Nghiên cứu một số tác động của biến đổi khí hậu đến sự làm việc an toàn, hiệu quả của hồ chứa nước và đề xuất giải pháp

MỤC LỤC
Mục lục
Danh mục hình vẽ
Danh mục bảng biểu
Danh mục các từ viết tắt
Mở đầu
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỒ CHỨA NƢỚC ............................. 5
1.1. Khái niệm và nhiệm vụ của hồ chứa nước .......................................................5
1.1.1. Khái niệm...................................................................................................5
1.1.2. Nhiệm vụ ..................................................................................................5
1.2. Phân loại hồ chứa nước ...................................................................................5
1.3. Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới và ở Việt nam .....................11
1.3.1 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới ......................................11
1.3.2. Tình hình xây dựng hồ chứa nước ở Việt nam ........................................12
1.4. Những kết quả đạt được về hồ chứa nước tại Việt Nam ................................14
1.5. Những bất cập khi xây dựng hồ chứa nước ở nước ta....................................15
1.6. Những kết quả nghiên cứu về an toàn hiệu quả của các hồ chứa nước..........17
CHƢƠNG II: LÝ LUẬN VỀ KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ...................... 22
2.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu ........................................................................22
2.2. Những tác động của biến đổi khí hậu .............................................................22
2.2.1. Biến đổi về nhiệt độ .................................................................................23
2.2.2. Biến đổi về độ ẩm ....................................................................................24
2.2.3. Biến đổi về lượng bốc hơi .......................................................................25
2.2.4. Biến đổi số giờ nắng ................................................................................28
2.2.5. Biến đổi chế độ gió, bão ..........................................................................30
2.2.6. Biến đổi về lượng mưa và phân bố mưa năm ..........................................32
2.2.7. Biến đổi về lượng mưa lớn nhất thời đoạn ngắn .....................................32
2.3. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu .........................................................38
2.4. Đánh giá tác động đến sự làm việc an toàn và hiệu quả của hồ chứa ............39
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


CHƢƠNG III: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ SỬ DỤNG HỒ CHỨA NƢỚC .......................................................... 41
3.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................41
3.2. Các yêu cầu và tiêu chí đặt ra cho sự an toàn, hiệu quả của hồ chứa nước ...42
3.3. Một số giải pháp kỹ thuật tăng khả năng tháo cho hồ chứa về mùa lũ. .........43
3.3.1. Tràn sự cố kiểu tự do ...............................................................................43
3.3.2. Tràn sự cố kiểu nước tràn qua đỉnh đập đất gây vỡ. ...............................46
3.3.3. Tràn sự cố kiểu đập đất gây vỡ bằng năng lượng thuốc nổ. ....................49
3.3.4. Tràn sự cố kiểu zích zắc ..........................................................................52
3.4. Tiêu chuẩn tính lũ thiết kế ..............................................................................60
3.4.1. Các tiêu chuẩn tính lũ thiết kế qua các thời kỳ ........................................60
3.4.2. Bài tốn xác định quy mơ tràn sự cố .......................................................64
3.5.Tính tốn xác định quy mơ tràn sự cố bằng phương pháp thử dần .................64
3.5.1. Tính tốn điều tiết lũ hồ chứa bằng phương pháp thử dần. .....................64
3.5.2. Sử dụng phần mềm DTL/XD để tính tốn điều tiết lũ. ...........................65
3.6. Kết luận ..........................................................................................................66
CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN MỞ RỘNG KHẢ NĂNG THÁO NÂNG CAO
HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA HỒ CHỨA NƢỚC THANH LANH KHI CÓ LŨ
VƢỢT TẦN SUẤT THIẾT KẾ. ............................................................................ 67
4.1. Giới thiệu về cơng trình ..................................................................................67
4.1.1. Các hạng mục cơng trình đầu mối ...........................................................68
4.1.2. Các thơng số kỹ thuật chủ yếu. ................................................................69
4.2. Sự cần thiết của tràn sự cố ..............................................................................71
4.3. Các phương án tràn sự cố ...............................................................................72
4.3.1. Chọn vị trí tràn sự cố ...............................................................................72
4.3.2. Chọn loại tràn cần nâng cao khả năng tháo .............................................73
4.3.3. Nội dung tính tốn các phương án ...........................................................73

4.3.4. Phân tích chọn phương án .......................................................................79
5.1. Kết quả đạt được của luận văn. ......................................................................81
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


5.2. Những tồn tại của luận văn .............................................................................81
5.3. Kiến nghị ........................................................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 83
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 84

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Phân loại theo cấp cơng trình theo tỷ lệ phần trăm ......................7
Hình 1-2: Phân loại theo diện tích lưu vực (F,km2) (tỷ lệ%) ......................8
Hình 1-3: Phân loại theo diện tích tưới (tỷ lệ%) ..........................................8
Hình 1-4: Phân loại theo cơng suất lắp máy (tỷ lệ%)...................................9
Hình 1-5: Phân loại theo dung tích hồ ..........................................................9
Hình 1-6: Phân loại theo vùng lãnh thổ ......................................................10
Hình 1-7: Phân loại theo chiều cao đập ......................................................10
Hình 1-8: Phân loại theo thời gian xây dựng .............................................11
Hình 2-1: Hiệu ứng nhà kính ......................................................................22
Hình 2-2: Xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình năm tại trạm Láng ............24

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1.Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ
lợi ...................................................................................................................13
Bảng 1.2: Thống kê tình hình xây dựng tràn sự cố trên tồn quốc đối với các
hồ chứa có dung tích lớn hơn 200.000 m3 .....................................................20
Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình năm của một số trạm khí tượng ....................23
Bảng 2.2: Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng của từng thập kỷ tại trạm Láng
........................................................................................................................24
Bảng 2.3: Bốc hơi piche trung bình tháng năm tại một số trạm điển hình ....25
Bảng 2.4: Tổng số giờ nắng tại một số trạm quan trắc điển hình ..................29
Bảng 2.5: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo từng tháng .............30
Bảng 2.6: Phân bố số lần bão đổ bộ vào Việt Nam theo khu vực .................31
Bảng 2.7: Tần suất bão đổ bộ vào các khu vực theo tháng (%) .....................31
Bảng 2.8: Lượng mưa trung bình qua từng thời kỳ tại trạm Thái Bình .........32
Bảng 2.9: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một số
trạm đo vùng Hữu sông Hồng. Đơn vị (mm) .................................................33
Bảng 2.10: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày max trung bình của các ...........33
thời kỳ so với trung bình nhiều năm. Đơn vị % .............................................33
Bảng 2.11: Lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời kỳ tại một
số trạm vùng Tả sông Hồng. Đơn vị (mm) ....................................................35
Bảng 2.12: So sánh tỷ lệ lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình của từng thời
kỳ so với trung bình nhiều năm. Đơn vị % ....................................................36
Bảng 3-1: Hệ số tăng lưu lượng n cuả tràn piano key A so với tràn Creager 57
Bảng 3-2: Hệ số tăng lưu lượng (n) của tràn piano key B so với tràn Creager
........................................................................................................................58
Bảng 3-3: Lưu lượng, MNLN thiết kế và kiểm tra theo TCVN 285 – 2002 .61

Bảng 3-4: Tổng hợp tiêu chuẩn tính lũ thiết kế qua các thời kỳ. ...................62
Bảng 3-5. Tần suất lũ tính tốn thiết kế đầu mối hồ chứa .............................63
Bảng 4-1: Vận tốc gió ứng với các tần suất ...................................................67
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


Bảng 4-2: Phân phối dòng chảy trong năm ( Q75%, m3/s) .........................68
Bảng 4-3: Dòng chảy lũ theo cấp tần suât. ....................................................68
Bảng 4-4: Dịng chảy mùa cạn .......................................................................68
Bảng 4-5:Kết quả tính toán tràn sự cố kiểu tự do ..........................................74
Bảng 4-6. Kết quả tính tốn tràn sự cố kiểu nước tràn qua đỉnh đập gây vỡ. 75
Bảng 4-7. Kết quả tính tốn tràn sự cố kiểu nổ mìn ......................................78
Bảng 4-8. So sánh thông số các phương án tràn cố và tràn hiện trạng ..........79

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


1

MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển,
thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tƣơng lai bởi các nguyên
nhân tự nhiên và nhân tạo. Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất
đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Biển đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến
sản xuất, đời sống và mơi trƣờng trên phạm vi tồn thế giới. Nhiệt độ tăng, mực

nƣớc biển dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn…Theo kịch bản biến đổi khí hậu, nƣớc
biển dâng cho Việt nam, Việt nam là nƣớc có khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm
chịu ảnh hƣởng của nhiều thiên tai do thời tiết nhƣ các cơn bão nhiệt đới, hạn hán,
lũ lụt…Các số liệu ghi nhận xu hƣớng tăng nhiệt độ ở cả 3 miền, với mức tăng 0.5
đến 10C trong vòng một thập kỷ qua. Đi cùng với tăng nhiệt độ, lƣợng mƣa trung
bình hằng năm tăng không đáng kể, nhƣng tần suất cũng nhƣ lƣợng mƣa hằng tháng
thay đổi. Mùa mƣa có lƣợng mƣa tăng cao, mùa khô lƣợng mƣa giảm đi dẫn tới các
sự kiện thời tiết bất thƣờng có xu hƣớng tăng lên. Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung
bình đã tăng 0.70C, mực nƣớc biển dâng 20 cm. Việt nam đã và đang chịu ảnh
hƣởng của biến đổi khí hậu, thiên tai, bão lụt, hạn hán đã diễn ra khốc liệt hơn
trƣớc.
Biến đổi khí hậu sẽ ảnh hƣởng đến Việt nam theo những xu hƣớng sau:
-

Hạn hán tăng cả về tần suất và cƣờng độ.

-

Bão tăng về tần suất, nhất là vào cuối năm.

-

Nhiệt độ tăng dẫn đến lƣợng bốc hơi tăng

-

Biến đổi khí hậu làm nƣớc biển dâng dẫn đến tăng ngập lụt làm giảm tiêu
của hệ thống khi có lũ.

Hồ chứa nƣớc có tầm quan trọng đặc biệt rất lớn đối với phòng chống lũ, lụt,

hạn hán, tƣới tiêu và các nhu cầu dùng nƣớc khác. Về mùa mƣa bão hồ cắt lũ, chậm
lũ. Về mùa kiệt cấp nƣớc đáp ứng yêu cầu tƣới, cấp nƣớc công nghiệp, sinh hoạt,
giao thơng thủy, đẩy mặn, giữ gìn mơi trƣờng sinh thái.

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


2

Tuy nhiên có khơng ít hồ chứa nƣớc xuống cấp nhanh, hiệu quả sử dụng
thấp. Nhu cầu dùng nƣớc thay đổi làm cho các hồ chứa đã xây dựng không đáp ứng
đƣợc yêu cầu thực tế. Mặt khác, do biến đổi khí hậu làm thay đổi bất lợi lƣu lƣợng
tới hồ làm cho khả năng tháo không đảm bảo đã gây ra sự cố mất an toàn hồ chứa.
Bởi vậy, tìm đƣợc các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hồ chứa nƣớc, đảm bảo
sự phát triển bền vững của hệ thống đầu mối cơng trình là vấn đề hết sức quan trọng
và đặc biệt có ý nghĩa.
Những lợi ích kinh tế, ý nghĩa xã hội mà các hồ, đập mang lại rất lớn, khẳng
định đƣợc vai trò quan trọng trong đảm bảo an toàn cuộc sống ngƣời dân và sản
xuất. Tuy nhiên, quá trình vận hành và sử dụng hồ, đập, một mặt do nhu cầu dùng
nƣớc thay đổi so với thiết kế dẫn đến hồ khơng cịn đáp ứng đƣợc các nhiệm vụ đặt
ra, mặt khác do công tác quản lý bất cập đang bộc lộ khiếm khuyết ảnh hƣởng
không nhỏ đến đời sống ngƣời dân. Tất cả những lý do đó đã tạo động lực nghiên
cứu, ứng dụng nảy sinh và phát triển trong đó trong đó có giải pháp tràn sự cố. Tràn
sự cố đƣợc xây dựng để xả lũ vƣợt thiết kế nhằm tránh sự cố có thể xảy ra đối với
cụm cơng trình đầu mối và đảm bảo an tồn cho hồ chứa.
Vì những lý do trên tác giả chọn đề tài:
“Nghiên cứu một số tác động của biến đổi khí hậu đến sự làm việc an toàn, hiệu
quả của hồ chứa nước và đề xuất giải pháp”

Nhằm xác định đƣợc hiện trạng cơng trình và đƣa ra các giải pháp nâng cao
khả năng tháo nƣớc về mùa lũ, mở rộng khả năng tháo nâng cao hiệu quả sử dụng
khi nhu cầu nƣớc hoặc chế độ thủy văn thay đổi đƣa ra giải pháp cơng trình đảm
bảo an tồn cho hồ chứa khi mùa lũ về.
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
-

Nắm đƣợc biến đổi khí hậu

-

Tổng hợp hiện trạng, dự báo biến đổi khí hậu.

-

Biến đổi khí hậu tác động đến các hồ chứa nƣớc.

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


3

-

Tổng hợp các cơ sở lý luận và kinh nghiệm thực tế về thiết lập đập dâng,
hồ chứa trên các khâu: Quy hoạch – kế hoạch; lập dự án đầu tƣ, thiết kế
kỹ thuật, thi công và quản lý, vận hành sửa chữa bảo dƣỡng cơng trình.

-

Đánh giá tổng quan hiện trạng các hồ chứa và tràn xả lũ đã đƣợc xây
dựng ở Việt Nam, phân tích những nguyên nhân xảy ra sự cố ở các hồ
chứa, tràn xả lũ. Tìm ra các biện pháp cơng trình để khắc phục, nâng cao
hiệu quả, an toàn của các hồ chứa, một trong các biện pháp cơng trình
xây dựng là làm tràn sự cố cho các hồ chứa đã và có nguy cơ xảy ra sự
cố.

III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
-

Phạm vi nghiên cứu về nội dung là hồ chứa nƣớc

-

Phạm vi nghiên cứu về mặt địa lý là hồ chứa nƣớc Thanh Lanh– tỉnh
Vĩnh Phúc.

IV. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp kế thừa
Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu
khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngồi nƣớc đã nghiên cứu về những
vấn đề có liên quan đến đề tài.
2. Phương pháp điều tra thu thập và phân tích tổng hợp
Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá
và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vào
thực tiễn.
3. Phương pháp phân tích tổng hợp
-

Thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu.

Nghiên cứu này cũng sẽ có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng
trên địa bàn rộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu
này.
V. BỐ CỤC LUẬN VĂN
Luận văn gồm những phần sau:
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


4

Mở đầu
Chƣơng I: Tổng quan chung về hồ chứa nƣớc
Chƣơng II: Lý Luận về kịch bản biến đổi khí hậu
Chƣơng III: Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp nâng cao hiệ quả sử dụng hồ
chứa nƣớc
Chƣơng IV: Tính tốn mở rộng khả năng tháo, nâng cao hiệu quả sử dụng hồ
chứa nƣớc Thanh Lanh - tỉnh Vĩnh Phúc khi có lũ vƣợt tần suất thiết kế.
Chƣơng V: Kết luận và kiến nghị.

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


5

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỒ CHỨA NƢỚC
1.1. Khái niệm và nhiệm vụ của hồ chứa nƣớc
1.1.1. Khái niệm
- Hồ chứa nƣớc là những vật thể hoàn chỉnh gồm có nƣớc hồ, bờ hồ và đáy
hồ. Trên lục địa có những nơi nƣớc khơng chảy mà tụ lại ở một nơi thấp hơn so với
xung quanh thì gọi là hồ. Hồ có dịng chảy ra gọi là hồ thốt nƣớc, hồ khơng có
dịng chảy ra gọi là hồ khơng thốt nƣớc hay cịn gọi là hồ kín.
Hồ chứa nƣớc có hồ tự nhiên và hồ nhân tạo.
- Hồ tự nhiên đƣợc hình thành và phát triển một cách tự nhiên sau một quá
trình vận động lâu dài của vỏ trái đất mà không do bàn tay con ngƣời tạo nên. Hồ tự
nhiên có thể là các hồ kín dạng hồ chứa.
- Hồ nhân tạo là một loại cơng trình thủy lợi đặc biệt có nhiệm vụ biến đổi và
điều tiết nguồn nƣớc phù hợp với yêu cầu dùng nƣớc khác nhau của các ngành kinh
tế, xã hội, an ninh, quốc phòng và phòng chống giảm nhẹ thiên tai. Hồ nhân tạo do
con ngƣời tạo ra để phục vụ cho cuộc sống của chính con ngƣời.
1.1.2. Nhiệm vụ
Nhiệm vụ của chứa nƣớc phụ thuộc vào mục đích sử dụng của cịn ngƣời:
- Hồ chứa xây dựng để tƣới là chính ( kết hợp nuôi cá, cải tạo môi trƣờng) ở Việt
nam loại này chiếm 96,76 % tính theo số lƣợng.
- Hồ chứa xây dựng để tƣới, phát điện là chính ( có phịng lũ ) : ở Việt nam loại
này chiếm 2,78 % chiếm theo số lƣợng.
- Hồ chứa xây dựng để du lịch là chính: ở Việt nam loại này chiếm 0,46 % tính
theo số lƣợng.
1.2. Phân loại hồ chứa nƣớc
Có nhiều cách phân loại hồ chứa nƣớc
a. Căn cứ vào tính chất hoặc nhiệm vụ chủ yếu của hồ có thể chia hồ chứa
nước thành hai loại:
+ Hồ chứa nƣớc thủy lợi
+ Hồ chứa nƣớc thủy điện

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


6

Trên thực tế có nhiều hồ chứa ngồi mục đích xây dựng chủ yếu, có thể cịn kết hợp
một hay nhiều mục đích khác nhau nhƣ phát điện, giao thong, cải tạo khí hậu, tăng
lƣợng nƣớc cho sinh hoạt hoặc hoạt động của các khu công nghiệp.
b. Căn cứ vào nguồn gốc và phương pháp hình thành có thể chia ra:
+ Loại hồ do đắp đập ngăn chặn các eo ruộng bậc thang, ngăn các đồi núi
hình thành. Loại hồ này có đặc điểm là diện tích nhỏ, độ sâu khơng lớn, cấu tạo đơn
giản (thƣờng có thể gọi là ao). Diện tích từ vài ba hecta đến vài chục hecta. Tuy
diện tích nhỏ nhƣng số lƣợng rất nhiều, phân bố khắp nơi nên nó có ý nghĩa rất lớn
trong đời sống của ngƣời dân.
+ Loại hồ chứa hình thành do việc đắp đập ngăn suối mà hình thành. Loại
này số lƣợng cũng khá nhiều và phân bố chủ yếu ở vùng trung du và ở miền núi.
Tính chất chủ yếu là phục vụ thủy lợi, một số kiêm phát điện hoặc chuyên phát điện
nhƣng với quy mô nhỏ.
+ Loại đắp những suối nhỏ có diện tích từ vài chục đến vài trăm hecta.
+ Loại đắp những suối lớn hoặc chùm các suối có diện tích đến gần 1000
hecta.
+ Loại hồ do đắp đập ngăn những con sơng nhỏ hình thành. Loại này số
lƣợng cũng khá nhiều và chủ yếu phân bố ở miền núi hoặc hỗn hợp giữa trung du và
miền núi.
Tính chất chủ yếu là loại hồ thủy lợi, nhƣng thƣờng kiêm phát điện và một số
mục đích kết hợp khác ( nhƣ bổ sung nƣớc cho khu công nghiệp, giảm lƣợng lũ cho
các sông lớn ở hạ lƣu, kết hợp phát triển nghề rừng, nghề cá, chăn ni…). Loại này
số lƣợng ít hơn hai loại trên, nhƣng tổng diện tích cũng tƣơng đối lớn. Diện tích mỗi

hồ biến động từ 1000 – 6000ha, trung bình từ 2000 -3000 ha. Lƣợng nƣớc chứa
trong nó từ vài triệu đến vài trăm triệu m3.
+ Loại hồ do đắp đập ngăn các con sơng tƣơng đối lớn hình thành.
Loại này về số lƣợng tƣơng đối ít . Thuộc laoij này ở Việt Nam có nhứng hồ chứa
sau:

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


7

Thác Bà: Do ngăn sơng Chảy, có diện tích mặt nƣớc 23.400 ha, dung tích là
3 tỷ m3 nƣớc và cơng suất phát điện 110.000 KW/h.
Hồ Hịa Bình: do đắp đập ngăn sơng Đà. Diện tích mặt thống là 19.800 ha;
công suất phát điện 1,5 triệu KW/h.
Hồ Trị An: Ngăn sơng Đồng Nai. Diện tích trung bình là 25.000 hecta (khi
lớn nhất là 32.400 ha).
Hồ Dầu Tiếng: có diện tích lúc lớn nhất là 27.000 hecta, thể tích khối nƣớc là
1,4 tỷ m3.
+ Ngồi ra trên thế giới cịn có những hồ hình thành do việc nâng cao mặt đê
của một số hồ thiên nhiên nhỏ, hoặc do đào đắp, nạp vét một khu đất lớn.
c. Căn cứ vào vị trí địa lý và địa hình vùng ngập:
Có thể chia hồ chứa miền núi, trung du và vùng Tây Nguyên.
d. Phân loại theo số liệu thống kê của tổng cục thủy lợi
+ Phân loại theo cấp cơng trình
Hình 1-1: Phân loại theo cấp cơng trình theo tỷ lệ phần trăm

0.2 2

2.6

8.2

Đặc biệt
Cấp I
Cấp II

25

Cấp III

62

Cấp IV
Cấp V

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


8

+ Phân loại theo diện tích lƣu vực F (km2)
Hình 1-2: Phân loại theo diện tích lưu vực (F,km2) (tỷ lệ%)

1.9

5.5

F ≤ 10

10 < F ≤ 50

27
65.6

50 < F ≤ 100
F > 100

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

+ Phân loại theo diện tích tƣới (F,ha)
Hình 1-3: Phân loại theo diện tích tưới (tỷ lệ%)

7%

11%
Ft ≤ 100

37%

45%

100 < Ft ≤ 500
500 < Ft ≤ 1000

Ft > 1000

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


9

+ Theo công suất lắp máy của Nhà máy thủy điện
Hình 1-4: Phân loại theo cơng suất lắp máy (tỷ lệ%)

< 100

25

25

100 ÷ 500

50
> 500

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)
+ Phân loại theo dung tích hồ (W, 106 m3)
Hình 1-5: Phân loại theo dung tích hồ

1.2

2.8 2.4
W ≤ 10
10 < W ≤ 50
50 < W ≤ 100

93.6

W > 100

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


10

e. Theo Thống kê
+ Phân loại theo vùng lãnh thổ
Hình 1-6: Phân loại theo vùng lãnh thổ

Trung du, miền núi
Bắc Bộ

3.6

Đồng bằng Bắc Bộ

8.6

31.2

Bắc Trung Bộ

18.4

29.9

8.3

Nam Trung Bộ
Tây Nguyên
Nam Bộ

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)
+ Theo chiều cao đập chắn H (m)
Hình 1-7: Phân loại theo chiều cao đập

0.45

0.23
H≤ 10

12.14

10< H≤15

21.12

15
36.85

25
29.21

50H>100

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


11

+ Theo thời gian xây dựng
Hình 1-8: Phân loại theo thời gian xây dựng

1.8

Trước 1954
5.15

1954 đến 1964
26.05

30.1

1965 đến 1975

36.9

1976 đến 1986
Sau1986

(Nguồn Tổng cục thủy lợi)
1.3. Tình hình xây dựng hồ chứa nƣớc trên thế giới và ở Việt nam
1.3.1 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trên thế giới
Hồ chứa chiếm một vị trí quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chảy, điều
tiết lƣu lƣợng. Yêu cầu xây dựng hồ chứa phải đảm bảo an toàn và kinh tế.
Hồ chứa nƣớc trên thế giới đƣợc xây dựng và phát triển rất đa dạng, phong
phú. Đến nay trên thế giới đã xây dựng hơn 1.400 hồ có dung tích trên 100 triệu mét
nƣớc mỗi hồ với tổng dung tich các hồ là 4.200 tỷ mét khối.
Theo tiêu chí phân loại của uỷ ban Quốc tế về đập lớn (ICOLD), hồ có dung tích từ
triệu m3 nƣớc trở lên hoặc chiều cao đập dâng nƣớc trên 10 mét có hơn 45.000 hồ.
Trong đó Châu Á có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây
Âu có 4.227 hồ, Đơng Âu có 1.203 hồ, Châu Phi 1.260 hồ, Châu Đại Dƣơng 577
hồ. Đứng đầu danh sách các nƣớc có nhiều hồ là Trung Quốc (22.000 hồ), Mỹ
(6.575 hồ), Ấn Độ (4.291 hồ), Nhật Bản (2.675 hồ), Tây Ban Nha 1.196 hồ.
Nƣớc Nga có hơn 150 hồ lớn với tổng dung tích trên 200 tỷ m3 nƣớc. Các hồ
lớn nhất thế giới có hồ Boulder trên sơng colorado (Mỹ) dung tích 38 tỷ m3 nƣớc,

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội

12

hồ Grand coulle trên sơng Columbia (Mỹ) dung tích 24 tỷ m3 nƣớc, Hồ Bơrat trên
sơng Angera (Nga) có dung tích gần 20 tỷ m3 nƣớc.
Hồ chứa mang đến nhiều lợi ích khác nhau, nhƣng cũng có những hạn chế
Mặt tích cực của hồ chứa nƣớc là những cơng trình sử dụng nguồn nƣớc tổng
hợp và mang tính đa chức năng. Hồ cấp nƣớc cho các ngành sản xuất công nghiệp,
nơng nghiệp, sinh hoạt, phịng chống lũ lụt, hạn hán, hồ phát điện…Khi một hồ
chứa nƣớc đƣợc xây dựng sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế cho cả một khu
vực. Tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bố lao động. Mặt khác,
trong một số trƣờng hợp còn đảm bảo an ninh quốc phòng.
Mặt hạn chế khi xây dựng hồ là: nếu có sơ xuất trong thiết kế, xây dựng, vận
hành khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý chƣa cao không đáp ứng đƣợc địi hỏi
của thực tế, thì có thể gây ra sự cố dẫn đến những hậu quả thảm hại. Nếu thất thoát
nƣớc nhiều gây thiếu nƣớc ảnh hƣởng đến năng suất cây trồng vật ni, giảm điện
năng và gây khó khăn cho các hoạt động kinh tế, xã hội khác. Nƣớc trong hồ dâng
cao có thể gây ra trƣợt lở đất ở thƣợng lƣu, xói lở đất ở hạ lƣu, gia tăng các hoạt
động địa chất trong vùng, sình lầy vùng ven, làm ô nhiễm một số vùng ảnh hƣởng
đến chất lƣợng cuộc sống còn ngƣời, thảm thực vật và sự phát triển các lồi thủy
sản. Ngập lụt lịng hồ làm mất đi một diện tích đáng kể đất nơng nghiệp, đất lâm
nghiệp, khống sản, di tích lịch sử, văn hóa. Nếu con ngƣời sử dụng nƣớc hồ khơng
đúng đắn có thể dẫn tới mất an tồn vệ sinh và lao động. Vì vậy có quan điểm ở một
số nƣớc khơng xây hồ chứa nữa vì nó gây ra nhiều bất cập, bất lợi.
Xây dựng và sử dụng hồ chứa nƣớc trên thế giới có một lịch sử phát triển lâu
đời. Cách đây hơn 6 nghìn năm ngƣời Trung Quốc và Ai Cập đã biết sử dụng vật
liệu tại chỗ để đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa. Thời kỳ cổ đại có hồ
Vicinity tại Menphis thuộc thung lũng sơng Nin (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao 15
m, dài 45 m.
1.3.2. Tình hình xây dựng hồ chứa nước ở Việt nam

Theo số liệu của Tổng cục thủy lợi “Sơ kết thực hiện chương trình bảo đảm
an tồn hồ chứa năm 2011” :
Nguyễn Nhân Qn

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


13

- Việt Nam có 3/4 diện tích đất đai là đồi núi và hệ thống sông suối dày đặc,
lƣợng mƣa trung bình hàng năm từ 1.800mm đến 2.000mm nhƣng phân bố khơng
đều; mùa khơ kéo dài khoảng 6 ÷ 7 tháng, lƣợng mƣa chỉ chiếm 15% ÷ 20% tổng
lƣợng mƣa cả năm, cịn lại 80% ÷ 85% lƣợng mƣa trong 5 ÷ 6 tháng mùa mƣa;
những đặc điểm trên rất thuận lợi để xây dựng các hồ chứa.
- Hồ chứa nƣớc là cơng trình lợi dụng tổng hợp, cấp nƣớc tƣới, sinh hoạt,
công nghiệp và phát triển các ngành kinh tế quốc dân khác, cải tạo cảnh quan môi
trƣờng sinh thái; điều tiết lũ để phòng, tránh, giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an tồn
tính mạng và tài sản nhân dân vùng hạ lƣu.
- Hồ chứa nƣớc có vai trị quan trọng để phát triển kinh tế nói chung và sản
xuất nơng nghiệp nói riêng nên Nhà nƣớc rất quan tâm phát triển xây dựng các hồ
chứa nƣớc đặc biệt là từ sau khi đất nƣớc thống nhất.
- Trong nhiều năm qua Nhà nƣớc và nhân dân đã đầu tƣ nhiều tiền của, công
sức để xây dựng hồ chứa nƣớc phục vụ cho phát triển sản xuất. Hiện nay, trên địa
bàn 45 tỉnh, thành phố trong cả nƣớc xây dựng đƣợc 5.570 hồ chứa nƣớc các loại
với tổng dung tích trữ trên 49,88 tỷ m3 nƣớc. Nhiều hồ chứa nƣớc lớn nhƣ hồ Hịa
Bình (Hịa Bình), Thác Bà (n Bái), Sơn La (Sơn La), Na Hang (Tuyên Quang),
Núi Cốc (Thái Nguyên), Cấm Sơn (Bắc Giang), Cửa Đạt, Sông Mực (Thanh Hóa),
Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), Phú Ninh (Quảng Nam), Dầu Tiếng (Tây Ninh).v.v…mang lại
hiệu ích to lớn, cấp nƣớc phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt,
cải tạo mơi trƣờng sinh thái, cịn có nhiệm vụ cắt lũ bảo đảm an toàn cho hạ du.

- Trong số các hồ chứa đã đƣợc xây dựng, thủy điện có 29 hồ với tổng dung
tích trữ khoảng 39,6 tỷ m3 nƣớc. Thủy lợi có 5.466 hồ với tổng dung tích 10,28 tỷ
m3 nƣớc, bảo đảm tƣới cho 803.180ha đất canh tác, gồm:
Bảng 1.1.Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ lợi
≥10 triệu m3

5triệu ÷10triệu

1triệu ÷5triệu

m3

m3

m3

68

544

1752

101

Nguyễn Nhân Qn

0.2triệ5triệu ≤ 0.2triệu m3

3001

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


14

Các tỉnh có nhiều hồ chứa là Hồ Bình (521 hồ), Bắc Giang (461 hồ), Tuyên
Quang (440 hồ), Vĩnh Phúc (227 hồ), Phú Thọ (124 hồ), Thanh Hoá (436 hồ), Nghệ
An (625 hồ), Hà Tĩnh (339 hồ), Bình Định (223 hồ), Đăk Lăk (458 hồ).
- Hồ chứa nƣớc có nhiều lợi ích song cũng ln tiềm ẩn nguy cơ sự cố, đe doạ
đến an tồn của cơng trình và hạ du. Trong thời gian qua nhiều hồ chứa có quy mô
vừa và nhỏ đã bị vỡ gây thiệt hại đáng kể tới ngƣời, tài sản của nhân dân nhƣ:
+ Năm 1978 tỉnh Nghệ An vỡ đập hồ Quán Hài (4,6 triệu m3), hồ Đồn Húng
(3,9 triệu m3) làm 14 ngƣời chết
+ Năm 1986 tỉnh Khánh Hòa vỡ đập hồ Suối hành (7,34 triệu m3)
+ Năm 1989 vỡ đập hồ Am Chúa (2,97 triệu m3) sau khi xử lý năm 1992 hồ
lại tiếp tục vỡ
+ Năm 2009 tỉnh Hà Tĩnh vỡ Đập Z20 (0,30 triệu m3)
+ Năm 2010 vỡ đập hồ Khe Mơ (0,70 triệu m3), đập Trứng (0,20 triệu m3);
tỉnh Quảng Bình vỡ đập hồ Cây Tắt (0,70 triệu m3), Khe Cày (0,30 triệu m3); tỉnh
Ninh Thuận vỡ đập hồ Phƣớc Trung (2,34 triệu m3)
+ Năm 1989 vỡ đập hồ Am Chúa (2,97 triệu m3) sau khi xử lý năm 1992 hồ
lại tiếp tục vỡ
Các hồ bị vỡ nguyên nhân do chất lƣợng thi công không bảo đảm, mƣa lũ quá
lớn vƣợt tần xuất thiết kế, công tác quản lý cịn nhiều hạn chế, khơng đủ kinh phí để
sửa chứa nâng cấp.
Để phát huy mặt lợi và đề phòng các diễn biến bất lợi, công tác đầu tƣ sửa
chữa, nâng cấp, quản lý hồ chứa cần đƣợc quan tâm và tăng cƣờng nhằm bảo đảm
an tồn cơng trình và nâng cao hiệu quả của hồ chứa.
1.4. Những kết quả đạt đƣợc về hồ chứa nƣớc tại Việt Nam
Những kết quả đạt đƣợc về hồ chứa nƣớc gắn liền với với việc nghiên cứu

phát triển các cơng trình xây dựng chủ yếu của hồ chứa nƣớc (cơng trình đầu mối).
Cơng trình đầu mối của một hồ chứa nƣớc thƣờng bao gồm một đập ngăn
nƣớc (đập chính và đập phụ); cống điều tiết nƣớc, đập tràn xả lũ và hệ thống kênh
dẫn nƣớc.
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


15

Hồ chứa nƣớc thủy lợi kiêm phát điện thì có thêm trạm thủy điện hoặc nhà
máy thủy điện đặt ở phía hạ lƣu của đập chính.
Theo thống kê cho thấy đập đất chiếm 78%, đập đá đỏ chiếm 5%, đập bê
tơng trọng lực chiếm 12%, đập vịm 4%. Trong số các đập có chiều cao lớn hơn 100
m thì tình hình lại khác : đập đất chiếm 30%, đập bê tơng chiếm 38%, đập vịm
chiếm 21,5%.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lý luận tính tốn đập ngày càng phát
triển và hồn thiện, kích thƣớc và hình dạng đập ngày càng hợp lý độ an toàn đập
ngày càng đƣợc nâng cao.
Các đập đã xây dựng ở nƣớc ta chủ yếu là đập đất. Trong một số năm gần
đây xu hƣớng xây dựng đập bê tông đã và đang phát triển. Đập Tân Giang thuộc
tỉnh Ninh Thuận đƣợc xem là đập bê tông trọng lƣc đầu tiên do ngành thủy lợi nƣớc
ta tự thiết kế và thi công đƣợc hoàn thành năm 2001.
1.5. Những bất cập khi xây dựng hồ chứa nƣớc ở nƣớc ta.
Phần lớn các hồ chứa nƣớc đƣợc xây dựng những năm 70, 80 của thế kỷ trƣớc,
trong điều kiện nền kinh tế đất nƣớc còn nhiều khó khăn, cơng tác khảo sát, thiết kế
và thi cơng có nhiều thiếu sót, các cơng trình đầu mối khơng đƣợc xây dựng hồn
thiện. Thời gian khai thác, sử dụng các hồ đã lâu, việc quản lý chƣa đƣợc quan tâm
đúng mức, thiếu kinh phí để duy tu sửa chữa, dẫn đến nhiều hồ chứa nƣớc nhanh

chóng bị xuống cấp, gây mất an tồn cơng trình.
Các tác nhân chính gây mất an toàn cho hồ chứa:
- Lũ lớn tràn qua đỉnh đập đất gây vỡ đập.
- Thấm lớn qua nền và thân đập gây xói ngầm hoặc trƣợt mái hạ lƣu làm vỡ
đập.
- Sóng do gió bão làm sạt trƣợt mái thƣợng lƣu.
- Sự cố cơng trình (đập tràn, cống lấy nƣớc) do không đủ độ kiên cố cần thiết
hoặc vận hành không đúng kỹ thuật (tháo cạn hồ quá nhanh gây sạt trƣợt mái
thƣợng lƣu đập đất).
- Tổ mối hoặc các hang hốc không đƣợc phát hiện, xử lý kịp thời.
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


16

Trong các tác nhân trên, lũ và thấm là hai tác nhân thƣờng gây mất an toàn
đồng thời xử lý chúng hết sức khó khăn, tốn kém.
Kết quả kiểm tra, đánh giá năm 2009 của các địa phƣơng có hồ chứa nƣớc cho
thấy các hồ chứa ở nƣớc ta mức đảm bảo an tồn khơng cao, biểu hiện ở các mặt
sau:
- Về năng lực chống lũ
Nhiều hồ chứa còn thiếu năng lực xả lũ do khi thiết kế tính tốn lũ thiên nhỏ,
mơ hình thiết kế lũ khơng phù hợp với tình hình mƣa lũ trên lƣu vực, rừng đầu
nguồn bị tàn phá nên lũ tập trung về hồ nhanh hơn, nhiều hơn. Theo số liệu của
Tổng cục thủy lợi, số lƣợng hồ chứa nƣớc còn thiếu năng lực xả lũ 3.591 hồ, gồm:
Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên:

41/101 hồ

Loại có dung tích từ 5 đến dƣới 10 triệu m3:

40/68 hồ

Loại có dung tích từ 1 đến dƣới 5 triệu m3:

310/544 hồ

Loại có dung tích dƣới 1 triệu m3:

3.200/4.753 hồ

- Về thấm qua đập đất
Tình trạng này xảy ra rất phổ biến ở các đập đất, nhiều hồ chứa bị thấm rất
nghiêm trọng. Theo số liệu của tổng cục thủy lợi do đia phƣờngbáo cáo, số lƣợng
các hồ chứa phải xử lý thấm là 2.460 hồ, gồm:
Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên:

28/101 hồ

Loại có dung tích từ 5 đến dƣới 10 triệu m3: 52/68 hồ
Loại có dung tích từ 1 đến dƣới 5 triệu m3: 130/544 hồ
Loại có dung tích dƣới 1 triệu m3:

2.250/4.753 hồ.

- Về chống sóng
Hầu hết các hồ chứa nhỏ có dung tích dƣới 1 triệu m3 mái thƣợng lƣu
không đƣợc gia cố, thƣờng bị sạt trƣợt nghiêm trọng, ảnh hƣởng đến an tồn cơng

trình. Một số hồ chứa đƣợc gia cố mái thƣợng lƣu bằng đá lát hoặc bê tông, do gia
cố lâu nên lớp gia cố bị xơ tụt.

Nguyễn Nhân Qn

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


17

Trong số các hồ chứa Bộ Nông nghiệp và Phát triển nơng thơn đầu tƣ sửa
chữa, nâng cấp có 32 hồ phải gia cố chống sóng mái thƣợng lƣu để bảo đảm an toàn
đập.
- Về chất lượng cống lấy nước và tràn xả lũ
Cống lấy nước:
Tình trạng hƣ hỏng cống lấy nƣớc rất phổ biến do cơng trình sử dụng lâu ngày
nên bê tông hoặc kết cấu xây đã bị mục: Cống hồ Tà Keo (Lạng Sơn), Đồng Mô,
Suối Hai (Hà Tây); do chất lƣợng thi công kém: Cống hồ Ea Chu Cáp, Ea Knôp
(Đăk Lắk); do kết cấu bất hợp lý, sử dụng ống bê tông lắp ghép ở các hồ nhỏ: Cống
hồ Cây Tắt (Quảng Bình), Tàu Voi (Hà Tĩnh).v.v…
Theo báo cáo của các địa phƣơng, số lƣợng các hồ chứa phải cần sửa chữa
cống lấy nƣớc là 2.618 hồ, gồm:
Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên:

21/101 hồ

Loại có dung tích từ 5 đến dƣới 10 triệu m3:
Loại có dung tích từ 1 đến dƣới 5 triệu m3:
Loại có dung tích dƣới 1 triệu m3:

27/68hồ
160/544 hồ

2.410/4.753 hồ

- Tràn xả lũ:
Các hồ chứa nhỏ tràn xả lũ là tràn tự nhiên, không đƣợc gia cố. Nhiều hồ tuy có
gia cố nhƣng đã bị hƣ hỏng. Kết quả điều tra cho thấy hồ phải sửa chữa nâng cấp
tràn xả lũ là 3.843 hồ, gồm:
Loại có dung tích từ 10 triệu m3 trở lên:
Loại có dung tích từ 5 đến dƣới 10 triệu m3:
Loại có dung tích từ 1 đến dƣới 5 triệu m3:
Loại có dung tích dƣới 1 triệu m3:

23/101 hồ
35/68 hồ
330/544 hồ
3.460/4.753 hồ

1.6. Những kết quả nghiên cứu về an toàn hiệu quả của các hồ chứa nƣớc.
Đảm bảo an toàn hồ chứa là đảm bảo an tồn hệ thống cơng trình đầu mối,
đặc biệt trong tình hình biến đổi khí hậu phức tạp hiện nay. Hồ chứa đem lại những
lợi ích thiết thực nhƣ phát điện, tƣới, phòng chống lũ lụt, hạn hán, du lịch, cải tạo
mơi trƣờng... Bên cạnh những lợi ích mà hồ chứa đem lại thì những tác hại mà hồ
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


18

chứa nếu gây ra là vơ cùng to lớn, có những thiệt hại có thể tính tốn đƣợc nhƣng có
những thiệt hại là khơng thể tính tốn đƣợc. Hồ chứa mất an tồn thƣờng xảy ra về
mùa lũ khi có lũ về. Vấn đề thoát lũ của mỗi hồ chứa là nhiệm vụ đặc biệt quan
trọng.
Do sự cố cơng trình dẫn đến thu hẹp tiết diện thoát lũ của tràn: cửa van tràn
xả lũ bị kẹt không mở đƣợc hoặc mở khơng hồn tồn, mái núi vách tràn bị sạt lở,
vật rắn trơi nổi trên dịng chảy làm bịt lấp một phần tiết diện tràn xả lũ. Cơng trình ở
phía thƣợng nguồn bị đổ vỡ gây truyền lũ lớn cho cơng trình ở phía hạ lƣu trong các
hệ thống khai thác bậc thang.
Vì vậy để đảm bảo an tồn cho cơng trình hồ chứa, tràn xả lũ đƣợc coi là
nhiệm vụ cấp bách hiện nay. Đặc biệt là các trận lũ lịch sử xảy ra ở miền Trung vào
tháng 11 và tháng 12 năm 1999 đã gây thiệt hại lớn về tính mạng và tài sản. Đã có
các biện pháp cơng trình đƣợc nghiên cứu và ứng dụng:
- Mở rộng khẩu diện tràn
Mở rộng diện tràn, tăng khả năng tháo mà không tăng tỷ lƣu, giải pháp này
khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của tăng cột nƣớc tràn, không ảnh hƣởng đến kết cấu
các bộ phận sau ngƣỡng. Tuy nhiên cần căn cứ vào điều kiện địa chất, địa hình
tuyến tràn có cho phép mở rộng hay khơng và vấn đề nối tiếp giữa kết cấu cũ và
mới cũng cần phải xem xét kỹ.
- Thay tràn khơng có cửa van bằng tràn có cửa van
Khi cần tăng khả năng an tồn về tháo trong điều kiện địa hình hẹp, địa chất
tốt có thể hạ thấp cao trình ngƣỡng tràn và lắp thêm cửa van. Giải pháp này có ƣu
điểm là khả năng tháo lớn, tính chủ động cao, khơng làm tăng ngập lụt, khả năng
vƣợt tải lớn, khả năng đảm bảo an toàn cao.
- Làm tràn sự cố:
Trên thế giới cũng đã có nghiên cứu nhất định về tràn sự cố nhƣ ở Trung
Quốc, trƣớc những năm 1980 chƣa có tràn sự cố, tháng 8 năm 1975 xuất hiện lũ lớn
vƣợt thiết kế làm hƣ hại nhiều đập hồ. Từ đó ngƣời ta đã đƣa ra khái niệm mực
nƣớc lũ bảo vệ đập và cần có tràn sự cố. Từ năm 1980 đã thực hiện thiết kế, xây

Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội


19

dựng bổ sung tràn sự cố cho các hồ chứa đã có hoặc đang trong xây dựng mới. Hình
thức hay dùng ở Trung Quốc là tràn tự do, tràn sự cố kiểu đập đất tự vỡ, tràn sự cố
kiểu nổ mìn gây vỡ. Nói chung ở Trung Quốc đều dùng hình thức tràn sự cố có kết
cấu đơn giản, chiều cao từ 2 ÷ 5 mét, chiều dài ngƣỡng tràn lớn để giảm lƣu tốc V,
lƣu lƣợng đơn vị q và vấn đề tiêu năng không nặng nề.
Cùng với việc nghiên cứu về tràn chính ngƣời ta cịn nghiên cứu kết hợp tràn
sự cố tháo kết hợp với tràn chính để giảm giá thành cơng trình tràn xả lũ. Ở Liêu
Ninh (Trung Quốc) làm tràn sự cố kiểu nƣớc tràn qua đập đất gây vỡ, kết hợp tràn
chính xả lũ đã giảm 40% ÷ 60% giá thành cơng trình xả lũ. Ở Australia so sánh 5
đập có dùng tràn sự cố (kết hợp với tràn chính) cho thấy vốn đầu tƣ giảm 20% ÷
30% so với chỉ dùng tràn chính.
Ở Mỹ, Mexico, Pháp, Australia, Bồ Đào Nha ngƣời ta đã có những nghiên
cứu lý thuyết và mơ hình thủy lực về hình thức kết cấu khả năng tháo của tràn Zích
zắc (tràn Labyrinth) và đã áp dựng xây dựng loại phím đàn piano, loại mỏ vịt, loại
ngƣỡng xiên…để tăng chiều dài ngƣỡng lên nhiều lần.
Đặc biệt, Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, sự khắc nghiệt về
thời tiết, tính ác liệt của mƣa to, lũ lớn xảy ra thƣờng xuyên trong năm, từ vùng này
sang vùng khác. Bên cạnh đó với tính chất của biến đổi khí hậu, lƣợng mƣa năm
hầu nhƣ ít thay đổi nhƣng có sự chuyển đổi lƣợng mƣa giữa các mùa, số các trận
mƣa giƣờng nhƣ tăng về mùa mƣa và giảm về mùa khô. Trong mùa mƣa, lƣợng
mƣa cũng trở nên tập trung hơn. Ngoài ra do chúng ta tàn phá rừng tài nguyên rừng
đầu nguồn gây hiện tƣợng đất trống đồi núi trọc dẫn đến dòng chảy về các hồ chứa
diễn ra nhanh hơn do khơng có thảm phủ thực vật để giữ nƣớc lại dẫn đến gây ra lũ

quét, lũ lớn, lũ đặc biệt lớn vƣợt tiêu chuẩn thiết kế ngày càng nhiều. Vì vậy, bên
cạnh cần có cảnh báo, dự báo lũ, tính tốn lũ vƣợt thiết kế cũng cần có tràn sự cố.
Tràn sự cố là một hạng mục cơng trình có thể có trong cụm đầu mối các cơng trình
hồ chứa nƣớc thủy lợi - thủy điện. Tràn đƣợc xây dựng để xả lũ vƣợt thiết kế nhằm
tránh sự cố có thể xảy ra đối với cụm cơng trình đầu mối và đảm an tồn cho hồ
chứa, gọi là tràn sự cố.
Nguyễn Nhân Quân

Cao học khóa 17 – ĐHTL Hà Nội