LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Bounyang SYVANKHAM
Học viên: Lớp 24C21
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của TS. Nguyễn Văn Thìn & NDND.GS.TS. Phạm Ngọc Qúy. Các thông tin, tài
liệu trích dẫn trong luận văn được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nêu trong luận văn là
trung thực.

Hà nội, tháng 11 năm 2018
Tác giả luận văn

Bounyang SYVANKHAM

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, được sự
dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong Trường Đại học Thủy lợi, sự giúp
đỡ tận tình của bạn bè trong lớp cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân tác giả đã
hoàn thành luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng Công trình
thủy với đề tài: “Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn lũ cho
đập đất ở tỉnh salavanh CHDCND Lào, áp dụng cho hồ chứa nước Sexet2”.
Để có được thành quả này, trước tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.
Nguyễn Văn Thìn & NDND.GS.TS. Phạm Ngọc Qúy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo
và cung cấp các thông tin khoa học cần thiết trong thời gian tác giả thực hiện luận văn
này. Ngoài ra, tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy cô giáo tại các bộ môn trong Trường Đại học Thủy lợi đã giảng dạy, tạo
điều kiện giúp đỡ. Bên cạnh đó tác giả gửi lời cảm ơn tới gia đình và tập thể đồng
nghiệp tại Sở Năng lượng & Mỏ tỉnh Saravanh CHDCND Lào đã tạo điều kiện và giúp
đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu ở Việt Nam

Những kết quả nghiên cứu về an toàn lũ ở Việt Nam ................................... 31
Những kết quả nghiên cứu về an toàn lũ ở Lào ............................................. 34
Kết luận chương 1 .................................................................................................. 34

Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Lào[6] ..................................................... 35
Điều kiện tự nhiên, xã hội của Lào ................................................................. 35

iii


Các công trình thủy lợi ở tỉnh Saravanh ......................................................... 38
Hiện trạng đập đất và an toàn lũ của đập đất ở Lào ............................................. 41
Các hồ chứa đã được xây dựng ....................................................................... 41
Hiện trạng đập đất ............................................................................................ 42
Hiện trạng an toàn lũ ở Lào ............................................................................. 43
Nguyên nhân dẫn đến mất an toàn về lũ của đập đất ........................................... 44
Lũ thực tế đến với tần suất nhỏ hơn tần suất thiết kế .................................... 44
Do hoạt động dân sinh kinh tế của con người ................................................ 44
Do ảnh hưởng của biến đối khí hậu ................................................................ 45
Do liệt thủy văn còn ít, khi tính toán lũ thiết kế ban đầu............................... 45
Do năng lực của người tư vấn thiết kế ............................................................ 46
Do công tác quản lý, vận hành hồ chứa nước không chuẩn .......................... 46
Do sự cố làm giảm khả năng tháo của các công trình xả lũ .......................... 46
Do cỏ mọc, rác vướng, bèo nở làm giảm bề rộng tràn xả lũ ......................... 47
Đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn lũ cho đập đất ........................................ 47
Nhóm các giải pháp phi công trình. ................................................................ 47
Nhóm các giải pháp công trình ....................................................................... 52
Kết luận Chương 2 .................................................................................................. 72

Giới thiệu chung về hồ chứa nước Sexet2 ............................................................ 73


vii


viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

ix


x


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của Đề tài
Tỉnh Saravanh là tỉnh thuộc miền nam của Lào, có diện tích tự nhiên 10.691 km2, dân
số năm 2016 là 405.466 người, mật độ trung bình 37.93 người/km2, GDP bình quân
đầu người 1.130 US/năm, có 1 thị xã và 7 huyện. Đặc điểm cơ bản nổi bật về khí hậu
của khu vực tỉnh được hình thành dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, hoàn lưu khí
quyển và vị chí địa lý hình thành một vùng nhiệt đới ẩm gió mùa, có 2 mùa rõ rẹt: mùa
khô và mùa mưa. Chính vì vậy công tác phát triển hệ thống thủy lợi được đặc biệt
quan tâm. Hiện nay nhiều công trình thủy lợi đã và đang được đầu tư xây dựng. [6]
Tính đến cuối năm 2017, toàn tỉnh có 242 công trình thủy lợi lớn nhỏ cung cấp nước
tưới cho 13.690 ha canh tác. Trong đó có 27 hồ thủy lợi nhỏ cấp nước tưới cho 310 ha,
mỗi hồ có dung tích nhỏ hơn 1 triệu m3 nước và 5 hồ chứa thủy điện có thể phát điện được
đến 164 MW như: Hồ Houaypor, Houaykapher, Hồ Sexet1, Sexet2 và Sexet3. [6]
Hiện nay, tình hình khí tượng, thủy văn, ngày càng diễn biến phức tạp do biến đổi của

đất trên địa bàn tỉnh Saravanh.
- Áp dụng cho hồ chứa nước SEXET2 trên địa bàn tỉnh Saravanh.

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Điều tra thu thập, tổng hợp và phân tích hiện trạng đập đất ở tỉnh Saravanh, kế thừa
các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong lĩnh vực hồ chứa nước.
- Nghiên cứu tổng hợp các giải pháp phi công trình và công trình đảm bảo an toàn đập
đất vào mùa mưa lũ, vận dụng hợp lý cho hồ chứa nước ở tỉnh Saravanh.
- Tính toán giải pháp điển hình với 1 hồ chứa - Hồ SEXET2.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Trong luận văn này, chủ yếu đi sâu nghiên cứu tính toán các giải pháp an toàn lũ cho
hồ chứa nước và áp dụng cho một hồ cụ thể.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu các Hồ chứa trên địa bàn tỉnh Saravanh và tính điển hình cho hồ chứa
nước SEXET2.

2


5. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu tình hình kinh tế, xã hội trên địa bàn tỉnh Saravanh, đặc biệt ảnh hưởng của
các Hồ chứa nước đến vấn đề kinh tế và phát triển của tỉnh.
- Điều tra, đánh giá hiện trạng, khảo sát tính toán sự phù hợp để đảm bảo an toàn hồ
chứa nước vào mùa mưa lũ trên địa bàn, đặc biệt trong giai đoạn biến đổi khí hậu hiện
nay.
- Đưa ra giải pháp và phương án để lựa chọn, so sánh sự phù hợp và ưu nhược điểm
của từng phương pháp để tìm ra giải pháp tối ưu nhất.
- Vận dụng giải pháp để tính toán vào một công trình cụ thể.

C¸c n-íc kh¸c
23%

Mü
14%
Ên §é
9%

T©y Ban Nha
2%
Trung Quèc
46%

Tốc độ xây dựng đập trên thế giới
trong thế kỷ 20

Tỷ lệ phân bố đập trên thế
giới

Hồ chứa mang đến nhiều lợi ích khác nhau, nhưng cũng có những hạn chế.
4


- Mặt tích cực: Hồ chứa là những công trình sử dụng tổng hợp nguồn nước và mang
tính đa chức năng. Hồ cấp nước cho các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp,
sinh hoạt; Hồ điều tiết dòng chảy, phòng chống lũ lụt, chống hạn; Hồ tạo nguồn thuỷ
năng cho phát điện; Hồ nuôi trồng thuỷ sản, giao thông, du lịch, thể dục thể thao, y tế;
Hồ cải tạo cảnh quan môi trường, sinh thái.
Khi một hồ chứa nước được xây dựng, sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế xã hội
cho cả một khu vực; Tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bổ lao động,

xây dựng như: Sét, á sét, á cát, cát, sỏi, cuội… Đập đất có cấu tạo đơn giản, vững chắc,
thi công đơn giản có khả năng cơ giới hóa cao và có giá thành hạ, nên là loại đập được
ứng dụng rộng rãi nhất ở nhiều nước trên thế giới.
Đập đất thường là loại đập không tràn có nhiệm vụ dâng nước và giữ nước trong các
hồ chứa hoặc cùng với các loại đập và công trình khác tham gia nhiệm vụ dâng nước
trong các hệ thống thủy lợi hay xây dựng nhằm mục đích chỉnh trị dòng sông. Những
thành tựu nghiên cứu về tràn nước qua đập đất cho đến nay chưa hoàn chỉnh nên chưa
ứng dụng được. Ngày nay, nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học như cơ học đất,
lý luận thấm, địa chất thủy văn và địa chất công trình … Cũng như việc ứng dụng rộng
rãi cơ giới hóa và thủy cơ hóa trong thi công cho nên đập đất càng có xu hướng phát
triển mạnh mẽ. Cho đến nay, các nước đã xây dựng hàng nghìn đập đất.
Bảng 1.1: Một số đập đất điển hình trên thế giới [2]
Tên đập

STT

Tên nước

Loại đập

Chiều cao

Năm hoàn

(m)

thành

1


261

2006

4

Mica

Canada

Đất/đá đổ

243

1972

5

Mihoesti

Rumani

Đất

242

1983

6



Loại đập

Chiều cao

Năm hoàn

(m)

thành

8

Keban

Thổ nhĩ kỳ

Đất/đá đổ

207

1974

9

Altinkaya

Thổ nhĩ kỳ

Đất

Đập được phân thành các cấp (Theo QCVN 04-05:2012) [3]

7


Bảng 1.2: Phân cấp công trình - theo chiều cao đập
Loại đất

Cấp thiết kế

nền

Đặc biệt

I

II

III

IV

A

>100

>70÷100

>25÷70


+ Đập đất thi công bằng phương pháp đổ đất trong nước.
+ Đập đất thi công bằng phương pháp bồi thủy lực.
+ Đập đất thi công bằng phương pháp hỗn hợp đắp và bồi thủy lực.
+ Đập đất thi công bằng nổ mìn định hướng.
c) Phân loại theo cấu tạo mặt cắt ngang đập:
Đập đất có thể phân thành bốn loại
+ Đập đồng chất: Đập được xây dựng bằng một loại đất
+ Đập hỗn hợp: Đập được xây dựng bằng nhiều loại đất có tính chất cơ lý khác nhau
theo mặt cắt ngang. Cấu tạo nên đập hỗn hợp có thể bố trí theo các loại sau:
- Đập có tính chống thấm tốt đặt ở phía thượng lưu
- Đập có tính chống thấm tốt đặt ở giữa thân đập
- Đập đất hỗn hợp có thể là loại hỗn hợp đất đã
+ Đập có tường nghiêng: Đập có màng chống thấm nằm nghiêng theo mái dốc thượng
lưu. Màng chống thấm có thể làm bằng vật liệu dẻo như sét, á sét, vải chống thấm hoặc
vật liệu cứng như bê tông…

8


+ Đập có lõi giữa: Vật chống thấm nằm giữa thân đập, có thể cấu tạo bằng đất có tính
chống thấm cao, bê tông, vải chống thấm, hào bitumnit...

: Phân loại đập đất theo mặt cắt ngang điển hình [4]
d) Phân loại theo thiết bị chống thấm ở nền đập
+ Đập có tường răng: Trường hợp tầng nền có tính chống thấm cao không sau lắm thì
có thể làm tường rang làm vật chống thấm trong nền đập (hình 1.3). Thân đập là đồng
chất (hình 1.3a, 1.3b) hoặc tường nghiêng (hình 1.3c) hay lõi lõi giữa (hình 1.3d) đều
có thể dùng tường răng để chống thấm cho nền đập.
+ Đập có bản cọc: (hình 1.3e, 1.3g) đối với các trường hợp nền đất không phải là đá có thể
dùng cọc cừ để ngăng nước, làm giảm gradient thấm, tăng chiều dài đường viền thấm…

đầu xây dựng hồ lớn, đập cao ở cả ở những nơi điều kiện tự nhiên phức tạp.
Bảng 1.3: Một số hồ chứa nước được xây dựng ở Lào trước 1975

TT

Tên

Chiều cao

Dung tích

Năm xây

Địa điểm xây

đập (m)

hồ (trm3)

dựng

dựng

1

Xelambam

6,3

1,8

lợi (chiếm 90,7%) và 46 hồ chứa thủy điện (chiếm 9,3%).Các tỉnh miền Bắc106 hồ chiếm
21% tổng số hồ chứa trên cả nước, các tỉnh miền trung có 350 hồ, và miền Nam có 42 hồ.
Tỉnh có nhiều hồ chứa nhất là: Vieng Chan 185 hồ, tỉnh Sa Van Na khet 133 hồ.
Hồ chứa nước ở Lào là biện pháp công trình chủ yếu để chống lũ cho các vùng hạ du,
cấp nước tưới ruộng, công nghiệp, sinh hoạt, phát điện, phát triển du lịch, cải tạo môi
trường nuôi trồng thuỷ sản, phát triển giao thông, thể thao, văn hoá...
Hồ lớn tuy ít về số lượng nhưng có vai trò quyết định tạo đà phát triển trong công nghiệp
hoá, hiện đại hoá, phòng chống lũ, phát điện, khả năng vượt tải cao nên chống hạn tốt.
Hình thức kết cấu và kỹ thuật xây dựng từng loại công trình ở hồ chứa nước còn đơn điệu,
ít có đổi mới, đa dạng hoá. Việc áp dụng vật liệu mới, công nghệ mới hiện đang được
quan tâm.
Việc duy tu, sửa chữa thường xuyên còn nhiều hạn chế, công tác quản lý khai thác và
bảo vệ còn tồn tại chưa được khắc phục; tình hình mưa lũ diễn biến theo hướng ngày
càng phức tạp với tần suất xuất hiện và cường độ ngày càng cao... làm cho nhiều công
trình xuống cấp nghiêm trọng, không duy trì được năng lực thiết kế, nhất là những hồ
chứa nước vừa và nhỏ.

11


Hồ Nam Ngum1

Hồ Nam Luek

Đập đất ở Lào
Đối với nước Lào, đập đất cũng là loại công trình dâng nước khá phổ biến khi xây
dựng những hồ chứa. Do đặc điểm về địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, phương
tiện thi công…của Lào, trong tương lai đập đất còn nhiều triển vọng phát triển rộng rãi
hơn nữa.
Sở dĩ trong những năm gần đây đập đất đang phát triển với một tốc độ nhanh chóng

Lào. Tính đến tháng 12/2017, trong cả nước xây dựng khoảng 498 hồ các loại, trong
đó các hồ lớn được xây dựng như hồ Nam Ngum1, houay Lamphannhay, Nam Leuk,
Nam Lik…, đã mang lại hiệu ích to lớn.
Với những thế mạnh về tài nguyên nước, có lượng mưa khá nhiều, Lào có nguồn dự
trữ thủy lợi dồi dào nhưng chưa được đầu tư khai thác nhiều so với tiềm năng sẵn có,
Trong những năm gần đây chính phủ Lào đang có chính sách duy trì, tăng cường khả
năng đáp ứng và tính bền vững của lĩnh vực năng lượng, đã có chủ trương kêu gọi và
khuyến khích các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư xây dựng các dự án
thủy lợi, thủy điện để góp phần đẩy mạnh sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước,
tăng nguồn thu nhập nhằm cải thiện, nâng cao cuộc sống của nhân dân Lào
Các vấn đề gây mất an toàn đập đất hiện nay [5]
Tình hình an toàn hồ chứa của nước Lào hiện nay đang trở nên phức tạp vì thiên tai lũ
lụt đang diễn biến hết sức thất thường, chịu ảnh trực tiếp của khí hậu nhiệt đới ẩm gió
mùa. Các hồ chứa vừa và nhỏ đang trở nên không an toàn trong giai đoạn hiện nay và
đang được nhà nước đầu tư nâng cấp để đảm bảo an toàn.
Vấn đề tự nhiên: Đặc điểm địa lý, địa hình, địa chất, thủy văn, khí hậu… đã được con
người tính đến trong đầu tư xây dựng hồ chứa. Nhưng sự quan tâm đó ở mức độ nhất
định, hơn nữa tự nhiên lại thay đổi ngẫu nhiên. Tự nhiên ở vùng này thay đổi ngẫu
nhiên lại chịu tác động của sự thay đổi ngẫu nhiên của tự nhiên ở vùng khác. Do vậy,
hồ chứa có thể chịu ảnh hưởng bất thường, không lường trước đó là: Lũ bất thường,

13


Dòng chảy đặc biệt lớn, bão to, động đất, lở núi, sạt mái dốc và một số hoạt động địa
chất ngấm ngầm.
Vấn đề kinh tế - xã hội: Con người là chủ thể trong việc xây dựng hồ chứa. Để chế
ngự thiên nhiên, điều chỉnh thiên nhiên phục vụ lợi ích cho nhân loại, con người cần
có kiến thức. Mà nhận thức là một quá trình. Cho nên lý thuyết xây dựng hồ chứa, tính
toán thiết kế, đo đạc khảo sát, kỹ thuật thi công, quy trình khai thác… không phải phản

hoạt, phát điện và phát triển các ngành kinh tế quốc dân khác, cải tạo cảnh quan môi
trường sinh thái; điều tiết lũ để giảm nhẹ thiên tai. Số lượng hồ nhỏ chiếm tỉ lệ lớn,
nhưng nguy cơ xảy ra sự cố cao vì chỉ tiêu thiết kế thấp, ít được quan tâm quản lý, tu
sửa.
c) Hồ chứa có nhiều lợi ích song cũng luôn tiềm ẩn nguy cơ sự cố đe doạ đến an toàn
của công trình và hạ du:Thời gian qua một số hồ bị vỡ gây thiệt hại đáng kể người và
tài sản. Các hồ vỡ nguyên nhân do chất lượng thi công không bảo đảm, mưa lũ quá lớn
vượt tần suất thiết kế, công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng chưa được quan tâm đúng
mức. Cho nên cần phải có giải pháp tăng cường nhằm bảo đảm an toàn công trình
trong điều kiện biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay.
Những khả năng mất an toàn đập đất
Lũ tràn qua định đập




Lũ tràn qua đỉnh đập
Nguyên nhân gây ra lũ tràn qua đỉnh đập:
- Tính thủy văn sai: Mưa gây ra lũ tính nhỏ, lưu lượng đỉnh lũ nhỏ, tổng lượng lũ nhỏ
hơn thực tế, các dạng lũ thiết kế không phải là bất lợi, thiếu lưu vực. Lập đường cong
dung tích hồ W=f (H) lệch về phía lớn, lập đường cong khả năng xả lũ của đập tràn Q
= f(H) sai lệch với thực tế. Đánh giá sai tình hình địa chất nền, để sót lớp thấm mạnh
không được xử lý.
- Cửa đập tràn bị kẹt.
15