An ninh nguồn nước: Dưới góc nhìn của Thủy điện

Nguồn nước đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống con người, năng lượng thủy điện nói riêng cũng như sự phát triển kinh tế xã hội nói chung. Những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu, công tác quản lý nhà nước còn hạn chế, ý thức sử dụng nước và bảo vệ nguồn nước của người dân chưa cao, việc áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến chưa được triển khai đồng bộ,...là những nguyên nhân dẫn đến mất an ninh nguồn nước.

Tạp chí Môi trường và Cuộc sống-Moitruong.net.vn xin đăng tải bài viết của Tiến sỹ Nguyễn Văn Nghĩa - giảng viên Khoa Công trình, Trường ĐH Thủy lợi dưới góc nhìn của nhà khoa học về lĩnh vực thủy điện.

Sự tác động của an ninh nguồn nước đến sự phát triển bền vững của đất nước là rất lớn. Kết luận số 36-KL/TW ngày 23/6/2022 của Bộ Chính trị về bảo đảm an ninh nguồn nước và an toàn đập, hồ chứa nước đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 khẳng định, bảo đảm an ninh nguồn nước và an toàn đập, hồ chứa nước luôn được Đảng, Nhà nước quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo, đạt được nhiều kết quả tích cực, cơ bản đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh, đời sống, sinh hoạt của người dân.

Việt Nam là nước có lượng sông ngòi tương đối phong phú với khoảng 3.450 sông, suối, chiều dài từ 10km trở lên nằm trong 108 lưu vực với 331.000km2. Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm của các sông vào khoảng 830-840 tỷ m3. Nguồn nước ngầm có trữ lượng khoảng 189,3 triệu m3/ngày đêm. Lượng mưa trung bình năm của Việt Nam khoảng 1.940-1.960mm (tương đương 640 tỷ m3/năm), nằm trong số quốc gia có lượng mưa lớn trên thế giới. Tuy nhiên, nguồn nước nội sinh trong lãnh thổ Việt Nam chiếm khoảng 37% trong khi nguồn nước ngoại sinh khoảng 63% (chủ yếu ở Trung Quốc và Lào). Cụ thể, với hai hệ thống sông lớn là sông Hồng và sông Mê Công với lần lượt 38,5% và 90,1% lượng nước sản sinh ra ở ngoài biên giới Việt Nam.

Đóng góp của các hồ chứa thủy điện

Cả nước hiện có hơn 7.000 hồ chứa thủy lợi, thủy điện đang hoạt động với tổng dung tích ước tính khoảng 70 tỷ m3 nước. Trong số hơn 7.000 hồ chứa thì có khoảng hơn 429 hồ chứa thủy điện đang vận hành khai thác (trong đó có 18 hồ chứa thủy điện quan trọng đặc biệt, 158 hồ lớn, 253 hồ vừa và nhỏ - Quyết định số 470/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 26/4/2019) với dung tích ước tính khoảng 56 tỷ m3 nước.

Ngoài ra có khoảng hơn 450 hồ chứa thủy điện đang hoặc sẽ được xây dựng, tuy nhiên chủ yếu là các hồ chứa có dung tích rất nhỏ (điều tiết ngày đêm) nên không có ảnh hưởng đáng kể đến sự thay đổi dòng chảy. Như vậy, các hồ chứa thủy điện tuy số lượng ít nhưng lại chiếm tỉ trọng lớn về dung tích chứa nước (khoảng 80%), các hồ chứa thủy điện có dung tích lớn phần lớn là hồ chứa đa mục tiêu (phát điện, cấp nước, phòng lũ,…), các hồ chứa thủy điện có tổng công suất lắp đặt của các nhà máy thuỷ điện trong hệ thống điện quốc gia 17.5000 MW, chiếm tỷ trọng khoảng 23% tổng công suất lắp đặt của hệ thống điện quốc gia, do đó việc khai thác quản lý để đảm bảo sử dụng hiệu quả nguồn nước này không những mang lại lợi ích phát điện mà còn các ngành kinh tế dùng nước khác. Những thách thức của an ninh nguồn nước có ảnh hưởng trực tiếp đến thủy điện nói riêng và an ninh năng lượng nói chung.

Với dung tích 56 tỷ m3, các hồ chứa thủy điện có dung tích lớn đã tham gia tích cực vào công tác điều tiết chống lũ, tuy nhiên các hồ có dung tích phòng lũ chủ yếu nằm ở phía Bắc, các tỉnh miền Trung và Nam có tỉ trọng rất ít. Do đó, hiệu quả phòng lũ thể hiện rõ rệt đối với các công trình thủy điện miền Bắc, đã làm giảm mực nước báo động trên các hệ thống sông trong mùa mưa bão.

Về cấp nước cho hạ lưu, thủy điện nâng cao khả năng cung cấp nước cho hạ lưu vào mùa khô, đảm bảo cho sản xuất và sinh hoạt cũng như các nhu cầu khác.

Với khoảng 17.500 MW công suất lắp đặt, hàng năm các nhà máy thủy điện đóng góp khoảng 65 tỷ kWh điện năng, chiếm khoảng 25% sản lượng điện của toàn bộ hệ thống điện Việt Nam. Điều này góp phần vào việc đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển kinh tế đất nước.

Thách thức đối với thủy điện

Biến đổi khí hậu, sự suy giảm lòng dẫn hạ lưu và  công tác dự báo khí tượng thủy văn là những thách thức mà thủy điện phải đối mặt.

Trong những năm gần đây, hiện tượng biến đổi khí hậu đã tác động tiêu cực đến nước ta, hiện tượng thời tiết ngày càng cực đoan hơn, mưa lũ lớn hơn trong mùa mưa nhưng lượng nước ít và khô cạn kéo dài trong mùa khô. Điều này dẫn đến khó khăn cho công tác vận hành các hồ chứa thủy điện nói riêng cũng như các hồ chứa nói chung, đặc biệt tác động mạnh đến các nhà máy thủy điện có hồ chứa nhỏ.

Hiện nay rất nhiều các nhà máy thủy điện có hiện tượng suy giảm lòng dẫn ở hạ lưu đập. Nguyên nhân hiện tượng hạ thấp mực nước một phần do sụt lún, khai thác cát, xói mòn lòng dẫn do sự suy giảm lượng bùn cát chảy về hạ lưu (bị chặn lại trong các hồ chứa phía thượng lưu). Để đảm bảo lấy nước ở phía hạ lưu (các hệ thống công trình thủy lợi lấy nước nông nghiệp) đòi hỏi các nhà máy thủy điện phải xả lưu lượng lớn hơn, điều này dẫn đến mực nước trong hồ giảm nhanh vào cuối mùa khô dẫn đến giảm khả năng phát điện. Mặt khác, việc hạ thấp lòng dẫn có thể dẫn đến hiện tượng khí thực đối với tuabin nhà máy thủy điện, dẫn đến giảm hiệu suất của các nhà máy thủy điện.

Công tác dự báo khí tượng thủy văn cũng là thách thức mà ngành thủy điện phải đối mặt. Hiện nay tuy các công nghệ dự báo được phát triển rất nhiều, tuy nhiên để dự báo dài hạn có độ chính xác cao là rất khó khăn. Điều này sẽ gây khó khăn đối với công tác vận hành phòng lũ, đặc biệt với các hồ chứa phòng lũ kết hợp như Sơn La, Hòa Bình,…Theo quy trình vận hành, các hồ chứa này phải tuân thủ theo quy trình vận hành đã được ban hành, trong đó mùa lũ phải dành một phần dung tích hữu ích để “chứa” lượng nước lũ. Nếu dự báo không tin cậy sẽ dẫn đến tình trạng cuối mùa lũ các hồ không tích đủ nước để cấp cho mùa khô kế tiếp, điển hình như năm 2022. Điều này đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng phát điện và cung cấp nước của các hồ chứa.

Ngoài những yếu tố trên thì công tác quản lý vận hành cũng là một thách thức đối với thủy điện. Do có đến 63% lượng nước trên các lưu vực được sinh ra ngoài lãnh thổ Việt Nam, do vậy việc thu thập số liệu về dòng chảy, mưa, lũ đối với phạm vi lưu vực nằm ngoài lãnh thổ Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn. Điều này gây khó khăn cho quá trình điều tiết, khai thác các hồ chứa.

Các giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác nguồn nước phục vụ phát điện và phát triển kinh tế

Theo Tiến sỹ Nguyễn Văn Nghĩa, để nâng cao hiệu quả khai thác nguồn nước phục vụ phát điện và phát triển kinh tế cần tuyên truyền phổ biến người dân nâng cao ý thức tiết kiệm nước, tiết kiệm điện; Rà soát lại quy trình vận hành các hồ chứa, liên hồ chứa để đảm bảo nâng cao hiệu quả khai thác nguồn nước; Đào tạo nâng cao kiến thức và nâng cao năng lực quản lý cho đội ngũ cán bộ quản lý vận hành các nhà máy thủy điện. Nâng cao chất lượng quản lý vận hành hồ chứa bằng cách tăng cường dự báo, áp dụng công nghệ để vận hành tối ưu các hồ chứa;

Nâng cao năng lực dự báo để công tác phòng chống lũ, phòng chống và giảm nhẹ thiên tai phát huy được hiệu quả cao hơn. Đồng thời giúp chủ động trong quá trình tích nước ở các hồ chứa có dung tích phòng lũ kết hợp;

Phối hợp chặt chẽ giữa các hồ chứa thủy điện trong bậc thang, giữa các nhà máy thủy điện và địa phương có nhu cầu dùng nước ở hạ lưu để đảm bảo hài hòa lợi ích, khai thác tối đa giá trị nguồn tài nguyên nước; Phối hợp trao đổi thông tin với các nước có chung lưu lực sông để chia sẻ dữ liệu cũng như phối hợp vận hành.

Như vậy, có thể thấy vấn đề an ninh nguồn nước có vai trò rất lớn của các hồ chứa thủy điện, ngoài cung cấp nguồn nước sinh hoạt, sản xuất, phòng lũ còn cung cấp điện góp phần đảm bảo an ninh năng lượng.