BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
TRƯƠNG THANH TRÌNH
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
CHỐNG THẤM NỀN ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA
PHƯƠNG KHU VỰC TỈNH NINH THUẬN – ÁP
DỤNG CHO ĐẬP CHÍNH HỒ CHỨA NƯỚC
LANH RA
LUẬN VĂN THẠC SĨ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. NGUYỄN TRỌNG TƯ Ninh Thuận, Tháng 3 năm 2013
MỤC LỤC
1
3
3
3
4
4
1
T
5
1.1 7
1.2 7
1.2.1 7
1.2.2 13
1.3 14
1.4 15
1.4.1 15
2.2.2 công Biêu 49
49
49
50
2.2.2.4 54
2.2.3 54
54
54
55
2.2.3.4 58
2.3
. 58
2.3.1 58
2.3.2 G 58
2.4 59
60
3.1 60
3.1.1 60
62
3.1.3
64
3.2 Lanh Ra 65
3.2.2 70
3.2.2.1 70
3.2.2.2 70
71
3.2.3.1 71
Bảng1.4: Lượng mưa bình quân tại một số trạm(mm) 12
Bảng1.5: Lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm trong lưu vực (mm) 12
Bảng1.6: Kết quả quan trắc lượng mưa 1 ngày max tại các trạm 12
Bảng1.7: Lượng mưa 1 ngày max trên lưu vực ứng với các tần suất (mm) 12
Bảng 1.8: Đặc trưng sông suối tỉnh Ninh Thuận 13
Bảng 1.9: Các hồ chứa được xây dựng đến năm 2000 17
Bảng1.10: Các hồ chứa được xây dựng từ năm 2000-2011 18
Bảng 1.11: Các hồ chứa hoàn thành 2012 và đang xây dựng 18
Bảng 1.12: Các hồ chứa qui hoạch dự kiến xây dựng 19
Bảng1.13: Phương pháp xử lý nền của một số hồ đập ở tỉnh Ninh Thuận 21
Bảng 2.1 Một số công trình ứng dụng phương pháp khoan phụt truyền thống 37
Bảng 2.2: Các chỉ tiêu cơ lý như sau 46
Bảng 2.3: Các chỉ tiêu cơ lý của lớp phong hóa hoàn toàn tại tuyến đập chính 52
Bảng 2.4: Các chỉ tiêu cơ lý của lớp phong hóa nhẹ tại tuyến đập chính 53
Bảng 2.5: Các chỉ tiêu cơ lý đất nền tuyến đập 56
Bảng 2.6: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đá nền đập 57
Bảng 3.1: Kết quả ép nước thí nghiệm các hố khoan 65
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu cơ lý mỏ vật liệu A 68
Bảng 3.3: Các chỉ tiêu cơ lý mỏ vật liệu D 69
Bảng 3.4: Phân loại mức độ thấm của khối đá (TCVN 4253-86) 70
Bảng 3.5: Kết quả tính toán chiều sâu và xác định cao trình đáy màng chống thấm73
Bảng 3.6: Tính toán xác định khoảng cách giữa các hố khoan 78
Bảng 3.7: Bảng xác định khoảng cách giữa 2 hàng khoan 79
Bảng 3.8: Các thiết bị khoan phụt của công trình 80
Bảng 3.9: Phân định các đá theo mức độ thấm nước (14 TCN 83-91) 89
Bảng 3.10: Sơ bộ chọn dung dịch N/X theo q 90
Bảng 3.11: Bảng xác định trị số Po và P 92
Bảng 3.12: Áp lực phụt của công trình hồ chứa nước Lanh Ra 93
Bảng 3.13: Lưu lượng vữa nhỏ nhất cho phép ngừng phụt 94
Bảng 3.14: Các cấp áp lực ép nước kiểm tra 97
Hình 3.2: Mt ct dnh phm vi màng chng thm np, công trình h
chc Lanh Ra, tnh Ninh Thun 75
Hình 3.3 77
79
80
Hình 3.6 b trí h khoan pht thí nghim khu vc 1 82
b trí h khoan pht thí nghim khu vc 2 82
85
Hình 3.9 86
Hình 3.10 102
Hình 3.11 103
106
110
112
1
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 ĐH Thủy lợi và các bạn bè đồng
nghiệp, luận văn thạc sỹ “
” đã được tác giả hoàn thành.
Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS Nguyễn Trọng Tư 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 Phòng Đào tạo Đại học & Sau đại học, Trường Đại học Thủy lợi đã
giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
- Phòng Đào tạo Đại học & Sau Đại học
- Khoa Công trình
Tên học viên:
Sinh ngày: 04/05/1983
Lớp cao học: 18C- ĐH2
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm. Những kết
quả nghiên cứu không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác. Những số liệu
của các kết quả nghiên cứu đã có nếu sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn
theo đúng quy định.
3
Ninh Thuận được cả nước biết đến như là vùng đất có khí hậu khắc nghiệt.
Tình trạng hạn hán, thiếu nước thường xuyên xảy ra ở nhiều nơi. Phần lớn dân cư
sống chủ yếu vào nông – lâm nghiệp và nuôi trồng thủy sản.
Các công trình đầu mối cấp nước đã và đang được xây dựng chủ yếu là đập
- Cách tiếp cận từ lý thuyết và khảo sát thực tiễn.
- Tổng kết kinh nghiệm xử lý chống thấm nền đập truyền thống và hiện đại.
Điều tra, khảo sát và thu thập tài liệu các công trình đã được xử lý chống thấm, kết
quả đạt được và ý kiến của nhà khoa học.
- Tổng hợp nội dung yêu cầu xử lý nền đập trong các dự thảo của ngành.
- Nghiên cứu các giải pháp các công trình đã và đang xây dựng trên địa bàn
tỉnh Ninh Thuận và trong nước. Từ đó thông qua đánh giá và đề xuất giải pháp xử
lý chống thấm nền đập hồ chứa nước Lanh Ra. 5
1
T
Tỉnh Ninh Thuận có 7 đơn vị hành chính gồm 1 thành phố Phan Rang và 6
huyện lỵ trực thuộc gồm: huyện Ninh Phước, huyện Ninh Hải, huyện Ninh Sơn,
huyện Bác Ái, huyện Thuận Bắc, huyện Thuận Nam. Với địa hình: miền núi, đồng
bằng và vùng biển. Dân số toàn tỉnh 573 ngàn người, trong đó dân tộc thiểu số
chiếm khoảng 21%, chủ yếu dân tộc Chăm và Raglai.
Diện tích tự nhiên của tỉnh là 3.360,06km
- Ninh Thuận là tỉnh ven biển Nam Trung bộ, cách TP. Hồ Chí Minh theo
hướng Đông-Bắc 350 km.
+ Tổng diện tích tự nhiên: 3.360,06 km2
+ Dân số toàn tỉnh: 573 ngàn người
Là một tỉnh nhỏ duyên hải Cực Nam Trung bộ, song thiên nhiên đã không
thật sự ưu đãi cho người dân Ninh Thuận: Khô hạn và nắng nóng được nhắc đến
như một ví dụ điển hình về khí hậu khắc nghiệt, và đây chính là sự bất lợi lớn nhất
của thiên nhiên đối với phát triển nông nghiệp nói riêng và phát triển kinh tế-xã hội
nói chung của tỉnh.
1.2
1.2.1 K
Tỉnh Ninh Thuận có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa với các đặc trưng nắng nóng, gió
nhiều, bốc hơi mạnh. Nhiệt độ trung bình năm tại Phan Rang (hạ lưu lưu vực sông
Cái) là 27
o
C. Từ tháng IV-VIII là các tháng có nhiệt độ cao nhất trong năm, với 28-
8
29
o
C. Tháng XII, tháng I là 2 tháng có nhiệt độ thấp nhất, dưới 25
o
C. Ở vùng núi
cao nhiệt độ có giảm đi so với đồng bằng nhưng không nhiều.
Trong năm, trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô
rõ rệt. Mùa mưa từ tháng VII đến tháng XI, mùa khô từ tháng XII đến tháng VI năm
sau. Lượng mưa có xu hướng tăng dần từ đồng bằng lên vùng núi cao. Lượng mưa
trung bình nhiều năm tại khu vực ven biển (mũi Dinh) khoảng 600 mm, Phan Rang-
o
C.
Dao động biên độ nhiệt ngày tại Ninh Thuận là khá lớn. Nhiệt độ ngày của
mùa đông lớn hơn mùa hạ, vùng xa biển lớn hơn vùng gần biển, chênh lệch giữa
tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất về nhiệt độ trung bình tháng đều chưa đến 5
o
C,
dao động nhiệt độ trung bình năm không lớn, không có mùa đông lạnh trừ vùng núi
cao trên 1.000 m.
Tỉnh Ninh Thuận nằm ở vĩ độ thấp, quanh năm có thời gian chiếu sáng dài.
Hơn nữa, mùa khô lại kéo dài 8-9 tháng, trời thường quang mây nên số giờ nắng
trung bình hàng năm trên lưu vực đạt từ 2.800-2.900 giờ. Tháng nắng nhiều nhất là
9
tháng III, trung bình một ngày có trên 10 giờ nắng. Tháng nắng ít nhất là tháng VII,
trung bình một ngày cũng có trên 8 giờ nắng.
Nhìn chung, trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận số giờ nắng trung bình năm
khoảng 3.285 giờ. Phân bố giờ nắng khá đều trong năm, tuy nhiên mùa mưa có ít
nắng hơn mùa khô và vùng thượng lưu có tổng số giờ nắng thấp hơn ít nhiều so với
hạ lưu.
Ninh Thuận có hai mùa tương đối rõ rệt là mùa ẩm trùng với mùa mưa và
mùa ít ẩm trùng với mùa khô. Trong mùa ẩm, độ ẩm trung bình tháng đều lớn hơn
trị số trung bình năm và ngược lại.
Tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng II, còn những tháng có độ ẩm cao nhất là
tháng IX-XI. Chênh lệch giữa tháng ẩm nhất và khô nhất là khá lớn, từ 12-16%.
Độ ẩm trung bình nhiều năm là 76%. Đây là vùng có độ ẩm thấp do mưa ít,
59
50
61
79
957
2. Vùng đồng bằng
149
142
153
131
118
120
136
143
91
78
94
122
1.474
- Chế độ gió
Tỉnh Ninh Thuận chịu ảnh hưởng của 2 mùa gió chính:
+ Gió mùa Đông - Bắc thổi từ tháng XI đến tháng IV năm sau.
10
+ Gió mùa Tây - Nam thổi từ tháng V đến tháng X.
Tốc độ gió trung bình hàng năm vào khoảng 2,7 m/s.
Bảng 1.2: Hướng gió chính tại một trạm trên lưu vực sông Cái
24
29
26
30
27
17
33
32
24
28
Nha Hố
ĐB
ĐB
TB
TB
ĐN
ĐN
N
T
ĐN
ĐB
ĐB
ĐB
%
28
27
21
25
21
18
2,9
3,
2
2,
8
2,
6
2,
8
3,
3
2,
6
1,
8
2,0
2,5
2,7
- Bão
Bão và áp thấp nhiệt đới là dạng thời tiết nguy hiểm khi phải chịu ảnh
hưởng. Tuy nhiên, trên địa bàn Ninh Thuận thường ít chịu ảnh hưởng. Bão, áp thấp
nhiệt đới thường xuất hiện vào các tháng X-XII, trung bình mỗi năm không quá 1
cơn bão đổ bộ trực tiếp vào lưu vực. Đáng chú ý trong 3 thập kỷ gần đây 1961-
1970, 1971-1980, 1981-1990 tần số xuất hiện của bão tăng lên rõ rệt như năm 1968
có 2 cơn bão, năm 1995 có 3 cơn bão.
11
Bảng1.4: Lượng mưa bình quân tại một số trạm(mm)
Trạm
Sông Pha
Tân Mỹ
Cà Ná
Phan Rang
Lượng mưa bq (mm)
1.659
1.071
852
730
Bảng1.5: Lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm trong lưu vực (mm)
Tháng
Tổng
năm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
biến động khá lớn với hệ số biến động Cv= 0,4-0,5. Tại Phan Rang, lượng mưa 1
ngày max đạt 215,5mm (02/12/1986 và 17/11/1979), nhưng chỉ đạt 182mm vào
ngày 27/11/1960. Tại Tân Mỹ lượng mưa 1 ngày max đạt 184mm vào ngày
26/9/1990 nhưng chỉ đạt 43mm vào ngày 10/12/1964.
Bảng1.6: Kết quả quan trắc lượng mưa 1 ngày max tại các trạm
Trạm
Phan Rang
Nha Hố
Tân Mỹ
Nhị Hà
X ngày (mm)
215,5
323,0
184,0
147,0
Bảng1.7: Lượng mưa 1 ngày max trên lưu vực ứng với các tần suất (mm)
Trạm
Xbq
1ngmax
Lượng mưa ứng với các tấn suất
0,1%
0,5%
1%
2%
5%
10%
Phan Rang
94,9
363
như: sông Trâu, sông Bà Râu, sông Quán Thẻ
Bảng 1.8: Đặc trưng sông suối tỉnh Ninh Thuận
Sông suối
Thuộc địa phận
F
lv
(km
2
)
Trong đó
Chiều
dài
(km)
Ninh Thuận
Tỉnh khác
3.043
2.488
555
120
1.Tuyến hồ S.Cái
2. Sông Sắt
3. Sông Cho Mo
4. Sông Ông
5. Sông Than
6. Suối Ngang
7. Sông Quao
8. Sông Lu
9. Các suối nhỏ
20
152 47
50
34
20
28
36
14
40
34
70
II. Các sông
692
681
17
114
14
Sông suối
Thuộc địa phận
F
lv
(km
116
50
148
214
22
54
33
55
116
33
25
15
8
15
7
9
15
20
17
Ảnh hưởng của thủy triều vịnh Phan Rang không lớn.
Nhìn chung, hệ thống sông suối có lưu vực nhỏ, sông hẹp và ngắn. Nguồn
nước phân bố không đều theo thời gian và không gian, tập trung chủ yếu ở khu vực
phía Nam và vùng trung tâm của tỉnh, khu vực phía Bắc và vùng ven biển thiếu
nước nghiêm trọng. Nguồn nước ngầm chỉ bằng 1/3 mức bình quân cả nước, lại bị
nhiễm mặn, nhiễm phèn, nên việc khai thác gặp nhiều khó khăn.
1.3
Ninh Thuận là vùng đất chuyển tiếp giữa vùng duyên hải ven biển Trung
Trung bộ với các tỉnh Nam Trung bộ, có thế tựa vào cao nguyên Lâm viên hùng vĩ
ở phía Tây và hướng mặt nhìn ra biển Đông rộng lớn. Hơn nửa diện tích Ninh
- Vùng cát nằm dọc theo bờ biển, phía trên là lớp cát dày hàng chục mét,
phía dưới là lớp san hô, vỏ nghêu sò, tiếp đó là lớp san hô cứng chắc.
- Vùng đồng bằng Phan Rang phía trên là lớp đất bồi tích trẻ và cổ dày trên
1m, kế đến là lớp cát dày từ 10-12 m, sau đó là lớp đá gốc.
- Vùng bán sơn địa phía trên là lớp đất xám, phía dưới là lớp sỏi sạn và sau
đó là lớp đá gốc. Càng vào sát chân núi tầng đất càng mỏng dần, nhiều nới đá gốc
lộ lên cả bề mặt trên cả một vùng rộng lớn.
1.4.2
Kết quả khảo sát thăm dò một số hố đào tại các công trình dự kiến chỉ ra
rằng tại hầu hết các vị trí dự kiến xây dựng công trình đều có nền móng là đá gốc,