NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TRONG ĐÁNH GIÁ AN TOÀN HỒ CHỨA THỦY LỢI VIỆT NAM
Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Luận án tập trung nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy (LTĐTC) và phân tích rủi ro (PTRR) trong đánh giá an toàn hồ chứa thủy lợi tại Việt Nam, nhằm khắc phục những hạn chế của phương pháp đánh giá truyền thống. Hiện tại, Việt Nam có hàng ngàn hồ chứa quan trọng nhưng đối mặt với tình trạng xuống cấp, thiếu khả năng xả lũ và nguy cơ mất an toàn do biến đổi khí hậu, dẫn đến 71 sự cố từ năm 2010. Các phương pháp đánh giá an toàn hiện hành thường chỉ dựa trên phương pháp tất định, bỏ qua rủi ro ngập lụt hạ du, gây ra các đánh giá không chính xác và đề xuất giải pháp kém hiệu quả.
Mục tiêu chính của luận án là xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận toàn diện để đánh giá an toàn hồ chứa thủy lợi ở Việt Nam, có xét đến ngập lụt vùng hạ du, bằng cách ứng dụng LTĐTC và PTRR. Đồng thời, nghiên cứu vận dụng phương pháp này để phân tích, đánh giá an toàn cho hồ chứa Núi Cốc, tỉnh Thái Nguyên. Phương pháp nghiên cứu bao gồm tiếp cận hệ thống, tổng thể, kế thừa và hiện đại, sử dụng LTĐTC và PTRR làm trọng tâm, cùng với các mô hình toán như MIKE 11 và MIKE FLOOD để xây dựng bản đồ ngập lụt và đánh giá thiệt hại.
Về mặt khoa học, luận án đã thiết lập cơ sở lý thuyết để xác định xác suất sự cố (XSSC) của hệ thống, độ tin cậy yêu cầu của hệ thống công trình đầu mối (CTĐM) và thiết kế CTĐM đạt độ tin cậy mong muốn. Về thực tiễn, nghiên cứu giúp nhận dạng, phân tích các cơ chế gây mất an toàn, định lượng mức độ an toàn của hồ chứa có xét đến rủi ro ngập lụt hạ du và làm cơ sở để lựa chọn giải pháp nâng cao an toàn, giảm thiểu rủi ro.
Các kết quả nổi bật bao gồm việc phân tích tổng quan an toàn hồ chứa, chỉ ra ưu điểm của việc kết hợp LTĐTC và PTRR; xây dựng phương pháp luận đánh giá an toàn hồ chứa thông qua ba bài toán cụ thể; và đề xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro theo hướng Bottom-Up, Top-Down hoặc kết hợp. Đặc biệt, khi áp dụng cho hồ Núi Cốc, luận án đã lượng hóa được xác suất sự cố và trị số độ tin cậy yêu cầu, đồng thời chỉ ra rằng hồ này có rủi ro ngập lụt hạ du cao gấp 26,6 lần mức chấp nhận được, nhấn mạnh nguy cơ tràn đỉnh đập. Điều này khẳng định tính tin cậy và khả năng ứng dụng của LTĐTC và PTRR trong công tác quản lý an toàn hồ chứa ở Việt Nam, cung cấp cơ sở cho việc thiết kế sửa chữa và nâng cấp CTĐM.