1. Thông tin chung về công trình
Công trình Thủy điện Sông Tranh 2 được xây dựng tại huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam do Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) làm chủ đầu tư, đại diện Chủ đầu tư là Ban QLDA thủy điện 3, tư vấn thiết kế là Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 1, tư vấn thẩm tra thiết kế kỹ thuật là Liên danh Nippon Koei - J.Power (Nhật Bản), tổng thầu thi công là Tổng công ty XD Thủy lợi 4.
Công trình có công suất lắp máy 190 MW (02 tổ máy), dung tích hồ chứa 730 triệu m3, kết cấu đập là bê tông trọng lực sử dụng công nghệ đầm lăn; chiều cao lớn nhất của đập dâng là 96m. Công trình được khởi công xây dựng ngày 05/3/2006. Ngày 29/11/2010 công trình được tích nước đợt 1 đến cao trình ngưỡng tràn 161m. Ngày 19/10/2011, công trình được tích nước đợt 2 đến cao trình mực nước dâng bình thường 175m.
2. Kết quả xử lý chống thấm
Sau khi xảy ra hiện tượng thấm nước qua đập Thủy điện Sông Tranh 2, chủ đầu tư đã tổ chức khảo sát, đánh giá và lập phương án xử lý thấm. Đã xác định nguyên nhân chủ yếu do thấm nước qua các khe nhiệt. Phương án xử lý thấm đã được các chuyên gia của HĐNTNN góp ý trước khi chủ đầu tư phê duyệt để thực hiện.
Công tác xử lý thấm bắt đầu từ tháng 6 năm 2012, được thực hiện bởi nhà thầu Viện thiết kế Hoa Đông – Trung Quốc xử lý thấm 10 khe nhiệt có lưu lượng thấm lớn và Viện Khoa học công nghệ xây dựng - Bộ Xây dựng xử lý thấm 20 khe có lưu lượng thấm nhỏ, phần trên mặt nước.
Đến ngày 24/8/2012, công tác xử lý thấm đã kết thúc. Đối với 10 khe nhiệt thấm lớn, tổng lưu lượng thấm trước khi xử lý đo được là 26,2 lít/giây; sau khi xử lý, lưu lượng thấm chỉ còn 0.02 lít/giây, giảm 99.9%. Với 20 khe nhiệt còn lại lưu lượng thấm là nhỏ (0.015 lít/giây). Riêng đối với nền đập, lưu lượng thấm đo được trước khi xử lý là 4.2 lít/giây và sau xử lý là 3.19 lít/giây, giảm 24%.
Sau khi xử lý thấm, ở mực nước hồ 144m, tổng lưu lượng thấm còn 3.23 lít/giây, trong đó bao gồm cả lưu lượng thấm qua nền là 3.19 lít/giây, giảm 89.4% so với tổng lưu lượng thấm trước khi xử lý chống thấm. Như vậy, kết quả xử lý chống thấm đạt hiệu quả đặt ra tại phương án xử lý thấm đã được phê duyệt.
3. Đánh giá an toàn, ổn định đập
a) Về thiết kế xây dựng công trình:
Thiết kế xây dựng công trình Thủy điện Sông Tranh 2 do Công ty cổ phần Tư vấn Xây dựng điện 1 thực hiện. Đây là đơn vị tư vấn có kinh nghiệm hàng đầu ở Việt Nam về thiết kế các công trình thủy điện, đã tham gia thiết kế nhiều công trình thủy điện lớn như thủy điện Sơn La, thủy điện Bản Vẽ, thủy điện Bản Chát, thủy điện Lai Châu, thủy điện Pleikrong, thủy điện Luangprabang (Lào)...
Hồ sơ thiết kế công trình thủy điện Sông Tranh 2 đã được thẩm định, phê duyệt tuân thủ các quy định hiện hành. Chủ đầu tư đã thuê đơn vị tư vấn là Liên danh Nippon Koei - J.Power của Nhật Bản thực hiện thẩm tra thiết kế kỹ thuật của công trình. Kết quả thẩm tra thiết kế kỹ thuật của Tư vấn thẩm tra cho thấy đập đảm bảo an toàn và ổn định.
Riêng về thiết kế kháng chấn, ở giai đoạn lập dự án Viện Vật lý Địa cầu đã tổ chức nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất ở công trình thủy điện Sông Tranh 2 và nghiên cứu các đứt gãy có thể phát sinh động đất trong khu vực. Sau khi nghiên cứu, phân tích đặc điểm địa hình, địa mạo, mạng lưới đứt gãy trong khu vực, Viện Vật lý địa cầu đã có kết luận là động đất cực đại xảy ra ở khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2 là cấp 7 (MSK64) và gia tốc nền cực đại là amax=150cm/s2. Tư vấn thiết kế đã sử dụng số liệu này để thiết kế.
Ở bước thiết kế kỹ thuật, Viện Vật lý Địa cầu đã tiếp tục thực hiện đánh giá thông số động đất thiết kế công trình thủy điện Sông Tranh 2. Xét tính chất quan trọng của công trình, Viện Vật lý Địa cầu kiến nghị động đất thiết kế lấy bằng động đất ứng với chu kỳ chu kỳ lặp 4750 năm là cấp 7 (MSK64) và amax=150cm/s2 .
Như vậy, hồ sơ thiết kế công trình thủy điện Sông Tranh 2 đã được thẩm định, phê duyệt tuân thủ các quy định hiện hành.
b) Về chất lượng công trình trong quá trình thi công xây dựng:
Về chất lượng bê tông đầm lăn (RCC) của đập, trong quá trình thi công đã thực hiện đúc mẫu và thí nghiệm theo tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án, kết quả đều đạt yêu cầu thiết kế; đã thực hiện khoan mẫu RCC tại đập với 6 hố khoan, tổng chiều dài 157m, đã thí nghiệm mẫu nõn khoan kiểm tra cường độ kéo mặt lớp, cường độ nén và hệ số thấm. Kết quả, ứng suất nén đạt từ 10.86 MPa (ở vai phải) đến 14.13 MPa (ở vai trái) lớn hơn giá trị ứng suất nén cực đại tính toán cho đập là 6.42 MPa; cường độ kéo mặt lớp bằng và vượt giá trị yêu cầu là 0.65 MPa; hệ số thấm trung bình k = 0.19x10-8 m/s nhỏ hơn so với yêu cầu thiết kế là 1.0x10-8 m/s.
Tóm lại, về tổng thể chất lượng bê tông thường và bê tông đầm lăn của đập đã được thi công đạt yêu cầu thiết kế, đập đã được tích nước theo 02 giai đoạn để kiểm tra trạng thái ứng suất, biến dạng và kiểm tra thấm qua thân đập.
Tuy nhiên, chất lượng thi công xây dựng các khe nhiệt chưa được bảo đảm, chưa tổ chức kiểm tra, nghiệm thu chặt chẽ. Thiết bị quan trắc chưa được lắp đặt đầy đủ trong quá trình thi công xây dựng, một số thiết bị bị hư hỏng chưa được kịp thời khắc phục. Việc này ngoài trách nhiệm của nhà thầu thi công xây dựng còn có trách nhiệm của tổ chức giám sát.
c) Về kết quả đánh giá an toàn, ổn định đập tại thời điểm hiện nay:
Theo chỉ đạo của Bộ trưởng Bộ Xây dựng - Chủ tịch HĐNTNN, Hội đồng đã chỉ định đơn vị tư vấn độc lập là công ty AF-Colenco của Thụy Sĩ ký hợp đồng với Cơ quan thường trực hội đồng để thực hiện kiểm tra, đánh giá an toàn, ổn định đập với hiện trạng hiện nay. Tư vấn AF-Colenco là đơn vị có kinh nghiệm thiết kế, thẩm tra thiết kế các công trình thủy điện ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Tư vấn AF-Colenco đã kiểm tra hiện trường, chỉ định vị trí khoan vào thân đập để lấy mẫu thí nghiệm, kiểm tra phục vụ tính toán. Các thí nghiệm mẫu nõn khoan này do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng (IBST) thực hiện từ ngày 3/8/2012 đến ngày 13/8/2012. Kết quả phân tích mẫu đúc, mẫu nõn khoan 02 giai đoạn đã cho thấy cường độ nén của RCC là 12.58 MPa, lớn hơn ứng suất nén cực đại tính toán cho đập là 6.42 MPa. Về cường độ kéo mặt lớp của RCC, các kết quả thí nghiệm mẫu nõn khoan thực hiện tại IBST cho thấy cường độ lớn hơn 0.72 MPa, vượt yêu cầu thiết kế là 0.65MPa. Qua công tác tính toán, kiểm tra Tư vấn AF-Colenco đã kết luận như sau:
- Đập thủy điện Sông Tranh 2 đã được thiết kế đúng với tiêu chuẩn áp dụng cho dự án.
- Kết quả tính toán cho thấy với tất cả các tổ hợp tải trọng, đập làm việc an toàn, ổn định. Tư vấn độc lập còn tính thêm trường hợp cực đoan hơn là động đất có gia tốc nền a = 220 cm/s2 (tương đương cấp 8 MSK 64) lớn hơn động đất cực đại sử dụng trong thiết kế a = 150 cm/s2 cùng với điều kiện đẩy nổi bất lợi nhất (giả định tất các các hố khoan tiêu nước nền đập đều bị tắc) và nền đập bị nứt hoàn toàn; kết quả cho thấy đập vẫn đảm bảo an toàn, ổn định.
- Tư vấn độc lập không phát hiện thấy biểu hiện của bất kỳ vết nứt nào (thẳng đứng và nằm ngang) ở mặt thượng lưu đập và hạ lưu đập, không có vết nứt ở kết cấu phụ, trên đỉnh đập và bản thân đập khi kiểm tra hiện trường.
Các chuyên gia của HĐNTNN đã xem xét báo cáo đánh giá an toàn đập và thống nhất với các ý kiến kết luận của tư vấn độc lập AF-Colenco ở trên.
Qua đánh giá của tư vấn độc lập AF-Colenco, ý kiến của các chuyên gia HĐNTNN cho thấy đập thủy điện Sông Tranh 2 đảm bảo an toàn và ổn định theo thiết kế ở mực nước dâng bình thường 175m với động đất có gia tốc nền là 150cm/s2. Đập còn có thể chịu được các tổ hợp tải trọng bất lợi hơn như động đất có gia tốc nền là 220 cm/s2 và điều kiện đẩy nổi bất lợi nhất khi giả định tất cả các hố khoan tiêu nước nền đập đều bị tắc và nền đập bị nứt hoàn toàn.
4. Về động đất tại khu vực Thủy điện Sông Tranh 2 sau khi tích nước hồ chứa
Từ tháng 10/2011đến nay đã xảy ra nhiều trận động đất lớn nhỏ khác nhau, đặc biệt từ ngày 03/9/2012 đến nay, đã liên tiếp xảy ra các trận động đất, trong đó đáng chú ý là trận động đất đêm ngày 3/9/2012 có cường độ khoảng 4,2 độ richte là trận động đất lớn nhất xảy ra trong khu vực kể từ khi tích nước hồ chứa, gây hoang mang cho người dân địa phương. Viện Vật lý địa cầu đã cử đoàn cán bộ khảo sát đánh giá về hoạt động của động đất cũng như tác động của chúng ở khu vực Bắc Trà My.
Trên cơ sở các thông tin đã có được từ trước nhờ hệ thống thiết bị quan trắc về vị trí và độ lớn của động đất, kết quả khảo sát trực tiếp tại hiện trường, Đoàn công tác đã phân ra các vùng chấn động cấp 3, cấp 4, cấp 5, cấp 6 ở khu vực. Vùng chấn động cấp 6 nằm ở khu vực Bắc Trà My, kéo dài theo phương tây bắc - đông nam với độ dài 20 km, độ rộng khoảng 10 km bao hàm cả khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2. Vùng chấn động cấp 5 kéo dài khoảng 40 km cũng theo phương tây bắc - đông nam, rộng khoảng 20 km, bao gồm một số xã thuộc các huyện Bắc Trà My, Tiên Phước và Hiệp Đức. Vùng chấn động cấp 4 bao gồm nhiều xã thuộc 5 huyện Bắc Trà My, Nam Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức và Phước Sơn cũng có xu thế kéo dài theo phương tây bắc - đông nam. Xu thế kéo dài theo phương tây bắc - đông nam của các đường đẳng chấn cho thấy vai trò của hệ thống đứt gãy theo phương này đóng vai trò quan trọng như là nguồn phát sinh động đất. Kết quả khảo sát đánh giá như sau:
- Các trận động đất xảy ra trong thời gian gần đây ở khu vực Bắc Trà My là động đất kích thích liên quan tới việc tích nước hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2.
- Các vùng chấn động cực đại của các trận động đất lớn nhất đã xảy ra trong thời gian gần đây ở khu vực Bắc Trà My đều không vượt quá cấp 6 (theo thang MSK 64) và kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, bao gồm cả khu vực đập thủy điện.
- Dự báo trong thời gian tới, tại khu vực Bắc Trà My và lân cận, động đất kích thích vẫn tiếp tục xảy ra, thậm chí có thể mạnh hơn, nhưng khó có thể vượt quá giá trị động đất cực đại đã đánh giá là M=5.5 độ richter.
5. Kết luận của Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải về kết quả xử lý thấm, kiểm tra đánh giá an toàn, ổn định đập và kết quả khảo sát động đất khu vực thủy điện Sông Tranh 2
Ngày 21/9/2012, Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải đã chủ trì cuộc họp nghe HĐNTNN, Bộ Công Thương, EVN, Viện Vật lý Địa cầu và các cơ quan liên quan báo cáo về kết quả xử lý thấm, kiểm tra đánh giá an toàn, ổn định đập và kết quả khảo sát động đất khu vực thủy điện Sông Tranh 2. Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải đã kết luận như sau:
- Việc chống thấm đạt kết quả tốt, lưu lượng thấm qua đập giảm gần 90%, thấp hơn mức cho phép theo tiêu chuẩn thiết kế.
- Đập thủy điện Sông Tranh 2 bảo đảm ổn định, an toàn, kể cả khi xảy ra động đất lớn hơn so với cấp động đất cực đại trong thiết kế.
- Động đất tại khu vực huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam thời gian qua là động đất kích thích, cấp động đất không vượt quá tiêu chuẩn thiết kế của đập thủy điện Sông Tranh 2.
Tuy nhiên, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu, các điều kiện thủy văn, địa chất kiến tạo có biến động phức tạp, xảy ra trong thời gian qua trên thế giới; hơn nữa đây là trường hợp phức tạp, xảy ra lần đầu tiên với tần suất cao, lại trong lúc mùa lũ đã tới, cho nên, để đảm bảo an toàn cho vùng hạ du, tính mạng, tài sản của người dân và an toàn công trình, nhất thiết không được chủ quan, lơ là. Vì vậy, chưa tích nước hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2 mà cần tiếp tục nghiên cứu, đánh giá một cách nghiêm túc tác động của lũ, động đất đến công trình.