Nghiên cứu mô phỏng lũ cho lưu vực sông Trà Khúc có xét đến vận hành hệ thống hồ chứa.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN THỊ HẢI NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG LŨ CHO LƯU VỰC SƠNG TRÀ KHÚC CĨ XÉT ĐẾN VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA C C R UT.L D Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 8580202 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng – Năm 2020 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Hùng Phản biện 1: TS Kiều Xuân Tuyển Phản biện 2: PGS.TS Võ Ngọc Dương C C R UT.L Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 20 tháng 12 năm 2020 D Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông, Trường ĐHBK - Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng Cơng trình thủy, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Sông Trà Khúc sông lớn thuộc tỉnh Quảng Ngãi Mùa mưa, ảnh hưởng kết hợp hình khơng khí lạnh, Bão, Áp thấp nhiệt đới đới gió Đơng cao nên thường gây mưa to đến to lưu vực sông Trà Khúc Mưa lớn gây nhiều đợt lũ lớn làm thiệt hại nặng nề người tài sản Trong thời gian qua, lưu vực sông Trà Khúc hệ thống hồ chứa xây dựng đã, vào vận hành Thực tế cho thấy hồ chứa có tác động khơng nhỏ đến chế độ lũ ngập lụt hạ du lưu vực sông Nếu khơng có chế độ vận hành hợp lý tác động tiêu cực gây thiệt hại lớn cho vùng hạ du hồ chứa Vì C C R UT.L vậy, Quyết định số 911/QĐ-TTg ngày 25 tháng năm 2018 Thủ tướng phủ quy định vận hành hồ chứa Việc vận hành D hồ chứa theo quy trình để vừa đảm bảo cắt giảm lũ cho hạ du, vừa đảm bảo hiệu phát điện an tồn cơng trình đập vấn đề quan trọng cần thiết Phương án cảnh báo, dự báo lũ cho lưu vực sơng Trà Khúc Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ xây dựng mơ hình Mike 11 Tuy nhiên, mơ hình hồ chứa chưa tích hợp vào, việc dự báo lũ mơ hình có xét đến hồ chứa thượng lưu đồng thời vận hành sở Quy trình vận hành liên hồ chứa ban hành giúp dự báo viên có thêm phương án, từ đưa nhận định tương ứng để phục vụ công tác dự báo lũ, ngập lụt cho hạ du Mục đích hỗ trợ với quan tỉnh Quảng Ngãi Phòng chống thiên tai giảm thiểu tối đa thiệt hại người tài sản lũ, ngập lụt gây 2 Do xuất phát từ vấn đề học viên lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu mô lũ cho lưu vực sông Trà Khúc có xét đến vận hành hệ thống hồ chứa” làm luận văn thạc sĩ Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Nắm rõ đặc điểm tự nhiên, đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực, quy luật hình thành diễn biến lũ Thiết lập mơ hình Mike 11 tích hợp với mơ hình Mike Nam mơ đun vận hành hồ chứa Sau đó, đưa kịch xả lũ hồ chứa, từ mơ phỏng, tính tốn lũ hạ du, đánh giá khả cắt giảm lũ hồ chứa cho hạ du Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: dòng chảy hồ chứa, dòng chảy C C R UT.L lũ hạ du lưu vực sông Trà Khúc Phạm vi nghiên cứu: D - Phạm vi không gian: lưu vực sông Trà Khúc - Phạm vi thời gian: thời gian xảy đợt lũ Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: thu thập phân tích số liệu khí tượng thủy văn, số liệu hồ chứa khuôn khổ luận văn lưu vực nghiên cứu - Phương pháp mơ hình tốn: Sử dụng phần mềm hỗ trợ GIS: mapinfo, arcgis nhằm hiển thị đồ phân chia lưu vực; Sử dụng mơ hình thủy văn để mơ dịng chảy lũ thượng lưu, thiết lập mơ hình thủy lực diễn tốn dịng chảy hạ lưu - Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: q trình nghiên cứu có tham vấn, xin ý kiến chuyên gia, huy động hiểu biết, kinh nghiệm chuyên gia lĩnh vực cần nghiên cứu, đồng thời kế thừa thành đạt 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết mô dịng chảy đến hồ chứa, diễn tốn lũ hạ du làm sở để hồ chứa có phương án vận hành quy trình, vừa đảm bảo hiệu phát điện, vừa đảm bảo an tồn cơng trình đập Kết luận văn thành cơng góp phần phịng tránh giảm nhẹ thiệt hại lũ lụt gây ra, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội vùng hạ du hệ thống sông Báo cáo nghiên cứu tài liệu tham khảo hữu dụng cho ngành liên quan quản lý hệ thống lưu vực sông Trà Khúc Việc nghiên cứu giúp học viên nâng cao lực nghiên cứu có thêm cơng cụ để phục vụ cơng tác dự báo đơn vị C C R UT.L Nội dung luận văn Dự kiến bố cục nội dung luận văn gồm: D Phần Mở đầu Chương I: Tổng quan tình hình nghiên cứu dự báo lũ 1.1 Tổng quan nghiên cứu nước 1.2 Tổng quan nghiên cứu nước 1.3 Đề xuất hướng nghiên cứu Chương II: Điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực sơng Trà Khúc 2.1 Vị trí địa lý 2.2 Địa hình 2.3 Thảm phủ 2.3 Mạng lưới sơng suối 2.4 Mạng lưới trạm Khí tượng Thủy văn tỉnh Quảng Ngãi 2.5 Chế độ mưa 2.6 Chế độ lũ Chương III: Xây dựng mơ hình thủy lực Mike 11 cho lưu vực sơng 3.1 Thiết lập mơ hình thủy văn 3.2 Thiết lập mơ hình thủy lực Chương IV: Mơ kịch xả lũ hồ chứa dựa quy trình vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ cho hạ du 4.1 Giới thiệu mơ hình điều tiết hồ chứa 4.2 Nguyên tắc điều hành hệ thống hồ chứa dựa quy trình vận hành liên hồ chứa 4.3 Các kịch xả lũ hồ chứa Kết luận kiến nghị D C C R UT.L Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DỰ BÁO LŨ 1.1 Tổng quan nghiên cứu nước Tình hình lũ lụt nước ta ngày gia tăng tần suất lẫn cường độ gây thiệt hại nghiêm trọng đến người tài sản làm ảnh hưởng đến tính hình phát triển kinh tế xã hội nước ta Trong điều kiện nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, kinh tế xã hội với diễn biến phức tạp thiên tai lĩnh vực nghiên cứu ngày Nhà nước, địa phương quan tâm nhiều Phạm vi nghiên cứu lũ lụt bao trùm nước phạm vi lưu vực sông Trong thời gian qua, nhiều đề tài, dự án nghiên cứu lĩnh vực triển khai phạm vi tồn C C R UT.L quốc nói chung, khu vực miền Trung nói riêng 1.2 Tình hình nghiên cứu nước D Trên giới, nghiên cứu lũ lụt nói chung, cảnh báo, dự báo lũ lụt nói riêng phát triển từ sớm Trước đây, việc nhận định dự báo lũ lụt chủ yếu dựa vào kinh nghiệm, đến kỷ XX, việc dự báo lũ lụt thực phương pháp phân tích khoa học Cho đến nay, cơng nghệ tính tốn thủy văn, dự báo dòng chảy thực chủ yếu mơ hình tốn xây dựng sở khoa học động lực học chu trình thủy văn 1.3 Đề xuất hướng nghiên cứu Chính vậy, khn khổ luận văn tập trung nghiên cứu tích hợp mơ đun vận hành hồ chứa vào mơ hình thủy văn, thủy lực, cụ thể sau: - Tích hợp mơ hình mơ dòng chảy từ mưa đến hồ chứa điểm nhập lưu lưu vực 6 - Mơ hình thủy lực chiều kết nối với mô đun điều tiết hồ chứa, mơ hình mưa-dịng chảy Đầu mơ đun vận hành hồ chứa mơ hình mưa-dịng chảy đầu vào mơ hình thủy lực Các cơng trình sơng mơ xây dựng lệnh điều khiển cho phù hợp với thực tế - Hệ thống hồ chứa lưu vực vận hành theo quy trình mơ mơ hình D C C R UT.L Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN LƯU VỰC SƠNG TRÀ KHÚC 2.1 Vị trí địa lý Sông Trà Khúc sông lớn tỉnh Quảng Ngãi Lưu vực sông Trà Khúc hầu hết nằm địa hình tỉnh Quảng Ngãi Vị trí khoảng 108005’45’’ đến 108039’07” kinh độ Đông 14033’00” đến 15017’34” vĩ độ Bắc 2.2 Địa hình Tỉnh Quảng Ngãi nói chung lưu vực sơng Trà Khúc nói riêng tỉnh có địa hình phức tạp, chia làm loại địa hình chủ yếu: Vùng rừng vúi, vùng trung du, vùng đồng vùng bãi cát ven biển; loại địa hình vùng rừng núi chiếm khoảng 2/3 C C R UT.L diện tích đất tự nhiên 2.3 Thảm phủ D Rừng Quảng Ngãi nói chung, lưu vực sơng Trà Khúc nói riêng chủ yếu rừng trung bình rừng nghèo (phân loại theo trữ lượng gỗ) rừng tái sinh Chỉ có số diện tích rừng nguyên sinh rừng già thứ sinh (rừng giàu) bị tác động người phân bố vùng núi cao, độ dốc lớn Sơn Hà, Sơn Tây 2.4 Mạng lưới sông suối Sơng Trà Khúc dài 135km, diện tích lưu vực Sơng Trà Khúc khoảng 3240km2 Sơng có dạng cành cây, có phụ lưu cấp I, phụ lưu cấp II, phụ lưu cấp III phụ lưu cấp IV 2.5 Mạng lưới trạm Khí tượng Thủy văn Mạng lưới trạm đo lưu vực sông Trà Khúc có trạm, với 01 trạm khí tượng, 02 trạm thủy văn 02 trạm đo mưa 2.6 Chế độ mưa 2.6.1 Đặc trưng mưa Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tồn lưu vực đạt phổ biến từ 2300 - 3500mm Lượng mưa phân bố theo không gian không tác động địa chi phối gió mùa, lượng mưa tăng dần từ khu vực đồng lên miền núi cao, từ Nam Bắc Về thời gian: Trong năm phân làm mùa rõ rệt, mùa mưa mùa khô 2.6.2 Mưa gây lũ Trung bình tháng mùa mưa, lưu vực sơng Trà Khúc có từ đến đợt mưa to đến to với tổng lượng mưa trung bình đợt từ 150-300mm, có đợt tổng lượng mưa lên 1000mm C C R UT.L 2.7 Chế độ lũ 2.7.1 Chế độ lũ D Trên sông Trà Khúc trạm Trà Khúc trung bình hàng năm có 0.94 trận lũ lớn với đỉnh lũ mức báo động III, năm nhiều có đến trận Trận lũ có đỉnh từ báo động II trở lên, trung bình năm có 2.36 trận lũ, năm nhiều có từ đến trận 2.7.2 Đặc trưng lũ 2.7.2.1.Tốc độ truyền lũ sơng Do có địa hình dốc, sông ngắn nên tốc độ truyền lũ lớn, thời gian truyền lũ sông thường nhanh, mưa tới đâu, lũ lên tới làm cho cơng tác dự báo, thời gian dự kiến ngắn, việc triển khai biện pháp phịng chống gặp nhiều khó khăn 2.7.2.2 Cường suất lũ Cường suất lũ lên sông Trà Khúc không lớn, giảm dần từ thượng lưu hạ lưu 2.7.2.3 Biên độ lũ Biên độ lũ trung bình sơng dao động từ 2.55 – 6.27 m giảm dần từ thượng lưu hạ lưu Trên sông Trà Khúc Sơn Giang 6.27 m, hạ lưu trạm Trà Khúc 3.42 m 2.7.3 Phân bố lũ 2.7.3.1 Phân bố lũ theo thời gian Vào tháng IX, lũ tháng thường nhỏ lũ đơn đỉnh Tháng X, XI hai tháng thường bị tác động kết hợp nhiều hình thời tiết gây mưa lớn gây nên đợt mưa dài ngày, tạo nên trận lũ kép hai ba đỉnh, chí đến bốn năm đỉnh Tháng XII, dịng chảy sơng trì mức cao, hình thời tiết gây mưa lớn cịn ảnh hưởng lượng mưa giảm nhiều so với tháng IX tháng X, nên tháng C C R UT.L xảy lũ lũ thường không lớn 2.7.3.2 Phân bố lũ theo không gian: D Phân bố lũ theo không gian hệ thống sông Trà Khúc thường không theo quy luật định 2.7.4 Đỉnh lũ năm Đỉnh lũ năm đỉnh lũ cao quan trắc năm Đối với sơng Trà Khúc trung bình hàng năm có từ 1- trận lũ vượt mức báo động III, nhiên phân bố trận lũ mức báo động III cho năm khơng đồng đều, có năm khơng có trận lũ nào, năm lại có nhiều trận lũ Trong năm gần lũ lụt diễn phức tạp, ngày gia tăng tần suất lẫn mức độ Từ năm 1999 đến năm 2019, sông Trà Khúc Trà Khúc năm 1999, 2003, 2004, 2007, 2009, 2013, 2016 2017 có đỉnh lũ báo động từ 0.53-2.26m Đặc biệt, trận lũ lớn năm 2013 vượt trận lũ lịch sử năm 1999 thiết lập giá trị lịch sử sông Trà Khúc Trà Khúc 10 Chương 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỦY LỰC MIKE 11 CHO LƯU VỰC SƠNG TRÀ KHÚC 3.1 Thiết lập mơ hình thủy văn 3.1.1 Tổng quan mơ hình tốn thủy văn Mơ hình NAM mơ hình mưa – dịng chảy xây dựng vào khoảng năm 1982 khoa Thủy văn, Viện Kỹ thuật thủy động lực thuộc trường đại học kỹ thuật Đan Mạch NAM từ viết tắt tiếng Đan Mạch “Nedbor-Afstromnings-Model”, có nghĩa mơ hình giáng thủy dịng chảy 3.1.2 Thiết lập mơ hình 3.1.2.1 Dữ liệu đầu vào mơ hình Để xây dựng mơ hình thủy văn, số liệu thu thập được, C C R UT.L trạm thuộc lưu vực sông Trà Khúc, lựa chọn thêm trạm mưa lưu vực lân cận để cung cấp số liệu đầu vào cho mơ hình D Danh sách chi tiết trạm sử dụng trình bày bảng 3.1 Bảng 3.1: Danh sách trạm đo mưa trạm khí tượng đầu vào mơ hình TT Tên trạm Vị trí 10 11 Sơn Giang Trà Khúc Quảng Ngãi Sông Vệ An Chỉ Ba Tơ Giá Vực Minh Long Trà Bồng Sơn Tây Tây Trà Sơn Giang, Sơn Hà, Quảng Ngãi Tịnh Ấn, Sơn Tịnh Tp Quảng Ngãi Nghĩa Phương, Quảng Nghĩa Hành Phước, Nghĩa Minh TT Ba Tơ, Ba Tơ Ba Vì, Ba Tơ Long Hiệp, Minh Long Trà Thủy, Trà Bồng Xã Sơn Tây, Huyện Sơn Tây Sơn Hà, Sơn Tây Yếu tố tính tốn X,H X,H X, X,H X,H X X X X X X 11 3.1.2.2 Phân chia tiểu lưu vực Với tổng diện tích lưu vực 3200km², lưu vực sông Trà Khúc chia thành 54 tiểu lưu vực, có 52 tiểu lưu vực gia nhập khu tiểu lưu vực biên MIKE11 3.1.2.3 Tính tốn trọng số mưa theo phương pháp đa giác Thiessen Căn vào vị trí trạm đo mưa thuộc lưu vực, sử dụng phương pháp đa giác Thiessen để tiến hành phân bố mưa cho tiểu lưu vực 3.1.3 Hiệu chỉnh mơ hình Kết hiệu chỉnh thơng số mơ hình trung bình bảng 3.2 TT C C R UT.L Bảng 3.2: Kết hiệu chỉnh thơng số mơ hình NAM Hồ Nước Sơn Giang Hồ ĐăkĐrinh Trong Thông số Sông ĐăkĐrinh Sông Nước Sông Trà Khúc Trong Umax 42 42 189 50 Lmax 126 CQOF 0.55 0.99 0.99 200 997.9 CKIF 50 CK1.2 8.18 23.5 0.004 0.939 TOF 0.375 TIF 0.062 0.002 0.305 TG 0.00655 0.001 0.968 CKBF 500 500 500 D 12 Kết hiệu chỉnh sau: - Sông Trà Khúc Sơn Giang a Trận lũ từ ngày 05/11 – 10/11/2013 b Trận lũ từ ngày 14/12-21/12/2016 Hình 3.1: Q trình lũ tính tốn thực đo trạm Sơn Giang C C R UT.L - Lưu vực hồ ĐakĐrinh D a Trận lũ từ 22/11- 23/11/2017 b Trận lũ từ ngày 18/11 – 20/11/2017 Hình 3.2: Q trình lũ tính tốn thực đo hồ Đak Drinh 13 - Lưu vực hồ Nước Trong a Trận lũ từ ngày 03/11 – 12/11/2017 b Trận lũ từ ngày 22/11 – 23/11/2017 Hình 3.3: Quá trình lũ tính tốn thực đo hồ Nước Trong C C R UT.L 3.1.4 Kiểm định mơ hình - Trạm Thủy văn Sơn Giang (Sông Trà Khúc) D a Sơn Giang b ĐakĐrinh Hình 3.4: Q trình lũ tính tốn thực đo 14 - Lưu vực hồ Nước Trong (sơng Nước Trong) Hình 3.5: Q trình lũ tính tốn thực đo hồ Nước Trong 3.2 Thiết lập mơ hình thủy lực C C R UT.L 3.2.1 Giới thiệu mơ hình MIKE 11 cơng cụ lập mơ hình động lực chiều, thân D thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý vận hành cho sông hệ thống kênh dẫn đơn giản phức tạp 3.2.2 Nội dung thực 3.2.2.1 Số liệu đầu vào - Sử dụng số liệu mưa trận (mưa 6h) số liệu bốc làm số liệu đầu vào tính tốn, lưu lượng xả hồ chứa, mực nước trạm thủy văn mực nước triều cửa Cổ Lũy 3.2.2.2 Điều kiện biên điều kiện ban đầu - Điều kiện biên bao gồm: Biên lưu lượng 02 biên lưu lượng đầu nhánh sông, suối mô hình: - Nước Trong (trên nhánh sơng Nước Trong); 15 - Đăk Đrinh (trên nhánh sông ĐăkĐrinh) Biên mực nước 01 biên mực nước Cổ Lũy Biên gia nhập khu 52 biên gia nhập khu từ mô hình Mike Nam tiểu lưu vực khu Các tiểu lưu vực gia nhập theo dạng: dạng điểm vào vị trí sơng dạng phân phối đoạn sông - Điều kiện ban đầu (tại thời điểm t=0):là mực nước, lưu lượng ban đầu tất nút Mực nước = 0.2m, Lưu lượng = m3/s 3.2.2.3 Thiết lập mơ hình thủy lực C C R UT.L Kết trình này xây dựng mạng thủy lực chiều hệ thống sông thuộc lưu vực sơng Trà Khúc hình 3.18 D Hình 3.6: Mạng thủy lực chiều hệ thống sông thuộc lưu vực sông Trà Khúc 16 3.2.2.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình a Hiệu chỉnh mơ hình Sử dụng trạm thủy văn Trà Khúc sông Trà Khúc để kiểm tra Số liệu sử dụng hiệu chỉnh mơ hình trận lũ từ ngày 29/11-11/12/2016 b Kiểm định mơ hình Chuỗi số liệu kiểm định sử dụng bao gồm trận lũ từ 14/11-19/11/2013 C C R UT.L D Hiệu chỉnh Kiểm định Hình 3.7: Q trình lũ tính tốn thực đo 3.3 Kết luận Với thông số mơ hình Mike Nam chung tìm cho q trình mô trận lũ trạm Sơn Giang hai hồ ĐakĐrinh Nước Trong kiểm định, cho kết tương đối tốt với số hệ số Nash, mức đảm bảo, tổng lượng, lưu lượng đỉnh lũ sai số xuất đỉnh lũ đạt giới hạn cho phép Vì áp dụng thông số để ứng dụng mô dòng chảy theo số liệu mưa dự báo Với tiểu lưu vực khác thuộc lưu vực sông Trà Khúc khơng có tài liệu đo đạc sử dụng phương pháp lưu vực tương tự, sử dụng thông số lưu vực hồ ĐakĐrinh, Nước 17 Trong Sơn Giang Tiêu chí dùng để chọn lưu vực tương tự bao gồm gần vị trí địa lý, địa hình địa mạo tương đồng, đặc điểm khí tượng thời tiết tương tự nhau… Đối với mơ hình 1D Mike 11, qua trình hiệu chỉnh kiểm định lưu vực sông Trà Khúc cho kết tương đối tốt, đường q trình lũ tính tốn thực đo cho tương quan tốt Giá trị đỉnh lũ sai số nhỏ khoảng cho phép, thời gian xuất đỉnh tương đối khớp với thực đo Tuy nhiên, đặc điểm lũ lưu vực sông Trà Khúc thường trận lũ có nhiều đỉnh, đỉnh lũ liên tục, mực nước đỉnh lũ lên xuống nhanh nên việc tìm thơng số thủy lực có khó khăn định Với kết hiệu chỉnh kiểm định trên, thông số C C R UT.L tìm mơ hình MIKE 11 cho lưu vực sơng Trà Khúc sử dụng để tính tốn cho trận lũ khác Tuy nhiên cần tiếp tục cập D nhật hiệu chỉnh để thơng số mơ hình ngày hồn thiện ổn định 18 Chương 4: MÔ PHỎNG CÁC KỊCH BẢN XẢ LŨ CỦA HỒ CHỨA DỰA TRÊN QUY TRÌNH VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA MỤC ĐÍCH CẮT GIẢM LŨ CHO HẠ DU 4.1 Thiết lập mơ hình điều tiết hồ chứa 4.1.1.Giới thiệu mơ hình điều tiết hồ chứa Với mơ đun điều khiển cơng trình vận hành thông qua việc lựa chọn số ngẫu nhiên chiến lược điều khiển khác Các chiến lược biểu diễn dạng chuỗi câu lệnh “ IF – THEN” Nếu tất điều kiện chiến lược thoả mãn, chiến lược điều khiển thực thi Chiến lược điều khiển cho cơng trình thiết lập thông qua cửa sổ hội thoại lệnh điều khiển (Control Definitions) Số C C R UT.L lượng lệnh điều khiển nhập cho cơng trình cụ thể tổ hợp chúng xác định chiến lược điều khiển cho cơng trình D Các lệnh điều khiển đánh giá liên tục từ lệnh lệnh cuối theo mức độ ưu tiên lệnh (Priority) Lệnh cuối giả thiết lệnh khác sai 4.1.2 Nguyên tắc điều hành hệ thống hồ chứa Các hồ chứa vận hành dựa vào giá trị tham chiếu: Mực nước hồ chứa mực nước trạm thủy văn Trà Khúc hạ lưu - Các giá trị tham chiếu bao gồm: 19 Hình 4.1: Các giá trị tham chiếu Hình 4.2: Các giá trị tham hồ chứa chiếu trạm thủy văn 4.2 Các kịch xả lũ hồ chứa 4.2.1 Vận hành hạ mực nước hồ đưa mực nước đón lũ C C R UT.L D Hình 4.3: Quá trình điều tiết hồ Hình 4.4: Quá trình điều tiết hồ thủy điện ĐakĐrinh thủy điện Nước Trong 4.2.2 Vận hành hồ chứa giữ mực nước mức mực nước dâng bình thường 20 Hình 4.5: Quá trình điều tiết hồ Hình 4.6: Quá trình điều tiết hồ thủy điện ĐakĐrinh thủy điện Nước Trong 4.2.3 Vận hành theo quy trình C C R UT.L D Hình 4.7: Quá trình điều tiết hồ Hình 4.8: Q trính điều tiết hồ thủy điện ĐakĐrinh thủy điện Nước Trong 4.3 Kết luận Từ kết tính tốn cho phương án vận hành hồ chứa, ta có kết lưu lượng lớn Sơn Giang đỉnh lũ trạm thủy văn Trà Khúc hiệu giảm lũ theo phương án sau: 21 Hình 4.9: Quá trình mực nước Trà Khúc lúc chưa điều tiết sau điều tiết phương án Bảng 4.1: Thống kê lưu lượng, mực nước lớn trước sau C C R UT.L điều tiết Vị trí Hiệu cắt lũ Q lớn nhất, H lớn D Chưa điều tiết TH1 TH2 TH3 TH1 TH2 TH3 Sơn Giang 9470 11560 11026 11235 2090 1555 1764 Trà Khúc 8.01 8.2 8.05 8.1 0.2 0.04 0.1 Nhìn vào bảng thống kê cho thấy, sử dụng mô đun hồ chứa để vận hành hồ chứa theo trường hợp thấy hầu hết khơng có tác dụng cắt giảm lũ cho hạ du Đối với dòng chảy Sơn Giang, ba trường hợp làm tăng từ 1500-2000 m3/s so với lúc chưa điều tiết Còn mực nước hạ lưu trạm thủy văn Trà Khúc, sau điều tiết làm tăng đỉnh lũ từ 0.04 đến 0.2m Nói tóm lại, ba trường hợp điều tiết xả hồ chứa làm tăng xấp xỉ với đỉnh lũ chưa điều tiết làm cho đỉnh lũ sau lớn đỉnh lũ ban đầu 22 Ngồi ra, hạ lưu cách vị trí hồ chứa xa ảnh hưởng đến trình truyền lũ mặt cắt hạ lưu rộng nên mực nước trạm Trà Khúc vượt báo động lưu lượng xả hồ chứa lớn mực nước hạ lưu khơng thay đổi nhiều Bên cạnh đó, lượng gia nhập khu để truyền lũ hạ du đóng góp đáng kể vào q trình lũ trạm thủy văn Trà Khúc KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn ứng dụng tích hợp thành cơng mơ hình: Mơ đun hồ chứa, mơ hình Mike Nam, mơ hình Mike 11 diễn tốn dịng chảy sơng Trong mơ đun hồ chứa vận hành theo kịch C C R UT.L xả lũ chi tiết theo Quy trình vận hành liên hồ chứa, mơ hình D Mike Nam tính tốn dịng chảy từ mưa đến hồ chứa lượng gia nhập khu giữa, mơ hình Mike 11 lấy kết từ hai mơ hình diễn tốn mơ dịng chảy hạ du Trên sở liệu thu thập được, luận văn xác định thông số tối ưu mơ hình Mike Nam, Mike 11 cách thiết lập vận hành mô đun “Control Struction” cho lưu vực sông Trà Khúc Luận văn đưa kịch xả lũ khác để đánh giá nắm bắt quy luật dòng chảy hệ thống sơng Trà Khúc có can thiệp hồ chứa Có thể áp dụng vào công tác cảnh báo, dự báo lũ cho hạ du đồng thời đưa khuyến nghị cho hồ chứa để vận hành hồ chứa vừa đảm bảo hiệu cắt giảm lũ cho hạ du, vừa đảm bảo hiệu phát điện đồng thời đảm bảo an tồn cơng trình đập hồ chứa 23 Kiến nghị Bộ thơng số mơ hình cần tiếp tục hiệu chỉnh, đảm bảo tính tổn định hình thời tiết xảy lũ Do mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn lưu vực sông Trà Khúc thưa, đặc biệt trạm đo mưa, ảnh hưởng đến chất lượng mô dự báo mơ hình Mike Nam chưa cao Mơ đun hồ chứa “Control Structure”bước đầu nghiên cứu thiết lập vận hành hồ chứa tự động dựa quy trình vận hành liên hồ chứa Tuy nhiên, cần tiếp tục tính tốn mơ thêm kịch xả lũ ứng với tần suất khác để từ làm sở để có phương án ứng phó với cơng tác phịng chống thiên tai công tác quy hoạch địa phương D C C R UT.L ... thiệt hại người tài sản lũ, ngập lụt gây 2 Do xuất phát từ vấn đề học viên lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu mô lũ cho lưu vực sơng Trà Khúc có xét đến vận hành hệ thống hồ chứa” làm luận văn thạc... thiết lập vận hành mô đun “Control Struction” cho lưu vực sông Trà Khúc Luận văn đưa kịch xả lũ khác để đánh giá nắm bắt quy luật dịng chảy hệ thống sơng Trà Khúc có can thiệp hồ chứa Có thể áp... đợt lũ lớn làm thiệt hại nặng nề người tài sản Trong thời gian qua, lưu vực sông Trà Khúc hệ thống hồ chứa xây dựng đã, vào vận hành Thực tế cho thấy hồ chứa có tác động khơng nhỏ đến chế độ lũ