LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay luận văn
Thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý dự án công trình thủy
lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai thác vận hành”. Đã hoàn thành đúng
thời hạn và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu đặt ra trong bản đề cương đã được phê duyệt;
Trước hết tác giả bày tỏ lòng biết chân thành tới Trường đại học Thủy lợi đã đào
tạo và quan tâm giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tác giả trong qua trình học tập và hoàn
thành luận văn này;
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Gs.Ts Lê Kim Truyền đã trực tiếp hướng dẫn, giúp
đỡ để hoàn thành tốt nhiệm vụ của luận văn đặt ra;
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô phòng đào tạo đại học và sau
đại học, các Cô trên thư viện, Khoa công trình, Bộ môn công nghệ quản lý và xây
dựng, Khoa kinh tế, Công ty TNHH MTV Sông Chu, Ban quản lý dự án 3, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn Thanh Hóa, Trường đại học Hồng Đức Thanh Hóa, Chi
cục thủy lợi Thanh Hóa đã tạo điều kiện cho tác giả trong quá trình làm luận văn;
Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn, chắc chắn khó tránh khỏi
những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong muốn được sự góp ý, chỉ bảo chân tình
của các Thầy Cô và cán bộ đồng nghiệp đối với bản luận văn. Xin trân trọng cảm ơn
Hà nội, ngày 22 tháng 11 năm 2013
Học viên cao học
Nguyễn Thị Thanh
BẢN CAM KẾT
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu “Nghiên cứu đề xuất các giải
pháp quản lý dự án công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai
thác vận hành” là của riêng tôi. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã
được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây.
Tác giả
Nguyễn Thị Thanh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CÁC HỒ CHỨA Ở
NƯỚC TA HIỆN NAY 3
1.1.
TÌNH
HÌNH
XÂY
DỰNG
VÀ
CÔNG
TÁC
QUẢN
LÝ
KHAI
THÁC
HỒ
CHỨA 3
1.2
VỊ
TRÍ,
NGUYÊN
TẮC
CÔNG
TÁC
TỔ
CHỨC
QUẢN
LÝ
KHAI
THÁC
VẬN
HÀNH
ĐẬP,
HỒ
CHỨA 5
1.2.1 Nhìn nhận tình hình các hồ chứa ở nước ta hiện nay 5
1.2.2 Sự cần thiết của bộ máy tổ chức để quản lý, khai thác vận hành đập hồ
chứa 7
1.2.3 Vị trí của công tác quản lý đập hồ chứa 8
1.2.4 Nguyên tắc tổ chức quản lý đập hồ chứa 9
1.3
NỘI
DUNG,
YÊU
CẦU
CỦA
VIỆC
QUẢN
LÝ
ĐẬP
HỒ
CHỨA
TRONG
GIAI
ĐOẠN
KHAI
THÁC
VẬN
HÀNH 10
1.3.1 Công tác quản lý, khai thác đập hồ chứa bao gồm các nội dung chính sau
10
1.3.2 Yêu cầu của công tác quản lý, vận hành đập hồ chứa 11
1.4
NHỮNG
SỰ
CỐ
CÓ
THỂ
XẢY
RA
TRONG
QUÁ
TRÌNH
QUẢN
LÝ
VẬN
HÀNH
ĐẬP,
HỒ
CHỨA 11
1.4.1 Tình hình sự cố hư hỏng đập trên thế giới 11
1.4.2 Những sự cố có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hồ, đập 12
1.4.3 Những loại sự cố thường gặp khác 17
1.4.4 Một số sự cố điển hình 19
1.4.5 Một số sự cố những năm gần đây và nguyên nhân gây ra 20
1.5
QUẢN
LÝ
ĐẬP
HỒ
CHỨA
TRONG
ĐIỀU
KIỆN
BIẾN
ĐỔI
KHÍ
HẬU 20
1.5.1 Biến đổi khí hậu 20
1.5.2 Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu 23
1.5.3 Bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn hiện nay 26
1.5.4 Biện pháp nâng cao năng lực quản lý đập hồ chứa trong điều kiện biến
đổi khí hậu hiện nay 26
KẾT
LUẬN
CHƯƠNG
1 28
CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC KIỂM TRA QUAN TRẮC GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH
LÀM VIỆC PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH 30
HỒ CHỨA CỬA ĐẠT 30
2.1.
GIỚI
THIỆU
CÔNG
TRÌNH
CỬA
ĐẠT
THANH
HÓA 30
2.1.1.Vị trí, quy mô, nhiệm vụ, công trình Cửa Đạt 30
2.1.1 Vị trí công trình 30
2.1.2 Quy mô công trình 30
2.1.3 Nhiệm vụ công trình: 31
2.1.4 Các thông số kỹ thuật chủ yếu: 31
2.2
THỰC
TRẠNG
CÔNG
TÁC
KIỂM
TRA
VÀ
NHỮNG
KIẾN
NGHỊ
VỀ
CÔNG
TRÌNH
CỬA
ĐẠT 35
2.2.1 Những nội dung về việc kiểm tra công trình Cửa Đạt 35
2.2.2 Thực trạng công tác kiểm tra đối với công trình Cửa Đạt 38
2.2.3 Đánh giá việc thực hiện 41
2.2.4 Kiến nghị đối với công tác kiểm tra công trình Cửa Đạt 41
2.3.
THỰC
TRẠNG
CÔNG
TÁC
QUAN
TRẮC
VÀ
MỘT
SỐ
KIẾN
NGHỊ
LIÊN
QUAN 44
2.3.1 Những căn cứ 44
2.3.2 Thực trạng quan trắc chung ở Công trình Cửa Đạt 45
2.3.2 Những kiến nghị trong công tác quan trắc Công trình Cửa Đạt 55
2.4
THỰC
TRẠNG
THỰC
HIỆN
QUY
TRÌNH
VẬN
HÀNH
HỒ
CHỨA
CỬA
ĐẠT 58
2.4.1 Những căn cứ 58
2.4.2 Thực trạng công tác vận hành công trình 59
2.4.3 Những kiến nghị trong công tác thực hiện quy trình vận hành hồ chứa
Cửa Đạt 60
2.5
CÔNG
TÁC
THỰC
HIỆN
CÁC
QUY
ĐỊNH
VỀ
DUY
TU
BẢO
DƯỠNG
CHO
CÔNG
TRÌNH
VÀ
THIẾT
BỊ 61
2.5.1 Những căn cứ 61
2.5.2 Chế độ bảo dưỡng các thiết bị quan trắc 61
2.5.3 Chế độ bảo dưỡng các công trình thủy công 62
2.5.4 Đánh giá việc thực hiện công tác duy tu bão dưỡng cho công trình và
thiết bị 65
KẾT
LUẬN
CHƯƠNG
2 65
CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ THỂ CHẾ QUẢN LÝ HỆ
THỐNG TƯỚI HIỆN NAY CỦA CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT VÀ NHỮNG KIẾN
NGHỊ 67
3.1
THỰC
TRẠNG
TỔ
CHỨC
QUẢN
LÝ
KHAI
THÁC
HỆ
THỐNG
CÔNG
TRÌNH
CỬA
ĐẠT 67
3.1.1 Thực trạng tổ chức quản lý, khai thác, vận hành công trình Cửa Đạt 67
3.1.2 Quy chế quản lý kỹ thuật và bảo vệ công trình 70
3.2.
ĐỀ
XUẤT
PHƯƠNG
ÁN
QUẢN
LÝ
KHAI
THÁC
HỒ
CHỨA
NƯỚC
CỬA
ĐẠT 72
3.2.1 Các căn cứ lựa chọn phương án 73
3.2.2 Mục tiêu 74
3.2.3 Nội dung phương án 75
3.3
ĐỀ
XUẤT
ĐỔI
MỚI
VÀ
HOÀN
THIỆN
MÔ
HÌNH
QUẢN
LÝ
TỔ
CHỨC
KHAI
THÁC
VẬN
HÀNH
CÔNG
TRÌNH
CỬA
ĐẠT 91
3.3.1 Đổi mới mô hình tổ chức Công ty Sông Chu 91
3.3.2 Đề xuất đổi mới mô hình tổ chức Ban quản lý khai thác công trình Cửa
Đạt 96
KẾT
LUẬN
CHƯƠNG
3 101
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 103
KẾT
LUẬN 103
KIẾN
NGHỊ 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 107
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Tỷ lệ vỡ đập ở các châu lục 12
Hình 2.1: Mặt cắt ngang điển hình của đập chính 33
Hình 2.2: Toàn cảnh mái thượng lưu đập tại thời điểm kiểm tra 38
Hình 2.3: Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc đập chính Cửa Đạt 51
Hình 3.1: Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc đập chính Cửa Đạt 76
Hình 3.2: Mô hình tổ chức hiện tại công ty Sông Chu 92
Hình 3.3: Mô hình đề xuất tổ chức quản lý công ty Sông Chu 94
Hình 3.4: Mô hình quản lý hiện tại của Ban quản lý khai thác công trình Cửa Đạt 98
Hình 3.5: Mô hình đề xuất Ban quản lý khai thác công trình Cửa Đạt 99
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Số lượng hồ chứa ở một số tỉnh 5
Bảng 1.2: Thống kê đánh giá tỷ lệ vỡ đập quan các thời kỳ 11
Bảng 2.1: Tiến độ thi công tổng thể 34
Bảng 2.2: Thống kê số lượng thiết bị quan trắc được lắp đặt 50
Bảng 3.1: Kế hoạch SXTC trong 3 năm: 2013, 2014, 2015 90
DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT
Ký hiệu Tên đầy đủ
HTX Hợp tác xã
UBND Ủy ban nhân dân
NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thông
ĐKT Điện kỹ thuật
TN & MT Tài nguyên và môt trường
ĐBSCL Đồng bằng sông cửu long
QLKT Quản lý khai thác
CTTL Công trình thủy lợi
HTTL Hệ thống thủy lợi
NIA National irrigation administration
HTXNN Hợp tác xã nông nghiệp
KTCTTL Kỹ thuật công trình thủy lợi
TCDN Tổ chức dùng nước
FAO Food and Agriculture Organization
IWMI International Water Management Institute
HEC Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thủy lợi VN
QLDA Quản lý dự án
MNDBT Mực nước dâng bình thường
TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
IA Irrigation Association
NĐ-CP Nghị định chính phủ
1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây nền kinh tế đất nước đã và đang phát triển với tốc độ
khá nhanh, cùng với sự phát triển của hàng loạt công tình thủy lợi, thủy điện. Quá trình
phát triển thủy lợi trong nhiều năm qua đã mang lại cho đất nước và nhất là nông
nghiệp, nông thôn và nông dân nhiều thành tựu to lớn. Tuy nhiên, công tác thủy lợi kể
từ khâu quy hoạch, xây dựng đến quản lý vận hành còn có nhiều hạn chế, hiệu quả
khai thác các công trình thủy lợi còn thấp chỉ đạt 60-70%. Công tác quản lý vận hành
khai thác chưa được quan tâm đúng với vị trí của nó là một trong những nguyên nhân
dẫn đến hiệu quả khai thác các công trình còn hạn chế và nhất là chi phí tăng cao.
Thực tế cho thấy để đáp ứng mục tiêu và yêu cầu xây dựng công trình cần phải
đổi mới tầm nhìn đối với công tác quản lý khai thác công trình thủy lợi, nhất là trong
điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay. Trước những thách thức trong điều kiện công
nghiệp và đô thị hóa, biến đổi khí hậu; để thực hiện chương trình mục tiêu quốc gia
xây dựng nông thôn mới đòi hỏi chúng ta phải nhìn lại từ khâu chiến lược, quy hoạch,
xây dựng đến quản lý vận hành cho tất cả các hệ thống công trình thủy lợi trong cả
nước. Công tác quản lý vận hành khai thác có ý nghĩa vô cùng quan trọng, cần được
quan tâm đúng vị trí của nó vì có hệ thống công trình chúng ta mới có phương tiện chứ
chưa đạt được mục đích đã đề ra.
Công trình Cửa Đạt là công trình thuộc loại đặc biệt lớn ở nước ta có tổng diện
tích hồ chứa khoảng 1664 triệu m
3
nước và cột nước cao hơn 100m, được đầu tư hàng
nghìn tỷ đồng. Hạ lưu công trình có hàng triệu người dân đang sinh sống chịu ảnh
hưởng trực tiếp của công trình Cửa Đạt về cung cấp nguồn nước cho sản xuất, môi
trường và ngập lụt, v.v…
Vì vậy quản lý khai thác vận hành công trình Cửa Đạt bảo đảm an toàn và nâng
cao hiệu quả đầu tư là yêu cầu cấp thiết đối với Thanh Hóa nói riêng và sự nghiệp
chung cho cả nước. Xuất phát từ các vấn đề về tầm quan trọng của công trình Cửa Đạt
vừa nêu trên, tác giả luận văn chọn đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý
dự án công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai thác vận hành”.
2. Mục tiêu:
2
Nghiên cứu đề xuất mô hình, phương án tổ chức quản lý công trình Cửa Đạt
trên cơ sở bảo đảm an toàn và nâng cao hiệu quả đầu tư trong quá trình vận hành khai
thác.
3. Phương pháp nghiên cứu:
+ Nghiên cứu tổng quan;
+ Phương pháp thu thập phân tích, tổng hợp;
+ Phương pháp quan sát trực tiếp;
+ Phương pháp kế thừa những kết quả đã tổng kết, nghiên cứu.
4. Phạm vi nghiên cứu:
- Quản lý hệ thống công trình đầu mối Cửa Đạt sau giai đoạn đầu tư xây dựng.
5. Kết quả dự kiến đạt được:
- Đánh giá được thực trạng tình hình quản lý hệ thống hồ chứa hiện nay;
- Đánh giá được công tác kiểm tra quan trắc giám sát quá trình làm việc phục
vụ công tác quản lý vận hành công trình hồ chứa Cửa Đạt
- Đánh giá được hiệu quả các mô hình tổ chức và thể chế quản lý hệ thống tưới
hiện nay của công trình Cửa Đạt;
- Đề xuất được các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả khai thác công trình Cửa
Đạt khi đưa vào khai thác vận hành
- Đề xuất các mô hình tổ chức và thể chế quản lý hệ thống vận hành của công
trình Cửa
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CÁC HỒ CHỨA Ở
NƯỚC TA HIỆN NAY
1.1. TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC HỒ
CHỨA
Tính đến nay, trên cả nước có gần 7000 hồ chứa thủy lợi, thủy điện đang hoạt
động, thuộc địa bàn của 45/64 tỉnh thành, trong đó có gần 100 hồ chứa nước lớn có
dung tích trên 10 triệu m
3
, hơn 567 hồ có dung tích từ 1÷10 triệu m
3
, còn lại là các hồ
nhỏ. Tổng dung tích trữ nước của các hồ là 35,8 tỷ m
3
, trong đó có 26 hồ chứa thủy
điện lớn có dung tích là 27 tỷ m
3
nước còn lại là các hồ có nhiệm vụ tưới là chính với
tổng dung tích là 8,8 tỷ m
3
nước đảm bảo tưới cho 80 vạn ha. Các hồ chứa này đã phát
huy hiệu quả, góp phần quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là phát
triển nông nghiệp, ổn định đời sống nhân dân.
Hồ chứa nước là công trình quan trọng để khai thác sử dụng nước và phòng
chống tác hại do nguồn nước gây ra. Các công trình hồ đập được đầu tư với các nguồn
vốn khác nhau: ngân sách nhà nước, các doanh nghiệp tư nhân, các nông trường, hợp
tác xã. Trong đó, nguồn vốn từ ngân sách nhà nước là chủ yếu. Việc xây dựng nhiều
hồ chứa đã góp phần rất lớn vào phát triển sản xuất nông nghiệp, phát điện, chống lũ,
cấp nước sinh hoạt và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên hồ chứa cũng gây ra các tác động
tiêu cực đến môi trường, xã hội. Những tồn tại trong thiết kế, thi công và quản lý hồ
chứa cũng như những biến đổi bất thường về khí hậu làm cho các tác động xấu này
trầm trọng thêm, đặc biệt có thể dẫn đến nguy cơ làm mất an toàn, làm vỡ đập và gây
ra thảm họa cho khu vực hạ du.
Về mặt đầu tư, do thiếu kinh phí xây dựng nên các hạng mục công trình không
được đầu tư xây dựng đầy đủ và có độ kiên cố cần thiết. Một số hồ chứa tràn xả lũ
không đủ năng lực xả, không được xây dựng một cách chắc chắn. Một số đập mái
thượng lưu không được gia cố. Nhiều hồ chứa không có đường quản lý, gây khó khăn
cho công tác quản lý và ứng cứu khi hồ có sự cố. Trường hợp này xảy ra phổ biến ở
các hồ loại vừa và nhỏ.
Về mặt khảo sát thiết kế, việc hạn chế các tài liệu về khí tượng thủy văn, địa
hình địa chất cũng như các phương pháp tính toán dẫn đến việc các hồ sơ thiết kế
4
không sát với thực tế, chưa đảm bảo mức độ an toàn đặc biệt là những hồ nhỏ. Tiêu
chuẩn lũ áp dụng cho thiết kế hồ chứa được lựa chọn chủ yếu căn cứ vào quy mô đặc
điểm của công trình mà chưa xem xét đến đặc điểm khu vực hạ du đập.
Về mặt thi công, do thiết bị thi công thiếu, kỹ thuật thi công lạc hậu, ở các hồ
nhỏ đập được thi công bằng thủ công dẫn đến chất lượng thi công không bảo đảm. Rất
nhiều đập bị thấm do vật liệu không đảm bảo chất lượng; nền đập không được xử lý
đến nới đến chốn; kỹ thuật đắp không đạt yêu cầu…
Về quản lý, mặc dầu Nhà nước đã ban hành nhiều văn bản, quy định trách
nhiệm quản lý, khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi thủy điện nói chung và các hồ
đập nói riêng, nhưng nói chung, năng lực về quản lý, theo dõi và vận hành hồ đập tại
Việt Nam còn nhiều bất cập.
Công tác tổ chức quản lý chưa đầy đủ, kém hiệu quả và chưa được quan tâm
đúng mức. Ở các hồ chứa nước lớn và vừa do các Công ty khai thác công trình quản
lý, công tác này đã được chú ý hơn nhưng so với yêu cầu đặt ra trong các văn bản, quy
định thì còn một khoảng cách khá xa. Đối với các hồ vừa và nhỏ, nhiều hồ được giao
cho các xã, HTX, nông trường quản lý nhưng không được hỗ trợ đầy đủ cán bộ kỹ
thuật và đào tạo về chuyên môn, tình trạng này cũng tương tự đối với các hồ thủy điện
do các công ty cổ phần tư nhân quản lý. Vì vậy công tác quản lý chưa đi vào nề nếp,
hiệu quả còn thấp.
Nguồn nhân lực quản lý đập chưa đáp ứng các yêu cầu về công tác quản lý;
nhiều nơi thiếu cán bộ về thủy lợi, đặc biệt là các vùng miền núi. Công tác đào tạo
không được tiến hành thường xuyên, thiếu cán bộ quản lý đập được đào tạo về quản lý
an toàn đập. Ở các hồ giao cho xã, HTX và các nông trường hoặc công ty tư nhân quản
lý, cán bộ quản lý không có đủ trình độ chuyên môn, thiếu kiến thức về quản lý an
toàn đập, khi tình huống lũ lụt xảy ra không có hoặc thiếu lực lượng cán bộ kỹ thuật
chuyên ngành để xử lý ngay từ đầu. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến tình
trạng vỡ một số đập nhỏ đã xẩy ra.
Tình hình trên đã cho thấy nếu việc thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành đập
không tốt, không an toàn để xẩy ra các sự cố vỡ đập hoặc xả lũ lớn bất thường thì
ngoài thiệt hại cho bản thân công trình, phá hoại hoặc ngưng trệ sản xuất, còn có thể
5
gây ra tổn thất nặng nề về sinh mạng, tài sản ở vùng hạ lưu đập, làm ách tắc giao thông
gây thiệt hại to lớn cho kinh tế, quốc phòng và an ninh của đất nước. Mức độ tác hại
của sự cố phụ thuộc vào quy mô, vị trí công trình cũng như đặc điểm khu vực hạ du
nhưng dù ở mức độ nào thì tổn thất do sự cố vỡ đập gây ra sẽ là rất đáng kể về mặt
kinh tế, chưa nói các tổn thất về sinh mạng tài sản và làm đảo lộn môi trường sinh thái
ở một khu vực nhất định.
Những tổn thất có thể do các sự cố mất an toàn đập, những vấn đề tồn tại tiềm
tàng trong hệ thống các hồ đập đã đề cập ở trên, cộng với những hệ lụy của việc biến
đổi khí hậu, mật độ dân cư đông đúc cũng như yêu cầu phát triển kinh tế xã hội ở khu
hạ du đập đã nói lên yêu cầu bức thiết của công tác tổ chức quản lý an toàn đập, hồ
chứa cũng như việc quản lý khai thác đập hồ chứa ở nước ta…
Quản lý khai thác vận hành cũng như quản lý an toàn đập không phải là công
việc mới mẻ, tuy nhiên việc quản lý cũng còn nhiều hạn chế và khó khăn. Việc quản lý
khai thác vận hành đảm bảo tính hệ thống về an toàn của công trình từ các khâu thiết
kế, thi công, quản lý vận hành, bảo trì, kiểm định đánh giá mức độ an toàn đập theo
định kỳ, công tác tổ chức an toàn đập và trách nhiệm đối với an toàn đập từ chủ đập
đến các cấp, cơ quan quản lý, các ngành có liên quan đến an toàn đập.
1.2 VỊ TRÍ, NGUYÊN TẮC CÔNG TÁC TỔ CHỨC QUẢN LÝ KHAI THÁC
VẬN HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA
1.2.1 Nhìn nhận tình hình các hồ chứa ở nước ta hiện nay
1.2.1.1 Đối với hồ thủy lợi:
Tính đến nay, trên cả nước có gần 6500 hồ chứa thủy lợi đang hoạt động, thuộc
địa bàn của 45/64 tỉnh thành. Các tỉnh đã xây dựng nhiều hồ chứa là:
Bảng 1.1: Số lượng hồ chứa ở một số tỉnh
Nghệ An 625 hồ chứa
Thanh Hóa 618 hồ chứa
Hòa Bình 521 hồ chứa
Tuyên Quang 503 hồ chứa
Bắc Giang 461 hồ chứa
6
Đắc Lắc 439 hồ chứa
Hà Tĩnh 345 hồ chứa
Vĩnh Phúc 209 hồ chứa
Bình Định 161 hồ chứa
Phú Thọ 124 hồ chứa
- Nhận định chung:
Hơn một nửa trong tổng số hồ đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25-
30 năm nhiều hồ đã bị xuống cấp.
Những hồ có dung tích từ 1 triệu m
3
nước trở lên đều được thiết kế và thi công
bằng những lực lượng chuyên nghiệp trong đó những hồ có dung tích từ 10 triệu m
3
trở lên phần lớn do Bộ Thủy lợi (trước đây) và Bộ NN & PTNT hiện nay quản lý vốn,
kỹ thuật thiết kế và thi công. Các hồ có dung tích từ 1 triệu đến 10 triệu m
3
nước phần
lớn là do UBNN tỉnh quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế thi công. Các hồ nhỏ phần lớn do
huyện, xã, HTX, nông trường tự bỏ vốn xây dựng và quản lý kỹ thuật.
Những hồ tương đối lớn được đầu tư tiền vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì
chất lượng xây dựng đập đạt được yêu cầu. Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản
như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và nhất là đầu tư
kinh phí không đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rất thấp.
1.2.1.2 Đối với các hồ thủy điện:
Hầu hết các dự án xây dựng hồ thủy điện trên dòng chính có công suất lắp máy
trên 30 MW đều do Tập đoàn điện lực Việt nam và một số Tổng công ty có đủ năng
lực làm chủ đầu tư xây dựng. Đến tháng 6/2013 đã có 266 nhà máy thủy điện đi vào
vận hành và có trên 200 dự án khác đang triển khai xây dựng.
Các dự án lớn do Tập đoàn điện lực Việt Nam và các Tổng công ty lớn đầu tư
đều có ban quản lý dự án trực tiếp chỉ đạo thực hiện. Công tác thiết kế, thi công xây
dựng đều do các đơn vị chuyên nghiệp thực hiện nên nhìn chung chất lượng công trình
đảm bảo, mức độ an toàn đạt yêu cầu thiết kế.
7
Với các dự án có công suất nhỏ phần lớn do tư nhân làm chủ đầu tư, Cũng
giống như các hồ thủy lợi do công trình nhỏ, tư nhân làm chủ đầu tư nên các công việc
từ khảo sát thiết kế đến thi công đều không đạt được chất lượng cao, mức độ an toàn
không thật đảm bảo
1.2.2 Sự cần thiết của bộ máy tổ chức để quản lý, khai thác vận hành đập hồ chứa
Nhìn nhận thực tế chung có thể thấy cần phải có một bộ máy quản đập hồ chứa:
Thứ nhất: Có thể thấy các đập hồ chứa của Việt Nam đã, đang và sẽ mất an
toàn nếu không có biện pháp hữu hiệu trong công tác quản lý vận hành, khai thác.
Điển hình như sau : Hiện tại Việt Nam có hơn 6640 đập hồ các loại. Trong quá
trình sử dụng, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và xã hội, hàng loạt đập đã bị vỡ:
đập Khe Sú (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập Tây Nguyên (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập
Đăkrông 3 (Quảng Trị) vỡ ngày 7/10/2012, đập Z20 (Hà Tĩnh) vỡ ngày 5/6/2009, đập
Hố Hô (Hà Tĩnh) sự cố nghiêm trọng (10/2010), đập Đăk Mek 3 (Kon Tum) vỡ
11/2012, đập Iakrel 2 (Gia Lai) vỡ ngày 12/6/2013, đập Phân Lân (Vĩnh Phúc) vỡ
ngày 3/8/2013.
Nhiều đập chưa vỡ nhưng đã hư hỏng nặng. Theo thống kê (3), có hơn 320 đập
bị hư hỏng, trong đó 120 đập bị hư hỏng nghiêm trọng. Ngoài các đập đã trông thấy hư
hỏng, còn hàng nghìn các đập khác cũng đang tiềm ẩn những nguy cơ sự cố.
Thứ hai: Kinh tế xã hội phát triển, đời sống nhân dân ở vùng quanh đập được
cải thiện rất nhiều so với thời kỳ đập mới xây dựng. Sự phụ thuộc vào nước hồ của
mọi hoạt động kinh tế, xã hội và đời sống nhân dân ngày càng nhiều và rất quan trọng.
Vì vậy nếu để vỡ đập hoặc hỏng đập, mất nước hồ thì thiệt hại lớn hơn nhiều so với
ngày đầu thiết kế và có thể gây ra thảm họa.
Thứ ba: Việc quản lý, đảm bảo an toàn đập hồ chứa ở Việt Nam đẫ được quan
tâm qua hệ thống văn bản pháp luật, qua các chù đập và chủ quản chủ đập. Nhung
chưa được thể chế cụ thể, không có bộ máy và lực lượng chuyên lo an toàn đập.
Thứ tư: Hồ đập của Việt Nam chưa vào một mối quản lý an toàn đập thống
nhất. Hiện còn theo ngành hoặc địa phương. Không có bộ máy quản lý an toàn đập
thống nhất nhằm đảm bảo tính chỉnh thể của nước vận động theo lưu vực, và nguyên
tắc sử dụng tổng hợp nguồn nước.
8
Thứ năm: An toàn đập hiểu theo nghĩa rộng liên quan đến an toàn và hiệu quả
của hồ đập không chì là vấn đề kỹ thuật mà còn cả vấn đề kinh tế xã hội.
Thứ sáu: Mức đảm bảo thiết kế các công trình đập hồ chứa còn thấp, thể chế
quản lý và năng lực quản lý còn yếu.
Thứ bảy: Các công trình đập hồ chứa được xây dựng với mục đích phòng chống
lũ và giảm nhẹ thiên tai tuy nhiên nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu mới.
Từ những lý do trên thấy cần có bộ máy, tổ chức quản lý đập hồ chứa cũng như
quản lý an toàn hồ, đập trên phạm vi quốc gia, để các hồ, đập làm việc an toàn và hiệu
quả.
1.2.3 Vị trí của công tác quản lý đập hồ chứa
Các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa nói riêng được xây dựng và
đưa vào quản lý khai thác trong những năm qua đã mang lại hiệu quả to lớn và toàn
diện cả về kinh tế, xã hội và môi trường; những hiệu quả trực tiếp đo đếm được và
những hiệu quả khó đo đếm được; những hiệu quả hiện tại và cả những tác động tích
cực sẽ mang lại trong tương lai. Có thể thấy những việc quản lý đập hồ chứa đã và
đang lại hiệu quả rất lớn. Cụ thể việc quản lý tốt đập hồ chứa mang lại hiệu quả chủ
yếu sau:
1. Phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai (lũ lụt, úng, hạn, sạt lở ), bảo vệ
tính mạng, sản xuất, cơ sở hạ tầng, hạn chế dịch bệnh.
2. Tạo điều kiện quan trọng cho phát triển nhanh và ổn định diện tích canh tác,
năng suất, sản lượng lúa để đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu.
3. Hàng năm các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa nói riêng bảo đảm
cấp 6 tỷ m nước cho sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ và các ngành kinh tế khác.
4. Góp phần lớn vào xây dựng nông thôn mới: Xây dựng đập hồ chứa là biện
pháp hết sức hiệu quả đảm bảo an toàn lương thực tại chỗ, ổn định xã hội, xóa
đói giảm nghèo nhất là tại các vùng sâu, vùng xa, biên giới.
5. Góp phần phát triển nguồn điện: hàng loạt công trình thủy điện vừa và nhỏ do
ngành Thủy lợi đầu tư xây dựng. Sơ đồ khai thác thủy năng trên các sông do
ngành Thủy lợi đề xuất trong quy hoạch đỏng vai trò quan trọng để ngành Điện
triển khai chuẩn bị đầu tư, xây dựng nhanh và hiệu quả hơn.
9
6. Góp phần cải tạo môi trường: các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa
nói riêng đã góp phần làm tăng độ ẩm, điều hòa dòng chảy, cải tạo đất chua,
phèn, mặn, cải tạo môi trường nước, phòng chống chảy rừng.
7. Việc quản lý đập hồ chứa tốt sẽ kéo dài được thời gian phục vụ của đập hồ
chứa, nâng cao hiệu quả phục vụ của hệ thống.
8. Qua kiểm tra quản lý công trình ta sẽ đánh giá được mức độ chính xác của quy
hoạch, thiết kế và chất lượng xây dựng công trình.
9. Nâng cao hiệu quả sử dụng nước trên hệ thống thủy lợi.
1.2.4 Nguyên tắc tổ chức quản lý đập hồ chứa
Mô hình bộ máy, tổ chức quản lý khai thác vận hành đập hồ chứa theo
thực nghiệm cần tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Đảm bảo tính thống nhất, chỉnh thể giữa các ngành, các địa phương trong quản
lý đập hồ chứa.
2. Việc tổ chức quản lý, khai thác công trình thủy lợi phải bảo đảm tính hệ thống
của công trình, kết hợp quản lý theo lưu vực và vùng lãnh thổ. Bảo đảm an toàn và
khai thác có hiệu quả các công trình thủy lợi trong việc tưới tiêu, cấp nước phục vụ các
ngành sản xuất, dân sinh, kinh tế - xã hội và môi trường.
3. Mô hình tổ chức quản lý, khai thác công trình thủy lợi phải phù hợp với tính
chất, đặc điểm hoạt động, yêu cầu kỹ thuật quản lý, vận hành và điều kiện cụ thể của
từng vùng, từng địa phương. Bảo đảm mỗi hệ thống công trình, công trình thủy lợi
phải do một tổ chức, cá nhân trực tiếp quản lý, vận hành và bảo vệ.
4. Việc quản lý, vận hành và bảo vệ các công trình đầu mối lớn, công trình quan
trọng, hệ thống kênh trục chính và các kênh nhánh có quy mô lớn, kỹ thuật vận hành
phức tạp phải do doanh nghiệp có năng lực và kinh nghiệm trong quản lý, khai thác và
bảo vệ công trình thủy lợi thực hiện để bảo đảm vận hành công trình an toàn, hiệu quả.
5. Tổ chức, cá nhân được giao hoặc có tham gia quản lý, khai thác và bảo vệ công
trình, hệ thống công trình thủy lợi phải có đủ năng lực, kinh nghiệm phù hợp với quy
mô, tính chất, yêu cầu kỹ thuật của từng công trình, hệ thống công trình được giao,
chịu trách nhiệm trước cơ quan đặt hàng (hoặc cơ quan hợp đồng dịch vụ), cơ quan
10
quản lý nhà nước trên địa bàn và pháp luật về kết quả thực hiện nhiệm vụ quản lý, khai
thác và bảo vệ công trình thủy lợi trong phạm vi được giao.
6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn trực tiếp tổ chức quản lý hoặc phân
cấp cho Ủy ban nhân dân cấp tỉnh trong vùng hưởng lợi tổ chức quản lý hệ thống công
trình thủy lợi liên tỉnh.
7. Tổ chức quản lý khai thác vận hành đập, hồ chứa phải được tính đến ở mọi
khâu của quá trình đầu tư và sử dụng.
8. Quản lý đập hồ chứa bao gồm quản lý An toàn đập, an toàn đập không chỉ hiểu
là an toàn cho bản thân đập mà cho toàn bộ hệ thống, cho hạ lưu đập. An toàn đập
không chi từ phía kỹ thuật, mà còn từ phía cơ chế chính sách, từ những nguy cơ phá
hoại do con người gây nên.
9. Đủ điều kiện để hoạt động (quy chế làm việc, chức năng nhiệm vụ, quy chế
phối hợp, phương tiện vật chất, kinh phí).
10. Cơ quan tổ chức quản lý đập, hồ chứa hoạt động thực thụ và có hiệu quả trong
thực tế.
1.3 NỘI DUNG, YÊU CẦU CỦA VIỆC QUẢN LÝ ĐẬP HỒ CHỨA TRONG
GIAI ĐOẠN KHAI THÁC VẬN HÀNH
1.3.1 Công tác quản lý, khai thác đập hồ chứa bao gồm các nội dung chính sau:
1.3.1.1 Quản lý nước:
Điều hoà phân phối nước, tiêu nước công bằng, hợp lý trong hệ thống công trình
thủy lợi, đáp ứng yêu cầu phục vụ sản xuất nông nghiệp, đời sống dân sinh, môi
trường và các ngành kinh tế quốc dân khác.
1.3.1.2 Quản lý công trình:
Kiểm tra, theo dõi, phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố trong hệ thống công trình thủy
lợi, đồng thời thực hiện tốt việc duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa nâng cấp công trình, máy
móc, thiết bị; bảo vệ và vận hành công trình theo đúng quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật,
đảm bảo công trình vận hành an toàn, hiệu quả và sử dụng lâu dài. Lập xây dựng quy
trình vận hành đập hồ chứa đảm bảo an toàn đập hồ chứa.
Áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nhắm nâng cấp các công trình tiến tới cơ khí
hóa, điện khí hóa và tự động hóa vận hành các công trình.
11
1.3.1.3 Tổ chức và quản lý kinh tế:
Xây dựng mô hình tổ chức hợp lý để quản lý, sử dụng có hiệu quả nguồn vốn, tài
sản và mọi nguồn lực được giao nhằm thực hiện và hoàn thành tốt nhiệm vụ khai thác,
bảo vệ công trình thủy lợi, kinh doanh tổng hợp theo qui định của pháp luật.
1.3.2 Yêu cầu của công tác quản lý, vận hành đập hồ chứa
a) Quản lý, vận hành, duy tu, bảo dưỡng công trình tưới tiêu nước, cấp nước theo đúng
quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo an toàn công trình, phục vụ sản xuất, xã hội,
dân sinh kịp thời và hiệu quả.
b) Thực hiện cung cấp sản phẩm, dịch vụ công ích tưới tiêu, cấp nước phục vụ sản
xuất nông nghiệp và các ngành kinh tế khác trên cơ sở hợp đồng đặt hàng với cơ quan
có thẩm quyền hoặc kế hoạch được giao.
c) Sử dụng vốn, tài sản và mọi nguồn lực được giao để hoàn thành tốt nhiệm vụ quản
lý, khai thác công trình thủy lợi.
d) Tận dụng công trình, máy móc thiết bị, lao động, kỹ thuật, đất đai, cảnh quan và
huy động vốn để thực hiện các hoạt động kinh doanh khác, với điều kiện không ảnh
hưởng đến nhiệm vụ quản lý, khai thác công trình thủy lợi được giao và tuân theo các
quy định của pháp luật.
1.4 NHỮNG SỰ CỐ CÓ THỂ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ VẬN
HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA
1.4.1 Tình hình 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 1.2: Thống kê đánh giá tỷ lệ vỡ đập quan các thời kỳ
Thời gian Tỷ lệ vỡ đập (%)
Trước năm 1920 4%
Năm 1930 3%
Năm 1950 2,2%
Năm 1970 1,0%
Năm 1980 0,85%
12
BIỂU ĐỒ TỶ LỆ VỠ ĐẬP Ở CÁC CHÂU LỤC NHƯ SAU:
Hình 1.1: Tỷ lệ vỡ đập ở các châu lục
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: Tỷ
lệ vỡ đập ở các châu lục (xem biểu đồ trang bên hình trên là châu Âu, dưới là Châu
Mỹ và Châu Á).
1.4.2 Những sự cố có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hồ, đập
1.4.2.1 Sự cố đập do nước tràn qua đỉnh
Sự cố vỡ đập do nước tràn qua đỉnh đặc biệt nguy hiểm với đập đắp bằng đất.
Chế độ nước chảy qua đỉnh đập tương tự dạng chảy không ngập qua đập tràn đỉnh
rộng. Cột nước, chiều cao đập càng lớn thì vân tốc trên mái càng lớn theo. Tại vị trí
mái có lưu tốc V lớn hơn vận tốc cho phép của đất đắp sẽ phát sinh xói. Xói tập trung
và phát triển mạnh nhất ở vùng chân mái và mở rộng lên cao dẫn đến sập mái, vỡ đập.
Nguyên nhân gây ra tình trạng nước tràn qua đỉnh đập có thể bao gồm:
1, Mô hình lũ thiết kế không phù hợp với lũ thực tế trên lưu vực
Tình trạng thiếu tài liệu thủy văn lưu vực là phổ biến, dòng chảy được nội suy từ
lượng mưa, mô hình lũ vay mượn từ lưu vực bên ngoài là nguyên nhân chính dẫn
đến việc đưa ra mô hình lũ không phù hợp. Công tác điều tra lũ tại thực địa có nhiều
bó buộc (cả trình độ nghiệp vụ lẫn điều kiện kinh phí thực hiện) nên không đưa ra
được số liệu cần thiết để định hướng hoặc phản biện lại kết quả tính toán lũ thiết kế.
13
Từ chỗ xác định mô hình lũ sai dẫn đến xác định sai thông số hồ chứa trong đó
có khẩu diện tràn.
Thực tế ở Việt Nam cho thấy có khả năng xuất hiện nhiều dạng lũ trên lưu vực,
các trận mưa lớn thường đi kèm với bão. Khoảng cách các trận bão nhiều khi chỉ là
năm, ba ngày, vì thế dạng lũ đơn được chọn để thiết kế cho phần lớn hồ chứa hiện nay
chưa thể nói là đại diện cho dạng lũ bất lợi nhất.
Ở miền Trung, phần lớn đều là các hồ nhỏ để phù hợp với điều kiện địa hình
phức tạp, hẻo lánh. Công trình tràn thường được chọn là tràn tự do. Loại tràn này có
ưu điểm không phải điều hành khi lũ đến nhưng lại có một nhược điểm lớn là khả
năng rút nước sau lũ về mực nước dâng bình thường rất chậm do cột nước thấp
(thường ở giai đoạn cuối H
tràn
< 1 m nên Q
xả
giảm đi đáng kể). Vì vậy, nếu trong thời
gian này chỉ cần xảy ra một trận mưa vừa phải (nhỏ hơn thiết kế đáng kể) cũng có thể
làm cho lũ dâng vượt qua đỉnh đập. Vào những năm 70 ÷ 90 của thế kỷ trước, hàng
loạt hồ chứa ở Thanh Hóa, Nghệ An đã rơi vào tình trạng này.
Vì vậy, mô hình lũ đơn chưa thế xem là mô hình thích hợp cho các hồ chứa
trong khu vực có nhiều bão.
2, Tràn qua đỉnh đập do công trình xả thiết kế không đảm bảo
Thiết kế công trình xả chuẩn bao gồm: việc xác lập quy trình tích - xả nước
trong mùa lũ sao cho tận dụng được tối đa năng lượng và tích nước mà vẫn bảo đảm
được an toàn cho công trình và tính bền vững của công trình xả.
- Nhìn chung việc đầu tư vào xác lập quy trình điều tiết tích - xả còn đom điệu
và ít được xem trọng, là tình trạng cứ đầu mùa cạn lại kêu hồ thiếu nước và mùa lũ đến
luôn dự báo là “thời tiết sẽ bất lợi gặp lũ lớn” dẫn đến xả nước không đúng qui trình và
nhiều lúc gây nên lũ nhân tạo cho vùng hạ du.
- Công tác thiết kế công trình tràn còn tồn tại một số vấn đề làm cho chất lượng
thấp: Xác định không chuẩn các hệ số trong tính toán công trình dẫn đến tính thiếu
khẩu diện tràn; nguy cơ lấp đường dẫn, cửa vào tràn hiện hữu ở nhiều công trình do
mái không được bảo vệ và đánh giá ổn định chu đáo. Chỉ một sự cố sạt mái ở cửa vào
cũng có thể dẫn đến ngụy cơ ách tắc đường xả, dẫn đến nước tràn qua đỉnh đập. Đã
14
từng xảy ra tình trạng kẹt cửa, vỡ cửa tràn ở một vài công trình lớn. Tất cả các nguy cơ
tiềm ẩn này luôn uy hiếp an toàn đập và chính công trình tràn.
3, Tràn qua đỉnh đập do động đất hoặc do các khối sạt lở lớn đổ vào hồ chứa ở
vùng gần đập
Hiện tượng tạo áp lực sóng (sóng nước, sóng địa chấn) lên công trình do động
đất và sập lở đột ngột các khối lớn, sập đổ các đảo có các hang ngầm kactơ gây nước
tràn qua đỉnh đập chỉ nguy hiểm trong thời kỳ hồ chứa giữ ở mực nước cao.
Sự cố này đặc biệt nguy hiểm với đập bê tông vì hình dạng của chúng khá nhạy
cảm và gần như tiếp nhận trọn vẹn các lực này. Ngoài khả năng gây ra nước tràn qua
đỉnh đập thì thành phần áp lực ngang gia tăng có thể dẫn đến đổ vỡ những mảng đập
yếu ở phần trên cao hoặc gây lật đập khi chỉ tiêu cơ lý ở mặt tiếp xúc đập - nền bị suy
giảm.
Khi chấn tâm động đất ở gần vị trí xây dựng có góc (3 lớn, thành phần thẳng
đứng của lực địa chấn làm tăng thêm nguy cơ lật đập (tạo ra áp lực ngược).
Thực tế tổ hợp động đất (hoặc sập, sạt) + mực nước cao có xác suất rất thấp nên
sự cố này ít xuất hiện trừ vùng hồ có những khối núi dốc cao, hình thành từ các loại
đất đá nửa cứng có nguồn gốc trầm tích yếu, nhạy cảm khi tiếp xúc với nước và có góc
dốc phân lớp lớn đổ vào lòng hồ.
1.4.2.2 Sự cố đập gây ra do dòng thấm
Thấm gây ra hư hỏng cục bộ trong đập và nền là hiện tượng thường gặp ở phần
lớn các đập đất - đá đang hoạt động. Chúng thuộc loại nguy cơ tiềm ẩn mà về lâu dài
có thể dẫn đến sự cố vỡ đập. Sự phá hủy ngầm của thấm diễn ra ở bên trong (không
phát hiện được) một cách lặng lẽ, thường kéo dài trong nhiều năm nên khi bùng phát
ra sự cố thường rất khó khắc phục. Tuy nhiên, nếu quản lý chặt chẽ, thường xuyên
quan sát thì có thể nhận biết được bằng mắt thường qua các biểu hiện như: mái hạ lưu
bị ướt, vùng thềm sau đập bị lầy hóa các hố sụt, võng trên mặt đập, sự phát sinh các
dòng chảy có mang theo đất, để tiến hành ngăn chặn ngay từ đầu.
Dưới đây là một số dạng sự cố điển hình:
15
1, Sự cố thấm trong thân đập
Sự cố thấm trong thân đập bắt nguồn từ sự phát triển dòng thấm tuân theo định
luật Đacxi chuyển dần sang sự hình thành dòng chảy tự do (chảy rối). Chịu áp lực của
cột nước thượng lưu, dòng chày này ngày càng tăng lên cả lưu lượng lẫn lưu tốc vì quá
trình chảy luôn cuốn theo các thành phần hạt nhỏ làm cho đường chảy luôn mở rộng.
Sự phát triển đường chảy gây sập lở vùng chuyển tiếp đắp bằng các vật liệu thô tạo
nên các hang rỗng và đến một thời điểm khi vận tốc, lưu lượng nước đủ mạnh thì phá
vỡ cửa ra ở hạ lưu, lấn dần vào thân đập. Nếu không xử lý kịp thời cỏ thể dẫn đến vỡ
đập. Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành đường chảy trong đập trước hết phải xem xét
tìm kiếm xem có yếu tố bất hợp lý tồn tại trong cấu tạo mặt cắt đập hay không. Tìm
được những nhược điểm, khiếm khuyết trong cấu tạo mặt cắt đập coi như là đã giải
quyết cơ bản được tai nạn thấm. Trong thiết kế cần quan tâm một số vấn đề sau:
(1) Cần xem xét kỹ gradien thấm trên toàn mặt cắt đập ứng với các trường hợp
bình thường và bất lợi. Cần lưu ý xem xét gradien thấm ở một số vị trí đặc biệt so với
gradien cho phép (vùng tiếp xúc của các khối, vùng dòng thấm bị đổi hướng, vùng ra
cửa đường thấm trên mái hoặc vào lọc, ).
(2) Bài toán thấm hiện nay thường đưa ra kết quả khá “đẹp”. Hầu như đường
bão hòa trong đập đều rất thấp và nước đều được thu về thiết bị lọc. Thực tế thấm của
các đập đã xây dựng xấu hơn nhiều. Điều đó có nghĩa là thiết bị lọc trong đập không
làm việc hoặc không đạt hiệu quả mong muốn hoặc chất lượng đất trong thân đập
không đúng với các chỉ tiêu thiết kế.
(3) Công tác đắp nếu không quản lý chặt chẽ chất lượng đất, chiều dày lớp đổ,
số lần đầm, cùng với việc xử lý tiếp giáp giữa các lớp đắp đễ phát sinh thành các
dòng thấm ngang lớn trong đập.
Tất cả các yếu tố nói trên là nguyên nhân chính tiềm ẩn tạo ra sự hình thành các
dòng chảy trong thân đập. Ngoài ra, chất lượng đất đắp thuộc loại kém bền, loại đất bị
xói ngầm có nguồn gốc tàn tích thường tạo ra các vùng yếu trong đập. Điều này có thể
khắc phục bằng các nghiên cứu chuyên đề và các giải pháp thích hợp.
16
2, Sự cố thấm ở máng công trình
Khi trong đập đất có bố trí công trình bê tông (cống, tràn, ) thì ở vị trí tiếp
giáp của công trình với đất đắp đập là nơi thường gây ra sự cố về thấm. Yêu cầu xử lý
tiếp giáp giữa công trình và đập rất cao, bao gồm việc tạo ra đường thấm dài hơn bằng
các đai (gân) bao quanh công trình, quét bitum dày phủ mặt bê tông tiếp giáp, đất đắp
quanh mang được dùng có tính sét cao và được đầm nén bằng những công cụ đặc biệt.
Tuy nhiên, vùng tiếp giáp này chỉ có thể ổn định khi vấn đề lún ở đây được
khống chế chặt chẽ. Cụ thể là phải đảm bảo sao cho ở cùng một vị trí, lún của công
trình bê tông luôn nhỏ hơn rất nhiều so với lún của đập. Tốt nhất là công trình bê tông
có độ lún rất nhỏ hoặc không lún. Điều này cho phép tạo ra sự nén ép thường xuyên
của đất đắp đập lên công trình bê tông, bù kín và giảm thiểu bề rộng khe tiếp giáp.
Những giải pháp nêu trên không đòi hỏi có kỹ thuật phức tạp gì nhưng nếu không thực
hiện nghiêm túc, tỷ mỷ thì cũng có thể dẫn đến hình thành đường chảy gây ra sự cố
đập.
3, Sự cố thấm ở nền đập
(1) Đập bê tông nói chung (và các đập tràn nói riêng) có điều kiện nền tốt,
thường là đá. Vấn đề tạo màn chống thấm thượng lưu về cơ bản giải quyết được hiện
tượng thấm trong nền. Tuy nhiên, một số đập đặt trên nền đá có tính thủy phân hoặc
suy giảm chỉ tiêu cơ lý khi tiếp nước lâu ngày (vôi hóa, rửa trôi, ) ngoài việc xử lý
nền trong thời kỳ thi công đập còn phải tính đến công tác xử lý ở thời kỳ khai thác sau
này. Các bố trí thủy công phải tạo thuận lợi cho việc bơm khô và khoan phụt qua bản
đáy. Nếu không tính trước thì việc phục hồi nền sau này sẽ hết sức khó khăn, thậm chí
không còn tính khả thi nữa.
(2) Những khối đập đặt trên nền là vùng cà nát của đứt gãy lớn nếu không xử lý
cố kết nền đúng mức cũng có thể dẫn đến mất ổn định khi gặp lũ lớn.
4, Sự cố thấm qua bờ vai đập
Hiện tượng mất ổn định do thấm dẫn đến hư hỏng bờ vai đập thường xảy ra ở
vùng bờ vai là đất có độ rỗng lớn, xốp và đất bụi cỏ tính dính kết yếu, các đá nứt nẻ
lớn. Xử lý tiếp giáp giữa đập đắp và đập bê tông với bờ vai không đúng cách cũng tạo
ra sự cố này.
17
Thông thường, vùng tiếp giáp với vai đập đất đá đều được san bạt giảm bớt độ
dốc, đánh bậc rộng và xử lý chống thấm ăn sâu vào vai nhàm tạo ra đường thấm vòng
trên mặt bằng đủ dài để gradien thấm trong đất và cửa ra nhỏ hơn gradien cho phép.
Vai của đập bê tông ngoài công tác tạo màn chống thấm còn phải tiến hành cố kết để
nền trở nên bền vững hơn. Nếu để sự cố vỡ mang xảy ra ở đây thì khối đập chính có
nguy cơ đổ vỡ rất lớn.
1.4.3 Những loại sự cố thường gặp khác
Như trên đã nói, sự cố đập khá đa dạng do nguyên nhân tạo ra sự cố rất nhiều tổ
hợp các bất lợi xảy ra ngẫu nhiên, bât thường nên nhiều khi không lường hết được.
Dưới đây chỉ đề cập đến các sự cố hư hỏng thường gặp:
1.4.3.1 Sạt, sập mái thượng lưu đập
Hiện tượng rút nước nhanh không kiểm soát trong thời kỳ hồ đầy nước là nguy
cơ sây sập mái (trượt mái) nguy hiểm nhất. Hậu quả rút nước nhanh đã làm cho cung
trượt nặng thêm (do bị bão hòa), trong cung trượt xuất hiện dòng thấm chảy về mái
(thượng lưu) kéo cung trượt đi xuống. Dưới tác dụng của 2 loại lực gia tăng nói trên
nếu không tính trước có thể dẫn đến hiện tượng sập mái. Hiện tượng này cũng có thể
xẩy ra khi đập có biểu hiện mất ổn định, yêu cầu phải hạ thấp nhanh nước trong hồ. Để
hạn chế, loại bỏ sự cổ này cần thiết xây dựng “Quy trình rút nước có kiểm soát” chỉ
định được tốc độ rút nước (cm/ngày), giới hạn rút nước cho phép (chiều sâu nước
được phép rút) nhằm giữ mái được ổn định mà vẫn ứng cứu được đập. Ngoài ra, việc
bố trí các khối lăng trụ, tường nghiêng không hợp lý, sử dụng vật liệu không tương
thích (ví dụ dùng đất có tính trương nở, co ngót lớn trong các đập ở Miền Nam Trung
Bộ) cũng có thể gây ra các hư hỏng trên.
1.4.3.2 Sạt, sập mái hạ lưu đập
Sạt mái hạ lưu đập có thể xẩy ra khi bố trí các công trình xả nước ở trong đập
hoặc ở vai đập. Các đập tràn bê tông, đường ống xà trên tuyến đập nên mặt hạ lưu chịu
tác động trực tiếp của dòng chảy tiêu năng. Hình thức tiêu năng bể hường ít gây sự hư
hại hơn hình thức tiêu năng mùi phun. Do cấu tạo đá nền thường không đồng nhất,
trong nền thường có các mạch yếu xen kẹp, các đứt gãy nên chế độ thủy lực ở vùng
tiêu năng thường bị biến dạng không như tính toán.