CHƯƠNG I.1 Tổng quan về sự cố đập trên thế giới 1.1 Sự cố vỡ đập trên thế giới Vỡ đập luôn là một thảm họa kinh hoàng đối với con người bởi nó có thể quét sạch và cuốn trôi bất kỳ thứ gì khi hàng ngàn m3 khối nước đổ ập xuống. Quá khứ luôn là một bài học cay đắng cho hậu thế khi những công trình dân sinh có thể trở thành thảm họa cướp đi mạng sống của hàng ngàn người. Một số đập bị vỡ ở trên thế giới: 1. Năm 1802, cơn mưa lớn lịch sử tại Tây Ban Nha đã khiến con đập Pantano de Puentes nằm ở vùng Lorca không chịu nổi sức nước và vỡ tràn khiến ít nhất 608 người thiệt mạng.
Hàng ngàn m3 nước đổ ập xuống khu dân cư và ảnh hưởng tới 1.800 ngôi nhà và hơn 40. Tại Ý, vào tháng 10/1963, một trong những con đập cao nhất thế giới mang tên Vajont nằm ở vùng thung lũng sông Vajont đã bất ngờ sụp đổ do một trận động đất. Chỉ trong 45 giây, 260 triệu m3 nước đã bao trùm toàn bộ khu vực. Thậm chí, nước từ hồ chứa khi đổ xuống các ngôi làng cạnh đó còn tạo nên các cơn sóng cao tới 250m khiến khoảng 2.000 người thiệt mạng.
Trước đó 40 năm, tại Ý cũng từng xảy ra một vụ vỡ đập khác khiến 356 người chết. Đó là khi đập nhiều tầng Gleno ở trên sông Gleno, vùng Valle di Scalve vỡ chỉ sau… 40 ngày. Khi đó, khoảng 4,5 triệu m3 nước đã tràn ra từ độ cao 1.535m xuống vùng thung lũng phía dưới. Nguyên nhân được xác định là do đơn vị thi công không sử dụng loại vữa xi măng thích hợp.
Còn tại Mỹ, vụ vỡ đập South Fork xảy ra năm 1889 đã đi vào lịch sử nền kinh tế số 1 thế giới với 2.209 người thiệt mạng. Trước khi “thảm họa” xảy ra, con đập ở bang Pennsylvania liên tục được cảnh báo rò rỉ nước ở nhiều chỗ nhưng các kỹ sư… không thể vá xuể. Và chuyện gì tới cũng phải tới, khi lượng mưa vào tháng 5/1889 vượt quá sức chứa của hồ thủy điện này, 20 tấn nước đã khiến đập South Fork đổ sập và gây thiệt hại ít nhất 17 triệu USD, đồng thời khiến 2.209 người chết. Tại Ấn Độ, do chủ quan và thiếu đi các biện pháp khẩn cấp, trận mưa lớn và lũ lụt năm 1979 đã khiến con đập Machchu-2 nằm trên sông Machhu (Morbi) sụt vỡ và gây nên cái chết của hàng nghìn người.
Cho tới nay, vẫn chưa có báo cáo chính thức về số người chết. Nhưng nhiều nguồn tin Ấn Độ khẳng định con số này phải lên tới 15. Bởi chỉ trong vòng 20 phút, những con sóng cao 10m đã nhấn chìm một thị trấn cách đó 5km. Sự kiện này đã đi vào lịch sử thế giới với tên gọi Thảm họa Morbi.
Đối với không ít người dân Trung Quốc, vụ vỡ đập thủy điện Bản Kiều được coi là sự cố vỡ đập tồi tệ nhất trong lịch sử nước này. Nó được xây dựng năm 1952 trên sông Hoài Nam, tỉnh Hà Nam và chính là một trong những thủy điện quy mô lớn đầu tiên của Trung Quốc. Nhưng tới năm 1975, siêu bão Nina (1 trong 5 siêu bão gây thiệt hại lớn nhất thế giới) đổ bộ vào nước này, lượng mưa đo được trong ba ngày lên đến 1605,3 mm. Không chịu được sức nước, đập Bản Kiều đã sụp đổ, khiến Trung Quốc mất đi một nguồn năng lượng khổng lồ bởi nó có khả năng đáp ứng 1/3 nhu cầu sử dụng vào lúc cao điểm của cả nước.
Công suất của nhà máy lên đến 18 GW, tương đương 9 nhà máy nhiệt điện hay 20 lò 8 phản ứng hạt nhân.Vụ vỡ đập thủy điện này đã khiến khoảng 171.000 người thiệt mạng, khoảng 11 triệu dân trở nên vô gia cư khi hơn 5 triệu ngôi nhà bị phá hủy. Ở Việt Nam, Ngày 12/6/2013, đập dâng của thủy điện Ia Krêl 2,có công suất thiết kế 5,5MW đã bị vỡ phần cống dẫn dòng, khiến hơn 5 triệu m3 nước tích trong lòng hồ đổ xuống hạ nguồn, tạo cơn “đại hồng thủy” quét dọc tuyến suối Ia Krêl đến sông Sê San, với chiều dài hơn 10km. Hàng chục người bị nước lũ cuốn trôi, nhưng may mắn không có ai thiệt mạng. Tuy nhiên, hơn 200 hécta cây trồng, hoa màu cùng nhiều tài sản của nhiều hộ đồng bào dân tộc thiểu số đã bị dòng nước dữ cuốn trôi, với tổng giá trị thiệt hại hơn 3,6 tỷ đồng.2 Tính toán vỡ đập trên thế giới Trên thế giới an toàn đập là một mối quan tâm lớn trên toàn cầu và phát triển.
Trong biến đổi khí hậu, an toàn và an ninh đập không còn chỉ là một vấn đề của lão hóa cơ sở hạ tầng, an ninh lương thực, và các biện pháp thích ứng phù hợp với sự thay đổi khí hậu. Dưới đây chỉ là một số phương pháp tính toán vỡ đập trên ở thế giới.Wahl đã Tổng quan về phương pháp phân tích vỡ đập. (Joint Federal Interagency Conference on Sedimentation and Hydrologic Modeling, June 27 - July 1, 2010 --- Las Vegas, NV) Hai nhiệm vụ chính trong tính toán vỡ đập là những dự đoán của các hồ chứa thủy văn dòng chảy và định tuyến của mà thủy văn thông qua các thung lũng hạ lưu để xác định hậu quả vỡ đập. Khi quần thể có nguy cơ nằm gần một con đập, điều quan trọng là dự đoán chính xác thủy văn dòng chảy và phạm vi thời gian của nó liên quan đến các diễn biến quá trình vỡ đập.
Bài viết này cung cấp một tổng quan về các 9 phương pháp được sử dụng để dự đoán thuỷ văn dòng chảy, từ phương pháp đơn giản thích hợp cho các ước tính thẩm định cấp với các phương pháp phức tạp hơn để phân tích các trường hợp riêng. Sự tiến triển của phát triển công nghệ được tiếp nối từ phương pháp dự đoán dòng chảy cao điểm trực tiếp cho những người dự đoán phát triển phạm vi trực tiếp và mô hình phân tích thủy lực, và cuối cùng là phương pháp mà các quá trình mô hình xói mòn, phạm vi phát triển và thủy lực rất chi tiết. Cameron, và cộng sự (2006) đã Phân tích vỡ đập được sử dụng HEC-RAS và HEC-GEORAS. (Hydraulic Engineer and Senior Technical Hydraulic Engineer, Hydrologic Engineering Center, Davis, CA95616) Một phân tích các mô hình vỡ đập cung cấp một công cụ kịch bản tạo ra để xác định các mối nguy hiểm kết quả.
Quản lý vùng đồng bằng và nhân viên quản lý khẩn cấp sau đó có thể sử dụng các kết quả dự phòng để bảo vệ chống lại sự mất mát của cuộc sống và tài sản thiệt hại. Phân tích hệ thống các thủy văn Kỹ thuật của Trung tâm (HEC-RAS) có thể được sử dụng cùng với HEC-GeoRAS để phát triển một mô hình mô phỏng đập. HEC-GeoRAS được sử dụng để trích xuất thông tin hình học từ mô hình địa hình kỹ thuật số và sau đó nhập khẩu vào HEC-RAS. Mô phỏng không ổn định dòng chảy của vỡ đập được thực hiện bằng cách sử dụng HEC-RAS và kết quả được ánh xạ bằng cách sử dụng GIS.
Lập bản đồ ngập lụt mặt nước kết quả từ các mô hình mô phỏng đập cung cấp một đánh giá sơ bộ về nguy cơ lũ lụt và cung cấp cái nhìn sâu sắc cho chuẩn bị khẩn cấp. Quá trình thu thập và chuẩn bị dữ liệu, tạo ra một mô hình không ổn định dòng chảy trong HEC-RAS, nhập các thông số phạm vi đập, thực hiện phân tích vỡ đập, và lập bản đồ lũ tiến triển được thảo luận. Năm 2012, Yuefeng Sun, với cộng sự đã Nghiên cứu về đặc điểm của vỡ đập dựa trên phân tích tương ứng Hệ thống cơ sở dữ liệu vỡ đập DFDS được xây dựng, và trong đó thông tin vỡ đập cơ bản bao gồm vị trí, thời gian xảy ra, loại, chiều cao, khối lượng lưu trữ, số tử vong số lượng và nguyên nhân xảy ra, được tuân thủ. Phân tích tương ứng được sử dụng để nghiên cứu các mối quan hệ của thông tin.
Phân tích thống kê cho thấy rằng tỷ lệ vỡ đập cao trong năm 1970 ở Trung Quốc. Điều này chủ yếu là do các tiêu chuẩn xây dựng đập thấp và công nghệ lạc hậu. Khả năng xả không đủ và chất lượng kém là những yếu tố chính gây ra vỡ đập. Phân tích tương ứng cho thấy đập đất tai nạn vỡ có liên quan xảy ra nền tảng, quản lý không đầy đủ, và tràn.
Kho và cộng sự đã Định lượng phân tích vỡ đập trên một đập đất hồ chứa., 6 (2), 203- 210, Spring 2009, issn: 1735-1472, © irsen, ceers, iau) Mô phỏng toán học trên vỡ đập hay xảy ra sử dụng BOSS DAMBRK thủy động lực học lũ lụt định tuyến đập mô hình đã được tiến hành để xác định mức độ ngập lụt ở hạ nguồn, thời gian lũ lụt, vận tốc nước lũ và ảnh hưởng khu dân cư bị ảnh hưởng hạ lưu, tài sản và các khu vực nhạy cảm về môi trường do nước lũ. Mô phỏng máy tính cho một trong những kịch bản các trường hợp trên sử dụng phần mềm BOSS DAMBRK phạm vi vỡ đập, tác lưu trữ, đồng bằng ngập lũ, dòng chảy trên lưu vực và sóng lũ suy giảm. Kết quả mô phỏng xem xét một vận tốc dòng chảy tối đa 2,40 m/s với một lưu lượng xả khoảng 242 m³/s xảy ra tại 1.00 km phía hạ lưu. Xả tối đa tăng từ 244 m3 /s (vận tốc dòng chảy = 1.) 263 m3/s (vận tốc dòng chảy = 1,37 m/s xảy 11 ra ở 12 km.); về giảm 39% trong vận tốc dòng chảy trên một khoảng cách 4,00 km về hạ lưu.
Nếu toàn bộ đập cho cách ngay lập tức, một số điểm kéo dài từ 0.00 km (tại tuyến đập) với khoảng 3,40 km về phía hạ lưu đập có thể được phân loại là "vùng nguy hiểm", trong khi nguy cơ hạ lưu và thiệt hại kinh tế hơn 3,40 km phía hạ lưu có thể được phân loại như khu "thấp" hay "tối thiểu" 5. Pandya và Thakor Dixitsinh Jitaji đã viết Một đánh giá tóm tắt về phương pháp có sẵn cho phân tích vỡ đập. College of Engineering, Ahmedabad) Nhiều vỡ đập trong lịch sử đã dẫn đến sự khởi đầu của một nghiên cứu mới trong lĩnh vực xảy ra vỡ đập và hậu quả của nó. Lĩnh vực nghiên cứu này với hai quan điểm cơ bản.
Quan điểm đầu tiên là biết đập nhất định sẽ vỡ hay không. Quan điểm thứ hai là về giả định sự vỡ đập và phân tích các hậu quả. Phân tích vỡ đập về cơ bản đề cập đến quá trình giả định một phần phạm vi và định tuyến các sóng lũ lụt ở vùng hạ lưu.