Nghiên cứu cơ sở khoa học và xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành hồ dầu tiếng phục vụ cấp nước trong mùa khô

Dựa vào kinh nghiệm thực tiễn, chúng tôi đã tổng hợp, nghiên cứu xây dựng các kịch bản, các giải pháp điều hành để xây dựng một chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước tổng thể trong mùa khô, giúp chủ hồ có thêm công cụ hỗ trợ khi xây dựng và triển khai kế hoạch cấp nước cho từng đối tượng và cho từng hệ thống chuyển tải nước, đảm bảo cấp nước hiệu quả trong suốt mùa khô, chủ động thích ứng trong trường hợp nguồn nước cấp bị thiếu hụt so với dung tích thiết kế của hồ.

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ ĐIỀU HÀNH HỒ DẦU TIẾNG PHỤC VỤ CẤP NƯỚC TRONG MÙA KHÔ RESEARCH ON SCIENTIFIC BASIS AND DEVELOPING A PROGRAM TO SUPPORT DAU TIENG RESERVOIR OPERATION FOR WATER SUPPLY IN THE DRY SEASON ThS NCS Nguyễn Văn Lanh Công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng - Phước Hòa PGS TS Lê Văn Dực Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-TP HCM TÓM TẮT Cơng trình hồ chứa Thủy lợi Dầu Tiếng đưa vào khai thác vận hành 31 năm, 31 năm qua có 11 năm hồ tích nước đạt đến cao trình lớn cao trình mực nước dâng bình thường (ZMNDBT = 24,40 m), có 24 năm hồ tích nước đạt đến cao trình lơn cao trình 23,30 m, có 06 năm hồ tích nước đạt đến cao trình nhỏ cao trình 23,30 m đặc biệt năm 2004 hồ tích đạt đến cao trình Z = 21,22 m, thiếu hụt so với mực nước thiết kế 3,12 m, tương ứng với dung tích thiếu hụt 606,94 triệu m3 Trước khó khăn trên, biện pháp để giải tình trạng thiếu nước thực chế độ cấp nước luân phiên (cấp nước gián đoạn cho khu tưới), biện pháp trước mắt đáp ứng theo yêu cầu đặt ra, đảm bảo nhu cầu nước tối thiểu cho nhu cầu sử dụng nước hệ thống, mở giải pháp ứng phó với thiếu hụt nguồn nước Tuy nhiên, việc định vận hành dựa nhiều vào kinh nghiệm, lượng nước cấp vào thời điểm cịn theo định tính, chưa xét hết ngun nhân tác động đến hệ thống, nhược điểm giải pháp điều hành phải đối diện với trường hợp khó khăn xảy Dựa vào kinh nghiệm thực tiễn, tổng hợp, nghiên cứu xây dựng kịch bản, giải pháp điều hành để xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước tổng thể mùa khơ, giúp chủ hồ có thêm cơng cụ hỗ trợ xây dựng triển khai kế hoạch cấp nước cho đối tượng cho hệ thống chuyển tải nước, đảm bảo cấp nước hiệu suốt mùa khơ, chủ động thích ứng trường hợp nguồn nước cấp bị thiếu hụt so với dung tích thiết kế hồ Từ khóa: Hồ Dầu Tiếng, điều tiết cấp nước, chương trình điều hành cấp nước ABSTRACT Dau Tieng reservoir has been operating for 31 years In the past 31 years, only 11 years, the reservoir has reached the elevation levels higher than or equal to the normal water level (ZMNDBT = 24.40 m) There were 24 years that reservoir water levels reached elevations higher than or equal to elevation of 23.30 m There were 06 years, reservoir water levels have reached levels lower than elevation of 23.30 m, 172 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 and especially in 2004, accumulated reservoir water level reached only to the elevation Z = 21.22 m, the shortage compared with the designed water level was 3.12 m, corresponding to the shortage of volume was 606.94 million m3 Facing these above difficulties, the main measure to solve the water shortage problem is to implement the rotating water supply system (intermittent water supply for each irrigation area) This measure immediately meets the requirements, to ensure minimum water requirements for water use needs in the system, and opening a new solution when responding to water shortages However, the decision to operate is still based on experience, the amount of water supplied from time to time is still qualitative, since that all the causes that affect the system are not jet considered, and that is the disadvantage of the current management approach, especially when it faces with a more difficult case Thanking on the practical experiences, we have synthesized, studied and developed scenarios and operational solutions to develop a comprehensive water supply management program for the dry season, helping the reservoir owner to have more tools for the development and implementation of water supply plans for each beneficiary and for each water transfer system, ensuring efficient water supply during the dry season, actively adaptation in case of shortage of water supply in comparison with the design capacity of the reservoir Key words: Dau Tieng reservoir, water supply regulation, water supply management program CƠ SỞ NGHIÊN CỨU Một sở quan Sơng Sài Gịn Tràn xả lũ trọng việc xây dựng kế Hồ Dầu Tiếng hoạch cấp nước dựa vào cao trình Cống số Trạm bơm Hịa Phú Cống Khu mực nước hồ tích thời điểm Cống số tưới Tây số cuối mùa mưa lũ (hoặc thời điểm Kênh N25 đầu vụ Đông Xuân) tương ứng với K25-Kênh Tây Củ Chi ngày 01/12 hàng năm Theo kết K19+600 K34+20 kênh nghiên cứu [5], cao trình mực nước tích kênh Tân Đông Khu tưới Hưng Khu tưới KF hợp lý hồ Dầu Tiếng mùa Củ Chi Đức Hòa mưa lũ hàng năm (bảng 1) vận dụng vào vận hành thực tế, giúp Hình Sơ đồ hệ thống tưới cơng trình Dầu Tiếng cho số năm mực nước hồ đạt cao trình mực nước dâng bình thường (24,40 m) tăng lên Bảng Mực nước tích hợp lý hồ Dầu Tiếng mùa lũ Thời gian (ngày/tháng) 1/7 1/8 1/9 1/10 11/10 26/10 01/11 11/11 20/11 30/11 Mực nước lớn (m) 17,27 18,70 20,20 22,06 22,89 23,70 23,90 24,15 24,31 24,40 Tuy nhiên, thực tế có tháng cuối năm mùa lũ khơng tích nước đạt cao trình bảng nhiều nguyên nhân khách quan chủ quan Do đó, thực tế xảy số trường hợp sau: VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 173 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 Trường hợp 1: Đến ngày 1/10 cao trình mực nước hồ tích chưa đạt đến cao trình Z = 22,06 m từ 1/10 đến hết mùa mưa lũ, dòng chảy đến dòng chảy hay ngun nhân khác, nên cao trình mực nước hồ tích đến hết mùa mưa lũ đạt đến cao trình ZTích< 22,06 m (thực tế xảy năm 2004) Trường hợp 2: Đến ngày 01/11 cao trình mực nước hồ tích đạt đến cao trình nằm khoảng: 22,06 m ≤ ZTích< 23,90 m từ 01/11 hết mùa mưa lũ dòng chảy đến dòng chảy Nên đến hết mùa mưa lũ, cao trình mực nước hồ tích đạt đến cao trình nằm khoảng: 22,06 m ≤ ZTích< 23,90 m (thực tế xảy vào năm 1985; 1987; 1988; 1991; 1992; 1994; 1995; 1997; 2003; 2005; 2010; 2015) Trường hợp 3: Từ ngày 01/11 hết mùa mưa lũ, cao trình mực nước hồ tích đạt đến giá trị nằm khoảng: 23,90 m ≤ ZTích< 24,40 m, dịng chảy đến dòng chảy hay nguyên nhân khác(thực tế xảy vào năm 1986; 1989; 1990; 1993; 1992; 1993; 2001; 2006; 2012; 2013) Trường hợp 4: Đến ngày 30/11, cao trình mực nước hồ tích đạt đến giá trị ZTích ≥ 24,40 m (thực tế xảy vào năm 1996; 1998; 1999, 2000; 2002, 2007; 2008; 2009; 2011; 2014; 2016) Lưu lượng nhập lưu mùa khô thành phần phải xét tới tính tốn điều tiết cấp nước, nhiên lượng dịng chảy đến mùa khơ từ lưu vực hồ Dầu Tiếng giảm dần từ xây dựng hồ nhiều nguyên nhân diện tích rừng đầu nguồn giảm, tác động BĐKH… lượng dòng chảy nhập lưu phần đủ bù vào lượng tổn thất Do nghiên cứu này, chúng tơi không đưa thành phần nguồn nước đến xây dựng kịch mà xét lưu lượng đến từ lưu vực hồ Dầu Tiếng lưu lượng bổ sung từ hồ Phước Hịa hồ Dầu Tiếng tính tốn theo [3] xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước mùa khô Nếu việc xây dựng kế hoạch điều tiết cấp nước cho vụ Đông Xuân (từ 01/12 đến 31/3 hàng năm) phụ thuộc vào mực nước hồ thời điểm ngày 01/12 hàng năm, việc xây dựng kế hoạch điều tiết cấp nước cho vụ Hè Thu (từ 01/4 đến 31/7 hàng năm) lại phụ thuộc vào mực nước hồ lại thời điểm 01/4 hàng năm Theo kết tính tốn nhu cầu dùng nước [3], kết hợp với quy định hành [7] nhu cầu sử dụng nước cho vụ Hè Thu 763,44 triệu m3(đã bao gồm lượng nước cấp thường xun 36 m3/s xuống sơng Sài Gịn theo quy định [7]) Theo đó, để khống chế mực nước thời điểm ngày 01/7 hàng năm theo [7] cao trình Z = 17,00 m, cần phải giữ mực nước hồ thời điểm ngày 01/4 hàng năm cao trình Z = 20,30 m, tương ứng với dung tích hồ hồ W = 840,32 triệu m3(đã tạm xét lưu lượng bổ sung từ Phước Hòa 50 m3/s) Về hệ số tổn thất [3], tài liệu đánh giá tổn thất kênh mương cấp vùng chưa có, tạm sử dụng số tiêu Black & Veatch International lập năm 1999, theo tổn thất tồn kênh kênh cấp I 5% 174 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 Nhu cầu sử dụng nước khu tưới thời kỳ sử dụng nước lấy lưu lượng thiết kế cống đầu kênh cấp để đảm bảo kịch xét tới lượng nước sử dụng tối đa trường hợp, thời gian cấp nước, nghiên cứu đề xuất thông qua việc khảo sát kinh nghiệm điều hành thực tế Thứ tự ưu tiên cho đối tượng dùng nước kế thừa từ nghiên cứu trước [2] Về hình thức cấp nước thống Chủ hồ đơn vị địa phương hạ du trường hợp cấp nước luân phiên sau: Đối với hệ thống kênh Đơng: - Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho khu tưới Tây Ninh, Nhà Máy nước kênh Đông, khu công nghiệp Phước Đông - Bời Lời, sinh hoạt cho Long An Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 37,403 m3/s Tương ứng với lưu lượng khống chế đầu kênh Đơng Q = 39,37 m3/s Nếu giảm nước đêm lưu lượng khống chế đầu kênh Đơng Q = 35,43 m3/s - Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho Củ Chi, Nhà Máy nước kênh Đông, khu CN Phước Đơng - Bời Lời, khu tưới Đức Hịa, Khu tưới Thái Mỹ - Củ Chi, Nước sinh hoạt cho Long An Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 33,86 m3/s Tương ứng với lưu lượng khống chế đầu kênh Đơng Q = 35,64 m3/s Nếu giảm nước đêm lưu lượng khống chế đầu kênh Đơng Q = 32,08 m3/s Đối với hệ thống kênh Tây: - Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho khu tưới thượng lưu K25 nhu cầu cho công nghiệp, sinh hoạt Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 13,36 m3/s Tương ứng với lưu lượng khống chế đầu kênh Tây Q = 14,06 m3/s Nếu giảm nước đêm lưu lượng khống chế đầu kênh Tây Q = 12,65 m3/s - Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho khu tưới hạ lưu K25 nhu cầu cho công nghiệp, sinh hoạt Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 26,60 m3/s Tương ứng với lưu lượng khống chế đầu kênh Tây Q = 28,00 m3/s Nếu giảm nước đêm lưu lượng khống chế đầu kênh Tây Q = 25,20 m3/s Đối với hệ thống kênh Tân Hưng: - Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho khu tưới thượng lưu K19+600 Lưu lượng khống chế đầu kênh Tân Hưng Q = 05 m3/s - Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho khu tưới hạ lưu K19+600 Lưu lượng khống chế đầu kênh Tân Hưng Q = 05 m3/s THIẾT LẬP CÁC KỊCH BẢN VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH Từ sở nghiên cứu trên, đề xuất kịch phương án điều hành cấp nước sau (bảng 2): VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 175 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 Bảng Các kịch phương án vận hành cấp nước Vụ Kịch Tháng Kịch ZTích Max ≥ 12 24,40 Kịch Đơng Xn ZTíchMax≥ 23,90 ZTíchMax< 24,40 Z ≥ Kịch TíchMax 22,06 ZTíchMax< 23,90 13 01 12 01 12 Kịch ZTíchMax< 22,06 01 Kịch Z01/04 ≥ 20,30 Hè Thu 01 Kịch Z01/04< 20,30 176 Phương án cấp nước, đơn vị (m3/s) Kênh Tân Kênh Đông Kênh Tây Hưng C.Nhật C.Nhật C.Nhật Ghi Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Thứ Cấp nước đồng thời Kênh Đông, 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước đồng thời Kênh Đông, 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước đồng thời (Kênh Đông, 60,87 60,87 37,86 37,86 10,80 10,80 Kênh Tây, giảm nước đêm) Cấp nước đồng thời, Kênh Đông, 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước luân phiên, Kênh Đông, 39,37 35,64 14,06 28,00 5,00 5,00 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước đồng thời, Kênh Đông, 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước luân phiên, (Kênh 35,43 32,08 12,65 25,20 5,00 5,00 Đông, Kênh Tây giảm nước đêm) Cấp nước đồng 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 thời, Kênh Đông, Kênh Tây, Cấp nước đồng thời, Kênh Đông, 67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng Cấp nước luân phiên, Kênh Đông, 39,37 35,64 14,06 28,00 5,00 5,00 Kênh Tây, Kênh Tân Hưng VIEÄN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC TRONG MÙA KHƠ 3.1 Xây dựng sơ đồ tiếp cận nghiên cứu a Sơ đồ LOGIC chương trình điều tiết cấp nước Nhập ngày bắt đầu (ST) Nhập ngày kết thúc (ET) Nhập thông tin nhập Nhập thông tin lưu từ lưu vực Dầu nhập lưu từ hồ Tiếng(QDT) Phước Hịa(QPH) Tính số ngày điều tiết (N) (đơn vị: ngày) N Nhập mực nước ban đầu (ZBĐ) Nhập yêu cầu đẩy mặn cho 02 ngày đầu (Q ĐM1) Tính dung tích ban đầu (W BĐ; triệu m3) Nhập yêu cầu đẩy mặn cho ngày tiếp theo(Q ĐM2) W BĐ i: = i: = i + i≤N Nhập thông tin Triều (TTT) Bảng quan hệ mực nước dung tích hồ chứa(QHZW) Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn (THPVTT) START MAIN YES Tính thời điểm điều tiết (TĐĐT) (đơn vị: ngày) Tạo danh sách thứ theo ngày(THU) i: = i Tính dung tích tối thiểu (WTOT; triệu m3) Tính lưu lượng đẩy mặn (Q ĐM; m3/s) Tính mực nước tối thiểu (Z TOT; m) Tính lưu lượng tổn thất (Q TT; m3/s) Tính tình trạng Triều (TTT) Tính lưu lượng đến từ lưu vực Dầu Tiếng (QDT; m3/s) Tính dung tích cuối (W Cuối; triệu m3) Tính lưu lượng cấp kênh Đơng (Q KĐ; m3/s) Tính lưu lượng đến Từ hồ Phước Hịa (Q PH; m3/s) Tính mực nước cuối (Z Cuối; m) Tính lưu lượng cấp kênh Tây (Q KT; m3/s) Tính mực nước đầu (Z Đầu; m) Tính dung tích đầu (W Đầu; triệu m3) Tính lưu lượng cấp kênh Tân Hưng (Q KTH; m3/s) No END MAIN Hình Sơ đồ LOGIC chương trình điều tiết cấp nước VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 177 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 Ký hiệu dùng sơ đồ chương trình tính tốn điều tiết cấp nước: START [LOGIC] Bắt đầu xử lý luồng (FLOW) tên LOGIC Hướng chuyển tiếp khối (BLOCK) bên luồng (FLOW) Hướng kết nối khối diễn giải khối cơng thức tính toán Input / Output - Yêu cầu cung cấp liệu trước vào khối - Báo hiệu liệu xuất khỏi khối liền trước Điều kiện Biểu thức điều kiện rẽ nhánh (YES: đúng, NO: sai) Công thức Khối diễn giải cho cơng thức tính tốn [LOGIC] Khối diễn giải cho luồng LOGIC Nội dung luồng LOGIC định nghĩa biểu đồ Luồng chi tiết khác END [LOGIC] Kết thúc xử lý luồng (FLOW) tên LOGIC ST: ET: QDT: QPH: ZBĐ: QĐM1: QĐM2: TTT: QHZW: THPVTT: N: WBĐ: Z Đầu: W Đầu: Z Cuối: W Cuối: TĐĐT: ZTOT: WTOT: Q ĐM: QKĐ: QKT: QKTH: THU: Ngày bắt đầu điều tiết Ngày kết thúc điều tiết Thơng tin tình trạng lưu lượng đến từ lưu vực hồ Dầu Tiếng Thông tin tình trạng lưu lượng đến bổ sung từ hồ Phước Hòa Mực nước hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết Yêu cầu đẩy mặn cho 02 ngày đầu đợt Triều cường Yêu cầu đẩy mặn cho ngày đợt Triều cường Thông tin tình trạng triều(Triều cường Triều kém) Bảng quan hệ mực nước dung tích hồ chứa Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn Tổng số thời đoạn điều tiết, thời đoạn 01 ngày Là dung tích hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết Mực nước hồ đầu thời đoạn điều tiết Là dung tích hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết Là mực nước hồ thời điểm cuối thời gian điều tiết Là dung tích hồ thời điểm cuối thời gian điều tiết Thời điểm điều tiết Mực nước tối thiểu thời điểm điều tiết quy định QTVH Dung tích hồ tối thiểu thời điểm điều tiết quy định QTVH Lưu lượng tổn thất ứng với thời điểm vận hành điều tiết Lưu lượng cấp cho kênh Đông thời điểm vận hành điều tiết Lưu lượng cấp cho kênh Tây thời điểm vận hành điều tiết Lưu lượng cấp cho kênh Tân Hưng thời điểm vận hành điều tiết Thứ tuần(Th.hai, Th.ba, Th.tư, Th.năm, Th.sáu, Th.bảy, Ch.nhật) b Sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp nước Phần quan trọng chương trình tính toán điều tiết cấp nước xây dựng thuật tốn tính tốn điều tiết cấp nước hợp lý cho hệ thống kênh Đơng, kênh Tây, kênh Tân Hưng lưu lượng cấp cho nhu cầu xả nước đẩy mặn theo dự báo tình trạng Triều Kết thúc mùa khô (01/7 hàng năm) mực nước hồ phải cịn xấp xỉ cao trình mực nước chết (17,00 m) Vì vậy, báo chúng tơi giới thiệu khối sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp cho hệ thống kênh Đơng, kênh Tây, kênh Tân Hưng lưu lượng cấp cho nhu cầu xả nước đẩy mặn theo dự báo tình trạng Triều, sơ đồ khối thuật tốn khác sơ đồ LOGIC khơng giới thiệu báo START Tính QKĐ i: = START Tính QKT i: = i: = i + i≤N i: = i + i≤N YES YES Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn (THPVTT); Danh sách thời điểm điều tiết(TĐĐT) Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn (THPVTT); Danh sách thời điểm điều tiết(TĐĐT) D=Dịng có giá trị với giá trị TĐĐT C=Cột lưu lượng có ký hiệu “Kênh Đơng” Tìm giá trị QKĐ cách tìm kiếm theo dịng cột bảng THPVTT, với:Dịng = D; Cột = C END Tính QKĐ QKĐ Hình Khối sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp cho Kênh Đơng 178 NO D=Dịng có giá trị với giá trị TĐĐT C=Cột lưu lượng có ký hiệu “Kênh Tây” NO Tìm giá trị QKT cách tìm kiếm theo dịng cột bảng THPVTT, với:Dịng = D; Cột = C END Tính QKT QKT Hình Khối sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp cho Kênh Tây VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 START Tính QKTH i: = i: = i + i≤N START Tính Q ĐM Danh sách (TTT); yêu cầu (Q ĐM1); yêu cầu (Q ĐM2); Lần điều tiết (i) i: = i:=i+1 Q ĐM(i)= Q ĐM1 Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn (THPVTT); Danh sách thời điểm điều tiết(TĐĐT) D=Dịng có giá trị với giá trị TĐĐT C=Cột lưu lượng có ký hiệu “Kênh Tân Hưng” YES Hoặc TTT(i) “rỗng”hoặc làTTT(i) “Triều kém” TTT(i+2) "Triều cường" NO NO Tìm giá trị QKT cách tìm kiếm theo dòng cột bảng THPVTT, với:Dòng = D; Cột = C Q ĐM(i)=Q ĐM2 YES Q ĐM(i) = END Tính QKTH i≤N YES YES QKTH Hình Khối sơ đồ thuật toán toán lưu lượng cấp cho Kênh Tân Hưng END Tính Q ĐM NO TTT(i) “Triều cường” TTT(i+2) "Triều cường" NO Q ĐM(i) Hình Khối sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp cho đẩy mặn THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC Giao diện chương trình điều tiết cấp nước gồm 02 phần chính: Phần nhập thơng tin u cầu tính tốn ban đầu phần tính tốn Ngồi cịn có phần sở liệu dùng để lưu trữ tính tốn trung gian Theo đó, chương trình tính tốn điều tiết cấp nước lập từ Ms Excel có giao diện hình Hình Giao diện chương trình tính tốn điều tiết cấp nước hồ Dầu Tiếng VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 179 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC 5.1 Bài toán cấp nước (giả định) Giả sử cuối mùa mưa lũ năm 2017 hồ Dầu Tiếng tích nước đạt đến cao trình Z = 21,22 m (bằng năm 2004), thiếu hụt so với dung tích thiết kế 606,94 triệu m3 Dự báo vụ Đông Xuân năm 2017 - 2018 nhu cầu sử dụng nước hệ thống mức cao trung bình nhiều năm Do nằm nhóm năm nước nên tình hình mùa khơ năm 2018 phức tạp, thiếu hụt lượng mưa mùa mưa năm 2017 nguyên nhân dẫn đến thiếu hụt lượng nước ngầm bổ sung vào sông, suối mùa khô 2018, nên khả xâm nhập mặn hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai phức tạp năm 2016, lượng nước cần thiết cho đẩy mặn mùa khô năm 2018 từ 120 đến 200 triệu m3 5.2 u cầu tính tốn u cầu cân đối nguồn nước có để đảm bảo mức tối thiểu cho nhu cầu hệ thống: Nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, đẩy mặn cải thiện mơi trường nước hạ du sơng Sài Gịn, đảm bảo cho nhà máy Nước Tân Hiệp hoạt động liên tục mùa khơ 5.3 Giải tốn Để đảm bảo cấp nước hiệu quả, tiết kiệm, đảm bảo nhu cầu tối thiểu cho đối tượng sử dụng nước hệ thống, vận dụng phương án cấp nước Vụ Đông Xuân theo kịch số 4, đến ngày 01/04 năm 2018 mực nước hồ lớn cao trình Z = 20,30 m vụ Hè Thu năm 2018 triển khai phương án cấp nước theo kịch số 5, đến ngày 01/04 năm 2018 mực nước hồ thấp cao trình Z = 20,30 m vụ Hè Thu năm 2018 triển khai phương án cấp nước theo kịch số Về lượng nước xả để đẩy mặn, Bảng Thủy triều năm 2018 Trung tâm hải văn Tổng cục Biển hải đảo Việt Nam phát hành, xác định kỳ triều cường trạm Cảng Sài Gòn, trước thời gian 02 ngày so với ngày đỉnh Triều bắt đầu xuất hiện, xả với lưu lượng 60 m3/s, ngày Triều cường lại xả với lưu lượng 30 m3/s, kết thúc đợt xả trước 02 ngày so với ngày cuối kỳ Triều cường để tiết kiệm nước Từ chương trình lập, U CẦU TÍNH TỐN nhập thời gian bắt đầu điều 01/12/2017 Nhập thời gian bắt đầu điều tiết: tiết (01/12/2017, 7:00:00), 07:00 01/07/2018 Thời gian kết thúc điều tiết: nhập thông tin lưu lượng đến 07:00 Nhập lưu lượng đến từ lưu vực Dầu TBNN hồ Dầu Tiếng từ lưu vực Dầu Tiếng: 75% Tiếng (chọn TBNN - lưu Nhập lưu lượng bổ sung từ hồ Phước Hòa: Nhập cao trình mực nước hồ Z Đầu: 21.22 (m) lượng đến trung bình Dung tích hồ W Đầu: 973.8 (106m3) nhiều năm), nhập thông tin Nhập Q Đẩy mặn cho 02 ngày đầu : 60 (m3/s) lưu lượng đến hồ Dầu Tiếng bổ sung từ hồ Phước Nhập Q Đẩy mặn cho ngày : 30 (m3/s) Hòa (chọn tần suất nước đến 75%) Nhập lưu lượng xả đẩy mặn 02 ngày đầu 60 m3/s, lưu lượng xả cho ngày 30 m3/s 180 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 5.4 Kết tính tốn Chương trình tính tốn cho số kết sau: − Mực nước hồ lại thời điểm 07 ngày 01/04/2018 Z = 18,67 m Như vậy, vụ Hè Thu năm 2018 phải cấp nước luân phiên theo kịch số − Kết tính tốn cho thấy mực nước hồ dự kiến cịn lại thời điểm 07 sáng ngày 01/07/2018 Z = 16,44 m, thấp cao trình mực nước chết 0,66 m − Tổng lượng dự kiến dùng cho đẩy mặn 191,81 triệu m3, lượng nước lớn, thực tế sử dụng (trung bình khoảng 100 triệu m3/năm) khả mực nước thời điểm 01/7/2018 mức cao so với tính tốn KẾT LUẬN Nghiên cứu đề xuất 06 kịch xảy theo biến động nguồn nước tích đề xuất 06 phương án vận hành cấp nước tương ứng với kịch Nghiên cứu đề xuất chương trình tính tốn điều tiết cấp nước mùa khô theo kịch phương án vận hành hệ thống kênh, tính tốn dự báo tình hình sử dụng nước suốt mùa khơ có tính tới nhu cầu nước cho đẩy mặn xả trả lại dòng chảy mơi trường theo quy định Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai Chương trình tính tốn điều tiết cấp nước hỗ trợ cho Chủ hồ xây dựng phương án cấp nước hợp lý, từ có kế hoạch sử dụng nước hiệu sở để khuyến cáo cho đơn vị sử dụng nước hệ thống Việc điều tiết thử với toán giả định cho thấy phân phối nước gần tối ưu, lượng nước cấp qua hệ thống kênh chương trình đưa vào lớn nhiều so với lượng nước thực tế áp dụng cấp luân phiên mùa khô năm 2010, 2011, 2015 2016 Vì vận hành cấp nước theo kết tính tốn chương trình nguồn nước hồ cịn lại thời kỳ cuối mùa khơ cịn cao so với tính tốn điều tiết thông thường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Nguyễn Văn Lanh, “Nghiên cứu cải tiến phương pháp xả tràn tiết kiệm nước dựa mối quan hệ triều-mặn sông Sài Gịn phục vụ cấp nước có hiệu cho nhà máy nước Tân Hiệp-TP Hồ Chí Minh,” Tạp chí KHCN Thủy lợi số 4-2011, 2011 [2] “Nghiên cứu sở khoa học nhằm quản lý phát triển bền vững hệ thống cơng trình Dầu Tiếng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm phía Nam,” vol Mã số KC08, 2010 [3] “Báo cáo tính tốn Thủy văn, Thủy lực Nhu cầu sử dụng nước dự án " Tư vấn lập quy trình vận hành điều tiết hồ chứa nước Dầu Tiếng có bổ sung nước từ hồ Phước Hịa,” 2015 [4] PGS TS Lê Văn Dực & Ths NCS Nguyển Văn Lanh, “Nghiên cứu sở khoa học hỗ trợ điều hành xả nước hợp lý sơng Sài Gịn để pha loãng mặn phục vụ cấp nước cho nhà VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 181 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 máy nước Tân Hiệp hoạt động liên tục mùa khơ,” Hội nghị Cơ Học Thủy Khí Tồn Quốc lần thứ 19-Hà Nội, 2016 [5] ThS NCS Nguyển Văn Lanh & PGS TS Lê Văn Dực, "Nghiên cứu sở khoa học hỗ trợ điều hành tích nước hợp lý đảm bảo an tồn tuyệt đối cơng trình Thủy lợi Dầu Tiếng," Tuyển tập KHCN năm 2016 - Viện KHTL Miền Nam [6] ThS NCS Nguyển Văn Lanh & PGS TS Lê Văn Dực, "Nghiên cứu sở khoa học hỗ trợ điều hành xả lũ hợp lý đảm bảo an tồn tuyệt đối hồ Dầu Tiếng, phịng giảm lũ cho hạ du sơng Sài Gịn" Tuyển tập KHCN năm 2016 - Viện KHTL Miền Nam [7] Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sơng Đồng Nai (Ban hành theo Quyết định số 471/QĐ-TTg ngày 24/03/2016 Thủ tướng Chính phủ) Phản biện: PGS TS Đỗ Tiến Lanh 182 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM ... tốn theo [3] xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước mùa khô Nếu việc xây dựng kế hoạch điều tiết cấp nước cho vụ Đông Xuân (từ 01/12 đến 31/3 hàng năm) phụ thuộc vào mực nước hồ thời điểm... VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018 LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC TRONG MÙA KHÔ 3.1 Xây dựng sơ đồ tiếp cận nghiên cứu a Sơ đồ LOGIC chương trình. .. trình vận hành điều tiết hồ chứa nước Dầu Tiếng có bổ sung nước từ hồ Phước Hịa,” 2015 [4] PGS TS Lê Văn Dực & Ths NCS Nguyển Văn Lanh, ? ?Nghiên cứu sở khoa học hỗ trợ điều hành xả nước hợp lý