Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong mùa lũ cho hệ thống hồ chứa bậc thang Hòa Bình và Sơn La

• Tác giả: Vũ Thị Minh Huệ
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Hương Lan
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứa bậc thang Hòa Bình và Sơn La
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VẬN HÀNH HỒ CHỨA ĐA MỤC TIÊU
• 1.1. Hồ chứa và vấn đề vận hành hồ chứa
• 1.2. Phương pháp quản lý và nguyên tắc vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu
• 1.2.1. Các phương pháp quản lý vận hành hệ thống hồ chứa
• 1.2.2. Nguyên tắc vận hành hệ thống hồ chứa
• 1.2.3. Tổng quan các phương pháp xây dựng quy trình vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu
• 1.2.3.1. Phương pháp sử dụng kỹ thuật tối ưu hóa
• 1.2.3.2. Phương pháp mô phỏng
• 1.2.3.3. Phương pháp kết hợp
• 1.3. Tổng quan về lưu vực sông Hồng
• 1.3.1. Lưu vực sông và mạng lưới sông ngòi
• 1.3.2. Giới thiệu các công trình hồ chứa trên dòng chính sông Hồng
• 1.3.3. Nhiệm vụ chống lũ hạ du và nguyên tắc chung của chế độ vận hành chống lũ hạ du
• 1.3.4. Tổng quan các nghiên cứu phục vụ vận hành hệ thống hồ chứa lưu vực sông Hồng trong mùa lũ
• 1.3.5. Quá trình phát triển văn bản pháp lý
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TÍCH NƯỚC TRONG THỜI KỲ MÙA LŨ ĐỐI VỚI HỆ THỐNG HỒ CHỨA HÒA BÌNH VÀ SƠN LA
• 2.1. Nhận xét về các quy trình đã ban hành và đề xuất hướng nghiên cứu chế độ vận hành tích nước
• 2.1.1. Nhiệm vụ chống lũ hạ du và nguyên tắc chung của chế độ vận hành cắt lũ
• 2.1.2. Một số hạn chế của các quy trình vận hành hồ chứa đã ban hành
• 2.1.3. Phân tích thực trạng và những bất cập khi vận hành theo các quy trình đã ban hành
• 2.1.4. Đánh giá khả năng tích nước đầy hồ của hệ thống hồ chứa trên sông Đà
• 2.1.5. Sự cần thiết và định hướng nghiên cứu bổ sung chế độ vận hành tích nước hồ chứa Hòa Bình và Sơn La
• 2.2. Cơ sở khoa học nghiên cứu xây dựng chế độ vận hành tích nước
• 2.2.1. Quan điểm nghiên cứu
• 2.2.2. Phân chia thời kỳ tích nước
• 2.2.3. Phương pháp thiết lập chế độ vận hành trong thời kỳ tích nước hạn chế
• 2.2.4. Xây dựng chế độ vận hành ứng phó trong trường hợp xảy ra lũ bất thường trong thời kỳ tích nước
• 2.3. Phân tích cơ sở thực tiễn và tính khả thi xác định mực nước giới hạn Hgh cho hồ chứa Sơn La và Hòa Bình
• 2.3.1. Thực trạng thay đổi chế độ mực nước hạ du thời kỳ mùa lũ
• 2.3.2. Phân tích đặc điểm mưa lũ và sự hình thành lũ lớn trên lưu vực
• 2.3.3. Khả năng dự báo và nhận dạng lũ lớn trên hệ thống sông Hồng
• 2.4. Công cụ tính toán
• 2.4.1. Ứng dụng MS Excel tính toán điều tiết dòng chảy qua hồ chứa
• 2.4.2. Mô hình MIKE 11
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TRONG THỜI KỲ TÍCH NƯỚC HỆ THỐNG HỒ CHỨA BẬC THANG HÒA BÌNH VÀ SƠN LA
• 3.1. Thiết lập bài toán
• 3.1.1. Thiết lập kịch bản mực nước Hà Nội
• 3.1.2. Chọn phương án lũ để tính toán xác định mực nước giới hạn Hgh
• 3.1.3. Kết quả tính toán bảng nguyên tắc vận hành tích nước
• 3.1.4. Kiểm tra đánh giá tính khả thi của việc vận hành theo bảng nguyên tắc vận hành tích nước
• 3.2. Kết quả nghiên cứu phương án vận hành ứng phó trong trường hợp xảy ra lũ bất thường trong thời kỳ tích nước
• 3.2.1. Các giải pháp vận hành ứng phó trong trường hợp khẩn cấp trên lưu vực sông Hồng
• 3.2.2. Đề xuất phương án vận hành hệ thống hồ chứa ứng phó trường hợp xảy ra lũ bất thường trong thời kỳ tích nước
• 3.2.3. Xây dựng kịch bản tính toán
• 3.2.4. Kết quả tính toán
• 3.3. Đề xuất cơ chế vận hành tích nước hệ thống hồ chứa bậc thang Hòa Bình và Sơn La
• 3.3.1. Thời kỳ tích nước hạn chế (từ 15/06 đến 21/08 hàng năm)
• 3.3.2. Phương án vận hành hồ chứa Sơn La và Hoà Bình ứng phó trường hợp xảy ra lũ bất thường trong thời kỳ tích nước
• 3.4. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Tổng quan nghiên cứu vận hành hồ chứa đa mục tiêu

Chương này tập trung vào việc phân tích các phương pháp quản lý và vận hành hồ chứa đa mục tiêu, đặc biệt là trong bối cảnh hệ thống hồ chứa bậc thang như Hòa Bình và Sơn La. Các nghiên cứu trước đây về quản lý nước và vận hành tích nước được tổng hợp, nhấn mạnh vào các phương pháp tối ưu hóa và mô phỏng. Đồng thời, chương này cũng giới thiệu về lưu vực sông Hồng, các công trình hồ chứa trên dòng chính, và các nhiệm vụ chống lũ hạ du.

1.1. Phương pháp quản lý và nguyên tắc vận hành

Các phương pháp quản lý hồ chứa đa mục tiêu bao gồm kỹ thuật tối ưu hóa, mô phỏng, và kết hợp. Nguyên tắc vận hành tập trung vào việc đảm bảo an toàn hồ chứa và hiệu quả quản lý tài nguyên nước. Các phương pháp này được áp dụng để xây dựng quy trình vận hành, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tác động môi trường.

1.2. Tổng quan về lưu vực sông Hồng

Lưu vực sông Hồng là khu vực quan trọng với mật độ dân cư cao và nền kinh tế phát triển. Các hồ chứa như Hòa Bình và Sơn La đóng vai trò then chốt trong việc phòng chống lũ và cấp nước cho hạ du. Nghiên cứu về quy hoạch hồ chứa và quản lý nước trên lưu vực này là cần thiết để đảm bảo phát triển bền vững.

II. Cơ sở khoa học và thực tiễn xác định chế độ vận hành tích nước

Chương này đi sâu vào việc xác định chế độ vận hành tích nước trong mùa lũ cho hồ chứa Hòa Bình và Sơn La. Các quy trình vận hành hiện tại được đánh giá, chỉ ra những hạn chế và bất cập. Nghiên cứu đề xuất hướng cải tiến, tập trung vào việc tích nước sớm và ứng phó với lũ bất thường.

2.1. Nhận xét về các quy trình vận hành hiện tại

Các quy trình vận hành hiện tại như QT198 và QT1622 được phân tích, chỉ ra những hạn chế trong việc tích nước mùa lũ. Việc tích nước sớm được đề xuất như một giải pháp để nâng cao hiệu quả phát điện và cấp nước, đồng thời đảm bảo an toàn hồ chứa.

2.2. Đề xuất chế độ vận hành tích nước

Nghiên cứu đề xuất chế độ vận hành tích nước có điều kiện, trong đó mực nước giới hạn được xác định dựa trên dữ liệu dự báo và đặc điểm mưa lũ. Phương pháp này giúp tối ưu hóa việc tích nước mà vẫn đảm bảo an toàn chống lũ cho hạ du.

III. Kết quả nghiên cứu và đề xuất chế độ vận hành

Chương này trình bày kết quả nghiên cứu về chế độ vận hành tích nước cho hồ chứa Hòa Bình và Sơn La. Các kịch bản vận hành được thiết lập và đánh giá tính khả thi. Nghiên cứu cũng đề xuất cơ chế vận hành ứng phó với lũ bất thường trong thời kỳ tích nước đầy hồ.

3.1. Thiết lập kịch bản vận hành

Các kịch bản vận hành được thiết lập dựa trên dữ liệu mưa lũ và dự báo thủy văn. Kết quả tính toán cho thấy việc tích nước sớm có thể đạt được mà không ảnh hưởng đến an toàn chống lũ hạ du.

3.2. Đề xuất cơ chế ứng phó lũ bất thường

Nghiên cứu đề xuất cơ chế vận hành ứng phó với lũ bất thường trong thời kỳ tích nước đầy hồ. Các giải pháp bao gồm điều chỉnh mực nước hồ và lưu lượng xả để giảm thiểu tác động đến hạ du.