Đang tải... (xem toàn văn)
Khi một hoặc nhiều sự cố xẩy ra như vỡ đập hoặc lũ tràn qua đỉnh đập… thì ngoài thiệt hại cho bản thân công trình, phá hoại hoặc trệ sản xuất, còn có thể gây ra thiệt hại về sinh mạng, tài sản của vùng hạ lưu đập, làm ách tắc giao thông gây thiệt hại to lớn cho kinh tế quốc phòng an ninh đất nước. Nắm được tầm quan trọng của các sự cố đập đặc biệt sự cố về thấm nên luận văn đã đi sâu nghiên cứu các nguyên nhân, đánh giá và đề ra giải pháp an toàn đập, đặc biệt là các đập vật liệu địa phương ở tỉnh Ninh Thuận. Luận văn đã đạt được một số kết quả sau: Tổng quan về đập vật liệu địa phương và các sự cố, hư hỏng xay ra với công trình đầu mối trên thế giới, trong nước. Đánh giá nguyên nhân xảy ra sự cố công trình đập và đề ra giải pháp an toàn cho một vài đập ở Việt Nam. Nêu ra điều kiện tự nhiên tỉnh Ninh Thuận – các yếu tố ảnh hưởng lớn đến việc xây dựng đập và chất lượng đập của tỉnh này. Tổng quan được quá trình vận hành, xây dựng, khai thác và các tồn tại trong quản lý, đánh giá an toàn hồ chứa tỉnh Ninh Thuận. Thống kê hiện trạng hư hỏng, đánh giá an toàn và các biện pháp khắc phục của 20 hồ chứa nước tỉnh Ninh Thuận. Đánh giá giải pháp kỹ thuật nâng cao an toàn, hiệu quả của các hồ chứa. Nghiên cứu tìm ra chuẩn an toàn về thấm cho đập vật liệu địa phương thông qua việc giải bài toán thấm và ổn định đập.
MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG .3 CHƯƠNG 2.HIỆN TRẠNG ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG TỈNH NINH THUẬN 22 CHƯƠNG ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH HỒ SƠNG BIÊU VÀ GIẢI PHÁP AN TOÀN 72 MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Đập Nurek Tajikistan cao 310m, đập đất cao giới 10 Hình 1-2: Biểu đồ tỷ lệ vỡ đập châu lục giới 14 Hình 1-3: Cảnh tượng vỡ đập Tenton (Mỹ) 16 Hình 1-4: Nước chảy tràn mái HL hồ thủy lợi Tân Sơn tỉnh Gia Lai Hình 1-5: Sự cố loại hồ chứa nước Hình 1-6: Các loại đập đất đắp Hình 1-7: kết cấu chống thấm đập Hình 1-8: Các giai đoạn xói mòn nước tràn qua đỉnh đập Hình 1-9: Sạt lở mái hạ lưu đập thấm Hình 1-10: Trượt mái thượng lưu hồ Tây Di Linh (Lâm Đồng) Hình 2-1: Bản đồ hành tỉnh Ninh Thuận Hình 2-2: Nắng nóng Ninh Thuận Hình 2-3.Sơ đồ hệ thống sơng Cái Phan Rang Hình 2-4: Hồ sơng Sắt – dung tích 69,3 triệu m3 17 Hình 2-5: Hồ Ơng Kinh – dung tích 0,83 triệu m 3 Hình 2-6: Hồ Sơng Trâu – dung tích 31,5 triệu m Hình 2-7: Hồ Lanh Ra – dung tích 13,88 triệu m Hình 2-8: Biểu đồ tỷ lệ hồ có cố cần nâng cấp, sửa chữa Hình 2-9: Biểu đồ thống kê thiết bị quan trắc Hình 3-1: Sơ đồ xác định vùng an tồn giới hạn đập đất Hình 3-2: Các loại phần tử Hình 3-3: Mái dốc dập vật liệu địa phương Hình 3-4: Phân mảnh khối trượt Hình 3-5: Sơ đổ ổn định theo giả thiết mặt trượt cung tròn Hình 3-6: Sơ đồ tính tốn ổn định theo phương pháp K.Terxaghi Hình 3-7: Sơ đồ tính tốn ổn định theo phương pháp Bishop Hình 3-8: Lực tác dụng lên mặt trượt thông qua khối trượt mặt trượt trụ tròn Hình 3-9: Lực tác dụng lên mặt trượt thơng qua khối trượt mặt trượt tổ hợp Hình 3-10: Lực tác dụng lên mặt trượt thông qua khối trượt với đường trượt đặc biệt Hình 3-11: Đập đất đồng chất Hình 3-12: Sơ đồ bố trí đất đắp thân đập Hình 3-13: Đập có tường lõi mềm Hình 3-14: Đập có tường nghiêng mềm Hình 3-15: kết cấu đập đất có tường nghiêng sân phủ Hình 3-16: đập có tường nghiêng chân khay mềm 18 19 20 21 23 25 31 34 36 40 40 41 41 46 51 53 57 62 63 64 65 65 66 67 Hình 3-17: kết cấu đập có màng chống thấm khoan Hình 3-18: Sơ đồ tường chống thấm cừ thép 67 Hình 3-19: đập có tường nghiêng mềm kết hợp cừ chống thấm 69 Hình 3-20: đập có tường lõi kết hợp cừ chống thấm 70 Hình 3-21: Sơ đồ khối xác định cận 71 Hình 3-22: Xác định chuẩn an tồn thấm – đập đồng chất Hình 3-23: Xác định chuẩn an tồn thấm – đập có tường lõi mềm 72 Hình 4-1: Bố trí tổng thể hồ chứa nước Sơng Biêu Hình 4-2: Mặt cắt tính tốn chuẩn an tồn cho đập phụ Sông Biêu 73 74 74 76 76 76 78 80 81 88 10 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Số lượng đập vật liệu địa phương nước giới 10 Bảng 1-2: Xếp theo thứ tự thời gian đập đất, đá lớn Việt Nam 12 Bảng 1-3 Tình hình cố hư hỏng đập giới 14 Bảng 1-4: Thống kê vài đập bị đổ vỡ Mỹ 15 Bảng 1-5:Thống kê nguyên nhân, biện pháp khắc phục vài cơng trình 26 xử lý 35 Bảng 2-1: Đặc trưng sông suối tỉnh Ninh Thuận 37 Bảng 2-2: Các hồ chứa xây dựng thời gian từ năm 1975 đến 1992 38 Bảng 2-3: Các hồ chứa xây dựng thời gian từ năm 1992 đến 41 Bảng 2-4: Thống kê trạng đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận Bảng 2-5: Thống kê cố đập vật liệu địa phương biện pháp khắc phục Bảng 3-1: Hệ số an toàn ổn định Bảng 3-2: trị số gradient cho phép khối đắp thân đập Bảng 3-3: trị số gradient trung bình tới hạn phận chống thấm Bảng 4-1: Tốc độ gió lớn ứng với tần suất 46 Bảng 4-2: Phân phối dòng chảy năm thiết kế P = 75% Bảng 4-3: Dòng chảy lũ theo cấp tần suất Bảng 4-4: Dòng chảy mùa cạn theo tháng Bảng 4-5: Các mực nước hồ chứa Sông Biêu Bảng 4-6: Chỉ tiêu lý đất đắp đập Trà Van Bảng 4-7: tiêu lý đất đắp đập phụ Sơng Biêu Bảng 4-8: Kết tính tốn thấm đập Trà Van - mặt cắt D Bảng 4-9: Kết tính tốn thấm đập Trà Van - mặt cắt D9 Bảng 4-10: Kết tính tốn thấm đập phụ Sông Biêu - mặt cắt E31 Bảng 4-11: Kết tính tốn thấm đập phụ Sơng Biêu - mặt cắt E Bảng 4-12: Kết tính tốn cho mặt cắt 10 78 79 79 85 86 86 86 91 92 92 95 97 99 10 10 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Xây dựng đập vật liệu địa phương có lịch sử lâu đời Ở Ai Cập, Trung Quốc số nước khác xây dựng đập đất từ 2500-4700 năm trước cơng ngun Ví dụ đập đất đá hỗn hợp Sadd-el-Kafara xây dựng Ai Cập vào khoảng 27782563 năm trước cơng ngun có chiều dài 108m, cao 12m; Trung Quốc có đập dài 300m, cao 30m xây dựng năm 240 trước công nguyên; đập Anderson Ranch – Mỹ cao 139m xây dựng năm 1950 Ở Việt Nam, đập vật liệu địa phương ứng dụng muộn đến có phát triển vượt bậc nhờ ưu điểm Đập Cửa Đạt cao 138m, dài 1km, đập Hòa Bình cao 128m, dài 640m 98% đập đập vật liệu địa phương có chiều cao nhỏ 50m Trong năm gần đây, giới Việt Nam có khơng cơng trình đại, phức tạp gặp cố Có thể kể cố điển đập đất hồ Lawn- Mỹ với diện tích mặt nước vỡ 66.000 m2 vỡ ngày 15/7/1982; đập Bản Kiều – Trung Quốc vỡ năm 1975; đập Teton – Mỹ cao 93m, dung tích 289 triệu m3 nước vỡ ngày 5/6/1976 Việt Nam 50 m đập thi cơng cơng trình hồ chứa nước Cửa Đạt bị vỡ ngày 5/10/2007 , phá hoại công trình động đất gây phải kể đến thủy điện Sơng Tranh 2; nhiều cơng trình thủy lợi thủy điện khác bị hư hỏng nhiều mức độ khác từ nhẹ đến sử dụng Tất cố không liên quan đến tác động đặc biệt thiên nhiên, việc khai thác sử dụng khả cho phép nhân tố chủ quan khác mà liên quan đến quan điểm nỗi thời độ an tồn thân cơng trình hệ thống phức tạp cần đảm bảo độ bền vững lâu dài tổng thể khái niệm rộng chất lượng cơng trình xây dựng Tuy nhiên với tình hình khí hậu biến đổi nhanh chóng ngày khắc nghiệt hơn, khó lường điều kiện tự nhiên khơng thuận lợi ngun nhân giảm tuổi thọ đập, hồ chứa Đa số cơng trình thủy lợi thủy điện cơng trình có sức ảnh hưởng lớn đến tự nhiên, kinh tế xã hội Đã có nhiều người thiệt mạng, hoa màu bị tàn phá thiệt hại nhiều tỷ đồng, việc tìm ngun nhân khắc phục cố đập vô quan trọng Một nguyên nhân gây an toàn đập vật liệu địa phương thấm Các cố thấm gây phong phú gây nước hồ, làm ổn định mái đập, gây xói ngầm thân, đập…Chính việc quản lý thấm nước đập trở nên phức tạp Việc tìm chuẩn an tồn cho đập vật liệu địa phương giúp ích nhiều cho cơng tác quản lý vận hành hồ đập Qua chuẩn an toàn nhà quản lý xác định mức độ thấm nước đập Mục đích đề tài Nghiên cứu nguyên nhân cố đập vật liệu địa phương nói chung, nguyên nhân cố đập thấm nói riêng Đánh giá đề giải pháp an toàn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đập vật liệu địa phương áp dụng cho đập Sông Biêu tỉnh Ninh Thuận Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Tổng hợp, kế thừa kết nghiên cứu từ trước đến an tồn đập Thu thập tài liệu cơng trình đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận Phương pháp nghiên cứu: phương pháp thống kê, phương pháp số Kết dự kiến đạt Phân tích ưu nhược điểm loại đập vật liệu địa phương biện pháp chống thấm tương ứng Tính tốn, đánh giá, đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn thấm cho loại đập cụ thể Lập chuẩn an toàn thấm CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG 1.1 Tình hình xây dựng đập vật liệu địa phương vấn đề an toàn hồ đập 1.1.1 Trên giới Hồ chứa nước giới xây dựng phát triển đa dạng, phong phú Đến giới xây dựng 1.400 hồ có dung tích 100 triệu mét khối nước hồ với tổng dung tích hồ 4.200 tỷ mét khối Theo tiêu chí phân loại Ủy ban quốc tế đập lớn, hồ có dung tích từ triệu mét khối nước trở lên có chiều cao 15 mét, thuộc loại hồ đập lớn Hiện giới có 45.000 hồ Trong châu Á có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu có 4.227 hồ, Đơng Âu có 1203 hồ, châu Phi 1.260 hồ, châu Đại Dương 577 hồ Đứng đầu danh sách nước có nhiều hồ Trung Quốc (22.000 hồ), Mỹ (6.575 hồ), Ấn Độ (4.291 hồ), Nhật Bản (2.675 hồ), Tây Ban Nha (1.196 hồ) Liên Bang Nga có 150 hồ với tổng dung tích 200 tỷ mét khối nước, Các hồ lớn giới hồ Boulder sơng Colorado (Mỹ) dung tích 38 tỷ mét khối nước, hồ Grand Coulle sơng Columbia (Mỹ) dung tích 24 tỷ mét khối nước, hồ Bownrrat sông Angera (Nga) có dung tích gần 20 tỷ mét khối nước Xây dựng sử dụng hồ chứa nước giới trải qua lịch sử phát triển lâu đời Cách 6000 năm người Trung Quốc Ai Cập biết sử dụng vật liệu chỗ để đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa Thời kỳ cổ đại, hồ Vicinity Menphis thuộc thung lũng sơng Nile (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao 15m, dài 45m Trong khoảng 4000 năm trước công nguyên, với phát triển rực rỡ văn minh cổ đại Ai Cập, Trung Quốc, Hi Lạp, La Mã, Ấn Độ… kỹ thuật xây dựng hồ đập giới không ngừng phát triển Người Nam Tư xây dựng đập Mardook thung lũng sông Tigris Người Saba xây dựng đập đá đổ Marib cao 32,5m dài 3.200m Đến nay, thực tế phát triển xây dựng hồ chứa nước lớn giới khẳng định mục đích yêu cầu sử dụng hồ khu vực quốc gia khác Trong kỷ XX, xây dựng đập tạo hồ chứa phát triển mạnh số lượng quy mơ, hình thức Cứ 10 năm sau, số lượng đập hồ xây dựng nhiều tổng số đập hồ năm trước Chiều cao đập từ chỗ vài mét buổi ban đầu, đến chiều cao đập lên tới 10÷15 m (ở kỷ XV), đến 200m (ở kỷ XX), đến 300m Hình 1-1: Đập Nurek Tajikistan cao 310m, đập đất cao giới Xếp theo thứ tự số lượng đập nước ta có thứ tự sau: Bảng 1-1: Số lượng đập vật liệu địa phương nước giới TT Tên nước 10 11 12 13 14 Trung Quốc Mỹ Ấn Độ Nhật Tây Ban Nha Canada Hàn Quốc Thổ Nhĩ Kỳ Brazin Pháp Nam Phi Mexico Italia Vương Quốc Anh Số lượng 22000 6575 4291 2675 1196 793 765 625 594 569 539 537 524 517 TT Tên nước 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Na uy CHLB Đức Al-ba-ni Ru-ma-ni Zim-ba-buê Thái Lan Thụy Điển Bulgari Thụy Sĩ Áo Cộng hòa Séc Algerie Bồ Đào Nha Indonesia Số lượng 335 311 306 246 213 204 190 180 156 149 118 107 103 96 TT Tên nước 15 16 Oxtraylia Việt Nam Số TT Tên nước lượng 486 31 460 Liên bang Nga Số lượng 91 Qua thứ tự ta thấy Việt Nam nước có nhiều đập lớn so với giới (đứng thứ 16) so với nước Đơng Nam Á Việt Nam có số lượng đập lớn đứng đầu sau đến Thái Lan Indonesia 1.1.2 Tại Việt Nam Hồ chứa Việt Nam biện pháp cơng trình chủ yếu để chống lũ cho vùng hạ du; cấp nước tưới ruộng, công nghiệp, sinh hoạt, phát điện, phát triển du lịch, cải tạo môi trường nuôi trồng thủy sản, phát triển giao thơng, thể thao, văn hóa Theo thời gian, trước năm 1964 việc xây dựng hồ chứa diễn chậm, có hồ chứa xây dựng giai đoạn này.Sau năm 1964, đặc biệt từ nhà nước thống việc xây dựng hồ chứa phát triển mạnh.Từ năm 1976 đến số hồ chứa xây dựng chiếm 67% Không tốc độ phát triển nhanh, mà quy mơ cơng trình lớn lên khơng ngừng Hiện nay, có nhiều hồ lớn, đập cao nơi có điều kiện tự nhiên phức tạp Tính đến nay, nước ta có 6648 hồ chứa thuộc địa bàn 45/64 tỉnh thành, đó, có gần 100 hồ chứa nước có dung tích 10 triệu mét khối, 567 hồ có dung tích từ 1÷10 triệu mét khối, lại hồ nhỏ Tổng dung tích trữ nước hồ 35,8 tỷ mét khối, có 26 hồ chứa thủy điện lớn có dung tích 27 tỷ mét khối nước lại hồ có nhiệm vụ tưới với tổng dung tích 8,8 tỷ mét khối nước đảm bảo tưới cho 80 vạn hecta Bảng 1-2: Xếp theo thứ tự thời gian đập đất, đá lớn Việt Nam TT Tên hồ Tỉnh Loại đập Khuôn Thần Đa Nhim Suối Hai Thượng Tuy Cẩm Ly Bắc Giang Lâm Đồng Hà Tây Hà Tĩnh Quảng Bình Đất Đất Đất Đất Đất Hmax Năm hoàn (m) 26,00 38,00 24,00 25,00 30,00 thành 1963 1963 1963 1964 1965 TT Tên hồ Tỉnh Loại đập 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 Tà Keo Cấm Sơn Vực Trống Đồng Mô Tiên Lang Núi Cốc Pa Khoang Kẻ Gỗ Yên Mỹ Yên Lập Vĩnh Trinh Liệt Sơn Phú Ninh Sông Mực Quất Đơng Xạ Hương Hòa Trung Hội Sơn Dầu Tiếng Biển Hồ Núi Một Vực Tròn Tuyền Lâm Đá Bàn Khe Tân Kinh Mơn Khe Chè Phú Xn Gò Miếu Cà Giây Sông Hinh Sông Sắt Sông Sào Easoup Hà Động IaM’La Tân Sơn Tả Trạch Suối Mỡ Lạng Sơn Bắc Giang Hà Tĩnh Hà Tây Quảng Bình Thái Nguyên Lai Châu Hà Tĩnh Thanh Hóa Quảng Ninh Quảng Nam Quảng Ngãi Quảng Nam Thanh Hóa Quảng Ninh Vĩnh Phúc Đà Nẵng Bình Định Tây Ninh Gia Lai Bình Định Quảng Bình Lâm Đồng Khánh Hòa Quảng Nam Quảng Trị Quảng Ninh Phú Yên Thái Nguyên Bình Thuận Phú Yên Ninh Thuận Nghệ An Đắc Lắc Quảng Ninh Gia Lai Gia Lai Thừa Thiên Huế Bắc Giang Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Đất Hmax Năm hoàn (m) 35,00 42,50 22,80 21,00 32,30 26,00 26,00 37,50 25,00 40,00 23,00 29,00 39,40 33,40 22,60 41,00 26,00 29,00 28,00 21,00 30,00 29,00 32,00 42,50 22,40 21,00 25,20 23,70 30,00 30,00 50,00 29,00 30,00 29,00 30,00 37,00 29,20 60,00 27,80 thành 1972 1974 1974 1974 1978 1978 1978 1979 1980 1980 1980 1981 1982 1983 1983 1984 1984 1985 1985 1985 1986 1986 1987 1988 1989 1989 1990 1996 1999 1999 2000 2005 2006 2005 2007 2009 2009 2012 2012 89 hồ s ô ng biê u: mặt c 10 t h3: t ổ hợ p đặc biệt mnt l = 104,43m, MNHL = 87,08m BiĨu ®å ® ê ng đẳng g r adien t xy 110 J max = 1,70 mnl t k = 102.93m mn dbt = 102.25m +105.00 m=2.7 +104.32 100 +94.00 m= 2.5 +94.00 m= m= 3.0 +89.40 80 c ao ®é (m) 50 60 80 100 120 140 160 180 0 IIA 60 m= 3.0 e -0 70 +88.50 82.05 40 40 3.0 90 200 220 240 260 280 300 320 340 280 300 320 340 kho ¶ng c c h (m) hồ s ô ng biê u: mặt c 10 t h4: t ổ hợ p ®Ỉc biƯt mnt l = 104,93m, MNHL = 87,08m BiĨu ®å ® ê ng ®¼ng g r adien t xy J max = 1,90 mnl t k = 102.93m mn dbt = 102.25m +105.00 m= m= 60 80 100 120 140 160 180 3.0 c ao ®é (m) 50 m= IIA 60 +88.50 70 40 40 3.0 +89.40 82.05 80 +94.00 3.0 0 m=2.7 +94.00 90 m= 2.5 100 +104.32 e -0 110 200 220 240 260 kho ảng c c h (m) 4.3.3 Kết luận Từ kết cho thấy việc mực nước thượng lưu dâng cao dẫn đến đường bão hòa thân đập dâng cao, điểm đường bão hòa xuất vị trí mái hạ lưu không bảo vệ tốt gây hỏng cục Thời gian dài sau xảy tượng có nguy ảnh hưởng đến an toàn đập cao Khi lớp đất phong hóa có hệ số thấm lớn tiếp giáp đập khơng xử lý hết có khả tăng lưu lượng thấm đơn vị dẫn đến không kiểm soát lượng nước hồ chứa Bên cạnh thân đập xuất nhiều vị trí có gradient thấm lớn gradient cho phép đất thân đập, đập có nguy ổn định thấm, xói ngầm làm cho thân đập bị moi rỗng, dẫn đến sập đổ Khi thân đập tồn túi rỗng chất lượng đầm khơng đồng nguyên nhân vết nứt ngang đập Và túi rỗng chứa đầy nước thấm vết nứt có nguy mở rộng áp lực nước thắng ứng suất nén từ phía đất Đường bão hòa dâng cao gradient thấm lớn lý để cần thiết phải có biện pháp xử lý để bảo đảm an toàn đập 90 Biện pháp cấp thiết phải làm mực nước hồ dâng cao hạ thấp mực nước hồ cách xả qua cống, qua tràn có cửa, xả nước trước lũ để đón lũ về…Tiến hành nghiên cứu biện pháp chống thấm khoan vị trí chân khay, làm tường hào bentonite dọc theo trục đập để ngăn chặn nước thấm, khoan bịt túi xốp thân đập KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt luận văn Khi nhiều cố xẩy vỡ đập lũ tràn qua đỉnh đập… ngồi thiệt hại cho thân cơng trình, phá hoại trệ sản xuất, gây thiệt hại sinh mạng, tài sản vùng hạ lưu đập, làm ách tắc giao thông gây thiệt hại to lớn cho kinh tế quốc phòng an ninh đất nước Nắm tầm quan trọng cố đập đặc biệt cố thấm nên luận văn sâu nghiên cứu nguyên nhân, đánh giá đề giải pháp an toàn đập, đặc biệt đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận Luận văn đạt số kết sau: Tổng quan đập vật liệu địa phương cố, hư hỏng xay với cơng trình đầu mối giới, nước Đánh giá nguyên nhân xảy cố cơng trình đập đề giải pháp an toàn cho vài đập Việt Nam Nêu điều kiện tự nhiên tỉnh Ninh Thuận – yếu tố ảnh hưởng lớn đến việc xây dựng đập chất lượng đập tỉnh Tổng quan trình vận hành, xây dựng, khai thác tồn quản lý, đánh giá an toàn hồ chứa tỉnh Ninh Thuận Thống kê trạng hư hỏng, đánh giá an toàn biện pháp khắc phục 20 hồ chứa nước tỉnh Ninh Thuận Đánh giá giải pháp kỹ thuật nâng cao an toàn, hiệu hồ chứa Nghiên cứu tìm chuẩn an tồn thấm cho đập vật liệu địa phương thơng qua việc giải toán thấm ổn định đập Tính tốn, đánh giá, nêu giải pháp xử lý thấm cho hồ chứa nước Sơng Biêu Tìm chuẩn an tồn thấm cho mặt cắt vai phải đập phụ Sơng Biêu Những hạn chế trình thực luận văn 91 Do thời gian làm luận văn có hạn kiến thức thân hạn chế, luận văn tồn sau: Chưa tính tốn tất loại đập vật liệu địa phương mà giới hạn phạm vi đập đất đồng chất đập có lõi mềm Luận văn tính tốn cho trường hợp thấm ảnh hưởng đến mái hạ lưu mặt cắt đại diện, cơng trình Sơng Biêu Nếu ứng dụng rộng rãi cần phải có nghiên cứu rộng Những kiến nghị hướng nghiên cứu Trong bối cảnh biến đổi khí hậu tồn cầu, việc chủ động nguồn nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ sinh hoạt đồng thời hạn chế lũ lụt phía hạ du Vấn đề nâng cao an toàn đập cần phải quan tâm hơn, đầu tư mạnh mẽ cấp, đặc biệt cần quan tâm đến hồ chứa vừa nhỏ vùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn, khan nguồn nước Đối với tỉnh Ninh Thuận, cấp quyền bố trí nguồn vốn đầu tư, nâng cấp cơng trình có để nâng cao an toàn hồ chưa, phát huy tối đa lực phục vụ cơng trình Tiến hành xác định chuẩn an tồn thấm cho nhiều cơng trình đập khác nhau, địa phương khác Tìm chuẩn an tồn khơng cho mái hạ lưu mà xác định cho mái thượng lưu đập Tiến hành nghiên cứu mực nước hồ nhỏ để dù có xảy tượng thấm không ảnh hưởng đến an toàn đập 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ thủy lợi - Sổ tay kỹ thuật thủy lợi – NXB nông nghiệp Ban quản lý trung ương dự án thủy lợi - Sổ tay an toàn đập Hội thủy lợi Việt Nam: Hội thảo đập – an toàn đập QCVN 04-05:2012/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia cơng trình thủy lợi – quy định chủ yếu thiết kế TCVN 8216-2009: Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén TCVN 8297-2009: Đập đất – Yêu cầu kỹ thuật thi công phương pháp đầm nén TCVN 8478:2010 Công trình thủy lợi – Yêu cầu thành phần, khối lượng khảo sát địa hình giai đoạn lập dự án thiết kế cơng trình thủy lợi Trường đại học Thủy Lợi - Giáo trình thủy cơng tập I Tài liệu thu thập từ công trình đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận 10 Vương Hách (chủ biên) - Sổ tay xử lý cố cơng trình Xây dựng 11 GS.TS Phan Sỹ Kỳ: Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phòng tránh –NXB nơng nghiệp 12 Nguyễn Văn Mạo & nnk, nghiên cứu sở khoa học giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo an tồn cơng trình xây dựng điều kiện thiên tai bất thường miền Trung 13 GS.TS Phạm Ngọc Quý: Tràn cố đầu mối hồ chứa nước - NXB nông nghiệp 14 Lưu Di Trụ, Nhũ Hiệu Vũ: Những hư hỏng cơng trình thủy cơng phân tích ngun nhân – NXB nơng nghiệp Tiếng Anh 15 Corinne Curt, Aurélie Talon, Gilles Mauris (2010), A dam assessment suport system based on physical measurements, sensory avaluations and judgements Mesurement 44 93 16 F.J.Colomer Mendoza, etc all (2009) Safety factor nomograms for homogeneous earth dams less than ten meter high Engineering geology 105 17 Geoslope 2004, Geoslope International Ltd, Canada 18 Ken Y.Lum and Megan R.Sheffer (2009), Dam safety: Review of geophysical methods to detect seepage and internal erosion in embankment dams 19 Nic Lane (2008), Aging Infrastructure: Dam safety, CRS report for congress 94 PH LC đậ p t r v an - mặt c d6 s đồ t ính t o ¸ n 105 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 75 m=2 100 m=3 95 93.0 m= 93.0 m= 3.5 3.0 87.1 = 3.0 m m =1 90 85 83.58 80 75 m =1 70 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 360 380 400 360 380 400 360 380 400 đập t r v an - mặt c d6 t h2: mnt l = mnDBT =102.25m, hạ l u k hô ng c ó n c biểu đồ đẳng g r adient xy 105 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 100 75 m=2 m=3 95 80 0 3.0 87.1 = 3.0 m 83.58 m =1 1 c ao ®é (m) m= m= e -0 75 93.0 5 3.5 m= 85 93.0 90 70 60 140 0 65 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d6 t h2: mnt l =mnDBT =102.25m, hạ l u k hô ng c ó n c biểu đồ đẳng t hÕ MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 75 m=2 100 101 m=3 95 93.0 3.0 87.1 = 3.0 m 97 c ao ®é (m) 89 99 75 m =1 91 83.58 93 100 80 m= 101 85 93.0 98 3.5 m= m= 102 e -0 90 87 105 85 70 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d6 t h2: mnt l = mnl t k =102.93m, hạ l u k hô ng c ó n c biểu đồ đẳng g r adient xy 105 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 100 75 m=2 m=3 0 93.0 80 87.1 = 3.0 m m =1 0 3.0 c ao ®é (m) 70 83.58 0 75 m= 85 93.0 0 e -0 5 3.5 m= 90 m= 95 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 k ho ảng c c h (m) 300 320 340 đập t r van - mặt c d6 t h2: mnt l = mnl t k =102.93m, h¹ l u k h« ng c ã n í c biĨu ®å ®¼ng t hÕ 105 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 75 m=2 100 m=3 100 93.0 m= 3.0 87.1 = 3.0 m 98 70 94 97 c ao ®é (m) 89 101 99 75 m= 91 100 80 83.58 87 102 93 85 93.0 3.5 m= m= 0 e -0 90 85 95 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 360 380 400 360 380 400 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d6 t h2: mnt l = mnLKT =103.43m, hạ l u k hô ng c ó n c biểu đồ đẳng g r adient xy 105 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 100 m=3 95 m= 2 85 3.0 m =1 0 c ao ®é (m) 61 0 75 m= 87.1 = 3.0 m 83.58 80 93.0 3.5 1 e -0 m= 93.0 90 75 m=2 70 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c ¾t d6 t h2: mnt l =mnLKT =103.43m, h¹ l u k h« ng c ã n í c biĨu ®å ®¼ng t hÕ 105 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 75 m=2 100 m=3 m= 97 99 100 c ao ®é (m) 101 102 m= 3.0 m= 70 85 75 87.1 83.58 86 80 3.0 88 90 92 103 1 e -0 85 93.0 101 3.5 98 m= 94 93.0 90 m= 95 65 60 140 160 180 200 220 240 260 280 k ho ¶ng c ¸ c h (m) 300 320 340 ®Ëp t r v an - mặt c d9 Sơ đồ t Ýnh t o ¸ n 110 105 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 75 m=2 100 m=3 95 93.0 90 m= 93.0 m= 3.0 3.5 87.1 85 m= 3.0 82.77 80 75 Cao ®é (m) 75.27 70 65 60 55 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 460 480 460 480 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d9 t h1: mnt l =mndbt , hạ l u khô ng c ã n í c biĨu ®å g r adient x y 105 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 75 m=2 100 m=3 93.0 90 93.0 m = m= 3.0 87.1 e -0 85 Cao ®é (m) 0 75 3.0 80 m= 82.77 75.27 70 0 95 65 60 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 k ho ¶ng c c h (m) đập t r v an - mặt c d9 t h1: mnt l = mndbt , hạ l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ng đẳng t hÕ 105 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 75 m=2 100 m=3 93.0 85 10 93.0 m= 3.0 87.1 82.77 82 87 89 75.27 97 70 3.0 91 93 100 101 Cao ®é (m) 75 95 80 m= 83 m = e -0 90 85 95 65 60 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d9 t h2: mnt l = mnl t k =102.93m, h¹ l u k h« ng c ã n í c biĨu ®å g r adient x y 105 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 100 75 m=2 m=3 95 93.0 m= 93.0 3.5 85 3.0 87.1 75.27 3.0 0 Cao ®é (m) 75 m= m= 80 82.77 e -0 90 70 65 60 220 240 260 280 300 320 340 360 kho ảng c c h (m) 380 400 420 440 460 480 ®Ëp t r v an - mặt c d9 t h2: mnt l = mnl t k =102.93m, h¹ l u k h« ng c ã n í c biĨu ®å ® ê ng ®¼ng t hÕ 105 105.0 MNGCKT:103.43 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 75 m=2 100 m=3 93.0 93.0 m= 87.1 280 300 88 90 260 92 240 94 65 320 98 100 70 3.0 82 75.27 101 Cao ®é (m) 75 m= 96 80 83 82.77 10 85 60 220 3.0 3.5 84 m= e -0 90 86 95 340 360 380 400 420 440 460 480 460 480 440 460 480 690 700 710 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d9 t h3: mnt l =mnl k t =103.43m, hạ l u k hô ng c ó n í c biĨu ®å g r adient x y 105 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 100 m=2 m=3 0 93.0 93.0 m= 3.0 3.5 87.1 0 80 m= 3.0 Cao ®é (m) 75.27 75 82.77 85 m= 5 e -0 90 70 0 95 65 60 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 k ho ảng c c h (m) đập t r v an - mặt c d9 t h3: mnt l =mnl kt =103.43m, hạ l u k hô ng c ó n c biểu đồ éƯ NG § ¼NG THÕ 105 MNGCTK:102.93 MNDBT:102.25 105.0 MNGCKT:103.43 m=2 100 m=3 93.0 m= 3.5 80 3.0 87.1 103 82.77 m= 3.0 82 86 98 88 90 92 94 75.27 101 Cao ®é (m) 70 96 102 75 5 e -0 85 98 m= 83 93.0 90 84 10 95 65 60 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 k ho ảng c c h (m) đập phụ s ô ng biê u - mặt c e31 s đồ t ính t o ¸ n +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 100 m=2 m=0 35 m=2 75 m =1 +94.00 m= 92 m=0 96 88 3.0 =1 m +89.05 84 80 76 72 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 đập phụ s ô ng biê u - mặt c e31 t h1: mnt l =mndbt =102,25m, hạ l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ng đẳng g r adient xy +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 100 m=2 m=0 3 m=2 75 +94.00 m= m =1 92 m=0 96 0 1 5 0 80 0 84 =1 88 3.0 m e -0 +89.05 76 72 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 700 710 700 710 đập phụ s ô ng biê u - mặt c e31 t h1: mnt l =mndbt =102,25m, hạ l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ng đẳng t hế +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 100 m=2 m=0 m=2 75 +94.00 76 72 580 590 600 610 620 630 91 92 93 94 95 97 99 100 101 80 3.0 =1 10 84 m= m 88 e -0 +89.05 640 96 m =1 96 m=0 100 101 92 102 96 650 660 670 680 690 đập phụ s ô ng biê u - mặt c ¾t e31 t h2: mnt l =mnLTK =102,93m, h¹ l u khô ng c ó n c biểu đồ ® ê ng ®¼ng g r adient xy +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 100 m=2 m=0 m=2 75 +94.00 0 5 3.0 80 0 5 84 m= =1 m 88 5 2 e -0 +89.05 92 m=0 m =1 96 76 72 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 đập phụ s ô ng biê u - mặt c e31 t h2: mnt l =mnLTK =102,93m, hạ l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ng đẳng t hÕ +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 m=2 m=0 m= 91 92 93 97 80 100 101 102 84 =1 m 88 3.0 96 2 e -0 10 +89.05 94 m =1 +94.00 101 92 m=0 96 102 95 100 m=2 75 76 72 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 700 710 700 710 đập phụ s ô ng biê u - mặt c e31 t h3: mnt l =mnLTK =103,43m, hạ l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ng đẳng g r adient xy +105.00 MNDGCKT:103.43 100 +104.00 m=2 75 +94.00 m= 92 m=0 m =1 0 3 96 m=2 5 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 m=0 104 80 0 0 5 84 3.0 =1 m 88 5 e -0 +89.05 76 72 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 ®Ëp phơ s ô ng biê u - mặt c e31 t h3: mnt l =mnLTK =103,43m, hạ l u khô ng c ã n í c biĨu ®å ® ê ng đẳng t hế +105.00 +104.00 104 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 m=0 +94.00 m= 98 100 101 76 72 580 590 600 610 620 630 640 93 91 92 102 80 94 10 84 =1 88 3.0 95 +89.05 m e -0 5 96 10 92 97 102 m=0 96 m=2 m=2 75 103 m =1 100 650 660 670 680 690 đập phụ s ô ng biê u - mặt c e40 s ®å t Ýnh t o ¸ n +105.00 105 +104.00 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 m=2 100 m=2 75 95 +94.00 35 m=0 +94.00 +93.00 m =1 m=3 0 =1 m 90 85 80 75 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 555 565 575 555 565 575 555 565 575 555 565 575 đập phụ s ô ng biê u - mặt c ¾t e40 t h 1: mnt l = mn DBT =102,25m, h l u khô ng c ó n c biểu đồ đ ờn g đẳng gr adient xy 106 +105.00 +104.00 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 5 0 1 0 =1 82 +93.00 m 90 86 +94.00 m =1 0 5 2 e -0 m=3 .35 m=0 +94.00 m=2 75 94 m=2 98 102 MNDBT:102.25 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 đập phụ s ô ng biê u - mặt c ¾t e40 t h 1: mnt l = mnDBT =102,25m, h l u kh ô n g c ó n c biểu đồ đ n g đẳng t h Õ 106 +105.00 +104.00 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 102 m=2 102 93 94 95 101 97 99 100 82 +93.00 =1 m 90 86 +94.00 5 2 e -0 10 102 m=3 35 m=0 +94.00 94 96 m=2 75 m =1 98 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 ®Ëp phơ s ô ng biê u - mặt c e40 t h 2: mn t l = mn l t k = 102,93m, h l u khô n g c ã n í c biĨu ®å ® ê n g ®¼ng g r adien t xy 106 +105.00 +104.00 +93.00 0 82 0 =1 m 86 +94.00 m =1 0 90 2 e -0 m=3 m=2 35 m=0 +94.00 5 m=2 75 94 98 MNDGCKT:103.43 102 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 đập phụ s ôn g biê u - mặt c ¾t e40 t h 2: mnt l = mnl t k =102,93m, h l u k hô n g c ã n í c biĨu ®å ® ê ng ®¼n g t h Õ 106 +105.00 +104.00 MNDBT:102.25 102 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 10 98 m=2 m=2 75 +93.00 m =1 102 96 97 94 98 82 93 95 100 86 =1 m 101 90 +94.00 2 e -0 m=3 35 m=0 +94.00 94 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 555 565 575 555 565 575 đập phụ s ô n g biê u - mặt c e40 t h 3: mn t l = mn l KT =103,43m, h ¹ l u k h« n g c ã n í c biểu đồ đ n g đẳn g g r ad ien t xy 106 +105.00 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 102 98 +104.00 m=2 m=2 75 m =1 0 1 5 0 +93.00 0 82 =1 m 86 5 90 +94.00 e -0 m=3 35 m=0 +94.00 94 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 ®Ëp phơ s ôn g biê u - mặt c e40 t h 3: mn t l = mnl KT =103,43m, hạ l u k hô n g c ó n c biểu đồ đ ng đẳn g t h Õ 106 +105.00 +104.00 MNDGCKT:103.43 MNDGCTK:102.93 MNDBT:102.25 102 98 m=2 103 m=2 75 10 e -0 35 m=0 +93.00 m =1 103 m=3 94 93 98 100 82 95 96 97 101 102 86 =1 m 90 +94.00 +94.00 94 78 74 435 445 455 465 475 485 495 505 515 525 535 545 555 565 575 Chỉ tiêu lý đập Sông Biêu Tên lớp, đới PH Thành phần hạt % Dă m cuội Sỏi sạn Hạt cát Bụi Sét ≥ 20 20 ÷2 2÷ 0,5 0,05 ÷ < 0,005 Độ ẩm tự nhiê n W % Dung trọng Tự nhiên Khô Tỷ trọng γW T/m3 γc T/m3 ∆ g/cm Hệ số rỗng tự nhiên Độ rỗng e n (%) 0,005 deQ 6,2 26,1 51,1 9,1 7,5 CW 16,7 62,8 6,8 13,7 13,8 1,93 1,7 2,66 0,572 36,33 HW 2,4 0,0 5,7 1,81 2,65 0,459 31,47 94,8 2,7 2,67 1,92 G% WT Wp Wn B Độ Kg/cm2 cm2/Kg Hệ số thấm thẳng đứng K.cm/s 64,38 26,54 17,81 8,73 -0,6 190 0,12 0,0,3 8x10-5 Độ bão hoà Atterberg% Chảy Dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt ϕ Lực dính C Hệ số ép lún 32,59 Chỉ tiêu lý mỏ vật liệu I (4) II (5) 24 63,3 7,0 5,7 5,0 25,8 16,5 9,3 2,66 12÷ 1,8 200 15,4 66,9 8,9 8,8 27,2 17,1 10,1 2,67 13÷ 1,78 180 0,12 0,11 0,15 0,25 0,12 5x10- 1x10- 8x10- 1x10- 1x10- Cuội Sỏi sạn Hạt cát Hạt bụi Hạt sét Độ ẩm tự nhiên Chảy Dẻo Chỉ số dẻo Tỷ trọng W WT Wp Wn ∆ Độ ẩm tối ưu Wop % Dung trọng tốt Góc nội ma sát Lực dính γ cmax ϕ Hệ số thấm K T/m3 Độ kg/c 0,12 m2 cm/s 6x10- (1) Ký hiệu (2) Tên mỏ vật liệu III IV (6) (7) 0,7 25 28,0 64,0 58,8 5,5 6,4 4,8 6,8 4,3 4,5 24,2 16,5 7,7 2,67 2,65 12÷ 9÷ 11 1,85 1,8 200 200 Đơn vị (3) % % % % % % % % % T/m3 Chỉ tiêu lí C V (8) VI (9) 0,5 63,2 16 20,3 12,0 42,1 26,5 15,6 2,74 17÷ 1,68 140 26,9 61,2 3,7 8,2 4,3 26,3 18,1 8,1 2,67 11÷ 1,82 200 5 5 ... Nghiên cứu nguyên nhân cố đập vật liệu địa phương nói chung, nguyên nhân cố đập thấm nói riêng Đánh giá đề giải pháp an toàn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đập vật liệu địa phương áp dụng cho đập. .. đập Sông Biêu tỉnh Ninh Thuận Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Tổng hợp, kế thừa kết nghiên cứu từ trước đến an tồn đập Thu thập tài liệu cơng trình đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận. .. trạng đập vật liệu địa phương tỉnh Ninh Thuận Bảng 2-5: Thống kê cố đập vật liệu địa phương biện pháp khắc phục Bảng 3-1: Hệ số an toàn ổn định Bảng 3-2: trị số gradient cho phép khối đắp thân đập