2.2.1 Hiện trạng thủy lợi
2.2.1.1 Hiện trạng đầu tư xõy dựng thủy lợi
Tỉnh Sơn La cú 2.063 cụng trỡnh thủy lợi lớn, nhỏ trong đú cú: 87 hồ chứa nước; 430 đập dõng kiờn cố; 142 phai rọ thộp; 10 đập thủy điện vừa và nhỏ. 1.404 cụng trỡnh là phai tạm; cỏc cụng trỡnh cũn lại chiếm khoảng 68% là cỏc cụng trỡnh mang tớnh chất thời vụ.
Năng lực tưới thực tế của cỏc cụng trỡnh:
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
+ Lỳa vụ mựa tưới được: 14.662 ha đạt 92,2%; + Kết hợp tưới ẩm cho 441 ha màu.
Cụng trỡnh phũng chống sạt lở: hiện tại toàn tỉnh mới chỉ đầu tư xõy dựng một số cụng trỡnh phũng chống sạt lở trờn suối Nậm La, suối Tấc và suối Muổi.
Cỏc cụng trỡnh tiờu thoỏt lũ: toàn tỉnh mới chỉ cú hai tuyến kờnh tiờu thoỏt lũ được đưa vào sử dụng là kờnh thoỏt lũ Chiềng La và kờnh thoỏt lũ Lúng Luụng được đưa vào sử dụng, một số đoạn kờnh tiờu thoỏt khỏc mới đang được triển khai. 2.2.1.2 Hiệu quả đầu tư phỏt triển thủy lợi
Tạo điều kiện cho phỏt triển nhanh và bền vững diện tớch canh tỏc, năng suất, sản lượng lương thực. Cỏc cụng trỡnh thủy lợi đó gúp phần cải tạo đất dốc, cải tạo mụi trường nước như cỏc vựng ven hồ chứa Thủy điện Sơn La, huyện Bắc Yờn... Phỏt triển thủy lợi tạo điều kiện hỡnh thành và phỏt triển cỏc vựng chuyờn canh cõy trồng như lỳa, rau mầu tại thành phố Sơn La, huyện Thuận Chõu; cõy chố, cà phờ, bụng tại huyện Mộc Chõu, Mai Sơn, Thuận Chõu…
Phũng chống giảm nhẹ thiệt hại do thiờn tai cho cơ sở hạ tầng, khu sản xuất, bảo vệ tớnh mạng, tài sản của nhõn dõn. Hệ thống cỏc cụng trỡnh chống sạt lở ở suối Nậm La, suối Tấc, suối Muổi đó và đang được triển khai và đó phỏt huy hiệu quả. Tại cỏc vựng ngập ỳng cỏc cụng trỡnh thoỏt lũ đó được hoàn thiện như kờnh thoỏt lũ Chiềng La, kờnh thoỏt lũ Lúng Luụng… Cỏc cụng trỡnh hồ chứa vừa và nhỏ đó từng bước đảm bảo chống lũ cho cụng trỡnh và tham gia cắt lũ cho hạ lưu.
Cụng trỡnh thủy lợi và cụng trỡnh cấp nước sinh hoạt về cơ bản đó cấp nước đảm bảo cho sinh hoạt, cụng nghiệp và cỏc ngành kinh tế khỏc. Hiện tại khoảng 75% nhõn dõn trong tỉnh được cấp nước sinh hoạt hợp vệ sinh.
Gúp phần vào xõy dựng nụng thụn mới: cụng trỡnh thủy lợi là biện phỏp hết sức hiện quả trong đảm bảo cho lượng thực tại chỗ, gúp phần ổn định xó hội, xúa đúi giảm nghốo nhanh và bề vững tại cỏc xó vựng 3.
Cụng trỡnh thủy lợi cũn kết hợp với giao thụng, quốc phũng an ninh, chỉnh trang đụ thị, gúp phần tiờu thoỏt cho đụ thị và cụng nghiệp.
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
2.2.1.3 Những tồn tại cơ bản
Cụng trỡnh thủy lợi chưa theo kịp sự phỏt triển nhanh của cỏc đụ thị hay sự phỏt triển của đụ thị chưa đồng bộ với sự phỏt triển của thủy lợi.
Cỏc cụng trỡnh phũng chống và giảm nhẹ thiờn tai được xõy dựng nhỏ lẻ mang tớnh chất ứng phú là chớnh.
Một số cụng trỡnh chưa phỏt huy hết hiệu quả do đầu tư khụng đồng bộ. Nhiều cụng trỡnh chưa được tu bổ, sửa chữa kịp thời. Cỏc biện phỏp cụng trỡnh mới và hiện đại chưa được ỏp dụng.
Chưa cú hoặc chưa đầy đủ về quy trỡnh vận hành, đặc biệt là cỏc cụng trỡnh do tuyến huyện, xó quản lý và khải thỏc.
2.2.2 Hiện trạng đập dõng
Tớnh đến năm 2010 trờn toàn tỉnh Sơn La cú 582 đập dõng tràn: trong đú cú 440 đập kiờn cố, 142 đập bỏn kiờn cố và 1.404 phai tạm và 10 đập dõng của thủy điện. Hiện trạng đập ở Sơn La cú thể phõn theo một số tiờu chớ sau (trong quỏ trỡnh nghiờn cứu chỉ tớnh toỏn với hai loại hỡnh đập là: đập kiờn cố, đập bỏn kiờn cố: 2.2.2.1 Theo hiện trạng sử dụng (xem hỡnh 1.1);
2.2.2.2 Theo kết cấu đập (xem hỡnh 1.2);
0 20 40 60 80 100 % Đập đó hư hỏng cần nõng cấp sửa chữa 55% Đập cũn sử dụng tốt 45% 0 20 40 60 80 100 % Đập rọ thộp xếp đỏ hộc 24% Đập xõy kiờn cố 76%
Hỡnh 2.1:Đồ thị biểu diễn phõn loại đập
hiện trạng sử dụng đập Hỡnh 2.2:Đồ thị biểu diễn phõn loại theo kết cấu đập 2.2.2.3 Theo hỡnh thức thỏo nước (xem hỡnh 1.3);
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11 0 20 40 60 80 100 % Đập cú lưu lượng thiết kế thỏo qua cả hai bờn vai đập 26% Đập cú toàn bộ lưu lượng thiết kế thỏo qua phần tràn 74% 0 20 40 60 80 100 % Đập tiờu năng phúng xa 2% Đập tiờu năng đỏy 74% Đập tiờu năng tự nhiờn 24%
Hỡnh 2.3:Đồ thị biểu diễn phõn loại đập
theo hỡnh thức thỏo nước Hỡnh 2.4:Đồ thị biểu diễn phõn loại đập hỡnh thức tiờu năng 2.2.2.5 Theo hỡnh thức hư hỏng đập
Hư hỏng thõn đập: 209 đập, chiếm 36%
Xúi lở phỏ vỡ tường cỏnh thượng lưu: 308 đập, chiếm 53%;
Hư hỏng mặt đập: 237 đập, chiếm 41%; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xúi hạ lưu và vai đập (chưa ảnh hưởng đến an toàn): 128 đập, chiếm 22%; Xúi hạ lưu đập (gõy mất an toàn đập): 142 đập, chiếm 24%.
Nhận xột chung:
- Với 55% đập cần nõng cấp sửa chữa cho thấy việc đầu tư xõy dựng đập chưa thật hiệu quả, mức độ an toàn đập thấp.
- Cú đến 142 đập chiếm 24% đập mất an toàn chứng tỏ cụng tỏc khảo sỏt thiết kế, thi cụng cũn yếu, chưa được quan tõm đỳng mức.
- Hiện tượng xúi hạ lưu đập khỏ phổ biến và cũng là nguyờn nhõn chớnh gõy hư hỏng đập, nờn vấn đề xúi cần phải được nhận định đỳng và phải quan tõm hơn.
- Hỡnh thức đập và cỏc biện phỏp cụng trỡnh cũn đơn điệu, chưa ỏp dụng nhiều biện phỏp cụng trỡnh mới để nõng cao hiệu quả và giảm giỏ thành đầu tư.
2.3 Phõn loại hỡnh thức xúi sau đập dõng tràn
Theo thống kờ từ năm 2005 đến nay toàn tỉnh cú 642 đập bị hư hỏng và bị cuốn trụi. Trong đú cú nhiều đập bị xúi lở hạ lưu và xúi hai bờn vai đập, trong đú
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
nhiều đập đó được sửa chữa nõng cấp nhiều lần nhưng vẫn bị hư hỏng. Với tổng số 270 đập bị xúi lở, cỏc hỡnh thức xúi hạ lưu cú thể phõn loại được như sau:
2.3.1 Phõn loại theo hỡnh thức xúi
Bảng 2.4:Bảng phõn loại theo hỡnh thức xúi
STT Hỡnh thức xúi Số lượng đập Tỷ lệ % trờn tổng số đập bị xúi
1 Xúi ổn định 260 96,30
Xúi khụng ổn định 10 3,70
2 Xúi cú bồi hoàn 201 74,44
Xúi khụng bồi hoàn 69 25,56
3 Xúi cú dự bỏo trước 10 3,70
Xúi khụng dự bỏo trước 260 96,30
4 Xúi với đập cú thiết bị tiờu năng 128 47,41
Xúi với đập tiờu năng tự nhiờn 142 52,59
2.3.2 Phõn loại theo độ dốc lưu vực
Bảng 2.5:Bảng phõn loại xúi theo độ dốc lưu vực
STT Cấp độ dốc Số lượng đập Tỷ lệ % trờn tổng số đập bị xúi 1 Cấp 2: 25P 0 P≤ JRLVR < 45P 0 P ; 49 18,15 2 Cấp 3: 12P 0 P≤ JRLVR < 25P 0 P ; 201 74,44 3 Cấp 4: JRLVR < 12P 0 P . 20 7,41 2.3.3 Phõn theo độ dốc lũng sụng
Bảng 2.6:Bảng phõn loại xúi theo độ dốc lũng sụng
STT Cấp độ dốc Số lượng đập Tỷ lệ % trờn tổng sốđập bị xúi 1 Cấp 2: 150‰ ≤ JRLSR < 200‰; 49 18,15
2 Cấp 3: 100‰ ≤ JRLSR < 150‰; 201 74,44
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
2.3.4 Phõn loại xúi theo hỡnh thức thỏo lũ
+ Đập thỏo lũ qua phần tràn của đập: 117 đập bị xúi trong tổng số 429 đập cú hỡnh thức thỏo lũ này. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Đập thỏo lũ qua cả phần tràn và vai đập: 100% đập xúi cú ảnh hưởng đến cụng trỡnh.
Nhận xột chung:
- Phõn loại xúi theo độ dốc lưu vực và độ dốc lũng sụng: khi phõn loại theo tiờu chớ này chỉ dựa trờn bản đồ hiện trạng cỏc cụng trỡnh thủy lợi, bản đồ phõn cấp độ dốc, bản đồ địa hỡnh nờn chưa phản ỏnh chớnh xỏc.
- Về sự ảnh hưởng của yếu tố địa hỡnh: sự xuất hiện xúi từ yếu tố địa hỡnh là độ dốc lưu vực và lũng sụng chiếm tỷ lệ cao, cú tới gần 50% đập bị xúi được xõy dựng ở độ dốc địa hỡnh và lũng sụng là cấp 2 và 3.
- Cụng tỏc tớnh toỏn thiết kế: với 260 đập xuất hiện xúi khụng dự bỏo trước, đõy chớnh là nguyờn nhõn làm đập bị xúi lở mạnh và gõy mất an toàn đập. Đặc biệt là cỏc loại hỡnh đập tiờu năng tự nhiờn và đập cú hỡnh thức tràn qua vai, cỏc biệp phỏp phũng chống mới chỉ dựa trờn kinh nghiệm chứ chưa cú một cở sở lý thuyết hay thực nghiệm nào.
- Quỏ trỡnh quản lý và khai thỏc: toàn bộ đập chưa cú những đỏnh giỏ về hiện tượng xúi lở ở hạ lưu đập. Do vậy cần phải nghiờn cứu thờm về vấn đề này.
2.4 Sự xuất hiện xúi sau đập dõng tràn
Để đỏnh giỏ sự xuất hiện xúi, trước tiờn phải kiểm tra định lượng xúi. Tớnh toỏn xúi nhằm tỡm được những nguyờn nhõn cơ bản gõy ra xúi ở hạ lưu đập dõng, tớnh toỏn theo nhiều cụng thức khỏc nhau. (Cỏc kết quả tớnh toỏn trong phụ lục 1, 2) + Về cụng thức ỏp dụng và kết quả tớnh toỏn: tớnh toỏn theo cụng thức 1-34 cho ta kết quả chớnh xỏc, gần với thực tế hơn, cỏc kết quả trờn cho thấy chỉ đối với cỏc cụng trỡnh cú lưu lượng lớn phải thỏo qua cả bộ phận phần tràn và qua vai đập là cho kết quả khụng chớnh xỏc. Khi tớnh toỏn với cụng thức 1-16 và 1-21 thường cho kết quả thiờn lớn.
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
+ Chiều dài sõn sau đập dõng tràn cú ảnh hưởng lớn đến chiều sõu hố xúi ổn định, khi sõn sau đập ngắn chiều sõu xúi lớn;
+ Độ dốc lũng dẫn lớn nờn mực nước hạ lưu giảm, chiều sõu hố xúi lớn; + Dung trọng và kớch thước lớp địa chất nền càng nhỏ thỡ hố xúi càng sõu, với lớp địa chất nền như vậy hố xúi liờn tục phỏt triển. Khi tớnh toỏn xúi khụng xột đến yếu tố thời gian, thỡ hố xúi thực tế lớn hơn tớnh toỏn.
+ Đối với cỏc đập được xõy dựng với cỏc tớnh toỏn thiết kế khụng chớnh xỏc thỡ ỏp dụng cỏc cụng thức tớnh toỏn xúi thỡ khụng chớnh xỏc nữa;
+ Khi xõy dựng đập, từ cụng tỏc khảo sỏt thiết kế phải quan tõm đỳng mức với xúi ở hạ lưu đập, cú vậy cụng tỏc phũng chống và khắc phục sự cố xúi mới phỏt huy tỏc dụng.
Từ những kết quả tớnh toỏn trờn và với tài liệu đo đạc thực tế nhận thấy: - Đối với đập cú hỡnh thức tiờu năng tự nhiờn: lưu lượng đơn vị và chiều dài sõn sau đập cú ảnh hưởng lớn đến hố xúi, lưu lượng đơn vị lớn chiều sõu và chiều dài hố xúi lớn, tuy nhiờn sự ảnh hưởng của chiều dài sõn sau là lớn hơn. Mực nước hạ lưu cũng cú ảnh hưởng lớn đến đến chiều sõu hố xúi.
- Đối với đập cú sõn tiờu năng: mọi yếu tố ảnh hưởng đều tương tự như đối với đập cú hỡnh thức tiờu năng tự nhiờn. Tuy nhiờn nú lại bị ảnh hưởng lớn bởi yếu tố địa chất nền vớ dụ như đập bản Khoa hay đập Huổi Tưng.
- Đối với đập cú hỡnh thức thỏo qua cả tràn và vai đập: hiện tượng xúi khỏ phức tạp nờn cho kết quả tớnh toỏn khụng chớnh xỏc so với thực tế, do dũng chảy ở hạ lưu cú lưu tốc phõn bố khụng đều và cú mạch động lớn. Hơn nữa xúi với dạng cụng trỡnh này khụng chỉ do phần lưu lượng thỏo qua tràn, mà nú cũn bị ảnh hưởng bởi lưu lượng tràn bờn vai đập. Hai vị trớ xúi này khi cựng phỏt triển và giao thoa với nhau thỡ tạo thành một vựng xúi lớn ở phớa hạ lưu, tạo thành những xoỏy nước gõy xúi sõu vào chõn đập và tường cỏnh hạ lưu đập.
- Sự xuất hiện xúi và xúi phỏt triển thờm cũn đến từ cỏc vấn đề về cụng tỏc quản lý và thiết kế.
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11
Cụng tỏc tổ chức quản lý cỏc cụng trỡnh thủy lợi núi chung cũn là một mảng yếu trong cụng tỏc thủy lợi, do một số yếu tố khỏch quan như:
+ Thiếu nguồn kinh phớ đầu tư tu sửa thường xuyờn; + Cỏn bộ quản lý yếu, thiếu về số lượng và chất lượng; + Kết hợp với thiết kế và thi cụng khụng đảm bảo;
+ Mụ hỡnh quản lý: cụng trỡnh vừa và lớn cỏc cụng ty thuộc Sở Nụng nghiệp và Phỏt triển Nụng thụn quản lý, cỏc cụng trỡnh nhỏ giao cho huyện, xó quản lý.
Do thiếu nguồn vốn, lực lượng, cụng trỡnh nằm rải rỏc khắp nơi nờn việc phỏt hiện kịp thời và tu sửa theo đỳng nguyờn tắc là khụng kịp thời. Sau mỗi mựa lũ hoặc khi cú sự cố mới kiểm tra và lập kế hoạch sửa chữa.
Trong cụng tỏc khảo sỏt thiết kế cũn xem nhẹ vấn đề xúi hay khụng tớnh toỏn, thậm chớ cú cụng trỡnh tớnh toỏn tiờu năng khụng đỳng, khụng phự hợp.
2.5 Đỏnh giỏ xúi sau đập dõng tràn
2.5.1. Về ảnh hưởng của xúi đến hiệu quả sử dụng
2.5.1.1 Hiệu quả cung cấp nước cho hạ lưu: xúi làm cho mực nước hạ lưu giảm, dũng chảy ở hạ lưu khụng ổn định thậm chớ cũn làm thay đổi hướng dũng chảy. Như vậy cỏc cụng trỡnh lấy nước ở hạ lưu sẽ cao hơn mực nước, bị bồi lắng, và khụng cũn nằm ở vị trớ thuận lợi để lấy nước.
2.5.1.2 Sự ảnh hưởng đến cỏc cụng trỡnh hạ lưu: cỏc cụng trỡnh ở miền nỳi do địa hỡnh hẹp nờn hầu hết cỏc cụng trỡnh lấy nước, dẫn nước đều nằm sỏt lũng suối. Nờn khi hạ lưu bị xúi lở sẽ làm mất an toàn hay cú thể bị cuốn trụi.
2.5.1.3 Cụng tỏc phũng chống lũ: như đó núi xúi xẽ làm thay đổi hước dũng chảy ở hạ lưu do đú cỏc cụng trỡnh phũng chống xúi hai bờ dũng chảy khụng cũn phự hợp như thiết kế ban đầu, sự thay đổi dũng chảy cũn làm ảnh hưởng đến cỏc cụng trỡnh khỏc như: cầu, cống, đường giao thụng nằm sỏt dũng chảy.
2.5.1.4 Phũng chống thấm: xúi phỏt triển mạnh làm hạ thấp mực nước hạ lưu làm cho dũng thấm phỏt triển mạnh gõy xúi ngầm trong thõn đập, dũng thấm tăng làm giảm khả năng cấp nước.
Học viờn: Lường Khắc Kiờn CH18C11 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.5.1.5 Đập cú lưu lượng thiết kế thỏo qua cả hai bờn vai đập: xúi khụng chỉ xuất hiện phần hạ lưu đập mà cả phần vai đập gõy ra một vựng xúi lớn ở toàn bộ phớa hạ lưu đập làm ảnh hưởng nghiờm trọng đến sự an toàn của đập. Đõy chớnh là vấn đề cần đặc biệt quan tõm.
2.5.2. Về ảnh hưởng của xúi đến an toàn đập
2.5.2.1 Xúi làm thay đổi mặt cắt hạ lưu, làm giảm mực nước hạ lưu nờn cỏc thiết bị tiờu năng khụng cũn đỳng như thiết kế:
Bảng 2.7: Bảng tớnh kiểm tra tiờu năng trước khi bị xúi hạ lưu
Tờn đập q ER0 hRc FRrc hRcR" hRh hRcR"-hRh dRgt dRchọn LRbể mP 3 P /s/m m m m m m m m Nà Xỏ 13,53 9,01 1,08 14,71 5,35 4,50 0,85 0,85 19,27 13,53 9,87 1,03 17,31 5,54 5,35 0,19 0,19 19,95 13,53 9,39 1,06 15,84 5,44 5,54 -0,10 -0,10 1,00 19.58 Co Muồng 5,12 3,70 0,66 9,27 2,53 2,10 0,43 0,43 9,12 5,12 4,13 0,61 11,56 2,66 2,53 0,13 0,13 9,58 5,12 4,26 0,60 12,24 2,69 2,66 0,03 0,03 0,60 9,70 Huổi Tưng 2,11 3,76 0,25 28,00 1,77 1,10 0,67 0,67 6,38 2,11 4,43 0,23 36,68 1,87 1,77 0,10 0,10 6,73 2,11 4,53 0,23 38,01 1,88 1,87 0,01 0,01 0,80 6,77
Bảng 2.8: Bảng tớnh kiểm tra tiờu năng sau khi bị xúi hạ lưu
Tờn đập q ER0 hRc FRrc hRcR" hRh hRcR"-hRh dRgt dRchọn LRbể