8. Cấu trúc luận án:
2.4. Thiết lập bài toán vận hành điều tiết thời gian thực thời kỳ mùa lũ hệ thống
thống hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn
2.4.1. Xác định mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu đặt ra các mục đích cụ thể như sau:
1. Ứng dụng phương pháp vận hành theo thời gian thực thời kỳ mùa lũ cho các hồ chứa trên sông Vu Gia - Thu Bồn, đáp ứng yêu cầu chủ động cắt giảm lũ cho hạ du, đảm bảo an tồn tích nước theo mục tiêu cấp nước và phát điện.
2. Phát triển một mơ hình mơ phỏng phục vụ dự báo lũ hồ chứa và vận hành hệ thống hồ chứa phòng lũ theo thời gian thực, thử nghiệm cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn trong thời kỳ mùa lũ. Đồng thời xem xét khả năng ứng dụng cho các lưu vực khác sau khi hồn thiện mơ hình.
3. Đề xuất phương án vận hành hợp lý hệ thống hồ chứa phịng lũ trên sơng Vu Gia - Thu Bồn nhằm nâng cao hiệu quả cắt giảm lũ cho hạ du, đảm bảo an tồn tích nước theo mục tiêu cấp nước và phát điện.
2.4.2. Phạm vi nghiên cứu
2.4.2.1. Khơng gian nghiên cứu
Gồm 5 hồ chứa có nhiệm vụ phịng lũ hạ du, đó là các hồ A Vương, Đakmi 4, Sông Tranh 2, Sông Bung 2 và Sơng Bung 4, trong đó các hồ A Vương, Đakmi 4, Sơng Tranh 2 là thuộc nhóm các hồ có quy trình vận hành chống lũ hạ du được quy định trong quy trình vận hành liên hồ chứa.
Luận án chỉ giải quyết một phần của bài toán vận hành hệ thống hồ chứa theo thời gian thực, bao gồm:
- Phát triển mơ hình mơ phỏng phục vụ cho dự báo lũ từ mưa và vận hành hồ chứa.
- Ứng dụng mơ hình đã lập cho bài tốn vận hành hệ thống theo kết quả dự báo thủy văn.
- Trên cơ sở nghiên cứu hệ thống kịch bản vận hành các hồ chứa phòng lũ, đề xuất phương án vận hành hợp lý theo phương pháp dự báo lũ đã xác định trong luận án.
2.4.3. Phương pháp tiếp cận
Do đặc điểm của bài toán đặt ra, tác giả đã chọn hướng tiếp cận như sau: 1. Trên cơ sở có kết quả dự báo mưa của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, nghiên cứu xây dựng mơ hình dự báo lũ thời gian dự kiến 3-5 ngày và được cập nhật liên tục trong thời gian dự báo theo kết quả dự báo mưa. Đây là nội dung rất quan trọng vì nó kéo dài thời gian dự kiến dự báo lũ (3-5 ngày) so với dự báo 24h quy định trong quy trình vận hành liên hồ chứa đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt. Thời gian dự kiến của dự báo được kéo dài sẽ là cơ sở để hạ thấp mực nước đón lũ thấp hơn quy định trong quy trình, tăng dung tích cắt giảm lũ và do đó nâng cao được hiệu quả cắt lũ cho hạ du.
2. Do tính đặc thù của chế độ thủy lực sơng Vu Gia – Thu Bồn, trong nghiên cứu tác giả đã chia lưu vực sông thành 2 khu vực: khu vực thượng lưu được giới hạn từ thượng nguồn sông đến Hội Khách (trên sông Vu Gia) và Nông Sơn (trên sông Thu Bồn); khu vực hạ lưu giới hạn từ 2 vị trí này đến cửa sơng. Đối với khu vực thượng lưu, sẽ sử dụng mơ hình do tác giả xây dựng. Mơ hình được tích hợp bởi 3 mơ hình thành phần: mơ hình dự báo lũ đến hồ chứa và các nhập lưu, mơ hình diễn tốn lũ trong sơng và mơ hình mơ phỏng vận hành của hồ chứa, mơ hình có tên là MOPHONG-LU. Đối với khu vực hạ du tác giả sử dụng mơ hình MIKE11. Kết quả đầu ra của mơ hình MOPHONG-LU sẽ là số liệu đầu vào của mơ hình MIKE 11.
3. Khi xây dựng các kịch bản lũ, tác giả tôn trọng mục tiêu an tồn về tích nước hồ chứa đã được quy định trong quy trình liên hồ chứa. Bởi vậy, các kịch bản được xây dựng đều có mực nước ban đầu cao hơn mực nước đón lũ đã quy định trong quy trình và lấy bằng giá trị mực nước dâng bình thường. Tác giả cũng xem xét các kịch bản mà mực nước ban đầu nhỏ hơn mực nước đón lũ khi mà hồ chứa khơng có khả năng tích nước cao hơn mực nước đón lũ trước khi một trận lũ lớn xảy ra.
2.4.4. Nội dung nghiên cứu
Trên cơ sở phân tích trên, tác giả nghiên cứu các nội dung chính sau:
1. Phát triển mơ hình mơ phỏng hệ thống khu vực thượng nguồn sông phục vụ dự báo lũ và vận hành hệ thống hồ chứa theo thời gian thực;
2. Ứng dụng mơ hình mơ phỏng tính tốn xác định các kịch bản vận hành hệ thống hồ chứa. Từ đó kiến nghị về quy trình vận hành theo thời gian thực thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứa trên sông Vu Gia – Thu Bồn.
CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MƠ HÌNH MƠ PHỎNG PHỤC VỤ DỰ BÁO LŨ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA THEO THỜI GIAN THỰC CHO HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊN SÔNG VU GIA – THU BỒN