DSpace at VNU: Một số kết quả thử nghiệm xác định đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô bằng phương pháp Thăm dò điện đa cực tiên tiến

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Một số kết quả thử nghiệm xác định đường bão hòa
trong thân đập Đồng Mô bằng phương pháp Thăm dò điện
đa cực tiên tiến
Vũ Đức Minh1,*, Đỗ Anh Chung2
1

2

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
Viện Sinh thái và bảo vệ công trình, Viện Khoa học Thuỷ Lợi Việt Nam, 267 Chùa Bộc, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 08 tháng 7 năm 2015
Chỉnh sửa ngày 03 tháng 8 năm 2015; Chấp nhận đăng ngày 11 tháng 8 năm 2015

Tóm tắt: Xác định được vị trí đường bão hòa trong thân đập đất làm cơ sở nhận định, phân tích
tình hình thấm, cũng như đánh giá sự ổn định, an toàn của đập là một việc làm hết sức cần thiết.
Bài báo trình bày một số kết quả thử nghiệm về ảnh hưởng của hệ thống ống pizomet đến số liệu
của các phép đo điện đa cực trên thân đập. Đồng thời cũng trình bày các kết quả đo đạc và xử lý số
liệu phương pháp Thăm dò điện đa cực truyền thống và Thăm dò điện đa cực tiên tiến để xác định
đường bão hòa, so sánh với kết quả xác định theo các ống pizomet cùng thời điểm khảo sát. Từ đó
rút ra các kết luận về hiệu quả áp dụng của phương pháp Thăm dò điện đa cực tiên tiến đối với
việc xác định đường bão hòa. Các kết quả này có được từ quá trình nghiên cứu tại đập chính Đồng
Mô, Hà Nội.
Từ khóa: Đường bão hòa, đập đất, pizomet.

nên hầu hết không có hệ thống quan trắc đường
bão hòa trong thân đập. Mặt khác, đến nay do
thời gian sử dụng lâu năm và tác động của biến
đổi khí hậu nên các công trình đã bị xuống cấp
nghiêm trọng.

1. Đặt vấn đề∗
Nước ta có khoảng 7.000 hồ chứa thủy lợi
các loại, hồ chứa có nhiệm vụ cấp nước tưới
phục vụ cho sản xuất trong mùa khô, cấp nước
sinh hoạt cho con người và vật nuôi, điều tiết lũ
để phòng, tránh, giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an
toàn tính mạng và tài sản nhân dân vùng hạ lưu,
cải tạo môi trường sinh thái.

Hiện nay do điều kiện kinh tế xã hội ngày
càng phát triển, dân số tăng, nhu cầu cấp nước
sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp và điện năng
tăng cao. Điều kiện khí hậu ngày càng diễn biến
phức tạp, lượng nước mưa có xu hướng tăng
trong mùa mưa và giảm trong mùa khô. Những
vấn đề trên đã và đang đặt ra các yêu cầu đối
với các hồ chứa là cần phải đảm bảo an toàn, ổn
định chống lũ, tăng dung tích phòng lũ, dung

Đa số các đập hồ chứa là đập đất và được
xây dựng từ những năm 1960 - 1970, điều kiện
và khả năng xây dựng lúc bấy giờ còn khó khăn

_______
∗

Tác giả liên hệ. ĐT: 84-914658586.
Email:

23


24

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

tích hữu ích đáp ứng tốt hơn nhu cầu cấp nước,
phát điện phục vụ nhân dân.
Đường bão hòa trong thân đập là vị trí bề
mặt dòng thấm, luôn tồn tại và thay đổi theo
mực nước hồ, phụ thuộc vào lớp đất được đắp
trong thân đập…. Khi mực nước thượng đập
dâng cao sẽ dẫn đến việc dâng cao đường bão
hòa, tăng gradient thấm trong thân đập, tăng áp
lực nước hoặc giảm thể tích khối đất không bão
hòa. Việc đồng thời tăng áp lực nước và giảm
thể tích khối đất không bão hòa, tăng gradient
thấm trong thân đập dẫn đến sự suy giảm cường
độ kháng cắt của đất. Vì vậy, việc xác định
được vị trí đường bão hòa tại một số thời điểm
điển hình của mực nước hồ và so sánh với bản
thiết kế ban đầu để kiểm tra và làm cơ sở nhận
định, phân tích tình hình thấm trong thân đập,
cũng như đánh giá sự ổn định, an toàn của đập
là một việc làm hết sức cần thiết.
Trong bài báo này chúng tôi giới thiệu một
số kết quả thử nghiệm mới thu được khi nghiên
cứu khả năng xác định đường bão hòa trong đập
đất đồng chất bằng phương pháp Thăm dò điện

đa cực truyền thống [1-3] và Thăm dò điện đa
cực tiên tiến (The Advanced Multi-electrode
Electrical Sounding method - AMES) [4], trong

một số trường hợp có thể gọi chung là phương
pháp ảnh điện 2D.

2. Đặc điểm khu vực thử nghiệm
Khu vực nghiên cứu được lựa chọn là đập
ngăn nước thuộc công trình thủy lợi hồ chứa
nước Đồng Mô thuộc địa phận Thị xã Sơn Tây,
Thành phố Hà Nội. Hồ Đồng Mô là hồ chứa
nước trên núi được xây dựng vào những năm
1966 - 1967, cách thị xã Sơn Tây hơn 10km về
phía Nam và cách hồ Suối Hai gần 20km về
phía Đông. Hồ Đồng Mô bắt đầu đưa vào khai
thác năm 1974, với nguồn nước cung cấp cho
hồ được lấy từ sông Hang, hồ có chiều dài dài
17km, rộng trung bình 4km, diện tích mặt nước
1.300ha, chứa gần 100 triệu m3 nước, chống
úng và hạn cho đồng ruộng bốn huyện Phúc
Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, Chương Mỹ.
Trong lòng hồ còn trên 60ha đất đồi chưa ngập,
trồng cây lưu niên. Đập ngăn nước thuộc hồ có
chiều dài 485m, chiều rộng khoảng 52m, mặt
đập có chiều rộng khoảng 5.2m, đập ngăn nước
đã được kiên cố hóa phía trên mặt đập bằng bê
tông nhựa và vai đập phía bên hồ chứa nước
bằng bê tông.

Hình 1. Đập và hồ chứa nước Đồng Mô.


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Trên đập Đồng Mô có hệ thống ống
pizomet đang hoạt động bình thường. Mực
nước hồ khi tiến hành đo đã ổn định hơn 30
ngày. Đối với đập chính Đồng Mô tiến hành đo
01 khu vực với chiều dài tuyến là 110m, điểm
giữa tại vị trí ống pizomet A (hình 1).

3. Phương pháp và nội dung nghiên cứu
Trong suốt quá trình nghiên cứu chúng tôi
áp dụng phương pháp Thăm dò điện đa cực
truyền thống và phương pháp AMES với việc
sử dụng hệ thiết bị SuperSting R8/IP (Mỹ) [5]
của bộ môn Vật lý Địa cầu, khoa Vật lý, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN. Trong

25

bài báo này chúng tôi chỉ giới thiệu ví dụ một
số kết quả thu được khi tiến hành công tác thực
địa bằng hệ cực đo đa cực truyền thống và hệ
cực đo đa cực tiên tiến (MC) đối xứng; xử lý
phân tích số liệu thực địa bằng phần mềm
EartImager 2D [6].
3.1. Xác định sự ảnh hưởng của ống pizomet
đến số liệu của phép đo

Trên đập chính Đồng Mô, chúng tôi tiến
hành đo thí nghiệm để đánh giá sự ảnh hưởng
của các ống pizomet đến số liệu của các phép
đo bằng cách bố trí các tuyến đo song song và
cách ống pizomet với các khoảng cách từ 0,2;
0,5; 0,8;1,1; 1,4; 1,7; 2 và 2,3m (hình 2).
pizomet
0,2
0,5
0,8
1,1
1,4
1,7
2,0
2,3

Hình 2. Sơ đồ bố trí tuyến khảo sát xác định sự ảnh hưởng của ống pizomet.

Vị trí ống pizomet nằm ở giữa các tuyến (vị
trí 55m của mỗi tuyến đo). Trên mỗi mặt cắt
cách ống pizomet từ 0,2m đến 2,3m, lấy giá trị
điện trở suất (ĐTS) tại vị trí 55m rồi xem xét
mức độ biến đổi điện trở suất của môi trường
theo khoảng cách đến ống tại các độ sâu, đặc

biệt lưu ý lấy giá trị chiều sâu đoạn có sự thay
đổi nhanh từ điện trở cao xuống điện trở suất
thấp. Ví dụ tại chiều sâu 1,5m (hình 3) cho thấy
càng xa ống pizomet thì giá trị điện trở suất
càng lớn, đến khoảng cách 2m trở đi thì giá trị

điện trở suất tương đối ổn định không tăng nữa.


26

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

TT
1
2
3
4
5
6
7
8

Khoảng
cách (m)
0.2
0.5
0.8
1.1
1.4
1.7
2
2.3

Giá trị ĐTS
(Ωm)

413
446
472
506
554
591
770
753

Hình 3. Ảnh hưởng của ống pizomet tới giá trị đo điện trở suất tại chiều sâu 1,5m ở các tuyến đo.

Qua kết quả khảo sát chúng tôi thấy rằng
trong trường hợp khảo sát đường bão hòa trong
đập đất có hệ thống pizomet hoạt động bình
thường thì nên bố trí các tuyến đo điện cách các
ống pizomet tối thiểu là 2m. Mặt cắt địa điện
trên tuyến cách ống pizomet 0,8m (trong vùng

ảnh hưởng) có dị thường ảnh hưởng của ống
pizomet rất rõ nét (hình 4). Còn mặt cắt địa điện
trên tuyến cách ống pizomet 2,3m (ngoài vùng
ảnh hưởng) thì không còn dị thường ảnh hưởng
của ống pizomet, chứng tỏ ảnh hưởng của ống
pizomet đã hết (hình 5).

Vị trí pizomet

Hình 4. Mặt cắt địa điện trên tuyến cách ống pizomet 0,8m.

Hình 5. Mặt cắt địa điện trên tuyến cách ống pizomet 2,3m.

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

3.2. Cách xác định đường bão hòa bằng cách
xây dựng hàm dự báo gần đúng và xác định
điểm uốn của đường cong điện trở suất
Tại các vị trí gần ống pizomet, phân tích
xác định đoạn có ranh giới thấm bão hòa thông
qua các giá trị đường cong điện trở suất bằng
cách phân tích sơ bộ kết quả khảo sát bằng
phương pháp ảnh điện 2D, đồng thời lấy giá trị
chiều sâu đoạn có sự thay đổi nhanh từ điện trở
cao xuống điện trở suất thấp. Xây dựng phương
trình đường cong gần đúng với số liệu đã có
bằng cách xây dựng hàm dự báo gần đúng
(Trendline trong Exel), từ đó đạo hàm bậc 2 để
xác định điểm uốn của đường cong điện trở
suất. Lấy giá trị điểm uốn làm ranh giới để xác
định đường bão hòa. Chúng tôi tiến hành thử
nghiệm trên 2 tuyến cách ống pizomet một
khoảng là 2m và 2,3m thuộc cơ 1 mái Hạ lưu
đập chính Đồng Mô.
Tại vị trí 54,5m và 55,5m của tuyến cách
ống pizomet 2,3m có giá trị cực đại ở chiều sâu
1,43m và giá trị cực tiểu ở 13,66m. Chúng tôi
tiến hành xây dựng đồ thị đường cong gần đúng
TT
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Chiều sâu
(m)
- 0,46
- 1,43
- 2,50
- 3,68
- 4,97
- 6,39
- 7,96
- 9,68
- 11,57
- 13,66
- 15,95
- 18,47
- 21,24
- 22,69

ĐTS
(Ωm)
614
657
753
745
692
601
488
387
317
278
263
266
283
308
321

27

trong đoạn này và xác định được điểm uốn của
chúng tại vị trí 54,5m có chiều sâu 5,3m và giá
trị ĐTS là 545Ωm; tại vị trí 55,5m có chiều sâu
5,6m và giá trị ĐTS là 540Ωm (hình 6 và 7).
Tương tự, tuyến cách ống pizomet 2m xác
định được điểm uốn tại vị trí 54,5m có chiều
sâu 5,45m và giá trị ĐTS là 549Ωm; tại vị trí
55,5m có chiều sâu 5,15m và giá trị ĐTS là
539Ωm.

Để đánh giá sai số giữa đường bão hòa thực
(đo bằng pizomet) và đường bão hòa được xác
định bằng phương pháp ảnh điện theo cách thức
nêu trên, chúng ta phải xác định được đường
bão hòa thực tại vị trí tuyến đo. Muốn vậy, từ
các giá trị đã đo được bằng pizomet ta xây dựng
đường dự báo (Trendline - hình 8) của đường
bão hòa trong thân đập. Từ phương trình đường
dự báo, khi cho giá trị vị trí tuyến đo sẽ xác
định được chiều sâu của đường bão hòa tại các
vị trí của tuyến đo so với mặt đập. Với nguyên
tắc nêu trên, ta xác định được chiều sâu đường
bão hòa tại vị trí 2 tuyến cách ống pizomet 2m
và 2,3m là 5m.

ĐTS

Trendline

Hình 6. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến cách ống pizomet 2,3m.


28

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

TT
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Chiều sâu
(m)
- 0,46
- 1,43
- 2,50
- 3,68
- 4,97
- 6,39
- 7,96
- 9,68
- 11,57
- 13,66
- 15,95
- 18,47
- 21,24
- 22,69

ĐTS
(Ωm)
584
634
746
735
687
604
495
395
323
283
267
269
285
309
322

ĐTS

Trendline

Hình 7. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 55,5m của tuyến cách ống pizomet 2,3m.

Hình 8. Đường bão hòa trên đập Đồng Mô xác định theo pizomet.

Kết quả thử nghiệm xác định đường bão
hòa bằng cách xây dựng hàm dự báo gần đúng
và xác định điểm uốn của đường cong điện trở

suất cho thấy sai lệch với kết quả đo trực tiếp
qua các ống pizomet lớn nhất khoảng 10%
(bảng 1).


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

29

Bảng 1. Kết quả so sánh xác định đường bão hòa bằng pizomet và bằng điểm uốn
TT

Vị trí

Độ sâu đường bão hòa

Sai lệch (m) Sai số (%)

Cách ống
Pizomet

Điểm đo Xác định bằng
pizomet (m)

Xác định bằng
điểm uốn (m)

1

2,3

54,5

5

5,3

0,3

6%

2

2,3

55,5

5

5,6

0,6

10,7%

3

2,0

54,5

5

5,45

0,45

8,3%

4

2,0

55,5

5

5,15

0,15

3%

3.3. Sơ đồ các tuyến khảo sát trên đập Đồng
Mô (hình 9)
• Cao trình đỉnh đập: +26,4;
• Cao trình Mực nước dâng bình thường
(MNDBT): +22,0
• Cao trình mực nước hồ tại thời điểm nghiên
cứu: +18,95

• Tuyến DMAT1: Tại cao trình +22,5; trên mái
thượng lưu

• Tuyến DMAT2: Tại cao trình +25,7; trên mái
thượng sát rìa mặt đập
• Tuyến DMAT3: Tại cao trình +25,9; trên mái
hạ sát rìa mặt đập
• Tuyến DMAT4: Tại cao trình +22,9; nằm ở
giữa mái 1 hạ lưu
• Tuyến DMAT5: Tại cao trình +18,4 trên cơ 1
• Tuyến ngang từ chân đập đến MNDBT.

Hình 9. Sơ đồ các tuyến khảo sát tại pizomet A đập Đồng Mô.
Bảng 2. Kết quả đo đường bão hòa theo các ống Pizomet tại thời điểm khảo sát
TT
1
2
3
4

Cao trình của ống Pizomet
26,2
26,4
22,1
18,67

Chiều sâu (m)
8,2
9
6,7

4,7

Cao trình mực nước (m)
18
17,4
15,4
13,97


30

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

3.4. Xử lý, phân tích số liệu

4. Kết quả thực tế

- Sử dụng phần mềm EartImager 2D của
phương pháp Thăm dò điện đa cực truyền thống
để xử lý số liệu;

4.1. So sánh kết quả đo bằng hệ cực truyền
thống và hệ cực MC

- Xác định đường bão hòa theo cách thức đã
nêu ở mục 3.2;
- So sánh kết quả xác định bằng phương
pháp AMES với kết quả xác định theo các ống
Pizomet.

Kết quả mặt cắt địa điện 2D khi khảo sát
bằng hệ cực đo truyền thống và bằng hệ cực đo
MC của tuyến khảo sát trên cơ 1 hạ lưu đập
Đồng mô (tuyến 5, hình 2) tại vị trí cách ống
pizomet 1,1m về phía hạ lưu được biểu diễn
trên hình 10 và 11.

Hình 10. Mặt cắt địa điện 2D khi khảo sát bằng hệ cực đo truyền thống.

Hình 11. Mặt cắt địa điện 2D khi khảo sát bằng hệ cực đo MC.

Kết quả xử lý cho thấy cơ bản về hình dáng
mặt cắt địa điện không có sự khác biệt nhiều.
Tuy nhiên, dị thường điện trở suất thấp của
phương pháp đo truyền thống có xu hướng dốc
về phía cuối tuyến, còn phương pháp đo AMES
thì dị thường này gần như nằm ngang phù hợp
hơn với điều kiện thực tế là các đường thấm

bão hòa thường nằm ngang và sự biến đổi
không lớn.
4.2. Kết quả xác định đường bão hòa
Các kết quả mặt cắt địa điện khảo sát bằng
phương pháp AMES của các tuyến được biểu
diễn từ hình 12 đến hình 17.

Hình 12. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến DMAT1.


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Hình 13. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến DMAT2.

Hình 14. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến DMAT3.

Hình 15. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến DMAT4.

Hình 16. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến DMAT5.

Hình 17. Kết quả mặt cắt địa điện 2D tuyến ngang đập.

31


32

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Các kết quả xác định điểm uốn, chiều sâu
và điện trở suất tại điểm uốn của các tuyến
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15

Chiều sâu
(m)
0,00
-0,46
-1,43
-2,50
-3,68
-4,97
-6,39
-7,96
-9,68
-11,57
-13,66
-15,95
-18,47
-21,24
-22,69

ĐTS
(Ωm)
346
319
270

498
653
598
469
354
293
264
251
249
257
280
292

được biểu diễn từ hình 18 đến hình 22.

Trendline

ĐTS

Hình 18. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT1.

Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 5,38m với giá trị điện trở suất 563Ωm của tuyến
DMAT1.
TT
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14

Chiều sâu
(m)
- 0,46
- 1,43
- 2,50
- 3,68
- 4,97
- 6,39
- 7,96
- 9,68
-11,57
-13,66
-15,95
-18,47
-21,24

ĐTS (Ωm)
931
820
637
820

992
965
826
683
578
512
478
465
469
483

ĐTS

Trendline

Hình 19. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT2.


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

33

Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 7,2m với giá trị điện trở suất 761Ωm của tuyến
DMAT2.
TT
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14

Chiều sâu
(m)
0,0
-0,5
-1,4
-2,5
-3,7
-5,0
-6,4
-8,0
-9,7
-11,6
-13,7
-15,9
-18,5
-21,2

ĐTS
(Ωm)
612

599
573
391
473
597
668
577
431
322
264
245
243
258

ĐTS

Trendline

Hình 20. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT3.

Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 8,54m với giá trị điện trở suất 495Ωm của tuyến
DMAT3.
TT
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14

Chiều sâu
(m)
0,0
-0,4
-1,4
-2,4
-3,5
-4,8
-6,1
-7,6
-9,3
-11,1
-13,1
-15,2
-17,6
-18,9

ĐTS
(Ωm)
711
829
1127

1292
1000
675
478
379
336
325
333
352
376
389

ĐTS

Trendline

Hình 21. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT4.


34

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 6,5m với giá trị điện trở suất 528Ωm của tuyến
DMAT4.
TT

Chiều sâu
(m)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

-

- 0,46
- 1,43
- 2,50
- 3,68
- 4,97
- 6,39
- 7,96
- 9,68
11,57
13,66
15,95
18,47

21,24
22,69

ĐTS
(Ωm)
614
657
753
745
692
601
488
387
317
278
263
266
283
308
321

Trendline

ĐTS

Hình 22. Giá trị ĐTS đo được và đường cong ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT5.

Kết quả xác định điểm uốn tại chiều sâu 5,3m và giá trị ĐTS là 545Ωm của tuyến DMAT5.
Qua các kết quả xử lý và phân tích nêu trên ta xác định được đường bão hòa trong thân đập Đồng
Mô bằng hai phương pháp như trình bầy trong bảng 3.

Bảng 3. Đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô
TT

Khoảng cách (m)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

0
10,5
19
20
26
28
36
38
49,5
51,5

Cao trình (m)
thân đập

ĐBH theo pizomet

ĐBH theo PP AMES

18,95
22,5
25,7
26,2
26,4
25,9
22,9
22,1
18,67
18,6

18,95

18,95
17,12
18,5

Chiều sâu (m)

17,36
16,4

0
5,38
7,2
8,2

9
8,54
6,5

13,3

5,3

18
17,4

15,4
13,97


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

Pizomet

Thân đập

35

PP AMES

Hình 23. Sơ đồ vị trí đường bão hòa.

Để đánh giá sai số giữa đường bão hòa thực
(đo bằng pzomet) và đường bão hòa được xác
định bằng phương pháp AMES theo cách thức

nêu ở mục 3.2, chúng ta phải tiến hành hiệu
chỉnh đường bão hòa được xác định bằng
phương pháp AMES về vị trí của các ống
pizomet. Muốn vậy, từ các kết quả xác định
đường bão hòa bằng phương pháp AMES và đo

trực tiếp qua ống pizomet (bảng 3) ta xây dựng
đường dự báo (Trendline - hình 23) của đường
bão hòa trong thân đập.
Từ phương trình đường dự báo, khi cho giá
trị vị trí của các ống pizomet ta xác định được
chiều sâu và cao trình của đường bão hòa tại
các vị trí ống pizomet so với mặt đập (bảng 4).

Bảng 4. Kết quả so sánh xác định đường bão hòa bằng pizomet và bằng phương pháp AMES
TT
1
2
3
4

Cao trình (m)
ĐBH theo
Thân đập
pizomet
26,2
18
26,4
17,4
22,1

15,4
18,67
13,97

ĐBH theo
PP AMES
18,25
17,60
16,00
13,70

Từ kết quả xác định đường bão hòa bằng
phương pháp AMES so sánh với kết quả đo

Chiều sâu (m)

Sai lệch (m)

Sai số (%)

8,2
9,0
6,7
4,7

0,25
0,2
0,6
0,27

3
2
9
6

pizomet cho thấy sai số của phương pháp
AMES trên đập Đồng Mô lớn nhất khoảng 9%.


36

V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

5. Bàn luận kết quả
- Áp dụng phương pháp ảnh điện 2D hoàn
toàn có thể xác định được đường bão hòa trong
thân đập đồng chất, tuy nhiên phương pháp
AMES cho ta kết quả tốt hơn phương pháp đa
cực truyền thống vì sử dụng hệ cực đo MC sẽ
cho ta bức tranh các lớp chi tiết hơn so với
truyền thống. Mặt khác, đo bằng phương pháp
Wenner truyền thống với 493 lần đo được 493
điểm đo trên một tuyến mất 1h20’, còn đo bằng
phương pháp AMES đối xứng với 273 lần đo
được 840 điểm chỉ mất 48’ nên tiết kiệm thời
gian hơn mà thu được kết quả đo nhiều gần gấp
2 lần.
- Khi áp dụng phương pháp ảnh điện 2D để
xác định đường bão hòa trong thân đập đồng
chất có hệ thống pizomet hoạt động thì các

tuyến đo phải cách các ống pizomet với khoảng
cách tối thiểu là 2m để không ảnh hưởng đến
kết quả đo.
- Kết quả thử nghiệm xác định đường bão
hòa bằng phương pháp AMES đã được so sánh
với kết quả đo bằng hệ thống pizomet cho thấy
sai số lớn nhất khoảng 9%.
- Cho đến nay kết quả thử nghiệm xác định
đường bão hòa bằng phương pháp AMES có sai
số khoảng 9% so với xác định theo hệ thống
pizomet. Theo chúng tôi nguyên nhân vì chúng
tôi mới chỉ sử dụng phần mềm EartImager 2D
để xử lý chứ chưa sử dụng hệ phần mềm riêng
của phương pháp AMES (áp dụng các công
thức biến đổi, tính toán đã có của phương pháp
Thăm dò điện cải tiến và kết hợp với phần mềm
xử lý của phương pháp Thăm dò điện đa cực
truyền thống). Mặt khác, phương pháp xác định
đường bão hòa trong bài báo này mới dừng lại
ở chỗ trên mỗi mặt cắt chỉ lấy một đường cong
điện trở suất ở gần ống pizomet làm đại diện,
xây dựng hàm dự báo gần đúng (Trendline
trong Exel) và xác định điểm uốn của đường

cong điện trở suất để xác định đường bão hòa
nên nếu đường cong lấy đại diện có bất thường
thì ta không có những số liệu lân cận để xem
xét thêm do đó rất dễ dẫn đến sai số, vì vậy cần
phải tìm điểm uốn theo diện bằng các phương
pháp tính hiện đại. Chúng tôi sẽ tiếp tục hiệu

chỉnh, hoàn thiện phương pháp AMES (đặc biệt
là phần mềm xử lý số liệu) để áp dụng vào thực
tế hiệu quả nhất và công bố các kết quả tốt hơn
trong thời gian tới.
Lời cảm ơn
Kết quả bài báo này thu được trong quá
trình thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học và
công nghệ của Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu
Châu Á - ĐHQGHN, có sử dụng hệ thiết bị
Thăm dò điện đa cực SuperSting R8/IP (Mỹ)
của bộ môn Vật lý Địa cầu, khoa Vật lý, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN.
Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn.
Tài liệu tham khảo
[1] Griffiths D.H., Barker R.D., Two-dimensional
resistivity imaging and modelling in areas of
complex geogylogy, Journal off Applied
Geophysics, 29 (1993), 211-216.
[2] Loke M.H., Barker R.D., Rapid least-squares
inversion of apparent resistivity pseudosections,
54th Annual E.A.E.G. Meeting Vienna, 1994.
[3] Vu Duc Minh, Do Anh Chung, Some research
results applying geophysical methods to quickly
identify hazards in dike and dam body, VNU.
Journal of Earth and Environmental Sciences,
29(1), 2013, 57-66.
[4] Vu Duc Minh, Do Anh Chung, Introduction of
the Advanced Multi-electrode Electrical Sounding
method, VNU. Journal of Mathematics-Physics,
31(3), 2015, 1-14.

[5] Advanced Geoscienes, The SuperSting™ with
Swift™ automatic resistivity and IP system
Instruction Manual, Advanced Geosciences inc,
Austin, Taxas, 2000-2009.
[6] Advanced
Geoscienes,
EarthImager
2D
resistivity and IP Invesion, Advanced
Geosciences inc, Austin, Taxas, 2002.


V.Đ. Minh, Đ.A. Chung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 31, Số 3 (2015) 23-37

37

Some Experiment Results of Determining Saturation Line
in Đồng Mô Dam by the Advanced Multi-electrode
Electrical Sounding Method
Vũ Đức Minh1, Đỗ Anh Chung2
2

VNU University of Science, 334, Nguyễn Trãi, Hanoi, Vietnam
Institute for Ecology and Works Protection, Vietnam Academy for Water Resources,
267 Chùa Bộc, Hanoi, Vietnam

Abstract: Locating saturation line in the earth dam to lay the foundation for examining, analyzing
situation absorbent, as well as evaluating the stability and safety of the earth dam is very important.
This paper presents some experiment results regarding the effect of pizomet system to the data of the
multi-electrode electrical sounding measurements on the earth dam. Simultaneously, this paper also

presents the results from measuring and analyzing data of the traditional multi-electrode electrical
sounding method and the advanced multi-electrode electrical sounding method to locate the saturation
line and compare with locating results using pizomet system at the similar investigation period. From
there, conclusions are drawn about the effectiveness of applying the advanced multi-electrode electric
method to locate saturation line. These results are collected during the research in Đồng Mô dam,
Hanoi.
Keywords: Saturation line, the earth dam, pizomet.