Khái niệm về dòng chảy tối thiểu đƣợc trình bày trong Khoản 18 Điều 2 của Luật TNN số 17/2012/QH13. Theo Luật thì Dòng chảy tối thiểu “Là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông hoặc đoạn sông,
bảo đảm sự phát triển bình thƣờng của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc của các đối tƣợng sử dụng nƣớc theo thứ tự ƣu tiên đã đƣợc xác định trong quy hoạch lƣu vực sông” thì dòng chảy tối thiểu (DCTT) bao gồm ba thành phần:
- Đáp ứng nhu cầu nƣớc cho HST;
- Nƣớc cho duy trì “sức khỏe” dòng sông hoặc đoạn sông;
- Nƣớc đảm bảo ở mức tối thiểu nhu cầu sử dụng của các ngành ở hạ lƣu. Công trình thuỷ điện Suối Sập I là công trình thuỷ điện khai thác nguồn nƣớc suối Sập theo kiểu đƣờng dẫn nên sau khi xây dựng đập thủy điện Suối Sập I sẽ hình thành đoạn suối suy giảm dòng chảy từ đập đến cửa xả của nhà máy thủy điện Suối Sập I (dài 1,3 km). Đồng thời nhà máy thuỷ điện Suối Sập 1 vận hành theo chế độ điều tiết ngày đêm nên vào những giờ nhà máy ngừng phát điện sẽ ảnh hƣởng đến chế độ khai thác sử dụng nguồn nƣớc của các đối tƣợng khác trên đoạn suối hạ lƣu nhà máy. Vì vậy, trong phần này báo cáo sẽ tính toán xác định nhu cầu nƣớc duy trì dòng chảy tối thiểu trên đoạn suối chịu tác động của công trình thủy điện Suối Sập I.
a. Mô tả đoạn sông sau đập đến nhà máy
Đoạn suối từ đập Suối Sập I đến vị trí cửa xả nhà máy thủy điện có chiều dài 1,3 km với diện tích nhập lƣu địa phƣơng khoảng 4 km2; cao độ lòng suối từ +520 - +260 m, độ dốc trung bình của đoạn sông rất lớn, khoảng 4,3%. Trên đoạn suối này không có nhánh suối nào gia nhập. Do địa hình khu vực là núi cao nên trên khu vực này không có dân cƣ sinh sống, không có bất cứ hoạt động khai thác sử dụng nƣớc nào; đồng thời thảm phủ thực vật trên khu vực này chủ yếu là rừng cây bụi, cây gỗ tạp. Hệ sinh thái thủy sinh trên khu vực nghèo nàn và không tìm thấy loài có giá trị kinh tế cao, cần đƣợc bảo tồn.
Từ Mô đuyn trung bình mùa cạn trên lƣu vực thủy điện Suối Sập I xác định đƣợc lƣu lƣợng dòng chảy gia nhập khu giữa đoạn từ sau đập Suối Sập I đến cửa xả nhà máy thủy điện: trung bình 7 tháng mùa cạn khoảng 0,072 m3/s, trong 3 tháng cạn nhất bằng 0,052 m3/s và trong 1 tháng cạn nhất bằng 0,041 m3/s. Đây là lƣợng nƣớc đáng kể bổ sung cho hạ lƣu đập Suối Sập I.
b. Nhu cầu khai thác, sử dụng nước ở hạ lưu đập Suối Sập I
Hạ lƣu nhà máy thủy điện Suối Sập I là công trình thủy điện Suối Sập II (Nlm = 14,4 MW) do Công Ty TNHH xây dựng Trƣờng Thành làm chủ đầu tƣ và Suối Sập III (Nlm = 14 MW) do Công ty Cổ phần đầu tƣ phát triển Bắc Minh làm chủ đầu tƣ.
Hình 4.1. Sơ đồ công trình khai thác sử dụng nƣớc hạ lƣu đập Suối Sập I
- Đoạn từ sau đập Suối Sập I đến cửa xả nhà máy (dài 1,3 km): Do địa hình khu vực là núi cao nên trên khu vực này không có dân cƣ sinh sống, không có bất cứ hoạt động khai thác sử dụng nƣớc nào; đồng thời thảm phủ thực vật trên khu vực này chủ yếu là rừng cây bụi, cây gỗ tạp. Hệ sinh thái thủy sinh trên khu vực nghèo nàn và không tìm thấy loài có giá trị kinh tế cao, cần đƣợc bảo tồn.
- Đoạn suối Sập từ vị trí cửa xả nhà máy Suối Sập I đến mép hồ Suối Sập II (ứng với MNDBT) có chiều dài khoảng 50 m, đoạn suối này ngắn, địa hình núi dốc, không có nhánh suối nào gia nhập, cũng không có dân cƣ sinh sông trên khu vực này.
- Đoạn từ sau đập Suối Sập II đến mép hồ Suối Sập III: Đoạn này dài khoảng 5 km, có 5 nhánh suối nhỏ gia nhập (1 nhánh suối phía bờ phải và 4 nhánh phía bờ trái): Khu vực này cũng không có dân cƣ sinh sống, không có bất cứ hoạt động khai thác sử dụng nƣớc nào; đồng thời thảm phủ thực vật trên khu vực này chủ yếu là rừng cây bụi, cây gỗ tạp. Hệ sinh thái thủy sinh trên khu vực nghèo nàn và không tìm thấy loài có giá trị kinh tế cao, cần đƣợc bảo tồn.
- Đoạn sau đập thủy điện Suối Sập III: Có 4 ha lúa canh tác bên bờ trái nhà máy thủy điện thuộc xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên và 60 ha lúa 2 vụ ở hạ lƣu nhà máy thủy điện Suối Sập III thuộc xã xã Sập Xa, huyện Phù Yên.
Tổng diện tích lúa thực tế là 64 ha cho hai vụ Đông xuân từ tháng I đến tháng V, vụ Mùa từ tháng VI đến tháng IX. Thời điểm cần cấp nƣớc tƣới cho số diện tích nêu trên là từ tháng I đến tháng V trong mùa cạn có nguồn nƣớc đến nhỏ, từ tháng VI đến tháng X rơi vào mùa lũ có mƣa nhiều nên thời gian này không cần duy trì dòng chảy cho nhu cầu sử dụng ở hạ lƣu. Nhu cầu tƣới nƣớc cho các vụ đƣợc tham khảo mức tƣới hiện nay cho lúa là 2 l/s/ha, nhƣ vậy lƣu lƣợng nƣớc yêu cầu cho các hộ khai thác, sử dụng nƣớc ở hạ du là:
Qyc = 2*64= 128 l/s = 0,128 m3/s
c. Đánh giá dòng chảy tối thiểu cần duy trì trên đoạn suối hạ lưu tuyến đập Suối Sập I
Theo quy định của Nghị định 112/2008/NĐ-CP thì yêu cầu xả dòng chảy tối thiểu cho đoạn suối 1,3 km trên để đáp ứng cho nhu cầu nƣớc duy trì sức khỏe đoạn suối, nhu cầu nƣớc cho hệ sinh thái thủy sinh và nhu cầu nƣớc
Trên hệ thống bậc thang khai thác thuỷ điện trên dòng chính suối Sập, hạ lƣu thủy điện Suối Sập I là thủy điện Suối Sập II, III; cả 3 công trình thủy điện này đều là kiểu thủy điện đƣờng dẫn và có chế độ điều tiết theo ngày đêm. Vì vậy, để duy trì dòng chảy tối thiểu cho thủy điện Suối Sập II và để đáp ứng đƣợc nhu cầu tƣới nƣớc cho các hộ ở sau đập Suối Sập III thì các hồ thủy điện phải cùng phối hợp vận hành xả dòng chảy tối thiểu.
Theo biên bản họp ngày 22/12/2012 giữa UBND huyện Phù Yên, Nhà máy thủy điện Suối Sập I và nhà máy thủy điện Suối Sập II về “Thống nhất phƣơng án vận hành phát điện Nhà máy thủy điện Suối Sập I và thủy điện Suối Sập II để phục vụ mục đích tƣới tiêu cho sản xuất nông nghiệp huyện Phù Yên” và Biên bản kiểm tra ngày 01/02/2013 của Sở Công Thƣơng, UBND huyện Phù Yên, UBND xã Gia Phù, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về “thực hiện phƣơng án vận hành xả nƣớc của nhà máy thủy điện Suối Sập I, huyện Phù Yên” thì ngoài những giờ phát điện nhà máy thủy điện Suối Sập I phải duy trì dòng chảy tối thiểu về hạ du không nhỏ hơn 1 m3/s. Mặt khác, công trình thủy điện Suối Sập III đã đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng cấp giấy phép (Giấy phép số 1642/GP-BTNMT ngày 20/8/2009) trong đó quy định duy trì thƣờng xuyên sau đập với lƣu lƣợng không nhỏ hơn 1 m3
/s.
Nhƣ đã phân tích đặc điểm đoạn suối Sập từ sau đập đến cửa xả nhà máy Suối Sập I (dài 1,3 km), trên khu vực này không có dân cƣ sinh sống, không có bất cứ hoạt động khai thác sử dụng nƣớc nào; đồng thời thảm phủ thực vật trên khu vực này chủ yếu là rừng cây bụi, cây gỗ tạp. Hệ sinh thái thủy sinh trên khu vực nghèo nàn và không tìm thấy loài có giá trị kinh tế cao, cần đƣợc bảo tồn. Qua 4 năm vận hành, không xảy ra mâu thuẫn, tranh chấp về khai thác sử dụng nƣớc trên khu vực nên các tác động của công trình đến chế độ dòng chảy đoạn suối này là không nhiều. Việc duy trì dòng chảy tối thiểu 1m3/s vào những giờ nhà máy ngừng phát điện trong những năm qua
tƣơng đối đảm bảo đƣợc nhu cầu nƣớc ở hạ du. Vì vậy, chủ đầu tƣ phải cam kết vào những giờ nhà máy ngừng phát điện công trình sẽ đảm bảo xả dòng chảy tối thiểu không nhỏ hơn 1 m3/s là hợp lý.
d. Biện pháp công trình duy trì dòng chảy tối thiểu
Hình 4.2. Sơ đồ mặt bằng cống xả cát kết hợp xả dòng chảy tối thiểu
Để xả dòng chảy tối thiểu duy trì dòng sông, chủ đầu tƣ đã thiết kế riêng cống xả qua cống bê tông hình chữ nhật với các thông số kỹ thuật nhƣ sau:
+ Vị trí đặt: Tại bờ phải đập tràn; + Kích thƣớc: b×h = 2,5×2,5;
+ Cao trình ngƣỡng vào 521 m (thấp hơn MNC là 24 m); + Điều khiển đóng mở cửa van bằng vitme.