Chương 1: Tông quan vẻ hỗ chứa nước, bôi lăng lòng hồ và nâng cấp đập đất Chương 2: Cơ sở lý thuyết xử lý đất bồi lắng lòng hồ đề làm vật liêu đặp nâng cấp đập Chương 3: Kết quả nghiên cứu thực nghiệm xử lý đất bôi lắng lòng hồ đề làm vật liệu đắp nâng cấp đập Chương 4: Ứng dụng kết quả nghiên cứu xử lý đất bôi lăng lòng hồ vào thiết kế nâng cấp đập CHUONG1 TONG QUAN VE HO CHUA NƯỚC, BOI LANG LONG HO VA NANG CAP DAP DAT 1.1 Tổng quan và hiện trạng hồ chứa ở Việt Nam va Ha Tinh 1.1 Hô chứa ở Việt Nam Việt Nam, với nên nông nghiệp chủ yếu là lúa nước, điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt, hạn hán, lũ lụt xảy ra thường xuyên. Vỉ vậy, công tác thủy lợi có vị trí vô cùng quan trọng, là một trong những ngành có truyền thông được xây dựng và phát triên lâu đời, có nhiêu thành tựu quan trọng găn liền với lịch sử phát triển đất nước. Nhiều công trinh thủy lợi đã dé lại những dau ấn và ý chí kiên cường của dân tộc Việt Nam trong quá trình chính phục thiên nhiên, khoa học kỹ thuật Thủy lợi, góp phân chiến thăng mọi thiên tai. Trải qua nhiều thập kỷ thực hiện phương châm "Nhà nước và nhân dân cùng làm".
ngành thủy lợi đã đâu tư nhiêu trí tuệ. công sức và của cải vật chất đề xây dựng hàng ngàn công trình thủy lợi lớn nhỏ, đến nay đảm bảo tưới cho 3 triệu ha đất canh tác, tiêu cho 1,4 triệu ha. cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, du lịch. ngăn mặn, cải tạo đất, phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai [2].
Theo số liệu thông kê, hiện ca nước đã xây dựng được 7.169 đập, hô chứa thủy lợi, trong đó có 419 đập dâng có chiêu cao trên 5m và 6.750 hồ chứa với tông chiêu dai đập khoảng 1.182 km, tông dung tích trữ khoảng 14,5 tỷ mỶ, được phân bố tại 45/63 địa phương trên cả nước, bao gôm: 4 hồ chứa quan trọng đặc biệt (Dầu Tiếng. Cửa Đạt, Tả Trạch, Ngàn Trươi); §§9 hỗ chứa lớn, 1.632 hồ chứa vừa, 4.225 hồ chứa nhỏ [2]. Có khoảng 4000 hô chứa thủy lợi quy mô vừa và nhỏ được xây đựng từ những năm 1960 - 1980 với kỹ thuật khảo sát hạn chế, thiếu các tiêu chuẩn, quy phạm thiết kế, thiết bị thi công không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, thiểu hoặc không có quy trình vận hành và không được sửa chữa định kỷ, thiếu năng lực dự báo. Kết quả là nhiêu đập đã bị xuống cấp và mức độ an toàn của đập thấp hơn so với tiêu chuẩn an toàn quốc tế, rủi ro là đáng kế đối với sự an toàn của con người và kinh tế [3].
6 Phân lớn các hô chứa lớn có đung tích từ 3 triệu m° trở lên đã được sửa chữa đảm bảo an toàn (từ năm 2003 đến nay, đã sửa chữa được khoảng 900 hô chứa với tổng kinh phí khoảng 16.2 Hồ chứa ở Hà Tĩnh Hà Tĩnh có vị trí địa lý thuộc vùng Bắc Trung bộ, có địa hình phức tạp, chiêu ngang hẹp, một bên là dãy núi Trường Sơn, bên đối điện là Biên Đông và có độ đốc từ Tây sang Đông, hệ thống sông. suối nhiều nhưng ngắn và đốc. Hà Tĩnh năm trong vùng khi hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có lượng mưa lớn, phô biến từ 2200mm đến 3300mm, có những năm lượng mưa lên tới 4500mm và xuống 1300mm, lượng mưa phân bố không đều chủ yếu tập trung vào 4 tháng mùa mưa từ tháng § đến tháng 11 [4]. Những đặc điểm từ vị trí địa lý, địa hình tự nhiên cho đến các yếu tế khí hậu, thời tiết làm Hà Tĩnh thành một vùng quê chịu ảnh hưởng của thiên tai khắc nghiệt mà đặc trưng mưa nhiêu, lũ lớn, lũ ống, lũ quét, lũ túi, bão tố, triều cường, năng nóng, chua mặn, hạn hán xảy ra thường xuyên.
Do nhu câu sử dụng nước phục vụ đân sinh va phát triển kinh tế xã hội, với lượng nước đến hàng năm dôi đảo, Hà Tĩnh đã xây dựng các hệ thống công trình thủy lợi, thủy điện, đặc biệt là công trình hồ chứa. Đến nay, Hà Tĩnh có 351 hỗ chứa thủy lợi và 2 hồ chứa thủy điện với tông dung tích trên 1500 triệu m nước, trong đó có 03 hô dung tích lớn trên 100 triệu m, 7 hô dung tích từ 10 đến 100 triệu mề. 34 hô đung tích từ 1,0 triệu m` đến <10 triệu mỶ, còn lại các hồ chứa có dung tích từ 0,05 triệu đến < 1,0 triệu mỀ. ngoài ra còn có hơn 40 hồ chứa nhỏ có dung tích dưới 0.05 triệu m° nước do nhân dân địa phương tự ngăn các khe, suối nhỏ đề cấp nước cho một số diện tích cục bộ [4].
Ngoại trừ một số hỗ chứa nước lớn được xây dựng, nâng cấp thời gian gần đây đã được tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế mới, còn lại hệ thông các hồ chứa nước ở Hà Tĩnh được xây dựng từ những năm 40 đến 70 của thế kỷ trước, vào thời điểm đó các tài liệu quan trắc khí tượng thuỷ văn còn nhiều hạn chế: công nghệ thi công còn thô sơ, chủ yếu là thủ công và thủ công kết hợp cơ giới. vật tư xây dựng thiết yếu (xi mang, sắt thép.) còn chưa đáp ứng được yêu cầu. Với điều kiện thời tiết khí hậu ở Hà Tĩnh, mái thượng lưu của đập ngoài phải chịu các tác động thường xuyên của gió bão và gió mùa đông bắc thì mùa hè còn thường xuyên chịu ảnh hưởng của gió Nam Lào và các hoạt động dân sinh kinh tế, trong lòng hô. Những tác đông này đã gây nên tinh trạng xói lở, bảo mòn mái thượng lưu đối với các đập mà mái thượng lưu chưa được bảo vệ.
Với các hỗ chứa mái thượng lưu đã được bảo vệ thì gây ra hư hỏng. bong tróc, phá hủy, bào mòn các kết cầu bảo vệ mái. Qua khảo sát các đập đất ở Hà Tĩnh cho thấy phía trên mực nước dâng bình thường nếu không được bảo vệ bằng bẻ tông thì cây, cỏ phát triển rất mạnh và mái đập bị biến đạng. Mái đập hạ lưu chủ yếu chịu tác đông trực tiếp của mưa và đòng nước chảy tràn trên mặt đập xuống.
tác động của gradient tham do dong tham qua thân đập, tác động của các hoạt động dân sinh như chăn tha gia súc, các động vật, sinh vật cây cö trên mái đập. Nhiêu hô đập có chiều cao mái đập lớn nhưng không có cơ, không có rãnh thoát nước đọc và ngang mái nên nước mưa và nước thấm đã gây xói lở, mất ôn định cục bộ, biến dạng mái đập hạ lưu. Đinh đập chịu tác đông trực tiếp của sự bảo mòn đo mưa, nước chảy tràn, sóng nước tran và trong một số trường hợp chịu tác động trực tiếp của các hoạt động dân sinh. Qua nhiều năm đưa vào khai thác, do ảnh hưởng của mưa.
lũ hiện nay nhiều hồ chứa trên dia ban Ha Tinh bị hư hỏng. xuống cấp nghiêm trọng. tiêm ân nhiều nguy cơ xảy ra sự cô cần được nâng cấp, sửa chữa kịp thời, cụ thê: - Có 218 hồ chứa mái đập thượng lưu chưa được gia cô bảo vệ: - Có 129 đập bị thấm thân dap, vai dap va niên đập: - Có 92 hồ chứa nước có chiều rông mặt đập từ 4 đến óm (chiếm 26.6%), 210 hỗ chứa nước có chiêu rộng mặt đập từ 2 đến 4m (chiếm 60%). các hô chứa còn lại có chiêu rộng mặt đập nhỏ hơn 2m, thậm chí có đập chiêu rong mat dap chi dat 0,8 dén 1.
- Có 10 hồ chứa lớn có tràn điều tiết băng cửa van (8 hô chứa thủy lợi và 2 hỗ chứa thủy điện), còn lại là tràn tự do; có 141 hỗ chứa tràn xã lũ chưa được gia cô, chiều rộng tràn hẹp không đam bao khả năng thoát lũ [S]. Hình 1-1: Dinh dap Họ và mái thượng lưu đập Trại Lưu Vị trí các hỗ chứa ở Hà Tĩnh chủ yêu năm ở dãy Trường Sơn thuộc các huyện Hương Sơn, Vũ Quang. Hương Khê và vùng phía Tây Can Lộc, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỷ Anh, số còn lại năm tại các vị trí vùng đôi bát úp thuộc Thị xã Hồng Lĩnh, Nghi Xuân. Lộc Hà và phía Đông các huyện Can Lộc, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỷ Anh.
Qua nghiên cứu thực tế hiện trường và hô sơ khảo sát, thiết kế ban đâu, hồ sơ nâng cấp của các hỗ chứa; NCS đã xem xét, phân tích, đánh giá các hỗ chứa năm ở vùng đôi bát úp thuộc Núi Hồng Lĩnh (hô Đá Bạc, Nhà Đường.) và phía Đông huyện Kỷ Anh (hồ Ba Khe, Khe Còi. Phú Tân, Lối Đồng.) có đặc điểm thấm qua đập, nên và các dạng biến dạng đập đất cơ bản giông nhau. nguyên nhân chính ban đâu được xác định do điêu kiện địa chất tại các vị trí xây dựng công trình tương đối phức tạp, không đồng nhất ngoài các lớp đá tảng có lẫn khe nứt thì đá mô côi, đá cudi xuất hiện nhiêu và không đồng đều, các tầng lớp địa chất đất chủ yếu là đất sét pha lẫn sỏi san, dam sạn, đất cát pha nên có hệ số thấm cao.2 Bồi lắng lòng hô chứa trên thế giới, ở Việt Nam và ở Hà Tĩnh 1.1 Bôi lắng lòng hô và các đặc tính 1.1 Nguyên nhân gây bôi lắng hỗ chứa Theo các nghiên cứu của các chuyên gia trong và ngoài nước [6], [7] có rất nhiều yếu tố tác đông vào quá trình bôi lăng và sự phân bố bùn cát bôi lăng trong hồ chứa. Mỗi hồ có các đặc điểm Tiếng về lưu vực, được xây đựng trên các vùng địa lý khác nhau, có 9 đặc điểm khí hậu, chất lượng thăm phủ, mức độ khai thác và canh tác trên lưu vực khác nhau thì quy luật bôi lắng.
mức đô bôi lăng và mức độ tác đông của các yếu tổ đến bồi lăng trong hồ cũng khác nhau. Thông thường mỗi nguyên nhân gây bôi lắng riêng lẻ lại liên quan đến một số nguyên nhân khác theo nhiều quá trình phức tạp, mỗi quá trình lại chịu ảnh hưởng bởi nhiêu yếu tô khác nhau và biên đôi trên phạm vi rộng. Theo nguyên nhân và đặc điểm hình thành của từng yếu tố có thê khái quá các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình bồi lắng trong các hồ chứa thành hai nhóm chính như sau: - Nhóm yếu tế tự nhiên (yếu tô khách quan): + Bồi lăng do đặc điểm lưu vực: hình đáng. độ dốc địa hình, mức độ chia cắt, cầu tạo địa chất, thô nhưỡng, loại thảm phủ (loại rừng hoặc loại cây trồng), mật đô che phủ, chất lượng thảm phủ.
các đặc trưng khí tượng khác trên lưu vực, đô âm đất.