Luận án Nghiên cứu chế độ vận hành thích nghi hồ chứa nước Cửa Đạt trong mùa kiệt phục vụ phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thanh Hóa

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH THÍCH NGHI HỒ CHỨA NƯỚC CỬA ĐẠT TRONG MÙA KIỆT PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH THANH HÓA

Ngành:

Phát triển nguồn nước

Mã số chuyên ngành: 62 44 92 01

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu chế độ vận hành thích nghi của hồ chứa Cửa Đạt tại tỉnh Thanh Hóa, đặc biệt trong mùa kiệt, nhằm giải quyết các thách thức từ thiên tai, biến đổi khí hậu (BĐKH) và nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ thực trạng Quy trình vận hành liên hồ chứa Sông Mã (Quyết định số 1911/QĐ-TTg) chưa xem xét đầy đủ tác động của BĐKH, sự gia tăng nhu cầu nước, giới hạn đẩy mặn và khả năng đáp ứng của hồ Cửa Đạt.

Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu chế độ vận hành thích nghi hồ Cửa Đạt để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước đa ngành, nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội, đồng thời đánh giá dòng chảy tối thiểu cần thiết để đẩy mặn ở hạ du sông Mã. Phạm vi nghiên cứu bao gồm hệ thống hồ chứa đa mục tiêu trên lưu vực sông Chu (thuộc sông Mã), cụ thể là hồ Hủa Na và Cửa Đạt, cùng các đối tượng dùng nước hạ du, trong đó tác động của BĐKH được xét khi tính toán nhu cầu nước tưới.

Các phương pháp nghiên cứu bao gồm phân tích thống kê, mô hình toán (tất định và ngẫu nhiên) để mô phỏng và dự báo dòng chảy trung hạn, cũng như phân tích hệ thống kết hợp mô hình mô phỏng và kỹ thuật tối ưu. Luận án đã xây dựng được cơ sở khoa học cho vận hành thích nghi hồ chứa đa mục tiêu, bao gồm việc xác định quỹ đạo vận hành tối ưu, dự báo trung hạn dòng chảy đến hồ và tích hợp dự báo vào mô hình vận hành. Đồng thời, đề tài đã xây dựng chế độ vận hành thích nghi cho hồ Cửa Đạt trong mùa kiệt, có xét đến BĐKH, tối ưu hóa phát điện và đánh giá tính hợp lý của lưu lượng tối thiểu để đẩy mặn ở hạ du sông Mã.

Kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu nước tưới có xu hướng tăng do BĐKH. Việc phân tích yêu cầu dòng chảy tối thiểu để đẩy mặn đã xác định cụ thể lưu lượng cần thiết từ hồ Cửa Đạt để kiểm soát độ mặn tại khu vực hạ du. Luận án đã phát triển mô hình mô phỏng dòng chảy ngẫu nhiên đến hồ (Monte Carlo) và mô hình vận hành kết hợp mô phỏng với tối ưu (OptQuest trong Crystal Ball). Thử nghiệm vận hành thích nghi hồ Cửa Đạt trong hai năm 2014 và 2015 cho thấy tính tiện lợi, mềm dẻo, đảm bảo cấp nước và nâng cao hiệu quả phát điện so với thực tế.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án
  • 2. Mục tiêu luận án
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
  • 6. Những đóng góp mới của luận án
  • 7. Cấu trúc của luận án

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ VẬN HÀNH HỒ CHỨA ĐA MỤC TIÊU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

  • 1.1 Một số khái niệm dùng trong Luận án
  • 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu về vận hành hồ chứa đa mục tiêu và dự báo trung hạn dòng chảy trên thế giới
  • 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu về vận hành tối ưu hồ chứa đa mục tiêu và dự báo trung hạn dòng chảy ở Việt Nam
  • 1.4 Các nghiên cứu liên quan thực hiện trên lưu vực sông sông Mã - sông Chu.
  • 1.5 Những tồn tại trong nghiên cứu vận hành tối ưu hồ đa mục tiêu, dự báo trung hạn dòng chảy và hướng phát triển
  • 1.6 Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu trong luận án
  • 1.7 Giới thiệu tóm tắt các hồ chứa nghiên cứu trên lưu vực sông Chu
  • 1.8 Kết luận chương I

• CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH THÍCH NGHI HỒ CHỨA ĐA MỤC TIÊU

  • 2.1 Nghiên cứu dự báo trung hạn dòng chảy đến hồ Cửa Đạt
  • 2.2 Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng kết hợp với tối ưu vận hành hồ Cửa Đạt
  • 2.3 Kết luận Chương 2

• CHƯƠNG 3 TÍCH HỢP DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỚI MÔ HÌNH TỐI ƯU VẬN HÀNH THÍCH NGHI HỒ CHỨA CỬA ĐẠT

  • 3.1 Vận hành tối ưu hồ chứa Cửa Đạt
  • 3.2 Xây dựng chương trình tích hợp dự báo trung hạn (10 ngày) dòng chảy đến hồ với mô hình vận hành hồ chứa Cửa Đạt
  • 3.3 Thử nghiệm vận hành thích nghi hồ Cửa Đạt trong 2 năm 2014 và 2015
  • 3.4 Kết luận chương III

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. Kết quả đạt được của luận án
  • 2. Những đóng góp mới của luận án
  • 3. Hướng phát triển của luận án
  • 4. Kiến nghị