Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương án sửa chữa đập đất hồ chứa nước an phong tỉnh quảng ngãi

Công trình hồ chứa nước An Phong được xây dựng hoàn thành và đưa vào sử dụng từ năm 1984 tại xã Bình Mỹ huyện Bình Sơn tỉnh Quảng Ngãi với dung tích hữu ích là 0 265 106 m3 và diện tích lưu vực là 3 15km2 năng lực thiết kế tưới cho 82ha Từ khi công trình đưa vào sử dụng đã góp phần cải thiện sinh kế xóa đói giảm nghèo cho người dân trong vùng dự án thông qua việc đảm bảo diện tích canh tác tăng sản lượng nông nghiệp Đồng thời đảm bảo an ninh lương thực tại chỗ nâng cao đời sống ổn định sản xuất và khai thác có hiệu quả tiềm năng đất đai và nguồn nước trong khu vực Tuy nhiên với tình hình biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt như các năm gần đây thêm vào đó sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương thì nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng trong khi công trình xây dựng đã lâu qua thời gian sử dụng một số hạng mục đập đất tràn xả lũ cống lấy nước đường quản lý… đã xuống cấp nghiêm trọng diện tích tưới thực tế không đảm bảo yêu cầu Do đó việc nghiên cứu phân tích xác định nguyên nhân và đề xuất giải pháp xử lý thấm đảm bảo an toàn cho việc vận hành đập đất hồ chứa nước An Phong là hết sức cần thiết trong tình hình hiện nay

Trang 1

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng – 2019

Trang 2

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Nguyễn Thanh Hải 2 TS Nguyễn Văn Hướng

Đà Nẵng – 2019

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Qua quá trình nỗ lực phấn đấu học tập và nghiên cứu của bản thân cùng với sự

giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và các bạn

bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ “Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương án sửa

chữa đập đất hồ chứa nước An Phong, tỉnh Quảng Ngãi” đã được tác giả hoàn thành

Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS

Nguyễn Thanh Hải và TS Nguyễn Văn Hướng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung

cấp các thông tin khoa học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn Tác giả xin

chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Xây dựng Thủy lợi - Thủy điện của

trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong

suốt quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Công ty Cổ phần Tư vấn xây

dựng và Đầu tư Quảng Ngãi, Phòng Tài chính - Kế hoạch huyện Tư Nghĩa nơi tác giả

công tác, gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn

thành luận văn này

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học và

kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn không thể tránh khỏi những

thiếu sót Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tác

giả hoàn thiện hơn đề tài của luận văn

Xin trân trọng cảm ơn!

Quảng Ngãi, tháng 8 năm 2019

Nguyễn Thành Ngân

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu và kết quả tính toán đưa ra trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Thành Ngân

Trang 5

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA ĐẬP ĐẤT HỒ CHỨA NƯỚC AN PHONG, TỈNH QUẢNG NGÃI

Học viên: Nguyễn Thành Ngân Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Mã số: 60.58.02.02 Khóa: K35 Trường đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắt – Công trình hồ chứa nước An Phong được xây dựng hoàn thành và đưa vào

sử dụng từ năm 1984 tại xã Bình Mỹ, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi với dung tích hữu ích là 0,265.106 m3 và diện tích lưu vực là 3,15km2; năng lực thiết kế tưới cho 82ha Từ khi công trình đưa vào sử dụng đã góp phần cải thiện sinh kế, xóa đói giảm nghèo cho người dân trong vùng dự án thông qua việc đảm bảo diện tích canh tác, tăng sản lượng nông nghiệp Đồng thời, đảm bảo an ninh lương thực tại chỗ, nâng cao đời sống, ổn định sản xuất và khai thác có hiệu quả tiềm năng đất đai và nguồn nước trong khu vực Tuy nhiên, với tình hình biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt như các năm gần đây, thêm vào đó sự phát triển kinh tế - xã hội của địa phương thì nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, trong khi công trình xây dựng đã lâu, qua thời gian sử dụng một

số hạng mục (đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước, đường quản lý…) đã xuống cấp nghiêm trọng; diện tích tưới thực tế không đảm bảo yêu cầu Do đó, việc nghiên cứu, phân tích xác định nguyên nhân và đề xuất giải pháp xử lý thấm, đảm bảo an toàn cho việc vận hành đập đất hồ chứa nước An Phong là hết sức cần thiết trong tình hình hiện nay

Từ khóa – Hồ chứa nước An Phong, đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước

ASSESS THE CURRENT SITUATION AND PROPOSE A PLAN TO REPAIR AN PHONG EARTH DAM, QUANG NGAI PROVINCE

Abstract – An Phong reservoir is built and put into use since 1984 in Binh My

commune, Binh Son district, Quang Ngai province with a useful capacity of 0.265,106

m3 and a catchment area of 3.15 km2; Design capacity to irrigate 82ha Since the project was put into use, it has contributed to improving livelihoods, reducing poverty for people in the project area through securing cultivated area and increasing agricultural output At the same time, ensuring food security on the spot, improving living standards, stabilizing production and effectively exploiting land and water resources in the region However, with climate change becoming more and more intense as in recent years, in addition to the local socio-economic development, the demand for water use is increasing, while construction works For a long time, over time using a number of items (earth dams, flood spillways, water drains, management roads ) were seriously degraded; Actual irrigation area does not meet requirements Therefore, the research and analysis determine the causes and propose solutions to treat seepage, ensure safety for the operation of An Phong reservoir dam is essential in the current situation

Key words – An Phong reservoir, earth dam, flood spillway, water intake

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ix

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

6 Cấu trúc của luận văn 2

CHƯƠNG 1: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 3

1.2 Tình hình kinh tế - xã hội 4

1.2.1 Về phát triển kinh tế 4

1.2.2 Tình hình phát triển văn hóa - xã hội 5

1.2.3 Về lĩnh vực nội chính, quốc phòng, an ninh 6

1.3 Giới thiệu về hồ chứa nước An Phong 6

1.3.1 Vị trí công trình 6

1.3.2 Mục tiêu và nhiệm vụ công trình 7

a Mục tiêu 7

b Nhiệm vụ 8

1.3.3 Các thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ chứa 8

1.4 Đánh giá hiện trạng hồ chứa nước An Phong 9

1.4.1 Đập đất 9

1.4.2 Tràn xả lũ 11

1.4.4 Hiệu quả thực tế của công trình 12

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT 13

2.1 Khái niệm về thấm 13

Trang 7

2.1.1 Nguyên nhân gây thấm 13

2.1.2 Môi trường thấm 14

2.1.3 Phân loại dòng thấm 15

a Thấm ổn định và thấm không ổn định 15

b Thấm có áp và thấm không áp 16

c Dòng thấm phẳng và thấm không gian 16

d Hiện tượng mao dẫn trong thấm không áp 16

2.1.4 Tính chất đẳng hướng và dị hướng của vật liệu 17

2.1.5 Ảnh hưởng của các loại đất đắp đập đến dòng thấm 18

2.2 Các tác nhân gây mất an toàn đập đất 19

2.2.1 Các tác nhân chính gây mất an toàn công trình đầu mối 19

a Các yếu tố công trình 19

b Các yếu tố quản lý: 20

c Các yếu tố về tự nhiên 20

2.2.2 Các sự cố công trình thường gặp do dòng thấm gây ra đối với đập đất 20

2.2.3 Nguyên nhân gây mất an toàn công trình 21

2.3 Tính toán thấm qua đập đất 22

2.3.1 Mục đích của việc tính toán thấm qua đập đất 22

2.3.2 Nghiên cứu tính toán thấm 22

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu 24

a Nghiên cứu lý luận 24

b Nghiên cứu thực nghiệm 24

c Phương pháp phần tử hữu hạn 25

d Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn cho bài toán thấm 27

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG THẤM VÀ ỔN ĐỊNH CHO CÔNG TRÌNH ĐẬP ĐẤT AN PHONG 34

3.1 Phương pháp tính toán 34

3.1.1 Giới thiệu về phần mềm tính toán GeoStudio 34

a Module tính thấm SEEP/W 34

b Module tính toán ổn định SLOPE/W 36

3.1.2 Giới thiệu về phần mềm ANSYS 37

3.1.3 Phương án tính toán 38

Trang 8

3.2 Mô tả về công trình đập An Phong 38

3.3 Xây dựng bài toán thấm và ổn định sử dụng mô hình Geo Studio 2012 39

3.3.1 Trường hợp tính toán 39

3.3.2 Mô tả mặt cắt tính toán 39

3.3.3 Chỉ tiêu cơ lý tính toán 40

3.3.4 Điều kiện biên của bài toán 42

3.3.5 Miền lưới tính toán 42

3.3.6 Kết quả tính toán 43

3.3.7 Đánh giá và nhận xét 45

a Bài toán thấm 45

b Bài toán ổn định 45

CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CẤP - SỬA CHỮA ĐẬP ĐẤT AN PHONG 46

4.1 Lý do cần nâng cấp, sửa chữa đập 46

4.2 Đề xuất các giải pháp kỹ thuật 46

4.3 Phân tích và so sánh các phương án kỹ thuật 47

4.3.1 Giải pháp chống thấm cho thân và nền đập 47

a Phương án: Khoan phụt chống thấm thân và nền 47

b Chân khay chống thấm 48

4.3.2 Giải pháp nâng cao cao trình đỉnh đập 48

a Phương án áp trúc mái hạ lưu 48

b Phương án áp trúc mái thượng lưu 49

4.4 Tính toán thấm ổn định cho các phương án đề xuất 49

4.4.1 Trường hợp tính toán 49

4.4.2 Mô tả mặt cắt tính toán 50

4.5.3 Khai báo vật liệu 51

4.5.4 Điều kiện biên bài toán 51

4.5.5 Miền lưới tính toán 53

4.5.6 Kết quả tính toán 53

4.5.7 Đánh giá và nhận xét 55

a Bài toán thấm 55

b Bài toán ổn định 56

Trang 9

4.5 Giải pháp nâng cấp đập đất An Phong 57

4.5.1 Lựa chọn hình thức kết cấu đập 57

4.5.2 Biện pháp xử lý nền 57

a Các thông số đập đất 58

b Mái đập và cơ đập 59

c Tiêu thoát nước mặt 59

d Thiết bị tiêu thoát nước thân đập 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

I Kết luận 61

II Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 1: TÍNH TOÁN DUNG TÍCH HỮU ÍCH CỦA HỒ CHỨA

PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN TRÀN

PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ THẤM – ỔN ĐỊNH

Trang 10

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật chính của hồ chứa nước An Phong 8

Bảng 2.1 Hệ số thấm của các loại đất đá khác nhau( theo N.M Maxiov) 18

Bảng 2.2 Trị số građient cho phép [Jk]cp ở khối đắp thân đập 23

Bảng 2.3 Trị số građient trung bình tới hạn [Jk]th ở các bộ phận chống thấm 23

Bảng 3.1: Các thông số cơ bản của công trình đập đất An Phong 39

Bảng 3.2: Các trường hợp tính toán thấm và ổn định đập đất An Phong 39

Bảng 3.3: Chỉ tiêu cơ lý tính toán của đất nền 40

Bảng 3.4: Tổng hợp kết quả tính toán thấm và ổn định cho bài toán hiện trạng 45

Bảng 4.1: Các trường hợp tính toán đập nâng cấp sửa chữa 49

Bảng 4.2: Chỉ tiêu cơ lý tính toán 51

Bảng 4.3: Quan hệ đường đặc tính lòng hồ An Phong 51

Bảng 4.4: Điều kiện biên bài toán mực nước hồ rút nhanh 53

Bảng 4.5: Kết quả tính toán thấm và ổn định cho các giải pháp nâng cấp 54

Bảng 4.6: Giá trị Gradient thấm lớn nhất ở khối đắp thân đập & bộ phận chống thấm 55 Bảng 4.6: Kết quả tính toán cao trình đỉnh đập 58

Bảng PL1: Tính toán điều tiết hồ có tính tổn thất 48

Bảng PL3-1: Kết quả tính toán thấm và ổn định cho bài toán hiện trạng 66

Bảng PL3-2: Kết quả tính toán thấm và ổn định cho các giải pháp nâng cấp 63

Bảng PL 3-3: Giá trị Gradient lớn nhất ở khối đắp thân đập và bộ phận chống thấm 63

Trang 11

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Bản đồ vị trí huyện Bình Sơn – tỉnh Quảng Ngãi 3

Hình 1.2 Bình đồ vị trí hồ chứa nước An Phong, tỉnh Quảng Ngãi 7

Hình 1.3 Mái thượng lưu đập bị trôi dạt hoặc dồn đống 10

Hình 1.4 Cây cối mọc phía mái thượng lưu 10

Hình 1.5: Mái hạ lưu bị người dân chiếm dụng trồng cây công nghiệp 10

Hình 1.6: Chân đập bị thấm nước, sinh lầy không canh tác được 10

Hình 1.7: Vị trí thấm hiện ra ở chân đập 10

Hình 1.8: Vị trí đỉnh đập bị đọng nước, lầy lội 10

Hình 1.9 Hiện trạng ngưỡng tràn 11

Hình 1.10 Hiện trạng sau bể tiêu năng 11

Hình 1.11 Hiện trạng ngưỡng tràn sau khi được nâng lên 11

Hình 1.12: Hiện trạng cống lấy nước 11

Hình 2.1 Hiện tượng thấm hồ chứa 13

Hình 2.2: Sơ đồ đất bão hòa, đất không bão hòa, đất khô 15

Hình 2.3: Dòng thấm phẳng 16

Hình 2.4: Sơ đồ vùng thấm mao dẫn (a), biểu đồ áp lực nước trong đập đất (b) 17

Hình 2.5: Thiết bị đóng mở cửa tràn gặp sự cố 19

Hình 2.6: Sạt mái thượng lưu đập 20

Hình 2.7: Sự cố vỡ đập 20

Hình 2.8: Hiện tượng nứt thân đập 21

Hình 2.9: Thấm ở mái hạ lưu đập 21

Hình 2.10: Mô hình thí nghiệm thấm bằng máng kính 25

Hình 2.11: Thí nghiệm thấm khe hẹp 25

Hình 2.12: Sơ đồ phần tử 1 chiều 26

Hình 3.1: Các loại phần tử 36

Hình 3.2: Mặt cắt đại diện đập An Phong (MC Lòng sông) 38

Hình 3.3: Mô phỏng mặt cắt hiện trạng thấm 40

Hình 3.4: Mô phỏng mặt cắt hiện trạng ổn định mái hạ lưu 40

Trang 12

Hình 3.5: Hàm lượng nước bão hòa 41

Hình 3.6: Hàm dẫn thủy lực Fn 41

Hình 3.7: Khao báo hàm lượng nước (Vol Water Content Functions) 41

Hình 3.8: Khai báo hàm dẫn thủy lực (Hydraulic Conductivity Fn) 42

Hình 3.9: Khai báo điều kiện biên 42

Hình 3.10: Chia lưới miền lưới tính toán 42

Hình 3.11: Kết quả biểu đồ Gradient thấm trường hợp 1 43

Hình 3.12: Kết quả biểu đồ Gradient thấm trường hợp 2 43

Hình 3.13: Kết quả tính toán ổn định mái hạ lưu trường hợp 1 43

Hình 3.14: Kết quả tính toán ổn định mái thượng lưu trường hợp 1 44

Hình 3.15: Kết quả tính toán ổn định mái hạ lưu trường hợp 2 44

Hình 3.16: Kết quả tính toán ổn định mái thượng lưu trường hợp 2 44

Hình 4.1: Mặt cắt tính toán theo Phương án 1 50

Hình 4.2: Mặt cắt tính toán theo phương án 2 50

Hình 4.5: Quan hệ đường mực nước lòng hồ An Phong 52

Hình 4.7: Mặt cắt thân đập tại vị trí lòng sông đập An Phong - sau khi nâng cấp 60

Hình PL3-1: Biểu đồ Gradient thấm trường hợp 1 66

Hình PL3-2: Hệ số ổn định mái hạ lưu đập (TH1) 66

Hình PL3-3: Hệ số ổn định mái thượng lưu đập (TH1) 67

Hình PL3-5: Hệ số ổn định mái hạ lưu đập (TH2) 67

Hình PL3-6: Hệ số ổn định mái thượng lưu đập (TH2) 67

Hình PL3-7: Mặt cắt đại diện phương án 1 63

Hình PL3-8: Ổn định mái hạ lưu trường hợp 1 64

Hình PL3-9: Ổn định mái thượng lưu trường hợp 1 64

Hình PL3-10: Biểu đồ phân bố áp lực nước trường hợp 2 64

Hình PL3-12: Hệ số ổn định mái hạ lưu đập trường hợp 2 65

Trang 13

Hình PL3-21: Hệ số ổn định mái thượng lưu đập trường hợp 5 67

Trang 14

Trang 15

Hình PL3-80 Biểu đồ Gradient thấm trường hợp 4 82

Trang 16

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Quảng Ngãi là một tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ, với đồng bằng xen

kẽ địa hình đồi núi tựa vào dãy núi Trường Sơn hướng ra biển Toàn địa bàn tỉnh hiện nay có khoảng 123 hồ chứa nước; 464 đập dâng, 06 đập ngăn mặn và 130 trạm bơm với tổng năng lực tưới thiết kế của 723 công trình trên là 89.654,0 ha; tuy nhiên, năng lực tưới thực tế là 59.706,0 ha; chỉ đạt 66,6% so với năng lực thiết kế Nguyên nhân là sau nhiều năm khai thác và thường xuyên chịu tác động của thiên tai nên nhiều công trình bị xuống cấp nhưng công tác duy tu, sửa chữa thường xuyên chưa đảm bảo; công tác quản lý khai thác chưa thật chú trọng,… Do đó, việc sửa chữa, nâng cấp và tăng cường quản lý khai thác công trình thủy lợi là rất cần thiết để đảm bảo tuổi thọ và nâng cao hiệu quả khai thác công trình

Công trình hồ chứa nước An Phong được xây dựng hoàn thành và đưa vào sử dụng từ năm 1984 tại xã Bình Mỹ, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi với tổng chiều dài đỉnh đập là 740,43m (Trong đó đập chính dài 341,64m và đập phụ dài 398,99m) Công trình có dung tích hữu ích là 0,265.106 m3 và diện tích lưu vực là 3,15km2; năng lực thiết kế tưới cho 82ha Từ khi công trình đưa vào sử dụng đã góp phần cải thiện sinh kế, xóa đói giảm nghèo cho người dân trong vùng dự án thông qua việc đảm bảo diện tích canh tác, tăng sản lượng nông nghiệp Đồng thời, đảm bảo an ninh lương thực tại chỗ, nâng cao đời sống, ổn định sản xuất và khai thác có hiệu quả tiềm năng đất đai và nguồn nước trong khu vực

Tuy nhiên, với tình hình biến đổi khí hậu ngày càng khắc nhiệt như các năm gần đây, thêm vào đó sự phát triển kinh tế - xã hội của địa phương thì nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, trong khi công trình xây dựng đã lâu, qua thời gian sử dụng một

số hạng mục (đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước, đường quản lý…) đã xuống cấp nghiêm trọng; diện tích tưới thực tế không đảm bảo yêu cầu Do đó, việc nghiên cứu, phân tích xác định nguyên nhân và đề xuất giải pháp xử lý thấm, đảm bảo an toàn cho việc vận hành đập đất hồ chứa nước An Phong là hết sức cần thiết trong tình hình hiện nay

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá tổng thể về hiện trạng đập đất hồ chứa nước An Phong;

- Nghiên cứu nguyên nhân thấm, mất ổn định và đề xuất các giải pháp sửa chữa

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hồ chứa nước An Phong;

- Phạm vi nghiên cứu: Đập đất hồ chứa nước An Phong

Trang 17

4 Phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát thực tế hiện trường, thu thập phân tích các tài liệu đã có kết hợp với nghiên cứu các phương pháp kỹ thuật mới nhằm đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp;

- Ứng dụng phần mềm địa kỹ thuật GEO SLOPE (Canada) để tính toán, xác định

và kiểm tra các thông số, đảm bảo tính hợp lý cả về nghiên cứu và thực tế

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Đánh giá tổng thể hiện trạng đập đất An Phong từ đó xây dựng các phương án, giải pháp khắc phục;

- Căn cứ đề xuất sửa chữa, nâng cấp, đảm bảo an toàn đập trong điều kiện hiện nay;

- Kết quả là cơ sở lý luận giải quyết một số vấn đề bất cập về hiện trạng công trình đập đất An Phong trong thực tế và là nền tảng cho việc thiết kế và đầu tư xây dựng các

dự án trong tương lai

6 Cấu trúc của luận văn

Trang 18

CHƯƠNG 1: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Công trình hồ chứa nước An Phong nằm ở huyện Bình Sơn, là huyện thuộc vùng đồng bằng ven biển, nằm ở phía Bắc tỉnh Quảng Ngãi, có tọa độ địa lý từ 15011' đến

15025' vĩ độ Bắc và từ 108034 đến 108056' kinh độ Đông Phía Bắc giáp huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam, phía Nam giáp huyện Sơn Tịnh, phía Tây giáp huyện Trà Bồng, phía Đông giáp biển Đông Diện tích đất tự nhiên 467,60 Km2, chiếm 9,07% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh Quảng Ngãi; có bờ biển dài 54 Km, có 02 sông chính

là sông Trà Bồng và sông Sa Kỳ tạo ra hai cửa biển: Sa Cần và Sa Kỳ; các cảng biển Dung Quất và Sa Kỳ gắn với bờ là vùng đất thuận lợi cho xây dựng với diện tích mặt bằng rộng, nằm gần sân bay Chu Lai, trong vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung; có đường Quốc lộ IA và đường sắt chạy ngang qua có 2 ga: Bình Sơn và Trì Bình; cùng với hệ thống đường tỉnh, huyện tương đối tốt thuận lợi cho giao lưu giữa các vùng Trên địa bàn huyện có Khu kinh tế Dung Quất với diện tích 103km2, chiếm khoảng 22,1% diện tích toàn huyện, bằng 0,02% so với tổng diện tích của Tỉnh (chưa tính diện tích quy hoạch mở rộng) Huyện Bình Sơn có 25 đơn vị hành chính cấp xã, trong đó có

16 xã đồng bằng, 07 xã ven biển, 01 xã miền núi và 01 thị trấn (Hình 1.1)

Hình 1.1: Bản đồ vị trí huyện Bình Sơn – tỉnh Quảng Ngãi

(Nguồn Google Earth – 8/7/2019)

Trang 19

Vị trí của huyện Bình Sơn đã hội tụ nhiều điều kiện và cơ hội để giao lưu, tiếp thu các thành tựu khoa học kĩ thuật; thu hút vốn đầu tư cho phát triển các ngành kinh

tế - xã hội, phát triển khu kinh tế với các công trình trọng điểm như cảng, khu lọc hóa dầu đầu tiên của đất nước trên địa bàn huyện; thúc đẩy nhanh sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa, điều kiện để hình thành một trọng điểm phát triển ở phía Bắc của tỉnh trong tương lai

1.2 Tình hình kinh tế - xã hội

1.2.1 Về tình hình kinh tế

Tổng giá trị sản xuất trên địa bàn năm 2018 đạt 14.616,35 tỷ đồng (theo giá so sánh năm 2010) Trong đó, giá trị sản xuất ngành nông, lâm, thủy sản đạt 2.650,2 tỷ đồng, giá trị sản xuất công nghiệp – xây dựng đạt 5.173,86 tỷ đồng, thương mại - dịch

vụ đạt 6.792,29 tỷ đồng Tỷ trọng ngành nông - lâm - ngư nghiệp đạt 18,13%; ngành công nghiệp - xây dựng đạt 35,40% và ngành thương mại - dịch vụ đạt 46,47%

- Tổng giá trị sản xuất nông - lâm - ngư nghiệp năm 2018 (tính theo giá so sánh năm 2010) đạt 2.650,2 tỷ đồng, bằng 101,5% kế hoạch năm 2018 và bằng 103,8% so với thực hiện năm 2017 Trong đó: Nông nghiệp (gồm trồng trọt và chăn nuôi) đạt 1.429,3 tỷ đồng, Lâm nghiệp đạt 97,5 tỷ đồng; Thủy sản đạt 1.123,4 tỷ đồng;

- Tổng số xã được công nhận đạt chuẩn nông thôn mới đến cuối năm 2018 là 9 xã;

Số tiêu chí bình quân/xã thực hiện đến cuối năm 2018 là 14 tiêu chí;

- Giá trị sản xuất công nghiệp thực hiện năm 2018 đạt 2.057 tỷ đồng (tính theo giá

so sánh năm 2010), bằng 100,05% so với kế hoạch năm và bằng 109,12% so với thực hiện năm 2017

Hiện nay, trên địa bàn huyện Bình Sơn có 02 Cụm Công nghiệp đã được thành lập Trong đó, cụm Công nghiệp Bình Nguyên hoạt động ổn định với 10 dự án đang hoạt động, 03 dự án đang triển khai xây dựng; 01 dự án đang lập thủ tục đầu tư với tổng diện tích đất cho thuê 16,1611 ha (chiếm tỷ lệ 84,55% diện tích đất quy hoạch công nghiệp), giá trị sản xuất sản phẩm của các doanh nghiệp thực hiện trong năm

2018 đạt khoảng 457,6 tỷ đồng, nộp ngân sách nhà nước hơn 6 tỷ đồng; tạo việc làm cho hơn 700 lao động tại địa phương, mức lương bình quân mỗi lao động từ 3,5 đến 4,8 triệu đồng/tháng; Cụm Công nghiệp Bình Long thu hút được 02 dự án đầu tư, với diện tích khoảng 17,6 ha

- Tổng giá trị sản xuất thương mại - dịch vụ thực hiện năm 2018 (tính theo giá so sánh năm 2010) đạt 6.792,29 tỷ đồng, bằng 100,67% so với kế hoạch năm và bằng 111,3% so với thực hiện năm 2017 Hoạt động thương mại - dịch vụ phát triển mạnh,

cơ bản đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của nhân dân Tổng mức bán lẻ hàng hóa hàng năm tăng trưởng ổn định

Trang 20

- Tổng giá trị sản xuất ngành xây dựng trên địa bàn năm 2018 đạt 3.116,86 tỷ đồng (theo giá so sánh năm 2010), bằng 101,54 % kế hoạch năm và bằng 105,98% so với thực hiện năm 2017

- Về công tác thu hồi đất, bồi thường, giải phóng mặt bằng: Đã ban hành 2.143 Thông báo thu hồi đất để thực hiện 43 hồ sơ thu hồi đất với diện tích khoảng 338,88 ha

và 1.234 Quyết định thu hồi đất và 10 Công văn để thực hiện 70 hồ sơ thu hồi đất với diện tích thu hồi khoảng 368,6 ha đối với các dự án trên địa bàn huyện Đồng thời, phê duyệt 173 phương án bồi thường, hỗ trợ, tái định cư của các dự án trên địa bàn huyện với tổng kinh phí khoảng 195,054 tỷ đồng

Trong năm, UBND huyện đã tập trung quyết luyệt cho công tác thu hồi đất bàn giao mặt bằng thực hiện dự án Mở rộng Quốc lộ 1; phối hợp giải quyết những tồn tại, vướng mắc liên quan đến công tác bồi thường, giải phóng mặt bằng đối với Dự án Khu liên hợp sản xuất gang thép Hòa Phát Dung Quất; Dự án Nâng cấp, mở rộng Nhà máy lọc dầu Dung Quất…

- Tổng thu ngân sách nhà nước huyện Bình Sơn năm 2018 đạt 1.401.946 triệu đồng Tổng thu ngân trên địa bàn huyện năm 2018 đạt 636.472 triệu đồng, thu trong

dự toán 386.255 triệu đồng, bằng 165,75% dự toán tỉnh giao, bằng 159,85% dự toán HĐND huyện giao; Trong đó: Cục thuế thu 345.892 triệu đồng, thu trong dự toán 112.606 triệu đồng, bằng 184,6% dự toán tỉnh và huyện giao; Chi cục Thuế thu 261.175 triệu đồng, thu trong dự toán 261.175 triệu đồng, bằng 158,74% dự toán tỉnh giao và bằng 150,85% dự toán huyện giao

- Tổng chi ngân sách trên địa bàn năm 2018 là 836.574 triệu đồng, trong đó chi trong dự toán 605.900 triệu đồng

1.2.2 Tình hình dân sinh

- Giáo dục và đào tạo: Chất lượng giáo dục không ngừng được nâng lên; cơ sở vật

chất trường, lớp, trang thiết bị dạy học được tăng cường Tỷ lệ giáo viên đạt trình độ trên chuẩn ở các cấp học được nâng lên Công tác phổ cập giáo dục đạt được những kết quả tích cực, 25/25 xã đạt chuẩn phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 05 tuổi và 25/25 xã đạt chuẩn phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi, đạt chuẩn phổ cập giáo dục THCS Đẩy mạnh thực hiện các biện pháp quản lý, khắc phục một bước bệnh thành tích trong giáo dục Đến nay toàn huyện có 49/82 trường thuộc 03 cấp học đạt chuẩn quốc gia (Mầm non 6 trường, Tiểu học 26 trường, THCS 17 Trường), tỷ lệ đạt 59,75%

- Lao động, việc làm và chính sách người có công: Thực hiện tốt công tác chăm

sóc các đối tượng chính sách, người có công, công tác đền ơn đáp nghĩa được quan tâm đúng mức Trong năm 2018 đã giải quyết việc làm cho 2.044 người, đạt 107,58%

kế hoạch; đưa số lao động làm việc ở nước ngoài 150 người, đạt 187,5% kế hoạch

Trang 21

- Văn hóa, thể thao và truyền thanh: Công tác quản lý nhà nước về văn hóa và

thông tin ngày càng được tăng cường; các di tích lịch sử văn hóa, giá trị văn hóa truyền thống được bảo tồn Công tác quảng bá, xúc tiến du lịch được đẩy mạnh Thực hiện khôi phục lại văn hóa truyền thống của đồng bào dân tộc Cor, thôn Thọ An, xã Bình An để gìn giữ và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống dân tộc Trong năm

2018, đã thu hút được khoảng 45.000 lượt khách đến tham quan Gành Yến, xã Bình Hải; 1.000 lượt khách đến tham quan làng tranh 3D tại thôn Thọ An, xã Bình An

- Y tế - Dân số: Công tác chăm sóc sức khỏe cho nhân dân tiếp tục được tăng

cường Công tác tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ, chăm sóc sức khỏe, phòng, chống dịch bệnh, đảm bảo vệ sinh môi trường, an toàn thực phẩm được chú trọng Toàn huyện, có 25/25 xã, thị trấn đạt chuẩn của Bộ tiêu chí quốc gia về y tế xã; đội ngũ cán bộ y tế tăng về số lượng và chất lượng; 25/25 xã, thị trấn có bác sĩ Bình quân đạt 2,56 bác sĩ/vạn dân

- Công tác chăm sóc, giáo dục, bảo vệ trẻ em, bình đẳng giới và tiến bộ phụ nữ:

Công tác bảo vệ, chăm sóc và giáo dục trẻ em luôn được chính quyền các cấp, các ngành quan tâm Công tác bình đẳng giới được thực hiện rộng rãi ở tất cả các địa phương, đơn vị trên địa bàn huyện Nhận thức của hệ thống chính trị, của xã hội, của gia đình và bản thân người phụ nữ về bình đẳng giới được nâng lên Phụ nữ ngày càng tích cực tham gia công tác xã hội; đội ngũ cán bộ, công chức, viên chức và người lao động nữ được quan tâm hơn, trong công tác đào tạo, bồi dưỡng, bố trí, sử dụng ngày càng tăng về số lượng và chất lượng

1.2.3 Về lĩnh vực nội chính, quốc phòng, an ninh

- Công tác thanh tra: Công tác theo dõi, đôn đốc thực hiện kết luận thanh tra và quyết định xử lý về thanh tra ngày càng tăng cường và đi vào nề nếp Trong năm 2018

tổ chức triển khai 07 cuộc thanh tra tại 08 đơn vị

- Công tác nội vụ: Công tác bổ nhiệm, điều động, luân chuyển cán bộ được thực hiện theo đúng quy định; hoàn thành chủ trương không sử dụng hợp đồng làm công tác chuyên môn nghiệp vụ trong các cơ quan hành chính

- Quốc phòng, an ninh: Hoàn thành tốt công tác giao, nhận quân, tuyển chọn gọi quân nhân nhập ngũ Duy trì nghiêm chế độ trực sẵn sàng chiến đấu; duy trì tuần tra, kiểm tra, xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm trật tự về an toàn giao thông; đẩy mạnh công tác đấu tranh phòng, chống tội phạm; phòng, chống ma túy; phòng, chống mua bán người

1.3 Giới thiệu về hồ chứa nước An Phong

1.3.1 Vị trí công trình

Công trình đầu mối hồ chứa nước An Phong nằm ở Xã Bình Mỹ, Huyện Bình Sơn, Tỉnh Quảng Ngãi Công trình được xây dựng được xây dựng hoàn thành và đưa

Trang 22

vào sử dụng từ năm 1984 Hồ chứa nằm về phía Tây của Huyện Bình Sơn, cách trung tâm Thị trấn Châu Ổ khoảng 9 km về phía Tây Vị trí địa lý đập đầu mối nằm ở 17006'

Vĩ độ Bắc, 106017' Kinh độ đông (Hình 1.2)

Hình 1.2 Bình đồ vị trí hồ chứa nước An Phong, tỉnh Quảng Ngãi

1.3.2 Mục tiêu và nhiệm vụ công trình

Công trình nghiên cứu này là cơ sở để Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng các công trình Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Ngãi cũng như các cơ quan Đoàn thể trên địa bàn tỉnh căn cứ xây dựng phương án, kế hoạch đảm bảo và nâng cao hiệu quả sử dụng của hồ chứa An Phong như sau:

a Mục tiêu

- Đảm bảo an toàn hồ chứa, giảm thiểu nguy cơ vỡ đập, bảo vệ người dân và tài sản ở hạ lưu công trình;

- Nâng cao chất lượng cuộc sống nhân dân, cải thiện môi trường sản xuất;

- Góp phần cải thiện sinh kế, xóa đói giảm nghèo cho người dân trong vùng dự án thông qua việc đảm bảo diện tích canh tác, tăng sản lượng nông nghiệp;

- Đảm bảo an ninh lượng thực tại chỗ, nâng cao đời sống, ổn định sản xuất;

- Khai thác có hiệu quả tiềm năng, đất đai và nguồn nước trong khu vực

Trang 23

b Nhiệm vụ

- Đảm bảo an toàn hồ đập;

- Cung cấp nước tưới cho 82ha đất nông nghiệp (lúa 65ha, màu 17ha);

- Nâng tần suất bảo đảm tưới từ 75% đến 85%

1.3.3 Các thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ chứa

Các thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ chứa nước An Phong được thể hiện như ở

Bảng 1.1 [Báo cáo thiết kế cơ sở đập đất An Phong]

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật chính của hồ chứa nước An Phong

- Mực nước dâng bình thường m +21,7

Trang 24

TT Thông số Đơn vị Hiện trạng

1.4 Đánh giá hiện trạng hồ chứa nước An Phong

Hồ chứa nước An Phong là một hồ chứa nước nhỏ của tỉnh Quảng Ngãi Tuy nhiên, từ khi xây dựng và đưa công trình vào sử dụng cho đến nay đã góp phần đưa các vùng hưởng lợi xóa được đói, giảm được nghèo, đồng thời góp phần đáng kể trong việc phát triển kinh tế, dân sinh ổn định

Đã qua 35 năm sử dụng, một số hạng mục (đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước, đường quản lý…) đã xuống cấp Vào thời điểm đó, chúng ta còn lạc hậu về thiết bị công nghệ phục vụ cho công tác khảo sát, thiết kế và thi công các hạng mục hồ chứa, nên chất lượng thi công một số hạng mục của hồ chưa đạt yêu cầu về kỹ thuật và thẩm

mỹ

Hồ chứa nước có nhiệm vụ chính là cung cấp nước phục vụ phát triển nông nghiệp và dân sinh Tuy nhiên, hiện nay, nhiều hạng mục công trình bị xuống cấp, làm giảm tính hiệu quả, kiên cố của công trình

1.4.1 Đập đất

- Mái thượng lưu đập: Tại vị trí lòng suối mái đập được gia cố bằng đá lát khan

(đá hỗn hợp) nhưng đã bị sụp lún, đá dồn đống hoặc bị trôi mất, mái đập gãy nhiều vùng, cây cối cỏ mọc nhiều Trên mái thượng lưu không có cột thủy chí để đo mực nước trong hồ Hiện nay, mái thượng lưu đập cây cỏ mọc nhiều, mái đập không phẳng gãy khúc thành nhiều đoạn Đá lát mái thượng lưu bị sụp lún, rơi đổ tự do đồng thời bị sạt trôi dồn đống hư hỏng nặng Mặt khác đá lát đủ loại nhiều thành phần nên không còn hoạt động được (Hình 1.3 và 1.4)

Trang 25

Hình 1.3 Mái thượng lưu đập bị trôi dạt

hoặc dồn đống

Hình 1.4 Cây cối mọc phía mái thượng lưu

- Mái hạ lưu đập: Nhiều vị trí bị sụt lún, lồi lõm Không có thiết bị thoát nước hạ

lưu, không có các rãnh tiêu thoát nước mái, cây bụi mọc nhiều một khi rễ cây phát triển sẽ gây mất an toàn cho ổn định công trình Hiện tượng thấm ở mái hạ lưu xuất hiện khi hồ làm việc với MNDBT, phạm vi thấm xuất hiện thường xuyên ở chân mái Vùng hạ lưu sau đập bị sình lầy không canh tác được với diện tích khá lớn, cây năng, lác mọc nhiều (Hình 1.5; 1.6 và 1.7)

Hình 1.5: Mái hạ lưu bị người dân chiếm

dụng trồng cây công nghiệp

Hình 1.6: Chân đập bị thấm nước, sinh lầy

không canh tác được

Hình 1.7: Vị trí thấm hiện ra ở chân đập Hình 1.8: Vị trí đỉnh đập bị đọng nước, lầy lội

- Đỉnh đập: Thường xuyên bị đọng nước gây lầy lội; mặt đập lồi lõm, cao từ vai

hữu đập, thấp dần về vai tả và đập phụ (Hình 1.8)

Trang 26

1.4.2 Tràn xả lũ

Tràn xã lũ nằm về phía đập phụ, hình thức tràn tự do, ngưỡng đỉnh rộng với bề rộng ngưỡng 36,1m Nối tiếp ngưỡng tràn là đoạn co hẹp và dốc nước dài 31,5m, bề rộng dốc nước 23,7 m và cuối cùng là bể tiêu năng Hiện nay, ngưỡng tràn, tường tràn

đá xây bị bong tróc mạch vữa và sụt lún; phần sân sau bể tiêu năng bị xói lở nghiêm trọng (Hình 1.9, 1.10 & 1.11)

Hình 1.9 Hiện trạng ngưỡng tràn

Hình 1.10 Hiện trạng sau bể tiêu năng Hình 1.11 Hiện trạng ngưỡng tràn sau khi

được nâng lên

1.4.3 Cống lấy nước

Cống lấy nước được xây theo kiểu tháp nghiêng trên mái thượng lưu đập, đóng

mở bằng hình thức nhét nút nằm trên mái nghiêng thượng lưu đập chính, quản lý vận hành phức tạp

Hình 1.12: Hiện trạng cống lấy nước

Trang 27

Hiện trạng đang bị rò rỉ , thẩm lậu lớn dọc theo mang cống, kết cấu bị nứt vở thành nhiều khối, cống bị rò rỉ mất nước khá nhiều Thân cống bằng đá xây qua thời gian sử dụng lâu dài thân cống bị sụp gãy tại nhiều vị trí Nắp tấm đan trên tháp cống

bị mục gãy rơi hoàn toàn làm mất khả năng vận hành (Hình 1.12)

1.4.4 Hiệu quả thực tế của công trình

Hồ chứa nước An Phong được xây dựng với mục đích ban đầu là tạo ra nguồn nước tưới cho khu vực phía hạ lưu với 82ha Hồ có dung tích trữ ứng với MNDBT 0,265.106 triệu m3 nước

So với thiết kế ban đầu, hiện nay hồ chỉ phục vụ tưới cho vụ Đông Xuân; còn vụ

Hè Thu không tưới được vì các nguyên nhân sau đây:

- Hệ thống đầu mối bị xuống cấp không đảm bảo an toàn, cống bị rò rỉ, nền đập bị thấm, hồ không còn giữ được nước vào mùa khô

- Hệ thống kênh mương chưa được kiên cố hóa đồng bộ và chưa kể đến bị hư hỏng nên dẫn đến hiệu quả lấy nước còn chưa cao

Tuy nhiên, hiện nay còn một vùng diện tích lớn chưa có nước tưới, người dân không canh tác được phải bỏ hoang Vì vậy, việc tăng hiệu quả công trình hồ chứa nước An Phong là một trong những nhiệm vụ cấp thiết của địa phương hiện nay

1.5 Kết luận

Như vậy, trong chương này, tác giả đã giới thiệu tổng quan về đặc điểm tình hình, hiện trạng và phạm vi nhiên cứu đề tài là hồ chứa nước An Phong - tỉnh Quảng Ngãi Trong đó, đặc biệt nhấn mạnh đến hiện trạng mất ổn định - thấm các bộ phận công trình, từ đó đánh giá mức độ thiệt hại, hiệu quả thực tế và ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của nhân dân vùng hạ du hồ chứa

Trang 28

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT

2.1 Khái niệm về thấm

Thấm là sự chuyển động của chất lỏng trong đất, trong đá nứt nẻ hoặc trong môi trường (rỗng, xốp) nói chung của đất được diễn ra dưới tác dụng của lực trọng trường khi có sự chênh lệch cột nước giữa các điểm khác nhau trong môi trường xốp

Hình 2.1 Hiện tượng thấm hồ chứa

Tính thấm nước của đất đá phụ thuộc nhiều nhân tố, quan trọng nhất là kích thước, hình dạng lỗ rỗng và độ rỗng, nó được quyết định bởi độ phân tán và thành phần khoáng vật của đất đá

Sự xuất hiện của dòng thấm qua đập đất gây nên những tác hại nhiều lúc rất lớn

về mặt tổn thất lượng nước cũng như tính bền vững của công trình Do đó, trong thiết

kế và xây dựng đập đất vấn đề nghiên cứu, đánh giá những đặc trưng của dòng thấm là một khâu quan trọng không thể thiếu

2.1.1 Nguyên nhân gây thấm

Nguyên nhân gây ra thấm trong đất bão hòa nước là do thế chuyển động của dòng thấm hay chính là Gradient cột nước thấm Nguyên nhân gây thấm trong đất không bão hòa nước ngoài tác nhân chính là Gradient cột nước thủy lực (bao gồm Gradient áp lực và Gradient cao trình) còn do Gradient độ ẩm, Gradient hút dính Ua-

Uw Trong đó Ua chính là áp lực khí lỗ rỗng, Uw là á lực nước lỗ rỗng

Thế chuyển động của dòng thấm: Xác định năng lượng hay khả năng của dòng Năng lượng tại một điểm được tính theo mức chuẩn Mức chuẩn được chọn tuỳ ý vì chỉ gradient năng lượng giữa hai điểm là quan trọng để mô tả dòng thấm

Tổng năng lượng tại một điểm có thể biểu thị năng lượng trên trọng lượng đơn vị được gọi là vị thế hay cột nước thủy lực

Trang 29

2g - Cột nước lưu tốc trong đất (m)

Do cột nước lưu tốc trong đất là rất nhỏ so với cột nước trọng lực nên công thức (2.1) có thể viết thành:

3 w w

Nước ở trong đất có thể được tồn tại ở các trạng thái khác nhau như: nước ở thể hơi, nước ở thể bám chặt, nước ở thể màng mỏng, nước mao dẫn, nước trọng lực

- Nước mao dẫn chứa đầy trong các khe rỗng của đất, chịu tác động của sức căng mặt ngoài và trọng lực Nước mao dẫn có thể chuyển động trong đất và có thể truyền áp lực

- Nước trọng lực (nước ngầm) là nước tự do chứa đầy ở tất cả các khe rỗng của đất

từ các thể tích rất nhỏ có thể chứa không khí Nước trọng lực chịu tác dụng của trọng lực và nước ngầm, chuyển động được là do tác dụng của trọng lực Nước trọng lực có thể truyền áp lực

Nước trong đất có trạng thái liên tục chuyển động tạo thành dòng hay còn gọi là dòng thấm Cũng giống như chuyển động của nước mặt, chuyển động của nước ngầm

có thể coi là chuyển động không áp hoặc có áp Trong chuyển động không áp, ở phía trên được giới hạn bởi mặt tự do còn gọi là mặt bão hòa, áp suất tại các điểm trên mặt

đó bằng hằng số và bằng áp suất khí quyển (chưa xét đến hiện tượng mao dẫn)

Theo tính chất bão hòa nước, môi trường nước thấm chia làm hai loại: Đất bão hòa và đất không bão hòa:

- Đất bão hoà: Đất bão hoà chỉ chứa hạt rắn và nước, lỗ rỗng chứa đầy nước, nên

môi trường gồm 2 pha, độ bão hoà: Vn/Vr= 1, độ chứa nước thể tích: w= Vn/V = Vr/V

= n, độ rỗng (n): n = Vr/V;

Trang 30

- Đất không bão hoà: Đất không bão hoà chứa hạt rắn, khí và nước; môi trường 3

pha, lỗ rỗng chứa cả khí và nước, độ bão hoà: Vn/Vr< 1, độ chứa nước thể tích: w=

Dưới góc độ đảm bảo sự làm việc tin cậy của đập đất đá thì nghiên cứu thấm không ổn định có một vai trò quan trọng Đáng chú ý là trường hợp chuyển động thấm không ổn định ở khu vực nêm thượng lưu của đập và ở mái dốc hai bờ phía thượng lưu, khi mực nước trong hồ chứa hạ đột ngột với tốc độ lớn Hiện tượng này thường xảy ra khi cần tháo nước hồ chứa để tạo dung tích phòng lũ trước thời điểm có lũ lớn theo dự báo hoặc trong tình huống sự cố Do vị trí đường bão hòa trong thân đập cao hơn mực nước hồ cho nên sẽ hình thành sự chuyển động thấm ngược về phía hồ chứa,

Trang 31

và hiện tượng thấm ngược có thể gây mất ổn định cho mái dốc thượng lưu hoặc làm trượt lớp gia cố bảo vệ mái dốc

b Thấm có áp và thấm không áp

Dòng thấm có áp – khi nó bị giới hạn từ phía trên bởi biên cứng, dòng thấm không có mặt thoáng, chuyển động của dòng thấm giống như nước chảy trong ống có

áp Đây là trường hợp khi xét dòng thấm dưới đáy công trình

Dòng thấm không áp – khi nó không bị giới hạn từ phía trên Đây là trường hợp dòng thấm hai bên vai công trình, dòng thấm qua thân đập đất Giới hạn phía trên của dòng thấm là mặt thoáng và mặt bão hòa, tại đây có áp suất bằng áp suất khí trời

c Dòng thấm phẳng và thấm không gian

Đối với các đập xây dựng ở sông đồng bằng thường có chiều cao nhỏ, chiều dài lớn, do đó chuyển động thấm trong phạm vi phần lớn chiều dài đập là thấm gần như phẳng, nghĩa là dòng thấm gần vuông góc với trục dọc của đập Các đập cao xây dựng

ở vùng núi, hoặc trên các sông suối hẹp thì chuyển động của dòng thấm có tính không gian rõ rệt

Hình 2.3: Dòng thấm phẳng

d Hiện tượng mao dẫn trong thấm không áp

Dòng thấm qua đập đất đá là thấm không áp có mặt bão hòa là mặt thoáng tự do,

vì vậy phía trên mặt bão hòa hình thành vùng đất có độ ẩm giảm dần dưới tác dụng của lực mao dẫn (wm < wb, trong đó: wm - độ ẩm của đất ở vùng mao dẫn, wb - độ ẩm của đất trong điều kiện bão hòa nước - đất nằm dưới đường bão hòa) Chiều cao mao dẫn

và sự phân bổ độ ẩm của đất ở vùng mao dẫn phụ thuộc vào kích thước kẽ rỗng giữa các hạt đất đá

Trang 32

Hình 2.4: Sơ đồ vùng thấm mao dẫn (a), biểu đồ áp lực nước trong đập đất (b) Nước mao dẫn tham gia chuyển động thấm ở vùng bão hòa Nếu kể tới chuyển động mao dẫn thì cột nước thấm được tính như sau:

H = +h h a (m) Trong đó:

+ Ht : cột nước thấm có kể đến mao dẫn (m);

+ h : cột nước thấm kể từ đường bão hòa đến đáy đập (m);

+ hm : chiều cao mao dẫn (m);

+ a : hệ số kể đến mức độ chứa nước trong lớp mao dẫn lấy bằng 0,3 ÷ 0,4

2.1.4 Tính chất đẳng hướng và dị hướng của vật liệu

Khái niệm đất đồng chất về phương diện thấm trong đập đất thường không dẫn đến những sai số đáng kể so với thực tế, tuy vậy ở một số trường hợp phải chú ý đến

sự không đồng nhất của vật liệu (tính chất dị hướng về thấm)

Nếu thân đập hoặc bộ phận chống thấm của đập (như lõi giữa, tường nghiêng bằng đất) được thi công bằng loại vật liệu tương đối đồng chất, thì hệ số không đồng nhất có giá trị nhỏ và có thể giải quyết bài toán thấm với môi trường đồng nhất Sự không đồng nhất - dị hướng ở đây thường xảy ra do công nghệ thi công đắp đất với những lớp nằm ngang, tạo sự khác nhau về hệ số thấm theo phương ngang và đứng với x ( ) y

là tạo ra sự dị hướng về hệ số thấm trong phạm vi mỗi lớp với độ chênh lệch tới

( 5 7  )lần, có khi tới 10 lần

Trang 33

Khi tính thấm, cần phân tích khả năng tồn tại các vùng vật liệu có hệ số thấm dị hướng với sự khác biệt lớn để có biện pháp khắc phục hậu quả bất lợi của biến dạng thấm

Một vấn đề khác cần chú ý là ảnh hưởng của ứng suất đến hệ số thấm trong vật liệu đập Nếu đất bị nén mạnh và ứng suất trung bình khác nhau trong thân đập có sự khác nhau đáng kể về giá trị, thì sẽ có hiện tượng thấm không đồng nhất, bởi vì độ rỗng của đất thay đổi phụ thuộc vào ứng suất Theo V.P Nedriga, hệ số thấm trong lõi giữa của đập cao và siêu cao có thể khác nhau đến 10 lần đối với vật liệu ở vùng dưới đáy lõi so với vùng trên đỉnh lõi Thậm chí nếu kx = ky , thì lưu lượng thấm và tính chất lưới thấm còn phụ thuộc vào sự thay đổi hệ số thấm (kt) theo tọa độ

2.1.5 Ảnh hưởng của các loại đất đắp đập đến dòng thấm

Đất đá có thành phần hạt không đồng nhất thường có tính thấm nước lớn hơn đất

đá có thành phần hạt đồng nhất, sự có mặt của nhóm hạt sét sẽ làm cho tính thấm của cát giảm Cấu trúc của đất ảnh hưởng đến tính thấm của nó Cấu tạo lớp, dải,… làm cho tính thấm của đất đá không đẳng hướng Khả năng thấm nước lớn nhất theo phương song song với mặt lớp, phương kéo dài của dải Sự có mặt của các lớp kẹp không thấm nước có tính dị hướng rõ rệt Khi phá hoại kết cấu của đất cũng như sự đầm chặt nhân tạo có khả năng thay đổi lớn tính thấm của đất Ngoài ra, nồng độ điện phân trong nước và các cation trao đổi có ảnh hưởng rất lớn đến tính thấm nước của đất sét

Theo nghiên cứu của theo N.M Maxiov hệ số thấm của một số loại đất phổ biến như ở Bảng 2.1

Bảng 2.1 Hệ số thấm của các loại đất đá khác nhau( theo N.M Maxiov)

1 Đất sét, đá cứng liền khối < 5.10-5 Thực tế không thấm nước

2 Đất sét pha, cát pha nặng, cát kết

không có khe nứt Đến 5.10-3 Thấm nước rất yếu

3 Cát pha, đá phiến, cát kết, đá vôi

Trang 34

2.2 Các tác nhân gây mất an toàn đập đất

Hồ chứa nước là công trình lợi dụng tổng hợp nguồn nước, nhằm cung cấp nước cho các ngành kinh tế quốc dân, cắt giảm lũ, phát điện và cải thiện môi trường… Đến nay, các hồ chứa này đã phát huy hiệu quả, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt góp phần vào sự phát triển nông nghiệp, công nghiệp, ổn định đời sống nhân dân, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia Tuy nhiên, các đập của hồ chứa nước trên địa bàn hầu hết là đập đất, được xây dựng cách đây 30 - 40 năm sau giải phóng, thời kỳ đất nước còn nhiều khó khăn, trình độ kinh tế - xã hội thấp, nhu cầu dùng nước chưa cao, tiêu chuẩn thiết kế thấp, nguồn vốn đầu tư thủy lợi hạn hẹp, năng lực khảo sát thiết kế, thi công, quản lý còn nhiều bất cập, hạn chế Ngoài ra, thời tiết diễn biến ngày càng phức tạp, cực đoan tác động tiêu cực đến sự ổn định của hồ chứa Nhiều tác nhân cộng hưởng lại nên nhiều đập đất không tránh khỏi các nhược điểm như chưa đồng bộ, chất lượng thấp, thiếu mỹ quan, chưa thật sự an toàn, tiềm ẩn nguy cơ gây mất an toàn hồ chứa

2.2.1 Các tác nhân chính gây mất an toàn công trình đầu mối

- Sóng lớn do gió bão làm sạt trượt mái thượng lưu;

- Tràn không đủ năng lực xả lũ, nhất là trong điều kiện bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, chặt phá rừng phòng hộ đầu nguồn làm đường quá trình lũ diễn biến bất lợi;

- Thiết bị đóng mở cửa tràn bị sự cố, hoặc thậm chí bị sự cố an toàn cửa van

Hình 2.5: Thiết bị đóng mở cửa tràn gặp sự cố

Trang 35

- Không có số liệu quan trắc trong quá trình quản lý vận hành để phân tích đánh giá Sự cố công trình (đập, tràn, cống lấy nước) do không có đủ độ kiên cố cần thiết hoặc vận hành không đúng quy trình kỹ thuật (đặc biệt với các công trình có cửa xả sâu);

- Tổ mối hoặc các các hang hốc không được phát hiện và xử lý kịp thời;

- Trong các tác nhân trên thì lũ và thấm là hai tác nhân thường trực gây mất an toàn, đồng thời công tác xử lý cũng hết sức khó khăn và tốn kém

Hình 2.6: Sạt mái thượng lưu đập Hình 2.7: Sự cố vỡ đập

b Các yếu tố quản lý:

- Công tác quản lý vận hành chưa được quan tâm đúng mức (thậm chí các hồ nhỏ không có người quản lý vận hành) Do vậy không phát hiện được các sự cố gây mất an toàn công trình ngay từ khi mới có các hiện tượng ban đầu;

- Về thể chế: mặc dù đã có Nghị định số 72/NĐ-CP ngày 7/5/2007 về “Quản lý an toàn đập” nhưng chưa có các quy định khác đồng bộ để thực hiện và cũng chưa có chế

tài bắt buộc nên thực chất trong những năm vừa qua chưa triển khai công việc này;

- Công tác quản lý nhà nước về xây dựng tại các địa phương còn yếu, đặc biệt là đối với các công trình không sử dung nguồn vốn nhà nước

c Các yếu tố về tự nhiên

Chế độ thủy văn, dòng chảy thay đổi phức tạp không tuân theo các quy luật thông thường Ngày càng xuất hiện nhiều trận mưa có cường độ rất lớn làm thay đổi đường quá trình lũ bất lợi cho công trình

2.2.2 Các sự cố công trình thường gặp do dòng thấm gây ra đối với đập đất

Trong thời gian làm việc bình thường của công trình sẽ tạo ra sự chênh lệch mực nước giữa thượng lưu và hạ lưu Nước di chuyển qua các khe rỗng trong đất đắp, nền

và hai bên vai công trình tạo thành dòng thấm Đối với đập đất, dòng thấm sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợi như sau:

- Sạt, trượt mái đập (thượng hạ lưu) và nền đập;

Trang 36

- Lún, sập cục bộ ở mặt đập;

- Thấm mạnh hoặc trôi đất ở nền đập, ở một phần nền tiếp giáp với hạ lưu đập;

- Thấm hoặc sủi bọt nước ở mái đập;

- Thấm hoặc sủi bọt nước ở vai đập;

- Thấm hoặc sủi bọt nước ở phần tiếp giáp giữa đập và mang công trình (Cống, Tràn xả lũ);

- Lún hoặc chênh lệch quá mức cho phép;

- Có hiện tượng chuyển vị về phía hạ lưu;

- Nứt thân đập: bao gồm các hiện tượng nứt ngang và nứt dọc (Hình 3.8);

- Vỡ đập: Đập bị phá hoại không có khả năng giữ nước được nữa;

- Làm mất nước từ hồ chứa;

- Gây áp lực lên các bộ phận công trình giới hạn miền thấm (bản đáy, tường chắn, )

Hình 2.8: Hiện tượng nứt thân đập Hình 2.9: Thấm ở mái hạ lưu đập

2.2.3 Nguyên nhân gây mất an toàn công trình

Trong quá trình khảo sát ban đầu, đơn vị khảo sát không tuân thủ thực hiện đúng các quy định về quy chuẩn, tiêu chuẩn trong khảo sát địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn công trình dẫn đến các số liệu thiết kế đập sai lệch

- Sử dụng vật liệu đất đắp không đúng tiêu chuẩn, tính thấm cao so với giới hạn cho phép, không đủ tính bền để đảm bảo ổn định chống trượt của mái đập (tính bền đó thể hiện ở các chỉ tiêu cơ lý như: cường độ chống cắt, góc ma sát trong, lực dính),…Vùng vật liệu đất đắp có tính trương nở, tan rã hoặc vùng đất có hàm lượng sét quá cao dẫn đến độ ẩm lớn nhưng thiết kế không chỉ rõ biện pháp xử lý khi đắp cũng có nguy cơ gây nứt đập, thấm lớn;

- Xử lý kỹ thuật vùng tiếp giáp vai đập: Vùng vai đập có độ dốc lớn nếu không xử

lý đúng kỹ thuật cũng dễ gây ra hiện tượng trượt giữa đất đắp mới và nền đất cũ nên

Trang 37

khi đắp xong dễ gây ra thấm Hoặc bản vẽ quy định mái dốc của đợt đắp trước để quá dốc, khi đắp tiếp đợt sau cũng gây trượt giữa 2 khối đắp;

- Thi công xử lý tiếp giáp giữa các khối đắp trước sau và chuyển tiếp giữa vật kiến trúc bên trong thân đập với đập không được quan tâm đúng mức, thường có chất lượng kém, tạo điều kiện cho sự phá hoại do thấm tiếp xúc;

- Trong quá trình quản lý và vận hành hồ chứa của đơn vị chủ quản đã chưa làm hết trách nhiệm các khâu kiểm tra chống mối, bảo quản trâu bò chăn thả trên bề mặt taluy hồ đập;

- Do hư hỏng khớp nối cống: Khớp nối cống bị hỏng, dòng chảy có áp phun ra xung quanh gây thấm dọc theo cống;

- Do bị tắc nghẽn vật thoát nước hạ lưu đâp: Trong quá trình vận hành đập các hạt đất chui vào các kết cấu thoát nước (lăng thể đá hạ lưu, ống khói thoát nước giữa đập, ) làm tắc tầng lọc ngược Vì vậy đường bão hòa trong thân đập dâng cao, dòng thấm

lộ ngay trên mái hạ lưu đập

2.3 Tính toán thấm qua đập đất

2.3.1 Mục đích của việc tính toán thấm qua đập đất

Trong quá trình thiết kế cũng như trong quản lý vận hành, đặc biệt là các công trình thuỷ lợi bằng đất thì việc tính toán thấm phải rất thận trọng vì nó có tính quyết định đến sự ổn định cũng như sự tồn tại lâu dài của hồ chứa Nhiệm vụ của tính thấm qua đập đất là xác định các đặc trưng thấm, đó là:

- Xác định lưu lượng thấm qua thân đập và qua nền Trên cơ sở đó tìm lượng nước tổn thất của hồ do thấm gây ra, từ đó có biện pháp phòng chống thấm thích hợp;

- Xác định vị trí đường bão hoà, từ đó sẽ tìm được áp lực thấm dùng trong tính toán ổn định của mái đập;

- Xác định građien thấm ( hoặc lưu tốc thấm ) của dòng chảy trong thân, nền đập, nhất là ở chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm tra hiện tượng xói ngầm, chảy đất và xác định kích thước cấu tạo của tầng lọc ngược

2.3.2 Nghiên cứu tính toán thấm

Tính toán thấm qua thân đập và nền đập cần tương ứng với các điều kiện làm việc của đập và tổ hợp tải trọng tác động Tùy từng trường hợp cụ thể của đập mà lựa chọn mặt cắt tính toán phù hợp

Thông qua việc nghiên cứu tính toán thấm, cần xác định được các thống số sau của dòng thấm ở thân đập, nền và vai đập:

- Vị trí bề mặt dòng thấm (đường bão hòa) trong thân đập và các vai đập Cần xét đến hiện tượng mao dẫn nhất là ở các phần thân đập;

Trang 38

- Lưu lượng nước thấm qua thân, nền và các bờ vai đập;

- Građient thấm của dòng thấm trong thân đập và nền, ở chỗ dòng thấm đi vào bộ phận tiêu nước phía hạ lưu của đập, ở chỗ tiếp xúc giữa các lớp đất có các đặc trưng khác nhau, ở mặt tiếp xúc của các kết cấu chống thấm, ở vị trí đi ra của dòng thấm Khi đập xây dựng ở vùng núi cao, lòng sông hẹp, nơi có cấu tạo địa chất nền phức tạp, không đồng nhất, bất đẳng hướng, loại đập nhiều khối và đối với đập cấp I,

II các thông số tính toán dòng thấm nêu trên cần được phân tích tính toán cho phù hợp theo các hướng dẫn ở các tài liệu, tiêu chuẩn hiện hành về tính toán thấm Đồng thời cần kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm theo các tài liệu chỉ dẫn chuyên ngành

Tính toán ổn định thấm có nhiệm vụ làm rõ độ bền thấm của đất trong thân đập, đất nền và bờ vai đập ở vị trí tiếp xúc giữa các lớp hoặc giữa thân đập và nền, ổn định dưới tác dụng của građient thấm vào công trình có xét đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất và biến dạng của thân đập và nền, đặc điểm kết cấu đập, phương pháp thi công và điều kiện khai thác

Khi tính toán sơ bộ và khi không có các nghiên cứu cần thiết với đập cấp III trở xuống, cho phép dùng các giá trị građient thấm cho phép đối với các loại đất đắp ở Bảng 2.2 và 2.3

Bảng 2.2 Trị số građient cho phép [Jk]cp ở khối đắp thân đập

Nếu Jk lớn hơn các trị số trên thì phải thiết kế tầng lọc ngược

Bảng 2.3 Trị số građient trung bình tới hạn [Jk]th ở các bộ phận chống thấm

Loại đất

Giá trị građient cột nước cho phép trung bình đối với

tường tâm

Thân và các lăng trụ của Đập

Trang 39

Việc tính toán các kết cấu lọc ngược, tiêu thoát nước và chuyển tiếp cần thực hiện theo các quy định và chỉ dẫn của các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành về thiết kế tầng lọc ngược công trình thủy lợi, công trình thủy công

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu thấm qua đập đất cũng như trường hợp nghiên cứu thấm nước trong môi trường rỗng nói chung thường bằng hai phương pháp: Phương pháp lý luận

và phương pháp thực nghiệm

a Nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu lý luận là sử dụng định luật cơ bản về thấm cùng những liên hệ lý thuyết để xác định những đặc trưng của dòng thấm Dùng lý luận để nghiên cứu thấm

có hai phương pháp: cơ học chất lỏng và thủy lực học

- Phương pháp cơ học chất lỏng: Phương pháp này dùng toán học làm công cụ để

xác định đặc trưng của dòng thấm như lưu lượng, lưu tốc, gradien, áp lực, đường bão hòa… tại bất kỳ một vị trí nào trong môi trường thấm Do khi tính toán không đưa vào nhiều những giả thiết cho nên phương pháp cơ học chất lỏng cho kết quả chính xác Tuy vậy phương pháp này chỉ sử dụng được trong trường hợp bài toán có sơ đồ đơn giản Khi gặp những sơ đồ phức tạp nghĩa là những điều kiện ban đầu và điều kiện biên phức tạp thì cách giải này gặp nhiều khó khăn về mặt toán học Do vậy trong thực

tế những thành tựu tính thấm theo phương pháp này ứng dụng rất hạn chế

- Phương pháp thủy lực học: Kết quả tính toán theo phương pháp thủy lực học là

cho những đặc trưng trung bình của dòng thấm cho nên độ chính xác của phương pháp thủy lực học có kém chính xác hơn vì phải dựa vào một số tiền đề, một số giả thiết nhất định Tuy nhiên cách giải này có thể giải được những trường hợp phức tạp trong thực tế Hơn nữa độ chính xác của nó cũng đủ cho yêu cầu kỹ thuật cho nên phương pháp này được ứng dụng rỗng rãi trong thực tế

b Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm là dùng mô hình để xác định những đặc trưng của dòng thấm Phương pháp này là dùng những loại mô hình nghiên cứu sau:

- Thí nghiệm bằng máng kính: Việc thí nghiệm được tiến hành trên mô hình máng

kính để xác định lưu lượng, áp lực, đường bão hòa…v.v Phương pháp này khá đơn giản nhưng độ chính xác rất hạn chế

- Thí nghiệm bằng khe hẹp: Dựa vào sự tương tự giữa sự chuyển động của chất

lỏng có độ nhớt lớn (các loại dầu nhờn) trong khe hẹp với sự chuyển động của nước trong môi trường rỗng (chảy tầng) mà xác định đặc trưng của dòng thấm trên cơ sở đo đạc những đặc trưng của dòng chảy của dầu trong khe hẹp Phưong pháp này ứng dụng tốt trong trường hợp thấm ổn định và cả không ổn định như trường hợp thấm qua đập đất như mực nước thượng lưu hạ xuống đột ngột

Trang 40

Hình 2.10: Mô hình thí nghiệm thấm bằng

máng kính

Hình 2.11: Thí nghiệm thấm khe hẹp

- Phương pháp tương tự điện – thủy động (ECDA): Dùng tính tương tự giữa dòng

điện và dòng thấm để giải quyết những bài toán thấm trên mô hình dòng điện Phương pháp này khá tiện lợi và chính xác, đồng thời có thể giải quyết được những sơ đồ thấm phức tạp, thấm bình diện, thấm không gian…v v, cho nên ngày nay phương pháp này được ứng dụng rộng rãi nhất

Ngoài ra để tính toán những đặc trưng của dòng thấm còn dùng phương pháp đồ giải Thực chất của phương pháp này là xây dựng lưới thấm để trên cơ sở đó mà xác định những đặc trưng của dòng thấm

Trong thực tế khi lựa chọn phương pháp nghiên cứu thấm phải dựa vào từng trường hợp cụ thể Trong nhiều trường hợp có thể dùng đồng thời hai hoặc nhiều phương pháp để giải quyết một sơ đồ thấm Phương pháp lý luận thường dùng phổ biến trong trường hợp bài toán phẳng và môi trường đồng chất Đối với những đập đất không đồng chất cũng có thể dùng phương pháp lý luận để nghiên cứu nhưng cần phải dựa vào những phương pháp gần đúng khác như phương pháp phân đoạn để tính toán Trong trường hợp gặp những sơ đồ phức tạp vì điều kiện biên, đất không đồng chất, thấm phẳng và thấm không gian v.v… thì cần thiết tiến hành thí nghiệm trong khe hẹp hoặc bằng máy tương tự điện – thủy động Phương pháp đồ giải để vẽ lưới thấm trong một chừng mực nhất định có thể thay thế được phương pháp tương tự điện – thủy động nhưng trong điều kiện phức tạp việc vẽ lưới thấm đòi hỏi phải nhiều kinh nghiệm Trong thực tế hiện nay, người ta thường giải bài toán xác định các đặc trưng dòng thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn Các phần mềm thương mại hiện có xây dựng theo phương pháp này như: Seep/W, PlaxFlow

c Phương pháp phần tử hữu hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn là một phương pháp số đặc biệt có hiệu quả để giải những bài toán được biểu diễn bằng các phương trình đạo hàm riêng; miền tính toán được rời rạc hoá bằng cách chia miền xét ra làm nhiều miền nhỏ đơn giản có hình dạng tuỳ ý được gọi là các phần tử hữu hạn, mỗi phần tử gồm một số điểm nút, hàm xấp xỉ được tìm trên từng phần tử; do đó phương pháp này rất thích hợp với các bài

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	4,7 MB