|
Cống đập là loại công trình trên sông, thường gặp ở hạ du để điều tiết nước ngọt và kiểm soát mặn. Ở hạ du, sông rất rộng, lưu lượng dòng chảy lớn, dân cư đông đúc,.. và nhiều nguyên nhân khác nữa làm cho việc dẫn dòng thi công, bố trí mặt bằng công trình, giao thông thuỷ, bảo vệ môi trường,... rất khó khăn. Công nghệ đập trụ đỡ là giải pháp quan trọng để triển khai những cống đập lớn và đã được thực hiện khá thành công tại một số nơi, đặc biệt ở cống đập Thảo Long (Thừa Thiên-Huế). Tuy nhiên việc thi công móng và các trụ pin trong nước ngay tại giữa dòng còn cần được tiếp tục nghiên cứu. Cống đập kiểu xà lan có nhiều ưu điểm, nổi bật nhất là tính linh hoạt, có thể di chuyển vị trí khi cần thiết, bước đầu đã được ứng dụng có kết quả tại vùng Quản Lộ-Phụng Hiệp (bán đảo Cà Mau), nơi đang diễn ra những chuyển đổi qua lại khá phức tạp trong sản xuất (giữa trồng lúa và nuôi tôm sú) dẫn đến yêu cầu dùng nước rất đa dạng trong từng tiểu vùng. Những đóng góp đáng quí của GS.TS. Trương Đình Dụ và đồng nghiệp đã được Tổng hội Xây dựng VN đề nghị và Hội đồng Điều phối Xây dựng châu Á (ACECC - Asian Civil Engineering Coordinating Council) đã thông qua quyết định trao giải thưởng công nghệ năm 2007.
Công nghệ mới trong xây dựng Đập ngăn sông
GS. TS Trương Đình Dụ; TS. Trần Đình Hoà; ThS.Trần Văn Thái,
Ths Thái Quốc Hiền, Nguyễn Thế Nam, Trần Minh Thái
Ban nghiên cứu chiến lược và phát triển công nghệ Thuỷ Lợi
(Viện khoa học Thuỷ Lợi Việt Nam)
Sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước là một vấn đề đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm. Nước ta cũng vây, mặc dù có nguồn tài nguyên nước vào loại trung bình và có hệ thống sông ngòi khá dày đặc nhưng hiệu quả sử dụng nước còn chưa cao bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó một phần khá lớn lượng nước ngọt bị lãng phí do đổ tự do ra biển theo các cửa sông. Trong điều kiện khí hậu toàn cầu biến đổi bất lợi và thảm phủ rừng bị suy thoái, nguồn nước ngọt từ thượng nguồn chảy về đồng bằng ngày càng giảm, tình trạng thiếu nước ngọt đã và đang xảy ra ở các vùng châu thổ. Do đó hệ thống công trình ngăn sông có một vai trò rất quan trọng trong việc ngăn mặn, giữ nguồn nước ngọt phục vụ phát triển kinh tế, xã hội.
Từ trước đến nay hầu hết các công trình ngăn sông đều ứng dụng công nghệ truyền thống. Công nghệ này chỉ phù hợp cho điều kiện ngăn sông vừa và nhỏ còn với những con sông lớn thì ứng dụng công nghệ này sẽ gặp nhiều khó khăn không dễ khắc phục được. Trong tình hình như vậy, nhóm nghiên cứu thuộc Ban chiến lược & Phát triển Công nghệ Thuỷ lợi - Viện Khoa học Thuỷ lợi do GS.TS Trương Đình Dụ chủ trì đã nghiên cứu đề xuất hai công nghệ ngăn sông mới là đập trụ đỡ và đập xà lan. Những công nghệ này thích hợp cho việc xây dựng các công trình ngăn sông lớn, lòng sông rộng và sâu, đất nền mềm yếu.
Công nghệ đập trụ đỡ được nghiên cứu từ những năm 1995. Nguyên lý của đập trụ đỡ là đưa toàn bộ lực tác dụng vào công trình về các trụ riêng biệt, sau đó truyền xuống nền thông qua đài cọc và hệ cọc đóng sâu vào nền. Chống thấm cho công trình là hàng cừ đóng sâu vào nền đất và đầu cừ được liên kết với dầm đỡ van và đài cọc. Giữa các trụ pin là của van. Dầm đỡ van là kết cấu liên kết kín nước với đầu cừ và đồng thời là kết cấu kín nước giữa cửa van và công trình, hai đầu dầm van gác lên bệ trụ pin. Ưu điểm của đập trụ đỡ là giảm chi phí đầu tư xây dựng, đặc biệt có hiệu quả cao khi ngăn các sông lớn. Các trụ đỡ và các dầm đáy của đập được thi công khô trong khung vây cừ ván thép, các dầm đáy cũng có thể được thi công lắp ghép mà không cần làm khô hố móng do đó không phải đào kênh dẫn dòng, mất ít đất xây dựng, không làm thay đổi cảnh quan môi trường và đặc biệt là có thể xây dựng cống với khẩu độ lớn, cũng như kết hợp làm cầu giao thông hiện đại theo hình thức trên là cầu, dưới là cống. Công nghệ ngăn sông này được thử nghiệm từng bước ở các công trình nhỏ đến lớn như công trình Phó Sinh, Sông Cui và hiệu quả của ứng dụng công nghệ mới này thể hiện rất rõ khi xây dựng đập Thảo Long – Huế với chiều rộng thông nước 472,5m. Cống gồm 15 khoang, mỗi khoang rộng 31,5m và âu thuyền rộng 8m. Đây là công trình ngăn mặn giữ ngọt lớn nhất Đông Nam á. Nhờ ứng dụng công nghệ đập trụ đỡ nên đã tiết kiệm được kinh phí đầu tư tới 35% so với cống truyền thống.
Đập Thảo Long (Thừa Thiên -Huế) được xây dựng theo công nghệ đập trụ đỡ
Cửa van Clape - Đập Thảo Long rộng 31,5m cao 4,5m
Cửa van Đập Thảo Long khi đóng
Thi công trụ công trình Thảo Long
Đập xà lan làm việc theo nguyên lý sau: ổn định trượt nhờ lực ma sát giữa nền và đáy, ổn định lún và biến dạng nhờ kết cấu nhẹ và mở rộng bản đáy để có ứng suất lên nền nhỏ hơn ứng suất cho phép của nền, ổn định chống thấm nhờ kéo dài đường viền bản đáy và nền đất. Đập xà lan được ứng dụng để xây dựng các công trình ngăn sông ở các cống vùng triều có chênh lệch cột nước nhỏ hơn 3m và có địa chất mềm yếu. ưu điểm nổi bật của đập xà lan là khối luợng xây lắp giảm tới 50% so với công nghệ truyền thống và do tận dụng được nền đất tự nhiên nên có thể giảm việc đầu tư xử lý nền tới 70%. Vì vậy, giá thành công trình chỉ bằng khoảng 50% so với công nghệ truyền thống với cùng điều kiện so sánh.
Cống đập Phước Long (Bạc Liêu) kiểu xà lan lúc đóng và mở cửa cống.
Đập xà lan đang nổi trong hố đúc./.
|