuyên môn, thiếu kiến thức về quản lý an toàn hỗ đập nên vận hành chính là

các cổng lấy nước có điều tiết, còn các hạng mục khác như tràn đập không.được kiểm tra cải tạo, việc tiêu thoát lũ qua tràn xa lũ chủ yếu là trần tự do

nên tùy thuộc vào diễn biển thời tiết khí hậu

+ Công tác bảo trì, nâng cấp cải tạo: Hau hết các hồ nhỏ từ khi đầu tư.xây dựng đến nay không được bảo trì, cải tạo do thiếu nguồn vốn đầu tư,

nguồn lực huy động của người dân trong vùng hưởng lợi thường rất ít, do haunhư người dan trong vùng đều nằm trong khu vực khó khăn về kinh tế, hạtầng xã hội Ngay cả việc đánh giá các nguy cơ tiềm tang, thu thập số liệu vềhoạt động của các hỗ hầu như là không có Việc bảo trì hỗ chủ yếu là dọn cỏ

rác, vá viu sat lở tir những người quản lý vận hành.

+ Chịu ảnh hưởng tiêu cực do BĐKH: Các hồ đập vừa và nhỏ không

có khả năng điều tiết hoặc khả năng điều tiết kém, việc tích nước và cấpnước theo năm, theo mủa và thậm chí là phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện

tự nhiên của dong chảy đến, nên trong những tháng kiệt thì mực nước trong

các hồ xuống thấp tram trọng, có hồ hoàn toàn không có nước Trong những.tháng lũ, các hỗ thường không có dung tích phỏng lũ, điều tiết lũ qua tran tự

do bằng hình thức tràn đất hình thức đập tràn đỉnh rộng, hay đập tràn thựcdụng ô phi xê rốp, rất ít hỗ có điều tiết bằng cống tháo lũ, giếng tháo lũ, tràn

tự lật, tràn có điều tiết Kiểu đập tràn này không có khả năng trữ nước, khảnăng tăng cường tháo lũ dưới mực nước dâng bình thường, vào cuối mùa

mưa không có khả năng dé tăng thêm dung tích hồ, hay tháo bớt mực nước

trong hé dé đón lũ

(bên phải) ( Bình Định) can trơ đáy vào màa kiệt

Đánh giá về mưa lũ bắt thường xuất hiện với tin suất ngày càng lớn

như hiện nay Bộ Tải nguyên và Môi trường đã đưa ra nghiên cứu cụ thể như sau:

Bảng 1.4 - Diễn biến của lượng mưa và nhiệt độ

Bắc Trung BO 13 05 05 4 3NamTrmgBộ | 06 | 05 | 03 | 20 20 | 20

Tay Nguyên 09 | 04 | 06) 19 sịm

Nam Bộ os | 04 | 06} 27 6 | 9

Ta thấy sự dao động về nhiệt va lượng mưa là tương đổi lớn nhất là

vùng Nam Trung Bộ, Tây Nguyên lượng mưa dao động lớn, mặt khác địa

hình khu vực này dốc, chiều dài lưu vực ngắn, mật độ thảm phủ ngày càng

giảm do nạn phá rừng thượng nguồn nên thời gian tập trung nước ngắn hình

thành l ống, lũ quét ngày cảng cao, diễn biển phức tạp khó dự đoán, song

đây lại là khu vực tập trung nhiễu ho đập nhất Cụ thé các hồ đập có dung tíchdưới 1 triệu m3 nước ở tỉnh Nghệ An khoảng 448 hỗ, tỉnh Thanh Hóa khoảng,

303 hồ, Đắc lik khoảng 300 hồ Vì vậy đánh giá các thực trạng, giải pháp antoàn các hỗ đập ở khu vực này nói riêng và các vùng có hỗ đập nhỏ nói chung

là hết sức cắp thiết trong giai đoạn hiện nay.

‘Tir các phân tích nguyên nhân bắt cập nêu trên, đánh giá chung các hồ

đập vừa và nhỏ đều tiềm tang những nguy cơ lớn sat lở đập dâng, tran xa lũ,

nhất là trong tình hình mưa l diễn biển bắt thường, mưa lữ lịch sử, dong chảy

lũ về hồ lớn đột biến trong thời gian ngắn dẫn đến sat lở mạnh ở thân đập,

tràn gây vỡ đập, tràn ảnh hưởng thiệt hại lớn sản xuất nông nghiệp, dân sinh

kinh tế và có thé cả tính mạng và tài sản của người dân hạ du

.Các giải pháp nâng cao khả năng tháo lũ cho hồ chứa nhỏ

Die điểm của các hồ chứa nhỏ có kết cấu đơn giản, kinh phí đầu tưhạn hẹp nên các giải pháp tháo là vượt tn suất thiết kế để ra phải đảm bao

được yếu tố này Căn cứ thực tế địa hình, địa chất, chế độ thủy văn mưa lũtrong lưu vực phân thủy của hỗ, đặc điểm và năng lực chống lũ của các hạngmục hd, đập, tràn tại mỗi công trình hồ chứa cụ thé, đặt vấn đề đẻ về các.nguyên nhân chính có thé gây mat an toàn hồ, đập dé tir đó đề xuất các giảipháp công trình dé hạn chế và phòng chống lũ giảm thiểu tối đa các thiệt hại

hư hỏng công trình, thiệt hại về sản xuất, tài sản của người dân vùng hạ du

hưởng lợi.Các giải pháp được đưa ra trên cơ sở các luận cứ khoa học, các

giải pháp công trình tháo đang được áp dụng tại Việt Nam và trên Thế giớivận dụng tập trung cho nhóm hỗ chứa vừa và nhỏ đã xây dựng, các dự án hỗmới nên căn cứ vào tiêu chuẩn quy phạm hiện hành để thiết kế và phải đưa

ra được giải pháp lũ vượt tin suất thiết kế cho các hồ chứa đó ngay giai đoạn.

thiết kế công trình.

1.2.1 Sử dụng tran sự cố và tràn phụ

1.2.1.1.1rân tự lật

Trên mặt tràn bố trí các cấu kiện chắn nước rời rac nhưng kín, khi tích

nước các cấu kiện này hoạt động như đập dâng nước tăng dung tích hồ thêm

một lượng có độ cao bằng H Khi có lũ nước tràn qua đỉnh cấu kiện, lúc này

cấu kiện hoạt động như một đập tràn thực dụng hoặc đỉnh rộng, nước qua

ngưỡng trần được tiêu về hạ lưu bằng kênh dẫn tháo, bậc nước Trong trườnghop lũ lớn bắt thường vượt qua lưu lượng thiết kế, cột nước tràn qua đỉnh cấu

kiện tăng đến độ cao Hạ, thi tắm cấu kiện sẽ bị tích rời nhan ra, tự lật về phía

hạ lưu giúp tăng chiều cao cột nước tháo qua tràn tức tăng lưu lượng xả tràn.

Sau mỗi lần hỗ xả lũ vượt tan suất thiết k je cầu kiện bị lật cần khôi phục

lại, quá trình khôi phục đảm bảo các cấu kiện hoạt động như thiết kế ban đầu

C6 khả năng tự vận hành ứng phó kịp thời với lũ lớn khan cấp, lũ vượt

tần suất thiết kế, không cần sự điều hanh va tác động của con người

s$ Nhược điểm:

+ Kỹ thuật phức tap từ thiết kế, thẩm định và thi công

+ Tến kém trong việc bảo trì, sửa chữa do theo thời gian, vật liệu nhất

là các khe co giãn, khít nước bị hư hỏng dễ rò rỉ nước hoặc kẹt tấm cấu kiện

nên thường xuyên phải kiểm tra các thông số của cấu kiện và bảo trì cấu kiện

để các cầu kiện hoạt động đúng theo thiết kế

4 Điều kiện ấp dụng:

Các đập tran của các hỗ hiện trạng có khả năng hạ thấp ngưỡng trần,thường là các tràn kết cấu mặt tràn là dat, dat nửa phong hóa, khi đó sẽ bd trítràn tự lật một phần hoặc toàn bộ mặt tràn

1.2.1.2 Trần tự vỡ

‘Tran tự vỡ là hình thức nước tràn qua đỉnh đập dit gây vỡ ( hay còn gọi

là hình thức tran sự cố kiểu đập đất tự vỡ) Cấu tạo của loại tràn này là trên

ngưỡng tran bố trí một đập đắt có vật liệu kết cấu rời, dễ tan rã khi gặp nước,

đập có thé có gia cố hoặc không gia cổ, đỉnh đập tự vỡ không cao hơn cao

trình mực nước lũ không chế ở thượng lưu

MặT CẮT tt

Hình 1.6: Đập tràn tự và[8]

1 Đập dang chắn nước; 2 Tường chồng thắm bằng đất

3 Khối cát; 4 Đường dan xói; 5 Máng dẫn xóis& Ưu điểm:

+ Có khả năng tự vận hành ứng phó kịp thời với lũ lớn khẩn cấp, lũ

vượt tin suất thiết kế, không cần sự điều hành và tác động của con người

+Trong điều kiện tràn không hoạt động được như thiết kế ( ống dẫn.

nước để gây x6i bị tắc, đất bị nền chặt theo thời gian) chỉ cần huy động nhân

lực phá dỡ làm hạ thấp đính đập đủ để nước tràn qua là đập có thể hoạt động

đúng theo nhiệm vụ thiết kế

+ Có thể làm đập tự vỡ theo nhiều cap bằng cách phân cách đập ra làm

nhiều phan bằng tường xây gach, bê tông cốt thép tùy mức độ lũ đến người.vận hành có thé cho nước tràn qua từng phần, hay toàn phần đập tràn tự vỡ

+ Việc phục hồi lại tràn tự vỡ không có khó khăn gì do vật liệu dùng

làm tran tự vỡ khá phổ thông tại các địa phương đó là vật liệu cát hoặc dat cát

# Nhược điểm:

+ Sau nhiễu năm không sử dụng thì đập bị nền chặt, cỏ cây mọc gây

cản trở sự tan rã của đập Khi gặp nước, không thực hiện được chức năng tháo

lũ nước dâng gây nguy hiểm đến các hang mục công trình đầu mối

+ Chỉ bố trí được tại các đập có thé bố trí thêm trin, trong điểu kiện hỗ

chỉ có một đập dâng, tràn không áp dụng được giải pháp này.

+ Sau mỗi lần hoạt động, phải xây đựng lại tốn kém kinh phí

.# Điều kiện áp dụng:

+ Áp dụng cho các hỗ trong điều kiện việc quản lý có cán bộ kỹ thuậtchuyên ngành, được dao tạo tập huấn về quản lý an toàn hồ đập, có điều kiệnthường xuyên kiểm tra, đánh giá về chất lượng đập

+ Áp dụng cho các hồ chứa nhỏ dùng có nền tương đối tốt và địa hìnhyên ngựa thấp nhưng không đủ rộng đẻ bố trí tràn tự do, chiều 10 đập không

nên xây đập cao quá 5,0m do đặc điểm các hỗ chứa nhỏ có chiều cao đập thắp,việc xây dựng đập trần tự vỡ cao quá cần phải tốn kém về kinh phí đầu tư

1.2.1.3 Tran phụ

Với hỗ chứa có địa hình đồi thoải, yên ngựa gồm nhiều đập chính vàphụ để dâng nước thì có thể bé trí được thêm tràn điều tiết phụ tại một đập

phụ của hồ Tràn điều tiết phụ là tràn có cao trình chọn lớn hơn cao trình.ngưỡng tràn điều tiết chính, thông thường lấy bằng gần bằng cao trình mực

nước lũ thiết ké, Quá trình tính toán tran điều tiết phụ phải tinh đến khả nang

tháo nước của kênh tháo hạ lưu trần.

mục

arse hte sees

Hình 1.7: Tran điều tiết phụ

+ Ưu điểm

- Khả năng phòng lũ tốt, tràn có thể có điều tiết hoặc không có điều tiết,

trong điều kiện nguy cấp có thể phá bỏ tran phụ để tránh hư hỏng trần chính,

đập dâng, kính phi đầu tơ sửa chữa lại nhỏ hơn so với việc phải xây đựng lại

tràn chính, hay đập dang.

4 Nhược điểm

~ Chỉ bổ trí được ở hỗ có địa hình dip thêm được đập phụ không áp

dụng được cho hồ chỉ có một đập dang và đập tràn chính

4 Điền kiện ấp dụng:

Ap dụng cho các hồ đập có khả năng về địa hình, địa chất để bổ trí

thêm đập tràn ngoài tran chính.

1.2.2 Cải tạo trần hiện trang

1.2.2.1 Mo rộng ngưỡng tràn

‘Tang chiều rộng tràn tháo lũtrong hai trường hợp sau:

+ Tại khu vực có địa hình đủ rộng.có vai tràn tiếp giáp có địa chất én định

+ Trin tiếp giáp với đồi, núi có địa hình thoải, địa chất nền ổn định có

thể bé trí tràn ngang kết hợp kênh tháo.

+ Kénh xã lũ hạ lưu tran đủ kha năng tháo lưu lượng lũ sau cải tạo.

a 9 0 8 2 0 9

bị Tanconaele cine ilansxbiciionbty

Hình 1.8: Mặt cắt ngang tuyển tran mở rộng

# Ưn điểm:

- Tăng được lưu lượng tháo nước qua tràn mà không lảm gia tăng mực nước tháo trên ngưỡng tràn.

# Nhược di

~ Chi áp dụng được cho các hồ có điều kiện về nguồn vốn xây dựng,

các hỗ điều kiện về nguồn vốn, nhưng lại cần ngay c giải pháp do đang

trong trạng thái mắt an toàn hồ đập khó đáp ứng được yêu cầu

~ Mang tính chất đầu tư lâu dài, lũ đến phải được dự báo trước, không

có tính chat ứng phó khẩn cấp trong điều kiện có lũ lớn bắt thường

& Điều kiện áp dụng:

Nén áp dụng rộng rãi cho các đập tràn đỉnh rộng, thực dụngngưỡng tự

do có điều kiện về nguồn vốn, đảm bảo được về địa hình để bố trí mở rộng,

Wk

ính toán mở rộng phải có tính toán phòng dé

1.2.2.2 Thay đối hình thức ngưỡng trầm

Cai tạo ngưỡng tran từ hình thức tran tự do sang các dạng ngưỡng tran

khác có khả năng tháo nước lớn hơn như tran zic zie, tràn móng ngựa, đường

tiếttràn ngang, tràn có cửa van did

a.Đường trần ngang:Là hình đường tran có hướng nước vào vuông sóc với dòng chảy trong kênh tháo sau ngưỡng tran,

Hình 1.9: Đường tran ngang 1) Hướng nước trần; 2) Mặt tràn ngang; 3) Kênh thảo: 4) Đập dâng;

5) Mặt edt ngang kênh tháo

se Ưu điểm:

Tang lưu lượng tháo do tăng bề rộng tháo nước qua tran

+ Nhược điểm:

Cần gia cố kênh tháo ngay sau ngưỡng tràn kiên cổ hơn do hiện tượng

nước va, nước xiên chảy trong kênh tháo.

> Ấp dụng:

Ap dụng chô các hồ đập có vai đồi nền đồng chất tương đối tốt đảm

bảo có đoạn đường mức ở cao trình ngưỡng tran đủ dài đi

ngang đồng thời phải thuận lợi cho ding lũ đến trước ngưỡng tran,

b.Tràn Zích zắc dạng phím piano (Piano key weir-PKW):là tràn cóhình thức ngưỡng tràn dạng phím piano có thể tăng lưu lượng xả từ 3-4 lần so.với tràn Creager thông thường mà không yêu cầu mở rộng thêm chiều rộng.trần Loại tran nay được tập đoàn điện lực Pháp thiế

dựng năm 2006.Sau đó PKW được nghỉ

năm 2001 và xây cứu áp dụng ở rất nhiều nước

trên t giới để

PKW đã được ding khi nâng,

ing cấp các đập cũ và xây dung các đập mới.Ở Việt Nam,

đập Saloun (Bình Thuận) và đập Văn Phong

(Binh Định)PKW cũng được dự kiến thiết kế cho đập Ngàn Trươi (Ha

Tĩnh) Công thức tính tham khảo: Q= 4.3 hVPp, trong đó h là cột nước trước

tràn Py là chiều cao lớn nhất của khoang tran.

wh sắc loại A [10]

Cac hình thức nay đề có tính chat kỹ thuật phức tạp hơn so với tràn tự

do thông dụng như tran Creager hay đập trần đỉnh rộng, ngoài ra nhà nước

chưa đưa ra được tiêu chuẩn thiết kế cụ thé nên nếu áp dụng sẽ khó khăn hon

từ khâu thiết kế, đến thâm định phê duyệt và thiết kế thi công

$ Điền kiện áp dung:

fe cứ trên điều kiện địa hình, địa chất, quy mô dự án ( liên quan đến

đơn vị thiết kế, thẩm định, thi công ) và so sánh hiệu quả kinh tédé lựa chọn

hỏng hóc kịp thời để bảo tr tránh kẹt cửa van trong quá trình tháo lũ.

~ Làm giảm dung tích trữ nước phục vụ sản xuất của hỗ nếu cuối dong

chảy lũ không ngăn kịp cửa van lại để dâng nước.

s& Điều kiện áp dụng:

Trong trường hợp dự báo được tình trạng lũ lớn khẩn cấp, đập yếu,

xuống cấp, không chịu được cột nước cao, cần phải xử lý khẩn cấp cho phép

hạ ngưỡng tràn đón lũ dé tăng lưu lượng tháo lũ

1.2.3.Giải pháp về công trình tháo lũ dưới sâu

1.2.3.1 Cong tháo lit

“Cống tháo lũ là loại công trình tháo nước kiểu kín hình thức cổng là

kiểu cổng ngằm kết hợp giữa việc l nước tưới và xả nước kết hợp cùng tràn

để tháo lũ Trong các hồ đập lớn, cống này thường là cống dẫn dòng thi côngđược tận lại dé xả bùn đáy hay kết hợp tháo lũ khẩn cấp.

# Ưu điểm:

‘Tang cường thêm được khả năng tháo lũ của công trình đầu mối ngoài

tràn xã lũ

$# Nhược điểm:

Chi áp dụng được ở các công trình hỗ chứa lớn có thiết kế dẫn dòng, ít

có khả năng áp dụng cho các hồ đập vừa và nhỏ.

4 Điều kiện ấp dụng:

Nên đầu tư cho các hd đập nhỏ có dung tích lớn từ 2 triệu đến 3 triệu

m3 do cần nguồn vốn lớn để đầu tw xây đựng nên xétdén hiệu quả đầu tưkhông nên áp dụng cho các hồ đập có dung tích nhỏ hơn

1.2.3.2 Giống thảo lit

“Giếng tháo lũ là hình thức tháo nước kiểu kín có cửa vào nằm phía trênmặt nước dâng bình thường trong hồ Giếng có thé kết hợp với cống lấy nước

1 ñ 6

Hinh1.12: Giống tháo lũ [619]

a) Mặt bằng; b) cắt ngang tuyến đập; c) mặt cắt doc giếng: d) Giéng kiểu xi

lanh; e) Giéng kiểu thực dụng: f) Mặt bằng miệng giéngs# Ưu điểm:

C6 thể kết hợp giếng với cổng lấy nước qua đập, cổng tháo bùn cátgiảm thiêu được sự bôi lắng lòng hỗ

~ Kỹ thuật thiết kế, xây dựng và vận hành phức tạp

~ Tốn kém, không hiệu quả với các dự án ít kinh phí đầu tư xây dựng

#_ Điều kiện áp dung:

Nên đầu tư cho các hé đập nhỏ xây mới có dung tích lớn từ 2 triệu đến

3 triệu m3 do cần nguồn vốn lớn dé đầu tư xây dựng nên xét đến hiệu quả đầu

tự không nên áp dung cho c:

1.2.4 Giải pháp về đậpdâng

1.24.1 Nang cao đỉnh đập ding

c hồ đập có dung tích nhỏ hơn.

Là hình thức đắp thêm phan đỉnh đập, mái đập dé tăng chiều cao của

đập, từ đó giúp tăng cao trình mực nước, cột nướctrên ngưỡng trần xả lũ trong

điều kiện giữ nguyên cao trình và bé rộng ngưỡng tràn

~ Ap dụng cho hồ có điều kiện về kinh phí đầu tư, do việc nâng caođập tức làm đập kém én định hơn, phải có đánh gia tin cậy về mặt địa chất,

địa hình.

- Tăng nguy cơ mắt an toàn hơn cho khu vực ha du do nước hỗ lớn, nếuxây ra sự cô đồng chảy về hạ du lớn, sự phá hủy hạ tang sản xuất, dân sinh và

de doa tính mạng người dân.

~ Nếu dùng trong trường hợp xử lý khẩn cấp có thé tăng nguy hiểm chođập do mực nước thượng lưu dâng cao, ảnh hưởng đến thắm và ôn định mái

đập hạ lưu.

- Tăng diện tích ngập lụt thượng lưu.

+ Điều kiện ấp dung:

Ap dụng cho các hồ chứa có vai đập địa chat tốt, có khả năng nâng cao.đập, thân đập hiện trạng tốt, thắm và rò rỉ trong giới hạn cho phép

“Trong công tác quản lý, khi chưa có điều kiện xây dựng cải tạo thì có

thể dùng các bao tải đất, cát để nâng cao cao trình định đập dang

1.2.4.2 Hạ thắp đình đập dâng tháo lĩ qua đình đập hạ cắp

Hạ thấp một phần đập dâng tạo điều kiện cho nướclũ tràn qua đỉnh đập

‘rong trường hợp lũ lớn khẩn cấp.

© Ưu điểm

- Sử dụng trong điều kiện hồ chưa có điều kiện cải tạo, nâng cấp;

“Trong công tác quản lý phòng chống lũ lụtcho hồ đập khi có lũ lớn khẩn

pes thé sử dụng đập là phương án tháo lũ bổ sung cho tràn xả lũ để tháo lũ

‘dam bảo an toàn cho hỗ đập

- Sử dụng trong điều kiện hồ có điều kiện cải tạo, nâng cấp: Khi cácphương án bổ trí công trình tháo lũ bổ sung khác ( mở rộng tran, tran phụ,cổng tháo lũ, đập sự cổ ) không khả thi về bố trí hay điều kiện đầu tư lớn thì

có thể bố trí phương án tháo lũ trăn qua phần đỉnh đập ha cấp,

4 Nhược điểm:

- Với giải pháp ứng phó tạm thời phải huy động nhân lực lớn, hoặc

thiết bị cơ giới ngay tai vị tri đập để có thể thực hiện ngay việc thi công hathấp đỉnh đập

~ Nguy cơ xói mặt đập và mái hạ lưu đập lớn do nước tran qua định đập,

cần phải có giải pháp gia cổ chắc chắn mặt đập va mái đập để thực hiện giải

phép hạ độ cao một phần thân đập để cho nước trần qua đỉnh đập Có kha

năng áp dụng cho mọi đập vừa và nhỏ trong điều kiện lũ lớn khan cấp khi tran

xả lũ không đáp ứng được hết lưu lượng cẩn xả, các giải pháp công trình về

tăng cường khả năng tháo lũ khẩn cắp của hỗ đập chưa có điều kiện thực hiện.

1.2.4.3.Gia cổ đỉnh đập dâng tháo lũqua đỉnh đập dang

Gia cỗ mái, đỉnh đập bằng vật liệu không thắm nước có khả năng chịu

bén tốt như bạt 2 mặt, hay các vật liệu chống xói, bao tải cát xếp mặt đập, mái

„ khi có lũ vượt tn suấtđập, thảm cỏ, rọ đá, tắm cấu kiện, tắm lát bê tôn;

thiết k đập đã được tràn không xi kịp lũ cho nước tràn qua đỉnh đập với mi

gia cố.Tùy trường hợp cụ thể có thé chọn giải pháp cho nước tràn một phần

đập hoặc toàn bộ mat đập.Trong trường hợp này đập trở thành một đập tràn

đỉnh rộng có chiều rộng tran bằng chiều rộng mặt tran tháo nước

ay NNL VƯỢT TAN SUẤT TK

MNDBT cy TNL SA

a)

Hinh1.13: Biện pháp gia cổ mái đập dang

1 Bat chẳng thẩm; 2 Bao tải cát chẳng xói mặt đập:

3 Đường mặt đập tự nhiên;

& Uù điểm

- Sử dụng trong điều kiện hồ chưa có điều kiện cải tạo, nâng cấp;

“Trong công tác quản lý phòng chống lũ lụt cho hồ đập khi có lũ lớn khẩn cấp

có thể sử dụng đập là phương án tháo lũ bổ sung cho tran xa lũ để tháo lũ đảm

bao an toàn cho hồ đập

- Sử dung trong điều kiện hồ có điều kiện cải tạo, nâng cấp: Khi các

phương án bổ trí công trình tháo lũ bổ sung khác ( mở rộng tràn, tràn phụ,

cổng tháo lũ, đập sự cổ ) không khả thi vi trí hay điều kiện đầu tư lớn thì

số trí phương án tháo lũ tràn qua phần đỉnh đập hạ

+ Nhược điểm

Nguy cơ xói mặt đập và mái hạ lưu đập lớn do nước train qua đỉnh đập,

cần phải có giải pháp gia cổ chắc chin mặt đập và mái đập để thực hiện giảipháp này Vật liệu gia cố đỉnh, mái hạ lưu đập có thé là vật liệu mềm bạt 2

mặt, bao tải cát, bao tai đắt, thảm cỏ tự nhiên hoặc vật liệu cứng như rọ đá,

ip ghép xếp mặt đập, mái đập.

& Điều Kiện áp dụng

~ Có khả năng áp dung cho mọi đập vừa và nhỏ trong điều kiện lũ lớn

khan cấp khi tràn xa lũ không đáp ứng được hết lưu lượng cần xả, các giải

pháp công trình về tăng cường khả năng tháo lũ khẩn cấp của hé đập chưa có.điều kiện thực hiện

~ Với công trình chỉ có một đập dâng kết hợp bố trí trần thì nên bố trí vị

trí tran nước là vai sát điểm bó trí đập tràn dé tận dụng kênh dẫn tháo, ít gây

đập dâng.

~ Với các công trình có 1 đập dâng độc lập nên bé trí điểm tràn là tạiảnh hưởng đến pl

khu vực sắt vai đập, có tính tới khả năng dẫn ding sau đập

- Với công trình hỗ chứa có 2 đập dâng, bố trí tháo nước qua đập phụ

c6 tính toán khả năng tháo nước hạ lưu.

1.3 Kết luận chương,

Các hé chứa vừa và nhỏ ở Việt Nam nằm trải dài trên hau hết các vùng,

miền nên nội dung chính của chương đưa ra chỉ có thể đánh giá đượchiện

trạng chung của các hé chứa vừa và nhỏ ở Việt Nam trên cơ sở các tài liệu thu.thập từ sách, các hội thảo đã được công bố cùng các tài liệu tác liệu tác giáthu thập khác từ đó đẻ xuất các giải pháp công trình tháophù hợp cho hồ chứa

vừa và nhỏ dé tháo lũ lớn khan cấp.

Các giải pháp đưa ra được phân nhóm theo hình thức công trình tràn,

iém của các giải pháp để có thé cổng, đập ding Đánh giá được ưu nhược.

làm kênh tài liệu tham khảo khi thực hiện dự 4n cải tạo, lứa fing cắp các hỗ vừa và nhỏ Đề có thé dit luận chứng kỹ thuật đối với từng dự án thì cn phải

căn cứ thêm các đặc điểm từ địa chất, địa bình, mưa lũ, công tác quản lý vậnhành của từng dự án déchon phương pháp tối wu hai hòa giữa tính chất kỹ

thuật và điều kiện kinh tế của dự án.

‘Trong các giải pháp nêu ra trong chương này, tác giả muốn diễn giải, lý

luận chuyên sâu ip dụng giải pháp cho nước tràn đỉnh đập dâng có

ha cắp cao trình hoặc không hạ cao trình để tháo lũ lớn khẩn cấp vượt tần suất

thiết kế tháo lũ của tràn hiện trạng Nghiên cứu lý luận chính của giải pháp.này là đưa ra các hình thức tháo lũ tràn đỉnh đập dé vận dụng vào cho công

kiện cải tạo

tác quản lý vận hành phòng chống lũ khi hồ chứa chưa có

nâng cấp và vận dụng để thiết kế cải tạo, nâng cấp các hồ chứa vừa và nhỏ

trong trường hợp phải tháo lũ lớn khẩn cấp nhằm đảm bảo an toàn én định

ông trình đầu mỗi hd chứa cũng như tránh gây ngập lục, thiệt hại về

A tài sản cho ving thượng hạ du

CHƯƠNG2

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHO NƯỚC TRAN QUA ĐỈNH DAP

TRONG TRƯỜNG HỢP CÓ LŨ LON KHAN CAP

2.1 Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng đập đất cho nước tràn đỉnh đập

ở Thế Giới và Việt Nam

Trén thé giới đã nghiên cúu và ứng dụng tháo nước lũ trin định đập dang

với công trình đập đất như Mỹ, Pháp, Trung Quốc Trong đó Trung Quốc đã

áp dụng thành công vào nhiều công trình điên hình như đập hỗ chứa nước YênTir Hà, huyện Tân Kim tỉnh Liêu Ninh, đập hồ chứa nước Hồng Tỉnh, tinh HồNam.M6t số thông tin vẻ hỗ chứa này cụ thẻ vẻ hỗ chứa như sau:

Bảng 2.1- Thông sô đập đất cho nước tran đỉnh đập hé chứa Yên Tit Hà

La kiểm tra mis | 882 (P=0,3%)

Tông lũ kiểm tra 10° m3 27431

MNDBT = đỉnh đập m +140

MNLTK m +19,17

MNLKT m 320,50,