Nguồn lợi do công trình thuỷ điện Sơn La mang lại cho đất nước là rất lớn, nên khi công trình hình thành và đi vào hoạt động nó đã và đang nhận được rất nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp hạn chế bồi lắng và xói lở hạ du khu vực hồ chứa để công trình có thể đạt được hiệu suất và tuổi thọ tối đa. Bài báo nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp hạn chế bồi lắng và xói lở hạ du khu vực hồ chứa Sơn La.
NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ BỒI LẮNG VÀ XÓI LỞ HẠ DU KHU VỰC HỒ CHỨA SƠN LA TS Nguyễn Kiên Dũng, CN Đinh Xuân Trường Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Bồi dưỡng nghiệp vụ KTTV Môi trường gày nay, với phát triển kinh tế-xã hội, nhu cầu lượng điện ngày tăng, dẫn đến nhiều cơng trình thủy điện trọng đầu tư xây dựng Song song với đập thủy điện xây dựng, vấn đề bồi lắng, xói lở hạ lưu đập ngày quan tâm nghiên cứu tìm giải pháp khắc phục Dự án thuỷ điện Sơn La dự án thuỷ điện lớn Việt Nam nằm sông Đà phụ lưu lớn sông Hồng Cơng trình thiết kế xây dựng tuyến Pa Vinh nằm cách thị xã Sơn La 40 km có nhiệm vụ phát điện cắt lũ cho hồ Hồ Bình vùng hạ du Nguồn lợi cơng trình thuỷ điện Sơn La mang lại cho đất nước lớn, nên cơng trình hình thành vào hoạt động nhận nhiều quan tâm nhà nghiên cứu nhằm đưa giải pháp hạn chế bồi lắng xói lở hạ du khu vực hồ chứa để cơng trình đạt hiệu suất tuổi thọ tối đa Bài báo nghiên cứu đề xuất số giải pháp hạn chế bồi lắng xói lở hạ du khu vực hồ chứa Sơn La N Xói mòn lưu vực giải pháp hạn chế a Các nhân tố ảnh hưởng đến trình xói mòn lưu vực Xói mòn lưu vực bồi lắng hồ chứa hai q trình có mối quan hệ khăng khít với [1] Xói mòn lưu vực tạo nguồn phù sa cho bồi lắng Khi nghiên cứu bồi lắng cần nghiên cứu q trình xói mòn nhân tố ảnh hưởng đến q trình xói mòn là: - Các nhân tố khí hậu, mưa, gió, độ ẩm, … - Các nhân tố mặt xói (mặt lưu vực): đặc tính đất, độ dốc, chiều dài sườn dốc, rừng thảm thực vật… - Các nhân tố hoạt động người lưu vực b Giải pháp hạn chế xói mòn lưu vực Một số biện pháp để hạn chế xói mòn lưu vực nói đến như: - Biện pháp cơng trình: Kiểm sốt chuyển động nước mặt để giảm vận tốc dòng chảy, làm tăng khối lượng nước bề mặt, xử lý cách an toàn tiêu thoát lũ (Morgan, 1995) [2] - Bảo tồn thực vật khác tồn gần khu vực xây dựng đập: Thảm thực vật cung cấp mặt đệm để giảm tác động dòng chảy có nguồn gốc từ khu vực liên quan đến hoạt động xây 38 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2014 dựng - Kiểm sốt dòng chảy từ công trường xây dựng lĩnh vực liên quan đến xây dựng: Trong trình xây dựng, lớp đất đá bề mặt xâm nhập vào dòng chảy bề mặt, gây ảnh hưởng xấu đến nguồn cung cấp nước uống, hệ thống thủy lợi hệ sinh thái sông (Peters, 1978) [2] Cần kiểm sốt dòng chảy trầm tích nước thải từ cơng trường xây dựng - Kiểm soát đất nước chảy tràn bề mặt trình khai thác: Để ngăn chặn xâm nhập trầm tích vào dòng chảy nước bề mặt, cần thực hiện: xác định khu vực có độ dốc lớn, đất không ổn định, mật độ thực vật khơng đủ, khơng đủ hệ thống nước, điều kiện khác làm phát sinh khả xói mòn cao để giảm dòng chảy từ khu vực (Hynson et al., 1985 )h tụ hồ chứa Các kỹ thuật sau áp dụng: 1) Loại bỏ trầm tích trực tiếp cách chuyển hướng lưu lượng vận chuyển bùn cát 2) Tập trung lưu lượng vận chuyển bùn cát + Loại bỏ lớp bùn cát tích lũy hồ chứa: Cách tiếp cận coi phương pháp cuối trường hợp trầm tích tích lũy hồ chứa: 1) Sử dụng máy móc đào trầm tích tích tụ khu vực thượng nguồn hồ chứa; 2) Nạo vét trầm tích tích lũy vùng trung lưu hạ lưu 3) Xả trầm tích Hình Xả trầm tích hạ thấp mực nước trước hồ dòng nước tác động khác từ bên Để hạn chế thiệt hại xói lở bờ sơng gây ra, giải pháp có tính triệt để ngăn chặn nguyên nhân gây xói lở, nhân tố ảnh hướng xấu tới q trình xói lở, tức tìm giải pháp giảm nhỏ dòng nước, giảm khả gây xói lở dòng nước tìm biện pháp tăng cường sức kháng cự bờ sơng Bên cạnh giải pháp mang NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI tính né tránh, giáo dục ý thức, nâng cao nhận thức cho cộng đồng xã hội xói lở bờ sơng giới chuyên môn coi trọng bờ; - Giải pháp bị động chống xói lở bờ sơng; - Giải pháp chủ động chống xói lở bờ sơng b Phương pháp hạn chế xói lở 2) Phương pháp hạn chế xói lở hạ lưu đập 1) Phương pháp hạn chế xói lở lòng sơng Phương pháp chắn (lớp thơ hóa) Cơ chế gây xói lở bờ đoạn sông khác nhau, vào thời điểm khác khác nhau, giải pháp giảm nhẹ thiệt hai tượng xói lở bờ sơng cho vị trí, khu vực phải có nét đặc thù riêng, khơng thể ứng dụng cách máy móc giải pháp vị trí cho vị trí khác, từ sông đoạn sông này, cho sông khác đoạn sông khác Khi xét chọn giải pháp, phương án cho vị trí, khu vực cụ thể cần xem xét cách toàn diện điều kiện tự nhiên giải pháp, phương án, xem xét đặc tính kỹ thuật khả áp dụng từ chọn giải pháp phù hợp nhất, đem lại hiệu cao - Giải pháp ngăn ngừa điều kiện phát sinh xói lở bờ sơng; - Giải pháp tránh né, di dời nhà cửa, sở vật chất, khỏi khu vưc có khả xảy xói lở Phương pháp đặc biệt áp dụng có đủ tảng đá lớn vật liệu dày Do kích thước vật liệu đáy không đều, hạt mịn bị vận chuyển mức nhanh vật liệu thô vật liệu đáy lại trở nên thơ Q trình thơ hóa dừng lại lớp vật liệu thơ phủ hồn tồn lên đáy sơng bảo vệ vật liệu mịn khỏi bị vận chuyển Sau trình hồn thành, lòng sơng bị thơ hóa lớp thơ đươc gọi lớp thơ hóa Do thay đổi điều kiện dòng chảy sơng tự nhiên, thường cần lớp vật liệu thơ hóa để bảo vệ vật liệu mịn khỏi bị xói Chiều dày lớp thơ hóa u cầu thay đổi theo kích thước vật liệu lớp thơ hóa Thơng thường, chiều dày khoảng 2÷3 lần đường kính hạt lớp thơ hóa m đủ Sự suy thối lòng dẫn tính tốn dựa hình thành lớp thơ hóa, độ dốc ổn định Hình Phác họa lớp thơ hóa đáy lòng dẫn Phương pháp ổn định độ dốc Khi khơng đủ vật liệu thơ để hình thành lớp thơ hóa phương pháp ổn định độ dốc sử dụng để xác định độ dốc lòng sơng phía hạ lưu Phương pháp vào thể tích vật liệu di chuyển Độ dốc giới hạn độ dốc ổn định cuối cung tính tốn phương trình vận chuyển bùn cát Nếu có đáy đá gốc hạ lưu có kiểm soát khác, độ dốc giới hạn bắt đầu điểm kéo dài theo chiều phía thượng lưu Độ dốc giới hạn tính từ độ dốc ban đầu phương trình vận chuyển bùn cát độ dốc ban đầu tiêu chuẩn thiết kế kênh ổn định TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2014 41 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Kết luận làm giảm trình bồi lắng lòng hồ, đặc biệt q Q trình bồi lắng xói lở hạ du khu vực hồ trình xói mòn lưu vực giai đoạn cơng trình chứa Sơn La diễn nhanh mạnh vào hoạt động nay, mẽ Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc bồi nghiên cứu đưa giải pháp hợp lý nhằm giảm lắng xói lở đó, nên nhằm để nâng cao tuổi thọ thiểu q trình xói lở hạ du đập sau thời kì vận hồ hạ lưu hồ, cần tăng cường biện pháp hành hồ chứa Sơn La Hình Phương pháp ổn định độ dốc Tài liệu tham khảo Cao Đăng Dư nnk (1992), Xói mòn lưu vực bồi lắng hồ Hòa Bình, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Hà Nội Vi Văn Vị , Phạm Văn Sơn, Trần Bích Nga nnk (1985), Xói mòn lưu vực sơng Đà khả bồi lấp hồ Hòa Bình Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Hà Nội Annandale G.W (1987), Reservoir Sedimentation, Elsevier Science Publishers B.V/Science and Technology Division, Amsterdam, Netherlands Goldman S.J., Jackson K and Bursztynsky A.T (1986), Erosion and Sediment Control Handbook, McGrawHill, New York Julient P.Y (1995), Erosion and Sedimentation, Cambridge University Press, Cambridge, U.K 42 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2014 ... hội xói lở bờ sơng giới chun môn coi trọng bờ; - Giải pháp bị động chống xói lở bờ sơng; - Giải pháp chủ động chống xói lở bờ sơng b Phương pháp hạn chế xói lở 2) Phương pháp hạn chế xói lở hạ. .. Phương pháp hạn chế xói lở lòng sơng Phương pháp chắn (lớp thơ hóa) Cơ chế gây xói lở bờ đoạn sơng khác nhau, vào thời điểm khác khác nhau, giải pháp giảm nhẹ thiệt hai tượng xói lở bờ sơng cho... VĂN Số tháng 02 - 2014 41 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Kết luận làm giảm q trình bồi lắng lòng hồ, đặc biệt q Q trình bồi lắng xói lở hạ du khu vực hồ trình xói mòn lưu vực giai đoạn cơng trình chứa Sơn