MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hồ chứa nước là loại hình công trình thuỷ lợi phố biến nhất ở nước ta. Các hồ chứa chủ yếu tập trung ở miền Trung và Tây Nguyên với khoảng 80%, còn lại là ở miền núi và trung du Bắc Bộ. Trong lịch sử xây dựng các hồ chứa nước ở nước ta thì những sự cô xảy ra đa số ở những hồ chứa vừa và nhỏ và với đập dâng nước là đập dat.
Tuy là hồ chứa nhỏ, nhưng khi sự cố xảy ra có sức tàn phá ghê gớm, ví dụ năm 1978 hồ chứa của một nông trường cà phê ở Đắk Lak chỉ có dung tích 500.000m3 bị vỡ đã làm chết hơn 30 người, hồ chứa Nhà Trò ở Nghệ An dung tích 2 triệu m3 bị vỡ đã làm chết 27 người và gan đây nhất 1 hồ chứa rất nhỏ ở Hà Tinh chỉ chứa 250.000m3 nước bị vỡ đã làm trôi hơn 200 m đường sắt Bắc Nam làm tê liệt hàng chục đoàn tàu trong nhiều ngày [10]. Qua tổng hợp các báo cáo của các cơ quan quan lý hồ chứa cho thấy tinh trạng thấm qua thân đập xảy ra rất phố biến, nhiều đập bị thắm nghiên trọng. Điển hình như đập Dầu Tiếng (Tây Ninh) đã phải xử lý thấm bằng tường Ximăng — Bentonit. Hàng loạt các công trình hồ chứa lớn cũng đã phải xử lý thấm như các hồ chứa: Kim Sơn (Hà Tinh), Hoà Trung (Đà Nẵng), Núi Một, Hội Sơn (Bình Định), Bàu Da (Nghệ An), Cù Lây (Hà Tĩnh),.
Theo GS-TSKH Phan Sỹ Kỳ [3], sự cô hư hỏng của công trình do thắm gây nên chiếm 15,06%. Đây là một con số rất đáng lo ngại vì đối với các đập đất khi xảy ra sự cô thì hậu quả không thê lường hết được. Đề đảm bảo an toàn hồ chứa nhất là khu vực miền Trung và Tây Nguyên nơi có điều kiện thời tiết khắc nghiệt, cường độ mưa lũ cao và thất thường thì việc nghiên cứu các nguyên nhân hư hỏng của đập đất do thắm va đề xuất biện pháp sửa chữa nâng cấp các hồ chứa trong khu vực là rất cần thiết và cấp bách. Mục đích của đề tài: - Đánh giá được hiện trang dòng thấm của các đập dat vừa và nhỏ Miễn Trung -Tây Nguyên.
Xác định các nguyên nhân hư hỏng của đập đất do thấm - Đề xuất giải pháp chống thâm cho một đập đất cụ thê tại Miền Trung. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: - Cách tiếp cận: Trên cơ sở kết quả của dự án Điều tra, đánh giá hiện trạng thấm qua thân đập phục vụ cho an toàn hồ chứa thuộc khu vực Miền Trung — Tây Nguyên do Viện Thủy Công — Viện KHTL Việt Nam thực hiện trong đó tác gia là một trong những người trực tiếp thực hiện. Kết hợp tham khảo các tài liệu, báo cáo chuyên ngành liên quan: Điều tra, thu tập các tài liệu về hiện trạng thấm qua thân đập bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua việc thực hiện dự án Điều tra, đánh giá hiện trạng thấm qua thân đập phục vụ cho an toàn hồ chứa thuộc khu vực Miền Trung — Tây Nguyên hoặc số liệu của các tô chức, cá nhân khoa học hay các phương tiện thông tin đại chúng: qua các kết quả nghiên cứu cũng như áp dụng các cộng nghệ chống thấm cho đập đất đang được áp dụng trong thực tế xây dựng hiện nay đề xuất giải pháp chống thấm cho đập đất vừa và nhỏ khu vực Miền Trung, Tây Nguyên. Ap dụng tính toán chống thấm cụ thê cho đập Diên Trường, Quảng Ngãi.
- Phương pháp nghién cứu: + Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập tổng hợp tải liệu. + Phương pháp phân tích, tong hợp. + Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, sử dụng mô hình toán và các phần mềm ứng dụng. Kết quả dự kiến đạt được: - Tổng quan về tình hình phát triển của đập đất vừa và nhỏ khu vực Miền Trung, Tây Nguyên và hiện trạng thấm qua thân đập hiện nay; xác định các nguyên nhân do thâm gây hư hỏng đối với đập đất khu vực nay; - Phân tích một số giải pháp chống thấm dang được sử dụng trong thực tế xây dựng hiện nay, lựa chọn giải pháp chống thấm cho đập đất Diên Trường, Quảng Ngãi; - Lựa chọn mô hình toán, phương pháp tính toán dé tính ồn định thấm cho đập Diên Trường, Quảng Ngãi.
CHUONG 1: TONG QUAN VE HO CHUA KHU VUC MIEN TRUNG - TAY NGUYEN 1. TINH HÌNH XÂY DUNG HO CHUA CUA VIET NAM VA KHU VUC MIEN TRUNG, TAY NGUYEN NOI RIENG. Tình hình xây dựng hồ chứa ở Việt Nam. Được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước cùng với đóng góp công sức của người dân, hàng loạt hồ chứa ở các khu vực trên cả nước đã được xây dựng nhằm đáp ứng yêu cầu cấp nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt của người dân.
Theo số liệu điều tra nằm trong Chương trình an toàn hồ chứa tính đến năm 2002 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn [1], đến nay cả nước đã xây dựng và đưa vào khai thác 1.959 hồ chứa nước có dung tích trữ từ 0,2 triệu m3 trở lên (chưa k các hồ thủy điện) Trong đó có 81 hồ trên 10 triệu mỶ nước; 66 hồ có dung tích từ 5 đến 10 triệu mỶ nước; 442 hồ có dung tích từ 1 đến 5 triệu mỶ nước còn lại đưới 5 triệu mỶ nước là 1370 với tông dung tích trữ 5,793 tỷ mỶ nước, tưới ôn định cho 502.883 ha đất canh tác. Trong 64 tỉnh thành, nước ta có 42 tỉnh thành có hồ chứa nước, các tinh có số lượng hồ chứa nước nhiều là Nghệ an (249 hồ); Hà Tinh (168 hồ); Thanh Hóa (123 hồ); Phú Thọ (118 hồ); Đắk Lak (116 hồ); Bình Dinh (108 hồ); Vĩnh Phúc (96 hồ); Hòa Binh (88 hồ); Quảng Trị (63 hồ); Quảng Nam (59 hồ).1 Một số tỉnh thành có số lượng hồ chứa nhiều với dung tích trên 200.000 m3 TT Tỉnh, thành phố Số lượng | TT Tỉnh, thành phố Số lượng I | Nghệ An 249 10 | Quảng Trị 63 2 Hà Tĩnh 168 II | Quảng Nam 59 3_ | Thanh Hóa 123 12 | Quang Ngãi 53 4 |Phú Tho 118 13 | Quang Ninh 52 5_ | Dak Lak 116 14 | Yên Bái 5I 6_ | Binh Dinh 108 I5 | Bắc Giang 49 TT Tỉnh, thành phố Số lượng | TT Tỉnh, thành phố Số lượng 7 | Quang Binh 103 16 | Tuyên Quang 49 8 | Vĩnh Phúc 96 I7 | Lang Sơn 44 9 | Hòa Binh 88 Bảng 1.2 Một số hồ đập lớn ở Việt Nam (Không kể các hồ thủy điện) TT Tên hồ Tinh _rx ‘co Nam XD ‘wn 1 | Da Ban Khánh Hòa 7920|_ 42,50 1977 1988 2_ | Cam Son Bắc Giang 555,00 | 42,50 1966 1974 3 | Xa Hương Vĩnh Phúc 13,43 | 41,00 1977 1984 4_ | Yén Lap Quang Ninh 118,10 | 40,00 1976 1980 5 |PhúNinh Quang Nam 414,40 | 39,40 1977 1982 6 | Da Nhim Lam Đồng 165,00 | 38,00 1960 1963 7 |KẻGỗ Hà TĨnh 345,00 | 37,50 1976 1979 8 |TàKeo Lang Son 14,00 | 35,00 1976 1972 9 | Sông Mực Thanh Hóa 314/00|_ 33.40 1977 1983 10_ | Tiên Lang Quảng Bình 17,90 32,30 1976 1978 II |TuyềnLâm | Lâm Đồng 10,06 | 32,00 1980 1987 12_ | Núi Một Bình Định 1150| 30,00 1978 1986 13 | Cam Ly Quang Binh 42,00 | 30,00 1963 1965 14 Vuc Tron Quang Binh 52,80 29,00 1979 1986 15 | Hội Sơn Bình Định 30,50|_ 29,00 1982 1985 16 | LiệtSơn Quảng Ngãi 28,60 | 29,00 1977 1981 17_ | Dau Tiếng Tây Ninh 1580,80|_ 28,00 1979 1985 18 _ | Núi Cốc Thái Nguyên 175,50 | 26,00 1972 1987 19 Pa Khoang Điện Biên 45,90 26,00 1974 1978 20 | Khuôn Thuan | Bắc Giang 20,10 | 26,00 1960 1963 21 | Trung Hòa Đà Nẵng 10,30 | 26,00 1979 1984 22 | Khe Chè Quang Ninh 1150| 25,20 1986 1990 23 |Yén MY Thanh Hóa 6220|_ 25,00 1978 1980 24 | ThượngTuy | Hà Tĩnh 19,60 | 25,00 1961 1964 25 | Suối Hai Ha Tay (HN) 46,50| 24,00 1958 1963 26 | Phú Xuân Phú Yên 1210| 23,70 1994 1996 27 | VĩnhTrinh | Quảng Nam 20,30} 23,00 1977 1980 TT Tên hồ Tỉnh TH), ‘co Nam XD pes 28 | Vực Trống Hà Tĩnh 130,00|_ 22,80 1970 1974 29__| Quat Đông Quảng Ninh 1130| 22,60 1978 1983 30_ | Khe Tân Quảng Nam 4350| 22.40 1985 1989 31 | Đồng Mô Hà Tây (HN) 84,00|_ 21,00 1970 1974 32_ | Biển Hồ Gia Lai 4150| 21,00 1980 1985 33 | KinhMôn Quảng Trị 16,70 | 21,00 1985 1989 1. Tình hình phát triển đập đất khu vực Miền Trung — Tây Nguyên Khu vực Miền Trung — Tây Nguyên với 19 tỉnh, thành kéo dài từ Thanh Hóa đến Bình Thuận, Lâm Đồng. Với đặc điểm địa hình có độ cao thấp dần từ khu vực miền núi xuống đồi gò trung du, xuôi xuống các đồng bằng phía trong dải cồn cát ven biển rồi ra đến các đảo ven bờ.
Địa hình khu vực có thé chia thành 02 dạng địa hình chính là địa hình núi cao và đồng bang ven biến, trong đó vùng địa hình vùng núi cao: Nằm trên miền đất được tạo thành bởi các đồi núi thuộc sườn phía Đông của dãy Trường Sơn. Hướng dốc chính từ Tây sang Đông, cao độ trung bình từ 1.500m, cá biệt có ngọn núi cao trên 2.000 m như núi Phu Hoạt cao 2. Chuyên tiếp giữa vùng núi cao và đồng bang ven biển là các đôi thấp với cao độ trung bình khoảng 200 + 300m. Dia hình vùng ven biển bị chia cắt mạnh bởi các day núi thuộc dai núi Trường sơn lấn ra tận biển Đông phân chia vùng ven biển miền Trung thành các vùng nhỏ có đặc điểm khí hậu khác nhau.
Với vùng canh tác rộng lớn, nơi đây là một vùng rat phù hợp dé xây dựng hồ chứa phục vụ phát triển nông nghiệp cũng như phát điện. Sau ngày giải phóng miền Nam, do sức ép của công cuộc phát triển kinh tế sau chiến tranh và đảm bảo an toàn lương thực nên hàng loạt các hồ chứa đã được xây dựng ở khu vực miền Trung và Tây Nguyên với số lượng chiếm 80% số lượng hồ chứa của cả nước. Tuy nhiên, do điều kiện khó khăn về kinh tế và hạn hẹp về trình độ kỹ thuật cộng thêm yêu cau tiễn độ thi công các công trình gap dẫn đến tình trạng lực lượng thi công đập có cả thi công cơ giới và thi công thủ công; công tac quản lý kỹ thuật bị buông lỏng nên chất lượng thiết kế, đặc biệt chất lượng thi công công trình kém, dung trọng đất dap chưa đạt tiêu chuẩn, vật liệu đất đắp đập có nhiều dim sạn dẫn đến hau hết đập đều bị thắm.