Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm

Đập đất chắn ngang sông tạo hồ chứa nước là một loại công trình phổ biến trên thế

giới và ở Việt Nam. Yêu cầu đặt ra là công trình phải hiệu quả và đập phải an toàn nói chung và

an toàn về thấm nói riêng. Trong quá trình quản lý sử dụng hồ đập, khi quan trắc được các yếu tố

của dòng thấm, người quản lý dựa theo chuẩn nào để đánh giá đập an toàn hoặc mất an toàn đập

đất? Từ đó có biện pháp xử lý. Trong bài viết tác giả trình bày: nội dung tiêu chí thấm với đập

đất vừa và nhỏ, phương pháp xác định định lượng các tiêu chí về thấm và quy trình đánh giá an

toàn đập đất theo tiêu chí thấm. Kết quả nghiên cứu không chỉ dùng để đánh giá định lượng an

toàn đập đất theo tiêu chí thấm mà còn góp phần đánh giá tổng hợp an toàn đập đất theo các

nhóm tiêu chí khác nhau.

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 1

Trang 1

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 2

Trang 2

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 3

Trang 3

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 4

Trang 4

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 5

Trang 5

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm trang 6

Trang 6

pdf 6 trang baonam 13960
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm

Nghiên cứu đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 58 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ĐẬP ĐẤT 
THEO TIÊU CHÍ THẤM 
Phạm Ngọc Quý1 
Tóm tắt: Đập đất chắn ngang sông tạo hồ chứa nước là một loại công trình phổ biến trên thế 
giới và ở Việt Nam. Yêu cầu đặt ra là công trình phải hiệu quả và đập phải an toàn nói chung và 
an toàn về thấm nói riêng. Trong quá trình quản lý sử dụng hồ đập, khi quan trắc được các yếu tố 
của dòng thấm, người quản lý dựa theo chuẩn nào để đánh giá đập an toàn hoặc mất an toàn đập 
đất? Từ đó có biện pháp xử lý. Trong bài viết tác giả trình bày: nội dung tiêu chí thấm với đập 
đất vừa và nhỏ, phương pháp xác định định lượng các tiêu chí về thấm và quy trình đánh giá an 
toàn đập đất theo tiêu chí thấm. Kết quả nghiên cứu không chỉ dùng để đánh giá định lượng an 
toàn đập đất theo tiêu chí thấm mà còn góp phần đánh giá tổng hợp an toàn đập đất theo các 
nhóm tiêu chí khác nhau. 
Từ khóa: đập đất,  tiêu chí  thấm, đường bão hòa giới hạn, độ cao  thoát nước giới hạn, chiều dài 
thoát nước giới hạn, lưu lượng thấm giới hạn. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Với  đập đất  muốn  phát  huy  hiệu  quả,  trước 
tiên phải  an  toàn về mặt  kỹ  thuật.  Cụ  thể  đảm 
bảo ổn định trượt, ổn định thấm, không lún nứt 
quá giới hạn, không bị xói  lở, không có các ẩn 
họa  trong  đập,  các  công  trình  trong  đập  cũng 
phải an toàn.v.v..... Về thấm, trong thực tế quản 
lý đập có các giá trị quan trắc được như đường 
bão  hòa  thấm  trong  thân  đập,  gradient  dòng 
thấm, độ  cao  thoát  nước, chiều  dài  thoát  nước, 
lưu  lượng  thấm....  Các yếu  tố  thấm  này  có  thể 
gây  mất ổn  định  trượt, mất ổn  định  thấm  hoặc 
gây mất nước quá giới  hạn. Cho đến hiện nay, 
chưa có chuẩn định  lượng nào để đánh giá các 
yếu tố thấm quan trắc được có gây mất an toàn 
hồ  - đập đất về  thấm không. Bài viết này  trình 
bày kết quả nghiên cứu xác lập định lượng một 
số tiêu chí thấm giới hạn an toàn đập đất vừa và 
nhỏ (tạo hồ có dung tích không lớn hơn 10 triệu 
1 Trường Đại học Thủy Lợi 
mét khối nước) và áp dụng nó vào thực tế quản 
lý an toàn hồ đập đất, nhằm đánh giá nhanh an 
toàn của đập. Từ đó có đánh giá chi tiết và đưa 
ra các giải pháp xử lý hữu hiệu và kịp thời. 
2. NỘI DUNG TIÊU CHÍ VỀ THẤM VỚI 
ĐẬP ĐẤT (Phạm Ngọc Quý và nnk, 2015) 
Trong  khuôn  khổ  nghiên  cứu,  với  đập  đất 
vừa và nhỏ, các tiêu chí về thấm trong đánh giá 
an toàn đập gồm: đường bão hòa giới hạn trên, 
đường bão hòa giới hạn dưới, độ cao thoát nước 
giới hạn agh , Chiều dài thoát nước giới hạn Lgh , 
Lưu lượng thấm giới hạn qgh. 
2.1. Đường bão hòa giới hạn trên 
Đường  bão  hòa  giới  hạn  trên  là  đường  bão 
hòa  ở  vị  trí  cao  nhất  mà  ứng  với  nó  hệ  số  ổn 
định mái hạ lưu đập là Kmin = Kcp và Kmin = 1,2Kcp 
ứng  với  mỗi  một  mặt  cắt  tính  toán  và  một 
trường hợp tính toán cụ thể ( hình 1). 
Đường  bão  hòa  giới  hạn  trên  chia  đập  ra  3 
vùng: vùng nguy cơ mất an  toàn, vùng an  toàn 
và vùng an toàn cao của ổn định trượt mái đập.  
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  59
MNTL
m
h
m t
§Ønh ®Ëp
§­êng b·o hßa giíi h¹n trªn
gh
Jra max =[Jk]cp/1.2
Kminmin =[K]cp
Nguy c¬ mÊt an toµn
Jra max =[Jk]cp
§­êng b·o hßa Kminmin =1.2[K]cp
§­êng b·o hßa giíi h¹n d­íi
Vïng
an toµn
cao
Nguy c¬
mÊt
an toµn
Vïng
an toµn
Vïng
an toµn
Hình 1. Đường bão hòa trong đánh giá an toàn đập đất theo tiêu chí thấm 
2.2. Đường bão hòa giới hạn dưới 
Đường  bão  hòa  giới  hạn  dưới  là  đường  bão 
hòa thấp nhất mà ứng với nó Gradient của dòng 
thấm  trong  thân  đập  là  Jra  max=Jcp  và  Jra  max=Jcp 
/1,2 ứng với mỗi một mặt cắt  tính  toán và một 
trường hợp tính toán cụ thể (hình 1). 
Đường bão hòa giới hạn dưới chia đập ra 3 
vùng: vùng an toàn cao,  vùng an toàn và vùng 
nguy cơ mất an toàn của đập về ổn định thấm.  
2.3. Độ cao thoát nước giới hạn agh 
Độ  cao  thoát  nước  giới  hạn  agh  là  độ  cao 
thoát nước ứng với đường bão hòa giới hạn trên 
(hình 1). Độ cao thoát nước giới hạn agh có được 
là  từ  xác định đường  bão  hòa  giới  hạn  trên và 
được xác  đinh  cho  mỗi một  trường hợp  cụ  thể 
cho một mặt cắt tính toán nào đó. Từ đó thiết kế 
lập  được  một  quan    hệ  (agh  ~ MNTL)  ứng  với 
Kmin=Kcp và một quan hệ (agh ~ MNTL) ứng với 
Kmin=1,2Kcp (hình 2). 
MNTL(m)
a (m)
An toµn
An toµn cao
Nguy c¬ mÊt an toµn
1,2[J] gh[K] 
Hình 2. Biểu đồ quan hệ (agh ~ MNTL) 
ứng với một trường hợp, một mặt cắt tính toán. 
Hai đường quan hệ này chia không gian giới 
hạn bới trục MNTL thẳng đứng và trục agh nằm 
ngang ra 3 vùng: vùng an toàn cao, vùng an toàn 
và vùng nguy cơ mất an toàn của đập về ổn định 
mái đập.  
2.4. Chiều dài thoát nước giới hạn Lgh 
Chiều dài thoát nước giới hạn Lgh là chiều dài 
thoát nước ứng với đường bão hòa giới hạn dưới 
(hình 1). Lgh có được từ xác định đường bão hòa 
giới hạn dưới. Như vậy  với một mặt cắt có một 
quan  hệ  (Lgh  ~  MNTL)  ứng  với  ... rục MNTL thẳng đứng và trục Lgh nằm 
ngang  ra  3  vùng:  vùng  nguy  cơ  mất  an  toàn, 
vùng an toàn và vùng  an toàn cao của đập về ổn 
định thấm. 
2.5. Lưu lượng thấm giới hạn qgh 
Lưu  lượng  thấm  giới  hạn  qgh  là  lưu  lượng 
thấm cho tổng lượng thấm qua đập Wt = Wchuẩn 
tương  ứng  với  trường  hợp  tính  toán  và  có  thể 
tính cho một mặt cắt lòng sông hoặc 2-3 mặt cắt 
(lòng sông và sườn đồi).  
Wt là lượng nước thấm tính trong một tháng, 
tính  từ  lưu  lượng  thấm  qua  từng  mặt  cắt  tính 
toán. Wchuẩn là tổng  lượng thấm qua đập ở một 
mực nước thượng lưu.  
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 60 
Với  một  mặt  cắt  tính  toán,  mỗi  mực  nước 
thượng lưu cho ta một giá trị qgh và  qgh/1,2. Vì 
vậy lập được quan hệ (qgh ~ MNTL) và (qgh/1,2 
~ MNTL) như hình 4. 
Hình 4. Biểu đồ quan hệ (qgh ~MNTL) 
3. XÁC LẬP CÁC CHUẨN TIÊU CHÍ VỀ 
THẤM 
Để có được định lượng các tiêu chí nêu trên 
cần tiến hành theo hai bước: Bước 1: Khảo sát, 
thu  thập  các  tài  liệu  cơ  bản;  Bước  2.  Xác  lập 
định lượng từng tiêu chí. 
3.1. Bước 1: Khảo sát, thu thập các tài liệu 
cơ bản 
1. Đối với đập thiết kế mới cần có các tài liệu: 
+ Tài liệu Địa hình: - Bình đồ lòng hồ và các 
đường  quan  hệ  đặc  tính  lòng  hồ  như  quan  hệ 
W~Z,  F~Z;  Cắt  dọc  và  một  số  mặt  cắt  ngang 
tuyến đập 
+ Tài liệu Địa chất: Địa tầng và chỉ tiêu cơ lý 
của các lớp đất nền đập;  Chỉ tiêu cơ lý của đất 
thân đập, nền đập.  
+  Tài  liệu  về  đập.  Đó  là  quy  mô  đập,  các 
thông số của đập, mặt cắt dọc đập và một số mặt 
cắt ngang đập; cấu tạo chi tiết của thiết bị chống 
thấm, thiết bị thoát nước.  
+ Tài liệu về tính toán điều tiết xác định mực 
nước  chết,  mực  nước  dâng  bình  thường  (mực 
nước, dung  tích hồ,  tổn thất  thấm tính  toán... ở 
mỗi tháng), mực nước lũ. 
+ Tài liệu quan trắc về lưu lượng thấm, mực 
nước ngầm trong thân đập, độ cao thoát nước ở 
mái  hạ  lưu...  Các  báo  cáo  kiểm  tra  hoặc  ghi 
chép các  trường hợp  thấm khác  thường, các sự 
cố thấm lớn và tình hình xử lý. 
2. Đối với đập đã xây dựng và đang xử dụng: 
Cũng bao gồm các tài liệu như với đập thiết kế 
xây dựng mới. Nhưng được đối chiếu, chỉnh sửa 
và sau đó là cập nhật lại trong suốt quá trình sử 
dụng,  hoặc  khảo  sát  lại  mới  cho  phù  hợp  với 
hiện trạng thực tế của đập tại thời điểm lập các 
chuẩn tiêu chí 
3.2. Bước 2. Xác lập định lượng từng tiêu chí 
3.2.1. Nguyên tắc chung (Tiêu  chuẩn  quốc 
gia TCVN 8216:2009): 
- Việc lập các tiêu chí thấm cho một đập cần 
tiến  hành  cho  một  hoặc  một  số  mặt  cắt  ngang 
đặc trưng, gọi đó là mặt cắt  tính toán. Chọn số 
lượng và vị  trí mặt cắt cần căn cứ vào  sự  thay 
đổi  của  địa  hình,  địa  chất,  quy  mô  và  cấu  tạo 
của đập. 
- Với mỗi mặt cắt cần tiến hành tính toán xác 
lập định  lượng các  tiêu chí với các  trường hợp 
tính toán khác nhau. Trường hợp tính toán là tổ 
hợp hợp  lý các yếu tố khác nhau đồng thời, có 
thể tác động. Đó là: + Mực nước thượng hạ lưu 
khác nhau; + Thiết  bị  thoát  nước  (nếu  có)  làm 
việc bình  thường  hoặc  bị  tắc,  hỏng;  + Thiết  bị 
chống  thấm  (nếu  có)  của  nền  đập  và  thân  đập 
làm việc bình thường hoặc bị hỏng; + Động đất.  
- Đơn vị tư vấn thiết kế mới, hay thiết kế sửa 
chữa  hay kiểm định  an  toàn đập  là  tác giả  xác 
lập định lượng các tiêu chí này. Sản phẩm này là 
các biểu đồ quan hệ chỉ rõ phạm vi an toàn cao, 
an  toàn, nguy cơ mất an  toàn cho  từng mặt cắt 
tính toán ứng với mỗi trường hợp tính toán. 
3.2.2. Xác lập tiêu chí: Đường bão hòa giới 
hạn trên 
Đường  bão  hòa  giới  hạn  trên  là  đường  bão 
hòa ở vị trí cao nhất mà ứng với nó hệ số ổn định 
mái hạ lưu đập là Kmin=Kcp và Kmin=1,2Kcp (Nguyễn 
Xuân  Trường,  1972) ứng  với  mỗi  mặt  cắt  tính 
toán và mỗi trường hợp tính toán (hình 5). 
MNTL
m
h
m t
§Ønh ®Ëp
§­êng b·o hßa giíi h¹n trªn
gh
Kminmin =[K]cp
§­êng b·o hßa Kminmin =1.2[K]cpVïng
an toµn
cao
Nguy c¬
mÊt
an toµn
Vïng
an toµn
Hình 5. Xác lập đường bão hòa giới hạn trên và agh 
Với  mỗi mặt  cắt  tính  toán,  các  chỉ  tiêu  tính 
toán  tương ứng, một  trường hợp  tính  toán,  tiến 
MNTL(m)
q (m /s-m)3
An toµnAn toµn cao
Nguy c¬ mÊt an toµn
q= (q )ghq= (q )/1.2gh
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  61
hành  giả  thiết  nhiều đường bão hòa  thấm khác 
nhau. Các đường bão hòa này đều có đặc điểm: 
Chung một điểm là giao của mực nước  thượng 
lưu với mái đập, Tiếp tuyến của đường bão hòa 
tại điểm ra ở mái hạ lưu là mái hạ lưu,  Có dạng 
hình học là một parabol (có chỉnh phần đầu). 
Ứng với mỗi một đường bão hòa giả thiết, áp 
dụng phần  mềm chuyên dùng,  tính  ra một một 
hệ  số ổn định  trượt  nhỏ nhất Kmin. Đường bão 
hòa nào có  Kmin=Kcp là đường báo hòa giới hạn 
trên ứng với Kmin=Kcp. Và đường bão hòa nào 
có Kmin= 1,2Kcp là đường bão hòa giới hạn trên 
ứng với Kmin=1,2Kcp (hình 5).  
3.2.3. Xác lập tiêu chí:  Độ cao thoát nước 
giới hạn agh   
Việc xác  lập  tiêu chí này được  tiến hành  tại 
mỗi mặt cắt tính toán, mỗi trường hợp tính toán 
như phần Nguyên tắc chung đã nêu 
Độ cao thoát nước giới hạn agh cho mỗi một 
mặt cắt và một trường hợp tính toán có được là 
từ xác định đường bão hòa giới hạn  trên  tương 
ứng (hình 5). Tại mỗi mặt cắt tính toán tập hợp 
các giá trị  agh ứng với các mực nước thượng lưu 
khác  nhau  ta  có  được  quan  hệ  MNTL  ~  agh  . 
Đường nét liền là quan hệ MNTL ~ agh ứng với 
Kmin=Kcp, đường nét đứt là quan hệ MNTL ~ agh 
ứng với Kmin=1,2Kcp (Hình 2). 
3.2.4. Xác lập tiêu chí: Đường bão hòa giới 
hạn dưới  
Đường  bão  hòa  giới  hạn  dưới  là  đường  bão 
hòa thấp nhất mà ứng với nó Gradient của dòng 
thấm  trong  thân  đập  là  Jra  max=Jcp  và  Jra  max=Jcp 
/1,2  ứng  với  một  trường  hợp  tính  toán  và  cho 
mỗi một mặt cắt tính toán (hình 6) 
Ht
MNTL
m
h
m t
§Ønh ®Ëp
L=Lgh
§­êng b·o hßa ®o thùc tÕ
§­êng b·o hßa giíi h¹n d­íi
Hình 6. Đường bão hòa giới hạn dưới và Lgh 
Với mỗi mặt cắt  tính toán, các chỉ  tiêu tính 
toán tương ứng, một trường hợp tính toán, tiến 
hành giả thiết nhiều đường bão hòa thấm khác 
nhau. Các đường bão hòa này đều có đặc điểm:  
Ở  thấp,  sâu  trong  thân  đập  và  có  độ  dốc  lớn; 
chung một điểm là giao của mực nước thượng 
lưu với mái đập; tiếp tuyến của đường bão hòa 
tại điểm gặp nền là vuông góc với đáy đập; có 
dạng  hình  học  là  một  parabol  (có  chỉnh  phần 
đầu). 
Ứng với mỗi một đường bão hòa giả thiết, áp 
dụng  phần  mềm  chuyên  dùng,  tính  ra  một 
gradient  thấm  lớn  nhất  Jramax.  Đường  bão  hòa 
nào  có   Jramax =Jcp  là  đường  bão  hòa  giới  hạn 
dưới ứng với Jramax =Jcp. Và đường bão hòa nào 
có Jramax = Jcp  /1,2 là đường bão  hòa  giới  hạn 
dưới ứng với Jramax = Jcp /1,2.  
3.2.5. Xác lập tiêu chí:  Chiều dài thoát 
nước giới hạn Lgh   
Việc xác  lập  tiêu chí này được  tiến hành  tại 
mỗi mặt cắt tính toán, mỗi trường hợp tính toán 
như phần Nguyên tắc chung đã nêu 
Chiều dài thoát nước giới hạn Lgh có được là 
từ xác định đường bão hòa giới hạn dưới (hình 
6). Tại mỗi mặt cắt tính toán tập hợp các giá trị  
Lgh ứng với các mực nước thượng lưu khác nhau 
ta  có  được  quan  hệ  MNTL  ~  Lgh  .  Đường  nét 
liền là quan hệ MNTL ~ Lgh ứng với Jramax =Jcp, 
đường nét đứt là quan hệ MNTL ~ Lgh ứng với 
Jramax =Jcp /1,2 ( hình 3). 
3.2.6. Xác lập tiêu chí: Lưu lượng thấm giới 
hạn qgh   
Với đập đất vừa và nhỏ, gần đúng tính qgh chỉ 
cho mặt cắt lòng sông.  
+ Với mỗi một trường hợp tính toán: 
Wt=qgh(Lđập/2).n.24.3600  (m
3/s/tháng)    (1) 
với  n  là  số  ngày  trong  tháng  tương  ứng  có 
MNTL tính toán 
Lđập là chiều dài đập ứng với mực nước tính 
toán 
  Wchuẩn= kVh;                                      (2) 
trong  đó:  - Vh  là  dung  tích hồ  ứng  với MN 
tính toán. 
k là hệ số, lấy k=1%-3% 
Cân bằng phương (1) và (2) ta có qgh        
+ Tính với nhiều  trường  hợp  tính  toán  khác 
nhau  (tương  ứng  với  MNTL  khác  nhau)  ta  có 
qua hệ (MNTL ~ qgh) và (qgh/1,2~MNTL) (hình 
4) cho mặt cắt lòng sông.  
Với các mặt cắt ngang khác của đập, quan hệ 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 62 
(MNTL ~ qgh) và (qgh/1,2~MNTL) được lập nội 
suy  từ  kết  quả  tính  qgh  cho  mặt  cắt  lòng  sông 
ứng với trường hợp tính toán (tính theo phương 
pháp  đã  nêu  ở  trên)  với  qgh=0  tại  mặt  cắt  sát 
mép nước  tính  toán ở sườn đồi của  trường hợp 
tính toán tương ứng. 
4.  ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ĐẬP THEO 
TIÊU CHÍ THẤM 
4.1. Quan trắc thực tế các yếu tố thấm (Qui 
chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình thủy lợi)  
Với  đập  đất  tạo  hồ  có  dung  tích  không  lớn 
hơn 10 triệu mét khối nước, quan trắc các yếu tố 
thấm: đường bão hòa  thấm, độ cao  thoát nước, 
lưu lượng thấm,... Quan trắc tại các mặt cắt đập 
mà  tư  vấn  đã  xác  lập  định  lượng  các  tiêu  chí 
thấm. Quan trắc bằng mắt, bằng các thiết bị đặt 
trong đập,  trên đập và quan  trắc bằng các  thiêt 
bị đo di động. Số lần quan trắc, ghi chép, chỉnh 
biên và lưu trữ số liệu quan trắc: theo quy định 
của tiêu chuẩn hiện hành 
4.2. Đánh giá an toàn về thấm theo từng 
tiêu chí (Phạm Ngọc Quý và nnk, 2015), (Tiêu 
chuẩn quốc gia TCVN 8216:2009). 
Số  liệu  quan  trắc  sau  khi  chỉnh  biên,  cần 
được so  sánh với  chuẩn  của các  tiêu chí để có 
kết luận về mức độ an toàn của đập. 
1. Lưu lượng thấm  quan  trắc  được  tại  một 
mặt cắt nào thì chấm điểm vào Biểu đồ quan hệ 
(qgh ~ MNTL) và (qgh/1,2 ~ MNTL) của mặt cắt 
đó  (hình  4).  Nếu  điểm  chấm  nằm  trên  đường 
quan  hệ  (qgh/1,2~MNTL)  thì  an  tòan  cao,  nếu 
nằm  dưới  (qgh/1,2~MNTL  và  trên  đường 
(qgh~MNTL) thì an toàn và nếu nằm dưới đường 
(qgh~MNTL) thì nguy cơ mất an toàn về mặt lưu 
lượng thấm. 
2. Đường bão hòa  quan  trắc  được  tại  một 
mặt cắt nào đó: 
+ Áp vào đường bão hòa giới hạn trên (hình 
5) của mặt cắt đó. Nếu đường bão hòa quan trắc 
nằm  trọn  vẹn  vào  vùng  nào  thì  có  mức  độ  an 
toàn hoặc nguy cơ mất an toàn về ổn định trượt 
mái hạ lưu. 
+ Áp vào đường bão hòa giới hạn dưới (hình 
6) của mặt cắt đó. Nếu đường bão hòa quan trắc 
trọn  vẹn  nằm  vào  vùng  nào  thì  có  mức  độ  an 
toàn hoặc nguy cơ mất an toàn về ổn định thấm. 
3. Chiều cao thoát nước  quan  trắc  được  tại 
một mắt cắt, chấm vào Biểu đồ quan hệ MNTL 
~ agh của một mặt cắt đó  (Hình 2). Nếu  điểm 
chấm nằm ở vùng nào thì tương ứng có mức độ 
an toàn  hoặc  nguy cơ  mất an toàn  về  ổn  định 
trượt của mái hạ lưu đập. 
4. Chiều dài thoát nước quan trắc được (bằng 
siêu âm hoặc điện địa kỹ thuật... xác định được 
ẩn họa trong đập như tổ mối, tổ chuột...) tại một 
mặt cắt, chấm vào quan hệ MNTL ~ Lgh của mặt 
cắt đó (hình 3). Nếu điểm chấm nằm ở vùng nào 
thì tương ứng có mức độ an toàn hoặc nguy cơ 
mất an toàn về ổn định thấm. 
5. Đánh giá tổng hợp an toàn về thấm của đập. 
Đối  với  đập  đất  tạo  hồ  có  dung  tích  không 
lớn  hơn  10  triệu  mét  khối  nước,  thì  đánh  giá 
tổng hợp là sự tổng hợp về ổn định trượt và ổn 
định  thấm.  Tiêu  chí  về  lưu  lượng  thấm  là  để 
đánh  giá  an  toàn  cấp  nước.  Tiêu  chí  về  chiều 
cao thoát nước là dạng khác của giới hạn đường 
bão  hòa  trên  (an  toàn  ổn  định  trượt  của  mái 
đập).  Tiêu  chí  về  chiều  dài  thoát  nước  là dạng 
khác của giới hạn đường bão hòa dưới.  
Bởi vậy ta lồng hai loại đường bão hòa (giới 
hạn trên và giới hạn dưới) vào một biểu đồ cho 
một  mặt  cắt  tính  toán  và  ứng  với  một  trường 
hợp tính toán để thực hiện đánh giá tổng hợp an 
toàn về thấm. Việc đánh giá được thực hiện như 
sau: 
- Nếu đường bão hòa thực tế nằm trên đường 
bão  hòa  giới  hạn  trên  ứng  với  Kmin=Kcp  hoặc 
nằm dưới đường bão hòa giới hạn dưới ứng với  
Jra max=Jcp thì nguy cơ mất an toàn. 
- Nếu nằm dưới đường bão hòa giới hạn trên 
ứng  với  Kmin=Kcp  và  trên  đường  bão  hòa  giới 
hạn  trên  ứng  với Kmin=1,2Kcp    hoặc nằm  dưới 
đường bão hòa giới hạn dưới ứng với Jra max=Jcp 
/1,2  và  trên  đường  bão  hòa  giới  hạn  dưới  ứng 
với  Jra max=Jcp thì  an toàn. 
- Nếu nằm dưới đường bão hòa giới hạn trên 
ứng  với  Kmin=1,2Kcp  và  nằm  trên  đường  bão 
hòa giới hạn dưới ứng với Jra max=Jcp /1,2 thì an 
toàn cao;   
5. KẾT LUẬN 
Đánh giá an toàn đập đất theo các nhóm tiêu 
chí, trong đó có tiêu chí về thấm đang bước đầu 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  63
được  nghiên  cứu.  Những  kết  quả  đánh  giá  an 
toàn  đập  đất  theo  tiêu  chí  thấm  được  thể  hiện 
qua: nội dung mỗi  tiêu chí, xác  lập định  lượng 
chuẩn của mỗi tiêu chí, cách sử dụng các chuẩn 
tiêu chí này để đánh giá an  toàn đập khi có  tài 
liệu  quan  trắc...  tạo  cho  công  tác  quản  lý  mỗi 
đập  trong  thực  tế:  1.  Phúc  tra  kết  cấu  chống 
thấm  và  lọc  tiêu  thoát  nước  của  công  trình  có 
hoàn thiện không, có thỏa mãn yêu cầu theo quy 
phạm  hiện  hành  không.  2.  Kiểm  tra  trong  quá 
trình vận hành công  trình có xảy ra hiện  tượng 
thấm  lạ  thường  không,  và  phán  đoán  có  ảnh 
hưởng đến an toàn đập không. 3. Phân tích tình 
hình làm việc của các thiết bị chống thấm, thiết 
bị thoát nước, thân đập trong điều kiện hiện tại 
của công trình, và dự báo tính an toàn thấm khi 
hồ vận hành ở mực nước cao. 4. Đối với đập có 
vấn đề cần phân tích nguyên nhân và khả năng 
xảy  ra  sự cố để  từ đó có các giải pháp ứng xử 
cho thích hợp nhằm đảm bảo an toàn cho đập. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 
Phạm Ngọc Quý và nnk (2015)- Báo cáo kết quả đề tài NCKH cấp Bộ “Nghiên cứu tác động của 
biến đổi khí hậu đến sự làm việc an toàn đập đất của hồ chứa nước và đề xuất bộ tiêu chí đánh giá 
an toàn đập”. 
Nguyễn Xuân Trường (1972) - Thiết kế đập đất - NXB Khoa học và Kỹ thuật. 
Qui  chuẩn  kỹ  thuật quốc gia  công  trình  thủy  lợi  – các  qui  định  chủ yếu về  thiết  kế:  QCVN  04-
05:2011/BNNPTNT. 
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8216:2009 – Thiết kế đập đất đầm nén. 
Abstract: 
SAFETY EVALUATION OF EARTH DAM BASED ON SEEPAGE CRITERIA 
Summary: Reservoir earth dam is popular hydraulic structure in the World and in Vietnam. Safety 
is required for this structure in general and seepage criteria in particular for earth dam. In 
operation and management of an earth dam reservoir, what criteria a manager can use to evaluate 
and can solve if seepage observation is available? This article presents seepage evaluation criteria 
for earth dams of small and medium scale, method for quantizing seepage criteria and earth dam 
evaluation procedure in consideration of seepage criteria. The research results are not only used to 
evaluate dam safety regarding seepage but also used for synthetic evaluation of earth dam with 
other criteria. 
Key words: earth  dam,  seepage  criteria,  saturated  limit  curve,  limited  water  release  elevation, 
limited water release length, limited seepage discharge. 
BBT nhận bài: 26/1/2016 
Phản biện xong: 11/3/2016 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_danh_gia_an_toan_dap_dat_theo_tieu_chi_tham.pdf