THỰC TIỄN AN TOÀN ĐẬP QUỐC TẾ VÀ ỨNG

DỤNG TẠI VIỆT NAM18/11/2015

Peter AmosPrincipal Engineer and Managing Director

Damwatch Engineering LtdNew Zealand

Nội dung

1. An toàn đập là gì

2. Tại sao vấn đề an toàn đập lại quan trọng

3. Bối cảnh của Việt Nam

4. Cấu trúc an toàn đập quốc tế

5. Hệ thống Quản lý An toàn đập

6. Những yêu cầu đối với An toàn đập ở Việt Nam

7. Những công cụ được sử dụng tại Việt Nam

An toàn đập là gì?

• Quản lý và vận hành an toàn đập và hồ chứa đối với các giai đoạn trong quá trình xây dựng và vận hành đập.

• Cần thiết để bảo vệ con người, tài sản và môi trường khỏi những tác động hiểm họa tiềm ẩn do vỡ đập hoặc do xả nước bất ngờ từ các hồ chứa.

Tại sao chúng ta nên tập trung vào vấn đề An toàn đập?

Để tránh những sự cố như thế này!

Tại sao chúng ta nên tập trung vào vấn đề An toàn đập?

• Các sự cố nghiêm trọng và vỡ đập có thể xảy ra bất cứ lúc nào

# of Incidents vs. Age All Dams

0

50

100

150

200

250

300

350

400

<6

11-1

5

21-2

5

31-3

5

41-4

5

51-5

5

61-6

5

71-7

5

81-8

5

91-9

5>1

00

Age Range

# o

f In

cid

en

ts

Courtesy P Regan FERC

Lý do xem xét vấn đê An toàn đập

• Điều gi gây ra sư cô tại các công trình đã cũ?

• Quá trình hao mòn: Xói trong Bê tông xuống cấp Sụt lún

• Các nguy cơ gặp phải: Lũ lụt Động đất

• Các điều kiện thay đổi: Thay đổi nền tảng vận hành Thiếu hiểu biết Thiếu sư bảo dưỡng Các điều chỉnh không thấy trước được hậu quả Các điều kiện thay đổi ở khu vực lân cận đập

Lý do xem xét vấn đê An toàn đập

• Nguyên nhân chính gây ra vỡ đập (tổng thê):

• Tràn đỉnh chiếm xấp xỉ 1/3 các sư cô đập

• Nền móng bị hỏng chiếm xấp xỉ 1/3 các sư cô đập

• Rò rỉ & xói trong chiếm xấp xỉ 1/5 các sư cô đập

• Nguyên nhân khác chiếm xấp xỉ 15% các sư cô đập Vận hành không đúng cách

Vật liệu không đầy đủ

Thiết kế và xây dựng không phù hợp

Bảo dưỡng yếu kém

Sự cố bất ngờ

Lý do xem xét vấn đê An toàn đập

• Nguyên nhân gây ra lũ lụt liên quan đến vỡđập– Cửa van không làm việc

• Bị mắc kẹt

• Vận hành sai

• Mất điện

• Bị kẹt rác

• Lỗi SCADA

– Vỡ đập tràn• Tràn mái dốc

• Hiện tượng khí thực, back-cutting, áp suất ngưng...

• Xói bể ngâm Plunge pool erosion and undercutting

– Yếu tô con người• Vận hành sai

• Không được đào tạo đầy đủ

• Không có thông tin về lu xảy ra ở thượng nguồn

Lý do xem xét vấn đê an toàn đập

Xói trong và thấm

• Nguyên nhân– Không có thiết bị lọc hoặc nguyên liệu không tương

thích

– Hư hại tại nền móng va vai đập

– Do ống dẫn qua thân đập

– Do rễ cây và hang động vật

• Kết quả– Xói mòn và gây vỡ đập đất

– Mất độ bền kết cấu đất

– Xói mòn và gây thấm dưới đập bê tông

Tại sao chúng ta nên chú trọng vào an toàn đập?

• Xói trong đất (1)

Rò ri tại chân đập

Tại sao chúng ta nên chú trọng vào an toàn đập??

• Xói trong đất (2)

Trong vòng 2 giờ, chô rò ri phát triển rộng ra

Tại sao chúng ta nên chú trọng vào an toàn đập?

• Xói trong đất (3)

Và sau đó gây vỡ đập

Số lượng công trình đập ở Việt Nam

• Việt Nam có tổng số khoảng 7,000 công trìnhđập:

Khoảng 750Đập lớn

> 6,000Đập loại Nhỏ/Vừa

Dung tích (Mm3)

Ch

iều

cao

đập

(m)

Đập nhỏ

Đập vừa

Đập lớn

Các đập có tầm quan trọng quốc gia

Những khó khăn của Việt Nam

• Những khó khăn của Việt Nam hiện nay :

• Nhiều đập nhỏ lâu năm có kết cấu công trình yếu kémhoặc khả năng cắt lũ không đạt yêu cầu.

• Các công trình đập lớn thuộc sở hữu của nhiều cơquan khác nhau.

– Khác nhau về tiêu chuẩn thiết kế và xây dựng.

– Thiếu thông tin hoạt động.

• Thiếu hệ thống cảnh báo lũ thượng nguồn

• Việc trao đổi thông tin và huy động nguồn lực trongquản lý rủi ro thiên tai còn phức tạp.

• Nhận thức của cộng đồng đối với tác dụng phòngchống lũ lụt của các công trình đập.

Mạng lưới các tổ chức quốc tế về An toàn đập

Hội Đập lớn quốc tế(ICOLD)

Các Ủy ban quốc gia

Các Ủy ban quốc gia

Các Ủy ban quốc gia

Các Ủy ban quốc giaví dụ: VNCOLD

Tư vấn cho Chính phủ và các nhà lãnh đạo về quy chế và chính sách đối với các đập

Tác động đến các quy chế về đập

Xuất bản các hướng dẫn thực hành

Tạo điều kiện về đào tạo

Xuất bản các bản tin kỹ thuật

Các tổ chức Quốc tế hàng đầu về An toàn Đập

Hội Đập lớn quốc tế(ICOLD)

Các tổ chức tài trợquốc tế & NGO nhưNgân hàng Thế giới

Các viện nghiên cứuvà Trường đại học

Các đơn vị quốc tế hàng đầu về thực hành như USBR, USACoE, FERC

Các Ủy ban quốc gianhư VNCOLD, ANCOLD,CDA, NZSOLD

Sổ tay thiết kế, quytrình quản lý rủi ro...

Nghiên cứu các ấn phẩmThực hành trước

Hướng dẫnthực hành tốt

Thực hành quôc gia

Bản tin Kỹ thuật

Các nhà hoạch định chính sách

Luật, nghịđịnh, quy định

Chính sách vàtiêu chuẩn

Nguyên tắc An toàn đập – Bản tin ICOLD 154

1. “Mục tiêu an toàn đập cơ bản là để bảo vệ con người, tài sản và môi trường khỏi tác hại do sự cố vỡ đập và hồ chứa.”

2. “Trách nhiệm chính của chủ sở hữu đập là đảm bảo việc vận hành an toàn và tính nguyên vẹn của đập.”

3. “Khuôn khổ pháp lý cho tất cả các hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp trong đó có hoạt động của đập đưa ra các kết cấu bao quát để đảm bảo cho quá trình hoạt động an toàn và tính nguyên vẹn của đập.”

4. “Cần thiết lập, duy trì sự lãnh đạo và quản lý hiệu quả cho sựvận hành an toàn và tính nguyên vẹn của đập trong suốt thờigian hoạt động.”

Nguyên tắc An toàn đập – Bản tin ICOLD 154

5. “Nguyên tắc bảo vê cần đạt được sư cân bằng đối với các mụctiêu cạnh tranh đê có được đô an toàn va tính toàn vẹn tronghoạt động của đập ở mức cao nhất.”

6. “Các biện pháp kiểm soát nguy cơ tư đập nên đảm bảo không cá nhân nào phải hứng chịu các rủi ro quá sức chịu đựng đồng thờicác rủi ro này cũng không vượt quá kha năng chống chịu của xa hội.”

7. “Để đảm bảo các giá trị xã hội, đập và hồ chứa phải được duy trì trong thời gian dài. Để đảm bảo tính bền vững của các đập, tất cả những nỗ lực phù hợp cần được thực hiện để ngăn chặn và giảm thiểu các sư cô và tai nạn có thê xảy ra.”

8. “Cần có sư sắp xếp hợp ly trong việc chuẩn bị va ứng phó đốivới các trường hợp khẩn cấp khi xảy ra sư cô đập”

Thực hiện nguyên tắc An toàn Đập

• Loại bỏ hoặc giảm thiểu những hiểm họa có thể dự đoánđược hoặc có biện pháp kiểm soát các hiểm họa này.

• Loại bỏ hoặc giảm thiểu các sư cô đập.

• Đảm bảo dung lượng của hê thống vượt quá yêu cầu sửdụng để bảo đảm an toàn.

• Ngăn ngừa sư mất kiểm soát đối với trữ lượng, đập tràn và các nguồn xả nước khác.

• Đưa ra sự can thiệp và cảnh bảo trong các trường hợp bấtthường khi có sư cô phát sinh.

• Giảm thiểu những hậu quả do sự cố gây ra thông qua việclập kế hoạch khẩn cấp hoặc quản lý rủi ro ngay tại chỗ.

• Có cơ chế cấp kinh phí cho việc đào tạo các cán bộ vậnhành, các kỹ sư và nâng cấp công trình đập.

An toàn đập

Courtesy NZSOLD

Hệ thống quảnlý

Lập báo cáo• Báo cáo cho Chủ sở hữu đập (hoặcNgười quản lý)•Báo cáo cho Cơ quan quản lý•Tuân thủ quy định

Quản lý rủi ro• Quản lý vấn đề an toàn đập• Điều tra và đánh giá•Giảm thiểu rủi ro

Phương thức thực hiện• Theo dõi và giám sát thường xuyên•Vận hành, duy tu và kiểm tra•Chuẩn bị ứng phó khẩn cấp

Kiểm tra & Đánh giá• Theo dõi, giám sat và đánh giá thựchiện an toàn đập• Đánh giá an toàn đập•Đánh giá và kiểm tra hệ thống quản lýan toàn đập•Thử nghiệm việc chuẩn bị ứng phókhẩn cấp•Tuân thủ quy định

Lập kế hoạch• Quy trình, thủ tục và kế hoạch Hệthống Quản lý An toàn đập•Nguồn lực và lịch trình hoạt động Hệthống Quản lý An toàn đập•Nguồn lực và trách nhiệm

Chính sách/Tiêu chuẩn An toàn đập

Quy trình hỗ trợChính phủ Hỗ trợ quản lý Truyền thông Đào tạo/giáo dục Quản lý thông tin

Yêu cầu pháp lý tại Việt Nam

• Nghị định số 72/2007 / NC-CP – bản sửa đổi đượcphát hành năm 2013

• Các nguyên tắc An toàn Đập trong Nghị định 72: Các chủ sở hữu và quản lý đập chịu trách nhiệm về sự an toàn của

các đập mà họ sở hữu và quản lý

An toàn đập là vấn đề ưu tiên hàng đầu trong việc thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và sử dụng đập

Quản lý an toàn đập phải được thực hiện thường xuyên và liên tục trong quá trình xây dựng, quản lý và khai thác

Trách nhiệm của các chủ sở hữu đập, nhà quản lý đập, các Bộ, cáccơ quan và Ủy ban nhân dân các cấp phải được xác định một cáchrõ ràng; nâng cao ý thức cộng đồng trong việc quản lý an toàn đập.

Yêu cầu pháp lý tại Việt Nam

• Nghị định số 72/2007 / NC-CP – bản sửa đổi đượcphát hành năm 2013

• Yêu cầu quan trọng trong Nghị định 72: Phân loại các đập nước riêng dựa vào chiều cao và thể tích hồ

chứa

Yêu cầu đảm bảo chất lượng đối với việc thiết kế và xây dựng đập

Yêu cầu báo cáo quy trình vận hành hồ chứa

Yêu cầu giám sát khí tượng thuỷ văn

Định kỳ kiểm tra mức độ an toàn và yêu cầu báo cáo

Yêu cầu đảm bảo sự an toàn của đập và hồ chứa

Yêu cầu đối với việc bảo vệ cộng đồng hạ lưu do các sự cố bão lũvà vỡ đập gây ra.

Áp dụng thực hành An toàn đập ở Việt Nam

• Sổ tay An toàn Đập (2012) của Hội đập lớn Việt Nam (VNCOLD) kết hợp các khuyến nghị với Nghị định số 72/2007 / NC-CP

• Sổ tay An toàn Đập VNCOLD (2012) đề cập đến vấn đềan toàn đập một cách hệ thống trong suốt quá trình: Thiết kế,

Xây dựng,

Quản lý và bảo dưỡng trong quá trình vận hành

Định kỳ kiểm tra mức độ an toàn đập.

Phân định trách nhiệm của các tổ chức và cá nhân có liên quan theo Nghị định 72 ND-CP.

Phương pháp

1. Xác định các loại hìnhhiểm họa- Lũ lụt, Sạt lở đất, Động đất

2. Đánh giá nguy cơ hư hỏngy-Độ thích hợp của công trìnhxả nước- Độ bền vững của đập- Đánh giá an toàn đập

3. Xác định mức độ ngập lụtvà tác động

- Bản đồ ngập lụt- Đánh giá hậu quả

4. Đánh giá về những giảipháp giúp nâng cao an toànĐập- Nâng cấp đập- Cải tiến về CDRM

An toàn đập và vùng hạ lưu VN-NZ

Sử dụng các kết quả của dự án An toàn Đập VN-NZ (DDCSI)

Các kỹ sư và nhà hoạch định chính sách của Việt Nam sẽ tập trungnghiên cứu các dự án tiếp theo để đưa ra các giải pháp đã xác địnhnhư:

Cải tiến công tác an toàn đập• Cải tiến cấu trúc/nâng cấp công trình đập• Cải tiến quy trình vận hành đập/ phương án giảm thiểu đỉnh lũ• Quy trình vận hành đa hồ chứa• Hệ thống cảnh báo sớm cho chính quyền địa phương và các ban quản lý vận hành

công trình đập

Quản lý rủi ro thiên tai tại cộng đồng• Nâng cao khả năng phục hồi của cộng đồng vùng hạ lưu• Hệ thống cảnh báo sớm cho cộng đồng• Cải thiện kế hoạch sơ tán dân

Hệ thống công trình• Xác định các vị trí cần được bảo vệ (VD như đê kè …)• Cải tiến cầu đường để cải thiện tuyến thoát nước và dòng chảy• Nâng cấp cơ sở hạ tầng

Lập kế hoạch sử dụng đất• Xác định các khu vực được quy hoạch cho các dự án phát triển trong tương lai

An toàn đập VN-NZ – Hiểm họa địa chấn và sạt lở đất

Hiểm họa động đất liên quan đến sự trượt của các mảng kiến tạo

Đập San Fernando, USA, trận độngđất Mw = 6.7, 1971

Trượt lở do hồ được đắp đập, New Zealand, động đất Mw = 7.8, 1929

Sạt lở lớn ở lưu vực thượng nguồn sông Hiếu

An toàn đập VN-NZ – Ví dụ về kết quả hiểm họa lũ lụt

Đập Bản Mồng, Thủy văn lũ lụt

Xác xuất lũ Dòng chảy Dòng chảy Độ cao

Vượt hàng năm vào hồ tràn an toàn đập

(1 : Y) (m3/s) (m3/s) (m)

1 : 50 4,890 4,847 2.3

1 : 200 6,273 6,126 2.2

1 :1,000 7,871 6,964 0.3

1 : 5,000 9,486 8,566 Tràn đỉnh

1 : 10,000 10,150 9,182 Tràn đỉnh

PMF 12,460 10,872 Tràn đỉnh

ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH DÒNG CHẢY VÀO HỒ

ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH VỠ ĐẬP

BIỂU ĐỒ MỰC NƯỚC LŨ HỒ CHỨA

An toàn đập VN-NZ – Kết quả sơ bộ

Đập Bản Mồng, Bản đồ ngập Lụt (xả lũ đập tràn tần suất 1 :50 AEP)

Sáng kiến An toàn đập VN-NZ – Kết quả sơ bộ

Đập Bản Mồng, Bản đồ ngập lụt (Kịch bản vỡ đập)

Đập Bản Mồng, Đánh giá hậu quả

GIS Layers:

Kết quả được sử dụng để:

• Lập kế hoạch ứng phó/ sơ tán

• Phê duyệt công trình xây dựng

• Lập kế hoạch diễn tập sơ tán

• Ưu tiên công tác làm giảmnhẹ tổn thất

• Phân tích tác động/rủi ro

• Cơ sở phân tích chi phí lợi ích

• Lập kế hoạch sử dụng đất

• Giáo dục / Truyền thông

An toàn đập VN-NZ – Xác định hậu quả

Phương pháp phân tích hậu quả cung cấp thông tin về những hiểm họa có thể xảy ra đối với con người, công trình xây dựng, các hoạt động nông nghiệp và cơ sở hạ tầng khi xảy ra thiên tai.

Ví dụ - Xác định các biện pháp cải tiến an toàn đập

Ví dụ An toàn đập & Đề xuất CBDRM sau khi sử dụng DDCSI

Đề xuất An toàn đập #1

Vấn đề an toàn đập Nguy cơ do tràn đỉnh và vỡ đập phụ trong các

trận lũ lớn

Đề xuất phương án nâng cấp

công trình đập

Xây dựng tường đỉnh trên đập phụ

Giảm thiểu rủi ro Giảm thiểu đáng kể nguy cơ vỡ do tràn đỉnh

đập phụ

Đề xuất An toàn đập #2

Vấn đề an toàn đập Rủi ro lớn do tràn đỉnh và vỡ đập phụ trong

quá trình thi công

Đề xuất phương án nâng cấp

công trình đập

Cải tiến hành lang thoát lũ trong quá trình thi

công

Giảm thiểu rủi ro Giảm thiểu rủi ro của vỡ đập trong quá trình thi

công

Đề xuất phương án cải tiến #1

Vấn đề An toàn đập Không có bản đồ ngập lụt cho các sự cố vỡ

đập và xả lũ

Đề xuất phương án nâng cấp

công trình đập

Tổng hợp bản đồ ngập lụt DDCSI trong khi

lập kế hoạch ứng phó khẩn cấp và sơ tán

Giảm thiểu rủi ro Giảm thiểu tác động do thiên tai gây ra đối với

vùng hạ lưu.

Tóm tắt Khung An toàn đập VN-NZ

Khung An toàn Đập:

• Đưa ra các quyết định dựa trên chứng cứ trong vấn đề an toàn đập

• Thử nghiệm thành công ở TỉnhNghệ An

• Áp dụng các phương pháptrong hệ thống lưu vực sông chính – (theo thiết kế)