CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ AN TOÀN ĐẬP 1. Sơ lược về vấn đề an toàn đập. Khái niệm tổng hợp về an toàn đập An toàn đập là một khái niệm tổng thể, bao gồm an toàn kết cấu, theo dõi an toàn đập, an toàn vận hành và lập kế hoạch khẩn cấp. An toàn về kết cấu: Để giảm thiểu rủi ro, công tác thiết kế và xây dựng đập phải phù hợp cần phải thiết kế đập theo qui phạm, qui định, hướng dẫn (tiêu chuẩn thiết kế động đất và lũ, phương pháp phân tích động đất…)Điều này có nghĩa là thiết kế (tiêu chuẩn thiết kế và ý tưởng thiết kế) cần được thẩm tra định kỳ nhằm đảm bảo rằng an toàn kết cấu sẽ được bảo đảm theo trình độ.
Theo dõi an toàn đập: Rủi ro có thể giảm thiểu nhưng không bao giờ loại trừ được hoàn toàn, cho dù đã được thiết kế và thi công theo kiến thức tiên tiến nhất. Vì thế cần phải phát hiện mọi dấu hiệu bất thường, hư hỏng, khiếm khuyết trong an toàn kết cấu, và các mối đe dọa và rủi ro mới, v., càng nhanh càng tốt, sao cho các biện pháp hiệu chỉnh có thể được tiến hành kịp thời. Để đạt được điều này, kiểm tra định kỳ đập, cũng như đánh giá an toàn định kỳ là cần thiết. Mục tiêu kiểm tra định kỳ là giám sát sự làm việc thực tế của đập.
Đánh giá an toàn định kỳ được dùng để kiểm soát sự làm việc lâu dài cũng như kiểm chứng an toàn kết cấu. An toàn vận hành: Những hướng dẫn vận hành hồ chứa hết sức quan trọng , nó là cơ sở để theo dõi và quản lý đập một cách an toàn. Đi cùng với những hướng dẫn đó là chất lượng đội ngũ nhân viên trực tiếp tham gia quản lý đóng vai trò to lớn trong quá trình vận hành đập. Lập kế hoach khẩn cấp: Trường hợp xác định đập gặp nguy hiểm, phải quản lý tình thế theo ý tưởng thiết kế kế hoạch khẩn cấp.
Điều quan trọng là phải chuẩn bị trước các biện pháp sẽ tiến hành, bao gồm chiến lược và các kế hoạch khẩn cấp. Phải xác định vùng có khả năng ngập lụt trong trường hợp vỡ đập, và trình bày kết quả trên bản đồ ngập do sóng lũ. Bản đồ này cho phép lập kế hoạch sơ tán người dân trong vùng ngập. Các biện pháp lập kế hoạch khẩn cấp còn bao gồm lắp đặt hay ít nhất xác định yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị báo động, và các qui định về 5 tổ chức nhằm đảm bảo việc sơ tán người dân.
Chiến lược khẩn cấp định ra ba cấp độ nguy hiểm. Các qui định về kỹ thuật và nghiệp vụ cụ thể cũng như các hành động khẩn cấp được xác định cho từng cấp độ nguy hiểm. Đôi nét về vấn đề an toàn đập Nước là một trong những yếu tố tạo nên môi trường sinh thái trên trái đất và sự phát triển của nhân loại. Tuy nhiên, nước phân bố không đều theo thời gian và không gian nên thường có lúc không phù hợp với các nhu cầu dùng nước.
Thiếu nước hoặc thừa nước luôn gây tác hại. Để điều hòa nguồn nước, con người đã phải xây dựng những đập nước là những công trình thiết yếu trong hệ thống hạ tầng về nước phục vụ dân sinh, kinh tế. Nhu cầu điều hòa, sử dụng nguồn nước và giảm nhẹ thiên tai càng cao thì số lượng và qui mô đập càng lớn, an toàn đập càng trở nên quan trọng. An toàn đập bao hàm: những giải pháp kỹ thuật khi xây dựng đập và vận hành hồ chứa, khi cứu hộ lúc xảy ra sự cố; những biện pháp xử lý khẩn cấp đối với cộng đồng.
Đối với nhiều loại công trình khác, khi xụp đổ, thiệt hại chỉ có ở tại công trình và ít nhiều ở trong vùng hẹp quanh đó. Nhưng khi vỡ đập thì ngoài thiệt hại cho bản thân công trình, dòng nước với sức tàn phá lớn còn gây những tổn thất nặng nề về sinh mạng, tài sản, kết cầu hạ tầng ở vùng rộng lớn ở hạ lưu đập, nhất là khi trong vùng có những trung tâm dân sinh kinh tế quan trọng. Vì vậy, an toàn đập bao giờ cũng là chủ đề ‘nóng’ hàng đầu trong các hội nghị khoa học quốc tế về đập. Những chỉ tiêu kỹ thuật an toàn đập tại nhiều nước ngày càng hoàn thiện hơn và nâng cao hơn.
Gần đây, nội dung an toàn đập ở nước ta được nhận thức rõ ràng và chuẩn xác hơn. Một là, yêu cầu an toàn đối với mỗi đập không chỉ căn cứ vào qui mô của đập, dung tích hồ chứa mà còn phải căn cứ vào mức an toàn cần có đối với cả vùng hạ du đập: dân cư, cơ sở kinh tế, văn hóa và hạ tầng quan trọng,. Hai là, an toàn đập chính là an toàn hồ chứa nên đồng thời phải xem xét đồng bộ cả an toàn của các hạng mục gắn với đập như cửa van của tràn xả lũ, đường ống dẫn nước, mái dốc, đường vận chuyển, … 6 Phần lớn các đập cao không quá 60m đều là đập đất, lấy đất tại chỗ đắp đập. Những đập này được xây dựng từ nhiều nguồn nhằm mục tiêu khác nhau.
Loại thứ nhất là các đập tạo hồ chứa cung cấp nước phục vụ dân sinh và sản xuất nông nghiệp do ngân sách nhà nước, trung ương và địa phương, đầu tư hoặc do nông trường, do dân tự làm từ giữa thế kỷ trước, nhất là từ sau năm 1975. Do hạn chế về kỹ thuật và vốn đầu tư, tuổi đời đã quá lâu nên đã xảy ra hoặc tiểm ẩn nguy cơ xảy ra sự cố ở loại đập này. Các đập Suối Hành, Am Chúa (Khánh Hòa), Buôn Bông (Đắc Lắc) bị vỡ vào đầu những năm 1990 do chất lượng đập kém. Nhiều đập khác đã được củng cố kịp thời như Pa Khoang (Điện Biên), Khe Chè (Quảng Ninh), Vân Trục (Vĩnh Phúc), Ea Kao (Đắc Lắc), Dầu Tiếng (Tây Ninh),… Hàng loạt đập khác thuộc loại này đang cần được sửa chữa gấp.
Vài năm gần đây, những đập thủy điện vừa và nhỏ do các doanh nghiệp đầu tư ồ ạt. Do những yếu kém về kỹ thuật và thiếu trách nhiệm trong thiết kế, thi công mà đã xảy ra không ít sự cố như ở các đập Đắc Krong 3 (Quảng Trị), Khe Mơ (Hà Tĩnh), Đăk Mek 3 (Kon Tum), Ia Krel 2 (Gia Lai),. làm cho nhân dân và công luận hết sức lo ngại. Một số đập lớn là đập đá và đập bê tông được xây dựng trong vài thập kỷ gần đây, kể cả các đập cao nhất như: Hòa Bình (128m), Sơn La (138m), Bản Vẽ (Nghệ An) (137m), Cửa Đạt (Thanh Hóa) (119m), nói chung, yêu cầu kỹ thuật được giám sát chặt chẽ và chưa ghi nhận có sự cố nào.
Tuy nhiên, đáng tiếc là đã xảy ra sự cố ở đập Hố Hô (Quảng Bình) (2012) và đập Sông Tranh 2 (Quảng Nam) (2012) là các đập bê tông vừa và lớn do vô trách nhiệm trong xây dựng và vận hành. Những sự cố hư hỏng thường gặp đối với công trình đập 1. Định nghĩa sự cố công trình Định nghĩa sự cố: Sự cố công trình là những hư hỏng vượt quá giới hạn an toàn cho phép làm cho công trình có nguy cơ sập đổ, đã sập đổ một phần, toàn bộ công trình hoặc công trình không sử dụng được theo thiết kế. Theo định nghĩa này, sự cố cụ thể được phân chi tiết hơn thành các loại sau: Sự cố sập đổ: bộ phận công trình hoặc toàn bộ công trình bị sập đổ phải dỡ bỏ để làm lại.
7 Sự cố về biến dạng: Nền, móng bị lún; kết cấu bị nghiêng, vặn, võng…làm cho cụng trình có nguy cơ sập đổ hoặc không thể sử dụng được bình thường phải sửa chữa mới dùng được. Sự cố sai lệch vị trí: Móng, cọc móng sai lệch vị trí, hướng; sai lệch vị trí quá lớn của kết cấu hoặc chi tiết đặt sẵn… cụ thể dẫn tới nguy cơ sập đổ hoặc không sử dụng được bình thường phải sửa chữa hoặc thay thế. Sự cố về công năng: công năng không phù hợp theo yêu cầu; chức năng chống thấm, cách âm, cách nhiệt không đạt yêu cầu; thẩm mỹ phản cảm…phải sửa chữa, thay thế để đáp ứng công năng của công trình. Trên thế giới đã có không ít những sự cố công trình thủy lợi, tiêu biểu là vụ vỡ đập Bản Kiều (Trung Quốc) năm 1975 đã trở thành thảm họa đại hồng thủy lớn nhất trong lịch sử nhân loại khi có tới 175.000 người thiệt mạng và hơn 11 triệu người khác mất nhà cửa.
Đập Kelly Barnes (Mỹ) vỡ năm 1977 làm 39 người thiệt mạng và thiệt hại về tài sản lên đến 3,8 triệu USD. Đập hồ Lawn (Mỹ) bị sập vào năm 1982 với lượng nước tràn ra lên đến 830.000 m3 làm thiệt hại kinh tế lên đến 31 triệu USD. Trước đó, đập Gleno (Italia) vỡ vào năm 1923 làm 356 người thiệt mạng. Thống kê cho thấy trên thế giới, trung bình cứ 100 đập thì có 1 đập bị sự cố, ngay cả ở các nước tiên tiến.
Điều này chứng tỏ thủy điện luôn tiềm ẩn nguy cơ rủi ro. Hiểu được điều này nên các quốc gia đều rất chú trọng qui trình quản lý an toàn đập. Có nhiều tiêu chí để chọn địa điểm xây đập như tuyến, nền đập, khả năng tích của bụng hồ chứa… Để đảm bảo an toàn, tiêu chí đầu tiên là nền đập tốt, có nghĩa là không có đứt gãy đang hoạt động. Theo tổng kết 500 công trình bị hư hỏng của Hội đập lớn thế giới (ICOLD), gần 70% vụ vỡ đập là do nền đập.
Bài học từ Thái Lan cũng cho thấy, khi xây dựng đập thủy điện sông Mun vào những năm 1990, do vội vã đánh giá tác động môi trường và xã hội đã gây ra những tổn thất to lớn. Thế giới đặc biệt quan tâm đến an toàn đập vì khác với các công trình hạ tầng khác, khi đập bị vỡ thì cả vùng rộng lớn ở hạ du bị tàn phá. Ở 8 những nước phát triển, khá nhiều đập lớn được xây dựng trên dưới 100 năm nay, đã hết "vòng đời", đòi hỏi phải kiểm tra, xử lý an toàn đập kịp thời và nghiêm túc. Ở Việt Nam, sự cố về đập chủ yếu xảy ra với thủy điện nhỏ (được hiểu là công trình có công suất dưới 30MW hoặc có chiều cao thân đập dưới 15m).
Năm 2010, hàng ngàn người dân huyện Hương Khê – Hà Tĩnh đã phải sống trong tâm trạng hoảng loạn khi một cơn lũ bất ngờ làm tràn đập Hố Hô – con đập được xây dựng trên sông Ngàn Sâu, khiến chỉ trong phút chốc cả Nhà máy thủy điện Hố Hô bị san phẳng.