Hiện tượng bất định của thiên nhiên và giải pháp vận hành hợp lý các hệ thống bậc thang thủy điện Việt Nam

Hiện tượng bất định của thiên nhiên năm 2025 và các tác động đến Việt Nam Năm 2025 được đánh giá là “một trong những đợt thiên tai nghiêm trọng, lũ nối tiếp lũ trên diện rộng”, xảy ra gần như đồng thời các loại hình thiên tai đặc biệt nguy hiểm như: Lũ lớn, đặc biệt lớn, vượt lịch sử, ngập lụt, lũ quét, sạt lở đất, gây thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng, tài sản của nhân dân và cơ sở hạ tầng thiết yếu ở nước ta. Vậy, nguyên nhân nào mà tình trạng lũ, lụt lại xảy ra nghiêm trọng như vậy? Dưới đây là tổng hợp các nguyên nhân chủ yếu của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam. Rất mong nhận được sự chia sẻ của bạn đọc.

Thực trạng vận hành hồ chứa tại Việt Nam năm 2025:

Hệ thống thủy điện bậc thang Việt Nam gồm các hồ chứa lớn, vừa và nhỏ trải dài trên các lưu vực trọng điểm như sông Đà, sông Lô - Gâm - Chảy, sông Mã - Chu, sông Cả, sông Ba, Vu Gia - Thu Bồn, Sê San, Srêpok và sông Đồng Nai… Thực tiễn năm 2025 cho thấy khả năng cắt lũ và giảm thiệt hại cho hạ du của từng hệ thống bậc thang thủy điện khác nhau rõ rệt, phụ thuộc vào dung tích hồ chứa, cơ chế vận hành và sự phối hợp liên hồ. Điều này phản ánh thách thức ngày càng lớn trong quản lý hồ chứa dưới tác động của biến đổi khí hậu và thiên tai cực đoan.

Phân tích số liệu vận hành mùa lũ năm 2025 trên các lưu vực sông lớn: Sông Đà, Lô - Gâm - Chảy, Mã - Chu, sông Cả, sông Ba, Vu Gia - Thu Bồn, Sê San, Srêpôk và Đồng Nai… trên cơ sở đánh giá dung tích hồ chứa, khả năng cắt lũ và cơ chế phối hợp liên hồ; so sánh giữa điều kiện thực tế và nhiệm vụ thiết kế công trình; đối chiếu với các mô hình vận hành tiên tiến trên thế giới có thể rút ra một số nhận xét như sau:

Hiệu quả vận hành các hồ chứa năm 2025:

1. Lưu vực sông Đà - Mô hình vận hành hiệu quả:

Ba hồ thủy điện Lai Châu - Sơn La - Hòa Bình với dung tích phòng lũ lớn nhất tiếp tục phát huy vai trò chủ lực, giảm 30-45% đỉnh lũ nhiều đợt mưa lớn. Thành công này nhờ vào dung tích phòng lũ của hồ lớn, cơ chế phối hợp liên hồ hiệu quả, dữ liệu quan trắc tương đối đầy đủ và lịch sử vận hành dài hạn, giúp nhà điều hành dự đoán và điều chỉnh lượng xả nước một cách linh hoạt, hợp lý.

2. Lưu vực sông Lô - Gâm và sông Chảy: Giảm lũ hạn chế:

Các hồ thủy điện Tuyên Quang, Na Hang, Thác Bà chỉ giảm được 10-20% đỉnh lũ. Nguyên nhân chính là do dung tích phòng lũ nhỏ, mưa tập trung trong thời gian rất ngắn và thiếu phối hợp liên hồ. Việc giảm lũ hạn chế ở lưu vực này cho thấy rõ tác động mạnh của dung tích hữu ích so với lượng mưa cực đoan, cũng như sự cần thiết của công nghệ dự báo ngắn hạn.

3. Lưu vực sông Mã - sông Chu: Hiệu quả trung bình, phụ thuộc mưa tại chỗ:

Các hồ Cửa Đạt, Bá Thước, Trung Sơn vận hành đúng quy trình, nhưng lũ vẫn lớn do lượng mưa tại chỗ vượt ngưỡng thiết kế. Điều này phản ánh giới hạn vật lý của hồ chứa nhỏ và trung bình, cũng như nhu cầu cần quy trình vận hành linh hoạt kết hợp dự báo thời gian thực.

4. Lưu vực sông Cả: Trường hợp điển hình vận hành xuất sắc:

Công ty thủy điện Bản Vẽ vận hành thành công, cắt đỉnh lũ lịch sử do bão Wipha gây ra ngày 23/7/2025, giữ lại khoảng 74% lưu lượng đỉnh lũ tại hồ, góp phần đáng kể trong việc cắt, giảm và làm chậm lũ cho hạ du, đảm bảo công trình an toàn là thành tích đặc biết xuất sắc trong bối cảnh đỉnh lũ vượt trên mức tần suất lũ kiểm tra của công trình. Đây là trận lũ có độ lớn tương ứng với chu kỳ lặp lại 5.000 năm - tức là sắc xuất xảy ra là 0,02% trong một năm.

5. Lưu vực sông Ba: Đặc thù tự nhiên không thể chống lũ:

Toàn bộ hệ thống thủy điện trên lưu vực sông Ba có tổng dung tích hữu ích khoảng 530 triệu m³, trong khi lượng lũ năm 2025 vượt 2 tỷ m³ chỉ trong vài giờ. Các hồ ở đây được thiết kế không có nhiệm vụ chống lũ, dung tích phòng lũ bằng 0, hoặc rất nhỏ. Do đó, không hệ thống hồ nào có thể giảm lũ (kể cả khi vận hành đưa mực nước trong hồ về mực nước chết trước khi lũ xuất hiện). Đây là đặc điểm tự nhiên, không thể khắc phục bằng quy trình hiện nay; đồng thời là bài học quan trọng trong truyền thông và quản lý kỳ vọng xã hội.

6. Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn: Cần hoàn thiện cơ chế phối hợp:

Hiệu quả vận hành trên hệ thống bậc thang Vu Gia - Thu Bồn đã cải thiện so với giai đoạn 2017-2020, nhưng xung đột lợi ích giữa cấp nước - phát điện - chống lũ vẫn tồn tại. Việc thiếu cơ chế pháp lý và tài chính thống nhất khiến các hồ chưa thể phối hợp tối ưu, làm giảm hiệu quả cắt lũ.

7. Lưu vực sông Sê San, Srêpôk và Đồng Nai:

Nhờ lượng mưa phân bố đều, những hồ trên các lưu vực sông Sê San, Srêpôk, Đồng Nai giảm lũ hiệu quả và duy trì phát điện ổn định. Đây là minh chứng rằng dòng nước, đặc thù địa hình và phân bố lượng mưa là yếu tố quan trọng, bên cạnh dung tích hồ đủ lớn và cơ chế vận hành hợp lý.

Những hạn chế ảnh hưởng đến công tác vận hành:

Qua phân tích thực trạng, có thể thấy 3 nhóm nguyên nhân chính ảnh hưởng đến công tác vận hành. Đó là:

1. Hạn chế về dung tích hồ và chuỗi số liệu khí hậu lịch sử cũ: Hầu hết hệ thống được thiết kế dung tích hồ chứa phụ thuộc vào nhiệm vụ công trình và dựa trên chuỗi dữ liệu khí hậu 30-50 năm trước, nay đã trở nên lạc hậu trước những cơn mưa cực đoan và biến đổi khí hậu.

2. Cơ chế pháp lý và tài chính chưa hoàn thiện: Hiện chưa có cơ chế bảo đảm lợi ích kinh tế cho nhà máy thủy điện khi xả nước phòng lũ, dẫn đến hạn chế trong việc chủ động điều chỉnh mực nước trước lũ.

3. Thiếu dữ liệu và công nghệ dự báo: Hệ thống quan trắc còn hạn chế, đặc biệt là radar và trạm đo mưa tự động, khiến việc phối hợp liên hồ gặp khó khăn.

Kinh nghiệm quốc tế về vận hành thủy điện trong điều kiện biến đổi khí hậu:

Nhiều quốc gia đã đi trước Việt Nam trong việc cập nhật quy trình vận hành hồ chứa nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu. Việc tham khảo kinh nghiệm quốc tế giúp chúng ta nhìn thấy xu thế chung và những giải pháp hiện đại.

Hoa Kỳ, đặc biệt là trên lưu vực sông Columbia, các cơ quan quản lý áp dụng cơ chế vận hành dựa trên dự báo thời gian thực (gọi là Real-Time Operation System). Dữ liệu radar mưa, mô hình khí tượng số, mô hình thủy lực và cảm biến dòng chảy được cập nhật liên tục, cho phép điều chỉnh mực nước hồ linh hoạt theo từng giờ. Việc phối hợp giữa các bên liên quan cũng được thực hiện rất chặt chẽ, đặc biệt trong mùa lũ.

Nhật Bản - quốc gia thường xuyên đối mặt với mưa bão và lũ quét, đã phát triển mô hình “mực nước mục tiêu động”. Thay vì áp dụng mực nước cố định trước lũ, các hồ được điều chỉnh mực nước dựa trên dự báo mưa. Khi dự báo có mưa lớn, hồ được phép xả sớm và giữ mực nước thấp hơn trong hồ để đón lũ. Nhờ vậy, nhiều trận lũ lớn trong các năm 2018-2021 đã được cắt giảm đáng kể.

Tại châu Âu, các nước như Na Uy, hay Thụy Điển tích hợp hệ thống hồ chứa vào mô hình tối ưu hóa hệ thống điện quốc gia. Dữ liệu thời tiết, thủy văn và nhu cầu điện được đồng bộ, giúp tối ưu vận hành cả về mặt kinh tế lẫn an toàn. Các quốc gia này cũng xây dựng bản đồ ngập lụt 3D thời gian thực, giúp cơ quan chức năng và người dân nắm bắt nhanh nguy cơ.

Trung Quốc, với hệ thống hồ chứa khổng lồ trên sông Dương Tử, đã phát triển mô hình vận hành liên hồ chứa theo thời gian nhiều năm kết hợp dữ liệu dự báo thời tiết hiện đại. Hồ Tam Hiệp đóng vai trò điều tiết chủ lực, được vận hành theo cơ chế tổng hợp, kết hợp dữ liệu dự báo mưa từ các hệ thống vệ tinh và radar.

Điểm chung ở tất cả các quốc gia này là việc vận hành hồ chứa trở nên linh hoạt hơn, dựa nhiều hơn vào khoa học - công nghệ; đồng thời coi dự báo khí tượng - thủy văn là đầu vào quan trọng nhất trong việc ra quyết định. Điều đó cho thấy Việt Nam cần sớm chuyển sang mô hình quản lý hiện đại, tránh phụ thuộc vào các con số cố định trong quy trình hiện hành.

Gợi ý một số giải pháp vận hành liên hồ chứa tại Việt Nam:

1. Chuyển đổi tư duy và vận hành linh hoạt:

Việt Nam cần tư duy vận hành “an toàn cho công trình và chống ngập lụt tối đa cho vùng hạ du”, với trọng tâm giảm thiểu tổn thất do lũ. Quy trình vận hành liên hồ chứa cần linh hoạt cho phép xả nước dựa trên dự báo mưa 12-24 giờ, tự điều chỉnh theo diễn biến thời tiết, kết hợp dữ liệu radar, trạm mưa tự động và mô hình thủy văn.

2. Tăng dung tích phòng lũ bằng giải pháp phi công trình:

Ở những lưu vực không thể xây hồ mới, giải pháp tối ưu là điều chỉnh mực nước hồ trước lũ theo thời gian thực, áp dụng dung tích phòng lũ động và chấp nhận giảm phát điện trong thời điểm rủi ro cao. Điều này giúp tăng khả năng đón lũ mà không cần mở rộng hạ tầng.

3. Đầu tư đồng bộ hệ thống dự báo và quan trắc:

Mở rộng mạng radar từ mức 6-7 trạm hiện nay lên ít nhất 25-30 trạm để đạt chuẩn quốc tế, do nhà nước đầu tư. Doanh nghiệp thủy điện chỉ cần đầu tư bổ sung trạm mưa tự động, thiết bị đo mực nước, trạm thủy văn cục bộ trong phạm vi dự án.

4. Xây dựng bản đồ ngập lụt thời gian thực:

Bản đồ ngập lụt tích hợp dự báo thời gian thực giúp xác định chính xác khu vực, mức độ và thời điểm ngập, hỗ trợ điều hành xả lũ hiệu quả. Nguồn vốn này lấy từ ngân sách nhà nước để phục vụ cảnh báo và bảo vệ cộng đồng.

5. Tăng cường hệ thống cảnh báo hạ du:

Hệ thống cảnh báo nâng cấp theo hướng AI, tin nhắn, loa phóng thanh, ứng dụng di động, giúp người dân chủ động ứng phó và giảm thiểu thiệt hại.

6. Hoàn thiện cơ chế pháp lý và tài chính:

Cần làm rõ cơ chế chia sẻ chi phí giữa nhà nước và doanh nghiệp: Doanh nghiệp thủy điện chịu chi phí vận hành và an toàn công trình; nhà nước đầu tư hạ tầng radar, bản đồ ngập lụt, dữ liệu liên vùng. Đồng thời, cần bù đắp phần thiệt hại cho doanh nghiệp thủy điện do xả nước xuống hạ lưu trước khi lũ xuất hiện, dẫn đến giảm hiệu quả phát điện trong mùa lũ thông qua quỹ phòng chống thiên tai - lũ lụt, hình thành từ ngân sách và đóng góp của các ngành hưởng lợi từ phòng lũ.

Kết luận:

Mưa bão năm 2025 cho thấy quy trình vận hành hồ chứa hiện hành không còn phù hợp với bối cảnh khí hậu cực đoan. Hiệu quả cắt, giảm lũ phụ thuộc mạnh vào dung tích hồ chứa, đặc điểm tự nhiên và mức độ linh hoạt trong vận hành. Các hồ lớn trên lưu vực sông Đà, sông Cả, sông Sê San và sông Đồng Nai tiếp tục chứng minh vai trò chủ lực trong việc cắt đỉnh lũ và làm chậm lũ cho vùng hạ lưu công trình; trong khi các hồ nhỏ, hoặc không có nhiệm vụ phòng lũ (như sông Ba) không thể giảm lũ dù vận hành đúng quy trình - đây là thông tin cần truyền thông rõ ràng để quản lý kỳ vọng xã hội.

Biến đổi khí hậu đang và sẽ tiếp tục tạo ra những thách thức chưa từng có trong quản lý tài nguyên nước và vận hành hồ chứa tại Việt Nam. Vì vậy chúng ta cần sớm xây dựng Quy trình vận hành liên hồ chứa thế hệ mới, linh hoạt, thích ứng, dựa trên dữ liệu thời gian thực và tích hợp công nghệ dự báo hiện đại. Chỉ khi kết hợp nâng cấp hạ tầng quan trắc, cải thiện cơ chế pháp lý - tài chính và ứng dụng các bài học quốc tế, hệ thống thủy điện bậc thang mới có thể vận hành tối ưu theo mô hình “thông minh - linh hoạt - thích ứng”, giảm thiểu thiệt hại và bảo đảm an toàn cho cộng đồng trong kỷ nguyên thiên tai cực đoan./.

TS. NGUYỄN HUY HOẠCH - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

1. Biến đổi khí hậu - Phép thử trong vận hành thủy điện Việt Nam - NangluongVietNam online 09:16 | 09/11/2025.

2. Sự thích nghi trong vận hành thủy điện - Bài học từ những mùa mưa bão lịch sử ở Việt Nam - NangluongVietNam online 06:21 | 17/11/2025.

3. Thủy điện Sông Ba Hạ xả lũ 16.100 m3/s ngày 19/11, vượt lũ lịch sử 1993 và câu hỏi về vai trò của thủy điện? NangluongVietNam online 06:58 | 20/11/2025.

4. Từ bão số 14 - Nhìn lại vai trò hệ thống thủy điện và nhu cầu điều chỉnh Quy trình vận hành liên hồ chứa hiện hành - NangluongVietNam online 07:08 | 24/11/2025.

5. Vì sao không xây hồ chứa thật lớn trên lưu vực sông Ba để điều tiết lũ cho vùng hạ du? NangluongVietNam online 08:55 | 28/11/2025.

6. Hiện tượng bất định của thiên nhiên năm 2025 và các tác động đến Việt Nam - NangluongVietNam online 10:04 | 04/12/2025.

7. U.S. Army Corps of Engineers (USACE) & Bonneville Power Administration (BPA), Columbia River Treaty - Real-Time Flood Risk Management System, USACE Northwest Division, 2023.

8. Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT Japan), Dynamic Operation of Flood Control Reservoirs Based on Precipitation Forecasts, Báo cáo kỹ thuật, Tokyo, 2021.

9. Sun, Y., Zhang, J., Chen, X., “Real-time operation of the Three Gorges Reservoir with flood risk analysis”, Journal of Hydrology, 2015.

10. International Energy Agency (IEA Hydro), Hydropower and Climate Resilience: Integrated Reservoir Operation in Nordic Countries, IEA Technology Report, Paris, 2020.