nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý dự án công trình thủy lợi cửa đạt thanh hóa trong giai đoạn khai thác vận hành

Kết quả dự kiến đạt được: - Đánh giá được thực trạng tình hình quản lý hệ thống hồ chứa hiện nay; - Đánh giá được công tác kiểm tra quan trắc giám sát quá trình làm việc phục vụ công tá

Thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý dự án công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai thác vận hành” Đã hoàn thành đúng

thời hạn và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu đặt ra trong bản đề cương đã được phê duyệt; Trước hết tác giả bày tỏ lòng biết chân thành tới Trường đại học Thủy lợi đã đào tạo và quan tâm giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tác giả trong qua trình học tập và hoàn thành luận văn này;

Tác giả xin trân trọng cảm ơn Gs.Ts Lê Kim Truyền đã trực tiếp hướng dẫn, giúp

đỡ để hoàn thành tốt nhiệm vụ của luận văn đặt ra;

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô phòng đào tạo đại học và sau đại học, các Cô trên thư viện, Khoa công trình, Bộ môn công nghệ quản lý và xây dựng, Khoa kinh tế, Công ty TNHH MTV Sông Chu, Ban quản lý dự án 3, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Thanh Hóa, Trường đại học Hồng Đức Thanh Hóa, Chi cục thủy lợi Thanh Hóa đã tạo điều kiện cho tác giả trong quá trình làm luận văn; Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn, chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tác giả rất mong muốn được sự góp ý, chỉ bảo chân tình của các Thầy Cô và cán bộ đồng nghiệp đối với bản luận văn Xin trân trọng cảm ơn

Hà nội, ngày 22 tháng 11 năm 2013

Học viên cao học

Nguyễn Thị Thanh

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu “Nghiên cứu đề xuất các giải

pháp quản lý dự án công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai

thác vận hành” là của riêng tôi Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã

được ghi rõ nguồn gốc Kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây

Tác giả

Nguyễn Thị Thanh

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CÁC HỒ CHỨA Ở NƯỚC TA HIỆN NAY 3

1.1 TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC HỒ CHỨA 3

1.2 VỊ TRÍ, NGUYÊN TẮC CÔNG TÁC TỔ CHỨC QUẢN LÝ KHAI THÁC VẬN HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA 5

1.2.1 Nhìn nhận tình hình các hồ chứa ở nước ta hiện nay 5

1.2.2 Sự cần thiết của bộ máy tổ chức để quản lý, khai thác vận hành đập hồ chứa 7

1.2.3 Vị trí của công tác quản lý đập hồ chứa 8

1.2.4 Nguyên tắc tổ chức quản lý đập hồ chứa 9

1.3 NỘI DUNG, YÊU CẦU CỦA VIỆC QUẢN LÝ ĐẬP HỒ CHỨA TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC VẬN HÀNH 10

1.3.1 Công tác quản lý, khai thác đập hồ chứa bao gồm các nội dung chính sau 10

1.3.2 Yêu cầu của công tác quản lý, vận hành đập hồ chứa 11

1.4 NHỮNG SỰ CỐ CÓ THỂ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ VẬN HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA 11

1.4.1 Tình hình sự cố hư hỏng đập trên thế giới 11

1.4.2 Những sự cố có thể xảy ra trong quá trình quản lý vận hành hồ, đập 12

1.4.3 Những loại sự cố thường gặp khác 17

1.4.4 Một số sự cố điển hình 19

1.4.5 Một số sự cố những năm gần đây và nguyên nhân gây ra 20

1.5 QUẢN LÝ ĐẬP HỒ CHỨA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 20

1.5.1 Biến đổi khí hậu 20

1.5.2 Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu 23

1.5.3 Bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn hiện nay 26

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 28

CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC KIỂM TRA QUAN TRẮC GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH 30

HỒ CHỨA CỬA ĐẠT 30

2.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT THANH HÓA 30

2.1.1.Vị trí, quy mô, nhiệm vụ, công trình Cửa Đạt 30

2.1.1 Vị trí công trình 30

2.1.2 Quy mô công trình 30

2.1.3 Nhiệm vụ công trình: 31

2.1.4 Các thông số kỹ thuật chủ yếu: 31

2.2 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC KIỂM TRA VÀ NHỮNG KIẾN NGHỊ VỀ CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT 35

2.2.1 Những nội dung về việc kiểm tra công trình Cửa Đạt 35

2.2.2 Thực trạng công tác kiểm tra đối với công trình Cửa Đạt 38

2.2.3 Đánh giá việc thực hiện 41

2.2.4 Kiến nghị đối với công tác kiểm tra công trình Cửa Đạt 41

2.3 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUAN TRẮC VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ LIÊN QUAN 44

2.3.1 Những căn cứ 44

2.3.2 Thực trạng quan trắc chung ở Công trình Cửa Đạt 45

2.3.2 Những kiến nghị trong công tác quan trắc Công trình Cửa Đạt 55

2.4 THỰC TRẠNG THỰC HIỆN QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỒ CHỨA CỬA ĐẠT 58

2.4.1 Những căn cứ 58

2.4.2 Thực trạng công tác vận hành công trình 59

2.4.3 Những kiến nghị trong công tác thực hiện quy trình vận hành hồ chứa Cửa Đạt 60

CHO CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ 61

2.5.1 Những căn cứ 61

2.5.2 Chế độ bảo dưỡng các thiết bị quan trắc 61

2.5.3 Chế độ bảo dưỡng các công trình thủy công 62

2.5.4 Đánh giá việc thực hiện công tác duy tu bão dưỡng cho công trình và thiết bị 65

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 65

CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ THỂ CHẾ QUẢN LÝ HỆ THỐNG TƯỚI HIỆN NAY CỦA CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT VÀ NHỮNG KIẾN NGHỊ 67

3.1 THỰC TRẠNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ KHAI THÁC HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT 67

3.1.1 Thực trạng tổ chức quản lý, khai thác, vận hành công trình Cửa Đạt 67

3.1.2 Quy chế quản lý kỹ thuật và bảo vệ công trình 70

3.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUẢN LÝ KHAI THÁC HỒ CHỨA NƯỚC CỬA ĐẠT 72

3.2.1 Các căn cứ lựa chọn phương án 73

3.2.2 Mục tiêu 74

3.2.3 Nội dung phương án 75

3.3 ĐỀ XUẤT ĐỔI MỚI VÀ HOÀN THIỆN MÔ HÌNH QUẢN LÝ TỔ CHỨC KHAI THÁC VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT 91

3.3.1 Đổi mới mô hình tổ chức Công ty Sông Chu 91

3.3.2 Đề xuất đổi mới mô hình tổ chức Ban quản lý khai thác công trình Cửa Đạt 96

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 101

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 103

KẾT LUẬN 103

KIẾN NGHỊ 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 107

Hình 2.1: Mặt cắt ngang điển hình của đập chính 33

Hình 2.2: Toàn cảnh mái thượng lưu đập tại thời điểm kiểm tra 38

Hình 2.3: Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc đập chính Cửa Đạt 51

Hình 3.1: Mặt bằng bố trí thiết bị quan trắc đập chính Cửa Đạt 76

Hình 3.2: Mô hình tổ chức hiện tại công ty Sông Chu 92

Hình 3.3: Mô hình đề xuất tổ chức quản lý công ty Sông Chu 94

Hình 3.4: Mô hình quản lý hiện tại của Ban quản lý khai thác công trình Cửa Đạt 98

Hình 3.5: Mô hình đề xuất Ban quản lý khai thác công trình Cửa Đạt 99

Bảng 1.2: Thống kê đánh giá tỷ lệ vỡ đập quan các thời kỳ 11

Bảng 2.1: Tiến độ thi công tổng thể 34

Bảng 2.2: Thống kê số lượng thiết bị quan trắc được lắp đặt 50

Bảng 3.1: Kế hoạch SXTC trong 3 năm: 2013, 2014, 2015 90

Ký hiệu Tên đầy đủ

NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thông

TN & MT Tài nguyên và môt trường

FAO Food and Agriculture Organization

IWMI International Water Management Institute

HEC Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thủy lợi VN

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây nền kinh tế đất nước đã và đang phát triển với tốc độ khá nhanh, cùng với sự phát triển của hàng loạt công tình thủy lợi, thủy điện Quá trình phát triển thủy lợi trong nhiều năm qua đã mang lại cho đất nước và nhất là nông nghiệp, nông thôn và nông dân nhiều thành tựu to lớn Tuy nhiên, công tác thủy lợi kể

từ khâu quy hoạch, xây dựng đến quản lý vận hành còn có nhiều hạn chế, hiệu quả khai thác các công trình thủy lợi còn thấp chỉ đạt 60-70% Công tác quản lý vận hành khai thác chưa được quan tâm đúng với vị trí của nó là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả khai thác các công trình còn hạn chế và nhất là chi phí tăng cao

Thực tế cho thấy để đáp ứng mục tiêu và yêu cầu xây dựng công trình cần phải đổi mới tầm nhìn đối với công tác quản lý khai thác công trình thủy lợi, nhất là trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay Trước những thách thức trong điều kiện công nghiệp và đô thị hóa, biến đổi khí hậu; để thực hiện chương trình mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới đòi hỏi chúng ta phải nhìn lại từ khâu chiến lược, quy hoạch, xây dựng đến quản lý vận hành cho tất cả các hệ thống công trình thủy lợi trong cả nước Công tác quản lý vận hành khai thác có ý nghĩa vô cùng quan trọng, cần được quan tâm đúng vị trí của nó vì có hệ thống công trình chúng ta mới có phương tiện chứ chưa đạt được mục đích đã đề ra

Công trình Cửa Đạt là công trình thuộc loại đặc biệt lớn ở nước ta có tổng diện tích hồ chứa khoảng 1664 triệu m3 nước và cột nước cao hơn 100m, được đầu tư hàng nghìn tỷ đồng Hạ lưu công trình có hàng triệu người dân đang sinh sống chịu ảnh hưởng trực tiếp của công trình Cửa Đạt về cung cấp nguồn nước cho sản xuất, môi trường và ngập lụt, v.v…

Vì vậy quản lý khai thác vận hành công trình Cửa Đạt bảo đảm an toàn và nâng cao hiệu quả đầu tư là yêu cầu cấp thiết đối với Thanh Hóa nói riêng và sự nghiệp chung cho cả nước Xuất phát từ các vấn đề về tầm quan trọng của công trình Cửa Đạt

vừa nêu trên, tác giả luận văn chọn đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý

dự án công trình thủy lợi Cửa Đạt Thanh Hóa trong giai đoạn khai thác vận hành”

2 Mục tiêu:

Nghiên cứu đề xuất mô hình, phương án tổ chức quản lý công trình Cửa Đạt trên cơ sở bảo đảm an toàn và nâng cao hiệu quả đầu tư trong quá trình vận hành khai thác

3 Phương pháp nghiên cứu:

+ Nghiên cứu tổng quan;

+ Phương pháp thu thập phân tích, tổng hợp;

+ Phương pháp quan sát trực tiếp;

+ Phương pháp kế thừa những kết quả đã tổng kết, nghiên cứu

4 Phạm vi nghiên cứu:

- Quản lý hệ thống công trình đầu mối Cửa Đạt sau giai đoạn đầu tư xây dựng

5 Kết quả dự kiến đạt được:

- Đánh giá được thực trạng tình hình quản lý hệ thống hồ chứa hiện nay;

- Đánh giá được công tác kiểm tra quan trắc giám sát quá trình làm việc phục

vụ công tác quản lý vận hành công trình hồ chứa Cửa Đạt

- Đánh giá được hiệu quả các mô hình tổ chức và thể chế quản lý hệ thống tưới hiện nay của công trình Cửa Đạt;

- Đề xuất được các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả khai thác công trình Cửa Đạt khi đưa vào khai thác vận hành

- Đề xuất các mô hình tổ chức và thể chế quản lý hệ thống vận hành của công trình Cửa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CÁC HỒ CHỨA Ở

NƯỚC TA HIỆN NAY 1.1 TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC HỒ CHỨA

Tính đến nay, trên cả nước có gần 7000 hồ chứa thủy lợi, thủy điện đang hoạt động, thuộc địa bàn của 45/64 tỉnh thành, trong đó có gần 100 hồ chứa nước lớn có dung tích trên 10 triệu m3, hơn 567 hồ có dung tích từ 1÷10 triệu m3, còn lại là các hồ nhỏ Tổng dung tích trữ nước của các hồ là 35,8 tỷ m3, trong đó có 26 hồ chứa thủy điện lớn có dung tích là 27 tỷ m3

nước còn lại là các hồ có nhiệm vụ tưới là chính với tổng dung tích là 8,8 tỷ m3 nước đảm bảo tưới cho 80 vạn ha Các hồ chứa này đã phát huy hiệu quả, góp phần quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là phát triển nông nghiệp, ổn định đời sống nhân dân

Hồ chứa nước là công trình quan trọng để khai thác sử dụng nước và phòng chống tác hại do nguồn nước gây ra Các công trình hồ đập được đầu tư với các nguồn vốn khác nhau: ngân sách nhà nước, các doanh nghiệp tư nhân, các nông trường, hợp tác xã Trong đó, nguồn vốn từ ngân sách nhà nước là chủ yếu Việc xây dựng nhiều

hồ chứa đã góp phần rất lớn vào phát triển sản xuất nông nghiệp, phát điện, chống lũ, cấp nước sinh hoạt và bảo vệ môi trường Tuy nhiên hồ chứa cũng gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường, xã hội Những tồn tại trong thiết kế, thi công và quản lý hồ chứa cũng như những biến đổi bất thường về khí hậu làm cho các tác động xấu này trầm trọng thêm, đặc biệt có thể dẫn đến nguy cơ làm mất an toàn, làm vỡ đập và gây

ra thảm họa cho khu vực hạ du

Về mặt đầu tư, do thiếu kinh phí xây dựng nên các hạng mục công trình không được đầu tư xây dựng đầy đủ và có độ kiên cố cần thiết Một số hồ chứa tràn xả lũ không đủ năng lực xả, không được xây dựng một cách chắc chắn Một số đập mái thượng lưu không được gia cố Nhiều hồ chứa không có đường quản lý, gây khó khăn cho công tác quản lý và ứng cứu khi hồ có sự cố Trường hợp này xảy ra phổ biến ở các hồ loại vừa và nhỏ

Về mặt khảo sát thiết kế, việc hạn chế các tài liệu về khí tượng thủy văn, địa hình địa chất cũng như các phương pháp tính toán dẫn đến việc các hồ sơ thiết kế

không sát với thực tế, chưa đảm bảo mức độ an toàn đặc biệt là những hồ nhỏ Tiêu chuẩn lũ áp dụng cho thiết kế hồ chứa được lựa chọn chủ yếu căn cứ vào quy mô đặc điểm của công trình mà chưa xem xét đến đặc điểm khu vực hạ du đập

Về mặt thi công, do thiết bị thi công thiếu, kỹ thuật thi công lạc hậu, ở các hồ nhỏ đập được thi công bằng thủ công dẫn đến chất lượng thi công không bảo đảm Rất nhiều đập bị thấm do vật liệu không đảm bảo chất lượng; nền đập không được xử lý đến nới đến chốn; kỹ thuật đắp không đạt yêu cầu…

Về quản lý, mặc dầu Nhà nước đã ban hành nhiều văn bản, quy định trách nhiệm quản lý, khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi thủy điện nói chung và các hồ đập nói riêng, nhưng nói chung, năng lực về quản lý, theo dõi và vận hành hồ đập tại Việt Nam còn nhiều bất cập

Công tác tổ chức quản lý chưa đầy đủ, kém hiệu quả và chưa được quan tâm đúng mức Ở các hồ chứa nước lớn và vừa do các Công ty khai thác công trình quản

lý, công tác này đã được chú ý hơn nhưng so với yêu cầu đặt ra trong các văn bản, quy định thì còn một khoảng cách khá xa Đối với các hồ vừa và nhỏ, nhiều hồ được giao cho các xã, HTX, nông trường quản lý nhưng không được hỗ trợ đầy đủ cán bộ kỹ thuật và đào tạo về chuyên môn, tình trạng này cũng tương tự đối với các hồ thủy điện

do các công ty cổ phần tư nhân quản lý Vì vậy công tác quản lý chưa đi vào nề nếp, hiệu quả còn thấp

Nguồn nhân lực quản lý đập chưa đáp ứng các yêu cầu về công tác quản lý; nhiều nơi thiếu cán bộ về thủy lợi, đặc biệt là các vùng miền núi Công tác đào tạo không được tiến hành thường xuyên, thiếu cán bộ quản lý đập được đào tạo về quản lý

an toàn đập Ở các hồ giao cho xã, HTX và các nông trường hoặc công ty tư nhân quản

lý, cán bộ quản lý không có đủ trình độ chuyên môn, thiếu kiến thức về quản lý an toàn đập, khi tình huống lũ lụt xảy ra không có hoặc thiếu lực lượng cán bộ kỹ thuật chuyên ngành để xử lý ngay từ đầu Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng vỡ một số đập nhỏ đã xẩy ra

Tình hình trên đã cho thấy nếu việc thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành đập không tốt, không an toàn để xẩy ra các sự cố vỡ đập hoặc xả lũ lớn bất thường thì ngoài thiệt hại cho bản thân công trình, phá hoại hoặc ngưng trệ sản xuất, còn có thể

gây ra tổn thất nặng nề về sinh mạng, tài sản ở vùng hạ lưu đập, làm ách tắc giao thông gây thiệt hại to lớn cho kinh tế, quốc phòng và an ninh của đất nước Mức độ tác hại của sự cố phụ thuộc vào quy mô, vị trí công trình cũng như đặc điểm khu vực hạ du nhưng dù ở mức độ nào thì tổn thất do sự cố vỡ đập gây ra sẽ là rất đáng kể về mặt kinh tế, chưa nói các tổn thất về sinh mạng tài sản và làm đảo lộn môi trường sinh thái

ở một khu vực nhất định

Những tổn thất có thể do các sự cố mất an toàn đập, những vấn đề tồn tại tiềm tàng trong hệ thống các hồ đập đã đề cập ở trên, cộng với những hệ lụy của việc biến đổi khí hậu, mật độ dân cư đông đúc cũng như yêu cầu phát triển kinh tế xã hội ở khu

hạ du đập đã nói lên yêu cầu bức thiết của công tác tổ chức quản lý an toàn đập, hồ chứa cũng như việc quản lý khai thác đập hồ chứa ở nước ta…

Quản lý khai thác vận hành cũng như quản lý an toàn đập không phải là công việc mới mẻ, tuy nhiên việc quản lý cũng còn nhiều hạn chế và khó khăn Việc quản lý khai thác vận hành đảm bảo tính hệ thống về an toàn của công trình từ các khâu thiết

kế, thi công, quản lý vận hành, bảo trì, kiểm định đánh giá mức độ an toàn đập theo định kỳ, công tác tổ chức an toàn đập và trách nhiệm đối với an toàn đập từ chủ đập đến các cấp, cơ quan quản lý, các ngành có liên quan đến an toàn đập

1.2 VỊ TRÍ, NGUYÊN TẮC CÔNG TÁC TỔ CHỨC QUẢN LÝ KHAI THÁC VẬN HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA

1.2.1 Nhìn nhận tình hình các hồ chứa ở nước ta hiện nay

1.2.1.1 Đối với hồ thủy lợi:

Tính đến nay, trên cả nước có gần 6500 hồ chứa thủy lợi đang hoạt động, thuộc địa bàn của 45/64 tỉnh thành Các tỉnh đã xây dựng nhiều hồ chứa là:

Bảng 1.1: Số lượng hồ chứa ở một số tỉnh

Nghệ An 625 hồ chứa Thanh Hóa 618 hồ chứa Hòa Bình 521 hồ chứa Tuyên Quang 503 hồ chứa Bắc Giang 461 hồ chứa

Đắc Lắc 439 hồ chứa

Hà Tĩnh 345 hồ chứa Vĩnh Phúc 209 hồ chứa Bình Định 161 hồ chứa Phú Thọ 124 hồ chứa

- Nhận định chung:

Hơn một nửa trong tổng số hồ đã được xây dựng và đưa vào sử dụng trên 25-

30 năm nhiều hồ đã bị xuống cấp

Những hồ có dung tích từ 1 triệu m3 nước trở lên đều được thiết kế và thi công bằng những lực lượng chuyên nghiệp trong đó những hồ có dung tích từ 10 triệu m3trở lên phần lớn do Bộ Thủy lợi (trước đây) và Bộ NN & PTNT hiện nay quản lý vốn,

kỹ thuật thiết kế và thi công Các hồ có dung tích từ 1 triệu đến 10 triệu m3 nước phần lớn là do UBNN tỉnh quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế thi công Các hồ nhỏ phần lớn do huyện, xã, HTX, nông trường tự bỏ vốn xây dựng và quản lý kỹ thuật

Những hồ tương đối lớn được đầu tư tiền vốn và kỹ thuật tương đối đầy đủ thì chất lượng xây dựng đập đạt được yêu cầu Còn những hồ nhỏ do thiếu tài liệu cơ bản như: địa hình, địa chất, thủy văn, thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và nhất là đầu tư kinh phí không đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rất thấp

1.2.1.2 Đối với các hồ thủy điện:

Hầu hết các dự án xây dựng hồ thủy điện trên dòng chính có công suất lắp máy trên 30 MW đều do Tập đoàn điện lực Việt nam và một số Tổng công ty có đủ năng lực làm chủ đầu tư xây dựng Đến tháng 6/2013 đã có 266 nhà máy thủy điện đi vào vận hành và có trên 200 dự án khác đang triển khai xây dựng

Các dự án lớn do Tập đoàn điện lực Việt Nam và các Tổng công ty lớn đầu tư đều có ban quản lý dự án trực tiếp chỉ đạo thực hiện Công tác thiết kế, thi công xây dựng đều do các đơn vị chuyên nghiệp thực hiện nên nhìn chung chất lượng công trình đảm bảo, mức độ an toàn đạt yêu cầu thiết kế

Với các dự án có công suất nhỏ phần lớn do tư nhân làm chủ đầu tư, Cũng giống như các hồ thủy lợi do công trình nhỏ, tư nhân làm chủ đầu tư nên các công việc

từ khảo sát thiết kế đến thi công đều không đạt được chất lượng cao, mức độ an toàn không thật đảm bảo

1.2.2 Sự cần thiết của bộ máy tổ chức để quản lý, khai thác vận hành đập hồ chứa

Nhìn nhận thực tế chung có thể thấy cần phải có một bộ máy quản đập hồ chứa: Thứ nhất: Có thể thấy các đập hồ chứa của Việt Nam đã, đang và sẽ mất an

toàn nếu không có biện pháp hữu hiệu trong công tác quản lý vận hành, khai thác

Điển hình như sau : Hiện tại Việt Nam có hơn 6640 đập hồ các loại Trong quá trình sử dụng, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và xã hội, hàng loạt đập đã bị vỡ: đập Khe Sú (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập Tây Nguyên (Nghệ An) vỡ 9/2012, đập Đăkrông 3 (Quảng Trị) vỡ ngày 7/10/2012, đập Z20 (Hà Tĩnh) vỡ ngày 5/6/2009, đập

Hố Hô (Hà Tĩnh) sự cố nghiêm trọng (10/2010), đập Đăk Mek 3 (Kon Tum) vỡ 11/2012, đập Iakrel 2 (Gia Lai) vỡ ngày 12/6/2013, đập Phân Lân (Vĩnh Phúc) vỡ ngày 3/8/2013

Nhiều đập chưa vỡ nhưng đã hư hỏng nặng Theo thống kê (3), có hơn 320 đập

bị hư hỏng, trong đó 120 đập bị hư hỏng nghiêm trọng Ngoài các đập đã trông thấy hư hỏng, còn hàng nghìn các đập khác cũng đang tiềm ẩn những nguy cơ sự cố

Thứ hai: Kinh tế xã hội phát triển, đời sống nhân dân ở vùng quanh đập được

cải thiện rất nhiều so với thời kỳ đập mới xây dựng Sự phụ thuộc vào nước hồ của

mọi hoạt động kinh tế, xã hội và đời sống nhân dân ngày càng nhiều và rất quan trọng

Vì vậy nếu để vỡ đập hoặc hỏng đập, mất nước hồ thì thiệt hại lớn hơn nhiều so với

ngày đầu thiết kế và có thể gây ra thảm họa

Thứ ba: Việc quản lý, đảm bảo an toàn đập hồ chứa ở Việt Nam đẫ được quan

tâm qua hệ thống văn bản pháp luật, qua các chù đập và chủ quản chủ đập Nhung chưa được thể chế cụ thể, không có bộ máy và lực lượng chuyên lo an toàn đập

Thứ tư: Hồ đập của Việt Nam chưa vào một mối quản lý an toàn đập thống

nhất Hiện còn theo ngành hoặc địa phương Không có bộ máy quản lý an toàn đập thống nhất nhằm đảm bảo tính chỉnh thể của nước vận động theo lưu vực, và nguyên tắc sử dụng tổng hợp nguồn nước

Thứ năm: An toàn đập hiểu theo nghĩa rộng liên quan đến an toàn và hiệu quả

của hồ đập không chì là vấn đề kỹ thuật mà còn cả vấn đề kinh tế xã hội

Thứ sáu: Mức đảm bảo thiết kế các công trình đập hồ chứa còn thấp, thể chế

quản lý và năng lực quản lý còn yếu

Thứ bảy: Các công trình đập hồ chứa được xây dựng với mục đích phòng chống

lũ và giảm nhẹ thiên tai tuy nhiên nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu mới

Từ những lý do trên thấy cần có bộ máy, tổ chức quản lý đập hồ chứa cũng như quản lý an toàn hồ, đập trên phạm vi quốc gia, để các hồ, đập làm việc an toàn và hiệu quả

1.2.3 Vị trí của công tác quản lý đập hồ chứa

Các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa nói riêng được xây dựng và đưa vào quản lý khai thác trong những năm qua đã mang lại hiệu quả to lớn và toàn diện cả về kinh tế, xã hội và môi trường; những hiệu quả trực tiếp đo đếm được và những hiệu quả khó đo đếm được; những hiệu quả hiện tại và cả những tác động tích cực sẽ mang lại trong tương lai Có thể thấy những việc quản lý đập hồ chứa đã và đang lại hiệu quả rất lớn Cụ thể việc quản lý tốt đập hồ chứa mang lại hiệu quả chủ yếu sau:

1 Phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai (lũ lụt, úng, hạn, sạt lở ), bảo vệ tính mạng, sản xuất, cơ sở hạ tầng, hạn chế dịch bệnh

2 Tạo điều kiện quan trọng cho phát triển nhanh và ổn định diện tích canh tác, năng suất, sản lượng lúa để đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu

3 Hàng năm các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa nói riêng bảo đảm cấp 6 tỷ m nước cho sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ và các ngành kinh tế khác

4 Góp phần lớn vào xây dựng nông thôn mới: Xây dựng đập hồ chứa là biện pháp hết sức hiệu quả đảm bảo an toàn lương thực tại chỗ, ổn định xã hội, xóa

đói giảm nghèo nhất là tại các vùng sâu, vùng xa, biên giới

5 Góp phần phát triển nguồn điện: hàng loạt công trình thủy điện vừa và nhỏ do ngành Thủy lợi đầu tư xây dựng Sơ đồ khai thác thủy năng trên các sông do ngành Thủy lợi đề xuất trong quy hoạch đỏng vai trò quan trọng để ngành Điện triển khai chuẩn bị đầu tư, xây dựng nhanh và hiệu quả hơn

6 Góp phần cải tạo môi trường: các công trình thủy lợi nói chung và đập hồ chứa nói riêng đã góp phần làm tăng độ ẩm, điều hòa dòng chảy, cải tạo đất chua,

phèn, mặn, cải tạo môi trường nước, phòng chống chảy rừng

7 Việc quản lý đập hồ chứa tốt sẽ kéo dài được thời gian phục vụ của đập hồ chứa, nâng cao hiệu quả phục vụ của hệ thống

8 Qua kiểm tra quản lý công trình ta sẽ đánh giá được mức độ chính xác của quy hoạch, thiết kế và chất lượng xây dựng công trình

9 Nâng cao hiệu quả sử dụng nước trên hệ thống thủy lợi

1.2.4 Nguyên tắc tổ chức quản lý đập hồ chứa

Mô hình bộ máy, tổ chức quản lý khai thác vận hành đập hồ chứa theo thực nghiệm cần tuân theo các nguyên tắc sau:

1 Đảm bảo tính thống nhất, chỉnh thể giữa các ngành, các địa phương trong quản

lý đập hồ chứa

2 Việc tổ chức quản lý, khai thác công trình thủy lợi phải bảo đảm tính hệ thống của công trình, kết hợp quản lý theo lưu vực và vùng lãnh thổ Bảo đảm an toàn và khai thác có hiệu quả các công trình thủy lợi trong việc tưới tiêu, cấp nước phục vụ các ngành sản xuất, dân sinh, kinh tế - xã hội và môi trường

3 Mô hình tổ chức quản lý, khai thác công trình thủy lợi phải phù hợp với tính chất, đặc điểm hoạt động, yêu cầu kỹ thuật quản lý, vận hành và điều kiện cụ thể của từng vùng, từng địa phương Bảo đảm mỗi hệ thống công trình, công trình thủy lợi phải do một tổ chức, cá nhân trực tiếp quản lý, vận hành và bảo vệ

4 Việc quản lý, vận hành và bảo vệ các công trình đầu mối lớn, công trình quan trọng, hệ thống kênh trục chính và các kênh nhánh có quy mô lớn, kỹ thuật vận hành phức tạp phải do doanh nghiệp có năng lực và kinh nghiệm trong quản lý, khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi thực hiện để bảo đảm vận hành công trình an toàn, hiệu quả

5 Tổ chức, cá nhân được giao hoặc có tham gia quản lý, khai thác và bảo vệ công trình, hệ thống công trình thủy lợi phải có đủ năng lực, kinh nghiệm phù hợp với quy

mô, tính chất, yêu cầu kỹ thuật của từng công trình, hệ thống công trình được giao, chịu trách nhiệm trước cơ quan đặt hàng (hoặc cơ quan hợp đồng dịch vụ), cơ quan

quản lý nhà nước trên địa bàn và pháp luật về kết quả thực hiện nhiệm vụ quản lý, khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi trong phạm vi được giao

6 Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn trực tiếp tổ chức quản lý hoặc phân cấp cho Ủy ban nhân dân cấp tỉnh trong vùng hưởng lợi tổ chức quản lý hệ thống công trình thủy lợi liên tỉnh

7 Tổ chức quản lý khai thác vận hành đập, hồ chứa phải được tính đến ở mọi khâu của quá trình đầu tư và sử dụng

8 Quản lý đập hồ chứa bao gồm quản lý An toàn đập, an toàn đập không chỉ hiểu

là an toàn cho bản thân đập mà cho toàn bộ hệ thống, cho hạ lưu đập An toàn đập không chi từ phía kỹ thuật, mà còn từ phía cơ chế chính sách, từ những nguy cơ phá hoại do con người gây nên

9 Đủ điều kiện để hoạt động (quy chế làm việc, chức năng nhiệm vụ, quy chế phối hợp, phương tiện vật chất, kinh phí)

10 Cơ quan tổ chức quản lý đập, hồ chứa hoạt động thực thụ và có hiệu quả trong thực tế

1.3 NỘI DUNG, YÊU CẦU CỦA VIỆC QUẢN LÝ ĐẬP HỒ CHỨA TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC VẬN HÀNH

1.3.1 Công tác quản lý, khai thác đập hồ chứa bao gồm các nội dung chính sau: 1.3.1.1 Quản lý nước:

Điều hoà phân phối nước, tiêu nước công bằng, hợp lý trong hệ thống công trình thủy lợi, đáp ứng yêu cầu phục vụ sản xuất nông nghiệp, đời sống dân sinh, môi trường và các ngành kinh tế quốc dân khác

1.3.1.2 Quản lý công trình:

Kiểm tra, theo dõi, phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố trong hệ thống công trình thủy lợi, đồng thời thực hiện tốt việc duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa nâng cấp công trình, máy móc, thiết bị; bảo vệ và vận hành công trình theo đúng quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo công trình vận hành an toàn, hiệu quả và sử dụng lâu dài Lập xây dựng quy trình vận hành đập hồ chứa đảm bảo an toàn đập hồ chứa

Áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nhắm nâng cấp các công trình tiến tới cơ khí hóa, điện khí hóa và tự động hóa vận hành các công trình

1.3.1.3 Tổ chức và quản lý kinh tế:

Xây dựng mô hình tổ chức hợp lý để quản lý, sử dụng có hiệu quả nguồn vốn, tài sản và mọi nguồn lực được giao nhằm thực hiện và hoàn thành tốt nhiệm vụ khai thác, bảo vệ công trình thủy lợi, kinh doanh tổng hợp theo qui định của pháp luật

1.3.2 Yêu cầu của công tác quản lý, vận hành đập hồ chứa

a) Quản lý, vận hành, duy tu, bảo dưỡng công trình tưới tiêu nước, cấp nước theo đúng quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo an toàn công trình, phục vụ sản xuất, xã hội, dân sinh kịp thời và hiệu quả

b) Thực hiện cung cấp sản phẩm, dịch vụ công ích tưới tiêu, cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và các ngành kinh tế khác trên cơ sở hợp đồng đặt hàng với cơ quan

có thẩm quyền hoặc kế hoạch được giao

c) Sử dụng vốn, tài sản và mọi nguồn lực được giao để hoàn thành tốt nhiệm vụ quản

lý, khai thác công trình thủy lợi

d) Tận dụng công trình, máy móc thiết bị, lao động, kỹ thuật, đất đai, cảnh quan và huy động vốn để thực hiện các hoạt động kinh doanh khác, với điều kiện không ảnh hưởng đến nhiệm vụ quản lý, khai thác công trình thủy lợi được giao và tuân theo các quy định của pháp luật

1.4 NHỮNG SỰ CỐ CÓ THỂ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ VẬN HÀNH ĐẬP, HỒ CHỨA

1.4.1 Tình hình sự cố hư hỏng đập trên thế giới

Theo thống kê đánh giá của ủy ban quốc tế về đập lớn ICOLD thì tỷ lệ vỡ đập qua các thời kỳ được thể hiện như bảng sau :

Bảng 1.2: Thống kê đánh giá tỷ lệ vỡ đập quan các thời kỳ

BIỂU ĐỒ TỶ LỆ VỠ ĐẬP Ở CÁC CHÂU LỤC NHƯ SAU:

Hình 1.1: Tỷ lệ vỡ đập ở các châu lục

Châu Á, châu Mỹ, châu Âu là những châu lục xây dựng được nhiều đập nên tỷ

lệ vỡ cũng nhiều Theo số liệu của ICOLD 1998 thì tỷ lệ vỡ đập theo biểu đồ sau: Tỷ

lệ vỡ đập ở các châu lục (xem biểu đồ trang bên hình trên là châu Âu, dưới là Châu

và phát triển mạnh nhất ở vùng chân mái và mở rộng lên cao dẫn đến sập mái, vỡ đập Nguyên nhân gây ra tình trạng nước tràn qua đỉnh đập có thể bao gồm:

1, Mô hình lũ thiết kế không phù hợp với lũ thực tế trên lưu vực

Tình trạng thiếu tài liệu thủy văn lưu vực là phổ biến, dòng chảy được nội suy từ lượng mưa, mô hình lũ vay mượn từ lưu vực bên ngoài là nguyên nhân chính dẫn đến việc đưa ra mô hình lũ không phù hợp Công tác điều tra lũ tại thực địa có nhiều

bó buộc (cả trình độ nghiệp vụ lẫn điều kiện kinh phí thực hiện) nên không đưa ra được số liệu cần thiết để định hướng hoặc phản biện lại kết quả tính toán lũ thiết kế

Từ chỗ xác định mô hình lũ sai dẫn đến xác định sai thông số hồ chứa trong đó

có khẩu diện tràn

Thực tế ở Việt Nam cho thấy có khả năng xuất hiện nhiều dạng lũ trên lưu vực, các trận mưa lớn thường đi kèm với bão Khoảng cách các trận bão nhiều khi chỉ là năm, ba ngày, vì thế dạng lũ đơn được chọn để thiết kế cho phần lớn hồ chứa hiện nay chưa thể nói là đại diện cho dạng lũ bất lợi nhất

Ở miền Trung, phần lớn đều là các hồ nhỏ để phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp, hẻo lánh Công trình tràn thường được chọn là tràn tự do Loại tràn này có

ưu điểm không phải điều hành khi lũ đến nhưng lại có một nhược điểm lớn là khả năng rút nước sau lũ về mực nước dâng bình thường rất chậm do cột nước thấp (thường ở giai đoạn cuối Htràn < 1 m nên Qxả giảm đi đáng kể) Vì vậy, nếu trong thời gian này chỉ cần xảy ra một trận mưa vừa phải (nhỏ hơn thiết kế đáng kể) cũng có thể làm cho lũ dâng vượt qua đỉnh đập Vào những năm 70 ÷ 90 của thế kỷ trước, hàng loạt hồ chứa ở Thanh Hóa, Nghệ An đã rơi vào tình trạng này

Vì vậy, mô hình lũ đơn chưa thế xem là mô hình thích hợp cho các hồ chứa trong khu vực có nhiều bão

2, Tràn qua đỉnh đập do công trình xả thiết kế không đảm bảo

Thiết kế công trình xả chuẩn bao gồm: việc xác lập quy trình tích - xả nước trong mùa lũ sao cho tận dụng được tối đa năng lượng và tích nước mà vẫn bảo đảm được an toàn cho công trình và tính bền vững của công trình xả

- Nhìn chung việc đầu tư vào xác lập quy trình điều tiết tích - xả còn đom điệu

và ít được xem trọng, là tình trạng cứ đầu mùa cạn lại kêu hồ thiếu nước và mùa lũ đến luôn dự báo là “thời tiết sẽ bất lợi gặp lũ lớn” dẫn đến xả nước không đúng qui trình và nhiều lúc gây nên lũ nhân tạo cho vùng hạ du

- Công tác thiết kế công trình tràn còn tồn tại một số vấn đề làm cho chất lượng thấp: Xác định không chuẩn các hệ số trong tính toán công trình dẫn đến tính thiếu khẩu diện tràn; nguy cơ lấp đường dẫn, cửa vào tràn hiện hữu ở nhiều công trình do mái không được bảo vệ và đánh giá ổn định chu đáo Chỉ một sự cố sạt mái ở cửa vào cũng có thể dẫn đến ngụy cơ ách tắc đường xả, dẫn đến nước tràn qua đỉnh đập Đã

từng xảy ra tình trạng kẹt cửa, vỡ cửa tràn ở một vài công trình lớn Tất cả các nguy cơ tiềm ẩn này luôn uy hiếp an toàn đập và chính công trình tràn

3, Tràn qua đỉnh đập do động đất hoặc do các khối sạt lở lớn đổ vào hồ chứa ở vùng gần đập

Hiện tượng tạo áp lực sóng (sóng nước, sóng địa chấn) lên công trình do động đất và sập lở đột ngột các khối lớn, sập đổ các đảo có các hang ngầm kactơ gây nước tràn qua đỉnh đập chỉ nguy hiểm trong thời kỳ hồ chứa giữ ở mực nước cao

Sự cố này đặc biệt nguy hiểm với đập bê tông vì hình dạng của chúng khá nhạy cảm và gần như tiếp nhận trọn vẹn các lực này Ngoài khả năng gây ra nước tràn qua đỉnh đập thì thành phần áp lực ngang gia tăng có thể dẫn đến đổ vỡ những mảng đập yếu ở phần trên cao hoặc gây lật đập khi chỉ tiêu cơ lý ở mặt tiếp xúc đập - nền bị suy giảm

Khi chấn tâm động đất ở gần vị trí xây dựng có góc (3 lớn, thành phần thẳng đứng của lực địa chấn làm tăng thêm nguy cơ lật đập (tạo ra áp lực ngược)

Thực tế tổ hợp động đất (hoặc sập, sạt) + mực nước cao có xác suất rất thấp nên

sự cố này ít xuất hiện trừ vùng hồ có những khối núi dốc cao, hình thành từ các loại đất đá nửa cứng có nguồn gốc trầm tích yếu, nhạy cảm khi tiếp xúc với nước và có góc dốc phân lớp lớn đổ vào lòng hồ

1.4.2.2 Sự cố đập gây ra do dòng thấm

Thấm gây ra hư hỏng cục bộ trong đập và nền là hiện tượng thường gặp ở phần

lớn các đập đất - đá đang hoạt động Chúng thuộc loại nguy cơ tiềm ẩn mà về lâu dài

có thể dẫn đến sự cố vỡ đập Sự phá hủy ngầm của thấm diễn ra ở bên trong (không phát hiện được) một cách lặng lẽ, thường kéo dài trong nhiều năm nên khi bùng phát

ra sự cố thường rất khó khắc phục Tuy nhiên, nếu quản lý chặt chẽ, thường xuyên quan sát thì có thể nhận biết được bằng mắt thường qua các biểu hiện như: mái hạ lưu

bị ướt, vùng thềm sau đập bị lầy hóa các hố sụt, võng trên mặt đập, sự phát sinh các

dòng chảy có mang theo đất, để tiến hành ngăn chặn ngay từ đầu

Dưới đây là một số dạng sự cố điển hình:

1, Sự cố thấm trong thân đập

Sự cố thấm trong thân đập bắt nguồn từ sự phát triển dòng thấm tuân theo định luật Đacxi chuyển dần sang sự hình thành dòng chảy tự do (chảy rối) Chịu áp lực của cột nước thượng lưu, dòng chày này ngày càng tăng lên cả lưu lượng lẫn lưu tốc vì quá trình chảy luôn cuốn theo các thành phần hạt nhỏ làm cho đường chảy luôn mở rộng

Sự phát triển đường chảy gây sập lở vùng chuyển tiếp đắp bằng các vật liệu thô tạo nên các hang rỗng và đến một thời điểm khi vận tốc, lưu lượng nước đủ mạnh thì phá

vỡ cửa ra ở hạ lưu, lấn dần vào thân đập Nếu không xử lý kịp thời cỏ thể dẫn đến vỡ đập Nguyên nhân dẫn đến sự hình thành đường chảy trong đập trước hết phải xem xét tìm kiếm xem có yếu tố bất hợp lý tồn tại trong cấu tạo mặt cắt đập hay không Tìm được những nhược điểm, khiếm khuyết trong cấu tạo mặt cắt đập coi như là đã giải quyết cơ bản được tai nạn thấm Trong thiết kế cần quan tâm một số vấn đề sau:

(1) Cần xem xét kỹ gradien thấm trên toàn mặt cắt đập ứng với các trường hợp bình thường và bất lợi Cần lưu ý xem xét gradien thấm ở một số vị trí đặc biệt so với gradien cho phép (vùng tiếp xúc của các khối, vùng dòng thấm bị đổi hướng, vùng ra cửa đường thấm trên mái hoặc vào lọc, )

(2) Bài toán thấm hiện nay thường đưa ra kết quả khá “đẹp” Hầu như đường bão hòa trong đập đều rất thấp và nước đều được thu về thiết bị lọc Thực tế thấm của các đập đã xây dựng xấu hơn nhiều Điều đó có nghĩa là thiết bị lọc trong đập không làm việc hoặc không đạt hiệu quả mong muốn hoặc chất lượng đất trong thân đập không đúng với các chỉ tiêu thiết kế

(3) Công tác đắp nếu không quản lý chặt chẽ chất lượng đất, chiều dày lớp đổ,

số lần đầm, cùng với việc xử lý tiếp giáp giữa các lớp đắp đễ phát sinh thành các dòng thấm ngang lớn trong đập

Tất cả các yếu tố nói trên là nguyên nhân chính tiềm ẩn tạo ra sự hình thành các dòng chảy trong thân đập Ngoài ra, chất lượng đất đắp thuộc loại kém bền, loại đất bị xói ngầm có nguồn gốc tàn tích thường tạo ra các vùng yếu trong đập Điều này có thể khắc phục bằng các nghiên cứu chuyên đề và các giải pháp thích hợp

2, Sự cố thấm ở máng công trình

Khi trong đập đất có bố trí công trình bê tông (cống, tràn, .) thì ở vị trí tiếp giáp của công trình với đất đắp đập là nơi thường gây ra sự cố về thấm Yêu cầu xử lý tiếp giáp giữa công trình và đập rất cao, bao gồm việc tạo ra đường thấm dài hơn bằng các đai (gân) bao quanh công trình, quét bitum dày phủ mặt bê tông tiếp giáp, đất đắp quanh mang được dùng có tính sét cao và được đầm nén bằng những công cụ đặc biệt

Tuy nhiên, vùng tiếp giáp này chỉ có thể ổn định khi vấn đề lún ở đây được khống chế chặt chẽ Cụ thể là phải đảm bảo sao cho ở cùng một vị trí, lún của công trình bê tông luôn nhỏ hơn rất nhiều so với lún của đập Tốt nhất là công trình bê tông

có độ lún rất nhỏ hoặc không lún Điều này cho phép tạo ra sự nén ép thường xuyên của đất đắp đập lên công trình bê tông, bù kín và giảm thiểu bề rộng khe tiếp giáp Những giải pháp nêu trên không đòi hỏi có kỹ thuật phức tạp gì nhưng nếu không thực hiện nghiêm túc, tỷ mỷ thì cũng có thể dẫn đến hình thành đường chảy gây ra sự cố đập

3, Sự cố thấm ở nền đập

(1) Đập bê tông nói chung (và các đập tràn nói riêng) có điều kiện nền tốt, thường là đá Vấn đề tạo màn chống thấm thượng lưu về cơ bản giải quyết được hiện tượng thấm trong nền Tuy nhiên, một số đập đặt trên nền đá có tính thủy phân hoặc suy giảm chỉ tiêu cơ lý khi tiếp nước lâu ngày (vôi hóa, rửa trôi, ) ngoài việc xử lý nền trong thời kỳ thi công đập còn phải tính đến công tác xử lý ở thời kỳ khai thác sau này Các bố trí thủy công phải tạo thuận lợi cho việc bơm khô và khoan phụt qua bản đáy Nếu không tính trước thì việc phục hồi nền sau này sẽ hết sức khó khăn, thậm chí không còn tính khả thi nữa

(2) Những khối đập đặt trên nền là vùng cà nát của đứt gãy lớn nếu không xử lý

cố kết nền đúng mức cũng có thể dẫn đến mất ổn định khi gặp lũ lớn

4, Sự cố thấm qua bờ vai đập

Hiện tượng mất ổn định do thấm dẫn đến hư hỏng bờ vai đập thường xảy ra ở vùng bờ vai là đất có độ rỗng lớn, xốp và đất bụi cỏ tính dính kết yếu, các đá nứt nẻ lớn Xử lý tiếp giáp giữa đập đắp và đập bê tông với bờ vai không đúng cách cũng tạo

ra sự cố này

Thông thường, vùng tiếp giáp với vai đập đất đá đều được san bạt giảm bớt độ dốc, đánh bậc rộng và xử lý chống thấm ăn sâu vào vai nhàm tạo ra đường thấm vòng trên mặt bằng đủ dài để gradien thấm trong đất và cửa ra nhỏ hơn gradien cho phép Vai của đập bê tông ngoài công tác tạo màn chống thấm còn phải tiến hành cố kết để nền trở nên bền vững hơn Nếu để sự cố vỡ mang xảy ra ở đây thì khối đập chính có nguy cơ đổ vỡ rất lớn

1.4.3 Những loại sự cố thường gặp khác

Như trên đã nói, sự cố đập khá đa dạng do nguyên nhân tạo ra sự cố rất nhiều tổ hợp các bất lợi xảy ra ngẫu nhiên, bât thường nên nhiều khi không lường hết được Dưới đây chỉ đề cập đến các sự cố hư hỏng thường gặp:

1.4.3.1 Sạt, sập mái thượng lưu đập

Hiện tượng rút nước nhanh không kiểm soát trong thời kỳ hồ đầy nước là nguy

cơ sây sập mái (trượt mái) nguy hiểm nhất Hậu quả rút nước nhanh đã làm cho cung trượt nặng thêm (do bị bão hòa), trong cung trượt xuất hiện dòng thấm chảy về mái (thượng lưu) kéo cung trượt đi xuống Dưới tác dụng của 2 loại lực gia tăng nói trên nếu không tính trước có thể dẫn đến hiện tượng sập mái Hiện tượng này cũng có thể xẩy ra khi đập có biểu hiện mất ổn định, yêu cầu phải hạ thấp nhanh nước trong hồ Để hạn chế, loại bỏ sự cổ này cần thiết xây dựng “Quy trình rút nước có kiểm soát” chỉ định được tốc độ rút nước (cm/ngày), giới hạn rút nước cho phép (chiều sâu nước được phép rút) nhằm giữ mái được ổn định mà vẫn ứng cứu được đập Ngoài ra, việc

bố trí các khối lăng trụ, tường nghiêng không hợp lý, sử dụng vật liệu không tương thích (ví dụ dùng đất có tính trương nở, co ngót lớn trong các đập ở Miền Nam Trung Bộ) cũng có thể gây ra các hư hỏng trên

1.4.3.2 Sạt, sập mái hạ lưu đập

Sạt mái hạ lưu đập có thể xẩy ra khi bố trí các công trình xả nước ở trong đập hoặc ở vai đập Các đập tràn bê tông, đường ống xà trên tuyến đập nên mặt hạ lưu chịu tác động trực tiếp của dòng chảy tiêu năng Hình thức tiêu năng bể hường ít gây sự hư hại hơn hình thức tiêu năng mùi phun Do cấu tạo đá nền thường không đồng nhất, trong nền thường có các mạch yếu xen kẹp, các đứt gãy nên chế độ thủy lực ở vùng tiêu năng thường bị biến dạng không như tính toán

Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến việc hình thành các vụng, hang hốc ở chân mái làm mất ổn định đập Việc tạo hồ xói “lửng lơ” cũng đã gây ra khá nhiều rủi ro cho công trình

Trong tuyến áp lực đập đất đá thường công trình tràn được đặt ở vai đập vì thế dòng xả hạ lưu cũng gây ra các bất lợi cho mái như ở đập tràn bê tông Thông thường, nền tràn của loại đập này thường có chất lượng thấp hơn, vùng xói phát triển rộng hơn lan cả xuống; hạ lưu nên sự ổn định mái cùng kém hơn

Tất cả các nhược điểm nêu trên có thể hạn chế và ngăn ngừa khi đưa ra được một bố trí hợp lý trong mặt bằng tổng thể cùng với những biện pháp bảo vệ hợp lý.Tương tự như mái thượng lưu, việc bố trí các khối lăng trụ, tường nghiêng không hợp lý, sử dụng vật liệu không tương thích cũng có thể gây ra các hư hỏng trên

1.4.3.3 Sự cố do nứt ngang đập

Nứt ngang đập là sự cố thuộc dạng nguy hiểm, khó xử lý, đặc biệt ở những đập

có chiêu cao lớn Hiện tượng này cũng đã từng xảy ra ở Việt Nam

Nguyên nhân thiết kế để xảy ra tình trạng nứt ngang đập nằm ở phần tổ chức mặt bằng nền đập Thông thường, trên tuyến đập, cao độ I vùng lòng dẫn chính thường

ở thấp hơn rất nhiều so với các cao độ ở thềm Nhiều khi thân và lòng sông chuyển

tiếp bằng một bậc thụt thẳng đứng Chiều cao đập ở lòng sông và thềm chênh nhau lớn thì kết quả lún ở 2 vị trí này cũng vậy Nếu không cải tạo mặt bằng bờ tiếp giáp thì về lâu dài ở vị trí này sẽ phát sinh các vết nứt ngang đập, hinh thành những vết nứt cắt ngang toàn mặt cắt đập

1.4.3.4 Sự cố do nứt dọc đập

Trong xây dựng, nhiều khi cũng gặp các vết nứt dọc đập Nguyên nhân gây nứt vẫn là tình trạng ổn định của cung trượt thấp Trong các đập phân khối, khi bố trí lãng trụ chống thấm nằm dọc mái thượng lưu nền không kiểm soát cẩn thẩn có thể phát sinh hiện tượng trượt theo mặt tiếp xúc giữa 2 khối mà khôrm phải trượt theo curig tràn như thường dùng trong tính ổn định mái

1.4.3.5 Những sự cố bắt nguồn từ chất lượng tài liệu Địa Kỹ Thuật

Tài liệu ĐKT có vai trò khá quan trọng trong việc quyết định lựa chọn hình loại công trình thủy công, là số liệu “đầu vào” cho thiết kế kết cấu, kiểm tra ổn định, độ

bền biến dạng các hạng mục trong đập Nếu loai trừ sai lầm do Tư vấn thiết kế sây ra trong lựa chọn hình loại, bố trí liên kết, sử dụng vật liệu, kết cấu công trình, phương pháp tính không chuẩn, trường hợp tính không điển hình và đủ, do thi công thì những

sự cố trong hồ-đập đều có liên quan trực tiếp đến chat lượng tài liệu ĐKT Nhiều sự cố nghiêm trọng xuất phát từ sai lạc trong địa chất công trình gây ra

Dưới đây đề cập đến các công đoạn, công việc được tiến hành trong quá trình triển khai ĐKT và những sai lầm điển hình dẫn đến mất an toàn đập

1.4.3.6 Công tác trắc hội

Công tác trắc hội có vị trí định hướng khởi đầu trong việc đánh giá khả năng có thể xây dựng được hồ đập hay không và nếu xây dựng thì có những vấn đề gì cần giải đáp liên quan đến ổn định chung của hồ đập, khả năng giữ nước Trắc hội tốt giúp công tác khảo sát ở các giai đoạn sau đúng hướng, tránh lãng phí thời gian tiền của Những năm 80 trở về trước công tác trắc hội được tiến hành khá bài bản, lại được các

kỹ sư có tay nghề cao và nhiệt huyét thực hiện nên mang lại hiệu quả rất thiết thực Ngày nay công tác trắc hội không được quan tâm đúng mức, nội dung trắc hội bị cắt xén tùy tiện, kinh ghí cho trắc hội không tương xứng nên sản phẩm rất nghèo nàn, kém chất lượng Do thiếu định hướng nên công tác khảo sát ĐKT ở các giai đoạn sau tuy thực hiện với khối lượng rất lớn nhưng vẫn không đạt yêu cầu, liên tục phải bổ sung gây nhiều bị động trong triển khai dự án:

- Biểu hiện rõ nhất là việc đưa ra quá nhiều tuyến - vùng tuyến, trong đó có tuyến đáng ra có thể loại bỏ ngay từ đầu

- Tình trạng không cảnh báo được hiện tượng trượt khối lớn gây sập đổ công trình

- Định hướng sai mỏ vật liệu, thiếu thông tin cần thiết về các nhược điểm của các vật liệu kém chất lượng dùng đấp đập

- Bị động trong việc đánh giá tài liệu địa chấn

1.4.4 Một số sự cố điển hình

(Tham khảo phụ lục 1.1)

1.4.5 Một số sự cố những năm gần đây và nguyên nhân gây ra

Năm 2009: sự cố vỡ đập hồ Z20 (Hà Tĩnh) trong quá trình thi công xây dựng (tuy hồ nhỏ có dung tích chứa 250 000 m3 nhưng khi vỡ đã làm trôi đường sắt Bắc Nam một đoạn dài gần 500m làm tê liệt giao thông đường sắt hàng tháng);

Năm 2010: Sự cố vỡ đập hồ Khe Mơ, hồ Vàng Anh (Hà Tĩnh), hồ Đội 4, hồ 36 (Đắk Lắk) có nguy cơ vỡ đập; hồ Phước Trung, (Ninh Thuận) bị vỡ khi vừa thi công hoàn thành;

Năm 2011: Vỡ hồ Khe Làng, hồ 271 (Nghệ An); sự cố sạt lở mái hạ lưu gây nguy cơ vỡ đập tại hồ Vưng (Hoà Bình), sự cố trong quá trình thi công hai hồ Lanh Ra

và hồ Bà Râu (Ninh Thuận);

Năm 2012: tại Nghệ An, vỡ đập hồ Tây Nguyên khi mới sửa chữa xong, hồ Lim

bị thấm mạnh mang cống đe dọa vỡ đập;

Năm 2013: sự cố sụt lún tại thân đập hồ Bản Muông (Sơn La), sự cố vỡ tràn xả

lũ hồ Hoàng Tân (Tuyên Quang), vỡ đập dâng Phân Lân (Vĩnh Phúc);

Các sự cố trong thời gian qua chủ yếu xảy ra ở các hồ chứa có dung tích không lớn, nguyên nhân có thể đánh giá sơ bộ như sau:

+ Do các hồ chưa được nâng cấp theo tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, dưới tác động của biến đổi khí hậu như hiện nay, công trình đầu mối của các hồ không đủ khả năng chống lũ (đập không đảm bảo kích thước, tràn thiếu khả năng xả);

+ Công trình đầu mối đã bị xuống cấp, chưa được sửa chữa, tồn tại khiếm khuyết như: thấm qua thân đập, thấm tại mang cống lấy nước, hư hỏng cống, tràn xả

lũ, mối xâm hại, điển hỉnh như một số sự cố tại tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Đắk Lắk;

+ Năng lực, kinh nghiệm của một số đơn vị: quản lý dự án, khảo sát, thiết kế, thi công xây dựng nên một số công trình không đảm bảo tiến độ và chất lượng để xay

ra sự cố trong quá trình thi công sửa chữa nâng cấp công trình

1.5 QUẢN LÝ ĐẬP HỒ CHỨA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.5.1 Biến đổi khí hậu

1.5.1.1 Tổng quan

Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21 Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi

trường trên phạm vi toàn thế giới Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nông nghiệp, và gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trong tương lai Biến đổi khí hậu đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão lũ, hạn hán ngày càng ác liệt

1.5.1.2 Một số biểu hiện biến đổi khí hậu Việt Nam [4]

Ở Việt Nam, kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy biến đổi của các yếu

tố khí hậu có những điểm đáng lưu ý sau:

- Nhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng

lên khoảng 0,5oC đến 0,7oC Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng khí hậu phía Nam Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 - 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931- 1960) Nhiệt độ trung bình năm của thập kỷ 1991 - 2000

ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931

- 1940 lần lượt là 0,8; 0,4 và 0,6oC Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 là 0,8 - 1,3oC và cao hơn thập kỷ 1991

- 2000 là 0,4 - 0,5oC

- Lượng mưa năm: Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm

trong 9 thập kỷ vừa qua (1911- 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam Tính trung bình trong

cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958-2007) đã giảm khoảng 2%

- Nguồn nước : Theo đánh giá của ADB, đến năm 2070, dòng chảy vào tháng cao

điểm của sông Mekong dự báo tăng 41% ở đầu nguồn và 19% ở vùng đồng bằng Còn vào các tháng mùa khô, dòng chảy giảm khoảng 24% ở thượng nguồn và 29% ở vùng Đồng Bằng Dòng chảy mùa kiệt ở lưu vực sông Hồng giảm 19%; mực nước lũ có thể đạt cao trình +13,24 xấp xỉ cao trình đỉnh đê hiện nay +13,40 (Báo cáo Viện Quy hoạch Thủy lợi) Điều đó có nghĩa là khả năng lũ trong mùa mưa và cạn kiệt trong mùa khô đều trở nên khắc nghiệt hơn Do chế độ mưa thay đổi cùng với quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá dẫn đến nhu cầu tiêu nước gia tăng đột biến, nhiều hệ

thống thủy lợi không đáp ứng được yêu cầu tiêu, yêu cầu cấp nước Cùng với tác động của biến đổi khí hậu, nguồn nước sạch sẽ trở nên khan hiếm, có khoảng 8,4 triệu người

Việt Nam thiếu nước ngọt vào năm 2050

- Mực nước biển dâng: Nếu mực nước biển dâng 0,75 ÷ 1,0m, ngoài 5 thành phố lớn như đã nói ở trên sẽ bị ngập úng do triều thì hầu hết các thành phố ven biển khác sẽ bị ngập triều, đặc biệt là các ấp, xã ở ĐBSCL Về mùa lũ, vào những năm lũ lớn khoảng 90% diện tích của ĐBSCL sẽ bị ngập lũ với thời gian khoảng 4 ÷ 5 tháng

Cũng do nước biển dâng, chế độ dòng chảy sông suối sẽ thay đổi theo hướng bất lợi, các công trình thủy lợi sẽ hoạt động trong điều kiện khác với thiết kế, làm cho năng lực phục vụ của công trình giảm

Nước biển dâng làm mặn xâm nhập sâu vào nội địa, các cống hạ lưu ven sông

sẽ không có khả năng lấy nước ngọt vào đồng ruộng; vào mùa khô sẽ có khoảng trên 70% diện tích ĐBSCL sẽ bị xâm nhập mặn với nồng độ lớn hơn 4 g/l

Mực nước biển dâng làm hệ thống đê biển hiện tại có nguy cơ tràn và vỡ đê ngay

cả khi không có các trận bão lớn Ngoài ra, do mực nước biển dâng cao làm chế độ dòng chảy ven bờ thay đổi gây xói lở bờ

Vùng đồng bằng sông Hồng hiện có khoảng 55 hệ thống thủy nông, thủy lợi vừa đảm bảo tưới cho 765.000 ha (trong đó, tưới lúa mùa khoảng 580.000 ha, màu và cây công nghiệp dài ngày chiếm 7.000 ha), diện tích được tiêu khoảng 510.000 ha Tuy nhiên, các công trình tiêu nước vùng ven biển hiện nay hầu hết đều là các hệ thống tiêu tự chảy; khi mực nước biển dâng lên, việc tiêu tự chảy sẽ hết sức khó khăn, diện tích và thời gian ngập úng tăng lên tại nhiều khu vực

Vùng miền trung khoảng 5.500 ha sẽ bị ngập, thời gian ngập lũ sẽ dài hơn, lũ đến sẽ khốc liệt hơn và dòng chảy sẽ suy giảm đáng kể

Đối với hệ thống đê sông, đê bao và bờ bao, mực nước biển dâng cao làm cho khả năng tiêu thoát nước ra biển giảm, kéo theo mực nước các con sông dâng lên, kết hợp với sự gia tăng dòng chảy lũ từ thượng nguồn sẽ làm cho đỉnh lũ tăng thêm, uy hiếp sự an toàn của các tuyến đê sông ở các tỉnh phía Bắc, đê bao và bờ bao ở các tỉnh phía Nam

1.5.1.3 Kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam [4]

Vào cuối thế kỷ 21, theo kịch bản trung bình, nhiệt độ ở nước ta có thể tăng 2,3oC so với trung bình thời kỳ 1980 ÷ 1999 Mức tăng nhiệt độ dao động từ 1,6 đến 2,8oC ở các vùng khí hậu khác nhau Nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc và Bắc Trung Bộ tăng nhanh hơn so với nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Nam Tại mỗi vùng thì nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè

Tổng lượng mưa năm và lượng mưa mùa mưa ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta đều tăng, trong khi đó lượng mưa mùa khô có xu hướng giảm, đặc biệt là ở các vùng khí hậu phía Nam Theo kịch bản trung bình, tính chung cho cả nước, lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng khoảng 5% so với thời kỳ 1980-1999 Ở các vùng khí hậu phía Bắc mức tăng lượng mưa nhiều hơn so với các vùng khí hậu phía Nam

1.5.1.4 Nhu cầu nước và khả năng cân bằng nước trong tương lai [4]

- Nhu cầu nước: Tổng nhu cầu nước năm 2000 khoảng 78 tỷ m3, năm 2010 khoảng

103 tỷ m3, năm 2020 khoảng 122 tỷ m3 và lưu lượng duy trì môi trường sinh thái hạ du trong mùa khô khoảng 4.300 m3/s Dự báo nhu cầu nước:

+ Nông nghiệp: năm 2010 tăng 11-12% so với năm 2000, năm 2020 tăng khoảng 12 %

1.5.2 Quản lý hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu

1.5.2.1 Đặc tính dễ bị tổn thương trong mưa lũ lớn của các hồ đập thủy lợi

Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với các vấn đề biến đổi khí hậu, trong

đó có hiện tượng mưa lũ vượt ra ngoài các quy luật thông thường Đợt lũ lịch sử vừa qua ở Hà Tĩnh, Quảng Bình, Nghệ An là một ví dụ Đã xảy ra hiện tượng lũ chồng lên

lũ, con lũ trước chưa rút hết thì con lũ sau đã sầm sập đổ về Thêm vào đó, cường suất của con lũ sau là rất lớn; lượng mưa 1 ngày tại Chu Lễ (Hương Khê – Hà Tĩnh) đo được là 800mm; tổng lượng mưa 5 ngày lên tới 1300÷1500mm Tổng lượng nước này được dồn vào các thung lũng sông gây nên lũ lụt kinh hoàng Trong điều kiện mưa lũ lớn như vậy, các hồ đập thủy lợi rất dễ bị tổn thương bởi các lý do sau đây:

- Các hồ đập thường khống chế một lưu vực nhất định Toàn bộ nước mưa trên lưu vực được dồn vào bụng hồ phía trước đập Lưu vực càng lớn, nước dồn về càng nhiều; rừng bị phá, mặt đệm trơ trọi, nước dồn về càng nhanh làm cho đường tràn xả nước không kịp, gây tràn và vỡ đập

- Hơn 90% số đập tạo hồ ở nước ta hiện nay là đập đất Loại đập này có điểm yếu là khi nước tràn qua thì dễ gây xói, moi sâu vào thân dẫn đến bị vỡ Ngoài ra, khi cường suất mưa lớn và kéo dài, đất thân đập bị bão hòa nước làm giảm khả năng chống đỡ, dẫn đến trượt mái và hư hỏng đập

- Trong thiết kế và xây dựng đập ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn phòng lũ được xác định theo cấp công trình Ví dụ đập cấp I chống được con lũ thiết kế có chu kỳ xuất hiện lại là 500 ÷ 1000 năm; trị số tương ứng của đập cấp II là 200 năm; cấp III: 100 năm; cấp IV: 67 năm; cấp V: 50 năm Như vậy các đập cấp IV, V khả năng chống lũ thấp, khả năng nước tràn dẫn đến vỡ đập là lớn Ngoài ra, số lượng các đập loại này rất nhiều; việc quản lý, bảo dưỡng các đập nhỏ cũng không được chặt chẽ, bài bản như đối với các đập lớn Thực tế đã xảy ra ở nước ta trong những năm qua là hư hỏng ,sự

cố và vỡ đập chỉ xảy ra ở đập vừa và nhỏ Trong trận lũ lịch sử ở Hà Tĩnh vừa qua, đập Khe Mơ bị vỡ là một đập nhỏ, trong khi các đập lớn như Kẻ Gỗ, Bộc Nguyên, Sông Rác… vẫn an toàn

- Đập dù lớn hay nhỏ khi bị vỡ đều gây ra tổn thất nặng nề cho bản thân công trình, và cho vùng hạ du Ở các đập mà hạ du là khu dân cư hoặc kinh tế, văn hóa thì thiệt hại

do vỡ đập gây ra ở hạ du lớn hơn gấp nhiều lần so với thiệt hại đối với bản thân công trình, và phải mất nhiều năm sau mới có thể khắc phục được Những đặc điểm trên đây

cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của công tác đảm bảo an toàn hồ - đập thủy lợi, nhất

là trong mùa mưa lũ lớn

1.5.2.2 Các hướng nghiên cứu để đảm bảo an toàn hồ đập trong điều kiện biến đổi khí hậu

Do đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn, thời gian xây dựng của các đập là rất khác nhau nên việc nghiên cứu và đánh giá an toàn hồ đập cũng phải được thực hiện riêng cho từng công trình cụ thể Tuy nhiên, trong nghiên cứu có thể phân ra các hướng như sau

a, Nghiên cứu về thủy văn - lũ và tràn sự số:

• Tính toán lại thủy văn - lũ của hồ - đập với việc cập nhật các tài liệu mới nhất

về khí tượng, thủy văn, yếu tố mặt đệm bị thoái hóa do phá rừng, đào bới trên lưu vực… Trên cơ sở số liệu tính toán thủy văn - lũ để nghiên cứu, thiết kế bổ sung tràn sự cố nếu cần thiết

• Nghiên cứu các mối quan hệ giữa các số liệu khí tượng, thủy văn phục vụ cho việc cảnh báo, dự báo lũ đối với hồ - đập Công tác này là rất quan trọng đối với các hồ chứa lớn, có nhiệm vụ phòng lũ cho hạ du

b, Nghiên cứu các vấn đề về an toàn đập, đặc biệt là đập đất:

• Nghiên cứu khả năng chống thấm qua thân và nền đập, các giải pháp đảm bảo

an toàn về thấm

• Nghiên cứu ổn định của mái đập trong những điều kiện bất lợi như mưa lớn làm toàn bộ đất thân đập bị bão hòa nước; thiết bị chống thấm bị thủng; thiết bị thoát nước bị tắc; trường hợp mực nước hồ rút nhanh sau lũ…

• Nghiên cứu khả năng xói và giải pháp bảo vệ mái hạ lưu đập khi có nước tràn đỉnh đập Theo hướng này, ở trường ta đã thực hiện các đề tài nghiên cứu về thấm dị hướng qua đập đất, ổn định của mái khi nước rút nhanh, giải pháp chống thấm bằng tường hào ximăng – bentonite, hào đất – bentonite, phương pháp gia cố chống xói mái đập hạ lưu …

c, Nghiên cứu các vấn đề về an toàn của công trình tháo lũ:

- Khả năng tháo của công trình tràn với các điều kiện biên thực tế;

- Các vấn đề tiêu năng, chống xói ở hạ lưu tràn;

- Các vấn đề về mạch động, rung động công trình;

- Các vấn đề về khí thực mặt tràn, dốc nước;

- Vấn đề hàm khí, thoát khí ở công trình tháo nước

b, Nghiên cứu về khả năng thoát lũ và an toàn cho vùng hạ du đập:

- Khả năng thoát lũ ở hạ du khi tràn xả lũ thiết kế, lũ kiểm tra;

- Sự truyền sóng lũ trong sông hạ lưu với các kịch bản vỡ đập khác nhau;

- Về chỉ giới thoát lũ và các biện pháp đảm bảo an toàn cho vùng hạ du

1.5.3 Bất cập trong quản lý an toàn đập hồ chứa trong giai đoạn hiện nay

Thứ nhất: Hiện nay chúng ta có hơn 6640 hồ, đập lớn nhỏ, trong đó phần lớn do

địa phương quản lý Những hồ, đập này phần lớn các hồ thủy lợi này đã xây dựng cách đây khoảng 30 - 40 năm về trước, đã xuống cấp nghiêm trọng, có nguy cơ mất an toàn.Hơn nữa, phần lớn số đập tạo hồ ở nước ta hiện nay là đập đất, khi nước tràn qua,

dễ gây xói sâu vào thân đập dẫn đến bị vỡ; nếu mưa lớn và kéo dài, khả năng chống đỡ

có hạn sẽ dẫn đến trượt mái và hư hỏng đập

Thứ hai: Hiện nay, nhiều cán bộ phân công theo dõi các đập hồ chứa chưa có

nhiều kinh nghiệm trong việc ứng phó với mưa lũ Do đó, khi xảy ra sự cố, các địa phương còn lúng túng trong công tác ứng cứu Công tác chuẩn bị phương tiện, vật tư

để phòng, chống lụt bão còn chưa đầy đủ, kịp thời nên hiệu quả chưa cao

Thứ ba: Hiện tại hầu hết các đập và hồ chứa ở nước ta đang trong tình trạng hư

hỏng, xuống cấp, cần sửa chữa, song thực tế việc sửa chữa tiến hành rất chậm vì thiếu kinh phí

1.5.4 Biện pháp nâng cao năng lực quản lý đập hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay

Thứ nhất: Nâng cao năng lực quản lý, kiện toàn tổ chức phòng, chống lụt bão

và tìm kiếm cứu nạn ở địa phương Chú trọng thành lập Ban Chỉ huy phòng, chống lụt bão để chỉ đạo, điều hành và quyết định khi tình huống khẩn cấp xảy ra Rà soát, bổ sung, điều chỉnh quy trình vận hành hồ chứa vì thực tế nhiều hồ chứa chưa có quy trình vận hành, cho nên khi mưa bão xuất hiện việc vận hành còn xảy ra tình trạng hồ yếu, nhưng vẫn giữ mực nước cao hoặc hồ tích nước lớn hơn mực nước dâng bình

thường dễ xảy ra vỡ đập Cần kiểm tra hiện trạng các công trình đầu mối, các cống, tràn để phát hiện xử lý khắc phục sự cố

Thứ hai: Để quản lý an toàn hồ đập, chúng ta vẫn tiếp tục tập trung nguồn lực

nâng cấp các hồ này Nhưng biện pháp có thể làm được và cần làm ngay là tăng cường kiểm tra, giám sát hồ Những hồ nào có nguy cơ phải có biện pháp giảm lượng nước chứa trong hồ, phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn để có biện pháp xử lý, tăng cường hệ thống cảnh báo khi có mưa lũ xảy ra để kịp thời cảnh báo cho nhân dân, nhất là những vùng có thể bị ảnh hưởng, đặc biệt là vùng hạ du

Đặc biệt, các địa phương cần tổ chức đào tạo nhân lực đảm bảo đáp ứng yêu cầu quản lý hồ, đập Đồng thời, làm tốt công tác quy hoạch hồ chứa trên địa bàn, tăng cường kiểm tra, phát hiện kịp thời các vi phạm mất an toàn hồ chứa để xử lý, tránh những hậu quả đáng tiếc xảy ra Trong điều kiện khó khăn về kinh tế, nếu chúng ta tiến hành đồng bộ các biện pháp thì chúng ta vẫn có thể kiểm soát được

Giải pháp phi công trình:

- Phối hợp vận hành liên hồ chứa trong mùa kiệt, mùa lũ (xây dựng, ban hành quy trình vận hành phù hợp, khai thác sử dụng hiệu quả nguồn nước, đảm bảo hài hòa lợi ích giữa các ngành, ưu tiên bảo đảm an toàn tính mạng nhân dân, phục vụ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân);

- Tăng cường trồng, bảo vệ rừng đầu nguồn và rừng phòng hộ ven biển, cây chắn sóng bảo vệ đê biển;

- Nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác hệ thống công trình thủy lợi;

- Tăng cường quản lý quy hoạch, thực hiện xây dựng cơ sở hạ tầng đồng bộ đảm bảo phòng chống thiên tai;

- Xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát công trình thủy lợi, ưu tiên đầu tư trước tại các công trình trọng điểm để chủ động trong việc giám sát, đánh giá mức độ an toàn công trình;

- Rà soát sắp xếp lại dân cư vùng thường xuyên bị ngập sâu, lũ quét; nâng cao hiệu quả công tác dự báo, cảnh báo sớm;

- Xây dựng chương trình khoa học công nghệ cho khu vực miền Trung, tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến biến đổi khí hậu, nước biển dâng như cạn kiệt

dòng chảy, ổn định lòng dẫn, diễn biến xói lở, cắt dòng, xâm nhập mặn vùng cửa sông ven biển;

- Tuyên truyền, phổ biến kiến thức về biến đổi khí hậu, nâng cao khả năng thích ứng của người dân với các tác động của biến đổi khí hậu

An toàn cho hồ - đập là một vấn đề cấp bách hiện nay Trong điều kiện biến đổi khí hậu, mưa lũ bất thường, các hồ đập nói chung, đặc biệt là các hồ - đập vừa và nhỏ

có mức độ an toàn không cao, nguy cơ xảy ra sự cố vỡ đập là có thật Để từng bước nâng cao độ an toàn của hồ - đập, cần phải thực hiện các nghiên cứu cụ thể đối với từng nhóm đề tài nêu trên Nhà nước cần sớm hoàn chỉnh các tiêu chuẩn và chế tài đối với vấn đề an toàn hồ đập, có chính sách đầu tư đúng hướng và nhất quán đối với sự nghiệp Thủy lợi nói chung và công tác an toàn hồ - đập nói riêng

Kết luận: Chương 1

Hiện nay, công tác quản lý khai thác vận hành đập, hồ chứa được đánh giá có vai trò quan trọng trong bất kỳ dự án thủy lợi nào Hồ chứa đem lại những lợi ích thiết thực như phát điện, tưới, phòng chóng lũ lụt, hạn hán, du lịch,cải tạo môi trường Vì vậy việc quản lý khai thác công trình đầu mối đập hồ chứa tốt là biện pháp quan trọng

để đảm bảo dẫn, chuyển, phân phối nước bình thường của các hộ dùng nước, quản lý tốt sẽ kéo dài được thời gian phục vụ công trình nâng cao hiệu quả phục vụ của hệ thống, qua kiểm tra đánh gía quản lý chúng ta sẽ đánh giá được mức đo chính xác của quy hoạch, thiết kế chất lượng công trình, nâng cao hiệu quả sử dụng nước trên toàn

bộ hệ thống

Thực tế cho thấy để đáp ứng mục tiêu và yêu cầu xây dựng công trình cần phải đổi mới tầm nhìn đối với công tác quản lý khai thác công trình thủy lợi, nhất là trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay Trước những thách thức trong điều kiện công nghiệp và đô thị hóa, biến đổi khí hậu; để thực hiện chương trình mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới đòi hỏi chúng ta phải nhìn lại từ khâu chiến lược, quy hoạch, xây dựng đến quản lý vận hành cho tất cả các hệ thống công trình thủy lợi trong cả nước Công tác quản lý vận hành khai thác có ý nghĩa vô cùng quan trọng, cần được quan tâm đúng vị trí của nó vi có hệ thống công trình chúng ta mới có phương tiện chứ chưa đạt được mục đích đã đề ra

Quản lý khai thác vận hành công trình không phải là công việc mới mẻ trên thế giới, tuy nhiên ở Việt Nam công tác này vẫn chưa được thực sự quan tâm đúng mức Việc quản lý cũng còn nhiều hạn chế và khó khăn Công tác quản lý vận hành khai thác có ý nghĩa vô cùng quan trọng, cần được quan tâm đúng vị trí của nó, quản lý khai thác vận hành công trình đập, hồ chứa bảo đảm an toàn và nâng cao hiệu quả đầu

tư là yêu cầu cấp thiết đối với sự nghiệp cả nước nói chung

CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC KIỂM TRA QUAN TRẮC GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH

HỒ CHỨA CỬA ĐẠT 2.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT THANH HÓA

2.1.1.Vị trí, quy mô, nhiệm vụ, công trình Cửa Đạt

Hồ chứa nước Cửa Đạt là công trình đầu mối thủy lợi, thủy điện có quy mô lớn thuộc Xã Xuân Mỹ, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa Đây là một hồ chứa lớn khai thác tổng hợp nguồn nước sông Chu phục vụ cho các yêu cầu phát triển của vùng

hạ lưu sông Mã, tỉnh Thanh hóa Ngày 10/4/2004Thủ tướng Chính phủ cho phép đầu

tư theo Quyết định số 348/QĐ-TTG “Quyết định của thủ tướng chính phủ v/v Đầu tư

Dự án Hồ chứa nước Cửa Đạt tỉnh Thanh Hóa” với nội dung được tóm tắt như sau:

2.1.1 Vị trí công trình

Xã Xuân Mỹ, huyện Thường Xuân, Tỉnh Thanh Hóa

1 Tên công trình: THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN CỬA ĐẠT

2 Chủ đầu tư: Ban QLDA 406 - Bộ NN & PTNT

3 Đơn vị tư vấn giám sát: Cty CP TVXD Thủy lợi II

2.1.2 Quy mô công trình

- Công trình hồ Cửa Đạt thuộc công trình cấp I

- Công trình đầu mối thủy lợi gồm bốn cụm công trình: Cụm đầu mối đập chính, cụm đầu mối Dốc Cáy, cụm đầu mối Hón Can và đập Bản Trác

+ Cụm công trình đầu mối đập chính Cửa Đạt gồm có các hạng mục công trình chủ yếu: Đập chính ngăn dòng sông Chu là đập đá đầm nén với bản mặt bê tông cốt

thép (CFRD - concrete face rockfill dam) có chiều dài đập1023m, chiều cao ở vị trí

giữa lòng sông là 118,5 m; Tràn xả lũ kết cấu bê tông cốt thép có 5 khoang rộng 11m×cao17 m đảm bảo xả lưu lượng lũ (tần suất 0,01% là 11600 m3/s; Tuynen dẫn dòng TN2 có chiều dài 820 m, đường kính 9 m, Tuynen TN1 dẫn nước vào nhà máy thủy điện dài 620 m, đường kính 7,5m; Nhà máy thủy điện Cửa Đạt công suất NLM = 2

x 48,500 MW, Cầu qua sông và các hạng mục công trình thứ yếu khác

+ Cụm công trình đầu mối Dốc Cáy gồm có đập phụ, tuy nen lấy nước, kênh dẫn vào và ra Khu đập phụ Dốc Cáy cách khu đầu mối đập chính 20 km, gồm có đập

đất cao trình đỉnh đập là +122,30 m, chiều dài đập 220,4 m, kênh dẫn bằng bê tông dài 1,4 km, Tuynen lấy nước có đường kính D = 3 m, dài 350 m và kết hợp phát điện với N=15 MW

+ Cụm đầu mối Hón Can có đập phụ và đường Hón Can - Cửa Đạt Khu đập phụ Hón Can cách khu đầu mối 18 km, là đập đất,cao trình đỉnh đập là +122,50 m, chiều dài đập 357,0 m

+ Cụm công trình đầu mối Bản Trác cách khu đầu mối khoảng 26km, là đập đất, cao trình đỉnh đập là +121,7, chiều dài đập đoạn I = 79,2 m; đoạn II = 36,4 m

2.1.3 Nhiệm vụ công trình:

- Giảm lũ với tần suất 0,6%, bảo đảm mực nước tại Xuân khánh không vượt quá 13,71m (lũ lịch sử năm 1962)

- Cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt với lưu lượng 7,715 m3/s

- Tạo nguồn nước tưới ổn định cho 86.862ha đất canh tác (trong đó Nam sông Chu là 54.043 ha và Bắc sông Chu-Nam sông Mã là 32.831 ha)

- Kết hợp phát điện với công suất lắp máy 127 MW

- Bổ sung nước mùa kiệt cho hạ du để đẩy mặn, cải tạo môi trường sinh thái với lưu lượng Q=30,42 m3/sec

2.1.4 Các thông số kỹ thuật chủ yếu:

* Hồ chứa:

- Công trình thủy lợi - thủy điện: Cấp I

- Mực nước lớn nhất thiết kế P=0,1%: +120.27

- Mực nước lớn nhất kiểm tra p=0,01%: +122.8

- Mực nước phát điện sau lũ: +110.00

- Diện tích nước hồ (với MNDBT): 33.00 km2

Loại đập: Đập đá đổ, BT bản mặt Cao độ đỉnh đập: +122.73

Cửa van cung Thép

Tuy nen xả lũ thi công TN2 kết hợp xả lũ khai thác:

Số lỗ 1 lỗ D=9m

Lưu lượng xả lớn nhất (p= 0.01%) 6 607 m3/s

Chiều dài tuy nen 802 m

Cao độ ngưỡng tuy nen dẫn dòng 30.0 m

Công trình năng lượng

+ Công trình lấy nước

- Cửa van phẳng

- Hình thức cống lấy nước Tuynen

- Số lỗ & đường kính lỗ 1 x Ф 7.5

- Chiều dài 623.45 m

- Cao độ tim tuynen +61.75

+ Nhà máy thủy điện