An toàn hệ thống thủy điện trên bậc thang thủy điện sông Đà: Những bài toán trong quản lý và vận hành

“Đón đầu” mùa lũ, dưới sự chủ trì của Bộ trưởng Bộ KH&CN Chu Ngọc Anh, phiên họp Hội đồng Tổ tư vấn KH&CN về An toàn hệ thống thủy điện trên bậc thang thủy điện sông Đà ngày 21/6/2019 đã truyền đi một thông điệp mà hầu hết người dân lưu vực sông Đà cũng như đồng bằng sông Hồng đều mong chờ: các công trình thủy điện quan trọng trên hệ thống sông Đà, phụ lưu của sông Hồng, đều được đánh giá là an toàn, ổn định và sẵn sàng vận hành trong mùa lũ 2019.

Chảy qua khu vực núi cao vùng Tây Bắc như Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình và xuôi về Phú Thọ để nhập với sông Hồng, sông Đà là một trong những dòng chảy có nhiều đóng góp vào hệ thống lưới điện quốc gia, ví dụ theo báo cáo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), năm 2017, tổng sản lượng điện từ 5 nhà máy này chiếm 14,4% tổng sản lượng điện toàn hệ thống. Nhưng vai trò của các nhà máy không chỉ có vậy, với hệ thống hồ đập của mình, các nhà máy đã góp phần quan trọng vào việc cắt lũ, đảm bảo an toàn hạ du mùa lũ, đồng thời xả nước, cung cấp nước tưới cho các vụ lúa và rau màu mùa cạn khu vực đồng bằng sông Hồng. Do đó, trước phiên họp này vài ngày, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 740/QĐ-TTg về việc ban hành quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng, trong đó quy định việc điều tiết nước các hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Lai Châu, Bản Chát và Huội Quảng trong hai mùa, vừa đảm bảo tối ưu hiệu quả phát điện, vừa kịp thời chống lũ, vừa giúp đảm bảo nước sinh hoạt, sản xuất.

Muốn triển khai nhiều giải pháp KH&CN thiết thực, cần sự phối hợp chặt chẽ giữa trường viện, địa phương và các ban quản lý nhà máy thủy điện để đảm bảo thông suốt các thông tin quản lý cũng như góp phần quan trọng vào quá trình vận hành tốt các nhà máy. Do đó, tại phiên họp, GS. TS Phạm Văn Tỵ, thành viên phản biện của Hội đồng, đã nêu ý kiến cần có sự phối hợp liền mạch giữa Viện Vật lý địa cầu và các ban quản lý công trình. “Các nhà máy thủy điện này đều được trang bị những thiết bị quan trắc theo dõi về gia tốc động đất và tác động của nó tới nền đập. Đây là điều tốt và nên duy trì nhưng do các cán bộ chuyên trách ở các công ty đều có những hạn chế nhất định về phân tích số liệu, không như những nhà nghiên cứu ở Viện Vật lý địa cầu”. Từ thực tế này, ông đề nghị, “hai bên cần trao đổi với nhau và đi tới hợp tác là viện tổ chức các khóa bồi dưỡng, nâng cao kiến thức cho các cán bộ quan trắc để họ có thể phân tích được số liệu và hiểu được giá trị của những số liệu đó”.

Đề nghị của GS. TS Phạm Văn Tỵ - nhà nghiên cứu giàu kinh nghiệm về địa chất công trình của trường Đại học Mỏ Địa chất (Hà Nội), dựa trên những quan sát của ông về địa bàn các nhà máy thủy điện, gồm những vùng hồ rộng, dung tích hồ lớn, có độ cao đến 100m, và đánh giá của Viện Vật lý địa cầu, “đây là vùng có hoạt động động đất mạnh nhất Việt Nam”. Do đó, nếu có những thông tin có giá trị, được phân tích từ phía các cán bộ quan trắc từ chính các nhà máy, một kênh quan trọng bên cạnh mạng lưới quan trắc mà Viện Vật lý địa cầu đã thiết lập được, thì sẽ góp phần tạo điều kiện chuẩn bị sớm cho những ứng phó liên quan đến an toàn đập.

Việc phối hợp giữa viện nghiên cứu và cơ quan vận hành nhà máy sẽ góp phần làm sâu sắc hơn những hiểu biết của cả hai phía. Ví dụ Hydro-Québec (Canada), nhà sản xuất điện từ thủy điện hạng tư thế giới và là nơi cung cấp điện năng cho sinh hoạt và sản xuất ở Québec, Canada thông qua quản lý, vận hành 111 đập, đã áp dụng (non destructive testing NDT) NDT từ những năm 1990 nhằm kiểm tra các ảnh hưởng của điều kiện thời tiết đến bề mặt cũng như kết cấu đập. Việc kiểm tra những khuyết tật trong hệ thống đập tràn, kết cấu các thiết bị thủy công bằng các phương pháp đánh giá không phá hủy… rất quan trọng vì Québec là một nơi có điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Không phải ngẫu nhiên mà, Hydro-Québec đã có thể áp dụng những phương pháp này. Nó là kết quả của quá trình hợp tác giữa Phòng thí nghiệm Cảm biến dưới bề mặt (trường Đại học Mc Grill), Phòng thí nghiệm nghiên cứu Công trình bê tông (Viện Nghiên cứu thủy điện Québec IREQ) và công ty. Thậm chí, điều đó không chỉ mang lại những giải pháp ứng dụng ngay trên các công trình mà còn đem lại nhiều công bố quốc tế cho câc nhà nghiên cứu.

Trong quá trình vận hành các nhà máy thủy điện trên sông Đà vài năm gần đây, có nhiều vấn đề diễn ra nằm ngoài phạm vi giải quyết của một ngành, một địa phương hay một ban quản lý nhà máy. Một trong số đó là hiện tượng dòng chảy sông Hồng thay đổi, đáy sông xuống thấp, mực nước xuống thấp so với trước đây, một phần do nạn khai thác cát trộm. Điều đó dẫn đến việc “vào mùa cạn, các hồ chứa đã xả nước tối đa cho người làm nông đổ ải nhưng vẫn không đạt được mực nước 2,2m như quy định”, Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải báo cáo.

Hiện tượng này dẫn đến hậu quả: lượng nước lấy được ở hạ du ngày càng giảm như 67% vào năm 2017 và xấp xỉ 14% năm 2019, theo số liệu của Thứ trưởng Bộ NN&PTNT Nguyễn Hoàng Hiệp. Để góp phần giải quyết hiện tượng này, EVN đã cấp kinh phí cho Tổng cục Thủy lợi thực hiện đề tài nghiên cứu tính toán tối ưu lượng xả nước trên sông Hồng và giải pháp đưa ra là hoặc nâng đập tạm, hoặc nâng cấp trạm bơm, tuy nhiên cái khó là kinh phí đầu tư từ đâu? “Bộ NN&PTNT chỉ đạo các tỉnh nhưng hiện mọi chuyện vẫn từ từ vì không có đủ kinh phí để đầu tư một lúc cho số lượng lớn các trạm bơm được”, ông Ngô Sơn Hải đề cập đến vướng mắc.

Như vậy, cần sự san sẻ giữa EVN với Bộ NN&PTNT để cùng giải quyết vấn đề. “Bộ NN&PTNT đề nghị EVN bỏ tiền ra đầu tư các trạm bơm đấy để thu lại được lợi ích kia tuy phù hợp về kinh tế nhưng về mặt các quy tắc tài chính lại không phù hợp, mặc dù EVN sẵn sàng thực hiện”, Phó tổng Giám đốc EVN Ngô Sơn Hải nêu. Do đó, ông cho rằng, “phải có một cơ chế của chính phủ thì EVN mới có thể đầu tư cho các công trình do Bộ NN&PTNT quản lý, còn với cơ chế hiện hành thì EVN làm được việc đó. EVN chỉ còn cách là nhờ Bộ NN chỉ đạo các tỉnh đầu tư, nâng cấp các trạm bơm”.

Các hồ đập trên sông Đà cần được kết nối chặt chẽ trong vận hành. Quyết định số 740/QĐ-TTg về việc ban hành quy trình vận hành liên hồ chứa của chính phủ mới ban hành đã quy định rõ vai trò và trách nhiệm của các hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Lai Châu, Bản Chát và Huội Quảng trong điều tiết nước cũng như vai trò và trách nhiệm của các bộ, ban, ngành liên quan. Bộ trưởng Chu Ngọc Anh lưu ý, với quy chế mới, không chỉ có ban quản lý các công trình mà chính quyền địa phương cũng cần vào cuộc để đảm bảo an toàn hồ đập với các hoạt động thiết thực và hữu ích như tăng cường độ che phủ rừng, phát triển diện tích các rừng đầu nguồn, ngăn ngừa, cấm sử dụng thuốc diệt cỏ, gây ô nhiễm nguồn nước.

Rõ ràng, công việc chỉ hoàn thành tốt khi các bên đều thực hiện đúng nhiệm vụ của mình, đặc biệt trong việc cung cấp thông tin dự báo, số liệu quan trắc một cách liên tục. Ông Châu Trần Vĩnh, Phó Cục trưởng Cục Quản lý tài nguyên nước (Bộ TN&MT) nêu vấn đề, Bộ TN&MT là cơ quan chủ trì xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa nên nhìn nhận rất rõ vai trò của các bên liên quan trong công tác vận hành, “đặc biệt là trách nhiệm của chủ hồ và Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia trong công tác dự báo, phối hợp để có thể dự báo tình hình”.

Khi quy trình vận hành liên hồ được thực hiện một cách nghiêm túc và hiệu quả, chúng ta sẽ có cơ hội có được quy trình vận hành thời gian thực – một giải pháp mới trong vận hành các hồ chứa dựa trên hệ thống hoàn chỉnh các phần mềm truyền tin, giải mã thông tin, thu thập số liệu, tính toán vận hành theo các phương án nhằm hỗ trợ ra quyết định kịp thời, chính xác và hiệu quả. Có nhiều ưu điểm như thế nhưng áp dụng quy trình này không dễ bởi nó đòi hỏi sự đồng bộ về hệ thống máy móc, khả năng làm chủ các mô hình mô phỏng dòng chảy, thủy lực, các công cụ xử lý thông tin chuyên dụng… và hơn hết là lượng thông tin đầu vào từ các hệ thống quan trắc, không chỉ cần sự sẵn sàng của kinh phí, thiết bị mà cả con người. Do đó, vận hành theo thời gian thực là vấn đề “đã được [Bộ TN&MT] đặt ra rất nhiều lần và trong rất nhiều năm nhưng chưa thực hiện được”, theo ông Châu Trần Vĩnh.

Tuy nhiên, việc vận hành liên hồ cần được mở rộng với việc cung cấp thông tin hồ chứa ở thượng nguồn sông trên đất Trung Quốc. Tổ chuyên gia phản biện của Hội đồng cũng nhận định, trong bối cảnh phức tạp của biến đổi khí hậu, việc có thêm các tổ hợp hồ chứa thượng nguồn cũng khiến công việc dự báo thủy văn cũng gặp khó khăn, đặc biệt khi lũ xuất hiện trên hệ thống sông.

Cái khó là không có số liệu từ các hồ chứa thượng nguồn. Ông Châu Trần Vĩnh chia sẻ, số liệu này “liên quan trực tiếp đến việc có thể vận hành liên hồ theo thời gian thực hay không. Năm nào chúng tôi cũng yêu cầu là cấp số liệu về bốn hồ gần biên giới nhất thôi nhưng cũng khó khăn. Bộ TN&MT đã vận dụng rất nhiều kênh, có cả kênh ‘phi truyền thống’ để có được thông tin vận hành của các hồ chứa cách chúng ta khoảng 70 km nhưng thực ra 10 năm nay rồi chưa làm được”.

Trong khi chưa có được số liệu cần thiết này, giải pháp áp dụng là “EVN đã giao cho Sơn La lắp hai trạm quan trắc trên Mường Tè và hiện đã có số liệu đầu vào của sông Đà khu vực biên giới”, theo ông Ngô Sơn Hải. Còn Bộ TM&MT “giữa năm vừa rồi đã có số liệu quan trắc lưu lượng mực nước, chất lượng nước tự động của 7 hồ chảy vào Việt Nam, riêng trên sông Đà có hai nơi sẽ chia sẻ số liệu”, theo ông Châu Trần Vĩnh. Tuy nhiên ông cũng cho rằng, đây chỉ là giải pháp tinh huống bởi khoảng cách giữa các hồ quá gần và quan trọng là bài toán xả nước của hồ Trung Quốc vẫn là ẩn số. Vì vậy, cơ quan thường trực Hội đồng An toàn hệ thống thủy điện trên bậc thang thủy điện sông Đà đã đề nghị Bộ TN&MT xây dựng các phương án dự báo lũ lớn trong điều kiện không có đầy đủ thông tin về chế độ vận hành của các hồ chứa Trung Quốc.