Nghiên cứu giải pháp bảo đảm an toàn khi thiết kế và thi công hồ chứa nhỏ.

Hiện nay, an toàn đập được tiếp cận theo cách tổng hợp, từ khi thiết kế, thi công đến quá trình quản lý vận hành với các phương pháp phân tích, trang thiết bị tiên tiến theo dõi diễn biế

Luận văn thạc sĩ: “Nghiên c ứu giải pháp bảo đảm an toàn khi thiết kế và

được tác giả hoàn thành đúng thời hạn quy định và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trong đề cương được phê duyệt

Trong quá trình thực hiện, nhờ sự giúp đỡ tận tình của các Giáo sư, Tiến sĩ Trường Đại học Thuỷ Lợi, các công ty tư vấn và đồng nghiệp, tác giả đã hoàn thành

luận văn này

Tác giả chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Huế, Trường Đại học Thuỷ

Lợi Hà Nội đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn Cảm ơn anh Bạch Hưng Toản và Công ty cổ phần tư vấn thiết kế hạ tầng cơ sở đã giúp đỡ tác giả có đủ tài liệu để thực hiện luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội, các thầy cô trong khoa Công trình đã tận tụy giảng dạy tác giả trong suốt quá trình

học đại học và cao học tại trường

Tuy đã có những cố gắng song do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn

chế, luận văn này không thể tránh khỏi những tồn tại, tác giả mong nhận được

những ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành của các thầy cô giáo,các anh chị em

và bạn bè đồng nghiệp Tác giả rất mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ được tác

giả phát triển ở mức độ nghiên cứu sâu hơn góp phần ứng dụng những kiến thức khoa học vào phục vụ đời sống sản xuất

Xin chân thành cảm ơn!

Hà N ội, ngày 01 tháng 02 năm 2015

HỌC VIÊN

Trần Mạnh Cường

Họ và tên học viên: TRẦN MẠNH CƯỜNG

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Tên đề tài luận văn: “Nghiên c ứu giải pháp bảo đảm an toàn khi thiết kế và

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn do tôi làm, những kết quả nghiên cứu tính toán trung thực Trong quá trình làm luận văn tôi có tham khảo các tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và tính cấp thiết của đề tài Tôi không sao chép từ bất kỳ nguồn nào khác, nếu vi phạm tôi xin chịu trách nhiệm

trước Khoa và Nhà trường

Hà N ội, ngày 01 tháng 02 năm 2015

Học viên

Trần Mạnh Cường

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 3

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

4 CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA CÁC SỰ CỐ HỒ CHỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 4

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới về an toàn hồ chứa 4

1.1.1 V ấn đề an toàn hồ chứa trên thế giới 4

1.1.2 Về sự cố vỡ đập và thiệt hại do vỡ đập gây ra trên thế giới 8

1.1.3 Nguyên nhân s ự cố vỡ đập trên thế giới 12

1.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam về an toàn hồ chứa 13

1.2.1 V ấn đề an toàn hồ chứa tại Việt Nam 13

1.2.2 Các s ự cố về hồ chứa tại Việt Nam 15

1.2.3 Các nguyên nhân v ề sự cố hồ chứa tại Việt Nam 27

CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎ KHI CÓ MƯA LỚN 32

2.1 THỰC TRẠNG CÁC HỒ CHỨA NHỎ TẠI VIỆT NAM 32

2.1.1 Th ực trạng về an toàn các hồ đập nhỏ tại Việt Nam 32

2.1.2 V ấn đề mất an toàn hồ đập nhỏ khi có mưa lũ lớn 34

2.1.3 Một số hư hỏng tại các hồ chứa nhỏ tại Việt Nam 37

2.1.4 Th ực trạng và tồn tại về thể chế, chính sách an toàn hồ đập nhỏ 39

2.1.5 Th ực trạng về tổ chức quản lý về an toàn hồ đập nhỏ 40

2.2 CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎ KHI CÓ MƯA LŨ LỚN 42

2.2.1 Nghiên c ứu giải pháp cho nước tràn qua đỉnh đập 42

2.2.2 Các giải pháp tăng cường năng lực tràn xả lũ 47

2.2.3 Tràn s ự cố 48

2.2.4 Gia c ố một phần đập thành tràn xả lũ khẩn cấp 54

2.2.5 Gi ải pháp đắp áp trúc nâng cao cao trình đỉnh đập 56

2.3 CÁC GIẢI PHÁP VỀ THI CÔNG NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA

NHỎ KHI CÓ MƯA LŨ LỚN 60

2.3.1 Bi ện pháp nâng cao khả năng chống thấm cho đập 60

2.3.2 Bi ện pháp nâng cao khả năng chống thấm cho nền đập 61

2.3.3 Bi ện pháp nâng cao khả năng chống thấm cho thân đập 63

2.3.4 Bi ện pháp phòng ngừa từ xa 65

2.3.5 Bi ện pháp sửa chữa 65

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN CHO HỒ BỈ 67

3.1 HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH HỒ BỈ 67

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 67

3.1.2 Hi ện trạng công trình 69

3.2 NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ BỈ KHI CÓ MƯA LỚN 71

3.2.1 Tính toán l ại thủy văn điều tiết hồ 71

3.2.2 Gi ải pháp mở rộng tràn tràn xả lũ 80

3.2.3 Giải pháp nâng cấp đập đất 82

3.2.4 Giải pháp về thi công nâng cao an toàn cho đập Bỉ 91

3.2.5 Phân tích đánh giá hiệu quả của các giải pháp áp dụng với Hồ Bỉ 94

3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG III 95

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

Bảng 1.1 Bảng thống kê một số sự cố vỡ đập trên 30m ở Mỹ 12

Bảng 1.2 Phân loại sự cố theo số lượng hồ chứa nước 17

Bảng 1 3 Phân loại sự cố theo quy mô hồ chứa 17

Bảng 1 4 Bảng tổng hợp một số sự cố thường gặp 25

Bảng 2.1 Các giải pháp nâng cao năng lực tràn xả lũ 47

Bảng 2 2 Bảng lũ vượt thiết kế tại một số hồ 57

Bảng 3.1 Bảng số liệu bốc hơi Piche tại trạm khí tượng Đô Lương (Z0=813,20mm) 68

Bảng 3.2 Bảng phân phối lượng mưa tại trạm Đô Lương 71

Bảng 3.4 Bảng độ đục qua các năm tại Khe Lá 75

Bảng 3 5 Bảng quan hệ lòng hồ (Z~F~W) 77

Bảng 3.6 Bảng tính điều tiết hồ Bỉ 79

Bảng 3.7 Bảng giả thiết các giá trị B tràn 80

Bảng 3.8 Bảng tính cột nước tràn với các phương án 81

Bảng 3.9 Các chỉ tiêu cơ lý của đập cũ 88

Bảng 3.10 Các chỉ tiêu cơ lý của mỏ vật liệu đắp đập 88

Bảng 3.11 Hệ số ổn định của đập vơi các trường hợp tính toán 91

Bảng 3.12 Nhóm các giải pháp đề xuất áp dụng cho Hồ Bỉ 95

Hình 1.1 Vỡ đập Delhi tại Mỹ 9

Hình 1.2 Vỡ đập Đập Teton tại Mỹ 10

Hình 1.3 Vỡ đập Malpasset tại Pháp 10

Hình 1.4 Vỡ đập Bản Kiều Trung Quốc 11

Hình 1.5 Nước chảy tràn ra mái HL ở hồ thủy lợi Tân Sơn tỉnh Gia Lai 16

Hình 1.6 Biểu đồ sự cố các loại hồ chứa ở Việt Nam 16

Hình 1.7 Một số hình ảnh vỡ đập Khe Mơ, Hà Tĩnh ngày 16/10/2010 19

Hình 1.8 Sự cố hồ chứa KE 2/20 REC Hương Khê – Hà Tĩnh ngày 5/6/2009 20

Hình 1.9 Lòng hồ Kim Sơn 21

Hình 1.10 Đập Đak Rông 3 vỡ nhìn từ hạ lưu 23

Hình 1.11 Sự cố đập Hố Hô, Tuyên Hóa, Quảng Bình đầu tháng 10 năm 2010 24

Hình 1.12 Một số sự cố tại các hồ chứa tại Việt Nam 25

Hình 2.1 Nhiều hộ dân ở Ea H'Leo mất nhà do hồ thủy lợi Ed Đrăng xả lũ ngày 17/09/2013 35

Hình 2.2 Thấm trong thân đập gây mất ổn định của đập 37

Hình 2.3 Mặt đập và mái hạ lưu bị sạt trượt do không được bảo vệ 38

Hình 2.4 Thiết bị bảo vệ mái hạ lưu 42

Hình 2.5 Cấu tạo rãnh thoát nước ở hai bờ hoặc hạ lưu không có nước 43

Hình 2.6 Một số dạng đê hư hỏng do nước tràn qua 43

Hình 2.7 Đường cong chịu xói của cỏ gia cổ mái đê là hàm sổ của lưu tổc giới hạn chịu xói và thời gian dòng chảy tràn (theo Hewlett et al 1987) 44

Hình 2.8 Khái niệm lớp áo cỏ (Muijs, 1999) 45

Hình 2.9 Phân loại mái cỏ theo VTV 2006 (Hà Lan) 45

Hình 2.10 Kết quả thí nghiệm máy xả sóng, q = 75 l/s/m, hổ xói lớn nhất tại vị trí chuyển tiếp với phương ngang (chân đê) (Akkerman và cộng sự, 2007) 46

Hình 2.11 Tràn sự cố kiểu tự do ở Hồ An Mã (Quảng Bình) 52

Hình 2.12 Tràn sự cố kiểu tự vỡ Sông Hinh (phú Yên) 52

Hình 2.13 Tràn sự cố Kè Gỗ( trước năm 2008) kiểu nổ mìn gây vỡ 53

Hình 2.14 Tràn Hoàng Đình ( Hà Tĩnh) 53

Hình 2.15 Đập tràn phím Piano Liege ở Bỉ 54

Hỡnh 2.17 Thớ nghiệm cho cỏc loại cỏ, tấm ACB, đỏ hộc, … tại ĐH Colorad 55

Hỡnh 2.18 Thớ nghiệm giải phỏp tràn với kờt cấu cỏ, tấm ACB, đỏ hộc 56

Hỡnh 2.19 Gia cố 1 phần đập Strahl tại Mỹ thành tràn khẩn cấp 56

Hỡnh 2.20 Đắp ỏp trỳc nõng cao đỉnh đập 58

Hỡnh 3.1 Bình đồ Đập Bỉ 67

Bảng 3.3 Bảng phõn phối bốc hơi tại trạm khớ tượng Đụ 75

Hỡnh 3.2 Biểu đồ quan hệ F, W, Z 78

Hỡnh 3.3 Quan hệ Q, B, H tràn với cỏc giải phỏp 81

Hỡnh 3.4 Giải phỏp nõng cấp đập Bỉ 85

Hỡnh 3.5 Giải phỏp khoan phụt chống thấm cho đập Bỉ 86

Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh tớnh toỏn 89

Hỡnh 3.7 Đường bóo hũa tớnh toỏn với trường hợp 1 89

Hỡnh 3.8 Ổn định đập mỏi thượng lưu tớnh toỏn với trường hợp 1 90

Hỡnh 3.9 Đường bóo hũa tớnh toỏn với trường hợp 2 90

Hỡnh 3.10 Ổn định đập mỏi thượng lưu tớnh toỏn với trường hợp 2 90

Hỡnh 3.11 Trỡnh tự khoan phụt chống thấm thõn đập 91

Hỡnh 3.12 Sơ đồ bố trớ khoan phụt đập Bỉ 92

MỞ ĐẦU

Chúng ta vừa chứng kiến những ngày mưa lũ kinh hoàng trên cả nước, đặc

biệt là các tỉnh miền trung Mưa lũ lớn, gây ngập trên diện rộng và gây tổn thất

lớn lao về người và tài sản, nặng nề nhất là ở các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình, Nghệ An Mặc dù đỉnh lũ đã đi qua, nhưng ngập úng ở các vùng dân cư còn dài,

khả năng phát sinh dịch bệnh, thiếu đói ở các khu vực dân cư vùng ngập lũ đang

hiện hữu Bên cạnh các vấn đề kinh tế, xã hội thì Nhà nước và các cơ quan chuyên ngành cũng đang tập trung nghiên cứu các vấn đề chuyên môn nhằm đảm

bảo an toàn cho hệ thống cơ sở hạ tầng, nhà cửa và các công trình trong điều kiện

có mưa lũ lớn Các hồ, đập Thủy lợi là những công trình dễ bị tổn thương nhất khi có mưa lũ lớn, do đó công tác nghiên cứu và triển khai bảo đảm an toàn cho

hồ, đập là một nhiệm vụ cấp bách của ngành nông nghiệp – thủy lợi nói riêng và

của cả nước nói chung

Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với các vấn đề biến đổi khí hậu, trong

đó có hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài các quy luật thông thường Đợt lũ lịch sử

vừa qua ở Hà Tĩnh, Quảng Bình, Nghệ An là một ví dụ Đã xảy ra hiện tượng lũ

chồng lên lũ, con lũ trước chưa rút hết thì con lũ sau đã sầm sập đổ về Thêm vào

đó, cường suất của con lũ sau là rất lớn; lượng mưa 1 ngày tại Chu Lễ (Hương Khê – Hà Tĩnh) đo được là 800mm; Tổng lượng mưa 5 ngày lên tới 1300 ÷ 1500mm Tổng lượng nước này được dồn vào các thung lũng sông gây nên lũ lụt kinh hoàng Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, các hồ đập thủy lợi rất dễ bị tổn thương bởi các lý do như sau:

Các hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định Toàn bộ nước mưa trên lưu vực được dồn vào bụng hồ phía trước đập Lưu vực càng lớn, nước dồn về càng nhiều; rừng bị phá, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng nhanh làm cho đường tràn xả nước không kịp, gây tràn và vỡ đập

Hơn 90% số đập tạo hồ ở nước ta hiện nay là đập đất Loại đập này có điểm

yếu là khi nước tràn qua thì dễ gây xói, moi sâu vào thân dẫn đến bị vỡ Ngoài ra,

khi cường suất mưa lớn và kéo dài, đất thân đập bị bão hòa nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn đến trượt mái và hư hỏng đập

Trong thiết kế và xây dựng đập ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn phòng lũ được xác định theo cấp công trình Ví dụ đập cấp I chống được con lũ thiết kế có chu

kỳ xuất hiện lại là 500÷1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là 200 năm;

cấp III: 100 năm; cấp IV: 67 năm Như vậy các đập cấp IV khả năng chống lũ

thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡ đập là lớn Ngoài ra, số lượng các đập loại này rất nhiều; Việc quản lý, bảo dưỡng các đập nhỏ cũng không được chặt chẽ, bài bản như đối với các đập lớn

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

chỉ xảy ra ở đập vừa và nhỏ Trong trận lũ lịch sử ở Hà Tĩnh vừa qua, đập Khe

Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi các đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyên, Sông Rác… vẫn an toàn

Đập dù lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gây ra tổn thất nặng nề cho bản thân công trình, và cho vùng hạ du Ở các đập mà hạ du là khu dân cư hoặc kinh tế, văn hóa thì thiệt hại do vỡ đập gây ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt hại đối

với bản thân công trình, và phải mất nhiều năm sau mới có thể khắc phục được

Với những đặc điểm trên đây cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của công tác đảm

bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất là trong mùa mưa lũ lớn, vì vậy đề tài:

“Nghiên cứu giải pháp đảm bảo an toàn khi thiết kế và thi công hồ chứa nhỏ Áp

dụng cho hồ Bỉ xã Hồng Sơn – tỉnh Nghệ An” mang tính cấp thiết và thực tế

H ồ Hóc Mít (Quảng Ngãi) đang được gia cố để tránh vỡ đập

X ả lũ tại nhà máy thủy điện Hương Điền

Nghiên cứu các giải pháp về thiết kế và các biện pháp thi công nhằm nâng cao an toàn của hồ chứa nhỏ khi có mưa lũ lớn

Đối tương: Các hồ chứa nước nhỏ tại Việt Nam

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các giải pháp về thiết kế và thi công hồ

chứa nhỏ

- Tiếp cận thực tế: Điều tra, khảo sát

- Kế thừa một số dự án nghiên cứu điều tra đã thực hiện

- Phân tích đánh giá an toàn hồ, các nguyên nhân: Sử dụng các kiến thức và kinh nghiệm trong lĩnh vực này;

- Phân tích, tính toán sử dụng các giải pháp hợp lý: Kế thừa giải pháp KHCN đã có và đề xuất giải pháp KHCN mới

C HƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA VÀ CÁC SỰ CỐ HỒ

CHỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM

Hồ chứa nước trên thế giới được xây dựng và phát triển rất đa dạng, phong phú Hiện thế giới có hơn 45.000 hồ Trong đó châu Á có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu có 4.227 hồ, Đông Âu có 1.203 hồ, Châu Phi 1.260 hồ, Châu Đại Dương 577 hồ (ICOLD) Ngoài những con số kể trên thì số lượng các hồ đập nhỏ với mục tiêu tưới (hồ thủy lợi) còn

gấp nhiều lần, đặc biệt ở các nước như Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan vv Hồ chứa mang đến nhiều lợi ích khác nhau, nhưng cũng có những hạn

chế

Mặt tích cực của hồ chứa là những công trình sử dụng tổng hợp nguồn nước và mang tính đa chức năng Hồ cấp nước cho các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt; hồ điều tiết dòng chảy, phòng chống lũ lụt,

chống hạn; hồ tạo nguồn thuỷ năng cho phát điện; nuôi trồng thuỷ sản, giao thông, du lịch, thể dục thể thao, y tế; hồ cải tạo cảnh quan môi trường, sinh thái;

cấp nước duy trì dòng chảy trong sông về mùa kiệt Khi một hồ chứa nước được xây dựng, sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế xã hội cho cả một khu vực; tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bổ lao động, lập các trung tâm dân

cư mới; Mặt khác, trong một số trường hợp còn góp phần đảm bảo an ninh, quốc phòng

Bên cạnh đó còn có những mặt hạn chế khi xây dựng hồ, nếu có sơ suất trong thiết kế, xây dựng, vận hành khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý sử dụng chưa cao không đáp ứng đòi hỏi của thực tế thì có thể gây ra sự cố dẫn đến những hậu

quả thảm hại Nếu thất thoát nước nhiều gây thiếu 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 hồ dâng cao có thể gây ra trượt lở đất ở thượng lưu, xói lở

hạ lưu, gia tăng các hoạt động địa chất trong vùng, sinh lầy vùng ven, làm ô

nhiễm một số vùng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống con người, thảm thực

vật và sự phát triển các loài thuỷ sản Ngập lụt lòng hồ làm mất đi một diện tích đáng kể đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, khoáng sản, di tích lịch sử, văn hoá

Nếu con người sử dụng nước hồ không đúng đắn có thể dẫn tới mất an toàn về vệ sinh và lao động

Chính vì vậy song song với việc xây dựng các hồ chứa phục vụ phát triển dân sinh, kinh tế, người ta cũng chú trọng rất nhiều đến việc nghiên cứu đảm bảo

an toàn hồ đập An toàn hồ đập là vấn đề lớn trong xây dựng và quản lý đập trên thế giới Không phải ngẫu nhiên mà tại tất cả những hội nghị, hội thảo quốc gia

và quốc tế đều dành sự quan tâm đặc biệt cho vấn đề này Rải rác hàng năm vẫn xảy ra sự cố đập ở các nước Khác với nhiều loại công trình hạ tầng khác khi bị

sụp đổ thì thiệt hại chủ yếu chỉ trong phạm vi tại chỗ, đập bị vỡ tạo ra dòng nước

có sức tàn phá cực kỳ lớn trên cả vùng rộng lớn ở hạ du Trước đây, an toàn hồ đập thường được xem xét khi thiết kế sao cho đạt các thông số kỹ thuật theo qui phạm, tiêu chuẩn Hiện nay, an toàn đập được tiếp cận theo cách tổng hợp, từ khi thiết kế, thi công đến quá trình quản lý vận hành với các phương pháp phân tích, trang thiết bị tiên tiến theo dõi diễn biến của đập sau khi xây dựng cùng với những qui định nghiêm khắc về thể chế, chính sách

An toàn hồ đập là một vấn đề lớn được rất nhiều quốc gia, các tổ chức tài chính đầu tư kinh phí để tiến hành nghiên cứu và đích cuối cùng của các nghiên

cứu này thường là những đánh giá về an toàn hồ đập ở các quốc gia đó, là những

cuốn sổ tay, những hướng dẫn về an toàn hồ đập, và sau cùng là thiết lập những chính sách, thể chế, cơ quan quản lý an toàn đập:

Ở Úc, việc quản lý an toàn đập là do chính quyền các Bang phụ trách

Hiện nay đã có 3 Bang (New South Wales, Queensland, và Victoria) đã thiết lập các quy định về an toàn đập Nước Úc đã thành lập Ủy ban Quốc gia về An toàn đập lớn (Australian National Committee on Large Dams) năm 1994, đồng thời biên soạn những hướng dẫn về quản lý an toàn đập trên cơ sở tổng hợp những nghiên cứu về an toàn đập đã thực hiện ở Úc

Ở Áo, an toàn đập đã được đưa vào trong Luật Nước trong đó quy định tất

cả các đập cao trên 30m, dung tích lớn hơn 500.000m3

, những đập xây dựng trên các sông Danube và các nhánh của các con sông xuyên biên giới đều phải tuân theo sự quản lý của Bộ Nông Lâm nghiệp Các hồ đập khác chịu sự quản lý của các địa phương Bộ Nông Lâm nghiệp có cơ quan chuyên trách về quản lý an toàn đập, cơ quan này được hiệp hội Đập Quốc gia trợ giúp Tất cả những vấn đề

về an toàn đập đều do cơ quan này quản lý theo dõi, từ khảo sát, thiết kế, cấp phép, đến xây dựng và vận hành Trong đó việc kiểm tra định kỳ và bất thường

về an toàn hồ đập là vấn đề được quan tâm hàng đầu

Ở Brazil, mặc dù đã có rất nhiều nỗ lực, nhưng cho đến nay Brazil vẫn chưa có điều luật nào về an toàn đập ở cấp liên bang cũng như tiểu bang Tuy nhiên Hội Đập Brazil cũng đã xuất bản cuốn “Hướng dẫn cơ bản về an toàn đập” năm 1999 Cuốn sách này được biên soạn dựa vào những nghiên cứu ở Brazil về

an toàn đập, đồng thời dựa vào cuốn “Cẩm nang an toàn đập” của Canada

Trung Quốc là quốc gia có nhiều điều luật và quy định liên quan đến an toàn đập (Luật Nước, Luật Phòng chống lũ lụt, Quy định về an toàn đập) Bộ

Thủy lợi Trung Quốc ban hành Quy định về an toàn đập thủy lợi (1995) Bộ Công nghiệp ban hành Quy định về an toàn đập thủy điện (1997) Trong khi đó

Bộ Năng lượng lại ban hành những Quy định chi tiết về kiểm tra an toàn đập Trong các Điều luật và Quy định đã ban hành ở trên đều quy định chủ các đập

phải chịu trách nhiệm trước tiên về an toàn đập; Công việc giám sát sẽ do Trung tâm Giám sát An toàn đập lớn do Nhà nước thành lập năm 1985 đối với các đập

thủy điện và Trung tâm Quản lý an toàn đập được thành lập năm 1980 đối với các đập thủy lợi

Bên cạnh việc nghiên cứu xây dựng thể chế, văn bản pháp luật liên quan đến quản lý an toàn đập, trên thế giới cũng có rất nhiều những nghiên cứu kỹ thuật về an toàn đập; một số nghiên cứu có thể kể đến dưới đây:

Ken Y Lum and Megan R Sheffer đã tiến hành nghiên cứu và đánh giá các phương pháp địa vật lý nhằm phát hiện thẩm thấu và xói ngầm bên trong các

đập đất Ngoài ra nghiên cứu cũng đưa ra một số phương pháp đơn giản, không

cần đến thiết bị quan trắc để giải quyết vấn đề này, ưu và nhược điểm của từng phương pháp

F.J Colomer Mendoza và các đồng nghiệp đã nghiên cứu để xác định các

hệ số an toàn cho đập đất nhỏ có chiều cao đập dưới 10m; Các tác giả đã đề xuất

một số phương trình dùng cho tính toán các chỉ số an toàn cho đập đất

Corinne Curt, Aurélie Talon, Gilles Mauris đã nghiên cứu và xây dựng

một hệ thống hỗ trợ đánh giá an toàn đập dựa trên cơ sở phương pháp quan trắc

và chuyên gia cho điểm

Nic Lane đã đi sâu phân tích những rủi ro của đập, các biện pháp quản lý

an toàn đập, hạn chế những thiệt hại do đập hư hỏng gây ra, và một số biện pháp nâng cấp đập đất ở Mỹ Đây là báo cáo được chuẩn bị cho các thành viên của Hạ nghị viện Mỹ

Yuefeng Sun, Haotian Chang, Zhengjian Miao, Denghua Zhong đã tập trung nghiên cứu an toàn đập dựa trên việc phân tích những nguyên nhân dẫn đến tràn đập như phương pháp tính toán chiều cao đập, sóng, gió, tần suất thiết kế, từ

đó thiết lập một phương pháp mô phỏng và đánh giá nguy cơ tràn đập đất

Hiện nay trên thế giới tình hình lũ lụt ngày càng tăng về tần suất cũng như

về độ lớn do tác động của nhiều yếu tố như: biến đổi khí hậu làm cho lũ cực đại

xuất hiện nhiều hơn, đồng thời cũng làm cho mực nước biển dâng cao tác động nghiêm trọng đến vùng đồng bằng ven biển; Đô thị hóa, công nghiệp hóa và tập trung canh tác nông nghiệp cộng với khai thác rừng quá mức làm thay đổi bề mặt

sử dụng đất Hậu quả là làm thay đổi chế độ thủy văn, quá trình tập trung dòng

chảy trên lưu vực nhanh hơn, và dẫn đến xu thế lũ trong sông ngày càng tăng

Nghiên cứu về rủi ro tổng hợp do thiên tai và phòng tránh giảm nhẹ rủi ro thiên tai được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm nhằm hạn chế đến mức thấp

nhất những thiệt hại và tác động tiêu cực của chúng Thông tin khoa học về lĩnh

vực này thường xuyên được ADRC (Asian Disaster Reduction Center), ADPC (Asian Disaster Preparedness Center) cập nhật và truyền tải đến các phương tiện

thông tin đại chúng Các hội nghị quốc tế thường kì về phòng tránh thiên tai là nơi trao đổi kinh nghiệm, những thành tựu về dự báo thiên tai, phòng tránh thiên tai và các giải pháp nhằm hạn chế các nguy cơ gây vỡ đập, các công trình thủy

lợi, giao thông, hạn chế thiệt hại về người và của khi có thiên tai

1.1.2 Về sự cố vỡ đập và thiệt hại do vỡ đập gây ra trên thế giới

Hồ chứa nước là loại hình công trình thuỷ lợi, thủy điện có nhiều ưu điểm trong khai thác tổng hợp Chính vì thế nhiều nước trên thế giới đã và đang chú

trọng tận dụng các điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn cho phép để xây dựng

hồ chứa nước Hiệu quả của hồ chứa nước là to lớn trên nhiều lĩnh vực: Phát điện, cấp nước tưới, cấp nước sinh hoạt Nhưng nếu gặp rủi ro vỡ đập, thiệt hại cho hạ du cũng sẽ thật khủng khiếp (nhất là đối với các hồ chứa nước lớn, hạ du

là vùng dân cư, kinh tế quan trọng) Hiện tượng vỡ đập không phải chỉ trên lý thuyết mà thực tế đã xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới

Số đập lớn trên thế giới bị vỡ đã lên đến 204/17200 đập và số nạn nhân là

17000 người Tỷ lệ số đập bị vỡ đã giảm dần trong những thập kỷ cuối của thế kỷ

20 do công tác đầu tư, khảo sát, thiết kế và thi công hồ chứa đã được quan tâm đúng mức hơn Trước những năm 1950, tỷ lệ sự cố vỡ đập trên thế giới (tỷ lệ đập

vỡ/tổng số đập) là 2,2% thì đến những năm 1980, tỷ lệ sự cố vỡ đập đã giảm

xuống còn 0,85% Tính từ trung tuần tháng 7/2010 đến nay, tại Trung Quốc có 8 đập nước đã vỡ vì mưa lũ, khoảng 1.100 người chết, 600 người mất tích liên quan đến mưa lũ Nguy cơ tiềm ẩn từ các đập, hồ chứa thuỷ điện ngày một rõ

Phần lớn sự cố xảy ra đối với những đập mới xây dựng Khoảng 70% sự cố xảy

ra trong khoảng 10 năm đầu tiên của thời gian hoạt động của đập và có tỷ lệ cao hơn trong năm hoạt động đầu tiên Sau đây là thông tin một số sự cố vỡ đập điển hình do vấn đề mưa lũ tại một số nước trên thế giới

Đập Delhi là đập đất nhỏ trên sông Maquoketa, một phụ lưu của sông Missisipi, tại Đông Bắc bang Iowa, Hoa Kỳ Đập cao 12m, dài 34m, được xây

dựng từ năm 1922 đến năm 1929, tạo hồ chứa có bề mặt trải rộng trên diện tích 218ha Trạm thủy điện có công suất 1.5MW vận hành trong những năm 1929 ~

1973 Hồ chủ yếu có nhiệm vụ cấp nước và du lịch Ngày 24/7/2010, sau trận mưa lớn 250mm trong 12 giờ, nước sông dâng cao trên thượng lưu đập tới 3m cao hơn mức lũ thiết kế, tràn qua đường giao thông tại đỉnh đập Đập bị vỡ, dòng

lũ và nước trong hồ xói trôi toàn bộ đập đất Tuy là đập nhỏ nhưng khi bị vỡ đã gây thiệt hại đáng kể phía dưới hạ du, nhất là hai thành phố Hopkinton và Monticello Khoảng 8000 người phải chạy lụt, 50 ngôi nhà và 20 cơ sở kinh doanh bị ngập nặng Các nhà máy xử lý nước không hoạt động Thiệt hại đến hàng triệu USD

Sự cố vỡ đập Delhi (bang Iowa, Hoa Kỳ) năm 2010

Hình 1.1 Vỡ đập Delhi tại Mỹ

Đập đất Teton được xây dưng trên sông Teton, bang Idaho, Tây Bắc nước

Mỹ Đập có chiều cao 93m, chiều dài ở đỉnh 940m, đáy rộng 520m, hồ chứa có dung tích 289 triệu m3 Đập được khởi công năm 1975 và hoàn thành sau hơn 1 năm Khi hồ đầy nước, ngày 5/6/1976 lũ lớn về, đập bị vỡ 7h30 sáng hôm đó, dòng thấm chảy tràn trên phần dưới mái hạ lưu bên vai phải Các phương tiện được huy động đến để khắc phục nhưng bất lực Đập đã bị xói ngầm rất mạnh và

bị vỡ lúc 11h30 ngày 5/6/1976 Đến 20h ngày 5/6/1976, hồ đã xả hoàn toàn hết nước Các thị trấn Rexburg, Sugar City, Madison dưới hạ lưu bị ngập nặng Thiệt hại lên tới 2 tỷ USD (trong khi chi phí xây dựng đập chỉ 100 triệu USD)

Đập Teton tại Mỹ trước khi xảy ra sự cố Đập Teton tại Mỹ sau khi xảy ra sự cố

Hình 1.2 Vỡ đập Đập Teton tại Mỹ

Đập Malpasset nằm ở vị trí phía Đông Nam của nước Pháp, đập nằm trên sông Reyran cách thị trấn Frejus 7km về phía Đông Nam có nhiệm vụ cung cấp nước tưới, sinh hoạt và du lịch Đập Malpasset là đập vòm mỏng, cong hai chiều, bán kính thay đổi, đập có chiều cao 60m, bề rộng đáy đập 6.78m, bề rộng đỉnh đập 1.5m, chiều dài đỉnh đập 223m, bề rộng tràn xả lũ 30m Đập được bắt đầu xây dựng vào năm 1951 và đến năm 1959 thì hoàn thành Khối lượng bê tông xây đập là 47.857m3 Vào ngày 29/11/1959, một trận mưa với cường độ đặc biệt

lớn làm đập bị phá hủy hoàn toàn, có khoảng 50 triệu m3 nước đổ xuống hạ lưu, làm 423 người chết do bị ảnh hưởng trực tiếp, sau đó số người chết tăng lên khoảng 700 người

Đập Malpasset tại Pháp trước khi xảy ra sự cố Đập Malpasset tại Pháp sau khi xảy ra sự cố

Hình 1.3 Vỡ đập Malpasset tại Pháp

Đập Bản Kiều bắt đầu được xây dựng vào tháng 4/1951 trên sông Ru với

sự trợ giúp của các chuyên gia tư vấn Liên Xô cũ nhằm mục đích ngăn lũ tại khu

vực sông Hoài và xây dựng công trình thủy điện

Do thiếu những thông tin dữ liệu về thủy văn nên mặc dù hoàn thành vào tháng 6/1952, các tiêu chuẩn thiết kế của đập thấp hơn so với bình thường Do

vậy, sau năm 1954, đập được cải tạo mới, tăng chiều cao thêm 3m lên mức 24,5m và được làm bằng đất sét Chiều cao của đỉnh đập là 116,34m và mức đỉnh tường bảo vệ là 117,64 m so với mực nước biển Tổng công suất của hồ chứa là

492 triệu m³ và 375 triệu m³ dành cho việc phòng lũ Lưu lượng xả tối đa của hồ

chứa là 1.742 m³/s

Đập Bản Kiều được thiết kế với trận lũ lịch sử có lượng mưa lớn nhất 300mm/ngày Tuy nhiên vào tháng 8/1975, lượng mưa lịch sử đã xảy ra với cường độ mưa 189,5mm/giờ và 1.060mm/ngày, cao hơn lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 800mm/ngày

Vào ngày 7/8, nước lũ đã phá hủy đập Bản Kiều khi chính quyền chưa kịp thông báo quyết định sơ tán dân cư Một khu vực rộng lớn với chiều dài 55km và chiều rộng 15km đã bị nhấn chìm trong nước lũ gồm 7 quận với hàng chục nghìn người chết và hàng triệu người bị mắc kẹt 9 ngày sau đó

Hình 1.4 Vỡ đập Bản Kiều Trung Quốc

Ngoài ra còn một số sự cố vỡ đập trên 30m ở Mỹ được thống kê trong

bảng sau

Bảng 1.1 Bảng thống kê một số sự cố vỡ đập trên 30m ở Mỹ

TT

Tên đập

Năm hoàn thành

Ngoài các đập bị vỡ trên thế giới, còn rất nhiều hồ chứa ẩn họa nguy hiểm

mất an toàn Theo thống kế tại Mỹ có 80.000 đập lớn nhỏ thì có 9.326 đập đang ở

mức “nguy hiểm cao” có nghĩa là khi chúng bị vỡ sẽ gây thiệt hại lớn về người

và tài sản Có khoảng 1.600 đập ở mức nguy hiểm nêu trên chỉ nằm cách khu dân

cư một khoảng cách nhỏ hơn 1 dặm Hiện nay chỉ có gần 40% số đập ở mức nguy hiểm cao có kế hoạch hành động khẩn cấp để giúp đỡ cho người dân trong vùng bị ảnh hưởng

Sau các sự cố vỡ đập xảy ra tại một số nơi trên thế giới như đã phân tích ở trên, các nhà khoa học, các nhà quản lý, các chủ hồ, đập đã đi sâu nghiên cứu, phân tích những nguyên nhân gây nên sự cố vỡ đập, trong đó, phải kể đến các chuyên gia về an toàn đập như Stephen Burrowws (Mỹ), N.Goutal (Mỹ), Jeff

Jorgeson (Mỹ), Xinya Ying (Trung Quốc), Woodman Wardlaw (Mỹ) và rất nhiều nhà khoa học khác Qua phân tích, các chuyên gia đi đến kết luận một số nguyên nhân gây ra sự cố vỡ đập do mưa lũ đã xảy ra trên thế giới như sau:

 Lũ lớn, đặc biệt lớn: Xảy ra như tại đập vòm Habra của Algeria vào năm 1881 làm 400 người thiệt mạng;

 Lũ lớn tràn ngập đỉnh đập đất: Xảy ra ở đập South Fork vào năm 1889 làm 2200 người thiệt mạng;

 Lũ lớn trước khi công trình hoàn thành: Làm cho đập đất Oros (Ceara)

bị vỡ vào năm 1960 làm hơn 1000 người bị thiệt mạng;

 Với loại đập đất và đá, nguy hiểm nhất là nước lũ tràn ngập đỉnh, phá

vỡ đập rất nhanh chóng

Các đập xây dựng trên thế giới chủ yếu là các đập lớn được thi công xây

dựng từ lâu các tiêu chuẩn tính toán thiết kế không còn phù hợp với điều kiện

hiện tại nguyên nhân chính là do tình hình biến đổi khí hậu, khiến cho xuất hiện các trận lũ lớn vượt tần suất, tràn không xả lũ kịp khiến nước tràn qua đỉnh đập gây ra vỡ đập

1.2.1.1 Quá trình đầu tư xây dựng các hồ chứa thủy lợi

Từ những năm 60 đến năm 2000 của thế kỷ trước nước ta đã đầu tư xây dựng hàng ngàn hồ chứa với các quy mô và hình thức đầu tư khác nhau, cụ thể:

- Giai đoạn 1960-1975: Nhà nước đã đầu tư xây dựng nhiều hồ chứa có dung tích trữ từ 10÷50 triệu m3

và chiều cao lớn chủ yếu là các đập vật liệu địa phương trong đó đập đất chiếm đa phần như: Đại Lải, Suối Hai, Đồng Mô (Hà Nội); Khuôn Thần (Bắc Giang); Thượng Tuy (Hà Tĩnh); Rào Nan, Cẩm Ly (Quảng Bình)…, trong đó hồ Cấm Sơn với dung tích trữ 248 triệu m3

và chiều cao đập 40m (là hồ chứa có đập đất cao nhất nhất lúc bấy giờ)

- Giai đoạn 1975-2000: Sau khi đất nước thống nhất, để đẩy mạnh phát triển kinh tế, nhà nước đã đầu tư xây dựng hàng loạt hồ chứa với nhiều quy mô khác nhau (lớn, vừa và nhỏ)

+ Một số hồ chứa quy mô lớn như: Núi Cốc (Thái Nguyên), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh); Yên Lập (Quảng Ninh); Sông Mực (Thanh Hóa), Phú Ninh (Quảng Nam), Dầu

Tiếng (Tây Ninh)…, trong đó hồ Dầu Tiếng có dung tích lớn nhất 1,58 tỷ m3 + Các địa phương trên cả nước đã xây dựng hơn 700 hồ chứa có dung tích từ 1÷10 triệu m3 Đặc biệt trong giai đoạn này các huyện, xã, hợp tác xã, nông lâm trường đã xây dựng hàng ngàn hồ chứa nhỏ có dung tích dưới 0.2 triệu m3

- Từ năm 2000 đến nay, bằng nhiều nguồn vốn, đặc biệt nguồn vốn trái phiếu Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã quản lý đầu tư xây dựng mới nhiều hồ

chứa có quy mô lớn, như: Cửa Đạt (Thanh Hóa), Định Bình (Bình Định), Tả

Trạch (Thừa Thiên Huế), Nước Trong (Quảng Ngãi), Đá Hàn (Hà Tĩnh), Rào đá, Thác chuối (Quảng Bình), Đá Mài, Tân Kim (Quảng Trị) Krông Buk Hạ, IaSup Thượng, Krông Pach Thượng (Đắk Lắk)…

1.2.1.2 V ề công tác quản lý đầu tư xây dựng các hồ chứa thủy lợi

Những loại hồ chứa nước vừa và lớn do Bộ Thủy lợi trước đây và nay là

Bộ NN&PTNT quản lý việc đầu tư xây dựng đều giao cho các ban quản lý đầu tư

và xây dựng chuyên ngành thủy lợi thay mặt Bộ làm nhiệm vụ chủ đầu tư xây

dựng Đây là những cơ quan có năng lực và kinh nghiệm quản lý xây dựng các

hồ chứa nước nhiều năm Các cơ quan tham mưu của Bộ là các Cục, Vụ chuyên ngành có đủ năng lực chuyên môn giúp Bộ theo dõi, kiểm tra và chỉ đạo trực tiếp thường xuyên công tác quản lý đầu tư xây dựng kể cả mặt kỹ thuật, kinh tế và các thủ tục chính sách về XDCB

Đối với những dự án xây dựng hồ chứa vừa và nhỏ do UBND tỉnh quản lý đầu tư xây dựng được giao cho các Ban QLDA chuyên ngành thủy lợi thuộc tỉnh

hoặc thuộc Sở NN&PTNT thay mặt UBND tỉnh làm nhiệm vụ của chủ đầu tư

quản lý Đây cũng là các cơ quan có trình độ, chuyên môn kỹ thuật về xây dựng

thủy lợi

Đối với các hồ chứa nhỏ do các xã, hợp tác xã, nông trường đầu tư vốn xây dựng hồ chứa, thông thường việc quản lý đầu tư xây dựng giao cho 1 Ban

quản lý của xã, hợp tác xã, nông trường đảm nhiệm, các đơn vị này thường thiếu cán bộ chuyên môn về thủy lợi nên công tác quản lý kỹ thuật có những khó khăn Điều này ảnh hưởng đến chất lượng xây dựng các hồ chứa nước

1.2.2.1 Thống kê về sự cố hồ chứa tại Việt Nam trong thời gian qua

Theo thống kê của Tổng cục Thủy lợi đến tháng 12/2013, cả nước hiện có 6.648 hồ chứa Thủy lợi với tổng dung tích trên 11 tỷ m3 nước Trong đó hồ có dung tích từ 10 triệu m3 nước có 103 hồ, dung tích từ 3,0 đến cận 10 triệu m3

nước có 255 hồ, từ 1 đến 3 triệu m3

có 459 hồ, từ 0,2 đến 1 triệu m3

có 1.752 hồ,

và hồ có dung tích nhỏ hơn 0,2 triệu m3 có 4.182 hồ Ngoài ra ngành Thủy điện

có 29 hồ lớn với tổng dung tích trên 27 tỷ m3nước

Đa phần là hồ chứa vừa và nhỏ (cấp V chiếm 62%; hồ có lưu vực F < 10km2 chiếm 65,6%, hồ chứa nước tưới không quá 500ha chiếm 82%, hồ có dung tích không vượt quá 10 triệu m3

chiếm 26,07%, số hồ có dung tích lớn hơn chiếm tỷ lệ nhỏ Hồ có dung tích từ 20 triệu m3 trở lên có 51 hồ (trong đó có 10

hồ do ngành thuỷ điện quản lý)

Sự cố xảy ra đối lập với đập khá đa dạng Sự cố đập có thể xảy ra ngay trong quá tình xây dựng hoặc khi công trình được đưa vào sử dụng nhiều năm Tuy nhiên sự cố lớn và nghiêm trọng thường xảy ra khi gặp lũ cực lớn (như vỡ đập Vệ Vừng ở tỉnh Nghệ An, đập Sông Mực ở Thanh Hóa, sự cố vỡ đập Suối

Trầu lần thứ 3 ở tỉnh Khánh Hòa, và vỡ đập Cà Giây ở tỉnh Bình Thuận…) Có

những công trình xảy ra sự cố trong năm tích nước đầu tiên (vỡ đập Ia Krêl 2 tỉnh Gia Lai khi mực nước tích được cách mực nước dâng bình thường 4m, vỡ đập

Am Chúa, đập Suối Hành…)

Hình 1.5 Nước chảy tràn ra mái HL ở hồ thủy lợi Tân Sơn tỉnh Gia Lai

Bộ Thủy Lợi năm 1992 đã tiến hành tổng kiểm tra, đánh giá sự cố các công trình thủy lợi Kết quả kiểm tra tuy chưa thật đầy đủ nhưng cũng đã cho

thấy những việc cần phải làm và những kinh nghiệm bổ ích để nâng cao chất lượng và phòng tránh sự cố công trình đã, đang và sẽ xây dựng ở nước ta

Hình 1 6 Biểu đồ sự cố các loại hồ chứa ở Việt Nam

Dựa vào biểu đồ thống kê có thể thấy rằng sự cố xảy ra đối với đập chiếm 49,9% trong đó nguyên nhân do thấm chiếm 15,06%

Bảng 1.2 Phân loại sự cố theo số lượng hồ chứa nước

16 3,6

39 8,8

108 24,3

2 Sự cố nhỏ 172

38,7

20 4,5

32 7,2

32 7,2

91 20,4

3 Sự cố lớn 99

22,2

6 1,3

6 1,3

25 5,6

62 13,9

Bảng 1 3 Phân loại sự cố theo quy mô hồ chứa

39 40,6

108 41,4

43,5

20 47,6

32 33,3

91 34,9

13,0

6 14,3

25 26,1

62 23,7

hư hại thường thấy ở các đập là: Nứt 44/551 đập, thấm 228/551 đập, biến dạng mái đập 101/551 đập

+ Công trình đập cao dưới 15m và dung tích hồ chứa dưới 3 triệu m3

: có trên 80% các đập được xây dựng trước những năm 1990 (kết cấu chủ yếu bằng đất đắp) đã xuống cấp nghiêm trọng tập trung ở một số địa phương như: Tuyên Quang 57/503 công trình, Thừa Thiên Huế 18/55 công trình, Quảng Trị 40/123 công trình, Quảng Ninh 6/9 công trình, Lạng Sơn 34/68 công trình, Phú Thọ 107/613 công trình…

1.2.2.2 Một số sự cố hồ chứa trong thời gian gần đây

Trong những năm qua, do biến động thời tiết bất thường, mưa lớn xảy ra trên diện rộng trên một số lưu vực sông miền Trung, gây ra một số sự cố vỡ đập đáng tiếc xảy ra, điển hình một số đập bị vỡ như sau:

a S ự cố vỡ đập Khe Mơ, Hà Tĩnh 1

Sự cố vỡ đập Khe Mơ Hà Tĩnh vào ngày 16/10/2010 vào lúc 7 giờ sáng Đập Khe Mơ được xây dựng trên con suối cùng tên tại xóm 1, xã Sơn Hàm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh là loại đập đất nhỏ tạo hồ chứa gần 1 triệu m3để

cấp nước sinh hoạt và tưới tại chỗ Đập đang được sửa chữa thì lũ lớn đổ về tràn qua đập

Về tình hình mưa lũ tại các tỉnh miền Trung: Do ảnh hưởng của không khí

lạnh tăng cường, ngày 15/10 ở Bắc Bộ có mưa rào và dông rải rác Còn ở các

tỉnh từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế có mưa vừa, mưa to đến rất to và rải rác

có dông Đêm 14/10, các tỉnh từ Nghệ An đến Thừa Thiên Huế có mưa, lượng mưa phổ biến tư 30 – 40mm, lượng mưa đo được từ 19h ngày 14/10 đến 01h ngày 15/10 tại một số trạm như sau: Nam Đàn (Nghệ An): 45mm; Chu Lễ (Hà Tĩnh): 32mm; Phong Mỹ (Thừa Thiên Huế): 96mm;

Sau 2 đêm mưa lớn, mực nước lúc 4h giờ sáng ngày 16/10 trên một số sông đã chạm các mức báo động 2 và 3, cụ thể: Sông Ngàn Sâu tại Hòa Duyệt: 8,88m, dưới BĐ2: 0,12m; Sông Gianh tại Mai Hóa: 6,10m, dưới BĐ3: 0,40m;

Sông Kiến Giang tại Lệ Thủy: 2,32m, dưới BĐ3: 0,38m; Sông Thạch Hãn tại

Thạch Hãn: 3,45m, dưới BĐ2: 0,55m; Sông Vu Gia tại Ái Nghĩa: 8,02m, ở mức BĐ2 Thiệt hạ do sự cố vỡ đập xảy ra là rất lớn Một số hình ảnh thu được về sự

cố vỡ đập Khe Mơ Hà Tĩnh như sau:

Hình 1.7 Một số hình ảnh vỡ đập Khe Mơ, Hà Tĩnh ngày 16/10/2010

b S ự cố hồ chứa KE 2/20 REC Hương Khê – Hà Tĩnh 2

Sự cố hồ chứa KE 2/20 REC Hương Khê – Hà Tĩnh ngày 5/6/2009: Hồ

chứa KE 2/20 REC được xây dựng tại huyện Hương Khê Hà Tĩnh năm 2008 Thành phần công trình gồm có 1 đập đất cao 12,5m; một đường tràn tự do rộng 11,2m và một cống lấy nước dưới đập, loại cống tròn bằng BTCT (ống cống đúc

sẵn) có D =0,6m, van điều khiển phía thượng lưu

Vào lúc 4h00 ngày 5/6/2009, đập bị vỡ tại vị trí cống lấy nước, thân cống

bị gãy ngang và bị nước cuốn trôi về hạ lưu, nền cống bị xói sâu có chỗ đến 3m

Dẫn đến sự cố này có hai nguyên nhân chính Thứ nhất là do đắp đất xung quanh thân cống không được đầm chặt đảm bảo yêu cầu chống thấm Trong đó thiết kế

lỗi là không quy định cụ thể về chỉ tiêu đất đắp xung quanh cống, thi công không

thực hiện đầy đủ quy trình đắp đất thủ công xung quanh cống và kiểm tra chất lượng đất đắp và không giám sát đầy đủ quá trình đắp quanh thân cống và lấy

mẫu kiểm tra chất lượng

Thứ hai là mái hố móng bờ trái đào quá dốc, không đảm bảo nối tiếp an toàn

giữa thân đập và bờ trái Trong đó, thiết kế có lỗi khi không ghi chú rõ ràng yêu cầu làm chân khay ở đáy đập và rãnh thoát nước ở chân hạ lưu đập đoạn vai trái; thi công thì đào mái hố móng phía trái quá dốc, không theo đúng bản vẽ thiết kế, không làm chân khay ở đáy đập và rãnh thoát nước ở hạ lưu chân đập đoạn vai trái và giám sát không phát hiện những sai khác của thi công so với thiết kế để xử lý kịp thời

Đập vỡ tại vị trí cống lấy nước Vị trí cống bị gãy

Hình 1.8 Sự cố hồ chứa KE 2/20 REC Hương Khê – Hà Tĩnh ngày 5/6/2009

- Mực nước dâng bình thường : +97,00m

- Mực nước gia cường : +99,00m

- Mực nước chết : +88,50m

- Dung tích toàn bộ : 17,5x106

m3

Phát triển nông thôn

Đập chính Kim Sơn được thiết kế với chiều dài đỉnh đập là 185m; chiều cao đập lớn nhất Hmax=37,5m; cao trình đỉnh đập là +100.50m; mái thượng lưu

m = 3,0 và 3,5; mái hạ lưu m = 2,75 và 3,25; đập đồng chất Vật liệu đắp đập là đất á sét có nguồn gốc pha tàn tích của đá gốc khai thác ở sườn đồi phía hạ lưu đập

Hình 1.9 Lòng hồ Kim Sơn

Quá trình và hiện trạng thấm đập đất

+ Trước năm 1998: Sau khi công trình xây dựng xong, hiện tượng thấm

xuất hiện ở hai vai và mái hạ lưu đập chính, mức độ thấm tăng dần và đến năm

1998 trở lên trầm trọng, nước thấm trên hai vai đập và vùng cơ hạ lưu ở +87.40m

chảy thành dòng Mái hạ lưu đập từ cao trình +80.00m trở xuống thường bị ướt sũng nước Theo kết quả kiểm tra của đơn vị tư vấn độc lập, năm 1998 lưu lượng

thấm khoảng 10,12 l/s

+ Sau năm 1998: Trước tình trạng thấm đe dọa đến an toàn ổn định của hồ

Kim Sơn, tháng 8/1998 Bộ chủ quản đã giao đơn vị tư vấn tiến hành khảo sát, lập

“dự án xử lý khẩn cấp (bước 1) tình trạng thẩm lậu ra mái hạ lưu và hai vai đập,

giữ cho đập không bị sạt, trượt, gây mất an toàn cho hồ chứa”

Công tác xử lý khẩn cấp đã hoàn tất vào đầu năm 1999 với các nội dung công việc như sau:

Khoan phụt vữa xi măng sét tạo màng chống thấm vào nền đập với 2 hàng

khoan phụt tại đỉnh đập Phạm vi xử lý: 60m ở vai trái và 40m ở vai phải đập Lát

đá bổ sung dày 20cm, dưới có trải lớp vải địa kỹ thuật đoạn mái đập hạ lưu từ cơ +87.4m đến cơ +80.00m, mở rộng cơ +80.00m thành 14m Lát đá trên mặt, phía dưới bố trí tầng dăm cát lọc

Đắp áp trúc hạ lưu từ cơ +80.00 xuống đến chân đập ở cao độ khoảng +65.00m, trên mặt lát đá, mái đập m=3, mái lăng trụ đá chân đập m=1.5 có cơ

rộng 2m ở cao độ +74.00m

Sau khi thi công các phần việc trên, vì vẫn trong mùa khô và còn vốn kết

dư nên đã thi công thêm:

Khoan phụt vữa xi măng sét một phần thân đập (dài 64m, đoạn đầu hai vai đập) từ cao trình +96.00 m xuống đến cao trình +86.00m

Lát đá, làm lọc ngược 2 băng mái hạ lưu nằm sát phía trên cơ +87.40m Sau khi xử lý, tình trạng thấm hai vai đập đã cơ bản được giải quyết Hai vai đập khô ráo, chỉ còn tình trạng thấm qua đoạn thân đập chưa được xử lý khoan phụt làm ướt mái hạ lưu ở một số vị trí bên trái trên cơ +87.40m

+ Đánh giá nguyên nhân thấm đập đất: Qua kiểm tra, tính toán, thí

nghiệm địa chất có thể đưa ra một số nguyên nhân chính gây ra hiện tượng thấm

ở đập chính Kim Sơn như sau:

Trong quá trình thi công, việc xử lý tiếp giáp giữa các lớp đất đầm không

tốt, gây ra hiện tượng thấm dị hướng (Kngang >> Kđứng), điều này dẫn đến một

số vị trí trên mái nước thấm mạnh chảy thành dòng

Đập Kim Sơn là một đập cao, trong khi đó tràn xả lũ thuộc loại tràn không

cửa van, cống lấy nước lại được bố trí theo yêu cầu phát điện nên đặt ở dưới mực nước dâng bình thường chỉ 10m, do đó đập thường xuyên chịu tải trọng lớn bất

lợi

d) Sự cố vỡ đập Đakrông III 4

Công trình thủy điện ĐakRông3 trên sông ĐakRông (Quảng Trị) chủ đầu

tư là Cty CP thủy điện Trường Sơn (trụ sở tại TP.Đồng Hới - Quảng Bình) Thủy

điện Đakrông3 có tổng mức đầu tư 210 tỉ đồng Thiết kế là Cty CP tư vấn xây

dựng điện Thái Bình Dương (TPHCM) Thi công là Cty CP Tân Hoàn Cầu (Quảng Bình) Giám sát là Cty CP tư vấn điện Quảng Bình Sự cố vỡ đập dâng

thủy điện Đakrông3 xảy ra lúc 7h sáng 7/10 “do mưa lớn trên thượng nguồn đổ

về với lưu lượng lớn”; Vị trí vỡ ở thượng lưu vai trái đập dâng với chiều dài đập

bị cuốn trôi là 20m, chiều cao 6m

Tại hiện trường, những khối bêtông khổng lồ vỡ ra từ thân đập bị trôi

xuống hạ lưu nơi xa nhất chừng vài trăm mét Bên ngoài những khối bêtông này lòi ra lưa thưa những que sắt, loại lớn nhất có phi 16, những que sắt này không có

dấu bị kéo đứt, gãy mà đa số vẫn còn nguyên vẹn

Hình 1.10 Đập Đak Rông 3 vỡ nhìn từ hạ lưu

Tại những nơi bê tông bị bể ra, bằng mắt thường có thể nhìn thấy rất nhiều

tạp chất gồm đất, gỗ, củi một số nơi có thể dùng tay bẻ bê tông vẫn rời ra từng

cục Ngay dưới chân thân đập, nơi chỉ chịu áp lực nước xối từ trên cao xuống, bê tông cũng bị xói trôi nhiều đoạn, lòi ra những que sắt nhỏ Còn ngay tại vị trí đáy đập, nơi phần nổi của đập vừa bị cuốn trôi hôm 7/10, cũng chỉ thấy lòi lên những que sắt loại nhỏ

e) S ự cố ở đập Hố Hô 5

Sự cố đập Hố Hô – huyện Tuyên Hóa, tỉnh Quảng Bình đầu tháng 10 năm 2010: Do sự cố không mở được cửa xả, nước lũ khi đạt đỉnh đã tràn qua đập hơn 1m

Cửa van bị kẹt Nước tràn qua đỉnh đập

Hình 1.11 Sự cố đập Hố Hô, Tuyên Hóa, Quảng Bình đầu tháng 10 năm 2010

Một số đập có quy mô nhỏ hơn như: Đập Khe Sú (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập Tây Nguyên (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập Đăkrông 3 (Quảng Trị) vỡ ngày 7/10/2012, đập Z20 (Hà Tĩnh) vỡ ngày 5/6/2009, đập Đăk Mek 3 (Kon Tum) vỡ 11/2012, đập Iakrel 2 (Gia Lai) vỡ ngày 12/ 6/2013, đập Phân Lân (Vĩnh Phúc)

vỡ ngày 3/8/2013, đập Họ Võ (Hà Tĩnh), đập Đu Đủ (Bình Thuận), đập Núi Một (Bình Thuận) cũng bị vỡ, sự cố lũ tràn đập thủy điện Hố Hô Hà Tĩnh ngày 6/10/2010 mà nguyên nhân chính là do tài liệu khảo sát sai Đập Cà Giây ở Bình Thuận đã thi công gần đến đỉnh đập, nước trong hồ đã dâng lên gần đến cao trình thiết kế thì xuất hiện nhiều lỗ rò xuyên qua thân đập phá hoại toàn bộ thiết

bị tiêu nước trong thân đập làm đập bị sụt xuống suýt vỡ Nguyên nhân chủ yếu

là do thi công hai khối đập cách nhau quá xa, xử lý nối tiếp không tốt, hai khối lún không đều xuất hiện vết nứt giữa hai khối

Văn Quốc, Bộ môn Thủy công, Khoa công trình, Trường Đại học thủy lợi

Đập Z20 (Hà Tĩnh) bị vỡ ngày 5/6/2009 Đập thủy điện ĐăkRông 3 (Quảng Trị)

Hình 1.12 Một số sự cố tại các hồ chứa tại Việt Nam

Có thể tổng kết các sự cố đập theo bảng dưới đây Bảng 1 4 Bảng tổng hợp một số sự cố thường gặp

Tràn qua đỉnh đập Mnước xói ặt đập bị dòng

1 Khả năng tháo của công trình tràn lũ không đủ

2 Lỗ thoát nước bị tắc

3 Thân đập bị lún ngoài dự kiến, độ siêu cao an toàn của đập không đủ

Sóng xói

Mái thượng lưu xói thành dạng phễu dòng nước gãy khúc

Không có mái bảo vệ hoặc mái bảo vệ

có khuyết hỏng

Xói mái hạ lưu sát nền

đập

Dòng nước tháo từ công trình xả lũ

mất nước quá nhiều

hoặc tạm thời tăng lượng nước thẩm

ra, hoặc mực nước

ngầm hạ lưu côn trình dâng cao

1 Mái bờ không có lớp cỏ phủ hoặc cỏ

tục, trong thân đập phía hạ lưu phát sinh mạch sủi

1 Trong đập có khe nứt do co giãn

2 Chỗ nối tiếp thân và nền đập bị thấm

3 Trong thân đập có thấm rễ cây

4 Men theo mái hạ lưu có đường tập trung dòng thấm

5 Men theo công trình tháo nước và xung quanh kết cấu nối tiếp bị thấm lâu

6 Hang ổ động vật Trượt mái theo nền

Toàn bộ đập bị trượt, nền bị trồi lên theo hướng trượt 1

mái bờ trồi lên không đáng kể hoặc không trôi lên

nước mưa rào làm bão hòa mất tính ổn định

Cắt khi trượt đột ngột

Mái đập thượng lưu

hoặc mái đập hạ lưu bị phá hỏng

1.2 3.1 Nguyên nhân d o thiết kế

a Đối với đập tạo hồ:

Nước tràn qua đỉnh đập gây vỡ đập là nguyên nhân chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các đập vật liệu địa phương bị vỡ

+ Nhiều công trình được xây dựng từ lâu, do sự biến đổi khí hậu, thảm

phủ, chặt phá rừng nên lũ về lớn hơn so với thiết kế trước đây do đó hồ chứa không đảm bảo khả năng thoát lũ

+ Để nâng cao sức chứa của hồ, nhiều địa phương đã tự ý xây cao ngưỡng tràn lên, nên tràn không đảm bảo năng lực xả lũ theo thiết kế, dẫn đến nước lũ tràn qua đỉnh đập gây vỡ đập

b Đối với công trình xả lũ:

- Tính toán thủy văn: Tính sai thông số (lưu lượng, tổng lượng) lũ đến nên con lũ đến thực tế lớn hơn con lũ tính toán làm cho cả hồ chứa và công trình xả

lũ đều phải làm việc quá tải

- Tính toán thủy lực: Tính sai lưu lượng xả Người thiết kế khi tính điều

tiết lũ thường có tâm lý áp dụng các hệ số làm cho lưu lượng xả thiên nhỏ để hồ

chứa được an toàn về mực nước Khi công trình xả lũ làm việc thì lưu lượng xả

thực tế lớn hơn, gây quá tải cho bản thân lòng dẫn, đặc biệt là công trình tiêu năng

Bên cạnh đó, trong khảo sát thiết kế còn những thiếu sót hạn chế chủ yếu

như sau:

- Tài liệu khảo sát, điều tra cơ bản có mức độ chính xác chưa cao và thiếu

Ở nhiều hồ tài liệu quan trắc trước trong quá trình thiết kế hầu như không có

- Có nhiều trường hợp người thiết kế lựa chọn phương pháp sai, xác định

cấp và các chỉ tiêu tính toán, thiết kế chưa chuẩn, sơ đồ và nội dung tính toán

chưa bao hết mọi quy trình làm việc của hồ chứa

- Lý luận tính toán chưa đáp ứng kịp yêu cầu phát triển đa dạng của hình

thức, qui mô, kết cấu điều kiện làm việc của loại công trình Quy phạm chưa

phản ánh kịp tiến bộ kỹ thuật và yêu cầu của thực tiễn Nhiều tiêu chuẩn thực tế

cần song chưa có

- Để ý tới điều kiện kinh tế chúng ta chỉ nghĩ tới giảm kích thước, chọn

vật liệu rẻ, cắt tiết kiệm vốn mà chưa chủ yếu nghĩ tới nghiên cứu ứng dụng vật

liệu mới, kết cấu mới và đặc biệt là công nghệ mới

- Công việc thiết kế chưa trở thành công nghệ thiết kế

- Tính mỹ thuật cũng như yêu cầu kiến trúc ít được quan tâm

Từ những hạn chế, thiếu sót trên mà gây ra: thẩm lậu mất nước, lũ tràn qua đập, lún, trượt mái, xói mặt, xói ngầm; chất lượng chung kém, tuổi thọ công trình giảm

c Nguyên nhân do thi công

So với nhiều nước, và ngay trong nước nếu so với các ngành xây dựng, giao thông thì việc xây dựng công trình thuỷ lợi nói chung và hồ chứa nói riêng, còn những vấn đề bất cập sau:

- Máy móc, thiết bị hiện đại chưa nhiều

- Công nghệ thi công chưa có đầy đủ và một số còn đang nghiên cứu, vận

dụng

- Đội ngũ kỹ thuật tay nghề cao còn ít, tiếp cận công nghệ thi công tiên

tiến chưa được nhiều Tài liệu kỹ thuật mới ít cập nhật vận dụng Mới chú tới kinh nghiệm

- Cơ chế thị trường tác động mạnh đến xây dựng như giảm kích thước, thay vật liệu, không tuân thủ quy trình thi công; giám sát, kiểm định lắp đặt thiết

bị không chuẩn xác do đó ảnh hưởng lớn đến độ bền và phát huy hiệu quả của công trình

d Nguyên nhân do công tác quản lý vận hành

- Nhận thức về sử dụng, quản lý hồ chứa chưa đầy đủ Điều đó biểu thị ở

chỗ chỉ hiểu là sử dụng (không duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cấp, phòng

chống thiên tai); Ở chỗ chỉ có người được giao quản lý còn người hưởng lợi, ngành hưởng lợi không gắn trách nhiệm; ở chỗ chỉ thực hiện đơn mục tiêu tại

một thời điểm, ít nghĩ tới đa mục tiêu

- Về mặt luật, hồ chứa chịu tác động theo luật tài nguyên nước (2012), pháp lệnh bảo vệ công trình thuỷ lợi và các Nghị định thông tư, chỉ thị

Đây là loại công trình đặc thù liên quan đến lợi ích quốc gia trên phạm vi

rộng lớn, nhiều ngành nhiều địa phương Mà chưa có ít nhất là pháp lệnh bảo vệ,

sử dụng và quản lý hồ chứa nước Đặc biệt là đối với hồ chứa lớn Sơn La, Hoà Bình, Tuyên Quang, Dầu Tiếng thì những rủi rõ sẽ gây thảm hoạ không thể

khắc phục được

- Ở mỗi hồ chứa (nhất là hồ lớn, đa mục tiêu) chưa có cơ chế và quy định

quản lý thống nhất Cùng một hồ chứa nhưng chúng ta lại có nhiều ngành cùng tham gia khai thác, quản lý như thuỷ lợi, năng lượng, thuỷ sản, giao thông, du

lịch Có khi việc sử dụng tài nguyên hồ giữa các ngành có mẫu thuẫn với nhau, không có qui định nào làm cơ sở điều chỉnh

- Công tác quan trắc, nghiên cứu hiện trường chưa được thực hiện đồng bộ (từ nhận thức, thiết kế, xây dựng đến quản lý) Chỉ khi phát hiện ra có sự cố mới

tiền hành quan trắc một số yếu tố và chủ yếu bằng phương pháp thông thường

- Chưa có một mô hình quản lý hợp lý trên phạm vi toàn quốc phù hợp với

từng loại hồ, từng quy mô hồ, từng vùng miền khác nhau

- Chưa có giải pháp hiệu quả khắc phục những khó khăn, hạn chế như bồi

lắng lòng hồ, kiểm soát chất lượng nước, chống xuống cấp, điều hành tối ưu v.v

e Nguyên nhân khác

Ở nhiều nước trên thế giới bão, lũ lụt, động đất đã gây ra thiệt hại lớn về người và của, uy hiếp nghiêm trọng đến an toàn các công trình thuỷ lợi, nhất là

hồ đập Đặc biệt Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, sự khắc nghiệt về

thời tiết, tính ác liệt của mưa to, lũ lớn xảy ra thường xuyên trong năm, từ vùng này sang vùng khác Những năm gần đây sự hiện diện của biến đổi khí hậu ngày càng rõ nét, hiện tượng El-Nino và La-Nina gây ra lũ vượt thiết kế Nhiều hồ đã vượt mực nước lũ thiết kế

Một số hồ chứa khác của tỉnh Đắk Lắk cũng có mực nước lũ vượt thiết kế,

như hồ Krôngjng vượt 1,0m năm 1983; hồ Ea Drông vượt 2,1m năm 1997; hồ Eablang vượt 1,8m năm 1998

Hồ Núi Cốc (Thái Nguyên) xây dựng năm 1974 Tần suất thiết kế ban đầu 1% với lưu lượng đỉnh lũ là 1640m3/s, lũ thực tế đo được là 2700m3/s Năm 1996 tính lại thì đỉnh lũ ứng với tần suất 1% là 3030m3

/s (tăng 1,85 lần)

Hồ Ao Châu (Phú Thọ) xây dựng năm 1943 Năm 1996 mưa lớn vượt thiết kế, gây vỡ đập phụ Hồ Sông Truồi (Thừa Thiên Huế) xây dựng năm 1996 -

2000 Tần suất lũ thiết kế 0,5%, Lượng mưa thiết kế là 1430mm Nhưng thực tế

lượng mưa đo được là 2380mm

Hồ Thanh Lanh (Vĩnh Phúc) Hồ xây dựng từ năm 1999 Lũ thiết kế có

hơn, các cửa tràn chưa kịp vận hành hết nên nước lũ tràn qua đỉnh đập 0,5m tràn

về hạ lưu, gây xói lở bờ sông Lòng Sông nhiều đoạn, chìm tàu thuyền tại các cửa sông, làm chết người, thiệt hại rất lớn Do là đập Bê tông trọng lực nên không bị

vỡ

Hồ Trà Tân (xã Tân Hòa, huyên ĐL tỉnh Bình Thuận) xây dựng năm

1990 Hồ có tràn xả lũ kiểu tự do Các năm 1998, 2006, 2009 mưa lũ làm nước

hồ dâng cao vượt mực nước lũ thiết kế trên 0,5m Năm 1999 nước lũ ở cao trình 96,34m (thấp hơn cao trình đỉnh đập đất 0,16m), sóng nước tràn qua đỉnh đập làm xói lở mái hạ lưu đập, đơn vị quản lý phải dùng bao cát chặn trên mái đập

Hồ chứa nước là công trình thủy lợi đa mục tiêu, được xây dựng từ lâu đời trên thế giới và Việt Nam Công trình hồ chứa bao gồm: Đập dâng, công trình tháo lũ, công trình lấy nước… Đây là các công trình chính không thể thiếu, mỗi

một công trình đảm nhiệm một nhiệm vụ khác nhau chỉ một sự cố tại các công trình chính có thể gây mất an toàn cho hồ chứa

Các hồ chứa sau một thời gian khai thác vận hành có dấu hiệu xuống cấp

cần phải xác định nguyên nhân tránh xảy ra các sự cố đáng tiếc gây thiệt hại về con người và tài sản Các sự cố chính bao gồm: nước tràn đỉnh đập, xói, trượt và

thấm qua đập, nguyên nhân có thể là do thiết kế chưa chuẩn, tính toán sai sót, khi

ra hiện trường thi công không tốt Ngoài ra còn có thể do các nguyên nhân về

quản lý và khai thác

CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎ KHI CÓ MƯA LỚN

Việt Nam là nước nông nghiệp có nhiều hồ chứa thủy lợi Trên phạm vi cả nước, hiện có 45 tỉnh, thành phố đã xây dựng và đưa vào khai thác sử dụng 6.648 hồ chứa nước thủy lợi với tổng dung tích trữ khoảng 11 tỷ m3, trong đó, có

560 hồ chứa lớn (có dung tích trữ >3,0 triệu m3 hoặc đập cao >15m); 1.752 hồ có dung tích từ 0,2 triệu m3 đến 3,0 triệu m3

còn lại là những hồ nhỏ có dung tích

nhỏ hơn 0,2 triệu m3 Các tỉnh có nhiều hồ chứa như Bắc Giang 468 hồ, Thanh Hoá 610 hồ, Nghệ An 625 hồ, Bình Định 159 hồ, Đắk Lắk 436 hồ Mặc dù có nhiều hồ chứa thủy lợi như vậy nhưng theo kết quả kiểm tra, đánh giá an toàn các

hồ chứa nước thủy lợi (báo cáo số 4039/BNN-TCTL ngày 12/11/2013) của Tổng

cục Thủy lợi - Bộ Nông nghiệp và PTNT cho thấy mức đảm bảo an toàn của hồ

chứa chưa cao, cụ thể:

− Trong thi ết kế: mô hình thiết kế lũ không còn phù hợp với tình hình mưa lũ

hiện nay Đặc biệt là rừng đầu nguồn bị phá đã làm cho dòng chảy tập trung nhanh hơn, đe doạ an toàn đập về mùa mưa, thiếu nước về mùa khô làm cho hồ không phục vụ tốt mục tiêu cấp nước

− Trong xây d ựng: gần 100% số đập hiện có ở Việt nam là đập đất và phần

lớn được xây dựng trong thời gian chiến tranh với điều kiện vật tư khó khăn, thi công bằng thủ công, gấp rút nên chất lượng đắp đập chưa đảm bảo, đặc biệt có

những hồ đã được xây dựng trên 70 năm Vì vậy hầu hết đập của hồ chứa đều

có hiện tượng thấm nghiêm trọng, đe doạ đến an toàn của đập

− Các công trình liên quan: như cống lấy nước, tràn xả lũ do sử dụng lâu ngày nên chất lượng bê tông, kết cấu xây đều bị xuống cấp, không đảm bảo an toàn Các công trình phục vụ quản lý như đường sá chưa đảm bảo cho xe cơ giới

tiếp cận để kiểm tra, ứng cứu khi công trình có sự cố, thậm chí một số hồ không

có đường quản lý theo quy định Các phương tiện thông tin, liên lạc, thiết bị

quan trắc chưa được trang bị đầy đủ, dẫn đến khó khăn trong chỉ huy điều hành

nhất là trong mùa mưa lũ Nhà quản lý, các trang thiết bị phục vụ cho quản lý

hầu hết đều thiếu, không đảm bảo tiêu chuẩn qui định

− V ề tổ chức quản lý đập: Thực tế các đập thường bị vỡ ở Việt nam là loại

vừa và nhỏ, loại đập này còn chứa nhiều ẩn hoạ, nhưng cũng không có nghĩa là

loại đập lớn chưa bị vỡ do đập đã đảm bảo an toàn Các đập loại này đều do các doanh nghiệp nhà nước (công ty thuỷ nông) quản lý và đã có nhiều hư hỏng, đe

doạ đến an toàn, nhà nước đã và đang tập trung đầu tư sửa chữa tốn kém, nhưng

vẫn là mối lo ngại do nguồn tài chính đầu tư cho việc sửa chữa, nhất là đầu tư cho quản lý chưa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, bền vững

Hầu hết các đập nhỏ vừa và nhất là đập nhỏ, đều do dân (UBND Xã, Hợp tác xã) quản lý, nhiều trường hợp đập đã có “chủ quản lý”, nhưng lại không có người quản lý thường xuyên (chủ yếu là đập nhỏ), có nghĩa là không có “chủ đích thực” đe doạ đến an toàn của đập, đã dẫn đến các trường hợp vỡ đập, gây nhiều thiết hại về người và của Đập Quán Hài – Nghệ An vỡ năm 1978, gây chết

27 người, đập Buôn Bông – Đắk Lắk vỡ năm 1990 gây chết 22 người và các trường hợp khác nữa, gây thiệt hại đáng kể cả về vật chất, tính mạng của dân…

Cục thuỷ lợi nay là Vụ Quản lý công trình thuộc Tổng Cục Thủy lợi đã xây

dựng chương trình an toàn hồ chứa đã bước đầu đề xuất được các biện pháp để đảm bảo an toàn đập Nhưng thông qua nội dung của chương trình này mới thể

hiện được một phần thực trạng do số liệu điều tra hạn chế hoặc chưa phân tích được đầy đủ, nhất là về quản lý để có cơ sở vững chắc xây dưng kế họach đảm

bảo an toàn đập Nhiều đập không có đầy đủ các chỉ số về kỹ thuật như chiều cao đập, tính chất cơ lý của đất đắp đập Điều đó chứng tỏ nhiệm vụ quản lý (hồ sơ, tài liệu) của đơn vị quản lý chưa thực hiện tốt, tiêu chí chọn đập để thống kê chỉ chú trọng dung tích hồ chứa, chưa chú ý chiều cao đập (Một số đập ở Thanh hoá, Đắk lắk có dung tích 200 - 400 nghìn m3, nhưng chiều cao đập chỉ bằng 1 - 1,4 m, trong khi đó số ít đập có chiều cao trên 5m nhưng dungtích nhỏ hơn 200 nghìn m3

,

nếu bị vỡ sẽ gây thiệt hại lớn, lại không được thống kê, xem xét)