I. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý hồ chứa và đáp ứng nhu cầu nước cho các ngành kinh tế. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số, việc phát triển và quản lý tài nguyên nước trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Sự gia tăng nhu cầu nước và năng lượng đã tạo ra những thách thức lớn trong việc vận hành hiệu quả các hồ chứa. Các nghiên cứu cho thấy rằng nhiều hồ chứa hiện nay chưa được khai thác một cách hiệu quả, gây lãng phí nguồn tài nguyên quý giá. Do đó, việc áp dụng các mô hình tối ưu như mô hình tối ưu AI trong quản lý hồ chứa là cần thiết để nâng cao hiệu quả sử dụng nước, đồng thời đảm bảo phát điện và cấp nước cho các nhu cầu khác.
II. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xác định các cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu, đặc biệt là trong bối cảnh lưu vực sông Ba. Nghiên cứu sẽ áp dụng các mô hình trí tuệ nhân tạo và mô hình tối ưu để xây dựng các phương án vận hành tối ưu, giúp đạt được các mục tiêu phát điện và cấp nước hiệu quả. Đặc biệt, việc kết hợp giữa các mô hình mô phỏng và tối ưu sẽ giúp xác định được chế độ vận hành cận tối ưu cho các hồ chứa trong điều kiện biến đổi khí hậu và nhu cầu sử dụng nước ngày càng gia tăng.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp và phân tích để thu thập và xử lý dữ liệu liên quan đến quản lý hồ chứa. Các mô hình mô phỏng và tối ưu sẽ được áp dụng để xây dựng các chương trình tính toán nhằm nâng cao hiệu quả vận hành. Các thuật toán như Quy hoạch động (Dynamic Programming - DP) và mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) sẽ được kết hợp để đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc vận hành hệ thống hồ chứa. Phương pháp này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả sử dụng nước mà còn đảm bảo sự bền vững trong quản lý tài nguyên nước.
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Luận án có ý nghĩa khoa học rõ rệt khi xác lập được cơ sở lý thuyết cho việc quản lý hồ chứa hiệu quả hơn. Việc áp dụng các mô hình AI trong việc vận hành hồ chứa không chỉ giúp nâng cao hiệu quả phát điện mà còn đảm bảo cung cấp nước cho các nhu cầu khác như nông nghiệp và sinh hoạt. Thực tiễn cho thấy, sự kết hợp giữa các phương pháp nghiên cứu hiện có và các công nghệ mới sẽ mang lại nhiều lợi ích cho các cơ quan quản lý tài nguyên nước, giúp họ đưa ra các quyết định chính xác hơn trong việc vận hành hồ chứa. Điều này không chỉ có lợi cho nền kinh tế mà còn cho sự phát triển bền vững của hệ thống tài nguyên nước.
