Đọc và thấy gì qua Báo cáo dữ liệu động đất quan trắc ở các đập ở Nhật Bản
07/10/2026 16:32
Đọc và thấy gì qua Báo cáo dữ liệu động đất quan trắc ở các đập ở Nhật Bản
by: Nguyễn Quốc Dũng
1. Tổng quan bộ dữ liệu gia tốc động đất
Báo cáo "Acceleration Records on Dams and Foundations No. 4" do Ủy hội Đập lớn Nhật Bản (JCOLD) phát hành năm 2026 tổng hợp dữ liệu quan trắc chuyển động mạnh ghi nhận tại các công trình đập. Trong giai đoạn từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 12 năm 2024, bộ dữ liệu thu thập tổng cộng 2.461 biểu đồ sóng gia tốc thuộc 321 bản ghi từ 189 đập qua 129 trận động đất. Tiêu chuẩn lọc số liệu chung của báo cáo là các sự kiện có gia tốc đỉnh nền (F₁ hoặc G₁) vượt quá 25 cm/s². Đối với các chấn động cực mạnh, báo cáo thiết lập bảng thống kê riêng cho các đập có gia tốc đỉnh nền vượt quá 200 cm/s². Toàn bộ giai đoạn này ghi nhận 7 công trình đập chịu gia tốc nền cực đại vượt ngưỡng 200 cm/s².
2. Bảng tổng hợp 7 công trình đập chịu gia tốc nền vượt quá 200 cm/s²
| STT | Tên đập | Loại đập | Chiều cao (m) | Gia tốc đỉnh nền F₁/G₁ (cm/s²) | Gia tốc đỉnh T₁ (cm/s²) | Trận động đất (Độ lớn M) | Khoảng cách tâm chấn (km) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Oya | Đá đổ (R) | 56,5 | −528,3 | −648,8 | Bán đảo Noto 2024 (M7,6) | 14 |
| 2 | Kitakawachi | Bê tông trọng lực (G) | 47,0 | −487,2 | 1087,2 | Bán đảo Noto 2024 (M7,6) | 24 |
| 3 | Apporo | CSG (Cát sỏi gia cố) | 47,2 | −450,4 | 591,4 | Đông Iburi Hokkaido 2018 (M6,7) | 8 |
| 4 | Hakkagawa | Bê tông trọng lực (G) | 52,0 | −343,1 | 1603,4 | Bán đảo Noto 2024 (M7,6) | 47 |
| 5 | Iwasaka | Đất (E) | 31,7 | 312,0 | 561,1 | Vùng bán đảo Noto 2022 (M5,4) | 5 |
| 6 | Sukagawa | Bê tông trọng lực (G) | 40,2 | 248,1 | 1590,9 | Eo biển Bungosuido 2024 (M6,6) | 18 |
| 7 | Makio | Đá đổ (R) | 104,5 | 223,9 | 704,8 | Tây Nagano 2017 (M5,6) | 5 |
(Ghi chú: Số liệu trong bảng được trích xuất từ Bảng 5 và các bảng chi tiết của báo cáo JCOLD).
3. Phân tích đặc tính động lực học và hiệu ứng khuếch đại gia tốc
Tỷ số giữa gia tốc đỉnh tại đỉnh đập (T₁) và gia tốc đỉnh tại chân đập (F₁) phản ánh mức độ khuếch đại động lực của kết cấu. Các đập bê tông trọng lực ghi nhận hiệu ứng khuếch đại gia tốc từ nền lên đỉnh đập rất lớn. Điển hình như đập Sukagawa có gia tốc nền F₁ đạt 248,1 cm/s² và gia tốc đỉnh đập T₁ vọt lên 1590,9 cm/s², tương ứng mức khuếch đại gấp 6,41 lần. Đập Hakkagawa ghi nhận gia tốc nền F₁ đạt −343,1 cm/s² và gia tốc đỉnh đập T₁ đạt 1603,4 cm/s², gấp 4,67 lần gia tốc nền. Đập Kitakawachi ghi nhận gia tốc nền F₁ đạt −487,2 cm/s² và gia tốc đỉnh đập T₁ đạt 1087,2 cm/s², gấp 2,23 lần gia tốc nền.
Đối với các đập đắp vật liệu địa phương, tính chất dẻo và lực cản của vật liệu khiến hệ số khuếch đại gia tốc đỉnh thấp hơn đập bê tông. Đập đá đổ Makio cao 104,5 m có gia tốc nền G₁ là 223,9 cm/s² và gia tốc đỉnh T₁ đạt 704,8 cm/s², tương ứng mức khuếch đại gấp 3,15 lần. Đập đá đổ Oya có gia tốc nền F₁ đạt chấn động rất mạnh −528,3 cm/s² và gia tốc đỉnh T₁ đạt −648,8 cm/s², tương ứng hệ số khuếch đại 1,23 lần. Đập CSG Apporo có gia tốc nền F₁ đạt −450,4 cm/s² và gia tốc đỉnh T₁ đạt 591,4 cm/s², thể hiện hệ số khuếch đại 1,31 lần.
4. Ảnh hưởng của khoảng cách tâm chấn và cường độ trận động đất
Các trận động đất nông có khoảng cách tâm chấn ngắn dưới 20 km như tại đập Oya (14 km), đập Apporo (8 km), đập Iwasaka (5 km) và đập Makio (5 km) truyền năng lượng chấn động lớn trực tiếp vào nền móng công trình. Trận động đất Bán đảo Noto năm 2024 với độ lớn M7,6 là sự kiện địa chấn mạnh nhất trong tập dữ liệu, gây gia tốc nền vượt 200 cm/s² đồng thời tại 3 đập Oya, Kitakawachi và Hakkagawa.
5. Giá trị ứng dụng cho công tác xây dựng tiêu chuẩn (TCVN)
Khi tính toán thiết kế và phân tích động lực học kết cấu đập, tiêu chuẩn cần lưu ý gia tốc tại đỉnh đập bê tông trọng lực có thể bị khuếch đại từ 2 đến 6 lần so với gia tốc nền đá gốc. Việc bố trí hệ thống trạm đo địa chấn đồng thời tại nền móng (F₁), đỉnh đập (T₁) và khu vực mặt đất lân cận (G₁) là yêu cầu bắt buộc để thu thập dữ liệu xác thực mô hình mô phỏng.