CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP BÀI TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC MÔ HÌNH MÔ PH ỎNG PHÙ HỢP VỚI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN
3.3. MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH HỒ CHỨA TRÊN HỆ THỐNG LƯU VỰC ĐỒNG NAI SÀI GềN
Theo nghị định chính phủ hiện nay trên hệ thống Đồng Nai Sài Gòn có 13 hồ được đưa vào tính toán phục vụ xây dựng quy trình vận hành do đó trong phạm vi luận văn sẽ đánh giá xem xét ảnh hưởng chế độ vận hành các hồ chứa này, ứng dụng mô hình Hec Ressim mô phỏng lại chế độ vận hành của từng hồ theo quy trình đã được ban hành của từng hồ.
Hệ thống hồ chứa trên sông Đồng Nai - Sài Gòn là hệ thống hồ chứa bậc thang. Trong đó tất cả các hồ chứa đều có nhiệm vụ chủ yếu là phát điện. Ngoài ra hệ thống còn có nhiệm vụ cấp nước cho nông nghiệp, du lịch và đảm bảo yêu cầu dòng chảy môi trường. Để đáp ứng được các yêu cầu này, việc mô phỏng hệ thống hồ chứa bậc thang trên sông Đồng Nai – Sài Gòn bằng mô hình HEC-ResSim được thiết lập như hình 3.11.
- Các biên trên của hệ thống bao gồm quá trình dòng chảy tại trạm thủy văn Đại Nga và quá trình dòng chảy đến các hồ Đơn Dương trên sông Đồng Nai, hồ Thác Mơ trên sông Bé, hồ Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn.
- Các biên nhập lưu bao gồm dòng chảy các trạm thủy văn Dak Nông, Thanh Bình và dòng chảy tại các khu giữa sau đây:
+ Khu giữa Đơn Dương – Đại Ninh, Đại Ninh – Đồng Nai 2, Đồng Nai 2 – Đồng Nai 3, Đồng Nai 3 – Đồng Nai 4, Đồng Nai 4 – Trị An + Khu giữa Hàm Thuận – Đa Mi, sau hồ Đa Mi đến chỗ nhập lưu sông
Đồng Nai
+ Khu giữa Thác Mơ – Cần Đơn, Cần Đơn – Srôc Phu Miêng, Srôc Phu Miêng – Phước Hòa, sau Phước Hòa đến chỗ nhập lưu sông Đồng Nai Số liệu được tính toán từ mô hình NAM cho liệt tài liệu từ năm 1980 - 2007 - Các biên kiểm tra bao gồm quá trình dòng chảy thực đo tại các trạm Phước Long, Tà Lài, Tà Pao
Hình 3. 11:Hình sơ đồ tính toán mô phỏng chế độ vận hành hồ chứa trên lưu vực Đồng Nai – Sài Gòn
3.3.1. Thiết lập mô phỏng vận hành các hồ chứa 1. Cách thiết lập
Các hồ chứa đã có quy trình vận hành riêng, ứng dụng mô hình Hec – Ressim mô phỏng lại chế độ vận hành hồ chứa theo quy định trong quy trình vận hành.
Hình 3. 12:Hình Phân vùng vận hành hồ chứa Đồng Nai 2 trong mô hình Hec- Ressim
Hình 3. 13: Thiết lập quy tắc vận hành theo biểu đồ điều phối trong vùng vận hành Hình3.13 là ví dụ về mô phỏng chế độ vận hành hồ chứa Đồng Nai 2 trong mụ hỡnh Hec – Ressim, ta cú thể rừ chế độ vận hành hồ chứa Đồng Nai 2 theo biểu đồ điều phối chia làm 3 vùng:
UVùng 1U: Vùng xả thừa giới hạn bởi mực nước dâng bình thường và đường phòng phá hoại, khi mực nước hồ nằm trong vùng này thì thiết lập hàm xả với lưu lượng xả khỏi hồ là Q > 124.8 mP3P/s
UVùng 2U là vùng phát công suất đảm bảo ứng với tần suất P = 90% giới hạn bởi đường phòng phá hoại và đường hạn chế công suất, khi mực nước hồ nằm trong vùng này thì thiết lập hàm xả với lưu lượng xả Q = 59.3 mP3P/s
UVùng 3U là vùng hạn chế công suất giới hạn bởi đường hạn chế công suất và mực nước chết, khi mực nước hồ nằm trong vùng này thì thiết lập hàm xả với lưu lượng xả Q < 23.5 mP3P/s
Biểu đồ điều phối của các hồ chứa còn lại có thể tham khảo trong phụ lục 2. Hiệu chỉnh và kiểm định
Để đánh giá mức độ phù hợp của việc mô phỏng chế độ vận hành hồ với chế độ vận hành thực của các hồ chứa, luận văn sử dụng số liệu thực đo năm 2006 và 2007 tại các trạm thủy văn Tà Lài trên sông Đồng Nai, Tà Pao trên sông La Ngà, Phước Hòa trên sông Bé để so sánh giũa kết quả tính toán mô phỏng với số liệu thực đo. Kết quả được thể hiện trong các hình 3.14 – 3.19
ĐƯỜNG QUÁ TRèNH DềNG CHẢY Mễ PHỎNG VÀ THỰC ĐO TRẠM TÀ LÀI NĂM 2006
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
1/25/06 2/14/06 3/6/06 3/26/06 4/15/06 5/5/06 5/25/06 6/14/06 7/4/06 7/24/06 Ngày
Lưu lương (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 14: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo trạm Tà lài năm 2006
ĐƯỜNG QUÁ TRÍNH TÍNH TOÁN VÀ THỰC ĐO TRẠM TÀ PAO NĂM 2006
0 100 200 300 400 500 600 700
2/2/06 2/27/06 3/24/06 4/18/06 5/13/06 6/7/06 7/2/06 7/27/06 8/21/06 9/15/06Ngày
Lưu lượng (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 15: Đường quá trình dòng chảy tính toán & thực đo trạm Tà Pao năm 2006 ĐƯỜNG QUÁ TRÍNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN VÀ THỰC ĐO
TRẠM PHƯỚC HềA 2006
0 200 400 600 800 1000 1200
1/28/06 2/27/06 3/29/06 4/28/06 5/28/06 6/27/06 7/27/06 8/26/06 9/25/06 Ngày
Lưu lượng (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 16: Đường quá trình dòng chảy tính toán & thực đo trạm Phước Hòa năm 2006
ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ THỰC ĐO TRẠM TÀ LÀI 2007
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
02/
01/07 02/
16/07 03/
03/07 03/
18/07 04/
02/07 04/
17/07 05/
02/07 05/
17/07 06/
01/07 06/
16/07 07/
01/07 07/
16/07 07/
31/07 08/
15/07 08/
30/07 09/
14/07 09/
29/07 Ngày
Lưu lượng (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 17: Đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo trạm Tà lài năm 2007 ĐƯỜNG QUÁ TRÍNH TÍNH TOÁN VÀ THỰC ĐO TRẠM TÀ
PAO NĂM 2007
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
1/28/07 3/19/07 5/8/07 6/27/07 8/16/07 10/5/07Ngày
Lưu lượng (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 18: Đường quá trình dòng chảy tính toán & thực đo trạm Tà Pao năm 2007
ĐƯỜNG QUÁ TRÍNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN VÀ THỰC ĐO TRẠM PHƯỚC HềA 2007
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
1/28/07 2/27/07 3/29/07 4/28/07 5/28/07 6/27/07 7/27/07 8/26/07 9/25/07 Ngày
Lưu lượng (m3/s)
Thực đo Mô phỏng
Hình 3. 19: Đường quá trình dòng chảy tính toán & thực đo trạm Phước Hòa năm 2007
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định cho ta thấy giữa đường mô phỏng và đường thực đo là phù hợp về xu hướng và trị số, như vậy quá trình mô phỏng chế độ vận hành các hồ là phù hợp với thực tế và có thể sử dụng cho tính toán các kịch bản tiếp theo
3.3.2. Kết quả mô phỏng chế độ vận hành các hồ chứa trên hệ thống Đồng Nai – Sài Gòn
Các hồ chứa vận hành theo biểu đồ điều phối đảm bảo mực nước hồ có xu hướng nằm trong vùng đảm bảo công suất tuy nhiên do ảnh hưởng của các hồ chứa trên cùng một hệ thống nên có những hồ không đảm bảo đủ lượng nước đến để có thể vận hành an toàn trong vùng đảm bảo công suất sẽ có những năm mực nước hồ sẽ xuống dưới mực nước phòng phá hoại và chạm đến mực nước chết, kết quả chi tiết diễn biến điều tiết của các hồ trong hệ thống được trình bày trong các hình vẽ và bảng thống kê dưới đây.
Hình 3. 20: kết quả mô phỏng chế độ điều tiết hồ Đồng Nai 2 từ năm 1981 – 2007 Hình 3.20 là ví dụ minh họa kết quả điều tiết hồ Đồng Nai 2 từ năm 1981 – 2007, cú thể thấy rừ mực nước hồ diễn biến trong vựng cụng suất đảm bảo tuy nhiờn có một số năm mực nước hồ bị tụt xuống dưới đường hạn chế cấp nước chạm đến mực nước chết như năm 1986, kết quả thống kê khả năng đảm bảo cấp nước của các hồ trong hệ thống được thống kê trong bảng 3.3
Hình 3. 21: Kết quả mô phỏng chế độ điều tiết hồ Đồng Nai 3 từ năm 1981 – 2007
Hình 3. 22: Kết quả mô phỏng chế độ điều tiết hồ Thác Mơ từ năm 1981 – 2007
Hình 3. 23: Kết quả mô phỏng chế độ điều tiết hồ Cần Đơn từ năm 1981 – 2007
Hình 3. 24: Kết quả mô phỏng chế độ điều tiết hồ Trị An từ năm 1981 – 2007
Hình 3. 25: Đường diễn biến công suất phát điện hồ Trị An từ năm 1981 - 2007
Hình 3. 26: Đường diễn biến công suất phát điện hồ Thác Mơ từ năm 1981 - 2007
Hình 3. 27: Đường diễn biến công suất phát điện hồ Đồng Nai 3 1981 - 2007
Hình 3. 28: Đường diễn biến công suất phát điện hồ Cần Đơn 1981 – 2007
Bảng 3. 3:Đánh giá khả năng cấp nước của các hồ chứa trên hệ thống
Tên hồ Tần suất thiết
kế Số năm thiếu
nước Nhận xét
Đơn Dương 90% 2/27 Đủ nước
Đại Ninh 90% 3/27 Đủ nước
Đồng Nai 2 90% 4/27 Không đủ
Đồng Nai 3 90% 3/27 Đủ nước
Đồng Nai 4 90% 4/27 Không đủ
Trị An 90% 1/27 Đủ nước
Hầm Thuận 90% 2/27 Đủ nước
Thác Mơ 90% 1/27 Đủ nước
Cần Đơn 90% 3/27 Đủ nước
Srooc Phu Miêng 90% 4/27 Không đủ
Phước Hòa 90% 3/27 Đủ nước
Dầu Tiếng 90% 3/27 Đủ nước
Từ kết quả mô phỏng chế độ vận hành các hồ chứa trên hệ thống ta thấy do chưa có quy trình vận hành thống nhất dẫn đến xuất hiện các thời điểm thiếu nước trong quy trình vận hành của các hồ, điều này ảnh hưởng đến chế độ cấp nước hạ du Từ kết quả tính toán điều tiết của các hồ lưu lượng xả của 3 hồ cuối cùng trên hệ thống (Trị An, Phước Hòa, Dầu Tiếng) sẽ được sử dụng làm đầu vào cho mô phỏng chế độ thủy lực hạ du để đánh giá ảnh hưởng của chế độ vận hành các hồ chứa đến chế độ cáp nước, xâm nhập mặn và diễn biến xạt lở lòng dẫn hạ du, các vấn đề này sẽ trình bày lần lượt ở các chương tiếp theo.
CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH HỆ