KS. Nguyễn Anh Tuấn

                                                                        Hội Khoa học kỹ thuật Thủy lợi TP.HCM

Tình trạng đồng bằng hệ thống sông Hương - sông Bồ ở Thừa Thiên Huế mặc dù đã có 03 hồ chứa nước phủ hết lưu vực ở thượng nguồn mà năm nào cũng bị ngập do lũ từ báo động 2 trở lên đã thúc đẩy tác giả nghiên cứu, tìm hiểu bài toán trị thủy (khắc chế lũ trên sông) và vấn đề đảm bảo an toàn cho vùng hạ du đập, hồ chứa nước. Quá trình nghiên cứu, tìm hiểu được thể hiện qua 11 bài viết đã đăng trên vncold.vn[1], cuối cùng dẫn tới đề xuất Phương pháp thiết kế xả lũ và Quy trình vận hành xả lũ an toàn cho vùng hạ du đập (sau đây viết tắt là Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ, Quy trình vận hành xả lũ  AT_chovùngHDĐ).

1. Về sự cần thiết phải đề xuất Phương pháp thiết kế xả lũ và Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

a) Về sự cần thiết phải đề xuất Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ.

Việc thiết kế đập, hồ chứa nước hiện nay thiên về tính toán đảm bảo an toàn cho đập. Yêu cầu bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập dù đã được quan tâm nhưng chưa đặt vấn đề giải quyết triệt để. Các quy định thiết kế hiện hành không được ràng buộc bởi yêu cầu bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du (không có thông số liên quan mực nước vùng hạ du đập) dẫn tới tình trạng mực nước tại trạm thủy văn trên sông ở hạ du đập có thể lên trên mực nước báo động lũ cấp 2, vượt báo động lũ cấp 3, chạm hoặc vượt mức lũ lịch sử … mà không ai có lỗi vì tất cả đều đã thực hiện theo đúng quy trình, quy định[2].

Đập, hồ chứa nước cần có dung tích phòng lũ đủ để đảm bảo an toàn cho vùng hạ du đập. Vì vậy cần có phương pháp thiết kế đáp ứng yêu cầu đó.

b) Về sự cần thiết phải đề xuất Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

Các quy trình vận hành đập, hồ chứa nước hiện hành được lập phù hợp phù hợp với quan niệm tại Luật Thủy lợi: “Vùng hạ du đập là vùng bị ngập lụt khi hồ xả nước theo quy trình; xả lũ trong tình huống khẩn cấp hoặc vỡ đập”. Quan niệm này chưa phù hợp với quy định tại Điều 43 của Hiến pháp: “Mọi người có quyền được sống trong môi trường trong lành và có nghĩa vụ bảo vệ môi trường” (hiểu theo nghĩa: là môi trường không bị đe dọa bởi lũ lụt; là nghĩa vụ hành động để không bị đe dọa bởi lũ lụt; mọi người là toàn bộ xã hội, trong đó Nhà nước giữ vai trò chủ đạo[3]).

Để xả lũ không làm cho vùng hạ du đập bị đe dọa bởi lũ lụt, đập, hồ chứa nước cần có đủ dung tích phòng lũ, đồng thời cần có quy trình vận hành tương ứng với yêu cầu đó.

c) Vấn đề an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập đã được Bộ và Chính phủ quan tâm từ nhiều năm[4], nay đã đến lúc được giải quyết thóa đáng, tận gốc.

- Tại Nghị định số 114/2018/NĐ-CP ngày 04/9/2018, Chính phủ quan niệm rất đầy đủ: “An toàn đập, hồ chứa nước là việc thực hiện các biện pháp thiết kế, thi công, quản lý, khai thác nhằm bảo đảm an toàn cho đập, hồ chứa nước, các công trình có liên quan, an toàn cho người và tài sản vùng hạ du đập”.

- Quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh (sau đây viết tắt là Quy hoạch 1547) được Thủ tướng Chính phủ duyệt năm 2008, trong quy định biện pháp chống lũ cho Vùng I của Quy hoạch có 2 nội dung: (i) “Bổ sung nhiệm vụ điều tiết lũ, hoàn thiện quy trình vận hành của các hồ chứa để bảo đảm an toàn và kiểm soát lũ tạo thuận lợi để chống ngập cho vùng hạ du; (ii) “Phối hợp vận hành xả lũ các hồ: Dầu Tiếng, Trị An, Phước Hòa và các hồ khác ở thượng lưu có xét đến chế độ thủy triều đoạn cửa sông”.

- Từ năm 2014, tại các quyết định: số 1892/QĐ-TTG ngày 20/10/2014, số 471/QĐ-TTG ngày 24/3/2016 và số 1895/QĐ-TTG ngày 25/12/2019 ban hành quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai, Thủ tướng Chính phủ chỉ cho phép hồ Dầu Tiếng xả lũ dưới 200 m³/s để hạn chế ngập cho TP.HCM, trừ khi mực nước hồ lớn hơn 25,1m thì được phép xả tới 2.800 m³/s. 

- Tháng 8/2015 Lãnh đạo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (sau đây viết tắt là NN&PTNT) báo cáo trước thường trực Chính phủ về phân kỳ đầu tư Quy hoạch 1547: “Việc kiểm soát lũ đã thực hiện được từng phần (thông qua dung tích siêu cao), chúng ta còn phải phấn đấu để làm giảm nhỏ hơn nữa lưu lượng xả xuống hạ lưu”.

Quy định và đặt mục tiêu phấn đấu như vậy nói lên mong muốn xuyên suốt của Lãnh đạo Bộ và Chính phủ đối với yêu cầu đảm bảo an toàn cho vùng hạ du đập, nhưng nếu vẫn giữ các quy định về thiết kế đập, hồ chứa hiện hành thì khó mà giải quyết được tận gốc vấn đề.

- Gần đây nhất, tại Quyết định  phê duyệt Nhiệm vụ quy hoạch chung đô thị Thừa Thiên Huế số 1261QĐ-TTg ngày 19/10/2022, Thủ tướng Chính phủ yêu cầu: “Đề xuất các giải pháp cao độ nền và thoát nước mặt hợp lý cho các đô thị và các khu vực xây dựng khác; đảm bảo an toàn về lũ, úng; phòng tránh các hiểm họa thiên tai... nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng”.

Dù là vô tình hay cố ý, yêu cầu: “đảm bảo an toàn về lũ, úng” cũng đáp ứng quan điểm được Bộ NN&PTNT báo cáo trước Thường Trực Chính phủ tháng 8/2015[5]: “Để khắc phục tình trạng ngập úng chúng ta có 3 đối tượng cần kiểm soát: Kiểm soát nước mưa; Kiểm soát nước lũ; Kiểm soát nước triều. Để kiểm soát nước mưa chúng ta cần có một hệ thống tiêu thoát tốt, quản lý hệ thống tốt, ý thức bảo vệ công trình của cộng đồng cao. Song việc kiểm soát nước mưa không thể làm riêng rẽ, độc lập với việc kiểm soát lũ, kiểm soát triều, vì toàn bộ nước mưa trên vùng đô thị cuối cùng đều phải thoát xuống các bể tiêu là kênh rạch bao quanh (đang chịu ảnh hưởng của những biến động do triều)”. Tuy nhiên, nội dung yêu cầu này có lẽ còn mới mẻ, vượt quá khuôn khổ bình thường của đồ án quy hoạch đô thị.

Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ và Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ ra đời trong các bối cảnh trên và từ những kiến giải dưới đây.

2. Một số kiến giải liên quan đê sông, đập chắn nước với bài toán trị thủy (khắc chế lũ trên sông).

a) Đắp đê sông là kinh nghiệm về khắc chế lũ trên sông đã có từ năm 1108 khi vua Lý Nhân Tông cho đắp đê Cơ Xá - đê sông đầu tiên ở nước ta[6], là biện pháp trị quốc an dân, đảm bảo an sinh xã hội của Nhà nước. Xây đập, làm hồ chứa nước là kinh nghiệm do người Pháp đưa vào nước ta mới khoảng hơn 100 năm nay, nhằm mục đích sinh lời là chủ yếu.

b) Khác với đập chắn ngang dòng nước, đê sông là công trình chắn lũ dọc theo phương dòng chảy. Đê sông chứa hết lũ trong lòng của nó nên đảm bảo được an toàn về lũ cho vùng đất phía ngoài đê[7]. Đập, hồ chứa nước theo thiết kế hiện hành không chứa hết lũ, chỉ điều tiết giảm lũ, làm chậm lũ xả về hạ lưu nên không đảm bảo được an toàn về lũ cho vùng hạ du đập (chỉ khi vừa có đập, hồ chứa nước ở trên vừa có đê sông ở dưới  như ở lưu vực sông Hồng, lưu vực sông Mã, an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập mới được đảm bảo).

c) Xây dựng đập chắn ngang dòng nước là nhằm dâng mực nước sông để phát điện[8] hoặc tạo dung tích (hồ) để chứa nước phục vụ cho nhu cầu dùng nước ở hạ du[9]. Việc xây dựng đập, hồ chứa nước đòi hỏi phải xác định Mực nước dâng bình thường (sau đây viết tắt là MNDBT) để có đủ dung tích hữu ích cần có, đòi hỏi phải có công trình tháo bớt lượng nước dư thừa của dòng chảy mùa lũ nhằm đảm bảo an toàn cho đập (sau đây viết tắt là Công trình tháo lũ). Việc thiết kế Công trình tháo lũ lại dẫn tới khái niệm Dung tích phòng lũ và Phương pháp tính toán điều tiết lũ. Kết quả, đập, hồ chứa nước bắt buộc phải có thêm dung tích trống từ MNDBT đến Mực nước lớn nhất kiểm tra (sau đây viết tắt là MNLNKT), là dung tích phòng lũ nguyên sơ phải có, cũng là dung tích điều tiết giảm lũ phái sinh[10] của đập, chủ yếu nhằm đảm bảo cho đập chắn nước không bị nước lũ tràn qua đỉnh đập, không phải cho vùng hạ du đập.

d) Thiết kế Công trình tháo lũ đòi hỏi quy mô của nó phải tháo được trận lũ thiết kế và phải tháo được cả lũ của trận lũ kiểm tra mà an toàn của đập vẫn phải được đảm bảo. Từ đó mà có các khái niệm Mực nước lớn nhất thiết kế (sau đây viết tắt là MNLNTK) và MNLNKT. Qua đó, Dung tích phòng lũ (nguyên sơ) được xác định là phần dung tích hồ tính từ MNLNKT xuống MNDBT. Sau này, khái niệm Dung tích phòng lũ được mở rộng thành: “Phần dung tích của hồ chứa nước nằm trong phạm vi từ mực nước đón lũ đến mực nước lớn nhất kiểm tra làm nhiệm vụ điều tiết lũ. Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng công trình hồ chứa nước, dung tích phòng lũ có thể bố trí nằm dưới mực nước dâng bình thường hoặc nằm từ mực nước dâng bình thường trở lên”. Việc mở rộng này dẫn tới hệ lụy: có những hồ chứa nước được thiết kế có phần lớn dung tích phòng lũ nằm dưới MNDBT, giảm được cao trình đỉnh đập thiết kế, giảm được kinh phí đầu tư nhưng đồng thời cũng làm giảm dung tích phòng lũ nguyên sơ.

Cái gì cũng có giá của nó: Cắt giảm dung tích phòng lũ nguyên sơ ở hồ này thì phải tăng dung tích phòng lũ ở hồ khác: Hai bảng dưới đây của liên hồ chứa trên lưu vực sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế là một thí dụ về điều đó: Giảm ở 2 hồ Bình Điền, Hương Điền, tăng ở hồ Tả Trạch.

 Cho dù đã tăng dung tích phòng lũ ở hồ Tả trạch để bù cho 2 hò còn lại, lũ trên hệ thống sông Hương vẫn rất lớn, nhất là trong 3 năm gần đây:

- Năm 2020 lũ max trên sông Hương tại trạm Kim Long lên tới 4,17m, cao hơn BĐ3 (+3,0m) 0,67cm, max trên sông Bồ lên tới 5,24m tại trạm Phú Ốc, cao hơn lũ lịch sử (đại hồng thủy 1999) 06cm và cao hơn BĐ3 (+4,5m) 0,74m, có 12 người chết do mưa lũ, tổng thiệt hại khoảng 1.126 tỷ đồng;

- Năm 2021 lũ trên sông Bồ max 4,39m, kém BĐ3 11cm, trên sông Hương 1,77m, dưới BĐ2 23cm, nhỏ nhất trong 3 năm;

- Năm 2022 lũ max trên sông Bồ ở mức 5,00m, kém lũ lịch sử 18cm, trên BĐ3 50cm, trên sông Hương max 4,00m, trên BĐ3 50cm, có 2 người chết, 4 người bị thương và hơn 60.000 ngôi nhà bị ngập từ 1-3m, tổng thiệt hại hơn 337 tỉ đồng.

Yêu cầu phải có đủ dung tích phòng lũ để đảm bảo an toàn về xả lũ theo quy trình cho vùng hạ du đập là vấn đề đặt ra để giải quyết của Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ.

3. Một số kiến giải mới về đập, hồ chứa nước.

a) Đập và hồ chứa nước là một cặp khái niệm, trong đó đập chắn nước là cái cố định, có trước, hồ chứa nước là cái có sau, cái phái sinh[11] từ đập, không cố định mà luôn biến đổi theo mực nước hồ.

Theo pháp luật Việt Nam, đập chắn nước là tài sản thuộc về sở hữu của cá nhân, tổ chức đã đầu tư xây dựng nó, nhưng nước trong hồ là tài nguyên đặc biệt quan trọng, thuộc sở hữu toàn dân, do Nhà nước thông nhất quản lý. Đây là vấn đề pháp lý rất quan trọng nhưng chưa được quan tâm đầy đủ[12].

b) Hồ chứa nước nào cũng có hai loại dung tích, một âm một dương: Dung tích chứa (dương) dùng để chứa nước, dung tích trống (âm) dùng để phòng/chứa lũ, điều tiết giảm lũ. Dung tích trống khi hồ tích đầy nước là từ MNLNKT xuống MNDBT, trên thực tế trong năm là từ MNLNKT xuống bất kỳ mực nước nào dưới nó trong hồ tại thời điểm xem xét.

Do mực nước trong hồ luôn thay đổi nên hồ chứa nước cũng vậy, không cố định. Ở bất kỳ thời điểm nào khi sắp có lũ mực nước hồ cũng chia dung tích hồ thành hai dung tích, một hữu ích về cấp nước, một hữu ích về đón lũ. Dung tích trống phía trên bất kỳ mực nước hồ nào (cho đến MNLNKT) cũng là dung tích phòng lũ/đón lũ. Hai dung tích này hợp thành Thái cực đồ của hồ chứa, có tổng (dung tích chứa + dung tích trống) là một hằng số nhưng hai dung tích thành tố thì biến đổi liên tục, không ngừng theo quy luật âm dương tiêu, trưởng: Nước đến thì dương (dung tích chứa) trưởng, âm (dung tích trống) tiêu, nước đi thi dương tiêu, âm trưởng. Vận hành hồ chứa nước là điều tiết sự tiêu, trưởng tự nhiên đó trong suốt năm, phải “Trông trời, trông đất, trông mưa/Trông mây, trông gió, trông ngày, trông đêm”, trông trên trông dưới, trông trước trông sau như quy định tại các quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông: “Trong quá trình vận hành phải thường xuyên theo dõi, cập nhật thông tin về tình hình thời tiết, mưa, lũ; mực nước tại các trạm thủy văn; mực nước, lưu lượng đến hồ và các bản tin dự báo tiếp theo để vận hành, điều tiết hồ cho phù hợp với tình hình thực tế”. Vì vậy, không nên quy định một mực nước đón lũ cho mọi trường hợp mà phải cung cấp các công cụ cần thiết (Bảng dung tích phòng lũ của hồ và Biểu đồ tương quan lưu lượng xả lũ ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn hạ du đập như đề cập ở Mục 5.1 dưới đây) để cho người vận hành đập, hồ chứa nước căn cứ tình hình thực tế tại thời điểm mà xoay chuyển cục diện sao cho an toàn và có lợi nhất có thể.

c) MNDBT không chỉ lên quan đến kho nước trong hồ, thực ra còn là một đại lượng rất cơ bản về dung tích phòng lũ (sau đây viết tắt là DTPL): Nguyên tắc của hồ chứa nước là không cần giữ nước quá MNDBT, bởi vì về yêu cầu sử dụng nước thì không cần thiết, còn về mặt phòng lũ, MNDBT là mức quân bình âm dương trong mùa lũ. Có thể nói: MNDBT, với ý nghĩa, vai trò quân bình âm dương ở hồ chứa nước, là cái “dĩ bất biến” để vận hành hồ chứa theo nguyên tắc: “Dĩ bất biến, ứng vạn biến”.

Sự liên tưởng hồ chứa nước với Thái cực đồ liên quan tới Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ với quan niệm: Âm dương tiêu trưởng đến cùng cực sẽ dẫn tới các trường hợp cực đoan: âm (dung tích trống) tăng trưởng, dương (dung tích chứa) tiêu giảm cùng cực, mực nước hồ xuống đến Mực nước chết thì hồ không còn khả năng cấp nước; âm (dung tích trống) tiêu giảm, dương (dung tích chứa) tăng trưởng cùng cực, mực nước hồ lên đến MNLNKT hồ vẫn an toàn, chỉ khi mực nước hồ vượt MNLNKT mới xuất hiện nguy cơ vỡ đập.

Các kiến giải về đập, hồ chứa nước trên đây và Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ dẫn tới sự hình thành Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

4. Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ.

Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ có tên đầy đủ là: “Phương pháp tính toán thiết kế dung tích phòng lũ cho hồ chứa nước theo lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép ứng với mục tiêu bảo đảm an toàn về lũ đã định cho vùng hạ du đập”, bao gồm các nội dung: (i) xác định Mức bảo đảm an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập; (ii) tính toán lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép ứng với mục tiêu bảo đảm an toàn về xả lũ đối với trận lũ kiểm tra; (iii) xác định MNLNKT và quy mô công trình tháo lũ, qua đó xác định DTPL.

Trong đó:

a) Mức bảo đảm an toàn về lũ được xác định cho trường hợp phía dưới đập chưa có đê sông[13]

b) Có thể bố trí có nhiều hồ chứa trên cùng một nhánh sông và/hoặc các hồ chứa khác nhánh trên cùng một lưu vực sông để cùng chia sẻ tổng DTPL và tổng lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép đối với các hồ trên cùng lưu vực liên hồ, trong đó tổng DTPL và tổng lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép được tính tại hồ nằm thấp nhất trên nhánh (gần trạm thủy văn đã định ở hạ du nhất) sau đó tính toán chia sẻ cho các hồ còn lại (nếu có) trên cùng nhánh và/hoặc khác nhánh.

c) Các hồ chứa nhỏ trên cùng lưu vực liên hồ chứa sử dụng tràn tự do để xả lũ có thể được thiết kế như hiện hành theo quyết định của cấp quyết định đầu tư (DTPL nguyên sơ của chúng được bỏ qua khi tính tổng DTPL của các hồ trên lưu vực liên hồ chứa).

d) Đối với các hồ chứa nước mà vùng hạ du đập đã có đê sông, giá trị lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép được xác định trên cơ sở đảm bảo an toàn cho đê sông (bằng lưu lượng lũ thiết kế của đê sông đó).

đ) Điều này cũng có nghĩa: Trong một số trường hợp, có thể phối hợp thiết kế hồ chứa nước với thiết kế đê sông nếu tổng DTPL các hồ trên cùng lưu vực liên hồ không đủ đáp ứng Mức đảm bảo an toàn về lũ đặt ra, hoặc trên cơ sở so sánh về kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án có đê sông và không có đê sông.

4.1. Xác định Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập.

Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập được chọn dựa theo cấp báo động lũ trên sông được cấp có thẩm quyền ban hành.

a) Đối với đập, hồ chứa nước xây dựng mới, thiết kế theo Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ,

Để không bị đe dọa bởi lũ lụt, Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập bằng mực nước ứng với báo động lũ cấp 1 (bảo vệ mùa màng).

b) Đối với đập, hồ chứa nước hiện có (sau đây hiểu là hồ đã được thiết kế theo các quy định về thiết kế đập, hồ chứa nước hiện hành),

- Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập đã có đê sông (như ở lưu vực sông Hồng và lưu vực sông Mã): Là mức đảm bảo an toàn cho đê đã quy định ở quy trình vận hành hiện hành được cấp có thẩm quyền phê duyệt, hoặc trên cơ sở rà soát lại theo nguyên tắc: Được phép xả lũ ứng với trận lũ thiết kế của đê hoặc/và được phép xả lũ với lưu lượng không làm vượt mực nước thiết kế của đê.

- Đối với các lưu vực vùng hạ du đập chưa/không có đê sông, Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập: (trước mắt) Là mức ứng với báo động lũ cấp 2 (mức bảo vệ cho đô thị và các khu vực xây dựng khác), trên cơ sở đánh giá khả năng phòng lũ hiện có của hồ chứa nước (là khả năng được đánh giá lại theo quan niệm mới, không phải DTPL theo thiết kế). Sau này khi có điều kiện có thể nâng Mức bảo đảm an toàn về lũ lên mức ứng với báo động lũ cấp 1.

- Không coi mực nước ứng với báo động lũ cấp 3 là một lựa chọn vì bản thân nó không còn có thể được gọi là Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập (báo động lũ cấp 3 là mức giới hạn mực nước cho biết lũ trong sông đã lên đến mức cao, mực nước lũ gây ngập lụt sâu, diện rộng ở các khu vực sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản và nhiều vùng dân cư của địa phương có thể gây nguy hiểm cho đời sống sinh hoạt, sản xuất của nhân dân, đe dọa đến tính mạng và tài sản của nhân dân).

4.2. Tính toán lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép ứng với mục tiêu (mức) bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập.

Lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép ứng với Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập được tính toán với trận lũ kiểm tra[14] theo nguyên tắc: Lưu lượng xả lũ này phải được khống chế sao cho lưu lượng đo tại trạm thủy văn xác định trên sông không được lớn hơn lưu lượng ứng với Mức giới hạn mực nước (sau dây viết tắt là MGHMN) tại trạm thủy văn đó. Trong đó: (i)  khi chọn Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập bằng mực nước ứng với báo động lũ cấp 1, MGHMN bằng mực nước ứng với báo động lũ cấp 1; (ii) khi chọn Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập bằng mực nước ứng với báo động lũ cấp 2, MGHMN bằng mực nước ứng với báo động lũ cấp 2 trừ đi chênh độ cao Δ_h nhằm đảm bảo cho mạng lưới thoát nước vận hành tự chảy.

Trình tự tính toán Lưu lượng xả lũ lớn nhất cho phép ứng với Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập như sau:

a) Dữ liệu đầu vào.

- Diện tích lưu vực đến vị trí trạm thủy văn hạ du đập (F_{tạivịtrítrạmTV}, km²); tài liệu thủy văn của trạm; nhiệm vụ cấp nước của hồ chứa nước.

- Diện tích lưu vực đến vị trí đập (F_{tạivịtríđập}, km²).

- Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập đã được xác định.

- Độ cao MNDBT của hồ chứa

- Tài liệu thủy văn về trận lũ thiết kế, trận lũ kiểm tra tại vị trí đập và/hoặc tại vị trí trạm thủy văn vùng hạ du đập.

Ký hiệu lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra tại vị trí đập là Q_đậpmaxKT (m³/s), lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra tại vị trí trạm thủy văn là Q_trạmmaxKT (m³/s), mối tương quan giữa chúng sẽ là:

Q_đậpmaxKT = Q_trạmmaxKT*F_{tạivịtríđập}/F_{tạivịtrítrạmTV}     (1).

- Biểu đồ quan hệ lưu lượng ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn.

Biểu đồ này là xương sống của phương pháp thiết kế xả lũ ATchoVHDĐ và là một trong 2 công cụ hỗ trợ đắc lực phục vị công tác vận hành theo Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

b) Trình tự tính toán.

- Lưu  lượng đỉnh lũ còn lại (chảy đến trạm thủy văn từ phần lưu vực còn lại ở hạ du tính đến trạm thủy văn) của trận lũ kiểm tra (ký hiệu là Q_cònlại) tính theo công thức:

Q_cònlại =  Q_trạmmaxKT - Q_đậpmaxKT      (2).

- Giả sử toàn bộ tổng lượng nước của trận lũ kiểm tra tại vị trí đập được giữ lại trong hồ chứa nước, lưu lượng Q_cònlại sẽ tương ứng mực nước H_cònlại đọc được trên biểu đồ quan hệ lưu lượng ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn.

- Lưu lượng xả lũ lớn nhất được phép xả xuống hạ du (ký hiệu là Q_xảlũmaxKT) là lưu lượng không làm cho lưu lượng tại trạm thủy văn ở hạ du lớn hơn “lưu lượng tương ứng với mức giới hạn mực nước (viết tắt MGHMN) được chọn làm mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập” (ký hiệu là Q_{tươngứngMGHMN).} Đọc giá trị Q_{tươngứngMGHMN} trên trên biểu đồ quan hệ lưu lượng ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn, ta có H_MGHMN > H_cònlại, và:

Q_xảlũmaxKT = Q_{tươngứngMGHMN} - Q_cònlại      (3)

4.3. Xác định Mực nước lớn nhất kiểm tra, quy mô công trình tháo lũ và Dung tích phòng lũ của hồ chứa nước.

Sau khi đã xác định được giá trị của Q_xảlũmaxKT, các đại lượng trên được xác định như sau:

a) Độ cao MNLNKT, quy mô công trình tháo (xả) lũ được xác định thông qua phương pháp hiện hành về tính toán điều tiết lũ hồ chứa nước.

b) DTPL được xác định theo đúng quan niệm: Là phần dung tích hồ chứa tính từ MNLNKT trở xuống đến MNDBT.

c) Các thông số, chỉ tiêu thiết kế khác của đập, hồ chứa nước (bao gồm cả MNLNTK) được tính toán theo các quy định về thiết kế hiện hành.

5. Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ cùng với Phương pháp thiết kế xả lũ ATchovùngHD là một cặp đôi hoàn chỉnh, liên quan tới nhau và bổ sung cho nhau để cùng giải quyết trọn vẹn bài toán trị thủy, khắc chế lũ trên sông bằng đập, hồ chứa nước, đảm bảo an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập ở khâu đầu (thiết kế) đến khâu cuối (quản lý vận hành). 

Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ được lập chung cho đập, hồ chứa nước được thiết kế theo Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHDĐ và đập, hồ chứa nước hiện có, chỉ khác nhau ở đặc điểm có hay không có Mực nước quân bình (sau đây viết tắt là MNQB). Quy trình này sử dụng 02 công cụ hỗ trợ, áp dụng 03 nguyên tắc vận hành và có 11 tình huống vận hành. Trong 11 tình huống vận hành có 09 tình huống gọi là 09 tình huống tuần hoàn và 02 tình huống còn lại gọi là 02 tình huống đặc biệt.

Ngoài ra, đối với đập, hồ chứa nước hiện có còn phải đánh giá khả năng phòng lũ của hồ chứa nước hiện có để xác định MNQB đóng thay vai trò quân bình âm dương của MNDBT.

5.1. Hai công cụ hỗ trợ.

Bảng dung tích phòng lũ và Biểu đồ tương quan lưu lượng xả lũ ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn hạ du đập là 2 công cụ hỗ trợ người vận hành căn cứ mực nước trong hồ, mực nước trên sông tại các trạm thủy văn ở hạ lưu đập tại thời điểm, khả năng chuyển biến của thời tiết mà quyết định nên chứa hay nên thả (xả lũ), lúc nào chứa, lúc nào thả, thả bao nhiêu, chứa bao nhiêu ….

a) Bảng dung tích phòng lũ

Bảng dung tích phòng lũ cung cấp thông tin: Ứng với mỗi mực nước trong hồ, DTPL còn lại của hồ tính từ MNLNTK đến mực nước đó là bao nhiêu để chuẩn bị ứng phó. Có thể hình dung giống như bảng dưới đây.

 Dùng Bảng dung tích phòng lũ để xác định MNQB của hồ.

b) Biểu đồ quan hệ lưu lượng ~ độ cao mực nước tại vị trí trạm thủy văn.

Biểu đồ tương quan lưu lượng xả lũ  ~ độ cao mực nước tại trạm thủy văn hạ du đập cho biết từ mực nước tại thời điểm đến MGHMN, hồ được phép xả với lưu lượng lớn nhất là bao nhiêu. Người vận hành kết hợp với thông tin về DTPL còn lại để quyết định xả nước hồ mà vẫn giữ cho vùng hạ du đập không bị ngập hay chịu ngập nhiều hay ít để đảm bảo an toàn cho đập.

Việc thiết lập biểu đồ được thực hiện theo các quy định hiện hành.

5.2. Ba nguyên tắc vận hành.

a) Nguyên tắc xả tối thiểu:

Là xả đảm bảo đáp ứng nhu cầu cấp nước theo từng thời gian (bao gồm cả cấp nước phát điện - nếu có) + dòng chảy tối thiểu trên sông ở mọi tình huống.

b) Nguyên tắc xả điều tiết giảm lũ:

Là xả bằng xả thối thiểu + xả bổ sung để điều tiết giảm lũ: Xả bổ sung tăng dần khi mực nước hồ tăng, xả bổ sung giảm dần khi mực nước tại trạm thủy văn vùng hạ du đập lên tới gần MGHMN được chọn; luôn duy trì hoặc đưa mực nước hồ về MNDBT hoặc MNQB (đối với hồ chứa nước hiện có), đồng thời không để mực nước hồ vượt cao trình mực nước lũ kiểm tra với mọi trận lũ có chu kỳ lặp lại nhỏ hơn hoặc bằng lũ kiểm tra của công trình, trừ các trường hợp bắt buộc phải xả lũ để đảm bảo an toàn công trình.

c) Nguyên tắc vận hành xả theo tình huống:

Trong quá trình vận hành xả theo tình huống, kết quả vận hành dẫn đến chuyển sang tình huống nào thì chuyển qua vận hành theo tình huống đó. Chìa khóa chuyển tình huống là trạng thái vận hành xả (xem lưu ý (iii) ở mục 5.6).

Bên cạnh đó, còn có Nguyên tắc thực hiện chế độ quan trắc theo quy định tại TCVN Công trình thủy lợi - Quy trình quản lý vận hành, khai thác và kiểm tra hồ chứa nước (hiện hành là TCVN 8414: 2010): Khi mực nước hồ dưới MNDBT hoặc MNQB, hàng ngày quan trắc 03 lần (7h, 13h, 19h). Khi nước đến hồ có lũ, quan trắc mực nước theo chế độ lần/h. Khi mực nước hồ > MNDBT hoặc > MNQB (đối với hồ chứa nước hiện có), quan trắc mực nước theo chế độ lần/h, hoặc tùy theo tình hình mưa trên lưu vực, tốc độ tăng của mực nước hồ, đặc điểm của hồ, chủ đập có thể thực hiện chế độ quan trắc dầy hơn.

5.3. Các tình huống vận hành.

Có 9 tình huống tuần hoàn và 2 tình huống đặc biệt. Tình huống đặc biệt xảy ra trùng hợp vào tình huống tuần hoàn nào thì vận hành theo tình huống ấy.

a) 02 tình huống đặc biệt.

- Tình huống đặc biệt 1: Đang vận hành xả theo tình huống thì có dự báo có thể xảy ra động dất hoặc có động đất (kể cả động đất vượt tiêu chuẩn thiết kế trên lưu vực hồ chứa nước).

- Tình huống đặc biệt 2: Đang vận hành xả theo tình huống thì xuất hiện sự cố hoặc tác động khác đe dọa gây mất an toàn cho đập, an toàn công trình thủy lợi, kết cấu hạ tầng ở hạ du đập.

b) 09 tình huống tuần hoàn:

09 tình huống tạo thành chuỗi tuần hoàn liên tục quanh năm, từ năm này qua năm khác. Kết quả vận hành của bất kỳ tình huống nào cũng có thể chuyển biến sang tình huống vận hành trước hoặc sau nó. Trong đó:

- Các Tình huống 1 - Tình huống 5 là các tình huống bình thường trong cả mùa khô (ở Thừa Thiên Huế gọi là mùa ít mưa) và mùa mưa. Đập và vùng hạ du đập nằm trong vùng an toàn: Lũ nhỏ hơn lũ thiết kế, mực nước hồ cao nhất < MNLNTK, việc vận hành đảm bảo mực nước ở trạm thủy văn < MGHMN nằm trong tầm tay. Các tình huống này xảy ra ở phần lớn thời gian trong năm, có đủ dung tích phòng lũ cho trận lũ thiết kế/kiểm tra mỗi lần chuyển qua Tình huống 5, chưa cần sự quan tâm đặc biệt của Trưởng Ban Chỉ huy phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn (sau đây viết tắt là Trưởng BCH PCTT&TKCN).

- Tình huống 6 là tình huống trung gian, có thể chuyển tiếp từ tình huống an toàn sang tình huống có nguy cơ, hoặc ngược lại: Mực nước hồ cao nhất ≦MNLNTK, bắt đầu cần sự quan tâm đặc biệt của Trưởng BCH PCTT&TKCN.

- Các Tình huống 7 - Tình huống 9 là 03 tình huống nguy cơ: Mực nước hồ > MNLNTK, chỉ xảy ra khi có lũ đặc biệt lớn, bằng hoặc lớn hơn lũ thiết kế, cần được Trưởng BCH PCTT&TKCN quan tâm nhiều hơn. Trong đó Tình huống 9 là tình huống nguy cơ nghiêm trọng nhất, vượt phạm vi thiết kế công trình: Mực nước hồ > MNLNKT, đe dọa bị vỡ đập nhưng không nhất thiết bị vỡ (vẫn chỉ là nguy cơ, vì đập được tính toán thiết kế với hệ số an toàn > 1,0). Đối với các đập hiện có, cho dù đập không bị vỡ thì vùng hạ du cũng bị ngập bằng hoặc trên mức báo động cấp 2.

5.4. Đánh giá khả năng phòng lũ của hồ chứa nước hiện có.

Đối với các đập, hồ chứa nước hiện có đã lỡ thiết kế với phần lớn dung tích phòng lũ thiết kế nằm dưới MNDBT, khả năng phòng lũ hiện có của hồ chứa nước có thể khác với DTPL theo thiết kế.

Đánh giá khả năng phòng lũ của hồ chứa nước hiện có là so sánh DTPL của hồ thấp nhất nằm ngay phía trên trạm thủy văn đã định (ký hiệu là DTPL_hiệncó) với DTPL của hồ đó được xác định theo Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHD nêu tại mục 4.2 và 4.3 (ký hiệu là DTPL_cầncó). Điều kiện là phải có DTPL_hiệncó ≧ DTPL_cầncó. Nếu DTPL_hiệncó < DTPL_cầncó, cần có giải pháp bổ sung cho đủ DTPL_cầncó.

Giải pháp bổ sung cho đủ DTPL_cầncó có thể là:

a) Bổ sung DTPL của hồ có DTPL_hiệncó lớn nhất + DTPL của hồ có DTPL_hiệncó lớn thứ hai + … của các hồ hiện có phía trên hồ thấp nhất cho đến khi có tổng DTPL_hiệncó ≧ DTPL_cầncó.

DTPL_hiệncó của các hồ tính từ MNDBT trở lên cho đến MNLNKT, đọc trên đường quan hệ W ~ Z của mỗi hồ.

b) Nếu chưa đủ, làm như trên nhưng lấy DTPL_hiệncó của hồ bằng DTPL tính từ MNQB trở lên cho đến MNLNKT. Khái niệm và xác định MNQB như ở mục 5.5 dưới đây.   

c) Nếu vẫn chưa đủ, cần xem xét khả năng nâng cao trình đỉnh đập để có đủ DTPL_cầncó, hoặc phối hợp với bổ sung thiết kế đê sông cho một số đoạn hoặc bao đê cho một số vùng. 

5.5. Xác định Mực nước quân bình của hồ chứa nước hiện có.

Đối với các đập, hồ chứa nước hiện có đã lỡ thiết kế với phần lớn dung tích phòng lũ thiết kế nằm dưới MNDBT, cần sử dụng MNQB để thay thế vai trò quân bình âm dương ở hồ chứa nước của MNDBT.

MNQB của hồ chứa nước hiện có chính là mực nước mà DTPL tính từ mực nước đó đến MNLNKT ≧ DTPL_cầncó (hoặc tổng DTPL ≧ DTPL_cầncó khi có số lượng hồ thấp nhất nằm ngay phía trên trạm thủy văn đã định  ≧ 2).   

5.6. Nội dung Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

Lưu ý: (i) đối với hồ không có MNQB, thay MNQB có trong các tình huống như sau: Thay MNQB ở vế bên trái bất đẳng thức bằng MNC, ở vế bên phải bất đẳng thức bằng MNDBT; (ii) các tình huống 1 - 5 thuộc cả 2 mùa trong năm; (iii) mỗi tình huống chỉ có thể chuyển sang tình huống có cùng trạng thái vận hành: xả tối thiểu => xả tối thiếu, xả điều tiết giảm lũ => xả điều tiết giảm lũ. Đây là đặc điểm rất quan trọng của Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ.

- Tình huống 1: MNQB < Mực nước hồ ≦MNDBT, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả điều tiết giảm lũ. Kết quả vận hành mực nước hồ có thể vẫn ở Tình huống 1, chuyển sang Tình huống 2, Tình huống 5 hoặc 6.

- Tình huống 2: MNQB ≦ Mực nước hồ < MNDBT, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ[15].  

 Chuyển sang vận hành xả tối thiểu. Kết quả vận hành có thể chuyển sang Tình huống 3 hoặc Tình huống 4.

- Tình huống 3: MNC < Mực nước hồ < MNQB, đang vận hành xả tối thiểu; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả tối thiểu. Kết quả vận hành có thể vẫn ở Tình huống 3 hoặc chuyển sang Tình huống 4.

- Tình huống 4: MNQB ≦ Mực nước hồ < MNDBT, đang vận hành xả tối thiểu; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Chuyển sang vận hành xả điều tiết giảm lũ. Kết quả vận hành có thể chuyển sang Tình huống 2, Tình huống 1 hoặc Tình huống 5.

- Tình huống 5: MNDBT ≦Mực nước hồ < MNLNTK, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả điều tiết giảm lũ. Kết quả vận hành có thể vẫn ở Tình huống 5, chuyển sang Tình huống 1 hoặc Tình huống 6,

- Tình huống 6: MNDBT < Mực nước hồ ≦MNLNTK, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả điều tiết giảm lũ. Hồ có mức nước đạt đến MNLNTK có thể xả với lưu lượng tăng dần tới mức làm cho mực nước tại trạm thủy văn hạ lưu bằng MGHMN đã định. Kết quả vận hành có thể vẫn ở Tình huống 6, chuyển sang Tình huống 5 hoặc Tình huống 7.

Khi bắt đầu xả lũ với lưu lượng tăng dần tới mức làm cho mực nước tại trạm thủy văn hạ lưu bằng MGHMN đã định, phải đồng thời báo cáo ngay tới Trưởng BCH PCTT&TKCN cấp tỉnh và thực hiện các ý kiến chỉ đạo (nếu có).

- Tình huống 7: MNLNTK ≦Mực nước hồ < MNLNKT, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ, mực nước tại trạm thủy văn hạ du đập bằng MGHMN đã định; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả điều tiết giảm lũ. Hồ có mực nước đạt đến MNLNTK được phép xả lũ với lưu lượng xả tăng dần nhưng không làm cho mực nước tại trạm thủy văn hạ lưu vượt Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập. Kết quả vận hành có thể  vẫn ở Tình huống 7, chuyển sang Tình huống 6 hoặc Tình huống 8.

Khi bắt đầu xả tăng dần nhưng không làm cho mực nước tại trạm thủy văn hạ lưu vượt mức báo động lũ cấp 2, phải đồng thời báo cáo ngay tới Trưởng BCH PCTT&TKCN cấp tỉnh và thực hiện các ý kiến chỉ đạo (nếu có).

- Tình huống 8: MNLNTK < Mực nước hồ ≦MNLNKT, đang vận hành xả điều tiết giảm lũ; mực nước tại trạm thủy văn hạ du đập ≧ Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập; có mưa, lũ hoặc không có mưa, lũ.

Tiếp tục vận hành xả điều tiết giảm lũ cho đến khi mực nước hồ xuống đến MNQB. Trong đó: Hồ có MNLNTK < Mực nước hồ < MNLNKT xả điều tiết giảm lũ như ở Tình huống 7, Hồ có Mực nước hồ = MNLNKT được phép xả lũ với lưu lượng xả tăng dần tới tối đa bằng lưu lượng xả lũ thiết kế của hồ đó. Kết quả vận hành có thể  vẫn ở Tình huống 8, chuyển sang Tình huống 7 hoặc Tình huống 9.

Khi bắt đầu xả tăng dần nhưng không làm cho mực nước tại trạm thủy văn hạ lưu đập vượt Mức bảo đảm an toàn về lũ cho vùng hạ du đập, hoặc khi bắt đầu xả tăng dần tới tối đa bằng lưu lượng xả lũ thiết kế của hồ, phải đồng thời báo cáo ngay tới Trưởng BCH PCTT&TKCN cấp tỉnh và thực hiện các ý kiến chỉ đạo (nếu có).

- Tình huống 9: Mực nước hồ > MNLNKT, đe dọa bị vỡ đập. Cho dù đập có giữ được thì vùng hạ du cũng bị ngập bằng hoặc trên mức báo động cấp 2.

Vận hành mở tối đa các tất cả các cửa xả lũ (lúc này công trình xả lũ làm việc như tràn tự do). Khi nước trong hồ bắt đầu xuống, lần lượt đóng các cửa tràn xả lũ theo thứ tự từ ngoài vào trong, từng cặp một cho đến khi đóng hết. Chuẩn bị vận hành theo tình huống, chờ mực nước ở trạm thủy văn hạ lưu xuống dưới MGHMN đã định một khoảng cách an toàn nào đó thì bắt đầu vận hành xả theo tình huống. Kết quả vận hành có thể là Tình huống 6, Tình huống 5 hoặc Tình huống 1.

Trước khi bắt đầu vận hành mở tối đa các tất cả các cửa xả lũ, phải báo cáo sớm với Trưởng BCH PCTT&TKCN cấp tỉnh, Chủ tích Ủy ban nhân dân cấp tỉnh để có thời gian thực hiện việc sơ tán dân và chuẩn bị đón xả lũ ở vùng hạ du đập, đồng thời nghiêm túc thực hiện các ý kiến chỉ đạo. Khi bắt đầu đóng các cửa tràn xả lũ, hoặc khi bắt đầu vận hành xả theo tình huống, phải báo cáo tới Trưởng Ban Chỉ huy phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn cấp tỉnh và thực hiện theo các ý kiến chỉ đạo (nếu có).

- Tình huống đặc biệt 1: Đang vận hành xả theo tình huống thì có dự báo có thể xảy ra động dất hoặc có động đất (kể cả động đất vượt tiêu chuẩn thiết kế trên lưu vực hồ chứa nước).

Khi đó tiếp tục vận hành xả theo tình huống và chuẩn bị thực hiện phương án bảo vệ đập đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt/thông qua (nếu có); chuẩn bị thực hiện việc kiểm tra đột xuất công trình sau khi có động đất. Kết quả vận hành là một trong các kết quả của tình huống đang vận hành.

- Tình huống đặc biệt 2: Đang vận hành xả theo tình huống thì xuất hiện sự cố hoặc tác động khác đe dọa gây mất an toàn cho đập, an toàn công trình thủy lợi, kết cấu hạ tầng ở hạ du đập.

Khi đó tiếp tục vận hành xả theo tình huống và xử lý theo phương án bảo vệ đập đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt/thông qua (nếu có) hoặc xử lý tạm thời tại chỗ, sau đó báo cáo lên cơ quan chủ quản, Chủ tịch Ủy ban nhân dân cấp tỉnh về trường hợp xảy ra và biện pháp xử lý đã thực hiện, đồng thời lập phương án xử lý chính thức, trình cấp có thẩm quyền phê duyệt/thông qua để thực hiện. Kết quả vận hành là một trong các kết quả của tình huống đang vận hành.

Với Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHD, ngay cả Tình huống 9 vẫn chỉ là nguy cơ, chỉ có thể xảy ra khi gặp trận lũ có chu kỳ lặp lại lớn hơn lũ kiểm tra của công trình, làm mực nước trong hồ > MNLNKT. Mặc dù vậy, đập không nhất thiết phải bị vỡ (vì đập được tính toán thiết kế với hệ số an toàn > 1,0). Vì vậy, ngay cả khi gặp phải Tình huống 9, vẫn cần phải bình tĩnh, chủ động ứng phó, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho đập đến cùng.

6. Lời kết.

Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHD thiết kế dung tích phòng lũ với trận lũ kiểm tra và với MGHMN (đã được chọn ở trạm thủy văn nhằm đảm bảo an toàn cho đập, hồ chứa nước và vùng hạ du đập). Phương pháp này đòi hỏi phải có nguồn kinh phí lớn hơn để thực hiện, nhưng đảm bảo cho vùng hạ du đập không bị đe dọa bởi lũ lụt, tránh được thiệt hại về người và của do lũ gây ra hàng năm (là nhược điểm của các quy định hiện hành về thiết kế đập, hồ chứa nước và các quy trình vận hành hiện hành).

 Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ có lời giải về vận hành cho mọi trường hợp có thể xảy ra ở đập, hồ chứa nước, gói gọn trong 09 tình huống tuần hoàn, dựa trên 02 công cụ hỗ trợ và 03 nguyên tắc vận hành để đạt được 2 mục tiêu: (i) đảm bảo an toàn về đập (giữ cho mực nước trong hồ ≦MNLNKT khi gặp trận lũ có chu kỳ lặp lại bằng lũ kiểm tra); (ii) đảm bảo an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập (giữ cho mực nước tại tram thủy văn ở hạ du đập nhỏ hơn hoặc bằng MGHMN đã định).

Việc áp dụng Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHD để tính toán DTPL đảm bảo an toàn cho vùng hạ du đập, hồ chứa nước là nhằm đảm bảo cho người dân được sống trong môi trường không bị đe dọa bởi lũ lụt, là bài toán đánh đổi (Trade off) [16] không chỉ đơn thuần về kinh tế - kỹ thuật mà chủ yếu về kinh tế - chính trị - xã hội, là một lợi thế cần được cân nhắc để đưa vào sử dụng.

09 tình huống vận hành tuần hoàn của Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ diễn tiến liên tục, kết quả vận hành tình huống dẫn đến ttình huống nào thì chuyển qua vận hành theo tình huống đó, cứ thế mà tiếp tục tuần hoàn diễn tiến quanh năm, từ năm này qua năm khác, là một ưu điểm. Ngoài ra còn có các ưu điểm khác: (ii) sử dụng khả năng phòng lũ cần có theo Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHD phối hợp với MGHMN nên có thể đảm bảo an toàn về xả lũ cho vùng hạ du đập; (iii) sử dụng MNDBT (hoặc MNQB) làm trung tâm nên giữ được thế quân bình, an toàn phòng lũ trong hồ chứa nước ở mọi tình huống; (iv) sử dụng Bảng dung tích phòng lũ của hồ chứa tính từ MNLNKT đến mực nước hồ nên tận dụng được dung tích phòng lũ của hồ ở mọi thời điểm vận hành hồ chứa; (iv) sử dụng mực nước hồ, giả thiết “có lũ hoặc không có lũ” làm điều kiện xuất phát ở mỗi tình huống nên cụ thể, trực tiếp và linh hoạt, hiệu quả hơn so với sử dụng lượng nước đến và dự báo khí tượng thủy văn ở các quy trình vận hành hiện hành; (vi) ngay cả khi gặp tình huống xấu nhất là Tình huống 9 thì đó vẫn chỉ là nguy cơ (chỉ có thể xảy ra khi gặp trận lũ có chu kỳ lặp lại lớn hơn lũ kiểm tra của công trình, làm mực nước trong hồ > MNLNKT) và vẫn còn hy vọng giữ được đập.

Phương pháp thiết kế xả lũ AT_chovùngHD được đề xuất áp dụng cho các hồ chứa nước xây dựng mới, đồng thời cũng dùng để xác định khả năng phòng lũ cần có của các hồ chứa nước hiện có dùng trong Quy trình vận hành xả lũ AT_chovùngHDĐ cho các hồ này. Đây là tác dụng chủ yếu vì số lượng của các đập, hồ chứa nước hiện có lớn hơn rất nhiều so với số chưa xây.

Việc xác định khả năng phòng lũ cần có, so sánh với khả năng phòng lũ hiện có của các hồ chứa nước hiện có giúp phát hiện khả năng phòng lũ hiện có của hồ thiếu hay đủ, hay thừa so với khả năng phòng lũ cần có, nhờ đó mà quản lý nguồn nước ở hồ chứa hiệu quả hơn về mọi mặt./.

            TP. HCM, ngày 08/6/2023. Nat.

Đóng góp ý kiến về bài viết này