Đánh giá khả năng tháo lũ công trình tràn hồ chứa nước Liệt Sơn, huyện Đức Phổ trong điều kiện biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  TRẦN VĂN HẢI ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÁO LŨ CÔNG TRÌNH TRÀN HỒ CHỨA NƯỚC LIỆT SƠN, HUYỆN ĐỨC PHỔ TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 8.58.02.02 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: Tiến sỹ Tô Thúy Nga Phản biện 1: TS Kiều Xuân Tuyển Phản biện 2: TS Võ Ngọc Dương Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày … … tháng … … năm … … Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu truyền thông, Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng   Thư viện Khoa Thủy lợi – Thủy điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cơng trình hồ chứa Liệt Sơn Pháp nghiên cứu thiết kế từ năm 1942 tiến hành xây dựng dở dang số hạng mục Do yêu cầu phục vụ sản xuất nơng nghiệp Cơng trình tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện hồ sơ (năm 1976) tiến hành xây dựng bàn giao cho địa phương vào tháng 11 năm 1984 Việc tính tốn lũ theo hồ sơ thiết kế phê duyệt số liệu năm 1976 QTK ứng với tần suất lũ thiết kế P=1.5% QKT ứng với tần suất lũ kiểm tra P=0.5% (Cơng trình cấp III) cũ, chưa cập nhập liệu vòng 40 năm trở lại đây, đồng thời với gia tăng dòng chảy tương lai hồ chứa có đảm bảo khả lũ hay khơng? Theo QCVN 04-05-2012, Hồ chứa nước Liệt Sơn thuộc cơng trình cấp II, dựa thơng số sau: + Diện tích tưới TK: 2.500 => cơng trình cấp III + Dung tích ứng với MNDBT: 23,75×106 m³ => cơng trình cấp II + Chiều cao đập đất lớn nhất: 26,8m đất => cơng trình cấp II Nếu ứng với cơng trình cấp II, tần suất thiết kế P=1%, tần suất kiểm tra P = 0,2% Do đó, vấn đề đặt cơng trình tràn xả lũ có đảm bảo khả lũ với cấp cơng trình hay không? Đồng thời với ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến gia tăng dòng chảy tương lai liệu hồ chứa nước Liệt Sơn có đảm bảo khả lũ ứng với trận lũ thiết kế kiểm tra hay không? Xuất phát từ vấn đề trên, đề xuất đề tài “Đánh giá khả tháo lũ cơng trình tràn Hồ chứa nước Liệt Sơn, huyện Đức Phổ điều kiện biến đổi khí hậu” Mục tiêu nghiên cứu - Tính tốn cập nhật số liệu dòng chảy đến hồ, phục vụ cho việc tính tốn điều tiết vận hành hồ chứa - Xây dựng kịch vận hành điều tiết cho Hồ chứa nước Liệt sơn vào mùa lũ mơ hình HEC-RESSIM Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hồ chứa nước Liệt Sơn, huyện Đức Phổ - Phạm vi nghiên cứu: Là lưu vực thượng nguồn Hồ chứa nước Liệt Sơn Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp phân tích thống kê ; Phương pháp mơ hình toán; Phương pháp kế thừa nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Đối với tác giả sở ứng dụng kết nghiên cứu: Nâng cao trình độ chun mơn cho thân kỹ sư tham gia thực Nắm bắt cách xây dựng thơng số mơ hình phù hợp với lưu vực nghiên cứu làm sở giúp cho công việc tại, đồng thời giúp theo dõi, dự báo trình lưu lượng lũ đến nhằm đánh giá khả làm việc Hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành theo quy trình hồ chứa mùa lũ - Đối với kinh tế - xã hội môi trƣờng: Số liệu dự báo kiểm tra giúp cho đơn vị quản lý xem xét số liệu với thông số thiết kế năm 1976 Từ đề xuất phương án để vận hành Hồ chứa nước Liệt Sơn, giúp ổn định phát triển nông nghiệp Bố cục đề tài Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đặc điểm tự nhiên dòng chảy hồ chứa nước Liệt Sơn Chương 3: Tính tốn thủy văn dòng chảy lũ theo tần suất thiết lập mơ hình vận hành điều tiết hồ chứa HEC-RESSIM, ứng dụng vào tính tốn điều tiết hồ Chương 4: Ứng dụng mơ hình HEC-RESSIM tính tốn điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn Kết luận kiến nghị CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬN HÀNH HỒ CHỨA Tình hình nghiên cứu vận hành hồ chứa 1.1 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt vận hành hồ chứa giới Các phương pháp tính tốn điều tiết gồm loại sau: - Phương pháp đơn giản; Phương pháp tối ưu hóa; Phương pháp mơ 1.2 Tình hình nghiên cứu dự báo lũ lụt vận hành hồ chứa Việt Nam Hiện nay, quy trình vận hành hồ chứa dựa dự báo lũ có nhiều rủi ro khả dự báo mưa lớn thượng nguồn cộng với việc trạm đo mưa thưa nên việc dự báo thủy văn khó xác Việc ảnh hưởng biến đổi khí hậu ngày cao, hạn hán xảy kéo dài, tần suất mưa lũ giảm cường độ lại tăng gây khó khăn việc vận hành điều tiết hồ chứa 1.3 Hiện trạng lũ lụt công tác dự báo Hồ chứa nước Liệt Sơn Do diện tích lưu vực hồ chứa nước Liệt Sơn (36,8km2), lượng lũ hồ tương đối lớn, với việc lưu vực hồ chứa nước Liệt Sơn chưa có cơng nghệ dự báo tính tốn lũ có sở khoa học, nên việc tính tốn, cập nhật dòng chảy lũ đến hồ xây dựng mơ hình tính tốn điều tiết vận hành hồ chứa nước Liệt Sơn xét đến ảnh hưởng BĐKH cần thiết 1.4 Vấn đề luận văn cần tập trung giải Cập nhật số liệu mưa, tính tốn cập nhật dòng chảy lũ đến hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với kịch lũ Sử dụng kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam (MONRE,2016) để mô đường trình lũ hồ xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu Trên sở kết dự báo thử nghiệm, luận văn mô trình điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với kịch biến đổi khí hậu nhằm nâng cao hiệu công tác vận hành cho đơn vị quản lý CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ DÒNG CHẢY HỒ CHỨA NƢỚC LIỆT SƠN 2.1 Đặc điểm tự nhiên lƣu vực Hồ chứa nƣớc Liệt Sơn 2.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 2.1.2 Đặc điểm địa hình 2.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật 2.2 Tài liệu khí tƣợng - thủy văn 2.2.1 Khí tượng thủy văn cơng trình, sơng ngòi Bảng 2.1: Đặc trưng hình thái lưu vực hồ chứa Đặc trưng Flv (km ) Lsơng (km) Llưu vực Blưu vực Js Jd ( /00) ( /00) Đập Liệt 36,8 Sơn 8,70 (km) (km) 9,0 4,0 60 92 2.2.2 Tài liệu khí tượng thủy văn 2.2.3 Đặc điểm khí hậu 2.2.3.1 Nhiệt độ khơng khí 2.2.3.2 Độ ẩm khơng khí tương đối 2.2.3.3 Tốc độ gió 2.2.3.4 Bốc 2.2.3.5 Lượng mưa năm, lượng mưa gây lũ, lượng mưa khu tưới a Mưa trung bình năm lưu vực hồ chứa Bảng 2.9: Lượng mưa bình quân nhiều năm lưu vực nghiên cứu Tên hồ chứa X0(mm) Liệt Sơn 2245,80 b.Mưa gây lũ thiết kế theo tần suất Bảng 2.11: Lượng mưa ngày lớn trạm Đức Phổ Trạm Đặc trƣng thống kê Lƣợng mƣa ngày lớn HP ( mm ) X Cv Cs 0,01 0,1% 0,2% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 5% Đức Phổ 211,82 0,40 0,50 623 536 508 470 440 421 408 362 2.2.3.6 Các đặc trưng dòng chảy năm Bảng 2.12: Các đặc trưng dòng chảy năm tính đến tuyến hồ Tuyến F Gía trị trung bình Yo Mo mm l/s/km2 Q(m3/s) Liệt Sơn 36,80 1400 44,40 1,63 công trình km2 Cv 0,55 Cs 2Cv 2.3 Đặt điểm lũ lụt 2.4 Ảnh hƣởng biến đổi khí hậu dòng chảy lƣu vực Hồ chứa nƣớc Liệt Sơn 2.4.1 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu giới Việt Nam 2.4.2 Lựa chọn kịch BĐKH để tính tốn khả tháo lũ hồ chứa nước Liệt Sơn Năm 2016, Bộ Tài nguyên Mơi trường cơng bố Kịch biến đổi khí hậu Nước biển dâng Việt Nam, số liệu cập nhật đến 2014 (MONRE) Để đánh giá ảnh hưởng BĐKH đến dòng chảy Trong đề tài này, sử dụng mức biến đổi (%) lượng mưa theo mùa khu vực Quảng Ngãi so với thời kỳ 1986-2005 với khoản thời đoạn năm 2030 2050 theo Kịch nồng độ khí nhà kính cao (RCP4.5) sau: Bảng 2.15: Mức biến đổi (%) lượng mưa theo mùa so với thời kỳ sở khu vực Quảng Ngãi với mốc thời gian kỉ 21 (Nguồn MONRE, 2016) Năm ĐVT: % 2030 2050 Mùa đông (T12-T2) 3,21 17,9 Mùa xuân (T3-T5) 4,9 -4,7 Mùa hạ (T6-T8) -2,0 -9,3 Mùa Thu (T9-T11) 28,9 39,1 Để tính tốn lại giá trị mưa ngày max theo thời đoạn năm 2030 2050 sử dụng số liệu để tính tốn Từ mơ đường trình lũ đến Hồ chứa nước Liệt Sơn để phục vụ tính tốn điều tiết với 04 loại kịch sau: + Kịch nền: (02 kịch bản) Là kịch mơ q trình điều tiết Hồ chứa nước Liệt Sơn xảy trận lũ thiết kế, lũ kiểm tra sau cập nhật dòng chảy đến hồ Liệt Sơn Nhằm đánh giá khả tháo lũ hồ Liệt Sơn cập nhật dòng chảy lũ ứng với cấp cơng trình + Kịch BĐKH: (04 kịch bản) Là kịch mơ q trình điều tiết hồ Liệt Sơn xảy trận lũ thiết kế, lũ kiểm tra vào khoản thời gian năm 2030 2050 Nhằm đánh giá khả tháo lũ hồ Liệt Sơn trước ảnh hưởng BĐKH Bảng 2.16: Tổng thông số kỹ thuật trạng cơng trình THƠNG SỐ TT Cấp cơng trình I Đơn vị Giá trị trạng - II km2 36.80 Đặc trƣng Lƣu vực dòng chảy - Diện tích lưu vực - Lưu lượng lũ thiết kế 1,0% m /s 720.0 - Lưu lượng lũ kiểm tra 0,2% m3/s 883.0 - Diện tích tưới (TK/TT) 1780 II Các thông số hồ chứa m 38.10 m 22.50 m 40.52 m 41.04 - Mực nước dâng bình thường (MNDBT) Mực nước chết (MNC) Mực nước lũ thiết kế (MNLTK) Mực nước lũ kiểm tra (MNLKT) - Dung tích tồn 106m3 24.97 - Dung tích hữu ích 10 m 23.72 - Dung tích chết 106m3 1.245 m 42.10 Đập đất - Cao trình đỉnh đập - Cao trình tường chắn sóng - Chiều rộng đỉnh đập m 5.00 - Chiều dài đập m 178.0 - Chiều cao đập cao m 26.80 - Tràn xả lũ khoan Tự + - Hình thức khoan có cửa, BTCT - Cao trình ngưỡng tràn m 38,1; 36,1 - Chiều rộng ngưỡng tràn m 19,8; 14 m3/s 358,91 m3/s 450,26 - Lưu lượng xả lũ thiết kế 1,0% Lưu lượng xả lũ kiểm tra 0,2% CHƢƠNG TÍNH TỐN THỦY VĂN DỊNG CHẢY LŨ THEO TẦN SUẤT VÀ THIẾT LẬP MƠ HÌNH ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA HECRESSIM, ỨNG DỤNG VÀO TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT HỒ 3.1 Tính tốn dòng chảy lũ 10 Bảng 3.1: Kết tính tốn đỉnh lũ đến hồ chứa nước Liệt Sơn công thức cường độ giới hạn theo trường hợp Q(m3/s) P=1% P=0.2% Kịch 839,4 969,1 BĐKH 2030 1.021,6 1.212,2 BĐKH 2050 1.102,7 1.273,8 + Kết đường trình lũ thu phóng: Lấy trận lũ điển hình xảy lưu vực Hồ chứa nước Liệt Sơn năm 2009 để thu phóng, mơ q trình lũ ứng với kịch bản, từ mơ q trình điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với kịch kịch BĐKH Bảng 3.2: Đường trình lũ điển hình trạm Đức Phổ năm 2009 11 Bảng 3.3: Đường trình lũ thiết kế theo kịch Bảng 3.4 Đường trình lũ thiết kế theo kịch BĐKH 2030 12 Bảng 3.5: Đường trình lũ thiết kế theo kịch BĐKH 2050 3.2 Thiết lập mơ hình HEC-RESSIM việc tính tốn điều tiết hồ chứa Liệt Sơn 3.2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình HEC-RESSIM 3.2.2 Thiết lập mơ hình hồ chứa nước Liệt Sơn HECRESSIM + Bước 1: Thiết lập mạng lưới sông hồ chứa nước Liệt Sơn + Bước 2: Khai báo đặc tính hồ chứa nước Liệt Sơn + Bước 3: Thiết lập trường hợp tính tốn điều liết Simulation CHƢƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HEC-RESSIM TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA NƢỚC LIỆT SƠN 4.1 Xây dựng kịch mô điều tiết Hồ chứa nƣớc Liệt Sơn Bảng 4.1: Các kịch mô điều tiết Hồ chứa nước Liệt Sơn đến hồ chứa nước Liệt Sơn 13 NỘI DUNG KỊCH BẢN TT Tần suất 1,0% I Kịch (kịch cập nhật chuỗi liệu thủy văn) Kịch BĐKH 2030 Kịch BĐKH 2050 II Tần suất 0,2 % Kịch (kịch cập nhật chuỗi liệu thủy văn) Kịch BĐKH 2030 Kịch BĐKH 2050 4.2 Kết áp dụng mơ hình HEC-RESSIM mơ Hồ chứa nƣớc Liệt Sơn theo kịch - Kịch I-1: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 1,0% cập nhật số liệu, theo Quy trình vận hành hồ chứa lưu vực Liệt Sơn Nhận xét: Ứng với trận lũ thiết kế 1.0%, sau cập nhật liệu mưa, hồ chứa nước Liệt Sơn tạo dung tích đón lũ đến hồ Khi mực nước hồ trước lũ 36,1m, xảy mưa, lưu lượng nước hồ khoảng 9,63 m3/s tăng lên đến 10h45 ngày 28/9/2009 khoảng 121,11 m3/s, mực nước hồ tăng dần đạt mực nước dâng bình thường 38,1m (MNDBT) hồ bắt đầu xả lũ Lưu lượng hồ xả tăng lên ứng với lưu lượng trận lũ ngày tăng nhằm tạo dung tích đón lũ cho hồ Theo kịch q trình lũ, mực nước hồ tăng lên đến 41,64m cao mực nước dâng gia cường 1,12m; thấp cao trình đỉnh đập trạng 0,5m, lực xả hồ vượt so với lực xả 358,9m3/s số liệu thiết kế 14 Ứng với trận lũ thiết kế P=1% sau cập nhật số liệu tính tốn dòng chảy lũ, hồ chứa nước Liệt Sơn có khả vận hành được, nhiên việc MNLTK tăng lên thơng số đập khơng đáp ứng theo tiêu chuẩn thiết kế đập hồ chứa hành Hình 4.1 Vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo kịch I-1, tần suất lũ 1,0% - Kịch I-2: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 1,0% xét đến ảnh hưởng BĐKH năm 2030, theo Quy trình hồ chứa lưu vực hồ Liệt Sơn Nhận xét: Với kịch này, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành tốt được, sau 29h lưu lượng lũ đến đạt đến đỉnh lũ 1.021,2 m3/s, vượt đến 301,2 m3/s so với lũ kiểm tra hồ Liệt Sơn Lưu lượng xả hồ tăng dần lên đến 467,43 m3/s, lực xả hồ vượt so với lực xả 358,9m3/s so với số liệu thiết kế cũ Mực 15 nước hồ tăng lên 42,39m cao mực nước lũ thiết kế 1,87m; Vượt cao trình đỉnh đập trạng 0,29m Đồng thời trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài đến 2,5h Với kết mơ phòng trên, đập Liệt Sơn khơng thể vận hành an tồn nữa, tình chắn xảy vỡ đập Hình 4.2 Vận hành điều tiết hồ chứa Nước Liệt Sơn theo kịch I2, BĐKH 2030, tần suất lũ 1,0% - Kịch I-3: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 1,0% xét đến ảnh hưởng BĐKH năm 2050, theo Quy trình hồ chứa lưu vực Liệt Sơn Nhận xét: Với kịch này, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành tốt được, sau 43h lưu lượng lũ đến đạt đến đỉnh lũ 1.102,2 m3/s, vượt đến 382,2 m3/s so với lũ kiểm tra hồ Liệt Sơn Lưu lượng xả hồ tăng dần lên đến 826,68 m3/s, lực xả hồ vượt so với lực xả 358,9m3/s so với số liệu thiết kế cũ Mực 16 nước hồ tăng lên 42,705m cao mực nước lũ thiết kế 2,18m; Vượt cao trình đỉnh đập trạng 0,60m Đồng thời trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài đến 3h45p Với kết mô trên, đập Liệt Sơn vận hành nữa, tình chắn xảy vỡ đập Hình 4.3 Vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo kịch I-3, BĐKH 2050, tần suất lũ 1,0% - Kịch II-1: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 0,2% sau cập nhật số liệu, theo Quy trình vận hành hồ chứa lưu vục Liệt Sơn Nhận xét: Với kịch này, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành tốt được, sau 45h lưu lượng lũ đến đạt đến đỉnh lũ 780,29 m3/s, vượt đến 68,29 m3/s so với lũ kiểm tra hồ Liệt Sơn Lưu lượng xả hồ tăng dần lên đến 729,3 m3/s, lực xả hồ 17 vượt so với lực xả 358,9m3/s so với số liệu thiết kế cũ Mực nước hồ tăng lên 42,18m cao mực nước lũ thiết kế 1,66m; Vượt cao trình đỉnh đập trạng 0,08m Đồng thời trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài đến 75phút Với kết mô trên, đập Liệt Sơn vận hành nữa, tình chắn xảy vỡ đập Hình 4.4 Vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo trường hợp II-1, tần suất lũ 0,2% - Kịch II-2: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 0,2% xét đến ảnh hưởng BĐKH năm 2030, theo Quy trình vận hành hồ chứa lưu vực Liệt Sơn Nhận xét: Với kịch này, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành tốt được, sau 43h lưu lượng lũ đến đạt đến đỉnh lũ 1.212,2 m3/s, vượt đến 492,2 m3/s so với lũ kiểm tra hồ Liệt Sơn Lưu lượng xả hồ tăng dần lên đến 889,76 m3/s, lực xả hồ 18 vượt so với lực xả 358,9m3/s so với số liệu thiết kế cũ Mực nước hồ tăng lên 43,178m cao mực nước lũ thiết kế 2,658m; Vượt cao trình đỉnh đập trạng 1,08m Đồng thời trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài đến 5h Với kết mô trên, đập Liệt Sơn khơng thể vận hành nữa, tình chắn xảy vỡ đập Hình 4.5 Vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo trường hợp II-2, BĐKH 2030, tần suất 0,2% - Kịch II-3: Kết mô điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn ứng với trận lũ thu phóng từ trận lũ năm 2009 với tần suất 0,2% xét đến ảnh hưởng BĐKH năm 2050, theo Quy trình vận hành hồ chứa lưu vực Liệt Sơn Nhận xét: Với kịch này, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành tốt được, sau 43h lưu lượng lũ đến đạt đến đỉnh lũ 1.273,2 m3/s, vượt đến 753,2 m3/s so với lũ kiểm tra hồ Liệt Sơn Lưu lượng xả hồ tăng dần lên đến 925,85 m3/s, lực xả hồ 19 vượt so với lực xả 358,9m3/s so với số liệu thiết kế cũ Mực nước hồ tăng lên 43,446m cao mực nước lũ thiết kế 2,926m; Vượt cao trình đỉnh đập trạng 1,346m Đồng thời trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài đến 6h Với kết mô trên, đập Liệt Sơn khơng thể vận hành nữa, tình chắn xảy vỡ đập Hình 4.6 Vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo kịch II3, BĐKH 2050, tần suất lũ 0,2% 4.3 Đề xuất giải pháp nâng cao an toàn cho cơng trình 4.3.1 Tổng hợp kết kịch mơ q trình điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn: Bảng 4.2 Tổng hợp kết điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo kịch TT KỊCH BẢN Lƣu Lƣu Mực lƣợng lƣợng nƣớc 20 lũ đến xả lũ hồ max max (m) (m /s) (m /s) Tần suất 1,0 % I I-1 Kịch 621,1 629,63 41,644 I-2 Kịch BĐKH 2020 755,8 767,43 42,381 I-3 Kịch BĐKH 2050 887,4 826,68 42,705 II Tần suất 0,2 % II-1 Kịch 717,3 729,3 42,18 II-2 Kịch BĐKH 2020 897,2 889,76 43,178 II-3 Kịch BĐKH 2050 942,25 925,85 43,446 - Theo kịch nền: Ứng với trận lũ thiết kế có tần suất P=1% sau cập nhật số liệu tính tốn dòng chảy lũ hồ chứa nước Liệt Sơn có khả vận hành được, nhiên việc MNLTK tăng lên thơng số đập khơng đáp ứng theo tiêu chuẩn thiết kế đập hồ chứa hành Tuy nhiên, với tần suất lũ kiểm tra P=0,2%, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành trình điều tiết mực nước hồ tăng lên vượt cao trình đỉnh đập trạng trình mực nước hồ vượt ngưỡng cao trình đỉnh đập 42,1m kéo dài, tình chắn xảy vỡ đập - Theo kịch ứng với ảnh hưởng BĐKH năm 2030, 2500 xảy trận lũ tần suất P=1,0% P=0,2% kịch I-2, I-3, II-2, II-3 Đập Liệt Sơn chắn vỡ khơng thể chịu trận lũ lớn xảy 21 4.3.2 Đánh giá trạng Tràn xả lũ Tràn xả lũ xây dựng yên ngựa bên phía bờ tả cách đập 500m, vai tả tràn vách đá có độ dốc lớn, vai hữu tràn sườn đồi có độ dốc thỏa trồng lâu năm keo, bạch đàn… Nguồn gốc đất Công ty TNHH thành viên khai thác cơng trình thủy lợi Quảng Ngãi quản lý Năm 2010 sửa chữa lại lắp thêm 02 cánh van clape để xả lũ Kết cấu trạng tràn cụ thể sau: Tràn tự do, thực dụng B = 19,8m; Zng = 38,1m có cửa, đỉnh rộng B = (2x7,0m) = 14,0m; Zng = 36,1m Hiện trạng hoạt động bình thường, ổn định 4.3.3 Giải pháp nâng cao an toàn cho cơng trình: Trên sở trạng thực tế cơng trình tràn, tơi đề xuất giải pháp mở rộng tràn phía bờ hữu, để đảm bảo tháo lũ theo kịch BĐKH 2050 (tần suất lũ P= 0,2%) nhằm khắc phục ảnh hưởng lũ đến trình vận hành đập sau: 4.3.3.1 Phương án 1: Mở rộng 01 khoan tràn tự tăng thêm bề rộng tràn B=15m mở rộng tràn có cửa tăng thêm bề rộng tràn 02 khoan tràn có cửa với kích thước khoan cửa trạng (B=2x7m) phía bờ hữu Khi khả xả lũ đập Liệt Sơn tăng lên Với khả xả lũ lên đến 1.030 m3/s, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành đảm bảo an toàn 4.3.3.2 Phương án 2: Mở rộng 01 khoan tràn tự tăng thêm bề rộng tràn B=50m Khi khả xả lũ đập Liệt Sơn tăng lên Với khả xả lũ lên đến 1.140 m3/s, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành đảm bảo an tồn 22 Hình 4.7 Vận hành điều tiết hồ chứa Liệt Sơn theo kịch II-3, BĐKH 2050, tần suất 0,2% ứng với khả xả lũ mớ (PA1) Hình 4.8 Vận hành điều tiết hồ chứa Liệt Sơn theo kịch II-3, BĐKH 2050, tần suất 0,2% ứng với khả xả lũ (PA2) 23 Nhận xét: So sánh 02 phương án trên, nhận thấy Phương án hợp lý biện pháp tổ chức thi công xây dựng đơn giản hơn; Việc quản lý khai thác vận hành hồ chứa thuận lợi Tuy nhiên việc nâng cấp mở rộng khả tháo lũ hồ chứa nước Liệt Sơn cần tính tốn kiểm định lại khả xả lũ thực tế tràn xả lũ, từ làm sở tính tốn nâng cấp mở rộng tràn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Qua trình nghiên cứu làm luận văn đề tài “Nghiên cứu khả tháo lũ cơng trình tràn hồ chứa nƣớc Liệt Sơn, huyện Đức Phổ điều kiện biến đổi khí hậu”, đề tài giải vấn đề sau: Trên sở số liệu tài liệu thu thập, xử lý cập nhật nguồn số liệu như: Số liệu KTTV lưu vực lân cận hồ chứa nước Liệt Sơn, số liệu trận lũ xảy làm sở tính tốn dòng chảy lũ đến hồ Liệt Sơn, thu thập thơng số cơng trình hồ chứa Từ đó, tác giải sử dụng liệu làm số liệu đầu vào cho tốn mơ q trình vận hành điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn theo quy trình vận hành hồ chứa ứng với kịch BĐKH Sử dụng phương pháp thống kê mơ hình tốn HECRESSIM để mơ q trình điều tiết hồ chứa nước Liệt Sơn Kết đạt chứng minh với cấp cơng trình (theo QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT Bộ Nơng nghiệp PTNT), ứng với trận lũ thiết kế có tần suất P=1% sau cập nhật số liệu tính tốn dòng chảy lũ hồ chứa nước Liệt Sơn có khả vận 24 hành được, nhiên việc MNLTK tăng lên thơng số đập khơng đáp ứng theo tiêu chuẩn thiết kế đập hồ chứa hành Tuy nhiên, với tần suất lũ kiểm tra P=0,2%, hồ chứa nước Liệt Sơn vận hành Mặc khác, với ảnh hưởng BĐKH ngày lớn tương lai, cụ thể khoản thời kỳ năm 2030, 2050 hồ chứa nước Liệt Sơn không tháo trận lũ ngày lớn Đề tài đề xuất giải pháp mở rộng tràn theo 02 phương án: “Phương án 1: Mở rộng 01 khoan tràn tự tăng thêm bề rộng tràn B=15m mở rộng tràn có cửa tăng thêm bề rộng tràn 02 khoan tràn có cửa với kích thước khoan cửa trạng (B=2x7m); Phương án 2: Mở rộng 01 khoan tràn tự tăng thêm bề rộng tràn B=50m” nhằm đáp ứng nhu cầu quản lý vận hành cơng trình trước ảnh hưởng BĐKH tương lai Kiến nghị: Trong q trình tính tốn, tác giải sử dụng tài liệu lưu lượng lũ điển hình lưu vực tương tự để tính tốn lũ hồ chứa nước Liệt Sơn gây sai số lớn Do đó, hướng nghiên cứu đề tài bố trí thiết bị đo mực nước, đo mưa hợp lý để thu thập liệu đo thực tế nhằm áp dụng mơ hình NAM vào việc mơ q trình lũ đến hồ chứa nước Liệt Sơn Từ kết tính tốn từ mơ hình điều tiết HEC-RESSIM xác Đề tài cần phải tiếp tục nghiên cứu phát triển hoàn thiện thêm để làm sở cho cấp quyền quan Quản lý khai thác, vận hành cơng trình áp dụng để sử dụng vào việc quản lý vận hành hồ chứa nước Liệt Sơn trước ảnh hưởng BĐKH tương lai ... xuất đề tài Đánh giá khả tháo lũ cơng trình tràn Hồ chứa nước Liệt Sơn, huyện Đức Phổ điều kiện biến đổi khí hậu Mục tiêu nghiên cứu - Tính tốn cập nhật số liệu dòng chảy đến hồ, phục vụ cho... q trình điều tiết Hồ chứa nước Liệt Sơn xảy trận lũ thiết kế, lũ kiểm tra sau cập nhật dòng chảy đến hồ Liệt Sơn Nhằm đánh giá khả tháo lũ hồ Liệt Sơn cập nhật dòng chảy lũ ứng với cấp cơng trình. .. VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Qua trình nghiên cứu làm luận văn đề tài “Nghiên cứu khả tháo lũ cơng trình tràn hồ chứa nƣớc Liệt Sơn, huyện Đức Phổ điều kiện biến đổi khí hậu , đề tài giải vấn đề sau: