Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông đồng nai sài gòn, góp phần giảm ngập úng hạ du

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sông Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du” hoàn thành nhờ cố gắng nỗ lực thân tác giả giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cơ, quan, bạn bè gia đình Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Trần Kim Châu tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm theo dõi, gợi ý ý tưởng khoa học tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn tới cô giáo PGS.TS Phạm Thị Hương Lan giúp đỡ tận tình cung cấp số liệu luận văn Xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo khoa Thủy văn Tài nguyên nướcTrường Đại học Thuỷ Lợi tận tình giảng dạy giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, trình thực Luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà nội, tháng 3/2015 Tác giả Nguyễn Văn Biên CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN Tên là: Nguyễn Văn Biên Mã số học viên: 138440225003 Lớp: 21V11 Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 604490 Khóa học: 21 Tơi xin cam đoan luận văn thực hướng dẫn TS Trần Kim Châu PGS.TS Phạm Thị Hương Lan với đề tài nghiên cứu luận văn “Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sông Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trích dẫn nguồn Nếu xảy vấn đề với nội dung luận văn này, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm theo quy định NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC SƠNG ĐỒNG NAI- SÀI GỊN 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.3 Định hướng nghiên cứu lưu vực sông Đồng Nai 14 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC SƠNG ĐỒNG NAI-SÀI GỊN 17 2.1 Tổng quan lưu vực sơng Đồng Nai- Sài Gịn 17 2.1.1 Vị trí địa lý 17 2.1.2 Đặc điểm địa hình 18 2.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng 18 2.1.4 Đặc điểm khí hậu 19 2.1.5 Đặc điểm thủy văn 21 2.1.6 Đặc điểm sơng ngịi 24 2.1.7 Mạng lưới trạm đo khí tượng, thủy văn 27 2.1.8 Tình hình ngập lụt hạ du năm gần 31 2.2 Hệ thống hồ chứa, công trình lưu vực sơng Đồng nai; 34 2.3 Hiện trạng điều hành hệ thống hồ chứa 43 CHƯƠNG III: THIẾT LẬP MƠ HÌNH MƠ PHỎNG VẬN HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI 48 3.1 Cơ sở lý thuyết khoa học 48 3.1.1 Nguyên lý thiết lập module vận hành hệ thống 48 3.1.2 Lựa chọn phương pháp kỹ thuật điều hành hồ chứa 51 3.1.3 Lựa chọn trận lũ điển hình 54 3.2 Xác định trình lũ đến hồ nhánh sông 59 3.2.1 Dòng chảy lũ đến hồ Đơn Dương – biên nhánh sông Đồng Nai 60 3.2.2 Dòng chảy lũ đến hồ Hàm Thuận – biên nhánh sông La Ngà 62 3.2.3 Dòng chảy lũ đến hồ Thác Mơ – biên nhánh sông Bé 66 3.3 Ứng dụng mơ hình MIKE - NAM tính tốn dịng chảy đến, dịng chảy nhập lưu 68 3.4 Thiết lập mơ hình Hec- Ressim 72 3.4.1 Xác định nguyên tắc vận hành lựa chọn điểm kiểm soát lũ 72 a Nguyên tắc chung vận hành 72 b Nguyên tắc lựa chọn điểm kiểm soát 73 c Quá trình vận hành điều tiết gồm có giai đoạn sau: 75 3.4.2 Mô vận hành hệ thống liên hồ 77 a Hiệu chỉnh mơ hình Hec- Ressim 78 b Kiểm định mơ hình Hec- Ressim 80 3.5 Thiết lập mơ hình thủy lực MIKE 11 81 3.5.1 Tổng hợp, phân tích, xử lý tài liệu đưa vào mơ hình 81 3.5.2 Thiết lập sơ đồ thủy lực tính toán 82 3.5.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình MIKE 11 84 CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CẮT GIẢM LŨ CỦA HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 89 4.1 Các phương án mô vận hành 89 4.2 Kết vận hành 90 4.3 Phân tích đánh giá hiệu cắt giảm lũ hệ thống hồ chứa 103 4.4 Đề xuất giải pháp vận hành 110 KẾT LUẬN 113 KIẾN NGHỊ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng 27 Bảng 2: Mạng lưới trạm quan trắc thuỷ văn 29 Bảng 3: Danh sách trạm đo mưa sử dụng lưu vực 30 Bảng 1: Lưu lượng đỉnh lũ đến hồ Trị An qua năm 55 Bảng 2: Lưu lượng đỉnh lũ trạm Phước Hòa qua năm 56 Bảng 3: Các trận lũ điển hình lưu vực Đồng Nai Sài Gịn 58 Bảng 4: Hệ số tương quan thơng số phương trình hồi quy đỉnh lượng trạm thuỷ văn Đại Nga 65 Bảng 5: Đặc trưng trận lũ điển hình đến hồ 68 Bảng 6: Kết đánh giá hiệu chỉnh mơ hình NAM cho vùng nghiên cứu 71 Bảng 7: Mực nước tương ứng với cấp báo động lũ trạm kiểm soát 74 Bảng 8: Kết kiểm tra hệ số Nash bước hiệu chỉnh mơ hình 85 Bảng 9: Kết kiểm tra hệ số Nash bước Kiểm định mô hình 88 Bảng 1: Các phương án vận hành 90 Bảng 3: Mực nước trước lũ-Vphịng lũ, Mực nước đón lũ – V đón lũ hồ nhánh sơng Bé (phương án chọn) 99 Bảng 4: Mực nước trước lũ-Vphòng lũ Mực nước đón lũ – V đón lũ hồ nhánh sông Đồng Nai (phương án chọn) 99 Bảng 5: Mực nước trước lũ-V phòng lũ Mực nước đón lũ – V đón lũ hồ nhánh La Ngà (phương án chọn) 99 Bảng 6: Mực nước trước lũ-V phòng lũ Mực nước đón lũ – V đón lũ hồ Trị An (phương án chọn) 99 Bảng 7: Mực nước tương ứng với cấp báo động lũ 102 Bảng 8: Kết mực nước lớn thực đo tính tốn mơ 104 Bảng 9: Kết mực nước nhỏ thực đo tính tốn mơ 105 Bảng 10: Kết mực nước lớn thực đo tính tốn mơ 106 Bảng 11: Kết mực nước nhỏ thực đo tính tốn mơ 107 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Biểu đồ điều phối hồ chứa nước 14 Hình 2: Sơ đồ khối điều hành hệ thống hồ chứa 16 Hình 1: Vị trí lưu vực sơng đồng nai phụ cận 17 Hình 2: Địa hình lưu vực sơng Đồng Nai 18 Hình 3: Vị trí trạm thủy văn lưu vực sông Đồng Nai phụ cận 31 Hình 4: BẢNG THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA CÁC HỒ CHỨA 41 Hình 5: Sơ đồ hồ chưa đưa vào vận hành cắt giảm lũ 46 Hình 6: : Quan hệ lưu lượng xả hồ Trị An- mực nước Biên Hòa 47 Hình 1: Sơ đồ khối tính tốn vận hành liên hồ chứa 50 Hình 2: : Sơ đồ tiếp cận xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai 50 Hình 3: : Sơ đồ vận hành cắt giảm lũ cho hạ du 51 Hình 4: Biểu đồ lưu lượng đỉnh lũ đến hồ Trị An qua năm 55 Hình 5: Thống kê lưu lượng đỉnh lũ thời gian xuất hồ Đơn Dương 60 Hình 6: Thời gian lũ trận lũ trạm thủy văn Dran 61 Hình 7: Đường quan hệ W1max –Qmax hồ Đơn Dương 62 Hình 8: Đường trình lũ đến hồ Đơn Dương số năm điển hình 62 Hình 9: Biểu đồ thống kê lưu lượng đỉnh lũ lớn trạm Đại Nga (1979-2012) 64 Hình 10: Quan hệ đỉnh lũ tổng lượng lũ trạm Đại Nga 65 Hình 11: Đường trình lưu lượng ngày mơ thực đo Phước Hịa từ năm 1978-1989, xác định thông số 69 Hình 12: Đường q trình lưu lượng ngày mơ thực đo Phước Hòa từ năm 1990~1994, kiểm định thông số 70 Hình 13: Đường trình lưu lượng ngày mô thực đo Trị An từ năm 19791984 70 Hình 14: Đường trình lưu lượng ngày mô thực đo Trị An từ năm 19861989 71 Hình 15: Kết Qđến hồ năm 2000 2007 71 Hình 16: Sơ đồ hệ thống liên hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai 77 Hình 17: Thiết lập câu lệnh vận hành hồ chứa mơ hình HEC RESSIM 78 Hình 18: Kết hiệu chỉnh Hec- Ressim trạm Tà Pao năm 2000 78 Hình 19: Kết hiệu chỉnh Hec- Ressim trạm Phước Hịa năm 2000 79 Hình 20: Kết hiệu chỉnh Hec- Ressim trạm Tà Lài năm 2000 79 Hình 21: Kết kiểm định Hec- Ressim trạm Tà Pao năm 2007 80 Hình 22: Kết kiểm định Hec- Ressim trạm Phước Hòa năm 2007 80 Hình 23: Kết kiểm định Hec- Ressim trạm Tà Lài năm 2007 81 Hình 24: Sơ đồ mạng thủy lực hệ thống sơng Đồng Nai Sài Gịn 83 Hình 25: Kết hiệu chỉnh trạm Biên Hòa 84 Hình 26: Kết hiệu chỉnh trạm Nhà Bè 85 Hình 27: Kết hiệu chỉnh trạm Phú An 85 Hình 28: Kết kiểm định trạm Biên Hòa 87 Hình 29: Kết kiểm định trạm Phú An 87 Hình 30: Kết kiểm định trạm Nhà Bè 88 Hình 1: Kết vận hành điều tiết hồ Thác Mơ với trận lũ năm 2000 91 Hình 2: Kết vận hành điều tiết hồ Cần Đơn với trận lũ năm 2000 91 Hình 3: Kết vận hành điều tiết hồ Phước Hòa với trận lũ năm 2000 92 Hình 4: Hiệu cắt giảm lũ trạm Phước Hòa năm 2000 92 Hình 5: Kết vận hành hồ chứa Đơn Dương năm 2000 93 Hình 6: Kết vận hành hồ chứa Đại Ninh năm 2000 93 Hình 7: Kết vận hành hồ chứa Đồng Nai năm 2000 94 Hình 8: Kết vận hành hồ chứa Đồng Nai năm 2000 94 Hình 9: Kết vận hành hồ chứa Đồng Nai năm 2000 95 Hình 10: Hiệu cắt giảm lũ trạm Tà Lài năm 2000 95 Hình 11: Kết vận hành hồ chứa Hàm Thuận năm 2000 96 Hình 12: Kết vận hành hồ chứa Đa Mi năm 2000 96 Hình 13 Hiệu cắt giảm lũ trạm Tà Pao năm 2000 97 Hình 14: Hiệu cắt giảm lũ trạm Phú Hiệp năm 2000 97 Hình 15: Kết vận hành hồ chứa Trị An năm 2000 98 Hình 16: Hiệu cắt giảm lũ trạm Biên Hòa năm 2000 98 Hình 17: Q trình mực nước trạm Biên Hịa 103 Hình 18: Quá trình mực nước trạm Nhà Bè 104 Hình 19: Quá trình mực nước trạm Phú An 104 Hình 20: Quá trình mực nước trạm Biên Hòa 105 Hình 21: Quá trình mực nước trạm Phú An 106 Hình 22: Quá trình mực nước trạm Nhà Bè 106 DANH MỤC VIẾT TẮT LVSDN&PC Lưu vực sông Đồng Nai Phụ cận MNTL Mực nước trước lũ MNDL Mực nước đón lũ MNDBT Mực nước dâng bình thường MNC Mực nước chết Vhi Dung tích hiệu dụng hồ chứa Vhc Dung tích chết DNSG Đồng nai sài gòn MNGC Mực nước gia cường TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hệ thống sông Đồng Nai hệ thống sông lớn Việt Nam, tiềm thủy điện đứng thứ hai sau sông Đà, tiềm nguồn nước đứng vị trí độc tôn khu vực Nam Bộ Tổng lượng nước trung bình năm đạt đến 35.7 km3 (chỉ có km3 từ Campuchia chảy vào) Các cơng trình hồ chứa lớn lưu vực sơng Đồng Nai có vai trị đặt biệt không đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế phạm vi lưu vực mà có ảnh hưởng lớn vùng, quốc gia, đáng kể hồ thủy điện Đa Nhim (1964), thủy điện Trị An (1988), Đại Ninh (2008), Đồng Nai (2009), Đồng Nai (2012), Đồng Nai (2013) dịng sông Đồng Nai; Thác Mơ (1994), Cần Đơn (2003), Srock Phu Miêng (2005), Phước Hịa (2011) sơng Bé; Hàm Thuận, Đa Mi (2001) sông La Ngà; Dầu Tiếng (1985) sơng Sài Gịn Hầu hết hồ có nhiệm vụ phát điện, ngoại trừ cơng trình hồ Dầu Tiếng Phước Hịa Các cơng trình đem lại hiệu kinh tế - xã hội lớn trình hình thành phát triển cung cấp phần lớn nguồn điện cho tỉnh thành khu vực miền Đông Nam Bộ vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, tăng cường dịng chảy mùa khô cho vùng hạ lưu đáp ứng nhu cầu đẩy mặn phục vụ cho việc cấp nước dân sinh, cơng nghiệp nhu cầu tưới Bên cạnh đó, cơng trình cịn tham gia giảm thiểu ngập lũ tham gia phịng chống nhiễm vùng hạ lưu hiệu Tuy nhiên, vấn đề đặt ta cơng trình hồ chứa xây dựng đưa vào hoạt động gây nhiều ảnh hưởng đến vùng hạ du, đặc biệt chế độ dòng chảy ảnh hưởng chế độ vận hành Tuy nhiên nghiên cứu ảnh hưởng hồ chứa đặc biệt ảnh hưởng chế độn vận hành đến hạ du lại dừng lại nghiên cứu xem xét tác động riêng lẻ hồ chứa mà thiếu nghiên cứu ảnh hưởng đầy đủ chế độ vận hành hệ thống hồ chứa Xuất phát từ thực tế trên, luận văn tiếp cận với tên đề tài “Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sơng Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du” Mục tiêu luận văn - Giới thiệu hệ thống sông Đồng nai- Sài gòn hệ thống hồ chứa thượng nguồn; - Phân tích, đánh giá trạng quản lý, khai thác vận hành hệ thống hồ chứa đặc trưng thủy văn, thủy lực hệ thống sơng ngịi lưu vực; - Phân tích, tính tốn tổ hợp lũ bất lợi kết hợp mưa – triều – lũ thượng nguồn; - Thiết lập mơ hình mơ vận hành điều tiết hệ thống hồ chứa lưu vực sơng Đồng nai- Sài gịn; - Nghiên cứu, đề xuất phương án vận hành hệ thống hồ chứa lưu vực; Phạm vi, đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Toàn lưu vực sơng Đồng Nai - Sài Gịn; Đối tượng nghiên cứu: Luận văn tập chung xây dựng, tính tốn mơ phương án vận hành hệ thống hồ chứa với trận lũ diễn năm 2000 2007 để đánh giá khả cắt giảm lũ cho hạ du; Phương pháp nghiên cứu a) Cách tiếp cận - Tiếp cận kế thừa có chọn lọc - Tiếp cận hệ thống b) Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra khảo sát thực địa - Phương pháp kế thừa chọn lọc kết nghiên cứu có trước - Phương pháp mơ hình tốn - Phương pháp phân tích hệ thống 103 - Đối với lũ Trạm thủy văn Tà Lài, việc hồ Đơn Dương, Đại Ninh, Đồng Nai 2, Đồng Nai 3, Đồng Nai tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Tà Lài từ khoảng 0.65 m đến 1.2 m; với tổng lượng lũ trận lũ nêu khoảng 2.962.2 triệu m3 (2000) đến 3.407.5 triệu m3 (2007) hồ Đồng Nai có khả giảm tối đa 238.2 triệu m3 chiếm khoảng 7% đến 8% tổng lượng lũ - Đối với lũ Trạm thủy văn Tà Pao, việc hồ Hàm Thuận, Đa Mi tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Tà Pao từ khoảng 0.37 m đến 0.73 m; với tổng lượng lũ trận lũ nêu khoảng 339 triệu m3 (2000) đến 1269.5 triệu m3 (2007), hồ Hàm Thuận có khả giảm tối đa 84.3 triệu m3, chiếm khoảng 8.5% đến 24.9% tổng lượng lũ - Đối với lũ Trạm thủy văn Biên Hòa, việc hồ Trị An tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả khống chế mực nước trạm thủy văn Biên Hịa khơng vượt cao trình 1.7 m (dưới BĐII 0.1 m) - Đối với hồ Dầu Tiếng: mực nước Trạm thuỷ văn Phú An BĐI = 1.4 m vận hành với lưu lượng xả tối đa khơng vượt 200 m3/s 4.3 Phân tích đánh giá hiệu cắt giảm lũ hệ thống hồ chứa Diễn biến mực nước số vị trí trận lũ tháng 10/2000 Hình 17: Quá trình mực nước trạm Biên Hịa 104 Hình 18: Q trình mực nước trạm Nhà Bè Hình 19: Quá trình mực nước trạm Phú An Bảng 7: Kết mực nước lớn thực đo tính tốn mơ TT Trạm thủy văn Sơng Biên Hịa HMax (m) Sai số (m) Tính tốn Thực đo Đồng Nai 2.36 2.18 0.18 Bên Lức Vàm Cỏ Đông 1.50 1.41 0.09 Tân An Vàm Cỏ Tây 1.56 1.6 -0.04 Nhà Bè Nhà Bè 1.46 1.42 0.04 Phú An Sài Gòn 1.49 1.43 0.06 105 Bảng 8: Kết mực nước nhỏ thực đo tính tốn mơ TT Trạm thủy văn Sơng Biên Hịa Hmin Sai số (m) Tính tốn Thực đo Đồng Nai -1.0 -0.65 -0.35 Bên Lức Vàm Cỏ Đông -0.20 -0.22 0.02 Tân An Vàm Cỏ Tây -0.13 0.04 -0.17 Nhà Bè Nhà Bè -1.38 -1.62 0.24 Phú An Sài Gòn -1.44 -1.52 0.08 Diễn biến mực nước số vị trí trận lũ tháng 9/2007 Hình 20: Q trình mực nước trạm Biên Hịa 106 Hình 21: Quá trình mực nước trạm Phú An Hình 22: Quá trình mực nước trạm Nhà Bè Bảng 9: Kết mực nước lớn thực đo tính tốn mơ TT Trạm Sơng thủy văn Biên Hịa Đồng Nai Vàm Cỏ Bên Lức Đông Vàm Cỏ Tân An Tây Nhà Bè Nhà Bè Phú An Sài Gòn HMax (m) Tính tốn 2.16 Thực đo 2.05 Sai số (m) 0.11 1.18 1.28 -0.1 1.27 1.22 0.05 1.25 1.28 1.35 1.41 -0.1 -0.13 107 Bảng 10: Kết mực nước nhỏ thực đo tính tốn mơ TT Trạm thủy văn Sơng Biên Hịa Hmin Sai số (m) Tính tốn Thực đo Đồng Nai -1.3 -1.4 -0.1 Bên Lức Vàm Cỏ Đông -1.12 -1.26 -0.14 Tân An Vàm Cỏ Tây -1.1 -1.17 -0.07 Nhà Bè Nhà Bè -1.85 -2.2 -0.35 Phú An Sài Gịn -1.82 -1.93 -0.05 Để đánh giá chi tiết ảnh hưởng diễn biến lũ năm điển hình nghiên cứu tác động đến khu vực hạ du Luận văn tiến hành so sánh kết tính tóan năm điển hình với cơng trình nghiên cứu khác sử dụng lũ thiết kế để đánh giá ảnh hưởng Các trận lũ thiết kế đưa để so sánh, đánh giá cụ thể sau: Diễn biến mực nước Mực nước trạm Phú An đạt 1.49 m, vượt qua mức báo động cấp II sấp xỉ đạt ngưỡng mức báo động cấp III, mực nước trạm Thủ Dầu Một, Nhà Bè, Bến Lức, Biên Hòa dâng cao Trong điều kiện trạng cơng trình hồ Trị An, Thác Mơ Dầu Tiếng cắt giảm phần lưu lượng đỉnh lũ xả lưu lượng lớn so với năm 2000 So với dòng chảy năm 2000 sông Đồng Nai, sông Bé, sông Sài Gòn dòng chảy lũ 1% tương ứng sông lớn gấp 3.6 lần, 2.6 1.9 lần Lưu lượng sau đập Trị An lớn nhánh biên vào, gấp gần lần lưu lượng sông Bé Phước Hòa gấp lần lưu lượng sơng Sài Gịn sau đập Dầu Tiếng 108 Sự gia tăng lớn lưu lượng thượng nguồn dẫn đến gia tăng lưu lượng mực nước lưu tốc max dọc sơng Đồng Nai, Sài Gịn Nhà Bè Tài liệu tính tốn cho thấy đoạn sơng Đồng Nai từ sau hợp lưu sông Bé đến tận cầu Đồng Nai chịu ảnh hưởng mạnh chế độ mực nước lũ tần suất 1% từ Trị An sông Bé Mực nước thời kỳ đỉnh lũ dâng đến 9.4m, 6.8m, 3.9m 3.1m tương ứng vị trí từ hợp lưu sơng Đồng Nai – sơng Bé, Tân Uyên, Biên Hòa cầu Đồng Nai QL1A Tuy nhiên, lũ 1% rút xuống gây sụt giảm mực nước mạnh từ mức gần đỉnh lũ xuống mực nước chân triều (khỏang 1.5m) vòng ngày, Biên Hòa tỷ lệ rút 2.1m 29h tức 7cm/giờ Lũ 10% đoạn sơng nói không gây gia tăng mực nước nhiều, khoảng – 3m đoạn thượng lưu Tân Uyên, đoạn sau Tân Uyên đến cầu Đồng Nai gia tăng mực nước 0.3 – 0.5m; Mực nước chịu ảnh hưởng mạnh thủy triều dòng chảy lũ thượng lưu làm dâng cao mức nước chân triều, làm giảm biên độ dao động triều Trên sơng Nhà Bè, Sịai Rạp Lịng Tàu khơng thấy tác động rõ rệt lũ với mực nước đỉnh triều, lũ 1% gia tăng mực nước khoảng 10 – 20cm Tác động lũ đến chân triều có mạnh đỉnh triều gây gia tăng mực nước đến 50cm Trên sông Sài Gịn có tác động rõ rệt cấp lũ đến mực nước đọan từ Dầu Tiếng đến Bến Dược Ngay sau Dầu Tiếng thấy gia tăng mực nước đỉnh lũ 2000, 10%, 1% lên mức tương ứng 3.7m, 3.3m 6.0m Tại Bến Dược lũ 1% gây mức nước 3.0m Vào thời kỳ lũ rút có sụt giảm mực nước từ 3.0m xuống 1.5m vòng nửa ngày Biến thiên mực nước đỉnh chân triều vào lúc lũ 10% khoảng 1.5m lớn so với lúc hồ Dầu Tiếng xả lũ năm 2000 có mức dao động 0.5m Diễn Biến lưu lượng : 109 Trong điều kiện trạng năm 2000 diễn biến lưu lượng Tân Uyên ổn định, dao động nhỏ xung quanh mức 4000m3/s Với tác động dòng chảy lũ thượng nguồn tần súât 10% gây biến đổi mức trung bình từ khoảng gần 6000m3/s xuống 4000m3/s vòng tuần Tác động lũ 1% lại mạnh, lưu lượng dòng chảy 12000m3/s lũ rút nhanh làm giảm khoảng 7000m3/s, lưu lượng dòng chảy (từ 11000m3/s xuống 4000m3/s) vòng ngày tức cường độ giảm gần 2m3/s Tại vị trí ln giữ dịng chảy dương chiều từ thượng nguồn xuống Lùi phía hạ lưu tác động thủy triều đến lưu lượng dòng chảy rõ dần, cầu Đồng Nai lưu lượng dòng chảy biến thiên từ 6000m3/s lúc chân triều xuống 2000m3/s lúc đỉnh triều điều kiện lũ 2000 lũ 10% Dòng chảy lũ 1% với lưu lượng 12000m3/s bị tác động thủy triều gây biến thiên khoảng 1000m3/s Trên sơng Nhà Bè, Sồi Rạp dịng chảy phụ thuộc chủ yếu vào thủy triều, không nhận thấy tác động lũ 10% Tại Nhà Bè dòng chảy ổn định khoảng 10.000m3/s (chảy ngược) đến 15.000m3/s (chảy xuôi) Đối với lũ 1% lưu lượng biến đổi khoảng từ – 20.000m3/s Trên sơng Sài Gịn, sau Dầu Tiếng dịng chảy hồn tồn phụ thuộc vào lưu lượng biên từ hồ Dầu Tiếng xả lũ Xuống đến vị trí Bến Dược dịng chảy trạng tần suất 10% bị thủy triều tác động mạnh, năm 2000 hồ Dầu Tiếng xả lũ lớn dòng chảy lũ 10% nên lưu lượng dòng chảy biến đổi tương ứng năm 2000 lớn mức 10% Dịng chảy chủ yếu chảy xi hạ lưu với mức bình quân 200 – 300m3/s biến đổi khoảng – 600m3/s Lũ 1% tác động mạnh với lưu lượng thời kỳ đỉnh lũ đến 1200m3/s lũ rút nhanh gây sụt giảm lưu lượng từ 1200m3/s xuống 200m3/s vòng ngày Diễn Biến lưu tốc : Trên sông Đồng Nai từ hợp lưu sơng Bé đến cầu Đồng Nai (QL1A) dịng chảy chiều nên tốc độ dòng chảy với lũ năm 2000 lũ 10% xấp xỉ biến thiên 110 nửa chu kỳ triều (6 giờ) với trị số từ – 2m/s; Tại Tân Uyên Biên Hòa lưu tốc Max đến 2m/s lúc triều rút; Tại Cù Lao Rùa, cầu Ghềnh cầu Đồng Nai Vmax xấp xỉ 1.5m/s Dịng chảy đỉnh lũ 1% có lưu tốc lớn trì mức 3m/s Tân Uyên, Biên Hòa mức 2.5m điểm cịn lại Trên sơng Sài Gịn từ Dầu Tiếng đến Bến Dược lưu tốc dòng chảy chiều Hồ Dầu Tiếng xả lũ 1% lũ 2000 gây lưu tốc đến 3m/s 2.5m/s Dầu Tiếng, 1.2m/s 0.8m/s Bến Dược; Lưu tốc lũ 10% ổn định mức 1m/s Dầu Tiếng; bến Dược lưu tốc lũ 2000 10% biến đổi mạnh tác động thủy triều khỏang – 0.8m/s Các điểm từ cầu Bình Phước đến hợp mũi Đèn Đỏ lưu tốc dòng chảy biến đổi mạnh theo thủy triều, nửa chu kỳ triều lưu tốc biến đổi từ - 1m/s đến +1m/s Chênh lệch lưu tốc Max lũ 1%, lũ 2000 lũ 10% 0.1 – 0.2m/s Nhìn chung lưu tốc dịng chảy sơng Sài Gịn nhỏ sơng Đồng Nai, Sịai Rạp 4.4 Đề xuất giải pháp vận hành Từ kết tính tốn trên, học viên xin đề xuất phương án vận hành cắt giảm lũ mùa lũ hồ chứa lưu vực sông Đồng nai sau: Để đảm bảo nguyên tắc “Góp phần giảm lũ cho hạ du Đảm bảo hiệu phát điện” trước trận lũ hồ chứa phải xả nước dành phần dung tích để thực nhiệm vụ cắt giảm lũ cho hạ du lũ lớn không làm ảnh hưởng tới hiệu phát điện, gọi tạo dung tích trước lũ, vào biểu đồ điều phối vận hành khả tích nước trở lại hồ sau trận lũ xác định mức độ hạ thấp mực nước hồ để tạo dung tích đón lũ hồ chứa dựa nguyên tắc không vi phạm vào vùng hạn chế công suất trạm thuỷ điện, xác định chiều sâu mặt nước hồ hạ thấp lớn để đón lũ cho hồ Trên nhánh sông Bé, nhiệm vụ chống lũ cho hạ du chủ yếu thực hồ Thác Mơ, hồ Cần Đơn, Sroc Phu Miêng, Phước Hòa làm nhiệm vụ đập tràn chủ yếu nước để phát điện.Trước có lũ về, hồ Thác Mơ vận hành xả 111 nước xuống cao trình 216m đảm bảo đón lũ, hồ tiến hành cắt lũ mà dự báo xuất mưa lớn gây lũ kép hồ Thác Mơ phép vận hành xả nước lớn lưu lượng nước đến, đưa mực nước hồ cao trình 215.5 m dung tích phịng lũ hồ bỏ 15.6% dung tích dùng để đón lũ 17% ( theo tính tốn) Trên nhánh sơng Đồng Nai, hồ Đồng Nai làm nhiệm vụ phát điện, ưu tiên dòng chảy qua tuabin Các hồ lại làm nhiệm vụ cắt giảm lũ cho hạ du, cụ thể sau: - Hồ Đơn Dương có lũ hồ tiến hành xả nước lớn lưu lượng nước đến, đưa mực nước hồ cao trình 1039m để đành dung tích đón lũ, q trình lũ có xuất mưa bão sinh lũ, hồ tiếp tục vận hành xả thêm nước đưa mực nước hồ cao trình mực nước 1038m để chủ động đón lũ, góp phần giảm lũ cho hạ du đảm bảo an tồn cơng trình Vận hành theo phương án hồ dành 17.6% dung tích để cắt lũ cho hạ du - Hồ Đại Ninh, Đồng Nai 2, Đồng Nai vận hành tương tự có lũ về, hồ tiến hành xả nước hạ mực nước hồ để đón lũ thứ tự sau 875m , 676m, 585,5m, có bão lũ lớn hồ tiếp tục vận hành xả nước hạ mực nước hồ xuống 875m, 676m, 584,7m Trên nhánh sông La Ngà hồ Hàm Thuận làm nhiệm vụ phịng lũ cho hạ du, có lũ hồ tiến hành xả nước hạ mực nước hồ đón lũ tới cao trình 602.5m có lũ kép xuất hồ tiếp tục hạ mực nước hồ xuống cao trình 602m Như hồ Hàm thuận dành 10%- 13% dung tích hồ chứa để phịng lũ cho hạ du Hồ Trị An có lũ vận hành hạ mực nước hồ cao trình mực nước trước lũ 60.6m, dự báo có mưa lũ bất thường xuất hồ Trị An phép vận hành hạ mực nước hồ xuống cao trình 60.4m Tổng dung tích hồ dành để phòng lũ cho hạ du 17 – 19% Vừa đảm bảo an tồn cơng trình vừa khơng gây lũ nhân tạo cho hạ du Trường hợp việc hạ tiếp mực nước hồ để đón lũ đạt mức tối đa, khả cắt, giảm lũ cho hạ du số trận lũ lớn, điển hình xảy năm 1999, năm 2000 năm 2007 cụ thể sau: 112 Đối với lũ trạm thủy văn Phước Hòa, việc hồ Thác Mơ Cần Đơn tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Phước Hòa từ khoảng 0,65m đến 2,0 m; với tổng lượng lũ trận lũ nêu khoảng 1572 triệu m3 đến 2686 triệu m3 (tại trạm thủy văn Phước Hịa) hồ có khả giảm tối đa khoảng 176 triệu m3, chiếm khoảng 8% đến 11% tổng lượng lũ Đối với trạm thủy văn Tà Lài, việc hồ Đại Ninh, hồ Đồng Nai 2, hồ Đồng Nai 3, hồ Đăk R’Tih tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Tà Lài từ khoảng 0,5m đến 1,3 m; với tổng lượng lũ trận lũ nêu khoảng 2962 triệu m3 đến 3407 triệu m3 (tại trạm thủy văn Tà Lài) hồ có khả giảm tối đa khoảng 633 triệu m3, chiếm khoảng 18% đến 22% tổng lượng lũ Đối với trạm thủy văn Tà Pao, việc hồ Hàm Thuận tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Tà Pao từ khoảng 0,51m đến 1,2 m; với tổng lượng lũ trận lũ nêu khoảng 339 triệu m3 đến 986 triệu m3 (tại trạm thủy văn Tà Lài) hồ có khả giảm tối đa khoảng 60 triệu m3, chiếm khoảng % đến 15% tổng lượng lũ Đối với trạm thủy văn Biên Hòa, việc hồ Trị An tham gia phối hợp với hồ bậc thang để cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước trạm thủy văn Biên Hòa từ khoảng 0,5m đến 1,0 m; 113 KẾT LUẬN Sau thời gian tháng thực luận văn với đề tài: “Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sông Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du”, giúp đỡ tận tình thầy giáo TS Trần Kim Châu cô giáo PGS.TS Phạm Thị Hương Lan luận văn đạt số kết sau: Về luận văn phân tích trạng nguồn nước đến hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn, gia nhập khu lượng nước đến hồ, đóng góp nước từ thượng lưu đến hồ chứa thượng nguồn Phân tích, đánh giá phân kỳ lũ, tổ hợp lũ, nguyên nhân hình thành hình lũ bất lợi khu vực hạ du, tổng hợp nguyên nhân sau: - Sự tổ hợp lũ mưa nội đồng kết hợp lũ thượng nguồn gây bất lợi - Hiện tượng lũ chồng lũ mưa lớn kéo dài, hồ khơng kịp thời xả nước đón lũ - Lũ thượng nguồn kết hợp với triều cường hạ du - Mưa lớn kết hợp triều cường Luận văn đưa phương án vận hành hạ thêm mực nước hồ để đảm bảo đón lũ an tồn, vừa không ảnh hưởng đến hiệu phát điện hồ chứa vừa góp phần cắt giảm lũ hiệu cho hạ du Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt trận lũ thiết kết so sánh với trận lũ lịch sử điển hình xảy năm 2000 Để nâng cao hiệu cắt, giảm lũ, giảm thiểu tình trạng ngập lụt, hạn chế thiệt hại, vùng hạ du, luận văn đề xuất sau: hồ tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du mực nước trạm thủy văn mức tương đối lớn (từ mức báo động I đến mức báo động II), cụ thể sau: 114 - Đối với hồ Thác Mơ Cần Đơn: Khi mực nước Trạm thủy văn Phước Hòa vượt 29,5 m, hồ Thác Mơ Cần Đơn với lưu lượng xả nhỏ lưu lượng đến hồ để cắt, giảm lũ cho hạ du đảm bảo mực nước hồ không vượt mực nước dâng bình thường; - Đối với hồ Đồng Nai 2, Đồng Nai Đăk R’Tih: mực nước Trạm thủy văn Tà Lài vượt 113,2 m, hồ Đồng Nai Đồng Nai 3, hồ Đăk R’Tih với lưu lượng xả nhỏ lưu lượng đến hồ để cắt, giảm lũ cho hạ du đảm bảo mực nước hồ không vượt mực nước dâng bình thường; - Đối với hồ Hàm Thuận: mực nước Trạm thủy văn Tà Pao vượt 120,5 m, hồ Hàm Thuận với lưu lượng xả nhỏ lưu lượng đến hồ để cắt, giảm lũ cho hạ du đảm bảo mực nước hồ khơng vượt q mực nước dâng bình thường; - Đối với hồ Trị An: mục tiêu giảm lũ, hồ Trị An cịn phải có nhiệm vụ khơng làm gia tăng tình trạng ngập, úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh, thời kỳ triều cường Do đó, hồ này, luận văn đề xuất mực nước Trạm thủy văn Biên Hòa (trên sông Đồng Nai) Phú An (trên sông Sài Gòn) đạt mức báo động I (tại Trạm thủy văn Biên Hòa đạt 1,6 m Trạm thủy văn Phú An đạt 1,3 m) hồ Trị An với lưu lượng xả nhỏ lưu lượng đến hồ để cắt, giảm lũ cho hạ du - Đối với hồ Dầu Tiếng: mực nước Trạm thủy văn Phú An đạt mức báo động I (1,3 m), hồ Dầu Tiếng với lưu lượng xả nhỏ lưu lượng đến hồ để cắt, giảm lũ cho hạ du, phải bảo đảm lưu lượng xả không 200 m3/s để hạn chế ngập, úng Với việc hạ tiếp mực nước hồ để đón lũ đạt mức tối đa, khả cắt, giảm lũ cho hạ du trận lũ lớn, điển hình xảy năm 2000 115 - Đối với lũ Trạm thủy văn Phước Hòa, việc hồ Thác Mơ Cần Đơn tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước Trạm thủy văn Phước Hòa từ khoảng 0,53 m đến 1,57 m; - Đối với lũ Trạm thủy văn Tà Lài, việc hồ Đồng Nai 2, Đồng Nai Đăk R’Tih tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước Trạm thủy văn Tà Lài từ khoảng 0,21 m đến 1,2 m; - Đối với lũ Trạm thủy văn Tà Pao, việc hồ Hàm Thuận tham gia cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước Trạm thủy văn Tà Pao từ khoảng 0,16 m đến 0,51 m; - Đối với lũ Trạm thủy văn Biên Hòa, việc hồ Trị An tham gia phối hợp với hồ bậc thang để cắt, giảm lũ cho hạ du có khả giảm mực nước Trạm thủy văn Biên Hòa từ khoảng 0,17 m đến 0,58 m 116 KIẾN NGHỊ Lưu vực ĐNSG lưu vực rộng lớn với hệ thống sơng ngịi chằng chịt, việc vận hành hệ thống hồ chứa lưu vực cần đầu tư nhiều thời gian chuyên môn Luận văn dừng lại mức nghiên cứu trận lũ điển hình xảy gần năm 2000 2007 làm sở đánh giá thiệt hại lũ gây lưu vực Biến đổi khí hậu làm cho tình hình mưa bão ngày phức tạp cần thêm nhiều nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến cơng tác vận hành hồ chứa 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Văn Khối, Nguyễn Văn Tường, Dương Văn Tiến, Lưu Văn Hưng, Nguyễn Đình Tạo, Nguyễn Thị Thu Nga Bộ mơn Thủy văn Cơng trình Trường Đại học Thủy lợi “Thủy văn Cơng trình” Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ-2008 Lê Văn Nghinh, Bộ mơn Tính tóan Thủy văn, Trường Đại học Thủy lợi “Tính tóan Thủy văn Thiết kế” NXBNN,2003.“Ngun lý Thủy văn” NXBNN, 2000 Tập đồn điện lực Việt Nam, Cơng ty thủy điện Trị An “Cơ chế phối hợp vận hành, điều tiết xả lũ hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai 2013” Bộ Công thương “Quy trình vận hành đơn hồ chứa hồ Đơn Dương, Đại Ninh, Đồng Nai 2, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4, Trị An, Hàm Thuận, Đa Mi, Thác Mơ, Cần Đơn, Sroc Phu Miêng, Phước Hòa, Dầu Tiếng” Cục quản lý tài nguyên nước Bộ tài nguyên môi trường “Lập quy trình vận hành liên hồ chứa sơng Đồng Nai”,2014 Viện quy hoạch thủy lợi miền Nam “Nghiên cứu lập quy trình điều hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sơng Đồng Nai-Sài Gịn nhằm chống ngập úng cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh" Mã số: ĐTĐL.2009T/01”, 3/2012 “Xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa sông Đà sông Lơ đảm bảo an tồn chống lũ Đồng Bắc an tồn cơng trình có hồ Thác Bà, Hịa Bình, Tun Quang” Viện Khoa học Thủy lợi thực “Xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa sông Đà sông Lô đảm bảo an toàn chống lũ Đồng Bắc an tồn cơng trình có hồ Thác Bà, Hịa Bình, Tun Quang Sơn La” Viện Cơ học thực “Đánh giá ảnh hưởng suy giảm khả lũ biến động lịng dẫn đến Quy trình điều tiết liên hồ” Viện Khoa học Thủy lợi thực 10 “Xây dựng quy trình vận hành hồ chứa bậc thang sơng Đà, sơng Lô điều tiết nước mùa khô cho hạ du sơng Hồng-Thái Bình” Viện Quy hoạch Thủy lợi thực ... tốn vận hành liên hồ chứa; 16 - Phân tích, đánh giá tồn quản lý, vận hành hệ thống hồ chứa lưu vực mùa lũ; - Nghiên cứu đề xuất phương án vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gịn góp. .. độ vận hành hệ thống hồ chứa Xuất phát từ thực tế trên, luận văn tiếp cận với tên đề tài ? ?Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sơng Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du? ??... Châu PGS.TS Phạm Thị Hương Lan với đề tài nghiên cứu luận văn ? ?Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa lưu vực sông Đồng nai- Sài gịn, góp phần giảm ngập úng hạ du? ?? Đây đề tài nghiên cứu mới, không