Nước đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của nền văn minh nhân loại, là yếu tố sống còn cho tất cả các loại hình của sự sống trên hành tinh. Sự gia tăng của dân số, phát triển kinh tế xã hội là những nguyên chính, làm cho nhu cầu nước ngày càng tăng lên. Trong những năm gần đây, hàng loạt các hồ chứa thủy điện đã và đang được xây dựng trên thượng lưu các hệ thống sông khắp mọi vùng trong cả nước, các hồ chứa thường được thiết kế để đảm nhiệm nhiều mục tiêu khác nhau, trong đó có 3 mục tiêu chính là phát điện, cấp nước và chống lũ. Tuy nhiên, các mục tiêu này thường mâu thuẫn với nhau trong vấn đề sử dụng. Yêu cầu cấp nước nhiều cho các ngành nghề, sinh hoạt hoặc tưới tiêu sẽ ảnh hưởng đến sản lượng điện, dung tích nhỏ sẽ ảnh hưởng đến công suất phát điện và khả năng tích nước của hồ để phục vụ cấp nước và sản xuất điện trong mùa khô phụ thuộc vào dung tích thiết kế của hồ. Để giải quyết các mâu thuẫn kể trên là một nhu cầu mới đặt ra, điều hành hồ chứa phục vụ cho các mục tiêu nâng cao hiệu quả kinh tế.
Bản đồ lưu vực sông Ba
Hồ thủy điện An Khê – Ka Nak nằm trên hệ thống sông Ba có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển kinh tế – xã hội của vùng Tây Nguyên. Vì vậy, việc đánh giá tác động của các hồ đập làm ảnh hưởng đến tài nguyên nước phục vụ cho quy hoạch và quản lý nguồn nước bền vững là hết sức cần thiết cho một vùng hạ lưu của lưu vực sông Ba.
Lưu vực sông Sông Ba, là một trong những hệ thống sông lớn thuộc Tây Nguyên và ven biển miền Trung có diện tích lưu vực là 13.417 km2. Lưu vực sông Ba trải rộng trên phạm vi 4 tỉnh: Gia Lai, Đăk Lăk, Phú Yên, Bình Định. Sông Ba bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô có độ cao 1.509 m thuộc dãy Trường Sơn. Từ thượng nguồn đến An Khê, sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, sau đó chuyển hướng gần như Bắc – Nam cho đến Cheo Reo. Từ đây sông Ba nhận thêm nhánh IaYun và lại chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam cho tới Củng Sơn, sau đó chảy theo hướng Tây – Đông ra tới biển. Tổng chiều dài sông chính là 374 km. Từ nguồn đến cửa sông có nhiều sông nhánh và suối nhỏ đổ vào, bao gồm 36 phụ lưu cấp I, 54 phụ lưu cấp II, và hàng trăm phụ lưu cấp III
Công tác khảo sát thực tế tại trạm quan trắc thủy văn An Khê
Trên cơ sở phân tích tài liệu lượng mưa, lưu lượng nước vào thời kỳ hồ thủy điện chưa đi vào hoạt động đến thời kỳ hồ thủy điện đi vào hoạt động;
So sánh tổng lượng mưa cả năm từ khi hồ thủy điện đi vào hoạt động (từ năm 2010 đến 2013), lượng mưa trong 4 năm này khá dồi dào, tổng lượng mưa cả năm 2013 lớn nhất trong chuỗi số liệu 12 năm 2328,3 mm, nhưng lưu lượng nước trung bình cả năm chỉ đạt 36,5 m3/s, năm 2005 lượng mưa cả năm đạt 1712,7 mm nhưng lưu lượng nước trung bình năm xấp xỉ bằng năm 2013.
Tổng lượng mưa năm 2012 là 1791 mm, cao hơn với lượng mưa năm 2005 là 78,3 mm (1712,7 mm), nhưng lưu lượng nước trung bình cả năm 2012 chỉ đạt 12,4 m3/s thấp nhất trên toàn bộ chuỗi số liệu, thấp hơn năm có lượng mưa nhỏ nhất trong chuỗi số liệu 12 năm là năm 2004 có lượng mưa 965,6 mm, lưu lượng nước trung bình năm 2004 là 19,5 m3/s.
Từ những thực tế trên khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động có thể thấy, lượng dòng chảy được chuyển về lưu vực sông Kôn khá lớn, hàng trăm triệu mét khối nước;
Độ đục thời kỳ hồ thủy điện đi vào hoạt động nhỏ hơn rất nhiều so với thời kỳ hồ thủy điện chưa đi vào hoạt động, như vậy độ đục được giữ lại trong hồ chứa, làm giảm dung tích hồ chứa; lượng phù sa màu mỡ được giữ lại trong hồ làm ảnh hưởng đến các loại cây trồng dưới hạ lưu sông Ba.
Kết quả tính toán trung bình tổng lượng mưa các tháng mùa lũ từ năm 2002 đến năm 2009 là 952,1 mm; Trung bình tổng lượng mưa các tháng mùa lũ từ năm 2010 đến năm 2013 là 1042,7 mm. Lượng mưa trung bình của tổng các tháng mùa lũ khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động lớn hơn 90,6mm.
Kết quả tính toán trung bình lưu lượng nước các tháng mùa lũ từ năm 2002 đến năm 2009 là 79,7 m3/s; trung bình lưu lượng nước các tháng mùa lũ từ năm 2010 đến năm 2013 là 52,5 m3/s. Như vậy lưu lượng nước trung bình tháng mùa lũ khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động nhỏ hơn 27,2 m3/s.
Kết quả tính toán trung bình độ đục các tháng mùa lũ từ năm 2002 đến năm 2009 là 118,2 g/m3; trung bình lưu lượng nước các tháng mùa lũ từ năm 2010 đến năm 2013 là 109,4 g/m3. Độ đục trung bình tháng mùa lũ khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động nhỏ hơn 8,8 g/m3.
Từ biểu đồ lượng mưa mùa lũ; số liệu thực đo tại trạm và tài liệu tính toán theo phương trình cân bằng nước, từ năm 2010 hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động đã cắt giảm đỉnh lũ cho hạ lưu sông Ba, tổng lượng dòng chảy mùa lũ được tích lại hồ và chảy sang lưu vực sông Kôn từ 200 triệu đến 250 triệu mét khối nước.
Kết quả tính toán trung bình tổng lượng mưa các tháng mùa cạn từ năm 2002 đến năm 2009 là 581 mm; Trung bình tổng lượng mưa các tháng mùa cạn từ năm 2010 đến năm 2013 là 903,3 mm. Lượng mưa trung bình của tổng các tháng mùa cạn khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động lớn hơn 322,3mm.
Kết quả tính toán trung bình lưu lượng nước các tháng mùa cạn từ năm 2002 đến năm 2009 là 16,3 m3/s; trung bình lưu lượng nước các tháng mùa cạn từ năm 2010 đến năm 2013 là 13,5 m3/s. Như vậy lưu lượng nước trung bình tháng mùa cạn khi hồ An Khê – Kan Nak đi vào hoạt động nhỏ hơn rất nhiều do lượng mưa lớn từ năm 2010 đến năm 2013 khá lớn, nhưng lưu lượng qua trạm lại quá nhỏ.
Kết quả tính toán trung bình độ đục các tháng mùa cạn từ năm 2002 đến năm 2009 là 93,1 g/m3; trung bình độ đục các tháng mùa cạn từ năm 2010 đến năm 2013 là 101,2 g/m3.
Từ các kết quả tính toán lượng mưa mùa cạn trung bình nhiều năm; lưu lượng nước mùa cạn trung bình nhiều năm và độ đục trung bình mùa cạn nhiều năm thời kỳ hồ chưa vận hành đến thời kỳ hồ thủy điện An Khê – Kan Nak đi vào vận hành nhận thấy, lượng mưa mùa cạn khi hồ vào vận hành lớn hơn khi hồ chưa vận hành 322,3 mm nhưng lưu lượng nước đo được tại trạm nhỏ hơn rất nhiều; theo tính toán lượng nước mùa cạn chảy sang lưu vực sông Kôn từ tháng I đến tháng VIII khoảng từ 250 triệu đến 300 triệu mét khối nước.
