CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN CHO HỒ BỈ
3.1. HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH HỒ BỈ
1. Vịtrí địa lý:
Đập Bỉ thuộc xã Hồng Sơn, huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An cách trung tâm huyện Đô Lương về phía Bắc 7km.
Theo toạ độ trên bản đồ tỷ lệ 1/50.000: 18°57′32″: Vĩ độ Bắc
105°17′14″: Kinh độ Đông
Hỡnh 3. 1 Bình đồ Đập Bỉ
2. Điều kiện đại hình, địa mạo:
Xã Hồng Sơn nằm ở phía Bắc của huyện Đô Lương là một xã miền núi, bán sơn địa. Trong lưu vực hồ chứa nước đập Bỉ và vùng xây dựng công trình, địa hình chủ yếu dốc theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Vùng có nhiều đồi núi cao,
độ dốc lớn như núi Tràng Dinh (+207m), núi Yên Du (+227m)… Nhìn chung, khu vực dân cư và đồng ruộng nằm thành từng dải xen kẽ, phân tán, gây nhiều khó khăn cho công tác định canh, định cư.
3. Điều kiện địa chất công trình:
Điều kiện ĐCCT được đánh giá qua tài liệu khảo sát địa chất tại vị trí xây dựng công trình đầu mối và kênh mương bao gồm các lộ trình, vết lộ trên lộ trình, các hố đào, lỗ khoan. Địa tầng xác định qua các lớp đất đá được mô tả như
sau:
- Lớp (1a): Sét pha màu xám vàng, nâu đỏ lẫn sỏi sạn. Trạng thái cứng
đến nửa cứng.
- Lớp (01): Sét pha màu xám, xám ghi. Trạng thái nửa cứng.
- Lớp (02): Sét pha màu xám vàng, nâu đỏ, xám trắng lẫn ít sỏi sạn. Trạng thái cứng.
4. Điều kiện khí tượng - thủy văn:
- KhÝ hËu:
Đô Lương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Từ tháng 4 đến tháng 9 gió Đông Nam, xen kẽ có gió Tây Nam (gió Lào). Vào mùa này khí hậu khô nóng, gió Đông Nam thường kèm theo hơi nước hình thành những đợt mưa rào. Trong tháng 7 đến tháng 10 thường có bão kèm theo mưa lớn gây ra lũ. Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau thường có gió mùa Đông Bắc, mùa này thời tiết khô hanh và giá lạnh.
- Bốc hơi:
Bảng 3.1 Bảng số liệu bốc hơi Piche tại trạm khí tượng Đô Lương (Z0=813,20mm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Z (mm) 43,6 41,4 57,5 40,9 85,5 101,4 136,1 84,9 50,6 65,9 50,6 54,8 813,2
- Giã:
Tốc độ gió lớn nhất trong năm thường xuất hiện vào các tháng có mưa bão
đầu tháng 8 đến cuối tháng 10. Trong các tháng 4-:-7 có gió Tây Nam thường cấp 3 đến 4, có năm tăng cấp 5. Theo liệt thống kê và tính toán tần suất gió như sau:
+ Vmax4% = 35,60m/s + Vmax50% = 20,10m/s - Nhiệt độ:
Nhiệt độ lớn nhất tmax = 40oC Nhiệt độ nhỏ nhất tmin = 6,5oC Nhiệt độ trung bình ttb = 23ữ24oC.
- Thủy văn, dòng chảy:
Các thông số thủy văn của lưu vực: Tổng diện tích lưu vực nghiên cứu là F
= 24,62 km2, chiều dài khe chính 6,64 km, độ dốc bình quân khe chính J= 350/00
, độ đục bình quân lưu vực ϑ =110 g/m3. Chế độ thuỷ văn trong vùng chịu ảnh hưởng và chi phối bởi lượng mưa trong năm, dòng chảy trong năm phân thành hai mùa rõ rệt - mùa lũ và mùa kiệt: Mùa lũ từ tháng 8 đến đầu tháng 11 và mùa kiệt bắt đầu từ tháng 12 đến đầu tháng 7 năm kế tiếp. Đặc điểm dòng chảy trong vùng phân phối không đồng đều trong năm, chủ yếu tập trung vào các tháng mùa lũ, chiếm tới trên 70% lượng dòng chảy cả năm, mùa kiệt kéo dài 8 tháng nhưng chỉ tập trung dưới 30% lượng dòng chảy cả năm. Thảm thực vật trong lưu vực chủ yếu là rừng trồng, rừng khoanh nuôi.
Mặt khác, hồ chứa nước đập Bỉ là hồ dưới cùng trong hệ thống liên hồ (6 hồ phía trên) nên chịu tác động rất lớn tới nguồn nước đến, thậm chí còn bị uy hiếp lớn nguy cơ vỡ đập về mùa mưa lũ nếu như các hồ phía trên có sự cố.
3.1.2. Hiện trạng công trình
a. Hiện trạng về nguồn nước hồ chứa nước đập Bỉ:
- Diện tích lưu vực 24,62 km2, chiều dài khe chính 6,64 km.
- Thảm thực vật trong lưu vực chủ yếu là rừng trồng, rừng khoanh nuôi.
- Là hồ cuối cùng trong hệ thống liên hồ kết hợp với thảm thực vật dày, nên nguồn nước đến hồ rất dồi dào. Tuy nhiên do năng lực hồ không đảm bảo,
nên không tích hết lượng nước đến. Mực nước bình thường sâu nhất đạt 4-:-6m, giao động vềmùa lũ là 8m.
- Hiện nay do công trình đập, tràn thẩm lậu lớn, hồ mất nước nên nước chuyển đến trong hồ không đảm bảo đủ để tới cho 130ha lúa 2 vụ và hoa màu của vùng.
b. Hiện trạng về công trình
- Đập đất: Đập Bỉ được xậy dựng năm 1990, với nguồn kinh phí hỗ trợ của vương quốc Bỉ. Biện pháp thi công đập chủ yếu là bằng thủ công, chưa được áp dụng những công nghệ thi công cơ giới hóa, máy móc hiện đại như bây giờ.
Với điều kiện như vậy nên sau nhiều năm hoạt động, công trình đã xuống cấp nghiêm trọng, đặc biệt hiện tượng thẩm lậu nước, mất nước ở chân đập đã xẩy ra, nhất là ở mang các công trình tràn, cống đã gây mất nước trong hồ. Quy mô đập như sau:
+ Chiều dài đập L=250m
+ Cao trình đỉnh đập: +18,20m -:- +18,80m + Bề rộng mặt đập: B=3m chưa gia cố.
+ Mái thượng, hạ lưu: m=2 được gia cố bằng đá hộc lát, nhiều chỗ sạt lở.
- Tràn xả lũ: Ví trí tràn nằm ở giữa đập (mặt cắt lòng sông), hình thức tràn là đập tràn mặt cắt thực dụng. Hiện nay tràn đã bị hư hỏng nghiêm trọng, cụ thể: dưới chân tràn, mang tràn xẩy ra hiện tượng rò nước, thấm nước; đoạn tường cánh 2 bên bị sụt lún; sân thượng lưu bị bồi lấp; sân tiêu năng hạ lưu chưa được gia cố nên xói lở nghiêm trọng.
+ Kết cấu: Hiện tại tràn xả lũ được kết cấu lõi xây đá hộc ngoài bọc bê tông.
+ Cao trình ngưỡng tràn +16,70m.
+ Chiều dài tràn tính đến hết sân tiêu năng dài 12m.
+ Bề rộng tràn đoạn cửa vào B = 50m.
- Cống lấy nước:
* Cống lấy nước bờ trái đập: Do thời gian xây dựng đã lâu, hệ thống cửa van điều tiết lại đặt phía thượng lưuhồ, luôn trong tình trạng ngập nước nên van
đóng mở đến nay không hoạt động được. Trên đỉnh đập giữa thân cống xuất hiện một vùng đất bị lún thụt, theo đánh gia thân cống đã có sự cố. Đoạn tường cánh cửa vào, của ra bị sụt lún, bong tróc; bể tiêu năng hạ lưu do chưa gia cố nên bị xói sâu, ảnh hưởng đến khả năng lấy nước của kênh chính tả.
+ Kết cấu: Cống tròn bê tông cốt thép D = 400mm.
+ Chiều dài cống: L=15m.
+ Cao trình đáy cống thượng, hạ lưu: +15,6m.
Hiện nay công trình đã xuống cấp nghiêm trọng, dễ mất an toàn khi có mưa lũ lớn cần phải có các biện pháp xử lý nhằm nâng cao ổn định công trình và hiệu quả khai thác. Các giải pháp phải được tiến hành đồng bộ, hiệu quả và kinh tế nhất.