Điện lực

Thủy điện: Vai trò chống lũ, hay nguyên nhân gây ra lũ?

09:00 |20/11/2017

 - 

Nguyên tắc chung, hồ thủy điện đều có đóng góp rất lớn về mặt giảm lũ, chống lũ. Hay nói cách khác, mỗi khi lập dự án hồ đều có nhiệm vụ điều tiết nước, giảm lũ hạ lưu mùa mưa và tăng mực nước mùa kiệt. Càng có nhiều hồ chứa trên một dòng sông thì khả năng giảm lũ càng lớn. Trường hợp hồ thủy điện gây nên lũ, chỉ xảy ra khi lập quy trình, hoặc vận hành sai quy trình...

Tổng quan lợi ích và tác động của thủy điện

Tất cả các hồ thủy điện đều có chức năng tạo nên cột nước cao, giữ nước trong hồ (càng nhiều càng tốt khi điều kiện kinh tế, kĩ thuật cho phép) để phát điện. Lưu lượng qua tràn (đã được điều tiết tại hồ) rõ ràng phải nhỏ hơn lưu lượng nước đến, tức là giảm mức độ ngập lụt chứ không phải là làm trầm trọng thêm lũ lụt.

Quy trình vận hành hồ chứa liên quan mật thiết đến kết cấu tràn xả lũ, chỉ có hai loại hình kết cấu là: (i) loại hình tràn xả lũ tự do (tràn hở) và (ii) tràn xả lũ có cửa (tràn xả sâu). Hồ thủy điện có tràn hở đều có chức năng giảm lưu lượng và làm chậm lũ khi có lũ về, vì hồ bao giờ cũng trước tiên tự động tích trong hồ một lượng nước nhất định, sau đó mới xả về hạ lưu. Tuy nhiên, chỉ có các hồ chứa thủy điện loại nhỏ người ta mới dùng kết cấu tràn kiểu này. Vậy, hồ thủy điện có dạng tràn hở hoàn toàn không có lỗi gây úng lụt hạ lưu bất cứ khi mưa to hay nhỏ.

Khả năng gây lũ ở hạ lưu chỉ có thể gây nên trường hợp hồ thủy điện có tràn dạng xả sâu mà thôi. Dạng tràn xả sâu mới có khả năng đảm nhiệm được hai nhiệm vụ chính là: xả nước với lưu lượng lớn đảm bảo an toàn cho đập khi có lũ và xả nước trước khi lũ về tạo nên dung tích phòng lũ để cắt lũ.

Công trình điển hình là hồ thủy điện Hòa Bình (khoảng 2 tỷ m3) và hồ Tam Hiệp (Hồ Bắc, Trung Quốc) đạt 38 tỷ m3 nước.

Chỉ khi có lũ lớn bất thường như khái niệm vừa nêu thì hồ thủy điện (HTĐ) mới có lỗi gây ra lũ. Lưu lượng lũ cần phải xả theo tần suất tính toán là rất lớn, mức hàng trăm, hàng ngàn năm mới xuất hiện một lần - tùy theo cấp công trình. Công trình xả nước này được thiết kế với lưu lượng lớn gấp 5 - 10 lần lưu lượng trung bình nhiều năm của dòng tự nhiên.

Như vậy, nhà quản lý công trình khi cần thiết nếu xả với lưu lượng lớn như vậy, về pháp lý không sai, nhưng sẽ gây ngập lụt vô cùng nghiêm trọng cho hạ du.

Về nguyên tắc, xây dựng hồ chứa (cả thủy lợi lẫn thủy điện), nếu đúng quy trình vận hành, thì lưu lượng lũ hạ lưu các hồ đều được giảm lưu lượng lũ (đỉnh lũ thấp), thời gian lũ kéo dài hơn, càng nhiều hồ chứa thì đỉnh lũ càng thấp. Vậy, muốn tránh tối đa trường hợp HTĐ gây nên tội úng ngập hạ lưu thì cần tính toán thủy văn thủy lực cho HTĐ cần chính xác để có quy trình vận hành HTĐ đúng nhất, luôn tuân thủ nguyên tắc điều tiết nước, đảm bảo lưu lượng xả lũ qua hồ phải nhỏ hơn tổng lưu lượng vào hồ.

Muốn vậy, áp dụng những biện pháp dự báo thủy văn dự báo lũ để tốt nhất, có các trạm đo thủy văn ở tất cả các nhánh sông lớn chảy vào hồ, có thiết bị đo lưu lượng nước xả tràn… Việc làm này giúp HTĐ có quy trình vận hành tốt và có bằng chứng pháp lý bảo vệ HTĐ.

Vì tài nguyên nước là của chung nên khi cấp giấy phép xây dựng và vận hành một dự án thủy điện, nhà nước phải cân nhắc tính toán đến các lợi ích khác, thiết thực nhất là khả năng điều tiết lũ của hồ chứa. Như vậy, ngay từ đầu cần xác định rõ ràng bao nhiêu dung tích của hồ chứa sẽ được dùng để điều tiết lũ.

Tóm lại, nguyên tắc chung, hồ thủy điện đều có đóng góp rất lớn về mặt giảm lũ, chống lũ. Hay nói cách khác, mỗi khi lập dự án hồ đều có nhiệm vụ điều tiết nước, giảm lũ hạ lưu mùa mưa và tăng mực nước mùa kiệt. Càng có nhiều hồ chứa trên một dòng sông thì khả năng giảm lũ càng lớn. Trường hợp hồ thủy điện gây nên lũ, chỉ xảy ra khi lập quy trình hoặc vận hành sai quy trình mà thôi.

Việc làm quan trọng nhất cho giảm nguy cơ sinh lũ lụt vẫn là bảo vệ rừng đầu nguồn, đánh giá sự thay đổi thời tiết để kịp thời tìm ra đối sách hợp lý, luôn bổ sung, sửa chữa, nâng cao các kết cấu chống lũ lụt hiện có.

Một vài ví dụ cụ thể về ảnh hưởng xấu thủy điện

Theo một đề án nghiên cứu của cơ quan chuyên ngành, hồ thủy điện Hoà Bình làm ngập 6.609 héc ta, tương đương với dung tích điều tiết 5 tỉ m3 nước, bình quân ngập 1,3 héc ta/1 triệu m3; hồ Thác Bà ngập 16.629 héc ta, ứng với dung tích điều tiết 1,8 tỉ m3, trung bình ngập 9,2 héc ta/1 triệu m3.

Tổng diện tích ngập lụt quy về đất nông nghiệp của các hồ chứa trên sông Đà, sông Lô tham gia chống lũ cho đồng bằng sông Hồng là 47.534 héc ta. Tổng số dân phải di chuyển 174.607 người, với tổng chi phí đền bù khoảng 622 triệu đô la Mỹ.

Ngoài ra, tác động của các hồ chứa còn làm giảm độ phì nhiêu đối với vùng đồng bằng do lượng phù sa bị giữ lại trong lòng hồ; ước tính hàng năm của hồ chứa ở Việt Nam giữ lại trong lòng hồ khoảng 60-70 triệu m3 phù sa, trong đó có 1.610 tấn mùn, 1.260 tấn sun phát đạm, 292 tấn lân, 780 tấn kali.

Một số hồ thuỷ điện đã làm suy giảm, cạn kiệt dòng chảy ở lưu vực sông bị chuyển nước sang lưu vực khác như: hồ thuỷ điện An Khê - Kanak chuyển nước sông Ba sang sông Kone, thủy điện thượng Kon Tum chuyển nước từ nhánh sông Dak Bla thuộc lưu vực sông Sêsan sang lưu vực sông Trà Khúc.

Một số công trình thuỷ điện khác như: Dak Mi 4, Phước Hoà, Nậm Chiến... đều chuyển gần như toàn bộ lượng nước sau khi phát điện sang lưu vực khác. Việc xây dựng các hồ trữ làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên .

Ví dụ sau khi Nhà máy thủy điện Sơn La được xây dựng và đưa vào hoạt động thì cảnh quan thiên nhiên ở khu vực này thay đổi rõ rêt. Diện tích rừng bị ngập khoảng 2.500 - 3.100 ha (chiếm khoảng 7,02 - 11,2% tổng diện tích đất ngập) làm thay đổi đáng kể cảnh quan thiên nhiên khu vực này.

Việc thay đổi dòng chảy của sông dẫn tới sự thay đổi môi trường sống của cá. Theo chương trình Bảo tồn đa dạng sinh học và sử dụng bền vững các vùng đất ngập nước lưu vực sông Mê Kông, số lượng loài cá tra dầu và cá heo Irrawaddy quý hiếm đã giảm đáng kể do việc xây dựng các đập thủy điện trên sông Mê Kông làm thay đổi dòng chảy dẫn đến thay đổi môi trường sống của cá.

Các đập thủy điện có thể gây thay đổi lớn trong chất lượng và khối lượng của nguồn nước uống và sinh hoạt. Theo thạc sĩ Nguyễn Vũ Huy, Viện quy hoạch Thủy lợi miền Nam, hệ thống sông Đồng Nai có tổng trữ lượng nước dưới đất 22 triệu m3/ngày (trữ lượng tĩnh: 10 triệu m3/ngày, trữ lượng động 12 triệu m3/ngày).

Làm cạn nước ngọt ở hạ lưu. Theo UBND thành phố Đà Nẵng, việc xây dựng Nhà máy thuỷ điện Đắk Mi 4 tại Quảng Nam đã cắt dòng Đắk Mi - chiếm 1/3 lưu vực dòng Vu Gia, nhưng chiếm 50% lưu lượng nước của dòng sông lớn này - nhưng không trả về dòng cũ mà đổ về sông Thu Bồn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hạ lưu sông Vu Gia. Dòng sông này cung cấp nước cho gần 10.000 ha nông nghiệp, công nghiệp và nước sinh hoạt cho 1,7 triệu dân thành phố Đà Nẵng và 2 huyện Đại Lộc và Điện Bàn của Quảng Nam.

Bên cạnh đó, sự cạn kiệt của dòng Vu Gia cũng gây những tác động tiêu cực đến môi trường, hệ sinh thái của khu vực. Một số tài liệu gần đây cho biết, thủy điện vẫn có khả năng sinh khí nhà kính, đặc biệt là mê tan. Việc sinh khí mê tan là do các thực vật, tảo lắng trong các bể chứa, phân rã trong môi trường yếm khí dưới lòng hồ. Khí mê tan được thải vào khí quyển khi nước được xả ra từ các bể chứa và quay các tua bin.

Các nhà môi trường, đã nhấn mạnh về các mối lo ngại của họ về việc các đập thủy điện cỡ lớn có thể gây phân đoạn hệ thống sinh thái của môi trường xung quanh.

Nói như vậy, không đồng nghĩa với việc không đầu tư xây dựng các nhà máy thuỷ điện để cung cấp nguồn năng lượng cho quốc gia phục vụ phát triển kinh tế đất nước. Nhưng vấn đề đặt ra là làm sao vừa xây dựng các nhà máy thuỷ điện nhưng hạn chế thấp nhất việc xâm hại rừng, cần phải đưa vào trong các tính toán hiệu quả thủy điện những chi phí cơ hội ở những phương án khác.

Theo chúng tôi, thì rừng đầu nguồn bị xâm hại nghiêm trọng mới chính là một trong những nguyên nhân quan trọng gây lũ lụt chứ không phải tại các hồ thủy điện (HTĐ).

Một khía cạnh khác

Xây dựng các hồ thủy điện lớn với mục tiêu tích nước sản xuất điện, trong những giờ thấp điểm chỉ xả lưu lượng tối thiểu dẫn đến dòng chảy không đảm bảo đủ để đẩy mặn tại các tỉnh ven sông biển của Đồng bằng sông Cửu Long. Điều này càng đặc biệt tệ hại hơn trong bối cảnh biến đối khí hậu và mức nước biển ngày càng dâng cao!

Sự ổn định hai bờ sông cùng sinh thái hạ du bị huỷ hoại nghiêm trọng vì sự dao động mực nước trong ngày quá lớn do chế độ vận hành kiểu điều tiết ngày - đêm và xảy ra hàng ngày.

Do vậy, quy trình vận hành kiểu điều tiết ngày - đêm sẽ gây thiệt hại to lớn cho người dân ở vùng hạ lưu sông.

Chi phí đầu tư lớn

Chi phí ban đầu cho một hệ thống thuỷ điện thường lớn hơn so với các nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hoá thạch, và thời gian xây dựng kéo dài.

Suất chi phí đầu tư cho thủy điện thường lớn gấp 1,2 đến 1,5 lần so với nhà máy nhiệt điện. Chi phí này không chỉ đầu tư vào chính công trình mà có một phần đáng kể giành cho việc giải phóng mặt bằng, di dân tái định cư ổn định của người dân. Trong điều kiện ngày hôm nay, khi mà yêu cầu về phát triển bền vững ngày càng khắt khe, yêu cầu về chất lượng cuộc sống ngày càng cao sẽ càng làm gia tăng suất chi phí đầu tư vào công trình thủy điện.

Bài viết đã hệ thống hóa khá toàn diện các lợi ích to lớn cũng như thiệt hại có thể có từ việc xây dựng các công trình thủy điện. Vấn đề là phải làm sao khi đưa ra quyết định xây dựng công trình thủy điện, chúng ta phải cố gắng phát huy tối đa các lợi ích của công trình và giảm thiểu các tác hại của chúng... Điều này có thể thực hiện được nếu chúng ta vận dụng một cách khoa học bài toán đa mục tiêu trong đánh giá hiệu quả dự án đầu tư thủy điện.

TS. PHẠM THỊ THU HÀ, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

(Khi sao chép, trích dẫn nội dung, số liệu từ bài viết này phải ghi rõ "nguồn", hoặc "theo": TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM)



®   Khi đăng lại tin, bài, hay trích dẫn số liệu phải ghi rõ nguồn: TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM và dẫn link tới bài gốc trên NangluongVietnam.vn

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3