Bạn đang ở: Trang chủ / KHKT / Sạt lở đất, khô hạn, lũ lụt và thủy điện

Sạt lở đất, khô hạn, lũ lụt và thủy điện

Cập nhật ngày 16/11/2020 theo yêu cầu của tác giả.

Sạt lở đất, khô hạn, lũ lụt và thủy điện


ĐẶNG Đình Cung

Kỹ sư tư vấn



Có ý kiến phải nên dẹp thủy điện đi, hay ít ra dẹp thủy điện nhỏ, vì chúng đe dọa sinh mạng và tài sản cho người dân. Ý kiến này sai.


Lợi ích của thủy điện


Người ta xây hồ để chứa nước, cắt lũ và tưới tiêu đồng ruộng ở mạn xuôi. Người ta gọi những công trình đó là công trình thủy lợi. Bây giờ người ta có thể chế tạo những tua–bin từ cực nhỏ (đưới một watt) cho tới cực lớn (một trăm mega–watt) nên bây giờ hầu hết các hồ thủy lợi đều có thêm chức năng sản xuất điện và thường dân quen gọi bất cứ một hồ nhân tạo nào là một hồ hay một công trình thủy điện.

Với công nghệ hiện đại thì thủy điện là nguồn điện xanh và sạch duy nhất. Điện mặt trời và điện gió chỉ thích hợp cho các nhu cầu cá nhân thôi chứ chưa thỏa mãn được hết tất cả nhu cầu của các ngành kinh tế. Vào mùa mưa thì một hồ thủy điện lưu chứa nước chảy từ mạn ngược, tránh cho lượng nước đó tham gia vào nạn lụt ở miền xuôi. Vào mùa khô thì nước chứa trong hồ chảy qua tua–bin sản xuất điện và cho phép nông dân ở mạn xuôi có nước để canh tác.

Trong tương lai, với sự phát triển của điện gió, thì có nhu cầu xây một loại hồ thủy điện khác gọi là hồ thủy điện tích năng (PHES, Pumped Hydroelectric Energy Storage). Có hai cách xây loại hồ này. Loại hồ thứ nhất là một hồ xây ở một địa điểm trên đất liền cao hơn mặt nước biển. Điện phát ra từ quạt gió dùng để bơm nước biển lên hồ đó. Khi mạng quốc gia cần điện thì người ta tua–bin nước từ hồ xuống biển. Loại hồ thứ hai thực ra là một cái hang đào cũng ở trên đất liền nhưng ở dưới mặt nước biển. Người ta sản xuất điện bằng cách tua–bin nước biển trút xuống cái hang đó. Khi mạng quốc gia không cần đến điện thì người ta dùng quạt gió để bơm nước từ trong hang đổ ra biển để dẹp chỗ cho nước được tua–bin xuống hang.

Nguồn năng lượng cơ bản của thủy điện là nước mưa trời cho không tốn gì. Hiệu suất năng lượng của một tổ tua–bin phát điện gần như tuyệt đối. Một nhà máy thủy điện có thể vận hành hoàn toàn tự động, qua vô tuyến từ xa, chi phí nhân lực mỗi đơn vị điện rất thấp. Do đó mà thủy điện là nguồn năng lượng rẻ nhất trong số các dạng điện khác. Một tua–bin phát điện có thể được kích động mau chóng với công suất có thể được điều chỉnh rất chính xác. Nhờ những ưu điểm kinh tế – kỹ thuật đó mà người ta ưu tiên dùng thủy điện để sản xuất điện cơ bản và để cân bằng mạng lưới điện quốc gia.

Ngoài hai chức năng cắt lũ và sản xuất điện, một hồ thủy điện xây dựng còn có thể là một nơi :

(a) được chỉnh trang thành khu du lịch, giải trí và thể thao,

(b) dùng mặt nước để trồng rau và/hay nuôi tôm nuôi cá,

(c) trở thành một tuyến giao thông bằng đường sông nếu hồ cắt ngang một thác,

(d) tự nhiên ô–xy hóa lại nước ô nhiễm chảy từ lưu vực thượng nguồn,

(e) là nguồn nước làm nguội bộ ngưng của một nhà máy nhiệt điện.

Xây một công trình thủy điện giúp cho các xí nghiệp thầu dự án tích lũy kinh nghiệm để phát triển ngành xây dựng và ngành lắp ráp thiết bị công nghiệp. Thay vì nhập cảng những bộ phận của một công trình thủy điện vừa và nhỏ thì chúng ta cũng có thể xây dựng một ngành công nghiệp sản xuất để dùng trong nước và để xuất khẩu1.


Xẻ núi


Người ta phải xẻ núi và đốn rừng để có một mặt bằng mà xây dựng những công trình ở miền núi. Những công trình đó là những hồ thủy điện, những hạng mục của nhà máy, đường xe dẫn đến công trường, khu tái định cư cho người dân phải di dời và khu công nghiệp để sử dụng điện của nhà máy thủy điện. Người ta cũng phải xẻ núi và đốn rừng để xây các tuyến giao thông xuyên rừng như là xa lộ, đường sắt, cầu cạn và kênh đào.

Sạt lở đất có thể xảy ra khi độ dốc của sườn núi cao hơn độ dốc cân bằng (equilibrium slope).

Những mảng đá bám vào sườn núi nhờ ma sát. Rễ cây giúp thêm những mảng đá bám vào sườn núi. Khi có động đất thì mảng đá đó trượt và rơi xuống chân núi. Động đất không cần phải có cường độ mạnh. Mảng đá nhỏ như một mảnh vườn hay lớn hơn một chút. Nhưng mảng đá này rơi kéo theo nhiều mảng đá khác nên một trận sạt lở đất có thể tàn phá một diện rộng. Những mảng đá có thể được dán vào sườn núi nhờ đất sét hay một khoáng vật tương tự. Khi có mưa hay nước chảy từ đâu đó thì đất sét hóa lỏng, mảng đá không có gì giữ nữa thì rơi xuống chân núi.

Đất cát phủ trên sườn núi có thể bị nước mưa biến thành bùn. Bùn đó chảy xuống theo mặt dốc của núi hay, tựa như một dòng sông, theo một khe núi. Hiện tượng này tương tự như hiện tượng tuyết lở ở miền núi các vùng có tuyết phủ. Người ta gọi nó là lũ bùn. Nó xảy ra thường xuyên hơn và gây thiệt hại ở một diện nhỏ hơn là các mảng đá rơi từ sườn núi.

Thông thường khi xẻ núi thì người ta tạo ra một ta–luy với độ dốc thấp hơn độ dốc cân bằng để sạt lở đất không thể xảy ra. Sau đó người ta trồng cây để tăng cường chống sạt lở đất, để làm đẹp cảnh quan và/hay để cách ly công trình. Nếu diện tích núi bị xẻ rộng thì lâu dần những mặt dốc đó trở thành rừng và thú vật sẽ đến sống ở đó tạo thành một hệ sinh thái có thể khác với hệ sinh thái nguyên sinh, nhưng cũng đa dạng như xưa. Nếu vì một lý do kinh tế – kỹ thuật nào đó mà phải tạo ra một ta–luy với mặt dốc cao hơn độ dốc cân bằng, thì người ta tăng cường sức bền của ta–luy bằng cách trồng cây, đóng cọc vào đất hay/và xây một kè chống đỡ ở chân núi2.

Để tránh tai nạn thì người ta không sinh hoạt ở dưới những nơi sạt lở đất có thể xảy ra. Các nước công nghiệp công bố bản đồ ghi rõ những nơi có rủi ro để người dân tránh những nơi đó. Một bản đồ 1/50.000 đủ để khoanh vùng những nơi nên tránh. Sau đó, ở khâu thiết kế thực hiện dự án (detailed design hay là execution design) thì người ta mới vẽ một bản đồ chi tiết hơn.


Đốn rừng


Rừng hạn chế ảnh hưởng tiêu cực của những tình huống lở đất, khô hạn và lũ lụt. Như viết ở trên, rễ cây giúp cho đất đá bám vào sườn núi, làm giảm xác suất xảy ra sạt lở đất. Vào mùa mưa, rễ cây giữ một phần nước mưa làm giảm ảnh hưởng của lũ bão. Rừng tạo ra một khí hậu địa phương (micro–climate) ẩm hơn ở những vùng xung quanh làm cho ảnh hưởng của mùa khô bớt trầm trọng.

Lá rừng hấp thụ khí CO2, tham gia vào chương trình quốc tế giảm khí này trong khí quyển. Rừng là nguồn nguyên liêu cho công nghiệp gỗ và bột giấy. Rừng cũng là nơi sinh sản súc vật và thảo mộc làm thức ăn và nguyên liệu cho công nghiệp dược.

Người ta phân biệt rừng nguyên sinh, rừng tái sinh, rừng nhân tạo và tổng số những loại rừng đó.

Rừng nguyên sinh là rừng có sẵn từ đời nào đến giờ mà vẫn chưa bị xâm phạm. Rừng nguyên sinh là nơi trú ẩn của nhiều động vật có nguy cơ bị diệt chủng. Rừng chứa nhiều loại cây mọc lên từ cả thế kỷ nay. Những loại cây này có giá trị kinh tế cao nên bị lâm tặc tàn phá. Người ta ước lượng ở nước ta chỉ còn chưa tới 100.000 hecta rừng nguyên sinh. 

Khi xưa, rừng chiếm 43 phần trăm diện tích nước ta. Vì chiến tranh tàn phá, tác động của các cơ quan chính phủ vô ý thức và tác động của lâm tặc, tỷ lệ này giảm xuống dưới 30 phần trăm vào thập niên 1980/90. Chiến tranh đã chấm dứt từ hơn bốn chục năm rồi. Ở những vùng hẻo lánh ít giá trị kinh tế thì cây cối đã mọc lên thành rừng tái sinh và chính phủ cũng cho khôi phục rừng trên một diện lớn. Bây giờ thì có thể coi rừng tái sinh hay nhân tạo đã có khả năng khôi phục ảnh hưởng tích cực của rừng nguyên sinh về lở đất, khô hạn và lũ lụt. Chỉ còn thiếu có đa dạng sinh thái, động vật cũng như thảo vật.

Như vậy không có nghĩa là di lụy của chiến tranh không còn nữa. Theo kinh nghiệm của các nước Âu–Châu thì phải ba thế kỷ thì mới có thể gỡ hết tất cả bom đạn chưa nổ của Đệ Nhất Thế Chiến. Vậy thì chúng ta cũng phải chờ hai thế kỷ rưỡi nữa thì mới có thể thảnh thơi vào rừng chơi, hái rau lá, nhặt thảo mộc và săn bắn. Còn về dioxine của chất độc Da Cam thì sẽ phân hủy hoàn toàn sớm hơn, nhưng không ai biết khi nào thì rừng của ta sẽ sạch. Trong khi chờ đợi thì những chất độc đó thấm xuống dưới lòng đất, ô nhiễm sông ngòi, nhập vào chuỗi lương thực của thú vật cũng như của con người và phát tán nguy cơ trẻ em sinh ra với khuyết tật.

Đốn rừng không trực tiếp sinh ra sạt lở đất, khô hạn hay lũ lụt. Nhưng không có rừng thì những nạn đó trầm trọng hơn.

Ngoài việc đốn rừng để xây thủy điện và các tuyến giao thông thì đồng bào ta đốn rừng chủ yếu là để có nguyên liệu cho ngành gỗ và ngành bột giấy, nuôi tôm, trồng cây công nghiệp như là trà, cà phê, hạt tiêu và cao–su. Dù đốn rừng để dùng vào bất cứ việc gì chăng nữa thì môi trường sinh thái cũng bị tổn hại nặng. Có đồn điền cao–su chim không còn đến làm tổ nữa.

Bây giờ có phong trào đốn rừng để xây các nhà máy điện mặt trời. Vì những định luật của vật lý học, với cùng một công suất thì một trang trại điện mặt trời cần đến một diện tích lớn hơn nhiều diện tích của một hồ thủy điện (con số chính xác tùy ở địa điểm). Với điện mặt trời thì những đe dọa về an toàn cho con người và toàn vẹn môi trường của thủy điện sẽ nhân gấp bội. Chỉ tránh được có nạn xả lũ trái chiều.


Khô hạn và lũ lụt


Khô hạn và lũ lụt là thiên tai. Nhưng con người làm cho thường xuyên hơn và hậu quả của chúng trầm trọng hơn.

Nước ta có hai mùa : mùa mưa và mùa khô. Phân chia thời gian của mỗi mùa tùy ở mỗi tỉnh nằm ở vĩ tuyến nào. Nhưng ở nước ta thì mùa khô năm nào cũng đủ lâu để nước thấm đất có thời gian bốc hơi hay chảy ra biển hết. Trong năm có một thời gian đất quá khô không thể trồng được gì. Để tiếp tục canh tác, người ta bơm nước từ các dòng sông lớn như là sông Mekong và sông Hồng và, nếu cần, từ lớp nước ngầm.

Mỗi năm, vào cuối mùa hè cho tới giữa mùa thu, thì áp thấp nhiệt đới tự phát ở phía Đông Philippines, chuyển vào Biển Đông, tăng cấp và trở thành bão. Bão bị dẫy Trường Sơn ngăn cản, không thể đi xa hơn vào đất liền nên hoành hoành trên các tỉnh ven biển nước ta, đặc biệt ở các tỉnh Trung Bộ. Trên toàn cầu, từ hai chục năm nay, mưa bão mỗi năm mỗi nhiều hơn và mạnh hơn năm trước. Các nhà khoa học gán xu hướng này cho biến đổi khí hậu.

Khi mưa nhiều quá thì nước chảy từ những điểm cao xuống dòng sông ao hồ. Khi những vật thể đó không thể chứa thêm được nữa thì nước tràn ra một diện tích rộng hay hẹp tùy nơi đó là một thung lũng nhỏ hay một đồng bằng rộng lớn.

Như viết ở phần trên, người ta xây hồ thủy điện là để, vào mùa mưa, giảm lượng nước chảy từ mạn ngược. Nếu đập xây không vững thì sẽ vỡ và khối nước lưu trữ trong hồ sẽ gây ra lụt ở mạn xuôi. Đập có thể vỡ vào mùa mưa cũng như vào mùa khô. Vỡ vào mùa mưa thì sẽ gia tăng lụt. Nếu nước chứa trong hồ không được tháo hết trước vào mùa mưa thì tới một lúc nào đó chủ nhân nhà máy phải xả lũ để đập không bị hỏng vì nước tràn khỏi ngọn đập. Lượng nước cộng thêm với lũ tự nhiên làm tăng hậu quả của lũ ở mạn xuôi. Không biết họ tính toán ra sao mà một số chủ nhân nhà máy thủy điện không tháo hết nước chứa trong hồ khi nông dân ở mạn xuôi cần đến và xả nước khi người dân bì bõm với lụt3.

Ở thượng nguồn các sông Mekong và sông Hồng, Trung Quốc xây nhiều đập thủy điện. Dung tích của tất cả các hồ chứa họ đã xây tổng cộng bằng lưu lượng cả năm của hai sông đó. Vì mới xây, họ cần phải ngăn không cho nước chảy sang nước ta để đổ đầy các hồ của họ. Vì đó mà từ một thập kỷ nay, chúng ta và người Kampuchea phải chịu hạn hán nặng. Khi nào tất cả các hồ của họ sẽ đầy thì đâu sẽ về đó như cuối thế kỷ trước. Trong khi chờ đợi thì lớp nước ngầm các đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng sẽ cạn và sẽ được thay thế bằng nước mặn của Biển Đông. Không ai biết, khi lưu lượng nước ngọt trở lại bình thường, thì phải bỏ bao nhiêu thời gian để nước ngọt rửa sạch đồng ruộng đã bị mặn hóa4.

Ở những điểm cao của một thành phố thì trước kia không có ai xây gì. Nước mưa có thể ngấm xuống đất. Khi những mặt bằng ở nơi đó được đô thị hóa thì đường phố bị bê–tông hóa và nước không thấm xuống dưới đất nữa mà chảy xuống những điểm trũng. Khi xưa thì những điểm trũng dùng làm hồ hứng nước mưa chảy từ các điểm cao. Nhưng bây giờ thì những điểm trũng đó cũng được đô thị hóa. Mỗi lần có mưa là những khu đô thị mới này bị ngập.


Kết luận


Các đập ngăn sông là những công trình kiên cố nhất mà nhân loại đã xây từ thời tiền sử cho tới nay. Cả tới những con thú như là con hải ly (beaver) cũng biết xây đập vững chắc cho cả thế kỷ. Từ trước đến nay, năm nào cũng có mưa bão. Những khổ đau cho đồng bào miền Trung là do thiên tai mà tác động của con người làm trầm trọng thêm.

(a) Biến đổi khí hậu làm cho mưa bão trở nên mỗi năm nhiều hơn và mạnh hơn. Đây là lỗi tại cả nhân loại đã thải ra khí có hiệu ứng nhà kính chứ không chỉ riêng gì người Việt–Nam chúng ta.

(b) Thủy điện không phải là nguyên do duy nhất của tất cả các tai họa.

(c) Những công trình thủy điện không sinh ra sạt lở đất, hạn hán và lũ lụt nhưng làm tăng xác suất chúng xảy ra và hậu quả của chúng nếu đã được thiết kế, thực hiện và vận hành không đúng quy cách : xẻ núi và đốn rừng bừa bãi, thiết kế và xây dựng không vững chắc và xả nước lung tung.

(d) Đô thị hóa và xây dựng các tuyến giao thông xuyên rừng cũng có ảnh hưởng tiêu cực như thủy điện.


Đặng Đình Cung


Chú thích :


1 Vi thủy điện, một hướng phát triển công nghệ cho nước ta
http://vietsciences.free.fr/thuctap_khoahoc/thuctap_vatly/vithuydien.htm

2 Có nhiều phương pháp xây một kè chống đỡ. Thường thì người ta tận dụng vật liệu có sẵn ở địa phương. Xin giới thiệu sáng chế PNEUSOL của cố KS–TS Nguyễn Thành Long. Theo phương pháp này thì người ta dùng lốp xe cũ để củng cố ta–luy. Một công hai chuyện : giải quyết vấn để lốp xe cũ khó phá hủy được và không phải đào đất đá để lấy vật liệu xây dựng làm thêm nguy cơ sạt lở đất. Bằng sáng chế của Laboratoire des Ponts et Chausees, nơi KS Long làm việc, đã quá hạn nên ai cũng được phép sử dụng.

Xem Nguyễn Thành Long, Le PNEUSOL : Báo cáo kỹ thuật tại Phòng thí nghiệm trung ương trường cầu cống năm 1985 và  Luận án Tiến sĩ tại Trường Quốc gia Khoa học ứng dụng Lyon, INSA de Lyon 1993.

3 Hãy thương hại đồng bào tôi hỡi các ông thủy điện ơi
https://www.diendan.org/viet-nam/hay-thuong-hai-dong-bao-toi-hoi-cac-ong-thuy-dien-oi

4 Monitoring the Quantity of Water Flowing through the Upper Mekong Basin Under Natural (Unimpeded) Conditions
https://www.mekongwater.org/reports

Các thao tác trên Tài liệu

Các số đặc biệt
Ủng hộ chúng tôi - Support Us
Kênh RSS
Giới thiệu Diễn Đàn Forum  

Để bạn đọc tiện theo dõi các tin mới, Diễn Đàn Forum cung cấp danh mục tin RSS :

www.diendan.org/DDF-cac-bai-moi/rss