Đánh giá hiện trạng quản lý, sử dụng hồ kẻ gỗ tỉnh hà tĩnh và đề xuất biện pháp khai thác hiệu quả, giảm thiểu rủi ro

 Mục tiêu đề tài Đánh giá hiện trạng về chất lượng nước và công tác quản lý, sử dụng hồ Kẻ Gỗ nhằm đưa ra các giải pháp đề xuất phù hợp đểtăng cường hiệu quả sử dụng và phòng ngừa, giảm

Nhu cầu oxy sinh hóa

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Nhu cầu oxy hóa học

Oxy hòa tan

Đánh giá tác động môi trường

Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia

Tiêu chuẩn cho phép

Trách nhiệm hữu hạn

Tổng rắn lơ lửng

Trách nhiệm hữu hạn

Ủy ban nhân dân

Dự án hỗ trợ Thủy lợi Việt Nam

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Bản đồ vị trí hồ Kẻ Gỗ 22

Hình 2: Bản đồ hành chính và phân bố khu vực dân cư hạ du hồ Kẻ Gỗ 23

Hình 3: Biểu đồ nhiệt độ trung bình qua các năm từ 2007 – 2013 30

Hình 4: Biểu đồ độ ẩm không khí trung bình trong các năm từ 2007 – 2013 31

Hình 5: Biểu đồ số giờ nắng trong các năm từ 2007 – 2013 31

Hình 6: Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng trong năm từ 2007 – 2013 31

Hình 7: Bản đồ mạng lưới sông suối hạ lưu vùng Kẻ Gỗ 33

Hình 8: Bản đồ các vị trí lấy mẫu nước mặt hồ Kẻ Gỗ 37

Hình 9: Tràn xả lũ hồ Kẻ Gỗ, 2 cửa van cung 40

Hình 10: Tràn sự cố hồ Kẻ Gỗ 41

Hình 11: Toàn cảnh khu vực cống lấy nước 41

Hình 12: Kết quả quan trắc độ pH của hồ Kẻ Gỗ 44

Hình 13: Kết quả quan trắc DO của hồ Kẻ Gỗ 45

Hình 14: Kết quả quan trắc TSS của hồ Kẻ Gỗ 45

Hình 15: Kết quả quan trắc BOD của hồ Kẻ Gỗ 45

Hình 16: Kết quả quan trắc COD của hồ Kẻ Gỗ 46

Hình 17: Kết quả quan trắc hàm lượng amoni của hồ Kẻ Gỗ 46

Hình 18: Nhu cầu dùng nước tưới hàng năm 50

Hình 19: Sơ đồ xử lý thông tin tổng thể tình huống khẩn cấp hồ Kẻ Gỗ 52

Hình 20: Bản đồ ngập lụt hạ du hồ Kẻ Gỗ trường hợp ngập lớn nhất 60

Hình 21: Vùng phá hoại ứng với trường hợp vỡ đập hồ Kẻ Gỗ 67

Hình 22: Bản đồ ngập lụt ứng với kịch bản đập chính bị vỡ 68

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Tổng giá trị sản phẩm và tốc độ tăng trưởng kinh tế 26

Bảng 2: Thông số thiết kế đập Kẻ Gỗ 39

Bảng 3: Các thông số chung của hồ Kẻ Gỗ 42

Bảng 4: Kết quả quan trắc chất lượng nước hồ Kẻ Gỗ năm 2013 43

Bảng 5: Kết quả phân tích một số thông số chất lượng nước hồ Kẻ Gỗ 47

Bảng 6: Diện tích tưới tiêu khu vực hạ du hồ Kẻ Gỗ 48

Bảng 7: Nhu cầu nước tưới cho lúa và một số cây trồng cạn 49

Bảng 8: Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống 50

Bảng 9: Tổng hợp quá trình xả tràn của các năm từ khi hồ bắt đầu hoạt động 55

Bảng 10: Diện tích ngập theo chiều sâu ứng với trường hợp ngập lớn nhất 59

Bảng 11: Diện tích ngập lụt ước tính trong trường hợp vỡ đập 69

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 3

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ, PHÒNG NGỪA RỦI RO HỒ CHỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 10

1.2.1 Tổng quan về các biện pháp quản lý, sử dụng hiệu quả, phòng ngừa rủi ro hồ chứa trên thế giới 10

1.2.2 Tổng quan về các biện pháp quản lý, sử dụng hiệu quả, phòng ngừa rủi ro hồ chứa ở Việt Nam 14

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 22

2.1.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực hồ chứa 24

2.1.2 Khái quát chung Hồ Kẻ Gỗ 29

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.2.1 Phương pháp kế thừa, tổng hợp tài liệu 34

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế 34

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm, phân tích mẫu 35

2.2.4 Phương pháp đánh giá, xử lý số liệu 36

2.2.5 Phương pháp phân tích, so sánh 38

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG CHUNG HỒ KẺ GỖ 39 3.1.1 Kết quả điều tra về hiện trạng hệ thống tưới Kẻ Gỗ 39

3.1.2 Kết quả đánh giá chất lượng nước hồ Kẻ Gỗ 43

3.2 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG HOẠT ĐỘNG, SỬ DỤNG HỒ KẺ GỖ 48

3.2.1 Hiện trạng sử dụng nguồn nước hồ Kẻ Gỗ 48

3.2.2 Trạm thủy điện Kẻ Gỗ 50

3.3 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ HỒ KẺ GỖ 51

3.3.1 Công tác bảo trì, bảo dưỡng 51

3.3.2 Công tác vận hành xả lũ 52

3.4 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CÁC NGUY CƠ LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG CỦA HỒ KẺ GỖ 58

3.5 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÙ HỢP CHO SỬ DỤNG HIỆU QUẢ VÀ AN TOÀN HỒ KẺ GỖ 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHẦN PHỤ LỤC 78

1

MỞ ĐẦU

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa trung bình tương đối cao nhưng phân bố không đồng đều Tính đến nay nước ta đã xây dựng được trên 6500 hồ chứa thủy lợi với tổng dung tích trữ nước khoảng 11 tỷ m3trong đó có 560 hồ chứa có dung tích trữ nước lớn hơn 3 triệu m3 hoặc đập cao trên 15m, 1752 hồ có dung tích từ 0,2 triệu đến 3 triệu m3 nước, còn lại là những hồ đập nhỏ có dung tích dưới 0,2 triệu m3 nước Ngoài mục đích chủ yếu trữ nước và điều hòa cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái, hồ chứa còn được sử dụng để cấp nước cho nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, có vai trò quan trọng trong hệ thống thủy lợi và thủy điện, điều tiết lũ giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an sinh xã hội Hệ thống hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân tuy nhiên việc quản lý và khai thác sử dụng vẫn còn nhiều bất cập

Hà Tĩnh là tỉnh thuộc Duyên Hải Bắc Trung Bộ – Việt Nam, nằm phía Đông dãy Trường Sơn, có địa hình hẹp dốc dần từ Tây sang Đông Diện tích toàn tỉnh là 599.782ha với địa hình đa dạng, bao gồm vùng đồi núi, trung du, đồng bằng và biển [22]

Hà Tĩnh có nguồn nước phong phú nhờ hệ thống sông suối hồ đập khá dày đặc Hà Tĩnh nằm trong lưu vực sông Ngàn Sâu, thuộc loại nhiều nước nhất trong

hệ thống sông Cả Tổng lượng nước nhiều năm tính tới cửa sông là 6,15 km3, ứng với lưu lượng trung bình năm là 195m3/s Mạng lưới sông ngòi ở Hà Tĩnh tuy nhiều nhưng ngắn, dài nhất là sông Ngàn Sâu 131km, ngắn nhất là sông Cày 9km Toàn tỉnh có 357 hồ chứa với tổng dung tích trữ trên 767 triệu m3, 282 trạm bơm có tổng lưu lượng 338.000 m3/s, 48 đập dâng tổng lưu lượng cơ bản 6,9 m3/s Với trữ lượng này hiện tại Hà Tĩnh đã phục vụ tưới được 47.737 ha/vụ [22] Tuy lượng nước sông khá lớn nhưng việc sử dụng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt còn bị hạn chế do bị khô cạn vùng thượng và nhiễm mặn ở hạ lưu vào mùa khô và lũ lụt vào mùa mưa Trong những năm qua, tỉnh đã tích cực đẩy mạnh công tác kiên cố hóa kênh mương, đến năm 2010 tổng số kênh mương được kiên cố hóa trên 50%, diện tích chủ động tưới là 100.046 ha, tăng 13,68% so với năm 2005 [16]

2

Kẻ Gỗ là hồ chứa nhân tạo lớn nhất miền Trung, thuộc xã Cẩm Mỹ, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh Công trình được khởi công xây dựng từ năm 1976 đến năm 1978 bắt đầu tích nước Năm 1983 công trình hoàn thành và chính thức đưa vào khai thác Hồ dài 29 km với dung tích tối đa là 425 triệu m3 Hồ có nhiệm vụ tích nước tưới cho 21.136 ha đất canh tác của hai huyện Thạch Hà và Cẩm Xuyên, kết hợp nuôi cá và phòng chống lũ cho hạ du [12] Những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nắng nóng liên tục gây hạn hán vào mùa khô và lượng mưa tăng mạnh Điển hình là trận lũ lớn cuối tháng tháng 10 năm 2010 đã khiến nhiều khu vực ở Hà Tĩnh chìm sâu trong lũ, gây thiệt hại về người và vật chất hàng nghìn tỷ đồng Nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống đê đập, hằng năm cứ đến mùa mưa Hồ Kẻ Gỗ bắt buộc phải xả lũ gây ngập úng trên diện rộng, thiệt hại không nhỏ đến đời sống dân cư vùng hạ du

Do đó, việc đánh giá hiện trạng quản lý, sử dụng hồ Kẻ Gỗ là rất cần thiết để đưa ra biện pháp giảm thiểu thiệt hại khi sử dụng nhằm đảm bảo an sinh xã hội mà vẫn giữ an toàn cho hồ chứa và hệ thống đê đập

Tên đề tài: “Đánh giá hiện trạng quản lý, sử dụng hồ Kẻ Gỗ tỉnh Hà Tĩnh

và đề xuất biện pháp khai thác hiệu quả, giảm thiểu rủi ro”

 Mục tiêu đề tài

Đánh giá hiện trạng về chất lượng nước và công tác quản lý, sử dụng hồ Kẻ

Gỗ nhằm đưa ra các giải pháp đề xuất phù hợp đểtăng cường hiệu quả sử dụng và phòng ngừa, giảm thiểu rủi ro môi trường

 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá chất lượng môi trường nước và hoạt động khai thác, sử dụng nước hồ

Kẻ Gỗ tỉnh Hà Tĩnh

- Đánh giá hiện trạng công tác quản lý hồ Kẻ Gỗ

- Đánh giá các vấn đề, tác động đến môi trường tự nhiên, xã hội và rủi ro liên quan đến sử dụng nước hồ Kẻ Gỗ

- Đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm sử dụng hiệu quả, an toàn hồ Kẻ Gỗ

3

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

Nước phân bố không đồng đều theo thủy vực trong không gian Tổng lượng nước của thủy quyển vào khoảng 1,39 triệu km3, trong đó 97% tập trung ở biển và đại dương, chiếm 71% bề mặt Trái đất, gần 2% thể tích nước nằm trong băng tuyết hai cực và núi cao Khoảng 1% còn lại phân bố như sau: trong sông ngòi 0,0001%,

hồ 0,0007%, nước ngầm 0,59%, ẩm đất 0,005%, khí quyển 0,001% và sinh quyển 0,0001% Đặc biệt lượng nước trong sông ngòi toàn cầu chỉ có 1.700 km3 Lượng mưa hàng năm trên lục địa vào khoảng 105.000 km3, mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian [3] Dòng chảy sông ngòi là nguồn nước thuận lợi nhất cho các đối tượng dùng nước khác nhau, do mạng lưới sông suối phát triển, tiếp cận thuận tiện, nước tái tạo liên tục về lượng và về chất, chất lượng nước đa phần phù hợp với các nhu cầu dùng nước khác nhau Nhân tố hình thành dòng chảy là tổ hợp tác động khí hậu, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, thực vật và nhân sinh Dòng chảy phân bố không đều theo không gian và thời gian Chế độ nước trong đa phần các sông suối phân hóa thành hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa kiệt Dòng chảy mùa lũ lớn, hình thành chủ yếu bởi dòng cấp trên bề mặt sườn dốc, chảy nhanh và mạnh, tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai biến, gọi là tài nguyên nước không ổn định, hay tài nguyên nước tiềm năng Con người chỉ khai thác được nó nếu có những giải pháp giữ nó lại lâu hơn trong lưu vực, ví dụ như dùng hồ chứa nhân tạo, trồng rừng đầu nguồn Mức độ dùng nước của con người phụ thuộc vào nhu cầu, mức sống, văn hóa, khả năng khai thác của công nghệ, tài chính và khả năng đáp ứng của tự nhiên Tổng mức tiêu thụ nước của nhân loại hiện đạt khoảng 35.000 km3/năm, trong đó 8% cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp và 63% cho nông nghiệp[3] Nhu cầu dùng nước của con người tăng theo thời gian do tăng dân số và tăng mức sống Về mặt sinh lý, mỗi người chỉ cần 1-2 lít nước mỗi ngày, nhưng để đáp ứng cho các nhu cầu khác trung bình mỗi người cần 250 lít/ ngày cho sinh hoạt, 1.500 lít cho hoạt động

4

sản xuất công nghiệp và 2.000 lít cho hoạt động nông nghiệp Cùng với sự nâng cao mặt bằng mức sống, những cảnh quan liên quan với nước như mặt hồ, thác nước, sông ngòi tự nhiên cũng ngày càng nâng cao giá trị, làm tăng giá thành nước cấp tiêu thụ

Hồ là những phần trũng của địa hình có nước tĩnh thường xuyên Trên thế giới có khoảng 2,8 triệu hồ tự nhiên, trong đó có 145 hồ có diện tích mặt nước trên 100km2, chứa 95% tổng lượng nước các hồ Riêng hồ Bai Can, hồ sâu nhất thế giới,

đã chứa 23.000 km3 nước, bằng 1/4 tổng lượng nước các hồ và bằng 1/10 lượng nước ngọt toàn cầu Không phải tất cả các hồ trên thế giới đều chứa nước ngọt, Biển

hồ Caxpien là một hồ chứa nước mặn, hồ Chết là hồ chứa loại nước mặn nhất thế giới [13] Đặc trưng hình thái quan trọng nhất của hồ là diện tích mặt nước và dung tích hồ, chúng biến đổi theo sự thay đổi độ cao mặt nước hồ Đối với những hồ có

bờ đáy ổn định, quan hệ giữa diện tích mặt nước và dung tích hồ với độ sâu tương đối ổn định và được biểu diễn dưới dạng văn bản hoặc đồ thị Diện tích mặt hồ càng lớn, khả năng trao đổi chất và năng lượng với khí quyển càng lớn, trong đó, đáng lưu ý là những quá trình như bốc hơi, xâm nhập oxy từ khí quyển, đốt nóng, sóng…

Tỷ lệ dung tích trên độ sâu hồ càng lớn thì chế độ nước trong hồ càng ổn định, đồng thời sự phân bố các đặc trưng thủy lý, thủy hóa, thủy sinh và chế độ động lực càng kém đồng nhất Dòng chảy trong hồ có vai trò làm tăng xáo trộn trong khối lượng nước, do đó nó là một nhân tố tích cực cho quá trình tự làm sạch và đồng nhất các đặc trưng thủy lý, thủy hóa theo không gian

Các hồ chứa lớn trên thế giới đều được xây dựng theo phương thức đắp đập ngăn sông Những con đập đầu tiên đã được xây dựng từ khoảng 5.000 năm trước trên sông Ti-gri và Ophrato ở Mezopotamia, trên sông Nin ở Hy Lạp và trên sông Indu ở Pakistan Tất cả các đập xa xưa được xây dựng chủ yếu để phục vụ cấp nước tưới cho nông nghiệp và kiểm soát lũ Mục tiêu xây đập thủy điện đã được thực hiện từ năm 1890 Những năm giữa của thế kỷ 20 có 5.000 đập lớn đã được xây dựng Tốc độ xây dựng đập tăng nhanh và đến cuối thế kỷ trước đã có khoảng 45.000 đập lớn đang hoạt động Tổng chi phí của việc xây dựng đập trong thế kỷ 20

5

ước tính khoảng 2000 tỷ USD Trung Quốc là nước có nhiều đập lớn nhất, với khoảng hơn 20.000 đập, Mỹ có khoảng 6.400, Ấn Độ 4.000, Nhật và Tây Ban Nha

có hơn 1.000 đập Năm 1992, Trung Quốc đã tiến hành công trình trên sông Dương

Tử trị giá 30 tỷ USD với đập nước cao 185m có chức năng cấp nước, điều tiết lũ, cung cấp điện (12% nhu cầu toàn quốc) Công trình làm 1,3 triệu người phải di dời

và ngập 41.000 ha đất nông nghiệp[13] Trên thế giới đã xây dựng hơn 10.000 hồ chứa, phục vụ nhiều mục đích kinh tế xã hội như: sản xuất điện tiêu thụ, trữ và cấp nước tưới cho các vùng đất nông nghiệp, điều tiết chế độ dòng chảy, cắt lũ và tăng cường dòng chảy kiệt, cải thiện hệ sinh thái, Các lợi ích trên đã góp phần quan trọng cho sự phát triển ở nhiều nước, tuy nhiên, cũng có những đập không đáp ứng được sự mong đợi về mặt tài chính, kỹ thuật và kinh tế như dự kiến, đặc biệt là khi

so sánh với các giải pháp thay thế khác có thể thực hiện được Đồng thời những tác động bất lợi của việc xây dựng đập về mặt môi trường, sinh thái và xã hội vượt xa

dự kiến ban đầu, dẫn đến gia tăng mức phản đối của cộng đồng đối với việc xây đập Do đó xu thế phát triển nhanh các hồ đập đã chững lại tại các quốc gia phát triển Thậm chí một số đập đã xây dựng cũng bị hủy bỏ, ví dụ như Mỹ đã loại bỏ hơn 500 đập nhỏ trong những năm gần đây Hơn một nửa số đập thủy điện trên toàn thế giới đã được quy hoạch và xây dựng bỏ qua việc đánh giá tác động môi trường một cách đầy đủ [13] Do đó, nhiều vấn đề môi trường đã xảy ra trong vùng thượng

và hạ lưu đập, cả trên khu vực và trong thủy vực, tác động xấu đến hệ sinh thái, điều kiện tự nhiên và con người

Các hồ chứa đã làm giảm tốc độ đổi mới nước sông toàn cầu 3-4 lần, 80% hồ chứa có hiện tượng phì dưỡng trong những năm đầu Cá trong hồ chứa sẽ khác so với cá trong sông tự nhiên, nói chung lượng cá lúc đầu tăng rất nhanh, nhưng sau đó lại giảm, do năng suất tổng thể thấp hơn trong tự nhiên, đập chắn ngang sông ngăn cản sự di cư của thủy sinh Giải pháp sử dụng các bậc thang cho cá vượt ngàn được

sử dụng hiện quả đối với cá hồi, nhưng không có hiệu quả đối với các loài cá nhiệt đới.Biển hồ Aran, lớn thứ 4 trên thế giới, đang bị mặn hóa và thu hẹp, hệ sinh thái nước và hệ sinh thái trên cạn vùng quanh hồ bị khủng hoảng nghiêm trọng Nguyên

6

nhân là do các hoạt động nông nghiệp trên lưu vực đã khai thác quá mức lượng nước của các con sông đổ vào hồ, làm cho lượng dòng chảy vào hồ hàng năm nhỏ hơn rất nhiều so với bốc hơi từ mặt hồ

Hệ quả của việc sử dụng các giải pháp công trình phân phối lại nước theo không gian và thời gian, như dùng hồ chứa nhân tạo, đào lấp, thay đổi mạng lưới và mật độ sông ngòi, chuyển dòng chảy, thay đổi cán cân nước khu vực, thay đổi chế

độ nước, thay đổi các quá trình tự nhiên trong thủy vực, như chuyển vận phù sa, lưu thông sinh vật, xói bồi bờ sông và cửa sông ven biển,… Trong nhiều trường hợp, những thay đổi này kéo theo sự suy thoái, ô nhiễm hệ sinh thái, cạn kiệt tài nguyên

Hệ quả môi trường của việc xây dựng hồ chứa dạng đập trên các sông lớn là rất nghiêm trọng, phức tạp và diễn biến lâu dài Cư dân vùng lòng hồ phải di dời đến nơi ở mới, khai phá những vùng đất mới, khai phá những vùng đất mới, nhiều giá trị văn hóa vật chất và tinh thần bị đe dọa mai một, điều kiện phát triển gặp khó khăn Hệ sinh thái vùng lòng hồ bị hủy diệt hoàn toàn, các hệ lân cận chịu những thay đổi khó lường hết được, nhiều đoạn sông ở hạ lưu xói lở bất thường, sản lượng

cá vùng cửa sông ven biển giảm, tốc độ vùng bờ tiến ra biển giảm một nửa, chất lượng hệ sinh thái rừng ngập mặn suy giảm, số lượng chim di cư giảm,…

Diện tích ngập càng lớn, số dân phải di dời càng lớn Tuy nhiên, di dân không đơn thuần là sự di chuyển của những con người mà là sự di dời và làm biến dạng những bản sắc văn hóa địa phương vốn gắn liền với vùng đất sinh thành ra nó,

vì diện tích bị ngập thường là đất đai ven sông, nơi có điều kiện hình thành và duy trì các điểm dân cư với các nền văn hóa truyền thống đặc thù Định cư dân vùng lòng hồ cũng là một vấn đề lớn, đi kèm với nó là việc thiết lập mới toàn bộ hạ tầng

cơ sở cho điểm dân cư, tạo điều kiện cho bảo tồn, phát huy các giá trị văn hóa truyền thống Trong nhiều trường hợp xây đập, quá trình tái định cư của những người vốn sống trong và trên vùng đất bị ngập thường được xác định bởi chính phủ, không qua quá trình tư vấn và có sự tham gia của người bị thiệt hại Tầm quan trọng, phạm vi của việc di dời, tác động kinh tế xã hội không được đánh giá thích

m3 nước trở lên phần lớn do Bộ Thủy lợi (trước đây) và Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (hiện nay) quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế và thi công Các hồ có dung tích từ 1 – 10 triệu m3 nước phần lớn là do UBND tỉnh quản lý vốn, kỹ thuật thiết kế thi công Các hồ nhỏ phần lớn do huyện, xã, hợp tác xã, 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 thiết bị thi công, lực lượng kỹ thuật và nhất là kinh phí đầu

tư không đủ nên chất lượng đập chưa tốt, mức độ an toàn rất thấp

Ngoài vai trò quan trọng nhất của hồ chứa là cấp nước cho các mục đích khác nhau, một số hồ chứa còn có chức năng cắt và điều tiết lũ, bảo tồn hệ sinh thái

tự nhiên, điều hòa vi khí hậu, tạo cảnh quan môi trường sinh thái, du lịch Các hồ chứa sau khi được xây dựng và đưa vào sử dụng đã góp phần đáng kể vào phát triển kinh kế-xã hội của địa phương, đảm bảo cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu cho nông nghiệp Tuy nhiên cũng xuất hiện nhiều vấn đề về môi trường như việc tận dụng khai thác du lịch, dịch vụ trên các vùng hồ, chăn nuôi, chăn thả gia súc gia cầm vùng xung quanh hồ,… Các hoạt động này đã và đang gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước hồ và cảnh quan môi trường Ngoài ra còn là các rủi ro, sự cố đối với du khách khi tham gia đoàn tham quan, thắng cảnh hồ do thiếu công tác bảo

hộ, an toàn Bên cạnh đó các nguy cơ thiệt hại do sự cố vỡ đập, xả lũ,… từ hồ chứa cũng gây ngập úng và tác động nghiêm trọng đến các vùng dân cư xung quanh Việc sử dụng không hiệu quả và hợp lý nước hồ chứa ở một số nhà máy thủy điện

từ các nhà máy công nghiệp thải ra Ví dụ như nước thải khai thác quặng đổ ra suối

và chảy vào hồ Ba Bể (Bắc Kạn) gây ô nhiễm cục bộ Hiện nay chất lượng nước hồ đang bị suy giảm do nước thải sinh hoạt chứa chất hữu cơ đổ xuống sông và theo dòng chảy đổ vào hồ, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước, ví dụ như hồ Thác Bà (Yên Bái), hồ Trị An (Đồng Nai), Nguyên nhân là do quá trình bồi lắng, hoạt động nuôi thủy sản ồ ạt, chất thải nhà máy sản xuất không được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi

xả ra làm ô nhiễm nước hồ

Hiện tượng kỵ khí thường xảy ra ở các hồ chứa có độ sâu lớn hơn 10m do chịu ảnh hưởng của phân tầng nhiệt và làm giảm hàm lượng oxy hồ Cơ chế gồm 3 giai đoạn: giai đoạn đầu là sự thủy phân và lên men các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản, dễ bay hơi như etanol, các axit béo như axit axetic, axit butyric, axit lactic, và các khí gas CO2, H2, NH3; độ pH giảm xuống dưới 5 Giai đoạn 2 là sự lên men, phân hủy các axit béo hữu cơ và các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ, pH của môi trường tăng dần lên Ở giai đoạn 3, các sản phẩm như axit béo và các hợp chất chứa Nitơ tiếp tục bị phân hủy bởi các vi khuẩn tạo ra nhiều CO2, CH4

Độ pH của môi trường tăng lên và chuyển sang môi trường kiềm Như vậy, sự suy giảm nồng độ oxi tới mức thiếu hụt cho các chu trình hiếu khí kéo theo hàm lượng của các ion kim loại trong cột nước tăng, nếu dùng làm nguồn nước cấp cho khu dân cư sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng

Hiện tượng phú dưỡng là một dạng biểu hiện của ao hồ bị ô nhiễm do dư thừa các chất dinh dưỡng nitơ và phốt pho Sự dư thừa các chất dinh dưỡng này sẽ thúc đẩy sự phát triển của các loại tảo, rong rêu, dẫn đến hiện tượng “tảo nở hoa” làm tăng các chất lơ lửng, chất hữu cơ, làm suy giảm lượng oxy trong nước Các loại sinh vật này sau khi chết sẽ phân hủy tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ,

9

khi các thực vật bùn lắng xuống hồ, cộng với sự phát triển mạnh của các loài thực vật ở ven bờ làm cho ao hồ ngày càng nông và mặt hồ dần bị thu hẹp, cuối cùng sẽ biến thành đầm lầy Một số hồ bị phú dưỡng nghiêm trọng như hồ Dầu Tiếng (Tây Ninh), hồ Núi Cốc (Thái Nguyên), hồ Xuân Hương (Đà Lạt),

Hiện trạng các hệ thống thủy lợi hiện nay đều có chung đặc điểm là đầu thừa đuôi thiếu (đầu hệ thống ngày càng thừa và cuối hệ thống càng thiếu nước), nếu cứ

để tình trạng như hiện tại có thể gián tiếp làm tăng nguy cơ phát triển các bệnh dịch, đặc biệt là các bệnh ngoài da, đau mắt Để đánh giá thực chất mức độ an toàn của đập, cần xem xét theo nhiều yếu tố như: kỹ thuật, tổ chức và trách nhiệm quản lý, ảnh hưởng đối với hạ du để từ đó xác định cách ứng xử thích hợp với điều kiện đầu

tư nâng cấp sửa chữa và lực lượng quản lý vận hành

Đối với các hồ thủy lợi lớn và vừa: về tần suất lũ, hiện tại chỉ mới có các hồ lớn nằm trong Dự án hỗ trợ Thủy lợi Việt Nam (VWRAP) được tính toán theo tần suất lũ 1/10.000 Các hồ còn lại vẫn lấy tần suất lũ thiết kế ban đầu Những hồ còn lại nếu nâng tần suất lên như tiêu chuẩn của Ngân hàng Thế Giới (World Bank) đề nghị thì khối lượng đầu tư để mở thêm tràn, nâng cao đập sẽ vô cùng lớn, khả năng đầu tư của Nhà nước hiện nay là không khả thi Trong các hồ này chỉ có những hồ

mà hạ lưu đập có số lượng dân cư lớn, cơ sở hạ tầng đặc biệt quan trọng như đường sắt, quốc lộ, khu kinh tế thì cần xem xét để đầu tư một cách thích hợp Về cấu tạo của đập, đa số đập thủy lợi làm bằng đất, dễ dẫn đến nguy cơ lũ tràn qua đập Biện pháp đơn giản và rẻ tiền nhất là đắp thêm con chạch từ 1 – 1,5 m trên đỉnh đập, làm tràn cầu chì ứng với lũ kiểm tra thì chủ động cho đập cầu chì vỡ để hạ mực nước

hồ Về tràn xả lũ, hầu hết đều được xây dụng bằng bê-tông cốt thép đảm bảo chất lượng Những tràn có cửa van điều tiết công tác vận hành bảo dưỡng được tiến hành thường xuyên Nhìn chung, đa số tràn xả lũ của các hồ đều làm việc an toàn, ít xảy

ra sự cố Về tổ chức quản lý, việc thực hiện các quy định của văn bản pháp luật về

an toàn đập đã được thực hiện tương đối đầy đủ, đặc biệt là về mùa lũ Nhân lực, phương tiện, vật tư đề phòng các sự cố vỡ đập cũng đã được chuẩn bị với mức có thể tối đa nên có thể tin cậy được

10

Đối với các hồ thủy lợi nhỏ, do điều kiện thiết kế, xây dựng chưa tốt, vốn đầu tư ít nên chất lượng của các đập loại nhỏ là không đảm bảo Việc xây dựng qua nhiều năm cộng với mưa lũ triền miên không có kinh phí duy tu bảo dưỡng Công trình tràn không được xây dựng bằng vật liệu kiên cố như bê tống cốt thép nên nhiều công trình không đủ khả năng xả khi có lũ lớn, nguy cơ nước lũ tràn qua đập của các hồ này là rất cao Thực tế những sự cố vỡ đập trong những năm vừa qua ở nước ta đều là những hồ chứa nhỏ Tuy nhỏ nhưng nhiều hồ chứa khi xảy ra sự cố

vỡ đập đã gây ra những thiệt hại vô cùng lớn, điển hình như vỡ đập Z20 (Hà Tĩnh) với sức chứa 250.000 m3 làm trôi gần 500mđường sắt Bắc Nam gây gián đoạn tàu hàng tháng trời;vào đầu những năm 80, vỡ đập ở nông trường Đắc Lắc chứa 500.000 m3 làm chết 27 người Những ví dụ trên đây cho thấy tầm quan trong cực

kỳ to lớn của công tác an toàn đập ở nước ta

Đối với những đập lớn được thiết kế và xây dựng bằng những lực lượng kỹ thuật chuyên nghiệp, được quản lý bởi những tổ chức chính quy của Nhà nước thì

có thể đảm bảo mức an toàn trong giới hạn của tần suất thiết kế kể cả trường hợp có

lũ và động đất Trong trường hợp lũ vượt tần suất hoặc động đất xảy ra lớn hơn tiêu chuẩn tính toán thì các đập thủy lợi làm bằng đất mức độ an toàn kém hơn các công trình làm bằng bê-tông Đối với những đập nhỏ không đạt được những yêu cầu kỹ thuật và quản lý theo đúng các tiêu chuẩn và quy chuẩn thì nguy cơ mất an toàn của đập là rất cao

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SỬ DỤNG HIỆU

QUẢ, PHÒNG NGỪA RỦI RO HỒ CHỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.2.1 Tổng quan về các biện pháp quản lý, sử dụng hiệu quả, phòng ngừa rủi

ro hồ chứa trên thế giới

Trên thế giới, phương pháp đánh giá rủi ro môi trường cho hệ thống hồ chứa

đã và đang được sử dụng rộng rãi, đặc biệt ở Mỹ, Ca-na-đa và các nước khối cộng

11

đồng Châu Âu Tuy nhiên, tại các nước Châu Á, đánh giá rủi ro môi trường theo cách tiếp cận này chỉ mới được áp dụng cho một vài nơi như Thái Lan, Nhật Bản

Để đảm bảo hiệu suất và quản lý rủi ro từ các công trình đập trong thời gian

từ ngắn hạn đến dài hạn (thông qua các can thiệp vật lý để duy trì, sửa chữa, cải tiến hoặc thay thế, đồng thời tránh những chi phí phát sinh không cần thiết) là một thách thức đáng kể Sự đa dạng về hình thức, thiết kế vật lý các loại đập khiến cho nhiệm

vụ trở nên phức tạp hơn Các khái niệm về rủi ro và hiệu suất quản lý đập trong một khuôn khổ phù hợp để phân tích và hiểu các thành phần quan trọng của đập nước,

nỗ lực hơn nữa trong việc hoàn thành các mục tiêu, đánh giá hoặc can thiệp vật lý một cách thích hợp Trong vòng 20 năm, các tổ chức khác nhau (Ciria 2000, Morris

và cộng sự 2000, ANCOLD 2003, USSD 2003, Brown và Gosden 2004, ICOLD 2005) đã làm việc với các chủ sở hữu đập để phát triển các nguyên tắc, phương pháp và công cụ để hỗ trợ và đưa ra những quyết định để quản lý đập tốt hơn Người ta nhận ra được sự cần thiết phải ưu tiên đầu tư trong giới hạn để đạt hiệu quả tốt nhất, có tính đên cả chi phí và lợi ích lâu dài Năm 2000, Ciria xuất bản quyển “Quản lý rủi ro hồ chứa Anh” nhằm cung cấp hướng dẫn về việc áp dụng các quy trình đánh giá rủi ro và quản lý rủi ro để thực thi ở nước Anh Ấn phẩm được viết chủ yếu cho các chủ hồ chứa, các kỹ sư điều khiển, quản lý, các công ty bảo hiểm và những cá nhân tổ chức có liên quan đến an ninh hồ chứa Các phương pháp đánh giá rủi ro được nêu trong báo cáo là để cho phép chủ hồ xếp loại mức độ nguy hiểm của đập nước và các điều kiện rủi ro, để hỗ trợ và ưu tiên các công việc cần thiết Tiếp theo đó là ứng dụng sổ tay lũ khẩn cấp (FEH) để ước tính lũ cực hạn và khả năng nâng cấp một số lượng đáng kể các hồ chứa ở Anh, đánh giá nhu cầu nghiên cứu rõ ràng để so sánh với các nguy cơ đổ vỡ từ lũ lụt so với các rủi ro khác của đập Năm 2001, Defra tổ chức một buổi đấu thầu để cố gắng tìm và phát triển một công cụ được tích hợp phương pháp tiếp cận từ lần vỡ đập trước đó, theo dự án

“Lồng ghép lũ lụt và an toàn hồ chứa” Một nguyên mẫu đã được phát triển và thử nghiệm trên 10 con đập với các báo cáo nghiên cứu (KBR 2002) có sẵn trên trang web của Defra từ năm 2002 đến năm 2007 Tiếp đó, “Hướng dẫn sơ bộ để đánh giá

12

rủi ro và định lượng cho hồ chứa” (Brown và Gosden 2004) được xuất bản như áp dụng giai đoạn hai, với mục đích để cung cấp một công cụ quản lý quan toàn hồ chứa bằng việc sử dụng mức sàng lọc và ra quyết định bởi các chuyên gia giàu kinh nghiệm dựa trên xác suất xảy ra hàng năm, hậu quả và khả năng dung nạp của các

hồ chứa “Hướng dẫn sơ bộ” được tìm thấy như là một bước khởi đầu tốt trong việc giới thiệu các khái niệm về sự sàng lọc các mức độ định lượng công cụ đánh giá rủi

ro để hỗ trợ trong việc quản lý an toàn đập tại Anh [25]

Quá trình bồi lắng ở hồ chứa vẫn đang diễn ra tại các đập nước trên trái đất Tổng dung lượng lưu trữ trên thế giới hiện nay là 6.000 km3 với 45.000 đập lớn (cao hơn 15m), tổng dung lượng mất đi khoảng 570 km3 (12%) và tốc độ lắng hàng năm 31 km trong 3 năm (0,52%/năm) Ở nhiều quốc gia, các biện pháp đối phó đã được triển khai để giảm tích tụ trầm tích và giảm trữ lượng Ví dụ như giảm dòng chảy bồi lắng bằng cách kiểm soát xói mòn và chặn trầm tích từ thượng nguồn, loại

bỏ cặn lắng bằng xả thủy lực, nạo vét thủy lực hoặc đào khô Trầm lắng được vòng qua và xả nước được coi là những biện pháp khắc phục về lâu dài Trên thế giới đã

có một số các đường hầm được xây dựng nhưng số lượng khá hạn chế bởi các yếu

tố như địa hình, thủy văn và kinh phí Tuy nhiên, các kênh đào ngang qua có nhiều lợi thế ví dụ như có thể xây dựng ngay tại các đập hiện có và ngăn chặn sự mất nước hồ chứa gây ra bởi sự giảm mực nước hồ Đây cũng được coi là có tác động nhỏ đến môi trường ở hạ du do dòng chảy có thể tự do đi qua kênh trong thời gian ngập lụt Tại Nhật Bản, các đường hầm của đập Nunobiki (hoàn thành năm 1908)

và của đập Asahi (hoàn thành năm 1995) được áp dụng thành công để quản lý bền vững hồ chứa Đường tránh trầm tích của đập Miwa, Koshibu và Matsukawa trên sông Tenryu được dự kiến sẽ là những dự án hàng đầu tiếp theo tại Nhật Bản Khoảng 2.730 con đập với chiều cao trên 15m đã được xây dựng ở Nhật Bản cho mục đích phát triển tài nguyên nước và kiểm soát lũ Sản lượng trầm tích của sông ngòi Nhật Bản là tương đối cao do điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn và điều này

đã gây ra hậu quả là vấn đề bồi lắng ở những hồ chứa Dựa trên các nghiên cứu hàng năm tiến hành cho 877 hồ chứa có tổng khả năng lưu trữ toàn phần trên một

13

triệu m3, sản lượng trầm tích ở các lưu vực cụ thể là khác nhau, từ vài trăm đến vài ngàn m3, lượng bồi lắng cao hơn ở các giữa vùng núi cao Các đường hầm dẫn trầm tích đã được nghiên cứu và áp dụng, mặc dù chi phí xây dựng khá cao nhưng có nhiều ưu điểm như có thể xây dựng ở các đập có sẵn, không làm giảm mực nước hồ nên không làm giảm khả năng trữ nước, tác động tương đối nhỏ đến môi trường [33] Ở Nhật Bản, chính phủ có trách nhiệm ban hành và thực thi chính sách tài nguyên nước ở cấp quốc gia nhằm công thức hóa một kế hoạch tổng thể phát triển tài nguyên nước và bảo vệ môi trường

Một thảm họa lũ lụt đã xảy ra ở Thái Lan gây thiệt hại lớn về kinh tế trong năm 2011 Một số nghiên cứu đã được tiến hành để phân tích lũ lụt Thái Lan nhưng trong số đó không có bất kỳ đánh giá các tác động của việc vận hành hồ chứa trên vùng ngập lụt Nghiên cứu của Mateo và các cộng sự đã đề cập đến cách kết hợp

mô hình thủy văn dựa trên vật lý để mô phỏng một cách rõ ràng những tác động của vận hành hồ chứa đến lũ lụt ở lưu vực sông Chao Phraya, Thái Lan Mô hình tài nguyên nước tổng hợp với một mô-đun vận hành hồ chứa H08 được kết hợp với CaMa-Flood, một mô hình định tuyến sông biểu hiện cho của động lũ lụt Mô hình kết hợp H08-CaMa đã được áp dụng để mô phỏng và đánh giá các quy tắc vận hành

hồ chứa trong lịch sử và thay thế ở hai hồ chứa lớn nhất trong lưu vực Mô hình kếp hợp H08-CaMa đã mô phỏng tác động của trận lũ năm 2011: dòng chảy được quy định tại trạm đo hàng ngày có hệ số 92% so với xả quan sát, mức độ mô phỏng ngập lụt tốt nhưng kết quả quan sát từ vệ tinh Kết quả mô phỏng cho thấy, thông qua các hoạt động hồ chứa năm 2011 lượng lũ giảm 8,6 tỷ m3, diện tích và chiều sâu ngập lụt giảm 40% trên mức trung bình Tuy nhiên, thay đổi đơn giản trong vận hành hồ chứa đã chứng tỏ là có thể giảm thêm 2,4 triệu m3 và 20% diện tích và chiều sâu ngập lụt Tóm lại, bằng mô hình vận hành hồ chứa kết hợp với mô hình thủy động lực học, có thể thấy tiềm năng của việc giảm thiểu ngập lụt thông qua cải thiện chất lượng quản lý hồ chứa [27]

Hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân cũng như việc duy trì cân bằng sinh thái Tuy nhiên, vấn đề an ninh vận hành hồ chứa cần được

14

nghiên cứu để đảm bảo lợi ích toàn diện có thể được tác động một cách thỏa đáng Qua tham khảo ý kiến các kết quả nghiên cứu có liên quan, J Feng và nhóm nghiên cứu thấy rằng đa số các học giả ở Hong Kong chỉ giới hạn liên quan đến nghiên cứu

về an ninh một số thành phần của hồ chứa hoặc nghiên cứu các câu hỏi còn tồn đọng để trực tiếp hướng dẫn vận hành hồ chứa Cụ thể hơn, các học giả đã không xem xét vấn đề hoạt động và an toàn hồ chứa ở góc độ tình hình chung mà chỉ nhấn mạnh một số khía cạnh của hoạt động hồ chứa Có ba khía cạnh của nội dung an toàn vận hành hồ chứa, đó là vi mô, trung gian và vĩ mô Khía cạnh vi mô là an ninh

hệ thống hồ chứa bao gồm sự an toàn của công trình và thiết bị phụ trợ, hiệu quả của hoạt động quản lý hồ chứa Khía cạnh trung gian được hiểu là vận hành hồ chứa

có thể đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế và xã hội phát triển, bao gồm màn hình hiển thị của hiệu quả kinh tế hồ chứa cũng như sự đảm bảo an toàn cho cá nhân và tài sản của dân cư vùng hạ du Về mặt vĩ mô, an toàn vận hành hồ chứa được thành lập trên cơ sở các hồ chứa có thể tồn tại hài hòa trong hệ sinh thái Là một hệ thống kỹ thuật, vấn đề an ninh hồ chứa cần được xem xét trên quan điểm hệ thống Sự an toàn của tổng thể khu vực được xem xét với các cấu trúc kỹ thuật khác nhau cũng như các công trình đạt tiêu chuẩn xây dựng, yêu cầu chất lượng các chi tiết kỹ thuật xây dựng và các yêu cầu thiết kế, ngoài ra còn cần sự duy trì hoạt động ổn định mà không ẩn chứa nguy cơ

1.2.2 Tổng quan về các biện pháp quản lý, sử dụng hiệu quả, phòng ngừa rủi

ro hồ chứa ở Việt Nam

Sông ngòi Việt Nam có tính đa quốc gia, có tiềm năng thủy điện dồi dào do

có lượng nước phong phú và chảy qua vùng địa hình 3/4 là đồi núi Chúng ta đã xây dựng được nhiều hồ chứa và nhà máy thủy điện như Hòa Bình, Trị An, Đa Nhim,… vừa điều tiết dòng chảy, kiểm soát lũ lụt, vừa phục vụ cấp điện và cấp nước Chất lượng nước sông ngòi, nước ngầm Việt Nam nhìn chung tốt, thành phần hóa học, độ khoáng hóa phù hợp nhu cầu dùng nước của con người và các loài sinh vật Những hạn chế chính của tài nguyên nước Việt Nam là phân bố cực đoan theo không gian

ô nhiễm nước do xả thải trực tiếp vào các nguồn nước, ô nhiễm các thành tố khác của môi trường (như đất, không khí,…) hoặc do hoạt động nhân tạo biến đổi các điều kiện hình thành dòng chảy và điều kiện cần cho quá trình tự làm sạch Đặc biệt

là hệ quả của suy thoái, khủng hoảng môi trường và biến động khí hậu toàn cầu phá

vỡ các quy luật tự nhiên chi phối các quá trình nước nói chung và dòng chảy sông ngòi nói riêng; cạn kiệt nguồn nước và khủng hoảng hệ sinh thái

Theo khảo sát của Viện Khoa học Thủy lợi kết hợp với các chuyên gia Nhật Bản, hầu hết môi trường nước tại các hồ chứa ở Việt Nam có dấu hiệu bị ô nhiễm

vô cơ, hữu cơ, hiện tượng kỵ khí, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng Một số biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước hồ chứa đã được áp dụng như sử dụng khả năng xử lý phú dưỡng của bèo tây, ngổ trâu, rau muống, cải soong Ngoài ra một số giải pháp tình thế như giăng lưới gom tảo chết trên mặt hồ, vớt rác, thả cá mè xuống

hồ, trồng hoa sen, hoa súng để hạn chế tình trạng ô nhiễm, tuy nhiên kết quả không được rõ rệt Một số biện pháp được đề xuất như sử dụng bè thực vật, xây dựng hệ thống lọc ngập nước, sử dụng thiết bị sục khí tầng sâu, Từ năm 2012, được sự tài trợ từ phía Nhật Bản cùng với Viện Khoa học Thủy Lợi đã có các đề án nghiên cứu các bộ phận cải tạo hồ chứa ở Việt Nam Trên cơ sở khảo sát 600 hồ chứa, dự án đã chọn hồ Trọng Đầm (Việt Trì) để thí điểm áp dụng phương pháp sục khí và ứng dụng công nghệ của Nhật Bản Công nghệ này bao gồm các loại thiết bị sục khí khác nhau như thiết bị sục khí tầng nông là giải pháp tốt trong việc hạn chế sinh trưởng các loại rong tảo trên mặt hồ, thiết bị sục khí tổng thể làm đồng đều nhiệt độ nước hồ đồng thời làm tăng nồng độ oxy hòa tan tầng đáy, thiết bị sục khí tầng sâu cũng có chức năng tương tự nhưng hoạt động hiệu quả hơn ở đáy hồ Thiết bị sục

16

khí tầng nông hoạt động theo nguyên tắc trong quá trình sục khí phát sinh ra dòng chảy cưỡng bức khiến cho tảo và hoa nước di chuyển xuống dưới, thiếu ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp khiến cho chúng bị chết đi Do nước nóng có tỷ trọng lớn hơn nên luôn nằm trên, tạo ra sự phân tầng về nhiệt độ, thiết bị sục khí toàn thể làm xáo trộn dòng nước, khiến cho nhiệt độ thống nhất ở các tầng sâu khác nhau, ngoài ra còn làm thay đổi nồng độ oxy hòa tan trong nước Thiết bị được đặt

cố định, có phao và hệ thống nén khí, phạm vi hoạt động khoảng 2 km2 Khi khí nén được bơm phát sinh dòng khí di chuyển lên, đồng thời tạo áp lực hút nước xung quanh vào Với phương pháp này, có thể giải quyết được nhiều vấn đề như làm thay đổi nồng độ oxy hòa tan trong nước, cải thiện sự suy giảm nồng độ oxy tầng sâu, đặc biệt là hạn chế được sự phát sinh của tảo và hoa nước

Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thường xuyên có bão xảy ra Địa hình đồi núi lại rất phức tạp nên lũ lụt xảy ra thường xuyên, gây thiệt hại lớn Vùng Bắc Bộ đã hình thành hệ thống đê điều rất đồ sộ, tuy nhiên lũ lụt vẫn là hiểm họa đối với vùng đồng bằng đông dân này Hiện nay, các hồ chứa Hòa Bình, Thác Bà đã góp phần giảm thiệt hại do lũ gây ra nhưng cũng chỉ có khả năng chống chế lũ 125 năm xuất hiện một lần Trong chiến lược phòng chống lũ lụt sông Hồng – Thái Bình, các biện pháp hồ chứa, trong đó có các hồ chứa Sơn La, Lai Châu, Tuyên Quang sẽ tiếp tục được xây dựng và đảm nhiệm chống lũ với trận lũ 500 năm xuất hiện một lần Đối với vùng đồng bằng sông Cửu Long, những biện pháp giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra đã được nghiên cứu và áp dụng trong những năm gần đây, đó

là biện pháp chuyển nước sang biển Tây Tuy nhiên, chiến lược chung đối với vùng này là chung sống với lũ và khai thác các nguồn lợi từ lũ Đối với các lưu vực sông miền Trung, lũ thường có cường độ lớn và xảy ra rất ác liệt Các biện pháp hồ chứa

đã được áp dụng để giảm thiểu thiệt hại Về lâu dài thì những biện pháp này cũng không cho hiệu quả cao vì khả năng xây dựng các hồ chứa lớn là rất ít [11]

Trong những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu, tình hình thời tiết diễn ra bất thường, mưa to, bão lớn, đặc biệt là những vùng núi cao,

hồ tích nước gây nguy hiểm cho sự an toàn của đập Gần đây nhiều sự cố vỡ đập đã

17

xảy ra như: vỡ đập trôi cống hồ chứa nước Đập Ke 2/20 Réc (Hà Tĩnh), tràn đập phá hỏng nhà máy công trình thủy điện Hố Hô (Hà Tĩnh), đổ tường chắn bê tông công trình thủy điện Đăk Rông 3 (Quảng Trị), vỡ đường ống áp lực công trình thủy điện Đăm Bol – Đạ Tẻl (Lâm Đồng), đổ tường chắn thủy điện Đăk Mêk 3 (Kom Tum) và gần đây nhất là sự cố vỡ đập thủy điện Ia Krel 2 (Gia Lai) lần 2 Do mưa lớn kéo dài kết hợp với lũ từ thượng nguồn đổ về làm mực nước hồ, nước sông dâng cao trên mức an toàn, gây hiện tượng vỡ đập, vỡ đê, ảnh hưởng đến đời sông dân sinh

Hiện nay ở các nước tiên tiến trên thế giới, trước khi quyết định xây dựng một hồ chứa nước, vấn đề an toàn hồ, đập được quan tâm đặt lên hàng đầu và tất cả các hồ chứa được xây dựng đều phải nghiên cứu đến trường hợp khi xảy ra sự cố vỡ đập thì phạm vi ảnh hưởng đến đâu, đâu là khu vực bị thiệt hại nặng nhất để từ đó

có biện pháp phòng tránh giảm thiểu Ở Việt Nam trong những năm gần đây cũng

có một số nghiên cứu về an toàn đập đã được thực hiện ở Viện Quy hoạch Thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi, xem xét đánh giá một phần các tác động do lũ xảy ra đối với các vùng nghiên cứu như trường hợp lưu vực sông Hồng, sông Hương do Viện Khoa học Thủy lợi thực hiện; lưu vực sông Srepok do Viện Quy hoạch Thủy lợi thực hiện; nghiên cứu, đánh giá mô hình vỡ đập Hàm Thuận – Đa Mi đến hạ lưu sông La Ngà do Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam Hiện nay, việc ứng dụng các

mô hình toán để tính bài toán vỡ đập trong hệ thống sông và các công trình trên sông ngày càng phổ biến như MIKE 11 (Mô-đun vỡ đập), HEC_RAS (Mô hình thủy lực một chiều), FLDWAV (Mô hình tính toán thủy lực của Hoa Kỳ), Trong

số đó, mô hình MIKE cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về các sự kiện vỡ đập mô phỏng lũ lụt, kết hợp với đồ họa nâng cao của bản đồ ngập lụt giúp hình dung sự chuyển động của sóng lũ trong sự biến đổi của thời gian và không gian [12]

Việc lập quy hoạch nguồn nước ở nước ta đã bắt đầu từ những năm 60 Những quy hoạch lớn nhu quy hoạch khai thác nguồn nước sông Hồng, các quy hoạch phòng lũ, tiêu úng và cấp nước đã được thực hiện với một số lượng lớn Những dự án quy hoạch được thực hiện từ năm 1960 đến nay đã làm thay đổi căn

18

bản hệ thống nguồn nước ở nước ta và mang lại hiệu quả cao cho phát triển nông nghiệp, thủy năng và phòng chống lũ lụt Nhà nước đã chú ý đầu tư cho phát triển thủy lợi với quy mô lớn, tạo một hệ thống công trình thủy lợi đa dạng và rộng khắp trên toàn lãnh thổ Các biện pháp nâng cấp, tu bổ và phát triển hệ thống đê điều đã

có, nhằm nâng cao hiệu quả chống lũ cho vùng đồng bằng châu thổ Bắc Bộ và các tỉnh thuộc khu vực miền Trung Bên cạnh đó, việc xây dựng các hồ chứa, trong đó

có cả các hồ chứa lớn, các hồ chứa vừa và nhỏ Các hồ chứa lớn thường có nhiệm

vụ điều tiết nước phát điện kết hợp phòng lũ và cấp nước Các hồ chứa nhỏ thường chỉ có nhiệm vụ cấp nước cho nông nghiệp Khai thác thủy năng từ các hồ chứa chiếm tỷ trọng lớn trong hệ thống năng lượng Việt Nam Theo thống kê của Cục Thủy lợi năm 1998, ở nước ta hiện có hơn 60 hồ chứa có dung tích trên 10 triệu m3 Tổng dung tích chứa trong các hồ phục vụ tưới là 5,2 tỷ m3 Ngoài ra còn có các hệ thống thủy nông lấy nước trực tiếp từ những sông lớn như hệ thống Bắc Hưng Hải, sông Chu, Bái Thượng…[11]

Hệ thống hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, tuy nhiên việc quản lý và khai thác sử dụng vẫn còn nhiều bất cập Số lượng hồ đập thủy lợi tương đối nhiều, hầu hết các hồ chứa được xây dựng từ lâu, thiết kế kỹ thuật không đồng bộ, trong điều kiện khó khăn về nguồn lực, các hồ chứa được xây dựng chủ yếu bằng thủ công và cơ giới kết hợp Quá trình quản lý, khai thác vận hành thiếu kinh phí duy tu, bảo dưỡng, trong khi đó công trình thường xuyên chịu tác động của thiên tai, thời tiết khắc nghiệt, nên đến nay đã xuống cấp, một số hồ có nguy cơ mất an toàn

Về nguyên nhân khách quan, một phần do lịch sử hình thành hồ đập trên địa bàn, công trình thường xuyên chịu tác động của thời tiết, thiên tai khắc nghiệt, việc đầu tư, nâng cấp, sửa chữa đòi hỏi kinh phí lớn Được biết, hầu hết các công trình thủy lợi được xây dựng từ trước năm 2000, do việc thi công này còn nhiều hạn chế nên chất lượng hồ, đập đang xuống cấp rất nhanh Nếu không được kiểm soát về chất lượng, độ an toàn, những công trình này là những "quả bom" đe dọa tính mạng, tài sản đối với người dân Nguyên nhân chủ quan vẫn là do các cấp, các ngành chưa

19

chủ động quan tâm duy tu bảo dưỡng, thậm chí có nơi buông lỏng công tác quản lý nhà nước, đặc biệt là cấp huyện chưa làm hết vai trò, trách nhiệm trong quản lý, sử dụng và bảo vệ công trình thủy lợi Việc triển khai thực hiện phân cấp ở các địa phương rất chậm, chưa thực sự quyết liệt, còn rất lúng túng, chưa cụ thể, thiếu sâu sát, chưa bám sát các quy định để tập trung chỉ đạo thực hiện

Nhiều chuyên gia thủy lợi, thủy điện cũng lên tiếng, việc ứng phó, vận hành

hồ chứa trong điều kiện khẩn cấp hiện nay cần phải xem lại Cụ thể là với quy trình

xả lũ bất thường, không có kịch bản, thời gian thông báo xả lũ quá ngắn so với thời gian lũ về, không tính toán được lưu lượng, tần suất lũ càng làm tăng thêm thiệt hại, ảnh hưởng đến đời sống kinh tế xã hội của người dân trong khu vực Hầu hết hệ thống các hồ chứa nước có dung tích dưới 1 triệu m3 đến nay chưa có chủ quản lý

cụ thể, công tác quản lý và sử dụng nguồn thủy lợi phí cấp bù cho các địa phương chưa chặt chẽ, các địa phương chưa chủ động kiểm tra, phát hiện, xử lý và huy động nguồn lực để sửa chữa kịp thời các hư hỏng công trình thủy lợi, nhất là các hồ, đập nhỏ Mối quan hệ giữa các ngành, các cấp còn thiếu đồng bộ, trách nhiệm của các chủ quản lý hồ chứa chưa cao, tình trạng vi phạm hành lang quản lý các hồ chứa còn phổ biến Liên quan đến quy định hiện hành về quản lý chất lượng công trình xây dựng, theo Nghị định 209/2004 của Chính phủ, cơ quan quản lý nhà nước chỉ cho ý kiến về thiết kế cơ sở, do vậy thiếu kiểm tra, kiểm soát các giai đoạn tiếp theo như thiết kế kỹ thuật, thi công xây dựng và nghiệm thu công trình

Đến nay Quốc hội, Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Bộ Công thương đã ban hành các pháp lệnh, nghị định, thông tư có liên quan đến công tác quản lý an toàn đập như:

- Pháp lệnh khai thác và bảo vệ công trình thủy lợi số 32/2001/Pháp lệnh - Uỷ ban thường vụ Quốc hội

- Pháp lệnh phòng chống bão lụt

- Nghị định 72/2007/Nghị định Chính phủ về quản lý an toàn đập

- Thông tư 33/2008/Thông tư của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn hướng dẫn thực hiện nghị định 72 về an toàn hồ chứa thủy lợi

20

- Thông tư 34/2010/Thông tư của Bộ Công thương quy định về quản lý an toàn đập của công trình thủy điện

- Tháng 12/2012 Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã biên soạn cuốn

“Sổ tay an toàn đập” nhằm giúp các chủ đập là các cơ quan liên quan đến quản lý an toàn đập có tài liệu tra cứu hướng dẫn thực hiện

Trong vòng mấy năm trở lại đây, hệ thống công trình thủy điện trong cả nước mọc lên như nấm, kéo theo đó là hàng ngàn héc ta rừng đầu nguồn bị tàn phá, môi trường bị hủy hoại gây ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái và đời sống dân sinh Bên cạnh đó, quy trình xả lũ bất thường, không có kịch bản, thời gian thông báo xả lũ quá ngắn so với thời gian lũ về, không tính toán được lưu lượng, tần suất

lũ càng làm tăng thêm thiệt hại, ảnh hưởng đến đời sống kinh tế xã hội của người dân trong khu vực

Các công trình thủy điện, thủy lợi quy mô nhỏ tiềm ẩn nhiều rủi ro về chất lượng xây dựng và có nguy cơ mất an toàn trong quá trình vận hành, khai thác Qua công tác kiểm tra, Bộ Xây dựng xác định việc xảy ra sự cố công trình trong nhiều trường hợp là do các doanh nghiệp tư nhân tự tổ chức quản lý đầu tư và thi công xây dựng công trình trong khi kinh nghiệm còn hạn chế.Năng lực của một số nhà thầu tham gia xây dựng công trình như tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, thi công xây dựng công trình… không đảm bảo theo quy định của pháp luật Bên cạnh đó, công tác quản lý chất lượng trong các giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công xây dựng không tuân thủ chặt chẽ theo quy định Theo Nghị định 209/2004 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng, cơ quan quản lý nhà nước chỉ cho ý kiến về thiết kế cơ sở, các giai đoạn tiếp theo đều do chủ đầu tư quyết định nên thiếu kiểm tra, kiểm soát đặc biệt ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật, thi công xây dựng và nghiệm thu Thực tế này đã phần nào lý giải nguyên nhân tại sao các công trình thủy điện, thủy lợi nhỏ tiềm ẩn nhiều rủi ro về chất lượng

Vì vậy, các bộ, ngành và địa phương cần tiếp tục nghiên cứu, ban hành quy định xử phạt đối với các hành vi vi phạm trong quản lý vận hành hồ đập thủy điện, thủy lợi Ngoài ra, cần có các chính sách khuyến khích nghiên cứu khoa học nhằm

21

nâng cao chất lượng thiết kế, thi công, quan trắc, đánh giá an toàn đập, tăng cường

độ chính xác dự báo thời tiết trung, dài hạn để chủ động xả lũ cho công trình, tránh trường hợp lũ kép như một số trường hợp vừa qua

Nhiều đợt khảo sát, đo đạc trong khuôn khổ các dự án phát triển, cũng như các chương trình quản lý môi trường đã được tiến hành và cung cấp một khối lượng thông tin đáng kể các thông tin về chất lượng môi trường khu vực, tuy nhiên, các số liệu này chưa được tập hợp và phân tích một cách tổng hợp về hiện trạng và xu thế môi trường khu vực… Vì vậy, việc đánh giá những tác động kể trên một cách hệ thống là như cầu cấp bách, giúp cho các nhà quản lý tài nguyên và môi trường có cơ

sở khoa học và cái nhìn tổng quan trong việc đưa ra các quyết định và lập kế hoạch quản lý liên quan như quan trắc môi trường, quản lý rủi ro, phân vùng sử dụng, quy hoạch môi trường cũng như các dự án phát triển kinh tế - xã hội khác

22

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu: Hồ Kẻ Gỗ

Phạm vi nghiên cứu: Hồ Kẻ Gỗ và khu vực ảnh hưởng vùng hạ du bao gồm Thành phố Hà Tĩnh và các huyện Thạch Hà, Cẩm Xuyên thuộc tỉnh Hà Tĩnh

Hình 1: Bản đồ vị trí hồ Kẻ Gỗ (nguồn: Google Map internet)

23

Hình 2: Bản đồ hành chính và phân bố khu vực dân cư hạ du hồ Kẻ Gỗ

24

2.1.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực hồ chứa

2.1.1.1 Khái quát chung điều kiện tự nhiên – kinh tế tỉnh Hà Tĩnh

Hà Tĩnh là tỉnh thuộc Duyên Hải Bắc Trung Bộ, nằm phía Đông dãy Trường Sơn, có địa hình hẹp dốc dần từ Tây sang Đông Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp hai tỉnh Borikhamxay và Khamuame của Lào, phía Đông giáp Biển Đông với chiều dài đường biển là 137 km Địa hình đa dạng, bao gồm vùng đồi núi, trung du, đồng bằng và biển; địa hình đồi núi chiếm gần 80% diện tích tự nhiên, đồng bằng có diện tích nhỏ, bị chia cắt bởi các dãy núi, sông suối [23]

Hà Tĩnh có diện tích tự nhiên 599.782 ha, trong đó 9.695 ha đất ở; 130.117

ha đất nông nghiệp; 351.891 ha đất lâm nghiệp; 44.857 ha đất chuyên dùng [6]

Hà Tĩnh nằm trong khí hậu có nhiệt đới gió mùa với đặc trưng khí hậu Miền Bắc có mùa đông lạnh Đặc điểm chung của khí hậu Hà Tĩnh là nóng ẩm (độ ẩm trung bình năm 84 – 86%), mưa nhiều với 2 mùa rõ rệt Nhiệt độ bình quân ở Hà Tĩnh thường cao, vào khoảng 23,6 – 24,6ºC Số giờ nắng trung bình năm vào khoảng 2.000 – 2.700 mm, số ngày mưa từ 140 – 160 ngày/năm Hà Tĩnh là tỉnh có lượng mưa nhiều ở Miền Trung, trừ một phần nhỏ ở phía Bắc, còn lại các vùng khác có lượng mưa bình quân hàng năm đều trên 2.000 m, cá biệt có nơi trên 3.000

mm [23] Đây cũng là một trong những vùng gió Tây khô nóng (hay còn gọi là gió Lào) xuất hiện nhiều và mạnh nhất nước ta, bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8 và mạnh nhất từ tháng 5 đến tháng 7

Hà Tĩnh có nhiều sông chảy qua nhưng hầu hết là sông ngắn, dài nhất là sông Ngàn Sâu 137 km, ngắn nhất là sông Cày 9km Sông ngòi ở Hà Tĩnh có thể chia làm 3 hệ thống:

- Hệ thống sông Ngàn Sâu: có lưu vực 2.061 km2, có nhiều nhánh sông bé như sông Tiêm, Rào Trổ, Ngàn Trươi

25

- Hệ thống sông Ngàn Phố: dài 86 km, lưu vực 1.065 km2, nhận nước từ Hương Sơn cùng với Ngàn Sâu đổ ra sông La dài 21 km, sau đó hợp với sông Lam chảy ra Cửa Hội

- Hệ thống cửa sông và cửa lạch ven biển có nhóm Cửa Hội, Cửa Sót, Cửa Nhượng

Các hồ đập chứa trên 600 triệu m3 nước cùng với hệ thống trạm bơm Linh Cảm, hệ thống Sông La, Ngàn Sâu, Ngàn Phố thì lượng nước phục vụ cho sinh hoạt, công nghiệp và tưới cho cây trồng ở Hà Tĩnh là khá lớn

Với biên độ triều của các sông vùng hạ du nhỏ nên không xuất hiện các vùng nước cao do triều Nước dâng cao chủ yếu do lũ từ thượng lưu các sông hồ đập chứa nước đổ về Mùa lũ nước chảy dồn ứ từ các sườn dốc xuống các thung lũng hẹp, nước sông dâng lên rất nhanh gây lũ lớn, ngược lại về mùa khô nước sông xuống thấp, dòng chảy trong các tháng kiệt rất nhỏ

Hà Tĩnh là một trong những tỉnh có điều kiện tự nhiên không mấy thuận lợi cho quá trình sản xuất và hoạt động sống của con người Những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nắng nóng liên tục gây hạn hán vào mùa khô và lương mưa tăng mạnh gây ngập lụt trên diện rộng vào mùa mưa Hàng năm tỉnh Hà Tĩnh chịu nhiều ảnh hưởng của bão, khi có mưa bão thường bị ngập úng, lũ lụt kéo dài, gây thiệt hại lớn về người và tài sản

Tiềm năng kinh tế: Theo thống kê của Sở tài Nguyên và Môi Trường Hà Tĩnh, dân số toàn tỉnh tính đến năm 2011 là 1.229.300 người, 84% dân số sống ở vùng nông thôn và lao động nông nghiệp chiếm 63% Khu kinh tế Vũng Áng nằm

ở phía Nam tỉnh Hà Tĩnh, thuộc huyện Kỳ Anh có diện tích tự nhiên 22.781 ha Tốc

độ tăng trưởng kinh tế tăng và ổn định qua các năm, thể hiện ở Bảng 1 dưới đây

Với dân số trẻ trên 52,6 % trong độ tuổi lao động, trong đó có trên 20% đã được đào tạo; học sinh tốt nghiệp trung học phổ thông hàng năm khoảng từ 20.000 đến 25.000, là nguồn lực dồi dào, bổ sung cho lực lượng lao động Hệ thống giáo dục đang ngày càng được cải thiện, tạo điều kiện thuận lợi để thực hiện các mục tiêu nâng cao chất lượng lao động hiện tại và tương lai

26

Bảng 1: Tổng giá trị sản phẩm và tốc độ tăng trưởng kinh tế

của tỉnh Hà Tĩnh (theo giá so sánh) qua các năm

Đơn vị tính: Giá trị (triệu đồng); chỉ số (%)

Ngoài ra, tỉnh Hà Tĩnh có nhiều di tích văn hóa, lịch sử và danh lam thắng cảnh nổi tiếng như Đài tưởng niệm 10 cô gái thanh niên xung phong Ngã ba Đồng Lộc, Lăng mộ Đại thi Hào Nguyễn Du, Lăng mộ Cố Tổng Bí thư Trần Phú,…

Địa hình khu vực nghiên cứu tương đối bằng phẳng, nghiêng dần từ Tây sang Đông Cao độ cao nhất là +10 m, cao độ thấp nhất là +2,5 m, cao độ bình quân

là +4m

27

2.1.1.2 Huyện Thạch Hà

Thạch Hà là một huyện duyên hải, nằm về 2 phía của thành phố Hà Tĩnh Huyện có diện tích tự nhiên 35.503,78 ha được tách làm hai phần nằm về hai phía Đông và Tây của thành phố Hà Tĩnh Dân số năm 2010 là 133.045 người, mật độ dân số375 người/km2 Thị trấn Thạch Hà là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của huyện Thạch Hà, nằm cách thành phố Hà Tĩnh 5 km [21]

Huyện Thạch Hà có vị trí địa lý khá thuận lợi, nằm liền kề về hai phía của thành phố Hà Tĩnh nên có điều kiện phát triển theo hướng đô thị hóa của thành phố

Hệ thống giao thông khá hoàn chỉnh, đặc biệt có quốc lộ 1A, đường cao tốc Hà Nội – Vinh – Vũng Áng, đây là điểm thuận lợi cho Thạch Hà trong việc mở rộng quan

hệ giao thương với các vùng kinh tế trong điểm Bắc Bộ, vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải Miền Trung

Dân số năm 2010 có 133.045 người, trong đó dân số khu vực nông thôn chiếm tỉ lệ cao (từ 93 – 94%) Đến nay toàn huyện có 86 di tích lịch sử văn hóa trong đó có 45 di tích được xếp hạng và cấp bằng, 5 di tích xếp hạng Quốc gia [21]

Thạch Hà có lượng mưa khá lớn, bình quân hàng năm vào khoảng 2.642

mm Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đồng đều trong năm nên có tháng xảy ra khô hạn, có tháng xảy ra lũ lụt Lượng mưa tập trung vào các tháng mùa hè và mùa thu, tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng 9 và tháng 10, thấp nhất là tháng 2 và 3 Chế độ thủy văn huyện Thạch Hà chủ yếu chịu ảnh hưởng chính của các sông, biển trên địa bàn Các sông hàng năm đổ ra biển (qua Cửa Sót) từ 36 – 40 triệu m3 nước,

do chảy trên địa hình tương đối bằng phẳng và gần cửa biển nên khi có lũ lụt thì thời gian ngập ngắn, nước có thể rút hết trong vòng 3 – 4 ngày Mạng lưới sông ngòi tại huyên Thạch Hà đều xuất phát từ sườn Đông của dãy Trường Sơn và đổ ra Biển Đông Do đặc điểm địa hình nên các con sông ở đây thường ngắn, hạ lưu thường bị ảnh hưởng của thủy triều cộng với khí hậu thời tiết nên thường gây lũ lụt

và hạn hán Trong các tháng mùa khô, mực nước sông xuống thấp, gặp triều cường nên nước mặn xâm nhập vào sâu trong đất liền đã làm ảnh hưởng đến chất lượng nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt

28

Tháng 6/2010, toàn tỉnh Hà Tĩnh có 10.394 ha bị khô hạn (trong đó có 3.760

ha bị hạn nặng) thì Thạch Hà có 1.700 ha bị khô hạn, trong đó có 1.000 ha bị hạn nặng tập trung vùng phía Bắc huyện Thạch Hà Tháng 10/2010 có 31/31 xã của Thạch Hà đều bị ngập, trong đó có 1.500 hộ gia đình có giếng nước và hơn 1.000 công trình vệ sinh bị ngập [21]

2.1.1.3 Huyện Cẩm Xuyên

Huyện Cẩm Xuyên nằm phía nam Thành phố Hà Tĩnh, có tổng diện tích tự nhiên là 63.649,01 ha Thị trấn Cẩm Xuyên là trung tâm kinh tế - văn hóa - chính trị của huyện, cách trung tâm Thành phố Hà Tĩnh 14 km về phía Đông Nam [20]

Huyện Cẩm Xuyên nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, lại bị chi phối bởi các yếu tố địa hình sườn Đông Trường Sơn nên có sự phân hóa rất khắc nghiệt Có 2 mùa rõ rệt là mùa khô (từ tháng 3 đến tháng 8) và mùa mưa (từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau) Tổng lượng mưa bình quân hàng năm tương đối lớn (trên

2000 mm) nhưng phân bố không đều giữa các tháng trong năm, chủ yếu tập trung vào mùa mưa (chiến khoảng 74% tổng lượng) Hàng năm, trên địa bàn huyện còn chịu ảnh hưởng trực tiếp từ bão và áp thấp nhiệt đới, gây mưa lớn, lụt lội, ảnh hưởng xấu đến sản xuất và đời sống của nhân dân Chế độ thủy văn chịu ảnh hưởng bởi hệ thống sông, suối khá dày đặc, ngoài ra còn do thủy triều bởi huyện có 18 km

bờ biển [20]

Huyện Cẩm Xuyên có nguồn nước mặt khá dồi dào nhờ hệ thống sông suối, kênh mương dày đặc và nhiều hồ đập lớn, đặc biệt là công trình đại thủy nông Kẻ

Gỗ Hầu hết sông ngòi ở huyện đều xuất phát từ sườn Đông của dãy Trường Sơn và

đổ ra biển, do đặc điểm địa hình nên các con sông ở đây thường ngắn, dốc, hạ lưu thường bị ảnh hưởng bởi thủy triều Trong các tháng mùa khô từ tháng 3 đến tháng

7, mực nước sông xuống thấp, gặp triều cường nước mặn xâm nhập vào sâu trong đât liền đã làm ảnh hưởng đến chất lượng nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp

và sinh hoạt

Theo số liệu thống kê năm 2010, dân số của huyện là 142.141 người với 39.508 hộ, trong đó 91,33% sống ở khu vực nông thôn Mật độ trong bình là 221

29

người/km2 nhưng phân bố không đồng đều, tập trung chủ yếu là ở xã Cẩm Nhượng (2.928 người/km2) Diện tích đất nông nghiệp là 47.716,93 ha, đất phi nông nghiệp

là 11.312,68 ha, có 4.619,4 ha đất chưa sử dụng [20]

Hiện nay, hệ thống thủy lợi của huyện tương đối hoàn chỉnh, ngoài hồ Kẻ

Gỗ, trên địa bàn huyện hiện còn 3 hồ chứa có dung tích lớn là hồ Sông Rác, hồ Bộc Nguyên, hồ Thượng Tuy, với hệ thống các kênh dẫn nước từ các hồ này được đưa

về tưới cho đồng ruộng cũng như cung cấp nước sinh hoạt cho đại đa số dân cư của huyện Nhìn chung hệ thống thủy lợi của huyện đã đáp ứng được yêu cầu tưới tiêu chủ động trong sản xuất cũng như cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân Tuy nhiên

do nhiều công trình được đầu tư xây dựng từ lâu, nay đã xuống cấp, hiệu suất giảm nên phần nào cũng gây ra những khó khăn nhất định cho công tác thủy lợi của huyện Nhiều hệ thống hồ đập chưa phát huy hết công suất, đê ngăn mặn chưa đáp ứng được yêu cầu khiến nhiều khu vực bị nhiễm mặn, hiện tượng hạn hán, úng lụt vẫn còn xảy ra cục bộ ở một số nơi gây hạn chế lớn cho sản xuất

Những cơn bão hàng năm không chỉ gây tổn thất to lớn về kinh tế cho địa phương mà còn là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân Sau khi bão lũ đi qua, người dân vùng bị thiên tai luôn phải đối mặt với hai vấn đề chính, đó là nỗi lo về môi trường bị ô nhiễm và nỗi lo về nước sạch

để sử dụng sinh hoạt Hầu hết người dân vùng nông thôn Hà Tĩnh đang sử dụng nguồn nước chủ yếu là giếng khoan, giếng khơi để phục vụ cho sinh hoạt; khi bão

lũ về, nhà cửa, ruộng vườn bị ngập nước lũ, kéo theo bùn đất, rác thải, gây ô nhiễm nguồn nước sử dụng, nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì nguy cơ bùng phát dịch bệnh là rất lớn

2.1.2 Khái quát chung Hồ Kẻ Gỗ

Kẻ Gỗ là hồ chứa nhân tạo lớn nhất Miền Trung, thuộc xã Cẩm Mỹ, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh, cách thành phố Hà Tĩnh 20 km về phía Tây Công trình được khởi công xây dựng từ năm 1976 đến năm 1978 bắt đầu tích nước Năm 1983 công trình hoàn thành và chính thức đưa vào khai thác, sử dụng Hồ dài 29 km với

30

dung tích tối đa là 425 triệu m3 Hồ có nhiệm vụ tích nước tưới cho đất canh tác của hai huyện Thạch Hà và Cẩm Xuyên, kết hợp nuôi cá và phòng chống lũ cho hạ du Vùng hạ du hồ Kẻ Gỗ là các khu dân cư tập trung, đông đúc, trong đó có thành phố

Hà Tĩnh – trung tâm văn hóa, kinh tế, xã hội của tỉnh Vì vậy hồ Kẻ Gỗ đã được xếp vào một trong những công trình quan trọng cấp quốc gia

Hồ Kẻ Gỗ nằm trong vùng núi của các huyện Thạch Hà, Hương Khê, Cẩm Xuyên và Kỳ Anh thuộc dãy Hoàng Sơn Lưu vực hồ Kẻ Gỗ có 2 giai đoạn mưa, giai đoạn sớm của lũ vào đầu tháng 5 và giai đoạn 2 là lũ chính vụ thường bị chậm

1 hoặc 2 tháng so với các khu vực khác Giai đoạn lũ chính vụ thường bắt đầu vào tháng 8 và kết thúc vào tháng 11, mùa mưa kéo dài sáu hoặc bảy tháng trong năm

Có hơn 70% tổng lượng dòng chảy tập trung vào năm tháng mùa mưa và chỉ có 30% còn lại tập trung vào mùa khô Mô đun dòng chảy năm từ 40 – 50 l/s-km2 và tiềm năng nguồn nước ở lưu vực là rất lớn Lưu lượng trung bình đo tại trạm thủy văn Kẻ Gỗ là 13,6 m3/s, tần suất lũ lớn nhất thường xuất hiện vào tháng 10 Ngoài

ra hồ Kẻ Gỗ cũng mang đặc tính thủy văn ảnh hưởng của lưu vực sông Rào Cái [8]

Sau khi xây dựng hồ Kẻ Gỗ, dòng chảy sông đã ảnh hưởng mạnh bởi chế độ thủy triều ở hạ lưu, biên độ triều dao động từ 1,5-2 m và có thể đạt tới 3m trong một

số trường hợp triều dâng cao đồng thời có lũ Vào mùa khô, nước không chảy được tới vùng tưới ở hạ lưu và xâm nhập mặn kênh chính tới 8km

Hình 3: Biểu đồ nhiệt độ trung bình qua các năm từ 2007 – 2013 [4,5,6]

(ºC)

Hình 4: Biểu đồ độ ẩm không khí trung bình trong các năm từ 2007 – 2013 [4,6]

Hình 5: Biểu đồ số giờ nắng trong các năm từ 2007 – 2013 [4,5,6]

Hình 6: Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng trong năm từ 2007 – 2013 [4,6]

(%)

(giờ)

(mm)

32

Lưu vực và hệ thống tưới Kẻ Gỗ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa,

có 2 mùa rõ rệt: mùa hè gió Lào rất khô và nóng (từ tháng 5 đến tháng 10), mùa đông mưa nhiều, xuất hiện giông bão (từ tháng 10 đến tháng 4) Mặc dù không có chênh lệch đáng kể về độ ẩm và nhiệt độ trung bình giữa các tháng trong năm Tuy nhiên, có thể nhận thấy lượng mưa chủ yếu tập trung vào khoảng thời gian từ tháng

9 đến tháng 11, là mùa mưa bão trong năm ở địa phương

33

N E W

Xã Thạch S ơn Xã Thạch K ênh

Xã Tiến Lộ c

u ng Lộ c

Xã Xuân Lộc Xã Q uang Lộc Xã Thạch Liên

Xã Thạch Văn Xã Thạch Thắng

Xã Thạch H ội Xã C ẩm H òa Xã C ẩm Y ên Xã C ẩm Bìn h

Xã C ẩm Vĩn h Xã Thạch B ìn h

Xã Tượng Sơn Phư ờng Tân G iang Phư ờng Bắc H à Phư ờngTrần P hú Phư ờng N am H àXã Thạch YênPhư ờng H à H uy Tậ p Xã Thạch Linh

Th i trấn Th ạch HàXã Thạch Trun gXã Thạch Thanh

Xã Thạch Tiế n

Xã V iệ t X uyên Xã S ơn Lộc ộc

Xã C ẩm ThànhXã C ẩm Q uang

Xã C ẩm H uy

Xã C ẩm N am Xã C ẩm D ương

Th ị trấn Th iên C ầmXã C ẩm N hượngXã C ẩm Thăng

Th ị trấn Cẩm X uy ên Xã C ẩm D uệ

Xã C ẩm Mỹ Xã H ương Đ ô

Phư ờng Đ ại Nài

Xã C ẩm Q uan

Xã Phúc Trạch

Xã C ẩm M Xã C ẩm Trun g

Phư ờng Thạ ch Q uý Phư ờng N gu yễn D u

T 9

T 2 6

TL 3

T 1

TL 27

T L 4

19 -5

V ịn h b

ắ b ộ

Hỡnh 7: Bản đồ mạng lưới sụng suối hạ lưu vựng Kẻ Gỗ

34

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp kế thừa, tổng hợp tài liệu

Thu thập các tài liệu liên quan đến hoạt động sử dụng và quản lý hồ chứa ở Việt Nam và trên thế giới, các vấn đề môi trường liên quan và các biện pháp bảo vệ,

sử dụng an toàn hồ

Thu thập các số liệu thông qua các cơ quan của tỉnh Hà Tĩnh như Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Trên cơ sở các số liệu đã thu thập được, tác giả đã chọn các số liệu quan trọng, phù hợp để đưa vào sử dụng Thu thập những tài liệu có nội dung liên quan đến hồ Kẻ Gỗ và khu vực nghiên cứu Những dữ liệu được sử dụng trong luận văn bao gồm:

- Điều kiện tự nhiên tỉnh Hà Tĩnh

- Hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu

- Hiện trạng quản lý, sử dụng hồ Kẻ Gỗ

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế

Khảo sát thực địa về hoạt động của hồ, xác định các nguồn và nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và các vấn đề môi trường khác của hồ Lấy mẫu và phân tích chất lượng mẫu

Đây là phương pháp thu thập thông tin qua tiếp cận trực tiếp địa bàn nhằm hiểu rõ được hoàn cảnh thực tế của đối tượng điều tra Phương pháp này còn giúp cho việc kiểm tra và điều chỉnh các số liệu đã thu thập Trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã tiến hành đi khảo sát thực địa, thu thập số liệu Những nội dung chính quan tâm trong quá trình thực địa gồm:

- Điều tra, xem xét chất lượng nước hồ Kẻ Gỗ

- Điều tra, khảo sát hiện trạng sử dụng đất khu vực hạ lưu hồ Kẻ Gỗ

- Tham quan khu du lịch hồ Kẻ Gỗ và các xã lân cận để có cái nhìn tổng thể

về khu vực nghiên cứu

35

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm, phân tích mẫu

Phương pháp lấy mẫu theo tiêu chuẩn Việt Nam 5996-1995 (ISO 6:1990 – hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối)

5667-Lấy mẫu chia làm 2 đợt: đợt 1 vào ngày 25/07/2014 là thời điểm nắng nóng trong năm, đợt 2 vào ngày 17/10/2014 là thời điểm bắt đầu mùa mưa bão ở địa phương Vị trí lấy mẫu được mô tả trong Hình 8 (trang 37)

Mẫu được bảo quản theo TCVN 5993-1995 (ISO 5667-3:1985) và chuyển thẳng đến phòng thí nghiệm ngay sau khi việc lấy mẫu kết thúc Mẫu được bảo quản lạnh ở 4oC trong phòng thí nghiệm.Phân tích mẫu theo các TCVN tại Trung tâm quan trắc môi trường tỉnh Hà Tĩnh

Chất ô nhiễm hữu cơ là các chất thải có thể phân hủy được về mặt sinh học Quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy hòa tan trong nước (DO) Do đó trong môi trường nước càng có nhiều chất ô nhiễm hữu cơ thì càng cần tiêu thụ nhiều oxy Dẫn đến hậu quả làm cạn kiệt oxy hòa tan trong nước, làm chết các thủy sinh vật và làm cho nước ngày càng bị ô nhiễm thêm Nước càng

bị ô nhiễm thì trị số DO càng nhỏ

Nhu cầu oxy sinh học (BOD) là hàm lượng oxy hòa tan trong nước bị tiêu thụ do sự oxy hóa sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ, tức là đại lượng dùng để đo lường lượng oxy dùng cho các vi sinh vật tiêu hủy các chất hữu cơ có trong môi trường nước Do đó, BOD là chỉ thị cho mức độ nhiễm bẩn các chất hữu cơ phân hủy sinh học trong môi trường nước Trị số BOD càng lớn chứng tỏ nước càng bị ô nhiễm

Nhu cầu oxy hóa học (COD) là nhu cầu oxy cần thiết để oxy hóa các chất hóa học có trong nước Nước càng bị ô nhiễm thì trị số COD càng lớn

Hợp chất nito, phốt pho trong nước tự nhiên là nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước Tuy nhiên, khi nước chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là các hợp chất nito và phốt pho sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng trong nước Trong điều kiện phú dưỡng, các loại cỏ dại và rong rêu trong nước, đặc biệt là tảo độc màu lục, phát triển rất nhanh, tiêu thụ hêt oxy hòa tan trong nước, làm cho các thủy sinh vật bị