Luận án tiến sĩ: Xây dựng mô hình vận hành hợp lý công trình thủy lợi Dầu Tiếng phục vụ cấp nước và phòng lũ hạ du sông Sài Gòn

• Tác giả: Nguyễn Văn Lanh
• Người hướng dẫn: PGS. TS Lê Văn Dực
• Trường học: Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước
• Đề tài: 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
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ VẬN HÀNH HỒ CHỨA
• 1.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình, công cụ hỗ trợ vận hành
• 1.3. Dự báo các yếu tố đầu vào để tính toán hỗ trợ vận hành hồ chứa
• 1.4. Nghiên cứu về vận hành hồ chứa nước Dầu Tiếng
• 1.5. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI HỒ DẦU TIẾNG
• 1.6. Đặc điểm, quy mô, nhiệm vụ công trình hồ Dầu Tiếng
• 1.7. Quy trình phục vụ vận hành hồ chứa nước Dầu Tiếng. Thực tiễn yêu cầu vận hành hồ Dầu Tiếng hiện nay
• 1.8. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• 1.8.1. Hướng tiếp cận nghiên cứu
• 1.8.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ VẬN HÀNH HỢP LÝ HỒ CHỨA NƯỚC DẦU TIẾNG
• 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
• 2.3.1. Cơ sở dữ liệu cho mô hình nghiên cứu xả nước đẩy mặn
• 2.3.2. Cơ sở dữ liệu khí tượng, thủy văn, độ mặn
• 2.4. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA CẠN
• 2.4.1. Cơ sở tiếp cận nghiên cứu
• 2.4.2. Giới thiệu mô hình mạng nơ-ron nhân tạo. Cấu trúc mạng ANN ứng dụng dự báo dòng chảy
• 2.4.3. Công cụ nghiên cứu và phương pháp chuẩn hóa số liệu
• 2.5. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP XẢ NƯỚC ĐẨY MẶN
• 2.5.1. Cơ sở tiếp cận nghiên cứu
• 2.5.2. Một số mô hình toán ứng dụng nghiên cứu xâm nhập mặn
• 2.5.3. Cơ sở lý thuyết mô hình Mike 11
• 2.6. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DÒNG CHẢY VỀ HỒ MÙA LŨ
• 2.6.1. Cơ sở tiếp cận nghiên cứu
• 2.6.2. Cơ sở phương pháp trích xuất dữ liệu thời tiết dự báo
• 2.6.3. Giới thiệu mô hình nghiên cứu mô phỏng dòng chảy
• 2.7. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ HỒ DẦU TIẾNG
• 2.7.1. Cơ sở phương pháp tính toán điều tiết lũ
• 2.7.2. Cơ sở thiết lập bài toán điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng
• 2.7.3. Sơ đồ quy trình điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng
• 2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP VÀ ỨNG DỤNG HỖ TRỢ VẬN HÀNH HỒ CHỨA NƯỚC 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
• 3.1.5. Kiến nghị sử dụng kết quả dự báo dòng chảy về hồ trong mùa cạn
• 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 DẦU TIẾNG TRONG 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 kết quả nghiên cứu tính toán điều tiết lũ hồ Dầu Tiếng
• 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Mô hình vận hành công trình thủy lợi Dầu Tiếng

Mô hình vận hành công trình thủy lợi Dầu Tiếng được xây dựng nhằm tối ưu hóa việc cấp nước và phòng lũ cho khu vực hạ du sông Sài Gòn. Công trình này đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nguồn tài nguyên nước, đảm bảo an ninh nguồn nước cho các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Hệ thống thủy lợi này cũng giúp kiểm soát lũ lụt, giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra. Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng quy trình vận hành hợp lý, dựa trên các dữ liệu thủy văn, khí tượng và thực tiễn vận hành.

1.1. Cấp nước

Cấp nước là một trong những nhiệm vụ chính của công trình thủy lợi Dầu Tiếng. Nghiên cứu đã phân tích nhu cầu sử dụng nước trong mùa khô, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm gia tăng tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc dự báo dòng chảy về hồ trong mùa cạn, từ đó điều chỉnh lượng nước xả hợp lý để đảm bảo nguồn nước cho các hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt.

1.2. Phòng lũ

Phòng lũ là nhiệm vụ quan trọng khác của công trình thủy lợi Dầu Tiếng. Nghiên cứu đã phân tích các đợt lũ lớn trong quá khứ, từ đó đề xuất các giải pháp dự báo và kiểm soát lũ hiệu quả. Các công cụ hỗ trợ như mô hình dự báo dòng chảy và tính toán điều tiết lũ đã được phát triển để giúp giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra cho khu vực hạ du sông Sài Gòn.

II. Quản lý nước và kiểm soát lũ

Quản lý nước và kiểm soát lũ là hai yếu tố then chốt trong vận hành công trình thủy lợi Dầu Tiếng. Nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp tích hợp để quản lý nguồn nước một cách hiệu quả, đảm bảo cân bằng giữa nhu cầu sử dụng nước và khả năng cung cấp của hệ thống. Đồng thời, các giải pháp kiểm soát lũ được phát triển dựa trên việc phân tích các yếu tố thủy văn và khí tượng, giúp giảm thiểu rủi ro lũ lụt.

2.1. Quản lý nước

Quản lý nước trong công trình thủy lợi Dầu Tiếng bao gồm việc dự báo và điều tiết lượng nước về hồ, đặc biệt trong mùa khô. Nghiên cứu đã sử dụng các mô hình dự báo dòng chảy và xâm nhập mặn để đưa ra các quyết định vận hành hợp lý, đảm bảo nguồn nước cho các hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt.

2.2. Kiểm soát lũ

Kiểm soát lũ được thực hiện thông qua việc dự báo dòng chảy lũ và tính toán điều tiết lũ. Nghiên cứu đã phát triển các công cụ hỗ trợ như mô hình dự báo lũ và quy trình điều tiết lũ, giúp giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra cho khu vực hạ du sông Sài Gòn.

III. Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

Bảo vệ môi trường là một trong những mục tiêu quan trọng trong vận hành công trình thủy lợi Dầu Tiếng. Nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là trong việc xả nước đẩy mặn và quản lý chất lượng nước. Các giải pháp này không chỉ đảm bảo hiệu quả vận hành mà còn góp phần phát triển bền vững khu vực hạ du sông Sài Gòn.

3.1. Bảo vệ môi trường

Bảo vệ môi trường được thực hiện thông qua việc kiểm soát chất lượng nước và giảm thiểu tác động tiêu cực của việc xả nước đẩy mặn. Nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp xả nước hợp lý để giảm thiểu tác động đến môi trường và hệ sinh thái khu vực hạ du sông Sài Gòn.

3.2. Phát triển bền vững

Phát triển bền vững được thực hiện thông qua việc tích hợp các giải pháp quản lý nước và kiểm soát lũ, đảm bảo cân bằng giữa nhu cầu sử dụng nước và bảo vệ môi trường. Các giải pháp này góp phần phát triển bền vững khu vực hạ du sông Sài Gòn.