Thạc Sĩ Nghiên cứu ứng dụng và phát triển mô hình Athen vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Ba

MỞ ĐẦU
Hiện nay nhiều phần mềm vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa đã được xây
dựng, tuy nhiên khả năng giải quyết các bài toán thực tế vẫn còn hạn chế. Các phần
mềm tối ưu hiện nay nói chung vẫn chỉ đưa ra lời giải cho những điều kiện đã biết
mà không đưa ra được các nguyên tắc vận hành hữu ích. Phần lớn các mô hình mô
phỏng lại dựa trên quy tắc vận hành không có điều khiển, điều này rất hạn chế cho
điều tiết vận hành chống hạn và chống lũ. Mô hình Athen hiện tại là mô hình điều
tiết đơn hồ chứa, cho phép điều tiết có điều khiển và có mã nguồn mở. Do vậy việc
nghiên cứu và phát triển mô hình Athen để tính toán điều tiết liên hồ chứa trong
mùa cạn là việc làm cần thiết, nhằm đưa ra một phương án điều tiết liên hồ có cơ sở
khoa học chặt chẽ, hy vọng mang lại hiệu quả cả về mặt kinh tế và xã hội.
Vì vậy Luận văn đã chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển mô hình
Athen vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Ba”.
I. Phạm vi nghiên cứu của Luận văn
Phạm vi không gian: bao gồm các hồ chứa Yayun Hạ, An Khê-Kanak,
Krông Hnăng, sông Hinh, Ba Hạ và sau hồ chứa cuối cùng là trạm thủy văn Củng
Sơn.
Phạm vi thời gian: điều hành hệ thống hồ chứa trong mùa kiệt.
II. Mục tiêu của Luận văn
Phát triển mô hình Athen điều tiết đơn hồ chứa thành liên hồ chứa, áp dụng
thử nghiệm lưu vực sông Ba.
III. Nội dung nghiên cứu chủ yếu của Luận văn
Chương 1: TỔNG QUAN
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH ATHEN
LIÊN HỒ CHỨA
Chương 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ATHEN VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT
LIÊN HỒ CHỨA LƯU VỰC SÔNG BA

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG . iv
DANH MỤC HÌNH VẼ . v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Tổng quan về điều tiết hồ chứa 2
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước . 2
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 8
1.1.3. Một số mô hình mô phỏng vận hành hồ chứa đã và đang được nghiên
cứu phát triển và ứng dụng trong thực tế 10
1.2. Tổng quan về điều kiện tự nhiên lưu vực sông Ba 11
1.2.1. Vị trí địa lý và điều kiện Khí hậu Thủy văn 11
1.2.2. Mạng lưới sông ngòi . 19
1.2.3. Tình hình tài liệu khí tượng thủy văn 21
1.2.4. Hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Ba 24
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH ATHEN ĐIỀU TIẾT
LIÊN HỒ CHỨA . 26
2.1. Cơ sở phát triển mô hình Athen điều tiết liên hồ chứa . 26
2.2. Lý thuyết mô hình Athen . 29
2.2.1. Các thành phần mô hình 29
2.2.2. Phương trình diễn toán 30
2.3. Lý thuyết phương pháp Muskingum . 31
2.4. Liên kết mô hình Athen điều tiết đơn hồ chứa và phương pháp
Muskingum 34
2.5. Yêu cầu tệp số liệu đầu vào cho mô hình Athen điều tiết liên hồ chứa 36
Chương 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ATHEN VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT LIÊN HỒ
CHỨA LƯU VỰC SÔNG BA . 37
3.1. Dữ liệu đầu vào của mô hình 37
3.1.1. Số liệu thủy văn và đặc trưng hồ chứa . 37
3.1.2. Số liệu nhu cầu sử dụng nước của các hộ dùng nước . 39
3.1.3. Các thông số của phương pháp Muskingum 39
3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 39
iii
3.2.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình . 40
3.2.2. Kết quả kiểm định mô hình 42
3.3. Vận hành điều tiết liên hồ chứa . 42
3.3.1. Quy tắc vận hành 42
3.3.2. Thứ tự ưu tiên các nhu cầu sử dụng nước . 43
3.3.3. Kịch bản điều hành 44
3.3.4. Kết quả tính toán cho năm điển hình 1982 45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
PHỤ LỤC 64