Trên thượng du sông Đà và sông Lô, nhiều hồ chứa lớn đã và đang được xây dựng. Hồ Thác Bà trên sông Chảy được xây dựng cách đây hơn 40 năm chủ yếu nhằm phát điện. Sau khi hoàn thanh hồ Hòa Bình trên sông Đà vào đầu thập kỷ trước  chủ yếu nhằm chống lũ và phát điện, Nhà nước đã ban hành Qui trình điều hành 2 hồ này trong mùa lũ để giảm lũ cho hạ du. Qua một số năm vận hành, mục tiêu giảm lũ đã thể hiện rõ nhưng phần nào chưa sát với hình thái lũ nên chưa phát huy hết khả năng tích nước phát điện trong mùa mưa. Thực hiện chỉ thị của Chính Phủ, tập thể các chuyên gia hàng đầu về lĩnh vực này tại Viện Khoa học Thủy lợi, Trường Đại học Thủy lợi, Viện Cơ học, Viện Qui hoạch Thủy lợi,... đã  nghiên cứu những Qui trình vận hành sử dụng tổng hợp nguồn nước của các hồ chứa lớn trên thượng du sông Đà và sông Lô (thêm hồ Tuyên Quang đã tích nước và sẽ phát điện vào năm 2007, hồ Sơn La sẽ đi vào vận hành từ năm 2010,...). Bước đầu, Bản Qui trình mới về vận hành các hồ Hòa Bình và Thác Bà trong mùa lũ đã được ban hành và áp dụng năm 2006. Bản Qui trình về vận hành các hồ Hòa Bình, Thác Bà và Tuyên Quang trong mùa lũ đã được dự thảo xong để đệ trình các cấp có thẩm quyền. Trong thời gian tới, sẽ tiến hành nghiên cứu và soạn thảo Qui trình vận hành 4 hồ chứa lớn (Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang và Sơn La) trong mùa lũ, mùa khô và cả năm nhằm đạt hiệu quả tối ưu của liên hồ chứa nói trên cho mục tiêu tổng hợp: giảm lũ, phát điện, cấp nước, giao thông thủy, cải thiện môi trường,... Đây là công việc nghiên cứu rất lớn, có ý nghĩa hết sức quan trọng về lý luận và thực tiễn góp phần vào sự nghiệp phát triển kinh tế-xã hội đất nước. Dưới đây xin giới thiệu bài viết trình bày một số nét về những nghiên cứu nói trên.

QUI TRÌNH VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA

TRÊN SÔNG ĐÀ VÀ SÔNG LÔ, ĐẢM BẢO AN TOÀN CHỐNG LŨ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ KHI CÓ CÁC HỒ HÒA BÌNH, THÁC BÀ, TUYÊN QUANG

GS.TS. Nguyễn Tuấn Anh, Viện Khoa học Thủy lợi

GS.TS. Vũ Tất Uyên, Viện Khoa học Thủy lợi

 GS,TS Trịnh Quang Hòa, Trường Đại học Thủy lợi

TS. Nguyễn Văn Hạnh, Viện Khoa học Thủy lợi

1         Đặt vấn đề

            Đầu năm 2005, Chính phủ giao cho Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xây dựng quy trình vận hành liên hồ Hoà Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Sơn La, khi các hồ Tuyên Quang và Sơn La đưa vào vận hành.

            Ngay từ ban đầu Bộ Công nghiệp và Tổng công ty điện lực Việt Nam yêu cầu xây dựng quy trình vận hành liên hồ nhằm mục đích duy nhất là chống lũ trong mùa lũ.

Các nhà khoa học nghiên cứu về vấn đề này  nêu yêu cầu xây dựng quy trình điều hành liên hồ nhằm đa mục tiêu: an toàn chống lũ, an toàn phát điện và an toàn cấp nước mùa khô cho hạ du.

Ngày 26 tháng 9 năm 2005 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và và Phát triển nông thôn đã ra Quyết định số 1090 QĐ/BNN-TL phê duyệt đề cương và dự toán dự án "Nghiên cứu và soạn thảo qui trình vận hành liên hồ chứa trên sông Đà và sông Lô phục vụ đa mục tiêu, đảm bảo an toàn và phát triển kinh tế xã hội đồng bằng Bắc Bộ" gồm 7 tiểu dự án:

1. Thử nghiệm đưa dự báo thuỷ văn trung hạn (5ngày) vào tính thuỷ lực điều tiết chống lũ trong mùa lũ 2005 và 2006

2.      Xây dựng quy trình vận hành liên hồ Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà đảm bảo an toàn chống lũ và phát điện - phải hoàn thành vào đầu năm 2006 để đưa vào sử dụng trong mùa lũ 2006.

3.      Xây dựng quy trình vận hành liên hồ Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà, Sơn La đảm bảo an toàn chống lũ và phát điện 

4.      Đánh giá ảnh hưởng của sự suy giảm khả năng thoát lũ và biến động lòng dẫn đến quy trình điều tiết liên hồ

5.      Xây dựng quy trình vận hành hồ chứa bậc thang trên sông Đà và sông Lô điều tiết nước trong mùa khô cho hạ du sông Hồng – Thái Bình - 

6.      Lập báo cáo đầu tư dự án "Tăng cường trang thiết bị và xây dựng hệ thống dự báo khí tượng thuỷ văn phục vụ điều tiết liên hồ chứa trên sông Đà và sông Lô"

7.      Lập báo cáo đầu tư dự án "Xây dựng trung tâm điều hành hệ thống hồ chứa chống lũ cho đồng bằng Bắc Bộ"

Bài viết này xin giới thiệu một số thông tin về tiểu dự án  2: " Xây dựng quy trình vận hành liên hồ Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà đảm bảo an toàn chống lũ và phát điện - phải hoàn thành vào đầu năm 2006 để đưa vào sử dụng trong mùa lũ 2006".

2         Các yêu cầu chính trong nghiên cứu quy trình vận hành liên hồ Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà đảm bảo an toàn chống lũ và phát điện

            Vận hành liên hồ vào mùa lũ chủ yếu nhằm thực hiện hai mục tiêu: an toàn chống lũ và an toàn phát điện

            Vì dung tích của các hồ có hạn, trong mùa lũ có phần dung tích phải dùng chung cho cả chống lũ và phát điện, nên nhiều khi xẩy ra mâu thuẫn giữa lợi ích chống lũ và phát điện.

            Để giảm bớt mâu thuẫn giữa chống lũ và phát điện. Khi xây dựng quy trình đã chia 3 tháng mùa lũ thành 3   kỳ lũ nhỏ: lũ sớm, lũ chính vụ và lũ muộn.

            Trong kỳ lũ sớm và lũ muộn thường chỉ xảy ra lũ nhỏ và vừa (từ trên dưới báo động 3 trở xuống), dung tích của hồ đủ lớn để đảm bảo an toàn cắt các trận lũ này, nên trong kỳ lũ sớm và lũ muộn có thể nâng cao mức nước hồ đến mức đảm bảo tốt cho lợi ích phát điện.

            Trong kỳ lũ chính vụ, thường xảy ra lũ lớn, lũ lịch sử nên điều hành hồ phải dành đủ dung tích để điều tiết các trận lũ thiết kế ,. phải đặt an toàn chống lũ là chủ yếu, lợi ích phát điện là thứ yếu.

            Tiêu chuẩn lũ thiết kế khi có hồ Tuyên Quang đã được Thủ tướng Chính phủ thông qua là:

-         Chống lũ có tần suất xuất hiện 150 năm 1 lần cho toàn Đồng bằng Bắc bộ.

-         Chống lũ có tần suất xuất hiện 250 năm 1 lần cho thủ đô Hà Nội.

Yêu cầu về đảm bảo cấp nước mùa khô là nhiệm vụ nghiên cứu của tiểu dự án 5 : Xây dựng quy trình vận hành hồ chứa bậc thang trên sông Đà và sông Lô điều tiết nước mùa khô, các tiểu dự án Xây dựng quy trình vận hành liên hồ trong mùa lũ chỉ phối hợp xét đến 1 phần: trong điều kiện có thể cho phép tích nước sớm vào thời kỳ lũ muộn để có lợi cho phát điện và cấp nước mùa khô.

3         Kết quả Xây dựng quy trình vận hành liên hồ hồ Hoà Bình, Thác Bà, Tuyên Quang đảm bảo an toàn chống lũ và phát điện và những vấn đề mới đặt ra.

3.1      Xây dựng quy trình với cao trình mực nước chống lũ hạ du của hồ Hoà Bình là 120 m, cao trình mực nước chống lũ an toàn công trình của hồ Hoà Bình là 122 m

      Trong dự án nâng cao lõi đập hồ Hoà Bình của Bộ Công Nghiệp, thì sau khi nâng cao lõi đập và sửa cửa van xả mặt, sẽ đạt các cao trình chống lũ trên.

      Khi đặt đầu bài cho việc xây dựng quy trình lần này, Tổng công ty Điện lực  xác định mức nước chống lũ cho hạ du của hồ Hoà Bình ở cao trình 120 m. Quy trình đã ban hành năm 2005 của Ban phòng chống lụt bão Trung ương cũng đã ấn định mức nước chống lũ của hồ Hoà Bình ở mực nước 120 m.

      Ban Biên tập đã xây dựng quy trình điều tiết liên hồ khi có thêm Tuyên Quang với mực nước chống lũ đó của hồ Hoà Bình, đến cuối năm 2005 đã hoàn thành dự thảo quy trình và chuẩn bị trình bộ duyệt. Dự thảo quy trình đã nâng cao đáng kể mức nước hồ Hoà Bình trong suồt mùa lũ , cụ thể như sau :

Thời kỳ lũ sớm  Theo quy trình đã ban hành năm 2005, mức nước hồ Hoà Bình được giữ ở cao trình 88m đến 95 m ,  sau khi có hồ Tuyên Quang Bộ Công nghiệp đề nghị nâng lên cao trình 93 m đến 100 m, dự thảo quy trình đề nghị nâng lên cao trình 98 m đến 105 m

Thời kỳ lũ chính vụ  theo quy trình 2005, mức nước trước lũ của  hồ Hoà Bình được giữ ở cao trình 88 m đến 93 m , Bộ Công nghiệp đề nghị nâng lên cao trình 93 m đến   98 m , dự thảo quy trình đề nghị đề nghị giữ ở cao trình 88 m đến 94 m, vì sau khi có hồ Tuyên Quang , lũ thiết kế cho công tác chống lũ ở Đồng bằng Bắc Bộ đã được nâng từ tần suất xuất hiện 125 năm một lần lên 250 năm một lần. Với cao trình mức nước hồ đề nghị, dù xuất hiện lũ 250 năm với các dạng 1969 hay 1996 vẫn không phải phân lũ . Với kết quả này, điện năng trong kỳ lũ sớm và lũ muộn có thể tăng hơn trước trên 10% , và trong kỳ lũ chính vụ, vẫn đảm bảo cắt lũ thiết kế an toàn

  Tuy nhiên ngày 4/2/2006, ông Thái Phụng Nê, đặc phái viên của Chính Phủ, truyền đạt ý kiến của Bộ Công Nghiệp (Chính phủ đã uỷ quyền cho Bộ Công Nghiệp quyết định) :  do không sửa được cửa van xả mặt của hồ Hoà Bình nên phải hạ mực nước chống lũ cho hạ du của hồ Hoà Bình từ cao trình 120 m xuống cao trình 117 m (tạm thời khi chưa có Sơn La), và 115 m (sau khi có hồ Sơn La).

      Hạ mức nước chống lũ cho hạ du của hồ Hoà Bình từ 120 m xuống 117 m, sẽ gây khó khăn rất lớn cho chống lũ hạ du, ngược lại sẽ nâng cao an toàn  cho việc đảm bảo an toàn công trình khi xảy ra lũ có tần suất xuất hiện 1 vạn năm 

3.2      Xây dựng quy trình với cao trình mực nước chống lũ hạ du của hồ Hoà Bình là 117 m, cao trình mực nước chống lũ an toàn công trình của hồ Hoà Bình là 122 m

            Sau khi nhận được thông báo hạ cao trình chống lũ cho hạ du của hồ Hoà Bình xuống 117 m, Ban biên tập đã cấp tốc tính với một số phương án chống lũ 150 năm cho Đồng bằng Bắc bộ và 250 năm cho Hà Nội, có các kết quả sơ bộ như sau:

-         Với lũ tần suất xuất hiện 150 năm, có thể vận hành các hồ Hoà Bình, Thác Bà, Tuyên Quang đảm bảo an toàn cho Đồng bằng Bắc bộ (mực nước Hà Nội không vượt quá 13,1 m).

-         Với lũ tần suất xuất hiện 250 năm, có dạng lũ năm 1996 , năm 1969, khó có thể điều tiết để giữ mức nước Hà Nội dưới 13,40 m , là mức nước thiết kế an toàn cho đê Hà Nội. Đã tính thử với nhiều phương án điều tiết khác nhau, thấy : nếu muốn không phải phân lũ sông Đáy thì hồ Hoà Bình (hồ có dung tích cắt lũ lớn gấp 5 lần hồ Tuyên Quang) phải giành phần lớn dung tích chờ cắt lũ có tần suất xuất hiện 250 năm, chỉ tham gia rất ít vào cắt lũ thường xuyên hàng năm. Thực hiện phương án này, có những mặt ưu, nhược điểm sau :

                  Ưu điểm – Không phải phân lũ, không gây tổn thất lớn cho lưu vực sông Đáy một khi phải phân lũ .    .

                  Nhược điểm – Lũ sông Hồng trong kỳ chính vụ , do không được điều tiết căn bản, nên lũ khoảng trên dưới báo động 3 xuất hiện thường xuyên và kéo dài hơn ở đồng bằng sông Hồng.

                  Để không phải phân lũ, trong tính toán phải huy đông toàn bộ dung tích chống lũ có thể có của các hồ, cộng với phương án điều hành phối hợp giữa các hồ tối ưu nhất, mới giữ mức nước Hà Nội không vượt 13,40 m.

                                  Trong thực tế, nếu dự báo thuỷ văn không chính xác, điều hành phối hợp giữa các hồ không thật đúng , hiệu quả điều tiết không được như tính toán sẽ có thể vẫn phải phân lũ . Nếu xẩy ra trường hợp này, điều hành chống lũ sẽ rất khó khăn, bị động

Sản lượng điện cũng sẽ giảm, do phải đưa mức nước hồ Hoà Bình xuống thấp.             

4         Một số nhận xét

·        Việc xây dựng qui trình cho ba hồ đã được chia thành hai giai đoạn với 2 qui trình khác nhau do năm 2006 hồ Tuyên Quang chưa được đưa vào vận hành phát điện, mà mới chỉ có khả năng tích nước được khoảng 500 triệu m3. Qui trình này đã được đánh giá phát huy hiệu quả trong năm 2006.

·        Qui trình cho ba hồ Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà hiện nay đang được Bộ Công nghiệp thẩm định để trình chính phủ. Đối chiếu với các yêu cầu đã đề ra chúng tôi thấy như sau:

·        Về nâng cao hiệu quả phát điện của hồ Hòa bình: So với các qui trình trước thì mực nước trước lũ trong thời kỳ lũ sớm của hồ Hòa Bình có thể giữ ở mức cao hơn so với các qui trình trước từ 98 m đến 102 m, tăng từ 3 m đến 7 m do đó làm tăng công suất điện một cách đáng kể. Về tổng thể cả mùa lũ sản lượng điện có thể tăng từ 99 đến 160 triệu kWh so với Qui trình 97. Như vậy thì cũng đã đáp ứng được yêu cầu về tăng năng suất điện.

·        Về khả năng chống lũ: Theo các kết quả tính toán, nếu giữ mực nước trước lũ của hồ Hòa Bình trong thời kỳ lũ chính vụ không quá 90 m thì có thể chống được lũ chu kỳ 250 năm. Tuy nhiên trong 34 dạng lũ điển hình được chọn để tính toán thì đói với các dạng lũ 1969 và 1971 có thể duy trì mực nước trước lũ ở mức 94 m; chỉ có dạng 1996 là phải duy trì ở mức 90 m. Có thể thấy rằng con lũ tương tự này chỉ xảy ra xác xuất 250 năm 1 lần nên có thể giữ mức nước trước lũ trong thời kỳ lũ chính vụ của hồ Hòa Bình ở mức cao đến 94 m;  trong trường hợp dự báo có thể xuất hiện lũ 150 năm thì phải nhanh chóng đưa hồ Hòa Bình về mức nước dưới 90 m là mức nước an toàn theo tính toán. Điều đó cho phép điều hành mềm dẻo hơn và tạo điều kiện để tăng năng suất điện, góp phần tích nước hiệu quả hơn đối với lũ thường xuyên. Như vậy thì hệ thống hồ chứa cũng đủ khả năng chống lũ theo tiêu chuẩn phòng lũ hiện hành.

·        Về khả năng sủ dụng dự báo trung hạn: Để đánh giá định lượng theo từng thời gian sai số còn chưa đảm bảo, song dự báo xu thế về lũ là tương đối chính xác,  giúp điều hành theo qui trình mềm dẻo hơn và đặc biệt tạo điều kiện giữ mực nước các hồ để tăng khả năng phát điện cũng như chống lũ lớn, do có thông tin về các đỉnh và chân lũ trước 5 ngày. Vì thế có thể sử dụng  dự báo trung hạn 5 ngày trong điều hành hàng năm

Đóng góp ý kiến về bài viết này