THỦY ĐIỆN CÓ LÀM TĂNG TỐC ĐỘ DÒNG CHẢY HAY KHÔNG?
Đây đang là vấn đề hệ trọng mà xã hội quan tâm, cũng là kiến thức xã hội do ảnh hưởng đến nhiều người, đặc biệt là sinh mệnh chính trị của chủ nhà máy thủy điện cũng như nhiều lãnh đạo chính quyền và cả người dân. Vì thế mình phải tiếp tục có stt này để làm rõ.
Đây là stt em yêu khoa học thuần túy, con bo` nào vào húc kiểu quy chụp DLV, ăn tiền DN, bưng bô chế độ...đều bị giật nước lập tức. Stt khoa học thì phải dùng khoa học để phản biện. Có thể dùng AI chatGPT, Grok hay DeepSeek...mà phản biện nhé.
Dùng AI cũng có kiểu this và kiểu that, mình không quen dùng chatGPT để che'm huyên thuyên câu cú cảm xúc leng keng lay động lòng người mà dùng theo đúng nghĩa nghiên cứu khoa học, tham khảo kiến thức.
Hỏi Gemini pro 3.0:
Tạo sơ đồ nước chảy từ hồ thủy điện về hạ du. Thủy điện có làm tăng tốc độ dòng chảy từ đập thủy điện về hạ du hay không? Tốc độ dòng chảy này phụ thuộc những yếu tố nào? Nếu không có thủy điện thì tốc độ dòng chảy từ cùng vị trí về hạ du có tương đương với khi có hồ thủy điện hay không?
Trả lời:
1. Thủy điện có làm tăng tốc độ dòng chảy từ đập về hạ du hay không?
Câu trả lời là Có, tại thời điểm và vị trí xả nước.
Hồ chứa thủy điện tích trữ một lượng nước lớn ở độ cao đáng kể so với hạ du, tạo ra thế năng rất lớn.
Khi nước được xả qua tua bin hoặc cửa xả tràn, thế năng này chuyển hóa thành động năng, khiến nước chảy với tốc độ rất cao ngay tại cửa xả và đoạn sông ngay sau đập.
Tuy nhiên, tốc độ này sẽ giảm dần khi dòng nước hòa vào sông tự nhiên và di chuyển xa hơn về phía hạ lưu.
2. Tốc độ dòng chảy này phụ thuộc những yếu tố nào?
Tốc độ dòng chảy từ đập về hạ du phụ thuộc vào các yếu tố chính sau:
Cột nước (Chênh lệch độ cao): Sự chênh lệch độ cao giữa mực nước trong hồ chứa và mực nước ở hạ lưu (hoặc vị trí đặt tua bin). Cột nước càng cao, thế năng càng lớn, dẫn đến tốc độ dòng chảy khi xả càng mạnh.
Lưu lượng xả: Lượng nước được phép đi qua các cửa xả hoặc tua bin trong một đơn vị thời gian. Mở cửa xả càng lớn, lưu lượng và tốc độ dòng chảy càng cao.
Thiết kế của công trình: Kích thước, hình dạng của đường ống dẫn nước, tua bin và cửa xả cũng ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa năng lượng và tốc độ dòng chảy.
Đặc điểm lòng sông hạ lưu: Độ dốc, độ rộng, độ sâu và độ nhám của lòng sông ngay sau đập sẽ ảnh hưởng đến việc dòng chảy bị cản trở và giảm tốc nhanh hay chậm.
3. Nếu không có thủy điện thì tốc độ dòng chảy từ cùng vị trí về hạ du có tương đương hay không?
Câu trả lời là Không tương đương, mà sẽ khác biệt về tính chất và thời điểm.
Khi không có thủy điện (dòng chảy tự nhiên): Tốc độ và lưu lượng dòng chảy phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên (mưa, mùa).
Trong mùa lũ, tốc độ và lưu lượng dòng chảy tự nhiên có thể rất cao, đôi khi cao hơn cả tốc độ xả lũ của đập, gây ra lũ lụt lớn.
Trong mùa khô, dòng chảy tự nhiên sẽ rất yếu, tốc độ chậm.
Khi có thủy điện (dòng chảy điều tiết): Đập thủy điện có vai trò điều tiết dòng chảy.
Nó giúp cắt giảm đỉnh lũ bằng cách giữ lại nước trong hồ, làm cho tốc độ dòng chảy về hạ du trong mùa lũ thấp hơn so với đỉnh lũ tự nhiên.
Nó giúp tăng cường dòng chảy trong mùa khô bằng cách xả nước tích trữ, làm cho tốc độ dòng chảy cao hơn và ổn định hơn so với tự nhiên.
Tóm lại: Thủy điện tạo ra tốc độ dòng chảy nhân tạo cao tại điểm xả nhờ thế năng, nhưng về tổng thể, nó có vai trò điều hòa tốc độ dòng chảy về hạ du, làm giảm sự chênh lệch cực đoan giữa mùa lũ và mùa khô so với dòng chảy tự nhiên.
Hết câu hỏi 1. Hỏi tiếp câu thứ 2 cụ thể hơn:
Khi hồ thủy điện đã tích đầy nước, dẫn tới việc xả nước phải tương đương với lượng nước vào hồ. Điều đó có làm tăng tốc độ dòng chảy về hạ lưu so với khi không có thủy điện không? Giả thiết là khoảng cách từ đập thủy điện về hạ du là khoảng 60km. Hãy vẽ hình minh họa các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ dòng chảy.
Trả lời:
Đây là một câu hỏi rất hay và đi sâu vào bản chất thủy lực học của dòng chảy sông ngòi khi có sự can thiệp của công trình thủy điện.
Để trả lời chính xác, chúng ta cần phân biệt rõ giữa Lưu lượng (Flow Rate - m³/s) và Tốc độ dòng chảy (Flow Speed/Velocity - m/s).
Giả thiết của bạn: Hồ đầy, lượng nước vào bằng lượng nước xả. Nghĩa là Lưu lượng (Q) ở thượng nguồn đổ về bao nhiêu thì Lưu lượng (Q) xả về hạ du bấy nhiêu.
Phân tích câu trả lời
Câu trả lời ngắn gọn là: Có thể Có, nhưng phức tạp và phụ thuộc vào cách vận hành.
Ở khoảng cách 60km về hạ du, tốc độ dòng chảy trung bình sẽ tương đương với dòng chảy tự nhiên khi có cùng lưu lượng lũ đó. Tuy nhiên, tốc độ tức thời và thời gian sóng lũ truyền đến có thể khác biệt.
Dưới đây là phân tích chi tiết tại sao:
1. Tại vị trí ngay sau đập (Khoảng cách 0 - vài km)
Tốc độ chắc chắn tăng vọt: Khi hồ tích đầy nước, nó tạo ra một cột nước (thế năng) khổng lồ. Khi xả lượng nước này qua các cửa xả sâu hoặc đập tràn, thế năng này chuyển hóa thành động năng cực lớn.
So sánh: Dòng nước bị ép qua các cửa hẹp với áp lực cao sẽ phun ra với tốc độ (m/s) lớn hơn rất nhiều so với tốc độ dòng chảy tự nhiên tràn trên một mặt cắt sông rộng lớn khi chưa có đập.
2. Quá trình di chuyển 60km về hạ du
Dòng nước năng lượng cao này không giữ nguyên tốc độ đó mãi. Nó sẽ chịu tác động của các yếu tố sau trên quãng đường 60km:
Tiêu hao năng lượng: Ngay sau đập thường có bể tiêu năng để giảm bớt sức tàn phá của dòng nước.
Ma sát và Địa hình: Khi di chuyển 60km, ma sát với đáy sông, bờ sông và sự thay đổi độ dốc, độ rộng của lòng sông sẽ làm dòng nước chậm lại đáng kể.
Tại điểm 60km:
Nếu đập thủy điện xả nước liên tục và đều đặn (Lưu lượng xả = Lưu lượng vào tại mọi thời điểm):
-> Sau khi đi được 60km, dòng chảy đã ổn định lại. Lúc này, tốc độ dòng chảy chủ yếu được quyết định bởi địa hình lòng sông (độ dốc, độ nhám, độ rộng) tại khu vực đó. Tốc độ này sẽ gần như tương đương với tốc độ dòng chảy tự nhiên nếu có cùng một lượng nước lũ đó đi qua.
TUY NHIÊN (Điểm mấu chốt tạo nên sự khác biệt):
Thủy điện hiếm khi xả nước "đều chằn chặn" như dòng chảy tự nhiên, ngay cả khi hồ đầy.
Hiệu ứng truyền sóng lũ nhanh hơn: Trong tự nhiên, khi nước lũ về, nó phải điền đầy các bãi tràn, vùng trũng dọc sông rồi mới dâng cao và chảy nhanh hơn. Quá trình này làm chậm tốc độ truyền của đỉnh lũ. Khi có đập và hồ đã đầy, nước lũ về bao nhiêu bị đẩy xuống hạ du bấy nhiêu gần như ngay lập tức (hoặc với độ trễ rất nhỏ). Dòng nước áp lực cao này truyền đi nhanh hơn trong lòng dẫn chính. Do đó, đỉnh lũ có thể đến điểm 60km sớm hơn và với tốc độ tức thời tại thời điểm đó cao hơn so với lũ tự nhiên (vốn bị san phẳng và làm chậm dọc đường).
Vận hành phát điện (Hydropeaking): Nếu nhà máy vẫn đang phát điện, họ có thể thay đổi lưu lượng xả theo giờ cao điểm/thấp điểm. Việc xả nước đột ngột một lượng lớn trong thời gian ngắn (dù tổng lượng ngày vẫn bằng lượng về) sẽ tạo ra các "sóng nhân tạo" di chuyển rất nhanh về hạ du, làm tăng tốc độ dòng chảy tức thời tại 60km cao hơn hẳn so với tự nhiên.
Kết luận cho trường hợp 60km hạ du:
Khi hồ đầy và xả bằng lượng nước về:
Tốc độ dòng chảy tại 60km sẽ không còn khủng khiếp như ngay tại chân đập do đã bị tiêu hao năng lượng.
Nó có thể cao hơn tốc độ tự nhiên trong các khoảng thời gian ngắn do hiệu ứng truyền sóng lũ nhanh của đập hoặc do chế độ vận hành thay đổi lưu lượng.
Về mặt trung bình dài hạn trong đợt lũ đó, tốc độ là tương đương, nhưng sự biến động tốc độ là lớn hơn.
Sơ đồ minh họa các yếu tố ảnh hưởng tốc độ dòng chảy
Dưới đây là hình ảnh minh họa quá trình chuyển hóa năng lượng và các yếu tố tác động đến tốc độ dòng chảy từ đập về vị trí 60km hạ du.
Sơ đồ trên minh họa trực quan câu trả lời cho bạn:
Chuyển hóa năng lượng: Hồ chứa đầy tạo ra thế năng lớn, chuyển thành động năng (tốc độ cao) ngay sau khi xả qua đập.
Giảm tốc theo khoảng cách: Trên quãng đường 60km, các yếu tố như ma sát và sự thay đổi địa hình làm giảm tốc độ dòng chảy.
So sánh tại 60km (Biểu đồ nhỏ): Mặc dù năng lượng đã tiêu hao nhiều, nhưng do tính chất xả tập trung, dòng chảy từ đập có thể truyền sóng lũ đến mốc 60km nhanh hơn và tạo ra các đỉnh tốc độ tức thời cao hơn so với dòng chảy tự nhiên (vốn bị san phẳng hơn).
Hết câu trả lời của Gemini pro 3.0 (bao gồm 2 sơ đồ cũng do con này vẽ).
Nhận xét:
Mình hiểu là với các câu hỏi thuần khoa học (vật lý) như trên, AI sẽ trả lời rất tốt, có thể coi là chuẩn 100%, vì đây là facts, không có yếu tố opinions.
Có thể thấy là nó trả lời gần như trùng khít 95% với stt mình tự lý giải, mô tả mõm (không có hình minh họa). Có thể nhiều người cho rằng mình cố chấp và hiếu thắng. Nhưng đó là hiểu sai. Vì tính cách mình từ nhỏ đã vậy, bạn học đều biết, mình đã học hay tìm hiểu về lĩnh vực gì thì cũng tới tận cùng của kiến thức, không bao giờ tìm hiểu kiểu dở dang, nửa chừng.
Mình tin là nhiều anh em khối C đọc tút và xem sơ đồ này vẫn chả hiểu mẹ gì đâu. Sẽ vẫn húc nhiệt tình theo thiên kiến kiểu 4 chân tốt 2 chân xấu.
THẾ NĂNG CỦA HỒ THỦY ĐIỆN
Mấy hôm nay mình thấy đồng bào rất hồn nhiên bộc lộ sự hiểu biết rất lệch lạc về khái niệm thế năng. Từ đó đánh giá về mức độ nguy hiểm của thủy điện có thể tới...10 lần! Sai lầm này mình quan sát thấy ở hầu hết anh em không có nghề XD hay thủy lợi.
Đó là cứ hiểu con số 105m chính là thế năng, tức là độ sâu cột nước của hồ thủy điện Sông Ba Hạ. Thực ra con số 105m đó là cốt (cao độ) mặt nước hồ SO VỚI MỰC NƯỚC BIỂN, vào thời điểm xả lũ cao nhất (16000m3/s). Vì anh em hiểu sai vậy nên suy diễn nước xả lũ nó như BỨC TƯỜNG NƯỚC cao hàng trăm m, nó tạo nên áp lực vô cùng lớn khi nước phọt khỏi cửa đập!
Theo số liệu kỹ thuật, thì đập này cao có 45m thôi! Đỉnh đập cao 111m so với mực nước biển. Mà đập là xây từ đáy sông tự nhiên và mực nước luôn dưới mặt đập, đâu đó 5m. Mực nước chết theo thiết kế là 101m. Tức là chênh cao giữa mức nước max và min để tua bin chạy được chỉ có 4m nước (105-101).
Mực nước sông tự nhiên max có lẽ thấp hơn mực nước chết và cao hơn cốt đáy đập, nếu không có đập. Tạm tính bằng 1/2 độ cao đập, tức là 111-20=91m. Như vậy là mực nước max khi có đập cao hơn mực nước max khi không có đập là 105-91=14m. Đây chính là độ cao cột nước tạo ra sự chênh lệch thế năng, mà anh em đang dùng con số 105m. Có thể thấy là độ chênh lên tới gần 10 lần. Mình lấy con số 14 là khá thoáng rồi, chứ thực tế mực nước max và chết (min) chênh có 4m thôi.
Việc tính toán tác hại do chênh lệch thế năng do thủy điện chỉ được phép xét trên con số xấp xỉ 14m này mà thôi. Còn 1 con số thế năng khác là cao độ mặt nước tự nhiên (khi không có đập) là 105-14=91m. Chính độ chênh cao tự nhiên này tạo nên độ dốc lòng sông và khiến cho nước tự chảy được ra biển. Nó lớn hơn nhiều so với cột nước ở đập. Có nghĩa là thế năng để nước chảy ra biển chủ yếu là do độ cao tự nhiên này. Chứ không phải do độ cao mức nước ở đập.
Một ví dụ so sánh sinh động, đó là hồ thủy điện Sông Hinh bên cạnh, có độ cao mặt nước gấp đôi cái SBH, là 209m cơ. Anh em không biết thôi, chứ nếu biết thì sợ vãi đái. Thực tế nó cũng xả lũ gần 3000m3/s cùng lúc với cái SBH. Nhưng mà báo chí không đăng nên anh em không biết!
Tuy nó chỉ xả 3000 (bằng lượng nước về) so với 16000m3 của SBH, nhưng nó lại nằm ở độ cao gấp đôi cái hồ SBH, do đó thế năng tự nhiên cũng khoảng gấp đôi so với SBH. Tức là tốc độ dòng chảy cũng sẽ nhanh hơn, nếu tiết diện sông Hinh bằng sông Ba. Lưu ý là sông Hinh chập vào sông Ba và tất nhiên cũng gây lụt ở hạ lưu.
Tóm lại, stt này cũng chỉ là em yêu khoa học, để đồng bào biểu rằng cái thế năng do đập thủy điện sinh ra cũng chỉ tầm 14m chứ không phải 105m, nên mức độ nguy hiểm là thấp hơn nhiều.
Điều này giống anh em mua cái bể nước để trên mái ngôi nhà 5 tầng, thì bể cao 2m hay 1m (bể đứng hay bể nằm), là không có ảnh hưởng đáng kể tới áp lực nước từ bể xuống. Mà độ chênh cao 5 tầng nhà kia mới là quyết định.
Anh em nào đam mê khoa học thì hãy cmt. Còn che'm lan man chửi bới chụp mũ mất dạy để che lấp sự ng u dốt thì sẽ bị giật nước.
Sửa lần cuối:
. Lồn này lươn lẹo vl, nhất là bỉ bôi vụ cụ Lê Tùng Vân