Trao đổi
Về nguyên nhân sự cố đường hầm Thủy điện Hồ Bốn
PGS. TS. Phạm Văn Quốc
Bộ môn Thủy công, Trường Đại học Thủy lợi
Trước hết, tôi trân trọng ý kiến quan tâm của TS. KS Vĩnh Phong (đăng trên www.vncold.vn trang /Web/Content.aspx?distid=3219 ) về việc xác định nguyên nhân sự cố đường hầm thủy điện Hồ Bốn. Theo TS. KS Vĩnh Phong ngoài hai nguyên nhân :
1- Không có tháp điều áp
2- Đường hầm bằng lưới thép bọc bêtông không đủ chắc chắn
còn nguyên nhân thứ ba nữa là :
3- Qui trình đóng tuabin quá nhanh
TS. KS Vĩnh Phong cũng khuyến cáo nhà sản xuất tuabin có thể thay đổi qui trình đóng tuabin của thủy điện Hồ Bốn để giảm hiện tượng nước va trong ống áp suất, nhằm :
a- Kéo dài thời gian mở, đóng tuabin trong vận hành thông thường hằng ngày
b- Khi cần phải đóng khẩn cấp (cắt tải đột ngột) cũng kéo dài thời gian đóng ; để tránh vận tốc lên quá cao, đóng theo hai giai đoạn, giai đoạn đầu nhanh và giai đoạn sau rất chậm
Chúng tôi muốn trao đổi rõ thêm về nguyên nhân gây sự cố đường hầm thủy điện Hồ Bốn như sau: Khi khắc phục hậu quả sự cố đường hầm thủy điện Hồ Bốn, vấn đề đầu tiên chúng tôi đặt ra là đề nghị chuyên gia của nhà cung cấp thiết bị - Tổng công ty thương mại Trung Việt Quý Châu (Guizhou CVC Inc Trung Quốc) kiểm tra lại thời gian đóng mở turbine đã hợp lý chưa? Kết quả kiểm tra và giải quyết của chuyên gia Trung Quốc như sau: Trước khi sự cố thời gian đóng mở turbine là 12 giây (mặc dù Tư vấn thiết kế đã tính toán nước va với thời gian đóng mở turbine là 6 giây để chọn thiết bị và thiết kế đường hầm, nhưng vì không có tháp điều áp nên nhà cung cấp thiết bị đã chọn thời gian đóng mở turbine là 12 giây). Sau khi sự cố đường hầm chuyên gia Trung Quốc đã điều chỉnh thời gian đóng mở turbine lên mức cao nhất cho phép là 14 giây (không thể điều chỉnh lớn hơn được nữa). Chúng tôi muốn nhấn mạnh nguyên nhân gây sự cố thủng đường hầm thủy điện Hồ Bồn như sau:
1. Vì không làm tháp điều áp, khi bị đột ngột cắt hoàn toàn phụ tải, nước va đã sinh ra xung lực thủy động đục thủng ở 2 chỗ và gây nứt vỏ đường hầm thủy điện Hồ Bồn. Lý do không làm tháp điều áp là do Tư vấn thiết kế đã tính toán hằng số quán tính của đường ống :
Trong đó: Qmax = 20,01 m3/s, Ho = 102,80 m, li và i là chiều dài và diện tích mặt cắt ướt đoạn ống thứ i. Tw = 3,43 s, Tư vấn thiết kế chọn [Tw] = 3,5 ÷ 4,5 s và kết luận Tw < [Tw] , không làm tháp điều áp, làm đường hầm có đáy nghiêng. Nhưng theo tài liệu "Công trình trạm thủy điện" của Trường Đại học Thủy lợi thì [Tw] = 3,0÷ 6,0 s. Với điều kiện các lớp địa chất xung quanh vỏ đường hầm Hồ Bốn, cần chọn giá trị [Tw] = 3,0 s và đáng lẽ cần kết luận bắt buộc phải làm tháp điều áp cho đường hầm Hồ Bốn.
2. Khi đã không làm tháp điều áp, nhưng lại không bố trí cốt thép neo liên kết cốt thép chịu lực (phi 22 mm, phi 25 mm) với đá nền ; Áp lực = 8 atmôtphe để lực phụt vữa xi măng bịt khe hở giữa kết cấu vỏ đường hầm và đá nền là quá nhỏ. Tư vấn thiết kế mới chỉ tập trung tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép vỏ đường hầm để chịu nước va, nhưng chưa chú trọng đúng mức đến thiết kế liên kết chỉnh thể kết cấu bê tông cốt thép vỏ đường hầm với đá nền ; Do vậy, khi bị đột ngột cắt hoàn toàn phụ tải, nước va đã sinh ra xung lực làm rung động, va đập vỏ đường hầm vào đá nền và hậu quả là đục thủng ở 2 chỗ và gây nứt vỏ đường hầm thủy điện Hồ Bồn.
Có thể nói nghiên cứu hư hỏng, sự cố của mỗi công trình là đề tài hấp dẫn, vì là nghiên cứu thực tiễn mô hình vât lý với tỷ lệ 1/1, tức là nghiên cứu trên chính nguyên hình, trong đó nghiên cứu cả kết quả khảo sát, tính toán, thiết kế, thi công, hoàn công, quản lý sử dụng.
Kết luận nghiên cứu, tìm ra nguyên nhân (bản chất vật lý gây hư hỏng, sự cố) và giải pháp khắc phục sự cố đường hầm thủy điện Hồ Bốn sẽ có giá trị đối với các công trình tương tự chưa xây dựng (ví dụ như công trình chúng tôi đang nghiên cứu - Đường hầm có đoạn giếng đứng, không làm tháp điều áp của thủy điện Nậm Tóng ở Sa Pa – Lào Cai công suất 34 MW, 2 tổ máy, lưu lượng thiết kế 10,2 m3/s, cột nước tính toán 407 m).
|