Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh phú yên, ứng dụng tính toán cho hồ la bách

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BẢN CAM KẾT
Kính gửi: - Phòng Đào tạo Đại học & Sau Đại học
- Khoa Công trình
Tên học viên: Nguyễn Đình Túy
Sinh ngày: 13/10/1978.
Lớp cao học: 22C21-NT.
Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập trên
địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ La Bách”.
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm. Những kết quả
nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác. Nếu vi
phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào của nhà
trường.

Phú Yên, ngày 22 tháng 11 năm 2017.
HỌC VIÊN

Nguyễn Đình Túy

i


LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập và làm luận văn, được sự nhiệt tình giúp đỡ của các thầy giáo, cô
giáo trường Đại học Thủy lợi, bằng sự nỗ lực cố gắng học tập, nghiên cứu và tìm tòi,
tích lũy kinh nghiệm thực tế của bản thân đến nay đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải
pháp nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ
La Bách” đã được tác giả hoàn thành đúng thời hạn quy định.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đỗ Văn Lượng, giáo viên hướng
dẫn, người đã định hướng, hướng dẫn, tận tình chỉ bảo trong quá trình làm luận văn để
tác giả đạt được kết quả như hôm nay.
Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn đối với Ban Giám hiệu, Khoa Đại học và sau Đại học,
Khoa công trình trường, Viện Đào tạo và Khoa học ứng dụng Miền Trung, cùng các
thầy, cô đã giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận
văn.
Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng các công trình
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn - nơi tác giả công tác và các đơn vị liên quan đã
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để bản thân tác giả được học tập, nghiên cứu, hoàn thành
luận văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã động viên, tạo
mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn đúng thời hạn./.
Phú Yên, tháng 11 năm 2017
Tác giả luận văn

NGUYỄN ĐÌNH TÚY

ii


MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ ....................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...................................................................................ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN HỒ ĐẬP ....4
1.1 Tổng quan về xây dựng đập đất ở Việt Nam .....................................................4
1.1.1 Phát triển ngành Thủy lợi ở Việt Nam ........................................................4

1.1.2 Xây dựng đập đất ở Việt Nam ....................................................................5
1.2 Tổng quan về an toàn hồ đập ở Việt Nam .......................................................11
1.2.1 Hiện trạng đập đất .....................................................................................11
1.2.2 Hiện trạng công trình xả lũ........................................................................11
1.2.3 Hiện trạng cống lấy nước ..........................................................................12
1.2.4 Tình hình sự cố vỡ đập ..............................................................................13
1.2.4.1
1.2.4.2
1.2.4.3

Sự cố đập đất hồ chứa Suối Hành – huyện Cam Ranh, tỉnh Khánh Hoà .... 13
Sự cố đập hồ Am Chúa- huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hoà ................... 14
Sự cố đập đất hồ Buôn Bông - thị xã Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk ......... 14

1.3.3.1
1.3.3.2
1.3.3.3
1.3.3.4

Thấm vượt quá giới hạn, sủi nước ở nền đập .............................................. 16
Thấm vượt giới hạn, sủi nước ở vai đập .................................................... 17
Thấm vượt giới hạn, sủi nước ở bên công trình .......................................... 17
Thấm vượt giới hạn, sủi nước trong thân đập ............................................. 18

1.2.5 Tình hình an toàn hồ chứa .........................................................................15
1.3 Những khả năng mất an toàn hồ đập ...............................................................15
1.3.1 Mất an toàn do nước tràn qua đỉnh đập .....................................................15
1.3.2 Mất an toàn do trượt, sạt lớp bảo vệ mái đập thượng lưu .........................16
1.3.3 Mất an toàn do thấm ..................................................................................16

1.3.4

Mất an toàn về ổn định ..............................................................................19

1.3.4.1
1.3.4.2
1.3.4.3
1.3.4.4
1.3.4.5

Nứt ngang đập ............................................................................................. 19
Nứt dọc đập ................................................................................................. 19
Nứt nẻ sâu mặt đập hoặc mái đập ............................................................... 20
Trượt sâu mái đập thượng lưu ..................................................................... 20
Trượt sâu mái đập hạ lưu............................................................................. 21

1.3.5 Hư hỏng do mối gây ra..............................................................................21
1.4 Các hướng nghiên cứu nâng cao an toàn hồ đập .............................................22
1.4.1 Điều kiện làm việc của hồ, đập hiện nay ..................................................22
1.4.2 Nghiên cứu về thủy văn và lũ ...................................................................23
1.4.3 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất .......................23
1.4.4 Nghiên cứu các vấn đề về an toàn tháo lũ .................................................24
1.4.5 Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập .............24
1.5 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu. .....................................................................24
1.6 Kết luận chương 1 ............................................................................................25
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
AN TOÀN HỒ ĐẬP .....................................................................................................26
2.1 Mục đích và yêu cầu của quy trình đánh giá an toàn đập ................................26
2.2 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí lũ .........................................26

iii


2.2.1 Khái niệm ..................................................................................................26
2.2.2 Quy trình đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ ........................................26
2.3 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí địa chất, địa chấn ......27
2.3.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí địa chất,
địa chấn ..................................................................................................................27
2.3.2 Quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu chí địa chất - địa chấn ...........28
2.4 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm ....................................28
2.4.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí thấm ..28
2.4.2 Quy trình đánh giá an toàn đập theo nhóm tiêu chí thấm .........................29
2.5 Quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí kết cấu, ổn định ........29
2.5.1 Khái niệm quy trình đánh giá an toàn đập đất theo nhóm tiêu chí kết cấu,
ổn định 29
2.5.2 Các bước thực hiện quy trình đánh giá an toàn theo nhóm tiêu kết cấu, ổn
định 29
2.6 Quy trình đánh giá tổng hợp an toàn Đập đất ..................................................30
2.6.1 Khái niệm quy trình đánh giá tổng hợp an toàn đập .................................30
2.6.2 Quy trình tổng hợp đánh giá an toàn đập ..................................................30
2.7 Kết luận chương 2. ...........................................................................................30
CHƯƠNG 3
HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN
HỒ ĐẬP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH PHÚ YÊN ..............................................................32
3.1 Các điều kiện tự nhiên cho xây dựng hồ đập tỉnh Phú Yên .............................32
3.1.1 Vị trí địa lý ................................................................................................32
3.1.2 Điều kiện địa hình .....................................................................................33
3.1.3 Điều kiện địa chất......................................................................................33
3.1.3.1

3.1.4

Địa chất ....................................................................................................... 33

Điều kiện khí tượng thủy văn ....................................................................33

3.1.4.1
3.1.4.2

Đặc điểm khí hậu......................................................................................... 33
Đặc điểm thủy văn và thủy năng ................................................................. 34

3.4.1.1
3.4.1.2

Giải pháp tăng khả năng tháo lũ tràn chính ................................................. 41
Giải pháp bổ sung tràn sự cố ....................................................................... 41

3.2 Tình hình xây dựng hồ đập tại Phú Yên ..........................................................35
3.3 Hiện trạng hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên ...................................................38
3.4 Đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên .....41
3.4.1 Giải pháp tăng khả năng tháo lũ cho hồ chứa ...........................................41
3.4.2

Giải pháp xử lý những vấn đề hư hỏng đập đất ........................................47

3.4.2.1
3.4.2.2
3.4.2.3

mái
3.4.2.4
3.4.2.5
3.4.2.6

Hư hỏng do lún nứt nẻ thân đập .................................................................. 47
Hư hỏng do thấm xói ngầm trượt lở mái hạ lưu .......................................... 48
Hư hỏng do nước rút nhanh gây trượt mái thượng lưu phá vỡ kết cấu bảo vệ
49
Hư hỏng do mối gây ra ................................................................................ 49
Hư hỏng do lớp gia cố bảo vệ mặt đập bị hư hỏng ..................................... 49
Hư hỏng do rảnh thoát nước tiếp giáp giữa đập và sườn đồi ...................... 49

3.5 Kết luận chương 3 ............................................................................................50
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN HỒ
CHỨA NƯỚC LA BÁCH, TỈNH PHÚ YÊN ...............................................................51
4.1 Giới thiệu công trình hồ chứa nước La Bách ...................................................51
4.1.1 Vị trí công trình .........................................................................................51

iv


4.1.2
4.1.3
4.1.4

Nhiệm vụ công trình..................................................................................52
Quy mô công trình ....................................................................................52
Thông số cơ bản của cụm công trình đầu mối ..........................................52

4.1.4.1
4.1.4.2
4.1.4.3
4.1.4.4

4.1.5

Điều kiện tự nhiên .....................................................................................54

4.1.5.1
4.1.5.2
4.1.5.3

4.1.6

Hồ chứa nước .............................................................................................. 52
Đập đất ........................................................................................................ 53
Tràn xả lũ .................................................................................................... 53
Cống lấy nước ............................................................................................. 53
Điều kiện địa hình ....................................................................................... 54
Điều kiện địa chất ........................................................................................ 54
Điều kiện khí tượng, thủy văn ..................................................................... 55

Hiện trạng hồ chứa nước La Bách.............................................................56

4.1.6.1
4.1.6.2
4.1.6.3
4.1.6.4

Giải pháp thiết kế của Đập đất .................................................................... 56
Hiện trạng Đập đất ...................................................................................... 57
Hiện trạng Tràn xả lũ .................................................................................. 60
Hiện trạng Cống lấy nước ........................................................................... 61

4.3.1.1
4.3.1.2
4.3.1.3

Đánh giá thấm Đập đất theo quan sát .......................................................... 63
Đánh giá thấm Đập đất qua khoan địa chất kiểm tra thân đập .................... 63
Đánh giá thấm Đập đất thông qua tính toán ................................................ 68

4.2 Đánh giá khả năng cấp nước của Hồ chứa.......................................................62
4.3 Đánh giá an toàn của Đập đất ..........................................................................63
4.3.1 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí thấm ..................................................63

4.3.2

Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí ổn định ..............................................75

4.3.2.1
4.3.2.2
4.3.2.3
4.3.2.4
4.3.2.5
4.3.2.6
4.3.2.7

Các phương án tính toán. ............................................................................ 75
Mặt cắt tính toán.......................................................................................... 75
Trường hợp tính toán................................................................................... 76
Số liệu tính toán........................................................................................... 76
Phương pháp tính toán ................................................................................ 76
Chỉ tiêu đánh giá điều kiện ổn định đập ...................................................... 77
Kết quả và nhận xét ..................................................................................... 77

4.6.1.1
4.6.1.2

Tính toán cho tiêu chí lũ.............................................................................. 91
Tính toán cho tiêu chí an toàn thấm và ổn định Đập đất ............................. 91

4.3.3 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí lũ .......................................................81
4.3.4 Đánh giá an toàn Đập theo tiêu chí về các bộ phận ..................................86
4.3.5 Tổng hợp đánh giá an toàn Đập đất ..........................................................86
4.4 Đánh giá năng lực của Tràn xả lũ ....................................................................87
4.4.1 Thông số thiết kế tràn hiện trạng...............................................................87
4.4.2 Xác định và tính toán lại tiêu chuẩn lũ thiết kế, kiểm tra .........................87
4.4.3 Tính toán điều tiết lũ thiết kế và kiểm tra. ................................................88
4.4.4 Đánh giá năng lực xả của tràn ...................................................................88
4.5 Đề xuất các giải pháp tổng thể nâng cao an toàn hồ đập .................................89
4.6 Tính toán cho các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập đề xuất .........................91
4.6.1 Tính toán cho giải pháp 1 ..........................................................................91
4.6.2

Tính toán cho giải pháp 2 ........................................................................103

4.6.2.1

4.6.2.2

4.6.3

Tính toán cho tiêu chí lũ............................................................................ 103
Tính toán cho tiêu chí an toàn thấm và ổn định Đập đất ........................... 105

Tính toán cho giải pháp 3 ........................................................................106

4.6.3.1

Tính toán cho tiêu chí lũ............................................................................ 106

v


4.6.3.2

Tính toán cho tiêu chí an toàn thấm và ổn định Đập đất ........................... 109

4.7 Phân tích, lựa chọn giải pháp nâng cao an toàn hồ đập .................................109
4.7.1 Phân tích về mặt kỹ thuật ........................................................................109
4.7.2 Phân tích về mặt kinh tế ..........................................................................111
4.7.3 Lựa chọn giải pháp ..................................................................................111
4.8 Kết luận chương 4 ..........................................................................................112
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................115

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Hình ảnh một số đập đất lớn ở Việt Nam .......................................................10
Hình 1.2 Sự cố vỡ đập Bản Kiều - Trung Quốc ............................................................16
Hình 1.3 Trượt mái thượng lưu đập Từ Phổ (Trung Quốc) ..........................................16
Hình 1.4 Sự cố vỡ đập Ia karel 2 - Gia Lai ...................................................................18
Hình 1.5 Sự cố vỡ đập Teton - Mỹ ................................................................................19
Hình 1.6 Sự cố vỡ đập Am Chúa - Khánh Hòa .............................................................19
Hình 1.7 Vết nứt dọc trên mái đập EaSoup thượng - Đắk Lăk, ....................................20
Hình 1.8 Vùng thấm sình lầy mái hạ lưu trên hồ Kim Sơn ...........................................21
Hình 1.9 Hư hỏng do mối gây ra tại Đập thuỷ điện Azun Hạ, Gia Lai .........................22
Hình 2.1 Các bước đánh giá an toàn đập theo tiêu chí lũ ..............................................27
Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Phú Yên ....................................................................32
Hình 3.2 Hình ảnh một số hồ chứa điển hình ................................................................38
Hình 3.3 Một số hình ảnh hiện trạng hồ đập tỉnh Phú Yên ...........................................41
Hình 3.4 Tràn sự cố hồ Thanh Lanh - Vĩnh Phúc .........................................................42
Hình 3.5 Cắt dọc Tràn sự cố hồ Easoup Thượng - Đắc Lắc .........................................42
Hình 3.6 Cắt dọc Tràn sự cố hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh.........................................................43
Hình 3.7 Tràn sự cố kiểu cửa van tự động ....................................................................44
Hình 3.8 Tràn sự cố kiểu gia tải bằng nước gây vỡ đập đất. ........................................45
Hình 3.9 Tràn sự cố kiểu gây dẫn xói gây vỡ đập đất. ..................................................45
Hình 3.10 Tràn sự cố kiểu cầu chì .................................................................................46
Hình 3.11 Tràn sự cố kiểu cửa mở nhanh .....................................................................46
Hình 3.12 Tràn Labyrinth ..............................................................................................47
Hình 3.13 Cấu tạo tường chống thấm bằng phương pháp khoan phụt cao áp ..............48
Hình 3.14 Chống thấm bằng vật liệu thảm sét đia kỹ thuật ..........................................49
Hình 4.1 Bản đồ vị trí công trình Hồ chứa nước La Bách ............................................51
Hình 4.2 Cắt ngang đại diện đập đất thiết kế ................................................................57
Hình 4.3 Bản đồ khoanh vùng thấm mái hạ lưu đập đất ...............................................57

Hình 4.4 Hình ảnh hiện trạng thấm qua đập đất ............................................................60
Hình 4.5 Hình ảnh hiện trạng Tràn xả lũ .......................................................................61
Hình 4.6 Hình ảnh hiện trạng Cống lấy nước................................................................61
Hình 4.7 Bố trí mặt cắt khoan địa chất ..........................................................................64
Hình 4.8 Sơ đồ các lớp đất thân đập theo kết quả khoan kiểm định .............................67
Hình 4.9 Sơ đồ kết quả tính toán thấm PA1 đại diện ....................................................71
Hình 4.10 Sơ đồ kết quả tính toán thấm PA2 đại diện ..................................................73
Hình 4.11 Sơ đồ kết quả tính toán ổn định PA1 đại diện ..............................................78
Hình 4.12 Sơ đồ kết quả tính toán ổn định PA2 đại diện ..............................................80
Hình 4.13 Sơ đồ đại diện tính toán thấm qua Đập sau xử lý .........................................99
Hình 4.14 Sơ đồ đại diện tính toán ổn định Đập sau xử lý .........................................102
Hình 4.15 Hình minh họa giải pháp nâng cấp Tràn xả lũ ...........................................104

vii


Hình 4.16 Đồ thị quá trình điều tiết lũ – Tràn GP2 .....................................................105
Hình 4.17 Đồ thị quá trình điều tiết lũ – Tràn GP3 .....................................................107

viii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Thống kê một số đập đất lớn ở Việt Nam ......................................................7
Bảng 3-1 Đặc trưng thống kê tài nguyên nước mặt các sông lớn tại Phú Yên .............35
Bảng 3-2 Bảng thống kê một số hồ chứa tại tỉnh Phú Yên ...........................................37
Bảng 4-1 Các chỉ tiêu dùng cho tính toán các lớp đất đắp thân đập hồ La Bách ..........65
Bảng 4-2 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất PA1 .......................................72
Bảng 4-3 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất PA2 .......................................74
Bảng 4-4 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất PA1 ..........................................79

Bảng 4-5Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất PA2 ...........................................81
Bảng 4-6 Bảng tính toán kiểm tra cao trình đỉnh đập hiện trạng – TH1 .......................84
Bảng 4-7 Bảng tính toán kiểm tra cao trình đỉnh đập hiện trạng – TH2 .......................85
Bảng 4-8 Tổng hợp kết quả tính toán thấm qua đập đất sau xử lý ................................99
Bảng 4-9 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất sau xử lý ................................103
Bảng 4-10 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất GP2 ......................................106
Bảng 4-11 Bảng tính toán cao trình đỉnh đập – GP3...................................................108
Bảng 4-12 Tổng hợp kết quả tính toán ổn định đập đất GP3 ......................................109
Bảng 4-13 Tổng hợp các giải pháp áp dụng nâng cao an toàn hồ đập ........................110
Bảng 4-14 Tổng hợp chi phí xây dựng các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập ..........111

ix


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Phú Yên là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, nam giáp tỉnh
Khánh Hoà, tây giáp 2 Tỉnh Gia Lai và Đăk Lăk, đông giáp biển Đông với bờ biển dài
189km. Diện tích tự nhiên là 5.060 km2.
Mạng lưới sông suối ở Phú Yên khá dày và lớn, phần lớn bắt nguồn từ dãy núi Trường
Sơn nên nguồn nước mặt khá dồi dào. Nguồn nước sông Ba có trữ lượng lớn nhất tỉnh,
lượng nước đổ ra biển hàng năm là 9,7 tỷ m3. Sông Kỳ Lộ là con sông lớn thứ 2 trong
tỉnh, diện tích lưu vực sông Kỳ Lộ là 1.950 km2, trong đó phần trong tỉnh là 1.560
km2. Ngoài ra còn có nguồn nước sông Bàn Thạch với tổng lượng dòng chảy của sông
khoảng 0,8 tỷ m3/năm.
Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Phú Yên có 45 công trình hồ chứa nước các loại, trong đó
có 2 hồ thủy điện với tổng dung tích trữ khoảng 706 triệu m3 nước và 43 hồ thủy lợi
với tổng dung tích trữ khoảng 66,5 triệu m3 nước. Phần lớn các công trình hồ thủy lợi
trên địa bàn tỉnh được xây dựng sau năm 1980. Qua nhiều năm vận hành, khai thác,
hiện một số hồ chứa bị hư hỏng, xuống cấp. Mặt khác các hồ đập được thiết kế trước

đây tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế có một số chỉ tiêu chưa đáp ứng theo Quy chuẩn
Quốc gia hiện nay (QCVN 04-05:2012/BNNPTNT).
Thời gian qua, một số hồ chứa nước như Đồng Khôn, Hòn Dinh (Đông Hòa), Đồng
Tròn (Tây Hòa), các hồ Trung Tâm, Suối Thị, Tân Lập (Sông Hinh), chứa nước Bà
Mẫu (Tuy An), các hồ Suối Bùn, Ba Võ (Sơn Hòa), hồ Hóc Răm (Tây Hòa) được đầu
tư nâng cấp, sửa chữa để tăng thêm khả năng đảm bảo an toàn hồ, nâng cao năng lực
tưới của công trình. Tuy nhiên, các giải pháp đầu tư sửa chữa, nâng cấp mới mang tính
tạm thời, chưa được triệt để và lâu dài.
Mặc dù một số hồ chứa đã được đầu tư sửa chữa, nâng cấp, tuy nhiên hiện nay còn
nhiều công trình hồ thủy lợi trên địa bàn tỉnh vẫn còn bị hư hỏng, xuống cấp nghiêm
trọng, cần được sửa chữa, nâng cấp để đảm bảo an toàn trong tình hình thời tiết, khí
hậu bất lợi hiện nay và đảm bảo an toàn theo Quy chuẩn mới, như: Hồ chứa nước Phú

1


Xuân; hồ Đồng Tròn (Tuy An); Hồ Đồng Khôn; Hồ Cây Da 1 (Sơn Hòa); Hồ Ea
Lâm1 (Sông Hinh); hồ Suối Hiền (Tây Hòa); hồ Hóc Răm v.v… Đa số các hồ đều bị
hư hỏng mái đập thượng hạ lưu, thấm thân đập ra mái hạ lưu, Tràn không đảm bảo
năng lực tháo lũ, Cống lấy nước bị hư hỏng …
Hiện nay, tình hình khí tượng, thủy văn ngày càng diễn biến phức tạp do biến đổi của
khí hậu toàn cầu gây ra. Với số lượng nhiều hồ chứa trên địa bàn tỉnh bị hư hỏng,
xuống cấp nghiêm trọng. Các giải pháp sửa chữa, nâng cấp đã áp dụng cho một số hồ
chứa còn chưa thật phù hợp. Vì vậy, để có cơ sở khoa học phục vụ công tác đánh giá
và đề ra những biện pháp đảm bảo nâng cao an toàn hồ chứa nước trên địa bàn tỉnh
Phú Yên, việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao an
toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng tính toán cho hồ La Bách” là hết
sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để đánh giá tổng quan tình hình an toàn hồ

đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên.
Nghiên cứu đề ra các giải pháp công trình tổng thể nhằm nâng cao an toàn hồ đập trên
địa bàn tỉnh Phú Yên.
Lựa chọn được giải pháp hợp lý nâng cao an toàn cho hồ chứa nước La Bách, tỉnh Phú
Yên.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Điều tra, thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thực tế đã thiết kế thi công đập đất ở
tỉnh Phú Yên.
3.1. Cách tiếp cận
Kế thừa các tài liệu và kết quả nghiên cứu về an toàn hồ đập đã có.
Tiếp cận hồ sơ thiết kế các công trình hồ chứa hiện có, các báo cáo đánh giá về hiện
trạng và nguyên nhân hư hỏng của hồ đập tại Phú Yên hàng năm.

2


Tiếp cận các tài liệu ghi chép, quan trắc, đo đạc được lưu trữ trong công tác quản lý
vận hành và khai thác công trình hồ chứa tại Phú Yên.
Tiếp cận kế thừa các kết quả đã nghiên cứu về giải pháp ứng dụng trong nước và Phú
Yên.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp tổng hợp, thống kê, kế thừa các kết quả nghiên cứu về vấn đề an toàn hồ
đập ở Việt Nam và trên thế giới.
Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu hiện trạng và
nguyên nhân hư hỏng của hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên.
Các phương pháp lý thuyết về tính toán thủy văn, thủy lực; tính toán điều tiết lũ, kiểm
tra an toàn tháo lũ; tính thấm, tính ổn định.
Phương pháp chuyên gia.
Phương pháp mô hình toán: Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn và thông qua các
phần mềm tính toán để giải bài toán thấm, ổn định của đập đất.

4. Các kết quả đạt được
Đánh giá được hiện trạng an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú Yên.
Cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn hồ đập.
Đề xuất được các giải pháp tổng thể nâng cao an toàn hồ đập trên địa bàn tỉnh Phú
Yên.
Đề xuất được các giải pháp cụ thể nâng cao an toàn cho hồ La Bách, tỉnh Phú Yên;

3


CHƯƠNG 1
HỒ ĐẬP

TỔNG QUAN VỀ ĐẬP ĐẤT VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN

1.1 Tổng quan về xây dựng đập đất ở Việt Nam
1.1.1 Phát triển ngành Thủy lợi ở Việt Nam
Nằm ở khu vực Đông Nam Á, Việt Nam dưới tác động của khí hậu nhiệt đới gió mùa
hàng năm có lượng mưa phong phú. Lượng mưa trung bình hàng năm là xấp xỉ
2000mm. Việt Nam có một mạng lưới dày đặc của các con sông và suối. Số lượng các
con sông có chiều dài trên 10km là 2360. Tuy nhiên, do địa hình hẹp ở miền trung của
đất nước, độ dốc lòng sông rất lớn và lượng mưa phân bố không đều quanh năm.
Khoảng 75% lượng mưa được quan sát thấy trong 4 tháng mùa mưa từ tháng bảy đến
tháng mười. Vì vậy để điều tiết nguồn nước trong một năm, làm giảm ảnh hưởng lũ lụt
và hạn hán, tăng cường sản xuất điện và cung cấp nước trong mùa khô, cho thấy nhu
cầu xây dựng đập chứa nước ngày càng đang phát triển.
Kể từ khi những năm 30 của thế kỷ trước, một số đề án thủy lợi quy mô vừa và nhỏ đã
được xây dựng với loại vật liệu là bê tông và đập đất có chiều cao dưới 30m và tạo ra
hồ chứa với dung lượng ít hơn 50 triệu khối. Các hồ chứa này chủ yếu phục vụ tưới
tiêu lúa, hoa màu khác. Đập được xây dựng trong thời gian gần đây có quy mô trung

bình và vật liệu chủ yếu là đất. Sau ngày thống nhất (1975) đã có một sự bùng nổ phát
triển của các đập và hồ chứa. Nhiều dự án đập quy mô lớn với dung lượng lưu trữ
hàng trăm triệu hoặc thậm chí hàng tỷ mét khối nước và chiều cao đập lên đến trên
50m. Những con đập được xây dựng với vật liệu khác nhau (đất, đá, bê tông ...) và
được thiết kế và xây dựng bởi kỹ sư Việt Nam và người lao động trong nước. Hầu hết
các dự án đập được vận hành cho mục đích khác nhau (phát điện, thủy lợi, cấp nước,
giảm thiểu lũ lụt, du lịch, môi trường v.v...)
Trong hai thập kỷ qua, bên cạnh sự phát triển của đập thủy điện quy mô vừa và nhỏ,
dự án quy mô lớn đập đã được xây dựng ở các tỉnh Tây Bắc, miền Trung và miền
Đông Nam Bộ. Những con đập này đã góp phần vào nền kinh tế của đất nước, ví dụ
như Đập thủy điện Hòa Bình (chiều cao 128m, công suất lắp đặt 1.920MW), Nhà máy
thủy điện Sơn La (chiều cao 138m, công suất lắp đặt 2.400MW). Tại khu vực ven biển
4


ở khu vực Bắc Trung bộ, hoặc đồng bằng Sông Cửu Long cống, đập ngăn mặn đã
được xây dựng để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp địa phương và ổn
định sinh kế địa phương. Có một số cống đập ngăn mặn có chiều dài lên đến 200500m chẳng hạn như Thảo Long tỉnh Thừa Thiên Huế; Lãng Thé, Cái Hóp, Cần
Chông tỉnh Trà Vinh; Ba Lai tỉnh Bến Tre ... Trong tương lai các công trình
chống xâm nhập mặn sẽ được xây dựng với quy mô lớn hơn để đối phó với nước biển
dâng và phục vụ các mục đích khác.
Cho đến nay, tổng dung tích trữ nước của tất cả các hồ chứa ở Việt Nam là 30 tỷ khối.
Các hồ chứa này đã trực tiếp tưới cho 500.000 ha và cung cấp nguồn nước đến
1.000.000 ha đất trồng lúa và cây lương thực. Điều này giúp tạo ra một sản lượng
lương thực đủ để đáp ứng không chỉ nhu cầu trong nước mà còn dư thừa cho xuất
khẩu. Tổng công suất của nhà máy thủy điện là 6.500MW, đóng góp lên đến 33% tổng
nhu cầu điện tại Việt Nam. Đập được xây dựng trong lưu vực sông Hồng có tổng
dung tích phòng lũ là 10 tỷ mét khối, có thể quản lý lũ lụt với xác suất 500 năm.
Đập đất là loại phổ biến nhất của các đập chứa nước tại Việt Nam. Hầu hết các đập đất
có quy mô vừa và nhỏ có chiều cao dưới 50m. Nhiệm vụ các hồ chứa chủ yếu là phục

vụ mục đích thủy lợi. Số lượng đập đất đóng góp tới 95% của tổng số của các đập hiện
có tại Việt Nam. Đập đất được xây dựng từ các vật liệu tại chỗ và không cần phải dùng
đến máy móc thi công đặc biệt.
Hầu hết các đập đất đã được hoạt động từ 30-40 năm. Hiện tại nó vẫn còn trong tình
trạng tốt và hoạt động ổn định. Tuy nhiên để đảm bảo sự ổn định và phát huy hết công
suất về lâu dài thì cần thường xuyên kiểm tra, tu sửa và nâng cấp.
1.1.2 Xây dựng đập đất ở Việt Nam
Đối với nước ta, đập đất là loại công trình dâng nước phổ biến nhất khi xây dựng
những hồ chứa. Do đặc điểm về địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, phương tiện thi
công… của nước ta, trong tương lai đập đất còn có triển vọng phát triển rộng rãi hơn
nữa.
Sở dĩ trong những năm gần đây đập bằng vật liệu địa phương trong đó đập đất là chủ
yếu đang phát triển với tốc độ nhanh và hiện đang có xu hướng phát triển nhanh hơn

5


nữa về số lượng cũng như quy mô công trình là do nhiều nguyên nhân, trong đó có
những nguyên nhân chủ yếu sau đây:
• Yêu cầu chất lượng của nền đối với đập đất không cao lắm so với những loại đập
khác. Đập đất hầu như có thể xây dựng được với bất kỳ điều kiện địa chất, địa hình
và khí hậu nào. Những vùng có động đất cũng có thể xây dựng được đập đất. Ưu
điểm này rất cơ bản bởi vì càng ngày những tuyến hẹp, có địa chất tốt thích hợp cho
các loại đập bê tông càng ít cho nên các nước dần dần đi vào khai thác các tuyến
rộng, nền yếu, chỉ thích hợp cho đập bằng vật liệu tại chỗ.
• 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,
người ta có thể sử dụng được 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 có khả năng tăng cao. Người ta đã tính được rằng nếu

lựa chọn được loại đất có thành phần hạt thích hợp và đầm nén tốt thì ứng suất cho
phép trong thân đập có thể đạt đến 110kg/cm2 và như vậy có thể xây dựng được
đập cao đến 650m.
• Sử dụng những phương pháp mới để xây dựng những màng chống thấm sâu trong
nền thấm nước mạnh. Đặc biệt dùng phương pháp phun các chất dính kết khác nhau
như xi măng sét vào đất nền. Có khả năng tạo thành những màng chống thấm sâu
đến 200m.
• 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 được thời gian xây dựng, hạ giá
thành công trình và hầu như dần dần có thể loại trừ hoàn toàn lực lượng lao động
thủ công.
• Giảm xuống đến mức thấp nhất việc sử dụng các loại vật liệu hiếm như xi măng,
sắt, thép v.v… và từ đó giảm nhẹ được các hệ thống giao thông mới và phương tiện
giao thông.
• Do những thành tựu về nghiên cứu và kinh nghiệm xây dựng các loại công trình
tháo nước, đặc biệt là do phát triển việc xây dựng đường hầm mà giải quyết được
vấn đề tháo nước ngoài thân đập với lưu lượng lớn.

6


Hầu hết đập đất ở Việt Nam được xây dựng từ năm 1954 ở miền Bắc và từ sau năm
1975 trên cả nước. Tại thời điểm đó, đập chắn nước đều là đập đất, chỉ có đập Hoà
Bình là đập đá đổ lõi sét. Mấy năm sau mới có các đập bêtông thông thường Tân
Giang (Ninh Thuận), Lòng Sông (Bình Thuận), các đập đá đổ lõi sét Hàm Thuận – Đa
Mi (Lâm Đồng), Yaly (Gia Lai), đập đá đầm nén có bản mặt bêtông cốt thép Quảng
Trị, Tuyên Quang, đập RCC Plei Krong,... Hiện đã thi công các đập RCC Nước Trong
(Quảng Ngãi), Bản Vẽ (Nghệ An), Sơn La,..., đập đá đầm nén có bản mặt bêtông cốt
thép Cửa Đạt (Thanh Hoá). Hiện cả nước đã đầu tư xây dựng được 6.886 hồ chứa
nước trong đó có 6.648 hồ chứa thủy lợi (chiếm 96,5%) và 238 hồ chứa thủy điện

(chiếm 3,5%) với tổng dung tích khoảng 63 tỷ m3 nước”.
Các đập đất lớn hoặc tạo ra hồ chứa có dung tích lớn là Dầu Tiếng (Tây Ninh), Trị An
(Đồng Nai), Núi Cốc (Thái Nguyên), Yên Lập (Quảng Ninh), Cấm Sơn (Bắc Giang),
Sông Mực (Thanh Hoá), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), An Mã (Quảng Bình), Phú Ninh (Quảng
Nam), Núi Một (Bình Định),...
Ở nước ta đập vật liệu địa phương đóng vai trò chủ yếu. Đập vật liệu địa phương
tương đối đa dạng. Đập đất được đắp bằng các loại đất: Đất pha tàn tích sườn đồi, đất
Bazan, đất ven biển Miền Trung. Phần lớn các đập ở Miền Bắc và Miền Trung được
xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất hoặc đập có thiết bị chống tường nghiêng,
tường tâm, chân khay … bằng đất sét. Một số năm gần đây sử dụng một số công nghệ
mới chống thấm cho thân đập như: Tường lõi chống thấm bằng các tấm bê tông cốt
thép liên kết khớp ở đập Tràng Vinh, thảm sét bentonite cho đập Núi Một, hào
bentonite cho đập Eaksup Thượng (Đắk Lắk)…Công nghệ mới tường chống thấm
bằng sét - bentonite được áp dụng chống thấm đập Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), đập Núi Cốc
(Thái Nguyên). Công nghệ khoan phụt chống thấm mới kiểu tia (Jet-grouting) và
khoan phụt hoá chất (Chemical grouting) do Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam nghiên
cứu. Áp dụng chống thấm cho cống dưới đê, cống vùng triều, làm chân khay thượng
lưu cho đập đất các công trình: Cống tiêu D10 thuộc hệ thống thuỷ nông thị xã Phủ Lý
tỉnh Hà Nam; đập Đá Bạc (Hà Tĩnh);
Bảng 1.1 Thống kê một số đập đất lớn ở Việt Nam

7


TT

Tên Hồ

Tỉnh

Loại Đập

Hmax (m)

Năm XD

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

Suối Hai
Đa Nhim
Thượng Tuy
Tà Keo
Cấm Sơn
Vực Trống
Đồng Mô
Tiên Lang
Pa Khoang
Hòa Bình
Yên Mỹ
Yên Lập
Vĩnh Trinh
Núi Một
Liệt Sơn

Phú Ninh
Núi Cốc
Xạ Hương
Sông Mực
Quất Động
Hòa Trung
Hội Sơn
Dầu Tiếng
Biển Hồ
Vực Tròn
Tuyền Lâm
Đá Bàn
Kẻ Gỗ
Khe Tân
Kinh Môn
Khe Chè
Phú Xuân
Sông Rác
Thuận Ninh
Đồng Nghệ
Sông Quao
Gò Miếu
Cà Giây

Hà Tây
Lâm Đồng
Hà Tỉnh
Lạng Sơn
Bắc Giang
Hà Tỉnh

Hà Tây
Quảng Bình
Lai Châu
Hòa Bình
Thanh Hóa
Quảng Ninh
Quảng Nam
Bình Định
Quảng Ngãi
Quảng Nam
Thái Nguyên
Vĩnh Phúc
Thanh Hóa
Quảng Ninh
Đà Nẵng
Bình Định
Tây Ninh
Gia Lai
Quảng Bình
Lâm Đồng
Khánh Hòa
Hà Tĩnh
Quảng Nam
Quảng Trị
Quảng Ninh
Phú Yên
Hà Tĩnh
Bình Định
Đà Nẵng
Bình Thuận

Thái Nguyên
Bình Thuận

Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất/Đá
Đất
Đất/Đá
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất

Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất

29,00
38,00
25,00
35,00
41,50
22,80
21,00
32,30
26,00
128,00
25,00
40,00
23,00
32,50
29,00
40,00
27,00
42,00

33,40
22,60
26,00
29,00
28,00
21,00
29,00
32,00
42,50
37,40
22,40
21,00
25,20
23,70
26,80
29,20
25,00
40,00
30,00
35,40

1964
1963
1964
1972
1974
1974
1974
1978
1978

1978
1980
1980
1980
1980
1981
1982
1982
1982
1983
1983
1984
1985
1985
1985
1986
1987
1988
1988
1989
1989
1990
1996
1996
1996
1996
1997
1999
1999

8


TT

Tên Hồ

Tỉnh

Loại Đập

Hmax (m)

Năm XD

39
40
41
42
43
44
45
46
47

Ayun Hạ
Sông Hinh
Easoup Thượng
Sông Sắt
Sông Sào

Hà Động
Tả Trạch
Hoa Sơn
Iamơ

Gia Lai
Phú Yên
Đắk Lắk
Ninh Thuận
Nghệ An
Quảng Ninh
Thừa T. Huế
Khánh Hòa
Đắk Lắk

Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất
Đất

36,00
50,00
27,00
29,00
30,00

30,00
56,00
29,00
32,00

1999
2000
2005
2007
2010
2009
2010
2010
2010

9


Hồ Đa Nhim – Lâm Đồng

Đập Cấm Sơn – Bắc Giang

Hồ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh

Hồ Tuyền Lâm – Lâm Đồng

Hồ Dầu Tiếng – Tây Ninh

Hồ EaSoup – ĐăkLăk

Hình 1.1 Hình ảnh một số đập đất lớn ở Việt Nam

10


1.2 Tổng quan về an toàn hồ đập ở Việt Nam
1.2.1 Hiện trạng đập đất
Hầu hết các đập đã được xây dựng ở nước ta là đập đất. Đất đắp đập được lấy tại chỗ
gồm các loại đất: đất pha tàn tích sườn đồi, đất Bazan, đất ven biển miền Trung. Phần
lớn các đập đất được xây dựng theo hình thức đập đất đồng chất, mái thượng lưu được
bảo vệ bằng đá xếp, mái hạ lưu trồng cỏ trong các ô đổ sỏi.
Theo chiều cao đập có khoảng 20% số đập là cấp ba, hơn 70% là đập cấp bốn và cấp
năm, còn lại khoảng 10% là đập từ cấp hai trở lên.
Các đập được xây dựng thời kỳ trước 1960 khoảng 6%, từ 1960 đến 1975 khoảng
44%, từ 1975 đến nay khoảng 50%.
Phân tích 100 hồ đã có dự án sửa chữa cải tạo hoặc nâng cấp thì 71 hồ có hiện tượng
hư hỏng ở đập, 37 hồ có hư hỏng ở tràn và 54 hồ có hư hỏng ở cống.
Như vậy đập là loại công trình đầu mối có hư hỏng chiếm tỷ lệ cao nhất. Các hư hỏng
xảy ra ở đập thường là:
• Do thấm gây ra như thấm mạnh, sủi nước ở nền đập Đồng Mô-Hà Tây, Suối GiaiSông 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%.
• Hư hỏng thiết bị bảo vệ mái thượng lưu. Khoảng 85% các đập đã xây dựng được
bảo vệ mái bằng đá lát hoặc đá xây còn lại là tấm bê tông lắp ghép hoặc bê tông đổ
tại chỗ. Số đập có hư hỏng kết cấu bảo vệ mái chiếm 35,4%.
• Các hư hỏng khác như sạt mái, lún không đều, nứt, tổ mối,… chiếm khoảng 19,7%.
Có thể nói đập là hạng mục công trình quan trọng nhất ở công trình hồ chứa, những hư
hỏng nặng ở đập dễ dẫn tới nguy cơ sự cố vỡ đập.
1.2.2 Hiện trạng công trình xả lũ

Các hồ chứa thủy lợi hiện có phần lớn được tạo nên bằng đập vật liệu tại chỗ. Vì vậy
các công trình tràn chủ yếu là các công trình xả mặt có kết cấu kiểu đường tràn đặt ở
11


đầu đập hoặc ở các eo yên ngựa. Phổ biến là tràn tự do (không cửa van), loại có cửa
van rất ít, chiếm khoảng 13%.
Nối tiếp sau tràn là hình thức dốc nước hoặc bậc nước, tiêu năng sau dốc phổ biến là
dòng phun hoặc dòng đáy (bể tiêu năng, tường tiêu năng).
Các công trình tràn xây dựng vào những thời kỳ từ 1975 trở về trước chủ yếu là bằng
đá xây. Từ 1975 đến 1990 tỷ lệ tràn bằng bê tông và bê tông cốt thép tăng lên. Từ
1990 đến nay chủ yếu bằng vật liệu bê tông cốt thép.
Sự xuống cấp ở các công trình tràn thể hiện ở một số mặt sau:
• Hư hỏng các kết cấu tiêu năng, xói lở hạ lưu như Khuôn Thần-Hà Bắc, Khe ĐáNghệ An, Hòa Trung - Đà Nẵng… chiếm 59,5%.
• Xâm thực bề mặt như Cấm Sơn-Hà Bắc, Yên Lập - Quảng Ninh… chiếm 27%.
• Thấm rò rỉ qua khớp nối, cửa van như Đại Lải-Vĩnh Phú, Kinh Môn-Quảng Trị,
không mở được cửa van như Dầu Tiếng-Tây Ninh… chiếm 13,5%.
Công trình tràn là công trình xả lũ đảm bảo an toàn cho đập về mặt chống tràn. Một
khi công trình tràn không đủ khả năng tháo lũ thì nguy cơ tràn qua đỉnh đập sẽ xảy ra.
Mặt khác công trình tràn thường thay một phần đập hoặc nâng cao eo yên ngựa để giữ
nước cho hồ. Nếu chất lượng công trình tràn không đảm bảo, những hư hỏng nặng ở
đây cũng sẽ dẫn đến sự cố vỡ đập.
1.2.3 Hiện trạng cống lấy nước
Hầu hết các hồ có cống ngầm lấy nước. Các cống được thiết kế chủ yếu theo hình thức
lấy nước không áp chiếm trên 80%, các cống có áp thường được xây dựng ở các hồ có
kết hợp phát điện.
Các cống ngầm xây dựng ở các hồ được làm bằng bê tông cốt thép, ống bọc bê tông
hoặc bê tông cốt thép. Lưu lượng qua cống được điều tiết bằng cửa van phẳng ở
thượng lưu hoặc đặt trong tháp hoặc không có tháp. Các cống có áp dùng van côn,
cống rất nhỏ đặt hai van đĩa ở hạ lưu.

12


Khả năng tháo của cống không lớn Q ≤ 1 m3/s chiếm khoảng 75%. Các cống lưu
lượng Q = 1~5 m3/s chiếm khoảng 20%. Như vậy mức độ tham gia vào nhiệm vụ tháo
cạn hồ hoặc đảm nhận tháo một phần lưu lượng lũ là không lớn.
Chất lượng các cống: Theo thống kê 100 dự án sửa chữa cải tạo nâng cấp hồ chứa có
tới 54% số hồ có cống hư hỏng. Các hư hỏng chính xảy ra ở cống thường là:
• Rò nước khớp nối như ở các hồ Núi Một-Bình Định, Suối Rồng-Vĩnh Phú, Suối
Hai-Vĩnh Phú… chiếm khoảng 20%.
• Cống bị nứt, chất lượng bê tông kém có hiện tượng thấm qua thân cống như cống
Hoà Trung-Đà Nẵng, Sông Mây-Đồng Nai, Bầu Đá-Nghệ An… chiếm khoảng
24,1%.
• Xói lở tiêu năng hạ lưu: cống Vân Trục-Vĩnh Phú, Quan Sơn-Hà Tĩnh… chiếm
khoảng 24,1%.
• Cửa cống không kín nước như: Thạch Hãn-Quảng Trị, Bình Hà-Hà Tĩnh… chiếm
khoảng 20%.
• Các hư hỏng khác như kẹt cửa, hỏng tháp van, tường cánh… chiếm khoảng 11,8%.
Ở công trình đầu mối hồ chứa vốn đầu tư vào cống chỉ chiếm khoảng 7 đến 13%
nhưng nó có tầm quan trọng về mặt an toàn hồ chứa. Những hư hỏng lớn về cống dễ
dẫn tới sự cố vỡ đập. Có thể nói khiếm khuyết của cống về mặt chất lượng là những
hiểm họa đang tiềm tàng trong thân đập.
1.2.4 Tình hình sự cố vỡ đập
Cho đến nay nước ta chưa có tài liệu thống kê đầy đủ các sự cố vỡ đập. Từ các nguồn
thông tin quản lý, thông tin qua các hội thảo khoa học, cũng như tài liệu trích dẫn khác
cho thấy nước ta chưa xảy ra các sự cố vỡ đập lớn nhưng đã xảy ra vỡ một số đập nhỏ
ở miền Trung và Tây Nguyên.
1.2.4.1 Sự cố đập đất hồ chứa Suối Hành – huyện Cam Ranh, tỉnh Khánh Hoà
Hồ chứa nước Suối Hành được khởi công xây dựng năm 1985 và đưa vào khai thác

năm 1989. Hồ chứa Suối Hành có đập đất dài 450m, chiều cao đập lớn nhất Hmax =
21m, cao trình đỉnh đập +36.0m, chiều rộng đỉnh đập B=5m, tường chắn sóng cao
0.8m.

13


Sự cố đập Suối Hành xảy ra vào ngày 3/12/1986 được mô tả như sau: những ngày cuối
tháng 11 và đầu tháng 12/1986, trong lưu vực hồ liên tục có mưa lớn, mực nước trong
hồ vượt mực nước dâng bình thường và đường tràn bắt đầu làm việc. Lúc đầu, ở phía
phải gần đầu đập xuất hiện vết nứt ngay trên mặt đập, đồng thời xuất hiện 3 lỗ rò lớn ở
các cao trình từ +14 đến +15 ở mái hạ lưu. Những lỗ rò này lớn dần mang theo đất cát
mặc dù lực lượng thi công tìm mọi biện pháp để chống đỡ nhưng không có kết quả.
Cuối cùng đầu đập phía bên phải bị xói 1 đoạn dài 135,5m thành 2 rãnh xói, rãnh xói
thứ nhất sâu xuống cao trình +22,0; rãnh xói thứ 2 xuống đến cao trình +20,0.
Nguyên nhân của sự cố đập Suối Hành được xác định là do thi công chất lượng không
đảm bảo từ việc xử lý đất mùn hữu cơ ở nền móng không triệt để, đến việc đầm nện
không đảm bảo dung trọng thiết kế.
1.2.4.2 Sự cố đập hồ Am Chúa- huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hoà
Hồ Am Chúa được xây dựng năm 1987 và cơ bản hoàn thành vào năm 1992. Hồ có
đập đất dài 330m, cao 24.5m, cao trình đỉnh đập 37.0m.
Sự cố đập xảy ra vào tháng 10/1989 và tháng 10/1992: Do mưa to kéo dài, nước hồ
dâng lên nhanh đột ngột, xuất hiện nhiều lỗ rò rỉ, thấm mạnh qua thân đập.
Nguyên nhân gây ra sự cố là do chất lượng công tác thi công đắp đập. Khối đất đắp bị
phân tách từng lớp, có các lớp kẹp bụi khô màu xám tro, mật độ tập trung nhiều ở lỗ
rò, độ ẩm đất không đều, độ chặt kém và không đồng đều, các chỉ tiêu đạt thấp so với
yêu cầu của thiết kế.
1.2.4.3 Sự cố đập đất hồ Buôn Bông - thị xã Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk
Hồ Buôn Bông được xây dựng năm 1987. Hồ có đập đất dài 131m, cao 9,8m, cao trình
đỉnh +429.0m, chiều rộng đỉnh 5.0m.

Sự cố đập Buôn Bông xảy ra vào ngày 16/6/1990: do mưa lớn liên tục 6 ngày, mực
nước hồ lên cao, nước chảy qua đỉnh tràn với chiều sâu cột nước 0.6-0.72m, nước bắt
đầu tràn qua mặt đập chính tại đoạn lòng suối cũ. Sau khoảng 1/2 giờ thì đập vỡ, gây
thành tiếng nổ lớn.

14


Nguyên nhân do khâu thi công đập Buôn Bông không thực hiện đúng quy trình quy
phạm về thi công đập đất (QP-TL D4.80 và 14TCVN 2-85) và không đúng theo yêu
cầu thiết kế. Công tác quản lý còn xem nhẹ và buông trôi.
1.2.5 Tình hình an toàn hồ chứa
Tình trạng chất lượng của các công trình đầu mối ở các hồ chứa không đồng đều. Tỷ lệ
các hồ trong đó các công trình đầu mối có hư hỏng cần sửa chữa chiếm một tỷ lệ khá
lớn. Trong đó có hư hỏng ở đập chiếm 71%, cống 54%, tràn 37%.
Những vấn đề ảnh hưởng đến an toàn hồ chứa:
• Công trình tháo lũ ở các hồ chứa chủ yếu là tràn tự do chiếm 87% còn lại là không
có cửa van điều tiết nên không có khả năng tháo khẩn cấp khi hồ có nguy cơ xảy ra
sự cố. Cần nghiên cứu các giải pháp tháo lũ khi khẩn cấp.
• Tỷ lệ hồ chứa loại vừa và lớn không nhiều và các hồ này đã được chú ý đảm bảo
chất lượng khi xây dựng và duy tu bảo dưỡng thường xuyên. Ở thượng lưu của các
hồ này có nhiều hồ nhỏ do địa phương tự xây dựng chất lượng kỹ thuật không đảm
bảo là mối đe dọa đối với các hồ ở phía dưới mỗi khi lưu vực có mưa lớn.
• Kiến thức cũng như các tài liệu hướng dẫn an toàn hồ đập chưa được phổ biến sâu
rộng. Đặc biệt là các phương án cứu hộ, phòng hộ, dự báo ngập lụt ở hạ lưu… chưa
được coi trọng.
• Ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào công tác duy tu bảo dưỡng các công trình
hồ đập nhằm nâng cao an toàn hồ đập còn hạn chế.
• Do đặc điểm về điều kiện tự nhiên, đặc biệt là tính chất của đất đắp đập cần có
những nghiên cứu riêng cho đập ở khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.

1.3 Những khả năng mất an toàn hồ đập
1.3.1 Mất an toàn do nước tràn qua đỉnh đập
Nước tràn qua đỉnh đập có thể là do các nguyên nhân sau: Tính thủy văn sai: Mưa gây
ra lũ tính nhỏ, lưu lượng đỉnh lũ nhỏ, tổng lượng lũ nhỏ hơn thực tế, các dạng lũ thiết
kế không phải là bất lợi, thiếu lưu vực. Lập đường cong dung tích hồ W=f (H) lệch về
phía lớn, lập đường cong khả năng xả lũ của đập tràn Q = f(H) sai lệch với thực tế.

15


Cửa đập tràn bị kẹt, lũ vượt tần suất thiết kế, không có tràn xả lũ dự phòng, đỉnh đập
đắp thấp hơn cao trình thiết kế.
Ví dụ: Đập Bản Kiều - Trung quốc vỡ do mưa lũ vượt tần xuất nước lũ tràn lên mặt
đập rồi leo lên vượt tường chắn sóng 0,3m.

Hình 1.2 Sự cố vỡ đập Bản Kiều - Trung Quốc
1.3.2 Mất an toàn do trượt, sạt lớp bảo vệ mái đập thượng lưu
Nguyên nhân sạt trượt mái đập:
• Biện pháp thiết kế gia cố mái không đủ sức chịu đựng sóng do bão gây ra.
• Thi công lớp gia cố kém chất lượng: Kích thước đá lát hoặc tấm bê tông nhỏ hơn
thiết kế, chất lượng đá hoặc bê tông kém, đá lát đặt nằm, không chèn chặt các hòn
đá.
• Đất mái đập thượng lưu đầm nện không chặt, hoặc không xén mái.
• Hiện tượng này xảy ra ở hầu hết các hồ thiết kế đá lát khan. Đặt biệt là khu vực
miền trung và Tây nguyên do gió bảo to, do hiện tượng đất trương nở.

Hình 1.3 Trượt mái thượng lưu đập Từ Phổ (Trung Quốc)
1.3.3 Mất an toàn do thấm
1.3.3.1 Thấm vượt quá giới hạn, sủi nước ở nền đập
Nguyên nhân gây ra:

16