Vai trò chống lũ của các nhà máy thủy điện khu vực phía Bắc - Nhìn từ cơn bão số 3 (Yagi)

Cập nhật tình hình hoạt động của EVN [tạm kết]: Cung ứng điện tiềm ẩn rủi ro và giải pháp đề xuất Theo nhận định của EVN, với tiến độ triển khai các dự án nguồn điện được phê duyệt trong Quy hoạch điện VIII hiện nay, việc cung ứng điện trong các năm tới còn tiềm ẩn nhiều rủi ro. Để góp phần hỗ trợ đảm bảo an ninh cung ứng điện cho phát triển kinh tế, xã hội và nhu cầu sinh hoạt của nhân dân, chúng ta cần khẩn trương thực hiện một số giải pháp/nhóm giải pháp dưới đây.

Cập nhật tình hình hoạt động của EVN [kỳ 3]: Vấn đề nhiên liệu than, khí cho sản xuất điện Có thể thấy, trong các tháng đầu năm 2024, TKV và Tổng công ty Đông Bắc đã đảm bảo cung cấp than cho sản xuất điện của EVN. Tuy nhiên, với nguồn khí trong nước và LNG nhập khẩu, chúng ta đang đối mặt với nhiều thách thức. Các mỏ khí hiện tại (chủ yếu nằm ở khu vực Đông Nam bộ) đang bước vào giai đoạn cạn kiệt, dẫn đến nguồn cung khí đốt nội địa giảm, còn với LNG nhập khẩu được dự báo sẽ gặp khó khăn do hạ tầng đang trong giai đoạn phát triển và thường có biến động giá khó lường.

Cập nhật tình hình hoạt động của EVN [kỳ 2]: Thách thức trong đầu tư các dự án trọng điểm Tiếp theo tổng quan hiện trạng hệ thống nguồn điện Việt Nam, trong kỳ này, Tạp chí Năng lượng Việt Nam tổng hợp thông tin về tình hình đầu tư xây dựng các dự án trọng điểm, nêu một số thách thức, vướng mắc chính trong đầu tư xây dựng hiện nay của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN).

Cập nhật tình hình hoạt động của EVN [kỳ 1]: Hiện trạng hệ thống nguồn điện Việt Nam Qua đánh giá bối cảnh phát triển dự án theo Quy hoạch điện VIII của EVN được chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam cập nhật trong chuyên đề này cho thấy những thách thức trong đầu tư các dự án nguồn, lưới điện, vấn đề nhiên liệu, cung ứng điện trong bối cảnh tích hợp điện gió, mặt trời vào hệ thống với tỷ lệ cao. Do đó, EVN mong muốn cơ quan có thẩm quyền sớm xem xét, triển khai các nhóm giải pháp chính sách, nhằm giảm thiểu rủi ro trong hoạt động sản xuất, kinh doanh trong hiện tại, cũng như tương lai tới.

Công trình Thủy điện Hòa Bình được đưa vào vận hành đầy đủ năm 1994, có bốn nhiệm vụ, trong đó điều tiết chống lũ, đảm bảo an toàn cho Thủ đô Hà Nội, các tỉnh Đồng bằng sông Hồng và cung cấp điện là quan trọng nhất. Kể từ khi Nhà máy đi vào vận hành đến nay đã xuất hiện hàng chục trận lũ lớn trên 10.000 m3/s. Điển hình là lũ lớn lịch sử xuất hiện vào tháng 8/1996, có lưu lượng hơn 22.650 m3/s, Thủy điện Hòa Bình đã điều tiết lũ thành công.

Khi công trình Thủy điện Tuyên Quang (đưa vào vận hành năm 2008), kết hợp với Thủy điện Sơn La (đưa vào vận hành năm 2012) cùng với Thủy điện Thác Bà và Hòa Bình đã tạo ra dung tích phòng lũ lên đến 8,45 tỷ m3. Cụ thể, hồ Sơn La (trên sông Đà) 4 tỷ m3, hồ Hoà Bình (trên sông Đà) 3 tỷ m3, hồ Thác Bà (trên sông Chảy) 0,45 tỷ m3 và hồ Tuyên Quang (trên sông Gâm) 1 tỷ m3.

Với dung tích phòng lũ 8,45 tỷ m3, các công trình thủy điện đó đã chế ngự thành công trận lũ muộn xuất hiện tháng 10/2017 - khi hồ chứa đã đầy, có lưu lượng gần 16.000 m3/s với những diễn biến rất phức tạp, khó lường.

Từ năm 1994 đến đầu tháng 9/2024, mực nước sông Hồng tại Hà Nội hầu như chưa bao giờ tăng lên xấp xỉ báo động 2, cao nhất năm 2002 vừa đạt báo động 3. Nhưng ngày 10/9/2024 đã đạt mức 11,22m, gần báo động 3 gây ngập các phường Phúc Tân, Phúc Xá của quận Hoàn Kiếm, Hà Nội.

Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng:

Để vận hành các nhà máy thủy điện trên lưu vực sông Đà, sông Chảy và sông Lô - Gâm an toàn với hiệu quả sử dụng nguồn nước cao nhất, Chính phủ đã ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng tại Quyết định số 740/QĐ-TTg ngày 17 tháng 6 năm 2019 [1].

Căn cứ Quy trình [1], cơn bão số 3 đổ bộ vào nước ta ngày 7/9/2024 và hoàn lưu sau bão kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới có trục qua Bắc bộ gây mưa lớn là thời kỳ lũ muộn. Thời kỳ lũ muộn được xác định xảy ra từ ngày 22 tháng 8 đến ngày 15 tháng 9 hàng năm. Để đảm bảo dung tích phòng lũ trong giai đoạn này, Quy trình [1] đã quy định mực nước trước lũ trong các hồ thủy điện Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà và Tuyên Quang thực hiện theo Điều 9.

“Điều 9. Vận hành trong thời kỳ lũ muộn:

1. Từ ngày 22 tháng 8, hồ Thác Bà được phép tích dần đến mực nước dâng bình thường; từ ngày 22 tháng 8 đến ngày 15 tháng 9, căn cứ nhận định tình hình thời tiết của Tổng cục Khí tượng Thủy văn, nếu mùa lũ có khả năng kết thúc sớm, Trưởng Ban Chỉ đạo Trung ương về phòng, chống thiên tai quyết định việc tích dần hồ Sơn La đến cao trình 213m, hồ Hòa Bình đến cao trình 115m và hồ Tuyên Quang đến cao trình 118m.

Trong quá trình tích nước, nếu Tổng cục Khí tượng Thủy văn dự báo có khả năng xảy ra lũ, Trưởng Ban Chỉ đạo Trung ương về phòng, chống thiên tai xem xét quyết định việc vận hành điều tiết để hạ dần mực nước các hồ nhưng tối đa không thấp hơn giá trị mực nước quy định dưới đây:

Bảng 1: Cao trình mực nước các hồ trước khi lũ muộn xuất hiện.

Trong quá trình các hồ Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà vận hành điều tiết để hạ dần mực nước các hồ về cao trình quy định Bảng 1 mà lũ về hồ tiếp tục tăng, Trưởng Ban Chỉ đạo Trung ương về phòng, chống thiên tai chủ trì, phối hợp với Bộ Công Thương báo cáo Thủ tướng Chính phủ xem xét quyết định sử dụng một phần dung tích chống lũ cho công trình để cắt giảm lũ cho hạ du nhưng phải đảm bảo an toàn công trình”.

Siêu bão Yagi:

Bão Yagi hình thành trên vùng biển phía Đông Philippines và đi vào Biển Đông ngày 2/9, là cơn bão số 3 trong năm 2024. Sau khi vào Biển Đông, bão Yagi đã tăng 8 cấp trong hơn 2 ngày. Bão Yagi đạt cấp siêu bão (cấp 16, giật trên cấp 17) vào ngày 5/9, thời gian duy trì cường độ cấp 16 hơn 1 ngày. Đây là một thời gian rất dài với một siêu bão trên Biển Đông. Yagi cũng ghi nhận kỷ lục là siêu bão có cường độ mạnh nhất hoạt động trên Biển Đông trong khoảng 30 năm trở lại đây.

Sau khi đổ bộ đảo Hải Nam (Trung Quốc), bão Yagi chỉ giảm 2 cấp (cấp 14), nhanh chóng nạp năng lượng ở vùng biển vịnh Bắc bộ và đổ bộ đất liền Việt Nam trên khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng lúc 13 giờ ngày 7/9.

Khi đổ bộ Việt Nam, bão Yagi dường như không suy yếu nhiều, mà chỉ giảm 1-2 cấp. Trong khoảng 6 tiếng càn quét qua Quảng Ninh, Hải Phòng, bão Yagi vẫn đạt cấp 12 đến cấp 13, nên đã tàn phá, gây nhiều thiệt hại về người và tài sản tại khu vực này.

Đến khoảng 20 giờ ngày 7/9, tâm bão bắt đầu quét qua Hà Nội. Không giống như những cơn bão thông thường, bão Yagi vẫn giữ sức gió cấp 10, giật cấp 12 (dù đã đi sâu vào đất liền). Trong khoảng 2-3 tiếng đi qua Hà Nội, bão Yagi suy yếu nhanh (giảm 2 cấp) rồi tiếp tục đi vào khu vực Phú Thọ, Vĩnh Phúc (lúc 23 giờ) và suy yếu thành áp thấp nhiệt đới.

Lý giải về việc thời gian bão vẫn giữ cấp gió mạnh trong vòng 12 tiếng khi đổ bộ Việt Nam, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia cho biết: Bão Yagi có mức độ giảm cấp không theo quy luật thông thường. Khi còn ở khu vực bắc Biển Đông, bão Yagi có cường độ rất mạnh, cấu trúc hệ thống đối xứng, hoàn lưu bão rộng, được phát triển trong môi trường thuận lợi là những điều kiện để bão duy trì cường độ mạnh. Từ đêm 8-11/9, ở khu vực Bắc bộ tiếp tục mưa rất lớn, có nơi trên 250 mm, xảy ra lũ quét và sạt lở đất tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

Thực hiện Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Hồng, diễn biến mực nước và lưu lượng nước về các hồ thủy điện ngày 1/9/2024 nêu ở bảng 2:

Bảng 2: Diễn biến lưu lượng nước đến và xả xuống hạ lưu các hồ thủy điện phía Bắc ngày 1/9/2024. (Nguồn EVN).

Như vậy, tại thời điểm ngày 1/9, mực nước tại hồ Lai Châu, Bản Chát, Huội Quảng đã xấp xỉ mực nước dâng bình thường. Riêng hồ Thác Bà, mực nước đến đã cao hơn mực nước dâng bình thường đến 0,19 m. Trong điều kiện đó, Thủy điện Lai Châu đã phải mở 1 cửa xả mặt và Thủy điện Thác Bà tiến hành mở 2 cửa xả mặt để xả lưu lượng nước thừa xuống phía hạ lưu công trình.

Trong vòng hai ngày (8 và 9/9), tổng lượng mưa ở vùng núi và trung du phía Bắc lên đến mức 350-400mm, nhiều nơi vượt quá 500-600mm. Hơn 70.000 hộ dân ở Yên Bái, Lào Cai, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Nội bị ngập.

Bão số 3 tan ngày 9/9, các tỉnh Đông Bắc bộ phải đối mặt những trận mưa lớn, kéo dài kỷ lục. Khu vực rừng núi Hà Giang, Lào Cai, Tuyên Quang, Yên Bái đón một lượng mưa rất lớn, khiến nước đổ về hồ Thác Bà tăng liên tục. Nước trong hồ lên từng giờ, với dự báo lúc ấy rất có thể sẽ sớm xảy ra hiện tượng nước vượt qua ngưỡng đập, nếu không có giải pháp ứng phó kịp thời.

Ngày 9/9, lưu lượng nước về hồ Thác Bà đạt 3.494m3/s, gần bằng lưu lượng xả tối đa là 3.650m3/s. Thủy điện Thác Bà đứng trước nguy cơ “ngàn cân treo sợi tóc” và có thể “dùng đến phương án xấu”, nếu nước về hồ tiếp tục tăng cao. Lúc này nhà máy đã tiến hành mở 3 cửa xả mặt và kéo dài cho đến hết ngày 13/9, sau đó giảm xuống còn 2 cửa xả mặt cho đến ngày 19/9.

Từ ngày 10/9 đến ngày 13/9 nhà máy chỉ tập trung xả lũ qua hệ thống xả mặt. Diễn biến mực nước đến hồ Thác Bà và tổng lượng nước xả xuống hạ lưu, xem bảng 3:

Bảng 3: Diễn biến lưu lượng nước đến và xả xuống hạ lưu hồ Thủy điện Thác Bà từ ngày 7 đến ngày 19/9/2024. (Nguồn EVN).

Diễn biến lưu lượng đến các hồ thủy điện phía Bắc trong ngày 10/9 và tổng lượng nước xả xuống hạ lưu (xem tại bảng 4). Tại thời điểm này, trừ hồ Sơn La không xả nước qua hệ thống tràn (chỉ có các tổ máy làm việc và xả nước qua tua bin xuống hạ lưu), còn các hồ khác ngoài chạy các tổ máy để phát điện còn xả lưu lượng nước qua hệ thống tràn mặt, xả sâu.

Nhìn vào bảng 4 cho thấy, hồ Tuyên Quang còn xả nước nhiều hơn lưu lượng nước đến hồ, chỉ có hồ Sơn La, Hòa Bình và Thác Bà còn giữ được một phần lưu lượng nước chảy về hồ được tích lại. Để bảo đảm an toàn cho công trình, không để mực nước đến hồ vượt quá mực nước dâng bình thường, dưới sự chỉ đạo của Ban phòng chống bão lụt Trung ương, các chủ hồ thủy điện đã thực hiện đúng quy định theo Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Hồng.

Như vậy, dung tích phòng lũ của 4 hồ là 8,45 tỷ m3, nhưng trong cơn lũ muộn năm nay chỉ khả dụng khoảng 1 tỷ m3. Và nếu không giữ được nước tại các hồ thủy điện khi dung tích phòng lũ không còn, thì vai trò làm chậm lũ cho hạ lưu sông Hồng không thực hiện được.

Bảng 4: Diễn biến lưu lượng nước đến và xả xuống hạ lưu các hồ thủy điện phía Bắc ngày 10/9/2024. (Nguồn EVN).

Nhận xét và kiến nghị:

Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Hồng đã thực hiện được hơn 5 năm và đến nay chưa xảy ra một sự cố đáng tiếc nào. Tuy nhiên, trong điều kiện biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt và hiện tượng thời tiết dị thường xuất hiện không theo quy luật là mối đe dọa thường xuyên, trực tiếp đến công tác vận hành an toàn các công trình thủy điện, cũng như chống lũ cho khu vực hạ lưu hồ chứa. Việc dự báo chính xác thời tiết, lượng mưa theo từng thời điểm trong cả năm sẽ giúp cho việc vận hành các công trình thủy điện an toàn và hiệu quả.

Cơn lũ lụt lịch sử lần này chủ yếu do đợt mưa lớn nhất Bắc bộ hơn 30 năm nay (cả về lưu lượng lẫn diện tích). Dữ liệu trên các trạm quan trắc cho thấy, mực nước sông lên rất nhanh và liên tục tăng cấp báo động từ ngày 7/9, khi bão Yagi đổ bộ.

Trạm Lào Cai ở thượng nguồn sông Thao ghi nhận mức tăng cao nhất. Chỉ hai ngày sau bão, lũ sông Thao đã vượt đỉnh lịch sử tồn tại 53 năm, sông Cầu vượt kỷ lục 65 năm.

Tại Hà Nội, mực nước sông cũng ghi nhận mực nước cao nhất 20 năm. “Đây là đợt mưa lũ hiếm gặp ở miền Bắc” - ông Mai Văn Khiêm - Giám đốc Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia khẳng định.

Tính đến ngày 18/9, thống kê của các tỉnh thành cho thấy thiệt hại kinh tế do bão Yagi gây ra khoảng 50.000 tỷ đồng, dự kiến khi thống kê đầy đủ thì con số thiệt hại sẽ vào khoảng 2,5 tỷ USD. Dự báo thiệt hại kinh tế làm tốc độ tăng trưởng GDP cả năm giảm khoảng 0,15% so với kịch bản tăng trưởng 6,8-7%. Tốc độ tăng trưởng của một số địa phương như Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Lào Cai có thể giảm trên 0,5%.

Yagi được xem là cơn bão dị thường, tạo ra lượng nước khổng lồ trút xuống vùng núi phía Bắc với cơn mưa phổ biến từ 150-300 mm, vượt qua giai đoạn mưa lớn nhất từng ghi nhận sau bão Hagupit (năm 2008).

Theo Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Hồng [1]: Từ ngày 16/9 đến cuối năm là thời kỳ tích nước của các hồ thủy điện phía Bắc. Tuy nhiên, trong hai ngày 22 và 23/9, hồ Hòa Bình vẫn tiếp tục mở từ 2 đến 3 cửa xả đáy để giảm mực nước dâng trong hồ. Đây là dấu hiệu cảnh báo hiện tượng biến đổi khí hậu khôn lường. Để đảm bảo vận hành an toàn công trình thủy điện, an toàn cho người dân, giảm thiểu thiệt hại, nên chăng chúng ta phải lưu ý những vấn đề sau:

1. Xem xét lại mực nước trước lũ tại các hồ thủy điện trong thời kỳ lũ muộn (từ 21/8 đến 15/9 hàng năm khu vực phía Bắc) nhằm tạo dung tích phòng lũ đủ đáp ứng với những cơn lũ bất thường (như siêu bão Yagi).

2. Cơ quan khí tượng dự báo, dưới trạng thái La Nina, từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2024, hoạt động của bão/áp thấp nhiệt đới trên khu vực Biển Đông có khả năng xuất hiện ở mức xấp xỉ đến cao hơn trung bình nhiều năm từ 4-5 cơn. Trong đó, số cơn đổ bộ vào đất liền có thể cao hơn so với trung bình nhiều năm (1,9 cơn) và tập trung nhiều ở khu vực Trung bộ, các tỉnh phía Nam, từ tháng 10 đến tháng 12 và Biển Đông có khả năng đón nhiều cơn bão, áp thấp nhiệt đới hơn mọi năm. Trong đó, số cơn bão đổ bộ vào đất liền tập trung nhiều ở khu vực Trung bộ và các tỉnh phía Nam. Vì vậy, cần rà soát tương tự các Quy trình vận hành hồ chứa, liên hồ chứa tại các lưu vực sông trên cả nước nhằm đảm bảo vận hành an toàn công trình thủy điện, cũng như an toàn cho người dân vùng hạ lưu công trình.

3. Nâng cao năng lực dự báo bão và mưa lũ để ứng phó với thiên nhiên trong điều kiện khí hậu biến đổi cực đoan./.

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

Tài liệu tham khảo:

1. Quyết định số 740/QĐ-TTg ngày 17 tháng 6 năm 2019 về việc Ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng.