Thậm chí có hồ tràn bằng đất không được gia cố, rò rỉ cửa van nặng ở cống và tràn… Nói chung, ngoài các công trình đã được sửa chữa, nâng cấp, các hồ còn lại đều không đảm bảo khả năng c
Trang 1NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁC GIẢI PHÁP
KHẢO SÁT, THIẾT KẾ TRONG SỬA CHỮA,
NÂNG CẤP HỒ CHỨA VỪA VÀ NHỎ
Nguyễn Duy Thoan
Thạc sỹ - Giám đốc Trung tâm Tư vấn Giám định & An toàn đập
1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÁC HỒ CHỨA Ở VIỆT NAM
Hồ chứa nước là công trình thủy lợi làm nhiệm vụ điều tiết dòng chảy, trữ nước vào mùa mưa để dùng vào mùa khô Do có nhiều ưu điểm trong việc khai thác tổng hợp (chống lũ, cấp nước tưới, cấp nước sinh hoạt và công nghiệp, phát điện, nuôi trồng thủy sản, đẩy mặn, du lịch…), nên hồ chứa được xây dựng nhiều ở nước ta
Ở nước ta, mùa khô thường kéo dài trong 6 ÷ 7 tháng, lượng mưa trong thời kỳ này chỉ chiếm 15 ÷ 20% tổng lượng mưa cả năm, còn lại 80 ÷ 85% tập trung vào 5 ÷ 6 tháng mùa mưa Về địa hình địa mạo, ¾ diện tích nước ta là vùng đồi núi, điều kiện này tạo cho nước ta nhiều thuận lợi trong xây dựng và khai thác các hồ chứa nước, đáp ứng các nhu cầu dùng nước cho dân sinh và các ngành kinh tế quốc dân
Bên cạnh các mặt ưu điểm và lợi ích, hồ chứa luôn tiềm ẩn nguy cơ sự cố, có khi dẫn đến thảm họa như đã từng xẩy ra ở một số nước trên Thế giới Trong thời gian gần đây, ở nước ta cũng đã có một số hồ quy mô vừa (dung tích 2 ÷ 5 triệu m3) và nhỏ bị vỡ gây thiệt hại đáng kể về người và tài sản Vì vậy, để phát huy mặt lợi và đề phòng các diễn biến bất lợi, công tác đảm bảo an toàn hồ chứa phải được quan tâm đúng mức
1.1 Hồ Thủy lợi
(Trích tài liệu báo cáo kiểm tra an toàn các hồ chứa của TCTL báo cáo Bộ tại văn bản
số 774/TCTL-QLCT ngày 13/8/2012)
a) Theo thống kê, hiện cả nước có 6.648 hồ chứa thủy lợi các loại, trong đó:
- Hồ có dung tích trên 100 triệu m3: 16 hồ
- Hồ có dung tích từ (10 ÷ 100) triệu m3: 87 hồ
- Hồ có dung tích từ (5 ÷ 10) triệu m3: 68 hồ
- Hồ có dung tích từ (3 ÷ 5) triệu m3: 84 hồ
- Hồ có dung tích từ (1 ÷ 3) triệu m3: 459 hồ
- Hồ có dung tích từ (0,2 ÷ 1) triệu m3: 1.752 hồ
- Hồ có dung tích dưới 0,2 triệu m3: 4.182 hồ
Danh mục thống kê số lượng hồ chứa thủy lợi của các địa phương theo bảng 1 Các tỉnh có nhiều hồ chứa là Nghệ An, Thanh Hóa, Hòa Bình, Tuyên Quang, Bắc Giang, Đăklăk, Phú Thọ
Trang 2Bảng 1 - Thống kê số lượng hồ chứa của các địa phương
Số lượng hồ (loại, dung tích triệu m 3 )
TT Địa phương
>100 >10 5÷10 5÷3 3÷1 1÷0,5 0,5÷0,2
Tổng hồ
> 0,2 triệu m 3
Tổng
hồ <
0,2 triệu m 3
Cộng
Trang 3Số lượng hồ (loại, dung tích triệu m 3 )
TT Địa phương
>100 >10 5÷10 5÷3 3÷1 1÷0,5 0,5÷0,2
Tổng hồ
> 0,2 triệu m 3
Tổng
hồ <
0,2 triệu m 3
Cộng
Tổng cộng 16 106 68 84 459 710 1.042 2.466 4.182 6.648 b) Hiện trạng các hồ chứa và các hư hỏng thường gặp
- Các hồ chứa có dung tích trên 100 triệu m3 hầu hết đã được sửa chữa nâng cấp (hoặc mới xây dựng) theo các dự án VWRAP, WB5, WB7… , nhìn chung thì các hồ có dung tích tích trên 100 triệu m3 đã đảm bảo an toàn trong điều kiện thời tiết không quá bất thường
- Phần lớn các hồ có dung tích (10 ÷ 100) triệu m3 đã được Bộ NN&PTNT, các tỉnh đầu
tư sửa chữa, nâng cấp các công trình đầu mối, các hồ này về cơ bản có đủ khả năng đảm bảo an toàn Tuy nhiên, hiện vẫn có hư hỏng công trình đầu mối ở một số công trình cần được theo dõi sát hoặc sửa chữa ngay, đa phần là ở đập vật liệu địa phương Đối với đập đất, các hiện tượng hư hỏng gồm:
+ Thấm qua thân đập và thấm nền, thấm vòng qua hai vai đập,
+ Xói lở mái hạ lưu và hư hỏng lớp gia cố mái thượng lưu
+ Mối xâm hại thân đập đất gây sụt lún trong thân đập, mái đập và làm thấm mất nước
+ Cống lấy nước: bê tông thân cống bị xâm thực, thấm hai bên mang cống
+ Tràn không đủ năng lực xả, thấm qua mang tràn và xói lở bể, sân tiêu năng…
- Các hồ có dung tích từ (3 ÷ 10) triệu m3, theo báo cáo của các địa phương, một số hồ bị
hư hỏng công trình đầu mối tương đối nặng Hiện tượng hư hỏng như đã nêu ở trên nhưng mức độ trầm trọng hơn Thậm chí có hồ tràn bằng đất không được gia cố, rò rỉ cửa van nặng ở cống và tràn… Nói chung, ngoài các công trình đã được sửa chữa, nâng cấp, các
hồ còn lại đều không đảm bảo khả năng chống lũ theo tiêu chuẩn hiện hành nên mức độ đảm bảo an toàn trong mùa mưa lũ rất hạn chế
Trang 4- Các hồ có dung tích dưới 3 triệu m3, đây là các hồ chiếm phần lớn các hồ chứa ở nước
ta (6393/6648) Đánh giá chung về mức độ an toàn, ngoài một số lượng nhỏ các hồ đã được sửa chữa, nâng cấp, các hồ còn lại đều ở mức an toàn không cao Phần lớn các hồ này đều được đầu tư xây dựng từ những năm 1960 ÷ 1970 nên thiếu tài liệu thiết kế (nhất là tài liệu thủy văn), chất lượng thi công không tốt, công tác duy tu bão dưỡng không được quan tâm thích đáng nên nên công trình bị xuống cấp nghiêm trọng Tình trạng mất an toàn phổ biến gồm: Đập không đủ cao độ chống lũ theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT và các tiêu chuẩn hiện hành, công trình đầu mối xuống cấp tương
tự như các công trình nêu ở mục trên nhưng ở mức độ nghiêm trọng hơn
- Đặc biệt là hầu hết các công trình thiếu:
+ Hệ thống quan trắc
+ Tài liệu quản lý vận hành
+ Tràn không cửa hoặc có cửa nhưng hệ thống đóng mở lạc hậu
+ Đường quản lý không có hoặc quy mô không đáp ứng được yêu cầu cho công tác quản
lý vận hành nên luôn có nguy cơ bị chia cắt trong mùa mưa lũ, ảnh hưởng lớn đến công tác ứng cứu công trình khi xẩy ra sự cố
- Theo thống kê và báo cáo của các địa phương về tình trạng an toàn các hồ chứa trên địa bàn thì hiện có khoảng 420 hồ chứa có dung tích >0,2 triệu m3 bị xuống cấp trong
đó có khoảng 64 hồ xuống cấp ở mức độ nghiêm trọng; các hồ chứa có dung tích < 0,2 triệu m3 hầu hết đều bị xuống cấp và xuống cấp nghiêm trọng Bên cạnh đó, việc nắm bắt thông tin trong mùa mưa bão của các địa phương còn hạn chế do số lượng hồ quá lớn, hầu hết do các xã hoặc hợp tác xã quản lý và giao cho một vài cá nhân trông coi nhưng không có kiểm soát Vì vậy, việc triển khai các phương án ứng cứu công trình khi xẩy ra sự cố thường chậm trễ, nếu có sự cố sẽ gây tác hại không nhỏ cho các khu vực gần khu dân cư và các khu canh tác nông nghiệp Đối với các hồ chứa xuống cấp nghiêm trọng, trong mùa mưa lũ năm 2011 và 2012, một số đập đã bị vỡ hoặc nước tràn qua đỉnh đập ở các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Tuyên Quang
- Đánh giá chung về mức độ mất an toàn:
+ Các hồ nhỏ mức độ mất an toàn càng cao, đặc biệt nguy hiểm đối với những hồ ở cao phía trên khu dân cư ở miền núi phía Bắc
+ Đối với các hồ vừa và lớn: cơ bản mới chỉ đảm bảo trong điều kiện thời tiết không quá bất thường Với điều kiện biến đổi khí hậu bất thường như hiện nay các hồ này cũng
có nguy cơ mất an toàn cao
+ Đối với những hồ lớn hoặc hồ có vùng hạ du là khu dân cư, khu kinh tế thì mới chỉ đảm bảo an toàn ở mức thấp theo tiêu chuẩn hiện hành
c) Tình hình sửa chữa, nâng cấp các hồ chứa
Trong thời gian vừa qua, việc sửa chữa nâng cấp đảm bảo an toàn hồ chứa đã và đang được Chính phủ, Bộ NN&PTNT và các địa phương quan tâm, tuy nhiên về số lượng công trình đã thực hiện chưa nhiều do nguồn kinh phi hạn chế, thiếu hệ thống văn bản
Trang 5quy định, cơ sở dữ liệu có tính pháp lý để thực hiện Công tác sửa chữa nâng cấp chỉ mới tập trung được cho các hồ có dung tích trên 3 triệu m3, còn các hồ dưới 3 triệu m3
hầu như chưa được thực hiện, nên vẫn còn tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn rất cao trong các mùa mưa lũ sắp đến Công tác đảm bảo an toàn hồ chứa cần phải được quan tâm thực hiện quyết liệt trong thời gian tới
1.2 Hồ Thủy điện
(Trích báo cáo của Bộ Công Thương tháng 08/2012)
a) Theo thống kê, hiện cả nước có 75 hồ chứa thủy điện lớn, trong đó:
- Hồ có dung tích trên 500 triệu m3: 18 hồ
- Hồ có dung tích trên 100 triệu m3: 18 hồ
- Hồ có dung tích trên 10 triệu m3: 21 hồ
- Hồ có dung tích dưới 10 triệu m3: 18 hồ
Danh mục thống kê các hồ chứa thủy điện lớn của các địa phương theo bảng 2 Các tỉnh có nhiều hồ chứa thủy điện là Lai Châu, Nghệ An, Quảng Nam, Gia Lai
Bảng 2 - Thống kê các hồ chứa thủy điện lớn của các địa phương
< 10 < 100 < 500 > 500 < 10 < 100 < 500 > 500
I Khu vực Tây Bắc
1 Tỉnh Tuyên Quang
- Thủy điện Tuyên Quang 2245 342
2 Tỉnh Hòa Bình
- Thủy điện Hòa Bình 1600 1920
3 Tỉnh Lai Châu
- Thủy điện Bản Chát 2138 200
- Thủy điện Nậm Mở 3 0.3 20
- Thủy điện Nậm Cát 0.04 10
- Thủy điện Nậm Na 2 12.38 66
- Thủy điện Nậm Na 3 34.25 84
- Thủy điện Nậm Cầu I 0.1 15
4 Tỉnh Lào Cai
- Thủy điện Bắc Hà 171.1 90
- Thủy điện Mường Hum 2.14 32
5 Tỉnh Sơn La
- Thủy điện Sơn La 9260 2400
Trang 6Dung tích (triệu m3) Công suất (MW)
< 10 < 100 < 500 > 500 < 10 < 100 < 500 > 500
- Thủy điện Nậm Chiến 154.8 200
6 Tỉnh Yên Bái
- Thủy điện Thác Bà 2940 120
7 Tỉnh Điện Biên
- Thủy điện Nà Lơi 250 9.3
8 Tỉnh Hà Giang
- Thủy điện Thái An 3.54 82
9 Tỉnh Thái Nguyên
- Thủy điện Hồ Núi Cốc 175.5 5.7
II Khu vực miền Trung
1 Tỉnh Thanh Hóa
- Thủy điện Cửa Đạt 1450 97
2 Tỉnh Nghệ An
- Thủy điện Bản Vẽ 1800 300
- Thủy điện Hủa Na 569.4 100
- Thủy điện Suối Sập 1 11.27 19.5
- Thủy điện Suối Sập 3 5.1 14
- Thủy điện Khe Bố 97.8 50
3 Tỉnh Hà Tĩnh
- Thủy điện Hương Sơn 3.27 33
4 Tỉnh Quảng Trị
- Thủy điện Quảng Trị 163 80
5 Tỉnh Thừa Thiên Huế
- Thủy điện Hương Điền 820.7 81
- Thủy điện Bình Điền 423 44
- Thủy điện A Lưới 60.2 170
III KV Trung Miền Trung
1 Tỉnh Quảng Nam
- Thủy điện ĐăkMi 4 310.3 190
- Thủy điện A Vương 343.5 210
- Thủy điện Sông Tranh 2 730 190
Trang 7Dung tích (triệu m3) Công suất (MW)
< 10 < 100 < 500 > 500 < 10 < 100 < 500 > 500
- Thủy điện Sông Côn 2 29.19 3
- Thủy điện Sông Côn 2- 2 1.2 60
- Thủy điện ĐăkMi 4b 0.69 42
- Thủy điện Khe Diên 26.15 9
- Thủy điện Za Hung 1.12 30
- Thủy điện An Điềm 2 0.28 15.6
2 Tỉnh Bình Định
- Thủy điện Định Bình 226 16.5
- Thủy điện Vĩnh Sơn 58.7 66
3 Tỉnh Bình Phước
- Thủy điện Cần Đơn 165.5 72
- Thủy điện Srok Phu Miêng 99.3 51
- Thủy điện Thác Mơ 1360 150
- Thủy điện Đăk Glun 27.68 18
4 Tỉnh Phú Yên
- Thủy điện Sông Ba Hạ 349.7 220
- Thủy điện Sông Hinh 357 70
IV Khu vực Bắc Tây Nguyên
1 Tỉnh Kom Tum
- Thủy điện Plei-Krong 1049 100
2 Tỉnh Gia Lai
- Thủy điện Ialy 1037 720
- Thủy điện Sêsan 3 92 260
- Thủy điện Sêsan 4 893.3 360
- Thủy điện Kanak 313.7 280
- Thủy điện Sêsan 3A 80.6 108
- Thủy điện Sêsan 4A 13.13 63
- Thủy điện Đăk Srông 2 85.8 24
- Thủy điện Ayun Hạ 253 3
- Thủy điện Ia Grai3 31.69 7.5
- Thủy điện Ayun Thượng 1A 4.54 12
Trang 8Dung tích (triệu m3) Công suất (MW)
< 10 < 100 < 500 > 500 < 10 < 100 < 500 > 500
- Thủy điện Đak Đoa 29.13 14
- Thủy điện Ry Ninh 2 0.26 8.1
3 Tỉnh Đak Lak
- Thủy điện Buôn Tua Sa 789.9 86
- Thủy điện Sê rê pok 3 219 220
- Thủy điện Krông H'Năng 171.6 64
- Thủy điện Ea Đrăng2 3.28 6.4
- Thủy điện Ea Kha 0.09 3
- Thủy điện Krông Kmar
- Thủy điện Buôn Tua Srah 786.9 86
- Thủy điện Buôn Kuốp 63.24 280
- Thủy điện Srêpok 4 25.94 80
V KV Nam Tây Nguyên
1 Tỉnh Đak Nông
- Thủy điện Đồng Nai 3 1612 180
- Thủy điện Đồng Nai 4 32.1 340
- Thủy điện Đăk R'tih 137.1 82
2 Tỉnh Đồng Nai
- Thủy điện Trị An 2.68 400
3 Tỉnh Lâm Đồng
- Thủy điện Hàm Thuận 695.5 300
- Thủy điện Đami 140 175
- Thủy điện Đại Ninh 320 300
- Thủy điện Đa Dâng 2 0.91 34
- Thủy điện Đa Nhim 165 160
4 Tỉnh Bình Thuận
- Thủy điện Bắc Bình 5.89 33
b) Hiện trạng an toàn các hồ chứa và các hư hỏng thường gặp
- Các hồ thủy điện do EVN làm chủ đầu tư trong thời gian gần đây, về chất lượng an toàn đập về cơ bản đã được đáp ứng, các hồ thủy điện đã xây dựng từ lâu cũng đã được quan tâm duy tu bảo dưỡng, nâng cấp sửa chữa kịp thời
Trang 9- Các hồ thủy điện do các công ty cổ phần hoặc tư nhân làm chủ đầu tư, một số hồ chưa được quan tâm chú trọng thích đáng về chất lượng và chưa có sự giám sát chặt chẽ của
cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng của địa phương nên trong thời gian vừa qua đã xẩy ra một số sự cố đáng tiếc
- Nguy cơ mất an toàn ở các công trình thủy điện có thể ở một số yếu tố sau:
+ Đối với công trình: hư hỏng khớp nối đập gây thấm mất nước và nếu hệ thống thu thoát nước không tốt sẽ ảnh hưởng lớn đến công trình (như thủy điện Sông Tranh 2);
sự cố về thiết bị đóng mở tràn xả lũ (như thủy điện Hố Hô - Hà Tĩnh không có hệ thống điện dự phòng)
+ Công tác quản lý vận hành chưa đồng bộ, bao gồm:
¾ Chưa xây dựng được hệ thống quy trình điều tiết vận hành liên hồ chứa phù hợp, dẫn đến việc nhiều bất cập trong quá trình tích nước vận hành và xả lũ gây mất an toàn cho hạ du;
¾ Quy trình vận hành hồ chứa hầu hết đều được chủ đập thực hiện theo phương thức cưỡng bức, chưa thực sự thực hiện đúng theo quy trình được cấp có thẩm quyền phê duyệt, công tác vận hành được thực hiện trên cơ sở cố gắng tích nước chỉ để nhằm mục đích phát điện tối đa công suất, dẫn đến việc thiếu nước tưới trong mùa khô, ngập lụt lớn ở hạ du vào mùa lũ do phải xả ồ ạt sau khi đã tích mực nước trước lũ quá cao, không đảm bảo dung tích phòng lũ
¾ Thông tin chưa kịp thời và đầy đủ về thời gian và tình trạng xả lũ; thiếu hệ thống cảnh báo ngập lụt hạ du
2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN AN TOÀN HỒ CHỨA
Các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn công trình gồm nhiều yếu tố tiềm ẩn qua nhiều giai đoạn đầu tư công trình Bắt đầu từ khâu quy hoạch và khảo sát thiết kế, quá trình thi công, quá trình quản lý vận hành
2.1 Khu vực lòng hồ
Việc an toàn khu vực lòng hồ của các hồ chứa trong những năm gần đây bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các nguyên nhân:
- Trình trạng khai thác lâm sản, chặt phá rừng đầu nguồn dẫn đến việc giữ nguồn nước trong lòng hồ không đảm bảo yêu cầu, dẫn đến việc khi có lũ, lượng nước tập trung về công trình đầu mối quá nhanh, đặc biệt là các khu vực địa hình tự nhiên có độ dốc lớn như: khu vực Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên Bên cạnh đó, các phế liệu, cành cây, vật nổi… dồn về tác động trực tiếp gây ra nguy cơ mất an toàn công trình;
- Tình trạng khai thác khoáng sản trong lòng hồ gây sạt lở mái, tăng mức độ bồi lắng và
ô nhiễm nguồn nước
- Thiếu các hệ thống theo dõi ở khu vực lòng hồ bao gồm: Hệ thống theo dõi và cảnh báo lũ; Theo dõi tình trạng ổn định của mái đất khu vực lòng hồ; Quan trắc thủy văn
và địa chấn khu vực lòng hồ…
Trang 102.2 Khu vực công trình đầu mối
a) Các tác nhân chính gây mất an toàn công trình đầu mối gồm:
- Các yếu tố công trình:
+ Đập không đủ cao độ chống lũ, bố trí công trình đầu mối chưa tuân thủ theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT và các tiêu chuẩn hiện hành, đảm bảo thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu;
+ Thấm qua nền, vai đập và thân đập gây xói ngầm hoặc sạt trượt mái hạ lưu; Thấm hai bên mang cống
+ Sóng lớn do gió bão làm sạt trượt mái thượng lưu;
+ Tràn không đủ năng lực xả lũ, nhất là trong điều kiện bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, chặt phá rừng phòng hộ đầu nguồn làm đường quá trình lũ diễn biến bất lợi
+ Thiết bị đóng mở cửa tràn bị sự cố, hoặc thậm chí bị sự cố an toàn cửa van
+ Không có số liệu quan trắc trong quá trình quản lý vận hành để phân tích đánh giá.Sự
cố công trình (đập, tràn, cống lấy nước) do không có đủ độ kiên cố cần thiết hoặc vận hành không đúng quy trình kỹ thuật (đặc biệt với các công trình có cửa xả sâu);
+ Tổ mối hoặc các các hang hốc không được phát hiện và xử lý kịp thời
+ Trong các tác nhân trên thì lũ và thấm là hai tác nhân thường trực gây mất an toàn, đồng thời công tác xử lý cũng hết sức khó khăn và tốn kém
- Các yếu tố quản lý:
+ Công tác quản lý vận hành chưa được quan tâm đúng mức (thậm chí các hồ nhỏ không
có người quản lý vận hành) Do vậy không phát hiện được các sự cố gây mất an toàn công trình ngay từ khi mới có các hiện tượng ban đầu
+ Về thể chế: mặc dù đã có Nghị định số 72/NĐ-CP ngày 7/5/2007 về ‘Quản lý an toàn đập’ nhưng chưa có các quy định khác đồng bộ để thực hiện và cũng chưa có chế tài bắt buộc nên thực chất trong những năm vừa qua chưa triển khai công việc này
+ Công tác quản lý nhà nước về xây dựng tại các địa phương còn yếu, đặc biệt là đối với các công trình không sử dung nguồn vốn nhà nước
- Các yếu tố về tự nhiên:
Chế độ thủy văn, dòng chảy thay đổi phức tạp không tuân theo các quy luật thông thường Ngày càng xuất hiện nhiều trận mưa có cường độ rất lớn làm thay đổi đường quá trình lũ bất lợi cho công trình
b) Các biểu hiện về mứcđảm bảo an toàn không cao của công trình đầu mối:
- Về lũ: Nhiều hồ chứa còn thiếu năng lực xả lũ do lũ thiết kế tính thiên nhỏ, mô hình thiết kế lũ không phù hợp với tình hình mưa lũ trên lưu vực, rừng đầu nguồn bị tàn phá nên lũ tập trung về nhanh và lớn hơn
- Về thấm và mối: Tình trạng này hiện xẩy ra rất phổ biến ở các đập đất, nhiều hồ chứa
