Tài liệu Nghiên cứu biện pháp tiêu năng sau đập vòm tràn nước, ứng dụng cho công trình thủy điện nậm chiến sơn la

LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài luận văn một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình, quý báu của các thầy, cô, cũng như sự động viên, ủng hộ của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Trường Đại học Thủy lợi, Khoa Công trình, và toàn thể quý thầy cô trong trường đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến Thầy giáo GS.TS Ngô Trí Viềng, người đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Xin gửi lời tri ân của tôi đối với những lời khuyên răn, chỉ bảo của Thầy không chỉ trong quá trình làm luận văn, mà từ khi còn là sinh viên đại học đến nay. Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên do thời gian và năng lực còn hạn chế, không thể tránh khỏi những sai sót. Tôi xin trân trọng và mong nhận được những góp ý quý báu của quý thầy cô và các bạn./. Hà Nội, ngày 19 tháng 11 năm 2013 HỌC VIÊN Trần Văn Khánh BẢN CAM KẾT Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu độc lập của bản thân với sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn. Những thông tin, dữ liệu, số liệu đưa ra trong luận văn được trích dẫn rõ ràng, đầy đủ về nguồn gốc. Những số liệu thu thập và tổng hợp của cá nhân đảm bảo tính khách quan và trung thực. Hà Nội, ngày 19 tháng 11 năm 2013 HỌC VIÊN Trần Văn Khánh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... BẢN CAM KẾT.................................................................................................. MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................... 1 1.2. Mục đích của đề tài .......................................................................... 2 1.3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ...................................... 2 1.4. Các kết quả đạt được........................................................................ 2 1.5. Nội dung luận văn ............................................................................ 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VÒM TRÀN NƯỚC .......................... 4 1.1. Khái quát .......................................................................................... 4 1.2. Tình hình phát triển xây dựng đập vòm nói chung và đập vòm tràn nước nói riêng ................................................................................................... 8 1.3. Một số công trình đập vòm trên thế giới ....................................... 11 1.4. Đặc điểm của đập vòm tràn nước .................................................. 14 1.5. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 15 1.6. Đập vòm và khả năng áp dụng tại Việt Nam ................................. 15 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐẬP VÒM TRÀN NƯỚC......................................................... 16 2.1. Cơ sở lý luận .................................................................................. 16 2.2. Khả năng tháo nước của đập vòm tràn nước ................................. 17 2.3. Xác định các thông số dòng chảy qua đập tràn ............................. 19 2.4. Nối tiếp dòng chảy sau đập vòm tràn nước với hạ lưu .................. 21 2.5. Phương pháp tính toán ................................................................... 26 2.6. Kết luận chương 2 .......................................................................... 42 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO ĐẬP VÒM TRÀN NƯỚC NẬM CHIẾN .................................................................................................. 43 3.1. Giới thiệu công trình ...................................................................... 43 3.2. Đập vòm tràn nước Nậm Chiến và những vấn đề nghiên cứu ...... 51 3.3. Các giải pháp tiêu năng và nối tiếp dòng chảy sau đập vòm tràn nước Nậm Chiến ............................................................................................. 51 3.4. Các kết quả tính toán ..................................................................... 56 3.5. Kết luận chương 3 .......................................................................... 62 CHƯƠNG 4. SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH THỦY LỰC – GIẢI PHÁP TỐI ƯU ................................................... 63 4.1. So sánh kết quả tính toán các phương án....................................... 63 4.2. Mô hình và các kết quả thí nghiệm ................................................ 66 4.3. So sánh kết quả tính toán với kết quả thí nghiệm .......................... 68 4.4. Kết luận chương 4 .......................................................................... 71 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ............................................................................ 73 1. Những kết quả đạt được của luận văn .............................................. 73 2. Kiến nghị và tồn tại ........................................................................... 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 76 CÁC PHỤ LỤC TÍNH TOÁN ........................................................................ 78 CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Quan hệ β-n .............................................................................. 5 Hình 1.2 Các dạng mặt cắt thẳng đứng của đập vòm ............................. 7 Hình 1.3 Đập vòm có bán kính không đổi .............................................. 7 Hình 1.4 Đập vòm có góc trung tâm không đổi ..................................... 8 Hình 1.5 Đập vòm có góc trung tâm và bán kính thay đổi ..................... 8 Hình 1.6 Các loại đập trên thế giới ....................................................... 10 Hình 1.7 Đập Xiaowan (Trung Quốc) .................................................. 11 Hình 1.8 Đập Inguri (Georgia) ............................................................. 11 Hình 1.9 Đập Mauvoisin (Thụy Sĩ) ...................................................... 12 Hình 1.10 Đập Laxiwa (Trung Quốc)................................................... 12 Hình 1.11 Đập Deriner (Thổ Nhĩ Kỳ) .................................................. 13 Hình 1.12 Đập Nukui (Nhật Bản) ......................................................... 13 Hình 2.1 Các dạng mép vào cửa trụ pin ............................................... 17 Hình 2.2 Các dạng trụ pin ..................................................................... 18 Hình 2.3 Hệ số hiệu chỉnh σk ................................................................ 19 Hình 2.4 Dòng chảy qua đập vòm tràn nước ........................................ 19 Hình 2.5 Các hình thức nối tiếp dòng chảy hạ lưu ............................... 22 Hình 2.6 Mũi phun liên tục ................................................................... 23 Hình 2.7 Mũi phun không liên tục ........................................................ 24 Hình 2.8 Cấu tạo mũi phun ................................................................... 25 Hình 2.9 Một số dạng mũi phun khác................................................... 25 Hình 2.10 Tính toán tiêu năng phóng xa .............................................. 26 Hình 2.11 Hệ số hàm khí k ................................................................... 28 Hình 2.12 Quá trình phát triển hố xói tại đập Kariba (Zimbabwe) ...... 29 Hình 2.13 Hố xói đập Bartlett (Arizona, 1941-1990) ......................... 29 Hình 2.14 Thí nghiệm của Subhasish Dey và Rajkumar V. Raikar ..... 30 Hình 2.15 Ảnh hưởng của mực nước hạ lưu đến hố xói ...................... 30 d Hình 2.16 Quan hệ dse = se và F0 ....................................................... 31 yo d d Hình 2.17 Quan hệ dse = se và d = 50 .............................................. 31 yo yo d h Hình 2.18 Quan hệ dse = se và h = t với các Fo khác nhau .............. 32 yo yo Hình 2.19 Sơ đồ tính luồng nước khuếch tán ....................................... 33 Hình 2.20 Đường bao hố xói theo M.A. Mikhalep .............................. 36 Hình 2.21 Đường bao hố xói theo G.A. Yuzixki.................................. 36 Hình 2.22 Sơ đồ thế nằm của phân phối đá nền ................................... 38 Hình 2.23 Đồ thị xác định t/hk phụ thuộc vào Egh/Z0, l0/hk................... 39 Hình 2.24 Đồ thị xác định t/hk phụ thuộc Pgh/Z0, l0/hk.......................... 39 Hình 2.25 Đập vòm Vouglans (Pháp)................................................... 41 Hình 2.26 Đập vòm Jiping I (Trung Quốc) .......................................... 41 Hình 3.1 Vị trí công trình thủy điện Nậm Chiến .................................. 44 Hình 3.2 Một số hình ảnh mô hình đập Nậm Chiến ............................. 48 Hình 3.3 Hình ảnh thực tế đập vòm Nâm Chiến .................................. 49 Hình 3.4 Đập tràn Nậm Chiến xả nước ................................................ 50 Hình 3.5 Mặt bằng đầu mối thủy điện Nậm Chiến ............................... 54 Hình 3.6 Chính diện đập nhìn từ phía hạ lưu ....................................... 55 Hình 3.7 Mặt cắt ngang cấu tạo đập vòm Nậm Chiến.......................... 55 Hình 3.8 Sơ đồ bố trí đập tràn Nậm Chiến ........................................... 56 Hình 3.9 Khả năng tháo của đập vòm tràn nước Nậm Chiến ............... 58 Hình 4.1 Khả năng tháo nước của đập tràn – tính toán và thí nghiệm . 69 CÁC BẢNG BIỂU, TÍNH TOÁN Bảng 1.1 Sự phát triển của đập vòm trên thế giới .................................. 9 Bảng 1.2 Những đập cao nhất thế giới đã được xây dựng ................... 10 Bảng 1.3 Một số đập vòm tràn nước trên thế giới ................................ 14 Bảng 2.1 Trị số của hệ số A .................................................................. 34 Bảng 2.2 Trị số của hệ số K .................................................................. 34 Bảng 3.1 Tính toán khả năng tháo nước của đập tràn Nậm Chiến ....... 57 Bảng 4.1 Tính toán tiêu năng phóng xa - Phương án 1 ........................ 63 Bảng 4.2 Tính toán tiêu năng phóng xa - Phương án 2 ........................ 64 Bảng 4.3 Tính toán tiêu năng phóng xa - Phương án 3 (mũi phun 30o)65 Bảng 4.4 Tính toán tiêu năng phóng xa - Phương án 3 (mũi phun 25o)65 Bảng 4.5 Kích thước mô hình tràn tổng thể (1/60)............................... 67 Bảng 4.6 Các cấp lưu lượng thí nghiệm ............................................... 68 Bảng 4.7 Khả năng tháo nước của đập tràn Nậm Chiến ...................... 68 Bảng 4.8 Kết quả thí nghiệm mô hình đường mặt nước ...................... 70 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Đập vòm là một dạng đập khá đặc biệt trong hạng mục đầu mối công trình thuỷ lợi, thuỷ điện. Đập vòm là loại đập dâng chắn nước thường được làm bằng bê tông. Đập là những vòm tròn có chân tựa vào hai bên bờ. So với đập bê tông trọng lực thì đập vòm có kết cấu tương đối mỏng và nó giữ ổn định chủ yếu nờ vào sự ổn định của hai bờ. Do vậy yêu cầu địa chất nơi xây dựng đập vòm phải tốt, thường là đá rắn chắc. Đá thường có ứng suất nén cho phép ≥ 100 ÷ 120 kG/cm2. Theo chế độ làm việc, đập vòm được phân ra loại đập vòm tràn nước và đập vòm không tràn nước. Đập vòm tràn nước, ngoài chức năng chắn nước còn có nhiệm vụ tháo nước thừa khi có lũ. Thông thường việc tháo lũ đối với đập vòm, người ta dùng biện pháp cho nước tràn qua đỉnh đập vòm. Vấn đề tiêu năng hạ lưu đập vòm tràn nước khá phức tạp vì thông thường đập vòm có cột nước cao, lưu tốc dòng chảy lớn; khi dòng chảy đổ xuống hạ lưu mang theo năng lượng thừa với động năng, lưu tốc rất lớn và phân bố không đều gây mạch động áp lực, dòng chảy mở rộng không đều tạo ra dòng chảy xiên, sóng xiên ngoằn ngoèo va vào bờ sẽ tạo ra áp lực xung kích lớn, gây xói lở bờ. Công trình thủy điện Nậm Chiến – tỉnh Sơn La có kết cấu là đập vòm tràn nước cao 135m do Viện thiết kế Thủy công Ukraine thiết kế. Đây có thể xem là đập vòm đầu tiên được xây dựng ở nước ta. Vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu biện pháp tiêu năng sau đập vòm tràn nước, ứng dụng cho công trình thủy điện Nậm Chiến – Sơn La” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2 1.2. Mục đích của đề tài - Tìm giải pháp tiêu năng sau đập vòm tràn nước. - Lựa chọn phương án tiêu năng hợp lý sau đập vòm tràn nước của công trình Nậm Chiến. 1.3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu - Sử dụng phương pháp tổng hợp, thống kê các tài liệu lý thuyết để đi sâu nghiên cứu biện pháp tiêu năng. - Tìm giải pháp hợp lý cho tiêu năng sau đập vòm nói chung và Nậm Chiến nói riêng. 1.4. Các kết quả đạt được - Các biện pháp tiêu năng sau đập vòm tràn nước. - Kết hợp giữa lý thuyết và thực tế để có giải pháp tiêu năng cho công trình Nậm chiến. 1.5. Nội dung luận văn Nội dung của luận văn gồm các phần như sau: 1. Mở đầu Giới thiệu tổng quát về đề tài, phương pháp tiếp cận, nghiên cứu và các kết quả đạt được của luận văn. 2. Chương 1. Tổng quan về đập vòm tràn nước - Khái quát đặc điểm, phân loại, tình hình phát triển xây dựng đập vòm nói chung và đập vòm tràn nước nói riêng, hình ảnh một số công trình đập vòm trên thế giới. - Đặc điểm của đập vòm tràn nước, phạm vi nghiên cứu. - Khả năng áp dụng của đập vòm tại Việt Nam. 3 3. Chương 2. Cơ sở khoa học và phương pháp tính toán thủy lực đập vòm tràn nước - Cơ sở khoa học tính toán đập vòm tràn nước, phương pháp tính toán các thông số thủy lực của đập vòm tràn nước: Khả năng tháo của đập, các thông số dòng chảy trên mặt đập, nối tiếp dòng chảy sau đập; công thức tính toán và các hệ số áp dụng. - Tiêu năng phóng xa – đặc điểm và phương pháp tính toán áp dụng cho đập vòm tràn nước; hố xói và các yếu tố ảnh hưởng tới hố xói. 4. Chương 3. Tính toán áp dụng cho đập vòm tràn nước Nậm Chiến - Giới thiệu đập vòm Nậm Chiến và những vấn đề nghiên cứu. - Giải pháp tiêu năng và nối tiếp dòng chảy áp dụng cho đập vòm Nậm Chiến, các phương án tính toán đề nghị. - Tính toán các phương án đề nghị. 5. Chương 4. So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm mô hình thủy lực – giải pháp tối ưu - So sánh kết quả tính toán các phương án, thông qua tính toán lựa chọn phương án tối ưu. - Mô hình thí nghiệm thủy lực và các kết quả thí nghiệm mô hình. - So sánh kết quả tính toán với kết quả thí nghiệm mô hình thủy lực, qua đó kết luận về sự phù hợp của tính toán với thí nghiệm và đưa ra được phương án tối ưu nhất. 6. Kết luận – kiến nghị 7. Tài liệu tham khảo 8. Các phụ lục tính toán. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VÒM TRÀN NƯỚC 1.1. Khái quát 1.1.1. Đặc điểm của đập vòm Đập vòm là một loại đập, trên mặt bằng có dạng vòm. Trên mặt cắt ngang, đập là những vòng vòm, chân tựa vào bờ, các tải trong hướng ngang: áp lực nước, áp lực bùn cát, sóng… được truyền tới hai bờ một phần hoặc toàn bộ. So với đập bê tông trọng lực thì đập vòm có kết cấu tương đối mỏng và nó giữ ổn định chủ yếu nhờ vào sự ổn định của hai bờ. Do vậy yêu cầu địa chất nơi xây dựng đập vòm phải tốt, thường là đá rắn chắc. Đá thường có ứng suất nén cho phép ≥ 100 ÷ 120 kG/cm2. Đập vòm có một số đặc điểm cơ bản sau: - Đập vòm có khối lượng nhỏ và giá thành thấp nếu điều kiện cho phép xây dựng. - Đập vòm là kết cấu siêu tĩnh chịu nén, nên chiều dày nhỏ. Chiều dày đáy đập so với đập bê tông trọng lực cùng chiều cao nhỏ hơn 2 ÷ 4 lần, có trường hợp từ 4 ÷ 8 lần. - Áp lực thấm tác dụng lên đập vòm nhỏ, nhưng Gradien thấm lớn. Cần chú ý xử lý điều bất lợi này. - Đập vòm phát huy được khả năng làm việc của bê tông. Ứng suất nén trong đập vòm khoảng 50 ÷ 70 kG/cm2, có nhiều đập đã cho phép đạt tới 90÷100 kG/cm2. - Sự thay đổi nhiệt độ, sư co ngót của bê tông đều làm tăng ứng suất kéo trong thân đập. Vì vậy, khi xây dựng đập vòm, người ta thường chừa lại các khe thẳng đứng, chờ khi nhiệt độ ngoài trời hạ xuống thì mới lấp kín khe, tạo thành đập vòm liền khối. 5 - Ngoài yêu cầu về địa chất khá cao để giữ ổn định, điều kiện địa hình cũng ảnh hưởng rõ nét đến việc lựa chọn đập vòm. Lòng sông hình chữ V là trường hợp lý tưởng nhất để xây dựng đập vòm, do nhịp vòm nhỏ. Vì vậy mặc dù ở dưới sâu vòm chịu áp lực lớn nhưng tình tình chịu lực của các lớp vòm lại tương đối đồng đều. Trường hợp này có thể xây dựng các đập vòm cao mà chiều dày đập không lớn. Tiếp đến là dạng lòng sông hình thang, hình chữ U. Tuy nhiên trong một số điều kiện cụ thể, người ta vẫn xử lý để xây dựng được đập vòm. Gọi n là hệ số hình dạng, biểu thị tỷ số giữa chiều dài L trên đỉnh đập với chiều cao đập H (n= L/H), thường khi n < 3 ÷ 3.5 là điều kiện làm đập vòm kinh tế. Nếu n < 1.5 ÷ 2 cho phép làm các đập vòm khá mỏng. Tuy nhiên trong một số điều kiện xây dựng cụ thể, ngày nay tỷ số này có nơi đã cho phép lựa chọn lớn hơn nhiều. Ví dụ đập Pevơđikadơ có n = 7.5, đập Mulenribu n = 10. Theo tài liệu thống kê của 69 đập vòm cao trên thế giới, cho thấy chiều dày đập chịu ảnh hưởng của hệ số hình dạng n. Gọi β = e0 (e0 là chiều dày đáy đập, H là chiều cao đập) thì β = f(n) có H thể tham khảo biểu đồ Hình 1.1. Hình 1.1 Quan hệ β-n I - Giới hạn trên; II - Giá trị trung bình; III - Giới hạn dưới 6 - Đập vòm là một trong những loại đập làm việc đảm bảo an toàn. Động đất cũng gây ra tác động nguy hiểm, nhưng đập vòm có khả năng chịu đựng động đất tốt. 1.1.2. Phân loại đập vòm 1.1.2.1. Theo chiều dày đập: - Đập vòm mỏng: = β e 0 < 0.2 H - Đập có độ dày trung bình hay đập vòm – trọng lực: β = 0.2 ÷ 0.35 - Đập vòm dày hay đập trọng lực – vòm: β = 0.35 ÷ 0.65. 1.1.2.2. Theo chiều cao đập: - Đập vòm thấp: H < 25m. - Đập vòm cao trung bình: 25m < H < 75m. - Đập vòm cao: H > 75m. 1.1.2.3. Theo chế độ làm việc: - Đập vòm dâng chắn nước. - Đập vòm tràn nước. Đập Nậm Chiến là một đập vòm tràn nước. 1.1.2.4. Theo vật liệu xây dựng đập: - Đập vòm đá xây. - Đập vòm bê tông. - Đập vòm bê tông cốt thép. 1.1.2.5. Theo hình dạng mặt cắt đứng: Bao gồm nhiều loại khác nhau (Hình 1.2): Đập có mặt thượng lưu thẳng đứng, đập uốn cong một chiều, cong hai chiều. Loại đập cong hai chiều có tình hình phân bố lực theo hướng nằm thẳng đứng (bài toán không gian) tương đối hợp lý, vì vây có thể giảm được chiều dày đập. 7 Hình 1.2 Các dạng mặt cắt thẳng đứng của đập vòm 1.1.2.6. Theo mặt bằng: Bao gồm các loại: đập có bán kính không đổi, có góc trung tâm không đổi, có góc trung tâm và bán kính thay đổi. - Đập vòm có bán kính không đổi (Hình 1.3): Đơn giản, dễ thi công. Mặt thượng lưu đập là mặt trụ tròn thẳng đứng. Hình 1.3 Đập vòm có bán kính không đổi - Đập vòm có góc trung tâm không đổi (Hình 1.4): Trong trường hợp lòng sông hình chữ V, việc giữ góc trung tâm không đổi sẽ rất kinh tế. - Đập vòm có góc trung tâm và bán kính thay đổi (Hình 1.5): Loại này thích ứng với mọi loại mặt cắt lòng sông thiên nhiên, dễ đạt mặt cắt kinh tế. ứng suất của đập dễ khống chế trong phạm vi cho phép. 8 Hình 1.4 Đập vòm có góc trung tâm không đổi Hình 1.5 Đập vòm có góc trung tâm và bán kính thay đổi 1.2. Tình hình phát triển xây dựng đập vòm nói chung và đập vòm tràn nước nói riêng Theo Patrick James và Hubert Chanson (2004), thì đập vòm đầu tiên có lẽ là đập Roman, được xây dựng vào thế kỉ thứ nhất trước Công nguyên, dùng để cấp nước cho thành phố La Mã. Đập đá xây, có chiều cao 14.7m, dài 23.8m, bán kính cong 28.6m (còn được gọi là đập Les Peiro; một đập vòm mới được xây dựng năm 1891 tại cùng vị trí, trên nền của đập Roman. Ngày nay thuộc Glanum, cách 1km về phía nam thị trấn Saint-Rémy-de-Provence, Pháp). Đập Monte Novo ở Bồ Đào Nha cũng được xây dựng bởi những người 9 La Mã vào năm 300 sau Công nguyên. Đập cao 5.7m, dài 52m và có bán kính cong 19m. Thế kỷ 20, đập vòm được phát triển nhiều ở Châu Âu và Châu Mỹ, do sự phát triển của công nghệ xi măng, đồng thời kỹ thuật tính toán thiết kế, thí nghiệm mô hình đã đạt tới trình độ cao. Bảng 1.1 Sự phát triển của đập vòm trên thế giới Tên đập Thời gian Vật liệu đập H m L m E m R m Ghi chú 28.6 Cấp nước cho thị trấn. Đập mới được xây dựng lại năm 1891 THỜI KỲ LA MÃ Les Peirou, Glanum (St- Thế kỷ 1. Đá xây 14.7 Rémy-de-Provence), Pháp TCN Esparragalejo, Merida, Tây Ban Nha Thế kỷ 1. Đá xây SCN 5.6 23.8 3.9 320 Cấp nước tưới. Đập mới được xây dựng lại năm 1959 2 MÔNG CỔ Vòm trọng lực. Đập vẫn còn nguyên vẹn những năm 1970 Kebar, Qoum, Iran AD 1300 Đá xây 26 (1) / 1600 Kurit, Tabas, Iran AD 1350 Đá xây / 1850 60 / 15 27 (1) 64 (1) Vẫn có thể thấy những năm 1980 Chabb-Abbasi, Tabas, Iran AD 1400 Đá xây (?) 20 Đã bị hỏng 9 (1) 35 (1) ĐẬP VÒM ĐẦU THẾ KỶ 19 10.6 to Henry RUSSLE thiết kế. Cung cấp 22.4 nước. Hiện vẫn hoạt động Meer Allum, Hederabad, Ấn Độ 1804 (?) Đá xây Jones Falls, Ottawa, Canada 1828-31 Đá xây 18.7 106.7 8.4 12 500 53.3 John BY thiết kế. Thủy điện và giao thông. Vẫn hoạt động ĐẬP BÊ TÔNG 75-Miles, Warwick QLD, 1879-80/ 5.04 / 24.5 / Henry STANLEY thiết kế. Cung Bê tông 2.78 58.5 Australia 1900-01 9 (?) 30 cấp nước. Vẫn hoạt động Lithgow No. 1, Lithgow NSW, Australia 10.7 / 54.3 / Cecil DARLEY thiết kế. Cấp nước 3.32 30.48 11.5 55 sinh hoạt. Dừng hoạt động từ 1986 1896 / 1914 Bê tông Ithaca, New York, Hoa Kỳ 1903 Bê tông 2.4 17.6 G.S. WILLIAMS thiết kế. Cấp nước sinh hoạt Hume Lake, California, Hoa Kỳ 1908 Bê tông 18.6 206.3 0.9 cốt thép 7.6 J. EASTWOOD thiết kế THIẾT KẾ HIỆN ĐẠI 9.1 10 Ngày nay, nhiều đập vòm đã được thiết kế, xây dựng có chiều cao tới 100 ÷ 300m hoặc hơn 300m (Đập Jiping – Trung Quốc cao 308m, đang được xây dựng). Và có thể nói, khi điều kiện cho phép, đập vòm là loại đập được ưu tiên sử dụng cho những đập có chiều cao lớn (Bảng 1.2). Bảng 1.2 Những đập cao nhất thế giới đã được xây dựng STT Tên đập Chiều cao Loại đập 1 Nurek 300 m (980 ft) Đập đất 2 Xiaowan 292 m (958 ft) Đập vòm 3 Grande Dixence 285 m (935 ft) Bê tông trọng lực Quốc gia Tajikistan China Sông Vakhsh Lancang Switzerland Dixence 271.5m (891 ft) Đập vòm Georgia Inguri Vajont 261.6 m (858 ft) Manuel Moreno 6 261 m (856 ft) Torres 7 Nuozhadu 261 m (856 ft) Đập vòm Italy Vajont Đập đất Mexico Grijalva Đập đất China Lancang 8 Tehri 260.5 m (855 ft) Đập đất India Bhagirathi 9 Mauvoisin 250 m (820 ft) Đập vòm 10 Laxiwa 250 m (820 ft) Đập vòm 4 Inguri 5 5% Switzerland China Bagnes Huang He 5% Earth dams (23736) 17% Rockfill dams (2888) Gravity dams (6390) 8% 63% Buttress dams (416) Barrages (251) Arch dams (1854) Multiple arch dams (141) Hình 1.6 Các loại đập trên thế giới Tại Việt Nam, đập vòm hiện nay mới được nghiên cứu, áp dụng những bước đầu tiên. Đập Nâm Chiến có thể coi là đập vòm đầu tiêu của Việt Nam. 11 1.3. Một số công trình đập vòm trên thế giới - Đập Xiaowan: Đập vòm trên sông Mekong, Vân Nam, Trung Quốc. Xây dựng năm 2002-2010, với tổng mức đầu tư khoảng gần 3.9 tỷ USD. Chiều cao: 292m Chiều dài: 902m Chiều rộng đỉnh đập: 13m Chiều rộng đáy đập: 69m Cao trình đỉnh đập: 1245m Hình 1.7 Đập Xiaowan (Trung Quốc) - Đập Inguri (Georgia): Cao: 271.5m Dài: 725m Chiều rộng đỉnh đập: 10m Chiều rộng đáy đập: 56m Hoàn thành: 1987 Hình 1.8 Đập Inguri (Georgia) 12 - Đập Mauvoisin (Thụy Sĩ): Cao: 250m Dài: 520m Hoàn thành: 1957 Hình 1.9 Đập Mauvoisin (Thụy Sĩ) - Đập Laxiwa (Trung Quốc): Cao: 250m Dài: 460m Hoàn thành: 2009 Hình 1.10 Đập Laxiwa (Trung Quốc) 13 - Đập Deriner (Thổ Nhĩ Kỳ): Cao: 249m Dài: 720m Hoàn thành: 2013 Hình 1.11 Đập Deriner (Thổ Nhĩ Kỳ) - Đập Nukui (Nhật Bản): Cao: 156m Dài: 382m Hoàn thành: 2001 Hình 1.12 Đập Nukui (Nhật Bản)