Tài liệu Nghiên cứu giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ của hồ chứa, áp dụng cho hồ chứa nước mậu lâm, tỉnh thanh hóa

LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Minh Sơn i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội. Trước hết, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến qúy thầy cô trường Đại học Thủy Lợi, đặc biệt là những thầy cô đã tận tình dạy bảo cho tôi suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lê Xuân Khâm đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Nhân đây, tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và đồng nghiệp Ban dự án thủy lợi Thanh Hóa đã tạo rất nhiều điều kiện để tôi học tập và hoàn thành tốt khóa học. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp qúy báu của qúy thầy cô và các bạn. Xin chân thành cảm ơn./. Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Minh Sơn ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 I. Tính cấp thiết của Đề tài: ............................................................................................. 1 II. Mục đích của Đề tài: ................................................................................................... 2 III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: .............................................................. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐẬP VÀ NÂNG CAO DUNG TÍCH HỮU ÍCH VÀ DUNG TÍCH PHÒNG LŨ CỦA HỒ CHỨA .............................................. 4 1.1. Tổng quan về hồ đập trên thế giới và Việt Nam: ................................................ 4 1.2. Tổng quan về giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ: . 14 1.3. Kết luận chương 1: ............................................................................................... 18 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO DUNG TÍCH HỮU ÍCH VÀ DUNG TÍCH PHÒNG LŨ CỦA HỒ CHỨA ............................................ 19 2.1. Các tiêu chí giải pháp lựa chọn: .......................................................................... 19 2.2. Các giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ của hồ chứa: ... 19 2.3. Kết luận chương 2: ............................................................................................... 31 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO HỒ CHỨA NƯỚC MẬU LÂM , TỈNH THANH HÓA ............................................................................ 32 3.1. Hiện trạng hồ chứa nước của tỉnh Thanh Hóa:................................................. 32 3.2. Hiện trạng hồ chứa nước Mậu Lâm: .................................................................. 41 3.3. Tính toán điều tiết đối với hồ chứa điều tiết năm theo số liệu thủy văn mới cập nhật: ....................................................................................................................... 49 3.4. Phân tích, lựa chọn giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ của hồ chứa nước Mậu Lâm: ................................................................................. 65 3.5. Các giải pháp nâng cao trình ngưỡng tràn cho phương án 1........................... 68 3.6. Các giải pháp nâng cao trình đỉnh đập: ............................................................. 71 3.7. Tính toán ổn định đập hồ chứa Mậu Lâm sau khi nâng cấp: .......................... 72 3.8. Kết luận chương 3: ............................................................................................... 76 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ ................................................................. 78 4.1. Kết luận ................................................................................................................. 78 iii 4.2. Một số vấn đề còn tồn tại: .................................................................................... 79 4.3. Hướng tiếp tục nghiên cứu của luận văn ........................................................... 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 80 CÁC PHỤ LỤC ......................................................................................................... 801 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Hồ chứa nước Gileppe (Bỉ) ............................................................................6 Hình 1.2. Hồ chứa nước Kim Sơn–Hà Tĩnh ....................................................................7 Hình 2.1. Mặt cắt ngưỡng tràn đỉnh rộng ......................................................................20 Hình 2.2. Mặt cắt của ngưỡng tràn thực dụng Ôphixêrôp .............................................20 Hình 2.3. Mặt bằng và cắt dọc ngưỡng tràn khi được nâng cao, mở rộng ....................21 Hình 2.4. Chuyển hình thức tràn tự do sang tràn có cửa van ........................................23 Hình 2.5. Cắt ngang ngưỡng tràn thực dụng .................................................................24 Hình 2.6. Mặt bằng và cắt ngang ngưỡng tràn zích zắc ................................................24 Hình 2.7. Quan hệ giữa lưu lượng và mực nước của hình thức A, B và tràn Creager .26 Hình 2.8. Tổ hợp các hình thức kết cấu của tràn chính và tràn phụ .............................28 Hình 2.9: Lắp ghép cửa van phụ ở phía trên .................................................................29 Hình 2.10. Áp trúc mái thượng lưu đập........................................................................29 Hình 2.11. Áp trúc mái thượng hạ lưu đập ...................................................................29 Hình 2.12. Áp trúc mái thượng thượng hạ lưu đập ......................................................30 Hình 3.1. Hồ Cửa Đạt huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa ......................................33 Hình 3.2. Hồ Sông Mực huyện Như Thanh tỉnh Thanh Hóa ........................................34 Hình 3.3. Hồ Sông Yên Mỹ huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa .................................35 Hình 3.4. Hồ Cống Khê huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa ..........................................35 Hình 3.5: Hiện trạng đập đất hồ chứa nước Mậu Lâm ..................................................42 Hình 3.6: Hiện trạng tràn xả lũ hồ chứa nước Mậu Lâm ..............................................43 Hình 3.7: Hiện trạng cửa vào tràn xả lũ hồ chứa nước Mậu Lâm .................................44 Hình 3.8: Hiện trạng bờ đất đắp ngang cửa vào tràn xả lũ hồ chứa nước Mậu Lâm để giữ nước. ........................................................................................................................45 Hình 3.9: Vị trí hồ chứa nước Mậu Lâm-tỉnh Thanh Hóa ............................................46 Hình 3.10: Đặc trưng thiết kế cơ bản ............................................................................47 Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý điều tiết năm một lần, phương án trữ sớm .......................57 Hình 3.12: Mặt cắt ngang đập đại diện theo phương án áp trúc mái hạ lưu .................72 Hình 3.13: Mô hình tính toán ổn định trong phền mềm Geoslope (trường hợp không có tường chắn sóng) ...........................................................................................................74 Hình 3.14: Mô hình tính toán ổn định trong phền mềm Geoslope (trường hợp có tường chắn sóng) ......................................................................................................................74 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ lợi ........... 8 Bảng 2.1. Hệ số tăng lưu lượng n của tràn piano key A so với tràn Creager ............... 26 Bảng 2.2. Hệ số tăng lưu lượng (n) của tràn piano key B so với tràn Creager ............. 26 Bảng 3.1: Tổng hợp hiện trạng tưới công trình thủy lợi tưới toàn tỉnh Thanh Hóa ...... 39 Bảng 3.2. Thông số kỹ thuật theo thiết kế ban đầu của công trình [7] ......................... 47 Bảng 3.3: Nhiệt độ trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất tháng, năm tại trạm Như Xuân ...... 50 Bảng 3.4: Độ ẩm tương đối trung bình, thấp nhất tháng, năm tại trạm Như Xuân ....... 50 Bảng 3.5: Lượng bốc hơi trung bình tháng, năm đo bằng ống Piche tại trạm Như Xuân ....................................................................................................................................... 51 Bảng 3.6: Tốc độ gió trung bình, lớn nhất tháng, năm tại trạm Như Xuân .................. 51 Bảng 3.7: Số giờ nắng trung bình tháng, năm tại trạm Như Xuân................................ 51 Bảng 3.8: Lượng mưa bình quân tháng nhiều năm tại trạm Như Xuân ....................... 52 Bảng 3.9: Thời vụ gieo trồng của khu vực .................................................................... 53 Bảng 3.10: Tổng nhu cầu dùng nước của nông nghiệp ................................................. 54 Bảng 3.11: Tổng hợp các thông số dòng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Mậu Lâm . 55 Bảng 3.12: Phân phối dòng chảy thiết kế P =75% theo tháng .................................... 56 Bảng 3.13: Xác định dung tích hiệu dụng V hd .............................................................. 58 Bảng 3.14: Bảng điều tiết hồ ........................................................................................ 59 Bảng 3.15: Đường đặc tính lòng hồ Mậu Lâm.............................................................. 60 Bảng 3.16: Các đặc trưng lượng mưa ngày trạm Như Xuân......................................... 62 Bảng 3.17: Kết quả tính lũ thiết kế theo Công thức cường độ giới hạn........................ 62 Bảng 3.18: Tổng lượng lũ thiết kế ................................................................................ 63 Bảng 3.19: Tổng hợp tính toán điều tiết lũ.................................................................... 65 Bảng 3.20: Bảng tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ và cao trình đỉnh đập ............ 67 Bảng 3.26: Chỉ tiêu cơ lý của đập ................................................................................. 73 Bảng 3.27: Kết quả tính toán ổn định sau khi nâng cao đập đất không dùng tường chắn sóng ............................................................................................................................... 74 Bảng 3.28: Kết quả tính toán ổn định sau khi nâng cao đập đất sử dụng tường chắn sóng ............................................................................................................................... 74 Bảng 3.29: Kết quả tính toán ổn định sau khi nâng cao đập đất và nâng chiều cao lăng trụ thoát nước với phương án không dùng tường chắn sóng ........................................ 75 Bảng 3.30: Kết quả tính toán ổn định sau khi nâng cao đập đất và nâng chiều cao lăng trụ thoát nước với phương án sử dụng tường chắn sóng ............................................... 75 vi vii MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của Đề tài: Hiện nay, cả nước đã xây dựng trên 2.100 hồ chứa có dung tích mỗi hồ từ 0,5 triệu m3 trở lên, với tổng ung tích trữ được trên 41 tỷ m3 nước. Trong đó miền Trung và Tây Nguyên có trên 97 hồ Thủy lợi chứa hơn 2,4 tỷ m3 nước và 27 hồ Thủy điện chứa 6,4 tỷ m3 nước. Đa phần các hồ chứa đã xây dựng từ lâu nên các hồ chứa đã xuống cấp, các yêu cầu cấp nước, giảm lũ, chống úng, chống hạn không đảm bảo nên nhiều hồ chứa cần thiết phải sửa chữa nâng cấp. Thanh Hóa, hiện có khoảng 610 công trình hồ chứa, cấp nước tưới cho 71.305 ha lúa, điều tiết lũ, cải thiện môi trường sinh thái, cấp nước sinh hoạt cho người dân. Các công trình hồ chứa đã được đầu tư xây dựng từ những năm 1980 về trước. Đến nay, một số công trình hồ chứa đã xuống cấp, có nguy cơ mất an toàn cao. Theo thống kê, hiện toàn tỉnh Thanh Hóa có 92 (trong tổng số 610) hồ đập, công trình chứa nước xuống cấp, hư hỏng nặng, có nguy cơ mất an toàn cao. Có nhiều nguyên nhân làm cho hồ đập mất an toàn, xuống cấp. Ngoài hồ đập đã xây dựng từ lâu còn có các nguyên nhân nữa là công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng hồ đập; đặc biệt những năm gần đây do hiện tượng thiên tai bất thường như mưa với cường độ lớn, thời gian mưa lâu, dòng chảy lũ đến các hồ chứa lớn hơn so với thiết kế ban đầu nên dẫn tới nguy cơ mất an toàn các công trình đầu mối trong mùa lũ. Một ví dụ điển hình là tháng 10/2013 với lượng mưa lên đến 500mm và diễn ra trong thời gian ngắn đã làm 3 hồ chứa nước là hồ Đồng Đáng, hồ Thung Cối và hồ Cây Trầu (huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa) bị vỡ và hư hỏng. Hồ chứa nước Mậu Lâm tỉnh Thanh Hóa là một trong những hồ thiếu nước tưới cho mùa kiệt, có nguy cơ mất an toàn cao trong mùa lũ. Chẳng hạn theo thiết kế ban đầu, H tr = 1,22m (cột nước tràn), nhưng theo số liệu quan trắc hàng năm của đơn vị quản lý thì cột nước tràn vào mùa lũ hằng năm đều lớn hơn gấp đôi so với giá trị thiết kế; còn sau mỗi mùa lũ, chủ hồ đều phải nâng cao MNDBT lên 30-40cm để đảm bảo tưới cho hạ du. Điều này cho thấy khả năng mất an toàn của hồ chứa Mậu Lâm là rất cao. 1 Để thích ứng với hiện tượng thiên tai bất thường, đảm bảo sự làm việc an toàn của các hồ chứa trong mùa lũ cũng như đảm bảo cấp nước trong mùa kiệt của các hồ chứa nói chung và cụ thể đối với hồ chứa Mậu Lâm nói riêng thì đề tài “Nghiên cứu giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ của hồ chứa; Áp dụng cho hồ chứa nước Mậu Lâm, tỉnh Thanh Hóa” là cần thiết. II. Mục đích của Đề tài: - Tổng hợp, phân tích, đánh giá tổng quan về hồ chứa - Nghiên cứu các giải pháp nâng cao dung tích hữu ích và dung tích phòng lũ của hồ chứa - Áp dụng tính toán cho một hồ chứa nước cụ thể. III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 1. Cách tiếp cận: Từ thực trạng của các hồ chứa trên địa bàn Thanh hóa nói chung, hồ chứa Mậu Lâm nói riêng, tính toán xác định lại dung tích hữu ích, dung tích phòng lũ theo số liệu thủy văn mới, phân tích các giải pháp nâng cao dung tích hiệu dụng và dung tích phòng lũ của hồ chứa, từ đó đưa ra giải pháp nâng cấp hợp lý đối với công trình đầu mối hồ chứa nước Mậu Lâm. 2. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thống kê, phân tích đánh giá các công trình đã có, các số liệu thu thập được; - Phương pháp điều tra đo đạc, quan sát thực tế, điều tra hiện trường...; - Phương pháp so sánh lựa chọn tối ưu; - Phương pháp mô hình toán, sử dụng các phần mềm thông dụng để làm công cụ tính toán; - Phương pháp chuyên gia, tranh thủ xin ý kiến của các nhà khoa học, các nhà quản lý có kinh nghiệm; - Ứng dụng công trình thực tế. 2 IV. Kết quả dự kiến đạt được: - Đưa ra giải pháp hợp lý để cải tạo thiết kế nâng cao dung tích hiệu dụng và dung tích phòng lũ của hồ chứa nước; - Tính toán áp dụng cụ thể cho hồ chứa nước Mậu Lâm. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐẬP VÀ NÂNG CAO DUNG TÍCH HỮU ÍCH VÀ DUNG TÍCH PHÒNG LŨ CỦA HỒ CHỨA 1.1. Tổng quan về hồ đập trên thế giới và Việt Nam: 1.1.1. Tổng quan về tình hình Thiết kế trên thế giới và Việt Nam: Đa số các đập đất được xây dựng từ những năm 70-80, đến nay do thời gian sử dụng lâu năm và tác động của thời tiết nên các công trình đã bị xuống cấp nghiêm trọng. Hiện nay do điều kiện kinh tế xã hội ngày càng phát triển, dân số tăng, nhu cầu cấp nước sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệp và điện năng tăng cao. Điều kiện khí hậu ngày càng diễn biến phức tạp, lượng nước mưa có xu hướng tăng trong mùa mưa và giảm trong mùa khô cho nên cần phải cập nhật hệ thống tiêu chuẩn cho phù hợp. Hệ thống tiêu chuẩn sử dụng trong quy hoạch, thiết kế các công trình xây dựng ở nước ta phát triển theo từng thời kỳ. Truớc 1975, tiêu chuẩn XDVN cũng như các tiêu chuẩn ngành thuộc lĩnh vực xây dựng chịu ảnh huởng nhiều của hệ thống tiêu chuẩn Liên Xô cũ và Trung Quốc, đáp ứng được yêu cầu quản lý xây dựng ở miền Bắc Việt Nam. Từ 1975 hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam đã áp dụng cho cả nước. Trình độ phát triển khoa học kỹ thuật, sự bùng nổ thông tin và mối quan hệ với các đối tác trong lĩnh vực xây dựng ngày một mở rộng, một số tiêu chuẩn trong đó có những điều bất cập. Mặc dầu thường xuyên có các nghiên cứu bổ sung, cập nhật và ra đời các tiêu chuẩn mới thay thế các tiêu chuẩn cũ đã lạc hậu, nhưng chưa đáp ứng kịp mô hình quản lý chất lượng xây dựng trong thời kỳ hòa nhập với thế giới. Một trong những tiến bộ của hệ thống quản lý chất lượng xây dựng là phát huy được tính sáng tạo của các tư vấn độc lập. Theo xu thế chung của thế giới hệ thống tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm của nước ta từ những năm 80 của thế kỹ trước đã được rà soát và từ 2002 đến nay, các tiêu chuẩn viết lại theo một quy định chung. Các quy chuẩn trong đó có các điều quy định bắt buộc do nhà nước quản lý để đảm bảo an toàn công trình, an toàn cộng đồng, an toàn xã hội. Áp dụng tiêu chuẩn mang tính tự nguyện trong khuôn khổ không vượt ra ngoài quy chuẩn quốc gia. Viết và ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật không còn chỉ bó hẹp trong phạm vi nhà nước hoặc ngành chuyên môn mà việc viết và ban hành tiêu chuẩn mở rộng cho công trình, công ty, viện nghiên cứu, trường đại học…Việc áp dụng tiêu 4 chuẩn nào kể cả tiêu chuẩn nước ngoài là sự tự nguyện của các nhà tư vấn. Một khi tư vấn đã lựa chọn, tiêu chuẩn trở thành sự thỏa thuận đơn đặt hàng với nhà đầu tư. Hiện nay trong công tác tư vấn quy hoach và thiết kế các công trình xây dựng đang sử dung tiêu chuẩn trong nước, tiêu chuẩn nước ngoài và hỗn hợp các hệ thống tiêu chuẩn. Các tiêu chuẩn tư vấn nước ta đang sử dụng có thể khái quát thành các hệ thống: hệ thống Nga - Trung - Việt, hệ thống châu Âu và hệ thống tiêu chuẩn Mỹ. Có một điểm chung của các hệ thống tiêu chuẩn hiện nay là đều tính toán công trình theo trạng thái giới hạn, phương pháp nhiều hệ số an toàn hay còn gọi là phương pháp bán xác suất. Trong đó có những chi tiết khác nhau về cách xác định mức đảm bảo an toàn, các hệ số an toàn thành phần và an toàn chung. Các tiêu chuẩn về vật liệu, về công nghệ xây dựng hiện còn nhiều quy định khác nhau. Vì vậy chất lượng sản phẩm xây dựng ở từng khu vực chênh lệch nhau phụ thuộc vào hệ thống tiêu chuẩn áp dụng. Các tiêu chuẩn kỹ thuât dùng trong quy hoạch, thiết kế công trình xây dựng chưa xét đến tổ hợp tải trọng do bão, lũ và trượt lở đất ở mức độ bất thường cần phải nghiên cứu bổ sung cho phù hợp với tình hình thiết kế ở Việt nam [1]. 1.1.2. Tổng quan về tình hình xây dựng hồ đập trên thế giới và Việt Nam: 1.1.2.1 Tổng quan về tình hình xây dựng hồ đập trên thế giới [2]: Hồ chứa chiếm một vị trí quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chảy, điều tiết lưu lượng. Yêu cầu xây dựng hồ chứa phải đảm bảo an toàn và kinh tế. Hồ chứa nước trên thế giới được xây dựng và phát triển rất đa dạng, phong phú. Đến nay trên thế giới đã xây dựng hơn 1.400 hồ có dung tích trên 100 triệu mét nước mỗi hồ với tổng dung tích các hồ là 4.200 tỷ mét khối. Theo tiêu chí phân loại của uỷ ban Quốc tế về đập lớn (ICOLD), hồ có dung tích từ một triệu m3 nước trở lên hoặc chiều cao đập dâng nước trên 10 mét có hơn 45.000 hồ. Trong đó Châu Á có 31.340 hồ (chiếm 70%), Bắc và Trung Mỹ có 8.010 hồ, Tây Âu có 4.227 hồ, Đông Âu có 1.203 hồ, Châu Phi 1.260 hồ, Châu Đại Dương 577 hồ. Đứng đầu danh sách các nước có nhiều hồ là Trung Quốc (22.000 hồ), Mỹ (6.575 hồ), Ấn Độ (4.291 hồ), Nhật Bản (2.675 hồ), Tây Ban Nha 1.196 hồ. 5 Mặt tích cực của hồ chứa nước là những công trình sử dụng nguồn nước tổng hợp và mang tính đa chức năng. Hồ cấp nước cho các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, phòng chống lũ lụt, hạn hán, hồ phát điện… Khi một hồ chứa nước được xây dựng sẽ tạo sự ổn định và phát triển kinh tế cho cả một khu vực. Tạo công ăn việc làm, giải quyết thất nghiệp, phân bố lao động. Mặt khác, trong một số trường hợp còn đảm bảo an ninh quốc phòng. Hình 1.1. Hồ chứa nước Gileppe (Bỉ) Mặt hạn chế khi xây dựng hồ là: Nếu có sơ xuất trong thiết kế, xây dựng, vận hành khai thác hoặc trình độ kỹ thuật quản lý chưa cao không đáp ứng được đòi hỏi của thực tế, thì có thể gây ra sự cố dẫn đến những hậu quả thảm hại. Nếu thất thoát nước nhiều gây thiếu nước ảnh hưởng đến năng suất cây trồng vật nuôi, giảm điện năng và gây khó khăn cho các hoạt động kinh tế, xã hội khác. Nước trong hồ dâng cao có thể gây ra trượt lở đất ở thượng lưu, xói lở đất ở hạ lưu, gia tăng các hoạt động địa chất trong vùng, sình lầy vùng ven, làm ô nhiễm một số vùng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống con người, thảm thực vật và sự phát triển các loài thủy sản. Ngập lụt lòng hồ làm mất đi một diện tích đáng kể đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, khoáng sản, di tích lịch sử, văn hóa. Nếu con người sử dụng nước hồ không đúng đắn có thể dẫn tới 6 mất an toàn vệ sinh và lao động. Vì vậy có quan điểm ở một số nước không xây hồ chứa nữa vì nó gây ra nhiều bất cập, bất lợi. Xây dựng và sử dụng hồ chứa nước trên thế giới có một lịch sử phát triển lâu đời. Cách đây hơn 6 nghìn năm người Trung Quốc và Ai Cập đã biết sử dụng vật liệu tại chỗ để đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa. Thời kỳ cổ đại có hồ Vicinity tại Menphis thuộc thung lũng sông Nin (Ai Cập) có xây đập đá đổ cao 15 m, dài 45 m. 1.1.2.2. Tổng quân về tình hình xây dựng hồ chứa nước ở Việt Nam [2]: Việt Nam có 3/4 diện tích đất đai là đồi núi và hệ thống sông suối dày đặc, lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800mm đến 2.000mm nhưng phân bố không đều; mùa khô kéo dài khoảng 6 ÷ 7 tháng, lượng mưa chỉ chiếm 15% ÷ 20% tổng lượng mưa cả năm, còn lại 80% ÷ 85% lượng mưa trong 5 ÷ 6 tháng mùa mưa; những đặc điểm trên rất thuận lợi để xây dựng các hồ chứa. Hình 1.2. Hồ chứa nước Kim Sơn–Hà Tĩnh Hồ chứa nước là công trình lợi dụng tổng hợp, cấp nước tưới, sinh hoạt, công nghiệp và phát triển các ngành kinh tế quốc dân khác, cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái; điều tiết lũ để phòng, tránh, giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản nhân dân vùng hạ lưu. 7 Hồ chứa nước có vai trò quan trọng để phát triển kinh tế nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng. Nhà nước rất quan tâm phát triển xây dựng các hồ chứa nước đặc biệt là từ sau khi đất nước thống nhất. Trong nhiều năm qua Nhà nước và nhân dân đã đầu tư nhiều tiền của, công sức để xây dựng hồ chứa nước phục vụ cho phát triển sản xuất. Hiện nay, trên địa bàn 45 tỉnh, thành phố trong cả nước xây dựng được 6.648 hồ chứa nước các loại với tổng dung tích trữ trên 49,88 tỷ m3 nước. Nhiều hồ chứa nước lớn như hồ Hòa Bình (Hòa Bình), Thác Bà (Yên Bái), Sơn La (Sơn La), Na Hang (Tuyên Quang), Núi Cốc (Thái Nguyên), Cấm Sơn (Bắc Giang), Cửa Đạt, Sông Mực (Thanh Hóa), Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), Phú Ninh (Quảng Nam), Dầu Tiếng (Tây Ninh).v.v…mang lại hiệu ích to lớn, cấp nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, cải tạo môi trường sinh thái, còn có nhiệm vụ cắt lũ bảo đảm an toàn cho hạ du. Trong số các hồ chứa đã được xây dựng, thủy điện có 29 hồ với tổng dung tích trữ khoảng 39,6 tỷ m3 nước. Thủy lợi có 5.466 hồ với tổng dung tích 10,28 tỷ m3 nước, bảo đảm tưới cho 803.180ha đất canh tác, gồm: Bảng 1.1. Thống kê theo dung tích hồ chứa phục vụ tưới của tổng cục thuỷ lợi ≥10 triệu m3 5 ÷10 triệu m3 1÷5triệu m3 0,2÷5triệu m3 ≤ 0,2triệu m3 103 68 543 2.295 4.182 Các tỉnh có nhiều hồ chứa là Hoà Bình (521 hồ), Bắc Giang (461 hồ), Tuyên Quang (440 hồ), Vĩnh Phúc (227 hồ), Phú Thọ (124 hồ), Thanh Hoá (610 hồ), Nghệ An (625 hồ), Hà Tĩnh (339 hồ), Bình Định (223 hồ), Đăk Lăk (458 hồ). Hồ chứa nước có nhiều lợi ích song cũng luôn tiềm ẩn nguy cơ sự cố, đe doạ đến an toàn của công trình và hạ du. Trong thời gian qua nhiều hồ chứa có quy mô vừa và nhỏ đã bị vỡ gây thiệt hại đáng kể tới người, tài sản của nhân dân như: + Năm 1978 tỉnh Nghệ An vỡ đập hồ Quán Hài (4,6 triệu m3), hồ Đồn Húng (3,9 triệu m3) làm 14 người chết; + Năm 1986 tỉnh Khánh Hòa vỡ đập hồ Suối hành (7,34 triệu m3); 8 + Năm 1989 vỡ đập hồ Am Chúa (2,97 triệu m3) sau khi xử lý năm 1992 hồ lại tiếp tục vỡ; + Năm 2009 tỉnh Hà Tĩnh vỡ Đập Z20 (0,30 triệu m3); + Năm 2010 vỡ đập hồ Khe Mơ (0,70 triệu m3), đập Trứng (0,20 triệu m3); tỉnh Quảng Bình vỡ đập hồ Cây Tắt (0,70 triệu m3), Khe Cày (0,30 triệu m3); tỉnh Ninh Thuận vỡ đập hồ Phước Trung (2,34 triệu m3) Các hồ bị vỡ nguyên nhân do chất lượng thi công không bảo đảm, mưa lũ quá lớn vượt tần xuất thiết kế, công tác quản lý còn nhiều hạn chế, không đủ kinh phí để sửa chữa, nâng cấp. Để phát huy mặt lợi và đề phòng các diễn biến bất lợi, công tác đầu tư sửa chữa, nâng cấp, quản lý hồ chứa cần được quan tâm và tăng cường nhằm bảo đảm an toàn công trình và nâng cao hiệu quả của hồ chứa. 1.1.3. Tổng quan về công tác quản lý vận hành và duy tu bảo dưỡng ở nước ta hiện nay [3]: Theo số liệu của Cục Thuỷ lợi, hiện nay cả nước có 93 Công ty khai thác công trình thuỷ lợi (trong đó có 3 công ty liên tỉnh trực thuộc Bộ NN&PTNT, còn lại là các Công ty trực thuộc UBND cấp tỉnh), một số tổ chức sự nghiệp và hàng vạn Tổ chức hợp tác dùng nước (TCHTDN). Trong những năm qua, tiếp tục thực hiện lộ trình sắp xếp, đổi mới hoạt động của doanh nghiệp các địa phương tiếp tục đổi mới, kiện toàn các tổ chức quản lý khai thác công trình thuỷ lợi và củng cố tổ chức hoạt động của các tổ chức hợp tác dùng nước. Một số tỉnh đã kiện toàn hệ thống tổ chức quản lý nhà nước về thuỷ lợi như Thừa Thiên Huế, Hà Giang, Bắc Cạn, Phú Yên đã thành lập các Chi cục Thuỷ lợi hoặc kiện toàn về tổ chức như Quảng Ngãi. Các địa phương khác chưa có Chi cục Thuỷ lợi cũng đang trong quá trình xây dựng Đề án thành lập Chi cục Thuỷ lợi. Các doanh nghiệp khai thác công trình thủy lợi (KTCTTL) thường xuyên chịu tác động của các chủ trương, chính sách mới, dẫn đến việc thường xuyên đưa vào diện được xem xét tách, nhập, tổ chức lại. Một số tỉnh đã thực hiện đổi mới, sắp xếp lại hệ thống doanh nghiệp khai thác công trình thuỷ lợi (KTCTTL) trong tỉnh như TP.Hà Nội sau khi sáp nhập còn 4 doanh nghiệp KTCTTL liên huyện: Sông Đáy, Sông Tích, Sông Nhuệ và Quản lý, đầu tư thuỷ lợi Hà Nội; tỉnh Hải Dương sát nhập các Công ty 9 KTCTTL huyện thành Công ty KTCTTL tỉnh. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp việc tách, nhập là do ý chí chủ quan, tuỳ tiện thiếu cơ sở khoa học và thực tiễn. Việc thực hiện sắp xếp, đổi mới và chuyển đổi hình thức hoạt động của các doanh nghiệp KTCTTL theo Luật Doanh nghiệp năm 2005 còn chưa thống nhất giữa các địa phương, còn lúng túng trong việc lựa chọn loại hình doanh nghiệp để chuyển đổi cho phù hợp. Các tổ chức quản lý khai thác công trình thuỷ lợi của Nhà nước đang tồn tại, về bản chất hoạt động cơ bản là như nhau, song được khoác nhiều tên gọi khác nhau như: Công ty KTCTTL, Trung tâm khai thác Thuỷ lợi, Ban quản lý công trình thuỷ lợi, Công ty cổ phần... Sự khác biệt về tên gọi không có ý nghĩa nhiều về thực thi chủ trương đa dạng hoá quản lý công trình thuỷ lợi. Nhìn chung tiến độ đổi mới hoạt động của các doanh nghiệp KTCTTL còn chậm. Theo báo cáo của Cục thuỷ lợi, đến nay hầu hết các doanh nghiệp, đơn vị quản lý KTCTTL chưa thực hiện đổi mới tổ chức và giảm bớt được số lượng công nhân quản lý thuỷ nông. Nhiều địa phương chưa thành lập các TCHTDN để quản lý các công trình thuỷ lợi nhỏ và công trình thuỷ lợi nội đồng ở những hệ thống công trình thuỷ lợi vừa và lớn (Bắc Cạn, Lai Châu, Hà Giang, Cà Mâu, Hà Tĩnh...). Ở một số địa phương, UBND xã hoặc thôn quản lý các công trình thuỷ lợi nhỏ và công trình thuỷ lợi nội đồng trong địa bàn xã, trong khi UBND xã và thôn không phải là các TCHTDN. Nhiều địa phương ở vùng Đông Nam Bộ và Đồng bằng Sông Cửu Long các tổ thuỷ nông quản lý công trình thuỷ lợi nội đồng trong địa bàn xã. Các tổ thuỷ nông này chưa phải là các tổ chức hợp tác dùng nước hoàn chỉnh. Việc thực hiện Nghị định 115/2009/NĐ-CP của Chính phủ về miễn giảm thuỷ lợi phí còn gặp nhiều vướng mắc ở các địa phương. Đối với phần kinh phí cấp cho các doanh nghiệp KTCTTL không có nhiều vướng mắc, tuy nhiên việc triển khai phân bổ kinh phí cho các tổ chức hợp tác dùng nước và các đơn vị quản lý KTCTTL không phải là doanh nghiệp còn gặp nhiều vướng mắc. Đến nay nhiều tỉnh đã thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi cho các địa phương hoặc cho các tổ chức hợp tác dùng nước (TCHTDN). Theo kết qủa điều tra của đề tài có 25 tỉnh đã ban hành quy định (kể cả quy định tạm thời) về phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi. Từ năm 1996, Tuyên Quang đã thực hiện chuyển giao 10 toàn bộ các công trình thuỷ lợi trong tỉnh cho các TCHTDN. Năm 2007 tỉnh Thái Bình là tỉnh đầu tiên đã thực hiện Đề án phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi và tổ chức thực hiện chuyển giao các trạm bơm nhỏ trong 1 xã cho các Hợp tác xã nông nghiệp (HTXNN) trên quy mô toàn tỉnh. Kết quả thực hiện đề án phân cấp quản lý ở Thái Bình là đã chuyển giao được 285 trạm bơm nhỏ quy mô tưới tiêu cho 1 xã cho các HTXNN. Kết quả đánh giá ban đầu cho thấy sau khi được chuyển giao cho các HTXNN thì hiệu quả tưới tiêu của các trạm bơm này đã được nâng cao, nhân dân rất phấn khởi, đồng tình với chủ trương phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi của tỉnh. Hiện nay, Chính phủ đã ban hành Nghị định 115/2008/NĐ-CP quy định về miễn giảm thuỷ lợi phí, quy định miễn thuỷ lợi phí đối với trường hợp sử dụng nước từ công trình thuỷ lợi được đầu tư xây dựng bằng nguồn vốn ngân sách nhà nước và cả trường hợp công trình thuỷ lợi đầu tư bằng nguồn vốn không thuộc ngân sách nhà nước. Chính sách này quy định các tổ chức được ngân sách cấp, sử dụng kinh phí bù miễn thuỷ lợi phí bao gồm cả các công ty KTCTTL, các tổ chức sự nghiệp và các TCHTDN. Đây là chính sách thuận lợi cho việc phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi cho các TCHTDN. Khi thực hiện chính sách miễn giảm thuỷ lợi phí theo Nghị định 115/2009/NĐ-CP của Chính phủ, do được sử dụng kinh phí bù miễn thuỷ lợi phí nên một số địa phương đang có xu hướng chuyển giao ngược các công trình thuỷ lợi nhỏ cho Công ty KTCTTL. Tỉnh Vĩnh Phúc đang thực hiện thí điểm mô hình tổ chức quản lý khai thác và điều hành một đầu mối theo phương thức: Thực hiện bàn giao toàn bộ các công trình thuỷ lợi trên địa bàn làm thí điểm (kể cả các công trình do các xã, HTXNN quản lý) cho các công ty KTCTTL quản lý phục vụ tưới từ đầu mối tới mặt ruộng [5]. Trước mắt, trong năm 2007 đã thực hiện thí điểm mô hình này cho các hệ thống thuỷ lợi của công ty KTCTTL Tam Đảo, Liễn Sơn, Lập Thạch và Mê Linh. Hiệu quả quản lý khai thác công trình thuỷ lợi của các mô hình thí điểm tổ chức quản lý khai thác và điều hành một đầu mối này cần được điều tra, đánh giá một cách khách quan để khẳng định sự phù hợp của mô hình. Nhìn chung, các tỉnh đều có chủ trương phân cấp công trình thuỷ lợi nhỏ, phạm vi tưới cho 1 xã, mức độ quản lý đơn giản cho các tổ chức hợp tác dùng nước. Một số tỉnh đã đề ra các tiêu chí phân cấp quản lý theo quy mô công trình (diện tích tưới, công suất 11 trạm bơm, dung tích hồ chứa, chiều cao đập), ranh giới hành chính và mức độ phức tạp về quản lý công trình. Hầu hết các tỉnh đều áp dụng tiêu chí ranh giới hành chính để phân cấp công trình thuỷ lợi. Các tỉnh đều có chủ trương phân cấp công trình thuỷ lợi nhỏ, phạm vi tưới, tiêu cho 1 xã cho các tổ chức hợp tác dùng nước. Một số tỉnh đã đề ra các tiêu chí phân cấp quản lý theo quy mô công trình (diện tích tưới, công suất trạm bơm, dung tích hồ chứa, chiều cao đập). Trong đó, tiêu chí phân cấp quản lý về diện tích tưới là khoảng 30 - 50 ha, dung tích hồ chứa từ 0.5 - 1 triệu m3 và chiều cao đập đất từ 8 -10m. Một số tỉnh đã đưa vào tiêu chí về mức độ quản lý phức tạp của công trình như các tỉnh Đắc Lắc, Hà Giang, Tiền Giang, Ninh Thuận. Tiêu chí quy mô công trình thuỷ lợi (lớn, vùa và nhỏ) được áp dụng ở các tỉnh như Thái Bình, Ninh Thuận, tuy nhiên chưa xác định tiêu chí cụ thể phân loại các công trình thuỷ lợi lớn, vừa và nhỏ. Một số tỉnh đưa ra tiêu chí phân cấp kênh, như tỉnh Vĩnh Phúc, Hải Phòng, trong khi đó tiêu chí loại kênh được áp dụng ở tỉnh Quảng Nam. Trong đó, kênh loại 1 là kênh tưới liên huyện, kênh loại 2 là kênh tưới liên xã và kênh loại 3 là kênh tưới trong 1 xã. Theo tiêu chí phân loại kênh, tỉnh Quảng Nam đã phân cấp quản lý kênh loại III cho các HTXNN. Nhiều tỉnh đưa ra tiêu chí phân cấp kênh nội đồng cho các tổ chức thuỷ nông cơ sở. Tuy nhiên tiêu chí kênh nội đồng chưa được định lượng cụ thể. Các tồn tại, vướng mắc khi thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thuỷ lợi như sau: - Một số tỉnh chỉ có Công ty KTCTTL tỉnh, mà không thành lập các xí nghiệp khai thác thuỷ lợi huyện (tỉnh Bạc Liêu, Hậu Giang), thực tế cho thấy Công ty cũng chỉ quản lý được các công trình đầu mối, công trình xây đúc, còn toàn bộ hệ thống kênh mương, nhất là các tuyến kênh liên xã không quản lý được, nên hệ thống này không có chủ quản lý đích thực. Việc phân công trách nhiệm vận hành, duy tu bảo dưỡng hệ thống công trình thuỷ lợi giữa các công ty KTCTTL và các TCHTDN không rõ ràng, là nguyên nhân chủ yếu gây nên hiệu quả quản lý thấp ở nhiều hệ thống thuỷ lợi. - Một số tỉnh, đến nay chưa có Công ty KTCTTL cấp tỉnh, nhất là các tỉnh ở vùng miền núi phía Bắc và vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Nhiều tỉnh miền núi đến nay 12