Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

4



số các đập hồ của các năm trước đó. Chiều cao đập từ chỗ vài mét buổi ban đầu, đến

chiều cao đập lên tới 10÷15 m (ở thế kỷ XV), đến 200m (ở thế kỷ XX), rồi đến trên

300m như hiện nay.



Hình 1-1: Đập Nurek ở Tajikistan cao 310m, hiện là đập đất cao nhất thế giới

Xếp theo thứ tự về số lượng đập của các nước ta có thứ tự như sau:

Bảng 1-1: Số lượng đập vật liệu địa phương ở các nước trên thế giới

TT



Tên nước



1

2

3

4

5

6

7

8

9

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



5



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 này ta thấy Việt Nam là nước có nhiều đập lớn so với thế giới (đứng

thứ 16) và nếu so với các nước Đông Nam Á thì Việt Nam có số lượng đập lớn

đứng đầu sau đó đến Thái Lan rồi Indonesia.

1.1.2. Tại Việt Nam

Hồ chứa ở Việt Nam là biện pháp cơng trình chủ yếu để chống lũ cho các 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 ra chậm, có ít hồ

chứa được xây dựng trong giai đoạn này.Sau năm 1964, đặc biệt từ khi nhà nước

thống nhất thì việc xây dựng hồ chứa phát triển mạnh.Từ năm 1976 đến nay số hồ

chứa xây dựng mới chiếm 67%. Không những tốc độ phát triển nhanh, mà cả về

quy mô cơng trình cũng lớn lên khơng ngừng. Hiện nay, đã có nhiều hồ lớn, đập cao

ở những nơi có điều kiện tự nhiên phức tạp.

Tính đến nay, ở nước ta có 6648 hồ chứa thuộc địa bàn của 45/64 tỉnh thành,

trong đó, có gần 100 hồ chứa nước có dung tích trên 10 triệu mét khối, hơn 567 hồ

có dung tích từ 1÷10 triệu mét khối, còn lại là các hồ nhỏ. Tổng dung tích trữ nước

của các hồ là 35,8 tỷ mét khối, trong đó có 26 hồ chứa thủy điện lớn có dung tích 27

tỷ mét khối nước còn lại là các hồ có nhiệm vụ tưới là chính 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 ở Việt Nam

TT



Tên hồ



Tỉnh



Loại đập



1

2

3

4

5



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 hồn



(m)

26,00

38,00

24,00

25,00

30,00



thành

1963

1963

1963

1964

1965



6



TT



Tên hồ



Tỉnh



Loại đập



6

7

8

9

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 Mơ

Tiên Lang

Núi Cốc

Pa Khoang

Kẻ Gỗ

Yên Mỹ

Yên Lập

Vĩnh Trinh

Liệt Sơn

Phú Ninh

Sông Mực

Quất Đông

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

Sơng Hinh

Sơng Sắt

Sơng 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 n

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



7



Trong hai thập kỷ qua, sau khi phát triển kinh tế nói chung và xây dựng đập cao

nói riêng người ta dần dần càng thấy nổi lên những tác hại về mặt môi trường khiến

người ta đã so sánh thận trọng hơn, mặt khác cũng có thể những cơng trình dễ làm

có hiệu ích cao hơn đều đã được làm, những cơng trình còn lại suất đầu tư thường

cao và nhiều bất lợi về mặt môi trường nên người ta ít làm. Do vậy việc xây dựng

đập cao trên thế giới đã giảm hẳn.

1.2. Tổng quan về sự cố, hư hỏng cơng trình đầu mối

1.2.1. Tổng quan về sự cố hư hỏng đập trên thế giới

Theo thống kê đánh giá của Ủy ban quốc tế về đập lớn ICOLD thì tỷ lệ vỡ đập

qua các thời kỳ được thể hiện như bảng sau:

Bảng 1-3. Tình hình sự cố hư hỏng đập trên thế giới

Thời gian

Trước năm 1920

Năm 1930

Năm 1950

Năm 1970



Tỷ lệ vỡ đập (%)

4%

3%

2,2%

1,0%



Năm 1980



0,85%



Châu Á, Châu Mỹ, Châu Âu là những Châu lục xây dựng được nhiều đập nên tỷ

lệ vỡ cũng nhiều. Theo số liệu của ICOLD 1998 thì tỷ lệ vỡ đập theo biểu đồ sau:



Hình 1-2: Biểu đồ tỷ lệ vỡ đập của các châu lục trên thế giới

Trung Quốc và Mỹ là hai nước xây dựng được nhiều đập nhất nhì thế giới. Tính

đến năm 2.000, Trung Quốc có 22.000 đập lớn còn Mỹ có 6.575 đập.



8



Nhận định về tình trạng các đập hiện có ở Trung Quốc, nhật báo Trung Quốc

ngày 22/3/1999 đã nêu lên thực trạng là có trên 1/3 số đập của Trung Quốc đã xây

dựng từ lâu hoặc chất lượng không tốt, các đập này giống như những “time bombs”

(những quả bom nổ chậm). Bài báo cũng cho biết từ năm 1949 đến 1999 đã có

3.200 đập bị đổ vỡ. Sự cố gây chết người nhiều nhất ở Trung Quốc được nhiều

người biết đến nhất là vụ vỡ đập Bản Kiều đã làm 85.000 người bị thiệt mạng.

Theo cơ quan quản lý các trường hợp khẩn cấp của Mỹ (United States Fereral

Emergency Management Agency) cho biết:

Trong số khoảng 80.000 đập lớn nhỏ của Mỹ thì có 9.326 đập đang ở mức

“nguy hiểm cao” có nghĩa là khi chúng bị vỡ sẽ gây thiệt hại lớn về người và tài

sản. Có khoảng 1.600 đập ở mức nguy hiểm nêu trên chỉ nằm cách khu dân cư một

khoảng cách nhỏ hơn một dặm. Hiện nay chỉ có gần 40% số đập ở mức nguy hiểm

cao có kế hoạch hành động khẩn cấp để giúp đỡ cho người dân trong vùng bị ảnh

hưởng. Tuy nhiên trong những năm gần đây do được tăng cường quản lý nên vỡ đập

ít xảy ra hơn và ít gây tổn thất về sinh mạng con người. Thống kê tổng hợp trong

150 năm qua cho thấy có tất cả 1.449 vụ vỡ đập (trung bình 97 vụ vỡ đập trong 1

năm) nhưng trong các năm 1996, 1997 mỗi năm chỉ có 29 vụ vỡ đập.

Tài liệu về đổ vỡ đập ở Mỹ có rất nhiều nhưng tiêu biểu sau đây là một số đập

cao trên 30 m bị vỡ trong các năm 1912-1913.

Bảng 1-4: Thống kê một vài đập bị đổ vỡ ở Mỹ

TT



Tên đập



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11



Tenton

Bald win Hills

Swift

Lower Otay

Litter field

Sweet water

Apishapa

Graham lake

Elwha river

Corpus Christi

Hell hole



Năm hoàn Năm bị

thành

1976

1951

1914

1911

1911

1920

1922

1912

1930



đổ vỡ

1976

1963

1964

1916

1929

1916

1923

1923

1912

1930

1964



Chiều



Dung tích



Loại



cao đập chứa (triệu m3)

đập

93

289

Đất

71

11

Đất

57

37

Đất

46

52

Đất/Đá

37

Đá

35

Đá

35

24

Đất

34

220

Đất

33

9

Đá xây

31

79

Đất

30

2600

Đá



9



Đập Tenton bị vỡ được giới thiệu trong cuốn sách “Đập và an toàn về đập “Dam

and Public Safety” do Văn phòng Cải tạo đập của Mỹ xuất bản năm 1983. Đập

Tenton là đập đất cao 93m, dung tích hồ 289 triệu m 3 trên sông Tenton. Từ ngày

10/4/1976 mực nước hồ tăng nhanh do có lũ lớn. Ngày 3/6/1976 xuất hiện hai vị trí

thấm cách chân đập 400m về phía hạ lưu với lưu lượng thấm 40÷60

gallon/phút.Ngày 4/6/1976 phát hiện một vị trí thấm nhỏ ở bờ bên phải cách chân

hạ lưu đập 45÷60m với lưu lượng thấm 20 gallon/phút. Ngày 5/6/1976 từ 7 giờ sáng

xuất hiện thấm lớn hơn trong thân đập, sau đó dòng thấm lớn dần rồi xuất hiện dòng

nước xoáy ở thượng lưu hồ chứa. Đến 11 giờ 30 xuất hiện các vết nứt lớn, phát triển

nhanh phá vỡ tồn bộ đập. Như vậy, từ khi phát hiện có thấm ở phía hạ lưu đập đến

khi vỡ đập chỉ có 5 giờ đồng hồ. Thiệt hại về người tuy khơng nhiều, nhưng có đến

25.000 người bị mất nhà cửa, nhiều đường sá, cầu cống, ruộng đồng bị hư hại vùi

lấp, thiệt hại ước tính khoảng 400 triệu USD.



Hình 1-3: Cảnh tượng vỡ đập Tenton (Mỹ)

1.2.2. Tổng quan về sự cố hư hỏng đập vật liệu địa phương ở Việt Nam

Đập được xây dựng để ngăn các sông suối, giữ lại hàng triệu mét khối nước để

tạo thành hồ chứa. Vì vậy hậu quả do sự cố đập xảy ra hết sức nghiêm trọng, việc

xử lý rất tốn kém, gây tổn thất lớn về tính mạng, tài sản của nhân dân và tài sản của



10



quốc gia, có ảnh hưởng xấu về kinh tế, và đối với các sự cố lớn và nghiêm trọng

còn ảnh hưởng xấu đến tình hình xã hội.

Sự cố xảy ra đối với đập khá đa dạng. Sự cố đập có thể xảy ra ngay trong q

trình xây dựng hoặc khi cơng trình được đưa vào sử dụng nhiều năm. Tuy nhiên sự

cố lớn và nghiêm trọng thường xảy ra khi gặp lũ cực lớn (như vỡ đập Vệ Gừng ở

tỉnh Nghệ An, đập Sông Mực ở Thanh Hóa, sự cố vỡ đập Suối Trầu lần thứ 3 ở tỉnh

Khánh Hòa, và vỡ đập Cà Giây ở tỉnh Bình Thuận…). Có những cơng trình xảy ra

sự cố trong năm tích nước đầu tiên ( vỡ đập Ia Krêl 2 tỉnh Gia Lai khi mực nước

tích được cách mực nước dâng bình thường 4m, vỡ đập Am Chúa, đập Suối

Hành…).



Hình 1-4: Nước chảy tràn ra mái HL ở hồ thủy lợi Tân Sơn tỉnh Gia Lai

Bộ Thủy Lợi năm 1992 đã tiến hành tổng kiểm tra, đánh giá sự cố các cơng

trình thủy lợi. Kết quả kiểm tra tuy chưa thật đầy đủ nhưng cũng đã cho thấy những

việc cần phải làm và những kinh nghiệm bổ ích để nâng cao chất lượng và phòng

tránh sự cố cho các cơng trình đã, đang và sẽ xây dựng ở nước ta.



11



Hình 1-5: Sự cố các loại ở hồ chứa nước

Dựa vào biểu đồ thống kê có thể thấy rằng sự cố xảy ra đối với đập chiếm

49,9% trong đó nguyên nhân do thấm chiếm 15,06%.

Theo số liệu đánh giá an toàn hồ chứa do liên Bộ Xây dựng, Bộ nơng nghiệp và

PTNT, Bộ Cơng thương năm 2012:

+ Cơng trình thủy lợi cao 15÷50 m hoặc dung tích hồ chứa trên 3 triệu m 3 (551

hồ chứa) hầu hết các đập chính kết cấu bằng đất đắp (trừ hồ chứa sơng Lòng Sơng –

Bình Thuận và đập Tân Giang – Ninh Thuận có kết cấu BTCT) có một số hư hại

thường thấy ở các đập là: Nứt 44/551 đập, thấm 228/551 đập, biến dạng mái đập

101/551 đập.

+ Cơng trình đập cao dưới 15m và dung tích hồ chứa dưới 3 triệu m 3: có trên

80% các đập được xây dựng trước những năm 1990 (kết cấu chủ yếu bằng đất đắp)

đã xuống cấp nghiêm trọng tập trung ở một số địa phương như: Tun Quang

57/503 cơng trình, Thừa Thiên Huế 18/55 cơng trình, Quảng Trị 40/123 cơng trình,

Quảng Ninh 6/9 cơng trình, Lạng Sơn 34/68 cơng trình, Phú Thọ 107/613 cơng

trình…

1.3. Phân loại

1.3.1. Phân loại theo cấu tạo mặt cắt ngang của đập

1. Đập đồng chất, gồm một loại đất (hình a)

2. Đập khơng đồng chất, gồm nhiều loại đất (hình b)

3. Đập có tường nghiêng bằng đất sét (hình c)

4. Đập có tường nghiêng bằng vật liệu khơng phải là đất (hình d)

5. Đập có lõi giữa bằng đất sét (hình đ)

6. Đập có màn chống thấm (hình e)



12



Hình 1-6: Các loại đập đất đắp

1-mái thượng lưu, 2-gia cố mái, 3-đỉnh đập, 4-mái hạ lưu, 5-thân đập,

6-lăng trụ thoát nước, 7-đáy đập, 8-vùng chuyển tiếp, 9-khối trung tâm,

10-lớp bảo vệ, 11-tường nghiêng, 12-khối nêm thượng lưu, 13-lõi,

14-khối nêm hạ lưu, 15-màn chống thấm

1.3.2.

1.

2.

3.



Phân loại theo bộ phận chống thấm ở nền

Đập đất có sân trước.

Đập đất có tường răng.

Đập đất có màn phun: bằng các loại vật liệu như vữa sét, vữa xi măng, thủy



tinh lỏng, nhựa đường hoặc hỗn hợp vật liệu chống thấm.

4. Đập đất có màn phun dạng treo lơ lửng khi chiều dày lớp nền thấm nước khá

lớn.

5. Đập có màn chống thấm dạng tường bằng bê tơng cốt thép hoặc kim loại.



13



Hình 1-7: kết cấu chống thấm ở nền đập

1-sân trước, 2-tường răng, 3-màn phun vật liệu chống thấm, 4-màn phun

1.3.3.

1.

2.

3.

4.

5.

1.3.3.

1.

2.

3.

4.

1.4.



dạng treo, 5-màn chống thấm xuyên qua nền thấm

Phân loại đập đất theo phương pháp thi công

Đập đất thi công bằng phương pháp đầm nén.

Đập đất thi công bằng đổ đất trong nước.

Đập đất thi công bằng bồi thủy lực.

Đập đất thi công hỗn hợp đắp và bồi thủy lực.

Đập đất thi công bằng nổ mìn định hướng.

Phân loại đập đất theo chiều cao đập

Đập thấp, chiều cao cột nước tác dụng dưới 20m.

Đập cao trung bình, cột nước tác dụng 20÷50 m.

Đập cao, cột nước tác dụng lớn hơn 50÷100 m.

Đập rất cao, cột nước lớn hơn 100 m.



Các sự cố và nguyên nhân xảy ra ở đập vật liệu địa phương

Cơng trình thủy lợi là sản phẩm của cuộc đấu tranh giữa lồi người với nước.



Mấy nghìn năm nay, nhân dân Việt Nam và nhân dân các nước trên thế giới đã xây

dựng rất nhiều cơng trình thủy lợi, để lại cho chúng ta nhiều kinh nghiệm quý báu.

Trong đó tuyệt đại bộ phận là kinh nghiệm thành cơng, song cũng có một phần là

kinh nghiệm thất bại. Dựa theo phân tích sơ bộ thì ngun nhân làm cho cơng trình



14



thủy lợi xảy ra sự cố có 5 yếu tố: yếu tố tự nhiên; yếu tố khảo sát, thiết kế; yếu tố thi

công; yếu tố khai thác và quản lý; yếu tố chiến tranh. Qua quá trình nghiên cứu lâu

dài và các cơng trình thực tế, các sự cố và ngun nhân xảy ra ở đập vật liệu địa

phương như sau:

1.4.1. Lũ tràn qua đỉnh đập

- Tính tốn thủy văn sai: mưa gây ra lũ tính nhỏ lưu lượng đỉnh lũ nhỏ; tổng

lượng lũ nhỏ hơn thực tế; các dạng lũ không phải là bất lợi; thiếu lưu vực;

lập đường cong dung tích hồ W = f(H) lệch về phía lớn, lập đường cong xả lũ

-



của đập tràn Q = f(H) sai lệch với thực tế.

Cửa đập tràn bị kẹt.

Lũ vượt tần suất thiết kế, khơng có tràn xả lũ dự phòng.

Đỉnh đập đắp thấp hơn cao trình thiết kế.



Hình 1-8: Các giai đoạn xói mòn khi nước tràn qua đỉnh đập

1.4.2. Sạt mái đập thượng lưu

- Tính sai cấp bão.

- Biện pháp thiết kế gia cố mái không đủ sức chịu đựng sóng do bão gây ra.

- Thi cơng lớp gia cố kém chất lượng: kích thước đá lát hoặc tấm bê tông nhỏ

hơn thiết kế; chất lượng đá hoặc bê tơng kém; đá lát đặt nằm. Khơng chèn

-



chặt các hòn đá.

Đất mái đập thượng lưu đầm nện không chặt, hoặc không xén mái.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×