“Nghiên cứu giải pháp hợp lý xử lý thấm qua nền và thân đập đất của hồ chứa vừa và nhỏ ở tỉnh bình định, ứng dụng cho công trình hồ chứa nước mỹ thuận

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ THẤM QUA NỀN, THÂN ĐẬP ĐẤT
.........................................................................................................................................5
1.1 Khái quát chung về tiǹ h hiǹ h xây dƣ̣ng đập vâ ̣t liê ̣u điạ phƣơng ..............................5
1.1.1 Trên thế giới ...........................................................................................................5
1.1.2 Ở Việt Nam.............................................................................................................7
1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu địa phƣơng vừa và nhỏ ở Bình Định ...................11
1.3 Đánh giá các hƣ hỏng và sự cố của đập vật liệu địa phƣơng dƣới tác dụng của dòng
thấm ...............................................................................................................................16
1.3.2 Một số sự cố công trình thấm qua nền và thân đập gây vỡ đập điển hình, nguyên
nhân và giải pháp khắc phục .........................................................................................17
1.4 Các kết quả đã nghiên cứu thiết kế đập vật liệu địa phƣơng tại Bình Định ............24
1.5 Kết luận chƣơng I ....................................................................................................27
CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHỐNG THẤM QUA NỀN,
THÂN ĐẬP ĐẤT ..........................................................................................................29
2.1. Phƣơng pháp tính thấm...........................................................................................29
2.1.1 Lý thuyết chung về thấm qua công trình đất ........................................................29
2.1.2 Tính thấm theo phƣơng pháp lý luận....................................................................39
2.1.3 Giới thiệu phần mềm tính toán GeoStudio 2004 ..................................................43
2.2. Các giải pháp chống thấm cho nền và thân đập đất ...............................................46
2.2.1 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng nghiêng sân phủ ............................................46
2.2.2 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng nghiêng chân răng .........................................50
2.2.3 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng lõi mềm kết hợp với chân răng .....................50
2.2.4 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng cừ chống thấm ...............................................51
2.2.5 Giải pháp chống thấm bằng khoan phụt (khoan phụt truyền thống) ....................54
2.2.6 Giải pháp chống thấm bằng công nghệ khoan phụt cao áp ..................................55
2.2.7 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng hào Bentonite ................................................56
2.3 Phân tích lựa chọn phƣơng pháp hợp lý ..................................................................58
2.3.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................58
2.3.2 Yêu cầu: ................................................................................................................59

2.3.3 Tiêu chí lựa chọn: .................................................................................................59
2.4 Xây dựng tiêu chí thấm trong đánh giá an toàn đập đất .........................................59
iii


2.4.1 Khái quát chung về tiêu chí đánh giá an toàn đập và tiêu chí thấm ....................59
2.4.2 Đƣờng bão hòa giới hạn trên. ...............................................................................62
2.4.3 Đƣờng bão hòa giới hạn dƣới. ..............................................................................64
2.4.4 Độ cao thoát nƣớc giới hạn. .................................................................................65
2.4.5 Chiều dài thoát nƣớc giới hạn. .............................................................................67
2.5 Kết luận chƣơng 2 ...................................................................................................62
CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CHỐNG THẤM HỢP LÝ CHO ĐẬP MỸ
THUẬN .........................................................................................................................70
3.1 Giới thiệu chung về hồ chứa nƣớc Mỹ thuận ..........................................................70
3.1.1 Vị trí công trình ....................................................................................................70
3.1.2 Qui mô công trình .................................................................................................71
3.2. Hiện trạng và đánh giá hiện trạng thấm ở đập Mỹ Thuận ......................................75
3.2.1 Hiện trạng .............................................................................................................75
3.2.2 Nguyên nhân .........................................................................................................77
3.2.3 Kiểm tra khả năng ổn định của đập hiện trạng .....................................................78
3.3 Các phƣơng án chống thấm cho đập đất hồ Mỹ Thuận ...........................................81
3.3.1 Đề xuất các phƣơng án chống thấm .....................................................................81
3.3.2 Các chỉ tiêu tính toán trong bảng sau ...................................................................84
3.3.3 Tính toán thấm, ổn định đập đất cho 02 phƣơng án chọn ....................................84
3.4 Phân tích chọn phƣơng án chống thấm hợp lý ........................................................85
3.4.1 Phân tích phƣơng án chống thấm .........................................................................85
3.4.2 Tính toán kinh tế của 2 phƣơng án chống thấm ...................................................86
3.4.3 Lựa chọn phƣơng án chống thấm cho đập Mỹ Thuận ..........................................87
3.4.4 Tính toán ổn định đập đất cho phƣơng án chọn ...................................................87
3.5 Xây dựng tiêu chí thấm trong giám sát thấm của hồ Mỹ Thuận .............................89

3.5.1 Đặt vấn đề: ............................................................................................................89
3.5.2 Tính toán xác định MNTL~ agh ...........................................................................90
3.6 Kết luận chƣơng 3 ...................................................................................................96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................97
Phụ lục 1: TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................99
Phụ lục 2: DANH MỤC CÁC HỒ CHỨA CÓ NGUY CƠ MẤT AN TOÀN TỈNH
BÌNH ĐỊNH ................................................................................................................100

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1 Biểu đồ phân bố hồ đập lớn trên thế giới .........................................................5
Hình 1-2 Biểu đồ tỷ lệ phân bố hồ đập lớn ở Việt Nam..................................................8
Hình 1-3 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ theo dung tích ở Việt Nam .......................................9
Hình 1-4 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ đập theo dung tích ..................................................11
Hình 1-5 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ đập theo chiều cao .................................................12
Hình 1-6 Biểu đồ tỷ lệ xây dựng hồ chứa qua các giai đoạn từ 1975 đến nay ..............12
Hình 1-7 Biểu đồ tỷ lệ hồ chứa hƣ hỏng cần sửa chữa, nâng cấp ở Bình Định ............13
Hình 1-8 Biểu đồ tỷ lệ các dạng hƣ hỏng của đập đất ...................................................13
Hình 1-9 Biểu đồ tỷ lệ các dạng hƣ hỏng cống lấy nƣớc ..............................................14
Hình 1-10 Đập Chánh Hùng; chống thấm bằng tƣờng nghiêng sân phủ bằng đất ........25
Hình 1-11 Đập Hóc Thánh; chống thấm bằng tƣờng nghiêng, chân răng thƣợng lƣu ..25
Hình 1-12 Đập Cẩn Hậu; đập hai khối ..........................................................................26
Hình 1-13 Đập Suối Đuốc; đập hai khối .......................................................................26
Hình 1-14 Đập Ông Lành; đập nhiều khối ....................................................................26
Hình 2-1 Các loại phần tử.............................................................................................45
Hình 2-2 Minh họa phân tích ổn định theo phƣơng pháp cân bằng giới hạn ................46
Hình 2-3 Mặt cắt ngang đập có tƣờng nghiêng chống thấm kết hợp sân phủ bằng đất
có hệ số thấm nhỏ ..........................................................................................................47

Hình 2-4 Mặt cắt ngang đập có tƣờng nghiêng chống thấm bằng vải địa kỹ thuật
(Bentomat) – Công trình Hồ chứa nƣớc Sông Biêu, Ninh Thuận .................................49
Hình 2-5 Mặt cắt ngang đập có tƣờng nghiêng chống thấm bằng tấm bê tông – Công
trình Hồ chứa suối nƣớc ngọt, Ninh Thuận ...................................................................50
Hình 2-6 Giải pháp chống thấm bằng tƣờng nghiêng, chân răng thƣợng lƣu ...............50
Hình 2-7 Giải pháp tƣờng cừ kết hợp với tƣờng nghiêng chân răng ............................53
Hình 2-8 Giải pháp tƣờng cừ kết hợp với tƣờng lõi + chân răng ..................................53
Hình 2-9 Mặt cắt ngang đập nhiều khối, chống thấm bằng hào bentonite (Hồ chứa
nƣớc Ia M’Láh, Gia Lai) ...............................................................................................57

v


Hình 2-10 Đƣờng bão hòa trong đánh giá an toàn đập theo tiêu chí thấm....................63
Hình 2-12 Đƣờng bão hòa giới hạn dƣới ......................................................................65
Hình 2-13 Biểu đồ quan hệ (agh ~ MNTL) ứng với môt trƣờng hợp ............................66
Hình 2-14 Biểu đồ quan hệ (Lgh ~ MNTL) ứng với một trƣờng hợp ............................68
Hình 3-1 Mặt cắt D31 – hiện trạng ................................................................................79
Hình 3-2 Các kết quả tính toán thấm và ổn định mặt cắt hiện trạng .............................80
Hình 3-3 Mặt cắt D31 – tƣờng nghiêng kết hợp với sân phủ ........................................83
Hình 3-4 Mặt cắt D31 – tƣờng nghiêng+hào chống thấm Bentonite ............................83
Hình 3-5 Đƣờng bão hòa giới hạn trên ứng với Kmin=Kcp=1,30 ...................................90
Hình 3-7 Biểu đồ quan hệ (MNTL ~ agh) ứng với các mặt cắt D14 ..............................92
Hình 3-8 Biểu đồ quan hệ (MNTL ~ agh) ứng với các mặt cắt D38 ..............................92
Hình 3-9 Biểu đồ quan hệ (agh ~ Ldọc đập ) ứng với các MNTL khác nhau ...................94

vi


DANH MỤC ẢNH

Ảnh 1.1 Đập Nurek ở Tajikistan cao 310m, hiện là đập đất cao nhất thế giới ..............7
Ảnh 1.2 Đập Núi Cốc -Thái Nguyên .............................................................................10
Ảnh 1.3 Đập Ea- Soup - Đắk Lắk.................................................................................10
Ảnh 1.4 Tả trạch – Thừa Thiến Huế ............................................................................100
Ảnh 1.5 Đập Thuận Ninh - Bình Định ........................................................................100
Ảnh 1-6 Hồ chứa nƣớc Hóc Thánh ...............................................................................15
Ảnh 1-7 Hồ chứa nƣớc Giao Hội ..................................................................................15
Ảnh 1-8 Hồ chứa nƣớc Đồng Quang .............................................................................15
Ảnh 1-9 Hồ chứa nƣớc Hố Cùng ...................................................................................15
Ảnh 1-10 Thiệt hại do vỡ đập South Fork (Pensylvania, Hoa Kỳ, 1889) .....................17
Ảnh 1-11 Hồ Suối Hành sau khi sửa chữa xong ...........................................................18
Ảnh 1-12 Hồ Suối Trầu sau khi sửa chữa xong ............................................................20
Ảnh 1-13 Sự cố vỡ đập Am Chúa – Khánh Hòa ...........................................................21
Ảnh 1-14 Sự cố vỡ đập Z20 (KE 2/20 REC) ...............................................................22
Ảnh 1-15 Thi công chân khay chống thấm – đập Trong Thƣợng .................................27
Ảnh 2-1 thi công cừ BTCT ứng suất trƣớc....................................................................53
Ảnh 2-2 Khoan phụt xử lý nền ......................................................................................54
Ảnh 2-3 Sơ đồ nguyên lý Công nghệ Jet-grouting ........................................................55
Ảnh 2-4 Thi công tƣờng hào bentonite .........................................................................58
Ảnh 3-1 Bản đồ vị trí công trình ...................................................................................70
Ảnh 3-2 Lòng hồ chứa nƣớc Mỹ Thuận ........................................................................72
Ảnh 3-3 Thấm tại mái hạ lƣu đập [25] ..........................................................................76
Ảnh 3-4 Mặt đập ghồ ghề, mái thƣợng lƣu đập chƣa gia cố [25] .................................77

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1 Số lƣợng đập vật liệu địa phƣơng ở các nƣớc trên thế giới (nguồn internet) ..7

Bảng 3-1 Thông số kỹ thuật hồ Mỹ Thuận ...................................................................71
Bảng 3-2 Kết quả tính toán các đặc trƣng dòng chảy năm ............................................73
Bảng 3-3 Kết tính toán quả dòng chảy năm thiết kế hồ Mỹ Thuận ..............................73
Bảng 3-4 Các chỉ tiêu cơ lý đất nền...............................................................................74
Bảng 3-5 Chỉ tiêu cơ lý của bãi vật liệu đất đắp đập .....................................................74
Bảng 3-6 Kết quả tính lƣu lƣợng thấm đơn vị và Gradient thấm cho 02 phƣơng án ....84
Bảng 3-7 Bảng tổng hợp khối lƣợng các phƣơng án .....................................................86
Bảng 3-8 Bảng tổng hợp kinh phí XD+TB các phƣơng án (109đ) ................................ 87
Bảng 3-9 Các trƣờng hợp tính toán ổn định đập đất .....................................................88
Bảng 3–10 Kết quả tính toán ổn định đập của phƣơng án chọn ...................................89
Bảng 3-11 Kết quả agh tính với mặt cắt D31 .................................................................91
Bảng 3 –12 Kết quả giá trị agh tại mặt cắt D14 và D38 .................................................91

viii


MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của Đề tài:
Bình Định là một tỉnh ven biển Nam Trung bộ, nằm ở tọa độ từ 13 042' đến 14042' Vĩ
độ Bắc và 108039' đến 109022' Kinh độ Đông, có diện tích tự nhiên 6.026 km2, bao
gồm thành phố Quy Nhơn và 10 huyện, thị xã với dân số khoảng 1,6 triệu ngƣời. Phía
bắc giáp Quảng Ngãi, phía Nam giáp Phú Yên, phía Tây giáp Gia Lai và phía Đông
giáp Biển Đông. Bình Định cách thủ đô Hà Nội 1.065 km và cách thành phố Hồ Chí
Minh 680 km.
Là một trong 5 tỉnh nằm trong vùng trọng điểm kinh tế Nam Trung Bộ với địa lý quan
trọng trong giao lƣu phát triển kinh tế xã hội, vị trí vai trò quan trọng trong bảo vệ an
ninh quốc phòng. Bình Định có vị trí trung tâm trên các tuyến giao lƣu quốc tế và liên
vùng tuyến trục Bắc - Nam và hành lang Đông - Tây của Miền Trung với hệ thống
giao thông tƣơng đối phát triển với tuyến đƣờng sắt Bắc Nam, tuyến đƣờng bộ QL 1A
và QL 19, sân bay Phù Cát và cảng Quy Nhơn.

- Trên địa bàn tỉnh Bình Định có 165 đập hồ chứa nƣớc thủy lợi. Trong đó:
+ Có 05 hồ chứa có dung tích trên 10 triệu m3 gồm: hồ Vạn Hội – huyện Hoài Ân, hồ
Hội Sơn - huyện Phù Cát, hồ Thuận Ninh – huyện Tây Sơn, hồ Núi Một - huyện An
Nhơn và hồ Định Bình - huyện Vĩnh Thạnh.
+ Có 04 hồ chứa có dung tích từ (5 – 10) triệu m3 gồm: Hồ Thạch Khê - huyện Hoài
Ân, hồ Mỹ Bình – huyện Hoài Nhơn, hồ Hội Khánh – huyện Phù Mỹ và hồ Diêm Tiêu
– huyện Phù Mỹ.
+ Có 47 hồ chứa có dung tích từ (1 – 5) triệu m3, gồm: huyện An Lão 02 hồ; huyện
Hoài Ân 08 hồ; huyện Hoài Nhơn 08 hồ; huyện Phù Mỹ 11 hồ; huyện Vĩnh Thạnh 03
hồ; huyện Phù Cát 07 hồ; huyện Tây Sơn 02 hồ; huyện An Nhơn 01 hồ; huyện Vân
Canh 04 hồ; Thành phố Quy Nhơn 01 hồ.

1


+ Có 68 hồ chứa có dung tích từ (0,2 – 1) triệu m3, gồm: huyện An Lão 02 hồ; huyện
Hoài Ân 13 hồ; ; huyện Hoài Nhơn 09 hồ; huyện Phù Mỹ 32 hồ; huyện Phù Cát 14 hồ;
huyện Tây Sơn 12 hồ; huyện Vân Canh 01 hồ; huyện Tuy Phƣớc 04 hồ.
+ Còn lại 38 hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 0,2 triệu m3.
+ Có 38 hồ chứa có chiều cao đập trên 15m.
Các hồ đập nhỏ trên địa bàn tỉnh phần lớn đƣợc xây dựng từ những năm 80, có hệ số
thiết kế tƣới, tiêu thấp và tần suất tính phòng lũ chƣa xét đến yếu tố ảnh hƣởng bởi
biến đổi khí hậu; thiếu kinh phí nên xây dựng không hoàn chỉnh từ đầu mối đến kênh
mƣơng, thiết bị lạc hậu, chắp vá nên hiện nay bị xuống cấp nghiêm trọng, mặt đập,
mái thƣợng và hạ lƣu chƣa đƣợc gia cố, thân móng đập bị thấm nƣớc, cống lấy nƣớc bị
rò rỉ, tràn xả lũ bị xói lở do chƣa đƣợc gia cố, lòng hồ bị bồi lấp nên khả năng trữ nƣớc
và khả năng đảm bảo an toàn hồ đập thấp. Toàn tỉnh có 38 đập có hiện tƣợng thấm
nƣớc; đập trƣợt mái, sạt trƣợt vai đập; bị lún; bị xói lở hạ lƣu… dự kiến đƣa vào
chƣơng trình Sửa chữa An toàn đập của Chính phủ do WB tài trợ, trong đó có
Hồ chứa nƣớc Mỹ Thuận.

Nghiên cứu biện pháp xử lý hợp lý thấm qua nền và thân đập hồ chứa nƣớc Mỹ Thuận
là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế, thi công công trình và yêu cầu
thực tế của địa phƣơng hiện nay. Việc hiểu biết đầy đủ về những đặc tính, điều kiện
ứng dụng, biện pháp chống thấm khi thiết kế, thi công sẽ góp phần đảm bảo sự làm
việc ổn định của các công trình xây dựng đặc biệt các công trình hồ chứa.
Đề tài “Nghiên cứu giải pháp hợp lý xử lý thấm qua nền và thân đập đất của hồ
chứa vừa và nhỏ ở tỉnh Bình Định, ứng dụng cho công trình hồ chứa nước Mỹ
Thuận” tập trung phân tích các đặc tính của đất, các yếu tố gây thấm, những biến
dạng của công trình, các nguy cơ hiện hữu… ; Nghiên cứu và đề xuất giải pháp xử lý,
thi công để đảm bảo ổn định cho công trình. Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn
trong điều kiện hiện nay khi hệ thống Đập đất của tỉnh Bình Định có chủ trƣơng mở
rộng, nâng cấp để ứng phó với biến đổi khí hậu. Trong đó phải kể tới tác động rõ rệt
nhất là lƣợng mƣa có cƣờng độ mƣa tăng dần và mƣa tập trung, gây nên các trận lũ

2


lớn, bất thƣờng, vƣợt tần suất thiết kế … điều này mang lại nhiều tác động bất lợi đối
với sự an toàn của các hồ chứa trên địa bàn tỉnh.
II. Mục đích của Đề tài:
Nghiên cứu các yếu tố tác động đến sự hình thành dòng thấm, chế độ thấm nhƣ quá
trình khảo sát, thiết kế, thi công để xác định nguyên nhân chính dẫn đến sự cố thấm
qua đập.
Cơ sở khoa học và thực tiễn của các giải pháp xử lý thấm qua nền đập đất, ƣu nhƣợc
điểm và phạm vi ứng dụng từng giải pháp; Tính toán biện pháp xử lý đảm bảo ổn định
thấm cho đập đất ở hồ chứa vừa và nhỏ bằng phần mềm Seep/w.
Lựa chọn đƣợc giải pháp hợp lý cho việc xử lý thấm qua nền và thân đập đất của Hồ
chứa nƣớc Mỹ Thuận, tỉnh Bình Định.
III. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu:
a) Cách tiếp cận:

- Thông qua việc nghiên cứu các sự cố về đập, các tài liệu của một số cơ quan Nghiên
cứu, Khảo sát Thiết kế, Thi công và Quản lý xây dựng loại đập đắp bằng vật liệu địa
phƣơng khu vực Miền Trung.
- Khảo sát, nghiên cứu thực địa tại hồ chứa nƣớc Mỹ Thuận, tỉnh Bình Định.
b) Phƣơng pháp nghiên cứu:
- Tổng hợp các kết quả nghiên cứu đã có qua việc điều tra thu thập các đập vật liệu địa
phƣơng đã xây dựng xảy sự cố và xử lý thấm thành công trong khu vực nghiên cứu.
- Dùng phƣơng pháp phần tử hữu hạn để phân tích kiểm tra thấm : Sử dụng phần mềm
Seep/w.
- Tính toán cụ thể thông qua việc so sánh kết quả tìm đƣợc của phƣơng pháp chọn.

3


IV. Kết quả đạt đƣợc:
- Tìm ra đƣợc các nguyên nhân hƣ hỏng gây mất an toàn cho các công trình hồ chứa vừa
và nhỏ ở tỉnh Bình Định qua việc so sánh, đánh giá, phân tích đƣợc mức độ an toàn của
các công trình đã đƣợc xây dựng;
- Lƣ̣a cho ̣n hình thức kết cấu, giải pháp thiết kế và công nghệ thi công xử lý phù hợp
với điều kiện công trình tại Bình Định;
- Đề xuất cơ sở khoa học hoặc công nghệ xử lý mất nƣớc qua nền và thân đập phù hợp
với địa chất chung của Bình Định;
- Vận dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế, thi công sữa chữa hồ chứa nƣớc Mỹ Thuận,
tỉnh Bình Định.
---------oo0oo---------

4


CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ THẤM QUA NỀN, THÂN

ĐẬP ĐẤT
1.1 Khái quát chung về tình hình xây dựng đập vâ ̣t liêụ điạ phƣơng
Đập vật liệu địa phƣơng là loại đập đƣợc xây dựng bằng các loại đất đá hiện có ở vùng
xây dựng nhƣ: sét, á sét, á cát, cát, sỏi… Đập đất - đá có cấu tạo đơn giản, vững chắc,
có khả năng cơ giới hoá cao khi thi công và thƣờng có giá thành thấp nên là loại đập
đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất trong hầu hết các nƣớc trên thế giới.
Đập đất - đá là loại đập không tràn, có nhiệm vụ dâng nƣớc và giữ nƣớc trong các hồ
chứa hoặc cùng với các loại đập và công trình khác tham gia nhiệm vụ dâng nƣớc
trong các hệ thống thuỷ lợi, thuỷ điện…[1].
1.1.1 Trên thế giới
Hồ chứa nƣớc trên thế giới đƣợc 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 nƣớc
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 (ICOLD), hồ có dung tích từ
một triệu mét khối nƣớc trở lên hoặc chiều cao đập trên 15 mét, thuộc loại hồ đập
lớn.

Hình 1-1 Biểu đồ phân bố hồ đập lớn trên thế giới

5


Hiện thế giới có hơn 45.000 hồ đập lớn. Trong đó châu Á có 31.340 hồ, Bắc và
Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu có 4.227 hồ, Đông Âu có 1.203 hồ, châu Phi 1.260
hồ, châu Đại Dƣơng 577 hồ. Đứng đầu danh sách các nƣớc 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).
Xây dựng và sử dụng hồ chứa nƣớc trên thế giới đã trải qua lịch sử phát triển lâu đời.
Cách đây hơn 6 nghìn năm ngƣời 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 Nin (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao 15 m, dài 45 m.
Trong khoảng 4 nghìn năm Trƣớc Công nguyên, cùng với sự phát triển rực rỡ của
các nền văn minh cổ đại Ai Cập, Trung Quốc, Hy Lạp, La Mã, Ấn Độ... kỹ thuật xây
dựng hồ đập trên thế giới cũng không ngừng phát triển. Ngƣời Nam Tƣ xây dựng
đập Mardook ở thung lũng sông Tigris. Ngƣời Saba xây đập đá đổ Marib cao 32,5 m
dài 3200 m. Đến nay, thực tế phát triển xây dựng các hồ chứa nƣớc lớn trên thế giới
đã đƣợc khẳng định mục đích và yêu cầu sử dụng của mỗi hồ trong từng khu vực đối
với từng quốc gia là khác nhau.

Ảnh 1.1 Đập Nurek ở Tajikistan cao 310m, hiện là đập đất cao nhất thế giới
(nguồn Internet)

6


Trong thế kỷ XX, xây dựng đập tạo hồ chứa phát triển mạnh cả về số lƣợng và quy
mô, hình thức. Cứ 10 năm sau, số lƣợng đập hồ đƣợc xây dựng nhiều hơn tổng số
các đập hồ của các năm trƣớc đó. Chiều cao đập từ chỗ vài mét của buổi ban đầu,
đến chiều cao đập lên tới 10 m  15 m (ở thế kỷ XV), đến 200 m (ở thế kỷ XX), rồi
đến trên 300 m nhƣ hiện nay. Từ chỗ đập bằng vật liệu địa phƣơng đến đập bằng bê
tông, bê tông trọng lực, đập vòm, đập trụ chống, đập liên vòm. Từ đập bê tông
thƣờng đến đập bê tông đầm lăn.
Bảng 1-1 Số lượng đập vật liệu địa phương ở các nước trên thế giới (nguồn internet)
Tên nƣớc

STT
1

Trung Quốc

2

Số lƣợng

Tên nƣớc

STT

Số lƣợng

22.000

17

Nauy

335

Mỹ

6.575

18

CHLB Đức

3113

3

Ấn Độ

1.291

19

Albani

3064

4

Nhật

2.675

20

Rumani

246

5

Tây Ban Nha

1.196

21

Zimbabuê

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

Brazil

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

Vƣơng quốc Anh

517

30

Indonesia

96

15

Ôxtrâylia

486

31

Liên bang Nga

91

16

Việt Nam

460

Qua bảng 1-1 cho thấy rằng Việt Nam là nƣớc có nhiều đập lớn so với thế giới (đứng thứ
16) và nếu so với các nƣớc Đông Nam Á thì Việt Nam có số lƣợng đập lớn đứng đầu
sau đó đến Thái Lan rồi Indonesia.
1.1.2 Ở Việt Nam
7


Hồ chứa nƣớc ở Việt Nam là biện pháp công trình chủ yếu để chống lũ cho các vùng
hạ du; cấp nƣớc tƣới ruộng, công nghiệp, sinh hoạt, phát điện, phát triển du lịch, cải
tạo môi trƣờng nuôi trồng thuỷ sản, phát triển giao thông, thể thao, văn hoá...
Theo thời gian, trƣớc năm 1964 việc xây dựng hồ chứa diễn ra chậm, có ít hồ chứa
đƣợc xây dựng trong giai đoạn này. Sau năm 1964, đặc biệt từ khi nhà nƣớc thống
nhất thì việc xây dựng hồ chứa phát triển mạnh. Từ năm 1976 đến nay số hồ chứa xây
dựng mới chiếm 67%. Không những tốc độ phát triển nhanh, mà cả về quy mô 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.
Theo số liệu Phòng Kế hoạch, Cục Quản lý xây dựng công trình, Bộ Nông nghiệp và
PTNT tính đến 01/4/2014, tổng dung tích (theo thiết kế) hồ chứa thủy lợi là 12.477
triệu m3 với 6.080 hồ chứa các loại. Chia ra:
- Đồng bằng sông Hồng: 448 hồ chứa với tổng dung tích 619 triệu m3.

- Trung du và miền núi phía Bắc: 2.169 hồ chứa với 1259 triệu m3.
- Bắc trung bộ và Duyên hải miền trung: 2.296 hồ chứa với 7066 triệu m3.
- Tây nguyên: 1.069 hồ chứa với 1389 triệu m3.
- Đông Nam bộ và TP. Hồ Chí Minh 86 hồ chứa với 2137 triệu m3.
- Đồng bằng sông Cửu Long 12 hồ chứa với 8 triệu m3.

Hình 1-2 Biểu đồ tỷ lệ phân bố hồ đập lớn ở Việt Nam
8


Trong đó hồ có dung tích từ 10 triệu m3 nƣớc có 103 hồ, dung tích từ 3,0 đến cận 10
triệu m3 nƣớc có 255 hồ, từ 1 đến 3 triệu m3 có 459 hồ, từ 0,2 đến 1 triệu m3 có 1.752
hồ, và hồ có dung tích nhỏ hơn 0,2 triệu m3 có 4.182 hồ. Ngoài ra ngành Thủy điện có
29 hồ lớn với tổng dung tích trên 27 tỷ m3 nƣớc. Hầu hết các đập là vật liệu địa
phƣơng, xây dựng đã lâu và bằng thủ công…

Hình 1-3 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ theo dung tích ở Việt Nam
Đập ngăn sông tạo hồ chứa có chiều cao không vƣợt quá 25 mét chiếm tới 87,18%.
Việc xây dựng những đập cao hơn 25 (m) đang bắt đầu đƣợc quan tâm đầu tƣ.
Hình thức kết cấu và kỹ thuật xây dựng từng loại công trình ở hồ chứa nƣớc còn đơn
điệu. ít có đổi mới, đa dạng hoá. Áp dụng vật liệu mới, công nghệ mới đang bắt đầu.
Gần đây đập bằng vật liệu địa phƣơng trong đó có đập đất đang phát triển với một tốc
độ nhanh chóng và hiện đang có xu hƣớng tiếp tục phát triển về số lƣợng cũng nhƣ
quy mô công trình là do nhiều nguyên nhân, trong đó có những nguyên nhân chủ yếu
sau đây:
Yêu cầu chất lƣợng của nền đối với đập đất không cao lắm so với những loại đập
khác. Đập đất hầu nhƣ có thể xây dựng đƣợc với bất kỳ điều kiện địa chất, địa hình và
khí hậu nào. Những vùng có động đất cũng có thể xây dựng đƣợc đập đất. Ƣu điểm
này rất cơ bản, bởi vì càng ngày càng có ít những tuyến hẹp, có địa chất tốt thích hợp
cho các loại đập bê tông cho nên các nƣớc dần dần đi vào khai thác các tuyến rộng,

nền yếu, chỉ thích hợp cho đập bằng vật liệu tại chỗ.

9


Với những thành tựu nghiên cứu trong các lĩnh vực cơ học đất, lý luận thấm, trạng thái
ứng suất cùng với sự phát triển của công nghiệp chất dẻo làm vật chống thấm, ngƣời ta
có thể sử dụng đƣợc tất cả mọi loại đất hiện có ở vùng xây dựng để đắp đập và mặt cắt
đập ngày càng có khả năng hẹp lại. Do đó giá thành công trình ngày càng hạ thấp và
chiều cao đập càng đƣợc nâng cao.
Có khả năng cơ giới hóa hoàn toàn các khâu đào đất, vận chuyển và đắp đất với những
máy móc có công suất lớn do đó rút ngắn đƣợc thời gian xây dựng, hạ giá thành công
trình và hầu nhƣ dần dần có thể loại trừ hoàn toàn nhu cầu lao động thủ công.
Giảm xuống đến mức thấp nhất việc sử dụng các loại vật liệu hiếm nhƣ xi măng, sắt,
thép v.v...
Một số hình ảnh về xây dựng đập đất ở trong nƣớc (nguồn Internet).

Ảnh 1.2 Đập Núi Cốc -Thái Nguyên

Ảnh 1.3 Đập Ea- Soup - Đắk Lắk

Ảnh 1.4 Tả trạch – Thừa Thiến Huế

Ảnh 1.5 Đập Thuận Ninh - Bình Định

10


1.2 Tình hình xây dựng đập vật liệu địa phƣơng vừa và nhỏ ở Bình Định
Hiện nay theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bình

Định có 165 hồ chứa nƣớc, tổng dung tích 583 triệu m3[2].
1) Theo dung tích hồ:
+ Có 05 hồ chứa có dung tích trên 10 triệu m3 gồm: hồ Vạn Hội – huyện Hoài Ân, hồ
Hội Sơn - huyện Phù Cát, hồ Thuận Ninh – huyện Tây Sơn, hồ Núi Một - huyện An
Nhơn và hồ Định Bình - huyện Vĩnh Thạnh.
+ Có 04 hồ chứa có dung tích từ (5 ÷ 10) triệu m3 gồm: Hồ Thạch Khê - huyện Hoài
Ân, hồ Mỹ Bình – huyện Hoài Nhơn, hồ Hội Khánh – huyện Phù Mỹ và hồ Diêm Tiêu
– huyện Phù Mỹ.
+ Có 47 hồ chứa có dung tích từ (1 ÷ 5) triệu m3, gồm: huyện An Lão 02 hồ; huyện
Hoài Ân 08 hồ; ; huyện Hoài Nhơn 08 hồ; huyện Phù Mỹ 11 hồ; huyện Vĩnh Thạnh 03
hồ; huyện Phù Cát 07 hồ; huyện Tây Sơn 02 hồ; huyện An Nhơn 01 hồ; huyện Vân
Canh 04 hồ; Thành phố Quy Nhơn 01 hồ.
+ Có 68 hồ chứa có dung tích từ (0,2 ÷ 1) triệu m3, gồm: huyện An Lão 02 hồ; huyện
Hoài Ân 13 hồ; huyện Hoài Nhơn 09 hồ; huyện Phù Mỹ 32 hồ; huyện Phù Cát 14 hồ;
huyện Tây Sơn 12 hồ; huyện Vân Canh 01 hồ; huyện Tuy Phƣớc 04 hồ.
+ Còn lại 38 hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 0,2 triệu m3.

Hình 1-4 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ đập theo dung tích
11


2) Theo chiều cao đập: Có 7 hồ đâ ̣p cao tƣ̀ 25 m trở lên ; 38 hồ chứa nƣớc có đập cao
từ 15m trở lên; 133 hồ chứa nƣớc có đập cao dƣới 15m, và chủ yếu là đập đất, tỷ lệ các
hồ đập nhỏ chiếm đa số với khoảng 80,6%.

Hình 1-5 Biểu đồ phân bố tỷ lệ hồ đập theo chiều cao
3) Theo thời gian xây dựng: Hầu hết các hồ chứa nƣớc đƣợc xây dựng từ năm 1975
cho đến nay. Từ 1975 đến 1990 xây dựng 131 hồ chứa; từ 1990 đến 2002 xây dựng 21
hồ chứa; từ 2002 đến nay xây dựng 12 hồ chứa.

Hình 1-6 Biểu đồ tỷ lệ xây dựng hồ chứa qua các giai đoạn từ 1975 đến nay
4) Theo chất lượng công trình xây dựng:
Theo thống kê phần lớn các hồ đƣợc xây dựng từ những năm 1990 trở về trƣớc, lúc
này công nghệ thi công và thiết kế còn yếu kém. Qua một thời gian dài sử dụng, dƣới
tác động khắc nghiệt của thời tiết lại không đƣợc duy tu bảo dƣỡng nên các công trỉnh
đã xuống cấp. Từ năm 2003 đến nay trên địa bàn tỉnh Bình Định đã sửa chữa nâng cấp

12


44/133 hồ chứa do Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Bình Định quản lý (có 31
hồ sửa chữa nâng cấp đập), còn lại khoảng 89/133 hồ chứa hƣ hỏng xuống cấp có
nguy cơ mất an toàn cần đầu tƣ sửa chữa, trong đó có 18 hồ chứa hƣ hỏng nghiêm
trọng cần đƣợc ƣu tiên sửa chữa nâng cấp [2].

Hình 1-7 Biểu đồ tỷ lệ hồ chứa hư hỏng cần sửa chữa, nâng cấp ở Bình Định
5) Theo sự cố trong đập: Qua kiểm tra thực tế và tập hợp số liệu từ các chủ hồ, phần
lớn những hƣ hỏng hiện nay của các hồ chứa trên địa bàn tỉnh Bình Định chủ yếu là
các dạng sau [2]:
- Về đập : chủ yếu là bị thấm qua nền , qua thân đâ ̣p , và thấm dọc theo cống lấy nƣớc ;
mái thƣợng lƣu bị sạt lở, đá lát khan bi ̣xô tu ̣t; mái hạ lƣu bị xói sa ̣t do nƣớc mƣa , thiế u
rãnh thoát nƣớc , thiế u vâ ̣t thoát nƣớc ha ̣ lƣu , chăn thả trâu bò ; cao đô ̣ và chiề u rô ̣ng
đỉnh đập không đảm bảo, không có đƣờng quản lý hoặc có nhƣng bi ̣hƣ hỏng, không sƣ̉
dụng đƣợc trong mùa mƣa lũ.

Hình 1-8 Biểu đồ tỷ lệ các dạng hư hỏng của đập đất
13


- Về cống lấy nước: Phần lớn các hồ chứa đƣợc xây dựng từ những năm 1990 nên cống

lấy nƣớc đã xuống cấp , hƣ hỏng. Thân cố ng bi ̣bị lún , nƣ́t, khớp nố i rò rỉ . Đất chống
thấ m quanh thân cố ng không bảo đảm chấ t lƣơ ̣ng gây thấ m do ̣c thân cố ng . Cầ u công
tác cũng bị lún , nƣ́t. Máy đóng mở , cƣ̉a van thƣờng tru ̣c tră ̣c , rò rỉ nƣớc. Hiê ̣n nay vẫn
còn 31/133 hồ chƣ́a có cố ng lấ y nƣớc kiể u bâ ̣c thang . Đây là hình thƣ́c cố ng lấ y nƣớc
lạc hậu, vâ ̣n hành khó khăn, nguy hiể m , rò rỉ nƣớc lớn, cầ n nâng cấ p thay thế .

Hình 1-9 Biểu đồ tỷ lệ các dạng hư hỏng cống lấy nước
- Về tràn xả lũ: Phầ n lớn các tràn xả lũ có hin
̀ h thƣ́c tràn tự do bằng đá xây

, bê tông.

Vẫn còn 46/133 hồ chƣ́a có tràn xả lũ đă ̣t trên nề n đấ t tƣ̣ nhiên bi ̣xói lở trầ m tro ̣ng . Có
10/133 hồ chứa vừa và lớn có tràn xả lũ bằng bê tông cố t thép , có cửa xả sâu và thiết bị
đóng mở ; 36/133 hồ chƣ́a có cƣ̉a phai gỗ trên

tràn để tích thêm nƣớc sau lũ . Chỉ có

29/133 hồ có tràn xả lũ đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn TCVN
tràn xả lũ bị hƣ hỏng ở dốc nƣớc và bể tiêu năng

285:2002. Có tới 82/133

(chiếm 60%), trong đó 39/133 hƣ

hỏng nặng (chiếm 30%). Kênh dẫn ha ̣ lƣu bi ̣xói lở , hành lang thoát lũ sau tràn không
đƣơ ̣c quy hoa ̣ch hoă ̣c bi ̣lấ n chiế m [2].
Đánh giá chung: Nhìn chung các hồ chứa đã xây dựng trên địa bàn tỉnh Bình Định từ
trƣớc đến nay số lƣợng cần sửa chữa nâng cấp rất nhiều chiếm tỷ lệ khoảng 67% trên
tổng số 133 hồ chứa nhỏ do các địa phƣơng tự quản lý . Công tác quản lý vâ ̣n hành hồ

chƣ́a, bảo quản an toàn đập của các chủ hồ rất đáng lo ngại , hầu nhƣ không có cán bô ̣
chuyên môn về quản lý hồ , đâ ̣p. Các chủ hồ không có hồ sơ kỹ thuâ ̣t của công trin
̀ h
(chỉ có 11/133 chủ hồ có hồ sơ thiết kế), không thƣ̣c hiê ̣n quan trắ c , ghi chép các thông
số kỹ thuâ ̣t của hồ , đâ ̣p theo quy đinh.
̣ Công tác duy tu bảo dƣỡng thƣờng xuyên không
đƣơ ̣c quan tâm đúng mức , chỉ đến khi công trình bị hƣ hỏng nặng , chủ hồ mới trình
14


xin ngân sách nhà nƣớc đầ u tƣ . UBND huyê ̣n, xã chƣa quan tâm xây dựng phƣơng án
phòng, chố ng lu ̣t baõ cho các hồ chƣ́a và ha ̣ du . Chỉ có 20/133 hồ chƣ́a có phƣơng án
phòng, chố ng lu ̣t baõ . Phƣơng án phòng , chố ng lu ̣t baõ cho các hồ , đâ ̣p thƣờng chỉ
đƣơ ̣c đề câ ̣p chung chung trong phƣơng án phòng , chố ng lu ̣t baõ của huyê ̣n , xã. Viê ̣c
đăng ký an toàn đâ ̣p theo quy đinh
̣ của Nghị định số 72/2007/NĐ-CP ngày 07/5/2007
thực hiện chƣa đầy đủ . Chỉ có 57/133 hồ đăng ký an toàn đâ ̣p năm

2008. Trong đó

nguy cơ mất an toàn cần sửa chữa nâng cấp khẩn cấp chiếm tỷ lệ 34% mà nguyên nhân
mất an toàn chủ yếu vẫn là do thấm 91/133 hồ chiếm 68,4%, hƣ hỏng cống lấy nƣớc
31/133 hồ chiếm 23,3%, tràn xả lũ đặt trên nền đất tự nhiên bị xói lở trầm trọng
khoảng 46/133 hồ chiếm 34,6%. Danh mục hồ chứa hƣ hỏng xem Phụ lục 1.
Một số hình ảnh về hư hỏng đập đất ở Bình Định [3]

Ảnh 1-6 Hồ chứa nước Hóc Thánh

Ảnh 1-7 Hồ chứa nước Giao Hội

Ảnh 1-8 Hồ chứa nước Đồng Quang

Ảnh 1-9 Hồ chứa nước Hố Cùng

15


1.3 Đánh giá các hƣ hỏng và sự cố của đập vật liệu địa phƣơng dƣới tác dụng của
dòng thấm
1.3.1. Đặc điểm về sự cố các công trình thủy lợi
Sự cố các công trình thủy lợi có những đặc điểm sau đây:
- Phần lớn các công trình đập đất đƣợc xây dựng trƣớc những năm 1990, thời kỳ đất
nƣớc còn nhiều khó khăn, trình độ kinh tế - xã hội nói chung còn thấp, các nhu cầu
dùng nƣớc chƣa cao, tiêu chuẩn thiết kế còn hạn chế, các nguồn vốn đầu tƣ cho thủy
lợi còn eo hẹp, năng lực khảo sát thiết kế thi công, quản lý còn nhiều bất cập, chƣa có
kinh nghiệm, nên công trình đã thiết kế và xây dựng không tránh khỏi các nhƣợc điểm:
chƣa đồng bộ, chất lƣợng thấp, thiếu mỹ quan, chƣa hiện đại, hiệu quả đầu tƣ chƣa
cao, chƣa thật an toàn. Trải qua thời gian dài khai thác, hầu hết các công trình đều có
hƣ hỏng, xuống cấp hoặc có sự cố. Các công trình xây dựng sau năm 1990 và các năm
gần đây có nhiều tiến bộ hơn, độ an toàn và bền vững cao hơn, nhƣng vẫn có công
trình bị sự cố, do các bài học kinh nghiệm về tồn tại của các công trình chƣa đƣợc tổng
kết kịp thời để rút kinh nghiệm. Các nguyên nhân phổ biến là do khảo sát, thiết kế, thi
công;
- Các hạng mục công trình xảy ra sự cố có cả các công trình đầu mối, hệ thống kênh,
công trình thủy công...
- Sự cố xảy ra không phải chỉ có ngay sau khi hoàn thành công trình mà thƣờng là
nhiều năm. Tuy nhiên sự cố lớn và nghiêm trọng thƣờng xảy ra ngay khi gặp lũ cực
lớn nhƣ vỡ đập Vệ Vừng ở tỉnh Nghệ An và rất nhiều đập nhỏ khác; trong quá trình thi
công nhƣ sự cố cống Hiệp Hòa ở hệ thống thủy nông Đô Lƣơng ở tỉnh Nghệ An, sự cố
sạt kênh dẫn và vỡ đập ở sông Mực tỉnh Thanh Hóa, sự cố lần thứ 3 đập Suối Trầu ở

tỉnh Khánh Hòa, sự cố đập Cà Giây tỉnh Bình Thuận...; Hoặc ở năm tích nƣớc đầu
tiên, xả lũ đầu tiên nhƣ sự cố vỡ đập suối Trầu lần thứ 1, lần thứ 2, vỡ đập Suối Hành,
vỡ đập Am Chúa, đều xảy ra tại tỉnh Khánh Hòa, vỡ đập Họ Võ ở tỉnh Hà Tĩnh …
- Những sự cố nghiêm trọng khác là do sự cố nhỏ xảy ra từ từ nhƣng không đƣợc xử lí,
để tiếp diễn lâu ngày tích tiểu thành đại (cống Trung Lƣơng ở thành phố Hải Phòng,

16


cống Cầu Xe ở tỉnh Hải Dƣơng, cống Lân 1 ở tỉnh Thái Bình, cống Lạch Bạng ở tỉnh
Thanh Hóa, vỡ cống Mai Lâm ở tỉnh Bắc Ninh …)
- Những sự cố lớn và nghiêm trọng thƣờng xảy ra rất đột ngột trong một thời gian rất
ngắn ko kịp thời gian ứng phó (vỡ đập Suối Trầu lần 1 lần 2, vỡ đập Suối Hành, gẫy
cửa đập tràn Dầu Tiếng, vỡ đập họ Võ; vỡ cống Mai Lâm, sạt cống Hiệp Hòa, sạt kênh
vào tràn Sông Mực, vỡ đập Vệ Vừng, vỡ đập Đáy cũ, sạt đập Vực Tròn, sạt đập Yên
Mỹ, xói tràn Nam Thạch Hãn…).
1.3.2 Một số sự cố công trình thấm qua nền và thân đập gây vỡ đập điển hình,
nguyên nhân và giải pháp khắc phục
1.3.2.1 Trên thế giới (Đập South Fork): (nguồn Internet)
Đập South Fork ở Mỹ đƣợc khởi công xây dựng vào năm 1857 để cung cấp nƣớc sinh
hoạt và làm hồ vui chơi cho câu lạc bộ những ngƣời đánh cá. Đập cao 21.5 m, đỉnh
đập dài 284 m, đáy rộng 61 m, dung tích hồ 60 triệu m3. Thƣợng lƣu đắp bằng đất
không thấm nƣớc có lát mái bảo vệ, hạ lƣu có lăng trụ đá và lớp lọc bằng cát sỏi.
Trong đập không có tƣờng tâm và các hình thức chống thấm khác.

Ảnh 1-10 Thiệt hại do vỡ đập South Fork (Pensylvania, Hoa Kỳ, 1889)
Từ năm 1862 nhân dân gần đó đã lo lắng về hiện tƣợng thấm qua cống lấy nƣớc ở đáy
đập, và trƣớc khi “thảm họa” xảy ra, con đập ở bang Pensylvania liên tục đƣợc cảnh
báo rò rỉ nƣớc ở nhiều chỗ nhƣng các kỹ sƣ không thể vá xuể.

17


Tháng 5/1889 khi lƣợng mƣa vƣợt quá sức chứa của hồ, nƣớc tràn trên đỉnh đập với
chiều dài 92 m gây vỡ đập (dạng rãnh xói ở trên rộng 130m, phía dƣới sát nền rộng 7
m). Vật liệu bị cuốn trôi 68.800 m3. Vụ vỡ đập South Fork xảy ra năm 1889 đã đi vào
lịch sử nền kinh tế số 1 thế giới với 2.209 ngƣời thiệt mạng.
Nguyên nhân xảy ra sự cố là do chiều dài đƣờng tràn xả lũ không đủ (chỉ bằng một
nửa chiều dài thiết kế)
1.3.2.2 Ở Việt Nam:
a/ Sự cố vỡ đập Suối Hành – Khánh Hòa [4]
Đập Suối Hành – Khánh Hoà xây dựng năm 1984-1986. Đập đất đồng chất, đập chính
cao 24,0m (hmax), đỉnh đập dài 4400 m, dung tích hồ 7,9 triệu m3 nƣớc.

Ảnh 1-11 Hồ Suối Hành sau khi sửa chữa xong
*Sự cố vỡ đập
Đập bị vỡ vào 2h15 phút đêm 03/12/1986, làm trên 100 ha cây lƣơng thực bị phá
hỏng, 20 ha đất trồng trọt bị cát sỏi vùi lấp, 20 ngôi nhà bị cuốn trôi và 4 ngƣời bị
nƣớc cuốn chết.
*Nguyên nhân
Khi thí nghiệm vật liệu đất đã bỏ sót không thí nghiệm 3 chỉ tiêu rất quan trọng là độ
tan rã, độ lún ƣớt và độ trƣơng nở, do đó đã không nhận diện đƣợc tính hoàng thổ rất

18


nguy hiểm của các bãi từ đó đánh giá sai lầm chất lƣợng đất đắp đập.
Do việc đất trong thân đập không đồng nhất, độ chặt không đều cho nên sinh ra việc
lún không đều, những chỗ bị xốp đất bị tan rã khi gặp nƣớc gây nên sự lún sụt trong
thân đập, dòng thấm nhanh chóng gây nên luồng nƣớc xói xuyên qua đập làm vỡ đập.

Không có biện pháp xử lý độ ẩm thích hợp cho đất đắp đập vì có nhiều loại đất khác
nhau có độ ẩm khác nhau, bản thân độ ẩm lại thay đổi theo thời tiết nên nếu ngƣới
thiết kế không đƣa ra giải pháp xử lý độ ẩm thích hợp sẽ ảnh hƣởng rất lớn đến hiệu
quả đầm nén và dung trọng của đất. Điều này dẫn đến kết quả trong thân đập tồn tại
nhiều k khác nhau.
Lựa chọn kết cấu đập không hợp lý. Khi đã có nhiều loại đất khác nhau thì việc xem
đập đất là đồng chất là một sai lầm lớn, lẽ ra phải phân mặt cắt đập ra nhiều khối có
các chỉ tiêu cơ lý lực học khác nhau để tính toán an toàn ổn định cho toàn mặt cắt đập.
Khi đã có nhiều loại đất khác nhau mà tính toán nhƣ đập đồng chất cũng là 1 nguyên
nhân quan trọng dẫn đến sự cố đập Suối Hành.
Trong thi công cũng có rất nhiều sai sót nhƣ bóc lớp đất thảo mộc không hết, chiều
dày rải lớp đất đầm quá dày trong khi thiết bị đầm nén lúc bấy giờ chƣa đƣợc trang bị
đến mức cần thiết và đạt yêu cầu, biện pháp xử lý độ ẩm không đảm bảo yêu cầu chất
lƣợng, xử lý nối tiếp giữa đập đất và các mặt bê tông cũng nhƣ những vách đá của vai
đập không kỹ cho nên thân đập là tổ hợp của các loại đất có các chỉ tiêu cơ lý lực học
không đồng đều, dƣới tác dụng của áp lực nƣớc sinh ra biến dạng không đều trong
thân đập, phát sinh ra những kẽ nứt dần dần chuyển thành những dòng xói phá hoại
toàn bộ thân đập.
b/ Sự cố vỡ đập Suối Trầu – Khánh Hòa [4]
Đập Suối Trầu – Khánh Hoà khởi công xây dựng năm 1977. Đập đất đồng chất, đập
chính cao 19,6m (hmax), đỉnh đập dài 280 m; đập phụ cao 7,6m (hmax), đỉnh đập dài
191m, dung tích hồ 9,81 triệu m3. Công trình đã đƣợc sửa chữa hoàn thiện năm 1983
(sau 4 lần sự cố), đến nay đã làm việc an toàn.
* Sự cố vỡ đập
19