Tổng quan lợi ích và ảnh hưởng của công trình thủy điện.

 Phát triển thủy điện sẽ góp phần mang lại nhiều lợi ích như: Thúc đẩy các khả năng kinh tế, bảo tồn các hệ sinh thái, cung cấp một nguồn năng lượng sạch, góp phần vào phát triển bền vững, sử dụng nước đa mục tiêu, phát triển cơ sở hạ tầng và cải thiện công bằng xã hội… tuy nhiên, việc xây dựng thủy điện cũng mang lại nhiều bất cập.

Bất cứ một công trình xây dựng nào của con người đều tác động đến thiên nhiên, không nhiều thì ít, từ một tòa nhà, một con đường, cây cầu, một cái đập nước... Vì vậy, bổn phận của người xây dựng, cũng như cơ quan chức năng khi cấp giấy phép xây dựng, cần cân nhắc hai phương diện đối nghịch với nhau: (i) sự cần thiết và lợi ích mang lại cho con người của công trình sẽ được xây dựng, và (ii) tác hại trước mắt cũng như lâu dài của công trình đó.

Sự cân nhắc tính toán này phải được thực hiện đầy đủ và khoa học, trên cơ sở quyền lợi chung của cộng đồng, quốc gia và sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến nhất. Xây dựng một cái đập trên một con sông cũng giống như xây một xa lộ qua một vùng hoang dã, nó sẽ chia cắt môi trường thiên nhiên thành hai không gian khác nhau. Trong trường hợp đập có hồ chứa để điều hòa dòng nước thì dòng chảy tự nhiên của con sông sẽ thay đổi. Sự thay đổi sẽ nhiều hay ít tùy theo hồ chứa được vận hành như thế nào. Khi dòng chảy tự nhiên của một con sông thay đổi, thì hệ sinh thái trong lưu vực con sông đó cũng bị ảnh hưởng và có thể mất một thời gian khá lâu mới tìm được sự cân bằng mới, hoặc thậm chí không tìm lại được lại cân bằng ban đầu.

Các dự án thủy điện thường nằm ở những vùng rừng núi nên khi xây dựng cần phải khai quang một diện tích lớn để xây các công trình như: đường sá, đập, nhà máy, đường dây dẫn điện... Phần lòng hồ sẽ bị ngập nước cũng phải được khai quang, và dân cư trong vùng phải được dời đi chỗ khác. Những hoạt động này sẽ ảnh hưởng lên môi trường thiên nhiên đã có sẵn trước đó và tác động lên hệ sinh thái của khu vực. Đời sống của dân cư trong vùng cũng như các giá trị văn hóa lịch sử của khu vực dự án cũng sẽ bị thay đổi hoặc biến mất hoàn toàn. Để có thể đánh giá đúng đắn lợi ích của một dự án thủy điện, tất cả các yếu tố nêu trên cần được phân tích đầy đủ, kể cả những thiệt hại hay lợi ích không thể hoặc rất khó định lượng theo các chỉ tiêu giá trị.

Lợi ích của thủy điện

Thủy điện xuất hiện cách đây trên 70 năm và trở thành niềm hy vọng của nhân loại trên nhiều phương diện, đặc biệt là cung cấp nguồn năng lượng tái tạo và tương đối sạch.

Thúc đẩy các khả năng kinh tế

Thông thường các công trình thuỷ điện có vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng kéo dài, song hiệu quả cao và tuổi thọ đến 100 năm hoặc hơn. Về lâu dài mà nói thì không có công nghệ năng lượng nào rẻ bằng thuỷ điện. Các chi phí vận hành và bảo dưỡng hàng năm là rất thấp, so với vốn đầu tư và thấp hơn nhiều các nhà máy điện khác.

Các dự án nhỏ và phân tán sẽ đóng vai trò quan trọng trong chương trình điện khí hoá nông thôn trên khắp thế giới.

Khai phóng tiềm năng thủy điện sẽ mang lại nguồn lợi lớn cho địa phương và cả nước. Thông qua việc phát triển thủy điện, kết cấu hạ tầng khu vực cũng sẽ được đầu tư xây dựng đồng bộ, và hiện đại với tốc độ rất nhanh.

Bảo tồn các hệ sinh thái

Thuỷ điện sử dụng năng lượng của dòng nước để phát điện, mà không làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, cũng không làm biến đổi các đặc tính của nước sau khi chảy qua tuabin.

Linh hoạt

Trong cung cấp điện năng, thủy điện là nguồn cung ứng linh hoạt, bởi khả năng điều chỉnh công suất. Nhờ công suất phủ đỉnh của thủy điện, có thể tối ưu hóa biểu đồ phụ tải chạy nền bởi các nguồn kém linh hoạt hơn (như các nhà máy nhiệt điện hoặc điện hạt nhân).

Nhà máy thủy điện tích năng làm việc như acquy, trữ khổng lồ bằng cách tích và xả năng lượng theo nhu cầu hệ thống điện.

Một ưu điểm của thủy điện là có thể khởi động và phát đến công suất tối đa chỉ trong vòng vài phút, trong khi nhiệt điện (trừ tuốc bin khí - gas turbine) phải mất vài giờ hay nhiều hơn trong trường hợp điện nguyên tử. Do đó, thủy điện thường dùng để đáp ứng phần đỉnh là phần có yêu cầu cao về tính linh hoạt mang tải.

Vận hành hiệu quả

Nguyên tắc vận hành một nhà máy thủy điện với mục tiêu tối đa hóa lượng điện phát ra, được thể hiện trong ba tiêu chuẩn: (i) giữ mực nước hồ càng cao càng tốt để tối đa hóa thế năng của nước; (ii) duy trì lượng nước chạy máy càng nhiều càng tốt, hay nói cách khác là giảm thiểu lượng nước xả thừa; và (iii) chạy tuốc bin ở điểm có năng suất cao nhất.

Tiêu chuẩn (i) và (ii) mâu thuẫn với nhau vì khi mực nước hồ cao thì xác suất xả thừa cũng sẽ cao.

Tiêu chuẩn (iii) có thể mâu thuẫn với tiêu chuẩn (ii) khi nước có quá nhiều, cần phát tối đa là điểm mà năng suất của tuốc bin không phải là cao nhất.

Trong một thị trường mua bán điện tự do với giá điện theo thị trường, có thể thay đổi từng giờ thì bài toán trở thành tối đa hóa lợi nhuận từ bán điện chứ không phải tối đa hóa lượng điện phát ra. Cộng thêm yếu tố bất định từ dự báo giá điện, bài toán tối ưu vận hành nhà máy hay hệ thống thủy điện càng trở nên phức tạp hơn. Dự báo dài hạn lượng nước vào hồ, do đó trở nên cần thiết để có thể sử dụng tài nguyên nước một cách hiệu quả nhất cũng như giảm thiểu những tác động xấu khi hạn hán hay lũ lụt.

Tương đối sạch

So với nhiệt điện, thủy điện cung cấp một nguồn năng lượng sạch, hầu như không phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

Góp phần vào phát triển bền vững

Về khía cạnh bền vững, thuỷ năng có tiềm năng rất lớn về bảo tồn hệ sinh thái, cải thiện khả năng kinh tế và tăng cường sự công bằng xã hội.

Giảm phát thải

Bằng cách sử dụng nguồn nước thay vì các loại nhiên liệu hoá thạch (đặc biệt là than), thuỷ điện giảm bớt ô nhiễm môi trường, giảm bớt các trận mưa axít, giảm axit hoá đất và các hệ thống thủy sinh. Thuỷ điện thải ra rất ít khí hiệu ứng nhà kính so với các phương án phát điện quy mô lớn khác, do vậy làm giảm sự nóng lên của trái đất.

Lượng khí nhà kính mà thuỷ điện thải ra nhỏ hơn 10 lần so với các nhà máy tuabin khí chu trình hỗn hợp và nhỏ hơn 25 lần so với các nhà máy nhiệt điện than. Nếu tiềm năng thuỷ năng thực tế còn lại mà được sử dụng thay cho các nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hoá thạch thì hằng năm còn có thể tránh được 7 tỷ tấn khí thải nữa. Điều này tương đương với việc mỗi năm tránh được một phần ba các chất khí do con người thải ra hiện nay, hoặc ba lần các khí thải của xe hơi trên hành tinh.

Sử dụng nước đa mục tiêu

Thuỷ điện không tiêu thụ lượng nước mà nó đã dùng để phát điện, mà xả lại nguồn nước quan trọng này để sử dụng vào những việc khác.

Hơn nữa, các dự án thuỷ điện còn sử dụng nước đa mục tiêu. Trên thực tế, hầu hết các đập và hồ chứa đều có nhiều chức năng như: cung cấp nước cho sản xuất lương thực. Hồ chứa còn có thể cải thiện các điều kiện nuôi trông thủy sản và vận tải thủy.

Tuy nhiên, lợi ích cục bộ của một nhà máy thủy điện đôi lúc mâu thuẫn với chức năng căn bản của một hồ chứa. Ví dụ, trong mùa khô hạn, nhà máy có thể quyết định ngưng phát điện trong một thời gian nào đó (nghĩa là không xả nước về hạ lưu) vì nhiều lý do khác nhau (ví dụ để sửa chữa tuốc bin). Tương tự trong mùa lũ, nhà máy có thể giữ mực nước hồ cao (để tăng công suất phát điện) do đó làm giảm khả năng điều tiết lũ của hồ chứa.

Để phát huy được tối đa tài nguyên nước, các cơ quan chức năng với vai trò là người quản lý tài nguyên và điều hòa lợi ích chung cho cả khu vực - cần có những quy định hợp lý trong việc vận hành các nhà máy thủy điện để bảo đảm tài nguyên nước được sử dụng một cách công bằng và hiệu quả cho toàn xã hội.

Lưu lượng tối thiểu được quy định dựa trên nhu cầu và lợi ích của hạ lưu, được cân bằng với thiệt hại của nhà máy điện, làm sao để đảm bảo lợi ích chung của xã hội. Lưu lượng tối thiểu được xác định qua các nghiên cứu về môi trường và nhu cầu khác nhau của hạ lưu, và có thể thay đổi tùy theo lượng mưa trên lưu vực của hồ chứa. Quy định về lưu lượng tối thiểu của dòng sông đặc biệt quan trọng khi nhà máy thủy điện (là nơi xả nước về hạ lưu) không nằm cùng dòng sông với hồ chứa (chuyển nước) (như trường hợp nhà máy thủy điện Đa Nhim). Trong trường hợp này hồ chứa phải xả nước thường xuyên qua đường hầm ở chân đập để duy trì lưu lượng tối thiểu trong sông ở phía hạ lưu của hồ chứa.

Vai trò năng lượng của thủy điện

Hiện nay, thủy điện là nguồn năng lượng chính đáp ứng nhu cầu điện quốc gia. Đến nay, các công trình thuỷ điện đã khai thác được khoảng 4.238 MW, chiếm hơn 40% tổng công suất lắp máy của toàn hệ thống điện quốc gia (khoảng 10.445 MW). Lượng nước sử dụng để phát điện từ dung tích hữu ích của các hồ chứa thuỷ điện khoảng 13,6 tỉ m3.

Theo quy hoạch thuỷ điện trên 9 lưu vực sông chính, dự kiến thuỷ điện sẽ cung cấp khoảng 16.200MW, chiếm 62% trong tổng số 26.000MW cần bổ sung đến năm 2020. Trong giai đoạn sau đó, tỷ trọng, khi tiềm năng thủy điện đã cơ bản được sử dụng, thì tỷ trọng thủy điện sẽ giảm xuống.

Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng

Ngoài ra, thu nhập nhờ bán điện còn cho phép tài trợ cho các nhu cầu hạ tầng cơ sở cơ bản khác, cũng như để xoá đói giảm nghèo cho những người dân bị ảnh hưởng bởi việc xây dựng thuỷ điện, và cộng đồng dân cư nói chung.

Cải thiện công bằng xã hội

Thuỷ điện có tiềm năng rất lớn trong việc cải thiện công bằng xã hội trong suốt thời gian dự án được triển khai và quản lý theo cách thức đẩy mạnh sự công bằng giữa các thế hệ hiện tại và tương lai, giữa các cộng đồng bản địa và trong khu vực, giữa các nhóm bị thiệt hại và toàn xã hội nói chung.

Do chi phí đầu tư ban đầu cao cho các nhà máy thủy điện đã được các thế hệ hiện tại trang trải, nên các thế hệ tương lai sẽ nhận được nguồn điện trong thời gian dài với chi phí bảo trì rất thấp.

Doanh thu của các nhà máy thủy điện thường “gánh thêm” phần chí phí cho các ngành sử dụng nước khác như: nước sinh hoạt, tưới và chống lũ, do vậy nó trở thành công cụ để chia sẻ nguồn tài nguyên chung một cách công bằng.

Các dự án thuỷ điện còn có thể là một công cụ để thúc đẩy sự công bằng giữa các nhóm người bị thiệt hại và toàn xã hội nói chung, khi thực hiện cả những chương trình di dân và tái định cư được quản lý tốt dẫn đến một sự chia sẻ lợi nhuận để bảo đảm rằng những người bị thiệt hại sẽ có cuộc sống tốt hơn sau khi dự án hoàn thành so với trước kia.

Thủy điện và cơ chế phát triển sạch (CDM): Vai trò của thuỷ điện trong việc đáp ứng các nghĩa vụ Kyoto

Cơ chế của dự án Cơ chế Phát triển Sạch (CDM) của Nghị định thư Kyoto dựa trên các dự án được xây dựng tại các nước đang phát triển. Lượng cắt giảm phát thải tiềm năng chủ yếu nhờ vào các công trình thủy điện. Lượng lớn CO2 cắt giảm nhờ sản xuất 1 MWh năng lượng tái tạo đối với mỗi lưới điện là rất khác nhau, từ mức thấp là 0,25 tấn CO2/MWh ở Braxin (cơ cấu sản xuất điện chủ yếu từ thuỷ điện) đến mức cao là 1,1 tấn CO2/MWh ở Nam Phi (chủ yếu từ than). Cho đến nay, thuỷ điện là loại nhà máy cắt giảm phát thải thành công nhất trong CDM. Ở Việt Nam con số này là 0,5408 tấn CO2/MWh. (nguồnTài liệu của Cục KTTVBDKH - Bộ Tài nguyên và Môi trường).

Kinh tế dự án thuỷ điện

Đối với bất kỳ việc đầu tư nào đó vào năng lượng tái tạo ở các nước đang phát triển có thể có hai dòng thu nhập: dòng thu nhập truyền thống (bán điện) và giá trị về môi trường của việc đầu tư (ví dụ tín dụng cácbon).

 -  Bên cạnh những lợi ích không thể phủ nhận, thủy điện cũng có nhiều bất lợi, ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái như: giảm thiểu đa dạng sinh học và hiệu quả kinh tế đảo ngược từ việc cải tạo môi trường tự nhiên… Vấn đề là phải làm sao khi đưa ra quyết định xây dựng công trình thủy điện, chúng ta phải cố gắng phát huy tối đa các lợi ích của công trình và giảm thiểu các tác hại của chúng... Điều này có thể thực hiện được nếu chúng ta vận dụng một cách khoa học bài toán đa mục tiêu trong đánh giá hiệu quả dự án đầu tư thủy điện. 

GVC.TS. PHẠM THỊ THU HÀ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tác động bất lợi của thủy điện

Nhấn chìm rừng đầu nguồn

Theo các chuyên gia, để tạo 1MW công suất thủy điện, phải mất đi từ 10 - 30 ha rừng, và để có 1.000 ha hồ chứa nước cũng cần san phẳng, giải phóng từ 1.000 - 2.000 ha đất ở phía thượng nguồn.

Như chúng ta đã biết, những chức năng sinh thái quan trọng nhất của rừng là điều hoà khí hậu, giữ và điều tiết nguồn nước, bảo vệ đất. Rừng được xem là nhân tố tự nhiên quan trọng, góp phần bảo vệ và cải thiện môi trường sống của cả hành tinh. Việc phá rừng trong những thập kỉ gần đây đã gây ra những hậu quả sinh thái nghiêm trọng trên phạm vi toàn cầu. Biểu hiện rõ rệt nhất là sự gia tăng của nhiệt độ trái đất, hoạt động của bão lụt, hạn hán, cháy rừng, dịch bệnh… Bên cạnh đó, diện tích rừng ngày càng thu hẹp, dẫn đến đa dạng sinh học (ĐDSH ) rừng ngày càng bị suy giảm, các giống loài động, thực vật quí hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng đã và đang là nguyên nhân chính thức dẫn đến sự tàn phá của thiên tai ngày càng khốc liệt.

Đối với các sản phẩm hàng hóa thông thường, có thể dễ dàng xác định giá trị thông qua thị trường. Tuy nhiên, đối với các công trình lớn, có nhiều ý nghĩa kinh tế, xã hội và môi trường như công trình thủy điện, việc xác định giá trị của nó thường gặp nhiều khó khăn. Hơn nữa, nhiều tài sản môi trường là tài sản công cộng và đây là một đặc tính gây khó khăn cho việc vận dụng yếu tố thị trường để đánh giá các tài sản đó.

Để đo lường tổng giá trị kinh tế, các nhà kinh tế học bắt đầu bằng việc phân biệt giữa giá trị sử dụng và giá trị không sử dụng. Theo định nghĩa, giá trị sử dụng hình thành từ việc thực sự sử dụng môi trường. Việc xác định giá trị không sử dụng gặp nhiều vấn đề hơn. Nó thể hiện các giá trị phi phương tiện nằm trong bản chất thật của sự vật, nhưng nó không liên quan đến việc sử dụng thực tế hoặc thậm chí việc chọn lựa sử dụng sự vật này.

Như vậy, tổng giá trị kinh tế có được (hoặc mất đi nếu phá hoại một công trình môi trường) được hình thành từ giá trị sử dụng thực tế cộng với giá trị nhiệm ý cộng với giá trị tồn tại.

Giá trị sử dụng, bao gồm giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp. Giá trị sử dụng trực tiếp được hiểu là giá trị hàng hoá, dịch vụ môi trường phục vụ trực tiếp cho con người, hoặc hoạt động kinh tế mà có thể nhìn thấy, cảm nhận được và thông thường có giá trên thị trường.

Giá trị sử dụng trực tiếp bao gồm: Giá trị tiêu thụ, được đánh giá dựa trên các sản phẩm được sử dụng hàng ngày trong cuộc sống của con người như: củi đun, động thực vật rừng và các sản phẩm khác sử dụng tại địa phương. Nhiều sản phẩm này không được trao đổi trên thị trường nên hầu như chúng không đóng góp gì vào GDP nhưng nếu không có những tài nguyên này thì cuộc sống của người dân sẽ gặp những khó khăn nhất định.

Giá trị sản xuất: Là giá bán các sản phẩm thu được từ thiên nhiên trên thị trường trong và ngoài nước như: củi, gỗ, cây làm thuốc, hoa quả, thịt và da động vật... Giá trị sản xuất của các nguồn tài nguyên thiên nhiên là rất lớn, ngay cả những nước công nghiệp.

Giá trị sử dụng gián tiếp: Được hiểu là những giá trị mà ta có thể nhìn thấy, cảm nhận được, nó ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế và liên quan đến chức năng của hệ sinh thái hay môi trường trong việc hậu thuẫn cho các hoạt động kinh tế xã hội, cũng như khả năng ngăn chặn các thiệt hại gây ra cho môi trường. Thông thường đối với giá trị loại này khó xác định giá trên thị trường và nhiều khi chúng là vô giá.

Giá trị không sử dụng: Thể hiện các giá trị phi phương tiện nằm trong bản chất thật của sự vật nhưng nó không liên quan đến việc sử dụng thực tế, hoặc thậm chí việc chọn lựa sử dụng sự vật này. Giá trị không sử dụng về cơ bản có hai loại: Giá trị tồn tại và giá trị lưu truyền.

Giá trị tồn tại: Liên quan đến việc xem xét về nhận thức của các nguồn tài nguyên dưới bất cứ hình thức nào. Trong thực tế giá trị này của hoạt động môi trường khó qui đổi ra tiền tệ do đó giá trị này được đánh giá dựa trên khả năng sẵn sàng chi trả của các cá nhân cho nguồn tài nguyên sau khi họ đã hiểu rất kỹ về nguồn tài nguyên đó.

Giá trị lưu truyền: Đây là giá trị dịch vụ môi trường được xem xét không chỉ cho thế hệ trước mắt mà còn cho các thế hệ mai sau. Do đó, việc đánh giá loại giá trị này không thể dựa trên cơ sở giá của thị trường mà còn phải dự đoán khả năng sử dụng chúng cho tương lai. Để đánh giá loại giá trị này, người ta phải lập các phương pháp dự báo.

Dòng chảy cạn kiệt

Về phía hạ lưu, do dòng chảy cạn kiệt, nhiều vùng bị xâm thực, nước biển dâng cao đã ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất và đời sống.

Thay đổi dòng chảy

Việc xây dựng đập làm thay đổi dòng chảy đến các cửa sông, được coi là nguyên nhân làm sụt giảm nghiêm trọng nguồn cá. Cũng theo các nhà sinh học, khoảng 20% loài sinh vật nước ngọt trên bờ vực tuyệt chủng do tác động của những con đập ngăn các dòng sông.

Tác động trước tiên của các dự án thủy điện đó là làm biến đổi số lượng và chế độ dòng chảy của sông, ảnh hưởng không tốt đến hệ sinh thái thủy sinh trong sông ở hạ lưu các công trình.

Bên cạnh đó, nhiều công trình thuỷ điện dùng đường ống áp lực để dẫn nước từ hồ chứa đến nhà máy thuỷ điện, để tạo nguồn nước lớn, nâng cao hiệu quả phát điện, nên đoạn sông từ đập đến nhà máy không có nước trở thành một đoạn sông chết, có chiều dài từ vài km đến hàng chục km ngay sau tuyến đập chính. Ví dụ, sau tuyến đập của hồ sông Ba Hạ đoạn sông chết dài 8km, của hồ Đồng Nai 3 dài 4km, hồ thuỷ điện Nậm Chiến dài hơn 16km và nhiều hồ thuỷ điện nhỏ khác.

Ngăn dòng trầm tích

Ngoài gây sụt giảm sinh vật, đập chặn còn ngăn dòng trầm tích chảy xuống hạ lưu, khiến nhiều bờ sông suy yếu và sụt đáy sông.

Hạn chế cấp nước cho các mục tiêu khác

Trong mùa cạn, do chủ yếu chú ý đến sản lượng điện, nhiều hồ chứa thuỷ điện tăng cường việc tích nước để dự trữ phát điện, nên lượng nước xả xuống hạ lưu không đáng kể, đôi khi ngừng hoàn toàn. Từ đó, gây ảnh hưởng bất lợi đến việc cung cấp nước cho các mục đích sử dụng khác ở hạ du như: cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu, giao thông, thuỷ sản... đồng thời làm biến đổi chế độ dòng chảy và suy thoái hệ sinh thái thủy sinh.

Thay đổi xấu chất lượng nước

Ngoài ra, việc sử dụng nước của thuỷ điện làm biến đổi rất nhiều chất lượng nước trong thời gian đầu tích nước vào lòng hồ do quá trình phân huỷ thực vật trong lòng hồ. Do thay đổi chế độ dòng chảy nên lượng các chất hữu cơ trong nước của các công trình thuỷ điện bị giảm, sự đa dạng và số lượng các loài cá và các loài thuỷ sinh bị thay đổi rõ rệt, đặc biệt là những loại di trú theo mùa, hoặc làm mất đi các bãi đẻ trong mùa sinh sản.

Một trong những nguyên nhân gây lũ lụt

Ngoài lý do thiên nhiên là mưa nhiều tạo nên lũ lụt, đôi lúc tác động của con người lại là nguyên nhân chính.

Gần đây, thông tin cho rằng, cứ xây hồ thủy điện là gây lũ lụt là hoàn toàn oan cho các dự án thủy điện. Dưới góc độ kĩ thuật, quản lí vận hành, hồ thủy điện chống lũ được nhiều hơn là gây nên lũ lụt. Có thể khẳng định, thủy điện không phải là nguyên nhân gây lũ lụt, mà quy hoạch sai, vận hành sai các công trình thủy điện mới là một trong những nguyên nhân gây ra lũ lụt. Đó là chưa kể đến “công lao” của thủy điện trong khả năng điều tiết giảm thiểu nguy cơ lũ lụt.

Ở Việt Nam, lượng điện do thủy điện mang lại chiếm tỷ trọng khá lớn, nhu cầu dùng điện còn gia tăng trong khi phát triển các nguồn điện khác còn nhiều khó khăn do vốn, do trình độ kĩ thuật chưa cho phép… Thời gian qua, một số hồ thủy điện đã có những ảnh hưởng nhất định về môi trường như: gia tăng tình hình lũ ở hạ du, làm một số thác nước bị cạn kiệt, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường.

Trong các đợt lũ lớn xảy ra, đặc biệt ở miền Trung, Tây Nguyên, dư luận rộ lên nguyên nhân lũ lớn, do hồ thủy điện (HTĐ). Về chuyên môn đơn thuần, đầu tiên phải nói là thời tiết ngày càng phức tạp, tình hình rừng đầu nguồn bị chặt phá nên nước về nhiều, tiếp đó là có thể có nơi nào đó, do vận hành lũ của các hồ thủy điện chưa chính xác, dẫn đến lũ lớn (lớn hơn trường hợp nếu không có hồ thủy điện). Trước khi có những ý kiến cụ thể công và tội của công trình thủy điện có thể đưa ra một số luận giải như sau. Trước khi có hồ chứa nước Hòa Bình (trên Sông Đà), cứ tháng 5 tháng 6 hàng năm, các tỉnh phía hạ du, đặc biệt Hà Nội đã phải lo chống lũ. Khi có hồ chứa nước thủy điện Hòa Bình thì tình lũ lụt phía hạ du gần như được loại trừ. Sắp tới, khi hồ thủy điện Sơn La, Na Hang hoàn thành thì chắc không ai còn nghĩ tới chuyện lũ lụt ở Sông Hồng nữa.

Lũ do hồ thủy điện chỉ xảy ra khi nào, độ lớn bao nhiêu, biện pháp không chế (điều tiết) lũ ra sao…? cần được xem xét một cách thận trọng và có căn cứ khoa học để đúc kết ra các bài học cho tương lai lâu dài.

Vai trò chống lũ hay nguyên nhân gây ra lũ của hồ thủy điện

Tất cả các hồ thủy điện đều có chức năng tạo nên cột nước cao, giữ nước trong hồ (càng nhiều càng tốt khi điều kiện kinh tế, kĩ thuật cho phép) để phát điện. Lưu lượng qua tràn (đã được điều tiết tại hồ) rõ ràng phải nhỏ hơn lưu lượng nước đến, tức là giảm mức độ ngập lụt chứ không phải là làm trầm trọng thêm lũ lụt.

Quy trình vận hành hồ chứa liên quan mật thiết đến kết cấu tràn xả lũ, chỉ có hai loại hình kết cấu là: i) loại hình tràn xả lũ tự do (tràn hở) và ii) tràn xả lũ có cửa (tràn xả sâu). Hồ thủy điện có tràn hở đều có chức năng giảm lưu lượng và làm chậm lũ khi có lũ về, vì hồ bao giờ cũng trước tiên tự động tích trong hồ một lượng nước nhất định, sau đó mới xả về hạ lưu. Tuy nhiên, chỉ có các hồ chứa thủy điện loại nhỏ người ta mới dùng kết cấu tràn kiểu này. Vậy, hồ thủy điện có dạng tràn hở hoàn toàn không có lỗi gây úng lụt hạ lưu bất cứ khi mưa to hay nhỏ.

Khả năng gây lũ ở hạ lưu chỉ có thể gây nên trường hợp hồ thủy điện có tràn dạng xả sâu mà thôi. Dạng tràn xả sâu mới có khả năng đảm nhiệm được hai nhiệm vụ chính là: xả nước với lưu lượng lớn đảm bảo an toàn cho đập khi có lũ và xả nước trước khi lũ về tạo nên dung tích phòng lũ để cắt lũ.

Công trình điển hình là HTĐ Hòa Bình (khoảng 2 tỷ m3) và hồ Tam Hiệp (Hồ Bắc, Trung Quốc) đạt 38 tỷ m3 nước.

Chỉ khi có lũ lớn bất thường như khái niệm vừa nêu thì HTĐ mới có lỗi gây ra lũ. Lưu lượng lũ cần phải xả theo tần xuất tính toán là rất lớn, mức hàng trăm, hàng ngàn năm mới xuất hiện một lần - tùy theo cấp công trình. Công trình xả nước này được thiết kế với lưu lượng lớn gấp 5 - 10 lần lưu lượng trung bình nhiều năm của dòng tự nhiên. Như vậy, nhà quản lý công trình khi cần thiết nếu xả với lưu lượng lớn như vậy, về pháp lý không sai nhưng sẽ gây ngập lụt vô cùng nghiêm trọng cho hạ du.

Về nguyên tắc, xây dựng hồ chứa (cả thủy lợi lẫn thủy điện), nếu đúng quy trình vận hành, thì lưu lượng lũ hạ lưu các hồ đều được giảm lưu lượng lũ (đỉnh lũ thấp), thời gian lũ kéo dài hơn, càng nhiều hồ chứa thì đỉnh lũ càng thấp. Vậy, muốn tránh tối đa trường hợp HTĐ gây nên tội úng ngập hạ lưu thì cần tính toán thủy văn thủy lực cho HTĐ cần chính xác để có quy trình vận hành HTĐ đúng nhất, luôn tuân thủ nguyên tắc điều tiết nước, đảm bảo lưu lượng xả lũ qua hồ phải nhỏ hơn tổng lưu lượng vào hồ. Muốn vậy, áp dụng những biện pháp dự báo thủy văn dự báo lũ để tốt nhất, có các trạm đo thủy văn ở tất cả các nhánh sông lớn chảy vào hồ, có thiết bị đo lưu lượng nước xả tràn… việc làm này giúp HTĐ có quy trình vận hành tốt và có bằng chứng pháp lý bảo vệ HTĐ.

Vì tài nguyên nước là của chung nên khi cấp giấy phép xây dựng và vận hành một dự án thủy điện, nhà nước phải cân nhắc tính toán đến các lợi ích khác, thiết thực nhất là khả năng điều tiết lũ của hồ chứa. Như vậy, ngay từ đầu cần xác định rõ ràng bao nhiêu dung tích của hồ chứa sẽ được dùng để điều tiết lũ. Tóm lại, nguyên tắc chung, hồ thủy điện (HTĐ) đều có đóng góp rất lớn về mặt giảm lũ, chống lũ, hay nói cách khác, mỗi khi lập dự án hồ đều có nhiệm vụ điều tiết nước, giảm lũ hạ lưu mùa mưa và tăng mực nước mùa kiệt. Càng có nhiều hồ chứa trên một dòng sông thì khả năng giảm lũ càng lớn. Trường hợp HTĐ gây nên lũ, chỉ xảy ra khi lập quy trình hoặc vận hành sai quy trình mà thôi.

Việc làm quan trọng nhất cho giảm nguy cơ sinh lũ lụt vẫn là bảo vệ rừng đầu nguồn, đánh giá sự thay đổi thời tiết để kịp thời tìm ra đối sách hợp lý, luôn bổ sung, sửa chữa, nâng cao các kết cấu chống lũ lụt hiện có.

Một vài ví dụ cụ thể về ảnh hưởng xấu thủy điện

Theo một đề án nghiên cứu của cơ quan chuyên ngành, hồ thủy điện Hoà Bình làm ngập 6.609 héc ta, tương đương với dung tích điều tiết 5 tỉ m3 nước, bình quân ngập 1,3 héc ta/1 triệu m3; hồ Thác Bà ngập 16.629 héc ta, ứng với dung tích điều tiết 1,8 tỉ m3, trung bình ngập 9,2 héc ta/1 triệu m3.

Tổng diện tích ngập lụt quy về đất nông nghiệp của các hồ chứa trên sông Đà, sông Lô tham gia chống lũ cho đồng bằng sông Hồng là 47.534 héc ta. Tổng số dân phải di chuyển 174.607 người, với tổng chi phí đền bù khoảng 622 triệu đô la Mỹ.

Ngoài ra, tác động của các hồ chứa còn làm giảm độ phì nhiêu đối với vùng đồng bằng do lượng phù sa bị giữ lại trong lòng hồ; ước tính hàng năm của hồ chứa ở Việt Nam giữ lại trong lòng hồ khoảng 60-70 triệu m3 phù sa, trong đó có 1.610 tấn mùn, 1.260 tấn sun phát đạm, 292 tấn lân, 780 tấn kali.

Một số hồ thuỷ điện đã làm suy giảm, cạn kiệt dòng chảy ở lưu vực sông bị chuyển nước sang lưu vực khác như: hồ thuỷ điện An Khê - Kanak chuyển nước sông Ba sang sông Kone, thủy điện thượng Kon Tum chuyển nước từ nhánh sông Dak Bla thuộc lưu vực sông Sêsan sang lưu vực sông Trà Khúc.

Một số công trình thuỷ điện khác như: Dak Mi 4, Phước Hoà, Nậm Chiến... đều chuyển gần như toàn bộ lượng nước sau khi phát điện sang lưu vực khác. Việc xây dựng các hồ trữ làm thay đổi cảnh quan thiên nhiên .

Ví dụ sau khi Nhà máy thủy điện Sơn La được xây dựng và đưa vào hoạt động thì cảnh quan thiên nhiên ở khu vực này thay đổi rõ rêt. Diện tích rừng bị ngập khoảng 2.500 - 3.100 ha (chiếm khoảng 7,02 - 11,2% tổng diện tích đất ngập) sẽ làm thay đổi đáng kể cảnh quan thiên nhiên khu vực này.

Việc thay đổi dòng chảy của sông dẫn tới sự thay đổi môi trường sống của cá. Theo chương trình Bảo tồn đa dạng sinh học và sử dụng bền vững các vùng đất ngập nước lưu vực sông Mê Kông, số lượng loài cá tra dầu và cá heo Irrawaddy quý hiếm đã giảm đáng kể do việc xây dựng các đập thủy điện trên sông Mê Kông làm thay đổi dòng chảy dẫn đến thay đổi môi trường sống của cá.

Các đập thủy điện có thể gây thay đổi lớn trong chất lượng và khối lượng của nguồn nước uống và sinh hoạt. Theo thạc sĩ Nguyễn Vũ Huy, Viện quy hoạch thủy lợi miền Nam, hệ thống sông Đồng Nai có tổng trữ lượng nước dưới đất 22 triệu m3/ngày (trữ lượng tĩnh: 10 triệu m3/ngày, trữ lượng động 12 triệu m3/ngày).

Làm cạn nước ngọt ở hạ lưu. Theo UBND thành phố Đà Nẵng, việc xây dựng Nhà máy thuỷ điện Đắk Mi4 tại Quảng Nam đã cắt dòng Đắk Mi - chiếm 1/3 lưu vực dòng Vu Gia, nhưng chiếm 50% lưu lượng nước của dòng sông lớn này - nhưng không trả về dòng cũ mà đổ về sông Thu Bồn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hạ lưu sông Vu Gia. Dòng sông này cung cấp nước cho gần 10.000 ha nông nghiệp, công nghiệp và nước sinh hoạt cho 1,7 triệu dân thành phố Đà Nẵng và 2 huyện Đại Lộc và Điện Bàn của Quảng Nam.

Bên cạnh đó, sự cạn kiệt của dòng Vu Gia cũng gây những tác động tiêu cực đến môi trường, hệ sinh thái của khu vực. Một số tài liệu gần đây cho biết, thủy điện vẫn có khả năng sinh khí nhà kính, đặc biệt là mê tan. Việc sinh khí mê tan là do các thực vật, tảo lắng trong các bể chứa, phân rã trong môi trường yếm khí dưới lòng hồ. Khí mê tan được thải vào khí quyển khi nước được xả ra từ các bể chứa và quay các turbin.

Các nhà môi trường, đã nhấn mạnh về các mối lo ngại của họ về việc các đập thủy điện cỡ lớn có thể gây phân đoạn hệ thống sinh thái của môi trường xung quanh.

Nói như vậy, không đồng nghĩa với việc không đầu tư xây dựng các nhà máy thuỷ điện để cung cấp nguồn năng lượng cho quốc gia phục vụ phát triển kinh tế đất nước. Nhưng vấn đề đặt ra là làm sao vừa xây dựng các nhà máy thuỷ điện nhưng hạn chế thấp nhất việc xâm hại rừng, cần phải đưa vào trong các tính toán hiệu quả thủy điện những chi phí cơ hội ở những phương án khác.

Rừng đầu nguồn bị xâm hại nghiêm trọng mới chính là một trong những nguyên nhân quan trọng gây lũ lụt chứ không phải tại các hồ thủy điện (HTĐ).

Một khía cạnh khác

Xây dựng các hồ thủy điện lớn với mục tiêu tích nước sản xuất điện, trong những giờ thấp điểm chỉ xả lưu lượng tối thiểu dẫn đến dòng chảy không đảm bảo đủ để đẩy mặn tại các tỉnh ven sông biển của đồng bằng sông Cửu Long. Điều này càng đặc biệt tệ hại trong bối cảnh biến đối khí hậu và mức nước biển ngày càng dâng cao!

Sự ổn định hai bờ sông cùng sinh thái hạ du bị huỷ hoại nghiêm trọng vì sự dao động mực nước trong ngày quá lớn do chế độ vận hành kiễu điều tiết ngày đêm và xảy ra hàng ngày.

Do vậy, quy trình vận hành kiểu điều tiết ngày đêm sẽ gây thiệt hại to lớn cho người dân ở vùng hạ lưu sông.

Chi phí đầu tư lớn

Chi phí ban đầu cho một hệ thống thuỷ điện thường lớn hơn so với các nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hoá thạch, và thời gian xây dựng kéo dài.

Suất chi phí đầu tư cho thủy điện thường lớn gấp 1,2 đến 1,5 lần so với nhà máy nhiệt điện. Chi phí này không chỉ đầu tư vào chính công trình mà có một phần đáng kể giành cho việc giải phóng mặt bằng, di dân tái định cư ổn định của người dân. Trong điều kiện ngày hôm nay, khi mà yêu cầu về phát triển bền vững ngày càng khắt khe, yêu cầu về chất lượng cuộc sống ngày càng cao sẽ càng làm gia tăng suất chi phí đầu tư vào công trình thủy điện.

Bài viết đã hệ thống hóa khá toàn diện các lợi ích to lớn cũng như thiệt hại có thể có từ việc xây dựng các công trình thủy điện. Vấn đề là phải làm sao khi đưa ra quyết định xây dựng công trình thủy điện, chúng ta phải cố gắng phát huy tối đa các lợi ích của công trình và giảm thiểu các tác hại của chúng... Điều này có thể thực hiện được nếu chúng ta vận dụng một cách khoa học bài toán đa mục tiêu trong đánh giá hiệu quả dự án đầu tư thủy điện.

NangluongVietnam.vn