Diễn đàn về hiện tượng nước thấm qua đập Sông Tranh 2(23).[19/05/12]

(23)

Trao đổi với TS Nguyễn Bách Phúc về đập Sông Tranh 2

Bùi Khôi Hùng, Kỹ sư cao cấp

Thay lời tựa… Tôi đã được đọc các bài báo của TS Nguyễn Bách Phúc… Bạn bè thúc dục tôi “Ngành thủy điện Việt Nam đã có bề dày kinh nghiệm và đã phát triển rất mạnh, trong nửa thế kỷ kể từ công trình Thác Bà đến nay đã xây dựng hàng chục nhà máy thủy điện loại vừa, lớn và rất lớn, đã đào tạo được nhiều chuyên gia nhà nghề lão luyện. Vậy mà khi đọc bài của ông Phúc, thấy ngành thủy điện còn nghiệp dư và ấu trĩ quá, anh phải viết bài trả lời đi chứ”.

Bởi vậy tôi viết bài này để các độc giả, các nhà khoa học trong và ngoài nước hiểu đúng về ngành thủy điện ở nước ta cũng như về công trình thủy điện Sông Tranh 2 với tinh thần tự do, dân chủ, nhìn thẳng vào sự thật…

B.K.H.

TS Nguyễn Bách Phúc đã viết bài báo “Đập thủy điện Sông Tranh 2: sao không tìm nguyên nhân trước khi khắc phục sự cố?” đăng trên www.vncold.vn (trang Web/Content.aspx?distid=3001) và các bài khác. Tôi thấy cần thiết phải viết bài này để bàn một số vấn đề mà TS Nguyễn Bách Phúc hiểu chưa đúng.

1. Về vấn đề an toàn hiện nay của đập Sông Tranh 2

Đây là vấn đề có tính chất thời sự đang được xã hội rất quan tâm. Bài báo viết “Bằng lời nói và việc làm của chủ đầu tư EVN, nhà thầu xây dựng đập và Cục giám định Nhà nước về chất lượng công trình xây dựng, có thể hiểu rằng họ vẫn khẳng định đập Sông Tranh vẫn an toàn trong tình trạng hiện nay, mặc dù họ không đưa ra lý lẽ nào để chứng minh cho điều đó”. Còn TS Phúc khẳng định: hiện nay chưa có sơ sở để kết luận “đập Sông Tranh 2 vẫn an toàn”. Thậm chí khi mực nước hồ hạ xuống đến mực nước chết “vẫn chưa thể gọi là an toàn”.

Trong thời gian qua, để đáp ứng sự nghiệp phát triển thủy điện, EVN đã hợp tác với nhiều công ty danh tiếng của nước ngoài như Sogreah - Lavalin, EDF (Pháp), Sweco (Thụy Điển), Norconsult (Na Uy), Nippon Koei – J. Power (Nhật), Colenco (Thụy Sĩ), Hyroproject (Nga), Hoa Đông (Trung Quốc), v.v. Do đó các cơ quan tư vấn của EVN đã tiếp thu được các kinh nghiệm, các phương pháp tính, các phần mềm hiện đại về tính toán ứng suất, nhiệt, động đất…, các phương pháp khảo sát và thí nghiệm tính chất cơ lý của khối đá, các công nghệ mới như bê tông đầm lăn, các quy trình quy phạm của Mỹ, Nhật, Nga, Trung Quốc, v.v. Việc khảo sát và thiết kế đập Sông Tranh 2 cũng được thừa hưởng các kết quả hợp tác đó.

Đập Sông Tranh 2 là đập trọng lực kết cấu bằng bê tông đầm lăn (RCC), cao nhất là 96 m, đập tràn ở lòng sông, mực nước dâng bình thường 175 m, mực nước chết 140 m. Đập được bố trí 30 khe nhiệt (khe biến dạng), mỗi khe cách nhau 20 m, để ngăn nước thấm từ thượng lưu qua khe nhiệt, đã bố trí 2 tuyến chống thấm bằng tấm đồng hình ômêga rộng 60 cm. Sau các tấm đồng là các lỗ thu nước thấm cách nhau 3 m để dẫn nước thấm xuống 3 hành lang ở các cao trình khác nhau trong thân đập, bảo đảm phần đập hạ lưu hoàn toàn khô.

Vấn đề an toàn của đập bao giờ cũng được đặt lên hàng đầu, do đó việc nghiên cứu và tính toán kháng chấn được đặc biệt chú ý. Theo thông lệ việc điều tra, đánh giá độ nguy hiểm động đất tại các công trình thủy điện bao giờ cũng được hợp đồng với cơ quan chuyên ngành của Việt Nam là Viện Vật lý địa cầu. Tại đập Sông Tranh 2, Viện Vật lý địa cầu đã kiến nghị tính toán thiết kế đập với động đất cực đại có thể xảy ra (MCE) là 5,5 độ Richter, vì đập cao gần 100 m nên có thể xảy ra động đất kích thích (RIS) với magnitude không quá 3,5 độ Richter. Trước đây chỉ tính toán thiết kế kháng chấn theo phương pháp tĩnh, nhưng hiện nay đã sử dụng phương pháp động theo phổ phản ứng (response spectra) và băng gia tốc (time –history), đã sử dụng các chương trình tính ứng suất và biến dạng của đập bê tông khi xảy ra động đất.

Đập bê tông đầm lăn Sông Tranh 2 được xây dựng trên nền đá, đã tiến hành tính toán ổn định trượt và ổn định lật. Đập được ổn định khi lực ma sát của đập với nền đá (do trọng lượng của đập gây ra) cộng với lực dính kết giữa đập bê tông và nền đá lớn hơn lực đẩy của nước hồ, lực do động đất và các lực bất lợi khác. Trước đây chỉ sử dụng quy phạm tính toán của Việt Nam, hiện nay EVN đã sử dụng cả quy phạm của Mỹ. Đập Sông Tranh 2 đã được thiết kế thỏa mãn yêu cầu quy phạm của Mỹ là có hệ số an toàn (Factors of safety) trong trường hợp tải trọng cơ bản (usual loading combinations) là 3, trong trường hợp tải trọng bất thường (unusual loading combinations) là 1,7, trong trường hợp tải trọng đặc biệt (extreme loading conbinations) là 1,3. Các tài liệu tính toán và thiết kế đập Sông Tranh 2 đã được thẩm tra bởi Liên danh tư vấn Nhật Bản là Nippon Koei và J. Power.

Sau khi xảy ra rò, thấm nước về hạ lưu, Cơ quan tư vấn, chủ đầu tư và nhà thầu đã tiến hành điều tra đo vẽ chi tiết các hư hỏng và khuyết tật có thể có ở mái đập hạ lưu, mái đập thượng lưu (khi mực nước hồ đã hạ thấp xuống gần mực nước chết), ở 3 hành lang tiêu nước trong thân đập , đã xác định rằng nước hồ bị thấm, rò hoặc phun về phía hạ lưu chỉ theo 10 khe nhiệt, không quan sát thấy các khe nứt mới xuất hiện ở đập do tác động của thay đổi nhiệt hay của động đất. Tôi hỏi khe nhiệt thì phải thẳng đứng, ở đây có khe bị xiên, có hình chữ Z, vậy có phải là khe nứt không? Anh em trả lời đó là lỗi của thi công, mỗi lớp rải và đầm bê tông dầy khoảng 30 cm, vị trí khe nhiệt đầu tiên thì đúng, nhưng do kiểm tra không chặt chẽ sự xô lệch của tấm bố ngăn cách nên sau mỗi lớp đầm khe bị lệch dần, đến khi phát hiện ra bị lệch nhiều quá thì không thể nào sửa được nữa. Ngoài ra khi quan sát ở mặt thượng lưu đập thấy một số vị trí khuyết tật của mặt bê tông, nước hồ cũng có thể thấm qua các chỗ bê tông có chất lượng thấp này với lưu lượng nhỏ.

Theo TS Nguyễn Bách Phúc, điều kiện thứ nhất để đập ổn định là mỗi bloc đập bê tông trọng lực nằm giữa 2 khe nhiệt phải tự ổn định, không bị các vết nứt chia cắt thành 2 hoặc 3 cục nhỏ, khi đó dù trọng lượng vẫn đủ nhưng khả năng tự chống trượt, tự chống lật không còn nữa. Thấy rằng hiện nay trong mỗi bloc không hề có các khe nứt ngang dọc chia cắt, vẫn giống nguyên như điều kiện được tính toán thiết kế.

Điều kiện thứ hai là mỗi bloc phải đủ trọng lượng (đủ nặng) theo như thiết kế. Nhưng TS Nguyễn Bách Phúc e ngại rằng do thi công và giám sát không chặt chẽ nên trong thân đập tồn tại những khoảng trống ghê gớm như các hố tử thần ở thành phố Hồ Chí Minh làm cho trọng lượng của đập bị giảm đi so với thiết kế. Như đã trình bày ở trên, phương pháp thi công đập bê tông đầm lăn là rải từng lớp bê tông nghèo dày khoảng 30 cm rồi đầm chặt bằng lu rung với số lần quy định. Theo quy trình đắp đập thì phải thi công liên tục để không tạo ra khe lạnh giữa các lớp, định kỳ khoan lấy mẫu bê tông ở các lớp và thí nghiệm tính chất cơ lý của chúng để đối chiếu với yêu cầu của thiết kế. Dù công tác thi công và giám sát có thiếu sót đến đâu chăng nữa thì cũng không thể nào tạo thành các hố tử thần trong thân đập đến nỗi làm giảm trọng lượng của đập, chỉ có thể tại một số vị trí có chất lượng bê tông đầm lăn không đạt yêu cầu của thiết kế.

Điều kiện thứ ba là nền đập phải được bảo đảm là ổn định, nếu nền đập bị lún, sụt, xói lở thì đập vẫn có thể bị trượt, bị lật. Theo thiết kế thì đập Sông Tranh 2 được đặt trên nền đá granit phong hóa nhẹ (đới IIA). Trong quá trình thi công, sau khi đào đất đá tới cao trình thiết kế thì các kỹ sư phải mô tả địa chất hố móng, yêu cầu phải cậy dọn các đá long rời trước khi đổ bê tông. Theo tài liệu địa chất hố móng hoàn công thì nền đập chủ yếu là đá granit phong hóa nhẹ (đới IIA) rất cứng chắc, có chỗ còn là đá granit tươi (đới IIB).Tại nền đập có gặp một số đứt gãy nhỏ bậc IV (có chiều rộng 1-3 m) và bậc V (có chiều rộng khoảng 0,5 m) đều đã được xử lý bằng cách đào bóc sâu 1-2 lần chiểu rộng của đứt gãy rồi đổ bê tông M150 lấp đầy. Sau đó toàn bộ nền đập được phụt xi măng gia cố để lấp đầy các khe nứt, làm tăng chất lượng của nền đá. Như vậy có thể khẳng định rằng nền đập Sông Tranh 2 không thể xảy ra lún, sụt, xói lở.

Một vấn đề nữa là “tình trạng nền đập Sông Tranh sau hàng loạt các trận động đất kích thích vừa qua, liệu có còn ổn định được như thiết kế ban đầu hay không? Hoặc có thể giữ được ổn định nếu còn tiếp tục động đất sau này? Điều này EVN không chứng minh, nhưng vẫn đưa ra kết luận là đập an toàn”. Theo tài liệu đánh giá động đất thì đứt gãy sinh chấn nằm trong lòng hồ nhưng cách đập 2 km. Trong một bài báo trên mạng có ghi ý kiến của chuyên gia về địa chất và động đất như sau: “Tiến sĩ Trần Tuấn Anh, Viện trưởng Viện Địa chất nhận định, thời gian tới, tại huyện Bắc Trà My sẽ xảy ra những trận động đất với cường độ dưới 3,5 độ Richter như thời gian vừa qua, thậm chí có thể mạnh hơn, nhưng sẽ giảm dần theo thời gian và không thể vượt quá giá trị động đất cực đại 5,5 Richter như các cơ quan chuyên môn quan trắc trước khi xây dựng đập thủy điện Sông Tranh 2”. Như vậy các trận động đất kích thích đều thuộc loại động đất nhẹ, có cường độ thấp hơn nhiều so với động đất được tính toán thiết kế đập, do đó không cần phải lo ngại về sự ổn định của nền đập. Tại Nhật Bản có rất nhiều nhà cao tầng được xây dựng trong các vùng có động đất đến 6 hoặc 7 độ Richter và thường xuyên gặp các trận động đất nhẹ, nhưng do được thiết kế kháng chấn tốt nên người dân vẫn yên tâm sống trong đó. Tuy vậy tôi cũng tán thành là nên đặt một số trạm quan trắc đo gia tốc nền của các trận động đất để đối chiếu với các số liệu được đưa vào thiết kế.

Khác biệt về sự làm việc của đập bê tông đầm lăn hiện nay so với tính toán thiết kế là có nước hồ chảy về hạ lưu theo 10 khe nhiệt có chiều rộng dưới 1 cm nằm giữa các bloc. Điều này không ảnh hưởng nhiều đến kết quả tính toán hệ số an toàn của đập. Chính vì đã xét đến các khả năng bất lợi có thể xảy ra là các số liệu tài liệu cơ bản chưa chính xác, các rủi ro, các sai số của phương pháp tính, các khuyết tật trong khi thi công cho nên với tổ hợp tải trọng cơ bản trong quy phạm Mỹ không quy định hệ số an toàn là 1 mà là 3. Như vậy thấy rằng việc tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, nhà thầu, EVN, Cục Giám định nhà nước, Bộ Công Thương khẳng định đập Sông Tranh 2 vẫn an toàn trong tình trạng hiện nay là hoàn toàn có cơ sở. Nếu nước hồ ở mực nước chết 140 m thì hệ số an toàn với tổ hợp tải trọng cơ bản là lớn hơn 4 nên đập càng an toàn.Tôi nghĩ rằng EVN nên công khai tất cả các tài liệu tính toán ổn định của đập Sông Tranh 2 nếu lãnh đạo tỉnh Quảng Nam yêu cầu để nhân dân được hoàn toàn yên tâm.

2. Về vấn đề xử lý chống thấm, khắc phục sự cố

Mọi người đều nhất trí rằng việc khắc phục sự cố của đập Sông Tranh 2 cần được tiến hành khẩn trương vì nước hồ chẩy qua các khe nhiệt tuy không làm vỡ đập nhưng sẽ làm hư hỏng bê tông, nhất là bê tông đầm lăn, đó là điều không cho phép.

Bài báo của TS Nguyễn Bách Phúc viết “Sao không tìm nguyên nhân trước khi khắc phục sự cố?”. Tất nhiên là trước khi để ra phương án sửa chữa đập, nhất định người ta phải xác định được nguyên nhân gây ra sự cố. Các phát biểu của EVN đều nói rõ nguyên nhân là do thi công đã làm hỏng một số tấm đồng chống thấm nên nước hồ chảy theo khe thi công về mái đập hạ lưu. Mặt khác sau khi mực nước hồ hạ xuống gần mực nước chết đã đo vẽ được các vị trí khuyết tật của mặt bê tông thượng lưu đập, do đó nước hồ có thể thấm với lưu lượng nhỏ qua các vị trí gặp bê tông có chất lượng thấp.

Do nước thấm không chảy được vào hành lang nên đã phun và chảy ra ở mái hạ lưu. Ban quản lý và nhà thầu đã vội vã trám bịt các các chỗ này bằng polyurethane. Hình ảnh xử lý này đã được chiếu trên TV trông rất phản cảm, mặt khác Ban quản lý Dự án thủy điện 3 lại tuyên bố rò rỉ nước như vậy là bình thường. Điều đó khiến EVN bị rất nhiều nhà khoa học chỉ trích nặng nề, rằng nước phun ra ở mái hạ lưu là sự cố nghiêm trọng, rằng bịt nước ở hạ lưu là vô ích, rằng đó không phải là sửa chữa mà là phá hoại đập, rằng EVN sửa chữa đập như thế chỉ là để “cho vui”... Rõ ràng các sửa chữa như vậy là muốn “phi tang” do bệnh sợ trách nhiệm, che dấu khuyết điểm của Ban quản lý và nhà thầu, loại bệnh rất trầm kha trong xã hội ta hiện nay. Chắc là EVN phải ngậm đắng nuốt cay trước các phê phán của dư luận vì “con dại cái mang”.

Tôi đã xem bản tin của TTXVN (đăng trên các phương tiện thông tin đại chúng)  nêu các phương án chống thấm đập thủy điện Sông Tranh 2 của EVN và đã được Hội đồng nghiệm thu nhà nước tán thành. Việc chống thấm cần triển khai theo 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 là tiến hành thu nước thấm vào 3 hành lang trong thân đập. Giai đoạn 2 là tập trung xử lý chống thấm mặt thượng lưu đập, hạn chế tối đa lượng nước thấm vào các hành lang, đảm bảo yêu cầu của thiết kế. Theo Hội đồng nghiệm thu nhà nước, hiện nay giai đoạn 1 đã thực hiện xong, nước đã được thu vào các hành lang và không còn chảy ra mặt ngoài đập hạ lưu. Sang giai đoạn 2 EVN phải xử lý dán 10 khe nhiệt bị thấm lớn ở mặt thượng lưu bằng các tấm SR kết hợp bơm keo polyurethane. Giải pháp chống thấm bổ trợ là xử lý ở các vị trí bê tông có khuyết tật ở mặt thượng lưu và tiến hành phụt vữa xi măng từ các lỗ khoan tiêu nước để chống nước thấm qua các vị trí bê tông không đảm bảo chất lượng (không để vữa xi măng lấp các khe nhiệt). Phải thuê nhà thầu nước ngoài có kinh nghiệm để thi công biện pháp chống thấm ở mặt thượng lưu, đặc biệt là việc chống thấm dưới mực nước hồ. EVN cam kết sẽ xử lý chống thấm xong trước mùa lũ năm 2012.

Tôi thấy rằng các giải pháp chống thấm như vậy ở đập Sông Tranh 2 là hợp lý.