Luận văn một số giải pháp tăng cường công tác quản lý chất lượng bê tông cho đề án xây dựng nông thôn mới áp dụng trên địa bàn huyện phúc thọ thành phố hà nội

ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tình giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thủy lợi, bằng sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên cứu và tìm tòi

Trang 1

Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập trên

địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ La Bách”

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những kết quả

nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác Nếu vi

phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào của nhà

trường

HỌC VIÊN

Nguyễn Đình Túy

Xu■t phát t■ ý t ng t■o c■ng ng ki■m ti■n online b■ng tài li■u hi■u qu■ nh■t, uy tín cao nh■t Mong mu■n mang l■i cho c■ng ng xã h■i m■t ngu■n tài nguyên tri th■c quý báu, phong phú, ■a d■ng, giàu giá tr■ ■■ng th■i mong mu■n t■ i■u ki■n cho cho các users có thêm thu nh■p Chính vì v■y 123doc.net ra ■■ ■m ■áp ■ng nhu c■u chia s■ tài li■u ch■■■ng và ki■m ti■n online.

Sau h■n m■t n■m ra ■■i, 123doc ■ã t■ng b■■c kh■ng nh v■ trí c■a mình trong l■nh v■c tài li■u và kinh doanh online Tính ■■n th■ i■m tháng 5/2014; 123doc v■■ ■c 100.000 l■■t truy c■p m■i ngày, s■ u 2.000.000 thành viên ■■ng ký, l■t vào top 200 các website ph■ bi■n nh■ i Vi■t Nam, t■ tìm ki■m thu■c top 3 Google Nh■■■■c danh hi■u do c■ng ng bình ch■n là website ki■m ti■n online hi■u qu■ và uy tín nh■

Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c 123doc luôn luôn t■o c■ i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ các thành viên c■a website.

123doc s■ u m■t kho th■ vi■n kh■ng l■ i h■n 2.000.000 tài li■ t c■ nh v■c: tài chính tín d■ng, công ngh■ thông tin, ngo■i ng■, Khách hàng có th■ dàng tra c■u tài li■u m■t cách chính xác, nhanh chóng.

Mang l■i tr■ nghi■m m■i m■ cho ng■■i dùng, công ngh■ hi■n th■ hi■ ■■ ■n online không khác gì so v■i b■n g■c B■n có th■ phóng to, thu nh■ tùy ý.

Luôn h■■ng t■i là website d■ ■■u chia s■ và mua bán tài li■u hàng ■■u Vi■t Nam Tác phong chuyên nghi■p, hoàn h■o, cao tính trách nhi■m ■ ng ng■■i dùng M■c tiêu hàng ■■ ■a 123doc.net tr■ thành th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■■■c không th■ tìm th■y trên th■ ■■ng ngo■i tr■ 123doc.net

123doc cam k■t s■ mang l■i nh■ng quy■n l■ t nh■t cho ng■■i dùng Khi khách hàng tr■ thành thành viên c■a 123doc và n■p ti■n vào tài kho■n c■a 123doc, b■n s■ ■■■c h ng nh■ng quy■n l■i sau n■p ti■n trên website Th■a thu■n s■ ng 1 CH■P NH■N CÁC ■I■U KHO■N TH■A THU■N Chào m■ng b■■■ ■i 123doc.

Sau khi nh■n xác nh■n t■ ■■ng h■ th■ng s■ chuy■n sang ph■n thông tin xác minh tài kho■n email b■ ■■ng ký v■i 123doc.netLink xác th■c s■ ■■■c g■i v■ ■■a ch■ email b■ ■■ng ky, b■n vui lòng ■■ng nh■p email c■a mình và click vào link 123doc ■ã g■i Th■a thu■n s■ ng 1 CH■P NH■N CÁC ■I■U KHO■N TH■A THU■N Chào m■ng b■■■ ■i 123doc.net! Chúng tôi cung c■p D■ch V■ (nh■ ■■■c mô t■■■i ây) cho b■n, tùy thu■c vào các “■i■u Kho■n Th■a Thu■n v■ ng D■ch V■” sau ■ây (sau ■ây ■■■c g■ t T■ ng th■ i■m, chúng tôi có th■ p nh■ KTTSDDV theo quy■t

ut phát t■ ý t ng t■o c■ng ng ki■m ti■n online b■ng tài li■u hi■u qu■ nh■t, uy tín cao nh■t Mong mu■n mang l■i cho c■ng ng xã h■i m■t ngu■n tài nguyên tri th■c quý báu, phong phú, ■a d■ng, giàu giá tr■ ■■ng th■i mong mu■n t■ i■u ki■n cho cho các users có thêm thu nh■p Chính vì v■y 123doc.net ra ■■ ■m ■áp ■ng nhu c■u chia s■ tài li■u ch■■■ng và ki■m ti■n online.

Th■a thu■n s■ ng 1 CH■P NH■N CÁC ■I■U KHO■N TH■A THU■N Chào m■ng b■■■ ■i 123doc.net! Chúng tôi cung c■p D■ch V■ (nh■ ■■■c mô t■■■i ây) cho b■n, tùy thu■c vào các “■i■u Kho■n Th■a Thu■n v■ ng D■ch V■” sau ■ây (sau ■ây ■■■c g■ t T■ ng th■ i■m, chúng tôi có th■ p nh■ KTTSDDV theo quy■t

dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai

Trang 2

ii

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tình giúp đỡ của các thầy giáo, cô

giáo trường Đại học Thủy lợi, bằng sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên cứu và tìm tòi,

tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải

pháp nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đỗ Văn Lượng, giáo viên hướng

dẫn, người đã định hướng, hướng dẫn, tận tình chỉ bảo trong quá trình làm luận văn để

tác giả đạt được kết quả như hôm nay

Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn đối với Ban Giám hiệu, Khoa Đại học và sau Đại học,

Khoa công trình trường, Viện Đào tạo và Khoa học ứng dụng Miền Trung, cùng các

thầy, cô đã giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận

văn

Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng các công trình

Nông nghiệp và Phát triển nông thôn - nơi tác giả công tác và các đơn vị liên quan đã

giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để bản thân tác giả được học tập, nghiên cứu, hoàn thành

luận văn

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã động viên, tạo

mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn đúng thời hạn./

NGUYỄN ĐÌNH TÚY

Trang 3

iii

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ vii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN HỒ ĐẬP 4

1.1 Tổng quan về xây dựng đập đất ở Việt Nam 4

1.1.1 Phát triển ngành Thủy lợi ở Việt Nam 4

1.1.2 Xây dựng đập đất ở Việt Nam 5

1.2 Tổng quan về an toàn hồ đập ở Việt Nam 11

1.2.1 Hiện trạng đập đất 11

1.2.2 Hiện trạng công trình xả lũ 11

1.2.3 Hiện trạng cống lấy nước 12

1.2.4 Tình hình sự cố vỡ đập 13

1.2.4.1 Sự cố đập đất hồ chứa Suối Hành – huyện Cam Ranh, tỉnh Khánh Hoà 13

1.2.4.2 Sự cố đập hồ Am Chúa- huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hoà 14

1.2.4.3 Sự cố đập đất hồ Buôn Bông - thị xã Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk 14

1.2.5 Tình hình an toàn hồ chứa 15

1.3 Những khả năng mất an toàn hồ đập 15

1.3.1 Mất an toàn do nước tràn qua đỉnh đập 15

1.3.2 Mất an toàn do trượt, sạt lớp bảo vệ mái đập thượng lưu 16

1.3.3 Mất an toàn do thấm 16

1.3.3.1 Thấm vượt quá giới hạn, sủi nước ở nền đập 16

1.3.3.2 Thấm vượt giới hạn, sủi nước ở vai đập 17

1.3.3.3 Thấm vượt giới hạn, sủi nước ở bên công trình 17

1.3.3.4 Thấm vượt giới hạn, sủi nước trong thân đập 18

1.3.4 Mất an toàn về ổn định 19

1.3.4.1 Nứt ngang đập 19

1.3.4.2 Nứt dọc đập 19

1.3.4.3 Nứt nẻ sâu mặt đập hoặc mái đập 20

1.3.4.4 Trượt sâu mái đập thượng lưu 20

1.3.4.5 Trượt sâu mái đập hạ lưu 21

1.3.5 Hư hỏng do mối gây ra 21

1.4 Các hướng nghiên cứu nâng cao an toàn hồ đập 22

1.4.1 Điều kiện làm việc của hồ, đập hiện nay 22

1.4.2 Nghiên cứu về thủy văn và lũ 23

1.4.3 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất 23

1.4.4 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn tháo lũ 24

1.4.5 Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập 24

1.5 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 24

1.6 Kết luận chương 1 25

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN HỒ ĐẬP 26

2.1 Mục đích và yêu cầu của quy trình đánh giá an toàn đập 26

2.2 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí lũ 26

Trang 4

iv

2.2.1 Khái niệm 26

2.2.2 Quy trình đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ 26

2.3 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí địa chất, địa chấn 27

2.3.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí địa chất, địa chấn 27

2.3.2 Quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu chí địa chất - địa chấn 28

2.4 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm 28

2.4.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí thấm 28

2.4.2 Quy trình đánh giá an toàn đập theo nhóm tiêu chí thấm 29

2.5 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí kết cấu, ổn định 29

2.5.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí kết cấu, ổn định 29 2.5.2 Các bước thực hiện quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu kết cấu, ổn định 29 2.6 Quy trình đánh giá tổng hợp an toàn Đập đất 30

2.6.1 Khái niệm quy trình đánh giá tổng hợp an toàn đập 30

2.6.2 Quy trình tổng hợp đánh giá an toàn đập 30

CHƯƠNG 3 HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN HỒ ĐẬP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH PHÚ YÊN 32

3.1 Các điều kiện tự nhiên cho xây dựng hồ đập tỉnh Phú Yên 32

3.1.1 Vị trí địa lý 32

3.1.2 Điều kiện địa hình 33

3.1.3 Điều kiện địa chất 33

3.1.3.1 Địa chất 33

3.1.4 Điều kiện khí tượng thủy văn 33

3.1.4.1 Đặc điểm khí hậu 33

3.1.4.2 Đặc điểm thủy văn và thủy năng 34

3.2 Tình hình xây dựng hồ đập tại Phú Yên 35

3.3 Hiện trạng hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên 38

3.4 Đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên 41

3.4.1 Giải pháp tăng khả năng tháo lũ cho hồ chứa 41

3.4.1.1 Giải pháp tăng khả năng tháo lũ tràn chính 41

3.4.1.2 Giải pháp bổ sung tràn sự cố 41

3.4.2 Giải pháp xử lý những vấn đề hư hỏng đập đất 47

3.4.2.1 Hư hỏng do lún nứt nẻ thân đập 47

3.4.2.2 Hư hỏng do thấm xói ngầm trượt lở mái hạ lưu 48

3.4.2.3 Hư hỏng do nước rút nhanh gây trượt mái thượng lưu phá vỡ kết cấu bảo vệ mái 49 3.4.2.4 Hư hỏng do mối gây ra 49

3.4.2.5 Hư hỏng do lớp gia cố bảo vệ mặt đập bị hư hỏng 49

3.4.2.6 Hư hỏng do rảnh thoát nước tiếp giáp giữa đập và sườn đồi 49

CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NƯỚC LA BÁCH, TỈNH PHÚ YÊN 51

4.1 Giới thiệu công trình hồ chứa nước La Bách 51

4.1.1 Vị trí công trình 51

Trang 5

v

4.1.2 Nhiệm vụ công trình 52

4.1.3 Quy mô công trình 52

4.1.4 Thông số cơ bản của cụm công trình đầu mối 52

4.1.4.1 Hồ chứa nước 52

4.1.4.2 Đập đất 53

4.1.4.3 Tràn xả lũ 53

4.1.4.4 Cống lấy nước 53

4.1.5 Điều kiện tự nhiên 54

4.1.5.1 Điều kiện địa hình 54

4.1.5.2 Điều kiện địa chất 54

4.1.5.3 Điều kiện khí tượng, thủy văn 55

4.1.6 Hiện trạng hồ chứa nước La Bách 56

4.1.6.1 Giải pháp thiết kế của Đập đất 56

4.1.6.2 Hiện trạng Đập đất 57

4.1.6.3 Hiện trạng Tràn xả lũ 60

4.1.6.4 Hiện trạng Cống lấy nước 61

4.2 Đánh giá khả năng cấp nước của Hồ chứa 62

4.3 Đánh giá an toàn của Đập đất 63

4.3.1 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí thấm 63

4.3.1.1 Đánh giá thấm Đập đất theo quan sát 63

4.3.1.2 Đánh giá thấm Đập đất qua khoan địa chất kiểm tra thân đập 63

4.3.1.3 Đánh giá thấm Đập đất thông qua tính toán 68

4.3.2 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí ổn định 75

4.3.2.1 Các phương án tính toán 75

4.3.2.2 Mặt cắt tính toán 75

4.3.2.3 Trường hợp tính toán 76

4.3.2.4 Số liệu tính toán 76

4.3.2.5 Phương pháp tính toán 76

4.3.2.6 Chỉ tiêu đánh giá điều kiện ổn định đập 77

4.3.2.7 Kết quả và nhận xét 77

4.3.3 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí lũ 81

4.3.4 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí về các bộ phận 86

4.3.5 Tổng hợp đánh giá an toàn Đập đất 86

4.4 Đánh giá năng lực của Tràn xả lũ 87

4.4.1 Thông số thiết kế tràn hiện trạng 87

4.4.2 Xác định và tính toán lại tiêu chuẩn lũ thiết kế, kiểm tra 87

4.4.3 Tính toán điều tiết lũ thiết kế và kiểm tra 88

4.4.4 Đánh giá năng lực xả của tràn 88

4.5 Đề xuất các giải pháp tổng thể nâng cao an toàn hồ đập 89

4.6 Tính toán cho các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập đề xuất 91

4.6.1 Tính toán cho giải pháp 1 91

4.6.1.1 Tính toán cho tiêu chí lũ 91

4.6.1.2 Tính toán cho tiêu chí an toàn thấm và ổn định Đập đất 91

Trang 6

vi

4.7 Phân tích, lựa chọn giải pháp nâng cao an toàn hồ đập 109

4.7.1 Phân tích về mặt kỹ thuật 109

4.7.2 Phân tích về mặt kinh tế 111

4.7.3 Lựa chọn giải pháp 111

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

Trang 7

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Hình ảnh một số đập đất lớn ở Việt Nam 10

Hình 1.2 Sự cố vỡ đập Bản Kiều - Trung Quốc 16

Hình 1.3 Trượt mái thượng lưu đập Từ Phổ (Trung Quốc) 16

Hình 1.4 Sự cố vỡ đập Ia karel 2 - Gia Lai 18

Hình 1.5 Sự cố vỡ đập Teton - Mỹ 19

Hình 1.6 Sự cố vỡ đập Am Chúa - Khánh Hòa 19

Hình 1.7 Vết nứt dọc trên mái đập EaSoup thượng - Đắk Lăk, 20

Hình 1.8 Vùng thấm sình lầy mái hạ lưu trên hồ Kim Sơn 21

Hình 1.9 Hư hỏng do mối gây ra tại Đập thuỷ điện Azun Hạ, Gia Lai 22

Hình 2.1 Các bước đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ 27

Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Phú Yên 32

Hình 3.2 Hình ảnh một số hồ chứa điển hình 38

Hình 3.3 Một số hình ảnh hiện trạng hồ đập tỉnh Phú Yên 41

Hình 3.4 Tràn sự cố hồ Thanh Lanh - Vĩnh Phúc 42

Hình 3.5 Cắt dọc Tràn sự cố hồ Easoup Thượng - Đắc Lắc 42

Hình 3.6 Cắt dọc Tràn sự cố hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh 43

Hình 3.7 Tràn sự cố kiểu cửa van tự động 44

Hình 3.8 Tràn sự cố kiểu gia tải bằng nước gây vỡ đập đất 45

Hình 3.9 Tràn sự cố kiểu gây dẫn xói gây vỡ đập đất 45

Hình 3.10 Tràn sự cố kiểu cầu chì 46

Hình 3.11 Tràn sự cố kiểu cửa mở nhanh 46

Hình 3.12 Tràn Labyrinth 47

Hình 3.13 Cấu tạo tường chống thấm bằng phương pháp khoan phụt cao áp 48

Hình 3.14 Chống thấm bằng vật liệu thảm sét đia kỹ thuật 49

Hình 4.1 Bản đồ vị trí công trình Hồ chứa nước La Bách 51

Hình 4.2 Cắt ngang đại diện đập đất thiết kế 57

Hình 4.3 Bản đồ khoanh vùng thấm mái hạ lưu đập đất 57

Hình 4.4 Hình ảnh hiện trạng thấm qua đập đất 60

Hình 4.5 Hình ảnh hiện trạng Tràn xả lũ 61

Hình 4.6 Hình ảnh hiện trạng Cống lấy nước 61

Hình 4.7 Bố trí mặt cắt khoan địa chất 64

Hình 4.8 Sơ đồ các lớp đất thân đập theo kết quả khoan kiểm định 67

Hình 4.9 Sơ đồ kết quả tính toán thấm PA1 đại diện 71

Hình 4.10 Sơ đồ kết quả tính toán thấm PA2 đại diện 73

Hình 4.11 Sơ đồ kết quả tính toán ổn định PA1 đại diện 78

Hình 4.12 Sơ đồ kết quả tính toán ổn định PA2 đại diện 80

Hình 4.13 Sơ đồ đại diện tính toán thấm qua Đập sau xử lý 99

Hình 4.14 Sơ đồ đại diện tính toán ổn định Đập sau xử lý 102

Hình 4.15 Hình minh họa giải pháp nâng cấp Tràn xả lũ 104

Trang 8

viii

Hình 4.16 Đồ thị quá trình điều tiết lũ – Tràn GP2 105

Hình 4.17 Đồ thị quá trình điều tiết lũ – Tràn GP3 107

Trang 9

ix

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Thống kê một số đập đất lớn ở Việt Nam 7

Bảng 3-1 Đặc trưng thống kê tài nguyên nước mặt các sông lớn tại Phú Yên 35

Bảng 3-2 Bảng thống kê một số hồ chứa tại tỉnh Phú Yên 37

Bảng 4-1 Các chỉ tiêu dùng cho tính toán các lớp đất đắp thân đập hồ La Bách 65

Bảng 4-2 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất PA1 72

Bảng 4-3 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất PA2 74

Bảng 4-4 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất PA1 79

Bảng 4-5Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất PA2 81

Bảng 4-6 Bảng tính toán kiểm tra cao trình đỉnh đập hiện trạng – TH1 84

Bảng 4-7 Bảng tính toán kiểm tra cao trình đỉnh đập hiện trạng – TH2 85

Bảng 4-8 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất sau xử lý 99

Bảng 4-9 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất sau xử lý 103

Bảng 4-10 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất GP2 106

Bảng 4-11 Bảng tính toán cao trình đỉnh đập – GP3 108

Bảng 4-12 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất GP3 109

Bảng 4-13 Tổng hợp các giải pháp áp dụng nâng cao an toàn hồ đập 110

Bảng 4-14 Tổng hợp chi phí xây dựng các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập 111 dai

loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai loi dai

Trang 10

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Phú Yên là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, nam giáp tỉnh

Khánh Hoà, tây giáp 2 Tỉnh Gia Lai và Đăk Lăk, đông giáp biển Đông với bờ biển dài

189km Diện tích tự nhiên là 5.060 km2

Mạng lưới sông suối ở Phú Yên khá dày và lớn, phần lớn bắt nguồn từ dãy núi Trường

Sơn nên nguồn nước mặt khá dồi dào Nguồn nước sông Ba có trữ lượng lớn nhất tỉnh,

lượng nước đổ ra biển hàng năm là 9,7 tỷ m3 Sông Kỳ Lộ là con sông lớn thứ 2 trong

tỉnh, diện tích lưu vực sông Kỳ Lộ là 1.950 km2, trong đó phần trong tỉnh là 1.560

km2 Ngoài ra còn có nguồn nước sông Bàn Thạch với tổng lượng dòng chảy của sông

khoảng 0,8 tỷ m3/năm

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Phú Yên có 45 công trình hồ chứa nước các loại, trong đó

có 2 hồ thủy điện với tổng dung tích trữ khoảng 706 triệu m3 nước và 43 hồ thủy lợi

với tổng dung tích trữ khoảng 66,5 triệu m3 nước Phần lớn các công trình hồ thủy lợi

trên địa bàn tỉnh được xây dựng sau năm 1980 Qua nhiều năm vận hành, khai thác,

hiện một số hồ chứa bị hư hỏng, xuống cấp Mặt khác các hồ đập được thiết kế trước

đây tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế có một số chỉ tiêu chưa đáp ứng theo Quy chuẩn

Quốc gia hiện nay (QCVN 04-05:2012/BNNPTNT)

Thời gian qua, một số hồ chứa nước như Đồng Khôn, Hòn Dinh (Đông Hòa), Đồng

Tròn (Tây Hòa), các hồ Trung Tâm, Suối Thị, Tân Lập (Sông Hinh), chứa nước Bà

Mẫu (Tuy An), các hồ Suối Bùn, Ba Võ (Sơn Hòa), hồ Hóc Răm (Tây Hòa) được đầu

tư nâng cấp, sửa chữa để tăng thêm khả năng đảm bảo an toàn hồ, nâng cao năng lực

tưới của công trình Tuy nhiên, các giải pháp đầu tư sửa chữa, nâng cấp mới mang tính

tạm thời, chưa được triệt để và lâu dài

Mặc dù một số hồ chứa đã được đầu tư sửa chữa, nâng cấp, tuy nhiên hiện nay còn

nhiều công trình hồ thủy lợi trên địa bàn tỉnh vẫn còn bị hư hỏng, xuống cấp nghiêm

trọng, cần được sửa chữa, nâng cấp để đảm bảo an toàn trong tình hình thời tiết, khí

hậu bất lợi hiện nay và đảm bảo an toàn theo Quy chuẩn mới, như: Hồ chứa nước Phú

Trang 11

2

Xuân; hồ Đồng Tròn (Tuy An); Hồ Đồng Khôn; Hồ Cây Da 1 (Sơn Hòa); Hồ Ea

Lâm1 (Sông Hinh); hồ Suối Hiền (Tây Hòa); hồ Hóc Răm v.v… Đa số các hồ đều bị

hư hỏng mái đập thượng hạ lưu, thấm thân đập ra mái hạ lưu, Tràn không đảm bảo

năng lực tháo lũ, Cống lấy nước bị hư hỏng …

Hiện nay, tình hình khí tượng, thủy văn ngày càng diễn biến phức tạp do biến đổi của

khí hậu toàn cầu gây ra Với số lượng nhiều hồ chứa trên địa bàn tỉnh bị hư hỏng,

xuống cấp nghiêm trọng Các giải pháp sửa chữa, nâng cấp đã áp dụng cho một số hồ

chứa còn chưa thật phù hợp Vì vậy, để có cơ sở khoa học phục vụ công tác đánh giá

và đề ra những biện pháp đảm bảo nâng cao an toàn hồ chứa nước trên địa bàn tỉnh

Phú Yên, việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao an

toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ La Bách” là hết

sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để đánh giá tổng quan tình hình an toàn hồ

đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên

Nghiên cứu đề ra các giải pháp công trình tổng thể nhằm nâng cao an toàn hồ đập trên

địa bàn tỉnh Phú Yên

Lựa chọn được giải pháp hợp lý nâng cao an toàn cho hồ chứa nước La Bách, tỉnh Phú

Yên

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Điều tra, thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thực tế đã thiết kế thi công đập đất ở

tỉnh Phú Yên

3.1 Các h tiếp cận

Kế thừa các tài liệu và kết quả nghiên cứu về an toàn hồ đập đã có

Tiếp cận hồ sơ thiết kế các công trình hồ chứa hiện có, các báo cáo đánh giá về hiện

trạng và nguyên nhân hư hỏng của hồ đập tại Phú Yên hàng năm

Trang 12

3

Tiếp cận các tài liệu ghi chép, quan trắc, đo đạc được lưu trữ trong công tác quản lý

vận hành và khai thác công trình hồ chứa tại Phú Yên

Tiếp cận kế thừa các kết quả đã nghiên cứu về giải pháp ứng dụng trong nước và Phú

Yên

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng hợp, thống kê, kế thừa các kết quả nghiên cứu về vấn đề an toàn hồ

đập ở Việt Nam và trên thế giới

Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu hiện trạng và

nguyên nhân hư hỏng của hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên

Các phương pháp lý thuyết về tính toán thủy văn, thủy lực; tính toán điều tiết lũ, kiểm

tra an toàn tháo lũ; tính thấm, tính ổn định

Phương pháp chuyên gia

Phương pháp mô hình toán: Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn và thông qua các

phần mềm tính toán để giải bài toán thấm, ổn định của đập đất

4 Các kết quả đạt được

Đánh giá được hiện trạng an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên

Cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập

Đề xuất được các giải pháp tổng thể nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú

Yên

Đề xuất được các giải pháp cụ thể nâng cao an toàn cho hồ La Bách, tỉnh Phú Yên;

Trang 13

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN

HỒ ĐẬP

1.1.1 Ph át triển ngành Thủy lợi ở Việt Nam

Nằm ở khu vực Đông Nam Á, Việt Nam dưới tác động của khí hậu nhiệt đới gió mùa

hàng năm có lượng mưa phong phú Lượng mưa trung bình hàng năm là xấp xỉ

2000mm Việt Nam có một mạng lưới dày đặc của các con sông và suối Số lượng các

con sông có chiều dài trên 10km là 2360 Tuy nhiên, do địa hình hẹp ở miền trung của

đất nước, độ dốc lòng sông rất lớn và lượng mưa phân bố không đều quanh năm

Khoảng 75% lượng mưa được quan sát thấy trong 4 tháng mùa mưa từ tháng bảy đến

tháng mười Vì vậy để điều tiết nguồn nước trong một năm, làm giảm ảnh hưởng lũ lụt

và hạn hán, tăng cường sản xuất điện và cung cấp nước trong mùa khô, cho thấy nhu

cầu xây dựng đập chứa nước ngày càng đang phát triển

Kể từ khi những năm 30 của thế kỷ trước, một số đề án thủy lợi quy mô vừa và nhỏ đã

được xây dựng với loại vật liệu là bê tông và đập đất có chiều cao dưới 30m và tạo ra

hồ chứa với dung lượng ít hơn 50 triệu khối Các hồ chứa này chủ yếu phục vụ tưới

tiêu lúa, hoa màu khác Đập được xây dựng trong thời gian gần đây có quy mô trung

bình và vật liệu chủ yếu là đất Sau ngày thống nhất (1975) đã có một sự bùng nổ phát

triển của các đập và hồ chứa Nhiều dự án đập quy mô lớn với dung lượng lưu trữ

hàng trăm triệu hoặc thậm chí hàng tỷ mét khối nước và chiều cao đập lên đến trên

50m Những con đập được xây dựng với vật liệu khác nhau (đất, đá, bê tông ) và

được thiết kế và xây dựng bởi kỹ sư Việt Nam và người lao động trong nước Hầu hết

các dự án đập được vận hành cho mục đích khác nhau (phát điện, thủy lợi, cấp nước,

giảm thiểu lũ lụt, du lịch, môi trường v.v )

Trong hai thập kỷ qua, bên cạnh sự phát triển của đập thủy điện quy mô vừa và nhỏ,

dự án quy mô lớn đập đã được xây dựng ở các tỉnh Tây Bắc, miền Trung và miền

Đông Nam Bộ Những con đập này đã góp phần vào nền kinh tế của đất nước, ví dụ

như Đập thủy điện Hòa Bình (chiều cao 128m, công suất lắp đặt 1.920MW), Nhà máy

thủy điện Sơn La (chiều cao 138m, công suất lắp đặt 2.400MW) Tại khu vực ven biển

Trang 14

5

ở khu vực Bắc Trung bộ, hoặc đồng bằng Sông Cửu Long cống, đập ngăn mặn đã

được xây dựng để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp địa phương và ổn

định sinh kế địa phương Có một số cống đập ngăn mặn có chiều dài lên đến

200-500m chẳng hạn như Thảo Long tỉnh Thừa Thiên Huế; Lãng Thé, Cái Hóp, Cần

Chông tỉnh Trà Vinh; Ba Lai tỉnh Bến Tre Trong tương lai các công trình

chống xâm nhập mặn sẽ được xây dựng với quy mô lớn hơn để đối phó với nước biển

dâng và phục vụ các mục đích khác

Cho đến nay, tổng dung tích trữ nước của tất cả các hồ chứa ở Việt Nam là 30 tỷ khối

Các hồ chứa này đã trực tiếp tưới cho 500.000 ha và cung cấp nguồn nước đến

1.000.000 ha đất trồng lúa và cây lương thực Điều này giúp tạo ra một sản lượng

lương thực đủ để đáp ứng không chỉ nhu cầu trong nước mà còn dư thừa cho xuất

khẩu Tổng công suất của nhà máy thủy điện là 6.500MW, đóng góp lên đến 33% tổng

nhu cầu điện tại Việt Nam Đập được xây dựng trong lưu vực sông Hồng có tổng

dung tích phòng lũ là 10 tỷ mét khối, có thể quản lý lũ lụt với xác suất 500 năm

Đập đất là loại phổ biến nhất của các đập chứa nước tại Việt Nam Hầu hết các đập đất

có quy mô vừa và nhỏ có chiều cao dưới 50m Nhiệm vụ các hồ chứa chủ yếu là phục

vụ mục đích thủy lợi Số lượng đập đất đóng góp tới 95% của tổng số của các đập hiện

có tại Việt Nam Đập đất được xây dựng từ các vật liệu tại chỗ và không cần phải dùng

đến máy móc thi công đặc biệt

Hầu hết các đập đất đã được hoạt động từ 30-40 năm Hiện tại nó vẫn còn trong tình

trạng tốt và hoạt động ổn định Tuy nhiên để đảm bảo sự ổn định và phát huy hết công

suất về lâu dài thì cần thường xuyên kiểm tra, tu sửa và nâng cấp

1.1.2 Xây dựng đập đất ở Việt Nam

Đối với nước ta, đập đất là loại công trình dâng nước phổ biến nhất khi xây dựng

những hồ chứa Do đặc điểm về địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, phương tiện thi

công… của nước ta, trong tương lai đập đất còn có triển vọng phát triển rộng rãi hơn

nữa

Sở dĩ trong những năm gần đây đập bằng vật liệu địa phương trong đó đập đất là chủ

yếu đang phát triển với tốc độ nhanh và hiện đang có xu hướng phát triển nhanh hơn

Trang 15

6

nữa về số lượng cũng như quy mô công trình là do nhiều nguyên nhân, trong đó có

những nguyên nhân chủ yếu sau đây:

• Yêu cầu chất lượng của nền đối với đập đất không cao lắm so với những loại đập

khác Đập đất hầu như có thể xây dựng được với bất kỳ điều kiện địa chất, địa hình

và khí hậu nào Những vùng có động đất cũng có thể xây dựng được đập đất Ưu

điểm này rất cơ bản bởi vì càng ngày những tuyến hẹp, có địa chất tốt thích hợp cho

các loại đập bê tông càng ít cho nên các nước dần dần đi vào khai thác các tuyến

rộng, nền yếu, chỉ thích hợp cho đập bằng vật liệu tại chỗ

• Với những thành tựu nghiên cứu trong các lĩnh vực cơ học đất, lý luận thấm, trạng

thái ứng suất cùng với sự phát triển của công nghiệp chất dẻo làm vật chống thấm,

người ta có thể sử dụng được tất cả mọi loại đất hiện có ở vùng xây dựng để đắp

đập và mặt cắt đập ngày càng có khả năng hẹp lại Do đó giá thành công trình ngày

càng hạ thấp và chiều cao đập có khả năng tăng cao Người ta đã tính được rằng nếu

lựa chọn được loại đất có thành phần hạt thích hợp và đầm nén tốt thì ứng suất cho

phép trong thân đập có thể đạt đến 110kg/cm2 và như vậy có thể xây dựng được

đập cao đến 650m

• Sử dụng những phương pháp mới để xây dựng những màng chống thấm sâu trong

nền thấm nước mạnh Đặc biệt dùng phương pháp phun các chất dính kết khác nhau

như xi măng sét vào đất nền Có khả năng tạo thành những màng chống thấm sâu

đến 200m

• Có khả năng cơ giới hóa hoàn toàn các khâu đào đất,vận chuyển và đắp đất với

những máy móc có công suất lớn do đó rút ngắn được thời gian xây dựng, hạ giá

thành công trình và hầu như dần dần có thể loại trừ hoàn toàn lực lượng lao động

thủ công

• Giảm xuống đến mức thấp nhất việc sử dụng các loại vật liệu hiếm như xi măng,

sắt, thép v.v… và từ đó giảm nhẹ được các hệ thống giao thông mới và phương tiện

giao thông

• Do những thành tựu về nghiên cứu và kinh nghiệm xây dựng các loại công trình

tháo nước, đặc biệt là do phát triển việc xây dựng đường hầm mà giải quyết được

vấn đề tháo nước ngoài thân đập với lưu lượng lớn

Trang 16

7

Hầu hết đập đất ở Việt Nam được xây dựng từ năm 1954 ở miền Bắc và từ sau năm

1975 trên cả nước Tại thời điểm đó, đập chắn nước đều là đập đất, chỉ có đập Hoà

Bình là đập đá đổ lõi sét Mấy năm sau mới có các đập bêtông thông thường Tân

Giang (Ninh Thuận), Lòng Sông (Bình Thuận), các đập đá đổ lõi sét Hàm Thuận – Đa

Mi (Lâm Đồng), Yaly (Gia Lai), đập đá đầm nén có bản mặt bêtông cốt thép Quảng

Trị, Tuyên Quang, đập RCC Plei Krong, Hiện đã thi công các đập RCC Nước Trong

(Quảng Ngãi), Bản Vẽ (Nghệ An), Sơn La, , đập đá đầm nén có bản mặt bêtông cốt

thép Cửa Đạt (Thanh Hoá) Hiện cả nước đã đầu tư xây dựng được 6.886 hồ chứa

nước trong đó có 6.648 hồ chứa thủy lợi (chiếm 96,5%) và 238 hồ chứa thủy điện

(chiếm 3,5%) với tổng dung tích khoảng 63 tỷ m3 nước”

Các đập đất lớn hoặc tạo ra hồ chứa có dung tích lớn là Dầu Tiếng (Tây Ninh), Trị An

(Đồng Nai), Núi Cốc (Thái Nguyên), Yên Lập (Quảng Ninh), Cấm Sơn (Bắc Giang),

Sông Mực (Thanh Hoá), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), An Mã (Quảng Bình), Phú Ninh (Quảng

Nam), Núi Một (Bình Định),

Ở nước ta đập vật liệu địa phương đóng vai trò chủ yếu Đập vật liệu địa phương

tương đối đa dạng Đập đất được đắp bằng các loại đất: Đất pha tàn tích sườn đồi, đất

Bazan, đất ven biển Miền Trung Phần lớn các đập ở Miền Bắc và Miền Trung được

xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất hoặc đập có thiết bị chống tường nghiêng,

tường tâm, chân khay … bằng đất sét Một số năm gần đây sử dụng một số công nghệ

mới chống thấm cho thân đập như: Tường lõi chống thấm bằng các tấm bê tông cốt

thép liên kết khớp ở đập Tràng Vinh, thảm sét bentonite cho đập Núi Một, hào

bentonite cho đập Eaksup Thượng (Đắk Lắk)…Công nghệ mới tường chống thấm

bằng sét - bentonite được áp dụng chống thấm đập Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), đập Núi Cốc

(Thái Nguyên) Công nghệ khoan phụt chống thấm mới kiểu tia (Jet-grouting) và

khoan phụt hoá chất (Chemical grouting) do Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam nghiên

cứu Áp dụng chống thấm cho cống dưới đê, cống vùng triều, làm chân khay thượng

lưu cho đập đất các công trình: Cống tiêu D10 thuộc hệ thống thuỷ nông thị xã Phủ Lý

tỉnh Hà Nam; đập Đá Bạc (Hà Tĩnh);

Bảng 1.1 Thống kê một số đập đất lớn ở Việt Nam

Trang 17

8

Trang 18

9

Trang 19

10

Hồ Đa Nhim – Lâm Đồng Đập Cấm Sơn – Bắc Giang

Hồ Dầu Tiếng – Tây Ninh Hồ EaSoup – ĐăkLăk

Hình 1.1 Hình ảnh một số đập đất lớn ở Việt Nam

Trang 20

11

1.2.1 Hiện trạng đập đất

Hầu hết các đập đã được xây dựng ở nước ta là đập đất Đất đắp đập được lấy tại chỗ

gồm các loại đất: đất pha tàn tích sườn đồi, đất Bazan, đất ven biển miền Trung Phần

lớn các đập đất được xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất, mái thượng lưu được

bảo vệ bằng đá xếp, mái hạ lưu trồng cỏ trong các ô đổ sỏi

Theo chiều cao đập có khoảng 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn và cấp

năm, còn lại khoảng 10% là đập từ cấp hai trở lên

Các đập được xây dựng thời kỳ trước 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 khoảng

44%, từ 1975 đến nay khoảng 50%

Phân tích 100 hồ đã có dự án sửa chữa cải tạo hoặc nâng cấp thì 71 hồ có hiện tượng

hư hỏng ở đập, 37 hồ có hư hỏng ở tràn và 54 hồ có hư hỏng ở cống

Như vậy đập là loại công trình đầu mối có hư hỏng chiếm tỷ lệ cao nhất Các hư hỏng

xảy ra ở đập thường là:

• Do thấm gây ra như thấm mạnh, sủi nước ở nền đập Đồng Mô-Hà Tây, Suối

Giai-Sông Bé, Vân Trục-Vĩnh Phúc… Thấm mạnh, sủi nước ở vai đập Khe Chè-Quảng

Ninh, Ba Khoang-Lai Châu, Sông Mây-Đồng Nai… Thấm mạnh ở nơi tiếp giáp với

tràn hoặc cống như đập Vĩnh Trinh-Đà Nẵng, Dầu Tiếng-Tây Ninh… Loại hư hỏng

biểu hiện do thấm chiếm khoảng 44,9%

• Hư hỏng thiết bị bảo vệ mái thượng lưu Khoảng 85% các đập đã xây dựng được

bảo vệ mái bằng đá lát hoặc đá xây còn lại là tấm bê tông lắp ghép hoặc bê tông đổ

tại chỗ Số đập có hư hỏng kết cấu bảo vệ mái chiếm 35,4%

• Các hư hỏng khác như sạt mái, lún không đều, nứt, tổ mối,… chiếm khoảng 19,7%

Có thể nói đập là hạng mục công trình quan trọng nhất ở công trình hồ chứa, những hư

hỏng nặng ở đập dễ dẫn tới nguy cơ sự cố vỡ đập

1.2.2 Hiện trạng công trình xả lũ

Các hồ chứa thủy lợi hiện có phần lớn được tạo nên bằng đập vật liệu tại chỗ Vì vậy

các công trình tràn chủ yếu là các công trình xả mặt có kết cấu kiểu đường tràn đặt ở

Trang 21

12

đầu đập hoặc ở các eo yên ngựa Phổ biến là tràn tự do (không cửa van), loại có cửa

van rất ít, chiếm khoảng 13%

Nối tiếp sau tràn là hình thức dốc nước hoặc bậc nước, tiêu năng sau dốc phổ biến là

dòng phun hoặc dòng đáy (bể tiêu năng, tường tiêu năng)

Các công trình tràn xây dựng vào những thời kỳ từ 1975 trở về trước chủ yếu là bằng

đá xây Từ 1975 đến 1990 tỷ lệ tràn bằng bê tông và bê tông cốt thép tăng lên Từ

1990 đến nay chủ yếu bằng vật liệu bê tông cốt thép

Sự xuống cấp ở các công trình tràn thể hiện ở một số mặt sau:

• Hư hỏng các kết cấu tiêu năng, xói lở hạ lưu như Khuôn Thần-Hà Bắc, Khe

Đá-Nghệ An, Hòa Trung - Đà Nẵng… chiếm 59,5%

• Xâm thực bề mặt như Cấm Sơn-Hà Bắc, Yên Lập - Quảng Ninh… chiếm 27%

• Thấm rò rỉ qua khớp nối, cửa van như Đại Lải-Vĩnh Phú, Kinh Môn-Quảng Trị,

không mở được cửa van như Dầu Tiếng-Tây Ninh… chiếm 13,5%

Công trình tràn là công trình xả lũ đảm bảo an toàn cho đập về mặt chống tràn Một

khi công trình tràn không đủ khả năng tháo lũ thì nguy cơ tràn qua đỉnh đập sẽ xảy ra

Mặt khác công trình tràn thường thay một phần đập hoặc nâng cao eo yên ngựa để giữ

nước cho hồ Nếu chất lượng công trình tràn không đảm bảo, những hư hỏng nặng ở

đây cũng sẽ dẫn đến sự cố vỡ đập

1.2.3 Hiện trạng cống lấy nước

Hầu hết các hồ có cống ngầm lấy nước Các cống được thiết kế chủ yếu theo hình thức

lấy nước không áp chiếm trên 80%, các cống có áp thường được xây dựng ở các hồ có

kết hợp phát điện

Các cống ngầm xây dựng ở các hồ được làm bằng bê tông cốt thép, ống bọc bê tông

hoặc bê tông cốt thép Lưu lượng qua cống được điều tiết bằng cửa van phẳng ở

thượng lưu hoặc đặt trong tháp hoặc không có tháp Các cống có áp dùng van côn,

cống rất nhỏ đặt hai van đĩa ở hạ lưu

Trang 22

13

Khả năng tháo của cống không lớn Q ≤ 1 m3/s chiếm khoảng 75% Các cống lưu

lượng Q = 1~5 m3/s chiếm khoảng 20% Như vậy mức độ tham gia vào nhiệm vụ tháo

cạn hồ hoặc đảm nhận tháo một phần lưu lượng lũ là không lớn

Chất lượng các cống: Theo thống kê 100 dự án sửa chữa cải tạo nâng cấp hồ chứa có

tới 54% số hồ có cống hư hỏng Các hư hỏng chính xảy ra ở cống thường là:

• Rò nước khớp nối như ở các hồ Núi Một-Bình Định, Suối Rồng-Vĩnh Phú, Suối

Hai-Vĩnh Phú… chiếm khoảng 20%

• Cống bị nứt, chất lượng bê tông kém có hiện tượng thấm qua thân cống như cống

Hoà Trung-Đà Nẵng, Sông Mây-Đồng Nai, Bầu Đá-Nghệ An… chiếm khoảng

• Các hư hỏng khác như kẹt cửa, hỏng tháp van, tường cánh… chiếm khoảng 11,8%

Ở công trình đầu mối hồ chứa vốn đầu tư vào cống chỉ chiếm khoảng 7 đến 13%

nhưng nó có tầm quan trọng về mặt an toàn hồ chứa Những hư hỏng lớn về cống dễ

dẫn tới sự cố vỡ đập Có thể nói khiếm khuyết của cống về mặt chất lượng là những

hiểm họa đang tiềm tàng trong thân đập

1.2.4 Tình hình sự cố vỡ đập

Cho đến nay nước ta chưa có tài liệu thống kê đầy đủ các sự cố vỡ đập Từ các nguồn

thông tin quản lý, thông tin qua các hội thảo khoa học, cũng như tài liệu trích dẫn khác

cho thấy nước ta chưa xảy ra các sự cố vỡ đập lớn nhưng đã xảy ra vỡ một số đập nhỏ

ở miền Trung và Tây Nguyên

Hồ chứa nước Suối Hành được khởi công xây dựng năm 1985 và đưa vào khai thác

năm 1989 Hồ chứa Suối Hành có đập đất dài 450m, chiều cao đập lớn nhất Hmax =

21m, cao trình đỉnh đập +36.0m, chiều rộng đỉnh đập B=5m, tường chắn sóng cao

0.8m

Trang 23

14

Sự cố đập Suối Hành xảy ra vào ngày 3/12/1986 được mô tả như sau: những ngày cuối

tháng 11 và đầu tháng 12/1986, trong lưu vực hồ liên tục có mưa lớn, mực nước trong

hồ vượt mực nước dâng bình thường và đường tràn bắt đầu làm việc Lúc đầu, ở phía

phải gần đầu đập xuất hiện vết nứt ngay trên mặt đập, đồng thời xuất hiện 3 lỗ rò lớn ở

các cao trình từ +14 đến +15 ở mái hạ lưu Những lỗ rò này lớn dần mang theo đất cát

mặc dù lực lượng thi công tìm mọi biện pháp để chống đỡ nhưng không có kết quả

Cuối cùng đầu đập phía bên phải bị xói 1 đoạn dài 135,5m thành 2 rãnh xói, rãnh xói

thứ nhất sâu xuống cao trình +22,0; rãnh xói thứ 2 xuống đến cao trình +20,0

Nguyên nhân của sự cố đập Suối Hành được xác định là do thi công chất lượng không

đảm bảo từ việc xử lý đất mùn hữu cơ ở nền móng không triệt để, đến việc đầm nện

không đảm bảo dung trọng thiết kế

Hồ Am Chúa được xây dựng năm 1987 và cơ bản hoàn thành vào năm 1992 Hồ có

đập đất dài 330m, cao 24.5m, cao trình đỉnh đập 37.0m

Sự cố đập xảy ra vào tháng 10/1989 và tháng 10/1992: Do mưa to kéo dài, nước hồ

dâng lên nhanh đột ngột, xuất hiện nhiều lỗ rò rỉ, thấm mạnh qua thân đập

Nguyên nhân gây ra sự cố là do chất lượng công tác thi công đắp đập Khối đất đắp bị

phân tách từng lớp, có các lớp kẹp bụi khô màu xám tro, mật độ tập trung nhiều ở lỗ

rò, độ ẩm đất không đều, độ chặt kém và không đồng đều, các chỉ tiêu đạt thấp so với

yêu cầu của thiết kế

Hồ Buôn Bông được xây dựng năm 1987 Hồ có đập đất dài 131m, cao 9,8m, cao trình

đỉnh +429.0m, chiều rộng đỉnh 5.0m

Sự cố đập Buôn Bông xảy ra vào ngày 16/6/1990: do mưa lớn liên tục 6 ngày, mực

nước hồ lên cao, nước chảy qua đỉnh tràn với chiều sâu cột nước 0.6-0.72m, nước bắt

đầu tràn qua mặt đập chính tại đoạn lòng suối cũ Sau khoảng 1/2 giờ thì đập vỡ, gây

thành tiếng nổ lớn

Trang 24

15

Nguyên nhân do khâu thi công đập Buôn Bông không thực hiện đúng quy trình quy

phạm về thi công đập đất (QP-TL D4.80 và 14TCVN 2-85) và không đúng theo yêu

cầu thiết kế Công tác quản lý còn xem nhẹ và buông trôi

1.2.5 Tình hình an toàn hồ chứa

Tình trạng chất lượng của các công trình đầu mối ở các hồ chứa không đồng đều Tỷ lệ

các hồ trong đó các công trình đầu mối có hư hỏng cần sửa chữa chiếm một tỷ lệ khá

lớn Trong đó có hư hỏng ở đập chiếm 71%, cống 54%, tràn 37%

Những vấn đề ảnh hưởng đến an toàn hồ chứa:

• Công trình tháo lũ ở các hồ chứa chủ yếu là tràn tự do chiếm 87% còn lại là không

có cửa van điều tiết nên không có khả năng tháo khẩn cấp khi hồ có nguy cơ xảy ra

sự cố Cần nghiên cứu các giải pháp tháo lũ khi khẩn cấp

• Tỷ lệ hồ chứa loại vừa và lớn không nhiều và các hồ này đã được chú ý đảm bảo

chất lượng khi xây dựng và duy tu bảo dưỡng thường xuyên Ở thượng lưu của các

hồ này có nhiều hồ nhỏ do địa phương tự xây dựng chất lượng kỹ thuật không đảm

bảo là mối đe dọa đối với các hồ ở phía dưới mỗi khi lưu vực có mưa lớn

• Kiến thức cũng như các tài liệu hướng dẫn an toàn hồ đập chưa được phổ biến sâu

rộng Đặc biệt là các phương án cứu hộ, phòng hộ, dự báo ngập lụt ở hạ lưu… chưa

được coi trọng

• Ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào công tác duy tu bảo dưỡng các công trình

hồ đập nhằm nâng cao an toàn hồ đập còn hạn chế

• Do đặc điểm về điều kiện tự nhiên, đặc biệt là tính chất của đất đắp đập cần có

những nghiên cứu riêng cho đập ở khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên

1.3.1 Mất an toàn do nước tràn qua đỉnh đập

Nước tràn qua đỉnh đập có thể là do các nguyên nhân sau: Tính thủy văn sai: Mưa gây

ra lũ tính nhỏ, lưu lượng đỉnh lũ nhỏ, tổng lượng lũ nhỏ hơn thực tế, các dạng lũ thiết

kế không phải là bất lợi, thiếu lưu vực Lập đường cong dung tích hồ W=f (H) lệch về

phía lớn, lập đường cong khả năng xả lũ của đập tràn Q = f(H) sai lệch với thực tế

Trang 25

16

Cửa đập tràn bị kẹt, lũ vượt tần suất thiết kế, không có tràn xả lũ dự phòng, đỉnh đập

đắp thấp hơn cao trình thiết kế

Ví dụ: Đập Bản Kiều - Trung quốc vỡ do mưa lũ vượt tần xuất nước lũ tràn lên mặt

đập rồi leo lên vượt tường chắn sóng 0,3m

Hình 1.2 Sự cố vỡ đập Bản Kiều - Trung Quốc

1.3.2 Mất an toàn do trượt, sạt lớp bảo vệ mái đập thượng lưu

Nguyên nhân sạt trượt mái đập:

• Biện pháp thiết kế gia cố mái không đủ sức chịu đựng sóng do bão gây ra

• Thi công lớp gia cố kém chất lượng: Kích thước đá lát hoặc tấm bê tông nhỏ hơn

thiết kế, chất lượng đá hoặc bê tông kém, đá lát đặt nằm, không chèn chặt các hòn

đá

• Đất mái đập thượng lưu đầm nện không chặt, hoặc không xén mái

• Hiện tượng này xảy ra ở hầu hết các hồ thiết kế đá lát khan Đặt biệt là khu vực

miền trung và Tây nguyên do gió bảo to, do hiện tượng đất trương nở

Hình 1.3 Trượt mái thượng lưu đập Từ Phổ (Trung Quốc)

1.3.3 Mất an toàn do thấm

Nguyên nhân gây ra:

Trang 26

17

• Đánh giá sai tình hình địa chất nền, để sót lớp thấm mạnh không được xử lý

Biện pháp thiết kế xử lý nền không đảm bào chất lượng

• Chất lượng xử lý nền kém: Khoan phụt không đạt yêu cầu; hốt không sạch lớp bồi

tích; thi công chân khay, sân phủ kém dẫn đến thủng lớp cách nước

• Xử lý tiếp giáp nền và thân đập không tốt do thiết kế không đề ra biện pháp xử lý,

hoặc do khi thi công không thực hiện tốt biện pháp xử lý

Ví dụ : Đập Lafruit được xây dựng năm 1930 thuộc bang Texas (Mỹ), Nền đập là lớp

bồi tích dày 27 ÷ 34m, dưới là tầng sét có kẹp lớp cát đá chưa được khảo sát xác định

độ dày Do không xử lý tốt nên thấm đã làm phá hoại nền, nước chảy qua khe nứt làm

phá hỏng đập

• Thiết kế không đề ra biện pháp xử lý hoặc biệp pháp xử lý đề ra không tốt

• Không bóc hết lớp thảo mộc ở các vai đập

• Đầm nện đất trên đoạn tiếp giáp ở các vai đập không tốt

• Thi công biện pháp xử lý tiếp giáp không tốt

Ví dụ: Hồ Cà Giây do đơn vị thi công đã không xử lý tốt khớp nối do phân đoạn thi

công giữa 2 phần đập bờ trái và bờ phải trong nên xảy ra sự cố thấm phải dừng thi

công xử lý

• Thiết kế không đề ra biện pháp xử lý hoặc biện pháp không tốt

• Đắp đất ở mang công trình không đảm bảo chất lượng: Chất lượng đất đắp không

được lựa chọn kỹ, không dọn vệ sinh sạch sẽ để vứt bỏ các tạp chất trước khi đắp

đất, đầm nện không kỹ

• Thực hiện biện pháp xử lý không đảm bảo chất lượng

• Hỏng khớp nối của công trình, Cống bị thủng

Trang 27

18

Ví dụ: Đập thủy điện Ia Krel 2 bị vỡ tháng 6/2013 do nước rò rỉ qua mang cống tại vị

trí tiếp giáp giữa cống dẫn dòng thi công và đập đất

Hình 1.4 Sự cố vỡ đập Ia karel 2 - Gia Lai

• Bản thân đất đắp đập có chất lượng không tốt: Hàm lượng cát, bụi dăm sạn nhiều,

hàm lượng sét ít, đất bị tan rã mạnh

• Kết quả khảo sát sai với thực tế, cung cấp sai các chỉ tiêu cơ lý lực học

• Chọn dung trọng khô thiết kế thấp, nên đất sau khi đầm vẫn tơi xốp, bở rời

• Không có biện pháp thích hợp để xử lý độ ẩm, do đó độ ẩm của đất đắp không đều,

đất sau khi đắp có chỗ chặt có chỗ vẫn rời rạc tơi xốp

• Đất được đầm nện không đảm bảo được độ chặt yêu cầu do: Lớp đất rải dày quá qui

định, số lần đầm ít, nên đất sau khi đắp có độ chặt không đồng đều, phân lớp, không

đạt độ chặt qui định, hình thành từng lớp đất yếu nằm ngang

• Thiết kế và thi công không có biện pháp xử lý khớp nối thi công do phân đoạn đập

để đắp trong quá trình thi công, Thiết bị tiêu nước bị tắc

Đập đất Teton của Hoa Kỳ bị thấm gây xói ngầm mạnh và bị vỡ tháng 6/1976

Trang 28

19

Hình 1.5 Sự cố vỡ đập Teton - Mỹ Đập Am chúa - Khánh Hòa: Bị vỡ, do khảo sát xác định sai chỉ tiêu của đất đắp đập,

không xác định được tính chất tan rã, lún ướt và trương nở của đất Thiết kế không

nghiên cứu kỹ sự không đồng nhất của các bãi vật liệu nên vẫn cho rằng đây là đập đất

đồng chất để rồi khi dâng nước các bộ phận của đập làm việc không đều gây nên nứt

nẻ, sụt lún, tan rã, hình thành các vết nứt và các lỗ rò Đồng thời thi công không đảm

bảo chất lượng, đầm đất không đạt dung trọng nên khi hồ bắt đầu chứa nước, đất

không được cố kết chặt, gặp nước thì tan rã

Hình 1.6 Sự cố vỡ đập Am Chúa - Khánh Hòa

• Đất đắp đập có tính lún ướt lớn hoặc tan rã mạnh nhưng khi khảo sát không phát

hiện ra hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không hợp lý

Ví dụ: Hồ Yên Lập, dung tích 11 triệu m3 nước, chiều cao đập Hmax = 37.0m, tháng

10/1982 khi hồ đang tích nước, phai bịt lỗ cống dẫn dòng bị gãy đột ngột Nước hồ

chảy qua cống rất mạnh, với cột nước rất lớn tới 24m, làm rung động toàn bộ cống và

đoạn đập đất lân cận, làm cho đập chính nứt rạn tại 25 vết nứt với chiều rộng kẽ nứt từ

1,5 ÷ 3 cm, sụt lớp gia cố mái thượng lưu

Nguyên nhân:

Trang 29

20

• Nước hồ chứa dâng cao đột ngột gây ra tải trọng trên mái đập thượng lưu tăng đột

biến

• Nước hồ rút xuống đột ngột gây ra giảm tải đột ngột trên mái thượng lưu

• Đất đắp đập khối thượng lưu có tính lún ướt hoặc tan rã mạnh nhưng khi khảo sát

không phát hiện ra hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không hợp lý

Nền đập bị lún trên chiều dài tim đập

Ví dụ: Đập đất EaSoup thượng-Đắk Lăk, đập đất hồ Sông Khán - Bình Thuận

Hình 1.7 Vết nứt dọc trên mái đập EaSoup thượng - Đắk Lăk,

* Nguyên nhân: Do đất đắp đập thuộc loại trương nở tự do mạnh Mặt đập không xử lý

thấm để ngấm nước, tiêu thoát nước mặt mái hạ lưu không có hoặc không tiêu hết

nước mặt, mái hạ lưu không được trồng cỏ bảo vệ

Ví dụ: Hồ Đu Đủ -Bình Thuận Công trình thi công hoàn thành năm 2009 Hàng năm

vào mùa mưa nước thấm gây lún sụt hàng chục lỗ sâu từ 1m ÷ 2m trên mái đập và mặt

đập, phải xử lý nhiều lần vẫn chưa ổn định

Nguyên nhân:

• Bão lớn sóng to kéo dài, đầu tiên phá hẳn lớp gia cố, tiếp đó phá khối đất ở phần

thượng lưu thân đập

• Nước hồ rút đột ngột ngoài dự kiến thiết kế

• Sức bền của đất đắp đập không đảm bảo các yêu cầu của thiết kế

• Thiết kế chọn tổ hợp tải trọng không phù hợp với thực tế

• Thiết kế chọn sai sơ đồ tính toán ổn định

Trang 30

21

• Chất lượng thi công đất đắp đập không đảm bảo yêu cầu thiết kế

• Địa chất nền đập xấu không được xử lý

• Thiết kế chọn sai tổ hợp tải trọng

• Thiết kế chọn sai sơ đồ hoặc phương pháp tính toán

• Chất lượng thi công đất đắp đập không đảm bảo

• Tiêu thoát nước mưa trên mặt mái hạ lưu không tốt, khi mưa kéo dài toàn thân đập

bị bão hòa nước ngoài dự kiến của thiết kế

* Ví dụ: Hồ Kim Sơn - Hà Tĩnh thi công hoàn thành vào năm 1993, hiện tượng thấm

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

vai đập và vùng cơ hạ lưu chảy thành dòng, lưu lượng thấm khoảng 10÷12 l/s

Hình 1.8 Vùng thấm sình lầy mái hạ lưu trên hồ Kim Sơn

1.3.5 Hư hỏng do mối gây ra

Các nguyên nhân có mối trong đập:

• Do không xử lý các tổ mối có sẵn trong nền đập trước khi thi công (kể cả những đập

sẽ tôn cao)

Trang 31

22

• Do mối cánh bay vào làm tổ khi mùa bay giao hoan phân đàn

• Do mối di cư vào trong đập

• Do hoạt động của con người

Hình 1.9 Hư hỏng do mối gây ra tại Đập thuỷ điện Azun Hạ, Gia Lai

1.4.1 Điều kiện làm việc của hồ, đập hiện nay

Hồ, đập hiện nay trong điều kiện biến đổi khí hậu đã cho thấy rất dễ bị tổn

thương Việt Nam và 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

năm 2011 ở Hà Tĩnh, Quảng Bình, Nghệ An là một ví dụ Đã xảy ra hiện tượng lũ

chồng lên lũ 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 Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, các hồ đập thủy lợi rất dễ bị tổn

thương bởi các lý do sau đây:

• 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 Như vậy các đập cấp III, 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

Trang 32

23

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

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

Các hướng nghiên cứu để đảm bảo an toàn hồ đập

Do đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn, thời gian xây dựng của các đập là rất khác

nhau nên việc nghiên cứu và đánh giá an toàn hồ đập cũng phải được thực hiện riêng

cho từng công trình cụ thể Tuy nhiên, trong nghiên cứu có thể phân ra các hướng như

sau:

1.4.2 Nghiên cứu về thủy văn và lũ

Tính toán lại thủy văn - lũ của hồ với việc cập nhật các tài liệu mới nhất về khí tượng,

thủy văn, yếu tố mặt đệm bị thoái hóa do phá rừng, đào bới trên lưu vực … Trên cơ sở

số liệu tính toán thủy văn - lũ để nghiên cứu, thiết kế bổ sung tràn sự cố nếu cần thiết

Nghiên cứu các mối quan hệ giữa các số liệu khí tượng - thủy văn phục vụ cho việc

cảnh báo, dự báo lũ đối với hồ - đập Công tác này là rất quan trọng đối với các hồ

chứa lớn, có nhiệm vụ phòng lũ cho hạ du

Theo hướng nghiên cứu này, trong thời gian qua đã triển khai thành công đề tài nghiên

cứu về một số hình thức tràn của Phạm Ngọc Quý và Nguyễn Văn Tuyển

1.4.3 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất

Nghiên cứu khả năng chống thấm qua thân và nền đập, các giải pháp đảm bảo an toàn

về thấm

Trang 33

24

Nghiên cứu ổn định của mái đập trong những điều kiện bất lợi như mưa lớn làm toàn

bộ đất thân đập bị bão hòa nước; thiết bị chống thấm bị thủng; thiết bị thoát nước bị

tắc; trường hợp mực nước hồ rút nhanh sau lũ …

Nghiên cứu khả năng xói và giải pháp bảo vệ mái hạ lưu đập khi có nước tràn đỉnh

đập Theo hướng này, ở trường ĐHTL đã thực hiện các đề tài nghiên cứu về thấm dị

hướng qua đập đất, ổn định của mái khi nước rút nhanh, giải pháp chống thấm bằng

tường hào ximăng - bentonite, hào đất - bentonite, phương pháp gia cố chống xói mái

đập hạ lưu …

1.4.4 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn tháo lũ

Khả năng tháo của công trình tràn với các điều kiện biên thực tế

Các vấn đề tiêu năng, chống xói ở hạ lưu tràn

Các vấn đề về mạch động, rung động công trình

Các vấn đề về khí thực mặt tràn, dốc nước

Vấn đề hàm khí, thoát khí ở công trình tháo nước

1.4.5 Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập

Khả năng thoát lũ ở hạ du khi tràn xả lũ thiết kế, lũ kiểm tra

Sự truyền sóng lũ trong sông hạ lưu với các kịch bản vỡ đập khác nhau

Về chỉ giới thoát lũ và các biện pháp đảm bảo an toàn cho vùng hạ du

Học viên lựa chọn giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài như sau:

• Về không gian giới hạn cho các hồ đập thuộc địa bàn tỉnh Phú Yên;

• Về hồ chứa giới hạn chỉ nghiên cứu đối với các hồ chứa thủy lợi, không nghiên cứu

về các hồ chứa thủy điện như: Sông Hinh, Sông Ba Hạ…;

• Về đập trong hồ chứa chỉ nghiên cứu cho đập đất, không nghiên cứu về các đập bê

tông trọng lực;

Trang 34

25

• Về các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập, luân văn đi sâu vào nghiên cứu các giải

pháp công trình như: An toàn trong cấp nước; An toàn trong tháo lũ; An toàn thấm

và ổn định đập đất Luận văn không nghiên cứu về các giải pháp phi công trình như:

Công tác hoàn thiện hệ thống các văn bản pháp lý, quy chuẩn, tiêu chuẩn; Công tác

thiết kế; Công tác thi công; Công tác nâng cao năng lực quản lý; Công tác nâng cao

nhận thức v.v…

Hiện trạng về an toàn hồ đập ở Việt Nam: Hồ đập đa phần được xây dựng đã lâu và bị

xuống cấp Trong đó đập thấp, đập vật liệu địa phương chiếm tỷ lệ lớn, thi công thủ

công nên dễ bị sự cố Việc quản lý hồ đập mới chú trọng khai thác sử dụng, ít quan

tâm đến nghiên cứu trên công trình thực tế Trong những năm gần đây tình hình biến

đổi khí hậu, tạo ra những hình thái thời tiết cực đoan, làm nguy cơ mất an toàn đập

càng cao Trong đó, sự phát triển kinh tế xã hội đòi hỏi an toàn hồ đập ở mức độ cao

hơn

Hồ đập có các khả năng mất an toàn như: Mất an toàn do nước tràn qua đỉnh đập; Mất

an toàn do trượt, sạt lớp bảo vệ mái đập thượng lưu; Mất an toàn do thấm; Mất an toàn

về ổn định trượt; v.v…

Có nhiều hướng nghiên cứu về an toàn hồ đập như: Nghiên cứu về thủy văn và lũ;

Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất; Nghiên cứu các vấn đề về

an toàn tháo lũ; Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập v.v…

Trên cơ sở vấn đề hiện trạng an toàn hồ đập, những khả năng mất an toàn của hồ đập

và các hướng nghiên cứu để nâng cao an toàn hồ đập, từ đó luận văn nghiên cứu đề

xuất một số giải pháp phù hợp để áp dụng cho các hồ đập ở tỉnh Phú Yên

Trang 35

26

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP

NÂNG CAO AN TOÀN HỒ ĐẬP

Mục đích của việc xây dựng quy trình đánh giá an toàn đập là phải nghiên cứu xây

dựng được trình tự cũng như nội dung các bước cần thực hiện để đánh giá an toàn đập

theo các tiêu chí Từ đó phúc tra các đặc tính kỹ thuật của những hạng mục công trình

đầu mối theo thiết kế và thi công với thực tế hiện tại có đảm bảo đập vận hành an toàn

theo các điều kiện yêu cầu của thiết kế hay không

Yêu cầu: Trên cơ sở những tiêu chí đã được xác định, quy trình đánh giá an toàn đập

phải đảm bảo đánh giá được đầy đủ các trường hợp, các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn

đập theo từng điều kiện diễn ra trong thực tế quản lý của từng đập (kể cả ngoài những

trường hợp đã tính toán thiết kế)

2.2.1 Khái niệm

Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí lũ là trình tự các bước để đánh giá an

toàn của đập đất theo những đặc trưng liên quan đến lũ của công trình Trong đó, tiêu

chí lũ thể hiện tổng hợp tác động của các yếu tố khí tượng, thủy văn, thủy lực khi có lũ

cùng các đặc trưng trong hồ là mực nước lũ

2.2.2 Qu y trình đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ

Với mỗi đập hồ chứa cụ thể, quy trình để đánh giá mức độ an toàn đập hồ chứa theo

tiêu chí lũ được thể hiện qua những bước sau:

• Bước 1: Xác định lại tiêu chuẩn lũ thiết kế, lũ kiểm tra;

• Bước 2: Cập nhật tài liệu khí tượng - thủy văn, địa hình, địa mạo, thảm phủ;

• Bước 3: Tính toán mưa 1 ngày lớn nhất thiết kế, Hnp;

• Bước 4: Tính toán lũ thiết kế, lũ kiểm tra;

• Bước 5: Xây dựng quan hệ Qmaxp ~ Hnp;

• Bước 6: Tính toán điều tiết lũ;

• Bước 7: Xây dựng quan hệ (Zmaxhồ ~ Qmax ~ Btran);

Trang 36

27

• Bước 8: Đánh giá hiện trạng;

• Bước 9: Sửa chữa, nâng cấp nếu cần thiết;

• Bước 10: Xây dựng biểu đồ điều phối phòng lũ, xác định ĐGHT và ĐGHD;

• Bước 11: Đánh giá nhanh (trong thời gian mưa lũ);

• Bước 12: Chuẩn bị ứng phó khẩn cấp nếu cần thiết

Trường hợp có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến an toàn đập, quy trình

đánh giá gồm những bước sau:

• Bước 1: Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu;

• Bước 2: Tính lượng mưa ngày thiết kế theo kịch bản đã lựa chọn;

• Bước 3: Tính lũ thiết kế;

• Bước 4: Tính điều tiết lũ;

• Bước 5: Đánh giá mức độ an toàn của hồ đập theo tiêu chí lũ;

• Bước 6: Đề xuất các biện pháp kỹ thuật và quản lý

Hình 2.1 Các bước đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ

2.3.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí địa chất,

địa chấn

Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí địa chất - địa chấn là trình tự các bước

để xác định mức độ an toàn của một đập đất theo các điều kiện liên quan đến địa chất

và địa chấn hay tiêu chí địa chất - địa chấn Trong đó tiêu chí địa chất - địa chấn là

Trang 37

28

tiêu chí kỹ thuật liên quan đến những yếu tố địa chất - địa chấn, được thiết lập cho một

đập và dùng nó kiểm định hoặc đánh giá an toàn của đập đó Tiêu chí này được xây

dựng dựa trên những tài liệu, kết quả khảo sát về địa chất, địa chấn của vùng, khu vực

xây dựng công trình cùng với những tính toán kiểm định chuyên ngành để đi đến kết

luận mức độ an toàn an toàn của đập đó về mặt địa chất, địa chấn Kết quả đánh giá an

toàn đập theo tiêu chí địa chất, địa chấn sẽ là một căn cứ để đơn vị quản lý, đơn vị tư

vấn đánh giá tổng hợp an toàn của toàn bộ cụm công trình đầu mối

2.3.2 Quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu chí địa chất - địa chấn

Với mỗi hồ đập cụ thể, quy trình đánh giá an toàn đập theo tiêu chí địa chất – địa chấn

gồm những bước sau:

• Bước 1: Thu thập tài liệu địa chất, địa chấn công trình;

• Bước 2: Khảo sát bổ sung địa chất công trình;

• Bước 3: Thu thập các tài liệu về công trình và tải trọng;

• Bước 4: Quan trắc định kỳ công trình;

• Bước 5: Tính toán kiểm tra ổn định thấm nền đập;

• Bước 6: Tính toán kiểm tra ổn định đập dưới tác dụng tải trọng động đất;

• Bước 7: Đánh giá điểm an toàn;

• Bước 8: Kết luận mức độ an toàn và đề xuất giải pháp

2.4.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí thấm

Quy trình đánh giá an toàn đập theo tiêu chí thấm là trình tự các bước đánh giá cũng

như nội dung các bước cần thực hiện để có thể đánh giá và xử lý kết quả một cách

khoa học, đơn giản và phù hợp với thực tế Quy trình đánh giá an toàn đập theo tiêu

chí thấm hướng dẫn chủ đập, chủ sở hữu đập, người quản lý đập giám sát những thông

số quan trọng của thấm để biết mức độ an toàn đập, từ đó có ứng xử phù hợp về mặt

kỹ thuật và hợp lý về mặt tài lực

Tiêu chí thấm đánh giá an toàn đập đất là tiêu chí kỹ thuật thể hiện giới hạn đảm bảo

an toàn của đập đất theo từng yếu tố đặc trưng của thấm, được thiết lập cho một đập,

và dùng nó kiểm định hoặc đánh giá an toàn của đập đó

Trang 38

29

2.4.2 Quy trình đánh giá an toàn đập theo nhóm tiêu chí thấm

Đối với mỗi một đập đất, trên cơ sở mục đích và yêu cầu nêu trên, quy trình đánh giá

an toàn đập về thấm được thực hiện các bước như sau:

• Bước 1: Khảo sát, thu thập các tài liệu cơ bản;

• Bước 2: Xác lập định lượng từng tiêu chí;

• Bước 3: Quan trắc thực tế các yếu tố thấm;

• Bước 4: Đánh giá an toàn về thấm theo từng tiêu chí;

• Bước 5: Đánh giá tổng hợp an toàn về thấm của đập;

• Bước 6: Đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn đập về thấm

2.5.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí kết cấu, ổn

định

Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí kết cấu - ổn định là trình tự các bước

cần thực hiện để có thể xác định được mức độ an toàn của đập đất trên cơ sở chuẩn

đánh giá là tiêu chí kết cấu và ổn định Trong đó, tiêu chí kết cấu - ổn định là tiêu chí

kỹ thuật được xác định dựa trên các yếu tố đặc trưng của ổn định thân đập như ổn định

của các thiết bị bảo vệ mái đập, ổn định mái đập, chuyển vị đập, ứng suất trong đập,

vết nứt trong đập và hư hỏng của các bộ phận của đập như tràn, cống Tiêu chí về kết

cấu, ổn định được thiết lập dựa vào các qui định cụ thể trong quy chuẩn, tiêu chuẩn

Việt Nam hiện hành Ngoài ra, kết hợp với các tiêu chuẩn và tính toán khác liên quan

đến công tác địa kỹ thuật nhằm đề xuất các giá trị phù hợp liên quan đến các tiêu chí

về kết cấu - ổn định

2.5.2 Các bước thực hiện quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu kết cấu, ổn

định

• Thu thập tài liệu địa hình, địa chất công trình;

• Thu thập các tài liệu về công trình và tải trọng;

• Khảo sát bổ sung địa hình, địa chất công trình;

• Quan trắc định kỳ công trình;

• Đánh giá an toàn ổn định mái đập;

• Đánh giá an toàn chuyển vị đứng và chuyển vị ngang;

• Đánh giá an toàn theo ứng suất;

Trang 39

30

• Trọng số điểm an toàn;

• Kết luận và kiến nghị

2.6.1 Khái niệm quy trình đánh giá tổng hợp an toàn đập

Quy trình tổng hợp đánh giá an toàn đập là trình tự các bước cần thực hiện để có thể

xác định mức độ an toàn của hồ đập dưới tác dụng của tổng hợp những yếu tố tác động

đến công trình Mỗi yếu tố riêng lẻ được đánh giá một cách độc lập theo các nhóm tiêu

chí riêng biệt

2.6.2 Quy trình tổng hợp đánh giá an toàn đập

Đối với mỗi một đập đất, quy trình đánh giá tổng hợp an toàn đập được thực hiện theo

bước như sau:

• Bước 1: Khảo sát, thu thập các tài liệu cơ bản;

• Bước 2: Quan trắc thực tế theo các tiêu chí đặc trưng;

• Bước 3: Đánh giá định lượng an toàn đập theo từng tiêu chí và nhóm tiêu chí;

• Bước 4: Đánh giá tổng hợp an toàn đập;

• Bước 5: Kết luận và đề xuất giải pháp

Những tiêu chí đánh giá an toàn đập như: Nhóm tiêu chí lũ, nhóm tiêu chí thấm, nhóm

tiêu chí địa chất - địa chấn, nhóm tiêu chí kết cấu - ổn định, tổng hợp các tiêu chí được

trình bày ở chương 2 đã đưa ra chuẩn để đánh giá mức độ an toàn đập Thông qua đối

chiếu chuẩn đánh giá này với số liệu quan trắc, tiêu chuẩn thiết kế để từ đó đánh giá

mức độ an toàn hay xuất hiện nguy cơ mất an toàn của hồ đập, trên cơ sở đó đưa ra

những ứng xử kịp thời

Việc đánh giá an toàn đập theo những tiêu chí được đặt ra cần phải thực hiện theo trình

tự được lập trên cơ sở khoa học, phù hợp với những quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành

Chính vì thế, việc thiết lập quy trình đánh giá an toàn đập là rất cần thiết Quy trình

đánh giá an toàn đập theo tiêu chí an toàn góp phần hướng dẫn chủ đập, chủ sở hữu

đập, người quản lý đập giám sát những thông số quan trọng theo mỗi tiêu chí để biết

Trang 40

31

mức độ an toàn đập, từ đó có ứng xử phù hợp về mặt kỹ thuật và hợp lý về mặt tài lực

Đồng thời quy trình cũng tạo nên một sự thống nhất trong quản lý kỹ thuật của toàn

ngành Như vậy, quy trình đánh giá an toàn đập là trình tự mỗi bước đánh giá cũng

như nội dung mỗi bước cần thực hiện để có thể đánh giá và xử lý kết quả một cách

khoa học, đơn giản và phù hợp với thực tế

Định dạng
Số trang	124
Dung lượng	6,85 MB