NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤ TƠ ĐỒ KHAI THÁC SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA
3.1.3 Công trình thủy điện
Như đã trình bày ở mục 2.2.3 của chương , tiềm năng thủy điện trên hệ thống sông Ba là rất lớn, số lượng các công trình trong quy hoạch tương đối nhiều, tuy vậy trong thời gian và điều kiện có hạn, luận văn chỉ trình bày mục tiêu và hiệu quả của một số công trình thủy điện có ảnh hưởng lớn đến dòng sông Ba được xây dựng trên bậc thang thủy điện sông Ba.
(1) Cụm công trình An Khê – Knak
NMTĐ An Khê - Kanak nằm ở thượng lưu sông Ba tại địa phận của các huyện Kbang, An Khê thuộc tỉnh Gia Lai và huyện Tây Sơn của tỉnh Bình Định. Đây là một công trình liên hợp gồm 2 cụm công trình An Khê và Kanak.
Công trình NMTĐ An Khê - Kanak là một công trình lợi dụng tổng hợp. Mục tiêu của cụm công trình này bao gồm:
- Mục tiêu phát điện: Đảm bảo phát một công suất lắp máy tổng cộng là 173 MW và điện năng bình quân nhiều năm là 699,8x106
kwh.
- Mục tiêu tưới: NMTĐ này có mục tiêu tưới: tưới tại chỗ cho vùng An Khê và chuyển nước tưới cho vùng nam Sông Côn thuộc tỉnh Bình Định. Hai diện tích là 4703ha ở An Khê và 14200 ha lúa hai vụ lưu sông Kôn. Lượng nước chuyển qua sông Côn là Qp=90% =11,3m3/s và Qp=85% =14,2m3/s. Về tưới tại chỗ, dân sinh công nghiệp cho thị xã An Khê cần lượng nước 44x106m3.
- Mục tiêu cấp nước cho công nghiệp, sinh hoạt: Nước của NMTĐ An Khê - Kanak phục vụ phát triển cây công nghiệp cà phê, cao su của tỉnh Gia Lai và cấp nước cho sinh hoạt.
Với sự diễn biến bất thường của khí hậu và nhu cầu dùng nước ngày càng tăng hiện nay, mặc dù là một công trình đa mục tiêu song:
(1)- Về mùa lũ: riêng một mình NMTĐ An Khê - Kanak không có tác dụng chống lũ nhiều cho hạ du mà nó chỉ có chống lũ bảo vệ an toàn cho công trình;
Luận văn tốt nghiệp 66 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
(2)- về mùa kiệt: do thời tiết diễn biến bất thường, hạn hán xảy ra trên diện rộng. Lượng mưa ít, nên lưu lượng nước về hồ chứa Thủy điện An Khê-Kanak không đáng kể, đến thời điểm này, mực nước hồ chứa chỉ đạt dưới 30% công suất thiết kế (thời điểm hiện tại).
Hình 3.4: Biểu đồ điều phối hồ An Khê
Việc chuyển dòng để tăng hiệu suất phát điện của công trình thủy điện An Khê-Kanak đã gây nên thiếu nước cho sản xuất và đời sống cho đồng bào các dân tộc vùng hạ lưu sông Ba đồng thời sẽ làm ảnh hưởng đến dòng chảy hạ lưu thủy điện này. Như vậy đoạn hạ du nhà máy thủy điện chỉ có dòng chảy nhập lưu và lượng dòng chảy xả tối. Chế độ dòng chảy ở hạ lưu vì thế bị biến đổi hoàn toàn khác với dòng chảy tự nhiên của sông trước khi có công trình thủy điện.
Kết luận: Các kết quả phân tích cho thấy chế độ dòng chảy mùa lũ có thể điều hòa hơn nếu hồ thủy điện có dung tích trữ lớn. Tuy nhiên đối với trường hợp của hồ thì dung tích trữ lũ của các hồ nhỏ nên ảnh hưởng giảm đỉnh lũ của các hồ này nói chung không đáng kể.
Trong mùa kiệt, biến đổi dòng chảy ở hạ du là rõ rệt nhất do vận hành phát điện dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường vùng hạ du.
Luận văn tốt nghiệp 67 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
( Công trình KrôngHnăng
NMTĐ Krông H’năng nằm trên nhánh sông EaKrông H’năng thuộc huyện sông Hinh (Phú Yên) và các huyện EaKar, M’Đắc (Đắc Lắc) có dung tích toàn bộ là W = 171,6.106 m3 và dung tích hiệu dụng là W = 112,3.106 m3.
Hình 3.5: Nhà máy thủy điện Krông Hnăng
Hình 3.6: Biểu đồ điều phối hồ Krông Hnăng
Mục tiêu chính là phát điện, với NLM = 64MW, đồng thời chịu trách nhiệm tưới cho 12.000 ha của các huyện nói trên. Cũng như các hồ thủy điện trên sông Ba, nhiệm vụ cắt lũ không phải là chính, nó chỉ phát huy tác dụng khi phối hợp với các hồ chứa khác với mực nước trước lũ xuống thấp hơn mức bình thường.
(3) Công trình Ba Hạ
Hồ sông Ba Hạ là một hồ chứa phát điện lớn nhất trên sông Ba. Đây là một hồ chứa phục vụ các mục tiêu phát điện, tưới, phòng lũ và cấp nước sinh hoạt. Nhà máy thuỷ điện (NMTĐ sông Ba hạ được xây dựng trên địa bàn hai huyện sông Hinh và Sơn Hoà tỉnh Phú Yên.
- Mục tiêu phát điện: Đảm bảo một công suất lắp máy là 220MW công suất đảm bảo với Q90% là , MW và điện năng bình quân nhiều năm E0 = 8 5kwh.
Luận văn tốt nghiệp 68 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
- Mục tiêu tưới: NMTĐ sông Ba hạ nằm ở thượng lưu đập dâng thuỷ lợi Đồng Cam. Với dung tích toàn bộ là 349,7 x106 m3 khá lớn nên có thể tăng cường lượng nước tưới cho đập Đồng Cam trong mùa kiệt với diện tích tưới đảm bảo là 19500ha.
- Mục tiêu phòng lũ: NMTĐ sông Ba hạ có vai trò quan trọng phòng lũ cho hạ du, đặc biệt vùng thị xã Tuy Hoà. Tuy vậy hồ chứa sông Ba hạ là loại công trình cấp V và tổng dung tích 349,7x106 m3 là tương đối nhỏ so với tổng lượng lũ. Do đó tác dụng phòng lũ của nó không nhiều, chủ yếu là chống lũ đầu mùa và cuối mùa. Mục tiêu chống lũ ở đây được thực hiện vẫn là giải pháp sống chung và thích nghi với lũ. Khi NMTĐ sông Ba hạ kết hợp với 4 NMTĐ khác thì cũng có tác dụng hạ thấp mực nước hạ du.
- Mục tiêu cấp nước sinh hoạt: Mục tiêu này được xem nhẹ vì tại các vùng cần cấp nước như thị xã Tuy Hoà đã có nguồn nước ngầm rất tốt.
Hình 3.7: Biểu đồ điều phối hồ Ba Hạ
Hai mục tiêu phù hợp nhất của NMTĐ này là phát điện và tưới vì ở đây có nguồn thuỷ năng dồi dào để đảm bảo phát một công suất lắp máy NLM = 220 MW
Luận văn tốt nghiệp 69 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
và E0 = 825 x106kwh. Đồng thời có điều kiện địa hình là thung lũng rộng có thể xây hồ chứa lớn với tổng dung tích 349,7x106 m3.
Kết luận:
Tại vị trí hồ sông Ba Hạ có thể xây dựng hồ chứa với dung tích lớn hơn nhiều so với hồ chứa sông Ba Hạ như hiện nay. Trong quy hoạch thủy điện cũng đưa ra dung tích toàn bộ của hồ là 740 triệu m3, trong đó dung tích phòng lũ là 56 tr.m3. Tuy nhiên khi xây dựng để giảm chi phí đầu tư nên ngành điện đã chọn dung tich toàn bộ của hồ nhỏ hơn nhiều là 349,7 tr.m3, trong đó dung tích hiệu dụng Vhd là 165,9 tr.m3 và dung tích chết Vchết là 183,8 tr.m3. Với các dung tích lựa chọn như trên, hồ sông Ba Hạ chỉ phục vụ và mang lại hiệu quả cao cho phát điện.
Với MNDBT của hồ là 105 m và việc phòng lũ cho hạ du của hồ trong quy trình vận hành được ấn định chỉ bằng cách giảm mực nước trước lũ xuống 103m, tức là thấp hơn MNDBT m. Điều này khiến cho hiệu quả phòng lũ cho hạ du của hồ sông Ba Hạ hiện tại rất hạn chế, có thể coi là không đáng kể so với tổng lượng các trận lũ lớn hàng năm.
Hồ sông Ba Hạ theo thiết kế và xây dựng có dung tích chết rất lớn, lớn hơn cả dung tích hiệu dụng nhằm tạo cột nước cao cho phát điện. Đây là một đặc điểm chung của các hồ thủy điện, nhưng điều này lại không phù hợp với yêu cầu sử dụng tổng hợp nguồn nước cho các mục đích sử dụng khác ở khu vực hạ lưu. Với thông số thiết kế trên, mỗi năm hồ sông Ba Hạ đã khiến cho hơn 100 triệu m3 bị chôn sâu trong công trình không được sử dụng cho nhu cầu tưới và cho môi truờng ở hạ du, đặc biệt là cho tưới của đập Đồng Cam ở khu vực hạ lưu.
Quy trình vận hành của hồ hiện tại chủ yếu được xây dựng đáp ứng mục tiêu và hiệu quả của thủy điện, không xem xét việc đáp ứng đầy đủ các nhu cầu sử dụng nước khác của các ngành ở hạ lưu. Điều này thể hiện qua điều tiết ngày đêm theo chế độ phủ đỉnh như hầu hết các công trình thủy điện trong thực tế hiện nay.
Có thể thấy rằng nếu là hồ chứa lợi dụng tổng hợp thì hồ sông Ba Hạ phải được đầu tư xây dựng với dung tích lớn hơn nhiều so với hiện tại và sẽ trữ được
Luận văn tốt nghiệp 70 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
nhiều nước hơn cho sử dụng không chỉ cho thủy điện mà cho cả các ngành dùng nước khác ở khu vực hạ du. Cách quản lý vận hành của hồ để điều hòa nguồn nước cho sử dụng ở hạ du cũng phải thay đổi nhiều so với quy trình vận hành cho phát điện của hồ như hiện nay.
Hiện nay yêu cầu nước sử dụng ở khu vực hạ lưu mới chủ yếu là yêu cầu sử dụng nước cho tưới của đập Đồng Cam nên mâu thuẫn trong sử dụng nước cho phát điện của công trình với lấy nước tưới của đập Đồng Cam sẽ không thể tránh khỏi và là một bức xúc cần có biện pháp giải quyết.
(4) Công trình Sông Hinh
NMTĐ sông Hinh nằm trên một nhánh sông ở phía hữu ngạn sông Hinh thuộc địa phận huyện Sông Hinh tỉnh hú Yên. Đây là một vùng có lượng mưa lớn nhất trên sông Ba với lượng mưa bình quân nhiều năm là 570,0mm
- Về mục tiêu phát điện: Đây là NMTĐ loại vừa với NLM = 31,5 MW và E0 = 403,6x106kwh. Điện năng của NMTĐ này đã hoà vào mạng điện quốc gia và tỉnh Phú Yên. Quản lý nguồn điện này do Tổng công ty điện lực Việt Nam và Công ty Điện lực miền Trung.
- Về mục tiêu tưới: NMTĐ sông Hinh đảm bảo tưới cho 10464 ha diện tích của huyện Sông Hinh. Hiện nay công trình đã đi vào hoạt động và phục vụ tưới cho diện tích trên.
- Về mục tiêu phòng chống lũ: Cũng như các NMTĐ trên, NMTĐ sông Hinh một mình tác dụng cắt lũ rất ít. Nó thực sự hiệu quả khi phối hợp với NMTĐ sông Ba hạ và các NMTĐ khác.
Hồ thủy điện sông Hinh vận hành theo quy trình xả lũ hồ chứa do Tổng Công ty Điện lực Việt Nam phê duyệt tại Quyết định số 775/QĐ – EVN – KTNĐ.
Mặc dù các hồ chứa có quy mô tương đối lớn nhưng với đặc điểm mưa ở lưu vực sông Ba, sông Hinh tập trung với cường độ lớn, sông suối dốc nên lũ tập trung nhanh nên khả năng cắt giảm lũ rất hạn chế.
Luận văn tốt nghiệp 71 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
Hình 3.8: Nhà máy thủy điện sông Hinh
Vận hành, điều tiết hồ chứa thủy điện ngoài nhiệm vụ phát điện cần quan tâm đến việc duy trì dòng chảy kiệt trong mùa khô để đảm bảo nước tưới và các nhu cầu sử dụng nước khác; không được tập trung cho hoạt động giờ cao điểm còn giờ thấp điểm thì dừng hoặc không đủ nước cho nhu cầu sử dụng nước ở hạ du bởi do lượng nước xả sau nhà máy chủ yếu tưới cho vùng phía nam sông Bàn Thạch. Do vậy chỉ một phần lượng nước này trở lại sông Ba đến Đồng Cam. Tuy nhiên không phải tất cả lượng nước này xuống hạ du mà một phần còn dùng cho nước tưới. Như vậy sông Hinh chưa đủ vai trò điều tiết cho Đồng Cam.
Như vậy, về hiệu quả phát điện của thủy điện sông Hinh đã góp phần vào cung cấp điện năng cho đất nước xong xét toàn diện về phòng chống lũ và cấp nước cho hạ du cần đưa ra giải pháp để nâng cao hơn nữa hiệu quả của thủy điện sông Hinh nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững, hài hòa và đa mục tiêu trong khai thác sử dụng tài nguyên nước của lưu vực sông Ba.
Luận văn tốt nghiệp 72 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
3.1.4 Kết luận
Số lượng công trình xây dựng khá nhiều nhưng công trình nhỏ lại chiếm phần lớn, trong đó có 55% công trình khai thác bằng lưu lượng cơ bản. Với vùng Tây Nguyên nói chung và vùng thượng trung lưu sông Ba chiếm tới 2/3 diện tích toàn lưu vực nói riêng có 6 tháng mùa khô và lượng mưa trong 6 tháng này chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa mà khai thác phần lớn là đập dâng là chưa hợp lý. Vùng thượng Ayun và thượng Đồng Cam hiện nay có nhiều công trình khai thác tưới là đập dâng sử dụng nguồn nước cơ bản để tưới với mức bảo đảm cấp nước dưói 70%. Các công trình đã xây dựng ở khu vực thượng trung lưu còn thiếu lao động khai thác.
Các CTTĐ có công suất lắp máy nhỏ chủ yếu chỉ khai thác cột nước địa hình để phát điện, các hồ chứa chủ yếu làm chỉ để điều tiết nước ngày đêm nên quy mô rất nhỏ, thường chỉ có dung tích vài trăm ngàn mét khối. Do vậy, các hồ chứa của các CTTĐ này không có tác dụng cắt giảm lũ cho hạ lưu khi xảy ra mưa lũ lớn. Bên cạnh đó, những công trình có công suất lắp máy lớn hơn 0 MW trong khu vực cũng chỉ có nhiệm vụ chính là phát điện, hồ chứa của một số nhà máy không có dung tích cắt lũ hoặc có nhưng rất nhỏ.
Ngoài ra sự phối hợp giữa các ngành thiếu chặt chẽ cùng với công tác định canh, định cư kinh tế mới thiếu đồng bộ dẫn đến một số công trình thuỷ lợi trên lưu vực sông Ba kém phát huy hiệu quả. Một số khu tưới chưa hình thành đồng ruộng cũng là một trong những nguyên nhân làm cho công trình thuỷ lợi chưa phát huy tốt hiệu quả.
Trong công tác thiết kế đã không chú trọng công tác khảo sát các tài liệu cơ bản nhất là khu tưới nên ở một số công trình khi xây dựng diện tích khu tưới thường thấp so với thiết kế. Đầu tự dàn trải nhiều dẫn đến một số công trình thiếu vật tư nguồn vốn nên thi công kéo dài, phần nhiều chỉ được đầu tư phần đầu mối đến phần kênh mương và công trình trên kênh, vốn bị cắt xén nên phần nào đã hạn chế việc phát huy sớm hiệu quả công trình.
Luận văn tốt nghiệp 73 Ngành: Thủy văn học
Học viên: Lê Thị Lan Anh Lớp: 18V
Công tác quản lý khai thác, công trình phân cấp cho xã quản lý nhưng năng lực chuyên môn của cán bộ còn yếu kém. Các tồn tại nêu trên cần sớm được khắc phục, có như vậy mới phát huy hết năng lực tưới của công trình thuỷ lợi góp phần tăng vụ, tăng năng suất cây trồng tạo nhiều sản phẩm hàng hoá góp phần tăng thu nhập làm giàu cho người dân trong lưu vực sông Ba