Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày kết quả, đề tài đã đề xuất được các giải pháp KH&CN phù hợp, thiết thực phục vụ việc sửa chữa, nâng cao hiệu quả tưới của các công trình đập dâng trên địa bàn Tây Bắc, đặc biệt là đã xây dựng thành công một mô hình đập ngầm kết hợp hệ thống thu nước đáy sông suối tại Lào Cai.
Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo Nâng cao hiệu cơng trình đập dâng vùng Tây Bắc giải pháp KH&CN phù hợp Nguyễn Chí Thanh Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Các đập dâng vùng Tây Bắc cơng trình đầu mối chủ yếu phổ biến tạo nguồn cấp nước phục vụ sinh hoạt sản xuất cho nhân dân vùng Tuy nhiên, hầu hết cơng trình đập dâng đảm bảo khoảng 50-60% lực so với thiết kế, chí nhiều cơng trình khơng khả cấp nước V Xuất phát từ thực tế nêu trên, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đặt hàng thực đề tài “Nghiên cứu đề xuất ứng dụng giải pháp khoa học công nghệ (KH&CN) phù hợp nâng cao hiệu cơng trình đập dâng vùng Tây Bắc” thuộc Chương trình KH&CN vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc Kết quả, đề tài đề xuất giải pháp KH&CN phù hợp, thiết thực phục vụ việc sửa chữa, nâng cao hiệu tưới cơng trình đập dâng địa bàn Tây Bắc, đặc biệt xây dựng thành cơng mơ hình đập ngầm kết hợp hệ thống thu nước đáy sông suối Lào Cai ùng Tây Bắc - phạm vi đạo trực tiếp Ban Chỉ đạo Tây Bắc gồm 12 tỉnh (Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Phú Thọ, Tuyên Quang) 21 huyện phía Tây hai tỉnh Thanh Hóa Nghệ An Đây địa bàn sinh sống 11 triệu người thuộc 30 dân tộc, khoảng 63% đồng bào dân tộc thiểu số Đặc điểm bật khí hậu vùng Tây Bắc lượng mưa thấp (chỉ vào khoảng 1.500 mm), lượng bốc hàng năm lên đến 800 mm Địa hình vùng Tây Bắc vơ hiểm trở, có độ dốc lớn bị phân cắt mạnh, thường dãy núi cao xen lẫn thung lũng nhỏ 34 hẹp bị chia cắt sông suối nhỏ Với đặc thù tự nhiên vậy, khu vực trồng lúa (khu tưới) nhỏ (diện tích phổ biến 10-50 ha) Sự khó khăn điều kiện tự nhiên khiến cho Tây Bắc vùng có nhiều huyện nghèo nước (43/62); tỷ lệ hộ nghèo lên tới 25,6%, cao tỷ lệ trung bình nước (10%) Hiệu cấp nước suy giảm Đập dâng cơng trình đầu mối chủ yếu phổ biến tạo nguồn cấp nước phục vụ sinh hoạt sản xuất cho nhân dân vùng Tây Bắc Theo kết điều tra khảo sát, địa bàn Tây Bắc có khoảng 11.339 đập dâng hoạt động với nhiệm Số năm 2019 vụ đảm bảo tưới cho 279.328,5 lúa Trong đó, đập dâng bê tông cốt thép chiếm 58%, bê tông bọc đá xây chiếm 17%, đá xây chiếm 21%, rọ đá chiếm 2%, đập tạm làm tre nứa gỗ chiếm 2% Các cơng trình dập dâng địa bàn Tây Bắc thường có quy mơ nhỏ, lấy nước chỗ dòng chảy tự nhiên, khơng có khả điều tiết dòng chảy nên mùa lũ thường xuyên phải chịu tác động lớn từ dòng chảy bùn cát đổ cơng trình Hơn nữa, nhiều đập xây theo hình thức tạm thời bán kiên cố dùng vật liệu chỗ (cọc gỗ, tre, nứa xếp đá…), lũ đập thường bị hư hỏng, bồi lấp, trôi dẫn đến hiệu khoa học - công nghệ đổi sáng tạo cấp nước cơng trình bị suy giảm nghiêm trọng Theo kết thống kê tỉnh địa bàn nghiên cứu, hầu hết cơng trình đập dâng đảm bảo khoảng 50-60% lực so với thiết kế, chí nhiều cơng trình khơng khả cấp nước Xuất phát từ thực tế nêu trên, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đặt hàng thực đề tài “Nghiên cứu đề xuất ứng dụng giải pháp KH&CN phù hợp nâng cao hiệu cơng trình đập dâng vùng Tây Bắc” thuộc Chương trình KH&CN vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc Mục tiêu đề tài là: đánh giá trạng hoạt động vận hành hệ thống đập dâng địa bàn; đề xuất giải pháp KH&CN phục vụ sửa chữa, nâng cao hiệu tưới cơng trình đập dâng này; áp dụng kết nghiên cứu cho cơng trình cụ thể Kết nghiên cứu đề tài nguyên nhân tượng chủ yếu gây xuống cấp, dẫn đến hiệu cấp nước đập dâng địa bàn Tây Bắc bị suy giảm nghiêm trọng: Một là, tượng bồi lấp cửa lấy nước khu vực thượng lưu Đây tượng phổ biến, bắt gặp tất cơng trình đập dâng Hiện tượng làm khả lấy nước cơng trình giảm xuống, nhiều cơng trình sau trận mưa bị bồi lấp hoàn toàn khu vực thượng lưu cửa lấy nước, làm tê liệt hoàn toàn cửa lấy nước Tùy theo đặc điểm địa hình, địa chất lưu vực khu vực lòng suối mà thành phần vật chất vật liệu bồi lấp hạt thô (cát, cuội, sỏi tảng), hạt mịn (bùn, cát mịn, cát pha…) Hai là, hư hỏng cấu kiện bê tông dạng đập bê tông đá xây gây nứt thân đập làm nước thấm qua thân đập, chí gây vỡ đập Đây nguyên nhân gây suy giảm hiệu cơng trình đập dâng Ba là, thân đập có kết cấu rọ đá qua thời gian sử dụng xảy tượng dây thép rọ bị đứt, đá bị rửa trôi làm cho kết cấu thân đập bị rỗng, chí bị đứt vỡ làm đầu nước bị giảm xuống, không đảm bảo khả cấp nước Bốn là, quan điểm trước xây dựng đập dâng khơng dùng để tích nước mà dùng để dâng đầu nước nên xây dựng cuội sỏi không thiết kế giải pháp chống thấm Tuy nhiên nhu cầu tưới tăng lên biến đổi khí hậu làm cho lượng mưa giảm xuống, cột nước số đập dâng bị giảm làm suy giảm hiệu cấp nước cơng trình Giải pháp phù hợp, mơ hình hiệu Các cơng trình đập dâng Tây Bắc nhiều số lượng, đa dạng kết cấu, phân bố trải rộng chủ yếu khu vực lại khó khăn; kinh phí đầu tư, quản lý vận hành ít, chí khơng có Vì vậy, để giúp quan quản lý đánh giá hiệu công trình cách khoa học lựa chọn cơng trình để đầu tư hợp lý, đề tài tiến hành nghiên cứu đưa tiêu chí đánh giá hiệu cơng trình đập dâng Bên cạnh đó, sở phân loại nguyên nhân gây suy giảm hiệu cơng trình đập dâng, đề tài nghiên cứu đề xuất đưa giải pháp nhằm nâng cao hiệu công trình đập dâng vùng Tây Bắc Đối với vấn đề bồi lấp cửa lấy nước khu vực thượng lưu, đề tài nghiên cứu đề xuất giải pháp: 1) Thu nước đáy sông suối hệ thống lấy nước kiểu ngầm theo phương ngang (giải pháp ứng dụng vật liệu bồi lấp hạt thô); 2) Giải pháp đập dâng kết hợp cửa phai xả bùn, cát dòng (giải pháp ứng dụng vật liệu bồi lấp hạt mịn bùn cát, cát pha) Đối với hư hỏng cấu kiện bê tông mặt đập, đề tài nghiên cứu đề xuất ứng dụng giải pháp kết cấu bê tông vỏ mỏng để khôi phục nâng cấp thân đập dâng Các loại bê tông vỏ mỏng kiến nghị sử dụng là: kết cấu vỏ mỏng bê tông lưới thép kết cấu vỏ mỏng bê tông cốt sợi thép Để kiên cố hóa đập dâng có kết cấu rọ đá, đề tài nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ bê tông tự lèn để nâng cấp thân đập dâng dạng rọ đá Bê tông tự lèn bê tông mà hỗn hợp đổ khơng cần đầm sau đơng cứng đảm bảo độ đặc tính chất lý bê tông thường Để giải vần đề thấm qua cuội sỏi, đề tài nghiên cứu đề xuất ứng dụng giải pháp chống thấm tầng cuội sỏi công nghệ tường barret Ứng dụng kết nghiên cứu vào thực tế mục tiêu đề tài hình thức chuyển giao Số năm 2019 35 Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo Thi công đập ngầm kết hợp hệ thống thu nước đáy sông suối Lào Cai công nghệ thuyết phục Vì sở phân tích lựa chọn giải pháp, đề tài lựa chọn giải pháp đập ngầm kết hợp cơng trình thu nước nằm ngang để thay hệ thống lấy nước truyền thống cho công trình đập dâng An San (xã Cốc San, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai) Mơ hình bao gồm đập ngầm hệ thống đường ống bảo đảm cấp nước tưới mùa kiệt cho 50 Qua trình thi cơng vận hành thử nghiệm, mơ hình khẳng định hiệu mong đợi: hạng mục cơng trình khơng làm biến đổi trạng tự nhiên môi trường; giải pháp thu nước phù hợp với đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn thành tạo trầm tích lòng suối khu vực Tây Bắc; thu nước đáy sơng suối giải vấn đề bồi lấp 36 khu vực thượng lưu mà kiểu lấy nước truyền thống khơng giải được; mùa khơ dòng mặt khơng đủ đáp ứng nhu cầu kết cấu thu nước đáy sơng suối tận thu nguồn nước ngầm để tăng lưu lượng thu đáp ứng nhu cầu cấp nước; nước thu không bị lẫn phù sa nên hệ thống lấy nước giúp giảm lấp tắc hệ thống dẫn nước tuyến kênh, đường ống; cơng trình giữ nước đập ngầm có kết cấu đơn giản vật liệu địa phương phí giảm; kết quan trắc thử nghiệm cho thấy, lưu lượng thu nước hệ thống thu nước đạt ≥75 l/s, đảm bảo cấp nước tưới cho 50 thuộc diện tích tưới cơng trình đập dâng An San Tại Hội nghị nghiệm thu đây, Hội đồng KH&CN cấp quốc gia đánh giá đề tài có tính Số năm 2019 ứng dụng thực tiễn cao cần sớm triển khai rộng rãi cho tỉnh Lào Cai nói riêng địa phương khác Tây Bắc nói chung Đại diện đơn vị đặt hàng, ơng Đinh Văn Sửu - Phó Chi cục trưởng Chi cục Thủy lợi tỉnh Lào Cai khẳng định, mô hình đập ngầm kết hợp hệ thống thu nước đáy sông suối đập dâng An San đạt tiêu chí đơn vị đặt hàng Ơng mong muốn Chương trình Tây Bắc phối hợp với đơn vị chủ trì đề tài sớm triển khai rộng rãi mơ hình này, giúp bà địa phương thuộc tỉnh Lào Cai có nguồn nước ổn định để tăng gia sản xuất ? ... sở phân loại nguyên nhân gây suy giảm hiệu cơng trình đập dâng, đề tài nghiên cứu đề xuất đưa giải pháp nhằm nâng cao hiệu cơng trình đập dâng vùng Tây Bắc Đối với vấn đề bồi lấp cửa lấy nước... trình đập dâng vùng Tây Bắc thuộc Chương trình KH&CN vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc Mục tiêu đề tài là: đánh giá trạng hoạt động vận hành hệ thống đập dâng địa bàn; đề xuất giải pháp KH&CN. .. cơng trình khơng khả cấp nước Xuất phát từ thực tế nêu trên, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đặt hàng thực đề tài “Nghiên cứu đề xuất ứng dụng giải pháp KH&CN phù hợp nâng cao hiệu cơng trình đập