Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa nước Phan Dũng tỉnh Bình Thuận

LỜI CÁM ONVoi sự giấp đỡ của GS.TS Phạm Ngọc Quý, phòng Dio tạo Dai học và Sau Dai học, Khoa Công trình trường Đại học Thuy Lợi, bạn bẻ và đồng nghiệp, đến nảy luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

LỜI CAM ĐOAN

Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân học viên Các kêt

quả nghiên cứu và các kêt luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bat ky một nguôn nao và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguôn tai liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Nguyễn Toàn Phát

LỜI CÁM ON

Voi sự giấp đỡ của GS.TS Phạm Ngọc Quý, phòng Dio tạo Dai học và Sau Dai học,

Khoa Công trình trường Đại học Thuy Lợi, bạn bẻ và đồng nghiệp, đến nảy luận văn

Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thủy với đề tà: “Nghiền cứu dé

xuất giải pháp nâng cao dung tích hitu ích hé chứa nước Phan Dũng tỉnh Bình Thuận"

đã được hoàn thành.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH MTV khai thác công trình Thủy Lợi

Bình Thuận đã go điều kiện giáp đỡ tong quá nh thực hiện luận vẫn này, cũng các

car quan đơn vị và các cá nhân đã truyén đạt kiến thức, cho phếp sử đụng t liệu đã

công bổ,

Đặc biệt tác giả xin được tỏ lòng biết on sâu sắc đến GS.TS Phạm Ngọc Quý đã dành

thời gian và công site hướng dẫn trực tiếp, chỉ bảo tận tình, truyén dat kiến thức tạo

điều kiện thuận lợi dé tác giả hoàn thành luận văn này.

Với thời gian và trình độ cỏn hạn chế luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót.

“Tác giả rit mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các

các Qi

cô giáo, của

{quan tâm và bạn bẻ đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hon,

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH viDANH MỤC BANG BIEU ixDANH MỤC CÁC TU VIET TAT VA GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NG” x

MỞ DAU 1CHUONG 1 ‘TONG QUAN VE HO CHUA VA CÁC GIẢI PHÁP NANG CAO DUNG TÍCH HOU ÍCH CUA HO CHUA 4

11 Tổng quan chung về hỗ chứa 41.11 Khai niệm hồ chứa 41.1.2 Tinh hinh xây đụng hd chứa nước rên thé gi 9

1-13 Tỉnh hình xây đụng hỗ chứa nước ở nước ta 10

14 Các địc điểm của hồ chứa nước đã xây dựng ở Việt Nam "2

1.2 Nhú cầu ding nước ting lên rong thực tế 1B

12.1 Nhu cầu ding nước của nước ta “

122 Nhu cầu đồng nước của tỉnh Bình Thuận "

123 Nhậnxết 9

123 ˆ Những nghiên cứu trong và ngoài nước về nâng cao dung tích hữu Ích 20

13.1 Nghiên cứu nâng cao trình định đập 20

13.2 Nghiên cứu cải tạo nâng cấp tràn xả lũ: 211.4 Những vấn đề dit ravi hệ ly khi nắng cao dung tích hữu ich của hd chúa 26

1.4.1 Những vấn đề dt ra khi nâng cao dung ich hi 26 1.42 Những hg ly khi năng cao dung ch hữu ich 26

1.5 Kết luận chương 1 27CHUONG2 NGHIÊN CỨU GIẢI PHAP NÂNG CAO DUNG TÍCH HỮU ÍCH

HO CHUA 29

21 Những yêu cầu dt ra hả nâng cao dung ích hữu ich eta chứa 29

2121 Tăng mức đảm bảo tưới 29

2.1.2 Nhu cầu dùng nước tăng lên 29

213 Chuyển đổi mye tiêu sử dụng nước 30 21⁄4 Mức tuổi ting do thay đối cơ cầu cây trồng 31

2.15 Ảnh hưởng của biến đối khí hậu đến dng chay mia kit 332.1.6 Ảnh hưởng của biến đổi kh hậu đến tin that do bc hơi của hồ chứa 34

2.1.7 Dòng chảy bồi lắng bùn cát trong hé chứa tăng lên 352.1.8 Do nhụ cầu ning cao mực nước chết để phục vụ du lịch 35

2.2 Các giải pháp công trình dé nang cao dung tích hồ chia 36

221 Xây dmg hồ ấp nước 36

22.2 Không nâng dung tích tổng của hd chứa 40

2.2.3 Nâng dung tích tổng của hồ chứa %22.24 Giảipháp kếthợp 59

2.3 Tiêu chỉ lựa chọn giải pháp hợp lý dé nang cao dung tích hii d0 2⁄4 Kửt luận chương 2 6

CHUONG 3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HOP LÝ NANG CAO DUNG TICHHOU ICH CHO HO CHUA NƯỚC PHAN DŨNG 63

3.1 Thực trang và yêu cầu năng cao dung ích hữu ich của hỗ chứa Phan Dang 63 3.1.1 Thực trang hỗ chứa nước Phan Dũng, 6

3.1.2 Sự cằn thiết phải ning cao dung tích hữu ich của hỗ chữa Phan Dũng 663:2 ˆ Xác định dung tích hữu Ích của hd chứa nước Phan Dũng, 6?3.3 Đề xuất và phân tích tinh khả thi của các giải pháp nâng cao dung tích hữu ích

cho hồ chứa nước Phan Dũng 69

33.1 Giải pháp 1: Nang cao trình cửa van kết hợp mở rộng trần và nâng cao trình định đập 69

3.3.2 Giải pháp 2: Nâng cao trình ngưỡng và thay thé bằng tran piano đồng thời

nông cao trình đỉnh đập 70

3.3.3 Giải pháp 3: Nâng cao trình cửa van kết hợp nâng cao trình đỉnh đập 713.34 Giải pháp 4: Hạ thấp ngưỡng trần và thay của van mới đồng thôi nâng cao

trình dinh đập 23.3.5 Giải pháp 5: Nâng cao trình cửa van kết hop xa lũ sớm 74

3.4 Phân tích lựa chọn giải pháp hợp lý nang cao dung tích hữu ích hỗ chứa nước

Phan Dũng 74

3.4.1 Giảipháp 3: Nẵng cao trình cia van kết hợp nâng cao trình định đập 74

3442 Giảipháp 4: Hạ thấp ngưỡng tein và thay cửa van mới đồng thời ning cao

trình định đập 30

34.3 Giải pháp 5: Nâng cao trình cửa van kết hợp xả lũ sớm 85

3.4.4 Lựa chọn giải pháp 80 3⁄5 Kết luận chương 3 91

KẾT LUẬN VA KIÊN NGHỊ,

‘TAI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

9 9%

DANH MỤC HÌNH ANH

Hình 1.1 Lưu vực và lòng hồ

Hình 1.2 Các dang mặt cit của đập chắn bằng bê tong

Hình L3 Các dang mặt et của đập chin bằng đắc

Hình 1.4 Công trình tháo lũ dang đập tràn [2]

Hình L5 Công trình thảo lũ dạng đường trần đọc [3]

inh 1.6 Công trình tháo lũ dạng đường ngang [3]

Hình 1.8 Biểu dé phân loại hồ chứa theo nhiệm vụ chính

Hình 1.9 Bid phân loại hỗ chứa theo cắp công trình.

Hình 1.10 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo diện tích lưu vực

4

5

5

6 6 6

Hình 1.7 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo nguồn gốc 7

7

5 5 Hình 1.11 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo điện tích tư 5

Hình 1.12 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo nguồn gốc và nhiệm vụ chính 9Hình1.13 Hồ Kariba, Zimbabwe(180 km’) và hỗ Williston, Canada (74 km’) °Hinh1.14 Các hỗ chứa đã xây dựng ở Việt Nam HHình 1.15 Biểu đồ nhu cầu về nước ding cho nông nghiệp theo các lưu vực sông 14Hình 1.16 Biểu đồ nhu cầu về nước dig trong sinh hoạt theo các lưi vực sông 15Hình 1.17 Biểu đồ nhu cầu về nước ding trong công nghiệp theo các lưu vực sông 16Hình 1.18 Biểu đồ tổng hợp nhủ cầu các ngành dùng nước theo lưu vực sông 17inh 1.19 Nông chiều cao cửa van của hỗ Sông Quao 21Hình 1,20 Tran xã lĩ hồ Vực Mẫu (Nghệ An) sau khỉ ms rộng 2Hình 1.21 Hỗ Ba Bàu (Binh Thuận) chuyển từ tran tự do sang tran có cửa van 22Hình 1.22 Cải tạo trần hd chứa nước Yên Mỹ (Thanh Hồn) 23Hình 1.25 Tran sự cổ kiểu nỗ min gây vỡ hồ Kế Gỗ (Ha Tĩnh) [1] 24Hin 1.24 Trần sự cổ kiểu tự vỡ hồ Sông Hinh (Phú Yên) ”Hình 1.25 Cải tạo ngường tràn mo vịt sang trần zich Zắc hồ thủy lợi Phước Hòa 25

Hình 1.26 Trân Dakmi (Quảng Nam) được cãi tạo tử ngưỡng trấn thực dụng cũ 25

Hình 2.1 Tổng hợp nhu cầu ding nước sinh hoạt của khách du lịch của nước ta 30Mình 22 Tổng hợp sự biến đổi đồng chảy trong bình năm và các mùa tai một số tram

thủy văn vào giữa thé ky 21 I8] 34

Hình 2.3 Hỗ Tuyền Lâm và trần xa lồ sau khí cải tạo (Lâm Đồng) 36

Hình 2.4 Xây dựng hỗ chứa mới ở phía trên trong cùng một lưu vực 36Hình 2.5 Tiếp nước cho hồ chứa tử hỗ chứa khác bên cạnh thuộc lưu vực khác 37Hình 2.6 Bản đồ qui hoạch kênh chuyển nước hồ Sông Ray ~ hỗ Đá Den (Bà Ria —

inh 2.19 Thay đổi của van mới 33

h 2.20 Lắp đặt thêm cửa van phụ 3

Hình 2.21 Dắp áp trúc thượng lưu đập 5s Hình 2.22 Đắp áp trúc hạ lưu đập 5s Hình 2.23 Đắp áp trúc cả thượng vả hạ lưu đập 5s Hinh 2.24 Các hình thức tôn cao đập bé tông trọng lực 56 Hình 2.25 Bip áp trúc thượng lưu đập kết hợp lim tường chin sóng sẽ

Hình 2.26 Dip áp trúc hạ lưu đập kết hợp làm tường chắn sóng 58Hình 2.27 Đắp áp trúc cả thượng và hg Iu đập kết hợp lim tường chắn sóng S8

Hình 3.1 Bình đồ vị trí hỗ chứa nước Phan Dũng, tinh Binh Thuận 6

Hinh 3.2 Hình ảnh hỗ chứa nước Phan Dũng nhìn từ thượng lưu và hạ lưu 64Hình 3.3 Mat bing đập dâng và trần xa lũ hd Phan Dũng 65Hình 3.4 Nẵng cao tình cửa van két hop mổ thêm trăn và nâng cao trình đình đập )

Hình 3.5 Nang cao tình ngưỡng trân kết hợp thay thể bằng trăn piano 70

Hình 3.6 Nâng cao trình ngưỡng trin kết hợp tôn cao đập đối với mặt cắt đập tràn 71

Hình 37 Nang cao trinh ngưỡng trần kết hop tôn cao dp và làm tường chắn sông đối

với mặt cắt đập không trần

Hình 3.8 Ha cao trình ngưỡng trần kết hợp thay thể cửa van mối

Hình 3.9 Diễn biến qué tình điều tiết lũ giải pháp 3 với

Hình 3.10 Diễn bién quá trình điều tiết lũ giải pháp 3 với P=0,2%.

Hinh 3.11 Nâng cao trình đỉnh đập bằng hình thức làm tường chắn sóng.

Hình 3.12 Tải trong tác dụng mặt cắt đập không trăn (giải php 3)

inh 3.13 Chính diện thượng lưu trần sau khỉ hạ thấp ngưỡng trần

Hình 3.14 Mặt cát đập trần khi hạ thấp ngưỡng tin và thay cửa van mồi

Hình 3.15 Diễn bién quá trình điều tiết lũ giải pháp 4 với P=1%.

Mình 3.16 Diễn biến quá trình điều tết lũ giải pháp 4 với P=0,2%

Hinh 3.17 Tải trong tác dụng mặt cắt đập không trăn (giải php 4)

pháp 5 với P=1%

2%

Minh 3.18 Diễn biển quá trình điu tiết lũ

Hình 3.19 Diễn biển quá trình dit tết lĩ giải pháp 5 với P~0

Hình 3.20 Tai trong tác dung mặt cắt đập không tran (giải pháp 5)

72 7a 15 16

7

79

$0 81

2

82

“

$6 87 88

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1 Tổng hợp như cầu và ti sir dung nước các ngành kính té

Bảng 1.2 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước các ngành kinh tế theo phan ving,

Bang 3.1 Bảng thông số kỹ thuật của hỗ chứa

Bảng 3.2 Bảng nhủ cầu nước tưới của hỗ Phan Dũng theo thiết kế

Bảng 3.3 Bang nhủ cầu nước tưới của hỗ Phan Dũng theo với diện tich mới

Bảng 3.4 Bảng lưu lượng xa về hồ Lòng Sông

Bảng 3.5 Phân phối đồng chảy năm thiết kể (P=85%)

Bảng 3.6 Bảng nhủ cầu dùng nước của hỗ Phan Dũng theo nhủ cầu mới

Bảng 3.7 Bing tính toán cân bằng nước của hỗ Phan Dũng theo nhủ cầu mới

Bang 3.8 Kết quả tinh toán did

Bảng 3.9 Kết quả tính toin cao tình dinh đập giải pháp 3

tiết lồ giải pháp 3

Bảng 3.10 Kiểm tra điều kiện ôn định trượt, it giải pháp 3

Bảng 3.11 Kiểm tr điều kiện ứng suất giải pháp 3

Bang 3.12 Kết quả tính toán điều tiết lũ giải pháp 4.

Bảng 3.13 Kết quả tính toán cao trình định đập giải pháp 4

Bảng 3.14 Kiểm tra kiện ôn định trượt, lật giải pháp 4

Bảng 3.15 Kiểm tra điều kiện ứng suất giải pháp 4

Bảng 3.16 Kết quả tinh toán điều tiết lũ giải pháp 5

Bang 3.17 Kết qua tinh toán cao trình đỉnh đập giải pháp 5

Bảng 3.18 Kiểm tra điều kiện én định trượt, it giải pháp 5

Bảng 3.19 Kiểm tra điều kign ứng suất giải pháp 5

Bảng 3.20 Tiêu chí dánh giá.

7 18 65

%6

“ or 68

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGO

BDKH Biếndồikhíhậu

MNDBT — Mục nước ding bình thường

MNLKT Mực nước lũkiểm tra

MNLTK — Myc nước Itt!

PTKT Phat triển kinh tế

QCYN _— Quychuẩn Việ Nam

TCXDVN _ Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

THiện nay khí hậu diễn biển ngày càng phúc tạp, lượng mưa phân bổ có sự thay đổi cả

vé cường độ và phân bổ theo không gian và thời gian, mia mưa th lượng mưa tip

trung lớn, cường suất cao đồng thời diện tích rừng bị giảm sút nghiêm trọng vì thếtập trung nhanh dẫn đến trong mũa mưa thi lượng nước thừa hằng năm đổ ra biển vincòn khá lớn Còn vào mùa khô tì không còn dòng chảy mặt đ cung cắp nước cho hồchứa Mat khác kính tế ngày càng phát triển nhu cầu ding nước ở hạ du ngày càng

tăng cao không chỉ phục vụ cho nông nghiệp mà còn phục vụ như cầu sinh hoạt của

Đặc biệt

trong những năm hạn hán kéo di không chỉ xảy ra tình trạng thiểu nước sản xuất cho

các khu đô thị, sản xuất của các khu công nghiệp, và phát triển du lịch,

nông nghiệp mà còn không đủ nước để phục vụ sinh hoạt cho nhân dân Bên cạnh đó.

ip nước từ 75% lên 85% theo QCVN 04-05:2012 có ảnh,

ước tưới

việc tăng tin suất đảm bảo

hưởng đáng kể đến lượt

Với tinh hình đó, mặc dù trong những năm qua huyện Tuy Phong đã được Trung ương.

«quan tâm đầu tư nhiễu công tình thủy lợi góp phần giải quyết được nguồn nước chủ

in dign tích đất sản xì

động cho một ph i nông nghiệp như các công trình thủy lợi hồLông Sông, hồ Da Bạc, hỗ Phan Dũng nhưng thực tế hiện nay vẫn đủ nguồn nước

để sắp nước sinh hoạt, phục vụ cho ch dat sản xuất nông nghiệp tăng lên , cung,

st điện Vĩnh Tân và dé phát trién dụ lịch Dễ giải quyết các vẫncắp nước cho khu a

đồ trên thì có 2 biện pháp:

~ Đầu tự xây đựng những hồ chữa nước mối

= Nâng cao dung tích hữu Ích của các hồ chứa hiện có

Đầu tư xây dựng những hỗ chứa nước mới có những tác động to lớn đến tự nhiên và

ô nhiễ

= Xây dụng hỗ chứa mới môi trường và có tác động đến khi hậu

— Việc xây dựng hỗ chứa mới đòi hỏi chỉ phí đầu tư xây dung rất lớn,

Trong khi đó các biện pháp xử lý để nâng cao dung tích hữu ích hiện nay chủ yếu lànâng cao ngưỡng trần kết hợp với mở rộng khẩu độ trần và tôn cao đình đập Việcnâng cao dung tích hữu ích của hỗ chứa thì những tác động trên là nhỏ hơn so với việcxây dựng hỗ chứa nước mới, đồng thời chỉ phi đầu tr xây dựng cing thấp hơn.Vi thểKhi so sánh với biện pháp xây dựng hỗ chứa mới thì việc nâng cao dung tích hữu íchcủa hỗ chứa là một biện pháp vừa đảm bảo kỹ thuật và kinh tế

Bén cạnh đó hb Phan Ding có diện tích lòng hồ lớn, tru vục dong chảy lớn là diễn

kiện thuận lợi dé nâng dung tích hữu ích của hỗ chứa Phan Dũng Vi thé việc nâng cao.

dang tích hữu ích của hồ Phan Dũng là lựa chọn phù hợp đem li hiệu quả cao

Vi vây đề ti “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao dung tích hữu ích hồ chứanước Phan Dãng tinh Bình Thuận” là hit sức cần thiết trong nh hình hiện nay của

tinh Bình Thuận

TH Mặc dich của đề tài

= Nghiên cứu các gii pháp nâng cao dung tích hữu ích của hồ chứa

~ Ap dụng cho hỗ chứa nước Phan Dũng, huyện Tuy Phong, Tinh Bình Thuận.

IIL Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

“rước nhu cầu cin nâng cao dung tích hữu ích của hỒ chứa, việc lựa chọn giải pháphop lý để nâng cắp hồ chứa theo nhiệm vụ và nhủ cầu mới có nhiều vin đề phúc tạp về

mặt kỹ thuật Trong phạm vi nghiên cửu của luận văn nảy tập trung nghiền cứu các

giải pháp để nâng cao dung tích hữu ích có thé áp dụng vào hd chứa Đẳng thời xây

dạng iu chỉ để lựa chọn giải pháp hợp lý có thể áp dụng Nghiên cứu chỉ để cập đến một số vấn đề chính như các giải pháp cải tạo trân, tôn cao đập, tính toán én định của

đập khi nông cao dung tích hữu ích Các tính toán cụ thể được áp dụng cho hồ chứa

nước Phan Dũng tỉnh Bình Thuận.

IV Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

# Cách tiếp cận

“Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiền cứu từ trước đến nay trong việc ning cao dung

tích hữu ích trên th giới và ở Việt Nam

.# Phương pháp nghiên cứu

‘itu các lý do cần phải nâng cao dung tích hữu i

— Nghiên cứu các giải pháp nâng cao dung tích hữu ich

Phân tích các điều kiện thực tế để đưa ra giải pháp

— Tỉnh toán, phân tích, so sánh các giải pháp dé lựa chọn giải pháp hợp lý.

Y, Kết quá đạt được

— Hiện trạng và yêu cầu nâng cao dung tích hữu ích của hỗ chứa

~ Các giải hp nâng cao dung tích hữu Ích của hỗ chứa

= Chọn giải pháp hợp lý áp dụng cụ thể cho hỗ Phan Dũng

VI CẤu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, phin kết luận, phần phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo, nội

dung chính của luận văn gồm các chương sau:

“Chương 1: Tổng quan về hd chứa và các giải pháp năng cao dung ích hữu ích của hỗ

chứa

“Chương 2: Nghiên cứu giải pháp nâng cao dung tích hữu ích hd chứa

“Chương 3: Lựa chọn giải pháp hợp lý năng cao dung tích hữu ích cho hỗ chứa nước

Phan Dũng.

CHUONG1 — TONG QUAN VE HO CHUA VÀ CÁC GIẢI PHAPNANG CAO DUNG TÍCH HỮU ÍCH CUA HO CHUA

11 — Tổng quan chung về hồ chứn:

LLL Khái niệm hề chứa.

Hồ chứa nước là kho tích nước để điều tiết và là những vật thé hoàn chỉnh gồm có.nước hỗ, bờ hỗ và đáy bồ Trên lục địa có những nơi nước không chảy mà ty lại ở mộtnơi (thing thắp hơn so với xung quanh) thi gọi là hồ, []

Hồ được bình thành và phát triển một cách tự nhiên sau một quả trình vận động lâu đãicủa võ tn đắt gọi là hỗ tự nhiên Hỗ do con người tạo ra để làm biển đổi và

nguồn nước phủ hợp với yêu cầu cuộc sống của chính con người gọi là hồ nhân tạo.

© Các bộ phận của một hi chứn nước:

~ Lan vực: là phần di tích hứng nước cho hỗ chia ké cả nước ngằm Nước rên lưu

‘vue chảy theo hệ thông sông suối tập trung vào một lòng chính rồi đổ vào hồ chứa.

~ Ling hé: i một phần diện tích lưu vực, dũng để chứa nước bao gdm cả nước mặt

nước ngằm, nước mưa Lòng hi là notch trữ nước và cung cắp nước theo nhiệm vụ

của hỗ

Hình 1.1 Lưu vực và lòng hỗ

ap chắn: là bộ phân công trình xây đựng với mục đích tích nước vào hỗ, đập chắncảng cao lượng nước chứa vio hỗ cing lớn Ngày nay, đặp chắn được nghiên cứu vàxây dựng khá đa dạng như: Đập đất hỗn hợp nhiều khối, đập đá đỏ bê tông bản mặt,

đập bê tông thường, đập bê tông đầm lăn.

Hinh 1.3 Các dang mặt cắt của đập chin bing dit

= Cổng lấy nước: là bộ phân công trinh xây dựng với mục dich lấy nước từ hỗ viokênh, dẫn đến các vùng sử dụng nước: các khu tưới, các vùng dân cư, nha máy thủy.điện Cổng lay nước thường xây dựng ngay trong thân đập

= Công trình thio lũ: cỗ nhiệm vụ xã thừa lượng nước trong mùa lä đảm bảo an toin

cho công trình hoặc điều tết phòng lũ cho vùng hạ du công trình Đối với hồ chứa

không có nhiệm vụ phỏng lũ cho hạ du, công trình tháo lồ có nhiệm vụ bảo đảm an oàn cho bản thin công trình không bị sự cố 1618 lớn Nếu hỗ có nhiệm vụ phòng

lũ cho hạ du, công trình tháo lũ sẽ điều tiết quá trình lưu lượng xả xuống hạ lưu đập đểhạn chế cho hạ du không bị ngập khi xảy ra lũ lớn Các dạng công trinh thio 1a gồm:đập trin, đường tran đọc, đường trin ngang, xiphông tháo lũ, giếng tháo li các công,

trình tháo đưới sâu.

Mặt cắt ngang đập tản thực dụng không cỏ chân không

Hình 1.5 Công trình tháo lũ dạng đường trần dọc [3]

Hình 1.6 Công trình tháo lũ dạng đường ngang [3]

:® Phân loại hồ chứa nước: [4]

~ Phân loại theo nguồn gốc: gồm hỗ chứa tự nhiên và hỗ chứa nhân tạo

Hình 1.7 Biểu đỗ phân loại hồ chứa theo nguồn gốc

~ Phân loại theo nhiệm vụ chính: gồm hồ chứa xây dựng để tưới là chính (kết hợp mudi

cá, cải tạo môi trường); hỗ chứa xây dựng để tưới, phát điện là chính (có phòng l8); hồchứa xây dựng để du lịch là chính

‘id phn og chân te nh vụ dính

Hình 1.8 Biểu đồ phân loại hồ chứa theo nhiệm vụ chính

‘Theo số liệu thống ké hỗ chứa ở nước ta của Cục Thuỷ lợi v số lượng và phân loạicäc hỗ chứa ở nước ta gồm:

— Phân loại theo cắp công trình:

i ad phán loại bồ chờ heo cp ông rah)

Hình 1.9 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo cấp công trình

Phân loại theo diện tích lưu vực:

Mà chứa the diện lu ve (Fo)

Hình 1,10 Biểu đồ phân loại hỒ chữa theo diện tích lưu vực

— Phân loại theo diện tích tưới:

Điêu đồ phần loại hễ hứa theo điện ích tưới (wha)

Hình 1.11 Biểu đồ phân loại hỗ chứa theo diện tích tưới

— Phân loại theo dung tích hỗ

Điều độ phân lại hồ chữa the dang ch bồ eed)

Hình 1.12 Biểu đồ phân loi hỗ chứa theo nguồn gốc và nhiệm vụ chính

1.12 Tình hình xây đựng hỗ chứa nước trên thể

Xây dựng và sử dụng hồ chứa nước trên thể giới có một lịch sử phát triển lâu đời

“Cách đây hơn 6 nghìn năm người Trung Quốc và Ai Cập đã bi

chỗ dé đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa Thời kỳ cỗ đại có hồ Vicinity tại

sử dụng vật liệu tại

‘Menphis thuộc thung lũng sông Nin (Ai Cập) là đập đá đổ cao 15 m, dai 45 m.

Hỗ chứa nước trên thé giời được xây dựng và phát trién rất đa dạng, phong phú vềhình thức đập, hình thức trần xả lũ và dung tích hỗ chứa Trên thé giới đã xây dựnghơn 1400 hồ có dung tích trên 100 triệu m’ nước,

Hình1.13 Hồ Kariba, Zimbabwe(180 km’) và hỗ Williston, Canada (74 km’)

Theo tiêu chí phân loại của uỷ ban Quốc tế về dip lớn (ICOLD), hỗ có dung tích từtriệu m3 nước trở lên hoặc chié trên 10 mét có hơn 45.000 ho

“Trong đó Châu A có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu

cao đập dâng nướ

có 4.227 hồ,Đông Âu có 1.203 hồ, Châu Phi 1.260 hồ, Châu Đại Dương 577 hỗ Đứngđầu danh sách các nước có nhiều hỗ là Trung Quốc (22.000 hồ), Mỹ (6.575 ha), An

DG (4.291 hỏ), Nhật Bản (2.675 hồ), Tây Ban Nha 1.196 hồ Nước Nga có hơn 150 hd

lớn với tổng dung tích trên 200 tỷ m nước,

Cúc hồ lớn nhất thể giới số hồ Boulder trên sông Colorado (Mỹ) dung tích 38 tỷ m"nước, hồ Grandeoule trên sông Columbia (Mỹ) dung tích 24 tỷ mÌ nước, Hỗ Borattrên sông Angera (Nga) có dung tích gin 20 tỷ m` nước

13 Tình hình xây đựng hồ chica nước ở nước ta

Hiện nay với những thành tựu nghiên cứu trong các lĩnh vực vật liệu xây dựng, bê

tổng thường, bê tông dim lăn, bé tông tư én, chất déo làm vật liệu chống thắm, cácnghiên cứu về trạng thái ứng suất, thim và ổn định công tỉnh, các phin mm ứngdụng phục vụ cho tinh toán đáp ứng được công tic khảo sắt, thiết kế cho ra kết quả gần

đúng với thực tế 2 thời công nghệ thi công được áp dụng ngày cảng tiên ticông trinh đảm bảo yêu cầu chit lượng, hệ thống giám sit, quan trắc công trình ngàycảng có hiệu quả Những diều kiện này đã tạo tiền để cho việc xây dựng và phát tiển

hồ chứa ở nước ta,

Vi Nam có điều kiện địa hin, địa chất, sông ngôi thuận lợi nền các hồ chứa đượcxây dựng và phát triển nhanh Nhiễu năm qua Nha nước và nhân din đã đầu tư nhiều

hồ chứa và hệ thống thủy lợi Cá nước có khoảng,

ahi,

đặc biệt gốp phần vào sự phát tiễn nông nghiệp, công nghiệp, én định đồi sống nhân

tiền của, công sức để xây dựng nl

6.648 hồ chứa các loại, đã mang lại hiệu ích to lớn, thúc diy phát triển kinh

dân, bảo đảm an ninh lương thực quốc

Sau nhiễu thập ký xây dựng và phát tiễn thuỷ loi nước ta đã xây dụng hing ngàn hỗ

chứa các loại Theo số liệu đã công bé thi đến nay nước ta đã xây dụng 6648 hồ chiacác loại với tổng dung tích trữ nước khoảng 49,88 tỷ m” nước Nhiều hồ chứa nước lớnnhư hỗ Héa Bình (Hoa Bình), Thác Bà (Yên Bai), Sơn La (Sơn La), Na Hang (TuyênQuang), Núi Cốc (Thái Nguyên), Cắm Sơn (Bắc Giang), Cửa Dat, Sông Mực (Thanh

Hóa), Kẻ Gỗ (Ha Tinh), Pha Ninh (Quảng Nam), Dầu Tiếng (Tây Ninh) mang lại

10

hiệu ích to lớn, cấp nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt,

cải tạo môi trường sinh thái, còn có nhiệm vụ cắt lũ bảo đảm an toàn cho hạ du.

Hỗ Sông Quao, Hồ Long Sông, Bình Thuận

THình!.14 Các hồ chia đã xây dựng ở Việt Nam

Hồ chứa mang đến nhiều lợi ích khác nhau, nhưng cũng cổ nhiều han chế

— Mặt ích cục của hồ chứa nước là những công tinh sử dung nguồn nước tổng hợp và

mang tính da chức năng Hỗ cấp nước cho các ngình sản xuất công nghiệp, nông

"nghiệp, sinh hoạt, phòng chống lũ lụt, hạn hắn, hồ phát dign Khi một hd chứa nướcđược xây dựng sẽ tạo sự dn định và phát triển kinh tế cho cả một khu vực Tạo công anviệc làm, gi quyết thất nghiệp, phân bổ lao động Mặt khác, trong một s trường hop

‘con dam bảo an ninh quốc phòng

= Mặt hạn chế khi xây đựng hi là: nếu có sơ xuất trong thiết kế, xây đựng, vận hành

Khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý chưa cao không dip ứng được đội hỏi của

thực tế, thì có thé gây ra sự cổ dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng Nếu thất thoát

nước nhỉ gây thiểu nước ảnh hưởng đến năng suất cây trồng vật nuôi, giảm điện

năng và gây khó khăn cho các hoạt động kinh tế, xã hội khác, Nước trong hỗ dâng cao

in

6 thé gây ra trượt lỡ đt ở thượng lưu, xôi lở đất ở hạ lưu, gia ting các hoạt động diachất wong ving, sinh lầy vùng ven, lim ô nhiễm một số vùng ảnh hưởng đến chất

lượng cuộc sống còn người, thảm thực vật và sự phát triển các loài thủy sản Ngập lụt

Tổng hồ lâm mắt di một điện tích đáng ké đt nông nghiệp, dit lâm nghiệp, khoáng sin,

di tích lịch sử, văn hóa Nếu con người sử dụng nước hồ không đúng đắn có thé dẫn tớimit an toàn vệ sinh và lao động Vi vậy có quan điểm ở một số nước không xây hỗchứa nữa vì nó gây ra nhiều bit cập, bắt lợi

Mat dù có nhiều hạn chế nhưng việc xây dựng hỗ chứa nước mới và ning cấp các hỗchứa cũ mang lại những lợi ích to lớn, góp phần rit quan trọng vào việc phát triển kinh

tế phát điện, cấp nước phục vụ sinh hoạt, chăn nuôi và phát triển du lịch của đất nước

trong giai đoạn hiện nay.

1-1-4 Các đặc điểm của hồ chứa nước đã xây dựng ở Việt Nam

Hỗ chứa nước ở Việt Nam là biện pháp công trình chủ yếu để chống lũ cho các vùng

ha đụ cấp nước tới ruộng, công nghiệp, sinh hoại phát điện, phát tiễn du lịch, cải

tạo môi trường nuôi trồng thuỷ sản, phát triển giao thông, thé thao, văn hoá.

a phần là hồ chứa vừa và nhỏ (cấp V chiếm 629%: hd cỏ lưu vực E < 10 km? chiếm

65.6% hồ chứa nước tưới không qui 500 ha chiếm 82%, hồ có dung tích không vượt

quá 10 trigu (mÌ) chiếm 26,07%, số hỗ có dung tch lớn hơn chiếm tỷ lệ nhỏ, Hỗ códung tích từ 20 triệu (mÌ) trở lên có 51 hồ (rong đồ có 10 hỗ do ngành thuỷ diện quảnlý) Những hồ nhỏ nằm rải rác khắp nơi tạo nên những thé mạnh nhất định (von it, sớm.đưa vào phục vụ phù hợp với nỀn sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn, đ đến

từng thôn bản phục vụ đắc lực cho phát triển nông nghiệp và nông thôn)

Hồ lớn tuy it về số lượng, nhưng cổ vai trồ quyết định tạo đã phốt tiển trong côngnghiệp hoá, hiện đại hoá; phòng chống lũ, phát điện, khả năng vượt tả cao nên chốnghạn tốt

Hồ cha nước chỉ cỏ thể xây dựng ở những ving có địa hình, địa chất phủ hợp Xây

dựng hồ chứa cần chú ý tới các vùng miễn O những vùng có ít hỗ (vi đụ như ở Nam.

Trung Bộ và Tây Nguyên) đặc biệt ở vũng thiếu quả nhiều hồ lớn (như ở Tây

Nguyễn) th việc chống lũ, chống hạn, ải tạo môi trường sinh thái, cung cấp nước

sạch côn gặp rit nhiều khó khăn.

Theo thời gian, trước năm 1964 việc xây đựng hỗ chúa diễn ra chậm, có ít hỗ chứa

được xây dụng trong giải đoạn này Sau năm 1964, đặc biệt từ khỉ nước nhà thông

nhất thì việc xây dựng hé chứa phát triển mạnh Từ 1976 đến nay số hé chứa xây dựng

n nhanh, ma cả

mới chiếm 67% Không những tốc độ phát t my mô công trìnhcũng lớn lên không ngừng Hiện nay, đã bắt đầu xây dựng hồ lớn, đập cao ở cả những

nơi có điều kiện tự nhiên phức tạp.

Dip ngĩn sông tạo hồ chứa có chiều cao không vượt quá 25m chiếm tối 87.18%, Việcxây dựng những đập cao hơn 25m dang bắt đầu được quan tâm đầu tư

Hình thức kết cấu và kỹ thuật xây dựng từng loại công trình ở hỗ chứa nước còn đơn

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

được quan tim [1]

1.2 Nhu cầu ding nước tăng lên trong thực tẾ

Hiện nay do sự phát triển kinh tẾ xã hội của đắt nước, dân số tầng dẫn đến nhu cầusắp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp và phát điện ngày cảng ting cao Đẳngthời điều kiện khí hậu diễn biến ngày cảng phức tạp, dẫn đến dòng chảy mưa lũ trênhầu các sông cổ xu thé tăng lên nhưng đồng chảy mùa kiệt có xu hướng giảm, Vìthể yêu cầu đặt ra đối với các hồ chứa là phái sửa chữa nâng cấp để đảm bảo an toàn

hỗ đập trong mùa mưa lũ và tăng dung tích hữu ích để đáp ứng nhu cầu dùng nước

ngày cảng tăng.

Theo số iệu đã công bổ tì đến nay nước ta đã xây dụng 6648 hi chứa các loại vớitổng dung tích tt nước khoảng 49.88 tỷ m’ nước Hơn một nữa trong tổng số các hồchứa đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25 năm Nhiều hồ chứa đã bị hư hỏng

va xuống cấp nghiêm trọng do đó không đảm bảo an toàn khi tích nước đúng dung tích thất kế

3

1.4.1 Như cầu đồng nước của mước ta

“Theo Bio cáo quy hoạch tổng thể vỀ phát iển ti nguyên nước và quản lý 14 lưi vựcsông chính phân bồ từ Bắc vào Nam của Việt Nam |5]

'NHỦ CẦU DUNG NƯỚC TRONG NÔNG NGHIỆP NĂM 2010 (109m?)

` Qo

NHỦ CRU DŨNG NƯỚC TRONG NÔNG NGHIỆP NĂM 2020 (109m?)

Hình 1.15 Biểu đổ nhu edu về nước dùng cho nông nghiệp theo các lưu vực sông

"Nhân xét đánh giá: Đn năm 2020 diện tích đắt sản xuất nông nghiệp tăng lên 20,34%,nhu cầu dũng nước thủy lợi tăng 6,12% Nhu cầu dùng nước trong lĩnh vực chăn nuôităng 59,5%, nhu cầu ding nước cho nuôi trằng thủy sản tăng 20,07%

4

Ni CẦU DŨNG NƯỚC TRONG SINH HOẠT NĂM 2010 (102m)

[NHU CẦU DUNG NƯỚC TRONG SINH HOẠT NĂM 2020 (109m)

i >>

“Hình 1.16 Biểu đồ nhu cầu về nước dùng trong sinh hoạt theo các lưu vực sông

"Nhận xét đánh giá: Do tiêu chuẫn dùng nước của 1 người/ 1 ngày tăng lên nên nh cầu

"ước phục vụ cho sinh hoạt cũng tăng lên cũng với sự phát triển dân số của nước ta

‘én năm 2020 nhu cầu nước phục vụ cho sinh hoạt tăng lên 54,08%

15

'NHỦ CẦU DUNG NƯỚC TRONG CÔNG NGHIỆP NAM 2020 (10%)

Hình 1.17 Biểu dé nhu cầu về nước dùng trong công nghiệp theo các lưu vực sông

"Nhận xét đánh giá: Cùng với sự phát triển kinh tễ mạnh mẽ của đất nước, các khu công

nghiệp, khu cÍ xuất, các nhà máy mọc lên ngày cảng nhiễu, Do đó cần phải quyhoạch nguồn nước để cung cấp cho các nơi này vì vậy nhu edu dùng nước của ngànhcông nghiệp ngày cảng tăng lên Đến năm 2020 nhu cẩu nước phục vụ cho công

nghiệp tăng 53,06%.

16

Kết luận: Để dp ứng đủ nhu cầu nước cho các ngành kinh tế phát iển đến năm 2020.Việc phát triển và xây dựng các công trinh cấp nước là một bài toán đặt ra hết súctrong điều kiện thời tết và khí hậu biển đối phức tạp.

1.2.2 Nhu cầu dùng nước của tinh Bình Thuận.

‘Theo số liệu báo cáo quy hoạch nguồn nước Tinh Bình Thuận [6]

Bảng 1.1 Tổng hợp nhủ cầu và lệ sử dung nước các ngành kinh tế

Nim 2010 | "Năm2030 | Sovéi

TT | Đốitượng dùngnước Đơnvị Nhu | Tile | Nhu | Tiiệ hign

cầu | () | cầu | (%) | trạng

T | Nong nghiệp Tem | 984 | 9076 | 1,100 | 74 | +116,000,

2 | Công nghiệp Trem’ | 8874 | 082 | 1404 | 945 | +131,530

3 | Sinhhoạt Tem | 2481 | 229 | 4687 | 3,15 | 422,000

4 | Dịch vụ du lich Tem 073 0,07 | 2,159 | 0/15 | +1430 sive Tem | 0402 | 002 | 125 | 008 | +0,720

6 | Xây dựng, giao thông Trem’ | 3,829 | 035 | 1384 | 093 | +10,010

Sin bay, hii cing và : XP

7 ầm tà huy sàn tem | 28A1 | oar | 3396 | 228 | +1030

8 [chin nuôi 1198 | ai | 144 | 097 | 32430

9 [Nuôi wing iy sin | Tem’ | 4624 | 426 | 1066| 747 | +60,360

1o | Khai thác và che biên Tem’ | 0496 | 005 | 275 | 1,85 | 427,000hoảng sản Titan

‘Tong cộng ‘Trem’ 108420) 100 | 1486,5 | 100 4023Biểu đồ nhu cầu ding nước theo lưu vực sông năm 2010 và nằm 2020

Năm 2010 Năm 2020 Hình 1.18 Biểu đồ tổng hợp nhu cầu các ngành ding nước theo lưu vực sông

1

cho thấy, nhu ci

sử dụng nước là 1,487 tỷ m`, lượng nước tang thêm

Kết qua tinh toán nhu cầu mut

tỷ m’, Đến năm 2020 nhu ed

402.3 triệu mã, Trong đó nhu

nude hiện trang (năm 2010) là 1,084

nước cho nông nghiệp vẫn là đ tượng sử dụng.

nước nhiều nhất chiếm khoảng 74%, đến nhu cầu sử dụng nước cho công nghiệpchiếm 9,5%, nhu cầu sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản chiếm 7,17%, nhu cầu sửdụng nước sinh hoạt chiếm 3,15%, nhu cầu nước cho khai thác-chế biển khoản sản

Titan chiếm 1,85% và nhu cầu sử đụng nước cho các ngành kinh tẾ khác như: Dịch vụ,

xây dựng, chăn nuôi chiếm khoảng 4,33% Như vậy, việc bố trí mùa vụ, cơ cấu cây.trồng và kế hoạch phát triển ngành nông nghiệp là nhân tổ chính quyết định đến lượngnước thừa, thiểu và việc đầu tư phát triển thủy lợi của tỉnh Bình Thuận

Bang 1.2 Tổng hop như cầu sử dụng nước các ngành kinh tế theo phân ving

Năm 2010 Nam 2020

TT | Nhu cầu nước | Don Tie Tie

Naw ctu | THF | Nhucia | TE

Sông Phan | Tem’ | 29,144

3 | Song Dinh | Trem’ | 9575

tổng nhu cầu toàn tinh, trong đó

= Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Ling Sông là 80,5 triệu m’, chiếm 10,39%/s0

nhụ cầu của ving và so với toàn tỉnh chiếm 5,42% nhu cầu nước,

~ Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Lay là 368,04 triệu m3, chiếm 47,47%/so nhụ

cầu vùng vi so với toàn tỉnh chiếm 24,76% nhu

18

= Nhu fu sử dung nước lưu vực sông Quao lả 326,72 triệu m3, chiếm 42,14%/s0 nhu

cầu của vùng và so với toàn tinh chiếm 21,983 nhu cầu nước.

= Vùng Nam Bình Thuận, tổng nhu câu sử dụng nước là 7112 triệu m’, chiếm 47,84%

tổng nhu cầu toàn tinh, trong đó:

= Nhu cầu sử dung nước lưu vực sông Cả Ty là 157,36 triệu mÌ, chiếm 22,13% so như

cu ving và so với toàn tinh chiếm 10.59% nhủ cầu nước

— Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Phan là 62.52 triệu mÌ, chiếm ,79%4 so như cầuvùng và so với toàn tỉnh chiém 421% nhu cầu nước,

= Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Dinh là 186.94 triệu m’, chiếm 26.29%% so như sầu vũng và so với toàn tỉnh chiếm 12,58% nhủ cầu nước.

= Nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông La Nga là 304,36 triệu m’, chiếm 42,8% so nhu

cầu ving và so với toàn tính chiếm 20.47% nhủ cầu nước.

Kết quả phân tích cho thấy, nhu cầu sử dụng nước lưu vực sông Lũy, sông Quao, sông

La Nea, song Dinh và lưu sông Cả Ty chiếm 90,4%4nhu cầu của tỉnh Điễu này cũng

ph hợp với thực tẾ, lưu vực sông Lay và lưi vực sông La Ngã là ving sin xuất nôngnghiệp trọng điểm của tinh; lưu vực sông Quao, sông Ca Ty bên cạnh việc cắp nước

cho các ngành kinh tế còn phải đảm bảo cắp nude sinh boạt cho thành phổ Phan Thiết

là nơi có mật độ dân cự và các khu dịch vụ - du lịch tập trùng cao; lưu vực sông Dinh, tuy điện tí fh sản xuất nông nghiệp it hơn nhưng đây là vùng tập trung phát triển các khu công nghiệp của tỉnh.

Như vậy, để dip ứng đủ như cầu nước cho các ngành kinh tế phát tiễn đến năm 2020.Ngành Nông nghiệp phải dim bảo cung cép lượng nước ting thêm so với hiện trang là402,3 triệu m’ (chưa tính lượng nước tăng thêm do các tổn thất nước và đồng chảy môi

trường)

12.3 Nhận xét

“Trong quá trình phát triển kinh tế của dat nước thì nước là một nguồn tài nguyên đóng

vai tf quan trọng Theo các số liệu của nghiên cứu trên đã chỉ ra rằng nhu cầu ding

nước ngày càng tăng lên không chỉ đáp ứng cho nông nghiệp ma còn cung cấp phục vu

sinh hoạt đồi sống, Phục vụ cho phát triển công nghiệp, nuôi tring thủy hãi sản và cả

19

phát tri du lịch Vì vậy việc phát triển hỗ chứa mới va ning cấp các hỗ chia cũ là

một yêu cầu thật sự cấp bách.

[Nhung bên cạnh những ich lợi mà việc phát trién hỗ chứa nước mang lạ thi đồng thời

cũng tiém dn những tác động tiêu cục Việc phát triển các hd chứa trên các lưu vực

sông làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái cả vùng thượng ha du, gây ngập vùng lòng hỗ,

suy giảm dong chảy trên sông, gây sa mạc hóa và xâm nhập mặn

Để đổi phó với thục trạng trên nên phát triển nghiên cứu ưu tiên vào việc sử dụng nước tiết kiệm, giảm thiểu sự ô nhiễm nguồn nước Ngoài ra cũng nên tận dụng các hd chứa đã xây dựng để năng cao dung tích hữu ích nhưng vẫn đảm bảo an toin phòng lũ

là hướng đi đúng đắn

1.3 Những nghiên cứu trong và ngoài nước về nâng cao dung tích hữu íchCác hồ chứa đã xuống cấp cin phải được nâng cắp sửa chữa Ngoài việc kiên cổ hoá

để đảm bảo sự dn định còn phải nâng cao dung tích hữu ích để đáp ứng được y

và nhiệm vụ mới Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu và giải pháp nâng cao dung tích

"hữu ich đã được áp dụng vào trong thực tế:

— Nghiên cứu nâng cao trình đỉnh đập: Nâng cao dung tích hữu ích của hỗ chứa nước các phương in cải tạo nâng cao mục nước ding bình thường kết hợp nang cao.

trình đính đập bằng hình thức tôn cao đập hoặc làm thêm tường chắn sóng

= Nghiên cứu cải tạo nâng cấp tân xã lữ: Nẵng cao dung tích hữu ích bằng cách ly

một phần dung tích phòng lũ của hỗ chứa lâm dung ích hữu ích do tăng khả năng tháo

TR của ăn,

1.3.1 Nghiên cứu nâng cao trình đình đập:

‘Nang cao trình đỉnh đập bằng biện pháp đắp áp trúc đối với đập đất, hoặc tôn cao đập

và mỡ rộng thân đập đối với đập bê tông trọng lực,

Khi có yêu cầu ting dung tích hữu ích của hỗ chứa nước mà vẫn giữ nguyên hình thức

và kết cầu trần xã lũ đồi hỏi phải nâng cao trình đình đập khi mực nước ding bình thường tang lên, Tay thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, dung tích hữu ích tăng lên

‘ma lựa chọn giải pháp nâng cao trình đình đập hợp lý, Nâng cao trình định đập bằng

20

biện phấp dip áp trúc thượng lưu đập, đắp áp trục hạ lưu dip, dip áp trúc cả thượng và

hạ lưu đập hoặc có th kết hợp làm thêm tường chắn sóng

“Các sông trình hỗ chúa nông cao dung tích hữu ích bằng cảch nâng cao trình đình đập

như

= Công trình hỗ Khe Ngang, xã Hương Sơn, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế

được xây dựng năm 1990, nay do thiểu nước nghiêm trong, địa phương đã nâng

đập cao hon cũ 7,lm tang dung tích chứa nước lên gin gp di, mang lại hiệu quả rất

lớn cho địa phương.

~ Công trình hồ Thọ Sơn, xã Hương Xuân, huyện Hương Trả, tinh Thừa Thiên Huếxây dựng năm 1979 đến nay do yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, ia phương đã nângcao đập dit lên 0.4m và xây dựng mới tường chin sóng, nâng tran xã lũ với mye nướcdâng bình thường cao hơn rước 1,0m tăng dung tích hữu ich 1,9 triệu m* (tương

đương 54%),

hứa nước Sông Quao (Binh Thuận) ning cao tình cửa van kết hợp lim tườngchin sóng đã ting dung tích hữu ích của hd chứa từ 67,3 triệu m3 nước tăng lên 74,3triệu m’ nước tăng dung tích lên 7 triệu m” nước (tương đương 10%)

1.3.2 Nghiên cứu cải tạo nâng cắp trần xã lũ:

3⁄21 Nông cao ngưỡng trần két hợp với mở rộng khẩu độ trân

Ma rộng tri lâm tăng kha năng tháo lũ gi pháp này khắc phục được nhược dimcủa tăng cột nước trăn, không ảnh hưởng đến kết cấu các bộ phận sau ngường Tuy

21

nhiên cin căn cử vào điều kiện địa chất, địa hình tuyển trần cô cho phép mỡ rộng haykhông và vin để ni tiếp giữa kết cfu cũ và mới cũng edn phải xem xét kỹ

Tước te đã có nhiều hỗ chữa nâng cao dung tích bằng giải pháp mỡ rộng tràn tiêu biểunhư hồ chứa nước Vực Mau,

Hình L20 Tin sả Iũ hồ Vực Mẫu (Nghệ An) sau khi mở rộng

1.3.2.2 Nang cao ngường tràn kết hợp thay tràn không có cửa van bằng tràn có của

địn hình hp, địachấtốt có thể hạ

Khi cin ning cao dung tích hữu ích trong điều i

thấp cao trình ngưỡng trin và lắp thêm cửa van Giải pháp này có wu điểm là khả năng

tháo lớn, tính chủ động cao, không lam tăng ngập lụt, khả năng vượt tải lớn, khả năng.

đảm bảo an toàn cao Nhưng phải đề cao công tác quản lý vận hành dé đạt hiệu quả.

Minh 1.21 Hỗ Ba Bàu (Binh Thuận) chuyển từ tràn tự do sang trần có cửa van

— HỖ chứa nước Yên Mỹ (Thanh Hóa) nâng dung tích hữu ích từ 62 triệu mỸ lên §7triệu m’ bằng cách ải ạo trin và lắp hêm cia van cung

2

Minh 1.22 Cải tạo tràn hỗ chứa nước Yên Mỹ (Thanh Hóa)

1323 Mông cao ngưỡng tran kết hợp làm thêm tròn phụ, tràn sự cổ

“Trên thể giới có nhiều nghiên cứu về ứng dụng tran sự cổ để tăng cường khả năng tháocủa trin xã lũ, tăng dung tích hữu ich của hồ chứa: Đã có nghiên cứu nhất định về tràn

, trước những năm 1980 chưa có trin sự cổ, tháng 8 năm 1975

đập hồ Từ đó người ta đã đưa ra kháiniệm mực nước lũ bảo vệ đập và cần có tran sự cố Từ năm 1980 đã thực hiện thiết kế,xây dựng bổ sung trin sự cỗ cho các hd chứa đã có hoặc dang trong xây dụng mới

sự cổ như ở Trung Q

xuất hiện lũ lớn vượt thiết kế làm hư hại nl

Hình thức hay dùng ở Trung Quốc là tràn tự do, tràn sự có kiểu đập đất tự vờ, tràn sự

cố kiểu nỗ min gây vỡ

— 6 nước ta cũng đã áp dụng trin sự cổ vào các công trình hỗ chúa đã có, Các nghiêncứu của GS.TS Phạm Ngọc Quý về trin sự cổ trong đầu mỗi hỗ chứa nước Đã điều

tra đánh giá hiện trung trin sự cổ 6 Việt Nam Xây dựng cơ sở lý luận tính toán trần sự

cổ gầm: Bay bude thiết kế trin sự cổ chon vị tr xây dựng tràn sự cổ, chon hình thức

trân sự cổ trên cơ sé phân tích ưu nhược điểm của các loại tran sự tường gấp, cách

ắc định kich thước cơ bản, cách tính toán thắm và ổn định trên ngưỡng trin, chọn cấu

tạo chỉ tế, phục hỗi tràn sự inh tế trong xây dựng tran sự

‘quan lý, bảo đường trần sự cổ, Nội dung sách đã giải quyết được vin dé nâng cao dungích hữu ích hỗ chứa bằng giải pháp nâng cao ngưởng trin kết hợp với tran phụ, tran sự

2

Hình 1.23 Tran sự cổ kiểu nỗ min gây —_ Hình 1.24 Tran sự cổ kiểu tự vỡ hỗ Sông

vỡ hỗ Kế Gỗ (Ha Tĩnh) [1] Hình (Phú Yên)

13.24 Nông cao ngường trin két hợp thay đổi Miễu tràn thing sang trần ích sắc

‘Theo quan hệ giữa dung tích hồ chứa và cao trình mực nước(V=f(z)), ở phần trên caoquan hệ gi is pt

'h nước trong hỗ sé lớn hơn ritnhiều so với phần bụng hỗ ở đưới thấp, Như vây néu chúng ta tim được kiễu đập trincủa bụng hổ, cứ mỗi mét chiều cao cột nước thì thể

mới có năng lực tháo nước lũ lớn hơn nhiều so với các kiểu truyền thông thì ứng với

việt giữ nguyên cao tình định dp không trần (khi sử dung đập trần kiểu truyénthống), chúng ta có thé nâng cao mình mực nước dng bình thường lên và như vậy

Đây là vin để có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, nó có

thể lâm thay đội các quan điểm cũ, cho phép chúng ta lựa chọn được phương án có các

chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt hơn trong thiết kế Đối với các hồ chứa đã xây dựng, nếu

áp dụng ki

nâng cao được dung tích hữu

âu dip trin mới có năng lực thảo là lớn hơn nhiễu so với các kiễu truyễnthống, có thé cho phép cải tạo công trình tháo lũ để nâng cao dung tích hữu ích của hỗ

chứa

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

tỉ lệ 1/1000 đập lớn va làm giảm được dung tích siêu cao (V,.) dem lại hiệu quả tăng.

năng lực thio nước là thừa của hd chứa, ning cao an toàn cho đập chin, nâng cao

dung tích hữu ích, giảm diện tich ngập lụt và đền bù Pháp, Angieri, Trung Quốc là

những nước khỏi đầu, đã và đang tiếp tục nghiền cửu để áp dụng loại dip trăn này

Ce nghiên cứu về tran cổ ngưỡng zich ze như:

—Nghiên cứu của F Lempéritre về đập tran Piano đã nêu ra đập trăn Piano là giảipháp đơn giản an toàn và vận hành để dàng, hiệu quả hơn so với đập trần tự do truyềnthống Ứng dụng dip trin Piano vào xây dựng đập mới làm giảm đáng kể chỉ phí và

đảm bảo an toàn Cải thiện việc kiểm soát lũ của các đập đã xây dựng Tăng cường,

năng lực làm việc của đập tràn và tăng dung tích hữu ích của hồ chứa đã xây dựng.

—Nghiên cứu của Lempériére & J.P.Vigny về việc so sánh được khả năng tháo của

tràn hop giữa tran piano và trin edu chỉ tốt hơn so với chỉ dùng tin Piano hoặc

tràn thực dụng Creager Cụ thé, so với chi dùng tràn piano tràn kết hợp vừa tran piano

và trần cầu chỉ o6 thể Tăng 60% khả năng xà tối da ma không thay đổi chiễu rộng trầnhoặc chiều cao cột nước tràn Giảm 40% chiều dải đập tràn mà không phải thay đối

giảm lưu lượng hoặc tăng cột nước trần Giảm khoảng 1/3 cột nước trần mà Không

phải ting chiều rồng tein hay giảm lưu lượng tràn

6 Việt Nam, trăn zich zie đã được nghiên cứu, chủ yêu là tràn Layberinth và Piano và

{img dung vào một số công tình như trin sông Móng, đập ding Văn Phong, tràn Nim

BG, tần Tiên Thành v.v

= Nghỉ

trình: Hồ Sông Móng (Binh Thuận), Hệ thống thủy lợi Phước Hòa (Đồng Nai), Hồ

‘Vin Phong (Bình Định).

cứu và ứng đụng trần xé lũ kiễu ích zie, labyrinth, rin piano tại các công

~ Bio cáo sin phẩm đề tài NCKHCN của Nguyễn Thanh Hải, Nghiên cứu ứng dụngtràn có ngưỡng kiểu phim Piano vào xây dựng công trình thủy lợi ở Việt Nam

25

14 Những vin đề đặt ra và hệ ly khi nâng cao dung ích hữu ich của hồ chứa1.4.1 Những vấn đề đặt ra khi nâng cao dung tích hữu ich

LALA Điện tích ving ngập tang lên

Khi nâng cao dung tích hữu ích của hồ chứa mã không cải tạo trằn sẽ làm tăng diện tích vùng ngập ở thượng lưu Một lượng lớn diện tích rừng trong phạm vi ving ngập

sẽ bị mắt di, việ di dân khỏi vùng ngập của lông hỗ ẽ tác động không nhỗ đến đờisống người dân,

1.4.12.- Các vấn đề kỹ tuật cần sử ý Khi nâng cao dung tích hit ich

Khi nâng cao dung tch hữu ích của hồ chứa đồi hỏi phải xử lý nhiều vấn đỀ kỹ thuật

như

— Xử lý ải tao thay đổi hình thức ngưỡng tran, hạ thấp ngưỡng tràn, mở rộng tràn

~ Xử lý tôn cao đập bằng hình thức đắp áp trúc với đập vật liệu địa phương hay xử lý.tiếp gập phần đập bê tông cũ và phần đập tôn cao

— Xử lý công trình lấy nước khi mực nước hỗ tăng lên

= Xử lý tiếp giáp giữa phần bê tông cũ và bê tông mới

1.442 Những hệ luy khi nâng cao dung tích hitu Ích:

142.1 Ảnh hưởng đến én định của đập

Khi mực nước thương đập dâng cao sẽ dẫn đến việc dâng cao đường bão hòa, tăng.gradient thắm trong thân đập, tăng áp lực nước hoặc giảm thể tích khối đất không bio

n độ ôn

hòa Mat khác thể tích khối đắt không bão hòa có ảnh hưc ‘quan trọng

định của mái đất không bão hòa Việc đồng thời tăng áp lực nước và giảm thé tích khối

đất không bão hò

kháng cắt của đắc Điễu này dẫn đến các sự mắt 6n định mái hạ lưu đập đồng thời tăng

tăng gradient thắm trong thin đập dẫn đến sự suy giảm cường độ

khả năng x6i chân khay của đập đất [7]

142.2 Ảnh hướng đến thắm qua nên và thân độp

Do chênh lệch cột nước thượng hạ lưu tăng nên lượng nước thắm qua các khe nứt.trong nén dưới diy công trình và thân đập do 46 lưu lượng thoát về hạ lưu cũng sẽ

tăng Ngoài ra, ap lực thắm đáy ngược dưới đáy đập cũng tăng, có thé gây mắt ôn định

26

đập Vi vậy yêu cầu sử lý chẳng sẽ tăng, do đồ khi ning cao dung tích hữu

ich của hd chứa cin tính toán lại lượng nước thắm và áp lực thắm đẫy ngược đễ bồ tí

thiết bị chống thắm hợp lý nhằm hạn chế lượng nước thắm qua nền và đảm bảo an oàn

4n định cho công trình [7]

1.4.2.3 Ảnh hướng dén khả năng tháo qua tràn xả lũ

Khi dung tích hữu ich của hd chứa tăng, lu lượng xã lũ qua trin sẽ ting nếu vẫn giữ

nguyên cao trình ngưỡng tràn Do lưu lượng xả là tăng nên sẽ ảnh hưởng đến kích

6 trường hợp, khí nâng.thước, kết cầu của các công trình xả lũ Ngoài ra, trong một

Hh của hd chứa, cấp của công trình tăng lên do đồ tin suất lĩ đến

cao dụng tích hữu

thay đổi, lũ thiết kế mới sẽ lớn hơn lũ thiết kế cũ Vi vậy, khi nâng cao dung tích hữu

1h cin phải tinh toin lại lưu lượng xả là đễ đưa ra giải pháp công nh xả li hợp lý.

1.4.24 dn hướng đến nỗi ip và tiêu năng hạ ưu

Khi nâng cao dung tích hữu ich của hỗ chứa dẫn đếncột nước trên ngưỡng tràn sẽ tăng,

hoặc lưu lượng xả qua trin sẽ tăng Vì thé năng lượng đồng chảy xã về hạ du sẽ cảng.

lớn nến sẽ làm tăng phạm vi của hé xdi, iu này gây bất lợi cho công nh, trongtrường hợp bắt lợi nhất thì điểm gần nhất cúa hỗ xói có thể lan vào chân đập làm phá

hủy công trình Do đó, cin kiểm tra lại phạm vi của hé xói khi nâng cao dung tích hữu.

ich của hồ chứa

1S Kếtuận chương!

“Trong chương 1 đã làm rõ được những lợ ích to lớn mã hỗ chứa nước mang hi, gópphần rit quan trọng trong việc phát triển kinh tế và xã hội của đắt nước Qua thực.trang hỗ chữa nước ở nước ta, nhận thấy các hd chứa đã xây dựng nhiễu năm, xuốngcấp, thiết kế theo tiêu chuẩn cũ không phù hợp với điều kiện thời tiết hiện tại Nhưng

nhu cầu ding nước sin xuất và phục vụ đời sống ngày của nước ta nói phát ú

‘chung và tinh Bình Thuận nói riêng ngày càng tăng lên Vì thé việc nâng cao khả năng

trữ nước của hỗ chứa là một yêu cầu cắp thi

Ngoài việc xây dựng thêm các hồ chứa mới thì việc nghiên cứu các giải pháp nâng cao.

dung tích hữu ích của hỗ chứa để tăng hiệu quả khai thác các hồ hiện có nhằm giảmtức động đến với môi trường đồng thai giảm chi phí đầu tư xây dựng chính là giả pháp

27

nên được uu tiên nhấ Việc ning cao dung tích hữu ích của hỗ chứa là một công việcphức tạp từ tính toán thiết kế tới quá trình thi công để các hạng mye cũ vẫn đảm bảo

làm việc bình thường và đảm bảo an toàn cho hỗ chứa trước những thay đổi mới,

ede

Luận văn đã phân ất quả nghiên cứu vé nâng cao dung tích hữu ích ong vàngoài nước Nhiều hỗ chứa đã nâng cao dung tích hữu ích ở nước ta Đồng thời chỉ ranhững vin đề đặt ra và hệ lụy khi năng cao dung tích hữu ích của hỗ chứa Đây sẽ là

sơ sở ý thuyết đ áp dụng cho các công trình hỗ chứa hiện nay.

CHƯƠNG2 _ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NANG CAO DUNG TÍCHHỮU ÍCH HO CHUA

2.41 Những yêu cầu đặt ra phải nâng cao dung tích hữu ích cia hồ chứn

2.1.1 Tăng mức đâm bảo tưới

Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT thay đổi yêu cầu vỀ mức đảm bảo tưới mộng

tăng lên P=85% so với mức P=75% theo tiêu chuẩn cũ, Với tin suất đám bảo cấp nước

P=85% thì lưu lượng đồng chảy đến của hỗ chứa theo tinh toán và lượng mưa sẽ giảm.

Lượng mưa giảm dẫn đến hệ số tưới ding cho tính toán lượng nước yêu cầu tại mặtrung cũng tăng phải tng lên Khi hệ số tưới của cúc loại cñy trồng tăng dẫn đến phải

tăng như cầu ding nước phục vụ cho sin xuất nông nghiệp

giảm lưu lượng đồng chảy đến và tăng hệ số tưới cho trồng đồi hỏi phải tăng dung tích hữu ich của hồ chứa

212 Như cầu đăng nước tăng lên

Kinh tế xã hội ngày càng phát triển cũng đã tác động đến nhu cầu dùng nước phục vụ

cho sinh hoạ nông nghiệp, công nghiệp, môi trường cũng thay dỗi theo không phủ

"hợp với các nhiệm vụ theo thiết kế ban đầu

“Cấp nước cho sinh hoại: Do ảnh hưởng của việc gia tăng dân số quả nhanh quá tình)

di dân hoặc quá trình đô thị hóa, dẫn đến các đô thị ngày cảng mở rộng, dn cư tậptrung ngày cảng đông đúc Do đó yêu cầu cắp nước phục vụ cho sinh hoạt của người

ddan ngày càng tăng lên.

Cấp nước cho nông nghiệp: Với sự phát triển hệ thống thủy lợi ở nước ta

nước tưới cho những ving điện tích thường xuyên bị khô hạn mở rộng điện tích đất

sản xuất, Đồng thời đảm bảo cho diện tích sản xuất nông nghiệp luôn được đảm bảo

nước để có thé trồng nhiều vụ mia trong một năm.

Cap nước cho công nghiệp: Nước ta đang trên đường công nghiệp hóa hiện đại hóa,sắc nhà mấy, các khu chế xuất, khu công nghiệp ra đời ngày cảng nhiễu làm cho nhủsầu nước phục vụ cho việc sản xuất ngày cing tầng lên, Boi hỏi hd chứa nước có thêm

2»

nhiệm vụ mới là đảm bảo cắp nước cho hoạt động sản xuất của các nhà máy, khu công

nghiệp, khu chế xuất

Cấp nước phục vụ cho phát triển du lịch: Với định hướng phát triển du lịch xanh và

bền vững Nước ta hiện là

nghỉ dưỡng xuất hiện như Nha Trang, Da Nẵng, Phan Thiết, Quảng Ninh, Dẫn đến

tình trang gia tăng nhanh lượng khách du lịch, việc gia tăng số lượng nhà ngh, khách

iém đến của nhiều du khách quốc tổ, Nhiều khu du lich

san, resort dé phục vụ du lịch Vi tây nhu cầu sử dụng nước cho các khu du lịch cũng ngày cảng tăng cùng với sự phát triển của ngành du lịch.

Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khách du lịch

(ym)

Trạm

> J8 m

Năm 1995 Nẽm2000 Năm2008 —— Năm2014

Hình 2.1 Tổng hợp nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khách du lịch của nước ta

Cấp nước cho mỗi trường: Để đảm bảo đồng chảy tối thiểu cho hạ du thi phải đượctính toán cân bằng nước của hồ chửa thủy lợi, thủy điện đảm bảo việc trữ nước dé

he

phục vu cho hoạt động bình thường cũ ‘nh thái thủy sinh của lưu vực Vì vậy các

hỗ chứa thiết kế trước đây chưa xét đến nhiệm vụ này cần được xem xét bổ sung trongquá trình cải tạo nâng cắp để dam bảo môi trường sinh thái và phát triển bên vững3.1.3 Chuyên đổi mục tiêu sử dung nước.

Ảnh hưởng của việc gia tăng din số quả nhanh, quá trinh di dân hoặc qua trình đô thị

hóa làm cho các đô thị cũ ngày càng mở rộng và đồng thời cũng xuất hiện nhiều vùng

đô thị mới Cùng với đó việc phát triển của kinh tẾ đất nước làm cho nhiễu khu công

khu chế xuất mọc ở những nơi trước đây là vùng diện tích dat nông, Việc đô.

30