Khảo sát xác định tổ mối bằng phương pháp rađa đất phục vụ công trình Hồ chứa nước Sông Than

(WIP) - Hồ chứa nước Sông Than nằm ở xã Hòa Sơn, huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận. Với dung tích 85 triệu m3, công trình được xây dựng với mục tiêu tạo nguồn nước ổn định, đáp ứng nhu cầu nước tưới cho 4.500 ha đất canh tác, cấp nước sinh hoạt và sản xuất cho 20.000 dân trong vùng dự án, cải tạo tiểu khí hậu môi trường sinh thái.

Hệ thống tổ mối là một trong những ẩn họa ảnh hưởng lớn đến sự an toàn hồ đập. Chúng có thể gây ra các hiện tượng thấm, xói, rò rỉ nước qua thân đập. Vì vậy, công tác khảo sát, xác định tổ mối là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho công trình hồ chứa nước Sông Than. 

Vị trí tổ mối nổi tại khu vực đập chính hồ chứa nước Sông Than, huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận

Khảo sát rada đất nhằm xác định vị trí tổ mối

Phương pháp radar đất là phương pháp địa vật lý thăm dò không phá hủy, tốc độ nhanh, độ phân giải cao, đo ghi và biểu diễn kết quả liên tục theo thời gian thực. Phương pháp trên sử dụng sóng điện từ có tần số từ 10MHz đến 2,6GHz để điều tra các đặc điểm bên dưới bề mặt. Sóng điện từ lan truyền trong môi trường đất với vận tốc được biểu diễn theo công thức:

V = c/ (εr1/2)

Trong đó:  

εr là hằng số điện môi của đất;

c = 0,3m/ns là vận tốc truyền sóng điện từ trong không khí;

v (m/ns) là vận tốc truyền sóng điện từ trong đất.

Khi gặp các ranh giới mà vận tốc truyền sóng điện từ thay đổi qua ranh giới đó hay nói cách khác là các ranh giới của 2 môi trường có giá trị hằng số điện môi khác nhau, sóng điện từ bị phản xạ một phần với hệ số phản xạ R được tính theo công thức:

R = (ε11/2 - ε21/2)/( ε11/2 + ε21/2)

Trong đó:   

ε1 là hằng số điện môi của môi trường thứ nhất;

ε2 là hằng số điện môi của môi trường thứ hai.

Xử lý, phân tích tín hiệu sóng điện từ phản hồi này đưa đến cho chúng ta thông tin về đặc điểm của các đối tượng quan tâm bên dưới bề mặt.

Mặt cắt radar đất biểu diễn tổ mối nằm ở độ sâu 1,6m

Khoang rỗng bên trong tổ mối gây ra sự tương phản lớn về giá trị hằng số điện môi so với môi trường xung quanh với giá trị hằng số điện môi của không khí trong khoang rỗng là 1 (εkk=1) và giá trị hằng số điện môi của môi trường đất xung quanh thay đổi từ 9 đến 40 (ε=9÷40) phụ thuộc vào độ dẫn, hàm lượng sét, độ ẩm của đất. Chính vì sự tương phản này mà khoang rỗng có thể dễ dàng được phát hiện bằng phương pháp radar đất. Trên mặt cắt radar đất, khoang rỗng được biểu thị như một “điểm sáng” tạo nên bởi các xung sóng phản xạ có biên độ lớn.

Thực hiện nhiệm vụ được giao của Ban quản lý đầu tư xây dựng các công trình Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Ninh Thuận, Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình đã tổ chức điều tra, khảo sát nhằm xác định vị trí tổ mối bằng phương pháp rada đất tại khu vực nền đập, chân đập và môi trường xung quanh nền đập thuộc công trình Hồ chứa nước Sông Than từ ngày 05/01/2018 đến 12/01/2018.

Kết quả, rất nhiều vị trí tổ mối đã được phát hiện bằng hệ thiết bị radar đất SIR-30 GSSI do Mỹ chế tạo. Tại các vị trí phát hiện tổ mối, trạng thái sống hay chết của tổ được kiểm tra bằng phương pháp dò âm thông qua lỗ khoan. Việc xử lý tổ mối sẽ được thực hiện theo tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8479:2010 về Công trình đê, đập – Yêu cầu kỹ thuật khảo sát mối, một số ẩn họa và xử lý mối gây hại./.

Người viết: KS. Phạm Lê Hoàng Linh
Phòng Nghiên cứu Ứng dụng Địa vật lý