Thạc Sĩ Mô phỏng các kịch bản điều tiết hệ thống hồ chứa lưu vực sông Ba

MỞ ĐẦU

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. Lưu vực

sông Ba là một trong 9 lưu vực sông lớn nhất Việt Nam, có nguồn thủy năng khá

lớn, có nhiều vị trí thích hợp để Xây dựng thủy điện vừa và lớn với công suất lắp

máy khoảng 737 MW, điện lượng hàng năm khoảng 3,22 tỷ KW.h. Trên các hệ

thống sông khác như hệ thống sông Đồng Nai, La Ngà, Vu Gia, Thu Bồn ., ngoài

các hồ chứa đang hoạt động như Trị An, Hàm Thuận – Đa Mi, Đa Nhim, các dự án

Xây dựng hàng chục các hồ chứa thuỷ điện khác như Đại Ninh, Đồng Nai 1, Đồng

Nai 2, đã được phê duyệt và sẽ đi vào hoạt động trong thời gian gần đây.

Các hồ chứa nước nói chung 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 dung tích

nước của hồ chứa. Yêu cầu cấp nước nhiều sẽ ảnh hưởng đến sản lượng điện, dung

tích chống lũ lớn sẽ ảnh hưởng đến công suất phát điện và khả năng tích nước đầy

hồ để phục vụ cấp nước và sản xuất điện trong mùa khô. Vấn đề điều hành hiệu quả

hệ thống hồ chứa, giải quyết các mâu thuẫn kể trên là một nhu cầu mới đặt ra ở

trong nước. Mục tiêu của việc điều hành hệ thống hồ chứa là nâng cao hiệu quả

chống lũ và hiệu quả kinh tế (phát điện và cấp nước) không phải chỉ cho các hồ

riêng biệt mà cho tất cả các hồ chứa trong hệ thống.

Các hồ chứa trên hệ thống sông Ba là có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự

Phát triển kinh tế - Xã hội của vùng Tây Nguyên. Hiện nay hệ thống hồ chứa này

bao gồm các hồ chứa lớn: hồ An Khê Kanak, IaYun hạ, Krô ng H’Năng, Sông Ba

Hạ, Sông Hinh. Hai hồ An Khê – Kanak và Krông H’Năng mới được đưa vào vận

hành tháng 9 năm 2010. Trước đây việc vận hành hệ thống hồ chứa trong các điều

kiện cụ thể (dựa vào dự báo KTTV) và được thực hiện theo các quy trình vận hành

của các hồ riêng biệt. Mới đây nhất, việc điều hành các hồ chứa tuân thủ theo

“Quyết định Về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ: Sông Ba

Hạ, Sông Hinh, Krông H’Năng, Ayun Hạ và An Khê – Ka Nak trong mùa lũ hàng

năm” đã được Thủ tướng phê duyệt số 1757/QĐ-TTg, ngày 23 tháng 09 năm 2010.

Tuy nhiên các công cụ mô phỏng, tính toán phục vụ việc Xây dựng quy trình này

chưa được công bố rộng rãi dưới dạng các ấn phẩm khoa học.


MỤC LỤC

Danh mục chữ viết tắt 1

Danh mục bảng biểu 1

Danh mục hình vẽ 1

Mở đầu 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về điều tiết
1.1 5
liên hồ phục vụ phòng chống lũ .

1.1.1 Các nghiên cứu ở ngoài nước . 5

1.1.2 Các nghiên cứu ở trong nước . 9

Một số mô hình mô phỏng điều tiết hồ chứa đã và

1.2 đang được nghiên cứu Phát triển v à ứng dụng trong 11

thực tế

Đặc điểm Địa lý tự nhiên, kinh tế Xã hội của lưu vực
1.3 11
sông Ba

1.3.1 Vị trí Địa lý và mạng lưới sông suối 11

1.3.2 Mạng lưới trạm đo khí tượng thuỷ văn 14

1.3.3 Đặc điểm khí hậu 17

1.3.4 Đặc điểm thủy văn 19

1.3.5 Hệ thống hồ chứa trên sông Ba 27

1.3.6 Đặc điểm dân sinh kinh tế . 30

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH MÔ PHỎNG

CHƯƠNG 2 ĐIỀU TIẾT HỆ THỐNG HỒ CHỨA LƯU VỰC 32

SÔNG BA .

2.1 Giới thiệu chung về mô hình . 32
2.2 Mô đun tính lưu lượng đầu vào và gia nhập khu giữa 32

2.3 Mô đun vận hành hệ thống chứa 34

2.4 Mô đun thủy lực hay mô hình diễn toán lũ . 35

2.5 Khả năng và yêu cầu dữ liệu của mô hình 38

MÔ PHỎNG VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA
CHƯƠNG 3 40
CỦA LƯU VỰC SÔNG BA

3.1 Các kịch bản lũ 40

3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 42

3.2.1 Xử lý số liệu trong mô hình Marine 42

3.2.2 Xử lý số liệu trong mô hình điều hành hồ chứa 50

3.2.3 Xử lý số liệu trong mô hình diễn toán lũ Muskingum 50

3.2.4 Kết quả kịch bản không hồ năm 1986, 1988 . 51

3.3 Kịch bản điều tiết đơn hồ . 55

3.4 Kịch bản điều tiết liên hồ theo quy trình mới . 61

3.5 Kết luận . 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC . 72