Xây đập dâng trên sông Hồng: Chậm ngày nào thiệt hại ngày đó

Tại Hội nghị công bố quy hoạch phòng, chống thiên tai và thủy lợi thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn 2050 diễn ra vào tháng 3/2024, Bộ NN-PTNT đề xuất UBND thành phố Hà Nội trước mắt nghiên cứu xây hai đập dâng trên sông Hồng ở khu vực Xuân Quan (huyện Văn Giang, Hưng Yên) và Long Tửu (huyện Đông Anh, Hà Nội), dự kiến khởi công trong giai đoạn 2026 - 2030. Trao đổi với Báo Nông nghiệp Việt Nam, GS.TS Trương Đình Dụ - nguyên Phó Viện trưởng Viện Khoa học Thủy lợi (nay là Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam) đã chia sẻ những góc nhìn khoa học và thực tiễn về vấn đề này.

Sông Hồng không thiếu nước, nhưng lòng sông bị hạ thấp

Vấn đề nóng bỏng của sông Hồng hiện nay là vào mùa khô mực nước tụt xuống quá mạnh, nhiều vị trí mực nước sông Hồng có lúc thấp hơn ngưỡng cống lấy nước và bể hút trạm bơm. Lấy ví dụ vài cống ở vùng Hà Nội, với các thông số như sau:

Ở cống Liên Mạc, cao trình ngưỡng cống +1m, cao trình mực nước lấy vào cống +3,7m, nhưng mực nước sông vào mùa khô ở đây chỉ khoảng 0,9 - 1,7m. Ở cống Long Tửu, cao trình ngưỡng cống +0,00m, cao trình mực nước lấy vào cống +2,4m, nhưng mực nước sông Hồng mùa khô ở đây chỉ khoảng -0,2m đến +1,5m. Chính mắt tôi đã mục kích cảnh cống trơ đáy ở hai cống này.

Ở cống Xuân Quan, cao trình ngưỡng cống -1m, cao trình mực nước lấy vào cống +1,85m, nhưng mực nước sông Hồng mùa khô ở đây chỉ vào khoảng 0,5m - 0,8m. Do vậy có lúc cống không lấy được nước, hoặc chỉ lấy được khoảng 20 - 40% lượng nước.

Điều đáng lưu ý là trước đây khi chưa có các hồ thủy điện ở thượng nguồn, với lưu lượng tự nhiên của sông Hồng ở Hà Nội khoảng 500 - 600 m3/s thì có mực nước khá cao +2m - +2,4m. Hiện nay với lưu lượng này thì chỉ có mực nước +0,8m - +1,2m. Còn muốn có mực nước hơn +2m thì ở Hà Nội phải có lưu lượng hơn 2.000 m3/s. Nghĩa là phải có lưu lượng gấp khoảng hơn bốn lần lưu lượng cũ.

Nguyên nhân gây ra mực nước sông Hồng bị hạ thấp, xin tóm tắt như sau: Khoảng năm 2003, một vài nhà nghiên cứu cho rằng, nguyên nhân gây ra mực nước sông Hồng bị hạ thấp là do các yếu tố: Nước bị giữ lại ở thượng nguồn, biến đổi khí hậu, thảm phủ rừng bị suy giảm, nhà máy thủy điện không xả đủ nước theo thiết kế.

Không nhất trí với những nguyên nhân trên nên năm 2004 tôi đề nghị Bộ Khoa học và Công nghệ cho làm đề tài “Giải pháp chống hạn cho đồng bằng sông Hồng”, nhưng hơn ba năm sau mới được chấp nhận và triển khai từ năm 2007 đến năm 2010, do PGS.TS Trần Đình Hòa làm Chủ nhiệm.

Khi triển khai thực hiện đề tài, từ tài liệu thực tế cho thấy lưu lượng nước thượng lưu xả về hạ du vẫn đảm bảo như cũ nhưng mực nước vẫn hạ thấp. Từ đó chúng tôi khẳng định: “Nguyên nhân mực nước sông Hồng hạ thấp không phải do thiếu lưu lượng nước mà là do đáy sông bị hạ thấp dẫn tới mực nước hạ thấp theo”. Vì vậy, chúng tôi tập trung nghiên cứu nguyên nhân làm cho đáy sông bị hạ thấp.

Thời gian đầu, chúng tôi nghiêng về hướng hiện tượng xói nước trong, hay còn gọi là hiện tượng xói lan truyền đáy sông do phù sa bị giữ lại sau khi xây dựng hồ chứa thượng nguồn. Đây là hiện tượng thủy lực của dòng chảy trong sông sau các hồ chứa, đã được thế giới nghiên cứu và phổ biến rộng rãi. Khi xây dựng hồ chứa thủy điện Hòa Bình các chuyên gia Liên Xô và Việt Nam cũng đã tính toán dự báo diễn biến độ xói nước trong của sông Đà và sông Hồng sau khi hồ Hòa Bình vận hành.

Tuy nhiên, theo số liệu tính toán này thì sau 50 năm ở Hà Nội sẽ kết thúc xói nước trong và độ sâu xói là 0,5m. Nhưng năm 2012, hồ thủy điện Hòa Bình mới vận hành được 22 năm, mà sông Hồng đoạn qua Hà Nội đã xói sâu 1,67m.

Lúc này GS.TS Vũ Tất Uyên - nhà khoa học đầu ngành Việt Nam về sông ngòi, nêu ý kiến: “Việc khai thác cát tự do, có thể là nguyên nhân quan trọng trong hiện tượng hạ thấp đáy sông Hồng. Đi theo hướng này, Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về sông biển, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã được giao thực hiện đề tài độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác cát đến chế độ dòng chảy, diễn biến lòng dẫn và đề xuất về các giải pháp khoa học công nghệ phục vụ công tác quản lý, quy hoạch khai thác cát hợp lý trên hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình” do PGS.TS Phạm Đình làm Chủ nhiệm, triển khai từ 2013 đến 2015.

Theo đó, số liệu thực đo (lưu lượng, cao trình mực nước, cao trình đáy sông) ở ba trạm thủy văn: Sơn Tây, Hà Nội (trên sông Hồng) và Thượng Cát trên sông Đuống, trong các giai đoạn 1993 - 1997 và giai đoạn 1997 - 2012 để so sánh với nhau.

Kết quả cho thấy có hai nguyên nhân gây ra đáy sông bị hạ thấp: Một là hiện tượng xói nước trong sau hồ thủy điện thượng nguồn. Hai là do khai thác cát tự do dọc sông, đã lấy đi một khối lượng lớn cát khỏi lòng sông. Theo kết quả nghiên cứu của PGS.TS Phạm Đình thì phía trên Hà Nội đến Sơn Tây, ảnh hưởng của xói nước trong và khai thác cát đến hạ thấp đáy sông Hồng xấp xỉ nhau, còn đoạn sông Hồng phía dưới Hà Nội thì ảnh hưởng khai thác cát là chính. Theo tôi kết quả nghiên cứu về trị số hạ thấp đáy sông Hồng của PGS.TS Phạm Đình và cộng sự rất chuẩn xác.

Kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam: nguyên nhân mực nước ở sông Hồng giảm mạnh là do đáy sông bị hạ thấp bởi xói nước trong và khai thác cát đã được mọi người công nhận. Đó là cơ sở khoa học để sau khi kết thúc nghiên cứu đợt 1, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã kiến nghị xây dựng các công trình đập dâng điều tiết mực nước trên sông Hồng ở các vị trí: (1) hạ lưu cống Xuân Quan và (2) hạ lưu cống Long Tửu. Tiếp đó sẽ xây dựng (3) đập dâng Yên Lệnh tại Hưng Yên, (4) ở Cổ Lễ tại Nam Định và sau cùng (5) xây dựng đập kiểm soát nước ở vùng cửa Ba Lạt.

Kết thúc giai đoạn nghiên cứu, đề tài đã kiến nghị ưu tiên xây dựng trước hai đập dâng Xuân Quan và Long Tửu. Hai công trình này phải được xây dựng đồng thời để tỷ lưu đã tính toán giữa sông Hồng và sông Đuống được đảm bảo. Còn lại 3 đập sẽ xây dựng sau. Nhưng đề xuất này chưa được trên chấp nhận vì chưa có quy hoạch.

Tiếp đó Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam lại được giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng thể giải pháp công trình đập dâng nước, nhằm ứng phó với tình trạng hạ thấp mực nước, đảm bảo an ninh nguồn nước vùng hạ du sông Hồng” thực hiện từ năm 2015-2018, cũng do GS.TS Trần Đình Hòa làm Chủ nhiệm.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài này rộng hơn, liên quan đến an ninh nước của các nhánh sông Hồng đến ven biển. Sau khi tính toán đường mặt nước của sông Hồng và các sông nhánh, đề tài đã đề xuất mười đập điều nước ở các vị trí trên hệ thống sông Hồng như sau: (1) đập ngã ba Thao - Đà, (2) đập dâng nước Xuân Quan (sông Hồng), (3) đập điều tiết Long Tửu (sông Đuống), (4) đập kiểm soát nguồn nước Ba Lạt (sông Hồng), (5) đập kiểm soát nguồn nước sông Ninh Cơ, (6) đập kiểm soát nguồn nước sông Đáy, (7) đập kiểm soát nguồn nước sông Trà lý, (8) đập kiểm soát nguồn nước Hồng Quỳnh (sông Hóa), (9) đập kiểm soát nguồn nước Đò Hàn (sông Đò Hàn), (10) đập kiểm soát nguồn nước sông Mới (sông Luộc).

Sau đợt nghiên cứu lần thứ hai này Nhà nước vẫn chưa có chủ trương xây dựng đập dâng điều tiết trên sông Hồng, mà vẫn duy trì giải pháp xả tăng cường lượng nước từ các hồ thủy điện thượng nguồn với ba đợt vào đầu mùa khô hàng năm, để phục vụ đổ ải vụ đông xuân, với tổng lượng khoảng 4 - 5 tỷ m3 nước.

Lãng phí hàng tỷ m3 nước trong vụ đông xuân

Theo tôi giải pháp xả tăng cường lượng nước từ các hồ thủy điện thượng nguồn với ba đợt vào đầu mùa khô hàng năm, để phục vụ đổ ải vụ đông xuân, đã thực hiện 20 năm nay, có ưu điểm là Nhà nước chưa phải đầu tư gì cả, mà giải quyết được cấp nước đổ ải cho vụ đông xuân khoảng 650.000 ha qua các công trình thủy lợi hiện có, đảm bảo được sản xuất vụ đông xuân ở đồng bằng sông Hồng. Do vậy khi chưa có giải pháp đập dâng điều tiết trên sông Hồng thì đây là giải pháp duy nhất cần thiết. Nhưng giải pháp này có những nhược điểm cơ bản như sau:

Thứ nhất, ngoài những ngày xả nước tăng cường thì còn hơn 5 tháng trong mùa khô, các phân nhánh của sông Hồng và hệ thống kênh mương của các công trình thủy lợi lấy nước từ sông Hồng bị cạn kiệt trơ đáy, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng tại các làng mạc và đô thị ở đồng bằng sông Hồng, đặc biệt ở thủ đô Hà Nội, nhiều nhánh sông bốc mùi hôi thối.

Thứ hai, ngoài ba đợt xả nước tăng cường phục vụ đổ ải cho vụ đông xuân, trong mùa khô, đồng bằng sông Hồng vẫn ở trong tình trạng hạn hán, người dân không chủ động được nguồn nước cho hoạt động sản xuất và đời sống, trong lúc nhu cầu sử dụng nước sông Hồng đã tăng lên đáng kể so với trước.

Thứ ba là gây lãng phí lớn nguồn nước. Hàng năm xả khoảng 4,5 - 5 tỷ m3 nước, nhưng chỉ lấy được vào ruộng khoảng 1,5 tỷ m3, còn lại khoảng 3 tỷ m3 nước chảy ra biển. Tuy lượng nước tổn thất này đã tham gia phát điện, nhưng phát điện không theo đúng kế hoạch, nên vẫn gây thiệt hại lớn cho ngành điện.

Đề xuất xây dựng đập dâng điều tiết nước sông Hồng là rất đúng đắn

Theo tôi đề xuất xây dựng đập dâng điều tiết mực nước ở sau cống Xuân Quan và sau cống Long Tửu của Bộ NN-PTNT là hết sức đúng đắn bởi các lý do sau đây:

Một là đề xuất này có cơ sở khoa học vững chắc là dựa trên kết quả nghiên cứu của 3 đề tài khoa học cấp Nhà nước do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thực hiện trước đó. Nói rõ hơn là nguyên nhân gây hạn ở đồng bằng sông Hồng là do thiếu mực nước, không lấy được vào các công trình đã có, chứ không phải thiếu nguồn nước. Do vậy giải pháp xây công trình dâng mực nước là hợp lý nhất. Còn phương án xây dựng các trạm bơm để chống hạn cho những vùng tự chảy được từ dòng sông Hồng là hoàn toàn không hợp lý, vì trạm bơm chỉ phục vụ được khu vực nó phụ trách, còn ở lòng sông Hồng mực nước vẫn bị hạ thấp, nên các sông nhánh của sông Hồng bị cạn kiệt, không cấp được nước cho sản xuất và sinh hoạt, đặc biệt hiện tượng cạn kiệt ở các sông nhánh vẫn gây ô nhiễm môi trường rất trầm trọng. Như vậy phương án đề xuất đập dâng vừa chủ động lấy nước tự chảy liên tục, lại giải quyết  được vấn đề môi trường toàn cục là tối ưu.

Hai là, đề xuất này có tính pháp lý cao vì trong quy hoạch đồng bằng Bắc bộ đã ghi tên hai công trình này.

Ba là, hai đập dâng điều tiết này sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế xã hội cao cho công nông nghiệp trong vùng; nhất là vụ đông xuân được chủ động nguồn nước từ đầu đến cuối, phát triển rau màu và chăn nuôi, cung cấp đủ nước sinh hoạt cho người dân, nhờ nguồn nước ngầm được khôi phục, môi trường sinh thái của các khu dân cư được đảm bảo tốt hơn, đặc biệt quang cảnh thủ đô Hà Nội sẽ đúng với vẻ đẹp thành phố ven sông và giao thông thủy thuận lợi hơn. Nhờ vậy đề xuất này đáp ứng được nguyện vọng của người dân vùng hưởng lợi của hai hệ thống thủy lợi này và của thủ đô Hà Nội.

Bốn là, việc xây đập điều tiết ở Xuân Quan và ở Long Tửu phải được tiến hành đồng thời, để tỷ lưu giữa hai sông được đảm bảo như đã quy định. Vì hiện nay sông Đuống bị xói sâu hơn sông Hồng. Ở vùng cống Long Tửu đáy sông Đuống bị xói sâu tới khoảng 9m.   

Năm là, khi sông Hồng hạ thấp mực nước mạnh như mấy năm nay, vùng cống Xuân Quan  và Long Tửu chịu ảnh hưởng nặng nề nhất cả về khả năng lấy nước trên diện rộng và tác hại môi trường ở thủ đô Hà Nội. Do vậy việc đề xuất xây dựng hai công trình này trước là hợp lý. Nhưng đề nghị Bộ NN-PTNT xem xét đề xuất xây dựng những công trình đập dâng điều tiết ở hạ lưu như kết quả nghiên cứu. Tuy ở đây có thể lợi dụng thủy triều lên để lấy nước vào đồng, nhưng ở vùng Hưng Yên và Nam Định, lượng nước vào các cống lấy từ sông Hồng, vào mùa khô cũng bị giảm đáng kể. Cụ thể người dân ở thôn Nội, xã Nam Thanh, Nam Trực, Nam Định, nói rằng vào mùa khô mực nước con kênh trước làng nhiều năm nay giảm đi một nửa. Năm 2010, khi đi khảo sát vùng Nam Trực, Nam Định, tôi mục kích thấy các tuyến kênh lấy nước từ bờ tả sông Hồng bị cạn trơ đáy.

Sáu là, điều cần lưu ý là khi chưa có các công trình đập dâng điều tiêt hạ du, thì việc xả nước từ thượng nguồn và quy trình vận hành đập dâng Xuân Quan, Long Tửu phải làm sao để ít ảnh hưởng đến việc lấy nước ở hạ du so với phương án xả tăng cường từ các hồ thủy điện thượng nguồn trước đây.

Bảy là, chống lũ sông Hồng thuộc phạm trù an ninh quốc gia, nên công trình điều tiết trên sông Hồng có yêu cầu đặc biệt là chỉ dâng nước trong mùa khô, còn trong mùa mưa phải trả lại tiết diện thoát lũ 100% của lòng sông tự nhiên. Đây là nguyên tắc cơ bản để chọn giải pháp xây dựng đập dâng điều tiết nước trên sông Hồng.

Tám là, hai đập dâng này đưa lại hiệu quả cao về kinh tế xã hội, để chậm ngày nào là thiệt hại cho kinh tế quốc dân ngày đó. Nguyên nhân tụt mực nước thì đã rõ, giải pháp xây dựng thì có nhiều phương án để lựa chọn tùy khả năng đầu tư, kể cả phương án bán vĩnh cửu, thi công nhanh, đầu tư ít nhưng hiệu quả. Vì vậy theo tôi không nên để chậm tới năm 2030.      

Hàng loạt công nghệ dâng nước có thể áp dụng

Hiện nay có nhiều công nghệ từ đơn giản đến hiện đại đáp ứng được các yêu cầu về mặt kỹ thuật dâng nước và thoát lũ, xin nêu vài nét sơ bộ:       

Thứ nhất là đập chìm cố định phục hồi cao trình đáy sông là hình thức tôn cao đáy sông, bằng cách xây dựng các đập chìm cố định, bằng vật liệu dễ kiếm, có cao trình ngang với cao trình đáy sông cũ, để dâng cao mực nước, ngang với mực nước khi chưa bị xói (đây là đề xuất của một số chuyên gia Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam). Phương án này ưu điểm là rẻ nhưng có nhược điểm là không điều tiết được mực nước cần thiết, không tăng được độ an toàn thoát lũ và dễ gây diễn biến lòng dẫn.

Thứ hai là đập hộp chìm di động là đập chìm nâng cao đáy sông trong mùa khô, nhưng cuối mùa khô thì được di dời, trả lại tiết diện sông tự nhiên, để đảm bảo tăng độ an toàn về khả năng thoát lũ. Phương án này ưu điểm là đảm bảo an toàn về thoát lũ, nhược điểm là phải tháo lắp hàng năm và cũng không điều tiết được mực nước.

Thứ ba là đập hộp chìm lắp cửa van clape: Đập gồm bản đáy là hộp chữ nhật, nằm ngầm dưới đáy sông và trên đó lắp các cửa van. Có thể làm cửa van clape dạng bản và điều khiển bằng xi lanh thủy lực. Khi cần dâng mực nước lên, thì ấn nút điều khiển để dâng cửa van lên mức cần thiết; hết mùa khô thì ấn nút điều khiển để hạ cửa van sát đáy. Đây là loại đập dâng hiện đại, vận hành tiện lợi.

Thứ năm là đập hộp di động kết hợp phát điện. Đây là loại đập dâng điều tiết hiện đại có thể lắp tua bin cột nước thấp, phát điện trong sáu tháng mùa khô, ở đập Xuân Quan ước tính phát điện được khoảng 7 MW.

Thứ 6 là đập dâng nước kiểu đập trụ đỡ kết hợp làm cầu giao thông: Ở những nơi mà vị trí đập gần với trục giao thông thì nên kết hợp cầu với đập dâng nước. Nhưng ở đây cần làm cửa van có chiều rộng xấp xỉ với nhịp cầu, khoảng 60 mét để khỏi ảnh hưởng đến khả năng thoát lũ.

Hy vọng rằng, trong thời gian tới, hệ thống đập dâng trên sông Hồng sẽ hiện hữu, để giải quyết những bất cập đã nêu ở trên.