3.1.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên của tỉnh Kon Tum
Nằm ở phía bắc Tây Nguyên, với vị thế địa - chính trị, địa - kinh tế quan trọng, tài nguyên thiên nhiên phong phú, đa dạng, kết cấu hạ tầng từng bước được nâng cấp đồng bộ, Kon Tum có khá nhiều lợi thế để vươn lên thoát nghèo, phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa . . .
3.1.1.1. Vị trí địa lý
Kon Tum là tỉnh miền núi vùng cao, biên giới, nằm ở phía bắc Tây Nguyên thuộc Nam Trung Bộ, trong toạ độ địa lý từ 107020'15" đến 1080
32'30" kinh độ Đông và từ 13055'10" đến 15027'15" vĩ độ Bắc.
Kon Tum có diện tích tự nhiên 9.676,5 km2, chiếm 3,1% diện tích toàn quốc, phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam (chiều dài ranh giới 142 km); phía Nam giáp tỉnh Gia Lai (203 km), phía Đông giáp Quảng Ngãi (74 km), phía Tây giáp hai nước Lào và Campuchia (có chung đường biên giới dài 280,7 km).
3.1.1.2. Địa hình
Phần lớn tỉnh Kon Tum nằm ở phía Tây dãy Trường Sơn, địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây. Địa hình của tỉnh Kon Tum khá đa dạng: đồi núi, cao nguyên và vùng trũngxen kẽ nhau.
- Địa hình đồi núi: Chiếm khoảng 2/5 diện tích toàn tỉnh, bao gồm những đồi núi liền dải có độ dốc 150 trở lên. Các núi ở Kon Tum do cấu tạo bởi đá biến chất cổ nên có dạng khối như khối Ngọc Linh (có đỉnh Ngọc Linh cao 2.598 m) - nơi bắt nguồn của nhiều con sông chảy về Quảng Nam, Đà Nẵng như sông Thu Bồn và sông Vu Gia; chảy về Quảng Ngãi như sông Trà
65
Khúc. Địa hình núi cao liền dải phân bố chủ yếu ở phía bắc B- Tây Bắc chạy sang phía Đông tỉnh Kon Tum. Ngoài ra, Kon Tum còn có một số ngọn núi như: ngọn Bon San (1.939 m); ngọn Ngọc Kring (2.066 m). Mặt địa hình bị phân cắt hiểm trở, tạo thành các thung lũng hẹp, khe, suối. Địa hình đồi tập trung chủ yếu ở huyện Sa Thầy có dạng nghiêng về phía Tây và thấp dần về phía Tây Nam, xen giữa vùng đồi là dãy núi Chưmomray.
- Địa hình thung lũng: Nằm dọc theo sông Pô Kô đi về phía Nam của tỉnh, có dạng lòng máng thấp dần về phía Nam, theo thung lũng có những đồi lượn sóng như Đăk Uy, Đăk Hà và có nhiều chỗ bề mặt bằng phẳng như vùng thành phốKon Tum. Thung lũng Sa Thầy được hình thành giữa các dãy núi kéo dài về phía Đông chạy dọc biên giới Việt Nam - Campuchia.
- Địa hình cao nguyên: Tỉnh Kon Tum có cao nguyên Konplong nằm giữa dãy An Khê và dãy Ngọc Linh có độ cao 1.100 - 1.300 m, đây là cao nguyên nhỏ, chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam.
3.1.1.3. Khí hậu
- Kon Tum thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên. Nhiệt độ trung bình trong năm dao động trong khoảng 22 - 230C, biên độ nhiệt độ dao động trong ngày 8 - 90C.
- Kon Tum có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa chủ yếu bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Hàng năm, lượng mưa trung bình khoảng 2.121 mm, lượng mưa năm cao nhất 2.260 mm, năm thấp nhất 1.234 mm, tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 8. Mùa khô, gió chủ yếu theo hướng Đông Bắc;mùa mưa, gió chủ yếu theo hướng Tây Nam.
- Độ ẩm trung bình hàng năm dao động trong khoảng 78 - 87%. Độ ẩm không khí tháng cao nhất là tháng 8 - 9 (khoảng 90%), tháng thấp nhất là tháng 3 (khoảng 66%).
66
3.1.1.5. Tài nguyên nước
- Nguồn nước mặt : Chủ yếu là sông, suối bắt nguồn từ phía Bắc và Đông Bắc của tỉnh Kon Tum, thường có lòng dốc, thung lũng hẹp, nước chảy xiết, bao gồm:
+ Sông Sê San : Do 2 nhánh chính là Pô Kô và Đăkbla hợp thành. Nhánh Pô Kô dài 121 km, bắt nguồn từ phía Nam của khối núi Ngọc Linh, chảy theo hướng Bắc - Nam. Nhánh này được cung cấp từ suối ĐăkPsy dài 73 km, bắt nguồn phía Nam núi Ngọc Linh từ các xã Ngọc Lây, Măng Ri, huyện Đăk Tô. Nhánh Đăkbla dài 144 km bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Krinh.
+ Các sông, suối khác : Phía Đông Bắc tỉnh là đầu nguồn của sông Trà Khúc đổ về Quảng Ngãi và phía Bắc của tỉnh là đầu nguồn của 2 con sông Thu Bồn và Vu Gia chảy về Quảng Nam, Đà Nẵng. Ngoài ra còn có sông Sa Thầy bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rinh Rua, chảy theo hướng Bắc - Nam, gần như song song với biên giới Campuchia, đổ vào dòng Sê San.
Nhìn chung, chất lượng nước, thế năng,... của nguồn nước mặt thuận lợi cho việc xây dựng các công trình thủy điện, thủy lợi.
- Nguồn nước ngầm: nguồn nước ngầm ở tỉnh Kon Tum có tiềm năng và trữ lượng công nghiệp cấp C2: 100 nghìn m3/ngày, đặc biệt ở độ sâu 60 - 300 m có trữ lượng tương đối lớn. Ngoài ra, huyện Đăk Tô, Konplong còn có 9 điểm có nước khoáng nóng, có khả năng khai thác, sử dụng làm nước giải khát và chữa bệnh.
3.1.1.4. Tài nguyên đất
- Nhóm đất phù sa: Gồm ba loại đất chính là đất phù sa được bồi, đất phù sa loang lổ, đất phù sa ngoài suối.
- Nhóm đất xám: Gồm hai loại đất chính là đất xám trên mácma axít và đất xám trên phù sa cổ.
67
- Nhóm đất vàng: Gồm 6 loại chính là đất nâu vàng trên phù sa cổ, đất đỏ vàng trên mácma axít, đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất, đất nâu đỏ trên đá bazan phong hoá, đất vàng nhạt trên đá cát và đất nâu tím trên đá bazan.
- Nhóm đất mùn vàng trên núi: Gồm 5 loại đất chính là đất mùn vàng nhạt có nơi Potzon hoá, đất mùn vàng nhạt trên đá sét và biến chất, đất mùn nâu đỏ trên mácma bazơ và trung tính, đất mùn vàng đỏ trên mácma axít.
- Nhóm đất thung lũng: Chỉ có một loại đất chính là đất thung lũng có sản phẩm dốc tụ.
3.1.2. Giới thiệu về thủy điện Thượng Kon Tum3.1.2.2. Vị trí, nhiệm vụ của công trình 3.1.2.2. Vị trí, nhiệm vụ của công trình
Dự án thủy điện Thượng Kon Tum là công trình thủy điện lớn nhất tỉnh Kon Tum từ trước đến nay, được Chính phủ phê duyệt thuộc cấp II, nhóm A, có nhiệm vụ khai thác thủy năng sông Đăk SNghé (thuộc hệ thống sông Sê San) cung cấp điện năng cho lưới quốc gia; đồng thời bổ sung nguồn nước phục vụ dân sinh, nông nghiệp và công nghiệp vùng hạ lưu.
Thủy điện Thượng Kon Tum nằm trên sông Đắk Snghé - một nhánh của sông Đắk Bla (nhánh cấp 1 của sông Sê San). Cụm công trình đầu mối và hồ chứa thuộc địa bàn 2 xã Đắk Kôi (huyện Kon Rẫy) và xã Đắk Tăng (huyện Kon Plông) tỉnh Kon Tum [1].
3.1.2.3. Quy mô công trình
Thủy điện Thượng Kon Tum được lắp 2 tổ máy có tổng công suất 220 MW, công suất đảm bảo 90,8 MW, điện lượng trung bình đạt 1,1 tỷ KWh/năm có tổng vốn đầu tư 5.744 tỷ đồng. Thủy điện Thượng Kon Tum có nhiệm vụ chính là khai thác thủy năng sông Đắk Snghé để cung cấp điện năng lên lưới 220 KV của hệ thống điện quốc gia. Ngoài ra, công trình còn bổ sung nguồn nước ổn định cho sông Trà Khúc (tỉnh Quảng Ngãi) phục vụ nhu cầu dân sinh, nông nghiệp và công nghiệp ở vùng hạ du.
68
Theo thiết kế, thủy điện Thượng Kon Tum gồm tuyến áp lực với đập dâng chính. Đậpđất có cao trình đỉnh là 1.164 mét, chiều dài theo đỉnh là 279 mét. Tuyến đập tràn được bố trí bên vai phải của đập dâng có cửa van, kết cấu bê tông cốt thép đặt trên nền đá IIA vững chắc. Đường hầm dẫn nước có tổng chiều dài hơn 18 Km chia làm 4 đọan chính. Đường hầm áp lực gồm 3 đoạn chính đặt sau tháp điều áp dài gần 2 km [1].
Các thông số chính kết cấu mặt cắt đập như bảng 3.1. sau:
Bảng 3.1 : Các thông số kết cấu chính mặt cắt đập
TT Thông số chính Đơn vị Lăng trụ đống
đá thượng lưu Thân đập
Lăng trụ đống đá hạ lưu 1 Cao trình đỉnh m 1133 1163 1119 2 Chiều cao lớn nhất m 47.53 76.64 33.72 3 Chiều rộng đỉnh m 10 10 5 4 Độ dốc máI TL 1 :1.8 1:3; 1: 2.75 1:1.5 5 Độ dốc máI HL 1:1.6 1:2.5;1:2.5;1:2.5 1:2
69
70
71
3.1.2.4. Chất lượng và nguồn vật liệu cho đất đắp
Nguồn vật liệu đất đắp thân đập bao gồm đất khai thác từ hố móng đập tràn, hố móng cửa vào hầm dẫn dòng, đất khai thác từ mỏ đất số 2 ở phía thượng lưu thuộc bờ phải, và mỏ đất ở thượng lưu bờ phải tìm kiếm trong quá trình thi công [1]. Cụ thể như sau:
- Đất khai thác từ hố móng đập tràn có trữ lượng khai thác là 792760 m3. Thành phần hạt nằm trong giới hạn biểu đồ cho phép sử dụng đất đắp trên cạn và dưới nước. Điều kiện khai thác và vận chuyển bằng cơ giới đến công trường thuận lợi.
- Đất khai thác từ hố móng cửa vào hầm dẫn dòng có trữ lượng khai thác là 461200 m3. Thành phần hạt nằm trong giới hạn biểu đồ cho phép sử dụng đất đắp trên cạn và dưới nước.
- Đất khai thác từ mỏ đất số 1 bờ phải có trữ lượng khai thác là 253421 m3. Thành phần hạt nằm trong giới hạn biểu đồ cho phép sử dụng đất đắp trên cạn và dưới nước. Điều kiện khai thác và vận chuyển bằng cơ giới đến công trường thuận lợi.
- Đất tìm kiếm trong quá trình thi công ( mỏ đất số 2) ở phía thượng lưu, bên bờ phải, cách tuyến đập 800m. Trữ lượng khoảng 286 500 m3. Thành phần hạt nằm trong giới hạn biểu đồ cho phép sử dụng đất đắp trên cạn và dưới nước. Điều kiện khai thác và vận chuyển bằng cơ giới đến công trường thuận lợi.
72
Bảng 3.2 : Bảng trữ lượng các mỏ vật liệu
TT Tên mỏ vật liệu Trữ lượng(m3)
1 Mỏ vật liệu hố móng tràn 792760
2 Mỏ vật liệu hố móng cửa vào hầm dẫn dòng 461200
3 Mỏ vật liệu số 1 253421
4 Mỏ vật liệu số 2 286500
Tổng cộng trữ lượng 539921
Với những mỏ vật liệu trên, qua kết quả các thí nghiệm cho thấy phù hợp với yêu cầu sử dụng để đắp thân đập. Kết quả cụ thể sẽ được trình bảy ở mục 3.3
73
3.2. Các yêu cầu về chất lượngđập Thượng Kon Tum 3.2.1. Công tác chuẩn bị nền đập 3.2.1. Công tác chuẩn bị nền đập
3.2.1.1. Tổng quan
Đập chính nằm ngăn sông với nền bao gồm phần lòng sông lộ đá và phần hai vai đập nằm trên sườn đồi với tầng phủ dày.
Kết cấu đập gồm một số phần được đắp bằng vật liệu khác nhau như là : Đất, cát tầng lọc, dăm tầng lọc, đá lăng trụ thoát nước hạ lưu. Các kết cấu không có yêu cầu chuẩn bị nền khác nhau.
Công tác chuẩn bị nền đập nhằm đảm bảo liên kết tốt giữa nền đập với các loại vật liệu thân đập được đắp trên nền. Nhà thầu sẽ tiến hành công tác chuẩn bịnền đập tại các phạm vi được thể hiện trong hồ sơ thiết kế [1].
3.2.1.2. Chuẩn bị nền đập chính ở phần lòng sông
Nền đập chính ở phần lòng sông lộ đá gốc lớp IIA cứng chắc, có nhiều hang hốc, khe nứt bị chảy bào mòn, một số chỗ có tích tụ cát, sỏi. Toàn bộ cát sỏi tích tụ trong khu vực nền đập phải được dọn sạch. Do khối lượng cát sỏi tích tụ không quá lớn và nằm rải rác nên biện pháp chủ yếu là dung thủ công thu gom rồi xúc lên xe, vận chuyển ra khỏi khu vực nền đập.
Đá lộ trong khu vực nền đập phảo cậy hết các ổ đá long rời, được đào sửa tạo độ phẳng tương đối. Công tác đào phá đá phải dung biện pháp thủ công với búa chèn, nếu phải khoan nổ thì chỉ dùng khoan nổ nhỏ.
Các khe nứt, đứt gãy bậc IV, bậc V trong phạm vi nền đập phải được cạy dón hết lá long rời đến độ sâu bằng 2 lần chiều rộng khe nứt. Các hang hốc có mái âm cần phải xử lý đảm bảo mái dương với độ dốc tối đa là 2:1. Sau khi được cạy dọn đá long rời, các khe nứt, hang hốc trên mặt nền đập được lấp đầy bằng vữa xi măng hoặc bê tong M200 để tạo độ bằng phẳng tương đối cho nền đập [1].
74
3.2.1.3. Chuẩn bị nền phần 2 vai đập chính
Các cây có gốc lớn trong phạm vi nền đập phải được chặt hạ, nhổ gốc và chuyển ra ngoài phạm vi nền đập.
Toàn bộ bề mặt nền đập ( trừ khu vực nền của lăng trụ đá thượng lưu đập) được bóc bỏ lớp phủ với chiều dày bình quân là 0,5m.
Công tác đào bóc tầng phủ được thực hiện bằng máy ủi vun đống, xúc lên ô tô chuyển ra bãi thải. Cần phải loại bỏ hết lớp đất thực vật cùng với cây cỏ bên trên và tạo nền đập có độ bằng phẳng tương đối, không để những chỗ nhô cao hay lõm sâu cục bộ.
Sau khi bóc bỏ tầng phủ, những điểm lộ nước ngầm cần phải có biện pháp thu gom để không chảy tràn trên diện rộng. Trong mùa mưa cần phải có biện pháp tiêu thoát nước mặt không tạo thành các rãnh xói sâu xuống nền đập. Các rãnh xói ( nếu có) sẽ phải xử lý đảm bảo yêu cầu và phải được Tư vấn thỏa thuận trước khi đắp vật liệu thân đập lên trên.
Trong phạm vi nền của lăng trụ đá thượng lưu đập, nền đập là lớp đất IA2 sau khi đã bóc bỏ các lớp edQ, IA1 bên trên.
Nhà thầu có thể thực hiện công tác chuẩn bị nền đập trước khi đắp đật một khoảng thời gian tương đối dài. Trong mọi trường hợp, ngay cả khi đắp vật liệu thân đập lên nền mới tiến hành nghiệm thu nền đập. Nền đập được nghiệm thu quá 24 giờ mà chưa được đắp vật liệu thân đập thì phải tiến hành nghiệm thu lại nền đập.
3.2.2. Công tác đắp thân đập3.2.2.1. Tổng quan 3.2.2.1. Tổng quan
Đất đắp thân đập chính và đập phụ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự an toàn và ổn định của đập. Công gác đắp đất thân đập phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết trong thời gian thi công, vì vậy Nhà thầu cần tranh thủ những khoảng thời gian có điều kiện thời tiết thuận lợi để tiến hành công tác đắp đất
75
Nhà thầu sẽ thực hiện công tác đắp đất vào những khu vực thể hiện trong hồ sơ thiết kế.
3.2.2.2. Các chỉ tiêu kiểm tra
Các chỉ tiêu thiết kế cần kiểm tra đối với đất sau khi đắp như sau: - Độ đầm chặt của đất sau khi đầm.
- Chỉ tiêu kiểm tra về sức kháng cắt và thấm. - Chỉ tiêu kiểm tra về trương nở tự do.
3.2.2.3. Yêu cầu về vật liệu đất đắp đập
Đất đắp được khai thác từ mỏ ở phía thượng lưu tuyến đập hoặc tận dụng đất đào từ hố móng đập tràn ( bao gồm cả hố móng cửa vào hầm dẫn dòng thi công)
Đất đặp tận dụng từ đất đào hố móng đập tràn tùy theo tiến độ thi công thực tế, có thể được đắp trực tiếp vào thân đập hoặc được trữ tại các bãi trữ trước khi sử dụng để đắp đập.
3.2.2.4. Khai thác và vận chuyển đất
Trước khi khai thác đất ở mỏ phải bóc bỏ lớp hữu cơ. Trong khu mỏ đất phải tránh tập trung nước mặt, nước ngầm, nước kỹ thuật làm đất quá ẩm.
Đất ở mỏ đất, từ bãi trữ, từ hố móng đập tràn đắp thẳng vào đập phải sử dụng máy đào xúc. Máy cạp chỉ sử dụng để khai thác đất từ mỏ chuyển ra bãi trữ.
Đất trước khi chuyển vào bãi đắp phải được xác định độ ẩm để làm cơ sở xác định mức độ xử ẩm cần thiết tại bãi đắp.
3.3. Xây dựng điều kiện kỹ thuật để quản lý và nâng cao chất lượng đắp đập đắp đập