Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ vận hành liên hồ chứa phòng lũ cho lưu vực sông Hương

xu hướng ngập lụt tại thành phd Huế dang ngày cảng gia tăng ngay cả khi cường độ mưa chỉ đạt 100mm, với thôi gian ngập lụt ngày càng dài, mức độ ngập lụt trung bình 0,5-1,0m, “Tan suất l

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ vận

hành liên hồ chứa phòng lũ cho lưu vực sông Hương” đã được hoàn thành tại khoa Thuy văn - Tài nguyên nước trường Đại học Thuy lợi thang 3 năm

2015.

Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, bên cạnh

sự cô găng của ban thân còn có sự hướng dan nhiệt tình của quý thay cô, sự

động viên của gia đình, bạn vé và dong nghiệp.

Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thay giáo

TS Hoàng Thanh Tùng đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tác giá cũng chân thành cảm ơn tới các bạn đồng nghiệp, bạn bè và Cục Quản lý tài nguyên nước đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành.

Xin gửi lời cảm ơn đến phòng Đào tạo đại học và sau đại học, khoa

Thủy văn và tài nguyên nước trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thầy cô

đã giảng dạy, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn.

Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên

không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tác giả rất mong nhận được những ý

kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và các đông nghiêp.

Xin trân trọng cảm on!

Hà Nội, tháng 4 năm 2015

Tác giả

Dương Thị Thúy

MỤC LỤC

MỠ DÀU

1 cấp thiết của đề

2 Mục dich của Để tài 2

3 Béi tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4, Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu, 2

5 Bộ cục luận văn 3

CHƯƠNG 1 TONG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CAC VAN DE VE PHÓI HỢP VẬN HANH HO CHỮA 4

1.1 Tổng quan vé lưu vực nghiên cứu 4

LLL Vjtr địa lý về mang tưới sông si 4

1111, Vite daly 4

1.1.1.2 Mang lưới sông suối 5

1.1.2 Mang ld oram quan tric khí tương thy vẫn 9

1.1.3 Đặc điễn khí hậu thy văn „

1.3.1.1, Đặc tưng khí hậu ưu vực " 1311.1, Đặc điểm thay văn l6

11-4 Hiện rạng hệ thẳng hồchủ trên lưu vục sông Hương 20 1.2, Tổng quan các nghiên cứu về phổi hop vận hành hỗ chứa, as 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên th gii 25

1.2.2 Tinh hình nghiên cứu trong nước 40

1.2.3 Những vin đề con ton tai vé phi hp vận hành hỏ chứu ở Vi Nam và

few vực nghiên cứu 33

CHUONG 2 HƯỚNG TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

2.1, Hướng tiếp cận nghiên cứu 3s 2.2 Giới thiệu một số công cụ tính toán 8 2.2.1 Mô hình NAM 38

2.2.2 Mô hình Hee Ressim 2

2.2.3 Mo hình thấy lực MIKE 11 7

CHUONG 3 MO HÌNH HOA HỆ THONG SÔNG HƯƠNG.

3.1 Tinh toán đồng chảy đến hồ và lượng gia nhập các Khu giữa »

31.1 Thiết lập mô hình, chuẩn bị số liệu phục vụ quá trình tính toán 4d.

48.1.2 Hiệu chính và kim định mô hình 32

32 Thiết lập mô hình mô phỏng phối hop vận hành hệ thống hồ chứa tượngnguồn bì-32 1 Thi lập mô hình điều id vận hành hỗ 61

3122 Hiậu chỉnh và kiém định mổ hình ú

3.3 Thiết lập mô hình thủy lực diễn toán đồng chay hạ dụ (MIKE l1) "

CHUONG 4 PHAN TÍCH VA TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN PHÓI HỢP.

VAN HANH HỆ THONG HO CHỮA n

42.2 Xác định quá tình dong chấp đến hồ đổi vit các trấn lũ đin hình 83

4.3 Nghiên cứu xây dụng phương án vận hành ”

4311 Xúc định yêu cầu và tiêu ch chẳng lĩ cho ha du a7 4.3.2 Xây dung các phương án phối hợp vận hành 9ĩ 43.2.1 Để xuất các phương ân dung tích phòng lũ 9

4.3.2.2 Tinh toản các phương án phối hợp vận hành liên hỏ chứa cho các trận

lũ điển hư 93

43.3 Phan ích lua chọn phương án tích hop %

KÉT LUẬN 7 TÀI LIỆU THAM KHAO 1

DANH MỤC BANG

1-Mạng lưới trạm thủy văn rên lưu vực sông Hương Ũ

Bảng 1.2 Mạng lưới trạm khí tượng do mưa trên lưu vực sông Hương lô

Bảng L3, Nhiệt độ tung bình thing, năm tại một số trạm khí trợng tên lưu vực

sing Hương 2

Bảng L4, Nhiệt độ tối cao, ối thắp đo được tai cic trạm Khí trợng tên lưu vực

sông Hương 2

Bảng 1.5 Số giờ nắng trung bình thing, năm ti các rạm khí tượng B

Bảng 1.6 Tốc đ, hướng gió trung binh tháng, năm tại ee trạm khí OME 13

Bảng 1.7 Lượng bắc hơi trung bình tháng, năm gi các trạm khí tượng ụ

Bảng 1.8 Độ im không khí rung bình thống, năm tại các trạm khí tượng “

Bảng 1.9 Lượng mưa trung binh tháng, năm (1977-2012) 16

Bảng 1.10, Lũ lớn nhất ch , sông Bồ 9 Bảng 1.11, Thống kế các ten lũ lớn nhất trong năm (99) 9

Bảng 1.12 Mực nước lũ lớn nhất hàng năm 20

Bảng 1.13 Một số thông số kỹ thuật co bản các hỗ chứa 24

Bảng 2.1 Thông số của mô bình NAM 2 Bảng 3.1 Dia tích các tu lu vực rên ưu vực sông Hương so

Bảng 3.2 Tỷ số đồng góp của các tram đo mưa đối với ee tiêu lưu vực sĩ

Bảng 33, Hệ số tương quan giữa ác ram do mưa 2

Bang 3.4 Bộ thông số tinh toán mưa ~ dong chảy của lưu vực Thượng Nhật 4

Bảng 3 5 Bộ thông số mô hin tính toán mưa ~ đồng chiy của lưu vực hỗ Tả Trach

Bang 3.8 Thống kê tài liệu mặt cắt ngang sông trên hệ thong sông Huong 65

Bảng 41, Lưu lượng đình lũ các con lồ của các trạm thủy văn trên lưu vực sông

Hương 2B

Bảng 42 Kết quả phân ky 10 trên lưu ye sông Hương n

Bảng 4.3 Thời gian xuất hiệ lũ lớn nhất trong năm trên sông Hương và sông BS 78

Bảng 44, Một sổ trận lũ điễn hình trên lưu vực sông Hương „

Bảng 4.5 Các trạm mưa ảnh được sử dụng để tinh toán dng chảy đến các hồ Tả

‘Trach, Bình Điễn và Hương Bi 85 Bảng 46, Mục nước tương ứng với các cắp bảo động lũ 90 Bảng 47 Phương án dung tch phòng lũ các hd chứa én lưu vụ sông Hương 92 Bảng 43 Ting hợp hiệu quả cắt ũ các phương án rn lũ 1983 3 Bảng 49 Ting hợp hiệu qu cit lũ các phương án tn lũ 1996 o4

Bing 410.Téng hợp hiệu qu ct lũ các phương án rn lũ 2006 34

Bing 4.11-Téng hợp hiệu qua cit lũ các phương án rn lũ 2009 95

Hình 1.2, Sơ đồ ị tr lưới tram khí tượng thủy văn trên lưu vục sông HtsoMg 0 LL

inh 1.3, Hệ thing hỗ chúa được nghiên cửu trên lưu vực sông Hương, a Hình 1.4 Biểu đỏ điều phối vn hành hỗ chứa Tả Trach 2

Hình 1.5 Biểu đồ điềo phối vn hành hồ chứa thấy điện Binh Điễn 2

Hình 1.6 Biểu đồđiễu phối vin hành hỗ chứa thủy điện Hương Điền 4 inh 21, Sơ đồ khối tinh toán vận hành ign bồ chứa cho lưu vực sông Hương 36

Hình 2.2 Cấu trú của mô hình NAM 40 Hình 24 Cu trúc mô hình HEC Ressim, 44

ink 2.4 Điễu it lũ rong mô hình HEC-RESSIM 45

Hình 3.1, Công cụ Hee Geo HMS dùng để khoanh các tiga lưu vục 4g

inh 3.2 Kết quả khoanh các tiêu lưu vực trên lưu vực sông Hương 50

Hình 3.3, Bản đổ phân ving ảnh hưởng của các tram do mưa trên lưu vực sông

Hình 3.11 Kết quả hiệu chỉnh quá trình dòng chảy tinh toán và thực đo tại trạm thủy.

Vin Hương Điền (10/1981), 39

Hình 3.12 Kết qua kiểm định quá tình dòng chảy tinh toin và thực do ti tram thủy

văn Hương Điễn (10/1980) s

Hình 3.13 Két quả kiểm định quả tình đồng chây tính toán và thực đo tại ram thấyvin Hương Điền (11/1985), 39inh 3.14, Mạng lưới hb chia lưu vực sông Hương thiết lập tong module 61

Hình 3.15 Xác doo414291787 lưu vục sông Hương thế lập trong mod 63

Hình 3.16 Xác đe414291785"lưu vực sông Hương thiết lập trong modules 63

Hình 3.17 Xác đel14291789* lưu viễn lũ từ hồ Bình Đi vẻ trạm Kim Long 64

Hình 3.18 Mang thủy lự sông Hương 6

Hình 3.19 Thết lập ác mặt cit wo mo inh thủy lực Mike 11 «6

Hình 320 Biên mực nước ại eta Thuận An (tn i mim 2009) m

Hình 3.21, Phân chia 6 chứa rao đổi đồng chảy lũ với sông chỉnh 6

Hình 3.22.Mô phòng liên kết giữa các 6 chúa và sng chỉnh trong mô hình thủy lực

6

Hình 3.23 Sơ đồ khối quá tình hiệu chỉnh mô hình, “9

Hình 324 Đường mục nước nh tn và thực do trạm Phú Oe tận lũ tháng 11 năm

inh 4.1, Phân ky 10 ti trạm thy văn Kim Long T

Hình 42 Phân kỳ gỉ tram thấy văn Phú Oe T Hình 43 Đường quá trình lũ một số năm lũ điển hình tại ác trạm thủy văn rên sông Hương và sông Bồ si

Hình 44, Mực nước lớn nit năm ti trạm thủy văn Kim Long 2

Hình 45 Mục nuớc lớn nhất năm tại tạm thủy văn Phú Oe _ Hình 4ó Đường quá tình lưu lượng về các hỗ Tả Trạch, Bình Điền và Hương Di

năm 1983 85 Hình 47 Đường quả tình lưu lượng về ác hỗ Ta Trạch, Bình Điễn và Hương Điền năm 1996 $6

Hình 48 Đường qué tình lưu lượng về ác hồ Ta Trạch, Binh Điễn và Hương Điền

năm 2006 $6

Hình 4.9 Đường quá trinh lưu lượng về các hỗ Tả Trạch, Bình Bign và Hương Điễn

năm 2009 87

núi đội, 24% là đồng bằng duyên hải, dim phá và cồn cất được bao bọc bởi dãy

núi Trường Sơn ở phía Tây với độ cao từ 500 - 1.800 m và dãy Bạch Mã ở phía Nam với độ cao từ 1.200 - 1.450 m Các dy nói này có tác dụng chắn gi

Lưu vực sông Hương chủ

mùa

Đông Bắc và Tây Nam làm tăng cường mưa lớn vào mùa mưa Phần lớn lãnh thổ

của Thừa Thiên Huế nằm ở phía Đông day Trường Sơn, địa hình chuyển khá

nhanh từ ving núi qua vùng gò đồi xuống ving đồng bằng nhỏ hep nên có độ đốc

khá lớn Diện tích đất có độ dốc trên 25 độ chiếm khoảng 54% lãnh thổ Do vậy

các con sông bit nguồn từ đầy Trường Sơn đều ngắn, dốc và nhiều ghẳnh thác,

.đặc điểm này đã làm cho lũ của các con sông lên nhanh trong mùa mưa.

Với đặc điể

thưởng xuyên và á liệt, tính từ năm 1977-2006 trên sông Hương, trung bình hang

nđịa hẹp, đốc, tinh hình lũ lụt ở Thờa Thiên Huế

nhất có 7 trận,năm có 3.5 trận lũ lớn hơn hoặc bằng m

năm ít nhất có 1 trận, trong đó cỏ 36% lũ lớn và đặc biệt lớn Điển hình là trận lũ

lịch sử đu tháng XUI999 đã làm 352 người chét, 25.015 căn nhà bị cuối ti.

1.027 trường học bị sụp đổ, 160537 gia súc bị chất, gia cằm bị chất lên tới

T9 676 con Tổng thiệt hại 1.761,82 tỷ đồng

động II, năm nhỉ

Những năm gin day, do ảnh hưởng của nhiều yếu tố, rừng đầu nguồn bị

chật phá, tốc độ đô thị hóa nhanh, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nước biển

tạ xu hướng ngập lụt tại thành phd Huế dang ngày cảng gia tăng (ngay cả khi cường độ mưa chỉ đạt 100mm), với thôi gian ngập lụt ngày càng dài, mức độ ngập

lụt trung bình 0,5-1,0m, “Tan suất lụt 2năm lẫn (lt cục bộ), 5 năm lần (ut điện

rộng)

Hiện nay, công tác phòng chống Ii lụt trên lưu vực sông Hương còn gặpnhiễu khó khăn do thiểu một công cụ hiệu quả điễu hành phối hop các công trìnhphòng lũ trên lưu vục đặc biệt à thiểu quy tình phối hợp vận hành cia các hồchứa thượng nguồn để cắt giảm lũ ho hạ du, Trên địa bàn tính Thữn Thiên ~ Huếđđã có rit nhiều nghiên cứu Quy tình vận hành phối hop hỗ chứa nhưng những

nghiên cứu hau như đã được thực từ nhiều năm trước khi đặc điểm bão lũ thiên tai,

địa hình mặt đệm có sự biển đổi rất lớn và phương pháp tiếp cận trong công tác

phối hợp vận hành liên hỗ trong mùa 10 cũng cần có hướng mới Do vậy, rắt cần

thiết có nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình vận hành liên hỗ

chứa trên lưu vực sông Hương trong mùa lũ

2 Mục đích của Đề tài

Mục dich của ĐỀ tài nhằm nghiên cứu, đánh giá đặc điểm mưa lũ trên lưu

vực sông Hương, từ đó phân tích, tinh toán các phương án phối hợp vận hành hệ

thống hồ chứa ở thượng nguồn để cắt giảm lũ cho hạ du lưu vực sông Hương được

hiệu quả

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

- Đối tượng nghiên cứu: à hệ thẳng hỗ chứa trên lưu vực sông Hương gồm

hồ Tả Trạch, Bình Điền và Hương Điền;

- Phạm vi nghiên cứu: Toàn bộ lưu vực sông Hương thuộc địa bàn tỉnh

“Thừa Thiên Huế.

4 Cách tiếp cận và phương pháp nại

ca Hướng tiếp cân

1) Tiếp cận hệ thông: xem các hỗ chứa nghiên cứu trong một hệ thống hoànchỉnh cũng tham gia cắt giảm lũ cho hạ du của lưu vực sông Hương

2) Tiếp cận mô hình toán: nghiên cứu sẽ sử dụng kết hợp một số mô hình

oán thủy văn, thủy lực để nghiên cứu, đánh giá khả năng phối hợp cắt giảm lũ của

các hồ chứa trên lưu vực.

3) Tiếp cận kế thừa: nghiên cứu sẽ kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiêncứu có liên quan gần đây của các cơ quan như trường Đại học Thủy lợi, Viện

Khoa học thủy lợi Việt Nam, Cục Quản lý tải nguyên nước.

+b Phương pháp nghiên cứ

1) Phương pháp thu thập, phần ích, tổng hợp và điều tra khảo sắt để phục

vụ nghiên cứu của luận văn, ác giả edn thiết phải thu thập, phân tích, tổng hợp va

liệu, cứu có liên tượng, thủy văn, địa hình, các tài liệu nghỉ

«quan để chuin bị sổ liệu đầu vào cho quá tình tính toán sau này, Ngoài ra còn cầnphải điều ta khảo sắt bổ sung nhưng thông tỉ số liệu còn thiều, cũng như tm hiểuthêm về đặc điểm mưa lũ, ngập lụt thực tẾ đã xây ra trên lưu vực.

2) Phương pháp phân tích hệ thống: Hệ thống tải nguyên nước là một hệ

thống phức tạp gồm nguồn nước, các công trình khai thác tai nguyên nước, các

yêu cầu về nước cùng với mỗi quan hệ tương tắc giữa chúng và sự tác động của

môi trường lên nó Ở đây luận văn sử dụng phương pháp phân tích hệ thống tài

nguyên nước để nghiên cứu đánh giá vai trò của hệ thống hỗ chứa trong hệ thống

tải nguyễn nước của lưu vực sông Hương, đặc bit tập trung vào vẫn để nghiên

cứu giảm lũ cho hạ du

3) Phương pháp mô hình toán: Tác giả đã sử dụng nhiều, ác công cụ và môi hình toán để phục vụ cho quá trình nghiên cứu, tính toán của luận văn như Geo- HMS, mô hình NAM, HEC-RESSIM, MIKEI I Để phân chia các tiểu lưu vực và tính toán diện tích khổng chế bởi các trạm đo mưa tác giả đã lựa chọn công cụ

Geo-HMS trong Arcgis; sau đó sử dụng mô hình mưa - dong chảy (NAM) để tính

toán dong chảy về các hỗ chứa và khu giữa Một trong những công cụ rit mạnh.

trong điều hành hồ là mô hình HEC-RESSIM và toàn thủy lực hạ du như.

MIKE L1 cũng đã được ứng dụng trong luận văn nghiên cứu.

5 Bộ cục luận văn

cụ thể như sau:

Bồ cục của luận văn bao gbm 4 chương

“Chương 1 Tổng quan lưu vực nghỉ

hành hồ chứa;

Chương 2, Hướng tiệm cận và phường pháp nghiên cứu;

Chương 3 Mô hình hóa hệ thống lưu vực sông Hương:

“Chương 4 Phân tích, tính toán các phương án phối hợp vận hành hệ t

hồ chứa

CHUONG 1 TONG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC VAN DE

‘VE PHÓI HỢP VẬN HANH HO CHUA

1.1 Tổng quan về lưu vực nghiên cứu

1.11 Vị trí địa lý và mạng lưới sông suối

LALLA Vị trí đị lý

Lưu vực sông Hương nằm ở một vùng đặc bit cin dài dit Trung Trung Bộ

mà vị trí địa lý và điều kí

thành chế độ khí hậu (hình 1.1)

địa hình đồng một vai trò quan trong trong sự hình

Sông Hương là sông lớn nhất tinh Thừa Thiên- Hug Phia Bắc

Quang Trị, phía Tây giáp CHDCND Lào; phía Nam giáp tinh Quang Nam và TP

Đà Nẵng; phía Đông là biển.

áp tỉnh

Lưu vực sông Hương và các lưu vực phụ cận có diện tích lưu vực 3760

km, trong đỏ lưu vực chính của sông Hương 2960 km, các sông phụ cận như:xông Nông, sông Ciu Hai, sông Trudi, sông Phú Bai và vách núi chiếm 800 km,

dòng dẫn chia sẻ dòng chảy với sông Hương cả trong mùa kigt lẫn mùa lũ Trước

khi đỗ ra biển tại cửa Thuận An và cửa Tư Hiển trong mia lũ dòng chảy sông.

Hương nhận thêm nguồn nước Châu Sơn, Phú Bài, sông Nông, sông Tri,

Cậu Ha hoà lẫn điều tết với nhau ở đồng bằng sông Hương và dn vio vụng CHai, dim Thuỷ Tú, Phá Tam Giang Đồng bằng hạ du sông Hương là nơi nhận

nước lũ của các sông subi trước khi lũ được đưa ra biển.

BIẾN DONG

LLL2 Mạng lưới sông suất

Hệ thống sông Hương gồm 3 nhánh chính là sông Bỏ, Hữu Trạch va Tả

“Trạch, hai nhánh Hữu Trạch và Tả Trach hợp lưu tại ngã ba Phú Tuần cách thành

phố Huế 15km về phía Nam; dòng sông tiếp tục chảy theo hướng Bắc, cách thành.

phố Huế 8 km về phia Bắc lại hop lưu với sông Bồ tại ngã ba Sinh sau đó chay

‘qua hệ thống dim phá Tam Giang và dé ra biển qua 2 cửa Thuận An và Tư HiềnTén sông Hương được gọi là đoạn sông từ ngã ba Phú Tuần đến cửa Trongkhoảng 5 km đoạn đầu, sông Hương chảy qua vùng có địa hình đồi thấp, tiếp đến

là vùng đồng bằng, đoạn này lòng sông khá rộng (200 - 300 m) và sâu Hạ lưu

xông chia thành 6 phân lưu; ba nhánh bờ phải và ba nhánh bờ trái, cùng các hệ

thống kênh rach tạo thành mạng lưới sông day đặc chẳng chit tuy nhiên lòng hep

và nông Vào mia cạn có tắc đụng dẫn tiếp nước ngọt cho các tram bơm phục vụchu cầu cấp nước cho sinh hoạt và sin xuất Trong mia mưa lũ do địa hình vingthượng nguồn nước đỗ về nhanh không thoát kịp nên thường tràn vào bở ruộng

“Các nhánh sông cụ thé như sau:

1 Sông BÀ

Là một trong hai phụ lưu chính của sông Hương; diện tích lưu vực 938 km”

“hiểm khoảng 33% toàn lưu vực, đồng chảy chính có chiều dai 94 km bắt nguồn từ

rãnh sườn đông day Trường Sơn ở độ cao khoảng 600m, 36 km đoạn đầu 5

chảy theo hướng Nam - Bắc sau khi hợp lưu với nhánh Rao ~ Trăng dòng chảy.chuyển theo hưởng Tây Nam- Đông Bắc đến Phú Gc theo hướng chinh

“Tây ~ Đông đỗ vào sông Hương tại ngã ba Sinh cách cửa Thuận An 9 km,

“Thượng nguồn sông B vũng phía đông dãy Trường Sơn các nhảnh phát

triển bên các sườn đông của đỉnh Động Ngai (174m), động Re Lao (147m), A

Tay (919m), 80% diện tích lưu vực là địa hình vùng núi với độ cao bình quân lưu.

vực khoảng 380m Tuy nhiên, địa mạo thay đổi đột ngột chỉ trong khoảng 50 km

đã chuyển từ nền 500 + 1000m xuống vùng đồi gò một đoạn ngắn sau đó chuyển

tiếp đến vùng đồng bằng có độ cao dưới 20m Nền địa hình nghiêng theo hướng

“Tây ~ Đông, dign tích đắt dốc 28" chiếm 54%

lưu vực 27.4%, độ dốc đáy sông trung bình khoảng 7.8%, mạng lưới sông subi

lên tích lưu vực; đội bình quân

phát triển, mật độ đạt 0,64 kmikm? nhưng chủ yếu chỉ có dng chảy mùa lũ Các

phụ lưu lớn đều phát triển ở bên bở trái lưu vue với hệ số đối xứng 0,47 Mang

lưới sông B mang đặc trưng sông miễn núi db thượng nguồn phút triển nhiềunhánh (có tới 3 phụ lưu trong một đoạn ngắn), sông chảy thẳng xuống hạ du do

hầu như không có ving trùng du nên trung lưu phát triển kém, vi vậy lưu vực có,

hình dang đãi và hẹp, chiều di sắp 6 lin chiều rộng

Hạ hn sông Bồ có ai phân lưu lớn, đặc biệt phân lưu Quảng Tho; vỀ mùa

lũ phần lớn lượng lĩ của sông Bồ từ thượng nguồn đỗ về theo sông này tràn quatuyển dé ngin mặn chây qua các cổng Hà Đà, An Xuân và Quản Cửa đỗ vào pháTam Giang, Lượng nước lũ sông Bổ chiếm khoảng 30 - 40% lượng nước lũ sông

Hương

2 Sông Tả Trach

Sông Tả Trạch có diện tích lưu vực 799 km? nằm ở phía Nam, bên bờ phảisông Hương, Dòng sông bắt nguồn từ các sườn phía đông diy Trường Sơn và các

sườn phía bắc dãy Bach Mã trên độ cao 500 + 700m có các núi cao điển hình như

núi Mang (1708m); Bạch Mã (144m) độ cao bình quân lưu vực khoảng 300 +

500m Từ thượng nguồn đến Nam Đông lòng sông hẹp, dị „ nhiều ghénh thác, qua

thung lũng Nam Đông địa hình tương đổi rộng và bằng phẳng, đất dai phi nhiêu,

u khu dân cư mới hình thành là vùng kinh tế mối của tỉnh Tiếp đến đoạn cuối

ng chảy qua nền địa hình đồi núi thấp, lòng và bai sông mở rộng dẫn, địa hình

thuận lợi cho việc xây dựng cúc công trinh phục vụ cho việc phát tiễn kinh tế xã

hội và điều tiết một phần dong chảy, hạn chế ngập lụt về mia mưa lũ và cấp nước.

ngọt, diy mặn trong mùa kiệt cho hạ lưu sông Huong,

3 Sing Hữu Trach

Có diện tích lưu vực 729 km nằm ở phía tn lưu vực sông Hương Sôngcũng bit nguồn từ các nguồn phía đồng diy Trường Sơn trên độ cao 600 + 800m

có đỉnh cao 856m (đỉnh Mang Chan) Dòng chảy hau hết phát triển trong vùng núi.cao, các ngọn nối liên tip nhiều đông núi chảy tin ra bờ sông làm cho mặt cắtlòng sông thu hẹp, đáy sông dốc gé ghé lắm thác ghềnh hưởng chảy quanh co uốn

lượn Các nhánh st ối chủ yéu phát triển bên nhánh trái của lưu vực; địa hình thuận

lợi cho xây dựng thuỷ điện.

4 Phân lưu tả

Ba phân lưu phía tả hạ sông Hương có cửa chung tại Nham Biểu gồm sông

Bắc thành

Bạch Yến, kênh 5 xã và kênh 7 xã Sông Bạch Yến chảy vòng lên pl

phố Huế rồi trở lại sông Hương tại Bảo Vịnh Kênh 5 xã và kênh 7 xã chảy vào

vùng đồng bằng tả sông Hương - hữu sông BỒ Kênh 7 xã nhập lưu vào sông Bồtại vị trí cách Phd Nam 2 km vé hạ lưu Kênh Š xã nhập lưu vào sông Bồ tai NamKhanh cách 2,5 km về phía thượng lưu

5 Phân lưu hữu

Ba phân lưu hữu sông Hương là sông Đại Giang, sông Cũng và sông La Ý

cùng mạng lưới các ngòi rạch chẳng chit, trong mùa lũ nước lũ từ sông Huong

tràn vào mạng lưới sông ngòi kênh rạch này gây ngập ủng hoản toàn vùng đồng

bằng Nam sông Hương rồi tràn qua tuyển để ven phá và các cổng tiêu Phú.

Thượng, Ciu Long, cổng Quan tiêu thoát ra đầm phá ven biển,

6 Sông Hương

Hệ thé 1g sông Hương có dang hình nan quạt, các sông nhánh ngắn và đốc,đoạn trung lưu hầu như không có

Dòng chính sông Hương được tính từ ngã ba Tuần ra đến cửa sông Đoạnsông chiy trong vũng đồng bing thi ding sông hiễn hoà hơn, độ dốc mặt nước bé,chịu ảnh hưởng của triểu mặn Dòng sông chảy quanh co, cao độ đáy sông thayđỗi trong khoảng từ (2.50) + (-7,00)(-8,00) đặc biệt do ảnh faring củ Iva điềukiện dia chất mm yéu cho nên lòng sông, bờ sông bi x6i lở, bai lắp nhiều đoạn

Trên sông Hương đoạn từ ngã ba Tuần về chủa Linh Mụ cả hai bờ sông đều bị xói

lờ mạnh, trên sông Bỗ đoạn từ Cỏ Bi về đến ngã ba Bác Vọng, 2 bờ sông cũng bixói lở nhiễu

“Trong vùng đồng bằng thuộc lưu vực sông Hương, ngoài dòng chính sông.Hương, sông Bồ còn có nhiều sông dio cố tác dung “din thuỷ nhập điển” tiêu

thoát lũ nhanh chóng được xây dựng thời nhà Nguyễn, tử những năm 1835 — 1863;

ở phía Bắc sông ương cổ kênh 5 xã, kénh? xã thuộc huyện Huong Trà nổi sông

Hương ở cầu Xước Da với sông Bỏ Kênh ngã tư ối sông Bỏ với phá Tam Giang

ở Quần Cửa, đi qua vùng đồng bằng Quảng An, Quảng Thành ở phía Nam sông.Hương thì có sông Đại Giang nối sông Hương với phá Clu Hai (có đoạn gọi làsông An Cựu, sông Lợi Nông) có chiều dài khoảng 30 km, sông Như Ý nối từ đập

a vòng qua các xã Thuỷ Vin, Thuỷ Thanh rồi nổi với sông Đại Giang ở địa phận

xã Phú Lương với chiều dài khoảng 15 km, các kênh chợ Mai, Phú Thượng, La

¥ nỗi sông Hương với đầm phi, với các vàng xung quanh thành phố Huế để đảm

bảo cho việc tiêu thoát, lưu thông đễ dng

7, Phá Tam Giang - Đầm Cầu Hai

Là một vùng cửa sông bao gồm 1 phá và 4 đầm nỗi tiếp đài 68 km chiềurng lớn nhất 10 km và noi hep nhất 0.5 km với diện tích 236 km? chiễu sâu từ1,5 + 2,0m, tổng dung tích V = 300.106 mỶ, Vùng nay là nơi hội tụ hầu hết các

sông của tỉnh Thừa Thiên Huế (ar sông Bit Lu - nằm ở phía Đông Nam đỗ trực

tiếp ra biển đông qua cửa Cảnh Dương) Phía đông dim, phi bị ngăn cách bởi các

dải cắt di, thông ra biển bởi hai cửa Thuận An và Tư High,

8 Cita Thuận An và Từ Bin

Cửa Thuận An: là một cửa biển bằng phẳng do lượng bùn cát trong sông đỏ

ra quả bé so với đồng bin cit ven biển đưa vào, diy là của biển có di biển động

lớn nhất (với bờ biển dài khoảng 40 - 50 km) và có biên độ thuỷ triều thấp nhất

trên toàn quốc.

Cia Tư Hiền: theo các sich có ghỉ chép, trước năm 1404 cửa biển ti TưHiền Trận lũ lớn năm 1404 đã xé thêm cửa Thuận tại King Hoà Duan sau đó đượcnhà nước phong kiến cho đắp lại đến đời vua Cảnh Thống (1498 ~ 1503) lạ bị vỡ

‘qua lớn không đắp lại được Đến trận lũ lớn năm 1897 xé cửa Thuận An tại làng

‘Thai Dương Hạ, cửa cũ ở làng Hoà Duin dẫn bị lấp đến năm 1904 bị lắp hoàn

toàn Trong khoảng 600 năm được ghi

năm mở 3 cửa, 100 năm mở 1 cửa và khoảng 400 năm mở 2 cửa (Thuận An ~ Tư

hép theo thống kế có 7 năm mở 4 cửa, 93

Hiền), Mùa lĩ năm 1999 phá mỡ 6 cửa

1.1.2 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thấy văn

Lưới trạm khí trợng: Trong lưu vực nghiền cứu và lân cận có tổng số 10trạm đo mưa, trong đó có 3 trạm khí tượng: Huế, Nam Đông và A Lưới hiện vẫn

dang hoạt động.

Lưới trạm thuỷ văn : Trên lưu vực có 8 trạm đo thuỷ văn trong đồ có 5 tram

do mực nước, lưu lượng, còn lại là đo mực nước Tính đến năm 2002 trên lưu vựcchỉ côn lại 1 trạm thuỷ văn cắp I do Tổng Cục Khí tượng Thuỷ văn quản lý đồ là

trạm Thượng Nhật trên sông Tả Trạch.

Bang 1.1.Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực sông Hương.

ot | ra gong | Yeut | Thời | Thờikiquan | sé tigu thu hap

FT | Tân oy Yéuté | Thời | Thoikiquan | Sổ liệu thu thay

srr |rentam| song | Yuớ | Tới s ha hp

(Nguôn: Trung tân te liệu Quốc gia ~ Bộ TNMT)

Bảng L3 Mạng ht tram Khí tượng, đo mưa trên ưu vực sông Hương:

TT | Têntạm Tạađộdịalý — | Yếmqmantác | An hận

1 nh 1004191634 | TRXZPV | 906 my

3 | NamĐông 1074-1609 T.RX.ZV | 191-my

+ cöBi 10726-1698 x 1976- nay

$ | TaLuomg 10720-16518" x 1981- nay

6 | Thượng Nhat 1079411607 x 1981- nay

7 | Binh bie | 10730461 x bung

se) ALới 10730-1ể'1> TRXZV | 1975-nay

4 Tư

Hình 1.2 Sơ đồ vị trí lưới trạm khí tượng thủy vẫn trên lưu vực sông Hương

điểm khí hị thấy văn

1.3.1.1 Đặc trưng khí hậu lưu vực.

Lưu vục nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đối gió mùa, mang đầy đủ sắc

thái khí hậu các tỉnh miền Trung Việt Nam, ở vùng nảy còn chịu ảnh hưởng của.

giỏ Lao, khô nông gây hạn hin nghiêm trong, nạn bão cất gây cit bay, cất nhảy lắp

đồng mộng Trong năm có hai mia rõ rộ, mủa khô và mùa mưa Mùa mưa từ thing IX tới tháng XI và mùa khô từ tháng XII tới tháng VIII năm sau Lượng mưa tập trung chính vào mùa lũ, còn mùa kiệt chỉ chiếm từ (20 - 25)% lượng mưa.

thiểu nước.Từ tháng IIT đến tháng VII

cả năm vì vậy trong vùng thưởng xuy

vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng cia gió Tây Nam khô và nóng Từ tháng IX đến

tháng II năm sau chịu ảnh hưởng của gió Đông Bắc đi liễn với mưa phùn và rết

đâm, Vio thời gian tháng IX, X, XI thường chịu ảnh hưởng của bão có mưa lớn trên diện rộng, Lượng mưa lớn kéo đài từ 3 - 5 ngày, có cường độ lớn gây lũ lụt nghiêm trọng, nhất là hạ da sông Huong

a Ché dé nhiệt

Nhiệt độ không khí trong ving nghiên cứu tăng din từ Bắc xuống Nam, từ

‘Tay sang Đông va từ cao xuống thấp Nhiệt độ bình quân hàng năm tai tram Huếkhoảng 25,6°C, tại Nam Đông thấp hơn khoảng 25,5%C còn tại A Lưới dạt gin22,6°C, Nhiệt độ không khí trong vùng thấp thất vio mùa Đông (tháng XI tớithing II), Nhiệt độ không khí đạt cao nhất vào mùa H& (Tháng V tới thing VII},

Bang 1.3 Nhiệt độ trung bình tháng, năm tại một số trạm khí tượng trên lieu vực

Nhiệt độ cực trị đã quan trắc được tại các trạm khí tượng trong vùng nghiên

cứu thống kê trong bảng 1.4

Baing 1.4 Nhệt độ tối cao, tối thip do được tại các trạm khí tượng trên lưu vực

sông Hương

{Đơn vị o€) Đặc tưng Huế Nam Đông A Lưới

Thôi gian xuất ign 155-1983 225198 1041983 Nhiệt 4 ối thấp 95 87 sẻ

“Thời gian xuất hiện 25-12-1999 25-12-1999 25-12-1999

“khoảng 70-120 giờ nắng Số giờ nắng ít nhất vào tháng XI, tháng XII ứng với thời

kỹ có lượng mây và số ngày nhiều mây nhiễu nhất trong năm,

+ Mùa ha: lượng mây ít và thời gian chiều sáng dai nên số giờ nắng nhiều

hơn mùa đông Trung bình mỗi thing trong mùa này cổ khoảng 170-250 giờ nắng,

nhiều nhất là từ tháng V đến thing VIL

Vaio thời kỳ chuyển tiếp mùa đông sang mila hạ (từ tháng IIT sang tháng.

1V), số giờ nắng tang nhanh nhất Số giờ nắng giảm nhanh nhất từ tháng VII sang

tháng VIII, Vào thời kỳ chuyển từ mùa hạ sang mùa đông (từ thang X sang thang

X1) số giờ nắng cũng giảm tương đổi nhanh Số giờ nắng trung bình ở một số trạm

quan trắc được thông ké trong bảng 1.5.

Baing 1.5 Số giờ nắng trung bình thẳng, năm tại cúc tram khi tương:

(Dan: wom] 10 |e fw lv [ww] wf oe] x [x [|

Huế | 100 | 96.1 | 126 | 157 | 204 | 204 215 | 190 | 151 | 117 ¡871 | 74 | 1685

er ear sa re] ts tá we 8 tá |e) w | m2 | a |

Uy | 105) 105 101 HE (6E) M6 160) er |e | on9 eso | 622 41

© Chế đ gió

- Vận tốc, hướng gió và bão: Số liệu thu thập được về vận tốc gió cho thấy

tốc độ gió bình quân 1,0 m/s đến 1,5 m/s bảng 1.6, tốc độ gid lớn nhất 40 mvs.Bing L6 Tắc độ, hưởng gi trung Bình thing, năm toi cúc tram ki tưng

(Đi má) tom | l | wf | W |V w]e] vm) 0% | x | | XI | Năm née | 14 | 16 | 18 | 14 |14| 14 | 14| 14.) 13 | t8 |14| 14 | té Hướng SE | SE | NW | sw |SE|SW sw] sw) on |NW|N|N

Hướng | nw | ene | SE | sw | s | nw | ne | nw | NW | ne |NE | NE

‘Theo số liệu thống kê từ 1891-1990 thi có 83 cơn bão đỗ bộ vào Binh Trị

“Thiên trong đó các thập ky từ 1961-1970, 1971-1980, 1981-1990 có số cơn bão

trung đạt cao trung bình từ 13-14 cơn bio đổ bộ hoặc ảnh hưởng tới khu vực Binh

Tri Thiên Xu hướng xuất hiện bão sớm vào tháng V, VI và bio muộn từ giữa

tháng XI tới tháng XII có xu thé tăng lên Trước thập niên 1960 số cơn bão trung.

bình đỗ bộ vào ving có ít hon, từ 5-9 cơn bão trong năm.

©- Bắc hơi

“Tổng lượng bốc hơi được do bằng ống Piche tại các trạm khí tượng, ở vùng.đồng bằng thường lớn hơn vùng núi Tại Huế tổng lượng bốc hơi hàng năm đềuđạt xắp xỉ trên đưới 1000mm Năm nhỏ nhất cũng đạt trên 800mm va năm lớnnhất là trên 1100mm Trong khi đó ở tạm min núi như Nam Đông, có tổng lượng

bốc hơi nhỏ hơn Lượng bốc hơi bình quân tháng lớn nhất vio tháng VII tai Huế là

146,7mm và 149,9mm tại A Lưới, còn ở Nam Dông chỉ có 119,4mm (xem bing

1.7 dui đây), Do lượng bốc hơi lớn, đặc biệt tong 3 tháng VI, VII, VIII nên tổn

thất dong chảy khả lớn cho nên mức độ khô hạn vào tháng VI, VII thường xảy ra

Deng |7 | st | 898 | sor | tz | H0 | 9| 108 | ona | 482 | 51 | 256 | ga h

tưới | are | 403 | 667 | 692 | 886 | 134 | 190 | ti | 586 | 371 | 284 | 208 | 88T

4 Độ dim không khí

Độ âm tương đối trung bình nh

Hương dạt 3 - 85% 6 ving đồng bing độ âm hing năm thường nhỏ hơn miễnnúi, Tháng cổ độ ấm tương đổi trung binh đạt cao nhất là thing II với độ ẳm trangbình đạt 89,5% - 00% Độ Am thấp nhất thing VII đạt 70% - 80% vào thing VI

năm lại các nơi trong lưu vực sông

Bang 1.8 Độ dm không khí trung bình tháng, năm tại các tram Khí tượng

tháng Mưa trong vùng phụ thuộc vào yếu tổ địa hình lưu vực Mua ở Thừa Thiên

- Huễ cũng chia làm hai mùa rõ rật là mia mưa và mùa ít mưa Lượng mưa bình

quân năm ở đây tăng dan từ Đông sang Tây và từ Bắc vào Nam ma trung tim mưa

lớn nhất là suởn Bach Mã, Lượng mưa trung bình năm tại Tả Rut 2381, mm Tại

‘A Lưới 3408,4mm, tại Phú Oc 2733,Smm, tại Huế 2745,3mm, tại Nam Đông

3385,91mm, lượng mưa bình quân năm miễn núi lớn hơn ở đồng bing, vũng lưu

vực sông Sẻ Soap mưa lớn hơn ở Phú Oe, Biến tinh mưa năm cũng thay đổi rất

lớn, năm mưa nhỏ chỉ đạt 60% lượng mưa bình quân năm, những năm mưa lớn

gấp 2 đến 3 lần lượng mưa bình quản năm Trung (âm mưa lớn ở Nam

Đông-“Thừa Lưu, Phú Lộc Như năm 1973 ở Nam Đông mưa 5182mm, năm 1982 ở Bạch.

Mã 664mm, năm 1990 lượng mưa ở A Lưới 5086mm Trung bình một năm có

200 đến 220 ngày có mưa ở vùng miễn núi và 150- 160 ngày có mưa ở vùng đồng

ng Tuy nhĩ: n bổ không đều trong các thing số ngày có mưa cũng ph từ thẳng

1 đến tháng 1X có số ngày mưa it nhất và từ tháng X đến tháng XII có số ngày mưa

nhiều nhất Có năm mua liên tục cả tháng

Mis khô ở Thừa Thiên - Huế bắt đầu từ thing | én thing VIL Tổng lượng

mưa rong mùa khổ chỉ đạt 25-34 Yo tong lượng mưa năm Giữa mùa khô có thời

kỳ mưa tiểu mãn thing IV, thing V Lượng mưa bình quân thời kỳ tiểu mãn chỉ

đạt 12-15% tổng lượng mưa năm Trong các thing từ tháng I đến tháng IV thường

s6 mưa nhỏ 20-30mm/ận Đây là điều kiện rit thuận lợi cho sản xuất vụ Đông

trung trong 3 đến 5 ngày điển hình như mưa lũ iểu mãn năm 1983, mưa lũ năm

1989, 1999 là những trận mưa gây là lớn nhất cho đồng bằng sông Hương.

"Bảng 1.9 Lượng mưa trung bình thẳng, năm (1977-2012)

(on vị: mm) Tram

rf tf fom foe} ov fe} vm | vm} x] x | xi | xi | Năm

Huế | a7 | 651 | 437 | 572 | 928 | 118 | 904 | dối | 379 | 782 | 604 | st0 | 2803

Nam

Đồng | 103 | 494 | 474 | 944 | 212 | 227 | 163 | 227 | 368 | 1074 | 719 | 305 | 3808 A

Lưới | 885 | 443 | oat | 157 | 238 | 217 | 158 | 189 | 404, 933 | 70 | 207 | 3⁄88

Lượng mưa năm: Lưu vực sông Hương có lượng mưa hàng năm tương đối

lớn Nhưng do đặc điểm về vị tỉ địa lý và điều kiện địa hình phức tạp nên lượngmưa phân phối không đều theo không gian và cả thời gian, tạo thành những trung,tâm mưa lớn và mưa nhỏ không giống nhau Lượng mưa năm lớn nhất gắp 1.1 -1,3 lần lượng mưa năm trung bình, sắp 3-3.5 lần lượng mưa năm nhỏ nhất Mưachủ yếu tập trung vào 4 tháng mùa lũ từ tháng IX đến tháng XII chiếm tới 70-80%

lượng mưa cả năm Còn lạ là mia cạn 8 thing chỉ cổ 20-30% lượng nước mưa.

Trong lưu vực có các trung tâm mưa lớn thuộc thung lũng Nam Đông và A Lưới.

với độ cao trung bình từ 400 - 500m và lượng mưa năm trung bình nhiều năm đều

vượt 3000mm.

1.3.1.1 Đặc diễn thấy vẫn

«a Dong cháy năm.

Lưu vục sông Hương nằm trong vùng có lượng mưa lớn cho nên lượng

dng chảy hàng năm khá phong phú Do đặc điểm địa hình lưu vực khá phức tạp,

sông hầu như không có vùng trung lưu, chỉ có ving thượng lưu là miỄn núi vàvùng hạ lưu là vũng đồng bằng tiếp giáp với biễn luôn bị ảnh hưởng của thủy tỉ

cho nên chế độ dòng chay ở đây rất phức tạp.

Nhìn chung, sự biển đổi dng chảy năm của các sông trong lưu vực sông

Hương (sông Bỏ, Hữu Trach và Tả Trach) tương đối đồng bộ theo thời gian, tức là

khi sông này có lượng dòng chảy năm tăng hoặc giảm thi các sông khác cũng có

lượng đồng chảy tăng, giảm tương ứng Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng hoàn

toàn đúng như vậy, Trên lưu vực nghiên cứu có các trạm thuỷ văn Thượng Nhật có.

sổ liệu tie năm 1979 đến năm nay, trạm Bình Điền (sông Hữu Trạch) và trạm Cổ

Bi (sông Bồ) từ 1979 đến 1985 Mô đun dòng chảy năm trung bình nhiều năm trênsông Bồ tại Cổ Bi lớn nhất, sông Hữu Trạch tai Bình Điễn và sông Tả Trạch ti

“Thượng Nhật có mô đun xắp xi nhau Tỷ số chênh lệch lưu lượng bình quân năm.gta năm lớn nhất với năm nhỏ nhất cũng không nhiều chỉ khoảng 2 Kin

6 Phân phối ding chây năm

Sự phân phối dòng chảy trong năm của lưu vực không đều, lượng nước tập

chủng chủ yêu vào 3 thing mùa lũ, từ tháng X đến thing XI đã chiếm tới 70-75%

tổng lượng đồng chiy năm Trong khi thời gian mùa kiệt di tới 9 thing hạ chỉ có

lượng dong chảy chiếm 25-30% lượng dòng chảy năm kẻ cả thời kỳ có lũ tiểu mãn.

vào thing V-VI

© hau hết các nơi trên lưu vực, lượng dòng chảy bắt đầu tăng nhanh từthing IX dat tri số cao nhất vào tháng X, XI rồi giảm dẫn từ đây tối thắng IV năm

sau đồng thởi đây cũng lả tháng có lưu lượng nhỏ nhất trong năm Sau đó dòng,

“chảy lại bắt đầu tăng dan và thường xuất hiện li

vào thing VII, Sau thời ky tiểu mãn dng chảy ại giảm đi cho tới khi

mùa lũ mới dong chảy lại tăng nhanh.

Vio đầu mùa hg: Khi gi mùa Tây Nam hoạt động sm hội tự với giỏ tin

phong gây lên những con lũ lớn, lũ tiểu man, Có năm lượng mưa tiểu mãn rắt lớn

trên các lưu vực Lượng mưa một ngày lớn nhất đạt từ 200-400mm, lượng mưa 3 ngày đạt 300-800mm g ty nên lũ lớn đột xuất trong tháng V, VI

Đặc điểm mưa lũ tiểu mãn xảy ra trong thời kỳ đầu mùa hạ, lượng mưa

nhìn chung không lớn, th i gian mưa không kéo dài chỉ dao động trong khoảng từ

3-5 ngày, tổn thất đồng chảy lớn nên lượng lũ do mưa tiểu mãn gây ra không lớn

“Trân mưa tiểu mãn lớn nhất từ 25-27/6/1983 gây ra lĩ tiểu mãn lớn nhất rên một

số lưu vực sông đặc biệt là trên sông Hương.

Lượng mưa tiểu mãn, | ngày kim nhất dat 4 Imm ngày 26/5/1983 tại Nam

Đông, 225mm ngày 25/6/1983 tại Bình Diễn đã gây lên lũ tiểu mãn lớn trên đồng

chính sông Hương Mực nước lớn nhất ti Kim Long khí cao

Lượng đồng chảy năm sinh ra trên lưu vực lớn nhưng đồng chảy nảy phân

bé không đều theo không gian và thời gian nên trong mia khô thường thiểu nguồn

8 sử dụng Ngược lại, mùa mưa lại quá dư thừa gây Ging ngập Theo chỉ tiêu trị

số *vượt trang bình” tại các trạm đã đo đạc được cho thấy:

~ Mùa kiệt mùa có dòng chảy nhỏ hơn giá trị trung bình kéo dai 9 tháng, bắtđầu từ tháng I đến thing IX

~ Mùa lũ có dng chay lớn hơn giá trị trung bình kéo dài từ tháng IX đến

thẳng XII (4 thắng) Giữa thing IV, V có lũ tiểu man do sự chuyển tiếp giữa các

tiểu phong gió mùa và hội tụ gây ra Thông thưởng lũ tiểu mãn ở đây là nguồn cấp,

nước tốt cho vụ Hè Thu nhưng cũng có năm lũ tiểu mãn gây ngập lụt lớn

Đông chay lữ

Mia lũ chính trên lưu vực sông Hương muộn hơn mùa mưa lũ một thắng,

bắt đầu vio thing IX và kết thúc vào thắng XII hàng năm song tập trung nhất vào

2 thing X-XI Tuy thời gian chỉ có 4 tháng nhưng lại có lượng nước chiếm tỷ lệ

khá lớn tới 10-75% của cả năm Theo tải liệu quan trắc các trận mưa lũ lớn nhất

trong 34 năm qua (tir năm 197 - 2011) có tới 75% ic trận mưa lớn trong năm thường rơi vào tháng X, XI Các tận mưa gây lũ dae biệt lớn trên lưu vực.

Hương rơi vào từ giữa tháng X dén giữa tháng XI (năm 1983: 29/X - LIX, năm

1999: từ 1 - 6/XD,

Nguyên nhân gây ra lũ đặc biệt lớn chủ yêu là do mưa có cường độ lớn kéo

dải nhiều ngày in nhất là khicó sự kết hợp của các loại nh thỏi tiết ph tạp và

số bão đồ bộ vào vùng Thừa Thiên Huế, Đặc điểm của lũ ở đấy là lũ én nhanh, do

thượng nguồn của sông sui đốc và ngắn, sông lại Không có vùng trung lư rõ rệt

Thời gian một trận mưa lũ có khí kéo dây từ 7 10 ngày song tập trung nhất trong

khoảng 4 - 5 ngày Tat cả những đặc điểm nêu trên làm cho lưu vực sông Hương

trở thành khu vực có mưa lũ rất lớn Đặc biệt là tận lũ lụ 1 6/XI năm 1999 tại

Huế có lượng mưa lớn nhất một số thời đoạn: 24 giờ đạt 1422mm; 48 giờ đạt

1842mm; 72 giờ đạt 2114mm, Tương ứng với ác thôi đoạn tên tại Truờ có các lượng mưa sau: 1630mm, 2200mm và 2320mm.

‘Theo tai liệu điều tra lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm 1953 tại Hạ Phương là

8000 m'/s; tại Bình Điền là 4000 m'/s và tại Huế là 12500 m5, lưu lượng sông,

Bồ lớn nhất tại Núi Ban là 4.000m3 Theo tải liệu thực đo tại Bình Điễn trên sông,

Hữu Trạch là 4020 m’/s ngày 30/X/1983; tại Cổ Bi trên sông Bồ là 2850 m’/s cùng.ngày 30/X/1983; tại Thương Nhật trên sông Tả Trạch là 1330 m'Vs vào ngày 13/Xnăm 1984 Theo tai liệu điều tra trận lũ tháng X1/1999 lưu lượng lớn nhất tạiDương Hoà Q, — 6918 mV, W„.= 1167 10'm!, Tại Tuần Qu„= 13.862 mÙs,

709 10°mÌ, Tại Cổ Bi Q„u„= 3.350 mÌ/s, W„„„= 1.040 10 mỶ,

“Bảng 1.10 Lit lớn nhất chính vu trên sông Hương sông B

Thượng | Tuần | Binh Dig | CöBi | KimLong | Phi Oe Nhật | (Nhánh TA | (m'ss) (m'is) (em) (em) (mis) | Trach)

456 | a7 ws) ae

s20 | 30 7 38L | 493

448 | soe

48 | as

phương ân phục hồi thích nghỉ cho vùng cửa sông

n phi Tam Giang - dm Cầu Hai"[1])

“Theo tài liệu thống kê, các trận lũ lớn nhất trong năm thường rơi vào thing

X và XI hàng năm khi đó đồng ruộng hạ du đã bị lũ sớm và lũ nhỏ trước nó làm.lấy nên khi gặp là lớn gây ra ngập lụt nghiêm trọng vũng ha du nhất là khu thành

phổ Hud Dưới đây là bảng thông kê tỷ lệ các trận lũ lớn nhất trong năm xây ra vào,

các tháng mùa lũ tại một số điểm trên lưu vực sông Hương.

“Băng 1.11 Thẳng ké các trận lũ lớn nhất trang năm (%4)

Tháng 9 10 " 12 | Tổng

Tại Kim Long - 144 | 543 | 314 | 29 | 1000

TạPhủỐc ' I4 | sia | 314 | 57 | 1000

Đặc điểm mực nước mùa lũ: Xét từ cắp báo động II trở lên thì hàng năm ở

“Thừa Thiên Huế thì trung bình hàng năm có 7 trận lụtinăm (trạm Kim Long- sông

Hương), Số ngày duy tì mực nước l trên sông ở cấp báo động I trong một trận.

ũ ở ving đồng bằng trung bình là 3 ngày, có lúc tới 9 ngày Mức độ biển động của

mực nước là hàng năm khá lớn Thống kê mực nước lũ hàng năm từ năm

19782201 Leia một số trạm được thé hiện trong bảng 1.12

Bảng 1.12, Mục nước lồ lớn nhất hàng năm

Mực nước cao nhất hàng nấm (rn)

Bồ Phi Oe 489 8 315

Hương | Kim Long sat 356 234

TaTrach | ThượngNhậ | 6346 san6 s07

Ngoài ra, cuối tháng V, đầu thing VI hang năm , trên lưu vực thường có mưa tiểu mãn với lượng khá lớn Tuy nhiên, dang là mùa khô ~ kiệt nên it có khả năng gây lũ, nếu có lũ phần lớn ở báo động I, theo liệu thực đo trong vòng 23

năm (1977-1999) ở sông Hương chỉ có 4 trận đạt ở cấp báo động II Đặc điểm của

lũ tiểu man cũng tương tự như lũ sớm, tức là định, lượng, cường suất đều nhỏ.

“Tuy nhiên, trận lũ xuất hiện vào tháng V/1989 cũng rit lớn- đình lũ đợt này tại

Kim Long lên đến 409m (rên BDU: 1,09m); tại Phú ốc: 422m (đưới BĐIHI 028m).

1.1.4 Hiện trạng hệ thống hd chứa trên hưu vực sông Hương,

"rên bệ thống sông Hương đã và đang được xây dựng các hỗ chứa lợi dụngtổng hợp như hồ Bình Điền, Hương Điễn (Cô Bi) và Tả Trạch Các hỗ chứa này cónhiệm vụ cất giảm lũ nước, cải thiện môi trường cho vùng hạ du

sông Hương và thành pl

Hình 1.3 Hệ thong ho chứa được nghiên cứu trên lưu vực sông Hương

a Hồ Tả Trạch: được xây dựng trên sông Ta Trạch, với dung tích toàn bộ

646 triệu ch hữu ích 346,62 triệu m’, công trình đầu mỗi thuộc dia, dung

phận xã Dương Hòa, huyện Huong Thủy, tỉnh Thừa Thiê Huế, Hiện nay, công.

trình dang trong giai đoạn hoàn thiện, dự kiến đến năm 2015 sẽ cho tích nước đến

cao tỉnh mục nước đăng bình thường (+45,0m), Theo Quyết định số BNN-XD ngày 24/2/2010 về phê duyệt điều chỉnh dự án đầu tr xây dụng côngtrình hỗ chứa Tả Trạch, nhiệm vụ chính của công trình là:

416/QD-= Chống lũ tiểu man, lũ sớm; giảm lũ chính vụ:

ấp nước sinh boạt và công nghiệp ở mức 2m 1s,

= Tạo nguồn nước tưới én định cho 34.782 ha đất canh tác thuộc vùng đồng

bằng sông Hương;

- Bỗ sung nguồn nước ngọt cho hạ him sông Hương đễ diy mặn, cãi thiệnmôi trường ving đầm phá, phục vụ nuôi trồng thủy sin với lưu lượng Q=25.0mis,

~ Phát điện với công suất lắp máy 19,5 MW

"tết Đồ miết phối Hồ CHƠA NOOO TẢ THACH

© „e

“om

“le œ®

Hình 1.4 Biễu đồ điều phối hỗ chứa Tả Trạch

6 Hồ Bình Điền: nằm trên sông Hữu Trạch thuộc địa bàn huyện HươngTrà tỉnh Thừa Thiên Huế, cách Thành phố Huế về phía Tây khoảng 23 km, có

dụng tích toàn bộ là 423.68 triệu mỶ, dung tích hữu ích 344,39 triệu mỶ Công

trình đã tích nước từ tháng 8/2008 và phát điện cả 02 tổ máy từ tháng 5/2009

“Theo Quyết định số 3960/QĐ-BCT ngày 15/7/2008 về việc ban hành quy trình vậnhành hé chứa thủy điện Bình Điển, nhiệm vụ của công trình gồm:

= Phát điện cung cắp điện lên lưới Quốc gia với công suất lắp máy Nim =

4IMW,

~ Két hợp giảm lũ và tạo nguồn cấp nước cho hạ du

lường oều mốt nồ cra ru ON gầm Ox

Hình 1.3, Biéu đồ điều phải hỗ chứa thủy điện Bình Bién

e Hồ thuỷ điện Hương Điều: được xây dựng tên sông Bồ, thuộc xã

Hương Vin, huyện Hương Trà, tinh Thừa Thiên Huế, với dung tích toàn bộ 520,66 triệu Ÿ, dung tích hữu ích 350,80 triệu m* Công trình đã tích nước từ cuối.năm 2010 và đi vào vận hành từ năm 2011, Theo Quyết định số 5058/QD-BCT

ngày 16/9/2008 về việc ban hành quy trình vận hành hồ chứa thủy điện Huong

Điền, nhiệm vụ của công trình gồm:

lên lưới Quốc gia với công sud

- Phát điện cũng cấp máy Nim =

81 MW;

3g sông BG, sông Hương

= Tạo điều kign giảm lũ cho hệ

Như vậy, có thé thấy với 3 hồ chứa lớn nằm trên ba nhánh chính của hệthống sông Hương nên hệ thống hồ chứa trên được xem là hệ thống hỗ song song

“Theo thiết hi chứa Tả Trach có nhiệm vụ chống lũ cấp nước bảo đảm đồng

chảy tối thiểu hạ du được wu tiên bảng đầu, phát điện chỉ là nhiệm vụ phối hợp,

trong khi đó các hồ khác như Bình Điền và Hương Điền thì nhiệm vụ phát điện lạ

.được đặt lên đầu tiên, tiếp đến là kết hợp giảm lũ và tạo nguồn cắp nước bổ sung

cho ha du.

‘RIEU ĐÔ DIEU PHÔI VAN HANH HO CHUA THỦY ĐIỆN HƯƠNG ĐIÊN

Tình L6 Bi đỗ điều phổi hỗ chứa thấy điện Hương Điền

Dưới đây là một số thông số chính của các hỗ chứa:

Bảng 1.13 Một số thông sé ks thuật cơ bản các hỗ chứa

tò

TT Thông số ĐơnVị - Bình Tả Hương

Đền Trach - Đầm

h Các đặc trưng lưu vực

1 Dign tic iu vực hme S60 TƯ TM

? Lưulượng Tô nhiều năm HS | 4170 s6

3 Lưulượng din lũ

PeO,t% HC | 69890 | 14200 9480

05% He | 81870 | 11.200 6820 : ils 5890

é ung ích on bộ (a) tom | 42468 | 4205 | 82068

7 Dang tic hữu ch (Hs) 101m | 3439 | 39 | 36080

8 Dung th chết(M) 108m | 7928 726 | 46988

8 Diện ch mat hing với MNDBT Km 1708 3387

1 Lưulượng đền bảo 601) mie) 280 ry

2 Lưu lượng hit kế mis | 7200 8082 | 19610

3 Công su ip my ww | A0 21 Bố

4 Công su đảm bảo (90%) aw 186

12 Tổng quan các nghiên cứu về phối hợp vận hành hồ chứa

12.1 Tình hình nghiên cứu trên thể giới

XXây dựng quy tinh vận hành hỗ chứa mùa ũ có vai ồ vô cùng quan trọngtrong công tác điều hành hồ chứa phòng chồng lụt bão Trên thể giới đã có nhiềunước nghỉ tình diều hành liên hỗ chứa vàcứu lập quy áp dụng trong thực tế

như Trung Quốc, Triều Tiên, Nga, Malaysia Những nước này đều đã có Ủy ban

được đánh giá wong quá trình nghiên cứu lập dự án Lý do phát huy hiệu quả

kém có thể do trong gi đoạn thiết kế không chứ ý đầy đủ đến chế độ quản lý,

ân hành sau khi dự án hoàn tit, Không lường trước được các yêu cầu, mục tiêu

nấy sinh trong quá trình vận hành hệ thống sau khi hoàn thành, Vận hành hồchứa là một trong những vấn đề được chú ý nghiên cứu tập trung nhất trong

lich sử hàng trầm năm của công tác quy hoạch, quản lý hệ thống nguồn nước.

Mic dit đã có những tin bộ vượt bậc trong nghiên cứu quân lý vận hành hỗ chứa,

nhưng cho đến thời điểm hiện tại đối với hầu hết các hệ thống hồ chứa, vẫn chưa

tìm được lời giải chính xác phải vận hành hg thống hồ chứa như thé nào để mang

lại lợi fh tối đa cho xã hội, Hiện nay, quản lý vận hin hỗ chứa đựa trên hai công

cụ chính là:

- Quy trình vận hành: là quy định pháp lý gồm các quy định phải tuân

theo nhằm đảm bảo an toàn hồ chứa và các nhiệm vụ cấp nước, phòng lũcủa hỗ chứa,

- Hệ thống hỗ trợ ra quyết định: Bao gồm các biểu đổ, phần mằm tính

toán điều tiết, vận hành, cũng như các phần mềm về ngân hàng dữ liệu Đây

là công cụ kỹ thuật tro giúp người quản lý mì quyết định vận hành hi chứa theo

quy trình vận hành đã quy định.

Rõ ràng, việc xây dựng hệ thống hỗ trợ ra quyết định là cơ sở cho việc

ra quyết định hàng năm trong quá trình vận hành và cũng là cơ sở cho việc lập,

‘quy trình vận hành (các quy định) cho các hồ chứa Chính vì vậy, việc nghiên

cứu xây dựng Hệ thống hỗ tro ra quyết định là nhiệm vụ chính khi lập quy trình

vân hành cho hệ thống hồ chứa Hiện nay, trên thể giới chủ yêu dang tập trung

theo một số hướng nghiên cứu sau:

(1) Xây dựng biẫu đồ điều phốt hỗ chứa

Biểu dé điều phối là căn cứ chính cho việc ra quyết định hà 1g ngày khi vậnhành hồ chứa Các biễu đồ điều phối được sử dụng cả đối với hỗ chứa độc lập vàcác hồ chứa nằm trong hệ thống bậc thang Tuy nhiên, hướng nghiên cứu nàythường được ứng dụng có hiệu quả đối với các hỗ chứa đơn, độc lập

(2) Xây đựng các mô hình quản lý vận hành hệ thống

Quin lý hệ thông hỗ chúa theo các mô hình vận hành là hưởng phát

trién hiện đại được nghiên cứu nhiều trong những năm gin đấy và ngày cing

‘urge hoàn thiên Các nghiên cứu tập rung xây đựng các mô hình mô phỏng kếthợp với dự báo để trợ giúp điều hành cho công tác quản lý vận hành Một lot

các mô hình mô phỏng phục vụ công tác điều hành và quản lý hệ thống đã được.

phit tiển như mô hình HEC-3, HEC-5, HEC-ResSim, MIKEII, trong đồ

HEC- ResSim và MIKEII là hai mô hình có mô phỏng vận hành hệ thống hỗ chứa lợi dụng tổng hợp, mặc dù việc sử dụng nó vẫn còn có những hạn chế nhất

định và đang được hoàn thiện thêm Mô hình HEC-ResSim mô phỏng khá đầy

đủ chế độ vận hành hệ thống hỗ chứa đa mục tiêu (phát điện, phòng lũ hạ du, cấp

nước Trong khi đó MIKEII lại có thể sử đụng đối với lưu vực sông có ảnh.

hưởng thủy triểu nhưng mô phỏng hoạt động của hỗ chứa lại bị hạn chế.

(3) Phương pháp tdi wu hóa

cứu khá phổ biển đối hệ thông hỗ chứa đa

mục tiêu, có thé ứng dụng phục vụ cho vận hành phòng lũ ha du Mục tiêu của

Phương pháp tối ưu được ngt

ứng dụng mô hình tối ưu là xác định hành lang và các giới hạn vận hành của hd

chứa để kết quả vận hành là tốtnhất Kết quả nghiên cứu của các mô hình tối

ưu được sử dụng để lập Biểu đồ điều phối t8i ưu, đồng thời làm cơ sở cho.

inh vận hành nhằm đạt được.mục tiêu tối ưu và mì quyết định trong vùng thỏa hiệp của các mục tiêu tranhchấp

việc quy định những giới hạn vận hành trong quy

“Có nhiều phương pháp tối ưu được áp dụng trong nghiên cứu vận hành hồ

chứa, tuy nhiên chỉ có một số phương pháp phù hợp khi giải các bài toàn vận

hành tối ưu hệ thống hỗ chứa Tắt cả các bài toán tối ưu có hai thành phần chủ

yếu: Hàm mục tiêu và tập hợp các rằng buộc Hàm mục tiêu mô tả tiêu chuẩn

đạt được của hệ thống Các ràng buộc mô tả hệ thống hay quy trình đang được

thiết kế hay phân tích.

“Các phương pháp thường được các nhà nghiên cứu trên thể giới sử dụng để

giải bồi toán tối ưu gồm có:

- Quy hoạch tuyén tính: mô hình tuyển tính được đục trưng bởi ei hàm

mục tiêu và các ring buộc được biểu diễn tuyển tính theo các biển quyết địnhCũng có th giải cho bài toán phi tuyển bằng cách biến đổi các quan hệ phi tuyển

về tuyển tính

= Quy hoạch phi tuyén: với hệ thống nguồn nước thì được ứng dụng

hạn chế, do đòi hỏi bộ nhớ lớn và thời gian tính toán dài, sự phúc tạp của

thuật toán quy hoạch phi tuyển và khả năng nhận được nghiệm tối tru cục bộ thay

vì toàn cục Tuy nhiên phương pháp này cho phép biểu diễn toán học tổng quát

hơn và có thể cung cắp nén tng cho các phương pháp khác

~ Quy hoạch động: là thủ tục tối ưu cho các quá tình ra quyết định nhiều

giai đoạn Ap dụng quy hoạch động trong tôi ưu hệ thống nguồn nước được sử

dụng rộng rãi Sự phổ biến và thành công của phương pháp này là do đặctrưng phi tuyến và ngẫu nhiên của phần lớm các hệ thống nguồn nước có thểbiến đổi về dạng quy hoạch động, hơn nữa quy hoạch động có ưu điểm là phân rãbai toán có độ phúc tạp cao biến thành dãy các bài toán con có thé giải đượcbằng phép truy hồi

- Thuật toán đi truyền (Genetic Algorithm): Xuất phát từ khít niệm lý

thuyết Darwin của sự tổn tại thích hợp nhất và được đưa ra lần đầu tiên năm

1975 bởi ohn Holland Thuật toán di truyền là thủ tục tìm kiếm dựa rên cơ sở

chon lọc cơ học tự nhiền và các đi tuyển tự nhiên, tim kiểm lời ii tốt nhất từ

tập hợp các lời giải, phương pháp nay là phương pháp tìm kiếm tong quát, đối

¡ toán đa mục tiêu cho phép xác định toàn bộ mặt Pareto và ngay cả với

bài toán không lồi

Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu của cúc tác giá trên thể giới đã ứng

các phương pháp giải tên

1) Yakowit

resources” [9] và Yeh, W.W-G (1985) “Reservoir management and operations

S J (1982) “Dynamic programming applications in water

models: A state-of-the-art review" [10] đã ứng dụng một cách cớ hiệu quả với bài

toán tỗi ưu vận hành của một hd chứa độc lập Họ còn khuyỂn cáo rằng việc giải

quyết bài toán có tính đến "chiểu không gian" (nghĩa là giải bài toán đối với

ự nhiều hồ chữa) là một bài toán phức tạp Đã có rit nhiều phươngpháp được ứng dung để xử lý vấn đề "chiều không giam” trên Tuy vậy, vẫn

không có một phương pháp nào thật sự chiếm ưu thé hơn so với các phương

pháp khác Vấn để chính cần lưu tâm trong việc lựa chọn các phương pháp là sựcân nhắc giữa độ chính xác mà lời giải tối ưu thu được với độ phúc tạp của

phương pháp

2) Năm 1993, Chaweng Changchit và M.P Terrell [12] đã nghiên cứu mô

hình vận hành hỗ chứa đa mục đích với dòng chảy đến ngẫu nhiên Bài toán baozim tim kiếm lượng xả thích hợp từ sự thay đổi của các hỗ chứa trong hệ thốngnhằm thỏa mãn nhiều mục đích khác nhau Tác giả đã trình bày mô hình toán,

phản ảnh ba đặc trưng quan trọng của vẫn đề là: đa mục dich, đồng chảy ngẫu

1g quy mô lớn Mô hình ứng dụng quy hoạch mục tiêu để giải và

đã ứng dụng mô hình này cho hệ thống ba hỗ chứa ở Oklahoma

3) Giles và Wunderwich (1981) lin đầu tiên ứng dụng vào thực tế giảithuật quy hoạch động xip xi liên tue ting (IDPSA) ở hệ thống hi chứa thuộc

vùng lãnh thé thung lũng sông Tenessee (Tenessee Valley Authority — TVA) ở

Hoa Kỳ, Nam 1992, Simonovie đưa ra cách thức mô phỏng va tối ưu hoá vận

Ih một hệ thống hồ chứa [I1]

4) Năm 2005, L E R Reis, G A, Walters, D, Save và F H Chaudhry

(13), tìm

truyền (TTDT) và quy hoạch tuyến tính (QH

sách lược vận hành đa chứa, sử dụng thuật toán lai di

, bài toán tối ưu đa hd chứa bao gồm ra các quyết định lượng nước xả từ sự thay đổi hồ chứa trong các

giai đoạn khác nhau của năm Hướng tiếp cận mới sử dụng TTDT và QHTT

được giả thiết ở đây là xác định sách lược vận hành cho các hỗ chứa hệ thống

thủy lợi, với xác suất xem xét sự thay đổi giống nhau một diy quá trình đồng

chảy thủy văn được trình bay Xép xi này giới han đánh giá bao gồm giảm các.

tham số và các biến vận hành bằng QHTT, giả thuyết thuật toán xắp xi ngãi

nhiên đến bài toán vận hành hệ thông thủy lợi Phương pháp TTDT-QHTT xắp

xi thực hiện tt hơn khi so sánh với các phương pháp quy hoạch ngẫu nhiên

5) Năm 2006, D Nagesh Kumar và M Jan Reddy [I5 áp dụng phương

pháp tối wu hóa dn kiến để m sách lược vận hành hỗ chứa da mục đích Hầu

hết các bài toán trong thế giới thực thường bao hàm tối ưu hóa phi tuyến trong.

cae lồi gii khác với chiều cao kích thước và số lớn các rằng buộc ding thúc

và ràng buộc bất đẳng thức Thưởng các kỹ thuật truyền thong không đạt hiệu.

quả tối ưu hóa loàn cục, gần diy đề nghị các thuật toán tiến hóa có khảnăng giải bài toán Trong nghiên cứu này, mô hình tỗi ưu hóa đàn kién chovân hành hồ chứa, xác định lượng xả hỒ chứa cho mỗi chu kỹ với sự mongchờ dự báo trước giới hạn tối ưu Kỹ thuật ỗi ưu hóa din kiến được ứng dụng

cho trường hợp nghiên cứu hỗ chứa Hirakud, là hệ thống hồ chứa đa mục đích

ở Ấn độ.

6) Năm 2008, Long Le Ngo, Henrik Madsen, Dan Rosbjerg [14] tình

bày các quy tắc vận hành hồ Hòa Binh với mục đích phòng lũ cho Châu thổ

sông Hồng và phát điện Được đặc mừng bởi nhiều mục đích, mâu thuẫn

trong vận hành hồ chứa đã img xảy ra từ khi được xây đựng đặc bit tong

mùa lũ Các tác giả đã đề xuất tối ưu quỹ đạo điều khiển vận hành cho hồ

Hòa Bình bằng cách ứng dụng tổ hợp mô hình mô phỏng (Mike 11) và mô

hình tối ưu SCE (gói phần mềm Autocal của DHI, 20054) Nghiệm tối ưu

được thỏa hiệp giữa phòng lã và phát điện cho vận hành hồ chứa Hòa Bìnhtrong mùa lũ và mức nước hồ chứa tại bắt đầu của mùa khô Kết qua chứng minh

ing quy tắc tối ưu có thể tìm th „ so sánh quy tắc hiện hành giảm lũ hạ lưu

và mực nước hỗ, cho gia tăng sản xuất điện năng trong mùa lũ và trong

cạn, Các kết quả chỉ ra rằng thuật toán này là công cụ hiệu quả cho hệ thống tối

ưu phức tạp.

7) Năm 2008, Raheleh Afzali, Seyed Jamshid Mousavi, Abbas Ghaheri

(6|, đã phân tích độn cây mô hình vận hành bộ thống hồ chứa Hàm mục

tiêu là minnimum từng mô hình tông lượng xả hỗ chứa hoặc maximum tổng.

dung tich hồ chứa được ứng dụng trong hệ thống thủy điện Khersan ở Iran

Van hành đa hồ chứa cho thấy tăng 7.9% điện ning so với vận hành hồ chứa

đơn, với độ tin cậy 90%.

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

6 Việt Nam, các nghiên cứu trong lình vực quản lý, phục vu vận hành hỗ

chứa đã được rất nhiễu các nhà nghiên cứu, nhà khoa học thực hiện tử khá lâu do

chúng có ý nghĩa hết sức quan trong về lý luận, cũng như thực tiễn, g6p phần vào,

sự nghiệp phát trién kinh tế - xã hội đất nước Điễn hình như các nghiên cứu quytrình vận hành đơn, liên hồ chứa nhằm sử dụng tong hợp nguồn nước các ho chứa

ở thượng du sông Đà, sông Lô (các lưu vie sông có hỗ chữa lớn ở Việt Nam) đã

.được nhiễu các chuyên gia hàng đầu về tĩnh vue này tại Viện Khoa học Thủy lợi

“Trưởng Đại học Thủy lợi, Viện Cơ học, Viện Quy hoạch thủy lợi thực hi Đặc biệt trong những năm gần đây khi C

1879/QĐ-TTg ngiy 13 tháng 10 năm 2010 về Phê duyệt danh mục các hỗ thủy lợi,thủy điện trên lu vực sông phải xây dựng quy tình vận bành lên hỗ chứa thì các

inh phủ ban hành Quyết định số

nghiên cứu này cảng được tiễn khai mạnh mẽ Thực hiện chỉ đạo của Thủ tướng,

“Chính phủ về việc sây dựng quy tinh vận hành liên hỗ chứa cho các lưu vực

ở Việt Nam nên từ năm 2010 đến nay Bộ Tài nguyên và Môi trưởng đã phối hợp,

với các cơ quan, đơn vị có liên quan gp rút triển khai nghiên cứu, xây dựng các

guy tinh phối hợp vận hành hệ thông liên hd chứa rên các lưu vực sông và trình

thủ tưởng chính phủ phê duyệt, đến nay Chính phủ đã ban hành được các 8 quy trình vận hành liên hỗ chứa trong mia lũ hàng năm và 3 quy trình vận hành cả

năm cho 11 lưu vực sông lớn ở Việt Nam Tại Quyết định số 198/QĐ-TTg ngày

10 thing 2 năm 2011 của Thủ tưởng Chính phủ về việc ban hành Quy tình vận

hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa h, Thác Ba và Tuyên Quang trong mùa lũ hàngnăm Sau khi ban hành, quy tình vận hình liên hỗ chứa trên lưu vực sông Hồng

vẫn tiếp tục được nghiên cứu, điều chỉnh cho phù hợp với tình hình thực tế nên.

ngày DI thing 8 năm 2014 Chính phủ iếp tục ban hành Quyết định số

1287/QĐ-‘Tig về việc sửa đổi, bổ sung Quy trình vận hành liên hd chứa Sơn La, Hòa Binh,

Thác Ba và Tuyên Quang trong mùa lũ hàng năm Cũng trong năm 2014 Chính

phủ đã ban hành một loạt các quy trình vận hành liên hỗ chứa trên các lưu vực.

Hà Thanh, Vụ Gia ~ Thu

nh li

sông như lưu vực sông Cả, Mã, Hương, Trà Khúc, Kôn

hồ chứa cả năm.Bồn, Đồng Nai trong mia lũ hàng năm và quy trình vận

cho các các lưu vực sông Ba, Sẽ San và Srêpôk,

Ngoài các nghiên cứu của các cơ quan, đơn vị thuộc Bộ Tài nguyên và Môi

rong những năm gin diy, còn rất nhiều các các đề tà, dự án, bài báonghiên cứu của các nhà khoa học trong nước về quản lý, vận hành hỗ chứa như:

1) PGS.TS Nguyễn Hữu Khải (2009-2011),

nghệ điều hành hệ thông liên

vel , Xây dựng công

‘nia đảm bảo ngăn lũ, chậm 10, an toàn vận hành.

hồ chứa và sử dụng hop lý tải nguyên nước về mùa kiệt lu vực sông Ba, thuộc

chương trình KHCN cắp nhà nước KC.08 “Khoa học và công nghệ phục vụ phòng

tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hop lý ti nguyên thiên nhiên

„Trường Đại học Khoe học tự nhiên;

2) GS.TS Lê Kim Truyền (2008), Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn.điều hành cắp nước cho mùa cạn đồng bằng sông Hồng, ĐÈ

học độc lập cắp nhà nước,

3) Ths, Lâm Hồng Son, Nghiên cứu cơ sở điều hành hệ thống hồ chứathượng nguồn sông Hồng chống lũ hạ du, Tạp chí Khoa học thủy lợi và Môi

trường [5];

4) Viện Khoa học khí tượng thủy văn vi Môi trường (2009), Nghiên cứu

dựng và đề xuất quy tình vận hành điều tiết nước mùa cạn hệ thống hỗ chứa

trên sông Hương;

5) Thể Tô Thúy Nga, Nguyễn ThE Hùng (2013), Một phương pháp tiếp

cận bài toán tiếp cận bài toán va hành hệ thông hỗ chứa phòng lũ theo thời gian

thực trên sông Vu Gia - Thu Bồn thời kỳ mùa lũ, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy.

lợi & Môi trường = Trường Đại học Thủy lợi Số: 42 Trang: 33-39 [6]:

6) TS Lê Sơn (2011),

quy trinh điều hành liên hỗ chứa trên sông Vũ Gia - Thu Bồn dim bảo ngân lũ,

Nghiên cứu cơ sử khoa học và thực tiễn đề xuất

châm lũ và an toàn vận hành hỗ chứa, Viện Quy hoạch thủy lợi [7]:

7) Nguyễn Hữu Khải, Lê Thị Huệ (2011) , Mô phỏng vận hành liên hỗ chứa

sông Ba mùa lũ bằng mô hình HEC-RESSiM, Tạp chí Khoa học DHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 32-38 IS]

3) Hà Ngọc Hiển, Nguyễn Hồng Phong, Trần Thị Hương (2010) *Xây dựng

mô hình vận hành tối wu chống là theo thi gian thực cho hệ thông hỗ chứa trên

sông Đà và sông Lô”, Tuyển tập hội Nghị cơ học Thủy khí toàn quốc năm 2009,

2292235

Nhìn chung, vận hành phối hợp hệ thống hồ chứa ở Việt Nam trong nhữngnăm gần đây đang rất được quan tâm xây dựng, đặc biệt từ khi các hồ chứa thủy

điện lớn dẫn dẫn được hình thành trên các hệ thống sông ở Min Trung và Tây

Nguyên Các phương pháp nghiên cứu chủ yếu giải quyết bài toán quản lý, vận

hành hệ thống hỗ chứa theo hướng sử dụng mô hình mô phỏng kết hợp với một số

kỹ thuật tối ưu, đây cũng là cách tiếp cận mà các nước tiên tiến trên thể giới

thưởng đùng.

1.2.3 Những vin đề còn tần tại về phối hợp vận hành hồ chứa ở Việt Nam và

lưu vực nghiên cứu

C6 rất nhiều khó khăn khi vận hành hệ hệ thống hồ chứa phục vụ đa mụctiêu, Khó khăn lớn nhất có thể kế đến la do phải vận hành với đầu vào dong

chảy và các nhu cầu luôn biến đổi bắt thường,

Xây đựng hệ thống công cụ hỗ tợ ra quyết định cho việc phối hợp vận

hành liên hồ chứa hiện nay còn rit nhiều khó khăn, do đặc điểm thủy văn, thủy lực

của các lưu vực sông rất phức tạp Việc xây dựng được bộ công cụ mô phỏng

chuẩn xác, cách thức vận hành đóng mở cửa xả của các hỗ chứa, mô tả diễn biến

dòng chảy ở thượng nguồn ở hạ du, đánh giá anh hưởng của dòng triều đối vớidiễn biển ngập lụt hạ đu hiện nay chưa nhiễu và cần tiẾp tục nghiên cửu để hoàn

thiện,

Š chứa ở trên các lưu vực

Cơ chế quản lý điều hành phối hợp vận hành

hiện nay cũng còn gặp nhiều khó khăn đặc bit trên các lưu vực lớn trả dải qua

nhiều địa phương, cơ chế phối hợp giữa chủ hồ với Ban Chi huy phỏng chống

phối hợp giữa các địa phương trong việc xác định nhiệm vụ, giữa các bộ,

ngành đồi hỏi ean nhiều thời gian để tiếp tục hoàn chỉnh

Nghiên cứu tong quản lý vận hành hồ chữa có thé phân ra thành các

loại sau:

+ Đơnhỗ chứa đơn mục tiêu sử dung:

+ Đơn hỗ chứa da mục tiêu sử dụng;

+ _ Liên hỗ chứa da mục tiêu sử dụng

‘Theo quan hệ cân bằng nước, nhiệm vụ thiết kế và cấu trúc hệ thống

nb nhự sau

hồ người ta phân ra 3 loi

- Hồ chứa Không có quan hệ thủy văn: là quan hệ các tổ hợp dang chảyđến hồ và quan hệ cân bằng nước giữa các hồ

- Hệ thông hi chứa có quan hệ thủy lợi: là hệ thống hồ chứa mà itachúng có chung nhiệm vu sử dụng nước nào đỏ, thường gọi là hệ thông hd chứa

dda mục tiêu

- Hệ thống hồ chứa có quan hệ thủy lực: là hệ thông hồ chứa bậc thang

mà sự thay ổi mực nước của hồ phía dưới ảnh hưởng đến nhiệm vụ cấp nướccủa hd phía trên và ngược lại

Đối ví

chỉ edn xem xét đối với hệ thống hồ chứa nằm trong hệ thống bậc thang (đặc

ứa có quan hệ thủy lợi bắt buộc

chứa đơn chỉ có th tồn tạ quan hệ thủy lọ Quan hệ thủy lực

biệt là hệ thông hỗ chứa phát đền), Các hỗ

phải xem xét quan hệ thủy văn Hệ thông hỗ chứa bậc thang thường hội tụ đủ cả

3 mối quan hệ này

“Tùy thuộc edu trúc và sự tổn tại các mỗi quan hệ trên giữa các hồ chứa mà.quyết định phương pháp nghiên cứu và chọn công nghệ tính toán thích hợp để

xây đựng các công cụ hỗ trợ vận hình hệ thống khi lập quy tình vận hành hệ

thống