Thừa Thiên Huế hiện nay có 4 hồ chứa thủy điện lớn là: Hương Điền trên lưu vực sông Bồ, Bình Điền trên lưu vực sông Hữu Trạch, Tả Trạch trên lưu vực sông Tả Trạch và A Lưới trên lưu vực sông A Sáp. Ngoài ra còn có hồ chứa thủy lợi khá lớn là hồ Truồi trên lưu vực sông Truồi. Lưu vực của 5 hồ chứa này liền kề với nhau, với tổng diện tích là 2345km² - chiếm 47% diện tích tự nhiên toàn tỉnh (hình 17.13).

                                                  Hình 17.13. Lưu vực các hồ chứa lớn tại tỉnh Thừa Thiên Huế

1. Đặc điểm các hồ chứa

a. Hồ Hương Điền

Hồ thuỷ điện Hương Điền được xây dựng trên sông Bồ, thuộc địa phận xã Hương Vân, thị xã Hương Trà. Công trình này được xây dựng với độ cao đập chính là 61.5m, độ cao xả tràn là 42,75m; dung tích hữu ích: 820,66 triệu m³; diện tích lưu vực khống chế 707km².

Công trình thủy điện Hương Điền được khởi công vào ngày 15/5/2005 và bắt đầu tích nước ngày 27/12/2009^[10].

b. Hồ Bình Điền

Công trình thuỷ điện Bình Điền nằm trên nhánh sông Hữu Trạch thuộc địa phận xã Bình Điền, thị xã Hương Trà - cách thành phố Huế khoảng 23 km theo hướng tây nam, tiếp giáp hầu hết với các huyện và thành phố Huế (trừ huyện Phú Lộc và Nam Đông).

Công trình thủy điện Bình Điền chính thức khởi công vào ngày 29/01/2005 và bắt đầu tích nước vào ngày 01/08/2008. Đến ngày 20/5/2009, nhà máy chính thức đưa vào vận hành và hòa lưới điện Quốc gia. Ngoài nhiệm vụ phát điện công trình còn đảm bảo:

- Cấp nước tưới cho phục vụ nông nghiệp với diện tích 11.630 ha

- Chống lũ: dung tích phòng lũ 70 triệu m³ kết hợp với hồ Tả Trạch có nhiệm vụ làm giảm độ sâu ngập lũ chính vụ cho hạ du và thành phố Huế với tần suất P = 5-10%, chống lũ tiểu mãn với tần suất P= 10%.

- Cấp nước sản xuất và sinh hoạt: kết hợp với hồ Tả Trạch duy trì lưu lượng đảm bảo 1,1 m³/s.

c. Hồ Tả Trạch

Hồ Tả Trạch được khởi công ngày 26/11/2005 trên sông Tả Trạch (nhánh chính của hệ thống sông Hương), có diện tích lưu vực 717km²; chiều cao đập lớn nhất là 56m; dung tích hồ là 509,8 triệu m³. Công trình đập hồ Tả Trạch được xây dựng tại xã Dương Hoà, thị xã Hương Thủy. Ngoài nhiệm vụ phát điện, hồ còn có nhiệm vụ:

- Chống lũ tiểu mãn, lũ sớm, giảm lũ chính vụ cho hệ thống sông Hương;

- Cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp;

- Tạo nguồn nước tưới ổn định cho đất canh tác thuộc vùng đồng bằng sông Hương;

- Bổ sung nguồn nước ngọt cho hạ lưu sông Hương để đẩy mặn, cải thiện môi trường vùng đầm phá, phục vụ nuôi trồng thủy sản.

d. Hồ A Lưới

Hồ A Lưới trên sông A Sáp nằm trong địa phận huyện A Lưới, nằm cách trung tâm thành phố Huế 70km theo quốc lộ 49 về hướng tây, cách cửa khẩu Lao Bảo 90km về phía nam theo đường Trường Sơn. Hồ thủy điện A Lưới là công trình kiểu đường dẫn, kênh dẫn nước xuất phát từ phía đuôi hồ A Lưới nối với cửa lấy nước sát phía tây đường Hồ Chí Minh. Đường hầm và đường ống áp lực dài gần 12km dẫn nước vào nhà máy thuỷ điện. Nước sau khi ra khỏi nhà máy sẽ đổ vào thượng nguồn sông Bồ bên bờ trái.

Hồ A Lưới có diện tích lưu vực là 331km²; mực nước dâng bình thường 553m; dung tích toàn bộ hồ là 60,2 triệu m³; dung tích hữu ích 24,4 triệu m³.

đ. Hồ Truồi

Công trình hồ Truồi được khởi công năm 1996 trên sông Truồi thuộc Xã Lộc Hòa, huyện Phú Lộc. Hồ có diện tích lưu vực là 65km², có nhiệm vụ tưới 8246ha và giảm lũ với tần suất (P=0,5%) từ 2350m³/s xuống còn 1720m³/s.

Các thông số cơ bản của các hồ chứa lớn tại tỉnh Thừa Thiên Huế như sau (bảng 17.5).

                        Bảng 17.5. Tổng hợp các thông số cơ bản của các hồ chứa lớn tại Thừa Thiên Huế

Ngoài ra còn có các hồ chứa nước khác như Phú Bài 2, Châu Sơn, Thọ Sơn và Hòa Mỹ.

2. Ảnh hưởng của các hồ chứa đến chế độ thủy văn

Khi hồ chứa tích nước, chế độ thủy văn các sông ở hạ lưu đập phụ thuộc chủ yếu vào quá trình vận hành của hồ - dòng chảy nhìn chung sẽ điều hòa hơn, đỉnh lũ giảm và lượng nước các tháng mùa cạn tăng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt - mưa lớn bất thường, hồ chứa phải xả mạnh để đảm bảo an toàn công trình sẽ có thể làm lũ hạ du lên nhanh hơn quá trình lũ tự nhiên.

Vào cuối mùa lũ, nếu các hồ chứa tích đầy nước (đạt đến mực nước dâng bình thường), sẽ bổ sung lượng nước khá lớn cho mùa cạn. Lượng nước bổ sung cho mùa cạn tương đương với dung tích hữu ích của hồ.

Hiện nay, hầu hết các hồ chứa đều vận hành tích nước, xả lũ, xả nước theo quy trình đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt. Tùy theo thực tế về nhu cầu dùng nước, nhu cầu tiêu thụ điện, lượng nước sử dụng để phát điện hay xả có thể thay đổi hàng ngày. Chính vì vậy, dòng chảy các sông ở hạ lưu các đập biến đổi khá phức tạp.

Sự ảnh hưởng rõ nhất của hồ chứa đối với hạ du là dòng chảy các sông thường ở mức thấp hơn mức theo quy luật tự nhiên ở thời kỳ đầu và cuối mùa lũ; biến động mạnh ở thời kỳ giữa mùa - khi có mưa lớn. Nguyên nhân là thời kỳ đầu mùa lũ, các hồ chứa tập trung tích nước nên lượng nước về hạ du chủ yếu là lượng nước chạy máy phát điện và lượng nước bổ sung của phần lưu vực dưới hồ. Thời kỳ giữa mùa lũ, khi hồ đầy, mưa với cường độ rất lớn, hồ phải xả lũ theo quy trình thì dòng chảy hạ du sẽ tăng lên rất nhanh, lưu lượng dòng chảy có thể từ vài chục m³/s tăng lên nghìn m^3/s chỉ trong vòng vài tiếng. Sự gia tăng nhanh lưu lượng xả về hạ du làm cho mực nước lũ lên rất nhanh trong một thời gian nhất định (thường 2-4 giờ), sau đó mực nước sẽ lên tương tự như quy luật tự nhiên. Tổng lượng nước lũ về hạ du do sự điều tiết của hồ chứa thường được giảm đi đáng kể so với lũ tự nhiên. Lượng lũ giảm đi thường ở giai đoạn đầu và thời kỳ xuất hiện đỉnh lũ.

Để có thể đánh giá được sự ảnh hưởng của các công trình hồ chứa đến chế độ thủy văn vùng hạ du, cần phải có số liệu quan trắc về KTTV liên tục trên lưu vực hồ chứa và dưới hạ du trong một một số năm, trong đó có các năm đại diện cho nhóm năm ít nước, nhóm năm nước trung bình và nhóm năm nhiều nước. Tuy nhiên hiện nay, số liệu này chưa được đo đạc đầy đủ nên trong phần này chỉ có thể đánh giá sơ bộ về sự điều tiết dòng chảy về hạ du dựa trên các dữ liệu do các hồ chứa cung cấp trong một số năm gần đây.

Theo các thông số hồ chứa, khả năng cắt dòng chảy lũ về hạ du của các hồ như sau (bảng 17.6).

Như vậy, từ mực nước thấp nhất đón lũ đến mực nước lũ thiết kế (tương ứng với tần suất P=0,5%), hồ Hương Điền có khả năng giữ được toàn bộ lượng lũ từ một trận mưa 212mm - tương đương với lưu lượng về hồ trung bình trong 48 giờ là 868m³/s, trong 24 giờ là 1736m³/s. Hồ Bình Điền có khả năng cắt lũ lớn hơn hồ Hương Điền. Hồ Tả Trạch được thiết kế với mục tiêu điều tiết dòng chảy về hạ du là chủ yếu nên khả năng cắt lũ của hồ này là lớn nhất. Cùng trạng thái với 2 hồ Hương Điền và Bình Điền như trên, hồ Tả Trạch có khả năng giữ toàn bộ lượng nước của một trận mưa 456mm - gấp đôi hồ Hương Điền. Như vậy, khi hồ Tả Trạch đi vào vận hành, lũ hạ du sông Hương sẽ được giảm đi đáng kể.Theo số liệu quan trắc, vận hành hồ chứa thủy điện năm 2013 - là một trong những năm xuất hiện khá nhiều đợt lũ, khả năng điều tiết của hồ Tả Trạch thể hiện ở hình 17.14, 17.15.

                              Hình 17.14. Quá trình dòng chảy đến hồ Tả Trạch và dòng chảy về hạ du tháng 9/2013

                            Hình 17.15. Quá trình dòng chảy đến hồ Tả Trạch và dòng chảy về hạ du tháng 10/2013

Hình 17.4 và 17.5 cho thấy khả năng cắt lũ của hồ Tả Trạch là rất rõ ràng. Trong 2 trận lũ lớn năm 2013, lưu lượng về hồ lên đến trên 2000m^3/s, nhưng lưu lượng về hạ du đã được giảm xuống chỉ còn 500-1000m³/s. Sự điều tiết cắt lũ của hồ Tả Trạch đã làm giảm đáng kể độ lớn đỉnh lũ ở hạ du, đỉnh lũ tại Kim Long chỉ ở mức 2,7m, đỉnh lũ tại Thượng Nhật (thượng lưu hồ) là 60,96m. So sánh với trận lũ vào giữa tháng 10/2008, đỉnh lũ tại Thượng Nhật chỉ đạt 60,66m nhưng đỉnh lũ tại Kim Long lên đến 3,10m.

Như vậy, với sự tham gia điều tiết của 3 hồ chứa Hương Điền, Bình Điền và Tả Trạch, dòng chảy về hạ du hệ thống sông Hương cơ bản đã được điều chỉnh theo con người phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên, với tính phức tạp của chế độ mưa tại Thừa Thiên Huế, việc vận hành hồ trong mùa mưa theo đúng quy trình, đảm bảo các mục tiêu: an toàn tuyệt đối cho các công trình hồ chứa, góp phần giảm lũ cho hạ du và đảm bảo hiệu quả phát điện hiện nay vẫn còn khá nhiều khó khăn.