Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi mực nước thượng lưu đến ổn định của đập đất khu vực Bắc Miền Trung

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi mực
nước thượng lưu đến ổn định của đập đất khu vực Bắc Miền Trung” đã
được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ nhiệt tình của các
Thầy, Cô trong bộ môn Thủy công, khoa sau Đại học – Trưởng Đại Học Thủy
Lợi và bạn bè đồng nghiệp
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo – TS Lê Xuân
Khâm đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp các tài liệu thông
tin khoa học cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn này
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo bộ môn Thủy công,
khoa Sau đại học, khoa Công trình, và các thầy cô giáo trong trường Đại học
Thủy lợi đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt kiến thức trong suốt thời gian học
tập chương trình cao học cũng như trong quá trình thực hiện luận văn
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và
những người đi trước đã chỉ bảo, khích lệ, động viên, ủng hộ nhiệt tình về mọi
mặt trên con đường học hỏi nghiên cứu khoa học.
Do trình độ có hạn và thời gian nghiên cứu ngắn nên luận văn không
thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế, tác giả mong nhận được mọi ý kiến
đóng góp và trao đổi chân thành của các thầy cô giáo và các bạn đồng
nghiệp. Tác giả mong muốn những vấn đề còn tồn tại sẽ được tác giả nghiên
cứu sâu hơn để góp phần đưa những kiến thức khoa học vào phục vụ sản xuất.
Hà nội, tháng 05 năm 2014

Tác giả luận văn

Lê Văn Đạt




BẢN CAM ĐOAN

Tên tôi là Lê Văn Đạt, học viên lớp cao học CH19C11, chuyên ngành xây
dựng công trình thủy, khóa 2011-2015. Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ
“Nghiên cứu biến đổi mực nước thượng lưu đến ổn định của đập đất khu vực
Bắc Miền Trung” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội dung và
kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào.


Hà Nội, tháng 05 năm 2014
Tác giả luận văn



LÊ VĂN ĐẠT

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I.TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT Ở KHU VỰC BẮC MIỀN
TRUNG
3
1.1. Tổng quan về đập đất và ổn định của đập đất 3
1.1.1.Tình hình xây dựng đập trên thể giới. 3
1.1.2. Tình hình xây dựng đập đất tại Việt Nam 5
1.1.3. Tổng quan về ổn định của đập đất ở Việt Nam. 8
1.2. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến ổn
định đập đất trong và ngoài nước. 9
1.2.1. Tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến ổn định đập đất trên
thế giới. 9
1.2.2. Tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến ổn định đập đất ởViệt
Nam. 11
1.3. Hiện trạng đập đất ở khu vực Bắc Miền Trung 12
1.4. Kết luận chương 1. 15
CHƯƠNG II
.NGHIÊN CỨU CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA MỰC NƯỚC
HỒ ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH CỦA ĐẬP
16
2.1 Phân tích, lựa chọn loại đập để nghiên cứu. 16
2.1.1. Các loại đập được sử dụng phổ biến hiện nay. 16
2.1.1.1. Đập bê tông trọng lực: 16
2.1.1.2. Đập đá: 17
2.1.1.3. Đập đất: 17

2.1.2. Sơ lược về tình hình xây dựng đập đất ở khu vực Bắc Miền Trung. 19
2.1.3. Lựa chọn loại mặt cắt đập để nghiên cứu. 24
2.2 Cơ chế và các hình thức mất ổn định của đập 27
2.2.1. Mất ổn định về thấm. 27




2.2.1.1. Thấm mạnh gây sủi nước ở vai đập 27
2.2.1.2. Thấm mạnh gây sủi nước ở mang công trình 27
2.2.1.3. Thấm mạnh hoặc sủi nước trong phạm vi thân đập 27
2.2.2. Trượt mái hạ lưu. 28
2.2.3. Trượt mái thượng lưu khi mực nước rút nhanh. 29
2.3 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định của đập đất 29
2.3.1. Ảnh hưởng của nước mưa và nhiệt độ. 29
2.3.2. Biến dạng của nền và thân đập 30
2.3.3. Ảnh hưởng của mực nước thượng hạ lưu đối với mái đập 30
2.3.3.1. Khi hồ đã chứa nước với các mực nước thượng lưu khác nhau. 30
2.3.3.2. Khi mực nước trong hồ rút nhanh. 31
2.4 Xây dựng quan hệ giữa chiều cao đập, mực nước thượng lưu đến sự ổn
định của đập. 31
2.4.1. Mục đích tính toán. 31
2.4.2. Lựa chọn các thông số và các trường hợp tính toán. 31
2.4.3. Phần mềm tính toán 33
2.4.4. Phương pháp tính toán. 33
2.4.5. Kết quả tính toán. 34
2.4.6. Nhận xét kết quả đạt được. 40
2.5 Các giải pháp xử lý khi đập đất bị mất ổn định 40
2.5.1. Công nghệ chống thấm bằng màng địa kỹ thuật. 41
2.5.2. Công nghệ phụt cao áp (Jet – grouting) 42

2.5.3. Công nghệ chống thấm bằng tường hào bentonite 44
2.5.4. Nâng chiều cao đập hiện trạng. 44
2.6 Kết luận chương 2: 45
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA
NƯỚC HAO HAO – THANH HÓA
47
3.1 Giới thiệu về công trình 47




3.2 Hiện trạng và các điều kiện biên để tính toán 48
3.2.1. Đánh giá sơ bộ về hiện trạng công trình đầu mối. 48
3.2.1.1. Đập đất. 48
3.2.1.2. Tràn xã lũ. 49
3.2.1.3. Tuy nen eo Văn Liễn 49
3.2.2. Điều kiện biên tính toán. 49
3.3 Tính toán, đánh giá khả năng ổn định đập đất của hồ chứa Hao Hao 50
3.3.1. Tính toán ổn định với mực nước lũ thiết kế 51
3.3.2. Tính toán với mực nước +27,40 m. 53
3.4 Các giải pháp tăng sự ổn định của đập đất 55
3.4.1. Lựa chọn giải pháp tăng sự ổn định cho đập đất của hồ chứa Hao Hao.
55
3.4.2. Tính toán ổn định cho đập đất của hồ chứa Hao Hao với các giải pháp
lựa chọn. 57
3.5 Kết luận chương 3 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Đập Nurek ở Tajikistan cao 310m, hiện là đập đất cao nhất thế giới 4

Hình 1.2.Vỡ đập Đồng Đáng, Trường Lâm - Tĩnh Gia - Thanh Hóa. 12
Hình 2.1: Toàn cảnh đập trọng lực Tân Giang, nhìn từ hạ lưu 16
Hình 2.2: Đập đá đổ Thác Bà nhìn từ hạ lưu 17
Hình 2.3: Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao đập (Hđ), chiều dày tầng thấm (T) và
khả năng tích thêm nước của hồ chứa (
∆H) của đập đồng chất.[8] 24
Hình 2.4: Mặt cắt đập điển hình trường hợp đập đồng chất có thiết bị thoát nước
thân đập ống khói kết hợp với lăng trụ thoát nước. 26

Hình 2.5: Trượt mái thượng lưu hồ Tây Di Linh (Lâm Đồng) 29
Hình 2.6: Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao đập (Hđ), chiều dày tầng thấm (T) và
khả năng tích thêm nước của hồ chứa (
H∆
) 40
Hình 2.7: Sơ đồ công nghệ Jet - grouting 43
Hình 3.1:Cắt ngang đập Hao Hao 50
Hình 3.2: Mô phỏng mặt cắt ngang đập đất hồ chứa Hao Hao trong mô hình tính
toán bằng phần mềm geoslope. 51

Hình 3.3: Kết quả tính thấm ứng với MNLTK = +26,90 m 52
Hình 3.4: Giá trị gradien tại đáy chân khay phía thượng lưu và hạ lưu đập với
MNLTK = +26,90 m 52

Hình 3.5: Kết quả tính ổn định ứng với MNLTK = +26,90 m 53

Hình 3.6: Kết quả tính thấm ứng với MNLTK = +27,40 m 54
Hình 3.7: Giá trị gradien tại đáy chân khay phía thượng lưu và hạ lưu đập với
MNLTK = +26,90 m 54

Hình 3.8: Kết quả tính ổn định ứng với mực nước +27,40 m 55
Hình 3.9: Mặt cắt ngang đập sau khi tiến hành phụt cao áp Jet – grouting và nâng
cao cao trình đỉnh đập. 57

Hình 3.10: Kết quả tính thấm sau khi xử lý ổn định ứng với MNLTK = +27,40 m 58
Hình 3.11: Giá trị gradien tại đáy chân khay phía thượng lưu và hạ lưu đập sau
khi đã xử lý ổn định với MNLTK = +27,40 m 58

Hình 3.12: Kết quả tính ổn định đập sau khi đã xử lý ổn định 59
ứng với mực nước +27,40 m 59




DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Số lượng đập vật liệu địa phương ở các nước trên thế giới. [5] 5
Bảng 1.2: Xếp theo thứ tự thời gian đập đất ở Việt Nam 6
Bảng 2.1: Một số công trình chứa nước, đập đất của khu vực Bắc Miền Trung 20
Bảng 2.2: Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý và hình thức một số đập ở Bắc Miền Trung 22
Bảng 2.3: Các trường hợp tính toán 32
Bảng 2.4: Các chỉ tiêu sử dụng tính toán 33
Bảng 2.5: Kết quả tính toán các trường hợp H
đ
= 20m, 25m, 30m 35
(J

3,
J
4
– gradient tại đáy chân khay, xem hình 2.4) 35
Bảng 3.1: Các thông số cơ bản của hồ chứa Hao Hao [6] 48
Bảng 3.2: Các thông số của vật liệu 50
Bảng 3.3: Kết quả tính toán ổn định hồ chứa Hao Hao với MNLTK 51
(J1, J2, J3, J4 - giá trị gradient tại đáy chân khay phía thượng lưu và hạ lưu đập)
51

Bảng 3.4: Kết quả tính toán ổn định hồ chứa Hao Hao với mực nước +27,40 53
(J
1
, J
2
, J
3
, J
4
- giá trị gradient tại đáy chân khay phía thượng lưu và hạ lưu đập)53
Bảng 3.5: Các thông số của vật liệu 57
Bảng 3.6: Kết quả tính toán ổn định sau khi xử lý ổn định đập với mực nước
+27,40 m. (J1, J2, J3, J4 - giá trị gradient tại đáy chân khay phía thượng lưu và
hạ lưu đập) 58

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đập đất là loại đập làm bằng vật liệu địa phương được xây dựng phổ
biến ở nước ta và trên thế giới, trong đó miền trung là một trong những khu
vực có nhiều đập đất nhất ở nước ta.Đây là một loại đập tận dụng được vật
liệu tại chỗ, cấu tạo đơn giản, công nghệ thi công không phức tạp, trên mọi
loại nền đều có thể xây dựng đập đất, vì vậy giá thành thường rẻ.
Miền trung là một vùng chịu ảnh hưởng nhiều về biến đổi khí hậu: bão
tố, lũ lụt, hạn hán, nhiễm mặn, xói lở…Thiên tai ở miền trung ngày càng xuất
hiện dồn dập hơn, đặc biệt là lũ lụt (1999, 2002, 2003, 2005, 2006, 2008,
2009) và hạn hán (1991, 1992, 1994, 1996, 1998, 2002, 2003, 2005, 2007,
2010…) trong đó có các tỉnh thuộc Bắc Miền Trung. Cũng chính vì lý do biến
đổi khí hậu dẫn đến hiện tượng bất thường, điều này có nghĩa là mưa lũ không
còn tuân theo qui luật tự nhiên mà diễn biến phức tạp: mưa lớn, thời gian mưa
lâu…Khi thiết kế hồ chứa đều tuân thủ các tần suất thiết kế, song mấy năm
gần đây có nhiều trận lũ vượt tần suất thiết kế đã gây ra nhiều thiệt hại về con
người và vật chất. Cũng do biến đổi khí hậu mà nguồn nước đến các hồ chứa
bị thay đổi, có nghĩa mực nước thượng lưu đập đất bị thay đổi. Vấn đề đặt ra
là khi mực nước hồ thấp, đập vẫn làm việc an toàn theo thiết kế; nhưng vì lý
do bất thường nên mực nước hồ có thể dâng lên đột ngột vượt thiết kế, khi đó
ảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc an toàn của đập.
Vì vậy đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi mực nước thượng lưu
đến ổn định của đập đất khu vực bắc miền Trung”, mang nhiều ý nghĩa ứng
dụng thực tiễn và cấp thiết.
2. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu xây dựng quan hệ giữa chiều cao đập, mực nước thượng

lưu đến sự ổn định của đập đất khu vực bắc miền Trung.




2
- Áp dụng đường quan hệ, tính toán kiểm tra cho 1 công trình thực tế
tại Bắc miền Trung.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
a. Cách tiếp cận
- Kế thừa các tài liệu:
Thu thập các tài liệu liên quan đến thiết kế đập đất, vật liệu đắp đập,
các mặt cắt điển hình;
- Thống kê tài liệu:
Thống kê các sự cố công trình liên quan đến đập và hồ chứa khu vực
Bắc miền Trung;
Các tài liệu về lý thuyết tính toán ổn định mái, ổn định thấm của đập đất.
- Tiếp cận theo hướng ứng dụng mô hình toán hiện đại:
Sử dụng các phần mềm tính toán mới để mô phỏng tính toán lý thuyết
cho các trường hợp khác nhau;
Sử dụng kết quả lý thuyết và phần mềm để tính toán cho 1 công trình cụ
thể;
b. Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp, thu thập số liệu, đề xuất mặt cắt điển hình:
Thu thập tài liệu hiện có liên quan đến đập đất khu vực Bắc Miền
Trung, từ các số liệu thu thập, nghiên cứu, đề suất mặt cắt điển hình;
- Nghiên cứu lý thuyết ổn định trượt mái, ổn định thấm cho đập đất.
- Đề xuất xây dựng quan hệ giữa chiều cao đập, mực nước thượng lưu
đến sự làm việc ổn định của đập thông qua phần mềm chuyên dụng Geo-Slope
- Tổng hợp đánh giá kết quả nghiên cứu và các ứng dụng cho một công

trình thực tế.





3
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT Ở KHU VỰC BẮC MIỀN TRUNG
1.1. Tổng quan về đập đất và ổn định của đập đất
Đập đất là công trình dâng nước tạo hồ chứa rất phổ biến trên thế giới
cũng như ở Việt Nam.Những lợi ích mà đập hồ chứa mang lại là rất lớn, như
có tác dụng giúp giảm nhẹ lũ trên sông, cung cấp nước cho vùng hạ du cũng
như cho khu vực lân cận, cấp nước tưới ổn định cho sản xuất nông nghiệp, tạo
nguồn nước sinh hoạt cho khu dân cư. Ngoài ra đập đất còn tạo ra những hồ
chứa với dung tích lớn, tùy vào điều kiện địa hình, địa chất, dân sinh kinh tế
và nhu cầu của khu vực để tiến tới xây dựng nhà máy thủy điện, phát huy sức
mạnh của nước, tạo ra điện năng, phục vụ nhu cầu thiết yếu của nhân dân
cũng như của đất nước.
1.1.1.Tình hình xây dựng đập trên thể giới.
Hồ chứa nước trên thế giới được xây dựng và phát triển rất đa dạng,
phong phú. Đến nay trên thế giới đã xây dựng hơn 1.400 hồ có dung tích hơn 100
triệu mét khối nước mỗi hồ với tổng dung tích các hồ là 4.200 tỷ mét khối.
Theo tiêu chí phân loại của Ủy ban quốc tế về đập lớn, hồ có dung tích
từ một triệu mét khối nước trở lên hoặc có chiều cao trên 15 mét, thuộc loại
hồ đập lớn. Hiện thế giới có hơn 45.000 hồ. Trong đó châu Á có 31.340 hồ
(chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu có 4.227 hồ, Đông Âu
có 1203 hồ, châu Phi 1.260 hồ, châu Đại Dương 577 hồ. Đứng đầu danh sách
các nước có nhiều hồ là 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 hơn 150 hồ với tổng dung tích trên 200 tỷ mét khối
nước, Các hồ lớn nhất thế giới là hồ Boulder trên sông Colorado (Mỹ) dung
tích 38 tỷ mét khối nước, hồ Grand Coulle trên sông Columbia (Mỹ) dung tích
24 tỷ mét khối nước, hồ Bownrrat trên sông Angera (Nga) có dung tích gần 20
tỷ mét khối nước.




4
Xây dựng và sử dụng hồ chứa nước trên thế giới đã trải qua lịch sử phát
triển lâu đời. Cách đây hơn 6000 năm người Trung Quốc và Ai Cập đã biết sử
dụng vật liệu tại chỗ để đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa. Thời kỳ cổ đại,
hồ Vicinity tại Menphis thuộc thung lũng sông Nile (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao
15m, dài 45m. Trong khoảng 4000 năm trước công nguyên, cùng với sự phát triển
rực rỡ của các nền văn minh cổ đại Ai Cập, Trung Quốc, Hi Lạp, La Mã, Ấn
Độ…kỹ thuật xây dựng hồ đập trên thế giới cũng không ngừng phát triển. Người
Nam Tư xây dựng đập Mardook ở 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 các
hồ chứa nước lớn trên thế giới đã được khẳng định mục đích và yêu cầu sử dụng
của mỗi hồ trong từng khu vực đối với từng quốc gia là khác nhau.
Trong thế kỷ XX, xây dựng đập tạo hồ chứa phát triển mạnh cả về số
lượng và quy mô, hình thức. Cứ 10 năm sau, số lượng đập hồ được xây dựng
nhiều hơn tổng 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 [5]

Hình 1.1: Đập Nurek ở Tajikistan cao 310m, hiện là đập đất cao nhất thế giới

5
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
Số
lượng
TT Tên nước
Số
lượng
1
Trung Quốc
22000
17
Na uy
335
2
Mỹ
6575
18
CHLB Đức
311
3
Ấn Độ
4291
19
Al-ba-ni
306

4
Nhật
2675
20
Ru-ma-ni
246
5
Tây Ban Nha
1196
21
Zim-ba-buê
213
6
Canada
793
22
Thái Lan
204
7
Hàn Quốc
765
23
Thụy Điển
190
8
Thổ Nhĩ Kỳ
625
24
Bulgari
180

9
Brazin
594
25
Thụy Sĩ
156
10
Pháp
569
26
Áo
149
11
Nam Phi
539
27
Cộng hòa Séc
118
12
Mexico
537
28
Algerie
107
13
Italia
524
29
Bồ Đào Nha
103

14
Vương Quốc Anh
517
30
Indonesia
96
15
Oxtraylia
486
31
Liên bang Nga
91
16
Việt Nam
460




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. Tình hình xây dựng đập đất tại Việt Nam
Hồ chứa ở Việt Nam là biện pháp công 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 thông, 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

6
1976 đến nay số hồ chứa xây dựng mới chiếm 67%. Không những tốc độ phát
triển nhanh, mà cả về quy mô công trình cũng lớn lên không 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 ở Việt Nam
TT Tên hồ Tỉnh Loại đập
Hmax
(m)
Năm hoàn
thành
1
Cây Trường
Hà Tĩnh
Đất
23,50
1961
2
Khuôn Thần
Bắc Giang
Đất
26,00

1963
3
Đa Nhim
Lâm Đồng
Đất
38,00
1963
4
Suối Hai
Hà Tây
Đất
24,00
1963
5
Thượng Tuy
Hà Tĩnh
Đất
25,00
1964
6
Cẩm Ly
Quảng Bình
Đất
30,00
1965
7
Tà Keo
Lạng Sơn
Đất
35,00

1972
8
Cấm Sơn
Bắc Giang
Đất
42,50
1974
9
Vực Trống
Hà Tĩnh
Đất
22,80
1974
10
Đồng Mô
Hà Tây
Đất
21,00
1974
11
Tiên Lang
Quảng Bình
Đất
32,30
1978
12
Núi Cốc
Thái Nguyên
Đất
26,00

1978
13
Pa Khoang
Lai Châu
Đất
26,00
1978
14
Kẻ Gỗ
Hà Tĩnh
Đất
37,50
1979
15
Yên Mỹ
Thanh Hóa
Đất
25,00
1980
16
Yên Lập
Quảng Ninh
Đất
40,00
1980
17
Vĩnh Trinh
Quảng Nam
Đất
23,00

1980
18
Liệt Sơn
Quảng Ngãi
Đất
29,00
1981
19
Phú Ninh
Quảng Nam
Đất
39,40
1982




7
20
Sông Mực
Thanh Hóa
Đất
33,40
1983
21
Quất Đông
Quảng Ninh
Đất
22,60
1983

22
Xạ Hương
Vĩnh Phúc
Đất
41,00
1984
23
Cống Khê
Thanh Hóa
Đất
18,00
1984
24
Mậu Lâm
Thanh Hóa
Đất
9,50
1984
25
Hòa Trung
Đà Nẵng
Đất
26,00
1984
26
Hội Sơn
Bình Định
Đất
29,00
1985

27
Dầu Tiếng
Tây Ninh
Đất
28,00
1985
28
Biển Hồ
Gia Lai
Đất
21,00
1985
29
Núi Một
Bình Định
Đất
30,00
1986
30
Vực Tròn
Quảng Bình
Đất
29,00
1986
31
Tuyền Lâm
Lâm Đồng
Đất
32,00
1987

32
Đá Bàn
Khánh Hòa
Đất
42,50
1988
33
Khe Tân
Quảng Nam
Đất
22,40
1989
34
Kinh Môn
Quảng Trị
Đất
21,00
1989
35
Khe Chè
Quảng Ninh
Đất
25,20
1990
36
Phú Xuân
Phú Yên
Đất
23,70
1996

37
Gò Miếu
Thái Nguyên
Đất
30,00
1999
38
Cà Giây
Bình Thuận
Đất
30,00
1999
39
Sông Hinh
Phú Yên
Đất
50,00
2000
40
Vũng Sú
Thanh Hóa
Đất
25,00
2003
41
Sông Sắt
Ninh Thuận
Đất
29,00
2005

42
Sông Sào
Nghệ An
Đất
30,00
2006
43
Easoup
Đắc Lắc
Đất
29,00
2005
44
Hà Động
Quảng Ninh
Đất
30,00
2007
45
IaM’La
Gia Lai
Đất
37,00
2009
46
Tân Sơn
Gia Lai
Đất
29,20
2009

47
Hao Hao
Thanh Hóa
Đất
24,2
2009
48
Trưa Vân
Thanh Hóa
Đất
22
2010
49 Tả Trạch
Thừa Thiên
Huế
Đất 60,00 2012
50
Suối Mỡ
Bắc Giang
Đất
27,80
2012




8
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

công trình dễ làm có hiệu ích cao hơn đều đã được làm, những công 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.
1.1.3. Tổng quan về ổn định của đập đất ở Việt Nam.
Phần lớn các công trình đập đất xây dựng trước năm 1990, thời kỳ đất
nước có nhiều khó khăn, trình độ kinh tế - xã hội nói chung còn thấp, các nhu
cầu dùng nước chưa cao, năng lực khảo sát thiết kế thi công, quản lý còn
nhiều bất cập, chưa có kinh nghiệm, nên công trình đã thiết kế và xây dựng
không tránh khỏi các nhược điểm chưa đồng bộ, chất lượng thấp, thiếu mỹ
quan, chưa hiện đại, hiệu quả đầu tư chưa cao, chưa thật an toàn. Trải qua thời
gian khai thác dài, hầu hết các công trình đều có hư hỏng, xuống cấp hoặc có
sự cố. Các công trình xây dựng sau năm 90 và các năm gần đây có nhiều tiến
bộ hơn, độ an toàn bền vững cao hơn, nhưng vẫn có công trình bị sự cố, do
các bài học kinh nghiệm về tồn tại của các công trình trước chưa được tổng
kết kịp thời để rút kinh nghiệm.
Hiện trạng chung các đập đất có thể nhìn nhận như sau:
Chưa an toàn cao về ổn định thấm ở nền và thân công trình, nhất là ở các
đập đất. Các đập sau một thời gian làm việc đều bị thấm lậu, rò rỉ, uy hiếp an toàn
công trình. Do thấm gây ra như thấm mạnh, như sủi nước ở nền đập Đồng Mô –
Hà Tây, Suối Giai – Sông Bé, Vân Trục – Vĩnh Phúc…. Thấm mạnh, sủi nước ở
vai đập Khe Chè – Quảng Ninh, Ba Khoang – Lai Châu, Sông Mây – Đồng Nai…
Thấm mạnh ở nơi tiếp giáp với tràn hoặc cống như đập Vĩnh Trinh- Đà Nẵng, Dầu
Tiếng – Tây Ninh… Loại hư hỏng biểu hiện do thấm chiếm khoảng 44,9%.
Thiết bị bảo vệ mái hạ lưu chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Số đập bị hư
hỏng kết cấu bảo vệ mái chiếm 35,4%.




9

Các hư hỏng khác như sạt mái, lún không đều, nứt, tổ mối… chiếm
khoảng 19,7%.
1.2. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến
ổn định đập đất trong và ngoài nước.
Qua hàng ngàn năm phát triển, đập đất ngày càng phổ biến nhờ những
ưu điểm:
- Có cấu tạo đơn giản nhưng rất phong phú;
- Cho phép sử dụng các loại đất có sẵn ở khu vực công trình;
- Có thể xây dựng trên mọi loại nền và trong mọi điều kiện khí hậu
- Cho phép cơ giới hóa các công đoạn thi công từ khai thác vật liệu,
chuyên chở đắp, đầm nén, v.v
Tuy nhiên đập đất có một số nhược điểm như vật liệu tự nhiên có độ
bền vững tương đối thấp, bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết lúc thi công, quá
trình vận hành phải theo dõi sát xao, thường trực để ứng phó với lũ… Các vấn
đề ảnh hưởng chính đến sự ổn định của đập đất đó là:
- 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
1.2.1. Tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến ổn định đập đất
trên thế giới.
Trên thế giới, vấn đề an toàn đập, ổn định đập đã được sự quan tâm và
nghiên cứu rất nhiều của các nhà khoa học. Các phần mềm tính toán ngày
càng nhiều cùng với độ chính xác rất cao, giúp cho con người giảm được thời
gian, khối lượng tính toán và dự đoán được những kịch bản có thể xảy ra với
công trình để có biện pháp phòng ngừa thích hợp. Một số phần mềm được
dùng phổ biến có độ chính xác cao hiện nay như: Geoslope, Ansys…

10
Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu trên thế giới như:[5]
Ken Y.Lum và Megan R.Sheffer đã tiến hành nghiên cứu và đánh giá
các phương pháp địa vật lý nhằm phát hiện thẩm thấu và xói ngầm bên trong
các đập đất. Ngoài ra nghiên cứu cũng đưa ra một số phương pháp đơn giản,
không cần đến thiết bị quan trắc để giải quyết vấn đề này, ưu và nhược điểm
của từng phương pháp.
F.J. Colomer Mendoza và các đồng nghiệp đã nghiên cứu để xác định
các hệ số an toàn cho đập đất nhỏ dưới 10m. Các tác giả đề xuất một số
phương trình dùng cho tính toán chỉ số an toàn cho đập đất.
Corinne Curt, Aurélie Talon, Gilles Mauris đã nghiên cứu và xây dựng
một hệ thống hỗ trợ đánh giá an toàn đập dựa trên cơ sở phương pháp quan
trắc và chuyên gia cho điểm.
Nic Lane đã đi sâu phân tích những rủi ro đập, các biện pháp quản lý an
toàn đập, hạn chế những thiệt hại do đập hư hỏng gây ra, và một số biện pháp
nâng cấp đập đất ở Mỹ. Đây là báo cáo được chuẩn bị cho các thành viên của
Hạ nghị viện Mỹ.
Yuefeng Sun, Haotian Chang, Zhengjian Miao, Denghua Zhong đã tập
trung nghiên cứu an toàn đập dựa trên việc phân tích những nguyên nhân dẫn
đến tràn đập như phương pháp tính toán chiều cao đập, sóng, gió, tần suất
thiết kế, từ đó thiết lập một phương pháp mô phỏng và đánh giá nguy cơ tràn
đập đất.
Jusung Jeon, Jongwook Lee, Donghoon Shin, Hangyu Park đã tổng kết
kết quả nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý an toàn đập cho chính phủ Hàn
Quốc nhằm quản lý một cách đồng nhất và hiệu quả an toàn của hơn 30 đập ở
Hàn Quốc. Hệ thống quản lý này bao gồm cơ sở dữ liệu về các chỉ tiêu thiết kế,
đặc tính hồ đập, số liệu khí tượng thủy văn, số liệu quan trắc các yếu tố thủy
văn thủy lực và kết cấu đập, các số liệu quan trắc động đất. Với hệ thống này,

các cơ quan quản lý của chính phủ Hàn Quốc, các chủ đập sẽ rất chủ động phát




11
hiện ra những hư hỏng, những nguy cơ mất an toàn đập, từ đó có những biện
pháp xử lý kịp thời.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu các vấn đề ảnh hưởng đến ổn định đập đất ở
Việt Nam.
Vấn đề an toàn đập vật liệu địa phương ngày càng trở nên cấp thiết và
được quan tâm đúng mực hơn trong thời kì biến đổi khí hậu hiện nay. Đã có
nhiều nghiên cứu được sử dụng như tài liệu tham khảo để thiết kế, thi công,
đánh giá an toàn đập.
Sổ tay an toàn đập được lập ra để đảm bảo tính hệ thống về an toàn đập
từ các khâu thiết kế, thi công, quản lý vận hành, bảo trì, kiểm tra 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 theo quy định của Nghị định 72/2007/NĐ-CP.
GS.TS. Phan Sỹ Kỳ đã thống kê sự cố một số công trình thủy lợi ở Việt
Nam, tìm ra nguyên nhân và đề ra biện pháp phòng tránh. Nguyễn Văn Mạo
và nhóm nghiên cứu (ĐHTL) năm 2010 đã tiến hành nghiên cứu cơ sở khoa
học để từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn cho các
công trình xây dựng trong điều kiện thiên tai bất thường miền Trung.
Nguyễn Phương Mậu và nhóm nghiên cứu (ĐHTL) năm 2009 đã
nghiên cứu giải pháp quản lý các hồ chứa vừa và nhỏ miền Trung và Tây
Nguyên nhằm chống hạn trong những thời kỳ thiếu nước từ đó đưa ra các kiến
nghị quản lý, sử dụng nguồn nước hồ hợp lý để phục vụ pháp triển nông
nghiệp trong những năm hạn.
Nguyễn Thế Hùng và nhóm nghiên cứu (ĐHBKĐN) đã sử dụng mô

hình số tương tác giữa nước và kết cấu mặt không thẳng đứng ở thượng lưu
đập để xác định chính xác áp suất thủy động (áp suất dao động của nước do
động đất) tác dụng lên kết cấu đập trong vùng địa chấn. Kết quả nghiên cứu
nêu lên hình dạng bề mặt thượng lưu của đập ảnh hưởng khá lớn đến độ lớn
và sự phân bố của áp lực thủy động. Kết quả nghiên cứu này cần được quan




12
tâm và áp dụng đúng
mức khi thiết kế đập trong vùng chịu ảnh hưởng của động
đất như sự khuyến cáo của các nhà địa chất trong thời gian gần đây trên các vùng
có khả năng động đất cao.

1.3. Hiện trạng đập đất ở khu vực Bắc Miền Trung
Bắc Trung Bộ là phần phía bắc của Trung Bộ Việt Nam có địa bàn từ
Nam dãy núi Tam Điệp tới Bắc đèo Hải Vân. Bắc Trung Bộ là nơi cư trú của
25 dân tộc khác nhau (Thái, Mường, Tày, Mông, Bru- Vân Kiều) sống ở
Trường Sơn. Phân bố không đều từ đông sang tây. Người Kinh sinh sống chủ
yếu ở đồng bằng ven biển phía đông. Khu vực Bắc Miền Trung gồm có 6 tỉnh:
Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế.
Đập hồ chứa được đưa vào sử dụng đã đáp ứng được nhu cầu dùng nước rất
lớn của người dân cũng như của doanh nghiệp, giúp tăng năng suất, sản lượng
trong sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, phát triển kinh tế. Nhưng bên cạnh đó,
tình hình khai thác vận hành đập hồ chứa đã xảy ra những sự cố mất ổn định, ảnh
hưởng nghiêm trọng đến hạ du của đập đất. Nguyên nhân một phần là do biến đổi
mực nước thượng lưu đập, mực nước thượng lưu tăng đột ngột ngoài dự báo, ban
quản lý vận hành đập phải mở xả toàn bộ để tránh đập bị vỡ. Đã xảy ra trường
hợp, khả năng xả tràn của đập chậm hơn lượng nước đổ, khiến đập bị vỡ như đập

Đồng Đáng, huyện Tĩnh Gia, Thanh Hóa.

Hình 1.2.Vỡ đập Đồng Đáng, Trường Lâm - Tĩnh Gia - Thanh Hóa.




13
Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với các vấn đề biến đổi khí hậu,
trong đó có hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài các quy luật thông thường. Đợt
lũ lịch sử đầu tháng 10 năm 2010 ở Hà Tĩnh, Quảng Bình, Nghệ An là một ví
dụ. Xảy ra hiện tượng lũ chồng lên lũ, con lũ trước chưa rút hết thì con lũ sau
đã đổ về. Thêm vào đó, cường suất của con lũ sau là rất lớn; lượng mưa 1
ngày tại Chu Lễ (Hương Khê – Hà Tĩnh) đo được là 800mm; tổng lượng mưa
5 ngày lên tới 1300÷1500mm. Tổng lượng nước này được dồn vào các thung
lũng sông gây nên lũ lụt kinh hoàng. Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, các
hồ đập thủy lợi rất dễ bị tổn thương bởi các lý do sau đây:
- Các hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định. Toàn bộ nước
mưa trên lưu vực được dồn vào bụng hồ phía trước đập. Lưu vực càng lớn,
nước dồn về càng nhiều; rừng bị phá, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng
nhanh làm cho đường tràn xả nước không kịp, gây tràn và vỡ đập.
- Hơn 90% số đập tạo hồ ở nước ta hiện nay là đập đất, trong đó có khu
vực Bắc miền Trung. Kết cấu đập đất đa dạng, tuy nhiên qua thu thập số liệu
thực tế một số hồ chứa ở bắc miền Trung thì kết mặt cắt điển hình có 2 dạng
chính: đập đồng chất có thiết bị chống thấm dưới nền là chân khay, thiết bị
thoát nước thân đập là lăng trụ thoát nước và đập hai khối có thiết bị chống
thấm dưới nền là chân khay, thiết bị thoát nước thân đập ống khói kết hợp với
lăng trụ thoát nước; tầng thấm có chiều dày trung bình từ 0 ÷ 10m. Loại đập
này có điểm yếu là khi nước tràn qua thì dễ gây xói, moi sâu vào thân dẫn đến
bị vỡ.Ngoài ra, khi cường suất mưa lớn và kéo dài, đất thân đập bị bão hòa

nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn đến trượt mái và hư hỏng đập.
- Trong thiết kế và xây dựng đập ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn phòng
lũ được xác định theo cấp công trình. Ví dụ đập cấp I chống được con lũ thiết
kế có chu kỳ xuất hiện lại là 500÷1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là
200 năm; cấp III: 100 năm; cấp IV: 67 năm; cấp V: 50 năm. Như vậy các đập
cấp IV, V khả năng chống lũ thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡ đập là lớn.




14
Ngoài ra, số lượng các đập loại này rất nhiều; việc quản lý, bảo dưỡng các đập
nhỏ cũng không được chặt chẽ, bài bản như đối với các đập lớn.
Thực tế đã xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng, sự cố và
vỡ đập chỉ xảy ra ở đập vừa và nhỏ. Trong trận lũ lịch sử tháng 10 năm 2010
ở Hà Tĩnh vừa qua, đập Khe Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi các đập lớn
như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyên, Sông Rác … vẫn an toàn.
- Đập dù lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gây ra tổn thất nặng nề cho bản thân
công trình, và cho vùng hạ du. Ở các đập mà hạ du là khu dân cư hoặc kinh tế,
văn hóa thì thiệt hại do vỡ đập gây ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt
hại đối với bản thân công trình, và phải mất nhiều năm sau mới có thể khắc
phục được.
Những đặc điểm trên đây cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của công tác
đảm bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất là trong mùa mưa lũ lớn. [3]
Với tình hình thực tế về sự xuống cấp của các công trình đập đất và hồ
chứa, cũng như những diễn biến phức tạp của biến đổi khí hậu, trong đó các
cơn bão hàng năm đang có chiều hướng diễn biến phức tạp và rất khó dự đoán
chính xác về lượng mưa, ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao mực nước thượng
lưu của đập. Vì vậy, cần thiết phải có những phương án phòng và chống để đập
đất và hồ chứa làm việc ổn định, trong đề tài này, tác giả tập trung nghiên cứu

về mối quan hệ giữa chiều cao mực nước thượng lưu đập và sự ổn định của đập
đất. Những yếu tố tác động đến an toàn đập như mưa lũ kéo dài, mưa rào với
lưu lượng nước tăng đột ngột, vượt dự báo, ảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc
ổn định của đập đất. Từ đó đưa ra phương án an toàn cho đập, giúp quá trình
vận hành đập ở mức đảm bảo.




15
1.4. Kết luận chương 1.
- Đập đất là công trình dâng nước tạo hồ chứa rất phổ biến trên thế giới
cũng như ở Việt Nam.Nhờ những lợi ích thiết thực mà đập hồ chứa mang lại
nên trên thế giới và tại Việt Nam được xây dựng và phát triển rất đa dạng,
phong phú.
- Đập đất có một số nhược điểm như vật liệu tự nhiên có độ bền vững
tương đối thấp, bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiều yếu tố chủ quan và khách quan
như yếu tố tự nhiên, khảo sát thiết kế, quá trình thi công và trong khâu quản lý
khai thác do đó trong trong quá trình thi công, vận hành phải theo dõi sát xao,
thường trực để ứng phó với lũ…
- Việt Nam là một trong những nước có nhiều hồ chứa, đa số các đập đầu
mối là đập đất và được xây dựng từ những năm 70-80, điều kiện và khả năng xây
dựng lúc bấy giờ còn khó khăn nên nhiều đập đã xuống cấp nghiêm trọng. Đến
nay do tác động của biến đổi khí hậu nên có nhiều hiện tượng thiên tai bất
thường như bão lũ làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc an toàn của đập.
- Khu vực Bắc Miền Trung là nơi chịu ảnh hưởng nhiều so với cả nước
về mưa bão, lũ lụt. Khu vực này các công trình đập tạo hồ chủ yếu là đất. Kết
cấu đập đất đa dạng, tuy nhiên qua thu thập số liệu thực tế một số hồ chứa ở
bắc miền Trung thì kết mặt cắt điển hình có 2 dạng chính: đập đồng chất có
thiết bị chống thấm dưới nền là chân khay, thiết bị thoát nước thân đập là lăng

trụ thoát nước và đập hai khối có thiết bị chống thấm dưới nền là chân khay,
thiết bị thoát nước thân đập ống khói kết hợp với lăng trụ thoát nước; tầng
thấm có chiều dày trung bình từ 0 ÷ 10m.
- Một trong những nguyên nhân mất ổn định đập một phần là do biến
đổi mực nước thượng lưu đập, mực nước thượng lưu tăng đột ngột ngoài dự
báo, ban quản lý vận hành đập phải mở xả toàn bộ để tránh đập bị vỡ. Đã xảy
ra trường hợp, khả năng xả tràn của đập chậm hơn lượng nước đổ, khiến đập
bị vỡ như đập Đồng Đáng, huyện Tĩnh Gia, Thanh Hóa





16
CHƯƠNG II
NGHIÊN CỨU CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA MỰC NƯỚC HỒ ĐẾN SỰ ỔN
ĐỊNH CỦA ĐẬP
2.1 Phân tích, lựa chọn loại đập để nghiên cứu.
2.1.1. Các loại đập được sử dụng phổ biến hiện nay.
Để phục vụ cho các lĩnh vực thủy lợi khác nhau và do điều kiện khí hậu
thủy văn, địa chất và địa hình khác nhau mà người ta sử dụng các loại công
trình thủy lợi có kết cấu khác nhau:
2.1.1.1. Đập bê tông trọng lực:
Đập bê tông trọng lực là đập có khối lượng bê tông lớn. Đập duy trì ổn
định nhờ trọng lượng của khối bê tông này. Loại đập này có ưu điểm là kết
cấu và phương pháp thi công đơn giản, độ ổn định cao có thể dùng tràn nước
hoặc không tràn nước. Trong một số năm gần đây xu thế xây dựng đập bê
tông đã và đang phát triển, một số đập bê tông ở Việt Nam như: đập Tân
Giang thuộc tỉnh Ninh Thuận cao 39,5m có thể được xem như đập bê tông
trọng lực đầu tiên do ngành thủy lợi nước ta tự thiết kế và thi công đã hoàn

thành năm 2001.


Hình 2.1: Toàn cảnh đập trọng lực Tân Giang, nhìn từ hạ lưu
Bên cạnh đó còn có các hồ chứa như hồ Định Bình, hồ Sơn La đã
được thiết kế và xây dựng theo phương pháp đập bê tông trọng lực.




17
2.1.1.2. Đập đá:
Đập đá là một trong những công trình cổ, thường dùng vật liệu tại chỗ,
có thể thi công vào mọi mùa, kỹ thuật xây dựng đơn giản. Loại đập này có
thân đập được đắp bằng đá. Yêu cầu địa chất nền đập đá thấp hơn so với đập
bê tông.

Hình 2.2: Đập đá đổ Thác Bà nhìn từ hạ lưu
Hiện nay trên thế giới đã có hơn 100 đập đá cao từ 60m trở lên, ở nước
ta có đập Cẩm Ly ( Quảng Ninh ) cao trên 30m, đập Thác Bà cao 45m, đập
Hòa Bình cao 120m.
2.1.1.3. Đập đất:
Đập đất là loại đập sử dụng vật liệu địa phương, được sử dụng phổ biến
ở nước ta. Hiện nay kinh tế ngày càng phát triển, nhu cầu dùng nước không
ngừng tăng lên nên các đập ngăn nước được sử dụng càng nhiều. Do nhiều ưu
điểm và lợi thế nên đập vật liệu địa phương càng được sử dụng nhiều so với
các loại đập khác như đập bê tông, đá xây
Đập đất đầm nén gồm 3 loại cơ bản: đập có thiết bị chống thấm mỏng,
đập đồng chất và đập nhiều khối:

18
a. Đập có màng chống thấm.
Với mặt cắt đập loại này phần lớn đập được đắp bằng các vật liệu có hệ
số thấm lớn ( đất pha lẫn dăm sạn, cát, cuội sỏi, đá ) và bộ phận chống thấm
mỏng bằng vật liệu có hệ số thấm nhỏ để tạo nên màng ngăn nước. Vị trí của
màng chống thấm này có thể thay đổi từ tường nghiêng về phía thượng lưu
đến tường lõi ở giữa đập. Vật liệu làm màng chống thấm có thể là đất sét, bê
tông, bê tông asphalt, vải địa kỹ thuật hoặc các loại vật liệu khác. Tường
nghiêng và lõi chống thấm được coi là màng chống thấm khi chiều dày tại cao
trình nào đó nhỏ hơn chiều cao từ đó đến đỉnh đập hoặc nhỏ hơn 3m. Nếu
chiều dày của lớp đất chống thấm vượt quá kích thước đề cập ở trên mặt cắt
đập được coi là đập nhiều khối. Do lớp màng chống thấm mỏng việc thiết kế
và thì công đập có màng chống thấm cần thực hiện hết sức cẩn thận.
b. Đập nhiều khối.
Cấu tao đập nhiều khối bao gồm: khối đất có hệ số thấm nhỏ được đắp
ở giữa và 2 bên là các khối đất có hệ số thấm lớn hơn được gọi là lớp vỏ. Các
lớp vỏ này giữ ổn định bảo vệ cho lõi chống thấm, lớp vỏ thấm nước phía
thượng lưu giữ cho đập ổn định khi có hiện tượng mực nước thượng lưu rút
nhanh. Miền vật liệu thấm nước phía hạ lưu hoạt động như một thiết bị thoát
nước để kiểm soát dòng thấm và hạ thấp đường bão hòa. Trong nhiều trường
hợp cần phải bố trí các lớp bọc ở giữa lõi chống thấm và lớp vỏ hạ lưu và thiết
bị thoát nước dưới đáy lớp vỏ hạ lưu. Để đảm bảo kiểm soát dòng thấm về
phía hạ lưu và dòng thấm về phía thượng lưu khi nước rút nhanh cần bố trí các
miền vật liệu có hệ số thấm tăng dần từ trong ra ngoài, vật liệu thấm nước có
thể bao gồm cát, cuội, sỏi, đá hoặc hỗn hợp các loại trên. Đập được coi là
nhiều khối nếu chiều rộng theo phương ngang của khối vật liệu chống thấm

tại một cao trình nào đó lớn hơn khoảng cách tới cao trình đó đến đỉnh đập và
không nhỏ hơn 3m. Chiều rộng lớn nhất của khối vật liệu chống thấm được
khống chế bởi tiêu chuẩn thấm, ổn định và lượng vật liệu có sẵn.