Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ vận hành hệ thống liên hồ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Ba

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA KIỂM SOÁT LŨ LƯU VỰC SÔNG BA

Ngành:

Thủy văn học

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA KIỂM SOÁT LŨ LƯU VỰC SÔNG BA" của Lương Hữu Dũng, chuyên ngành Thủy văn học, Hà Nội, 2016, giải quyết vấn đề vận hành các hồ chứa trên lưu vực sông Ba. Hiện trạng vận hành liên hồ chứa theo quy trình hiện hành còn nhiều hạn chế, đặc biệt là việc quy định một giá trị dung tích hồ trong suốt mùa lũ, dẫn đến sử dụng nước không hiệu quả và nguy cơ thiếu nước mùa cạn.

Mục tiêu nghiên cứu là xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng quy tắc vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ hạ lưu sông Ba, đảm bảo hài hòa giữa mục tiêu cắt giảm lũ, an toàn hạ du và hiệu quả sử dụng nước. Đối tượng nghiên cứu là hệ thống 6 hồ chứa chính (Ka Nak, An Khê, Ayun Hạ, Krông H'năng, Sông Ba Hạ, Sông Hinh) và thủy văn mùa lũ trên lưu vực sông Ba.

Điểm mới của đề tài bao gồm việc thiết lập bài toán vận hành điều tiết cắt giảm lũ cho hệ thống liên hồ chứa theo hướng điều chỉnh nhiệm vụ phòng lũ nhưng vẫn đảm bảo mục tiêu phát điện và cấp nước. Luận án đã xác lập cơ sở khoa học cho việc xác định dung tích trữ lũ và quy tắc phối hợp vận hành cắt giảm lũ.

Kết quả nghiên cứu đề xuất các trạm thủy văn An Khê, Ayun Pa, Củng Sơn và Phú Lâm làm điểm kiểm soát. Thời kỳ vận hành được chia thành lũ sớm, lũ chính vụ và lũ muộn. Luận án phân loại vai trò của các hồ: cụm Ka Nak và Ayun Hạ đóng vai trò đón lũ (duy trì mực nước cao, chỉ hạ thấp khi dự báo lũ); cụm Krông H'năng, Sông Ba Hạ và Sông Hinh đóng vai trò phòng lũ (dành sẵn dung tích phòng lũ từ đầu mùa lũ). Tổng dung tích cắt giảm lũ đề xuất cho toàn hệ thống là 331,5 triệu m³.

Phương thức vận hành đề xuất đảm bảo an toàn hạ du bằng cách khống chế mực nước tại các điểm kiểm soát dưới Báo động I (BĐI) và tăng hiệu quả sử dụng nước. Các bước vận hành bao gồm xả nước tạo dung tích trống, chờ trạng thái cắt lũ, chứa lũ, và tích nước về mực nước cho phép sau khi cắt lũ. Từ đầu tháng 12 hàng năm, các hồ có thể chủ động tích nước nếu không có hình thế thời tiết gây lũ.

Luận án khẳng định tính đúng đắn của phương thức vận hành đề xuất qua thử nghiệm các năm lũ điển hình, góp phần giảm hạn hán và nâng cao hiệu quả sử dụng nước.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • 1. Tính cấp thiết
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
    • 4.1. Ý nghĩa khoa học:
    • 4.2. Ý nghĩa thực tiễn:
  • 5. Tính mới của đề tài luận án
• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VẬN HÀNH HỒ CHỨA
• CHƯƠNG 2. THIẾT LẬP BÀI TOÁN VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA KIỂM SOÁT LŨ LƯU VỰC SÔNG BA
  • 2.1. Một số đặc điểm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Ba
  • 2.2. Thực trạng khai thác sử dụng nước và phòng lũ trên lưu vực sông Ba
    • 2.2.1. Hệ thống công trình thủy lợi, thủy điện
    • 2.2.2. Hoạt động vận hành của các công trình thủy lợi và thủy điện trên lưu vực sông Ba
    • 2.2.3. Yêu cầu phòng lũ trên lưu vực sông Ba
  • 2.3. Thiết lập bài toán vận hành liên hồ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Ba
    • 2.3.1. Nguyên tắc vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ lưu vực sông Ba
    • 2.3.2. Thiết lập bộ công cụ mô hình toán phục vụ bài toán vận hành liên hồ chứa phòng lũ.
  • 2.4. Kết luận chương 2
• CHƯƠNG 3. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA CẮT GIẢM LŨ LƯU VỰC SÔNG BA
  • 3.1. Nghiên cứu xác định điểm kiểm soát trong bài toán vận hành liên hồ chứa
    • 3.1.1. Lựa chọn điểm kiểm soát
    • 3.1.2. Đặc trưng dòng chảy tại điểm kiểm soát trong vận hành mùa lũ
  • 3.2. Nghiên cứu phân chia thời kỳ vận hành liên hồ chứa
  • 3.3. Nghiên cứu gặp gỡ dòng chảy lũ các nhánh sông trên lưu vực sông Ba
  • 3.4. Nghiên cứu điều chỉnh nhiệm vụ các hồ chứa và đề xuất phối hợp vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ trên lưu vực sông Ba
    • 3.4.1. Xác định nguyên tắc cắt giảm lũ của các hồ
    • 3.4.2. Đề xuất dung tích chứa lũ của các hồ
    • 3.4.3. Lựa chọn dung tích chứa lũ của các hồ
    • 3.4.4. Đề xuất các bước vận hành các hồ cắt giảm lũ cho hạ du
  • 3.5. Kết luận chương 3
• CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA CẮT GIẢM LŨ VÀ ĐỀ XUẤT NỘI DUNG VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA CẮT GIẢM LŨ LƯU VỰC SÔNG BA
  • 4.1. Đánh giá vận hành liên hồ chứa kiểm soát lũ thông qua vận hành cắt giảm lũ các trận lũ điển hình
    • 4.1.1. Phương thức vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ hạ du
    • 4.1.2. Kết quả vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ hạ du
  • 4.2. Cải tiến nội dung vận hành liên hồ chứa mùa lũ tăng hiệu quả sử dụng nước
  • 4.4. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • A. Kết luận
  • B. Kiến nghị