Đánh giá ổn định đập định bình khi gặp lũ cực hạn và biện pháp đảm bảo an toàn

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu chuyên ngành xây dựng công trình thủy đánh giá ổn định đập định bình khi gặp lũ cực hạn và giải, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Lê Nguyên Trung
• Người hướng dẫn: GS.TS Phạm Ngọc Quý
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Công trình
• Đề tài: Đánh Giá Ổn Định Đập Định Bình Trong Lũ Cực Hạn Và Giải Pháp An Toàn
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM KẾT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 0.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 0.3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 0.4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ỔN ĐỊNH VÀ AN TOÀN ĐẬP
• 1.1. Khái quát về đập và hồ chứa
• 1.1.1. Khái quát về đập
• 1.1.2. Khái quát về hồ chứa
• 1.2. Lũ cực hạn và sự cố công trình
• 1.2.1. Khái quát về lũ cực hạn
• 1.2.2. Khái quát về sự cố công trình
• 1.3. Tổng quan việc sử dụng lũ cực hạn để đánh giá ổn định đập
• 1.4. Tổng quan ổn định và an toàn đập trên thế giới và Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐỊNH BÌNH KHI GẶP LŨ CỰC HẠN
• 2.1. Tổng quan về hồ Định Bình
• 2.2. Tính toán lũ cực hạn đến đập Định Bình
• 2.3. Các dữ liệu đầu vào
• 2.4. Tính toán điều tiết lũ qua công trình
• 2.4.1. Xây dựng phần mềm tính toán điều tiết lũ với mực nước vượt đỉnh đập chắn
• 2.4.2. Kết quả tính toán
• 2.5. Đánh giá ổn định đập Định Bình
• 2.5.1. Mặt cắt và trường hợp tính toán
• 2.5.2. Các tài liệu cơ bản của công trình
• 2.5.3. Trình tự và kết quả tính toán
• 2.5.4. Phân tích đánh giá kết quả tính toán ổn định
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN ĐẬP ĐỊNH BÌNH
• 3.1. Đánh giá ngập lụt khi công trình gặp sự cố
• 3.1.1. Đánh giá ngập lụt ngay sau tuyến đập
• 3.1.2. Đánh giá ngập lụt hạ du khi đập Định Bình bị vỡ
• 3.2. Nghiên cứu tính toán và đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn đập
• 3.2.1. Giải pháp công trình
• 3.2.2. Giải pháp phi công trình
• 3.2.3. Phân tích đánh giá kết quả
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Đề tài "Đánh giá ổn định đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn và giải pháp đảm bảo an toàn" được hình thành trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan. Việc nghiên cứu ổn định của đập trong điều kiện lũ cực hạn là cần thiết nhằm đảm bảo an toàn cho công trình và cộng đồng dân cư hạ lưu. Theo tài liệu, "Sự biến đổi khí hậu đã làm thiên tai xảy ra thường xuyên hơn", điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tính toán và đánh giá ổn định đập. Thực tế cho thấy, các sự cố đập có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Việc nghiên cứu lũ cực hạn và các giải pháp ứng phó không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn mang tính thực tiễn cao, góp phần bảo vệ an toàn cho các công trình thủy lợi và giảm thiểu rủi ro cho cộng đồng.

II. Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài được xác định rõ ràng, bao gồm ba phần chính: Đánh giá tổng quan về ổn định và an toàn đập, nghiên cứu tính toán ổn định của đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn, và đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn cho đập. Theo tài liệu, "Nghiên cứu tính toán ổn định của đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn là một nhiệm vụ quan trọng", điều này phản ánh sự cần thiết phải có các phương pháp khoa học và thực tiễn để đảm bảo an toàn cho các công trình. Mục tiêu này không chỉ hướng đến việc phát triển lý thuyết mà còn tạo ra các giải pháp cụ thể, khả thi trong thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành các công trình thủy lợi.

III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Đề tài áp dụng cách tiếp cận đa dạng, bao gồm thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thực tế về sự cố công trình và tính toán ổn định đập. Phương pháp nghiên cứu được sử dụng là phương pháp thống kê, kế thừa, chuyên gia, mô phỏng và mô hình toán. Theo tài liệu, "Việc sử dụng mô hình toán trong tính toán lũ cực hạn giúp dự đoán chính xác hơn các kịch bản có thể xảy ra", điều này cho thấy tầm quan trọng của các phương pháp khoa học trong việc đánh giá an toàn công trình. Phương pháp nghiên cứu không chỉ mang lại kết quả chính xác mà còn giúp xây dựng các kịch bản ứng phó hiệu quả trong trường hợp xảy ra sự cố.

IV. Tổng quan ổn định và an toàn đập

Tổng quan về ổn định và an toàn đập cung cấp cái nhìn tổng thể về các loại đập và hồ chứa. Đập là công trình chắn ngang sông, có vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy và tích trữ nước. Theo tài liệu, "Các loại đập được phân loại theo vật liệu và cấu trúc", điều này phản ánh sự đa dạng trong thiết kế và xây dựng đập. Việc hiểu rõ về các loại đập và hồ chứa là cần thiết để đánh giá ổn định và an toàn của chúng. Đặc biệt, việc nghiên cứu các sự cố công trình đã xảy ra trước đây giúp rút ra bài học kinh nghiệm và nâng cao khả năng ứng phó với các tình huống khẩn cấp.

V. Nghiên cứu đánh giá ổn định đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ổn định của đập Định Bình dưới tác động của lũ cực hạn. Các phương pháp tính toán được áp dụng để xác định khả năng chịu lực của đập trong các tình huống khác nhau. Theo tài liệu, "Tính toán ổn định đập là bước quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho công trình", điều này cho thấy vai trò thiết yếu của nghiên cứu trong việc phát hiện các điểm yếu của đập. Kết quả tính toán không chỉ giúp xác định mức độ ổn định của đập mà còn cung cấp cơ sở để đề xuất các giải pháp cải thiện, đảm bảo an toàn cho công trình và người dân hạ lưu.

VI. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn đập Định Bình

Việc đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn cho đập Định Bình là bước cuối cùng trong nghiên cứu. Các giải pháp có thể bao gồm cải tạo công trình, xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ lũ lụt. Theo tài liệu, "Giải pháp công trình và phi công trình đều cần thiết để đảm bảo an toàn cho đập", điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp nhiều phương pháp khác nhau. Các giải pháp được đề xuất không chỉ giúp tăng cường an toàn cho đập mà còn giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra, từ đó bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, các hiện tượng thiên tai ngày càng gia tăng về tần suất và cường độ, đặc biệt là các trận lũ cực hạn vượt quá thiết kế công trình thủy lợi. Tại Việt Nam, việc đảm bảo an toàn cho các công trình đập thủy lợi và thủy điện trở nên cấp thiết nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Luận văn tập trung nghiên cứu đánh giá ổn định đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn (PMF - Probable Maximum Flood) và đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn khi công trình gặp sự cố. Nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn từ các trạm đo trên lưu vực sông Côn, với phạm vi thời gian thu thập dữ liệu từ năm 1976 đến nay, tập trung phân tích lũ cực hạn và các kịch bản vỡ đập có thể xảy ra.

Mục tiêu chính của luận văn là: (1) Đánh giá tổng quan về ổn định và an toàn đập; (2) Tính toán ổn định đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn; (3) Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi công trình nhằm đảm bảo an toàn đập trong các tình huống sự cố. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý, vận hành và phòng chống rủi ro thiên tai cho các công trình thủy lợi, góp phần bảo vệ an toàn vùng hạ du và phát triển bền vững kinh tế - xã hội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về ổn định và an toàn đập, bao gồm:

• Lý thuyết trạng thái giới hạn: Áp dụng trong tính toán ổn định, độ bền và ứng suất của công trình theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, đảm bảo các điều kiện an toàn về tải trọng và biến dạng.
• Mô hình tính toán lũ cực hạn (PMF): Sử dụng phương pháp cực đại hóa trận mưa lớn thực đo để xác định mưa lớn nhất khả năng (PMP), sau đó chuyển đổi sang lũ cực hạn bằng mô hình dòng chảy như mô hình tập trung nước tổng hợp, mô hình đường lưu lượng đơn vị, mô hình Nash và mô hình truyền lũ MUSKINGUM.
• Mô hình tính toán điều tiết lũ: Dựa trên hệ phương trình cân bằng nước và phương trình động lực, mô phỏng quá trình điều tiết lũ qua công trình đập, bao gồm cả trường hợp mực nước vượt đỉnh đập chắn.
• Khái niệm chính: Lũ cực hạn (PMF), mưa lớn nhất khả năng (PMP), trạng thái giới hạn, ổn định trượt, ổn định lật, ứng suất chịu tải, bản đồ ngập lụt hạ du, giải pháp công trình và phi công trình.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích và đánh giá tài liệu thực tế về sự cố công trình, kết hợp với phương pháp mô phỏng và mô hình toán học. Cụ thể:

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu khí tượng thủy văn từ 9 trạm trên lưu vực sông Côn, trong đó trạm Vĩnh Kim được chọn làm mưa điển hình; dữ liệu kỹ thuật công trình đập Định Bình; số liệu về các sự cố đập trong nước và quốc tế.
• Phương pháp phân tích: Phân tích thống kê lượng mưa cực đại, mô phỏng dòng chảy lũ cực hạn, tính toán ổn định đập theo trạng thái giới hạn, xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du khi xảy ra sự cố vỡ đập.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu từ năm 1976 đến nay; xây dựng mô hình và phần mềm tính toán điều tiết lũ trong giai đoạn nghiên cứu; đánh giá ổn định và đề xuất giải pháp trong thời gian thực hiện luận văn.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ dữ liệu khí tượng thủy văn liên quan đến lưu vực sông Côn và các thông số kỹ thuật của đập Định Bình. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện và độ tin cậy của dữ liệu. Phương pháp phân tích được lựa chọn nhằm đảm bảo tính chính xác và khả năng ứng dụng thực tiễn cao.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tính toán lũ cực hạn và điều tiết lũ tại đập Định Bình: Lũ PMF tính toán đạt lưu lượng cực đại khoảng 21.275 m³/s, gấp khoảng 2,2 lần lưu lượng lũ kiểm tra (P=0,1%). Mực nước hồ cao nhất khi lũ PMF về là 98,0 m, vượt cao trình đỉnh đập 95,55 m, dẫn đến khả năng tràn đỉnh đập và gia tăng áp lực lên kết cấu.
2. Đánh giá ổn định đập dưới tác động lũ cực hạn: Tính toán ổn định trượt, lật và ứng suất cho hai mặt cắt đập tràn và đập dâng chắn cho thấy đập Định Bình vẫn đảm bảo an toàn với hệ số an toàn vượt mức tối thiểu quy định. Tuy nhiên, các tổ hợp tải trọng đặc biệt với mực nước lũ PMF tạo ra áp lực lớn, đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ vận hành.
3. Bản đồ ngập lụt hạ du khi xảy ra sự cố vỡ đập: Kịch bản vỡ đập do lũ PMF cho thấy diện tích ngập lụt lớn, với độ sâu ngập trung bình từ 2 đến 5 m, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các khu dân cư và vùng sản xuất nông nghiệp hạ du.
4. Hiệu quả phần mềm tính toán điều tiết lũ: Phần mềm do tác giả phát triển cho phép mô phỏng chính xác lưu lượng xả lũ qua đập, bao gồm cả trường hợp mực nước vượt đỉnh đập với chiều rộng đỉnh đập thay đổi theo mực nước, giúp nâng cao độ tin cậy trong dự báo và quản lý lũ.

Thảo luận kết quả

Kết quả tính toán lũ cực hạn và ổn định đập Định Bình phù hợp với các nghiên cứu tương tự tại các công trình thủy điện lớn như Sơn La và Trung Sơn, nơi lưu lượng PMF cũng vượt gấp đôi lưu lượng lũ thiết kế. Việc sử dụng phương pháp trạng thái giới hạn trong tính toán ổn định đảm bảo đánh giá toàn diện các nguy cơ trượt, lật và phá hoại nền móng. Bản đồ ngập lụt hạ du cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch phòng chống thiên tai và ứng phó khẩn cấp.

Phần mềm tính toán điều tiết lũ với khả năng mô phỏng lưu lượng xả qua đập tràn và đập không tràn, đồng thời tính đến sự thay đổi chiều rộng đỉnh đập theo mực nước, là một bước tiến quan trọng so với các phần mềm hiện có, giúp nâng cao hiệu quả quản lý vận hành hồ chứa trong điều kiện lũ cực đoan. Các biểu đồ và bảng số liệu minh họa rõ ràng quá trình tính toán và kết quả ổn định, góp phần làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn đập.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát và bảo trì công trình đập Định Bình: Thực hiện kiểm tra định kỳ các thiết bị chống thấm, thiết bị tiêu năng và hệ thống xả lũ nhằm phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng, đảm bảo vận hành an toàn trong mùa mưa lũ. Thời gian thực hiện: hàng năm; Chủ thể: Ban quản lý công trình.
2. Cập nhật và ứng dụng phần mềm tính toán điều tiết lũ: Áp dụng phần mềm mô phỏng lưu lượng xả lũ trong công tác dự báo và vận hành hồ chứa, đặc biệt trong các tình huống lũ vượt thiết kế, nhằm giảm thiểu rủi ro vỡ đập. Thời gian: ngay trong giai đoạn vận hành; Chủ thể: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn và Ban quản lý hồ.
3. Xây dựng bản đồ ngập lụt chi tiết vùng hạ du: Sử dụng kết quả mô phỏng để lập bản đồ ngập lụt phục vụ công tác quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và phòng chống thiên tai, đồng thời xây dựng kế hoạch sơ tán dân cư khi có sự cố. Thời gian: 1-2 năm; Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Ban chỉ huy phòng chống thiên tai.
4. Đào tạo nâng cao năng lực quản lý và vận hành đập: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật vận hành, xử lý sự cố và ứng phó khẩn cấp cho cán bộ quản lý đập, nhằm nâng cao khả năng ứng phó với các tình huống bất thường. Thời gian: định kỳ hàng năm; Chủ thể: Trường Đại học Thủy lợi phối hợp với Ban quản lý công trình.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý và vận hành công trình thủy lợi, thủy điện: Nghiên cứu cung cấp các phương pháp tính toán ổn định và điều tiết lũ, giúp nâng cao hiệu quả quản lý và giảm thiểu rủi ro sự cố.
2. Chuyên gia, nhà nghiên cứu trong lĩnh vực thủy lợi và thủy điện: Luận văn trình bày chi tiết các mô hình tính toán lũ cực hạn và ổn định đập, là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo.
3. Cơ quan quản lý nhà nước về phòng chống thiên tai và tài nguyên nước: Kết quả nghiên cứu hỗ trợ xây dựng chính sách, quy hoạch và kế hoạch ứng phó thiên tai hiệu quả.
4. Sinh viên và học viên cao học ngành xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về lý thuyết và thực tiễn tính toán ổn định đập, giúp nâng cao trình độ học thuật và kỹ năng thực hành.

Câu hỏi thường gặp

1. Lũ cực hạn (PMF) là gì và tại sao quan trọng trong đánh giá an toàn đập?
   PMF là trận lũ lớn nhất có thể xảy ra trên lưu vực, được tính toán dựa trên mưa lớn nhất khả năng (PMP). Việc đánh giá PMF giúp xác định giới hạn chịu tải của đập, đảm bảo thiết kế và vận hành an toàn trong điều kiện cực đoan.

2. Phương pháp tính toán ổn định đập theo trạng thái giới hạn có ưu điểm gì?
   Phương pháp này đánh giá toàn diện các trạng thái chịu lực và biến dạng của công trình, đảm bảo an toàn kết cấu dưới các tải trọng thực tế và cực đoan, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam.

3. Tại sao cần xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du khi xảy ra sự cố vỡ đập?
   Bản đồ ngập lụt giúp xác định khu vực bị ảnh hưởng, mức độ thiệt hại tiềm năng, từ đó hỗ trợ công tác quy hoạch, phòng chống thiên tai và tổ chức sơ tán dân cư kịp thời, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.

4. Phần mềm tính toán điều tiết lũ do luận văn phát triển có điểm gì nổi bật?
   Phần mềm mô phỏng lưu lượng xả lũ qua đập với khả năng tính toán lưu lượng khi mực nước vượt đỉnh đập, bao gồm sự thay đổi chiều rộng đỉnh đập theo mực nước, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả quản lý vận hành.

5. Giải pháp phi công trình nào được đề xuất để đảm bảo an toàn đập?
   Giải pháp phi công trình bao gồm tăng cường đào tạo, nâng cao nhận thức và năng lực quản lý vận hành, xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố, đồng thời cải thiện hệ thống cảnh báo và truyền thông trong cộng đồng vùng hạ du.

Kết luận

• Luận văn đã thành công trong việc tính toán lũ cực hạn và đánh giá ổn định đập Định Bình dưới tác động của lũ PMF, với kết quả phù hợp các tiêu chuẩn quốc tế và thực tiễn Việt Nam.
• Phần mềm tính toán điều tiết lũ được phát triển giúp mô phỏng chính xác lưu lượng xả lũ, đặc biệt trong trường hợp mực nước vượt đỉnh đập, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý vận hành.
• Bản đồ ngập lụt hạ du khi xảy ra sự cố vỡ đập cung cấp cơ sở khoa học cho công tác phòng chống thiên tai và quy hoạch phát triển vùng.
• Đề xuất các giải pháp công trình và phi công trình nhằm tăng cường an toàn đập, giảm thiểu rủi ro thiên tai và bảo vệ cộng đồng dân cư.
• Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng mô hình và phần mềm cho các công trình đập khác, đồng thời tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực quản lý vận hành trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo: Áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn quản lý đập Định Bình và các công trình tương tự, đồng thời triển khai các giải pháp đề xuất nhằm nâng cao an toàn và hiệu quả phòng chống thiên tai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Đánh giá 6n định đập Dinh Bình khi gặp lũ cực hạn và giải pháp đảm bảo an toàn khi công trình gặp sự cố” được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thay, Cô, cơ quan, bạn bẻ va gia đình. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:Thầy giáo hướng dan 1: GS.TS Phạm Ngọc Quý và Thay giáo hướng dẫn 2: TS. Nguyễn Mai Đăng đã tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Phong dao tao dai học và Sau đại hoc, khoa Công trình - Trường Đại hoc Thuy Loi đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, cũng như quá trình thực hiện luận văn này.

Đề hoàn thành luận văn, tác giả còn được sự cô vũ, động viên khích lệ và giúp đỡ vê nhiêu mặt của gia đình và bạn bè. Hà Nội, ngày 19 tháng 08 năm 2013 Tác giả luận văn Lê Nguyên Trung LỠI CAM KET “Tên tôi là: Lê Nguyên Trung, Học viên lớp: 19C12. “Tôi xin cam đoan day là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bắt kỳ công trình khoa học nào.

“Tác giả Lê Nguyên Trung MỤC LUC MỞ DAU. TINH CAP THIET CUA ĐÈ TÀI. MỤC TIEU CUA BE TAL _ : " 3. CÁCH TIẾP CAN VA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU.

KET QUA DỰ KIÊN ĐẠT DUOC. TONG QUAN ÔN ĐỊNH VA AN TOAN DAP. Khái quát về đập và hồ chứa. Khái quất về đập.

Khai quát về hồ chứa, 4 1. Lũ cực hạn và sự cổ công trình.1, Khai quát về lũ cực han. Khái quát về sự cố công trình. Tông quan việc sử dụng lũ cực hạn dé đánh giá ôn định đập.

Tổng quan ôn định và an toàn đập trên thể giới và Việt Nam. Tổng quan ôn định và an toàn đập ở Việt Nam. Tông quan ôn định và an toàn đập trên thé giới. «ae 13 CHƯƠNG 2.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ON ĐỊNH DAP ĐỊNH BÌNH KHI GAP LŨ CỰC HAN 21 2. Tổng quan về hồ Dinh Binh. Tính toán lũ cực hạn đến đập Định Bình. Các dit liệu đầu vào 25 28 2.

Tỉnh toán điều tiết lũ qua công trình. Xây dựng phần mềm tính toán điều tết lũ với mực nước vượt din đập chắn. Kết quả tính toán.4, Đánh giá én định đập Định Bình. Mặt cất va trường hợp tính toán.

Các tai liệu cơ bản của công trình. Trình tự và kết quả tinh toán. Phân tích đánh giá kết qua tính toán ổn định 55 2. Phân tích đánh giá kết quả %6 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU DE XUẤT CÁC GIẢI PHÁP DAM BAO AN TOAN DAP ĐỊNH BÌNH 58 3.1, Đánh giá ngập lụt khi công trình gặp sự cổ 58 3,1,1.

Đánh giá ngập lụt ngay sau tuyển đập. Đánh giá ngập lụt hạ du khí đập Định Binh bị vỡ. Nghiên cứu tính toán va dé xuất các giải pháp đảm bảo an toàn đập. Giải pháp công trình oe oe -65 3.

Giải pháp phi công trình. Phân tích đánh giá kết quả. 86 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. 88 TÀI LIEU THAM KHAO.

_- _- _ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. Các loại đập dit. Đập dit đá 3 Hình 1. Đập bê tông và bê tông cốt thép 4 "Hình 1.

Các đặc trưng hình thái kho nước[7] 5 Hình 1. Một số bản vẽ vé sự cổ lần 1 đập Suối Trầu (6) 12 Hình 1. Một số bản vẽ về sự cố đập Suối Hành [6] Hình 1. Sơ dé tính ôn định với mặt trượt phẳng[16] Hình 1.

Sơ đồ tính ôn định dang mặt trượt gay phức hgp[16] Hình 1. Vị trí của hợp lực trong các trường hợp tính én định lậ( 16]. Phân bố đập lớn trên thé gi (tính đến năm 2000) [22]. Tỷ lệ các loại đập đã được xây dựng trên thé giới [25].

Đập Francis hoàn thành. Đập Francis sau khi bị vỡ. Đập Malpasset hoàn thành Hình 1. Đập Malpasset sau khi bị vỡ.16, Đập Teton đang bị vỡ.

Mặt bing tổng thé đập Định Bình. Vị trí các tram khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Côn[5] Hình 2. Phân phối mưa điển hình của trạm Quy Nhơn. Phân phối mưa PMP hỗ Định Bình.

Đường quá trình lũ PMF đến đập Định Binh. Sơ đỏ khối tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp. Giao diện chính của phần mém. Giao diện nhập dữ liệu thủy văn và hỗ chứa.

Giao diện nhập dữ liệu công trình Hình 2. Giao điện kết quả tính toán điều tiết lũ của chương trình. Đường quan hệ Z~V hồ Định Bình. Đường quan hệ Q~Zhạ lưu đập Định Bình.

Quan hệ Z„¡~Q của đập Định Binh(Phan định đập không tràn) 40 Hình 2. Kết quả tính toán điều tiết lũ PMF hỗ Định Bình. Mặt cắt tính toán ôn định của đập tràn Định Binh. Mặt cắt tính toán ôn định của đập dâng chắn Định Bình.

Sơ đỗ tính toán lực cho mặt cắt đập dâng chắn THỊ Hình 2. lực cho mặt cắt đập tràn THỊ Hình 2. th toán lực cho mặt cắt đập dâng chắn TH2. inh toán lực cho mặt cắt đập tràn TH2.

Nhà máy thủy điện Định Bình nhìn từ hạ lưu. Mặt bằng khu vực cống xả sâu và nhà máy thủy điện Định Bình. Khu vực đất đắp hạ lưu đập Định Bình tại mặt cắt 18.4: Minh họa vết vỡ tại tuyển đập hé Định Bình. Mực nước Hồ Định Bình và sông Côn trước khi bat đầu vỡ đập.

Mực nước hồ Định Bình và sông Côn sau khi đập chính vỡ hết. Ban đồ ngập lụt lớn nhất khi vờ đập Định Bình do lũ PMF. Gia cố mái dat đắp hạ lưu đập Định Bình (mặt cắt 18). Mặt cit ngang mái gia cố của mặt cắt 18.

Kết qua tính toán điều tiết lũ hỗ khi có tràn sự cố PAL "Hình 3. Mặt bằng tổng thể đập Định Binh có bé trí đập tran sự có PAL Hình 3. Mat bằng đập trân sự cố PAL 70 Hình 3. Mat cắt dọc tim trin sự cỗ PAL.

Mặt cắt II-II của đập tràn sự cổ PAL, 72 Hình 3. Kết quả tinh toán điều tiết lũ hỗ khi có tran sự cổ PA2. Mặt bằng tổng thé đập Định Bình có bé trí đập trin sự có PA2 14 Hình 3. Sơ đỗ tính toán hồ xói sau máng phun của đốc nước.

Mặt bằng tràn sự cỗ PA2. Mặt c đọc tìm tràn và đốc nước đập tràn sự cổ PA2. Mặt cắt 1-1 của đập tran sự cổ PA2. Mat cắt 2-2 của đập tràn sự có PA2.

84 DANH MỤC CÁC BANG BIÊU Bang 1. Tổng hợp các loại sự cố công trình ở hồ chứa nước[9]. Tiêu chuẩn lũ thi heo hội đập lớn thé giới ICOLD)[I]. Danh sách các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Côn.

Lượng mưa 1 ngày lớn nhất trạm Vĩnh Kim. Phân phối mưa PMP khu vực hỗ chứa Dinh Bình. Đường quá trình lũ PMF đến đập Định Bình 29 Bang 2. Kết quả tính toán lũ PMF của một số công trình thủy điện 30 Bảng 2.6, Kết qua tinh toán én định cho mặt cắt đập dâng ~ trường hợp 1.

Kết quả tính toán én định cho mặt cắt đập tràn - trường hợp I.8, Kết qua tính toán ôn định cho mặt cắt đập dâng - trường hợp 2. Kết quả tinh toán én định cho mặt cắt đập tràn — trường hợp 2. Tổng hợp kết qua tính toán dn định cho đập Định Bình. Diện tích ngập va độ sâu ngập khi vỡ đập Định Binh do lũ PMF.

Kết quả tính toán đường mặt nước trên đốc nước của đập tran sự cố.3, Kết qua kiếm tra khả năng khí hóa trên dốc nước của đập tran sự cố ĐA2. TINH CAP THIẾT CUA ĐÈ TÀI Hiện nay ngành công nghiệp trên thé giới đang phát triển rit nhanh, kèm theo đó là các hoạt động tạo ra khí nhà kính và sự khai thác quá mức các thành phần hấp thụ khí nhà kính như: rừng, hệ sinh thái biển. đã làm biển đổi của trái đất. Sự biến đổi nảy đã làm thiên tai bit thường xây ra ở nơi trên trái đất.

Nếu sự biển đổi khí hậu này không được kiểm s thi khả năng thiên tai bắt thường xay ras còn nl hon, Trong những thiên tai này có sự xuất hiện của dòng chảy vượt lũ thiết kế và lũ kiểm tra, vi vậy việc nghiên cứu tính toán én định của đập khi gặp lũ cực hạn, xây dựng bản đồ ngập lụt khi công trình gặp sự cố và dé xuất giải pháp ứng phó là rit cần thiết. MỤC TIÊU CUA ĐÈ TÀI - Đánh giá tổng quan về ổn định va an toàn đập. - Nghiên cứu tính toán én định của đập Định Bình khi gặp lũ cực han. ~ Nghiên cứu dé xuất giải pháp đảm bảo an toàn đập.

CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Cách tiếp cận: thu thập, tổng hợp, phân tích và đánh giá tài liệu thực. tế về sự cố công trình, tinh toán ổn định đập, dự kiến kịch bản vỡ đập có thé xây ra, xây dựng bản đồ ngập lụt hạ du và đề xuất giải pháp ứng phó. - Phương pháp nghiên cứu: phương pháp thống kê, phương pháp kế thửa, phương pháp chuyên gia, phương pháp mô phỏng, mô hình toán. KET QUA DỰ KIÊN ĐẠT ĐƯỢC “Trên cơ sở các cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu đã đề ra, tác giả dự kiến luận văn đạt được một số kết quả sau: - Tính toán ôn định của đập Định Bình khi gặp lũ cực hạn.

pháp đảm bảo an toàn đập. TONG QUAN ON ĐỊNH VA AN TOAN DAP 1. Khái quát về đập và hồ chứa. Khái quát về đập.

Đập là những công trình chắn ngang sông, làm dâng cao mực nước ở phía trước tạo thành hồ chứa. Vật liệu Lim đập là bê tông, bê tông cốt thép, 25, đá, đất và được gọi tên theo vật liệu lim đập là đập bê tông, đập bê tông, cốt thép, đập gỗ, đập đá, đập dat. Loại đập được dùng rộng rãi nhất là đập vật liệu tại chỗ và đập bê tông. Đập đất được xây dựng bằng các loại đất.

Tùy thuộc vào việc sử dụng một hay nhiều loại đắt để đắp đập người ta phân ra đập đất đồng chất (hình.1a,b) hay đập đất không đồng chất (hình 1. Nước thắm qua thân đập đất tạo thành đồng thấm. Giới hạn trên cùng của đồng thẩm là đường bão hòa thấm (đường abe cia hình 1. Nêu đất đắp đập có hệ số thắm quá lớn làm.

tổn thất nước trong hồ nhiều thì cần có biện pháp chống thắm như tường nghiêng hay tường lõi làm bằng vật liệu ít thắm nước như đất sét hoặc dat á sét, bê tông. Dap đất đồng chất b, Đập dit có thiết bi chống thắm tưởng nghiêng; ©, Đập có tưởng tâm; 4.