Bài toán xác định các thông số vận hành hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH HỒ CHỨA
TRO NG ĐIỀU KI ỆN MƯA, LŨ LỚN CỰC ĐOAN
Nguyễn Ngọc Nam, Lê Văn Nghị, Bùi Thị Ngân, Hoàng Đức Vinh
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sông biển
Tóm tắt: Vận hành hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan là bài toán phức tạp vì phải
đảm bảo các yêu cầu an toàn hồ chứa, an toàn hạ du và vẫn phải giữ được lượng nước trong hồ
cho các mục đích cấp nước, phát điện trong mùa kiệt. Trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay
mưa, lũ lớn cực đoan xảy ra thường xuyên hơn trong khi công tác dự báo còn nhiều hạn chế nên
cần thiết có một phương pháp xác định các tiêu chí vận hành hồ đơn giản, dễ áp dụng. Trong
nghiên cứu này, chúng tôi tiếp cận vấn đề từ bài toán cực đoan tổng quát là hồ chứa đang ở mực
nước cao (trong thời kỳ lũ chính vụ hoặc đầu kỳ lũ muộn) thì có lũ lớn đến hồ. Dùng phương
pháp giải tích kết hợp mô phỏng dòng chảy lũ bằng mô hình toán và phương pháp thử dần,
chúng tôi xác định được các thông số quan trọng là thời điểm bắt đầu xả nước T0; cường suất xả
lũ Qi; lưu lượng xả lũ thời đoạn Qxả; mực nước đón lũ Zdl; thời điểm kết thúc vận hành Tat và
tổng lượng xả Wx. Phương pháp này được áp dụng tính thử cho hồ chứa Suối Hành ở Khánh
Hòa và Sông Sào ở Nghệ An cho kết quả tốt. Những thông số này có ý nghĩa quan trọng để vận
hành hồ chứa an toàn và hiệu quả.
Summary: Reservoirs oporation in extreme rain and flood condition is a complicate work
because we need to ensure safety for dam, downstream areas and as well as store enough water
for dry season demands. In the context of climate change, heavy rain and floods are more
frequent while there are many problems in forcasting, so it is necessary to have a simple and
appliable method for determining the criterias for operating reservoirs. In this study, we
approached the problem from the general extreme problem when the reservoirs are being high
water level (during the main flood season or the first time of late flood period), then there is a
heavy flood comes to the reservoir. Using combination of the analytical, mathematical model
and trial-and-error methods, we determined the important parameters including: the time of
starting to operate T0; Flood discharge intensity Qi; Flood discharges Qxả; Reservoir water
level to catch the flood Zdl; The ending time of operation Tat and total discharge Wx. This method
was applied for Suoi Hanh reservoir in Khanh Hoa and Song Sao reservoir in Nghe An provided
good results. These parameters are important for safe and efficient reservoir operation.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu vận hành hồ
chứa đã và đang được nghiên cứu với một số
thành công nhất định. Các phương pháp
nghiên cứu đều hướng tới sử dụng mô hình mô
phỏng kết hợp với một số kỹ thuật tối ưu;
Trên thế giới, thuật toán tối ưu thường được áp
dụng trong nghiên cứu việc vận hành hồ chứa
nhưng cho đến nay không có một lời giải
chung cho mọi hệ thống mà tùy đặc thù của
từng hệ thống mà có các lời giải phù hợp.
Thực trạng các quy trình vận hành hồ chứa ở
Việt Nam thường xây dựng trên nền tảng của
công tác dự báo, trong khi chất lượng dự báo
dòng chảy trên sông chỉ đạt 50-65% [4] do
nhiều nguyên nhân dự báo mưa còn thiếu
Ngày nhận bài: 03/10/2017
Ngày thông qua phản biện: 08/11/2017
Ngày duyệt đăng: 5/12/2017
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
1
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
chính xác, địa hình lưu vực phức tạp...
phát sinh nhiều hiện tượng mưa, lũ lớn cực
đoan [1], để có thể xây dựng một quy trình vận
hành hợp lý, nhóm tác giả thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả cắt
lũ, đảm bảo an toàn đập và vùng hạ du hồ
chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan” đã
đề xu ất phương pháp xác định được bộ thông
số bao gồm: thời điểm bắt đầu xả nước T0;
cường suất xả lũ Qi; lưu lượng xả lũ thời
đoạn Qxả; mực nước đón lũ Zdl; thời điểm kết
thúc vận hành Tat và tổng lượng xả Wx nhằm
giải quyết bài toán vận hành công trình, đảm
bảo an toàn đập và hạ du.
Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải pháp nâng
cao hiệu quả cắt lũ, đảm bảo an toàn đập và
vùng hạ du hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ
lớn cực đoan”, tại Việt Nam: Đối với các hồ
chứa vừa và lớn, có cửa van khống chế thì việc
vận hành thường tuân theo một quy trình nhất
định. Tuy nhiên, các quy trình này thường chú
trọng đến bảo vệ an toàn công trình mà chưa
xem xét nhiều đến an toàn hạ du đặc biệt là
các hồ chứa thủy lợi, thủy điện lớn. Khi xảy ra
các trận mưa, lớn cực đoan, lũ có thể do mưa
lớn hoặc do vận hành xả bất ngờ hay sự cố Dưới đây, sẽ trình bày bài toán tổng quát và
công trình.v.v… khả năng ngập lụt hạ du, mất kết quả tính toán cho một trường hợp cụ thể
an toàn hồ càng trở nên nghiêm trọng.
cùng các phân tích, thảo luận về các vấn đề có
liên quan.
Đối với các hồ chứa nhỏ: Hầu hết các hồ chứa
nhỏ đều chưa có quy trình vận hành, không có 2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
phương án phòng chống lũ cho hạ du. Ngay cả
Bài toán được xem xét trong điều kiện mưa, lũ
những hồ chứa có tràn điều tiết bằng cửa van
lớn cực đoan. Khi đó, hồ chứa đang làm việc ở
cũng chưa xây dựng (hoặc xây dựng chưa
mực nước Z0, tương ứng thời điểm T0. Dung
hoàn chỉnh) quy trình vận hành hồ chứa. Nếu
tích hồ tại thời điểm đó là W0, diện tích mặt
có thì chỉ là các quy trình do chủ hồ tự lập để
nước hồ tại thời điểm đó là F0 (xem hình 1).
vận hành nhưng chưa được cơ quan có thẩm
Q
x
quyền phê duyệt. Đến nay chỉ có khoảng 5%
hồ chứa nhỏ có quy trình vận hành hoặc đang
được xây dựng, đồng nghĩa với hiện trạng
khoảng 3900 hồ trên khắp cả nước không có
quy trình vận hành. Hoạt động vận hành hồ
chứa đơn giản là đóng mở cửa van cống và để
nước tự chảy qua cống điều tiết.
Q
p
Z
1
dW
dZ
Z
0
Quy trình vận hành ở các hồ lớn đã được phê
duyệt, còn tồn tại một số bất cập, đặc biệt là
việc sử dụng dung tích phòng lũ trong quá
W
0
trình điều tiết để chủ động đón lũ và giảm Hình 1: Sơ đồ bài toán cân bằng nước hồ chứa
thiểu ngập lụt hạ du;
Trước khi xảy ra mưa, lũ lớn cực đoan, cần
Trong vận hành điều tiết lũ, thường quan tâm thiết phải xả lũ để hạ mực nước hồ và tạo ra
đến các vấn đề về thời gian xả lũ, tổng lượng một dung tích đón lũ.
xả lũ và lưu lượng xả lũ ứng với từng thời
đoạn mà chưa chú trọng đến thời điểm xả lũ,
mực nước đón lũ, thời điểm mực nước trở về
Với dòng chảy lũ đến hồ, ta có:
an toàn;
Từ phương trình cân bằng nước, với điều kiện
Trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay làm
2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
3
Q(m /s)
lưu vực đã bão hòa và không xem xét đến
dòng thấm, dòng ngầm cũng như hiện tượng
bốc hơi, ta có:
Q
p
Trμn sù cè (nÕu cã)
(2)
(3)
Trμn
Cè ng, t rμn x¶ s©u
Tại thời điểm lũ đến lớn nhất, có thể xem xét
Qp~f(t) như là một parabol ngược (đỉnh lồi ở
phía trên) để thiết lập một tương quan gần
đúng (xem hình 3):
t
H3: Qu¸ tr×nh lò ®Õn hå chøa Q = f (t)
p
1
Tức là:
2
DiÖn tÝch F (Km
)
(7)
F=f (z)
3
Xem xét các quan hệ xả lũ:
+ Đối với tràn xả lũ:
W=f (z)
2
(8)
(9)
+ Cống và tràn xả sâu:
+ Tràn sự cố (nếu có hoặc trong trường hợp
cần thiết – do kết quả tính điều tiết):
3
ThÓ tÝch W (m
)
H2: Qu an h Ö F, W=f(Z) cña hå chøa
(10)
(4)
Tổng lưu lượng xả lũ là:
(11)
Mặt khác, từ các đường đặc tính hồ chứa, ta
có:
Trong các công thức trên:
(5)
m, là hệ số lưu lượng ứng với tràn xả lũ (có
xem xét đến co hẹp) và cửa xả sâu;
Vậy từ (3) và (6) suy ra:
t là thời gian;
(6)
p, x là chỉ số ứng với dòng đến, dòng xả;
Tại thời điểm đang xét (có mưa, lũ lớn cực
đoan), hồ chứa đang ở điều kiện nhiều nước
hoặc đầy nước. Khi đó, có thể xem quan hệ
giữa mực nước hồ với dung tích hồ (W~z) và
diện tích mặt hồ (F~z) là các quan hệ tuyến
tính (xem hình 2).
sc, tr, xs là chỉ số ứng với công trình sự cố,
tràn, công trình xả sâu
Để giải bài toán, ta chuyển sang dạng sai phân.
(12)
Trong đó:
i là thời điểm tính thứ i
i+1 là thời điểm tính thứ i+1
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
3
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Do mực nước hồ cũng là một hàm số thay đổi Từ bảng tính sẽ xác định được (1) mực nước
theo thời gian:
đón lũ của hồ chứa (Z), (2) thời điểm xả lũ
(T0), (3) thời gian xả lũ (T), (4) tổng lượng xả
(Wxl) tương ứng (5) lưu lượng xả lũ (Qx) từng
(13)
Nên từ (3), (12) và (13) có thể viết thành thời đoạn.
phương trình sau:
Quátrình tínhtoán được thể hiện qua sơđồ sau:
(14)
s¬ ®å bμi to¸n vËn hμnh hå khi cãm−a, lò lín cùc ®oan
ò
m« h×nh
dù
b
¸o
m« h ×nh d ù
b
¸o l
sè li Öu t
hù
c
®o
m
−a (®−
îc
ch ä n)
(®− ch än )
î
c
x , h , q . . .
b−íc 1
dßng ch¶y ®Õn hå
n o
h iÖ u c hØn h
kiÓ ®Þn
no
Với ẩn số là Z, vế phải đã biết (với cách tính
thử dần) bằng cách thiết lập bảng tính, sẽ xác
định được Z[i+1], Qx[i+1], Qp[i+1], W[i+1]… ta sẽ
xác định được thời điểm Tat mực nước hồ trở
về MNDBT. Từ bảng tính sẽ xác định được
mực nước đón lũ của hồ chứa (Zx), thời điểm
xả lũ (T0), thời gian xả lũ (T), tổng lượng xả lũ
(Wx), lưu lượng xả lũ (Qx) tương ứng từng thời
đoạn và thời điểm mực nước hồ trở về mực
nước an toàn Tat.
hiÖ u c hØn
h
m
h
k iÓm ® nÞ
h
ye
s
y es
c
¬ s ë d
-m− a, lò l
q u¶ n l ý, v Ën
÷
l
Öi u v
Ò
:
m− a d ù
b¸ o
lò d ù
b
¸ o
ín
cù
c
®
o a
n
b−íc 2
-
hμ n
h
m«h× nh c¶nh b¸o, dùb¸o
m« h×nh ®iÒu khi Ón
m« h ×n
h
vË
n hμ n
h
b−íc 3
®¶m b¶o an toμn ®Ëp
q
x
=[
q
]
ma
x
t
k
n
o
z
tl
=z
max
]HL
y
es
b−íc 4
no
q
y
x
=[
q
]
ma
x
H
L
z
hl
=
z
max
]HL
®¶m b¶o an toμn h¹ du
es
-mùc
-t
-l− u l−
-t ê ig ai n x ¶ lò
-m. n í c n t
-t ê i® Ói mh å a .t
n−
íc
® ã
n
lò
æ
n g l −î ng x ¶ lò
b−íc 5
în g x ¶ lò
h
xölý khÈn cÊp k hi kh«ng
®¶m b¶o b−íc 3, b−íc 4
−
hå
a
o
μ n
h
Hình 5: Sơ đồ bài toán vận hành hồ chứa khi
có mưa, lũ lớn cực đoan
Đây chính là các thông số quyết định cho bài
toán vận hành hồ.
Z
3. KẾT QUẢ CHO MỘT SỐ TRƯỜNG
HỢP CỤ THỂ VÀ THẢO LUẬN
Zmax
Dưới đây, chúng tôi tính toán cho một số
trường hợp xả lũ của hồ Suối Hành [3] và hồ
Sông Sào.
Ztl
Zdl
T
T
t
0
c
Q
Qmd ax
1.1. Giới thiệu về hồ suối Hành và hồ Sông Sào
Hồ Suối Hành do Công ty Khai thác công trình
thủy lợi Nam Khánh Hòa quản lý vận hành từ
năm 1986. Đến đợt lũ đầu tháng 12/1986 thì
xảy ra sự cố vỡ đập. Năm 1989 toàn bộ công
trình đầu mối đã được khắc phục xong và từ
đó đến nay đã qua gần 20 năm khai thác công
trình tương đối ổn định. Năm 2012, công trình
đã được tái đầu tư xây dựng để nâng cấp lại
các hạng mục công trình đầu mối.
Qmax
Qx
x
Qd
T
T
t
c
0
Hình 4. Các thông số quan trọng vận hành
hồ chứa an toàn
Ứng các con lũ cực đoan khác nhau hay các
phương án vận hành khác nhau, sẽ xây dựng
được bộ thông số bao gồm 6 tiêu chí: (6) thời
điểm Tat mực nước hồ trở về mực nước an
toàn (MNAT: thông thường là MNDBT. Tuy
nhiên với hồ có kết cấu chắc chắn, các thiết bị
vận hành đảm bảo thì có thể chọn MNAT là
MNGC hoặc MNLKT – mực nước lũ kiểm tra).
Hồ Sông Sào nằm ở xã N ghĩa Lâm, huyện
Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An đưa vào sử dụng năm
2008. Từ khi hồ chứa đi vào hoạt động đến
nay, hàng năm khi mùa mưa lũ đến, hồ lại phải
xả một lưu lượng lớn có khi rất lớn để đảm
bảo an toàn công trình. Việc xả lũ đã gây thiệt
hại rất lớn về kinh tế vùng hạ du hồ chứa làm
4
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống người dân Dưới đây là các thông số chủ yếu của hồ phục
vùng hạ du.
Suối Hành
vụ cho tính toán
Bảng 1: Các thông số cơ bản của hồ suối Hành và hồ sông S ào
Sông Sào
Các thông số cơ bản của hồ mới nâng cấp, hoàn
thành cuối năm 2014
Các thông số cơ bản của hồ
Ghi
chú
m
m
m
Thông số
Giá trị Ghi chú Thông số
Giá trị
MNDBT
MN đón lũ (dự kiến)
MNGC
33.5
33.5
34.64
35.98
29.5
0.98
0.42
6
m
m
m
m
m
MNDBT
MN đón lũ (dự kiến)
MNGC
75.7
75.00
76.66
77.10
70.70
0.98
0.42
8
MNKTr
MNKTr
m
m
Z ngưỡng tràn
Hệ số co hẹp
Hệ số lưu lượng
B 1 khoang tràn
B tràn
Z ngưỡng tràn
Hệ số co hẹp
Hệ số lưu lượng
B 1 khoang tràn
B tràn
m
m
m
m
18
24
Cống
Z ngưỡng cống
B cống
Cống tính gộp
Z ngưỡng cống
B cống
21.8
m
66.2
5
m
m
H cống
H cống
2.5
D cống
0.71
m
D cống
m
W cống
0.396
m2
W cống
m2
Z ng tràn sự cố
B tràn sự cố
không có
không có
Z ng tràn sự cố
B tràn sự cố
76.77
68.5
Về giá trị lũ đến được dựa vào lưu lượng thực Kết quả tính vận hành thể hiện trong bảng 2.
tế (trường hợp có số liệu) hoặc tính toán với
các trường hợp tần suất 0.1%, 0.2%, 0.5% .v.v.
1.2. Kết quả tính toán
Hình 6b: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Suối Hành – Tính với Trường hợp lũ thực tế
gây ngập hạ du 2010
Hình 6a: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Suối Hành – Tính với Trường hợp lũ thực tế
năm 2009
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
5
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Hình 6c: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế
tần suất 0.6%
Hình 6d: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế
tần suất 0.5%
Hình 6e: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế tần
suất 1 %
Hình 6f: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ thực tế
năm 1978
Hình 6h: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ
Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ cực hạn,
thu phóng từ lũ 2010
Hình 6g: Vận hành điều tiết lũ cực đoan
hồ Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ
thực tế năm 2011
Hình 6: Vận hành điều tiết lũ cực đoan 1 số trường hợp điển hình
Bảng 2: Thống kê kết quả tính toán vận hành lũ cực đoan cho một số trường hợp điển hình
ZXL
(m)
T0
T
WXL
QXmax
(m3/s)
TAT
S c a van
tham gia
v n hành
N i dung ph ng án x
Ghi
TT
I
lũ c c đoan
(ngày, gi )
(gi )
m3
(ngày, gi )
chú
Su i Hành
Tr ng h p lũ đn th c t
ngày 31/10/2009
03/11/2009: d ki n mc
-
11/3/2009
15:00
11/3/2009
18:00
1
34.29
3.5
1,188,533
120.16
1
n c đón lũ là MNDBT
6
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
ZXL
(m)
T0
T
WXL
QXmax
(m3/s)
TAT
S c a van
N i dung ph ng án x
Ghi
chú
TT
tham gia
v n hành
lũ c c đoan
(ngày, gi )
(gi )
m3
(ngày, gi )
Tr ng h p lũ đn th c t
ngày 27/10/2010
-
10/31/2010
0:00
11/4/2009
18:00
2
31/10/2010 - gây ng p 33.58
l t h du: d ki n m c n c
đón lũ là MNDBT
12.0
15.0
7,128,055
281.68
378.96
2
3
Tr ng h p lũ đ n 0.2 %
gi
đ nh
ngày
-
27/10/2021
10/27/2021
11:00
11/5/2009
18:00
3
34.01
34.02
21,362,229
28/10/2021 -V i h mi:
d ki n m c n c đón lũ
là MNDBT
Tr ng h p lũ đ n 0.5 %
gi
đ nh
ngày
-
27/10/2021
10/27/2021
11:30
11/6/2009
18:00
4
5
13.0
10.5
17,565,625
13,898,809
354.10
328.09
3
3
28/10/2021 -V i h mi:
d ki n m c n c đón lũ
là MNDBT
Tr ng h p lũ đ n 1% gi
đ nh ngày 27/10/2021 -
10/27/2021
12:00
11/7/2009
18:00
28/10/2021 -V i h mi: 33.78
d ki n m c n c đón lũ
là MNDBT
II Sông Sào
10/17/1978
19:00
11/9/2009
18:00
1
2
Đ t lũ th c t năm1978 75.04
17.0
29.0
10,917,512
30,546,853
136.59
570.15
1
1
Tr ng h p lũ đn th c t 74.16 6/17/2011
11/10/2009
18:00
24/6/2011
26/6/2011
đ n
23:00
x
qua
tràn
Lũ c c h n (PMF) thu
phóng t lũ 2010
10/17/2010
15:00
11/10/2009
18:00
3
72.49
40.0
41,688,076
784.91
3
c
s c
1.3. Một số vấn đề thảo luận
Nhìn vào số đỉnh hình thang, ta có thể thấy
ngay số cửa van tham gia điều tiết vận hành hồ
trong trận mưa, lũ lớn cực đoan (dự kiến hoặc
thực tế xảy ra). Ví dụ như hình 6c, có 3 bậc
thang, khi lũ về, lúc đầu 3 cửa van mở để điều
tiết, vận hành, sau khi lũ giảm, mực nước
trong hồ đã ổn định thì đóng bớt 1 cửa chỉ còn
2 cửa van vận hành. Khi lũ tiếp tục giảm, đóng
Với những trận lũ có dạng đường cong trơn
(thường là lũ tính toán theo các tần suất) thì
bài toán điều tiết đơn giản, dễ dàng, có thể tự
động điều chỉnh số cửa van tham gia điều tiết
cho phù hợp (xem hình 6c, 6d, 6e). Trong
những trường hợp này, biểu đồ điều tiết
(đường màu vàng – Qx) có dạng hình thang.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
7
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
bớt 1 cửa van nữa, chỉ còn 1 cửa van mở vận việc xây dựng hệ thống quan trắc đồng bộ với
hành. Ví dụ như hình 6e, có 2 bậc thang, khi lũ hệ thống dữ liệu địa hình, dữ liệu về hệ thống
về, lúc đầu 2 cửa van mở để điều tiết, vận sông, hệ thống công trình và cơ sở hạ tầng là
hành, sau khi lũ giảm, mực nước trong hồ đã không thể thực hiện ngay trong thời gian ngắn.
ổn định thì đóng bớt 1 cửa chỉ còn 1 cửa van Phương án hiệu quả nhất với những hồ chứa
vận hành.
này là bài toán thử dần để tìm ra bộ thông số
tiêu chí vận hành hồ chứa hợp lý.
Với những trận mưa, lũ lớn cực đoan xả ra
trong thực tế thường có dạng đỉnh tam giác 4. KẾT LUẬN
nhọn, lên xuống không theo quy luật. Do vậy,
Trên đây là tóm lược kết quả nghiên cứu của
bài toán điều tiết vận hành nếu để tính tự động
điều chỉnh thường rất phức tạp, dạng biểu đồ
xả cũng biến thiên theo dạng tam giác nhọn
(hình 6b – nhìn vào biểu đồ xả của hình này,
không thể thấy rõ quy luật vận hành cửa van).
Thực tế vận hành hồ chứa, rất khó để vận hành
cửa van theo biểu đồ này.
nhóm tác giả. Phương pháp nghiên cứu này
được áp dụng thử nghiệm cho một số trường
hợp vận hành của 2 công trình Suối Hành và
Sông Sào cho thấy hiệu quả tốt, đáp ứng tính
linh hoạt, có khả năng ứng dụng thực tiễn
cao. Để hoàn thiện phương pháp này, trong
thời gian tới, nhóm tác giả sẽ tiếp tục nghiên
Chính vì vậy, với các trường hợp này, phương cứu và áp dụng cho một vài trường hợp cụ
pháp tính thử dần để tìm ra bộ thông số các thể khác.
tiêu chí vận hành hồ chứa: (1) mực nước đón
lũ của hồ chứa (Zx), (2) thời điểm xả lũ (T0),
pháp này, chúng tôi dự định sẽ tiếp cận một
(3) thời gian xả lũ (T), (4) tổng lượng xả (Wx)
tương ứng (5) lưu lượng xả lũ (Qx) từng thời
trên lưu vực trong trường hợp không đầy đủ
đoạn, (6) thời điểm (Tat) mực nước hồ trở về
mực nước an toàn (MNAT) nhằm giải quyết
sẽ được đề cập trong thời gian tới.
bài toán vận hành công trình, đảm bảo an toàn
Trong dự kiến nghiên cứu hoàn thiện phương
phương pháp bổ sung, cập nhật dữ liệu mưa
hoặc thiếu nhiều số liệu quan trắc. Vấn đề này
LỜI CẢM ƠN
đập và hạ du trở nên có hiệu quả nhất.
Nghiên cứu được tiến hành trong khuôn khổ
Từ kết quả tính toán trên cùng với các số liệu
đề tài: “Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu
điều tra, nghiên cứu gần 600 công trình hồ
quả cắt lũ, đảm bảo an toàn đập và vùng hạ
chứa thủy lợi vừa và lớn hiện nay ở Việt Nam,
du hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực
chúng tôi nhận thấy:
đoan” do Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc
Với các hồ có hệ thống quan trắc tốt, có sẵn
gia về động lực học sông biển thực hiện.
các dữ liệu địa hình, dữ liệu về hệ thống sông,
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, chúng tôi
hệ thống công trình và cơ sở hạ tầng thì có thể
đã được sự hỗ trợ của Vụ KHCN&MT – Bộ
áp dụng mô hình toán để tính toán dự báo và
NN&PTNT, Sở NN&PTNT, Chi cục Thủy lợi
Quảng Bình, Ban quản lý hồ Phú Vinh; Chi
trường hợp mưa, lũ lớn cực đoan có thể xảy ra.
cục TL&PCLT các tỉnh Vĩnh Phúc, Quảng
Ninh, Thanh Hóa, Khánh Hòa và nhiều cơ
đồ vận hành, phương án vận hành chi tiết cho
quan khác. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn sự
đề xu ất phương án vận hành hồ chứa cho các
Từ đó cơ quan quản lý có cơ sở xây dựng biểu
các trường hợp cụ thể.
hợp tác và giúp đỡ của các tổ chức, cá nhân
Với đa số các hồ chứa vừa và nhỏ hiện nay, đối với Phòng TNTĐ và nhóm nghiên cứu.
8
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
CHUYỂN GIAO
CÔNG NGHỆ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Báo cáo SREX Việt Nam - Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về Quản lý rủi ro thiên tai và
hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu. NXB Tài Nguyên - Môi
trường và Bản đồ Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam 2015.
[2]. Lê Văn Nghị, Đặng Thị Hồng Huệ, Hoàng Đức Vinh (2012). "Mô hình đánh giá ngập lụt
hạ du hệ thống hồ Cửa Đạt của Thanh Hóa, kiến nghị giải pháp giảm thiểu thiệt hại trong
trường hợp hệ thống hồ có sự cố".
[3]. Lê Văn Nghị, Nguyễn Ngọc Nam, Bùi Thị Ngân (2015). "Lập Phương án chống lũ lụt cho
hạ lưu suối Hành tỉnh Khánh Hòa".
[4]. Hoàng Thanh Tùng (2011). “Nghiên cứu dự báo mưa, lũ trung hạn cho vận hành hệ
thống hồ chứa phòng lũ - ứng dụng cho lưu vực sông Cả”. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà
Nội năm 2011.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017
9
9 trang
13/01/2024
19980
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài toán xác định các thông số vận hành hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_toan_xac_dinh_cac_thong_so_van_hanh_ho_chua_trong_dieu_k.pdf
