Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác đối với hồ chứa nước liệt sơn, tỉnh quảng ngãi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TẤN KHANH

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ KHAI THÁC ĐỐI VỚI HỒ CHỨA NƯỚC
LIỆT SƠN, TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TẤN KHANH

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ KHAI THÁC ĐỐI VỚI HỒ CHỨA NƯỚC
LIỆT SƠN, TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Mã số : 60580202

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học :
PGS.TS. LÊ THỊ KIM OANH

Đà Nẵng - Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ............................................................ 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................. 3
6. Cấu trúc của luận văn ............................................................................ 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH QUẢN LÝ, VẬN HÀNH CÁC
HỒ CHỨA NƯỚC THỦY LỢI Ở VIỆT NAM ............................................ 4
1.1. Tình hình xây dựng và công tác quản lý khai thác hồ chứa ...................... 4
1.2. Sự cố có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hồ chứa nước và
nguyên nhân ...................................................................................................... 6
1.2.1. Sự cố vỡ đập do nước tràn qua đỉnh ............................................... 6
1.2.2. Sự cố vỡ đập gây ra do dòng thấm.................................................. 8
1.2.3. Những loại sự cố thường gặp khác ............................................... 10
1.2.4. Một số sự cố những năm gần đây và nguyên nhân gây ra ............ 14
1.3. Biện pháp nâng cao năng lực quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí

hậu hiện nay .................................................................................................... 15
1.3.1. Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu ........................ 15
1.3.2. Một số bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn
hiện nay. .......................................................................................................... 16
1.3.3. Biện pháp nâng cao năng lực quản lý đập hồ chứa trong điều kiện
biến đổi khí hậu hiện nay ................................................................................ 17
Kết luận Chương 1 .......................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. HIỆN TRẠNG CÁC HỒ CHỨA NƯỚC THỦY LỢI CỦA
TỈNH QUẢNG NGÃI ................................................................................... 20
2.1. Tổng quan hệ thống hồ chứa nước thủy lợi tại tỉnh Quảng Ngãi ............ 20
2.2. Hiện trạng về mặt kỹ thuật các hồ chứa nước .......................................... 21
2.2.1. Hiện trạng ...................................................................................... 21


2.2.2. Nguyên nhân ................................................................................. 25
2.2.3. Giải pháp khắc phục ...................................................................... 26
2.3. Hiện trạng công tác quản lý vận hành các hồ chứa nước ........................ 27
2.3.1. Hiện trạng ...................................................................................... 27
2.3.2. Nhận xét ........................................................................................ 29
Kết luận chương 2 ........................................................................................... 30
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
KHAI THÁC ĐỐI VỚI HỒ CHỨA NƯỚC LIỆT SƠN, TỈNH QUẢNG
NGÃI .............................................................................................................. 31
3.1. Giới thiệu công trình hồ chứa nước Liệt Sơn .......................................... 31
3.1.1. Vị trí công trình ............................................................................. 31
3.1.2. Qui mô công trình ......................................................................... 32
3.1.3. Nhiệm vụ công trình ..................................................................... 32
3.1.4. Các thông số kỹ thuật chủ yếu ...................................................... 32
3.2. Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ thuật hồ chứa nước Liệt Sơn ... 34
3.2.1. Hiện trạng các hạng mục công trình ............................................. 34

3.2.2. Đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn đập. ....................................... 37
3.2.3. Giải pháp kỹ thuật công trình theo phương án chọn .................... 39
3.3. Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý
khai thác vận hành hồ chứa nước Liệt Sơn ..................................................... 45
3.3.1. Mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung thực hiện ................................... 45
3.3.2. Các giải pháp kỹ thuật chính ......................................................... 46
3.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế việc đầu tư thực hiện các giải pháp đề xuất ... 51
3.4.1. Vốn đầu tư và các chi phí của dự án ............................................. 51
3.4.2. Tính toán lợi ích và đánh giá hiệu quả của dự án ......................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................ Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC
ĐỐI VỚI HỒ CHỨA NƯỚC LIỆT SƠN, TỈNH QUẢNG NGÃI
Học viên: Nguyễn Tấn Khanh
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Mã số: 60580202 Khóa: 35 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Hồ chứa nước là một loại công trình thuỷ lợi quan trọng, ảnh hưởng
đến mọi mặt của tự nhiên, dân sinh, kinh tế, xã hội và an ninh quốc phòng. Việc
nghiên cứu áp dụng các giải pháp công nghệ và quản lý hiện đại để đảm bảo an toàn
cho hồ chứa nhằm khai thác một cách hiệu quả và giảm thiểu những tác hại do mưa
lũ gây ra đóng một vai trò hết sức quan trọng, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí
hậu và nước biển dâng như hiện nay. Đề tài luận văn được thực hiện nhằm mục tiêu
đánh giá thực trạng, nhận biết các vấn đề thách thức đối với hệ thống hồ chứa trên
địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, và đề xuất một số giải pháp đảm bảo an toàn hồ đập, nâng
cao hiệu quả khai thác vận hành đối thông qua nghiên cứu trường hợp của hồ chứa

nước Liệt Sơn
Từ khóa – Hồ chứa nước; hiệu quả kinh tế; Liệt Sơn; lợi ích; chi phí; an toàn
hồ đập.
ABSTRACT SUMMARY
RESEARCH SOLUTIONS TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF
EXPLOITATION FOR LIQUID WATER RESERVOIR, QUANG NGAI
PROVINCE
Abstract – As an important type of irrigation works, water reservoir
influences almost all aspects of nature life, economic, society and national security.
In order to ensure the safety of reservoirs, effectively exploiting, flood and rainfall
damages mitigating then applying modern technology and advanced management
to provide solutions play a crucial role, especially under the impacts of climate
change and sea-level rise currently. The thesis aims to evaluate the current
conditions, identify challenges for the reservoir systems in Quang Ngai province,
and propose proper solutions to improve dam safety and economic efficiency by the
case study of Liet Son reservoir.
Key words – Reservoir; Economic efficiency; Lietson; Profit; Costs; Dam
safety


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
B/C
BNNPTNT
IRR
MNDBT
NPV
QCVN
TNHHMTV
TCVN
UBND

: Tỷ số Lợi ích và Chi phí
: Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn
: Suất sinh lợi nội tại kinh tế
: Mực nước dâng bình thường
: Giá trị hiện tại ròng
: Qui chuẩn Việt Nam
: Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
: Tiêu chuẩn Việt Nam
: Ủy ban nhân dân


DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
bảng
2.1
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11

Tên bảng

Hồ chứa thực hiện các quy định an toàn đập
Thông số kỹ thuật hiện trạng công trình
Kết quả tính toán khả năng tháo của tràn
Tính bể tiêu năng hồ Liệt Sơn lũ kiểm tra
Tính bể tiêu năng hồ Liệt Sơn lũ 0,01%
Kết quả tính chiều dài bể tiêu năng
Tổng mức đầu tư sửa chữa nâng cấp hồ chứa Liệt Sơn
Thu nhập thuần túy cho 1 ha lúa Đông Xuân
Thu nhập thuần túy cho 1 ha lúa Hè Thu
Thu nhập thuần túy cho 1 vụ nuôi cá Trắm cỏ
Tổng hợp lợi ích do tưới của dự án hàng năm
Bảng tính giá trị thu nhập ròng (NPV) và tỉ số B/C

Trang
27
32
41
43
44
45
51
52
53
54
54
56


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

2.1

Bản đồ mạng lưới sông ngòi tỉnh Quảng Ngãi

20

3.1

Vị trí hồ Liệt Sơn

31

3.2

Đập chính Hồ chứa nước Liệt Sơn

35

3.3

Cầu công tác và tràn xả lũ

35

3.4

Cầu công tác ra tháp van

36

3.5

Sơ đồ hệ thống

46


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hồ chứa nước là một loại công trình thuỷ lợi quan trọng, ảnh hưởng đến mọi
mặt của tự nhiên, dân sinh, kinh tế, xã hội và an ninh quốc phòng. Tác dụng của hồ
chứa nước rất lớn mùa lũ hồ cắt lũ, chặn lũ, mùa kiệt cung cấp nước tưới, cung cấp
sinh hoạt, cấp nước công nghiệp, giao thông thuỷ, đẩy mặn, giữ gìn môi trường sinh
thái. Tuy nhiên hồ chứa nước luôn tiềm ẩn những nguy cơ hiểm họa, mỗi khi mùa mưa
lũ đến nhất là đối với những hồ chứa đập đất. Để khai thác hiệu quả và giảm thiểu
những tác hại do mưa lũ gây ra, thì việc đưa ra các giải pháp đảm bảo an toàn cho hồ
chứa đóng một vai trò hết sức quan trọng.
Hiện nay cả nước có 6.648 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích trữ lượng
khoảng 11 tỷ m3, trong đó 560 hồ chứa lớn (có dung tích trữ trên 3 triệu m3 hoặc có
chiều cao đập trên 15m), 1.752 hồ chứa có dung tích từ 0,2 đến 3 triệu m3, còn lại
4.336 hồ có dung tích nhỏ hơn 0,2 triệu m3, các địa phương đã xây dựng nhiều hồ chứa

là Nghệ An 625 hồ, Thanh Hóa 610 hồ, … .[1]
Quảng Ngãi là tỉnh thuộc Nam Trung Bộ, đặc điểm cơ bản nổi bật về khí hậu
của tỉnh là vùng chuyển đổi giữa nơi khô hạn ít mưa nhất cả nước. Là một tỉnh khô
hạn nên công tác phát triển hệ thống thủy lợi được đặt biệt quan tâm. Từ sau ngày giải
phóng đến nay nhiều công trình thủy lợi đã và đang được đầu tư xây dựng.
Riêng trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi tính đến năm 2018 có 123 hồ chứa với tổng
dung tích hữu ích là 403,65 triệu m3; diện tích tưới thực tế là 8.544,31 ha so với 13.860,0 ha
theo thiết kế, đạt xấp xỉ 61%.
- Có 11 huyện có hồ chứa trong 14 huyện, thành phố trên địa bàn tỉnh. Huyện có số
hồ nhiều nhất là huyện Bình Sơn với 59 hồ chứa nước thủy lợi.
- Có 03 hồ chứa nước trên 20 triệu m3 gồm hồ Liệt Sơn, Núi Ngang, Nước Trong; có 02
hồ từ 4 triệu m3 đến nhỏ hơn 10 triệu m3 gồm hồ Di Lăng và Diên Trường; có 10 hồ chứa có
dung tích trên 1 triệu m3 đến dưới 3 triệu m3; có 108 hồ chứa nước dưới 01 triệu m3.
- Có 20 hồ có chiều cao đập lớn nhất Hmax > =15m; có 26 hồ chứa được xếp loại
đập lớn, 33 hồ chứa được xếp loại đập vừa và 64 hồ chứa xếp loại đập nhỏ.[2]
- Có 85 hồ chứa được xây dựng năm 1989; Có 28 hồ chứa được xây dựng năm
1990 đến năm 2010; Có 10 hồ chứa nước đưa vào vận hành khai thác từ năm 2011 đến năm
2018 là hồ Vực Thành, Hóc Xoài, Cây Quen, Hố Cả, Nước Trong, Suối Loa, Hóc Cài, Hố
Vừng, Cây Sanh, Thới Lới. [2]
Tuy nhiên, nhiều công trình được xây dựng trong điều kiện liệt quan trắc thủy văn
ngắn, tài liệu không đầy đủ, do vậy việc xác định một số thông số kỹ thuật chưa chuẩn xác.
Do điều kiện nguồn kinh phí và sử dụng vật liệu địa phương, những hồ xây dựng từ những
ngày mới giải phóng có nhiều kết cấu công trình dẫn nước được thiết kế thi công bằng đá
xây, đến nay hư hỏng và xuống cấp trầm trọng. Mặt khác, trong những thời kỳ trước năm
1989, một số công trình vừa thi công, vừa khai thác, có những công trình chưa hoàn chỉnh


2
đã phải dẫn nước tưới, do vậy chất lượng công trình chưa đạt yêu cầu thiết kế đề ra; hiện
trạng đập đất có chiều cao không còn đúng thiết kế ban đầu, các kết cấu xây đúc, các cửa

cống và thiết bị đóng mở bị hư hỏng khá phổ biến. Công tác bảo vệ công trình ở một số địa
phương chưa được quan tâm đúng mức, công tác tuyên truyền vận động còn hạn chế. Việc
xâm phạm hành lang bảo vệ công trình, đào xẻ kênh lấy nước tùy tiện xảy ra phổ biến mà
chưa có biện pháp xử lý có hiệu quả mang tính bền vững. Về công tác quản lý, vận hành:
đối với những công trình do Công ty TNHH MTV Khai thác Thủy lợi quản lý tương đối tốt,
đội ngũ công nhân quản lý nhìn chung có đào tạo và tinh thần trách nhiệm cao, công tác vận
hành, kiểm tra quan trắc công trình thực hiện thường xuyên, tài liệu được cập nhật ghi chép,
lưu trữ đầy đủ. Tuy nhiên đối với các công trình do địa phương quản lý (phần lớn là hồ
chứa có quy mô nhỏ) chỉ bố trí cán bộ xã, thôn kiêm nhiệm, không có nghiệp vụ chuyên
môn, không quan trắc, đo đạc, không có tài liệu hồ sơ công trình lưu trữ, không đánh giá
mức độ an toàn công trình hằng năm và thường thay đổi nên rất khó khăn trong công tác bồi
dưỡng, tập huấn chuyên môn, nghiệp vụ. Công tác duy tu bảo dưỡng công trình còn nhiều
hạn chế mà chủ yếu do thiếu kinh phí, đặc biệt có những công trình do địa phương quản lý
trong từng năm không được đầu tư, sửa chữa. Vì vậy, hầu hết công trình ngày càng xuống
cấp nghiêm trọng.
Do vậy việc tăng cường ứng dụng các giải pháp công nghệ và quản lý hiện đại
và trong công tác khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý, vận hành được xem là những
mũi đột phá để giải quyết bài toán đảm bảo an toàn hồ chứa, nhất là trong bối cảnh
biến đổi khí hậu và nước biển dâng.
Đề tài "Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác đối với hồ chứa
nước Liệt Sơn, tỉnh Quảng Ngãi" nhằm mục tiêu đánh giá thực trạng, nhận biết các
vấn đề thách thức đối với hệ thống hồ chứa trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, từ đó đề
xuất các giải pháp đảm bảo an toàn hồ đập với nghiên cứu trường hợp của hồ chứa
nước Liệt Sơn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Thông qua nghiên cứu đề tài nhằm đánh giá lại hiện trạng và công tác quản lý
các hồ chứa nước tại tỉnh Quảng Ngãi. Qua đó nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ
thuật (duy tu, bảo dưỡng, nâng cấp sửa chữa) đảm bảo an toàn vận hành hồ chứa nước
và đề xuất áp dụng giải pháp dựa trên công nghệ hiện đại để nâng cao hiệu quả trong
công tác quản lý khai thác vận hành các hồ chứa nước thủy lợi.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá tổng quan tình
hình hệ thống hồ chứa trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất một số giải pháp kỹ
thuật, giải pháp quản lý nhằm đảm bảo an toàn vận hành hồ chứa nước đối với trường
hợp của hồ chứa Liệt Sơn và đánh giá hiệu quả kinh tế đạt được khi áp dụng các giải
pháp này.


3
b. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu đánh giá tổng quan đánh giá thực trạng về kỹ thuật và hiện trạng
công tác quản lý các hồ chứa nước thủy lợi của tỉnh Quảng Ngãi, trong đó có hồ chứa
nước Liệt Sơn;
Về giải pháp đề xuất, do giới hạn về thời gian nghiên cứu, đề tài tập trung
nghiên cứu trường hợp của hồ chứa nước Liệt Sơn, bao gồm:
- Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ thuật (duy tu, bảo dưỡng, nâng cấp
sửa chữa) đảm bảo an toàn vận hành hồ chứa nước Liệt Sơn.
- Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý khai
thác vận hành hồ chứa nước Liệt Sơn.
- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế dự kiến khi đầu tư thực hiện các giải pháp
đề xuất về kỹ thuật và quản lý cho hồ chứa nước Liệt Sơn.
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu của đề tài được thực hiện theo các phương pháp điều tra khảo sát,
thu thập các tài liệu thực tế, kết hợp với nghiên cứu lý thuyết nhằm đề xuất các giải
pháp kỹ thuật và quản lý áp dụng tại công trình hồ chứa nước Liệt Sơn.
Áp dụng phương pháp đánh giá dựa trên các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế để đánh
giá hiệu quả kinh tế - tài chính đối với các giải pháp kỹ thuật, quản lý đề xuất.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Ứng dụng các phương pháp nghiên cứu để đánh giá nhanh
mức độ an toàn của hồ chứa thủy lợi một cách sơ bộ cũng như đề xuất áp dụng giải

pháp công nghệ phù hợp trong quản lý, vận hành hồ chứa nước cụ thể.
Ý nghĩa thực tiễn: Giúp cho các nhà quản lý có một số thông tin đáng tin cậy về
mức độ an toàn các hồ chứa của tỉnh để từ đó có các giải pháp, phương án phù hợp
trong quản lý vận hành các hồ chứa đặc biệt là trong mùa mưa bão.
6. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, trong luận văn gồm
có các chương như sau :
Chương 1. Tổng quan tình hình quản lý, vận hành các hồ chứa nước thủy lợi ở
Việt Nam.
Chương 2. Hiện trạng các hồ chứa thủy lợi của tỉnh Quảng Ngãi.
Chương 3. Giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác đối với hồ chứa nước Liệt
Sơn, tỉnh Quảng Ngãi.


4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH QUẢN LÝ, VẬN HÀNH CÁC HỒ CHỨA NƯỚC
THỦY LỢI Ở VIỆT NAM
1.1. Tình hình xây dựng và công tác quản lý khai thác hồ chứa
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, với lượng mưa bình quân năm
tương đối lớn (khoảng 1960mm), tuy nhiên, lại phân bố không đều giữa các vùng và
giữa các mùa. Vì vậy, hồ chứa đóng vai trò rất quan trọng trong việc tích trữ và phân
phối nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, đảm bảo an ninh
nguồn nước, góp phần ổn định phát triển bền vững tài nguyên nước. Hơn nửa hồ chứa
nước là công trình quan trọng để khai thác sử dụng nước và phòng chống tác hại do
nguồn nước gây ra. Các công trình hồ đập được đầu tư với các nguồn vốn khác nhau:
ngân sách nhà nước, các doanh nghiệp tư nhân, các nông trường, hợp tác xã. Trong đó,
nguồn vốn đầu tư từ ngân sách nhà nước là chủ yếu. Việc xây dựng nhiều hồ chứa đã
góp phần rất lớn vào phát triển sản xuất nông nghiệp, phát điện, chống lũ, cấp nước
sinh hoạt và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên hồ chứa cũng gây ra các tác động tiêu cực

đến môi trường, xã hội. Những tồn tại trong thiết kế, thi công và quản lý hồ chứa cũng
như những biến đổi bất thường về khí hậu làm cho các tác động xấu này trầm trọng
thêm, đặc biệt có thể dẫn đến nguy cơ làm mất an toàn, làm vỡ đập và gây ra thảm họa
cho khu vực hạ du.
Các hồ chứa thủy lợi được phân loại như sau: Bảng 1.1: Phân loại hồ chứa
Có 09 hồ chứa nước quan trọng quốc gia: Cửa Đạt (Thanh Hóa), Tả Trạch
(Thừa Thiên Huế), Dầu Tiến (Tây Ninh), Pa Khoang (Điện Biên), Cấm Sơn (Lạng
Sơn), Núi Cốc (Thái Nguyên), Sông Mực (Thanh Hóa), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), Phú Ninh
(Quảng Nam). Trong đó có 03 hồ chứa: Cửa Đạt (dung tích 1,4 tỉ m3), Tả Trạch (dung
tích 0,646 tỉ m3), Dầu Tiến (dung tích 1,58 tỉ m3) công trình quan trọng liên quan đến
là an ninh quốc gia.
Có khoảng 1330 hồ chứa được xây dựng từ sau những năm 2000 đến nay và
633 hồ chứa các loại được sửa chữa nâng cấp theo Chương trình bảo đảm an toàn hồ
chứa đã cơ bản nâng cao được mức an toàn cho công trình, tuy nhiên việc xây dựng
các công trình phụ hỗ trợ quản lý cũng chưa được quan tâm đầu tư đúng mức nên cần
tiếp tục hoàn thiện đồng bộ. Hiện mới có 27 hồ chứa thủy lợi được lắp đặt hệ thống
SCADA dự báo lũ và hỗ trợ điều hành hồ chứa tương đối đồng bộ bao gồm các hồ
chứa: Cấm Sơn, Cửa Đạt, Kẻ Gỗ, Đá Bàn, Dầu Tiếng, Định Bình, Đồng Nghệ, Đông
Tiển, EaSup Thượng, EaSup Hạ, Ia Mlah, Nước Trong, KrôngBuk Hạ, Phú Ninh,
Sông Ray, Thác Chuối, Vĩnh Trinh, Vực Mấu, Yên Lập.
Về yếu tố tự nhiên, toàn bộ hồ chứa, cụm công trình đầu mối cũng như một
hạng mục đều chịu tác động trực tiếp của tự nhiên… Đặc điểm địa lý, địa hình, địa
chất, thủy văn, khí hậu… đã được con người tính đến trong đầu tư xây dựng hồ chứa.


5
Nhưng sự quan tâm đó ở mức độ nhất định, hơn nữa tự nhiên lại thay đổi ngẫu nhiên.
Tự nhiên ở vùng này thay đổi ngẫu nhiên lại chịu tác động của sự thay đổi ngẫu nhiên
của tự nhiên ở vùng khác. Do vậy, hồ chứa có thể chịu ảnh hưởng bất thường, không
lường trước đó là: Dòng chảy đặc biệt lớn, bão to, động đất, lở núi, sạt mái, hoạt động

địa chất ngấm ngầm.
Về yếu tố kinh tế - xã hội, con người là chủ thể trong việc xây dựng hồ chứa.
Để chế ngự thiên nhiên, điều chỉnh thiên nhiên phục vụ lợi ích cho nhân loại, con
người cần có kiến thức. Mà nhận thức là một quá trình. Cho nên lý thuyết xây dựng hồ
chứa, tính toán thiết kế, đo đạc khảo sát, kỹ thuật thi công, quy trình khai thác…
không phải phản ánh đúng hoặc phù hợp tối ưu với thực tế khách quan. Hơn nữa trong
quá trình xây dựng và sử dụng con người vô tình do không hiểu biết đã xâm phạm
hoặc phá hoại công trình vì lợi ích cục bộ mà quên đi lợi ích toàn cục. Địch họa cũng
là một yếu tố ảnh hưởng mạnh đến an toàn hồ chứa.
Về mặt đầu tư, kinh phí xây dựng còn thiếu nên các hạng mục công trình không
được đầu tư xây dựng đầy đủ, đồng bộ và có độ kiên cố cần thiết. Một số hồ chứa tràn
xả lũ không đủ năng lực xả, không được xây dựng một cách chắc chắn. Một số đập
mái thượng lưu không được gia cố. Nhiều hồ chứa không có đường quản lý, gây khó
khăn cho công tác quản lý và ứng cứu khi hồ có sự cố. Trường hợp này xảy ra phổ
biến ở các hồ loại vừa và nhỏ.
Về mặt khảo sát thiết kế, việc hạn chế điều tra nghiên cứu điều kiện tự nhiên,
điều kiện kinh tế xã hội không đầy đủ, các tài liệu về khí tượng thủy văn, địa hình địa
chất cũng như các phương pháp tính toán dẫn đến việc các hồ sơ thiết kế không sát
đúng với thực tế, chưa đảm bảo mức độ an toàn đặc biệt là những hồ nhỏ. Tiêu chuẩn
lũ áp dụng cho thiết kế hồ chứa được lựa chọn chủ yếu căn cứ vào quy mô đặc điểm
của công trình mà chưa xem xét đến đặc điểm khu vực hạ du đập, quyết định chủ
trương đầu tư, quy mô đầu tư không đúng, tính toán quy hoạch, thiết kế sai sót đều có
thể dẫn đến làm mất an toán hồ chứa.
Về mặt thi công, do làm sai thiết kế, quy cách chất lượng vật liệu không đảm
bảo, công nghệ, thiết bị thi công không phù hợp, kỹ thuật thi công lạc hậu, xử lý phát
sinh, xử lý nối tiếp giữa các giai đoạn thi công không chỉnh thể, nhật ký thi công hồ sơ
hoàn công làm chưa đủ hoặc không bàn giao cho quản lý ở các hồ nhỏ đập được thi
công bằng thủ công dẫn đến chất lượng thi công không bảo đảm. Rất nhiều đập bị
thấm do vật liệu không đảm bảo chất lượng nền đập không được xử lý đến nơi đến
chốn; kỹ thuật đắp không đạt yêu cầu…

Về mặt quản lý, Nhà nước đã ban hành nhiều văn bản, quy định trách nhiệm
quản lý, khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi thủy điện nói chung và các hồ đập nói
riêng, nhưng nói chung, năng lực về quản lý, theo dõi và vận hành hồ đập tại Việt Nam
còn nhiều bất cập. Không thực hiện đúng chế độ, duy tu bảo dưỡng; không kịp thời
sửa chữa, bảo vệ những hư hỏng nhỏ; nhân viên không thực hiện theo quy trình; quản


6
lý sử dụng không có quy trình hoặc quy trình không đúng đều ảnh hưởng đến an toàn
công trình.
Nguồn nhân lực, chưa đáp ứng các yêu cầu về công tác quản lý; nhiều nơi thiếu
cán bộ về thủy lợi, đặc biệt là các vùng miền núi. Công tác đào tạo không được tiến
hành thường xuyên, thiếu cán bộ quản lý đập được đào tạo về quản lý an toàn đập. Ở
các hồ giao cho xã, hợp tác xã và các nông trường hoặc công ty tư nhân quản lý, cán
bộ quản lý không có đủ trình độ chuyên môn, thiếu kiến thức về quản lý an toàn đập,
khi tình huống lũ lụt xảy ra không có hoặc thiếu lực lượng cán bộ kỹ thuật chuyên
ngành để xử lý ngay từ đầu. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng
vỡ một số đập nhỏ đã xảy ra.
Tình hình trên đã cho thấy nếu việc thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành đập
không tốt, không an toàn để xảy ra các sự cố vỡ đập hoặc xả lũ lớn bất thường thì
ngoài thiệt hại cho bản thân công trình, phá hoại hoặc ngưng trệ sản xuất, còn có thể
gây ra tổn thất nặng nề về tính mạng, tài sản ở vùng hạ lưu đập, làm ách tắc giao thông
gây thiệt hại to lớn cho kinh tế, quốc phòng và an ninh của đất nước. Mức độ tác hại
của sự cố phụ thuộc vào quy mô, vị trí công trình cũng như đặc điểm khu vực hạ du
nhưng dù ở mức độ nào thì tổn thất do sự cố vỡ đập gây ra sẽ là rất đáng kể về mặt
kinh tế, chưa nói các tổn thất về sinh mạng, tài sản và làm đảo lộn môi trường sinh thái
ở một khu vực nhất định.
Những tổn thất có thể do các sự cố mất an toàn đập, những vấn đề tồn tại tiềm
tàng trong hệ thống các hồ đập đã đề cập ở trên, cộng với những hệ lụy của việc biến
đổi khí hậu, mật độ dân cư đông đúc cũng như yêu cầu phát triển kinh tế xã hội ở khu

hạ du đập đã nói lên yêu cầu bức thiết của công tác tổ chức quản lý an toàn đập, hồ
chứa cũng như việc quản lý khai thác đập hồ chứa ở nước ta.
Quản lý khai thác vận hành cũng như quản lý an toàn đập không phải là công
việc mới mẻ, tuy nhiên việc quản lý cũng còn nhiều hạn chế và khó khăn. Việc quản lý
khai thác vận hành đảm bảo tính hệ thống về an toàn của công trình từ các khâu thiết
kế, thi công, quản lý vận hành, bảo trì, kiểm định đánh giá mức độ an toàn đập theo
định kỳ, công tác tổ chức an toàn đập và trách nhiệm đối với an toàn đập từ chủ đập
đến các cấp, cơ quan quản lý, các ngành có liên quan đến an toàn đập.
1.2. Sự cố có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hồ chứa nước và
nguyên nhân
1.2.1. Sự cố vỡ đập do nước tràn qua đỉnh
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. 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.


7
1.2.1.1. Tính toán thủy văn sai
Đa phần các hồ chứa ở nước ta khi thiết kế điều thiếu tài liệu thủy văn lưu vực
là phổ biến, dòng chảy được nội suy từ lượng mưa, mô hình lũ vay mượn từ lưu vực
bên ngoài... là nguyên nhân chính dẫn đến việc đưa ra mô hình lũ không phù hợp.
Công tác điều tra lũ tại thực địa không đúng với thực tế nên không đưa ra được số liệu
cần thiết để định hướng hoặc phản biện lại kết quả tính toán lũ thiết kế.
1.2.1.2. Lũ vượt tần suất thiết kế
Thiết kế công trình xả chuẩn bao gồm: việc xác lập quy trình tích - xả nước
trong mùa lũ sao cho tận dụng được tối đa năng lượng và tích nước mà vẫn bảo đảm
được an toàn cho công trình và tính bền vững của công trình xả.

- Công tác thiết kế công trình tràn còn tồn tại một số vấn đề làm cho chất lượng
thấp: Xác định không chuẩn các hệ số trong tính toán công trình dẫn đến tính thiếu
khẩu diện tràn; nguy cơ lấp đường dẫn, cửa vào tràn hiện hữu ở nhiều công trình do
mái không được bảo vệ và đánh giá ổn định chưa chu đáo. Chỉ một sự cố sạt mái ở cửa
vào cũng có thể dẫn đến nguy cơ ách tắc đường xả, dẫn đến nước tràn qua đỉnh đập.
Đã từng xảy ra tình trạng kẹt cửa, vỡ cửa tràn ở một vài công trình lớn. Tất cả các
nguy cơ tiềm ẩn này luôn uy hiếp an toàn đập và chính công trình tràn. Thực tế nước
lũ tràn qua đỉnh đập do công trình xả thiết kế sai như: Đập Khe Sú ( Nghệ An), Đập
Khe Sanh (Hà Tĩnh), Đập Đakrông 3 (Quảng Trị), Hồ Trà Tân (Bình Thuận), Hồ chứa
nước Đắk Uy (Kon Tum), Đập Phân Lân, Rộc Cốc, Rộc Cầu, Cành, Ông Già, Trại
Gà, Cự Lễ, Mỹ Đức,….
1.2.1.3. Cửa đập tràn bị kẹt
Khi xả lũ, cửa ra các hồ chứa nước thường xảy ra các hiện tượng sau:
- Sóng trước cửa ra lớn và dao động liên tục làm cho cột nước thay đổi quá
nhanh và lớn (đến vài mét trong thời gian vài giây) làm cho thiết bị điều khiển đóng
mở cánh hướng của tua bin không thích ứng kịp.
- Đất đá bên phía tràn xả lũ cuốn sang bồi lấp cửa nhận nước và nhiều viên đá
lớn lăn xuống chân mái dốc ngược gây tắc cửa ra và kẹt khe van sửa chữa hạ lưu. Để
khắc phục, về giải pháp thi công: cần phải dọn sạch đất đá thải ở khu vực lòng sông,
suối trước khi đưa công trình vào vận hành, nạo vét cửa ra và gia cố hai bờ hạ lưu; về
giải pháp thiết kế: thường bố trí một tường phân dòng ngăn cách giữa cửa ra công lấy
nước và tràn (có thể là hố xói của tràn).
1.2.1.4. Đỉnh đập đắp thấp hơn cao trình thiết kế
Các công trình hầu hết được thiết kế sơ sài do ít, hoặc không có tài liệu về địa
hình, địa chất, thủy văn cũng như thiếu xây dựng quy trình vận hành hồ, thiếu sự tham
gia cán bộ chuyên môn chuyên ngành trong việc thiết kế, thẩm định dự án, quy mô
hạng mục công trình của hồ chứa thiết kế không tính đến các yếu tố bất lợi không
lường trước về giải pháp tháo lũ lớn khẩn cấp, vượt tần suất thiết kế vì vậy không có
các hạng mục về tràn sự cố, công trình tháo lũ lớn khẩn cấp. Mặt khác do xây dựng từ

8
những thập kỷ 70, 80 khi nền kinh tế đất nước còn khó khăn, hệ thống văn bản, các
tiêu chuẩn phòng lũ để áp dụng tính toán thiết kế hồ cũng không có tính an toàn cao
như các tiêu chuẩn hiện hành ngày nay.
1.2.2. Sự cố vỡ đập gây ra do dòng thấm
Phá hoại của đập đất thường xảy ra do quá trình thấm gây nên. Dòng thấm qua
thân đập và nền có khả năng gây nên xói mòn tạo thành những kênh nhỏ trong đất.
Những kênh này từ phía chân đập sẽ phát triển ngược về phía mặt trước của đập và sẽ
gây sụp đổ đập. Thấm trong đập cần phải được kiểm tra mực nước trong thân đập, vận
tốc của dòng chảy và lưu lượng thấm qua đập để đánh giá ổn định của đập. Do vậy,
những vấn đề thấm và ổn định thấm của đập cần phải được phân tích kỹ khi xây dựng
đập. Với đập đất muốn phát huy hiệu quả trước tiên phải an toàn về mặt kỹ thuật. Cụ
thể đảm bảo ổn định trượt, ổn định thấm không lún nứt quá giới hạn, không bị xói lở,
không có các ẩn họa trong đập, các công trình trong đập cũng phải an toàn.
Thấm gây ra hư hỏng cục bộ trong đập và nền là hiện tượng thường gặp ở phần
lớn các đập. Thấm thuộc loại nguy cơ tiềm ẩn mà về lâu dài có thể dẫn đến sự cố vỡ
đập. Sự phá hủy ngầm của thấm diễn ra ở bên trong (rất khó phát hiện) một cách lặng
lẽ, thường kéo dài trong nhiều năm nên khi bùng phát ra sự cố thường rất khó khắc
phục. Tuy nhiên, nếu quản lý chặt chẽ, thường xuyên quan sát thì có thể nhận biết
được bằng mắt thường qua các biểu hiện như: mái hạ lưu bị ướt, vùng thềm sau đập bị
lầy hóa các hố sụt, võng trên mặt đập, sự phát sinh các dòng chảy có mang theo đất,...
để tiến hành ngăn chặn ngay từ đầu. Dưới đây là một số dạng sự cố điển hình:
1.2.2.1. Sự cố thấm trong thân đập
Thấm trong thân đập bắt nguồn từ sự phát triển dòng thấm tuân theo định luật
Đacxi chuyển dần sang sự hình thành dòng chảy tự do (chảy rối). Chịu áp lực của cột
nước thượng lưu, dòng chày này ngày càng tăng lên cả lưu lượng lẫn lưu tốc vì quá
trình chảy luôn cuốn theo các thành phần hạt nhỏ làm cho đường chảy luôn mở rộng.
Sự phát triển đường chảy gây sập lở vùng chuyển tiếp đắp bằng các vật liệu thô tạo
nên các hang rỗng và đến một thời điểm khi vận tốc, lưu lượng nước đủ mạnh thì phá

vỡ cửa ra ở hạ lưu, lấn dần vào thân đập. Nếu không xử lý kịp thời có thể dẫn đến vỡ
đập. Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành đường chảy trong đập trước hết phải xem xét
tìm kiếm xem có yếu tố bất hợp lý tồn tại như: Vật liệu đắp không tốt; Khảo sát vật
liệu không đúng với thực tế, thí nghiệm sai các chỉ tiêu cơ lý lực học của vật liệu đất;
Thiết kế sai dung trọng khô của đập; Không có biện pháp xử lý thích hợp đối với độ
ẩm của đất; Thi công đầm nén không đảm bảo kỹ thuật; Thiết bị tiêu nước qua thân
đập không làm việc, khắc phục được các vấn đề này thì coi như là đã giải quyết cơ bản
được tai nạn thấm. Trong thiết kế cần quan tâm một số vấn đề sau:
- Cần xem xét kỹ gradien thấm trên toàn mặt cắt đập ứng với các trường hợp
bình thường và bất lợi. Cần lưu ý xem xét gradien thấm ở một số vị trí đặc biệt so với


9
gradien cho phép (vùng tiếp xúc của các khối, vùng dòng thấm bị đổi hướng, vùng ra
cửa đường thấm trên mái hoặc vào lọc,...).
- Bài toán thấm hiện nay thường đưa ra kết quả đều đạt. Hầu như đường bão
hòa trong đập đều rất thấp và nước đều được thu về thiết bị lọc. Thực tế thấm của các
đập đã xây dựng xấu hơn nhiều. Điều đó có nghĩa là thiết bị lọc trong đập không làm
việc hoặc không đạt hiệu quả mong muốn hoặc chất lượng đất trong thân đập không
đúng với các chỉ tiêu thiết kế.
- Công tác đắp nếu không quản lý chặt chẽ chất lượng đất, chiều dày lớp đổ, số
lần đầm,... cùng với việc xử lý tiếp giáp giữa các lớp đắp dễ phát sinh thành các dòng
thấm ngang lớn trong đập. Tất cả các yếu tố nói trên là nguyên nhân chính tiềm ẩn tạo ra
sự hình thành các dòng chảy trong thân đập. Ngoài ra, chất lượng đất đắp thuộc loại kém
bền, loại đất bị xói ngầm có nguồn gốc tàn tích thường tạo ra các vùng yếu trong đập.
Điều này có thể khắc phục bằng các nghiên cứu chuyên đề và các giải pháp thích hợp.
1.2.2.2. Sự cố thấm ở phần tiếp xúc công trình
Khi trong đập đất có bố trí công trình bê tông (cống, tràn, ...) thì ở vị trí tiếp
giáp của công trình với đất đắp đập là nơi thường gây ra sự cố về thấm. Yêu cầu xử lý
tiếp giáp giữa công trình và đập rất cao, bao gồm việc tạo ra đường thấm dài hơn bằng

các đai (gân) bao quanh công trình, quét bitum dày phủ mặt bê tông tiếp giáp, đất đắp
quanh mang được dùng có tính sét cao và được đầm nén bằng những công cụ đặc biệt.
Tuy nhiên, vùng tiếp giáp này chỉ có thể ổn định khi vấn đề lún ở đây được khống chế
chặt chẽ. Cụ thể là phải đảm bảo sao cho ở cùng một vị trí, lún của công trình bê tông
luôn nhỏ hơn rất nhiều so với lún của đập. Tốt nhất là công trình bê tông có độ lún rất
nhỏ hoặc không lún. Điều này cho phép tạo ra sự nén ép thường xuyên của đất đắp đập
lên công trình bê tông, bù kín và giảm thiểu bề rộng khe tiếp giáp. Những giải pháp
nêu trên không đòi hỏi có kỹ thuật phức tạp gì nhưng nếu không thực hiện nghiêm túc,
tỉ mỉ thì cũng có thể dẫn đến hình thành đường chảy gây ra sự cố.
1.2.2.3. Sự cố thấm ở nền đập
- Đập bê tông nói chung (và các đập tràn nói riêng) có điều kiện nền tốt, thường
là đá. Vấn đề tạo màn chống thấm thượng lưu về cơ bản giải quyết được hiện tượng
thấm trong nền. Tuy nhiên, một số đập đặt trên nền đá có tính thủy phân hoặc suy
giảm chỉ tiêu cơ lý khi tiếp nước lâu ngày (vôi hóa, rửa trôi, ...) ngoài việc xử lý nền
trong thời kỳ thi công đập còn phải tính đến công tác xử lý ở thời kỳ khai thác sau này.
Các bố trí thủy công phải tạo thuận lợi cho việc bơm khô và khoan phụt qua bản đáy.
Nếu không tính trước thì việc phục hồi nền sau này sẽ hết sức khó khăn, thậm chí
không còn tính khả thi nữa.
- Những khối đập đặt trên nền là vùng của đứt gãy lớn nếu không xử lý cố kết
nền đúng mức cũng có thể dẫn đến mất ổn định khi gặp lũ lớn.


10
1.2.2.4. Sự cố thấm qua bờ vai đập
Nguyên nhân: Thiết kế sai biện pháp tiếp giáp giữa đập và vai; Thi công không
đúng thiết kế, bóc bỏ lớp thảo mộc không hết; Đầm nện chỗ tiếp giáp không tốt
Hiện tượng mất ổn định do thấm dẫn đến hư hỏng bờ vai đập thường xảy ra ở
vùng bờ vai là đất có độ rỗng lớn, xốp và đất bụi có tính dính kết yếu, các đá nứt nẻ
lớn. Xử lý tiếp giáp giữa đập đắp và đập bê tông với bờ vai không đúng cách cũng tạo
ra sự cố này.

Thông thường, vùng tiếp giáp với vai đập đất đá đều được san bạt giảm bớt độ
dốc, đánh bậc rộng và xử lý chống thấm ăn sâu vào vai nhằm tạo ra đường thấm vòng
trên mặt bằng đủ dài để gradien thấm trong đất và cửa ra nhỏ hơn gradien cho phép.
Vai của đập bê tông ngoài công tác tạo màn chống thấm còn phải tiến hành cố kết để
nền trở nên bền vững hơn. Nếu để sự cố vỡ mang xảy ra ở đây thì khối đập chính có
nguy cơ đổ vỡ rất lớn.
1.2.3. Những loại sự cố thường gặp khác
1.2.3.1. Sạt, sập mái thượng lưu đập
Nguyên nhân gây nên sạt mái thượng lưu đập, bão lớn sóng to kéo dài, đầu tiên
phá hẳn lớp gia cố, tiếp đó phá khối đất ở phần thượng lưu thân đập (tính sai cấp bão);
Nước hồ rút đột ngột ngoài dự kiến thiết kế; Sức bền của đất đắp đập không đảm bảo
các yêu cầu của thiết kế; Thiết kế chọn tổ hợp tải trọng không phù hợp với thực tế;
Thiết kế chọn sai sơ đồ tính toán ổn định; Chất lượng thi công đất đắp đập không đảm
bảo yêu cầu thiết kế; Địa chất nền đập xấu không được xử lý; Thi công lớp gia cố kém
chất lượng; Trong đó, Hiện tượng rút nước nhanh không kiểm soát trong thời kỳ hồ
đầy nước là nguy cơ gây sập mái (trượt mái) nguy hiểm nhất. Hậu quả rút nước nhanh
đã làm cho cung trượt nặng thêm (do bị bão hòa), trong cung trượt xuất hiện dòng
thấm chảy về mái (thượng lưu) kéo cung trượt đi xuống. Dưới tác dụng của 2 loại lực
gia tăng nói trên nếu không tính trước có thể dẫn đến hiện tượng sập mái. Hiện tượng
này cũng có thể xẩy ra khi đập có biểu hiện mất ổn định, yêu cầu phải hạ thấp nhanh
nước trong hồ. Để hạn chế, loại bỏ sự cố cần thiết xây dựng “Quy trình rút nước có
kiểm soát” chỉ định được tốc độ rút nước (cm/ngày), giới hạn rút nước cho phép (chiều
sâu nước được phép rút) nhằm giữ mái được ổn định mà vẫn ứng cứu được đập. Ngoài
ra, việc bố trí các khối lăng trụ, tường nghiêng không hợp lý, sử dụng vật liệu không
tương thích (ví dụ dùng đất có tính trương nở, co ngót lớn trong các đập ở Miền Nam
Trung Bộ) cũng có thể gây ra các hư hỏng trên.
1.2.3.2. Sạt, sập mái hạ lưu đập
Nguyên nhân sạt, sập mái hạ lưu, địa chất nền xấu hơn dự kiến của thiết kế do
khảo sát đánh giá không đúng với thực tế; Sức bền của đất đắp đập kém hơn dự kiến
của thiết kế do đánh giá sai các chỉ tiêu về chất lượng đất đắp đập; Nền đập bị thoái

hóa sau khi xây dựng đập nhưng khi khảo sát và thiết kế đã không dự kiến được; Thiết
kế chọn sai tổ hợp tải trọng; Thiết kế chọn sai sơ đồ hoặc phương pháp tính toán; Chất


11
lượng thi công đất đắp đập không đảm bảo; Tiêu thoát nước mưa trên mặt mái hạ lưu
không tốt, khi mưa kéo dài toàn thân đập bị bão hòa nước ngoài dự kiến của thiết kế.
Trong tuyến áp lực đập đất đá thường công trình tràn được đặt ở vai đập vì thế dòng xả
hạ lưu cũng gây ra các bất lợi cho mái như ở đập tràn bê tông. Thông thường, nền tràn
của loại đập này thường có chất lượng thấp hơn, vùng xói phát triển rộng hơn lan cả
xuống; hạ lưu nên sự ổn định mái cũng kém hơn. Tất cả các nhược điểm nêu trên có
thể hạn chế và ngăn ngừa khi đưa ra được một bố trí hợp lý trong mặt bằng tổng thể
cùng với những biện pháp bảo vệ hợp lý. Tương tự như mái thượng lưu, việc bố trí các
khối lăng trụ, tường nghiêng không hợp lý, sử dụng vật liệu không tương thích cũng có
thể gây ra các hư hỏng trên.
1.2.3.3. Sự cố do nứt ngang đập
Nứt ngang đập là sự cố thuộc dạng nguy hiểm, khó xử lý, đặc biệt ở những đập
có chiều cao lớn. Hiện tượng này cũng đã từng xảy ra ở Việt Nam như: Hồ Yên Lập,
dung tích 11 triệu m3 nước, chiều cao đập Hmax = 37.0m, tháng 10/1982 khi hồ đang
tích nước, cống dẫn dòng bị gãy đột ngột nước hồ chảy qua cống rất mạnh, với cột
nước rất lớn tới 24m, làm rung động toàn bộ cống và đoạn đập đất lân cận, làm cho
đập chính nứt rạn, tại 25 vết nứt với chiều rộng kẽ nứt từ 1,5  3 cm, sụt lớp gia cố mái
thượng lưu.
Nguyên nhân: Do động đất; Lún nền đột biến do chất lượng nền kém; Lún
không đều đột biến trong thân đập do chênh lệch đột biến về địa hình nền đập không
được xử lý; Đất đắp đập có tính lún ướt lớn hoặc tan rã mạnh nhưng khi khảo sát
không phát hiện ra hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không hợp lý.
1.2.3.4. Sự cố do nứt dọc đập
Nguyên nhân gây nứt, nước hồ chứa dâng cao đột ngột gây ra tải trọng trên mái
đập thượng lưu tăng đột biến; Nước hồ rút xuống đột ngột gây ra giảm tải đột ngột trên

mái thượng lưu; Đất đắp đập khối thượng lưu có tính lún ướt hoặc tan rã mạnh nhưng
khi khảo sát không phát hiện ra hoặc có phát hiện ra nhưng thiết kế kết cấu đập không
hợp lý, nền đập bị lún trên chiều dài tim đập.
1.2.3.5. Một số sự cố điển hình
a. Sự cố do thí nghiện xảy ra gây vở đập Suối Hành ở Khánh Hoà
Đập Suối Hành có dung tích hồ: 7,9 triệu m3, chiều cao đập: 24m, chiều dài
đập: 440m, đập được khởi công từ tháng 10/1984, hoàn công tháng 9/1986 và bị vỡ
vào 2h15 phút đêm 03/12/1986. Thiệt hại do vỡ đập, trên 100 ha cây lương thực bị phá
hỏng, 20 ha đất trồng trọt bị cát sỏi vùi lấp, 20 ngôi nhà bị cuốn trôi, 04 người bị nước
cuốn chết. [3]
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 ướt và độ trương nở, do đó đã không nhận diện được
tính hoàng thổ rất nguy hiểm của các bãi từ đó đánh giá sai lầm chất lượng đất đắp


12
đập. Công tác khảo sát địa chất quá kém, các số liệu thí nghiệm về đất bị sai rất nhiều
so với kết quả kiểm tra của các cơ quan chuyên môn.
b. Sự cố do dòng thấm quanh mang cống
Đập Suối Trầu ở Khánh Hoà xảy ra sự cố 04 lần nhưng lần 1 (năm 1977) là do
sự cố thấm quanh mang cống. Đập Suối Trầu có dung tích 9,3triệu m3, Chiều cao đập
cao nhất: 19,6m, Chiều dài thân đập: 240m.
Nguyên nhân: xác định sai dung trọng thiết kế. Trong khi dung trọng khô đất
cần đạt g = 1,84T/m3 thì chọn dung trọng khô thiết kế gk = 1,5T/m3 cho nên không cần
đầm, chỉ cần đổ đất cho xe tải đi qua đã có thể đạt dung trọng yêu cầu, kết quả là đập
hoàn toàn bị tơi xốp. Thêm vào đó thi công kém chất lượng: đào hố móng cống quá
hẹp không còn chỗ để người đầm đứng đầm đất ở mang cống. Đất đắp không được
chọn lọc, nhiều nơi chỉ đạt dung trọng khô gk = 1,4T/m3, đổ đất các lớp quá dày, phía
dưới mỗi lớp không được đầm chặt. Về quản lý chất lượng: Không thẩm định thiết kế,
giám sát thi công không chặt chẽ, nhất là những chỗ quan trọng như mang cống, các

phần tiếp giáp giữa đất và bê tông, không kiểm tra dung trọng đầy đủ. Số lượng lấy
mẫu thí nghiệm dung trọng ít hơn quy định của tiêu chuẩn, thường chỉ đạt 10%. Không
đánh dấu vị trí lấy mẫu.
c. Sự cố vỡ đập do thi công kém chất lượng
Đây là lần vỡ thứ hai (năm 1978) của đập chính Suối Trầu. Khoảng bốn mét
đập ở phần đỉnh đập (từ cao trình +21,6 - 25,6) lớp đất đắp có chiều dày 40 - 45cm,
lớn gấp hơn 2 lần quy định. Kết quả là chỉ có một phần mỏng bên trên lớp được đầm
chặt còn phần lớn ở dưới vẫn bị bở rời. Khi tích ở MNDBT (+22.50) tình trạng đập
vẫn bình thường (do hồ chưa tạo áp lực lên khối này, H gần bằng 0). Sau trận mưa lớn
mực nước dâng lên +24,40, cao hơn MNDBT l,90m thì khối này mới chịu cột nước H
- l,90m đã xuất hiện dòng chảy rất mạnh mang theo bùn cát chảy qua lỗ rò thông từ
thượng lưu về hạ lưu. Miệng lỗ rò thượng lưu ở cao độ khoảng +23,00; miệng ra ở
+22,00 nẳm hoàn toàn trong lớp đất đắp xấu. Sau này còn xuất hiện thêm một lỗ rò
nữa. Cuối cùng đã dẫn đến vỡ một đoạn đập chính dài 50m; dòng xả moi sâu 13 - 15m
(cao trình đáy cửa vào ở +15,80 dốc về hạ lưu còn +13,00). ở hạ lưu còn tạo ra một hố
xói sâu đến +12,20. Thiết kế chọn chỉ tiêu γk quá thấp, không phù hợp với đất đắp có
nhiều dăm sạn cộng với thi công ẩu. Không phân loại, lớp đắp quá dày, thiết bị đầm
nhẹ đó cũng là nguyên nhân làm cho sự phá hủy thêm trầm trọng.
d. Sự cố do khảo sát, thiết kế
Đập Am Chúa ở Khánh Hoà, đập được hoàn thành năm 1986, sau khi chuẩn bị
khánh thành thì lũ về làm nước hồ dâng cao, xuất hiện lỗ rò từ dưới mực nước dâng
bình thường rồi từ lỗ rò đó chia ra làm 6 nhánh như những vòi của con bạch tuộc xói
qua thân đập làm cho đập vỡ hoàn toàn chỉ trong 6 tiếng đồng hồ.
Nguyên nhân: Khảo sát xác định sai chỉ tiêu của đất đắp đập, không xác định
được tính chất tan rã, lún ướt và trương nở của đất nên không cung cấp đủ các tài liệu


13
cho người thiết kế để có biện pháp xử lý. Thiết kế thì không nghiên cứu kỹ, sự không
đồng nhất của các bãi vật liệu nên vẫn cho rằng đây là đập đất đồng chất để rồi khi

dâng nước các bộ phận của đập làm việc không đều gây nên nứt nẻ, sụt lún, tan rã,
hình thành các vết nứt và các lỗ rò. Còn thi công thì không đảm bảo chất lượng, đầm
đất không đạt dung trọng nên khi hồ bắt đầu chứa nước, đất không được cố kết chặt,
gặp nước thì tan rã.
e. Sự cố do nối tiếp xấu giữa hai đoạn đập có thời gian thi công phân cách dài ngày
Xảy ra tại đập Cà Giây (Bình Thuận) đoạn đập này bờ phải hoàn thành trước
mười tháng đã trải qua mùa khô 1997. Trong thời gian này khí hậu rất khô nóng, mặt
tiếp giáp không được bảo vệ, đất đắp thuộc loại đất trương nở mạnh nên bị nứt nẻ sâu.
Mưa đến làm cho vết nứt bị khoét sâu thêm kéo theo cát sỏi lấp đầy gây ngộ nhận là
mặt tiếp giáp vẫn tốt. Khi nối tiếp ở mặt tiếp giáp chỉ đào đi một lớp mỏng nên vẫn để
lại nhiều vết nứt ở mặt tiếp xúc. Ban đầu ở vùng hạ lưu gần chân mái đập xuất hiện 3
hang rò nước kéo theo bùn đất có nguy cơ gây vỡ đập. Sau này, khi đào ra đã phát hiện
ra 11 hang ngầm, trong đó có hang rộng đến 3,20m, cao l,65m.
f. Sự cố do nứt ngang đập
Đã xảy ra tại đập Suối Hành (Khánh Hòa), đập bị vỡ dài khoảng 100m nằm ở
vai trái có bậc thụt dẫn đến chênh lệch lún ở khu vực lòng sông và đoạn cống lấy nước
gây nứt dẫn đến vỡ đập. Ngoài ra, có nguyên nhân đất đắp chất lượng không đồng nhất
như thiết kế đã tính toán. Nguồn vật liệu đất từ các bãi có thành phần hạt rất khác nhau
nguồn là xung tích, tàn tích nhưng không được đánh giá chi tiết, dùng chỉ tiêu trung
bình để thiết kế.
g. Sự cố do rút nước nhanh không kiểm soát
Tại hồ Yên Lập (Quảng Ninh) đang tích nước gần đầy để phục vụ tưới Đông
Xuân 1982 - 1983 (ở cao độ +27,80 còn cách MNDBT l,70m) thì phải bịt cống dẫn
dòng bị gãy đột ngột gây ra một tiếng nổ lớn làm cầu công tác rung lắc đung đưa
mạnh; Nước xả qua cống lên tới trên 500 m3/s, với lưu tốc trung bình khoảng 15m/s
làm tháp cống bị nứt ngang; toàn bộ khớp nối bị bóc, đuôi cống bị xói. Do hiện tượng
rút nước nhanh (chỉ trong năm ngày mà nước hồ đã rút đến 17m) đã phát sinh 25 vết
nứt mặt đập với chiều rộng từ 1,5 đến 3cm; lớp gia cố mái từ cao trình +22,00 bị sụt.
h. Sự cố sạt mái lấp cửa dẫn nước vào tràn
Xảy ra tại hồ Hồ Sông Mực, (Thanh Hóa), Hồ Tả Trạch (Thừa Thiên Huế), khi

khảo sát địa chất đường dẫn nước của tràn cắt qua eo núi chỉ có 2 hố đào tại tim.
Không có hố đào trên sườn dốc, không có hố khoan qua đáy kênh. Tài liệu khảo sát ít
ỏi như vậy mà Tư vấn vẫn có thông báo về địa tầng. Tư vấn thiết kế chủ quan dùng nó
để thiết kế vì cho rằng đá ở đây nông. Kênh cao 30 - 40m phần lớn mái vẫn là tàn tích,
sườn tích nhưng mái đào thiết kế. Kết quả là khi gặp mưa lớn, khối đất này tích nước
dẫn đến sạt theo mặt đá gốc. Khối sạt cao 35m, ước 25.000m3 ụp xuống lấp kín lòng
kênh. May là kênh bị lấp trong khi đang thi công. Nếu xảy ra trong mùa lũ thì không


14
biết xử lý tai họa này ra sao. Sau này phải mở rộng đáy kênh lên gấp đôi và tăng cơ
gấp ba, giảm độ dốc mái đào để mái đào lộ đá gốc.
k. Sự cố do hỏng cửa
Khi Hồ Dầu Tiếng (Tây Ninh) đã tích nước gần đầy (ở cao độ +23,28 còn cách
MNDBT 1,12m) thì cửa tràn số 3 và 4 bị sập đo đứt tại cửa. Nước xả qua 2 khoang
tràn lên tới trên 500 m3/s làm thất thoát 400 triệu mét khối nước từ hồ và gây ra lũ
nhân tạo làm ngập một diện tích lớn lúa Đông xuân và lúa xạ ở hạ du sông Sài Gòn.
1.2.4. Một số sự cố những năm gần đây và nguyên nhân gây ra
Mặc dù đã được Chính phủ hết sức quan tâm, các Bộ ngành và địa phương đã
có nhiều nỗ lực trong công tác bảo đảm an toàn cho hồ chứa nước. Tuy nhiên, trong
những năm gần đây, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã tác động ngày càng rõ nét đến
an toàn đập hồ chứa ở nước ta. Mưa, lũ cực đoan diễn biến phức tạp, bất thường, mưa,
lũ với cường độ lớn, cục bộ thường xuyên xảy ra ở nhiều nơi ảnh hưởng nghiêm trọng
an toàn hồ chứa. Điển hình trong các năm 2010, 2013, 2015, 2017, hay như năm 2017
vừa qua, ở nước ta đã xảy ra 16 cơn bão (đặc biệt 4 cơn bão số 2, 4, 10, 12) và một số
cơn Áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh đã gây mưa lớn trên diện rộng. Điển hình trong
các ngày từ 31/10/2017 đến 06/11/2017 tại các tỉnh Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông
Nam Bộ có mưa to đến rất to, các tỉnh từ Quảng Trị đến Bình Thuận có mưa rất to đến
đặc biệt to, tổng lượng mưa nhiều trạm đạt 1.000-1.700 mm. Từ năm 2010 đến nay đã
xảy ra 50 sự cố đập, hồ chứa,trong đó riêng năm 2017 do ảnh hưởng của liên tiếp

những trận mưa lớn đã xảy ra một số sự cố đập, hồ chứa, như:
Năm 2010: Vỡ đập hồ Khe Mơ, hồ Vàng Anh (Hà Tĩnh); Năm 2011: Xảy ra vỡ
đập hồ Khe Làng, hồ 271 (Nghệ An); Năm 2012: Vỡ đập Tây Nguyên (Nghệ An);
Năm 2013: Vỡ đập hồ Tây Nguyên (Lâm Đồng), Đồng Đáng (Thanh Hóa), Phân Lân
(Vĩnh Phúc); Năm 2014: Sự cố vỡ đập phụ hồ chứa Đầm Hà Động, tỉnh Quảng Ninh;
Năm 2017: Thấm qua thân đập chính, sạt lở 1 phần mái hạ lưu đập hồ chứa Núi Cốc
(Thái Nguyên). [4]
Để đánh giá nguyên nhân các sự cố trong thời gian qua cần phải được khảo sát,
tính toán cụ thể về mưa, lũ, đánh giá chất lượng công trình, địa chất công trình. Tuy
nhiên, theo các đánh giá sơ bộ nguyên nhân sự cố các hồ chứa nêu trên do các yếu tố
chủ yếu sau:
- Công trình đầu mối đã bị xuống cấp, chưa được sửa chữa, tồn tại khiếm
khuyết như: thấm qua thân đập, thấm tại mang cống lấy nước, hư hỏng cống, tràn xả
lũ, mối xâm hại, điển hình như một số sự cố tại tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Đắk Lắk;
- Do các hồ chưa được nâng cấp theo tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, dưới tác
động của biến đổi khí hậu như hiện nay, công trình đầu mối của các hồ không đủ khả
năng chống lũ (đập không đảm bảo kích thước, tràn thiếu khả năng xả);


15
- Năng lực, kinh nghiệm của một số đơn vị: quản lý dự án, khảo sát, thiết kế, thi
công xây dựng nên một số công trình không đảm bảo tiến độ và chất lượng để xảy ra sự
cố trong quá trình thi công sửa chữa nâng cấp công trình.
1.3. Biện pháp nâng cao năng lực quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí
hậu hiện nay
1.3.1. Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu
1.3.1.1. Trong mưa lũ lớn của các hồ đập thủy lợi dễ bị hư hỏng gây nên vở đập.
Cả thế giới hiện nay đang phải đối mặt với các vấn đề về biến đổi khí hậu, trong
đó có hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài các quy luật thông thường không thể kiểm soát
được. Như đợt lũ trong năm 2016 ở Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình đã xảy ra hiện

tượng lũ chồng lên lũ, con lũ trước chưa rút hết thì con lũ sau đã sầm sập đổ về. Hơn
nửa, cường suất của con lũ sau lớn con lũ trước rất nhiều; tổng lượng mưa 5 ngày lên
tới 1300÷1500mm. Tổng lượng nước này được dồn vào các thung lũng sông gây nên
lũ lụt kinh hoàng. Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, các hồ đập thủy lợi rất dễ bị vở
bởi các lý do sau đây:
- Ở nước ta có hơn 90% số đập tạo hồ là đập đất. Loại đập này có điểm yếu là
khi nước tràn qua thì dễ gây xói, lở vào thân dẫn đến bị vỡ. Ngoài ra, khi cường suất
mưa lớn và kéo dài, đất thân đập bị bão hòa nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn
đến trượt mái và hư hỏng đập.
- Các hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định. Toàn bộ nước mưa trên
lưu vực được dồn vào bụng hồ phía trước đập. Lưu vực càng lớn, nước dồn về càng
nhiều; rừng bị phá, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng nhanh làm cho đường tràn xả
nước không kịp, gây tràn và vỡ đập.
- Trong thiết kế và xây dựng đập ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn phòng lũ được
xác định theo cấp công trình. Ví dụ đập cấp I chống được con lũ thiết kế có chu kỳ
xuất hiện lại là 500 ÷ 1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là 200 năm; cấp III:
100 năm; cấp IV: 67 năm; cấp V: 50 năm. Như vậy các đập cấp IV, V khả năng chống
lũ thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡ đập là lớn. Ngoài ra, số lượng các đập loại này
rất nhiều; việc quản lý, bảo dưỡng các đập nhỏ cũng không được chặt chẽ, bài bản như
đối với các đập lớn. Thực tế đã xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng, sự
cố và vỡ đập chỉ xảy ra ở đập vừa và nhỏ. Trong trận lũ lịch sử ở Hà Tĩnh vừa qua, đập
Khe Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi các đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyên, Sông
Rác… vẫn an toàn.
- Khi bị vỡ đập dù lớn lớn hay đập nhỏ đều gây ra tổn thất nặng nề cho bản thân
công trình, và cho vùng hạ du. Ở các đập mà hạ du là khu dân cư hoặc kinh tế, văn hóa
thì thiệt hại do vỡ đập gây ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt hại đối với bản
thân công trình, và phải mất nhiều năm sau mới có thể khắc phục được như: Sự cố vỡ
đập hồ Z20 (Hà Tĩnh) trong quá trình thi công xây dựng (tuy hồ nhỏ có dung tích chứa
250.000 m3 nhưng khi vỡ đã làm trôi đường sắt Bắc Nam một đoạn dài gần 500m làm

16
tê liệt giao thông đường sắt hàng tháng). Những đặc điểm trên đây cho thấy tầm quan
trọng đặc biệt của công tác đảm bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất là trong mùa mưa
lũ lớn.
1.3.1.2. Các hướng nghiên cứu để đảm bảo an toàn hồ đập trong điều kiện
biến đổi khí hậu.
Do đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn, thời gian xây dựng của các đập là rất
khác nhau nên việc nghiên cứu và đánh giá an toàn hồ đập cũng phải được thực hiện
riêng cho từng công trình cụ thể. Tuy nhiên, trong nghiên cứu có thể phân ra các
hướng như sau.
- Nghiên cứu về thủy văn - lũ và tràn sự cố: Tính toán lại thủy văn - lũ của hồ đập với việc cập nhật các tài liệu mới nhất về khí tượng, thủy văn, yếu tố mặt đệm bị
thoái hóa do phá rừng, đào bới trên lưu vực… Trên cơ sở số liệu tính toán thủy văn lũ để nghiên cứu, thiết kế bổ sung tràn sự cố nếu cần thiết. Nghiên cứu các mối quan
hệ giữa các số liệu khí tượng, thủy văn phục vụ cho việc cảnh báo, dự báo lũ đối với
hồ - đập. Công tác này là rất quan trọng đối với các hồ chứa lớn, có nhiệm vụ phòng lũ
cho hạ du.
- Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất: Nghiên cứu khả
năng chống thấm qua thân và nền đập, các giải pháp đảm bảo an toàn về thấm. Nghiên
cứu ổn định của mái đập trong những điều kiện bất lợi như mưa lớn làm toàn bộ đất
thân đập bị bão hòa nước; thiết bị chống thấm bị thủng; thiết bị thoát nước bị tắc;
trường hợp mực nước hồ rút nhanh sau lũ… Ngoài ra nghiên cứu khả năng xói và giải
pháp bảo vệ mái hạ lưu đập khi có nước tràn đỉnh đập. Theo hướng này, ở trường ta đã
thực hiện các đề tài nghiên cứu về thấm dị hướng qua đập đất, ổn định của mái khi
nước rút nhanh, giải pháp chống thấm bằng tường hào ximăng – bentonite, hào đất –
bentonite, phương pháp gia cố chống xói mái đập hạ lưu …
- Nghiên cứu các vấn đề về an toàn của công trình tháo lũ: Khả năng tháo của
công trình tràn với các điều kiện biên thực tế. Các vấn đề tiêu năng, chống xói ở hạ lưu
tràn. Các vấn đề về mạch động, rung động công trình. Các vấn đề về khí thực mặt tràn,
dốc nước. Vấn đề hàm khí, thoát khí ở công trình tháo nước.
- Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập: Khả năng

thoát lũ ở hạ du khi tràn xả lũ thiết kế, lũ kiểm tra. Sự truyền sóng lũ trong sông hạ lưu
với các kịch bản vỡ đập khác nhau. Về chỉ giới thoát lũ và các biện pháp đảm bảo an
toàn cho vùng hạ du.
1.3.2. Một số bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn
hiện nay.
- Nước ta hiện có 6.648 hồ, đập lớn nhỏ, trong đó phần lớn do địa phương quản
lý. Các hồ đã xây dựng 70-80 thế ký trước, đến nay đã xuống cấp nghiêm trọng, có
nguy cơ mất an toàn. Hơn nữa, phần lớn đập ở nước ta là đập đất, khi nước tràn qua,