Thủy điện Bản Vẽ và vấn đề an toàn của các hồ, đập trên cả nước

Thủy điện Bản Vẽ, phía Tây Nghệ An vừa trải qua cơn lũ lịch sử và đã phải xin chế độ vận hành bất thường. Cơn lũ ấy, có lúc lưu lượng nước về hồ cao hơn lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra, vốn xác suất xảy ra là 0,02%, tương đương tần suất 5.000 năm.

Vậy hiểu thế nào về tình huống này của Bản Vẽ, cũng như các vấn đề an toàn hồ đập trên cả nước? PLO đã có cuộc trao đổi với ông Nguyễn Tài Sơn, nguyên Tổng Giám đốc Công ty CP Tư vấn Xây dựng Điện 1 (PECC1) – đơn vị thiết kế công trình thủy điện Bản Vẽ.

Ông Nguyễn Tài Sơn, nguyên Tổng Giám đốc Công ty CP Tư vấn Xây dựng Điện 1 (PECC1) – đơn vị từng tư vấn thiết kế công trình thủy điện Bản Vẽ.

Lũ thiết kế là gì?

. Phóng viên: Ông giải thích cụ thể hơn về khái niệm lũ kiểm tra?

+ Ông Nguyễn Tài Sơn: Đây là thuật ngữ sử dụng trong các công trình hồ chứa, bao gồm hồ thủy điện nhưng trước khi nói tới lũ kiểm tra thì phải hiểu về lũ thiết kế.

Chẳng hạn, một công trình thủy điện được thiết kế để có thể vận hành trong điều kiện lũ tần suất 1.000 năm thì lũ ấy gọi là lũ thiết kế. Nghĩa là công trình vẫn hoạt động bình thường trong trường hợp xuất hiện lũ thiết kế.

Đồng thời, để đánh giá hệ số an toàn thì khi lập dự án đầu tư phải tính toán lũ kiểm tra, với tần suất cao hơn lũ thiết kế. Chẳng hạn, như thủy điện Bản Vẽ, lũ kiểm tra là 10.500 m³/s, xác suất 0,02%, tương đương lũ tần suất 5.000 năm.

Với những công trình đặc biệt như thủy điện Sơn La, lũ kiểm tra phải lấy ở mức cao nhất là mức cực hạn. Tức là mọi mô hình, mọi sơ đồ tính toán thì mức lũ ấy là lớn nhất có thể xảy ra.

Yêu cầu đặt ra với công trình là khi xuất hiện lũ kiểm tra thì đập không bị vỡ. Có thể phải dừng phát điện, gián đoạn một số hoạt động, xảy ra sạt lở chỗ này, chỗ kia nhưng không được vỡ đập.

Việc xác định lũ thiết kế, lũ kiểm tra như vậy phải tuân thủ Quy chuẩn quốc gia về công trình thủy lợi, mà mới nhất là được Bộ NN&PTNT ban hành cuối năm 2022.

Lũ gầy, lũ béo

. Theo thông báo của Genco1, đơn vị quản lý thủy điện Bản Vẽ, vào lúc 2 giờ sáng 23-7, lũ về hồ đạt đỉnh với lưu lượng 12.800 m3/s. Con số này cao hơn lũ kiểm tra…

+ Để thiết kế công trình thủy lợi thì phải chọn mô hình lũ bất lợi. Còn lũ xảy ra trên thực tế có thể lưu lượng rất lớn nhưng chưa chắc đã bất lợi.

Chẳng hạn, lũ về hồ Bản Vẽ lúc ấy đạt đỉnh cao hơn lũ kiểm tra nhưng chỉ trong thời gian ngắn rồi giảm; tại thời điểm đó mực nước trong hồ còn thấp, vẫn còn dung tích chống lũ, hoặc trạng thái hồ vẫn tốt, chưa mở hết cửa xả...

Trong giới chuyên môn chúng tôi hay nói là lũ gầy. Tức đỉnh lũ lên rất cao, nhọn nhưng xuống ngay thì không lo bằng lũ béo. Lũ béo là lưu lượng lớn, thời gian dài, tạo ra tổng lượng lũ lớn mới thách thức.

. Với thủy điện Bản Vẽ, theo thông tin được công bố thì mực nước lũ thiết kế là 202,133 m…

+ Điều này có nghĩa là khi lưu lượng lũ lên mức lũ thiết kế 10.500 m³/s, đồng thời mực nước trong hồ là 202,133 m thì đập xả lũ vẫn hoạt động được bình thường, vẫn phát điện bình thường, an toàn...

. Khi lấy phương án lũ thiết kế, lũ kiểm tra như vậy để làm cơ sở triển khai các dự án thủy điện thì có đồng thời tính toán các chỉ số về an toàn, thoát lũ hạ du, phía sau đập không?

+ Đương nhiên. Phải tính toán lưu vực, khu vực có khả năng ngập nước và chính quyền địa phương dưới hạ du phải phối hợp để cảnh báo, tuyên truyền phòng ngừa rủi ro cho người dân chứ.

Tuy nhiên, cần hiểu đúng đắn là thủy điện không gây ra lũ. Mưa lũ là hiện tượng thiên nhiên. Hồ thủy lợi nói chung, trong đó có thủy điện không làm cho lũ nghiêm trọng hơn. Và trên thực tế, với những thủy điện lớn, có hồ chứa lớn thì còn có dung tích cắt lũ.

Như tình huống của Bản Vẽ, tại thời điểm xuất hiện đỉnh lũ với lưu lượng đầu nguồn về tới 12.800 m3/s thì cả máy phát, cả cửa xả chỉ xả 3.285 m3/s, tức cắt giảm đến 74% lưu lượng đỉnh lũ.

Theo các yêu cầu ngày càng cao hơn, với phương án khẩn cấp, cơ quan quản lý còn phải diễn toán trận lũ ra tận cửa biển. Tức là lên mô hình thủy lực từ lũ đầu nguồn, qua các hồ chứa, công trình thủy điện, xuống hạ du có cư dân sinh sống, làm ăn, kéo dài ra đến cửa biển xem trạng thái thủy lực thế nào. Xác định rõ vùng nào sẽ ngập, quá trình ngập sẽ diễn ra thế nào, bao lâu… để có phương án ứng phó phù hợp.

Thủy điện Bản Vẽ đã mở toàn bộ sáu cửa xả tràn để kiểm soát tốc độ dâng nước trong lòng hồ khi lũ đầu nguồn đổ về với lưu lượng vượt tần suất 5.000 năm.

Mực nước dâng bình thường là gì?

. Đã tính toán lũ thiết kế nhưng công trình thủy điện Bản Vẽ còn có quy định mực nước dâng bình thường là 200 m, thấp hơn mực nước lũ thiết kế. Và trên thực tế, đã có lúc như 16 giờ 15 chiều 23-7, mực nước thượng lưu vượt qua ngưỡng này, đạt 200,45 m, so với 199,48 m lúc 7 giờ sáng. Vậy có thể hiểu thế nào?

+ Như tôi nói ở trên, công trình được xây dựng với yêu cầu khi xuất hiện lũ thiết kế đi cùng với đó là mực nước thiết kế thì vẫn hoạt động bình thường. Nhưng người ta vẫn đưa ra mực nước tối ưu cho các mục tiêu, gọi là mực nước dâng bình thường, thấp hơn mực nước thiết kế. Đây là mực nước trong lòng hồ mà ở trạng thái đó thì tối ưu, kinh tế nhất, hiệu quả nhất cho tất cả các mục tiêu, cả phát điện, cả thủy lợi chống hạn và chống lũ.

Trong điều kiện thuận lợi nhất, các hồ thủy điện sẽ tích nước và hoạt động ở mực nước dâng bình thường. Và thông thường, đấy cũng là cao độ của cánh cửa van xả tràn của hồ - tức là nước nhiều hơn thì sẽ tự động tràn qua đó.

Còn khi chuẩn bị đón lũ thì tùy dự báo mà đơn vị vận hành có thể chủ động giảm mực nước trong hồ sâu hơn theo quy trình đã được cơ quan quản lý phê duyệt.

Chúng ta khi nghe thông báo thủy điện Hòa Bình xả lũ thì đó chính là mở cửa xả để chủ động giảm mực nước trong hồ để đón lũ. Như hồ Hòa Bình, cho đến giờ, chức năng số một vẫn là chống lũ cho hạ du, số hai là chống hạn, còn chức năng phát điện chỉ đứng thứ ba.

Với tính chất như vậy, mực nước thượng lưu trên thực tế có thể thấp hơn hoặc cao hơn mực nước dâng bình thường, vốn là mốc cố định.

. Tháng 9 năm ngoái, thủy điện Thác Bà đã xuất hiện tình huống là mưa lũ đầu nguồn lên mức lịch sử, mực nước lòng hồ dâng cao, cơ quan quản lý đã phải tính đến phương án phá đập phụ. Vậy so sánh với thủy điện Bản Vẽ thì thế nào?

+ Tôi có tìm hiểu thì thời điểm đó, thủy điện Thác Bà mới xả lũ với lưu lượng 5.400m3/s, so với mức xả lũ kiểm tra là 5.800m3/s.

Bất cứ công trình hồ chứa nào cũng vậy, đều có khả năng xả tối đa bằng lưu lượng lũ kiểm tra, tức không để lũ tràn qua đỉnh đập. Bởi nước tràn qua đỉnh đập là nguy cơ vỡ đập mất kiểm soát.

Những có lẽ lúc đấy mưa lũ đầu nguồn Thác Bà mạnh quá, nước trong lòng hồ dâng nhanh nên cơ quan chức năng phải chủ động lên kế hoạch phòng ngừa cho tình huống xấu nhất.

Tức là chọn vị trí đập phụ phù hợp, nơi mà nếu phá đập, xả lũ thì thiệt hại thấp nhất, đồng thời chủ động sơ tán dân, tài sản sẵn sàng cho tình huống xả lũ. Dù kế hoạch như vậy nhưng diễn biến thời tiết sau đó cải thiện nên không phải triển khai.

Còn so sánh thì hồ Thác Bà có nhiều đập phụ, tới 15 đoạn. Nhiều đập phụ thì rủi ro an toàn là cao hơn. Hồ Bản Vẽ không có đập phụ.

Ông Nguyễn Tài Sơn trong một hội thảo về quản lý an toàn đập.

Xả lũ vượt kiểm tra với những hồ, đập kiểu cũ

. Nước ta có nhiều hồ chứa, đập ngăn nước được đầu tư xây dựng từ nhiều năm trước, khi mà tiêu chuẩn an toàn còn chưa cao. Vậy có giải pháp nào để khắc phục?

+ Thời nào cũng vậy, đều phải đáp ứng các yêu cầu về lũ thiết kế, lũ kiểm tra. Nhưng đúng là ngày trước, ta chưa có điều kiện nên thông số lũ kiểm tra có thể thấp, dẫn tới hệ số an toàn hồ đập thấp. Để khắc phục, quy chuẩn quốc gia mới về công trình thủy lợi đã bổ sung thêm yêu cầu xả lũ vượt kiểm tra. Tức là đưa ra các mô hình tính toán với yêu cầu xả lũ cao hơn mức lũ kiểm tra của công trình ấy.

Các công trình thủy lợi cũ đến kỳ kiểm định sẽ đưa vào chạy mô hình theo yêu cầu cao hơn. Nếu không đạt sẽ phải gia cố, cải tạo…

Về an toàn hồ đập thì giờ còn có những yêu cầu cao hơn, chẳng hạn phải thiết lập hệ thống quan trắc đường áp lực trong thân đập. Qua đó giám sát trạng thái sức khỏe thực, an toàn trực tiếp của đập. Giới vận hành chuyên môn luôn phải theo dõi dữ liệu từ hệ thống quan trắc này.

. Xin cảm ơn ông.

NGHĨA NHÂN