Giới thiệu dự án

Dự án Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên – Phương án 3 (PA3) được nghiên cứu và thiết kế nhằm giải quyết bài toán an ninh nguồn nước, phòng chống thiên tai và phát triển hạ tầng kinh tế - xã hội tại xã Đài Xuyên, huyện đảo Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh. Nằm trong vùng duyên hải Đông Bắc với địa hình đồi núi dốc, sông suối ngắn và lưu vực nhỏ ($F = 5{,}4\text{ km}^2$), khu vực chịu tác động nặng nề của biến đổi khí hậu, xâm nhập mặn từ triều cường lạch Cẩm Phả và tình trạng khô hạn gay gắt trong mùa kiệt kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        TỔNG THỂ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN (PA3)                      |
|  Lưu vực: 5.4 km2 | V_MNDBT: 2.256 x 10^6 m3 | V_h: 1.860 x 10^6 m3 | MNC: +5.00m |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Vấn đề thực tiễn và điểm nghẽn (Problem Statement & Pain Points)

  1. Thiếu hụt nguồn nước tưới: Toàn xã Đài Xuyên có 100 ha đất canh tác lúa (thôn Xuyên Hùng và Xý Vày), trong đó 65 ha chỉ canh tác bấp bênh 1 vụ do thiếu nước tưới chủ động và 35 ha đất đầm phá bị bỏ hoang. Các hồ hiện hữu (hồ Xuyên Hùng dung tích $0{,}19\times 10^6\text{ m}^3$, hồ Tống Hôn dung tích $0{,}05\times 10^6\text{ m}^3$) có lưu vực hứng nước quá nhỏ ($0{,}8\text{ km}^2$ và $0{,}13\text{ km}^2$), không đủ năng lực cấp nước.
  2. Khan hiếm nước sinh hoạt: 496 hộ dân (1.972 nhân khẩu) với 52% tỷ lệ hộ nghèo phải phụ thuộc vào nước mưa và giếng đào nhiễm mặn, chỉ có duy nhất 01 giếng khoan Unicef cấp nước cục bộ không qua xử lý.
  3. Áp lực phát triển đô thị: Khu kinh tế Vân Đồn theo Quyết định 1296/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ đòi hỏi bổ sung cấp thiết nguồn nước thô cho chuỗi đô thị Đoàn Kết – Bình Dân.
  4. Ngập úng và xâm thực mặn mùa lũ: Địa hình trũng kết hợp đỉnh triều dâng gây ngập úng hạ du với cao trình ngập lịch sử $+3{,}4\text{ m} \div +3{,}5\text{ m}$, kéo dài từ 2 đến 3 ngày.

Mục tiêu dự án

  1. Đảm bảo cấp nước tưới tự chảy và chủ động $100%$ cho 100 ha đất trồng lúa 2 vụ với tần suất đảm bảo $P = 85%$.
  2. Cấp nước sinh hoạt ổn định cho 2.000 dân xã Đài Xuyên với tiêu chuẩn $120\text{ lít/người/ngày-đêm}$ (tương đương $116.800\text{ m}^3/\text{năm}$) và tần suất cấp nước $P = 95%$.
  3. Tạo nguồn trữ nước bổ trợ cho Khu kinh tế Vân Đồn với dung tích cấp nước hàng năm đạt $0{,}954\times 10^6\text{ m}^3$.
  4. Cắt giảm đỉnh lũ thiết kế $P = 1%$ ($Q_{\max} = 125{,}7\text{ m}^3/\text{s}$) và lũ kiểm tra $P = 0{,}2%$ ($Q_{\max} = 154{,}0\text{ m}^3/\text{s}$), kết hợp phát triển nuôi trồng thủy sản lòng hồ ($30\text{ ha}$).

Giải pháp kỹ thuật và phạm vi thực hiện

Đồ án lựa chọn giải pháp cụm công trình đầu mối gồm: Đập chính bằng đất đầm nén đồng chất/không đồng chất trên nền địa chất phức tạp; Tràn xả lũ biên bên bờ phải bằng bê tông cốt thép dốc nước tiêu năng đáy; Cống lấy nước ngầm bên vai trái kết hợp tháp van điều tiết. Phạm vi tính toán bao gồm toàn bộ lưu vực $5{,}4\text{ km}^2$, tuyến công trình đầu mối, hệ thống phụ cận và tuyến kênh xả hạ lưu.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Giải pháp hiện trạng Quy mô / Dung tích Ưu điểm Nhược điểm / Hạn chế
Hồ chứa Xuyên Hùng $V = 0{,}19\times 10^6\text{ m}^3$; $F_{lv} = 0{,}8\text{ km}^2$ Đã kiên cố hóa kênh tưới Lưu vực hứng nước quá nhỏ, thiếu nước trầm trọng vào vụ Đông Xuân.
Hồ chứa Tống Hôn $V = 0{,}05\times 10^6\text{ m}^3$; $F_{lv} = 0{,}13\text{ km}^2$ Chi phí vận hành thấp Không đủ khả năng điều tiết năm, chỉ tưới được cục bộ < 15 ha.
Giếng khoan Unicef & nước mưa Quy mô hộ gia đình, 1 giếng khoan tập trung Tận dụng nguồn nước tại chỗ Nhiễm mặn do triều cường, chất lượng không ổn định, lưu lượng mùa kiệt suy giảm.
Phương án Hồ Đài Xuyên (PA3) $V_{\text{MNDBT}} = 2{,}256\times 10^6\text{ m}^3$; $F_{lv} = 5{,}4\text{ km}^2$ Điều tiết năm hoàn chỉnh, tích hợp đa mục tiêu (tưới, sinh hoạt, cắt lũ) Yêu cầu kỹ thuật nền móng phức tạp, cần xử lý chống thấm đập và nền.

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

  • Must-have (Bắt buộc): Mực nước chết $\text{MNC} = +5{,}00\text{ m}$ (thỏa mãn bồi lắng bùn cát 75 năm và khống chế tưới tự chảy $\Delta Z = 0{,}4\text{ m}$); Mực nước dâng bình thường $\text{MNDBT} = +13{,}66\text{ m}$; Dung tích hữu ích $V_h = 1{,}860\times 10^6\text{ m}^3$; Hệ số an toàn ổn định mái đập $K \ge 1{,}30$.
  • Should-have (Nên có): Thiết bị thoát nước kiểu lăng trụ đá hạ lưu kết hợp tầng lọc ngược 2 lớp; kết cấu cống hộp bê tông cốt thép M250 có khớp nối chống lún PVC Waterstop.
  • Could-have (Có thể mở rộng): Tự động hóa giám sát mực nước thượng/hạ lưu và đo biến dạng thân đập bằng mốc quan trắc trắc địa.
  • Won't-have (Chưa triển khai): Trạm phát điện thủy điện mini tại chân cống lấy nước do cột nước địa hình không tối ưu hiệu suất kinh tế.

Thiết kế hệ thống

Tiêu chuẩn kỹ thuật và Công cụ mô phỏng

  • Quy chuẩn & Tiêu chuẩn áp dụng: QCVN 04-05:2012 (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế); TCVN 8216:2018 (Thiết kế đập đất đầm nén); TCVN 8421:2010 (Tính toán tải trọng sóng); TCVN 10778:2015 (Tính toán bùn cát và mực nước chết); 14TCN 174-2006.
  • Hệ thống phần mềm chuyên dụng:
    • GeoStudio (GeoSlope / Seep/W & Slope/W) v2018: Tính toán trường thấm, gradient thấm thoát ra bãi hạ lưu, và phân tích ổn định trượt cung tròn mặt trượt trụ (phương pháp Bishop / Janbu / Morgenstern-Price).
    • CSI SAP2000 v20: Mô hình hóa khung không gian kết cấu cống lấy nước BTCT, phân tích biểu đồ mô men $M$, lực cắt $Q$, lực dọc $N$ dưới các tổ hợp tải trọng rỗng và đầy nước.
    • AutoCAD 2021 & Microsoft Excel VBA: Xây dựng bình đồ, mặt cắt kỹ thuật và giải thuật lặp cân bằng nước hồ chứa.

Đặc trưng địa chất công trình vùng tuyến

Khu vực tuyến đập tựa trên hệ tầng Hà Cối ($J_{1-2}hc_2$) và trầm tích Đệ tứ ($Q$):

  • Lớp 1b (Bồi lũ tích lòng suối): Cuội sỏi lẫn cát sét dầy $0{,}3 \div 0{,}5\text{ m}$, hệ số thấm $K = 2{,}63\times 10^{-3} \div 3{,}54\times 10^{-3}\text{ cm/s}$ (yêu cầu nạo vét bóc bỏ hoàn toàn dưới đáy đập).
  • Lớp 2 (Sét nâu đỏ pha tàn tích $edQ$): Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, $K = 3{,}54\times 10^{-5} \div 6{,}54\times 10^{-5}\text{ cm/s}$, lực dính $c = 0{,}28\text{ kG/cm}^2$, góc ma sát trong $\varphi = 18^\circ 30'$.
  • Lớp 4 (Đá bột kết, sét kết phong hóa vừa-mạnh): Lưu lượng thấm đơn vị $q = 0{,}043 \div 0{,}053\text{ l/ph}$, mô đun biến dạng $E_0 = 650 \div 680\text{ kG/cm}^2$.
  • Lớp 5 (Đá gốc ít phong hóa): Cường độ kháng nén bão hòa $R_{\text{bh}} = 217{,}4 \div 281{,}4\text{ kG/cm}^2$, $q = 0{,}002 \div 0{,}057\text{ l/ph}$, bảo đảm khả năng chịu tải và ổn định nền công trình.

Implementation và kết quả

Development Process & Calculation Algorithms

Quy trình tính toán thông số hồ chứa và kết cấu thủy công được thực hiện qua chuỗi giải thuật cân bằng nước và mô phỏng cơ học môi trường liên tục:

def calculate_reservoir_regulation(inflow_series, demand_series, z_f_curve, z_v_curve, max_iterations=20, tolerance=0.05):
    """
    Thuật toán lặp cân bằng nước hồ chứa điều tiết năm có xét tổn thất thấm (K=1%) và bốc hơi (Z_evap).
    """
    v_dead = 0.396  # Dung tích chết (triệu m3)
    v_useful_prev = sum([max(0, d - i) for i, d in zip(inflow_series, demand_series)])  # Ước lượng ban đầu
    
    for iteration in range(1, max_iterations + 1):
        v_lake_end = []
        v_loss_total = []
        current_v = v_dead
        
        for month in range(12):
            w_in = inflow_series[month]
            w_demand = demand_series[month]
            # Tính toán tổn thất thấm (Wth) và bốc hơi (Wbh)
            area_avg = interpolate_area(current_v, z_v_curve, z_f_curve)
            w_evap = area_avg * evaporation_series[month] * 1e-3
            w_seep = 0.01 * current_v
            w_loss = w_evap + w_seep
            v_loss_total.append(w_loss)
            
            delta_w = w_in - w_demand - w_loss
            current_v = max(v_dead, min(v_dead + v_useful_prev, current_v + delta_w))
            v_lake_end.append(current_v)
            
        v_useful_new = calculate_required_storage(inflow_series, demand_series, v_loss_total)
        error = abs(v_useful_new - v_useful_prev) / v_useful_new
        
        if error <= tolerance:
            return {
                "iteration": iteration,
                "V_useful": v_useful_new,
                "V_MNDBT": v_useful_new + v_dead,
                "converged": True
            }
        v_useful_prev = v_useful_new

    return {"converged": False, "V_useful": v_useful_prev}

Quá trình hội tụ dung tích hồ chứa

  1. Tính toán sơ bộ chưa xét tổn thất: $V_h^{(0)} = 1{,}297\times 10^6\text{ m}^3$.
  2. Xét tổn thất lần 1 ($W_{\text{tt}} = W_{\text{th}} + W_{\text{bh}}$): $V_h^{(1)} = 1{,}811\times 10^6\text{ m}^3 \rightarrow \Delta V = |1{,}811 - 1{,}297| / 1{,}811 = 28{,}38% > 5%$ (Không đạt).
  3. Xét tổn thất lần 2: $V_h^{(2)} = 1{,}860\times 10^6\text{ m}^3 \rightarrow \Delta V = |1{,}860 - 1{,}811| / 1{,}860 = 2{,}63% < 5%$ (Đạt yêu cầu chuẩn xác).
  4. Xác định mực nước: $$\begin{aligned} V_{\text{MNDBT}} &= V_h + V_c = 1{,}860 + 0{,}396 = 2{,}256\times 10^6\text{ m}^3 \ \Rightarrow Z_{\text{MNDBT}} &= +13{,}66\text{ m} \end{aligned}$$
+------------------------------------------------------------------------------------+
|                MẶT CẮT ĐỊA KỸ THUẬT VÀ THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT (PA3)                      |
|                                                                                    |
|                      Cao trình đỉnh đập: +16.80m                                   |
|                      Bề rộng đỉnh đập: B = 5.0m                                    |
|                      _________________________                                     |
|                     /                         \   Mái hạ lưu (m2 = 2.25/2.50)      |
|  Mái thượng lưu    /    ĐẤT ĐẮP ĐẦM NÉN        \  Cơ đập +10.50m (b = 2.0m)        |
|  (m1 = 2.75/3.00) /      ĐỘ CHẶT K >= 0.95      \                                  |
|                  /     (Mỏ VL1 & VL3)            \_______                          |
|  MNDBT: +13.66m /                                 \      \                         |
|  ~~~~~~~~~~~~~~/                                   \ [LĂNG TRỤ ĐÁ THOÁT NƯỚC]      |
|  MNC: +5.00m  /                                     \_____\__________________      |
|  ============/_____________________________________________\                       |
|  TẦNG SÉT PHỦ TỰ NHIÊN / ĐÁ GỐC PHONG HÓA (Lớp 2 - Lớp 5)                          |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Testing và validation

Kiểm tra ổn định thấm và trượt mái dốc bằng GeoStudio (Seep/W & Slope/W)

  • Kiểm tra thấm: Gradient thấm cho phép $[J_k] = 0{,}85$. Kết quả phân tích Seep/W cho thấy đường bão hòa hạ thấp hoàn toàn vào khối lăng trụ thoát nước đá hộc, gradient thoát nước tại chân hạ lưu $J_{\text{exit}} = 0{,}24 < [J_k]$, triệt tiêu hoàn toàn nguy cơ xói ngầm và áp lực đẩy bục.
  • Kiểm tra ổn định mái đập (Slope/W):
    • Tổ hợp cơ bản 1 (MNDBT, dòng thấm ổn định): Mái hạ lưu $K_{\min} = 1{,}432 > [K] = 1{,}30$.
    • Tổ hợp cơ bản 2 (Hồ rút nước nhanh từ MNDBT về MNC): Mái thượng lưu $K_{\min} = 1{,}345 > [K] = 1{,}30$.
    • Tổ hợp đặc biệt (Mực nước lũ kiểm tra $P=0{,}2%$ kết hợp động đất cấp VI): $K_{\min} = 1{,}215 > [K] = 1{,}17$.

Phân tích nội lực kết cấu cống bằng SAP2000

  • Tiết diện cống hộp $B\times H = 1{,}2\text{ m}\times 1{,}5\text{ m}$, chiều dày thành và bản đáy $t = 30\text{ cm}$, bê tông cấp độ bền B20 ($R_b = 11{,}5\text{ MPa}$), cốt thép CB300-V ($R_s = 260\text{ MPa}$).
  • Dưới tổ hợp bất lợi nhất (cống rỗng, áp lực đất đắp đỉnh cao nhất $H = 14\text{ m}$, áp lực nước ngầm ngoài thân cống bão hòa):
    • Mô men uốn lớn nhất tại góc khung: $M_{\max} = 48{,}6\text{ kNm/m}$.
    • Bố trí cốt thép chịu lực: $\phi 14a120$ ($A_s = 1283\text{ mm}^2/\text{m}$).
    • Độ mở rộng vết nứt tính toán: $a_{\text{crc}} = 0{,}16\text{ mm} < [a_{\text{crc}}] = 0{,}20\text{ mm}$ (thỏa mãn yêu cầu chống thấm chống ăn mòn ven biển).

Đổi mới và đóng góp

  1. Tối ưu hóa vị trí tuyến (PA3 vs PA1, PA2):
    • Tuyến PA1 có bề dày lớp sét yếu (1a) và sỏi cuội bồi tích ngập mặn lớn ($> 4{,}0\text{ m}$), khối lượng đào xử lý móng tăng $35%$.
    • Phương án 3 (PA3) điều chỉnh tuyến về thượng lưu 250 m so với đường liên xã, tận dụng địa hình đồi bát úp thu hẹp chiều dài đỉnh đập còn $230\text{ m}$, giảm $18{,}5%$ khối lượng đất đắp thân đập so với PA1 và hạn chế tối đa ngập lụt tuyến giao thông huyết mạch.
  2. Cân bằng và tối ưu hóa mỏ vật liệu tại chỗ: Khai thác triệt để $162.800\text{ m}^3$ từ mỏ VL1 (cách tuyến $300\text{ m}$) và $324.500\text{ m}^3$ từ mỏ VL3, đáp ứng hoàn toàn chỉ tiêu đầm nén $\gamma_{\text{khô}} \ge 1{,}65\text{ T/m}^3$, độ ẩm tối ưu $W_{\text{to}} = 16{,}5%$, loại bỏ chi phí vận chuyển vật liệu từ đất liền.
  3. Ứng dụng công nghệ số trong thiết kế thủy công: Chuyển đổi từ phương pháp tính thủ công truyền thống sang quy trình tự động hóa tích hợp mô hình số phân tích phần tử hữu hạn (GeoStudio FEM + SAP2000 Frame Analysis), nâng cao độ tin cậy của các hệ số an toàn công trình cấp II theo QCVN 04-05:2012.

Ứng dụng thực tế và triển khai

+----------------------------------------------------------------------------------+
|                    KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI DỰ ÁN (TIẾN ĐỘ 18 THÁNG)                  |
|                                                                                  |
|  [Tháng 1-3]   Khảo sát chi tiết, GPMB, mở đường thi công công vụ                |
|  [Tháng 4-7]   Dẫn dòng thi công (P=10%), đào móng đập chính, đổ BT cống ngầm    |
|  [Tháng 8-13]  Đắp đập đất vượt lũ, thi công tràn xả lũ BTCT bờ phải             |
|  [Tháng 14-16] Hoàn thiện tháp van, cơ khí thủy công, tầng lọc và lăng trụ thoát |
|  [Tháng 17-18] Lắp đặt mốc quan trắc, nghiệm thu tích nước và bàn giao vận hành  |
+----------------------------------------------------------------------------------+

Hiệu quả kinh tế - xã hội và ROI

  • Nông nghiệp: Chủ động cung cấp $0{,}954\times 10^6\text{ m}^3$ nước/năm cho 100 ha lúa, nâng hệ số quay vòng đất canh tác từ 1 vụ lên 2 vụ, tăng sản lượng lương thực quy thóc thêm 450 tấn/năm, trực tiếp nâng thu nhập của 496 hộ dân (giảm tỷ lệ nghèo $52%$).
  • Hạ tầng đô thị: Cung cấp nguồn nước thô ổn định $116.800\text{ m}^3/\text{năm}$ cho sinh hoạt và dự trữ hạ tầng cấp nước trị giá hàng chục tỷ đồng cho Khu đô thị Bình Dân - Đoàn Kết thuộc KKT Vân Đồn.
  • Chi phí - Lợi ích: Dự toán xây lắp hạng mục đập chính và công trình đầu mối đạt tính khả thi cao nhờ cự ly vận chuyển vật liệu ngắn ($< 1{,}5\text{ km}$), thời gian hoàn vốn đầu tư xã hội ước tính 8,5 năm.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Chuỗi số liệu thủy văn trực tiếp tại suối Đài Xuyên chưa có trạm quan trắc chuyên biệt; tính toán phải ngoại suy từ trạm tương tự Dương Huy và trạm khí tượng Cửa Ông (chuỗi đo 1961 - 2010).
  • Nước mặt khu vực giáp biển chịu ảnh hưởng của nồng độ ion Sunfat ($\text{SO}_4^{2-}$) cục bộ, đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt phụ gia khoáng chống xâm thực cho bê tông cống và tràn.

Hướng phát triển mở rộng

  1. Xây dựng hệ thống SCADA tích hợp cảm biến đo mực nước tự động và trạm quan trắc mưa tự động (Vrain) trên lưu vực $5{,}4\text{ km}^2$ để điều tiết xả lũ thông minh.
  2. Ứng dụng mô hình thủy lực 2 chiều (HEC-RAS 2D / Mike 21) để mô phỏng chi tiết hơn nữa sóng tràn hạ lưu trong kịch bản vỡ đập giả định.
  3. Nghiên cứu giải pháp gia cố mái thượng lưu bằng tấm bê tông tự chèn lục lăng thay cho đá lát khan để tăng cường độ bền vững trước bão biển cấp 12.

Đối tượng hưởng lợi

+----------------------------------------------------------------------------------+
|                              ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                                 |
+-------------------+--------------------------------------------------------------+
| Sinh viên ngành   | Tài liệu tham khảo toàn diện về đồ án tốt nghiệp công trình  |
| Thủy công / XDXD  | thủy lợi: Đầy đủ các bước từ thủy văn, điều tiết hồ, đập đất |
|                   | đến tính toán kết cấu cống bằng SAP2000 và ổn định GeoSlope. |
+-------------------+--------------------------------------------------------------+
| Kỹ sư thiết kế    | Bộ thông số mẫu, quy trình kiểm tra gradient thấm, ổn định   |
|                   | mái dốc và biểu đồ mô men kết cấu cống theo QCVN 04-05:2012. |
+-------------------+--------------------------------------------------------------+
| Địa phương & KKT  | Giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh cấp nước cho 100 ha lúa và     |
| Vân Đồn           | 2.000 dân, đảm bảo an ninh nguồn nước bền vững cho xã đảo.   |
+-------------------+--------------------------------------------------------------+

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện địa chất tại tuyến hồ chứa Đài Xuyên có phức tạp không và xử lý thế nào?

Địa chất nền gồm trầm tích Đệ tứ ($Q$) phủ trên đá bột kết, sét kết hệ tầng Hà Cối ($J_{1-2}hc_2$). Lớp cuội sỏi bồi lũ tích (1b) có hệ số thấm lớn ($K \approx 3{,}54\times 10^{-3}\text{ cm/s}$) phải được đào bóc sạch dưới đáy đập để đặt trực tiếp thân đập đất lên tầng sét pha dẻo cứng (Lớp 2) hoặc đá gốc xử lý màng chống thấm clay blanket kết hợp rãnh chân khay (key trench).

2. Vì sao mực nước chết (MNC) được xác định chính xác ở cao trình +5.00 m?

MNC được quyết định bởi giá trị lớn nhất giữa hai điều kiện theo TCVN 10778-2015:

  • Điều kiện bồi lắng bùn cát 75 năm: $\text{MNC}{\text{bc}} = Z{\text{bc}} + a + h = 2{,}75 + 0{,}5 + 1{,}65 = +4{,}90\text{ m}$.
  • Điều kiện khống chế tưới tự chảy: $\text{MNC}{\text{tc}} = Z{\text{kênh}} + [\Delta Z] = 4{,}60 + 0{,}40 = +5{,}00\text{ m}$. Do đó, chọn $\text{MNC} = \max(+4{,}90\text{ m}; +5{,}00\text{ m}) = +5{,}00\text{ m}$, tương ứng dung tích chết $V_c = 0{,}396\times 10^6\text{ m}^3$.

3. Phương pháp nào được sử dụng để tính toán điều tiết lũ hồ Đài Xuyên?

Dự án áp dụng công thức giải tích lũ Alêchxâyep kết hợp phương pháp giải số cân bằng xả lũ hồ chứa qua tràn thực dụng không cửa van, xác định lưu lượng đỉnh lũ thiết kế $P=1%$ là $125{,}7\text{ m}^3/\text{s}$ và lũ kiểm tra $P=0{,}2%$ là $154{,}0\text{ m}^3/\text{s}$, từ đó định hình bề rộng tràn và cao trình tường biên dốc nước.

4. Bê tông công trình cống ngầm dưới đập cần lưu ý gì trước môi trường biển?

Do khu vực hạ lưu chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn của thủy triều lạch Cẩm Phả với hàm lượng ion sunfat ($\text{SO}_4^{2-}$) có nguy cơ ăn mòn trung bình, toàn bộ kết cấu cống hộp BTCT sử dụng xi măng bền sunfat Pooclăng (PCSR), tỷ lệ $N/X \le 0{,}45$, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép tối thiểu $40\text{ mm}$ và xử lý băng cản nước PVC tại tất cả các khớp nối phân đoạn $5\text{ m}$.

5. Khối lượng vật liệu đắp đập được cân đối từ những nguồn nào?

Tổng nhu cầu đắp đập khoảng $230.000\text{ m}^3$. Đồ án đã khảo sát 3 mỏ vật liệu đất đắp với tổng trữ lượng thăm dò cấp B+C đạt $> 658.000\text{ m}^3$ (hệ số dự phòng $K = 2{,}86 > 2{,}0$), chủ yếu khai thác từ mỏ VL1 ($162.800\text{ m}^3$, cự ly $300\text{ m}$) và mỏ VL3 ($324.500\text{ m}^3$, cự ly $1{,}5\text{ km}$), đảm bảo độ đầm chặt $K \ge 0{,}95$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên – Phương án 3" đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu nghiên cứu và nhiệm vụ kỹ thuật của một công trình thủy lợi cấp II theo chuẩn mực QCVN 04-05:2012 và TCVN 8216:2018. Thông qua chuỗi phân tích chuyên sâu về khí tượng thủy văn, cân bằng nước điều tiết năm ($V_{\text{MNDBT}} = 2{,}256\times 10^6\text{ m}^3$, $Z_{\text{MNDBT}} = +13{,}66\text{ m}$, $\text{MNC} = +5{,}00\text{ m}$), cùng ứng dụng các phần mềm kỹ thuật hiện đại GeoStudio Seep/W & Slope/W và SAP2000, đồ án đã chứng minh tính ổn định tuyệt đối về thấm, trượt mái dốc và khả năng chịu lực của các hạng mục đập đất, tràn xả lũ và cống lấy nước.

Dự án không chỉ là một công trình học thuật xuất sắc của ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Thủy - Trường Đại học Thủy Lợi, mà còn mang giá trị ứng dụng thực tiễn to lớn, là cơ sở khoa học tin cậy phục vụ công tác đầu tư xây dựng thực tế, giải quyết dứt điểm bài toán thiếu nước ngọt và phòng chống thiên tai cho nhân dân xã Đài Xuyên và huyện đảo Vân Đồn.