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.

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.

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;

- 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:

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.

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):

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.

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./.

Nguồn: http://www.vncold.vn/

1. Tags