ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ XUÂN VŨ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ THẤM QUA ĐẬP ĐẤT – ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH HỒ CHỨA NƯỚC HỘI KHÁNH TỈNH BÌNH ĐỊNH Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: DDK 60580202 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Huy Công Phản biện 1: PGS TS Hồ Sỹ Tâm Phản biện 2: TS Kiều Xuân Tuyển Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 21 tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng Thủy lợi – Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết Đề tài: Bình Định tỉnh có nhiều hồ đập với 165 hồ chứa, tổng dung tích chứa 583 triệu m3 Phần lớn xây dựng từ năm 1990 trở trước Qua nhiều năm sử dụng, xuống cấp nghiêm trọng phần lớn thấm Từ năm 2003 đến địa bàn tỉnh Bình Định xây dựng 33 hồ, sửa chữa nâng cấp 44 hồ, lại khoảng 78 hồ xuống cấp có nguy an tồn cần đầu tư sửa chữa Trong có 38 hồ chứa hư hỏng nghiêm trọng cần ưu tiên sửa chữa nâng cấp Đề tài “Nghiên cứu giải xử lý thấm qua đập đất – áp dụng cho cơng trình hồ chứa nước Hội Khánh , tỉnh Bình Định” thực có ý nghĩa khoa học thực tiễn Nghiên cứu biện pháp xử lý hợp lý thấm qua thân đập hồ chứa nước Hội Khánh yêu cầu quan trọng thiết kế, thi cơng cơng trình u cầu thực tế địa phương Việc hiểu biết đầy đủ đặc tính, điều kiện ứng dụng, biện pháp chống thấm thiết kế, thi cơng góp phần đảm bảo làm việc ổn định công trình xây dựng đặc biệt cơng trình hồ chứa Đề tài “Nghiên cứu giải pháp xử lý thấm qua đập đất - Áp dụng cho cơng trình hồ chứa nước Hội Khánh, tỉnh Bình Định” tập trung phân tích yếu tố gây thấm nguy hữu… ; Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý, thi công để đảm bảo ổn định cho công trình Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn điều kiện hệ thống Đập đất tỉnh Bình Định có chủ trương mở rộng, nâng cấp để ứng phó với biến đổi khí hậu Trong phải kể tới tác động rõ rệt lượng mưa có cường độ mưa tăng dần mưa tập trung, gây nên trận lũ lớn, bất thường, vượt tần suất thiết kế …, điều mang lại nhiều tác động bất lợi an toàn hồ chứa địa bàn tỉnh II Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu lựa cho ̣n đươ ̣c các giải pháp chố ng thấ m cho đâ ̣p đấ t mô ̣t cách hơ ̣p lý sửa chữa, nâng cấ p, nhằ m đảm bảo an toàn cho hồ chứa vừa nhỏ ta ̣i Biǹ h Đinh ̣ - Lựa chọn giải pháp hợp lý cho việc xử lý thấm qua đập đất Hồ chứa nước Hội khánh, tỉnh Bình Định III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: a) Cách tiếp cận: - Thông qua việc nghiên cứu cố đập, tài liệu số quan Nghiên cứu, Khảo sát Thiết kế, Thi công Quản lý xây dựng loại đập đắp vật liệu địa phương khu vực Miền Trung - Khảo sát, nghiên cứu thực địa hồ chứa nước Hội Khánh, tỉnh Bình Định b) Phương pháp nghiên cứu: - Tổng hợp kết nghiên cứu có qua việc điều tra thu thập đập vật liệu địa phương xây dựng xảy cố xử lý thấm thành công khu vực nghiên cứu - Dùng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích kiểm tra thấm: Sử dụng mơ đun Seep Geostudio - Tính tốn cụ thể thơng qua việc so sánh kết tìm phương pháp chọn IV Kết đạt được: - Tìm nguyên nhân hư hỏng gây an toàn cho cơng trình hồ chứa vừa nhỏ tỉnh Bình Định qua việc so sánh, đánh giá, phân tích mức độ an tồn cơng trình xây dựng; - Lựa cho ̣n hình thức kết cấu, giải pháp thiết kế công nghệ thi công xử lý phù hợp với điều kiện cơng trình Bình Định; - Đề xuất sở khoa học công nghệ xử lý nước qua thân đập phù hợp với địa chất chung Bình Định; - Vận dụng kết nghiên cứu để thiết kế, thi công sữa chữa hồ chứa nước Hội Khánh, tỉnh Bình Định CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 1.1 Khái quát chung tin ̀ h hin ̀ h xây dư ̣ng đập vâ ̣t liêụ điạ phương 1.1.1 Trên giới Hình 1-1 Biểu đồ phân bố hồ đập lớn giới 1.1.2 Việt Nam Theo báo cáo Tổng cục Thủy lợi theo chương trình an tồn đập số lượng hồ đập Việt Nam tính đến năm 2012 6.800 hồ, đập loại Chia ra: - Đồng sông Hồng: 448 hồ chứa với tổng dung tích 619 triệu m3 -Trung du miền núi phía Bắc: 2.169 hồ chứa với 1259 triệu m3 - Bắc trung Duyên hải miền trung: 2.296 hồ chứa với 7066 triệu m3 - Tây nguyên: 1.069 hồ chứa với 1389 triệu m3 - Đông Nam TP Hồ Chí Minh 86 hồ chứa với 2137 triệu m3 - Đồng sông Cửu Long 12 hồ chứa với triệu m3 1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu địa phương Bình Định Hiện theo số liệu thống kê Sở Nông nghiệp Phát triển nơng thơn tỉnh Bình Định có 165 hồ chứa nước, tổng dung tích 583 triệu m3 1.3 Những hư hỏng cố đập vật liệu địa phương tác dụng dòng thấm */Sự cố cơng trình đập đất Những hư hỏng sau phổ biến - Biến dạng phá hoại dòng thấm - Lượng lũ lớn, thời gian tập trung nhanh, cửa tràn nhỏ gặp cố mở - Đập đầu mối xuống cấp nghiêm trọng */ Một số cố điển hình nước Sự cố vỡ đập Suối hành, Suối Trầu, đập Am Chúa - Khánh Hòa, đập Z20 (KE 2/20 REC) – huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh … */Nguyên nhân cố - Các hồ chứa bị cố xây dựng từ lâu - Đập đất thi công không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Công tác quản lý hồ đập chưa hợp lý Nguyên nhân gây hư hỏng đập đất nhiều chủ yếu việc thấm qua đập */ Sự cố vỡ đập Am Chúa – Khánh Hòa */ Sự cố đập Z20 (KE 2/20 REC) – huyện Hương Khê, tỉnh Hà 1.4 Các kết nghiên cứu thiết kế đập vật liệu địa phương Bình Định 1.4.1 Các giải pháp chống thấm chủ yếu tỉnh Bình Định: Hiện tổng số 165 hồ xây dựng có 32 hồ xây dựng mới, 44 hồ sửa chữa nâng cấp, khái qt chung số giải pháp chống thấm chủ yếu cho dạng mặt cắt đập điển hình Bình Định sau a Đối với đập đất sửa chữa, nâng cấp (44/133 hồ Sở Nông Nghiệp & PTNT tỉnh quản lý sửa chữa, nâng cấp) - Với đập có chiều dày tầng thấm T>5,0m cuội sỏi lẫn đá tảng lăn, sừ dụng giải pháp chống thấm tường nghiêng sân phủ đất, điển đập Chánh Hùng (Phù Cát) - Với đập có chiều dày tầng thấm nhỏ T