CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎ KHI CÓ MƯA LỚN
2.2. CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎ KHI CÓ MƯA LŨ LỚN
2.2.5. Gi ải pháp đắp áp trúc nâng cao cao trình đỉnh đập
Những năm gần đây sự hiện diện của biến đổi khí hậu ngày càng rõ nét, hiện tượng El-Nino và La-Nina xuất hiện, gây ra lũ quét, lũ lớn, lũ đặc biệt lớn vượt tiêu chuẩn thiết kế ngày càng nhiều. Vì vậy bên cạnh cần có cảnh báo, dự báo lũ, tính toán lũ vượt thiết kế, cũng cần những giải pháp có thể có trong cụm đầu mối các công trình hồ chứa nước đểđảm bảo an toàn cho đập.
Trong thực tế vận hành hồ chứa mực nước trong nhiều hồ đã vượt mực nước lũ thiết kế nhưở bảng sau:
Bảng 2. 2 Bảng lũ vượt thiết kế tại một số hồ STT Tên hồ chứa Mực nước lũ
thiết kế (m)
Mực nước lũ thực tế (m)
Mức độ vượt thiết kế (m)
1 Tiên Lang - Quảng Bình 35,00 35,40 0,40
2 La Ngà - Quảng Trị 22,20 22,90 0,70
3 Kinh Môn - Quảng trị 17,50 18,34 0,84
4 Châu sơn - TT Huế 7,90 9,55 2,05
5 Phú Bài - TT Huế 16,10 18,00 2,36
6 Hoà Trung - Đà Nẵng 41,00 42,46 1,46
7 Vĩnh Trinh - Quảng Nam 29,50 31,27 1,77 8 Hồ Buôn Đôn - Đắc Lắc 449,00 450,20 1,20
9 Hội Sơn – Bình Định 65,40 66,40 1,00
10 Cao Ngạn - Quảng Nam 57,00 58,50 1,50
11 Phước Hà - Quảng Nam 41,90 43,50 1,60
Khi xuất hiện lũ vượt thiết kế về, các đập vừa và nhỏ không tháo đủ lưu lượng qua tràn, dẫn tới nước tràn qua đỉnh đập gây ra vỡ đập. Tuy nhiên điều kiện địa hình không cho phép bố trí tràn phụ và tràn sự cốkhi đó cần có các giải pháp nâng cao cao trình đình đập đểtăng dung tích phòng lũ cho hồ chứa.
Các giải pháp nâng cao cao trình đỉnh đập:
+ Đắp áp trúc mái đập: Căn cứ vào hiện trạng công trình mà tiến hành đắp áp trúc phía thượng lưa hay hạlưu. Tuy nhiên cần phân tích khả thi của việc đắp phía thượng hay hạ lưu, nếu đắp phía thượng lưu cần phải chú ý kỹ vì mái phía thượng lưu chịu tác động của sóng gió hơn mái hạ lưu. Mái hạ lưu ít chịu tác động của tải trọng. Thường thì để nâng cao trình đỉnh đập sẽ đáp áp trúc về mái thượng lưu, đắp áp trúc mái hạlưu thường áp dụng để mở rộng mặt đập phục vụ giao thông.
Hình 2.20 Đắp áp trúc nâng cao đỉnh đập
Quan trọng nhất của giải pháp đáp áp trúc tăng cao trình đỉnh đập là việc xử lý chỗ tiếp giáp giữa hai khối đắp, cần tuân thủtheo đúng quy trình xử lý và đảm bảo không phát sinh hiện tượng phá hoại đất do thấm lôi đất từ vùng này vào vùng kia quá mức cho phép, không phát sinh vết nứt, không tạo ra những vùng có sự thay đổi ứng suất, biến dạng đột ngột giữa đập và nền. Theo tiêu chuẩn hiện hành, cần chú ý như sau:
Nếu mặt nối tiếp có vết nứt, lỗ rò, kể cả các vết nứt nhỏ có chiều rộng từ 1mm đến 2 mm phải đào cho đến khi không còn thấy các vết đó và xử lý triệt để các khuyết tật này. Bạt hết phần trên mặt cho đến lớp đất đã đạt dung trọng thiết kế, nếu lớp đất này có độ ẩm bằng độ ẩm thiết kế thì tiếp tục đánh xờm và đắp lớp đất mới lên. Nếu độẩm thấp hơn, phải tưới thêm nước trước khi đắp.
Khi xửlý hai bên vai đập hoặc công trình xây đúc như sau:
Mái dốc vai đập ở sườn núi phải bạt theo thiết kế và đào các tường răng cắm vào sườn núi.
Khi đắp đất chung quanh các công trình xây đúc trong thân đập hoặc ở mặt nối tiếp, mặt tiếp giáp với vách núi đá, phải tuân thủcác quy định sau:
+ Ít nhất trong phạm vi 1m kể từđường viền tiếp giáp, đất đắp phải là đất thịt, đất sét không lẫn sạn sỏi và các tạp chất khác.
+ Trong phạm vi 1m kể từ đường viền tiếp giáp, đất phải được đầm bằng đầm cóc. Ngoài phạm vi đó mới được dùng đầm lăn ép, ngoài phạm vi 2m mới được dùng đầm rung và phải chọn tốc độ rung phù hợp
+ Tại đường viền tiếp giáp phải dùng đầm chày gỗ, đầm bàn bằng gang để đầm chặt.
+ Không để đất khô, phát sinh các vết nứt và tách mặt tiếp giáp. Nếu ngừng đắp lâu phải có che phủ. Trước khi đắp lớp khác phải kiểm tra phát hiện các vết nứt, nếu có phải xử lý
2.2.6. Phạm vi áp dụng của các giải pháp thiết kế
a. Nghiên cứu giải pháp cho nước tràn qua đỉnh đập, đê, đê biển
Đối với giải pháp cho nước tràn qua đỉnh đập, đê, biển cần phải có những nghiên cứu chuyên sâu và thí nghiệm thực tế mới có thể áp dụng được ngoài thực tế. Tuy nhiên giải pháp này chỉ có thể áp dụng đối với các đập không cao lắm, lưu lượng tràn qua đỉnh đập, đê không lớn lắm và không có tính liên tục (sóng biển) nếu lưu lượng và tốc độnước tràn qua mái quá lớn thì lớp cỏ chống xói bảo vệ mái hạlưu không phát huy tác dụng gây ra vỡđập.
b. Các giải pháp tăng cường năng lực tràn xả lũ:
Đối với giải pháp tăng cường năng lực của tràn xảlũ, đây sẽ là giải pháp được áp dụng nhiều nhất đối vơi các hồ chứa nhỏ vì kinh phí cải tạo tràn xảlũ ít hơn chi phí cải tạo đập. Nhóm giải pháp tăng cường năng lực tràn xả lũ được áp dụng với các hồ chứa nhỏ khi tính toán lại thủy văn và điều tiết lũ, khảnăng tháo của tràn hiện tại không đáp ứng được vì vậy cần có các giải pháp tăng lưu lượng qua tràn tuy nhiên cần chú ý xử lý phần tiếp giáp giữa tràn và đập tránh xảy ra thấm tại mang tràn và ổn định của tràn mới.
c. Xây dựng tràn phụ và tràn sự cố:
Đây là nhóm giải pháp truyền thống nhằm tăng an toàn cho các hồ chứa và nâng cao khảnăng xảlũ của tràn. Tuy nhiên để có thể xây dựng được tràn phụ và tràn sự cố còn phụ thuộc rất nhiều vào địa hình bố trí tuyến và nghiên cứu về diện tích ngập lụt hạlưu khi xảlũ.
Nguyên tắc xây dựng tràn là tuyến được đặt trên nền đá gốc tránh đặt trên nền đất đắp gây mất ổn định của tràn, vì vậy nếu địa hình không thể bốtrí được tràn sự cố và tràn phụ thì tuyệt đối không được xây dựng tràn trên nền đất đắp.
Khi đó cần xây dựng các phương án khác nhằm đảm bảo ổn định của công trình.
d. Giải pháp đắp áp trúc nâng cao cao trình đỉnh đập
Giải pháp đắp áp trúc nâng cao trình đỉnh đập ngoài tác dụng nâng cao an toàn của hồ chứa còn tăng dung tích của hồ chứa, tăng khảnăng cấp nước phục vụ. Tuy nhiên với việc mở tăng dung tích hồ thì diện tích ngập thượng lưu hồ cũng được mở rộng cần phải xem xét kỹ càng. Một vấn đề rất quan trọng đối với giải pháp trên này tính ổn định của công trình khi đắp áp trúc thân đập, rất nhiều hồ chứa nhỏđược xây dựng từ rất lâu, không được khảo sát đầy đủ khi đắp đập trên nền đất yếu gây mất ổn định. Vấn để xử lý tiếp giáp giữa khối đắp cũ và mới cũng rất quan trọng, cần xử lý kỹđể đập được ổn định.
2.3. CÁC GIẢI PHÁP VỀ THI CÔNG NHẰM NÂNG CAO AN TOÀN HỒ CHỨA NHỎKHI CÓ MƯA LŨ LỚN
Thi công là giai đoạn quan trọng quyết định tới chất lượng công trình, khi thi công chỉ cần một sai sót nhỏ cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Đặc biệt là các hồ chứa nhỏ, thi công từ rất lâu, công nghệ thi công thô sơ lạc hậu dễ gây ra các sự cố đáng tiếc. Các lưu ý về thi công nhằm đảo bảo an toàn cho hồ chứa nhỏkhi có mưa lũ lớn bao gồm:
+ Biện pháp nâng cao khảnăng chống thấm cho đập + Biện pháp nâng cao khảnăng chống thấm cho nền đập + Biện pháp nâng cao khảnăng chống thấm cho thân đập + Các biện pháp phòng ngừa từ xa
+ Các biện pháp sửa chữa