02/04/2025 lúc 13:00 (GMT)
Chủ động ứng dụng khoa học, công nghệ cho vận hành hồ thủy điện, chủ động ứng phó thiên tai, bão lũ
Nhằm ứng phó, khắc phục hậu quả do thiên tai, lũ lụt và mưa lũ sau bão, việc tăng cường công tác vận hành, điều tiết các hồ chứa thủy điện, nhà máy thủy điện nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống đê, cắt giảm lũ và giảm thiểu đến mức thấp nhất thiệt hại do ngập, lụt tại vùng hạ du cũng cần được đặc biệt chú ý.
Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai và biến đổi khí hậu. Trước những diễn biến ngày càng bất thường của tình hình thiên tai, để có giải pháp hoàn chỉnh cả trước mắt và lâu dài, Chính phủ đã đề ra mục tiêu phấn đấu đến năm 2025 giảm 30% thiệt hại về người đối với các loại hình thiên tai có cường độ, quy mô tương đương đã xảy ra trong giai đoạn 2015 - 2020.
Nhằm ứng phó, khắc phục hậu quả do thiên tai, lũ lụt và mưa lũ sau bão, Thủ tướng Chính phủ, Bộ Công Thương cùng các Bộ, Ban, ngành liên quan đã có những chỉ đạo cụ thể về việc chủ động, tập trung, tăng cường trong công tác chuẩn bị, cũng như thành lập các kênh truyền thông để thông tin nhanh đến các đơn vị về cơn bão và ban hành, đăng tải các công điện, văn bản của các cấp kịp thời.
Điển hình trong năm 2024, bão số 3 (Yagi) là cơn bão mạnh nhất trong vòng 30 năm qua trên biển Đông và trong 70 năm qua trên đất liền, với cấp độ được duy trì trong thời gian rất dài (khoảng 30 giờ) và thời gian lưu bão trên đất liền kéo dài (hơn 12 giờ). Bão số 3 và hoàn lưu sau bão đã gây mưa lớn, ngập úng diện rộng; lũ trên một số sông đã tăng cao trên mức lũ lịch sử; gây thiệt hại lớn cho một số đơn vị ngành điện khu vực phía Bắc.
Theo phân tích của các chuyên gia, một số nguyên nhân gồm tác động của biến đổi khí hậu làm xuất hiện các trận mưa, bão, lũ bất thường là thay đổi phương thức sử dụng đất, quá trình canh tác, xây dựng các khu định cư, quá trình đô thị hóa phát triển rõ rệt khi số lượng khu nhà ở các bãi sông và tình trạng khai thác cát đang gia tăng đáng kể gây ảnh hưởng phần nào tới khả năng điều tiết của các hồ chứa cùng với việc không lường trước được lưu lượng xả lũ từ các hồ chứa thượng nguồn làm thay đổi hệ số dòng chảy và thay đổi quá trình hình thành lũ.
Do đó, các địa phương cũng như các cơ quan quản lý đê điều cần đầu tư nghiên cứu quá trình hình thành mưa, lũ phân bố theo không gian và thời trong mùa lũ bằng cách điều chỉnh lại các thời kỳ lũ sớm, lũ chính vụ, lũ muộn, có thể phân chia nhỏ hơn, linh hoạt các thời kỳ lũ nhằm đưa ra những quy định hợp lý đối với các mực nước cho phép của các hồ chứa, cũng như nghiên cứu kỹ lưỡng hơn phân kỳ mùa lũ giữa các nhánh sông Đà, sông Thao, sông Lô.
Các cơ quan quản lý cũng có thể tính toán cập nhật mới lũ thiết kế của các hồ chứa, đặc biệt là hồ Thác Bà (đã tính toán thiết kế từ giữa thế kỷ 20) để đánh giá lại sự thay đổi quá trình lũ thiết kế, bao gồm: cập nhật chuỗi số liệu khí tượng thủy văn dài hơn, bao gồm những trận mưa, lũ lịch sử xảy ra gần đây; đánh giá tác động của biến đổi khí hậu, tác động của quá trình đô thị hóa và thay đổi sử dụng đất để tăng hệ số dòng cháy; tiếp tục tăng cường hợp tác với khu vực thượng nguồn để nắm vững thông tin kế hoạch xả lũ từ thượng lưu để vận hành hồ chứa hợp lý nhất.
Về mặt quy định, các cơ chế hiện hành không còn phù hợp với quá trình phát triển. Với số liệu về các trận lũ lụt gần đây, có thể thấy cần nghiên cứu phân cấp lại các cấp báo động lũ và có quy định các hồ Hòa Bình, Sơn La tham gia cắt lũ khi mực nước Hà Nội dưới 11,5m (các cấp báo động lũ tại trạm Thủy văn Hà Nội hiện nay là: cấp I - 9,5 m; cấp II - 10,5m; cấp III - 11,5m).
Các quy trình vận hành hồ chứa nên được điều chỉnh linh hoạt hơn để đạt các mục tiêu chính như dễ vận hành; đảm bảo an toàn công trình là số 1; đảm bảo lợi ích khi phát điện và cấp nước; đảm bảo hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại khi phòng lũ hạ du.
Quyết định số 740/QĐ-TTg ngày 17/6/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng cũng có một số điểm có thể điều chỉnh, bổ sung. Cụ thể, tại Điều 9 về vận hành lũ trong thời kỳ lũ muộn, hiện nay chưa có đề cập đến các điều kiện ràng buộc về mực nước hạ du, nên cần bổ sung chi tiết giống như tại Điều 8 về vận hành trong thời kỳ lũ chính vụ; Quy định lại mực nước trước lũ (đón lũ) linh hoạt hơn, không nên cố định 1 trị số như hiện nay.
Theo ông Hoàng Văn Thắng, Chủ tịch Hội Đập lớn và phát triển nguồn nước Việt Nam đề xuất, đây là nội dung rất quan trọng, liên quan tới nhiều ngành, nhiều lĩnh vực, liên quốc gia nên cần đầu tư bài bản về cơ sở khoa học, cập nhật đầy đủ tài liệu, có sự tham gia của các bên liên quan mới có thể đưa ra những quy định hợp lý nhất cho công tác vận hành toán bộ hệ thống để đảm bảo an ninh nguồn nước cho lưu vực, cho quốc quốc gia.
Thời gian qua, các nhà máy thủy điện đã nỗ lực trong việc áp dụng những tiến bộ khoa học công nghệ trong việc vận hành phát điện, điều phối mực nước và điều tiết lũ an toàn. Các công ty cũng liên tục phát triển các hệ thống nhằm hỗ trợ vận hành hồ đập.
Tại Hội thảo “Thực tiễn và thách thức trong vận hành liên hồ chứa trên sông Hồng qua cơn bão số 3” được tổ chức ngày 29/10/2024 tại Hà Nội, TS. Hà Ngọc Tuấn, Phó Tổng giám đốc Công ty TNHH Kyuden Innovatech Việt Nam (KIV), đại diện liên danh KIV - WeatherPlus đã trình bày hiệu quả của giải pháp “Hệ thống hỗ trợ ra quyết định vận hành HNT vào điều tiết lũ trong cơn bão số 3 (Yagi)” thu hút sự quan tâm của nhiều chuyên gia cũng như đại diện các cơ quan chức năng.
Hệ thống hỗ trợ ra quyết định vận hành HNT có khả năng dự báo mưa và lưu lượng về hồ với độ chính xác khả dụng từ 70% - 80% hỗ trợ vận hành an toàn trong trận bão Yagi cho các hồ chứa Khánh Khê, Bản Nhùng và Thác Xăng trên hệ thống sông Kỳ Cùng. Cả 3 hồ chứa thủy điện này đã thực hiện công tác chuẩn bị phòng lũ tốt trước cơn bão nhờ có thông tin dự báo và vận hành tuyệt đối an toàn, đúng quy trình trong cơn lũ lịch sử với đỉnh lưu lượng lớn nhất chưa từng xảy ra.
Cụ thể, về mặt kỹ thuật, hệ thống HNT được xây dựng dựa trên thiết kế cốt lõi từ hệ thống kỹ thuật tương tự của Tập đoàn điện lực Kyushu, bao gồm các thành phần:
Thiết bị quan trắc: Gồm các thiết bị quan trắc lắp đặt tại lưu vực các hồ đập và nhà máy thủy điện như trạm đo mưa tự động, cảm biến mực nước, lưu lượng tuabin, cảm biến độ mở van xả lũ...
Mô hình dự báo: Các mô hình chuyên môn cho dự báo mưa và lưu lượng về hồ chứa được triển khai cho từng lưu vực để nâng cao độ chính xác dự báo.
Trung tâm dữ liệu: Một cơ sở dữ liệu lớn đi cùng hệ thống máy tính hiệu năng cao thu thập thông tin dự báo từ các mô hình, dữ liệu quan trắc, sau khi xử lý bằng các công cụ các dữ liệu này trở thành thông tin hữu ích cung cấp trực tiếp về phần mềm HNT được cài đặt ở các hồ đập theo thời gian thực.
Phần mềm hỗ trợ điều tiết đơn hồ: Chương trình hỗ trợ vận hành đơn hồ, được thiết kế riêng biệt cho từng hồ đập và nhà máy, có thể cài đặt trên máy tính tại trung tâm điều khiển hoặc trên nền tảng điện toán đám mây.
Phần mềm hỗ trợ điều tiết liên hồ: Kết nối dữ liệu nhiều nhà máy trên cùng hệ thống nhằm tích hợp hỗ trợ vận hành liên hồ chứa.
Đường truyền dữ liệu: dữ liệu trong hệ thống được kết nối và truyền qua mạng Internet, sử dụng các phương pháp truyền dữ liệu như FTP, API. Trong đó, FTP (File Transfer Protocol) là giao thức mạng hiện nay được sử dụng rộng rãi với mục đích truyền tải dữ liệu giữa những máy tính thông qua mạng, API (Application Programming Interface) là cơ chế cho phép 2 thành phần phần mềm giao tiếp với nhau bằng một tập hợp các định nghĩa và giao thức.
Như vậy, dựa vào thông tin dự báo sớm, các nhà máy thủy điện đều vận hành phát điện hạ mực nước triệt để xuống thấp để tăng thu nhập và mở ra dung tích trống nhằm điều tiết lũ an toàn. Công tác chuẩn bị trước bão cũng được chuẩn bị kỹ lưỡng, đúng quy trình từ lương thực, nhiên liệu đến nguồn lực, không gây ra lũ nhân tạo gây nguy hiểm cho hạ du.
Trong năm qua, Liên danh đã phát triển hệ thống nền tảng trong hỗ trợ ra quyết định vận hành hồ đập - HNT hỗ trợ điều tiết hồ chứa hiệu quả. Qua thực tế cơn bão số 3, ứng dụng này chứng minh được hiệu quả kinh tế khi giúp thu nhập từ bán điện của các thủy điện tăng 3-15% và vận hành hồ chứa, giúp giảm thiểu thiệt hại rủi ro bão, lũ, đảm bảo an toàn cho hạ du.
Nhằm nâng cao mức an toàn vận hành lũ và tăng sản lượng nhờ vận hành đón lũ giảm xả thừa trong các cơn lũ, cũng như giữ cột nước cao giảm suất tiêu hao trong các giai đoạn vận hành bình thường, các trung tâm vận hành hồ chứa trên cả nước cần đẩy mạnh công tác đào tạo cán bộ làm quen sử dụng không chỉ Hệ thống hỗ trợ ra quyết định vận hành HNT mà còn với các hệ thống tiên tiến khác. Đồng thời, nâng cao năng lực dự báo chính xác từ thông tin khí tượng thủy văn để cung cấp các thông tin của các hồ đập, từ đó hỗ trợ các thủy điện ra quyết định vận hành hiệu quả, an toàn.
