Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đề xuất giải pháp tăng khả năng tháo nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa trên địa bàn tỉnh Bình Thuận và áp dụng cho hồ Suối Đá

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ mộtnguồn nào và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đượcthực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Nguyễn Anh Quý

LỜI CẢM ON

Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến toàn thé các thầy cô giáo Khoa Công trình, cần bộ.

phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học trường Đại học Thủy lợi đã giảng day, giúp đỡ

tác giả trong suốt quả trình học tập tại trường

16 lòng biết ơn sâu sắc dén GS.TS Phạm Ngọc Quý, người

thầy đã tận tinh chỉ bảo, hướng dẫn tác giả trong suốt quả trình thực hiện luận văn này,

Tác giả cũng xin gửi lồi cảm ơn ti linh đạo và toàn thé các đồng nghiệp Công ty

“TNHH MTV KTCT Thủy lợi Bình Thuận đã tạo mọi diễn kiện, giúp đờ te gi có thé

hoàn thành khóa học và luận văn một cách tốt nhất

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và người thân đã động

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

Với thời gia và tình độ côn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiểu sốt

Tác giá rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thay cô giáo, các

chuyên gia và bạn bé đồng nghiệp để hoàn thiện luận văn.

MỤC Luc

MỞ DAU, 1

1 Tinh cấp thết của đ tải i

2 Mục dich của dé tài 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24, Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 25, Kết quả đạt được 2

6 Cầu trúc của luận văn 2

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE HO CHUA NƯỚC VA AN TOAN XẢ LŨ CUA HODAP

L1 Tổng quan về hồ chứa nước.

LA Các bộ phận của hồ chứa

1.2.2 Những vấn dé at ra đối với hồ chứa [2]

1223 Những sự cổ thường gặp ở hồ chứa [3] "

1.3 Khái quát chung về công trình tháo lũ [S] 191.3.1 Nhiệm vụ công trình tháo lũ 191.3.2 Phân loại công trình thảo lũ 19

1.4 Những kết qui nghiên cứu trong vi ngoài nước về năng cao khả năng tháo 25

14.1 Những kết quả nghiên cứu trên thé giới 2s

1.4.2 Những kết quả nghiễn cứu trong nước 26

1.4.3 Nhận xét các kết quả nghiên cứu 271.5 Những vin để đặtra và lựa chọn hướng nghiên cứu 2816 Kếtluận chương 1 29CHUONG 2 HIEN TRẠNG VA GIẢI PHAP TANG KHẢ NANG THÁO LŨ CUA

CAC HO CHUA Ở BÌNH THUẬN 30

2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tinh Bình Thuận [7] 30

211 Vitidialy 302.1.2 Đặc điểm địa hình 30

2.1.3 - Đặc điểm địa chất, thé nhưỡng và thám phủ thực vật 312.4 Đặc điểm khí tượng, thi v 32.15 Hiện rạng kinh - xã hội 3322 Hiện trang hồ đập và kha năng tháo lũ của hd chứa trên địa bàn tinh BinhThuận 4

2.2.1 Hiện trạng hồ đập, 34

2.2.2 Hiện trạng năng lực xả lũ của hồ chứa 3

2.2.3 Một số sự cổ xảy mở công trình tháo lũ 402.3 Nghiên cứu cic gi pháp làm chậm lũ, tăng khả năng thio lũ của hồ chia 41

23.1 Lý dophải tăng khả năng tháo của hồ: 412.3.2 Giải pháp công trình [6] 422.3.3 Gi pháp phi công tình 38

2.34 Xây dumg tiêu chi đánh giá an toàn về lũ điêu chi ãJ[S] 59

2⁄4 Két luận chương 2 6

CHƯƠNG 3 NGHIEN CUU LUA CHỌN GIẢI PHÁP HỢP LY TANG KHẢ NANG.

THAO LU CHO HO SUOI DA 633.1 GiGi thiệu chung về công nh hồ chứa nước Suỗi Đá [9] 6

3.11 Vite công tinh 63.12.- Đặc điểm địa hình địa mạo 633.13 Đặc điểm dia chit, thé nhường: o3.14 Đặc điểm mạng lưới sông subi: oA3.1.5 Đặc điểm khí tượng, thủy văn: 643.1.6 Nhiệm vụ và quy mô của hồ chứa nước Suỗi Đã: 65

3.2 Hiện trang và đánh giá về khá năng thio lũ của hd Suối Da 6

3.2.1 Him trang công tinh thio la 6

3.2.2 Đánh giá về khả năng tháo lũ 69

giái pháp công trình tăng khả năng tháo lũ cũa hỗ 72

3.3.1 Giải pháp 1: Mỡ rộng quy mô trân tự do, giữ nguyên cổng xả sâu 723.3.2 Giải pháp 2: Mo rộng quy mô cổng xa sâu, giữ nguyên tran tự do 773.3.3 Giải pháp 3: Mỡ rộng quy mô tràn tự do và cổng xa sâu 813.4 Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình hợp lý 85

34.1 Tiêu chí lựa chọn giải pháp 8534.2 Tổng hop kết qu các gii phip 8534.3 Phân tích cic gii pháp vi lua chọn giải pháp hop lý 86

3.5 ˆ Xây đựng biểu đồ điều phối phòng lũ cho hồ Suỗi Đá 88

35.1 Xác định Ia iu chuẩn 10 thie ké 893.5.2 Cập nhật tai liệu khí tượng — thủy văn, địa hình, địa mạo, thảm phủ 89

3.5.3 Tính toán mưa ngảy lớn nhất thiết kế 89

3.5.4 Tinh toán lưu lượng đình Kiva quả tỉnh lã thiết kể lũ kiểm tra 893⁄55 Tinh toánđiềutiếtlũ 89

3.56 Xây dung biểu đồ điều phối phòng lũ 90

3.5.7 Hướng dẫn sử dung biểu đồ điều phối phòng lũ 92

+ luận chương 3 93GHỊ “

1 Những kết quả dat được của luận văn “

2 Nhung tin ta “3 Kiếnnghị 95

ĐANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình!.1 Các bộ phận của hỗ chứa 5

Hìnhl.2 Một số hình ảnh về hỗ chứa trên thé giới 6

"ìnhl.3 Một số hình ảnh về hồ chứa ở Việt Nam 7Hinh 4 Một số hình ảnh về sự cổ hồ Vạn Hội (Bình Định) 12

Hinh1.5 Nước tran qua định đập gây vỡ đập, điễn hình ở đập Phân Lân (Vinh Phúc) 13Hinh1.6 Thắm trong phạm vi thân đập, điền hình ở hỗ Núi Cốc (Thai Nguyên) 13Hinh1.7 Trượt mái thượng lưu, điển hình như đập Ngàn Trươi (Hà Tĩnh) 4

Hinh1.8 Ket cửa van tràn xã lũ đập Dim Ha Động 16Hinh1.9 Nứt găy công dẫn đến vỡ đập, dic như đập Ta Krel II (Gia Lai), 7Hình!.10 Thắm doc theo mang cống gây vỡ đập, điễn hình như đập 220 (Hà Tinh) 18

Hình!.11 Nước trăn qua định đập Đầm Ha Động (Quang Ninh) do người quản lý

Không the dõi diễn biến mục nước về hồ khi đang có mưa lớn 8Minh 1.12 Nước trin qua đỉnh đập thủy điện Hỗ Hô (Ha Tĩnh) do sự có mắt điện dẫn

đến tran xả lũ không vận hành được 19Hình!.13 Đập Lỏng Sông ~ Bình Thuận 20

Hinht.14B6 trí đường trin doc ở đầu đập 20

Hình! 15 Đường tein ngang 21Hình!.16 Xi phông thio lũ 2

Hình1,17 Giéng tháo lũ 23

Hinbl.18 Đường tràn lồ kiêu gáo 2

Hìnhl.19 Trin không có cửa van điều tit 24Hinht.20 Tran có cửa van điều tiết 24

Hình 2.1 Bản dé hành chính tinh Binh Thuận 30

Hinh 2.2 Sơ đỗ tổ chức quản lý 35Hinh 2.3 Một số hỗ chứa ở Bình Thuận 36

Hình 2.4 Hiện trang hư hỏng một s hỗ chứa của tính Bình Thuận 37inh 2.5 Hình ảnh một số tràn xd Ia ở Bình Thuận 40Hình 2.6 Hồ Trả Tân vao mùa a 40

Hình 2.7 Các giải pháp công trình chậm lũ, chia lũ của hỗ chứa 42Hình 2.8 Một số dang tường cánh làm thuận déng chảy 4

Hình 2.9 Mỡ rộng khẩu diện trin

ngường trần và làm cửa van.Hình 2.11 Mặt bằng các dạng ngường rên đặc biệt

Hình 2.12 Nang cao đập chin để tăng mực nước lũ trong hỗ

h213 Cắt dọc tà

Hình 2.14

n sự có hd Trudi = Thừa Thiên Hue.

it dọc Trần s hồ Easoup Thượng - Đắc LắcHình 2.1S Cit đọc tràn sự cổ gây vỡ bằng năng lượng nỗ - Hỗ

Hình 2.16 Trin sự cố có của van Hồ Cả Giây, nh Bình ThuậnHình 2.17 Trấn của van tự động

Hình 2.18 Cit dọc tran sự cổ kiễu gia tải bằng nước gây vỡ dap đắt

Hình 2.19 Cắt dọc tràn sự có kiểu dẫn xói gây vỡ đập đất.

Hình 220 Tran Labyrinth

Hình 221 Trần sự cổ kiểu cầu chì

Hình 222 Tran sự cổ kiểu tắm gập mở nhanh

Hình 2.23 Sơ đỗ đánh giá an toàn theo tiêu chí lũ

4849sĩ3233545s5s560Hình 2.24 Biểu đồ điều phối phòng lũ ứng với các mực nước trước lũ và Br khác nhau

Hình 3,1 Vị tí hỗ chia nước Suối Đá

Hình 3.2 Công trình đầu mỗi hồ chứa nước Suối Đá

Hình 3.3 Đập chính và đập phụ 1 hỗ chứa nước Suối Đá

Hình 3.4 Tran xả lũ hồ chứa nước Suỗi Đá,

Hình 3.5 Hiện trạng tràn xả lũ hỗ Sudi Đá.

Hình 3.6 Mỡ rộng quy mô trin tự do, giữ nguyên cổng xã sâu

Hình 3.7 Giải pháp 1: Mở rộng quy mô trin tự do, giữ nguyên cổng xã sâu

Hình 3.8 Ma rộng quy mô cổng xà sâu, giữ nguyên trin tự do

Hình 3.9 Giải pháp 2: Mở rộng quy mô cổng xa sâu, giữ nguyên trần tự do

Hình 3.10 Mở rộng quy mô tràn tự do và cổng xả sâu.

Hình 3.11 Giải pháp 3: Mỡ rong quy mô trần tự do và cổng xa sâu

Hình 3.12 Biểu đồ điều phối phỏng lũ ¡ Ba trường hợp |Hình 3.13 Biểu đồ điều phối phòng lũ 1 Đá trường hợp 2

8Ìs49Ị9

DANH MỤC BANG BIẾU.

Bảng 1.1: Thống kê số lượng, dung tích và điện tích tưới các hd chứa thủy lợi

Bảng 1.2: Phân loại các nguyên nhân gây vỡ 17 hd đập của nước ta gin đây.

Bang 1.3: Phân loại các nguyên nhân gây sự cổ nhưng không vỡ đập.

Bảng 1.4: Các nguyên nhân gây vỡ 17 hồ đập do chủ quan của con người

Bảng 2.1 Thing ké phân loại đắt

Bảng 22 Diện tích thâm phủ (rừng) thay đổi theo thôi gian

Bảng 23 Diện ích lưu vue vả chiều đãi cúc sông chínhBang 2.4 Thống kê theo dung tích hồ chứa.

Bảng 2.5 Thing ké theo

Băng 2.6 Thing kể heo năm xây dựng

cao đập

Bang 2.7 Phân loại theo loại trin

Bảng 2.8 Phân loại tần theo hình thức có hay không có của vanBảng 29 Phân loại rn theo hình thức tiêu năng

Bảng 2.10 Phân loại trần theo hình thú có hay không có trần sự cổ

Bing 2.11 Tiêu chuin tinh lũ theo các tiêu chuẳn, quy phạm qua cúc thời kỳ

Bảng 3.1 Vận tốc gió ứng với các tin suất thiết kếBảng 3.2 Thông số dong chảy lĩ ứng với các tn suất

Bảng 3.3 Kết quả tính toán điều tiết lũ

Bang 3.4 Kết qua tính toán chiều cao đập.

Bảng 3.5 Kết quả tính toán về kỹ thuật giải pháp 1Bảng 3.6 Kết qua tỉnh toán mục nước hạ lưu

Bảng 3.7 Kết qu tính toán kích thước bể

Bảng 3.8 Kết qua tính toán về kinh tế giải pháp 1Bang 3.9 Kết quả tính toán về kỹ thuật giải pháp 2.Bang 3.10 Kết quả tính toán mực nước hạ lưu.Bảng 3.11 Kết quả tinh toán kích thước bé

Bảng 3.12 Kết quả tính toán về kinh tế pháp 2

Bảng 3.13 Kết quả tính toán về kỹ thật giải pháp 3Bang 3.14 Kết quả tính toán mực nước hạ lưu.

82

toán về kinh tế giả pháp 3

Bảng 3.17 Thông số các giải pháp

Bảng 3.18 Tổng hợp mực nước hồ lớn nhất rường hợp 1Bảng 3.19 Tổng hop mực nước hỗ lớn nhất trường hợp 2.

øỊ

MỞ DAU

1.Tính cấp thết của để ta

Bình Thuận là một tỉnh khô hạn nằm ở cục Nam Trung Bộ, Được sự quan tâm củaĐăng và Nhà nước vỀ công tác hát iển thủy li, đốn nay toàn tinh đã cổ hơn 174

công tình thủy lại lớn nhỏ, tong đồ cúc chia nước đồng vai trỏ cực kỳ quan trọng

trong sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương.

Qua rà soát đánh giá toàn bộ 21 hồ chứa trên địa bản tỉnh chỉ có hai hồ chứa có đậpbing bê tông trọng lực, còn lại toàn bộ các hồ chứa là đập đất Các hồ này phản lớn

dược xây dựng eich đây đã hơn 20 năm trong thời kỳ đắt nước côn khó khăn, nguồn

vốn đầu tư còn hạn hep, công tác thiết ké thi công còn chưa đáp ứng yêu clu kỹ thuật.

Trải qua qua trình khai thie phần lớn các hỗ đã bắt đầu hư hông, xuống cắp nhưng donguồn kinh phí hạn hẹp nên vẫn chưa được tu sửa, ning cắp một cách phù hợp dẫn đến

ẩn nguy co mắt an toàn hỗ đập, đặc biệt là về an toàn lũ,

Bn cạnh đó, những năm gin đây do ảnh hưởng của biến đỏi khí hậu dẫn én tnd hìnhthời tiết diễn biến khó lường, mưa lũ lớn liên tục xảy ra với tính chất ngày cảng cực.đoan đã de doa trực tiếp đến an toàn hỗ đập Tình trạng lũ lớn vượt thiết kế, công trình)

tháo lũ không đảm bảo năng lực xa dẫn đến nước tràn qua đỉnh đập gây vỡ đập, tần

pha cơ sở vật chất ở hạ du thực tế đã xảy ra đổi với nhiều hỗ chứa.

`Với những lý do trên, đỀ ti "Nghiên cứu đề xuất giả pháp ting khả năng thio nhằmđảm bảo an toàn cho hd chứa trên địa bản tỉnh Binh Thuận và áp dụng cho hồ Suố

Đi thực sự có ý nghĩa khoa họ, nhằm giải quyết cic vẫn đề mà thụchoi

~ Ap dụng tinh toán cho hd Suối Da3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

> ii tượng nghiên cứu: Các hd chứa trên địa bản tinh Bình Thuận, ap dụng tinh

toán cho hỗ Suối Đá.

> Pham vi nghiên cứu: Công trình tháo lũ và các giải pháp tăng khả năng tháo.

4.Cich tếp cận và phương pháp nghiên cứu

> Chih tiếp cận: Tổng hợp, kế thừa các kết qua nghiên cứu từ trước đến nay trongviệc nâng cao khả năng tháo lũ các hỒ chứa nước trên thé giới và ở Việt Nam.

> Phuong pháp nghiên cứu

Điều tr, thu thập, tổng hợp cúc kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước.

- Điều tra, phân tích, đánh giá hiện trạng hỗ đập và khả năng thảo lũ của các hỗ chứa

trên địa ban tỉnh Bình Thuận.

- Nghiên cứu các giải php tăng khả ning tháo lũ Phân tích, nh ton và lựa chọn giải

pháp hợp ý cho hồ Suối Đá,5 Kết quả đạt được.

~ Tổng quát vé hỗ chứa nước va thực trang về an toàn hỗ đập.

- Đảnh giả hiện trang xã lũ của các hỗ chứa trên địa ban tỉnh Bình Thuận.

= Đề xuất được các giải pháp tăng khả năng thio lũ cho hỗ chứa

~ Phân tích, lựa chọn giải pháp tối vu cho một công trinh cụ thể là hỗ

6 CẤu trúc cũa luận văn

"Nội dung của luận văn được cấu trúc như sau

Chương 1: Tổng quan về hd chữa nước và an toàn xà lũ của hỗ đập

“Chương 2: Hiện tạng và giải pháp ting khả năng thio lũ của các hỗ chứa ở Binh

“Chương 3: Nghiên cứu lựa chọn giải pháp hợp lý tăng khả năng thảo lĩ cho hỗ Suối

Đã

CHUONG1 TONG QUAN VE HO CHUA NƯỚC VÀ AN TOÀN XALŨ CUA HO DAP

1-1 Tổng quan vé hồ chứa nước

Trên thể giới, bồ chứa nước được xây dụng và phát tiễn rit phong phú, da dang Vai

trò và tầm quan trong của hồ chứa đối với đời sống con người đã được chứng minh

kiện địa hình, địa chất mi hồ.

qua hồi gian Tay theo yêu cẩu về nhiệm va,

chứa được xây dựng với nhiều quy mô và hình thức khác nhau.

Việc xây dựng hồ chứa nhằm điều tiết dòng chảy trên sông, su hục vụ cho lợi

Ích của con người như phục vụ cho san xuất nông nghiệp, cắp nước cho công nghiệp,

sinh hoạt của nhân dan, phát điện, cải tạo môi trường sinh thái, phòng chống lũ lụt cho.hạ du,

LLL Các bộphận

0 vực: là phn điệ tích được giới han bởi các đường phân thủy, có nhiệm vụ hứng:

nước cho hỗ chứa Nước được húng trên lưu vực sẽ được tập trung vào dòng chính của

sắc sông, subi rồi đổ vào hỗ chứa tạo thành kho nước, Diện ích lưu vực cảng lớn thì

nguồn nước cung cấp cho hi chứa cing dd do

- Lòng hồ: là một phần của diện tích lưu vực, ding để chứa nước từ dòng chính ciacác sông, suối tập trung về Lòng hồ càng lớn thì khả năng điều tiết, tích trữ và cung.sắp nước của hồ càng lớn

- Đầu méi công trình: là tập hợp các công trình được xây dựng tại một khu vực nào đó

để cũng thực hiện những nhiệm vụ của một giải pháp thủy lợi gọi là đầu mỗi côngtrình thuỷ lợi

- Hệ thống công trình: là tập hợp các đầu mỗi công trình thủy lợi và các công trình

thủy lợi trên một phạm vi rộng lớn nhất định để cùng giải quyết những nhiệm vụ củamột giải pháp thủy lợi

- Ha du hồ chúa: là ving đất phía sau đập bao gm cả con người, cây trồng, vật nuôi,

các công trinh dân sinh, kinh tế, xã hội, quốc phỏng, an ninh được trực tiếp hưởng lợi

từ hỗ chứa hoặcbị nh hướng đo ác ác động từ hồ chứa gây nên

4

chỗ để đắp đập ngăn sông tạo thành hồ chứa Điền hình như những đập đất, đập đá đỗ

được xây dựng khoảng năm 1300 trước Công nguyên ở Syria; đập Marib xây dựngkhoảng năm 750 trước Công nguyên ở Yemen hay các hệ thống đập được xây dựngVào năm 2280 trước Công nguyên ở Trung Quốc,

Hiện nay th giới đã xây dựng hơn 1400 hỒ có dung tích trên 100 triệu m nước hỗ vớitổng dung tich 4.200 tỷ m`, Theo tiêu chi phân loại của Ủy ban quốc tế về đập lớn

(ICOLD) hồ có dung tích từ 3 triệu m” trở lên hoặc chiều cao đập trên 15m thuộc loại

hồ đập lớn có số lượng hơn 45.000 hỗ Trong đó Châu A có 31.340 hỗ (chiếm 70%),

, Đông Âu có 1.203 hồ, Châu Phi

Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hỗ, Tây Âu có 4.227 h

có 1260 8, châu Đại Dương 577 hồ

Hỗ Oroville (Mỹ) Hồ Glenbawn (Australia)

Hình!.2 Một số hình ảnh về hỗ chứa trên thể giới

2/ Tinh hình xây đựng hỗ chữu ở Việt Nam:

6 Việt Nam tính đến năm 2013 cả nude đã xây dựng được 6.886 hỗ chứa, ong đồ có6.648 hỗ chứa thủy lợi và 238 hỗ chứa thủy điện với tổng dung tích khoảng 63 tỷ m”

nước Vớai trở quan trọng của minh, hd chứa thủy lợi đã được xây dựng rộng khắp

trên cả nước vả có xu hướng phát trién ngày cảng mạnh mẽ.

HỖ chứa xây dựng rộng khắp nhưng phân bổ không đều giữa các vùng miễn Khu vực

từ Nghệ An trở racác tỉnh miễn núi phía Bắc là 4.224 hỗ (chiếm 64%), các tỉnhtừ Bình Thuận tớiMiền Trung va Tây Nguyên từ Nghệ An tới Bình Thuận là 2.323

các tỉnh Dang bằng Sông Cửa Long là 101 hd, Các tinh có nhiêu hỗ chứa là Nghệ An:82 hồ, Thanh Hóa: 526 hồ, Hóa Bình: S13 hồ, Tuyền Quang: 478 hỗ,

Hỗ chứa thủy lợi tuy nhiều về số lượng nhưng các hỗ chứa có quy mô vừa và lớn chỉ

chiếm hơn 10%, còn lại chủ yếu là các hd nhỏ với quy mô tử | triệu mtr xuống

Bảng 1.1: Thống kê số lượng, dung tích và điện tích tưới các hồ chứa thủy lợi

str Loại hỗ chứa Số lượng Diện tí

tưới (ha)

1 ` > I0 triệu mà 124 685.030

2 [W=32< 10 tigum hoje > 15m | 78 T3450

3 | Welz<cimmyH<lSm | 363 451004 | W=02r<Imam,H<lim | 2385 S770

5 (0,05 + <02 triệu m’, H< 15m 3.248 73.560

Tổng cộng sen 390.910

Hỗ Núi Cốc (Thái Nguyễn) tông Quao (Binh Thuận)

Hioh1.3 Một số hình ảnh về hd chứa ở Việt Nam

Phin lớn các hd chúa ở nước tr đã được xây dựng cách đây 3040 năm, tri qua quá

trình vận hành khai thác lâu đài đã xuống cắp và xuất hiện các sự cổ như: nước tràn

«qua định đập, đập bị thắm, hư hỏng lớp gia cổ mái thượng lưu, x6i lỡ mái hạ lưu, xuấthiện tổ mối gây sụt lún tong thân đập: trin không đủ năng lực xả, thắm qua mangtràn, hư hong thân tràn; công lấy nước bị lún sụt, thấm hai bên mang công, hư hongthân cổng, tháp cổng, dan van Trong những nguyên nhân đó, nguyên nhân do khảnăng tháo không đảm bảo đã gây ra sự cổ mắt an toàn hồ chứa chiếm tỷ lệ khá lor(Qua ra soát hiện cả nước có 1.150 hỗ chứa cin phải sửa chữa năng cấp trong tồi giantới Trong đô những hỗ dung tích trên 10 trigu m` có 21 hồ hư hông, 10 hồ thiểu khả

mỶ có 160 hồ hư hỏng,

hồ dung tich nhỏ hơn 3 triệu m' có 924 hồ hư hỏng, phần lớn các hỗ xây dựng từnăng xà lũ: hồ dung tích 3° 10 ti 5 hồthiễu khả năng xà lũ;những năm 1960-1970 đều không đảm bảo khả năng xả lũ.

“Thống ké 17 đập đắt bị vỡ ở nước ta trong 30 năm lại đây cho thấy nguyên nhân chủ

yếu là do mưa lũ gây ra, nguyên nhân khác như do thắm, chiếm tỉ lệit hon (xem bảng 1.2).

Bảng L2: Phân loi các nguyên nhân gây vỡ 17 hb đập của nước t

Nguyên nhân | Myatt | PBS | mhậm Tổng

địa chắn

Số lượng thổ) T0 1 ? 7Tỷ lệ (%) 59 6 12 2 100,

Đánh giá về mức độ an toàn hỒ chia ở nước ta, có khoảng 1.300 hỗ chứa được xâydựng sau năm 2000 và 633 hồ được sửa chữa nâng cap từ năm 2003 đến nay là đảm.bảo an toàn trong điều kiện thời tết không quá bắt thường Còn lại các hỗ chứa xây

dựng trước năm 2000 chưa được sửa chữa năng cắp thì sau thời gian dài vận hành đến

nay nhiều hồbị xuống cắp nghiêm trong và xuất hiện nhiều sự cổ Các sự cổ xảy ra tuy

chưa gây nên vỡ đập nhưng nó tồn tại và diễn biển âm,mẫn nguy cơ vỡ đập trongmùa mưa lũ.

Bing L3: Phân loại các nguyên nhân gây sự cổ nhưng không vỡ đập

: Tong số DogTổng số | Số đập Do | Dodia| Do

SIT| Vàng | lượt đập sấu ônhồ đập | có sự có mưa lữ| chất | thắm

2V VỀ quân lý, vận hành:

Số lượng hỗ nhỏ quá nhiễu lại nằm rãi rác, phân tin, Nhiễu hồ nằm tong vùng sâu,

vùng xa nên hẳu hết đều không có đường quản lý, thậm chỉ nhiễu hi lớn đường quản

lý bị cha cắt khi xa lũ dẫn tới xe cơ giới không thể iếp cận để kiểm tra, ứng cứu khi

có sự cổ.

“TỔ chúc quản lý Nhà nước về thủy lợi nói chung và hồ chứa nồi riêng còn yếu vàthiểu, chưa đáp ứng yêu cầu, nhất là cắp huyện, xã Nhiều huyện không có cán bộ thủy.lợi, hầu hết các xã không có cần bộ hiễu biết chuyên môn thủy lợi nên hiệu quả quảnlý hạn chế

Công tác quản lý về kỹ thuật, kiểm tra, quan tric, kiểm định đập theo Nghị định72IND-CP cia Chính phủ về an toàn hồ không được các chủ hồ thực hiện nghiệm tức,

nhất là các hỗ chứa vừa và nhỏ Thống ké 17 hồ bị vỡ gần đây ở nước ta do nhận thức.

và chủ quan của con người cho thấy phin lớn nguyên nhhành.

là do công tác quản lý vận

Bang 1.4: Các nguyên nhân gây vỡ 17 hồ đập do chủ quan của con người

Nguyên nhân | Thiếtkế| Thi công | Quản ý, vận hành | Tổng

lượng thd) | 3 3 9 7THR) 18 ? 5ã 100

Nhiều hồ chưa có quy trinh vận hành, nhiều hồ có quy trình nhưng không còn phù hợp:

chưa được bổ sung kịp thời Có hỗ khi xa lũ không đúng quy trình đã được duyệt Sựphối hợp vận hành liên trên lưu vực chưa tốt, khi xà i gây ngập ạt thiệt hại cho hạ

Cần tụ tiên đầu tư cho những công trình lớn mang lại hiệu quả kinh t cao, tạo sức bật

phát tiển kinh tẾ cho địa phương: ưu tiên đầu tư cho những vùng min thực sự cin

thiết như các tinh khô hạn vùng Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, vùng núi phía Bắc.1.2.2.2 Về khảo sát, thiết kế:

Về khảo sát: đối với các công trình lớn thì công tác khảo sắt được thực hiện khá bài

bản, tuy nhiên đối với các công trình nhỏ do khó khăn về nguồn vốn thường khổi

lượng khảo sit bị cắt giảm dẫn đến kết quả ti iệu đôi khi chưa chính xắc.

VE thiết kế: công tác thiết kế hồ chứa đã có những bước tién dai trong thời gian qua.

‘Tuy nhiên hiện nay quy phạm, lý luận títoán đôi khi còn chưa theo kịp với thực tiễn

làm việc của công trình Việc xay ra sai sót trong tính toán do người thiết kế vẫn còn

diễn ra ở nhiễu công trình.

1.2.2.3V8 công nghệ xây dựng:

Việc tiếp cận và ứng dụng các công nghệ xây dựng tiên tiến trên th giới đã được thực.hiện ừ nhiễu năm nay nhưng nhìn chung vẫn côn chậm so với các nước khác

Trang thiết bị, máy móc hiện đại phục vụ thi công đã được quan tâm đầu tư tuy nhiên

chi tập trung & một số đơn vị lớn Đội ngũ cản bộ có trình độ kỹ thuật cao vẫn còn

chưa nhiều.

1.2.2.4V6 sử dung, quản li hồ chứa:

'Công tác sử dụng, duy tu bảo đường, sửa chữa, quan trắc hỗ chứa chưa được thực

hiện đầy đủ Người quản lý chỉ chú trọng công tác khai thác sử dụng ma xem nhẹ duytu bảo dưỡng, công tác sửa chữa lớn chưa thực hiện định ki theo quy trình mà chỉ khi

nào hỏng mối tiễn hành, khi xảy ra nguy cơ sự cỗ thi lại không có nguồn kinh phí

khắc phục.

Công tác quan trắc còn nhiều bit cập như nhận thức còn đơn giản, cắn bộ có chuyên

môn về quan trắc còn thiểu và yếu, nhiều hỗ chưa có thiết bị quan trắc hoặc có nhưngthiết bị quan trắc hầu hết là đơn giản Công tác đo đạc ở các hỗ có lắp đặt thiết bị tuy.

đã thực hi nhưng chưa di vio nề nếp Si u đo đạc được chưa có chuẩn đánh giá,

chưa sử dụng số iệu quan trắc được vào công tác đảm bảo an toàn đập,

10

Hiệu quả hoạt động của các tổ chức quản lý, khai thác vẫn còn thấp Đối với bộ my

quan lý Nhà nước về thuỷ lợi, phân giao nhiệm vụ giữa các cơ quan quản lý nhà nước

chuyên ngành còn nhiều bat cập, chồng chéo dẫn đến khó khăn trong.

1.2.2.5 tự động hỏa, hiện đại hóa:

(Công tác nghiên cứu về tự động hóa, hiện đại hỏa trong quản lý vận hành hi chứabước đầu đã dat được những kết quả nhất định, cin đây mạnh hơn nữa trong thời giantới nhằm theo kịp sự phát triển của các nước trên thể giới

Việc ứng dụng tự động héa, hiện dại hồa ở các hồ chia những năm gần đây mặc di đã

được quan tâm và triển khai nhưng vẫn còn chậm, mới chỉ thực hiện ở một số ít hồ

chứa lớn, Còn hi phần lớn ác hd chứa vẫn là c bị lạc hậu, vận hành bằng sứcngười là chủ yếu.

1.2.2.6 Vé chong li, bão và hạn hún:

Hỗ chứa ở nước ta chủ yếu là các hỗ có quy mô nhỏ, tải qua quả tỉnh vận hình khai

thie lâu đà hẳu hết đã xuống cấp nên khả năng chống lũ, chống hạn khá hạn chế

Tình trang chặt ph rừng đầu nguồn, khai thác khoảng sản rong lòng hỗ làm cạn

kiệt ding chảy vào mùa khô và tăng nguy cơ lũ vào mia mưa vẫn chưa có giải pháp

khắc phục.

Quy tình vận hinh chống bão, lũ ở a tỏ vẫn chưa có hoặc có nhưng không côn

phù hp ay hô khân hi xã lũ Mặt khác sự hổi hep vận hành ác hỗ chứa tongmùa lũ, đặc biệt làhỗ thủy điện chưa chặt chẽ dẫn đến ngập lạt gây nhiều thiệt hạicho hạ dụ

1.3.3 ˆ Những sự cỗ thường gặp ở hồ chia [3]

1.2.3.1 VE mặt kỹ thuật:

1/Sự cổ 6 ting

in

ign tượng đã lỡ hoặc sat 16 bah tạo nên những con sóng xung kích tác động trực

tiếp vào thân đập gây phá hủy đập, néu chiễu cao sóng tăng lên vượt sóng thiết kế cóthể gây ra nước trin qua đình đập.

Sự cổ sat lờ lòng hd hd chứa nước Vạn Hội tinh Bình Định thing 12/2016 và một vi dụ

điển hình Vào lúc 5 giờ sáng ngày 16/12/2016 mưa lớn kéo dải đã gây lở núi phiathượng lưu bở trái đập, cách trần xi lũ khoảng 300m gây ra một tiếng nỗ lớn tạo nêncột sóng nước cao khoảng 20m tran qua định đập và nhà quản lý tràn Sóng nước đánh

trực điện vào thân đập và trin xả lũ dang với chiều đài nước tràn qua đập

350m, chiều dải sóng nước đánh trực tiếp vào thân đập là 250m Sóng đánh vào trânxả lũ đã làm hư hỏng cửa van tran xa lũ, máy phát điện dự phòng, hệ thống đường dây

điện phía hạ lưu đập: ngoài ra khi nước trần qua đình đập và nhà quản lý tran đã làm

xói lở thượng hạ lưu đập Sự cổ đã gây ra nhiều thiệt hại nhưng may mắn đã không

xây ra vỡ đập [4]

Hình! 4 Một số hình ảnh về sự cổ hỗ Vạn Hội (Binh Định)2/ Seed ở đập dit

= Liltran qua định đập: nguyên nhân do tinh toán thủy văn sai, cửa đập tràn bị kẹt, lũvượt tin s tiết kế, không cỏ trần xa li dự phòng, đình đập dp thấp hơn cao trình

thiết kế hoặc bị lún tong quá tình hoạt động

Hinh1.5 Nước tràn qua định đập gây vỡ đập, điển hình ở đập Phân Lân (Vĩnh Phúc)

Sat mai đập thương lưu: nguyên nhân do tính ssi ấp bão, biện php gia cổ mãi

không đủ súc chu đựng sng do bão gây ra, thi công lớp gia cổ kém chất lượng, đắt

mái đập thượng lưu đầm nện không chặt.

Thn mạnh hoặc sit nước

+ Ở nên đập: do đánh giá sai tình hình địa chất nên, đẻ sót lớp thấm nước mạnh không

dược xử lý, biện pháp thiết kế xử lý nén không đảm bảo chit lượng, chất lượng xử lý

nền kém, xử lý tiếp giáp nền và thân đập không tốt do thiết kế không đ ra biện pháp

xử lý hoặc do thi công thực hiện không tốt

+6 vai đập, mang công trình: do thiết kế đập không đỀ ra biện pháp xử lý hoặc biện

pháp xử lý không tốt, đất đắp ở mang công trình không đảm bảo chất lượng, thực hiện.

biện pháp xử lý không phủ hợp với công trinh cụ thé, hing khớp nỗi của công trinh,cổng bị thủng,

+ Trong phạm vỉ thân dip: do chất lượng đắt dip dip không tốt, kết quả khảo sit sai

với thực tẾ,cung cấp sai các chỉ tiêu cơ lý, lực học; chọn dung trọng khô thiết kế quả

thấp, đất được đầm nện không dim bảo độ chặt theo yêu cầu, thiết kế và thi công.

không có biện pháp xử lý mỗi ni thi công do phân đoạn đập, thếtbị tiêu nước bi tie,

hang chuột, tổ mỗi trong thân đập không phát hiện xử lý kịp thời.

Hình 6 Thắm trong phạm vi thân dip, din hình ở hd Núi Cốc (Thái Nguyễn)

la

= Niớt né thân đập:

+ Nứt ngang đập do lún nền đột biển, lún không đều, dit dip đập có tỉnh lún ướt lớn

hoặc tan rã mạnh, phân đoạn thi công và xử lý nối tiếp các đoạn đập không tốt.

+ Nit đạc đập do nước hồ ding cao đột ngột, nền đập bị lún trên chiều đãi dọc timđập, đất dip đập khỗi thượng lưu có tính lún ướt hoặc tan rã mạnh, hiện tượng nứt gây

thủy lực, đất đắp đập thuộc loi trương nở tự do mạnh.

= Trượn mái đập:

+ Trượt mái thượng lưu: do bão lớn sóng to kéo đài phá hỏng lớp gia cổ làm phá hoạikhối đất bên trong, nước hồ rút đột ngột, dit dùng dé dip đập không đảm bio, thiết kếchọn tổ hợp tai trọng không phủ hợp với thực tế, thiết kế chọn sai sơ đồ tinh toán ổn

định, chất lượng thi công không đảm bảo yêu cầu thiết kể, địa chất nền đập xấu không

được xử lý, do tác động của động dat,

+ Trt mái hạ lưu: do địa chit nén xấu, dt dàng để dip dip không đảm bảo, nền đập,bị thái hóa, tiết kế chọn sai sơ đồ hoặc phương án tinh toán, chất lượng thi công đấtdip đập không đám bảo, thiết bị tiêu nước bị tắc, tiêu thoát nước mưa kém, thiết bịchống thắm trong thân đập bị hông

Hình!.7 Trượt mái thượng lưu, điển hình như đập Ngàn Trươi (Hà Tĩnh)

và tường cánh hạ lu không đảm bảo; đối với các cô1g trình tiêu năng phóng xa chưa4

cắp lưu lượng dẫn đến vềnghiên cứu kỹ địa chất nén hạ lưu, chưa tính đủ với

đường bao hồ xi chưa đúng, không tinh đến trường hợp xuất hiện gió thổi ngang

* Về thi công: chất lượng thi công không đảm bảo dẫn tới đốc nước, bễ tiêu năng, sânsin dễ nứt gây: không bổ trí ting lọc ngược hoặc ting lọc bị tic đắt đếp lưng tường

không đủ dung trong, thi công mái kênh hạ lưu không đúng hệ số mái

+ Phát sinh khi thực: nguyên nhân do chưa quan tâm đúng mức ti việc tính toán kiểmtra khí thực hoặc đưa ra các biện pháp phòng khí thực chưa đảm bảo: chit lượng thisông không đảm bảo

Mimôn lòng dẫn: nguyên nhân do thi công xong không don dep sạch sẽ vat liệu dt

thừa trên bé mặt công „ khi xả nước dong chảy với lưu tốc lớn cuốn theo các vật

liệu này gây mài mòn lòng dẫn

+ Không đủ khả năng tháo như thiết kể: nguyên nhân do thiết kế chọn các hệ số không

chính xác, do thi công và qué trình sử dụng làm thay đổi các hệ số lưu lượng, hệ số cohẹp

+ Nước vượt tường bên: nguyên nhân do tính toán chưa xét d sóng, hàm,

khí, thụ hep sau trăn đột ngột

+ Thắm qua mang tran: nguyên nhân do đường viễn thắm không hợp lý do Không tính

toán hoặc tinh không đúng thẳm vòng quanh bở tạo nên thắm mạnh quá giới hạn ở- Sự cổ do tide bị và vận hành: Sự cỗ do thiết bị và vin hành thường gặp ở các côngtrình xa lĩ có của van điều tết Các sự cổ thường xủy ra ở cửa van, phái, thiết bị vận

hành và quá trình vận hảnh Nguyên nhân do:

+ VỀ thiết kể: chọn sai sơ đỗ kết cầu chịu lực của cửa van-cing van-try đỡ, chưa tính

hết các trường hợp chịu lực bắt lợi, không thé hiện hét các yêu cầu vẻ vật liệu, liên kết,

cấu tạo của hệ thống bản vẽ, không dự kiến nguồn điện dự phòng cho may dong mỡ;hệ thống kiểm soát chất lượng sản phẩm thiết kế không làm hết trách nhiệm.

+ Về thi công: đơn vị thi công không tuân thủ các yêu cầu trong bản về thiết kế và

hướng dẫn thi công; dom vị giám sát không thực hiện đầy đủ trách nhiệm, để lọt sai sốt

và thì công,

1s

ình1.8 Ket cửa van tran xã lũ đập Dim Hà Động

= Sw cổdo các nguyên nhân về địa kỹ thuật: các sự cỗ này tập trung chủ yếu do dòng.thắm ở nda, biến dang nén trượt mái đắt

+ VỀ khảo sát, thiết kế: Công tác khảo sát địa chất không kỹ; tính toán thiết kể chưa.

uyên nhân do.

đánh giá đúng các nguyên nhân gây x6i ngằm, chưa xết hỗt các trường hợp làm việcbắt lợi của công tinh, chưa đánh giá đầy đủ khả năng nn bị lún; tính toán én định máisố liệu đầu vào không day đủ và chính xác, sơ đỗ tính chưa phản ánh đúng thực tế,chưa xét các trường hợp bắt lợi như mưa kéo dai lâm giảm khả năng chống trượt của

+ VỀ thi công: thì công mái đào đốc hơn thực t, không làm bệ thông thoát nước và giacổ mái theo yêu cầu thết kế; thi công mái dip dim nén không di độ chặt, công tácthoát nước và gia cổ mãi không đảm bảo; trong xử lý nén chưa bóc bỏ hết các lớp đấtyếu, không phát hiện và xử lý hết các khe nứt kiến tạo hoặc có xử ý nhưng không đảm,

+ Sir cổ do các nguyên nhân về vật lậu, kế edu: biểu hiện của sự cổ như gay đỗ các

tường chin hai bên lòng dẫn như tường cính thượng lưu, hạ lưu, tường bên ngường

nhân do:

trần, đốc nước; nứt bản đáy lòng dẫn: bong tróc bê tông Nguy

+ Các thông số tinh toán không đúng, chưa mô phông đúng sơ đồ kết cắu, chưa tinh

hết các trường hợp làm việc bắt lợi, không bổ trí ống thoát nước,

+ Khi thi công bổ trí cốt thép không đúng theo thiết k, chiều dày kết cấu không dimác vật liệu không đạt yêu cầu, đắp trả công trình không dim chặt theo yêu cầu kỹ

+ Công trình suy thoái dẫn theo thời gian.

4 Sự cổ ở công trình lấy nước

Thip cổng nghiêng: nguyên nhân do đánh giá sai địa chất nén, tháp cổng đặt trên nền

"không thuiin nhất, biện pháp xử lý nền không tốt.

Hing các Khóp nổi: nguyên nhân do nền cổng lún không đều vi địa chất nền xấu,phân đoạn cổng và bổ tí các khớp nối không hợp lý, thiết kế khóp nổi không hợp lý,{hi công khớp nối không dim bảo chất lượng

- Gay cổng: nguyên nhân do đánh giá sai địa chất nên cổng, nền cổng bị thái hóa, bịSng, thiết kế không đủ khả năng chị lực, hi công bé tong không dm bảo chất lượng,bê tông thân cổng bị thái hóa, cổng chịu những ti trong lớn bắt thường chưa được đềcập khi thiết kế

Hinh1.9 Nut gay cổng dẫn đến vỡ đập, điền hình như đập Ia Krel It (Gia Lai)

~ Day cổng bị xdi: nguyên nhân do tính toán sai chế độ thủy lực trong cổng, khẩu điện.ng thông khi không đủ lớn để khử chân không ở vùng sau cửa cổng thiết kế không cóbiện pháp chống xói do dòng chảy trong cổng có lưu tốc lớn, chân không trong cổng

vượt quá giới hạn cho phép, thi công kém chất lượng= Céng bị dét và mục: nguyên nhân do thiết kế thành

chống thắm, không có biện pháp chống thắm ở thành cống: thi công thân công và thựchiện biện pháp chống thắm không đảm bảo, vật liệu bị suy thoái theo tồi gian

1g không dim bảo khả năng

~ Hong thiết bị tiểu năng: nguyên nhân do tính toán sai chế độ thủy lực nối tiếp saucổng, thiết kế biện pháp tiêu năng không tốt, thi công biện pháp tiêu năng không dim

"bảo chất lượng, thiểu hạng mục công trình chuyển tiếp để dòng chảy trở về trang thái

bình thường sau khi qua thiết bị iêu năng.

Ket và gây cửu van: nguyên nhân do thiết kế chọn kết ấu bắt hợp lý, chọn sai tổ hợp,ải trọng, chon sai sơ đồ hoặc phương pháp tính toán, gia công, chế tạo, lip đặt không.dim bio chit lượng

17

= Thắm doc thành bên ngoài cổng: nguyên nhân do công thiễu tường răng nỗi tiếp với

thân đập, đắt đắp xung quanh cổng không đảm bảo yêu cầu chống thắm, chất lượng thi

công kém, đắt xung quanh cống không được dim chặt, công đặt trong hao sâu có váchdốc, không có ng lọc ở cud cống để xử lý hiện tượng xôi ngằm doc theo cổng

HìnhL.I0 Thắm dọc theo mang cổng gây vỡ đập,điễn hình như đập Z20 (Hà Tinh)

1.23.2 VỀ quản lý, vận hành

1/ Sự cổ lòng hỏ: nguyên nhân do không quan tắc hoặc có quan trắc nhưng không

phân tích kịp thôi để nắm được diễn biển và có biện pháp xử lý

2/ Sự cổ ở đập đắt: nguyên nhân do chế độ bảo dưỡng duy tu sửa chữa không được.tuân thủ dẫn tới không phát hiện kịp thời và xử lý phù hợp các ấn hoa trong nền vàthân đập, vn hành công trình không theo quy trình, đỂ người dân xâm phạm lâm hư

hông công trình,

Hinhl.11 Nước trin gua định đập Đầm Hà Động (Quing Ninh) do người quản lý

không theo đõi diễn biến mực nước về hồ khi dang có mưa lớn

3/ Sự cổ ở tràn tháo lũ: nguyên nhân do công tác bảo dưỡng không được thực hiện

thường xuyên, không vận hành thử trước mùa mưa lũ; vận hành không an loàn nhưkhông có quy trin vận hành hoặc có quy trình vận hành nhưng không đầy đủ và chặt

18

chế, có quy trình vận hành tốt nhưng nhưng người vận hành không tuân thủ diy đũ: tự

Ý thay đổi kết cầu cửa van, để người không có chuyên môn vào vận hành công tình.

Hinh1.12 Nước tran qua đỉnh đập thủy điện Hồ Hô (Hà Tĩnh) do sự cổ mắt điện dẫn

‘dn trin xả lũ không vận hành được

4 Sự cổ ở công trình lay mước: nguyên nhân do công tác bào dưỡng không đảm biochit lượng, vận hành cổng sai quy tinh

1.3 Khái quất chung về công trình tháo lũ [5]

1.3.1 Nhiệm vu công rink tháo lũ

“Công trình tháo lũ được bổ trí ở hd chứa để tháo xả nước lũ thừa nhằm đảm bảo antoàn cho công tình đầu mối và khu vực hạ du Ngoài nhiệm vụ chính là xả 1d còn cóthé đặt đưới sâu để đảm nhận các nhiệm vụ khác như tháo cạn một phần hay toàn bộhồ chứa, tháo nước thường xuyên về hạ lưu để đảm bảo đồng chảy mỗi trường, xà bin

cát, xã lũ trong thời gian thi công,

được tính toán để xả được lũ

"ĐỂ đảm bảo an toin công trình tháo lũ của hỗ chứa

thiết kế và lũ kiểm tra theo tigu chun hiện hành (QCVN 04-05/2012/BNNPTNT) Đốivới một số hồ chứa lớn người ta còn bổ trí thêm trim phụ trin sự cố để hỗ trợ trầnchính tháo những con lĩ vượt quá tin suất thết kế

1.3.2 Phin loại công trình tháo la

CCéng nh tháo lũ có nhiều cách phân loại khác nhau, sau đây là một số cách phân loạiphổ biến:

19

1.3.2.1 Phân theo đặc điểm kết cấu và cách bé trí

1/ Đập tràn

Đập tran lả công trình vita dang nước vừa tran nước, thường được dùng rộng rãi trong.

sắc công tri thủy lợi Loại đập này thường sử dụng khi đập ding nước làm bằng bê

tông hoặc đá xây, trong đó thường gặp nhất là kết hợp với đập dâng là đập bê tông

trong lực,

Dap trần có khả năng thio nước lớn, vi vậy thường bổ tí đập trin trên nền đá nhằm,đảm bảo cho lòng sông va hai bờ hạ lưu không bị xói lở Ngoài ra dé tăng khả năng.thio nước cổ thể kết hợp giữa hình thức xa mặt và xã đáy (ấp dụng ở đập Hòa

Sơn La, Định Bình )

2/ Đường tran doe:

3) Mat bing tổng thé; b) Mat ct doc; ) Mặt cắt ngangHinh1.14 Bồ trí đường tràn dọc ở đầu đập,

20

"Đường trần dọc là loại công trình tháo là kiểu mặt rit thường gặp trong công trình thủy

lợi Loại này có wu điểm là có thể xây dựng được trong nhiễu điều kiện địa hình, địa

chất khác nhau; công tác thỉ công cũng như quản lý rất đơn giản; có khả năng tháonhiều cấp lưu lượng khác nhau tủy thuộc vào yêu cầu của công trình cũng như điều

kiện địa chất nên

CCác bộ phận của đường trin dọc bao gồm: kênh din thượng lưu, tường cảnh phía

thượng lưu, ngưỡng trn, kênh tháo và bộ phận iu năng

Việc lựa chọn tuyển trăn tháo lũ ein phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, khanăng thi công Với các hồ chứa được xây dựng ở vùng trung du, ở các trién đồi núibị ngất quãng thì việc bổ trí đường trản dọc ở các eo núi sẽ rất thuận lợi Đôi với cácthường béhồ chứa ma xung quanh công trinh không có các co núi co đồi thích hợp

trí đường tràn đọc bên cạnh đập.3/ Đường tran ngang

1) Máng bén 2) Kênh tháo 3) Công trình nỗi ti

4)Kênh dẫn 5)Đập 6)Cầu 7)Ngưỡng trăn

Hình1.15 Đường trin ngang,

Đường tràn ngang là đường tràn mà hướng nước vào ngường gần vuông góc với

hướng của đường tháo sau ngưỡng Đường trần ngang cũng là một công trình tháo lũ

kiểu mặt, thường được áp dụng khi điều kiện địa hình là sưởn núi đốc và hẹp, sườn núi

lược đường trần dọc.

2

Che bộ phận của đường trần ngang bao gm: ngưỡng trăn, mang trin bên và đoạn tháo

nước tiếp theo Máng tràn bên được bổ trí ngay sau ngưỡng trần; đoạn thảo nước tiếp

theo có thé là một đoạn kênh, công trình nối tiếp có thể là dốc nước hay bậc nước phụ

thuộc vào điều kiện địa hình.

Khi bố trí đường trần ngang thường bố trí ngường tràn chạy song song với đường đồngmức ven hồ, chiều đãi ngưỡng trăn có th lớn nhưng không ảnh hưởng nhiễu đến khối

lượng đảo dip, Đường trin ngang có thể dng cho tắt cả ác loại công tỉnh lớn, vừa

và nhỏ,

4/Xi phông tháo lũ

1)Đình ngưỡng tân — 2)Lỗ thôngkhí 3) Tim che

4) Cửa vào _ 5) BE tiêu năng

Hình1.16 Xi phông tháo lũ

Xi phông tháo lũ là công trình tháo nước kiểu kín, làm việc tự động và tháo lũ nhanh

chóng do sử dụng chân không hút nước làm dy ống.

Loại này có wu điểm là có thể áp dụng cho cả đập bê tông trọng lực và đập vật liệp địaphương; quả trình kim việc hoàn toàn tự động, không có cửa van cũng như các thiết bị

vận hành nên công tác quản lý rất đơn giản; chỉ phí xây dựng rẻ hơn so với các công

trình tháo lũ kiểu hở khác do lưu lượng tháo của xi phông lớn hơn.

Các bộ phận cũ xi phông bao gồm: định ngường tần, lỗ thông khí, tẩm che, cửa vào

và bể tiêu năng,

Ging thio 1a thường được áp dụng ở những công trình có bờ hồ là đá, dốc, khôngthuận lợi để xây dựng các kiểu công trình tháo lũ khác Ngoài ra giếng tháo lũ cũngđược bổ ti kết hợp với các công trình có đường him dẫn dòng thi công,

6/ Đường tràn lũ kiểu gáo:

dọc đường tràn

Hình1.1§ Đường tràn lũ kiểu gio

23

Đầy là công trình thio nước kiểu kin, Các bộ phận của công trình này bao gồm:

ngưỡng trn, các ông tháo và thiết bị iêu năng hạ lưu

tiết1-332Phân theo khả năng đi

1) Tháo nước tự động

HìnhI.!9 ‘Trin không có cửa van điều tiết

* Cu tạo, nguyên lý làm việc: Loại này cổ cao trình ngưỡng trần bằng với mực nước

dang bình thường Khí mực nước hỗ vượt quá mực nướ dâng bình thường, trin sỉđộng làm việc cho đến khi mực nước hồ rút xuống đến mục nước dang bình thường.

* Uu điểm: Kinh phí xây dựng không lớn, công tác quản lý cũng như vận hành đơn

* Nhược điểm: Nếu khẩu diện tràn nhỏ thi mực nước lũ trong hd cao dẫn đến vùng.

ngập lòng hỗ cũng như chiễu cao đặp lớn: côn nếu tăng khểu diện trim thì gây tổn kém

cho công trình nối tiếp phía sau, Ngoài ra khi hỗ xây ra sự cố thì tràn không thể tham

gia tháo cạn một phần dung tích để khắc phục sự cổ.

* Điều kiện áp dung: Ap dung cho các công trinh nhỏ, các công trình có lã tập trung

nhanh, các công trình ở vùng sâu vùng xa.

3) Tháo nước có điều tiết

* Cầu tao, nguyên lý lâm việc: Loại này có cao trình ngưỡng trên thấp hơn MNDBT,

phía trên ngường trà có bổ trí cửa van Khi mực nước hỗ vượt quá MNDBT thì mới

vận hành cửa van xa lũhạ lưu

* Via điểm: Có thể chủ động điều tết lơ lượng xã về hạ lưu hạ thấp được mực nướchồ, giảm diện tích ngập lụt thượng lưu, giảm chiều cao đập và có thể thảo cạn một

phần dung tích hồ chứa khi xảy ra sự cí

* Nhược điểm: Vốn đầu tư cho hệ thống van và thiết bị đóng mở lớn, công tác quan lý

van bình phúc tap.

* Điều kiện áp dụng: Áp dụng cho các hồ chứa vừa và lớn,1.3.2 3Phân theo chức năng trong đầu mỗi hỗ chứa

1) Trần chính

Tran chính là trin xả lũ được tinh toán với phần chính chủ yêu của lũ tính toán hoặc

với lũ thiết kế lấy theo tiêu chuẩn phòng lũ do Quy phạm quy định hoặc là với lũ cótn suất xuất hiện lớn (6

2) Trin sự cổ

Là công trình tháo xả lũ khẩn cấp được ính toắn cùng tràn chính, với lũ đến vượt tiêuchuẩn thiết kế hoặc với mực nước Ia tinh toán trong hỗ vượt mực nước lũ thiết kế donhiễu nguyên nhân khác nhau nhằm đảm bảo cho hd chia được an toàn, trinh rủi rò sự

cổ [6].

14 Những kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước vé nâng cao kha năng thioLAL Những kết quả nghiên cứu trên thé giái

Trên thé giới, an toàn hỗ chứa là một trong những vẫn đỀ quan trọng bậc nhắt trong

«qua tình xây đựng và khai thác hồ chứa Phục vụ cho công tác đảm bảo an toàn các hồ

chứa, các nghiên cứu về nâng cao năng lực tháo lũ tập trung vào một số vấn đề chính.

như sau;

- Nghiên

Đây là một nội dung được các nhà khoa học rất quan tâm nghiên cứu Từ thể ky 19 các

mu các dạng mặt cắt ngang của tân xả lũ với các khả năng tháo khác nhau:

nha khoa học Liên Xô, Mỹ đã tìm tòi nghiên cửu ra các đạng mặt cat tràn như đập.

trân thành mỏng, đập trin định rộng, đập tràn thực dụng Các dang mặt cắt này đượcsir dụng rộng rải ở tắt nhiều nước, tong đồ phổ biến nhất là đập trần định rộng đậptrân thực dung dạng Corigiơ - Ophixérép và dạng WES,

- Nghiên cứu của E Lempériére (Pháp) và nhóm cộng sự: tác gi đã nghiên cứu để

dạng dip trần ngưỡng ring cưa cho lưu lượng xã lớn hơn nhiễu lẫn so với ngưỡng,

tein truyền thống Ngưỡng răng cưa ở đập trin được coi như gồm 2 kiểu: ngưỡng ring

cưa kiểu truyền thống và ngường răng cưa kiểu phim Piano (PK-piano keys)

XVới ngưng răng cưa truyền thống, tỷ số N=L/W thường bằng 4 (L là chiều dai

ngưỡng theo tuyến răng cưa và W là bễ rộng khoang tràn) cho lưu lượng xả tràn lớngấp đôi so với ngưỡng tran Cơrigiơ.

Với ngưỡng răng cưa kiểu phim Piano phân thinh 2 loại A (PKA) và B (PKB) So

sánh trần PKA cho thấy lưu lượng trên Im bề rộng khoang trin PKA tăng gap 3 lẫn so

với tràn Corigio, còn nếu dùng tràn PKB thi lưu lượng tăng thêm 10% so với PKA.

~ Hội thảo qui ‘Tran Labyrinth & Phím đàn Piano’ (International Workshop on

Labyrinth & Piano Key Weirs)t chức Kin đầu tin ở Lige (Bi) năm 2011, lẫn thứ bai

tại Pars (Php) năm 2013 và in thứ 3 tại Quy Nhơn (Việt Nam) năm 2017 đã thu hút

sự tham gia của rt nhiễu chuyên gia, nhà khoa học ến từ các quốc gi rên th giới.142 Những kết quả nghiên cứu trong mước

Những năm gần đây, Nhà nước đã dành rất nhiều kinh phí cho việc nghiên cứu, cũng.

như tip nhận các nguồn viện trợ của nước ngoài cho việc nghiên cứu vin để này Có

thể ké đến một số để tải nghiên cứu nỗi bậc

~ Phạm Ngọc Quý, Phạm Văn Qué cửu tổng quan lũ vượt thiết kế ởcác hồ chứa nước và đềxuất giải pháp trn sự cổ thích hợp cho an toàn công trình đầu

và nnk "Nghỉ

‘Dé tài cấp Bộ (2003) Đề tài đã nêu lên cơ sở lý luận về tràn sự có, các bước tinh,

26

oán thiết kế trin sự cổ trong đầu mỗi hỗ chứa, giới thiệu một số hình thức kết cầu trần

~ TS Trương Chí Hiển, Huỳnh Hùng “Nghiên cứu khả năng thio nước của dp trần

Piano” Đại học Bách Khoa (2003), Tác gi đã nghiên cứu khả năng thio của 3 dang

đập tràn phím Piano trên mô hình vật lý nhằm tiếp tục bổ sung cho kết quả nghiên cứu.

theo ki1 và Il của F, Lempériére & A.Ouamane.

~ GS.TS, Phạm Ngọc Quý “Trin sự cổ trong đầu mỗi hồ chứa nước” Nhà xuất bản

Nông nghiệp (2008) Tác giả đã có những phân tích, đánh giá chung về hỗ chứa; nêu.các cơ sở lý luận về tràn sự cố, các bước thiết kế tràn sự cố, cách xác định quy mô tràn

sự cổ, giới thiệu một số hình thức kết cầu tràn sự cổ và có ví dụ tinh toán cho một công.

trình cụ thé.

~ GS.TS Pham Ngọc Quý "Tiêu chí đánh giá an toản dip đất” Nhà xuất bản Xâydựng (2016) Tác gid đã đãxây dựng tiêu chí đánh giá an toàn đập đất (nhóm tiêu chí lũ, nhóm tiêu chí thắm,

ö những phân tích, đánh gid về hiện trang an to:

nhóm tiêu chí địa chất - địa chắn, nhóm tiêu chí kết cấu - ổn định, nhóm tiêu chí quản.

lý), quy trình đánh giá an toàn đập đất theo từng nhóm tiêu chi và đánh giá tổng hop,c6 ví dụ tinh toán cho một công trình cụ thể.

- Nghiên cứu thi nghiệm mô hình: với các công trình tháo lũ quan trọng, khi tính toán.

thiết kế phải được đối chiếu lại với số liệu của thí nghiệm mô hình, từ đó đưa ra được

Vi dụ như tính toán thiết kế tràn xã lũ

những hiệu chỉnh cần th

‘ak Mi 2 (Quảng Nam) do Công ty CP Tư vẫn xây dựng Điện 2 thiết kế, Viện Khoang trình thủy điện

học Thủy lợi miễn Nam làm thí nghiệm mô hình thủy lực.

1.4.3 Nhận xét các kết quả nghiên cứu

Qua phân tich các kết quả nghiên cứu trong và ng nước tác giả nhận thấy các

nghiên cứu này tập trung giải quyết một số vấn đề:

- Tang khả năng tháo thông qua các hình dạng mặt cất tần khác nhau như trân đìnhrộng, trin thực dụng, trần rng cưa.

- Tăng khả năng tháo lũ, đảm bảo an ton hỗ chứa thông qua các giải pháp cãi tạo tan,

- Biển đổi khí hậu gây ra những tỉnh hình thai tiết cực đoan làm cho mưa lớn gây nên

những nguy cơ mắt an toàn về lũ: những năm gin đây do ảnh hưởng của biển đồi khí

hậu dẫn đến tinh hình thời tiết dị

chit ngày cing khắc nghit, cực đoan hơn đã đe doa trực tiếp đến an toàn hồ dip Tình

biến khó lưỡng Mưa là lớn liên tục sảy ra với tính

trạng lũ lớn làm nước tràn qua dinh đập gây xói lở mái đập và vỡ đập, hỗ xả lũ với lưu.lượng lớn làm hơ hỏng thân trần và tin phá cơ sở vật cit ở họ đủ, mục nước lĩ đồngcao làm tăng thắm qua thân đập gây mắt én định thực tế đã xảy ra đối với nhiều hd

chứa ở nước ta

~ Sự phát iển kinh tế xã hội ở hạ du công trình đã khác xa so với kh xây dựng công

trình: khi mới xây dựng công trình dan cư sinh sống ở hạ du còn thưa thớt, tu

thoát lũ hạ lưu còn đảm bảo nên khi xa lũ không gây ảnh hưởng đến hạ du Kinh tế

ngày cảng phát triển, dân cư tập trung ngày cảng đông, mặt cắt thoát lạ du ngàycảng bị thu hẹp do xây đựng các khu dân cư, khu công nghiệp din đến công tỉnh xả

lũ chưa đạt thiết kế đã gây ngập lụt nặng cho hạ du, néu công trình xảy ra sự cổ sẽ gây.

nên thâm họa Từ những vấn đề vé hạ du đã tác động trở lạ công tinh, buộc công

trình phải điều chỉnh quy trình vận hành, mở rộng tran, tăng dung tích phòng lũ.

nhằm vừa dim bảo an toàn cho công trình, vừa đảm bảo an toàn cho hạ du,

- Tiền bộ về khoa học công nghệ trong quản lý vận hành, sửa chữa nâng cấp đòi hỏi sửdụng vào công trình ma khi xây dựng trước đây chưa có: trước đây khi xây dựng hỗ

chứa chưa cổ các hệ thống quan tức, giảm st Ngày nay khoa học công nghệ ngày

28

càng phát iển, yêu cu an toàn đập được ning cao đòi hỏi phái lắp đặt các hệ thống

quan trắc tự động, cảnh bảo tự động, giám sát vận hành hồ chứa nhằm đảm bảo an

- Sự phát tiển kinh tế xã hội đồi hỏi sử dụng hiệu quả đa mục tiêu của hd chứa: khỉ

mới xây dựng nhiệm vụ chủ yếu của hồ chứa là cấp nước phục vụ sản xuất nôngnghiệp chứ chưa cỏ yêu cầu về tạo cảnh quan du lịch, yêu cầu vỀ kiến trúc, mỹ thuật

Kinh tế phat tiển, đi sống người dân được năng lên dẫn đến nhu cầu vui chơi du lịch

trở thành yêu cầu tất yêu và hỗ chứa tử thành một điểm đến bắp din, Từ đỏ đồi hỏiphải ning cắp hồ dip, phải có những công trình phủ hợp để phục vụ du lịch

An toàn hồ đập có nhiều vẫn để đặt ra, trong đó an toàn về lũ chiếm vị thé quan trọng,“Trong vẫn dé an toàn về lũ ại đặt ra nhiều vind như an toàn cho lòng hỗ, an ton cho

công trình đầu mối, an toàn trong công tác quản lý vận hành Trong luận văn nay tác

giả quan âm đến vin để an toàn lũ cho công trình đầu mỗi, trong đó tập trung đi sâu

nghiên cứu vào vẫn đề năng cao khả năng tháo lũ của hồ chứa à vin đề gặp phải ở rt

nhiều hỗ chứa của nước ta.

16 Kếtluận chương

“Tổng quan về hỗ chứa nước, tình hình an toàn hồ đập ở nước ta, những vẫn để đặt rađối vớ hỗ chứa và phâních được những sự cổ ó thể xảy ra trong đầu mỗi hỗ chứa

Phân tích nguyên tắc bé tri và diễu kiện ứng dụng của từng loại công trình tháo, khái

‘quit được các nghiên cứu tiêu biểu liên quan đến khả năng tháo qua trần.

Phan tich một số vấn d đặt ra liên quan đến an toàn hỗ đập hiện nay như ảnh hưởngcủa biển đối khí hậu gây mắt an toàn vé lũ, sự phát triển kinh tế xã hội ở hạ du công

trình, yêu cầu sử dung hiệu quả đa mục tiêu hồ chứa Từ đó tác giả lựa chọn hướng.

nghiên cứu của luận văn là an toàn về lũ cho hỗ chứa, tong đổ tập trang nghiên cứugiải pháp tăng khả năng tháo cho trin xã lũ nói chung và tran xa lũ hồ Suối Đá nói

CHƯƠNG 2 HIEN TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP TANG KHẢ NĂNG

THAO LU CUA CÁC HO CHUA Ở BÌNH THUAN2.4 Điều kiện t nhiên, kinh tẾ xã hi tinh Bình Thuận [7]

211 Vitri dia ly

Hình 2.1 Ban đồ hành.21.2 Đặc điểm địa hình

2.13 Đặc điễm dja chất thổ nhường và thảm phủ thực tật

1/ Đặc điễn dja chit: Địa chất tỉnh Bình Thuận biến i rit đa dạng và phức tap Đặcdiễm chung địa chất của tỉnh có thể chia thành 4 khu vực đặc trưng sau?

- Khu vực ven biển từ Tuy Phong đến Hàm Tân: Nim trong hệ trầm tích đệ tử bao

gằm các nham thạch, cát kết vôi, cất kết màu nâu, sạn sỏi kết von, cát thạch anh.

~ Khu vục đồng bằng Phan Rí ~ Phan Thiết bao gém cắt thạch anh mầu tring, ét mẫu

xám, đôi chỗ chứa một it vôi va vỏ sô.

~ Khu vực thượng nguồn của các sông ven biển, các thành phần thạch bạc gồm:‘Andesitaba zan, Andesitô đa xí, trim tích ni lửa, cuội si, cất

~ Khu vực đồng bằng sông La Nga có nén địa chất của miễn Đông Nam Bộ, các thành

phần thạch học chủ yếu gồm: cát bội, cát s&t miu xâm đen, cuội sôi

2/ Thổ nhường: Theo ải liệu nghiên cứu của Phân Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông

nghiệp, đất của Bình Thuận rất đa dạng va hình thành đặc trưng cho từng vùng với một.số nhóm đất chủ yêu như thống kê ở bảng 2.1

Bang 2,1 Thống kê phân loại đất

TT Nhóm đất Toàn tink Cơ cầu (%)

10 | Đắt khác ao, hỗ, sông suối) 14.984 192

“Tông diện tích 7HUBS0 | 180

Nguén: Phân viện Quy hoạch & TKNN miễn Trung.

31