An toàn đập trước lũ lớn (7): Trao đổi ý kiến về sự cố đập khi lũ lớn Những gì còn lại của đập Delhi (Mỹ) sau khi bị vỡ ngày 24/7/2010 Những đợt lũ lớn ở miền Trung mới vừa trôi qua song chúng đã để lại khá nhiều vấn đề cần nghiên cứu và rút kinh nghiệm, trong đó có an toàn đập. An toàn đập đã và đang là mối quan tâm, lo lắng hàng đầu của các tổ chức và cá nhân hoạt động trong lĩnh vực xây dựng và quản lý đập. Nhiều chuyên gia, bạn đọc đã gửi ý kiến và nhiều tư liệu cho BBT. Rất tiếc là phần lớn tư liệu đó là của nước ngoài nên phải có thời gian để chuyển ngữ trước khi đăng tải trong phần Việt ngữ của www.vncold.vn. Thông tin về tai họa vỡ đập Delhi (Mỹ) ngày 24/7/2010 đã đăng trên trang /Web/Content.aspx?distid=2388 và gần đây ô. Michel Hồ Tá Khanh mới gửi cho BBT tư liệu đầy đủ hơn về tai họa này. Sự cố đập Rethel (Pháp) ngày 24/7/2010 đã đăng trên trang /Web/Content.aspx?distid=2496 . Tiếp đây là ý kiến của các vị: Giả Kim Hùng, Trưởng Chi nhánh miền Trung, Tổng Cty Tư vấn Thủy lợi Việt Nam (HEC) Michel Hồ Tá Khanh, chuyên gia cao cấp Tập đoàn Phát triển Điện lực Pháp (EDF); Hoang Duc Van , bạn đọc website. Rất mong các vị chuyên gia thủy lợi - thủy điện và bạn đọc tiếp tục tham gia cuộc trao đổi 'bàn tròn' về chủ đề "An toàn đập trước lũ lớn" đã được khởi động. An toàn đập trước lũ lớn (7) Ô. Giả Kim Hùng: Vấn đề Kiểm định (KĐ) an toàn đập & một số kinh nghiệm ở Trung Quốc. Nghị định 72/2007/NĐ-CP của Chính phủ ban hành ngày 07 tháng 05 năm 2007 về QUẢN LÝ AN TOÀN ĐẬP,tại điều 17 về “ Kiểm định an toàn đập” ở chương III - “ QUẢN LÝ ĐẬP” đã quy định : “ Phải định kỳ kiểm định an toàn đập (KĐ ATĐ ) đối với đập của các hồ chứa nước có dung tích trữ bằng hoặc lớn hơn 10.000.000 m3,”,với thời gian định kỳ KĐ là “10 năm kể từ ngày hồ tích nước hoặc kể từ ngày kiểm định gần nhất”, công tác KĐ do Chủ đập thực hiện bằng việc giao thầu một “đơn vị tư vấn kiểm định có đủ năng lực theo quy định của Bộ NN&PTNT”, quy định 6 nội dung KĐ. Đối với hồ chứa dung tích dưới 10 triệu m3, định kỳ KĐ là 7 năm, nội dung KĐ với 2 việc là ”tính lại dòng chảy lũ” và “kiểm tra khả năng xả lũ của hồ theo tiêu chuẩn thiết kế đập hiện hành với các tài liệu KTTV, địa hình địa mạo,thảm thực vật trên lưu vực” đến thời điểm KĐ. Để các Chủ đập có thể thực hiện đầy đủ toàn bộ NĐ 72/2007 nói chung và riêng điều 17 về KĐ ATĐ, cần phải cócác quy trình chỉ dẫn và các tiêu chuẫn đánh giá an tòan đập như các nước đã làm. Trung Quốc (TQ) là nước có nhiều đập lớn đủ các loại hình ở các hồ chứa đa mục tiêu đã và đang xây dựng, có thành công và tiến bộ nhanh chóng nhưng cũng gặp không ít khó khăn và sự cố,vì vậy TQ rất quan đến quản lý an toàn đập.Tính đến nay Chính phủ và Bộ Thủy lợi cùng các Bộ về xây dựng TQ đã ban hành trên 50 Tiêu chuản, Quy phạm và Quy trình có liên quan về An toàn đập - từ quản lý đầu tư xây dựng, khảo sát thiết kể, chế tạo lắp đặt thiết bị cơ điện, thi công đến quản lý vận hành hồ đập thủy lợi thủy điện. Cuối năm 2000, sau khi ban hành Điều lệ quản lý an toàn hồ đập thuộc bộ tiêu chuẩn kỷ thuật về An toàn Hồ Đập, Bộ Thủy lợi TQ đã ban hành Quy trình ”Hướng dẫn Đánh giá an toàn hồ đập” SL 258- 2000, (QTHD) có hiệu lực thực hiện từ ngày 01-3-2001. QT có 9 chương 49 mục với 153 điều, 2 phụ lục kèm bản thuyết minh, được biên soạn trên cơ sở tổng kết nhiều công trinh hồ đập TLTĐ đã xây dựng ở TQ và các thông tin từ nước ngoài. QT bắt buộc áp dụng đối với Đập cao 15 m trở lên hoặc đập hồ chứa có dung tích 1 triệu mét khối trở lên, đồng thời có thể tham khảo áp dụng cho đập cao dưới 15m trên 10 m hoặc hồ có dung tích dưới 1 triệu mét khối đến trên 100 ngàn mét khối. ( NĐ 72-CP/2007 quy định đập lớn là đập có chiều cao tính từ mặt nền bằng hoặc lớn hơn 15m hoặc đập của hồ chứa có dung tích từ 3 triệu mét khối trở lên- quy định cao hơn của TQ về dung tích). Dưới đây lần lượt giới thiệu một số chương điều trong QT của TQ, các cơ quan quản lý và các Chủ đập có thể nghiên cứu tham khảo để nâng cao năng lực quản lý an tòan đập theo NĐ72/2007/CP. 1. Đánh giá ( ĐG ) chất lượng( CL ) . Đây là việc QT quy định cần đánh giá trước tiên đối với hồ đập qua một thời gian vận hành để đảm bảo an toàn đập.Có 6 mục với 19 điều. QT yêu cầu đánh giá từ khảo sát thiết kế đến thi công và trong quá trình vận hành quản lý. Tài liệu căn cứ đánh giá từ thủy văn, địa chất đến hồ sơ thiết kế, thi công, về xử lý nền móng,về kết cấu , tài liệu quan trắc đo đạc, hồ sơ các sự cố và xử lý sự cố trong quá trình thi công, vận hành (nếu có). Về phương pháp ĐG, QT quy định từ việc kiểm tra hiện trường, phân tích tài liệu , tính toán kiểm tra đến tiến hành thăm dò khảo sát thí nghiệm bổ sung. Ngoài chỉ dẫn đánh giá về CL chung, QT còn quy định đánh giá CL riêng về : ( 1) Xử lý nền đập và vai bờ đập; (2) công trình đập đất đá; (3) đập bê tông và (4) Các hạng mục công trình khác trong đầu mối hồ chứa. Trong các điều chỉ dẫn về ĐG CL công trình đều chỉ rõ phải kiểm định đánh giá CL từ vật liệu đã sử dụng trong các bộ phận hạng mục công trình và CL thi công. 2. ĐG vận hành quản lý Đập. Mục đích ĐG này để có đủ căn cứ ĐG tổng hợp an toàn đập qua tình hình vận hành quản lý và chủ yếu là hiện trạng hồ đập. Có 5 mục với 19 điều Nội dung gồm ĐG về Vận hành, Duy tu và Quan trắc Đập, nói chung đều phù hợp với QP, QT ở các nước hiện nay. Thông qua việc phân tích quá trình lão hóa của công trình, diễn biến hồ chứa qua các trận lũ lớn hoặc đã tích ở các mực nước cao, tình hình xử lý sau các sự cố hoặc những hiện tượng khác thường ( nếu có). - Về vận hành đập, QT quy định các hồ đập loại lớn và loại vừa quan trọng phải lập mạng lưới trạm quan trắc dự báo thủy văn. Đối với hồ đập loại lớn, vừa và loại nhỏ đặc biệt quan trọng ( TQ gọi đập hồ nhỏ đặc biệt quan trọng là chỉ hồ đập nhỏ mà hạ lưu có thành phố thị trấn, đường giao thông đường dây tải điện và thông tin , nhà máy hầm mỏ, công trình quân sự sẽ bị ảnh hưởng khi đập vỡ) Chủ đập hàng năm cần lập các phương án cứu hộ đảm bảo an toàn đập và giảm thiểu thiệt hại khi xảy ra sự cố bất khả kháng, trình cấp có thẩm quyền phê duyệt. - Về duy tu đập, QP có các điều quy định việc phải thường xuyên duy tu đập cùng các hạng mục công trinh phụ thuộc, các thiết bị cơ điện ở hồ đập kể cả thiết bị đo đạc quan trắc quản lý an toàn đập, đảm bảo chúng luôn ở trạng thái làm việc an toàn và hoàn thiện nhất. Về nội dung công tác duy tu công trình , Bộ TL TQ đã ban hành các Quy trình về : “ Quản lý công trình Hồ chứa”SLJ 702, “ Bảo dưỡng sửa chữa Đập đất đá”SL 210-98”, và “ Bảo dưỡng sửa chữa Đập bê tông”SL 230-98. Đối với hồ đập đã sửa chữa nâng cấp cũng cần tiến hành kiểm định đánhgiá. 3. Kiểm định (KĐ) tiêu chuẩn phòng lũ. Mục đích đánh giá lại năng lực phòng chống lũ theo hiện trạng công trình với tình hình diễn biến và tài liệu khí tượng thủy văn tiếp tục quan trắc từ sau khi thiết kế và xây dựng đến nay, có đáp ứng yêu cầu theo các quy phạm hiện hành không, đồng thời đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn và nhiệm vụ công trình theo thiết kế (TK) và theo yêu cầu tình hình mới.Có 5 mục và 23 điều. Nội dung kiểm định gồm 4 vấn đề : (1) kiểm định lũ TK theo tài liệu lưu lượng ,(2) KĐ lũ TK theo tài liệu mưa,,(3) tính toán điều tiết lũ và (4) phúc tra năng lực chống lũ của hồ chứa. QT quy định cụ thể về tài liệu cần thu thập, phương pháp điều tiết lũ theo dung tích tĩnh và theo dung tích động. QT còn quy định, công tác kiểm định phải lập các bản đồ ngập lũ và dự báo thiệt hại dân sinh kinh tế xã hội vùng hạ lưu khi hồ xả lũ đảm bảo an toàn đập theo các trường hợp TK và khi có sự cố vỡ đập, là một trong các nội dung quan trọng của KĐ tiêu chuẩn phòng lũ. 4. Đánh giá an toàn về kết cấu. Mục đích đánh giá về biến dạng, cường độ và ổn định đập (bao gồm cả vùng phụ cận bờ vai hồ đập) trong điều kiện tĩnh lực, và trường hợp động đất theo hiện trạng và các quy phạm hiện hành. QT quy định về nội dung, tài liệu, phương pháp đối với các tình huống đập khác nhau. Các kết cấu cần đánh giá an toàn bao gồm đập đất đá, đập bê tông, các hạng mục khác thuộc công trình ĐM như Tràn xả lũ, Đường hầm, Cửa nhận nước và các thiết bị liên quan, các bộ phận chắn đất đá như tường cánh, tường chắn đất v v… Đối với từng loại hạng mục công trình , QT quy định cụ thể về tiêu chuẩn an toàn, về yêu cầu, nội dung, phương pháp và các căn cứ pháp quy để đánh giá. Như ở điều 5.3.6 về tiêu chuẩn đánh giá an toàn tại mục Đập bê tông đã quy định có 10 hiện tượng phát hiện qua kiểm tra quan sát tại hiện trường và 2 hiện tượng qua phân tích số liệu đo đạc quan trắc, nếu có 1 trong các hiện tượng đó thì coi như đập chưa an toàn hoặc tiềm ẩn thiếu an toàn về kết cấu. Về vấn đề này QT dành 5 mục 18 điều. 5. Đánh giá an toàn thấm. Phần này QT TQ có 6 mục 18 điều, mục đích kiểm định các biện pháp khống chế thấm khi thiết kế và thi công với tình hình thấm thực tế hiện tại có đảm bảm Đập vận hành an toàn về thấm không. QT có các điều quy định cụ thể về nội dung đánh giá, tài liệu căn cứ - từ hồ sơ TK, TC đến số liệu đo đạc quan trắc trong quá trình vận hành khai thác và phương pháp đánh giá chung. QP có các điều, khoản riêng đối với loại hình đập đất đá cho 2 loại đập – đồng chất và nhiều khối trên các loại nền tầng phủ khác nhau ; đối với loại hình đập bê tông trên các nền đá có mức độ phong hóa khác nhau và với các hạng mục công trình khác như Tràn xả lũ, Cống ngầm…QT còn chỉ dẫn các trọng điểm cần chú ý về vị trí, lượng thấm và chất lượng nước thấm… khi đánh giá về thấm cho từng loại hình công trình . 6. Kiểm định an toàn chống động đất. Mục đích kiểm định hiện trạng công trình Đập có đảm bảo yêu cầu chống động đất không. QT dành phần kiểm định này nhiều điều nhất- đến 27 điều, bao gồm các quy định chung, quy định tài liệu cần thu thập và cần đo đạc khảo sát bổ sung, quy định việc xác định phụ tải động đất, các quy định về việc tính toán để kiểm định an toàn chống động đất cho các thủy công gồm đập đất đá, đập trọng lực,đập vòm, cống, tháp lấy nước, đường ống áp lực, nhà máy lộ thiên, công trình dưới mặt đất, các kết cấu bê tông cốt thép. công trình ở vùng động đất 6 độ rite trở xuống nói chung có thể không cần kiểm định, nhưng với công trình cấp I thì vẫn phải đánh giá an toàn kết cấu giải pháp chống động đất; công trình ở vùng động đất cấp 7 trở lên nhất thiết phải tiến hành kiểm định. Đối với công trình vùng động đất 9 độ trở lên phải tổ chức nghiên cứu riêng. QT còn đề ra tiêu chuẩn phân cấp an toàn khi kiểm định an toàn chống động đất cho các loại hình đập và các hạng mục công trình ở hồ đập, thông qua trị số an toàn trượt lật, ứng suất cho phép của kết cấu….,tính toán theo các quy phạm hiện hành. QT phân 3 cấp an toàn chống động đất : cấp A khi các trị số an toàn kiểm định lớn hơn, bằng trị số quy định và biện pháp công trình chống động đất có hiệu quả; cấp B khi kết quả kiểm định bằng hoặc hơi lớn hơn trị số quy định, hoặc biện pháp chống động đất chưa đủ hoàn thiện; loại C khi kết quả kiểm định nhỏ hơn quy định, lại không có biện pháp chống động đất hiệu quả. 7. Đánh giá an toàn kết cấu cơ khí. Các kết cấu cơ khí cần đánh giá an toàn theo QT gồm các loại cửa van, thiết bị đóng mở tại các hạng mục công trình xả nước, lấy nước ở hồ đập và đường ống áp lực. Công tác đánh giá an toàn cũng như đối với các hạng mục công trình trên, bao gồm từ việc thu thập, kiểm tra, phân tích tài liệu thiết kế chế tạo lắp đặt, quản lý vận hành; tiến hành đo đạc quan trắc hiện trạng, kiểm tra phụ tải khi công trình làm việc, QT cũng chỉ dẫn về phương pháp và quy định tiêu chuẩn đánhgiá để phân cấp an toàn. 8.Đánh giá tổng hợp an toàn đập. Sau khi tiến hành các chuyên đề đánhgiá kiểm định an toàn trên, QT quy định tiến hành đánh giá tổng hợp phân loại an toàn đập cho công trình , qua phân cấp an toàn trong 5 chuyên đề đánh giá về năng lực phòng chống lũ, ổn định kết cấu, ổn định thấm, khả năng phòng chống động đất và an toàn cơ khí để đánh giá phân loại an toàn hồ đập theo 3 loại: 1,2,và 3. Đập loại 1 là đập bảo đảm an toàn, có thể vận hành theo TK; loại 2 là đập cơ bản an toàn, có thể tăng cường công tác quản lý để vận hành; loại 3 là đập không an toàn thuộc hồ đập có nguy cơ sự cố. QT có đề ra các tiêu chuẩn phân cấp về an toàn phòng lũ cho 3 cấp đập với 2 loại hình đập cơ bản là đập đất đá và đập bê tông,; tiêu chuẩn phân cấp an toàn kết cấu cho đập đất đá và cho đập bê tông; tiêu chuẩn phân cấp an toàn phòng chống động đất cho đập đất đá và cho đập bê tông về ổn định đập ( trượt ) và về cường độ. Tại một số điều chỉ dẫn và quy định, QT đều chỉ rõ các quy phạm tiêu chuẩn quốc gia hiện hành liên quan cần tuân thủ. Để thực hiện Nghị định 72/2007/NĐ-CP về quản lý an toàn đập, cần có các quy trình hướng dẫn công tác đánh giá an toàn đập nói chung và các hạng mục chính trong cụm đầu mối tại hồ đập, như TQ đã làm. Việc này nên giao cho các tổ chức tư vấn của Hội Đập lớn & PT nguồn nước Việt Nam chủ trì thực hiện . Ô. Michel Hồ Tá Khanh: Tôi gửi BBT báo cáo về sự cố vỡ đập đất Delhi (Mỹ) gần đây do mạch sủi và lũ tràn. Tôi đánh giá cao sự phân tích hoàn chỉnh và rất chính xác của các chuyên gia Mỹ và việc công bố công khai đã giúp chúng tôi rút ra những bài học hữu ích từ sự cố đó. Về phần mình, tôi thấy có mấy bài học sau: 1. Khẳng định rằng mạch sủi và lũ tràn do các cửa bị khóa là 2 rủi ro chính cho đập đất (cả 2 rủi ro xảy ra đồng thời thì lại càng nghiêm trọng). 2 rủi ro này cũng tồn tại ở các đập rất cũ mà không gây chuyện gì trước lúc xảy ra sự cố. 2. Mức rủi ro từ lũ thường gặp tràn qua khi 1 cửa bị khóa có thể nghiêm trọng hơn mức rủi ro từ lũ thiết kế nhưng tất cả các cửa được vận hành bình thường. 3. Đối với đập thấp, lũ thiết kế 100-năm là chưa đủ. Chọn lũ 500-năm hay một nửa lũ cực hạn (PMF) thì phù hợp hơn. 4. Không dùng tường bê tông cốt thép để ngăn nước trong đập đất như hay làm ở Mỹ trước đây. Đối với đập đồng chất, tốt nhất là làm rãnh tiêu nước tại vai đập không thấm. Gặp vật liệu thấm tương đối nhiều, nên dùng sét dẻo, hào bê tông nhựa đường. Về mấy câu hỏi của ông Nguyễn Trí Trinh, tôi trả lời như sau: 1. Qui phạm của Pháp không ấn định tần suất lũ thiết kếnhư nhau cho các loại đập. Tần suất & lưu lượng lũ do người thiết kế lựa chọn tùy theo các tham số của vấn đề: vị trí đập, dữ liệu thủy văn & khí tượng, độ chính xác của các dữ liệu, các phương pháp tính toán lũ, đặc tính của đập và tràn (có hay không có cửa), hậu quả kinh tế và nhân mạng khi vỡ đập, Đối với đập cao hơn 20m, việc lựa chọn nói trên phải được thông qua ngay từ giai đoạn nghiên cứu khả thi bởi một ủy ban của chính phủ trong đó có những chuyên gia Pháp giỏi và giàu kinh nghiệm nhất về lĩnh vực chuyên môn này. 2. Qủa thực là rất khó xác định xác suất hư hỏng của cửa van. Tuy vậy vẫn có thể tìm thấy qua cách tiếp cận khoa học với việc xem xét các yếu tố: - kinh nghiệm quốc tế (khá nhiều nghiên cứu thống kê đã được tiến hành, đặc biệt là tại các Nhóm làm việc của ICOLD về phân tích rủi ro) - kinh nghiệm quốc gia có kể đến các điều kiện tại địa phương (như ở Hội Đập & Hồ chứa Pháp, CFBR): chất lượng chế tạo và bảo trì, qui định vận hành. - bồi dưỡng chuyên môn cho các kỹ sư xây dựng và cơ khí phụ trách dự án, nhất là những người trong bộ phận chế tạo cửa. Việc thảo luận giữa các chuyên gia hàng đầu nhằm đi đến nhất trí là cần thiết. Những khó khăn có thể được bỏ qua khi phân tích rủi ro vì chưa nắm được hết các yếu tố còn hơn là không biết gì về chúng. Ô. Hoang Duc Van: Xin hỏi anh Giả Kim Hùng : Giả sử hồ chứa nước vừa thi công xong, mới tích nước được 70% chiều cao, đã bị rò rỉ và chảy thành dòng ở bên mang Cống. Xin hỏi anh cách xử lý?. Chúng tôi đã dùng ống lọc (cát, đá dăm 0,5x1cm, đá 4x6cm) và và dẫn xuống đống đá tiêu nước có được không?. . An toàn đập trước lũ lớn (7): Trao đổi ý kiến về sự cố đập khi lũ lớn Những gì còn lại của đập Delhi (Mỹ) sau khi bị vỡ ngày 24/7/2010 Những đợt lũ lớn ở miền Trung. 05 năm 2007 về QUẢN LÝ AN TOÀN ĐẬP,tại điều 17 về “ Kiểm định an toàn đập ở chương III - “ QUẢN LÝ ĐẬP” đã quy định : “ Phải định kỳ kiểm định an toàn đập (KĐ ATĐ ) đối với đập của các hồ. cấp về an toàn phòng lũ cho 3 cấp đập với 2 loại hình đập cơ bản là đập đất đá và đập bê tông,; tiêu chuẩn phân cấp an toàn kết cấu cho đập đất đá và cho đập bê tông; tiêu chuẩn phân cấp an toàn