XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬN HÀNH HỢP LÝ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI DẦU TIẾNG ĐỂ PHỤC VỤ CẤP NƯỚC VÀ PHÒNG LŨ HẠ DU SÔNG SÀI GÒN
Kỹ thuật Tài nguyên nước
Luận án "Xây dựng mô hình vận hành hợp lý công trình thủy lợi Dầu Tiếng để phục vụ cấp nước và phòng lũ hạ du sông Sài Gòn" được thực hiện nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết trong quản lý, khai thác và vận hành hồ Dầu Tiếng hiện nay. Mục tiêu chính là nghiên cứu các giải pháp và công cụ hỗ trợ vận hành hồ, đảm bảo cấp nước, an toàn công trình, và phòng chống lũ cho hạ du sông Sài Gòn. Đối tượng nghiên cứu tập trung vào hồ Dầu Tiếng và các yếu tố liên quan, đặc biệt là các giải pháp "phi công trình". Phương pháp nghiên cứu bao gồm quan sát khoa học, thu thập thông tin, phân tích và tổng hợp lý thuyết, điều tra, phân tích số liệu, thực nghiệm khoa học, ứng dụng toán học và mô hình toán.
Luận án đã đạt được nhiều đóng góp quan trọng. Về lý thuyết và thực tiễn, nghiên cứu đã đề xuất giải pháp dự báo dòng chảy về hồ Dầu Tiếng trong mùa cạn, giải pháp xả nước đẩy mặn tại trạm bơm Hòa Phú trên sông Sài Gòn, cùng với việc xây dựng chương trình trích xuất dữ liệu mưa từ mô hình dự báo thời tiết toàn cầu và chương trình tính toán điều tiết lũ. Cụ thể, nghiên cứu đã ứng dụng mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để dự báo dòng chảy về hồ Dầu Tiếng trong mùa cạn, cho kết quả kiểm định tốt với R²≥70% cho dự báo hàng ngày, 10 ngày và 30 ngày sau. Đối với vấn đề xả nước đẩy mặn, luận án đã xác định cơ sở dự báo thời gian xuất hiện độ mặn lớn nhất tại trạm bơm Hòa Phú, cùng với thời điểm và lưu lượng xả nước hợp lý từ hồ Dầu Tiếng để đạt hiệu quả giảm mặn tối ưu (xả liên tục 32 giờ với lưu lượng 120 m³/s, xả trước 48 giờ so với đỉnh mặn dự kiến). Thêm vào đó, nghiên cứu đã phát triển phương pháp khai thác dữ liệu mưa dự báo từ các website uy tín, lập trình trích xuất dữ liệu và lựa chọn mô hình dự báo phù hợp (ECMWF) cho lưu vực hồ Dầu Tiếng. Mô hình NAM đã được thiết lập, hiệu chỉnh và kiểm định với hệ số Nash đạt 0,798 và 0,703, được sử dụng để mô phỏng dòng chảy lũ về hồ từ cơn bão số 9 năm 2018, hỗ trợ quyết định tích hoặc xả nước. Cuối cùng, một chương trình tính toán điều tiết lũ đã được xây dựng, đảm bảo tính logic khoa học và tuân thủ các quy định pháp lý hiện hành, bao gồm Quy trình 1895 và tình trạng triều hạ du. Những kết quả này góp phần phát triển khoa học về vận hành hồ chứa và quản lý tài nguyên nước hiệu quả.
1. Tính cấp thiết
2. Mục tiêu nghiên cứu
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 về lý thuyết, và thực tiễn
7. Cấu trúc của luận án
1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ VẬN HÀNH HỒ CHỨA
1.1.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình, công cụ hỗ trợ vận hành
1.1.2. Dự báo các yếu tố đầu vào để tính toán hỗ trợ vận hành
1.1.3. Nghiên cứu về vận hành hồ chứa nước Dầu Tiếng
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI HỒ DẦU TIẾNG
Quy trình phục vụ vận hành hồ chứa nước Dầu Tiếng
Thực tiễn yêu cầu vận hành hồ Dầu Tiếng hiện nay
1.3. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU
1.3.1. Hướng tiếp cận nghiên cứu
1.3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
2.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
2.1.1. Khái niệm mô hình vận hành hợp lý hồ chứa nước
2.1.2. Khái niệm vận hành hợp lý hồ chứa nước theo thời gian thực
2.1.3. Các nội dung nghiên cứu vận hành hợp lý hồ Dầu Tiếng
2.2. TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH
2.3. CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU
2.4. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA CẠN
2.5. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP XẢ NƯỚC ĐẨY MẶN
2.6. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA LŨ
2.7. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐIỀU TIẾT LŨ HỒ DẦU TIẾNG
3.1. NGHIÊN CỨU DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA CẠN
3.1.1. Tài liệu sử dụng
3.1.2. Lập các phương án dự báo dòng chảy về hồ trong mùa cạn
3.1.3. Phân tích kết quả huấn luyện, kiểm tra các kịch bản dự báo
3.1.4. Phân tích kết quả kiểm định mô hình
3.2. NGHIÊN CỨU XẢ NƯỚC ĐẨY MẶN TẠI TRẠM BƠM HÒA PHÚ TRÊN SÔNG SÀI GÒN
3.2.1. Thiết lập mô hình nghiên cứu xả nước đẩy mặn
3.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình nghiên cứu xả nước đẩy mặn
3.2.3. Nghiên cứu xác định mối liên hệ giữa mực nước triều và độ mặn
3.2.4. Nghiên cứu xác định mối liên hệ giữa thời gian xả và độ mặn
3.2.5. Nghiên cứu xác định thời điểm xả nước hợp lý tại hồ Dầu Tiếng
3.2.6. Nghiên cứu xác định mối liên hệ giữa thời gian và lưu lượng xả
3.2.7. Nghiên cứu xác định lưu lượng, thời gian xả hợp lý
3.2.8. Phân tích, đánh giá hiệu quả áp dụng kết quả nghiên cứu
3.2.9. Ứng dụng kết quả nghiên cứu xả nước đẩy mặn đợt thứ 8 và 9 năm 2016
3.3. NGHIÊN CỨU DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA LŨ
3.3.1. Nghiên cứu trích xuất dữ liệu từ các mô hình dự báo thời tiết
3.3.2. Thiết lập công cụ mô phỏng dòng chảy lũ về hồ Dầu Tiếng
3.3.3. Kiến nghị sử dụng kết quả dự báo dòng chảy về hồ trong mùa lũ
3.3.4. Ứng dụng kết quả nghiên cứu mô phỏng lũ về hồ Dầu Tiếng
3.4. NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ HỒ DẦU TIẾNG
3.4.1. Tài liệu sử dụng
3.4.2. Các sơ đồ chương trình tính toán điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng
3.4.3. Chương trình tính toán điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng
3.4.4. Ứng dụng nghiên cứu tính toán điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng