(Solidification
of canals in hydraulic structures)
TS. Nguyễn
Đình Thanh - Cục Quản lý XDCT
Bộ Nông nghiệp và PTNT
Abstract:
The
solidification of canals have brought practical results for agricultural
production and positive contribution to the construction of new countryside.
However, due to limited technical solutions, technology and capital, so now
many canal system of irrigation works are still in disrepair; the
solidification of canals are also still difficult, the structures are upgraded
after putting into use quickly degraded.
The article studied, science-based
analysis and practice some technical solutions were applied last time to
solidify canals; then propose technical solutions and technologies to suit each
project, saving capital investment and sustainability.
Tóm tắt:
Việc kiên cố hóa
kênh mương đã mang lại hiệu quả thiết thực cho sản xuất nông nghiệp và đóng góp
tích cực cho việc xây dựng nông thôn mới. Tuy nhiên, do điều kiện hạn chế về giải
pháp kỹ thuật, công nghệ và nguồn vốn, nên hiện nay nhiều hệ thống kênh mương
công trình thuỷ lợi vẫn trong tình trạng hư hỏng; việc kiên cố hoá kênh mương
cũng còn nhiều bất cập, công trình sau khi cứng hoá đưa vào sử dụng nhanh bị
xuống cấp.
Bài báo đã nghiên
cứu, phân tích cơ sở khoa học và thực tiễn một số giải pháp kỹ thuật đã được áp
dụng thời gian qua để kiên cố hóa kênh mương; từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật,
công nghệ phù hợp với từng công trình, tiết kiệm nguồn vốn đầu tư và bền vững.
1.
Đặt vấn đề:
Khi xây dựng các
công trình thuỷ lợi để tưới, tiêu cho cây trồng hay cấp nước cho các nhu cầu
dùng nước, thì hệ thống kênh mương đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc
thực hiện nhiệm vụ dẫn nước, phát huy tổng hợp hiệu quả đầu tư của công trình.
Trước đây, kênh
mương thường được xây dựng bằng đất. Qua nhiều năm đưa vào sử dụng, do chịu tác
động trực tiếp của thiên nhiên như nắng, mưa, lũ, lụt kể cả tác động của con
người nên đã bị hư hỏng, xuống cấp ảnh hưởng rất lớn đến việc dẫn nước theo yêu
cầu thiết kế đề ra.
Kênh bằng đất
Để khắc phục tình
trạng xuống cấp, nâng cao chất lượng và hiệu quả của hệ thống kênh mương; Bộ
Thuỷ lợi (trước đây) và nay là Bộ Nông nghiệp và PTNT đã có nhiều chủ trương,
dự án tổ chức thực hiện kiên cố hóa kênh mương, mang lại hiệu quả thiết thực
cho sản xuất nông nghiệp và đóng góp tích cực cho việc xây dựng nông thôn mới.
Kênh dẫn nước đã được cứng hóa
Tuy vậy, do điều
kiện hạn chế về nguồn vốn xây dựng và giải pháp kỹ thuật, công nghệ, nên hiện
nay nhiều hệ thống kênh mương công trình thuỷ lợi vẫn trong tình trạng hư hỏng;
việc kiên cố hoá kênh mương cũng còn nhiều bất cập, công trình sau khi cứng hoá
đưa vào sử dụng nhanh bị xuống cấp. Do đó, cần có giải pháp về kỹ thuật phù hợp
với từng công trình, tiết kiệm nguồn vốn đầu tư và bền vững.
2. Về kiên cố hoá kêng mương: Một số giải pháp kỹ thuật được áp dụng để kiên cố hoá
kênh mương thời gian qua:
2.1. Tấm lát đúc sẵn: Kích thước tấm lát thường là 500 x 500 x 60mm hoặc lớn
hơn, bốn góc được vát, theo đường chéo tấm lát đặt 02 thanh thép; dưới tấm lát
được lót vải địa kỹ thuật. Tấm lát loại này có nhiều nhược điểm:
- Tấm lát mỏng, thường đúc thủ
công nên không đảm bảo chất lượng, thép trong tấm lát nhanh chóng bị rỉ;
- Thi công trong điều kiện phải
đảm bảo tưới nên nhiều khi chỉ lát đáy và một số hàng gần đáy kênh, chưa kịp
trát kín các góc vát tấm lát đã phải dẫn nước nên bùn đất lấp đầy, sau này trát
vữa nhanh bị long tróc;
Hình ảnh kênh lát mái bị sạt lở
- Kẻ hở giữa các tấm lát không
được trát kín, sau một thời gian dẫn nước bị bùn lấp tạo điều kiện cho cỏ mọc đầy
mái kênh, việc vệ sinh cắt cỏ khó thực hiện, từ đó độ nhám mái kênh tăng ảnh hưởng
đến việc dẫn nước;
- Việc lót vải địa kỹ thuật dưới
tấm lát đối với mái kênh đào (nhất là mái kênh đào phía đồi), chỉ sau một vài
trận mưa mái kênh đã bị sạt. Nguyên nhân chính là vải địa kỹ thuật bị nước ngầm
kéo theo bùn đất bịt kín, không có khả năng thoát nước làm tăng áp lực nước ngầm
gây sụt lở từng mảng lớn.
Đề xuất: Không
nên dùng tấm lát có 02 thanh thép chéo và vát góc (nêu trên) để lát mái kênh, nếu
phải dùng tấm lát thì nên là tấm lát (hình vuông hay chữ nhật) không có thép và
không vát góc, chít kín mạch giữa các tấm lát. Đối với lát mái kênh đào, không
bố trí vải địa kỹ thuật dưới tấm lát mà dùng tầng lọc ngược bằng vật liệu không
dính (cát, sỏi) và bố trí lỗ thoát nước ngầm phần gần đáy kênh.
2.2. Tấm lát đúc trực tiếp lên mái
kênh bằng thủ công, không có ván khuôn: Khi thi công đổ bê tông trực tiếp
lên mái kênh (mặt cắt hình thang), do không dựng ván khuôn nên không thể đầm
chặt, bê tông bị phân tầng, từ đó chất lượng bê tông kém, nhanh bị xuống cấp.
2.3. Đổ bê tông có thiết bị, ván
khuôn trượt: Để khắc phục nhược điểm về đổ bê tông không có ván khuôn,
một số công trình đã áp dụng các giải pháp kỹ thuật mới, như sau:
Thi công kênh Phước Hòa
1) Đổ bê tông mái kênh bằng thiết
bị (theo mô hình công nghệ của Hãng GOMACO): tại công trình
thủy lợi Phước Hòa đã ứng dụng thiết bị này để thi công đổ bê tông trực tiếp
lên mái kênh.
Thiết
bị khi thi công di chuyển theo 02 đường ray (dọc theo bờ và đáy kênh), có thiết
bị rải, san và đầm chặt bê tông theo yêu cầu của thiết kế.
Ưu
điểm: Bê tông được đầm bằng trống quay, lu, rung nên khối bê tông đặc chắc, mặt
bê tông phẳng, đẹp do giàn máy luôn di chuyển trên ray với cao trình đã được
định chuẩn theo chiều dày thiết kế; rút ngắn thời gian xây dựng (nếu dùng tấm
lát đúc sẵn phải có thời gian đúc, vận chuyển, tập kết, công lát thủ công, chít
mạch …); thiết bị, công nghệ có tính tự động hóa cao, cần ít người vận hành.
Nhược
điểm: Thiết bị hiện tại mới phù hợp với kênh có kích thước mặt cắt và khối
lượng lớn; thiết bị chưa được chế tạo phổ thông để sử dụng với mọi kích thước
của kênh. Đơn giá xây dựng chưa có cho thiết bị (nêu trên) và cũng chưa có tiêu
chuẩn quốc gia cho việc ứng dụng thiết bị công nghệ này trong thiết kế, thi
công công trình thủy lợi; thiết bị còn quá mới nên cũng cần phải có thêm thời
gian để đánh giá độ bền, độ ổn định.
Đổ bê tông mái kênh Ngàn Trươi bằng ván khuôn trượt
2) Đổ bê tông mái kênh bằng ván khuôn trượt: Khi thi
công kênh Ngàn Trươi, tỉnh Hà Tĩnh, người ta đã sử dụng ván khuôn trượt bằng
thép.
Ván
khuôn được chế tạo dài 5 m, rộng 0,7m, nặng từ 1,0 tấn đến 1,2 tấn. Sau khi
phần đất mái kênh, bộ phận lọc, thép (nếu có) hoàn thành theo yêu cầu thiết kế;
bê tông mái kênh được đổ từ đáy, sử dụng đầm dùi, ván khuôn được kéo trượt theo
02 thanh kê có chiều dày bằng độ dày thiết kế của bê tông từ dưới lên bờ kênh
bằng Pa lăng xich kéo tay.
Ưu
điểm: Bê tông bảo vệ mái được đầm chặt, phẳng, đẹp; đổ bê tông mái kênh được
thực hiện liên tục (không phải tháo lắp ván khuôn).
Nhược
điểm: Đối với hiện trường hẹp việc vận chuyển ván khuôn trượt khó khăn; hiện
tại mới áp dụng đối với mặt cắt kênh kích thước lớn. Chưa có định mức, đơn giá
phù hợp.
2.4. Gia cố kênh bằng vật liệu công nghệ ô ngăn hình mạng
(neoweb):
Thi công Neoweb tại Dự án WB7 Quảng Nam (tháng 7 năm 2015)
Thời
gian gần đây, để cứng hóa mái kênh, người ta dùng vật liệu công nghệ neoweb. Neoweb
là các dải bằng vật liệu nhựa Novel Polymeric Alloy tổng hợp được đục lỗ, tạo
nhám và liên kết với nhau thành mạng lưới dạng tổ ong. Khi chèn lấp vật liệu (đối
với mái kênh là bê tông) tạo ra một kết cấu liên hợp bền vững. Đã được ứng dụng
tại hệ thống kênh công trình Phú Ninh ở Quảng Nam trong Dự án Cải thiện nông
nghiệp có tưới do WB tài trợ (WB7).
Ưu
điểm: Đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật của công trình, độ bền vật liệu neoweb cao,
chịu được xâm thực của nước mặn. Kỹ thuật thi công đơn giản, tốc độ thi công nhanh,
không đòi hỏi nhiều thiết bị máy móc phức tạp. Có tính thẩm mỹ cao và thân thiện với môi trường.
Nhược
điểm: Trong thi công gặp khó khăn, nhất là neo định vị ổn định ô lưới neoweb; chưa
có định mức xây dựng, một số tư vấn tính giá thành còn cao, so với đổ bê tông
tại chỗ.
3. Kênh đúc sẵn:
Ngoài
một số giải pháp kỹ thuật nêu trên, để kiên cố hệ thống kênh mương còn có giải
pháp kênh bê tông đúc sẵn. Hệ thống kênh được lắp ghép từ những cấu kiện kênh
(đoạn kênh) đúc sẵn. Cấu kiện kênh đúc sẵn hiện tại được phân thành 03 loại: (i)
Kênh bê tông cốt thép, (ii) kênh bê tông lưới thép và (iii) kênh bê tông cốt
sợi.
Kênh bê tông đúc sẵn
Ưu
điểm: Tiến độ thi công nhanh, biện pháp thi công đơn giản, không đòi hỏi năng
lực và kỹ thuật thi công cao, người dân cũng có thể tự thi công; giá thành cũng
như diện tích đất kênh chiếm chỗ nhỏ hơn kênh xây cùng cấp lưu lượng; khi quy
hoạch đồng ruộng thay đổi có thể tháo lắp sang vị trí khác thuận lợi; phù hợp
với chủ trương xây dựng nông thôn mới.
Nhược
điểm: Khi hiện trường chật hẹp khó thi công; xây dựng gần đường giao thông hay
nơi có trâu bò đi qua cần có biện pháp bảo vệ kênh. Hiện tại chưa có tiêu chuẩn
quốc gia về thiết kế, thi công kênh bê tông đúc sẵn.
4. Một số kênh dạng khác: Kênh xây
bằng gạch, đá; kênh bê tông đúc tại chỗ mặt cắt chữ nhật; kênh bằng đường ống…
5. Kết luận, kiến nghị: Khi kiên
cố hóa kênh mương, tùy theo điều kiện cụ thể về địa hình, địa chất, hiện trường
xây dựng; kích thước, hình dáng mặt cắt kênh để lựa chọn giải pháp kỹ thuật cho
phù hợp; như sau:
- Đối với kênh có
mặt cắt hình thang, khi hệ số mái kênh lớn, lưu lượng lớn có thể chọn giải pháp
đổ bê tông trực tiếp lên mái kênh bằng thiết bị hay bằng ván khuôn trượt (nêu
tại Mục 2.3);
- Đối với kênh có
mặt cắt hình thang, khi hệ số mái kênh nhỏ (m<2), lưu lượng nhỏ (Q < 0,5m3/s)
chọn giải pháp đổ bê tông trực tiếp lên mái kênh có ván khuôn mặt hay ván khuôn
trượt; cũng có thể chọn giải pháp lát bằng tấm bê tông đúc sẵn nhưng phải chít
mạch và bố trí hệ thống thoát nước ngầm (không dùng vải địa kỹ thuật);
- Đối với kênh có lưu
lượng nhỏ, ứng dụng kênh bê tông đúc sẵn hoặc kênh xây có mặt cắt hình chữ
nhật;
- Khi ứng dụng tiến
bộ kỹ thuật, công nghệ mới trong xây dựng kênh mương (như vật liệu công nghệ
neoweb, kênh đúc sẵn…) chi phí ban đầu có thể cao hơn so với giải pháp kỹ thuật
thông thường, nhưng nếu tính những tổn thất do thất thoát nước, chi phí sửa
chữa hàng năm, thậm chí phải lập một dự án mới để sửa chữa, nâng cấp cho một hệ
thống kênh mương mà chính hệ thống kênh mương này đã được đầu tư nâng cấp sửa
chữa trước đó khoảng 5-10 năm (bằng giải pháp kỹ thuật thông thường) thì mới
thấy rõ được hiệu quả kinh tế của phương án. Do đó, đề nghị khi lập dự án kiên
cố hóa kênh mương cần tính toán so chọn về kinh tế kỹ thuật một số phương án; phân
tích kinh tế của các phương án phải xét đầy đủ các chi phí sau đầu tư với một cùng
một thời đoạn khai thác công trình.
Kênh
mương là thành phần quan trọng của công trình thủy lợi, có tỷ lệ vốn đầu tư
trong tổng mức đầu tư các dự án hiện nay tương đối lớn (thường chiếm trên 50%),
nhất là dự án ODA. Do đó, việc nâng cao chất lượng kiên cố hóa hệ thống kênh
mương là hết sức cấp bách. Đề nghị Bộ và các cơ quan chức năng cần có những nghiên
cứu, tổng kết đánh giá các chương trình, dự án kiên cố hóa kênh mương thời gian
qua nhằm tìm được giải pháp kỹ thuật phù hợp, hiệu quả và bền vững./.