Giải pháp phục hồi đáy sông, nâng mực nước sông Hồng và sông Cửu Long

Gần đây, tôi có nghiên cứu bài viết: “Đảm bảo an ninh nguồn nước cho vùng châu thổ sông Hồng - Một công việc quan trọng và cấp thiết” của KSCC Hoàng Xuân Hồng - Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam (sau đây gọi là Tác giả), đăng tại http://www.vncold.vn.

Nhân đó, tôi liên hệ kết luận rất quan trọng của Tác giả về nguyên nhân hạ thấp đáy sông Hồng, sông Thái Bình ở Đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL): “Tác động của các hồ chứa thượng lưu đến việc xói đáy sông là không lớn và chỉ nằm ở dòng chính sông Hồng từ Sơn Tây đến Hà Nội. Còn các sông khác thuộc hệ thống là không đáng kể”, và: “Việc khai thác cát không kiểm soát trên tất cả các sông thuộc hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình là nguyên nhân chính làm cho đáy sông bị hạ thấp nghiêm trọng” với câu hỏi: “Liệu hiện tượng này có đã và đang xảy ra ở ĐBSCL?”.

Bởi vì, thượng nguồn sông Cửu Long cũng có các đập, hồ chứa nước ở phía trên (trên dòng chính sông Mê Công), cũng có nạn khai thác cát quá mức trên sông Cửu Long bấy lâu nay! Và nếu là như vậy, nguyên nhân chủ yếu không phải ở các hồ chứa nước phía trên mà ở sự khai thác cát sông quá mức, chưa kiểm soát được của chính chúng ta!

Cần có câu trả lời thỏa đáng cho câu hỏi: “Liệu hiện tượng đáy sông bị hạ thấp làm hạ thấp mực nước sông Cửu Long có đã và đang xảy ra?”

Câu hỏi làm tôi nhớ tới thông tin mà TS. Vũ Quang Việt vừa cung cấp (qua mail ngày 15/5/2024) cho TS. Tô Văn Trường:

“Theo bản tin của MDM (Mekong Dam Monitor), từ ngày 25 tháng 4 đến 1 tháng 5, hai đập lớn nhất của Trung Quốc là Nọa Trát Độ và Tiểu Loan đã xả tổng lượng nước ước tính khoảng 3,7 tỷ mét khối. Lượng nước này được so sánh tương đương với gần 10% tổng lượng nước được giữ lại ở 45 con đập lớn nhất và khiến lượng nước ở hạ nguồn lên cao trong khi đáng ra vào thời điểm này lượng nước phải xuống thấp, gây ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân hạ nguồn vốn sống dựa vào nông nghiệp và cá.

Theo Ủy hội sông Mekong quốc tế (MRC), tuần qua, dọc theo hạ lưu sông Mekong, các trạm đo ở Lào và Campuchia đã ghi nhận mức nước cao kỷ lục.

Các chuyên gia của MDM cho biết khả năng các con đập của Trung Quốc sẽ tiếp tục xả nước trong khoảng sáu tuần nữa và làm cho mực nước hạ lưu cao hơn”.

Tại sao từ ngày 25/4 - 1/5/2024 các trạm đo ở Lào và Campuchia đã ghi nhận mức nước cao kỷ lục và khả năng còn tiếp tục cao hơn (thượng điền đa thủy) mà ĐBSCL vẫn tiếp tục bị hạn mặn kéo dài (hạ điền khan)? Phải chăng đúng là đã có hiện tượng hạ thấp đáy sông làm mực nước sông Cửu Long cũng hạ xuống theo làm mặn lên cao hơn? ĐBSCL là vùng chịu ảnh hưởng triều nên cần ghi nhận ý kiến này trong bài viết của KSCC Hoàng Xuân Hồng.

Nghĩa là hiện tượng mực nước sông ở vùng chịu ảnh hưởng triều bị hạ thấp có thể khó nhận biết hơn, cần có các quan sát, đánh giá cụ thể mới khẳng định được. Hiện tượng mặn kéo dài ở ĐBSCL trong khi mực nước ở Lào và Campuchia cao hơn trung bình nhiều năm như thông tin đã nêu là điều cần được kiểm chứng để có kết luận thỏa đáng về vấn đề rất quan trọng này đối với ĐBSCL, từ đó mà có sự chuẩn bị về phương hướng phòng ngừa, xử lý.

Về các điều kiện đảm bảo an ninh nước cho châu thổ sông Hồng một cách bền vững lâu dài

Tôi thống nhất với ý kiến của Tác giả: “Giải pháp xả nước từ các hồ chứa đã thực hiện trong 16 năm vừa qua phục vụ tưới đổ ải cho châu thổ sông Hồng chỉ là biện pháp tình thế, không giải quyết được những yêu cầu cơ bản về an ninh nước nhằm phục vụ sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dân sinh, cải thiện môi trường và giao thông thủy và du lịch”, thống nhất với 5 điều kiện nhằm đảm bảo an ninh nước cho châu thổ sông Hồng một cách bền vững lâu dài mà Tác giả đã nêu (sau đây gọi tắt là 05 Điều kiện):

- Mực nước trên sông Hồng phải luôn đảm bảo đủ độ cao để các công trình thủy lợi ven sông lấy đủ nước vào hệ thống nội đồng. Cụ thể là tại trạm thủy văn Hà Nội mực nước luôn luôn đạt được cao trình > 2,2m.

- Bảo đảm cho các hồ chứa ở thượng nguồn hoạt động theo đúng quy trình, không phải xả nước xuống hạ lưu để nâng mực nước.

- Không cản trở việc thoát lũ trên toàn hệ thống sông.

- Đảm bảo giao thông thủy trong cả năm.

- Không gây ra các tác động xấu đến môi trường

Về giải pháp bền vững lâu dài để đảm bảo an ninh nước cho châu thổ sông Hồng

Tác giả lược nêu 3 giải pháp kèm theo các nhận xét:

1. Xây dựng 10 đập dâng nước về mùa cạn và ngăn mặn ở ven biển trên toàn bộ hệ thống sông Hồng, trong đó 7 đập ngăn mặn ở cửa sông.

• Đập dâng ngả ba Thao - Đà
• Đập dâng hạ lưu cống Xuân Quan (sông Hồng)
• Đập dâng hạ lưu cống Long Tửu (sông Đuống)
• Đập kiểm soát mặn của Ba Lạt (sông Hồng)
• Đập kiểm soát mặn cửa sông Ninh Cơ
• Đập kiểm soát mặn cửa sông Đáy
• Đập kiểm soát mặn cửa sông Trà Lý
• Đập kiểm soát mặn cửa sông Hóa
• Đập kiểm soát mặn cửa sông Đò Hàn
• Đập kiểm soát nước sông Luộc

Nhận xét: Trong 10 công trình được đề xuất có 2 công trình phải được ưu tiên là đập dâng hạ lưu cống Xuân Quan (sông Hồng) và đập dâng hạ lưu cống Long Tửu (sông Đuống). Kinh phí đầu tư cho 2 công trình này khoảng 3.000 tỷ, mức độ nghiên cứu đã xong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Giải pháp công trình được đồng tình của nhiều chuyên gia và có tính khả thi cao.

2. Hai địa phương có công trình Liên Mạc và Xuân Quan đề xuất xây dựng trạm bơm có lưu lượng lớn để bơm nước vào nội đồng trong mùa khô.

Nhận xét: Giải pháp này vẫn mang tính chất tình thế, không giải quyết được những yêu cầu cơ bản đã được nêu trên và có rất nhiều chuyên gia không đồng tình.

3. Một số chuyên gia đề xuất giải pháp nâng đáy một số đoạn sông Hồng và sông Đuống (hạ lưu cống Xuân Quan, Long Tửu) lên bằng đáy lòng sông trước năm 1990 (thời điểm chưa xẩy ra hiện tượng xói đáy sông) tạo thành những đập ngầm bằng các bao tải cát được lấy ở các bãi bồi.

Nhận xét: Giải pháp này mới được đề xuất trên ý tưởng. Để có lời giải cần phải giải bài toán thủy lực của hệ thống sông và sau đó phải có thí nghiệm thủy lực của sông Hồng và sông Đuống.

Nhận xét của tôi

- Về cơ bản, tôi đánh giá giải pháp phục hồi đáy sông là căn cơ nhất trong 3 giải pháp, khắc phục đúng nguyên nhân, bản chất của hiện tượng hạ thấp mực nước sông Hồng chủ yếu là do đáy sông bị hạ thấp. Giải pháp này có thể đáp ứng điều kiện đầu tiên trong 05 Điều kiện về mực nước sông Hồng tại trạm thủy văn Hà Nội phải lớn hơn +2,2m và thỏa mãn một cách hoàn hảo tất cả 4 điều kiện còn lại, ngoài ra còn giúp mái sông ổn định, an toàn hơn (khi đáy sông được nâng cao hơn). Tuy nhiên, phục hồi bằng đáy lòng sông trước năm 1990 hay bằng một mức khác hợp lý hơn cần được luận chứng đầy đủ, hợp lý. Biện pháp tạo đập ngầm bằng các bao tải cát được lấy ở các bãi bồi không có tính bền vững, cần được thay thế bằng biện pháp công trình khác đảm bảo được tính ổn định lâu dài. Nói chung cần bổ sung phương án, biện pháp thiết kế công trình cho ý tưởng thiết kế này.

- Giải pháp xây dựng các trạm bơm đúng là giải pháp tình thế, đáp ứng điều kiện đầu tiên và điều kiện: “Bảo đảm cho các hồ chứa ở thượng nguồn hoạt động theo đúng quy trình, không phải xả nước xuống hạ lưu để nâng mực nước” trong 05 Điều kiện, không ảnh hưởng 3 điều kiện khác còn lại, nên được áp dụng một cách linh hoạt, có thể là (trạm bơm) cố định hoặc tạm hoặc di động, lớn hoặc nhỏ tùy lúc, tùy nơi, tùy theo tình thế cụ thể trong thời gian giải pháp phục hồi đáy sông được thực hiện từng bước, trên từng đoạn sông (phục hồi được đến đâu sẽ không phải dùng giải pháp tình thế (trạm bơm) đến đó).

- Giải pháp xây dựng 10 đập dâng nước về mùa cạn và ngăn mặn ở ven biển trên toàn bộ hệ thống sông Hồng (ngoại trừ 7 cống ngăn mặn ven biển) về bản chất cũng chỉ là biến thể của giải pháp phục hồi đáy sông, chỉ khác là không làm trên suốt chiều dài (phục hồi đáy sông biến đổi liên tục hơn, gần giống với đáy sông tự nhiên hơn) mà chỉ xây dựng ở 2 hay 3 vị trí nên chỉ giải quyết hiện tượng (dâng mực nước cho cống Xuân Quan, cống Long Tửu, cống Liên Mạc… lấy được nước), không giải quyết triệt để nguyên nhân, bản chất vấn đề (đáy sông bị hạ thấp làm hạ mực nước sông), không loại trừ được việc sử dụng các trạm bơm tình thế ở những nơi còn lại và ít nhiều đều có ảnh hưởng nhất định đối với các điều kiện khác còn lại trong khi giải pháp phục hồi đáy sông thỏa mãn một cách hoàn hảo tất cả 05 Điều kiện, không gây ảnh hưởng gì đáng kể.

Theo quan điểm này, giải pháp phục hồi đáy sông là vĩnh cửu, định hình lòng sông theo cắt dọc và cắt ngang phù hợp với hiện trạng các đập, hồ chứa nước phía trên và đê sông Hồng hiện hữu, đáp ứng yêu cầu dâng mực nước sông về mùa kiệt. Giải pháp xây dựng trạm bơm là giải pháp tình thế, phụ trợ cho giải pháp phục hồi đáy sông. Giải pháp xây dựng đập dâng tuy là biến thể của giải pháp phục hồi đáy sông nhưng không thể thay thế cho giải pháp này.

Phương án và biện pháp công trình đề xuất cho ý tưởng phục hồi đáy sông

Như đã nêu, ý tưởng thiết kế phục hồi đáy sông cần được bổ sung Phương án, biện pháp công trình để trở thành một giải pháp thiết kế hoàn chỉnh.

1. Phương án

Trên cơ sở đề xuất biện pháp công trình nhằm thực hiện ý tưởng phục hồi đáy sông, phương án đề xuất bao gồm biện pháp thiết kế phục hồi đáy sông + các trạm bơm tạm thời, theo thời gian, tình thế. 

Bài liên quan

Những bất cập trong quy định, thực hiện quy định quản lý an toàn đập, hồ chứa nước

2. Biện pháp thiết kế công trình cho giải pháp phục hồi đáy sông

Biện pháp thiết kế công trình là sử dụng cọc cừ bê tông dự ứng lực đóng ken sít theo chiều ngang sông, có gân dọc để tăng độ cứng cho hệ cọc và tăng lực chống ngang, tạo thành mặt cắt ngang sông mang tính mẫu định hình tại những vị trí được chọn (giống như việc tạo mặt cắt mẫu trên kênh tưới) theo mặt cắt thiết kế phỏng theo tự nhiên được chọn tại vị trí đó. Các mặt cắt mẫu định hình được tạo thành này phải đáp ứng đầy đủ 05 Điều kiện và yêu cầu thiết kế về phục hồi đáy sông. Ngay sau khi hoàn thành xây dựng, mỗi mặt cắt định hình này (hoặc cụm mặt cắt định hình) sẽ có tác dụng: (i) định hình mặt cắt ngang cho đoạn sông sau nó (ở nơi nước chỉ chảy 1 chiều), hoặc trước và sau nó (ở nơi nước chảy 2 chiều); (ii) dâng mực nước; (iii) cùng với thời gian, đáy sông sẽ được nâng lên/lấp đầy nhờ phù sa lắng đọng qua mỗi mùa lũ hoặc được bồi lấp nhân tạo bổ sung bằng cát biển, cát bồi bãi sông.

3. Yêu cầu thiết kế đối với giải pháp phục hồi đáy sông

Yêu cầu thiết kế đối với giải pháp phục hồi đáy sông đòi hỏi cắt dọc và cắt ngang định hình dòng sông phải được lựa chọn phù hợp với hiện trạng các đập, hồ chứa nước phía trên và đê sông Hồng hiện hữu + thỏa mãn 05 Điều kiện (trong đó chỉ cần quan tâm điều kiện: Mực nước tại trạm thủy văn Hà Nội luôn luôn > + 2,2m. Bốn điều kiện còn lại trong giải pháp phục hồi đáy sông đương nhiên luôn thỏa mãn tuyệt đối). Theo đó, và căn cứ các quy định sau đây tại Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng:

Hàng năm, các hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Lai Châu, Bản Chát và Huội Quảng trên lưu vực sông Hồng phải vận hành theo nguyên tắc thứ tự ưu tiên như sau:

1. Trong mùa lũ:

a) Đảm bảo an toàn công trình: Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các công trình thủy điện, không được để mực nước các hồ chứa vượt cao trình mực nước lớn nhất thiết kế với mọi trận lũ nhỏ hơn hoặc bằng lũ thiết kế tần suất 0,01% đối với các hồ Hòa Bình và Thác Bà; mực nước lớn nhất kiểm tra PMF đối với hồ Lai Châu, Sơn La và lũ kiểm tra tần suất 0,02% đối với các hồ Tuyên Quang, Bản Chát và Huội Quảng;

b) Đảm bảo an toàn chống lũ cho hạ du:

- Đảm bảo an toàn cho đồng bằng Bắc Bộ với các trận lũ tại Sơn Tây có chu kỳ lặp lại nhỏ hơn hoặc bằng 300 năm, giữ mực nước sông Hồng tại Hà Nội không vượt quá cao trình 13,1m;

- Đảm bảo an toàn cho thủ đô Hà Nội với các trận lũ tại Sơn Tây có chu kỳ lặp lại nhỏ hơn hoặc bằng 500 năm, giữ mực nước sông Hồng tại Hà Nội không vượt quá cao trình 13,4m;

c) Đảm bảo hiệu quả phát điện: Trên cơ sở đảm bảo an toàn công trình và an toàn chống lũ cho hạ du, điều hành để phát điện có hiệu quả cao nhất.

2. Trong mùa cạn:

a) Đảm bảo an toàn công trình;

b) Đảm bảo dòng chảy tối thiểu trên sông và nhu cầu sử dụng nước tối thiểu ở hạ du;

c) Đảm bảo tối ưu hiệu quả phát điện.

Thiết kế cắt dọc và cắt ngang định hình dòng sông của giải pháp phục hồi đáy sông phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

a) Về mùa lũ:

- Khi lũ tại Sơn Tây có chu kỳ lặp lại nhỏ hơn hoặc bằng 300 năm, lưu lượng xả lũ từ các hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Lai Châu, Bản Chát và Huội Quảng không được làm mực nước sông Hồng tại Hà Nội vượt quá cao trình + 13,1m (khi đó, mặt cắt ngang sông tại Hà Nội phải đảm bảo điều kiện không vượt quá cao trình + 13,1m, nghĩa là phải chọn cao trình đáy sông thỏa mãn điều kiện);

- Khi lũ tại Sơn Tây có chu kỳ lặp lại nhỏ hơn hoặc bằng 500 năm, lưu lượng xả lũ từ các hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Lai Châu, Bản Chát và Huội Quảng không được làm mực nước sông Hồng tại Hà Nội vượt quá cao trình +13,4m (khi đó, mặt cắt ngang sông tại Hà Nội phải đảm bảo điều kiện không vượt quá cao trình + 13,4m, nghĩa là phải chọn cao trình đáy sông thỏa mãn điều kiện);

- Tất cả các cắt ngang định hình dòng sông của giải pháp phục hồi đáy sông phải đảm bảo thoát lũ tương ứng với các lưu lượng lũ ứng với các mực nước + 13,1m và + 13,4m tại Hà Nội.

Có thể vận dụng lý thuyết về Quy trình vận hành xả lũ an toàn cho hồ chứa nước và vùng hạ du đập (được trình bày tại Mục 3.4 của bài viết https://nongnghiep.vn/tri-thuc-nong-dan/nhung-bat-cap-trong-quy-dinh-thuc-hien-quy-dinh-quan-ly-an-toan-dap-ho-chua-nuoc-d384904.html) + sử dụng các bảng tính - vận hành theo quy trình này (lập riêng cho mỗi một đập, hồ chứa nước, theo hình mẫu nêu tại Mục 3.4 nói trên) để xác định lưu lượng xả nước lớn nhất từ hồ ở vị trí thấp nhất không làm vượt mức đảm bảo an toàn (mức + 13,1m và/hoặc + 13,4m) tại trạm thủy văn Hà Nội ở mỗi thời điểm xem xét.

b) Về mùa cạn:

- Mực nước sông Hồng tại trạm thủy văn Hà Nội phải luôn > +2,2m;  

- Về nguyên tắc, mực nước tại tất cả các cắt ngang định hình dòng sông của giải pháp phục hồi đáy sông phải đảm bảo tương ứng với mực nước sông Hồng > +2,2m tại trạm thủy văn Hà Nội, trừ khi có luận chứng hợp lý khác đối với vị trí mặt cắt nào đó (chẳng hạn, đối với các đoạn sông chịu ảnh hưởng triều, cần lấy mực nước thiết kế lấy nước mùa kiệt của các cống lấy nước đã có trên các đoạn sông này làm mực nước phải đảm bảo).

Các yêu cầu thiết kế nêu trên là đủ điều kiện để xác định cắt dọc và cắt ngang định hình dòng sông của giải pháp phục hồi đáy sông. Việc xác định vị trí công trình bắt đầu làm từ đâu (ở hạ lưu, phía gần biển) tới đâu (ở thượng lưu, phía trên Hà Nội), bao gồm cả vị trí từng mặt cắt ngang định hình, hoặc trình tự thực hiện xây dựng theo thứ tự làm dần từ dưới trước, trên sau hay làm trước một số cụm mặt cắt định hình tại một số vị trí quan trọng, cấp bách sẽ do tư vấn luận chứng, đề xuất lựa chọn và cấp có thẩm quyền xem xét, quyết định trong quá trình lập, trình duyệt các bước thiết kế.

Việc chọn làm trước cụm mặt cắt định hình sẽ đòi hỏi phải được bồi lấp nhân tạo bổ sung một phần bằng cát biển, cát bồi bãi sông cho lòng dẫn để tạo chân cho hàng cừ bê tông dự ứng lực, đồng thời nhất thiết vẫn phải có cụm mặt cắt định hình ở vị trí thấp nhất trên dòng sông để hứng phù sa mùa lũ hoặc cát bồi lấp nhân tạo trôi về. Sau khi xây dựng xong các cụm mặt cắt định hình thì tiếp tục xây dựng các mặt cắt định hình trên các đoạn còn trống còn lại cho đến khi hoàn thành toàn bộ.

Kết luận

Đồng bằng sông Hồng và ĐBSCL là hai vựa lúa lớn nhất của cả nước. Vấn đề đảm bảo an ninh nguồn nước cho hai vựa lúa này là tối quan trọng.

Tại bài viết: “Đảm bảo an ninh nguồn nước cho vùng châu thổ sông Hồng - Một công việc quan trọng và cấp thiết”, KSCC Hoàng Xuân Hồng - Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam đã nhắc tới 3 giải pháp, trong đó đề xuất chọn giải pháp xây dựng đập dâng, coi giải pháp bơm là giải pháp tình thế (“có rất nhiều chuyên gia không đồng tình”), giới thiệu giải pháp nâng đáy sông cho có (“Giải pháp này mới được đề xuất trên ý tưởng”).

Trong bài viết này, tôi đã bổ sung phương án, biện pháp thiết kế công trình cho ý tưởng phục hồi đáy sông để nâng nó thành một giải pháp thiết kế hoàn chỉnh, bao gồm các điều kiện dùng để xác định cắt dọc và cắt ngang định hình dòng sông của giải pháp cho phù hợp với các công trình đập, hồ chứa nước ở thượng lưu, đê sông hiện hữu, đảm bảo các yêu cầu về thoát lũ quy định tại Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông hồng và yêu cầu về mực nước tưới cho Đồng bằng sông Hồng trong mùa kiệt, cùng một số luận chứng về lựa chọn vị trí của từng mặt cắt và lựa chọn trình tự thực hiện xây dựng. Tôi quan niệm giải pháp phục hồi đáy sông mới là giải pháp cần chọn để thực hiện.

Đồng thời tôi cũng đề xuất cần có nghiên cứu, đánh giá về hiện tượng mặn kéo dài ở ĐBSCL trong khi mực nước ở Lào và Campuchia cao hơn trung bình nhiều năm có phải là do nguyên nhân đáy sông bị hạ thấp làm hạ thấp mực nước sông Cửu Long giống như đã và đang xảy ra ở sông Hồng (như đã nêu ở Mục 1) hay không? Nếu kết luận là đúng thì giải pháp xử lý cần chọn cũng là giải pháp phục hồi đáy sông như tôi đã đề xuất áp dụng đối với lưu vực sông Hồng, nhưng về yêu cầu thiết kế có thể hơi khác, khi cần có thể được trao đổi, thảo luận ở một dịp khác.