Luận văn thạc sĩ: Đánh giá hiện trạng và giải pháp sửa chữa kênh chính Bắc hồ chứa nước Phú Ninh

MỤC LỤ

MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
1. Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu.........................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài............................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................2
6. Cấu trúc luận văn...................................................................................3
CHƯƠNG 1. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KÊNH CHÍNH BẮC HỒ
CHỨA NƯỚC PHÚ NINH............................................................................4
1.1. HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH.................................................................4
1.1.1. Giới thiệu chung về Hồ chứa nước Phú Ninh.................................4
1.1.2. Nhiệm vụ và thông số kỹ thuật Hồ chứa nước Phú Ninh................5
1.2. HỆ THỐNG KÊNH VÀ KHU VỰC HẠ DU............................................6
1.3. KÊNH CHÍNH BẮC PHÚ NINH..............................................................6
1.3.1. Giới thiệu về Kênh chính Bắc Phú Ninh.........................................6
1.3.2. Địa chất, thủy văn và các điều kiện kinh tế xã hội..........................8
1.3.3. Hiện trạng kênh chính Bắc Phú Ninh............................................13
1.3.4. Phân dạng hư hỏng kênh chính Bắc Phú Ninh..............................15
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.........................................................................19
CHƯƠNG 2. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHỐNG THẤM....20
2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HIỆN TƯỢNG THẤM CHO KÊNH ĐẤT........20
2.1.1. Nhiệm vụ của nghiên cứu dòng thấm............................................22
2.1.2. Định luật Darcy.............................................................................22
2.1.3. Thấm có áp và thấm khơng áp......................................................22


2.1.4. Thấm phẳng và thấm không gian..................................................23
2.1.5. Thấm ổn định và không ổn định....................................................23
2.1.6. Hiện tượng mao dẫn trong thấm không áp....................................23

2.2. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KÊNH DO DỊNG THẤM..24
2.2.1. Ngun nhân từ cơng tác khảo sát................................................25
2.2.2. Ngun nhân từ công tác thiết kế..................................................25
2.2.3. Nguyên nhân từ công tác thi công.................................................25
2.2.4. Nguyên nhân từ công tác quản lý vận hành..................................26
2.2.5. Do nguyên nhân khác....................................................................26
2.3. TÁC HẠI CỦA DÒNG THẤM...............................................................26
2.4. TÍNH TỐN THẤM QUA KÊNH ĐẤT.................................................27
2.4.1. Ý nghĩa của việc tính tốn thấm qua kênh đất..............................27
2.4.2. Các phương pháp tính thấm..........................................................28
2.5. ỔN ĐỊNH MÁI ĐẤT...............................................................................28
2.5.1. Các yếu tố gây mất ổn định mái đất..............................................28
2.5.2. Mặt trượt phá hoại mái đất..........................................................29
2.5.3. Phương pháp cân bằng giới hạn tổng quát....................................30
2.5.4. Đánh giá ổn định mái dốc..............................................................33
2.6. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHỐNG THẤM KÊNH DẪN NƯỚC........34
2.6.1. Kết cấu chống thấm bằng màng địa kỹ thuật(Geomembrane)......34
2.6.2. Kết cấu chống thấm bằng thảm bêtông (Concret Matts)...............35
2.6.3. Trường hợp chống thấm bằng cừ bêtông cốt thép ứng suất trước
(Prestressed concrete sheet piles)............................................................36
2.6.4. Tường chống thấm bằng cừ bản nhựa (Vinyl sheet piling)...........39
2.6.5. Tường hào chống thấm bằng hỗn hợp dung dịch Bentonite +
ximăng.....................................................................................................40
2.6.6. Tường hào chống thấm màng địa kỹ thuật....................................42


2.6.7. Tường nghiêng chống thấm bằng thảm sét địa kỹ thuật GCLs
(Geosynthetic Clay liner)........................................................................43
2.6.8. Công nghệ khoan phụt Jet –Grouting....................................................45
2.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.........................................................................47

CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP SỬA CHỮA ĐOẠN KÊNH TỪ KM14+003,38
ĐẾN K15+154,5.............................................................................................48
3.1. DẠNG HƯ HỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ NGUN NHÂN........................48
3.2. TÍNH TỐN THẤM, ỔN ĐỊNH HIỆN TRẠNG VÀGIẢI PHÁP SỦA
CHỮAĐOẠN KÊNH TỪ KM14+003,38 ĐẾN K15+154,5..........................50
3.2.1. Tính tốn thấm, ổn định hiện trạng...............................................50
3.2.2. Giải pháp sửa chữa đoạn kênh từ Km14+003.38÷ Km15+154.5. 57
3.2.3. Kiểm tra thấm và ổn định sau khi áp dụng phương pháp sửa chữa
chống thấm của đề tài......................................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................84
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
PHỤ LỤC.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 1.4
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4

Tên bảng
Các thông số kỹ thuật Hồ chứa nước Phú Ninh
Dự báo nông nghiệp và phát triển nông thôn
năm 2020
Phương hướng phát triển sử dụng đất năm

2020
Cao độ các điểm khống chế đáy kênh chính
Bắc
Tính chất cơ lý của vật liệu
So sánh đặc điểm kỹ thuật giữa vật liệu GCLs
và CCLs
Thống kê các cơng trình, dự án sử dụng công
nghệ Jet-Grouting
Kết quả trước và sau khi xử lý thấm

DANH MỤC CÁC HÌN

Trang
5
11
12
13
54
59
67
82


Số hình
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6

Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 1.9
Hình 1.10
Hình 1.11
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9

Tên hình
Cụm đầu mối cơng trình Hồ chứa nước Phú
Ninh
Cống lấy nước kênh chính Bắc Phú Ninh
Bản đồ vị trí tuyến kênh chính Bắc Phú Ninh
Vỡ kênh Chính Bắc tại Km17+800
Sập cống tiêu số 11 gây vỡ kênh Chính Bắc tại
Km11+199
Sạt lở mái trong của kênh đàođoạn kênh
chưa gia cố
Sạt lở mái trong của kênhđoạn kênh đã gia cố
Trâu ở trên mái và lịng kênh
Dịng thấm ra mái ngồi kênh (Ảnh ngày
1/4/2007)
Nước thấm cục bộ ra mái ngoài kênh (Ảnh

chụp ngày 15/8/2014)
Dịng thấm ra mái ngồi kênh
Sơ đồ nước thấm từ kênh
Đường cong xác định trị số 2 K 1 K 2
Sơ đồ vùng thấm mao dẫn (a), biểu đồ áp lực
nước trong bờ kênh (b)
Hình dạng mặt trượt
Biểu đồ hệ số ổn định với giá trị lambda ()
Chống thấm kênh dẫn nước màng địa kỹ
thuật
Ứng dụng thảm bêtông chống thấm cơng
trình thủy lợi
Bờ kênh có tường chống thấm bằng cừ BTCT
ứng suất trước
Ứng dụng cừ bêtông cốt thép ứng suất trước
chống thấm cơng trình thủy lợi

Trang
4
7
7
16
16
17
17
17
18
18
19
21

21
24
30
32
34
36
37
38


Hình 2.10
Hình 2.11
Hình 2.12
Hình 2.13
Hình 2.14
Hình 2.15
Hình 2.16
Hình 2.17
Hình 2.18
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11

Hình 3.12
Hình 3.13
Hình 3.14
Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 3.17
Hình 3.18

Khớp nối chống thấm cừ bản BTCT ứng sức
trước
Bờ kênh có tường lỏi mềm kết hợp với cừ bản
nhựa chống thấm thân công trình
Cấu tạo cừ bản nhựa
Ứng dụng cự bản nhựa chống thấm
Tường hào chống thấm bằng hỗn hợp
Bentonite + Xi măng
Thi công tường hào bentonite chống thấm
Tường chống thấm bằng màng địa kỹ thuật
Thi công màng địa kỹ thuật chống thấm
Ứng dụng thảm sét địa kỹ thuật GCLs chống
thấm cơng trình thủy lợi
Hư hỏng bê tông đáy kênh
Bê tông mái kênh bị bong, tróc, bào mịn
Vị trí sạt lở cịn in dấu chân của trâu, bị
Thấm nước ra mái ngồi kênh
Mặt cắt tính tốn
Điều kiện biên cho trường hợp mực nước rút
nhanh (trường hợp 2)
Kết quả tính thấm (đường bão hồ, gradient
XY và lưu lượng thấm)

Tổng cột nước
Kết quả tính ổn định mái ngoài bờ phải
Bentonite trước và sau khi trương nở
Một số loại thảm sét địa kỹ thuật GCL
Mơ hình chống thấm bằng vật liệu thảm sét
địa kỹ thuật cho kênh dẫn nước
Sơ đồ khoan phụt có nút bịt
Các loại khoan phụt
Sơ đồ thi cơng cơng nghệ Jet –grouting.
Trình tự thi công theo công nghệ jet grouting
Các loại công nghệ khoan phụt jet grouting
Máy khoan phụt Sê Xe –Ri loại SI-15SII (Nhật

38
39
40
40
41
41
42
43
45
49
49
49
49
53
55
55
56

56
58
59
61
61
63
63
64
66
67


Hình 3.19
Hình 3.20
Hình 3.21
Hình 3.22
Hình 3.23
Hình 3.24
Hình 3.25
Hình 3.26
Hình 3.27
Hình 3.28
Hình 3.29
Hình 3.30
Hình 3.31
Hình 3.32
Hình 3.33
Hình 3.34
Hình 3.35
Hình 3.36

Hình 3.37

Bản)
Mặt cắt đại diện biện pháp xử lý chống thấm
Sơ đồ tính tốn khoan phụt
Sơ đồ bố trí mủi khoan Jet-grouting
Minh họa hàng cọc đất xi măng (Chống thấm
cống D10 Hà Nam)
Sơ đồ bố trí thi cơng cọc xi măng đất tránh đá
mồ cơi
Kết quả tính thấm (đường bão hồ, gradient
XY
Kết quả tính thấm (đường bão hồ, đường
tổng cột nước
Kết quả tính ổn định mái ngồi bờ phải
Kết quả tính thấm (đường bão hoà ở các thời
điểm: 0, 8h, 16h, 24h),
Kết quả tính thấm (vectors thấm và đường
bão hồở thời điểm 16h)
Kết quả tính thấm (vectors thấm và đường
bão hồ ở thời điểm 2 ngày)
Kết quả tính thấm (Gradient thấm ở thời
điểm 2 ngày)
Kết quả tính thấm (vectors thấm và đường
bão hồ ở thời điểm 2,5 ngày)
Kết quả tính thấm (Gradient thấm ở thời
điểm 2,5 ngày)
Kết quả tính thấm (vectors thấm và đường
bão hồ ở thời điểm 3 ngày)
Kết quả tính thấm (Gradient thấm ở thời 3

ngày)
Kết quả tính ổn định mái trong bờ phải
Kết quả tính ổn định mái trong bờ phải
Kết quả tính ổn định mái trong bờ phải

72
72
73
75
76
77
78
78
78
78
79
79
79
79
80
80
80
81
81


Hình 3.38

Kết quả tính ổn định mái trong bờ phải

81


1

MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu
Hệ thống thủy lợi Phú Ninh được xây dựng năm 1977. Vào thời kỳ đó,
Việt Nam cịn lạc hậu về thiết bị và công nghệ phục vụ cho khảo sát, thiết
kếvà thi cơng,thời đó các tiêu chuẩn áp dụng về khảo sát, thiết kế và thi cơng
các cơng trình thủy lợi vẫn còn thấp so với hiện nay, mặc dù các cơ quan có
trách nhiệm đã hết sức nổ lực để thực hiện công tác khảo sát thiết kế và xây
dựng nhưng lúc đó Cơng trình Hồ chứa nước Phú Ninh nói chung và kênh
chính Bắc nói riêng thi cơng chủ yếu bằng thủ cơng theo hình thức huy động
cơng lao động của người dân, do đó chất lượng cơng trình khơng thể hồn
hảo. Mặc khác, hệ thống cơng trình khơng được duy tu, bảo dưỡng thỏa đáng
và kịp thời, dẫn đến tình trạng hệ thống bị xuống cấp.
Trong những năm qua, Chính phủ đã quan tâm đầu tư nâng cấp đầu mối
và hệ thống kênh từ nhiều nguồn vốn khác nhau. Nhưng do hệ thống quá
rộng, trong khi đó việc đầu tư sửa chữa chỉ được thực hiện nhỏ lẻ, gồm nhiều
đợt, khơng đồng bộ. Kênh chính Bắc Phú Ninh, với tổng chiều dài tuyến kênh
47,35km đã được nâng cấp sửa chữa nhiều đoạn ở nhiều thời điểm khác nhau.
Hiện tại hệ thống kênh vẫn đang tồn tại những hư hỏng lớn, tiềm ẩn
nguy cơ sự cố cơng trình: thấm, rị rỉ nước, sạt lởmái trong, mái ngồi bờ
kênh, lở kênh và đặc biệt là sự tái diễn các hư hỏng của những đoạn kênh đã
được gia cố. Điển hình như đoạn kênh từ Km14+003,38 đến K15+154,5 đáy
và mái trong của đoạn kênh này đã được gia cố bằng bê tơng cốt thép nhưng
hiện tại dịng thấm vẫn xuất hiện ở nhiều vị trí, lộ rõ ở mái ngồi bờ kênh gây
tổn thất nước, mất an tồn kênh, ln tiềm ẩn nguy cơ sự cố vỡ kênh.
Từ thực trạng trên, đánh giá hiện trạng, phân loại hư hỏng, tìm ra các

nguyên nhân hư hỏng, tái diễn những hư hỏng và kiến nghị giải pháp sửa chữa
hiệu quả, mang tính bền vững phù hợp với các điều kiện địa hình, địa chất, thời


2

tiết và đặc thù vận hành tải nước phục vụ sản xuất của Kênh chính Bắc Phú
Ninhlà rất cần thiết. Vì vậy đề tài“Đánh giá hiện trạng và giải pháp sửa chữa
kênh chính Bắc hồ chứa nước Phú Ninh”là cấp bách, có ý nghĩa khoa học
và thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Đánh giá tổng thể về hiện trạng của Kênh chính Bắc Hồ chứa nước Phú
Ninh, nghiên cứu phân loại hư hỏng, nguyên nhân hư hỏng và giải pháp sửa chữa
đoạn kênh từ Km14+003,38 đến K15+154,5 từ đó đề xuất các giải pháp sửa
chữa, chống thấm cho các đoạn kênh bị hư hỏng tương tự nhằm đảm bảo an toàn
cho hệ thống kênh, nâng cao hiệu quả vận hành, đảm bảo cấp nước phục vụ sản
xuất nông nghiệp, công nghiệp, cấp nước sinh hoạt…cho địa phương trong vùng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Cơng trình Hồ chứa nước Phú Ninh.
- Phạm vi nghiên cứu: Kênh chính Bắc của Hồ chứa nước Phú Ninh
4. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, phân tích các tài liệu kết hợp với nghiên cứu các phương
pháp kỹ thuật hiện đại, đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp;
- Khảo sát hiện trường (thí nghiệm và hình ảnh);
- Ứng dụng phần mềm SEEP/W và SLOPE/W tính thấm và ổn định cho
đoạn kênh từ Km14+003,38 đến K15+154,5.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học
+Nghiên cứu các giải pháp sửa chữa chống thấm hiện đại trên thế giới;
+Nghiên cứu mơ hình hóa trong sơ đồ tính thấm cho các vật liệu khơng

phải là đất. Đề xuất được giải pháp công nghệ chống thấm hiệu quả, kinh tế


3

phù hợp với đặt thù của Kênh chính Bắc Hồ chứa nước Phú Ninh
- Ý nghĩa thực tiễn
Có thể áp dụng nghiên cứu này để sửa chữa các đoạn Kênh chính Bắc
Phú Ninh bị hư hỏng do thấm tương tự như đoạn kênh nghiên cứu, nhằm
nâng cao hiệu quả chuyển tải nước và đảm bảo an tồn cho Kênh chính Bắc
Hồ chứa nước Phú Ninh.
6. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị và tài liệu tham khảo luận văn
gồm các chương sau:
Chương 1. Đánh giá hiện trạng kênh chính Bắc hồ chứa nước Phú Ninh
Chương 2. Một số giải pháp công nghệ chống thấm
Chương 3.Giải pháp sửa chữa đoạn kênh từ Km14+003,38đến
Km15+154,5


4

CHƯƠNG 1

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KÊNH CHÍNH BẮC HỒ CHỨA
NƯỚC PHÚ NINH
1.1. HỒ CHỨA NƯỚC PHÚ NINH
1.1.1. Giới thiệu chung về Hồ chứa nước Phú Ninh
Hồ chứa nước Phú Ninh nằm ở miền Trung Việt Nam. Vị trí hồ chứa
nằm ở tọa độ địa lý 108030’30”, Kinh độ Đông; 15028’00”, Vĩ độ Bắc [6].

Khu vực đầu mối hồ chứa nằm trên sông Tam Kỳ thuộc các xã Tam Xuân 1,
huyện Núi Thành và xã Tam Ngọc, huyện Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam. Với
mực nước dâng bình thường, hồ có dung tích 344 triệu m 3, với mực nước lũ
kiểm tra, hồ có dung tích hồ 460,8 triệu m 3[6]. Cơng trình đầu mối gồm đập
chính, 5 đập phụ, 3 tràn xả lũ và 3 cống lấy nước tưới (Hình 1.1). Đập chính
và các đập phụ đều đắp bằng đất, có tường chắn sóng.

Hình 1.1. Cụm đầu mối cơng trình Hồ chứa nước Phú Ninh


5

1.1.2. Nhiệm vụvà thông số kỹ thuật Hồ chứa nước Phú Ninh
a. Nhiệm vụ

Cơng trình có nhiệm vụ tưới cho 23.000 ha đất canh tác, cung cấp nước
sinh hoạt và công nghiệp (dự kiến đến năm 2020 cấp khoảng 100 triệu m 3/năm)
và kết hợp phát điện với công suất: Nlm = 1,89 MW, [6].
b. Thông số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật Hồ chứa nước Phú Ninh [6] được thể hiện ở bảng
1.1 dưới đây:
Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật Hồ chứa nước Phú Ninh
STT
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
a
b
d
13
14

Thơng số
Diện tích lưu vực
Cấp cơng trình đầu mối
Tổng lượng nước trung bình nhiều năm
Tổng lượng nước năm ít nước W75%
Lưu lượng bình qn nhiều năm, Q0
Tần suất đảm bảo tưới
Tần suất lũ thiết kế
Tần suất lũ kiểm tra
Tần suất lũ khẩn cấp
Loại điều tiết hồ chứa
Mức nước dâng bình thường
Mức nước Max
Mức nước lũ thiết kế (0,50%)
Mức nước lũ kiểm tra (0,10%)
Mực nước lũ khẩn cấp
Mực nước chết
Dung tích tồn bộ hồ (Wtb) ứng với
MNDBT

15
Dung tích chết (Wc)
16
Diện tích mặt hồ (F) ở MNDBT
17
Diện tích mặt hồ (F) ở MNC
1.2. HỆ THỐNG KÊNH VÀ KHU VỰC HẠ DU

Đơn vị
km2

M

Trị số
235
Cấp II
637,7
499,5
6,13
75
0,5
0,1
0,0001
Năm
32,00

M
M
M
M

35.35
36.47
37.28
20,44

106 m3

344,00

106 m3
km2
km2

70,30
32,10
18,90

106 m3
106 m3
m3/s
%
%
%
%

Hệ thống kênh tưới Phú Ninh lấy nước từ hồ chứa Phú Ninh để tưới
cho 23.000 ha diện tích canh tác thuộc các huyện thành: Núi Thành, thành

6

phố Tam Kỳ, các huyện Phú Ninh, Thăng Bình, Quế Sơn và Duy Xuyên; Cấp
nước sinh hoạt và công nghiệp. Khu tưới có hệ thống kênh chính Bắc, hệ
thống kênh chính Nam:
- Kênh chính Bắc dài 47.3km, kênh chính Nam dài 4,5 km.
- Kênh cấp I, 16 tuyến tổng chiều dài 90 km,
- Kênh cấp II, Tổng chiều dài 340 km,
- Kênh cấp III, 490 tuyến , tổng chiều dài 175 km,
- Và hàng nghìn cơng trình trên kênh.
Khu vực hạ du hồ chứa là vùng đất đai rộng hàng chục km 2 có hàng
vạn hộ dân sinh sống, bao gồm các cơ sở kinh tế, chính trị và xã hội quan
trọng nhất của tỉnh Quảng Nam, trong đó có thành phố Tam Kỳ, tỉnh lị của
tỉnh Quảng Nam, Theo niên giám thống kê của thành phố Tam Kỳ năm 2011,
dân số của thành phố là 109.322 người[6]. Ngoài ra cịn có các cơng trình
quan trọng cấp Quốc gia như đường Quốc lộ 1 và đường xe lửa Hà Nội-TP
Hồ Chí Minh chạy qua... Đây là khu vực có mưa lớn tập trung, địa hình dốc,
sơng ngắn, lũ lên nhanh, lại bị ảnh hưởng của triều cường nên diễn biến lũ
hàng năm rất phức tạp
1.3. KÊNH CHÍNH BẮC PHÚ NINH
1.3.1. Giới thiệu về Kênh chính Bắc Phú Ninh
Kênh chính Bắc Phú Ninh thuộc cơng trình Hồ chứa nước Phú Ninh, tổng
chiều dài kênh 47,351 km, lưu lượng tải nước theo thiết kế Q tk = 27,98m3/s, tưới
cho 14.325ha [8]. Cống lấy nước đầu kênh (hình 1.2) tại đập phụ Tư Yên nằm
trên địa bàn xã Tam Đại, huyện Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam, tuyến kênh được bố
trí chủ yếu chạy ven theo các chân đồi núi về hướng Bắc Tỉnh Quảng Nam, đi
qua các huyện Phú Ninh, huyện Thăng Bình và huyện Quế Sơn, điểm cuối kênh
nằm trên địa bàn xã Duy Trung, huyện Duy Xuyên (hình 1.3) , tỉnh Quảng
Nam,với khoảng 50% kênh đào và 50% kênh đắp đất. Kênh đã được thi công

7

hoàn thành đưa vào sử dụng cùng thờiđiểm với Hồ chứa nước Phú Ninh (năm
1986).Đến nay hệ thống kênh đã được đầu tư nâng cấp nhiều lần:
- Đến năm 2000: kênh đã được gia cố nâng cấp 3.424 m kênh [5];
- Năm 2008- 2011 (Dự án WB3): kênh được gia cố nâng cấp 25.540 m [7];
-Năm 2015(Dự án WB7): hồ sơ thiết kế đã được duyệt, theo kế hoạch; năm
2015 kênh được gia cố thêm 3.588 m [8].

Hình 1.2. Cống lấy nước kênh chính Bắc Phú Ninh

Hình 1.3. Bản đồ vị trí tuyến kênh chính Bắc Phú Ninh

1.3.2. Địa chất, thủy văn và các điều kiện kinh tế xã hội
a. Đặc điểm địa chất kênh chính Bắc:


8

Theo tài liệu địa chất của kênh chính Bắc Phú Ninh được thể hiện trong Báo
cáo thiết kế chi tiết Hệ thống kênh Phú Ninh (Dự án WB3) cả hai bờ kênh
chính Bắc có đặc điểm địa chất tương tự nhau, tồn tuyến kênh có tổng cộng
6 lớp địa chất khác nhau (lớp 1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5, lớp 6).
Lớp 1: Cát pha trạng thái dẻo, kết cấu chặt vừa.
Đây là lớp đầu tiên phân bố trên bề mặt, diện phân bố chủ yếu ở khu
vực từ Km6+500 đến Km7+158; Km31+079 đến Km31+786; Km45 đến cuối
kênh chính Bắc. Bề dày của lớp thay đổi từ 2,0m đến 5,1m. Thành phần của
lớp là đất cát pha sét, màu xám trắng, xám nâu đến nâu đỏ, trạng thái dẻo, kết
cấu chặt vừa. Nguồn gốc của lớp là bồi tích [7].

Lớp 2: Sét pha, trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa.
Lớp này có mặt hầu hết trên tuyến kênh chính Bắc, diện phân bố rộng
khắp khu vực khảo sát. Lớp nằm liền kề dưới lớp cát pha. Nhiều nơi lớp phân
bố ngay trên bề mặt.Bề dày của lớp thay đổi từ 2,5m đến 7,0m. Thành phần
của lớp là đất sét pha cát, đơi nơi trong thành phần có lẫn sỏi sạn. Đất có màu
xám nâu, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa.Nguồn gốc
của lớp là tàn - sườn tích (edQ)[7].
Lớp 3: Sét pha, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa.
Lớp có mặt hầu hết trên tuyến kênh chính Bắc, diện phân bố liền kề
dưới lớp 2.Nhiều nơi lớp phân bố ngay trên bề mặt.Bề dày của lớp thay đổi từ
2,5m đến 5,0m. Thành phần của lớp là đất sét pha cát, đôi nơi trong thành
phần có lẫn sỏi sạn. Đất có màu xám trắng, xám nâu, nâu vàng, độ ẩm lớn, hệ
số rỗng cao, trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa.Nguồn gốc của lớp là tàn
tích (eQ)[7].
Lớp 4: Cát hạt vừa màu xám nâu, trạng thái bão hòa.
Lớp phân bố từ Km14+567 đến Km15+019.Diện phân bố dưới lớp 3
dưới dạng thấu kính.Bề dày của lớp tương đối mỏng, khoảng từ 1m đến
3m.Thành phần của lớp là cát hạt vừa, màu xám nâu, trạng thái bão hòa, kết


9

cấu chặt vừa.Nguồn gốc của lớp là bồi tích (aluvi – aQ).Lớp có tính thấm
mạnh[7].
Lớp 5: Sét pha, trạng thái dẻo chảy, kết cấu kém chặt.
Lớp phân bố liền kề dưới lớp 2 và lớp 3.Diện phân bố dưới dạng thấu
kính, bề dày của lớp mỏng, khoảng 1m đến 2m.Nguồn gốc của lớp là tàn tích
(deluvi – dQ). Thành phần là sét pha màu xám xanh, lớp có độ ẩm cao, hệ số
rỗng lớn, trạng thái dẻo chảy, kết cấu kém chặt. Lớp thấm nước không mạnh,
cường độ kháng nén và kháng cắt tương đối cao[7].

Lớp 6: Đá granit màu xám
Là lớp đá gốc thuộc phức hệ Đại Lộc (D1dl1) , phân bố dưới tầng phủ.
Bề dày của lớp rất lớn, có độ nghiên từ trái san phải [7].
b. Điều kiện khí tượng thủy văn
Khí hậu khu vực nghiên cứu mang tính chất mùa rõ rệt với hai
mùa:mùa khơ và mùa mưa. Do nằm sát biển, khu vực nghiên cứu có một nền
nhiệt độ thấp và độ ẩm cao hơn so với các khu vực có cùng vĩ độ nhưng nằm
sâu trong đất liền. Địa bàn thường xuyên chịu ảnh hưởng của các cơn bão có
tốc độ gió cao kết hợp với mưa cực lớn gây ra ngập lũ và những thiệt hại về
tài sản, kể cả mùa màng.
Lượng mưa
Mùa mưa trong lưu vực kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12.Lượng nước
mưa trên lưu vực là 2.400 mm/năm.Hệ số hình thành dịng chảy của lưu vực
là 60%.Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 75% tổng lượng mưa cả năm,
lượng mưa tháng cao nhất xảy ra vào tháng 10 và 11 [7]
Lưu vực đập Phú Ninh chủ yếu bao gồm các đồi núi dốc với rừng che
phủ khá dày và chúng có năng lực nhất định làm chậm dịng chảy và điều tiết
dòng chảy. Các điều kiện này hiện đã bị xuống cấp do phá rừng gia tăng. Tuy
nhiên, theo báo cáo, việc phá rừng đã được kiểm sốt và cơng tác trồng rừng


10

được đặt ưu tiên cao.
Nhiệt độ
Nhiệt độ khơng khí trung bình năm là 25,5O C. Nhiệt độ cao nhất xảy ra
trong giai đoạn từ tháng 5 đến tháng 8, với nhiệt độ cao nhất hàng tháng là
34,2O C. Nhiệt độ thấp nhất xảy ra từ tháng 12 đến tháng 1 năm sau[7].
Độ ẩm khơng khí
Độ ẩm khơng khí tương đối khoảng 80~90%[7]. Độ ẩm cao nhất xảy ra

trong các tháng mùa đơng, đặc biệt là khi có gió mùa Đơng Bắc thường mang
theo mưa lớn. Độ ẩm khơng khí thấp nhất xảy ra trong mùa hè, đặc biệt là
trong thời gian có gió mùa Tây Nam khơ và nóng.
c. Các điều kiện kinh tế xã hội
Dân số
Tính đến hết năm 2010, dân số Quảng Nam 1.435.629 người, sống chủ
yếu bằng nghề nông nghiệp.Theo hồ sơ thiết kế nâng cấp kênh chính Bắc Phú
Ninh (dự án WB3) [7] tổng dân số vùng hưởng lợi cơng trình 411.650 người
(Thành phố Tam Kỳ:152.254 người, Núi Thành: 58.358 người, Quế Sơn:
41.612 người, Duy Xuyên: 7.491, Thăng Bình: 151.935) trong đó Nam giới ở
độ tuổi lao động 91.115 người chiếm tỷ lệ: 22,14%, nữ giới ở tuổi lao động:
103.404 người chiếm tỷ lệ 25,13% còn lại người già và trẻ em.
- Nông nghiệp và công nghiệp:
+ Nông nghiệp
Các đặc điểm sản xuất nông nghiệp theo huyện được trình bày trong
bảng 1.2 dưới đây:
Bảng 1.2. Dự báo nông nghiệp và phát triển nông thôn năm 2020
TT

Diễn giải

Huyện


11

Núi

Quế

Duy

Thăng

Thành

Sơn

Xun

Bình

10.672

4.040

4.760

840

20.161

40.473

9.347

4.041

4.360

765

17.285

35.798

400

75

2.876

4.676

4

5

4,9

4,04

2,99

2,99

62.728

153.696

Tam Kỳ
1
2
3
4

Diện tích
canh tác (ha)
Diện tích có
tưới
Diện tích
chưa tưới

1.325

Tổng

Sản lượng
Năng suất

a

cây trồng có

4,88

5

tưới (tấn/ha)
Năng suất

b

cây trồng
chưa có tưới

3

3

(tấn/ha)
Sản lượng
5

trong khu
vực được

45.390

17.752

24.179

3.648

tưới (tấn)
+ Công nghiệp
Theo báo cáo, năm 2003 trong vùng có 28 xí nghiệp nhà nước, bao
gồm các xí nghiệp vật liệu xây dựng và chế biến lâm sản địa phương, xí
nghiệp may mặc, v.v… Bên cạnh đó, cịn có khoảng 100 xí nghiệp tư nhân
nhỏ địa phương.

Định hướng phát triển công nghiệp theo hướng phát triển sản xuất giầy
da và công nghiệp chế biến các sản phẩm nông lâm thủy sản địa phương. Các


12

khu công nghiệp như khu công nghiệp Trường Xuân ở Tam Kỳ, và khu công
nghiệp Chu Lai tại Núi Thành.
- Đất đai
Phương hướng phát triển sử dụng đất đến năm 2020 [7]được trình bày
trong bảng 1.3 dưới đây:
Bảng 1.3. Phương hướng phát triển sử dụng đất năm 2020
TT
1
2
3
4
5
a
b
c

Mơ tả
Diện tích tự
nhiên
Đất nông
nghiệp
Đất lâm
nghiệp
Đất thủy sản

Đất khác
Đất chuyên
dùng
Đất thổ cư
Đất chưa sử
dụng

Huyện
Quế
Duy
Sơn
Xun

Thăng
Bình

Tổng

Tam Kỳ

Núi
Thành

24.218

8.971

3.230

28.758

13.230

78.407

11.936

3.786

738

15.770

4.958

37.276

3.833

1.340

655

5.573

2.749

14.149

100

8.350

27
3.729

0
1.837

231
7.194

760
4.764

1.108
25.874

4.760

921

285

2.215

652

8.832

968

203

51

1,469

251

2.942

2.622

2.605

1.502

3.510

3.861

14.100

1.3.3. Hiện trạng kênh chính Bắc Phú Ninh
a. Độ dốc:
Đây là hệ thống được thiết kế nâng cấp trên lòng kênh cũ nên độ dốc
thủy lực theo độ dốc hiện trạng của kênh. Các cơng trình hiện hữu trên kênh
có tính năng chuyển tải nước như cầu máng, xi-phơng, bậc nước, dốc nước
cũng góp phần vào việc xác định độ dốc hiện hữu của kênh (vì các cơng trình
này được làm bằng bê tông cốt thép nên các cao trình phía thượng lưu và hạ