Chuẩn xác đến milimet
Kiểm soát lượng nước về của hồ thủy điện luôn là vấn đề nóng không chỉ với nhà quản lý, vận hành hồ mà còn là vấn đề chung của cộng đồng xã hội. Làm thế nào để biết được mực nước trong hồ chứa, tăng hay giảm từng phút và chính xác đến từng milimét là câu hỏi luôn khiến ông Phạm Phong trăn trở trong nhiều năm.
Qua tìm hiểu, ông Phạm Phong nhận thấy các thiết bị đo mực nước hồ chủ yếu sử dụng phương pháp đo bằng cảm biến áp suất hoặc siêu âm, số liệu đọc đến milimet nhưng kết quả thực đo sai lệch từ vài centimet đến hàng chục centimet. Quan trọng nhất là độ chính xác của phép đo thì không biết được.
“1 centimét trên hồ Krông H’năng khi đầy nước là 130.000 m3, đo sai một centimét là sai 130.000 m3. Đó là khối lượng nước khá lớn, nếu trong 1 phút mà không phát hiện tăng 1 centimét tức là không biết Qv đã đạt 200 m3/s, thì chúng ta sẽ hoàn toàn bị động trong việc điều tiết lũ. Vì vậy cần phải có thiết bị đo mực nước hồ đạt độ chính xác 1 milimet”- Tổng Giám đốc Công ty CP Sông Ba nói.
Xuất phát từ thực tế đó, ông Phong đã đầu tư nghiên cứu. Sau 6 năm ông Phong và các cộng sự đã chế tạo thành công thiết bị đo mực nước hồ đạt độ chính xác milimet.
Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý cân bằng lực đẩy Arsimet. Điểm sáng tạo của thiết bị là đã thiết kế thêm phần giảm chấn dưới phao, giúp cho dao động của phao chỉ còn dưới 1 milimét. Phao được nối với đối trọng vòng qua đĩa quay để biến chuyển động tịnh tiến của phao thành chuyển động quay của đĩa quay và hiển thị số liệu đo mực nước trên bảng điện tử.
Thiết bị được lập trình vi điều khiển, nhờ đó, tính toán được lưu lượng nước và kết hợp gửi tin nhắn kết quả tính toán đến các số điện thoại cần thiết (đã cài đặt tích hợp trước) để báo cáo theo định kỳ lượng nước đo được, không tốn nhiều nhân công theo dõi.
“Khi có thiết bị đo mực nước hồ chính xác, người quản lý vận hành hồ có cơ sở phân tích, đánh giá từ đó có phương án vận hành điều tiết lũ hợp lý, đảm bảo điều tiết lũ không còn đột ngột, thậm chí êm hơn lũ tự nhiên. Khi vẽ biểu đồ đường quá trình lũ, phân tích kỹ sẽ xác định được thời điểm mở van điều tiết xả sớm để cắt đỉnh lũ hoặc nghiên cứu sâu hơn số liệu đo sẽ biết được cường suất lũ, dẫn đến điều tiết lũ đúng quy trình và nhất là tích được nước đầy hồ sau mỗi trận lũ lớn. Bên cạnh đó, chủ hồ chủ động phối kết hợp với chính quyền các cấp nhằm ứng phó với lũ, giảm thiệt hại cho nhân dân vùng hạ du.”- ông Phong giải thích.
Để thủy điện không còn là “tội đồ”
Sau nhiều phiên bản cải tiến, thiết bị đo mực nước hồ chính xác 1mm tại công trình thủy điện Krông H’năng và Khe Diên vận hành đạt kết quả tốt, Công ty Sông Ba đã tiến hành lắp đặt theo yêu cầu cho Nhà máy thủy điện Đrây H’linh, Đăkmi 4, hồ thuỷ lợi - thuỷ điện Định Bình và mới nhất là tại công trình thủy điện Lai Châu với dải đo được nâng cấp đạt 1/10 milimet.
Kỹ sư Nguyễn Đăng Hùng- Trưởng phòng Cơ điện Công ty Sông Ba, Chủ trì lắp đặt tại Lai Châu, nói thêm: Thời điểm lắp đặt thiết bị tại hồ thủy điện Lai Châu là cuối mùa lũ, nước lớn, vị trí lắp thiết bị không được chọn lựa, chỉ cách chỗ hút/xả nước phát điện chừng 2m; lưu lượng nước phát điện rất lớn (480m3/giây) tạo nên dòng xoáy lớn, làm dây đo thiết bị bị xoắn lại, phao đo không thể lên xuống để thực hiện chức năng đo. Công ty đã thiết kế chế tạo bộ giảm chấn loại 2 để khắc phục. Nhờ đó đã làm giảm dòng nước xoáy dưới đáy, gần như ở mức “cá bơi” (nghĩa là dao động khá nhỏ).
Tại thuỷ điện Lai Châu, với thiết bị đo mực nước được lắp đặt, công tác theo dõi, vận hành hồ chứa của Thủy điện Lai Châu trở nên dễ dàng (vì kiểm soát được chính xác đến từng phần mười milimet), chúng ta có đủ số liệu đo và thời gian để kiểm soát được lượng nước bất ngờ từ Trung Quốc chảy về hồ chứa, tính toán được diễn biến lưu lượng nước sẽ như thế nào và chủ động ứng xử trong thời gian đến.
Thiết bị đo mực nước hạ lưu Thủy điện Lai Châu cũng chính là đo mực nước thượng lưu hồ chứa Thủy điện Sơn La. Khi đã kiểm soát được lưu lượng nước đến hồ Lai Châu, đồng nghĩa rằng, đã có phương cách để xử lý chính xác bài toán vận hành điều tiết lũ hợp lý cả 2 hồ chứa. Bởi các thông số ghi nhận được, hoàn toàn cho phép đưa ra quyết định tăng/giảm phát cho Nhà máy thủy điện này hoặc giảm/tăng phát cho Nhà máy thủy điện kia.Việc điều tiết nước 2 hồ tại Lai Châu, Sơn La giải được cùng lúc 2 bài toán: vận hành thủy điện cung ứng điện năng phục vụ phát triển kinh tế, xã hội và không bị xả lũ bất ngờ, đột ngột gây lãng phí tài nguyên và giảm lũ cho hạ du.
Thiết bị đo mực nước chính xác đến milimet và phần mười milimet của Công ty Sông Ba đã được Trung tâm Quan trắc khí tượng thủy văn thuộc Tổng cục khí tượng thủy văn kiểm định và cấp Giấy Chứng nhận.
“Như vậy, với độ chính xác của thiết bị đo mực nước đến milimet hoặc từng phần mười milimet, kết hợp cùng số liệu đo đạc thủy văn trên các hồ chứa trên cùng dòng sông, cơ quan chức năng sẽ có giải pháp vận hành liên hồ hợp lý nhất.”- ông Phạm Phong khẳng định.
