Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với cỏc vấn đề biến đổi khớ hậu, trong đú cú hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài cỏc quy luật thụng thường. Đợt lũ lịch sử vừa qua ở Hà Tĩnh, Quảng Bỡnh, Nghệ An là một vớ dụ. Đó xảy ra hiện tượng lũ chồng lờn lũ, con lũ trước chưa rỳt hết thỡ con lũ sau đó sầm sập đổ về. Thờm vào đú, cường suất của con lũ sau là rất lớn; lượng mưa 1 ngày tại Chu Lễ (Hương Khờ – Hà Tĩnh) đo được là 800mm; tổng lượng mưa 5 ngày lờn tới 1300ữ1500mm. Tổng lượng nước này được dồn vào cỏc thung lũng sụng gõy nờn lũ lụt kinh hoàng. Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, cỏc hồđập thủy lợi rất dễ bị tổn thương bởi cỏc lý do sau đõy:
- Cỏc hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định. Toàn bộ nước mưa trờn lưu vực được dồn vào bụng hồ phớa trước đập. Lưu vực càng lớn, nước dồn về càng nhiều; rừng bị phỏ, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng nhanh làm cho đường tràn xả nước khụng kịp, gõy tràn và vỡđập.
- Hơn 90% số đập tạo hồở nước ta hiện nay là đập đất. Loại đập này cú điểm yếu là khi nước tràn qua thỡ dễ gõy xúi, moi sõu vào thõn dẫn đến bị vỡ. Ngoài ra, khi cường suất mưa lớn và kộo dài, đất thõn đập bị bóo hũa nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn đến trượt mỏi và hư hỏng đập.
- Trong thiết kế và xõy dựng đập ở nước ta hiện nay, tiờu chuẩn phũng lũ được xỏc định theo cấp cụng trỡnh. Vớ dụ đập cấp I chống được con lũ thiết kế cú chu kỳ xuất hiện lại là 500 ữ 1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là 200 năm; cấp III: 100 năm; cấp IV: 67 năm; cấp V: 50 năm. Như vậy cỏc đập cấp IV, V khả năng chống lũ thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡđập là lớn. Ngoài ra, số lượng cỏc đập loại này rất nhiều; việc quản lý, bảo dưỡng cỏc đập nhỏ cũng khụng được chặt chẽ, bài bản như đối với cỏc đập lớn. Thực tếđó xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng ,sự cố và vỡđập chỉ xảy ra ởđập vừa và nhỏ. Trong trận lũ lịch sửở Hà Tĩnh vừa qua, đập Khe Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi cỏc đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyờn, Sụng Rỏc… vẫn an toàn.
- Đập dự lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gõy ra tổn thất nặng nề cho bản thõn cụng trỡnh, và cho vựng hạ du. Ở cỏc đập mà hạ du là khu dõn cư hoặc kinh tế, văn húa thỡ thiệt hại do vỡ đập gõy ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt hại đối với bản thõn cụng trỡnh, và phải mất nhiều năm sau mới cú thể khắc phục được. Những đặc điểm trờn đõy
cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của cụng tỏc đảm bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất là trong mựa mưa lũ lớn.
1.5.2.2 Cỏc hướng nghiờn cứu để đảm bảo an toàn hồ đập trong điều kiện biến đổi khớ hậu
Do đặc điểm địa hỡnh, địa chất, thủy văn, thời gian xõy dựng của cỏc đập là rất khỏc nhau nờn việc nghiờn cứu và đỏnh giỏ an toàn hồ đập cũng phải được thực hiện riờng cho từng cụng trỡnh cụ thể. Tuy nhiờn, trong nghiờn cứu cú thể phõn ra cỏc hướng như sau.
a, Nghiờn cứu về thủy văn - lũ và tràn sự số:
• Tớnh toỏn lại thủy văn - lũ của hồ - đập với việc cập nhật cỏc tài liệu mới nhất về khớ tượng, thủy văn, yếu tố mặt đệm bị thoỏi húa do phỏ rừng, đào bới trờn lưu vực… Trờn cơ sở số liệu tớnh toỏn thủy văn - lũđể nghiờn cứu, thiết kế bổ sung tràn sự cố nếu cần thiết.
• Nghiờn cứu cỏc mối quan hệ giữa cỏc số liệu khớ tượng, thủy văn phục vụ cho việc cảnh bỏo, dự bỏo lũđối với hồ - đập. Cụng tỏc này là rất quan trọng đối với cỏc hồ chứa lớn, cú nhiệm vụ phũng lũ cho hạ du.
b, Nghiờn cứu cỏc vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất:
• Nghiờn cứu khả năng chống thấm qua thõn và nền đập, cỏc giải phỏp đảm bảo an toàn về thấm.
• Nghiờn cứu ổn định của mỏi đập trong những điều kiện bất lợi như mưa lớn làm toàn bộđất thõn đập bị bóo hũa nước; thiết bị chống thấm bị thủng; thiết bị thoỏt nước bị tắc; trường hợp mực nước hồ rỳt nhanh sau lũ…
• Nghiờn cứu khả năng xúi và giải phỏp bảo vệ mỏi hạ lưu đập khi cú nước tràn đỉnh đập. Theo hướng này, ở trường ta đó thực hiện cỏc đề tài nghiờn cứu về thấm dị hướng qua đập đất, ổn định của mỏi khi nước rỳt nhanh, giải phỏp chống thấm bằng tường hào ximăng – bentonite, hào đất – bentonite, phương phỏp gia cố chống xúi mỏi đập hạ lưu …
c, Nghiờn cứu cỏc vấn đề về an toàn của cụng trỡnh thỏo lũ:
- Cỏc vấn đề tiờu năng, chống xúi ở hạ lưu tràn; - Cỏc vấn đề về mạch động, rung động cụng trỡnh; - Cỏc vấn đề về khớ thực mặt tràn, dốc nước;
- Vấn đề hàm khớ, thoỏt khớ ở cụng trỡnh thỏo nước.
b, Nghiờn cứu về khả năng thoỏt lũ và an toàn cho vựng hạ du đập:
- Khả năng thoỏt lũở hạ du khi tràn xả lũ thiết kế, lũ kiểm tra;
- Sự truyền súng lũ trong sụng hạ lưu với cỏc kịch bản vỡđập khỏc nhau; - Về chỉ giới thoỏt lũ và cỏc biện phỏp đảm bảo an toàn cho vựng hạ du.