Tràn sự cố trên đập đất sử dụng cấu kiện bê tông có liên kết một giải pháp đảm bảo an toàn cho các đập vừa và nhỏ ở Việt Nam

Bài viết trình bày cơ sở khoa học, khả năng áp dụng, một số vấn đề chính trong tính toán thiết kế cũng như kết quả ứng dụng thử nghiệm giải pháp tràn sự cố sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn có khớp nối (Articulated Concrete Blocks - ACB) đảm bảo an toàn cho các hồ đập vừa và nhỏ ở Việt Nam.

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TRÀN SỰ CỐ TRÊN ĐẬP ĐẤT SỬ DỤNG CẤU KIỆN BÊ TƠNG CĨ LIÊN KẾT - MỘT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO CÁC ĐẬP VỪA VÀ NHỎ Ở VIỆT NAM Đinh Xuân Trọng, Vũ Bá Thao Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Phạm Thị Hương Trường Đại học Thủy lợi Tóm tắt: Lũ tràn đỉnh đập nguyên nhân gây cố đập đất Một giải pháp ứng phó với loại cố ứng dụng thành công giới sử dụng toàn hay phần chiều dài đỉnh đập tràn cố để chủ động cho phép nước tràn qua đỉnh đập cơng trình xả lũ có hồ chứa khơng hoạt động bình thường xảy lũ vượt tần suất Vấn đề đặt lựa chọn loại vật liệu bảo vệ bề mặt đập chống lại xói mịn q trình dịng chảy tràn Bài viết trình bày sở khoa học, khả áp dụng, số vấn đề tính tốn thiết kế kết ứng dụng thử nghiệm giải pháp tràn cố sử dụng cấu kiện bê tơng đúc sẵn có khớp nối (Articulated Concrete Blocks - ACB) đảm bảo an toàn cho hồ đập vừa nhỏ Việt Nam Từ khóa: Đập đất, lũ tràn đỉnh đập, tràn cố, cấu kiện bê tơng có liên kết Summary: Overtopping is one of the major causes of the failure of earth dams Use all or a portion of the dam crest length as an emergency spillway to allow water to overflow at the top of the dam during major flood events This solution was successfully applied to many old dams in the world The question is what type of material to protect the dam surface helps prevent erosion caused by steep gradient, high velocity flow This article presents scientific basis, potential application, some main issues in design calculations as well as the results of the test application of solution for emergency spillways using Articulating Concrete Blocks (ACBs) to reinforce the dam surface helps ensure the safety of medium and small earthen dams in Vietnam Keywords: Earthen dam, overtopping dam, emergency spillways, articulating concrete blocks ĐẶT VẤN ĐỀ * Xói mịn bề mặt đập tác động dòng chảy tràn nguyên nhân gây cố đập đất Tác động loại cố cơng trình khu vực hạ du đánh giá nghiêm trọng, đặc biệt trường hợp xảy vỡ đập Nhiều đập cũ Việt Nam cần nâng cấp, sửa chữa để ứng phó với cố lũ tràn đỉnh đập để đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cao Khi kết tính tốn thủy văn thủy lực Ngày nhận bài: 02/3/2020 Ngày thông qua phản biện: 02/4/2020 56 đập có nguy bị tràn đỉnh, giải pháp ứng phó bao gồm: (1) Nhóm giải pháp tăng dung tích chống lũ hồ chứa gồm nâng cao đập hạ thấp mực nước trước lũ; (2) Nhóm giải pháp tăng cường lực xả lũ gồm tăng độ tràn xả lũ (hạ thấp ngưỡng làm cửa van mở rộng tràn), thay đổi hình thức ngưỡng tràn, xây dựng bổ sung tràn (tràn tràn cố) Một giải pháp ứng dụng thành công giới sử dụng toàn hay phần Ngày duyệt đăng: 10/4/2020 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 KHOA HỌC chiều dài đỉnh đập tràn cố để chủ động cho phép nước tràn qua đỉnh đập cơng trình xả lũ có hồ chứa khơng hoạt động bình thường xảy lũ vượt tần suất Vấn đề cần quan tâm bảo vệ bề mặt đập (đỉnh đập, mái hạ lưu chân đập) chống lại xói mịn tác động dịng chảy có lưu tốc cao mái dốc CÔNG NGHỆ Với  trọng lượng riêng nước, t/m3 2.2 Chế độ thủy lực dòng chảy tràn qua đỉnh đập Dòng chảy tràn qua đỉnh đập, coi dòng chảy qua tràn đỉnh rộng với mái nghiêng thượng hạ lưu, phân thành 02 vùng thể Hình [1]: Bài viết trình bày sở khoa học, khả áp dụng, số vấn đề tính tốn thiết kế kết ứng dụng thử nghiệm giải pháp tràn cố đập đất sử dụng cấu kiện bê tơng có liên kết (Articulated Concrete Blocks - ACB) để gia cố bề mặt đập CƠ SỞ KHOA HỌC 2.1 Ứng xử đập đất tràn đỉnh Đất đắp bị xói mòn tác động dòng chảy khả xói đất Các tác động thủy lực đánh giá phương trình sau [1]: H V2 Y  Z 2g Trong đó: H – Cột nước tổng, m; Z – Khoảng cách từ mặt chuẩn đến đáy mái dốc, m; Y – Độ sâu dòng chảy theo phương vng góc với mái dốc, m; V – Lưu tốc trung bình dịng chảy, m/s, xác định theo cơng thức: Hình 1: Chế độ thủy lực dịng chảy tràn phân vùng xói - Vùng có chế độ chảy êm đỉnh đập: Bắt đầu từ mực nước tĩnh hồ chứa đến vị trí xuất cột nước phân giới đỉnh đập (hc) Ở vùng này, tác động mặt thủy lực nhỏ lượng dòng chảy thấp (coi đỉnh đập mặt chuẩn); độ dốc thủy lực nhỏ phạm vi đỉnh đập dẫn đến lưu tốc dòng chảy nhỏ; ứng suất cắt dòng chảy thấp độ sâu dịng chảy lớn Với R – Bán kính thủy lực, m; S – Độ dốc thủy lực; n – Hệ số nhám - Vùng có chế độ xiết phần lại đỉnh đập mái hạ lưu Bắt đầu từ vị trí xuất hc; lượng dòng chảy, độ dốc thủy lực vận tốc dòng chảy tăng đáng kể (cho đến đạt xấp xỉ điều kiện dòng chảy đều) so với vùng dòng chảy tới hạn; đồng thời, ứng suất cắt gia tăng dẫn đến khả xói mịn cao Khả xói đất đánh giá mối quan hệ [1]: 2.3 Phân vùng chế xói đập đất q trình tràn đỉnh E  k (   c ) 2.3.1.Phân vùng xói Trong đó: E - Tốc độ xói đất, m/s; τc - Ứng suất cắt tới hạn đất, t/m2; k α – Các hệ số; τ - Ứng suất cắt dòng chảy, t/m2, xác định theo công thức: Từ kết phân vùng chế độ thủy lực dịng chảy tràn, phân vùng xói thành 03 khu vực (Hình 1) [1]: V 2/ 1/ R S n   YS - Khu vực xói 1: Khu vực trùng với vùng dòng chảy êm đỉnh đập Do ứng suất cắt TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 57 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ dòng chảy khu vực nhỏ nên khả gây xói thấp, trừ đỉnh đập làm vật liệu có tính xói cao (Hình 2) đỉnh đập bào mịn diễn mạnh mẽ hơn, chiều cao đập giảm theo nhanh chóng đồng thời vết vỡ tiếp tục mở rộng theo thời gian Các giai đoạn q trình xói mơ tả Hình Hình 2: Ảnh hưởng kết cấu gia cố đỉnh đập đến diễn biến xói [2] - Khu vực xói 2: Nằm phần cịn lại đỉnh đập sau khu vực xói Trong vùng dòng chảy trạng thái chảy xiết với ứng suất cắt cao Tuy nhiên, phạm vi trì ứng suất lớn khu vực nhỏ, phụ thuộc vào cấu tạo đỉnh đập (kích thước, độ dốc, kết cấu), nên khả xói bắt đầu rìa hạ lưu đỉnh đập - Khu vực xói nằm mái hạ lưu đập vùng dòng chảy xiết Ở khu vực ứng suất cắt dòng chảy lớn nên khả gây xói cao Q trình xói vị trí thay đổi độ dốc (ví dụ đập chân đập), vị trí bề mặt mái đập bị nứt, lún, gồ ghề Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện địa chất thân đập, hình dạng đập, điều kiện mực nước hạ lưu mà q trình xói vị trí 2.3.2 Cơ chế xói Khi đập bị tràn đỉnh, thơng thường q trình xói mịn bắt đầu khu vực chân đập Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, hình dạng đập mực nước hạ lưu; xói mịn khởi đầu vị trí bề mặt đập Nếu tượng xói khơng xử lý tức thời; tác dụng dịng chảy, vết xói phát triển phía trung tâm đập mở rộng dần Khi vết xói bắt đầu cắt vào đỉnh đập, bề rộng đỉnh đập bị thu hẹp; vết xói đạt đến thượng lưu 58 Hình 3: Các giai đoạn xói mái đập nước tràn qua đỉnh đập 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xói đập bị tràn đỉnh Đối với đập đất, số yếu tố ảnh hưởng đến khởi đầu tốc độ xói mịn, gồm: - Hình dạng đập, loại đất đắp độ chặt đất đắp Đập có độ dốc mái nhỏ (hoặc phẳng) đất đắp có độ chặt lớn ổn định hơn, tốc độ xói giảm - Vận tốc dịng chảy mái dốc: Yếu tố định chiều cao đập, chênh lệch mực nước hồ chứa mực nước hạ lưu, độ dốc mái, lưu lượng tràn vật liệu bảo vệ mái (độ nhám); - Sự khơng liên tục mái dốc (ví dụ đập), vết nứt lỗ rỗng mái, mức độ gồ ghề mái đập làm nhiễu loạn dịng chảy gây xói mịn tập trung; - Mực nước hạ lưu: Sự tồn mực nước hạ lưu làm tiêu hao lượng dòng chảy mái dốc làm giảm xói mịn khu vực chân đập; - Sự tập trung dòng chảy điểm thấp dọc theo chân đập rãnh tiêu nước tạo vùng xói cục TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 KHOA HỌC GIẢI PHÁP TRÀN SỰ CỐ SỬ DỤNG CẤU KIỆN ACB 3.1 Tổng quan cấu kiện ACB Cấu kiện ACB (Articulated Concrete Blocks) phát triển từ năm 1978 với mục đích ban đầu chống xói lở bờ sơng, gia cố lịng kênh lũ, bảo vệ trụ cầu giao thơng, bảo vệ bề mặt mái dốc Đến thập kỷ 90, bắt đầu ứng dụng để bảo vệ mái đập bị tràn đỉnh làm tràn xả lũ cố (Hình 4) Hình 4: Ứng dụng cấu kiện ACB làm tràn cố đập đất [3] Cấu kiện ACB có 02 loại: Loại có lỗ hở (Hình 5a) loại kín (Hình 5b) Hình 5: Các loại cấu kiện ACB Đặc điểm cấu tạo (Hình 6): CƠNG NGHỆ Nam có 6.648 hồ thủy lợi; 91,58% hồ đập vừa, nhỏ 8,42% hồ đập lớn 346/560 hồ đập lớn phần lớn hồ đập vừa, nhỏ xây dựng trước năm 2000 không đảm bảo khả xả lũ theo tiêu chuẩn hành - Chỉ có 513 hồ chứa thực từ nguồn vốn vay nước tiếp cận với tiêu chuẩn lũ quốc tế (ICOLD); - Theo kịch BĐKH Bộ Tài nguyên Mơi trường năm 2016, biến đổi khí hậu, lượng mưa gây lũ gia tăng 10 – 50% Từ cho thấy, việc nghiên cứu, ứng dụng giải pháp cơng nghệ để ứng phó với cố tràn qua đỉnh đập cần thiết cấp bách Với ưu điểm chống xói tốt, tiêu trực tiếp mái dốc; liên kết cấu kiện liên kết mềm nên thảm gia cố tiếp xúc chặt chẽ với đất trình làm việc; thi cơng nhanh, khơng cần hạ thấp mực nước hồ; có giá trị thẩm mỹ, bền vững thân thiện với môi trường; công nghệ thiết kế - thi cơng khơng phức tạp giải pháp sử dụng cấu kiện ACB để làm tràn cố đảm bảo an toàn cho hồ đập vừa nhỏ Việt Nam có tính khả thi cao 3.3 Một số vấn đề thiết kế 3.3.1 Phạm vi áp dụng giải pháp - Cấu kiện ACB riêng lẻ lắp ghép với tạo thành thảm; - Các cấu kiện liên kết với nhờ khớp dây cáp Hình 6: Cấu tạo thảm cấu kiện ACB Bảng 1: Phạm vi ứng dụng giải pháp tràn cố đập đất sử dụng ACB [3] Lưu Cột Vận tốc lượng đơn nước dòng chảy vị tràn (m/s) (m3/s/m) (m) ≤ 12,0 ≤ 2,8 ≤ 1,3 ≤ 8,0 Ghi chú: Chiều cao đập chiều cao lớn từ ngưỡng tràn cố đến chân đập hạ lưu nơi bố trí tràn Chiều cao đập (m) 3.2 Khả áp dụng điều kiện Việt Nam 3.3.2 Bố trí cấu tạo tràn cố sử dụng cấu kiện ACB - Theo báo cáo Tổng cục Thủy lợi, Việt Giải pháp tràn cố sử dụng cấu kiện ACB có TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 59 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ thể làm thân đập trạng (một phần toàn chiều dài thân đập) tràn cố nằm ngồi thân đập (Hình 7) Hình 9: Cắt ngang điển hình tràn cố cấu kiện ACB 3.3.3 Độ nhơ cho phép cấu kiện ACB Hình 7: Tràn cố sử dụng ACB nằm phần thân đập [3] Các thành phần chủ yếu tràn cố gồm: cửa vào, ngưỡng tràn, dốc nước phận tiêu năng, kênh xả hạ lưu (nếu có) Kết cấu gia cố thân tràn gồm: 01 lớp gia cố cấu kiện ACB; 01 lớp thoát nước dạng hạt có nhiệm vụ tiêu nước thấm, nước rị rỉ qua cấu kiện ACB q trình tràn; lớp cón có chức lớp đệm; 01 lớp lưới địa kỹ thuật bố trí bên lớp thoát nước nhằm ngăn chặn di chuyển vật liệu thoát nước qua thảm cấu kiện ACB; 01 lớp lọc ngược đặt lớp thoát nước nhằm ngăn chặn vật liệu đắp thân đập đất đập di chuyển dòng thấm Kết cấu lọc ngược vải địa kỹ thuật lớp lọc dạng hạt Trong trường hợp dùng kết cấu lọc ngược dạng hạt, thiết kế lớp tiêu nước phận tầng lọc ngược Độ nhô cho phép ΔZ cấu kiện ACB mặt phẳng hệ thống ACB hồn chỉnh (Hình 10), theo ASTM D6884 – 03 Standard Practice for Installation of Articulating Concrete Block (ACB) Revetment Systems, không vượt 13mm Hình 10: Độ nhơ cấu kiện ACB 3.3.4 Đường mặt nước dốc nước Hình mơ tả chi tiết cấu tạo tràn cố sử dụng cấu kiện ACB; Hình thể mặt cắt ngang điển hình dốc nước tràn cố PhÇn cửa vào Phần ngưỡng tràn Phần bể tiêu Phần dốc nước Phần kênh xả Hỡnh 11: S tớnh thủy lực dốc nước Neo th¶m cÊu kiƯn ACB với đỉnh đập Đỉnh đập Đất đắp đập trạng Bê tông đổ bù Má iđ ập S S0 Thảm cấu kiện ACB Lưới địa kỹ thuật Lớp tiêu thoát nước dạng hạt Vải địa kỹ thuật Tối thiểu 02 cấu kiện ACB Lưới địa kỹ thuật Lớp tiêu thoát nước dạng hạt Vải địa kỹ thuật Đất đập Đá hộc xếp Đá hộc xếp Dăm lót Vải ®Þa kü tht Hình 8: Cấu tạo tràn cố gia cố cấu kiện ACB 60 Độ sâu dòng chảy thân dốc mặt cắt i (theo phương vng góc với bề mặt gia cố Hình 11) xác định theo công thức: yi  hi cos   ( Z mn (i )  Z gc(i ) ) cos  Trong đó: yi độ sâu dịng chảy mặt cắt i, m; hi độ sâu dòng chảy mặt cắt i, m; Zmn(i) cao độ mặt nước mặt cắt tính tốn i, m; Zgc(i) cao độ đáy dốc (đỉnh cấu kiện) mặt TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ cắt tính tốn i, m; θ góc đáy dốc mặt chuẩn nằm ngang nước, kg/m3; y độ sâu dòng chảy, m; S f  S Độ dốc thủy lực Ji mặt cắt i tính tốn theo cơng thức: 3.3.6 Tính tốn lựa chọn cấu kiện ACB theo phương pháp hệ số an toàn Ji  n vi2 yi4 / Với n - Hệ số nhám Manning, n = 0,026 0,033 [3]; vi - Vận tốc dòng chảy mặt cắt i, m/s 3.3.5 Ứng suất cắt thiết kế dòng chảy Ứng suất cắt thiết kế dòng chảy thân dốc xác định theo công thức:  des   y.S f Trong đó:  des ứng suất cắt thiết kế dòng chảy thân dốc, kg/m2;  trọng lượng độ dốc đáy dốc Tính tốn thiết kế lựa chọn cấu kiện ACB theo phương pháp hệ số an tồn; có nghĩa dựa sở điều kiện thủy lực xác định, lựa chọn kích thước cấu kiện ACB tiến hành tính tốn ổn định để xác định hệ số an toàn K cho cấu kiện [4] Hệ số an toàn ổn định cấu kiện ACB không nhỏ hệ số an toàn cho phép [K]cp Hệ số an toàn cho phép [K]cp xác định theo tiêu chuẩn hành Hệ số an tồn cho cấu kiện ACB tính tốn chi tiết Bảng [4] Bảng 2: Các công thức tính tốn cấu kiện ACB theo phương pháp hệ số an tồn [4] Cơng thức 2 a 1 K   F ' cos    F 'L  a2 cos   1  D 1 1.WS   t 2  4  3  a2  b2 t 10  b 1 b F ' L  F ' D  0,5.Z b1  Vdes WS  W a  cos   sin    arctg( S ) 1  m 1  arctg   arctg cos(   )  a2 4    1  sin(   )  3   ( /  ) δ = 900 - β – θ Diễn giải K: Hệ số an toàn cấu kiện ACB 1,  ,  ,  : Cánh tay địn mơ men cấu kiện (Hình 15, Hình 16) a, b, t: Chiều dài, chiều rộng chiều dầy cấu kiện ACB, m WS : Trọng lượng đơn vị đẩy cấu kiện, kg W: Trọng lượng cấu kiện, kg γb: Trọng lượng riêng vật liệu chế tạo cấu kiện, kg/m3 F’L, F’D: Lực nâng, lực cản gây độ nhô cấu kiện ΔZ: Độ nhô cho phép cấu kiện, mm b1: Bề rộng cấu kiện theo phương vuông góc với dịng chảy (Hình 13), m  = 1000 kg/m3: Dung trọng nước Vdes: Vận tốc dòng chảy thiết kế, m/s aθ: Hệ số góc WS theo phương vng góc với bề mặt mái dốc (Hình 12) S0: Độ dốc đáy dốc θ0: Góc hợp đáy dốc nước phương nằm ngang (Hình 14) m: Độ dốc mái dốc nước θ1: Góc mái dốc nước phương nằm ngang (Hình 12) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 61 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Cơng thức  sin  cos 1   tg   arctg    arctg   tg1  sin 1 cos    4    sin(      )    1   . 4              0      des c Diễn giải β: Góc hợp hướng di chuyển cấu kiện phương thẳng đứng (Hình 14) θ: Góc hình chiếu WS lên mái dốc nước phương thẳng đứng (Hình 14) δ: Góc lực cản F’D hướng di chuyển cấu kiện (Hình 14) η1: Hệ số ổn định bề mặt dốc η0: Hệ số ổn định mặt phẳng ngang τdes: Ứng suất cắt thiết kế dòng chảy dốc, kg/m2 τc: Ứng suất cắt tới hạn cấu kiện ACB bề mặt nằm ngang, kg/m2 Hình 15: Mặt cắt A – A Hình 12: Mặt cắt ngang dốc Hình 16: Mặt cắt B – B 3.4 Kết ứng dụng thử nghiệm giải pháp công nghệ cho hồ Đắk Noh, tỉnh Đắk Nông a) b1 = b b) b1 =  Hình 13: Mặt cấu kiện ACB Hình 14: Mặt cấu kiện ACB 62 Hồ chứa Hồ Đắk Noh thuộc xã Đắk Nia - TX Gia Nghĩa - tỉnh Đắk Nông, đưa vào khai thác năm 2005 Kết đánh giá an toàn chống lũ cho hồ chứa Đắk Noh dựa số liệu khí tượng - thủy văn cập nhật cơng trình trạng cho thấy: Hồ chứa đảm bảo chống lũ theo TCVN; không đảm bảo chống lũ 0,1% (mực nước lũ vượt đỉnh đập đất đắp trạng); cần có giải pháp đảm bảo an tồn chống lũ cho hồ Hình 17: Kết đánh giá an toàn chống lũ cho hồ Đắk Noh TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 KHOA HỌC Dựa kết tính tốn điều tiết lũ; điều kiện địa chất, địa hình; trạng đập; đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn đập xây dựng bổ sung tràn cố nằm thân đập với mục tiêu tràn tháo lũ 0,1% đảm bảo mực nước không vượt đỉnh đập đất đắp 644,00m; kết cấu gia cố sử dụng cấu kiện ACB Kết tính tốn so chọn phương án xác định cao trình ngưỡng tràn cố 643,30m; bề rộng ngưỡng tràn 15,20m Bảng trình bày kết tính thủy lực, ứng suất cắt dòng chảy kết tính tốn lựa chọn kích thước cấu kiện ACB cho cơng trình Nội dung CƠNG NGHỆ Thơng số aθ θ β δ η1 K Đơn vị độ độ độ Giá trị 0,8108 15,908 15,341 58,752 0,181 2,074 Hình 19a thể hình ảnh cơng trình tràn cố Đắk Noh sau lắp đặt xong cấu kiện ACB; Hình 19b thể cơng trình sau hồn thiện Bảng 3: Kết tính tốn lựa chọn cấu kiện ACB cho hồ Đắk Noh Nội dung Thông số công trình Kết tính tốn thủy lực Tính tốn lựa chọn kích thước cấu kiện ACB Thơng số cấu kiện ACB Tính tốn hệ số an tồn K Thơng số [K] ΔZ S0 m Vdes τdes W b a t τc γb l1 l2 l3 l4 Ws η0 b1 F'L F'D θ0 θ1 Đơn vị mm mm m/s kPa kG mm mm mm kPa T/m3 mm mm mm mm kG mm kN kN độ độ Giá trị 1,300 12,0 0,190 1,500 6,049 0,459 62,5 400,0 450,0 220,0 2,226 2,100 110,000 301,040 176,000 301,040 32,738 0,21 400,000 0,088 0,088 10,758 33,690 Hình 18: Hình ảnh cơng trình tràn cố Đắk Noh sử dụng cấu kiện ACB Một số vấn đề rút q trình thiết kế cơng trình thử nghiệm Đắk Noh: - Về mặt thủy lực: Bản chất thảm cấu kiện ACB tạo độ nhám, từ giảm lưu tốc dốc nước Khi sử dụng cấu kiện ACB, mực nước dốc tăng 37%, lưu tốc dịng chảy giảm 29% so với bê tơng thơng thường; - Về giá thành: Chi phí xây dựng cho mơ hình tràn cố Đắk Noh 1,122 tỷ đồng So với kết cấu tràn bê tông thông thường, chi phí xây dựng giảm 35% KẾT LUẬN Kết nghiên cứu cho thấy, tác dụng dịng chảy tràn, đập đất bị xói nhiều trường hợp dẫn đến vỡ đập Giải pháp hạ thấp phần toàn chiều dài đỉnh đập để chủ động cho nước tràn qua tràn cố giải pháp hiệu để đảm bảo an toàn cho đập vừa nhỏ Việt Nam Cùng với đó, việc sử dụng cấu kiện ACB để gia cố bề mặt tràn chống lại xói mịn mang TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 63 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ lại hiệu kinh tế, kỹ thuật Thiết kế lựa chọn cấu kiện ACB cho cơng trình dựa phương pháp hệ số an tồn giúp cho cấu kiện ln đảm bảo ổn định tác động dỏng chảy tốc độ cao Bài báo phần kết Đề tài độc lập cấp Quốc gia “Nghiên cứu sử dụng puzolan tự nhiên xây dựng bảo trì cơng trình giao thơng nơng thơn, thủy lợi địa bàn tỉnh Đắk Nông” Lời cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Powledge et al, 1989 “Mechanics of Overflow Erosion on Embankments II: Hydraulic and Design Considerations,” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol 115, No [2] Phạm Thị Hương, 2018 Nghiên cứu chế xói mặt đập đất nước tràn đỉnh, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Thủy lợi [3] FEMA P - 1015, May 2014, Technical Manual: Overtopping Protection for Dams [4] National Concrete Masonry Association (NCMA), 2010 Design Manual for Articulating Concrete Block (ACB) Revetment Systems Second Edition., TR220A 76 pp 64 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 59 - 2020 ... phức tạp giải pháp sử dụng cấu kiện ACB để làm tràn cố đảm bảo an toàn cho hồ đập vừa nhỏ Việt Nam có tính khả thi cao 3.3 Một số vấn đề thiết kế 3.3.1 Phạm vi áp dụng giải pháp - Cấu kiện ACB... đỉnh đập để chủ động cho nước tràn qua tràn cố giải pháp hiệu để đảm bảo an toàn cho đập vừa nhỏ Việt Nam Cùng với đó, việc sử dụng cấu kiện ACB để gia cố bề mặt tràn chống lại xói mịn mang TẠP... nghiệm giải pháp tràn cố đập đất sử dụng cấu kiện bê tơng có liên kết (Articulated Concrete Blocks - ACB) để gia cố bề mặt đập CƠ SỞ KHOA HỌC 2.1 Ứng xử đập đất tràn đỉnh Đất đắp bị xói mịn tác