Luận Văn Thạc Sĩ Về Vận Hành Hệ Thống Hồ Chứa Giảm Ngập Úng Tại Lưu Vực Sông Đồng Nai - Sài Gòn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thủy văn học nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông đồng nai sài gòn góp phần, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Văn Biên
• Người hướng dẫn: TS. Trần Kim Châu
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên cứu vận hành hệ thống hồ chứa giảm ngập úng lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VẬN HÀNH LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI - SÀI GÒN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.3. Định hướng nghiên cứu trên lưu vực sông Đồng Nai
• 2. CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI - SÀI GÒN
• 2.1. Tổng quan lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn
• 2.2. Đặc điểm địa hình
• 2.3. Đặc điểm hạ nguồn
• 2.4. Đặc điểm khí hậu
• 2.5. Đặc điểm thủy văn
• 2.6. Đặc điểm sông ngòi
• 2.7. Mạng lưới trạm đo khí tượng thủy văn
• 2.8. Tình hình ngập lụt hạ du trong những năm gần đây
• 2.9. Hệ thống hồ chứa, công trình trên lưu vực sông Đồng Nai
• 2.10. Hiện trạng điều hành hệ thống hồ chứa
• 3. CHƯƠNG III: THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VẬN HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI
• 3.1. Cơ sở lý thuyết khoa học
• 3.2. Nguyên lí thiết lập mô-đun vận hành hệ thống
• 3.3. Lựa chọn phương pháp và kỹ thuật điều hành hồ chứa
• 3.4. Lựa chọn trận lũ điển hình
• 3.5. Xác định quá trình lũ đến hồ trên các nhánh sông
• 3.6. Dòng chảy lũ đến hồ Bảo Dương biên trên nhánh sông Đồng Nai
• 3.7. Dòng chảy lũ đến hệ Hàm Thuận - biên trên nhánh sông La Ngà
• 3.8. Dòng chảy đến hồ Thác Mơ - biên trên nhánh sông Bé
• 3.9. Ứng dụng mô hình MIKE - NAM tính toán dòng chảy đến, dòng chảy nhập lưu
• 3.10. Thiết lập mô hình HEC-RESSIM
• 3.11. Xác định nguyên tắc vận hành và lựa chọn điểm kiểm soát
• 3.12. Kiểm định mô hình HEC-RESSIM
• 3.13. Thiết lập mô hình thủy lực MIKE 11
• 4. CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CẮT GIẢM LŨ CỦA HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC
• 4.1. Các phương án mô phỏng vận hành
• 4.2. Kết quả vận hành
• 4.3. Phân tích đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ của hệ thống hồ chứa
• 4.4. Đề xuất giải pháp vận hành
• KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống hồ chứa và giảm ngập úng

Hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nước và giảm thiểu ngập úng. Hệ thống hồ chứa này không chỉ đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai. Các công trình hồ chứa lớn như Thủy điện Trị An và Dầu Tiếng đã chứng minh hiệu quả trong việc điều tiết dòng chảy và giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt. Theo nghiên cứu, việc giảm ngập úng hạ du thông qua quản lý hợp lý các hồ chứa là cần thiết để bảo vệ an toàn cho người dân và tài sản. Việc phân tích, đánh giá hiện trạng quản lý và vận hành các hồ chứa là bước đầu tiên trong việc cải thiện hiệu quả hệ thống này.

II. Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Đồng Nai Sài Gòn

Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn có đặc điểm địa hình đa dạng với nhiều sông suối, hồ chứa và hệ thống thủy văn phong phú. Lưu vực sông Đồng Nai có tổng diện tích rộng lớn, ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy và khả năng tích trữ nước. Các yếu tố như khí hậu, địa hình, và thổ nhưỡng đều ảnh hưởng đến dòng chảy và quản lý nước trong lưu vực. Nghiên cứu cho thấy, việc nắm rõ các đặc điểm tự nhiên này là cần thiết để xây dựng các phương án quản lý nước hiệu quả, từ đó giảm thiểu nguy cơ ngập úng. Thực tế cho thấy, sự thay đổi khí hậu cũng có tác động lớn đến lưu vực, làm gia tăng tần suất và cường độ lũ lụt.

III. Thiết lập mô hình mô phỏng vận hành hệ thống hồ chứa

Việc thiết lập mô hình mô phỏng là một phần quan trọng trong nghiên cứu quản lý hệ thống hồ chứa. Mô hình này giúp dự đoán và đánh giá khả năng vận hành của các hồ chứa trong các tình huống khác nhau. Sử dụng mô hình MIKE-NAM để tính toán lưu lượng nước và mô phỏng các kịch bản khác nhau là một trong những phương pháp hiệu quả. Mô hình mô phỏng cung cấp cái nhìn tổng quan về cách thức hoạt động của hệ thống hồ chứa trong việc điều tiết nước, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc quản lý nước và giảm thiểu ngập úng. Kết quả từ mô hình sẽ hỗ trợ trong việc đưa ra các quyết định điều hành và quy hoạch tài nguyên nước hiệu quả.

IV. Phân tích đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ của hệ thống hồ chứa

Phân tích và đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu này. Hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn đã cho thấy khả năng giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt. Các phương pháp mô phỏng cho thấy rằng, việc vận hành hợp lý các hồ chứa có thể giảm đáng kể lưu lượng lũ về hạ du. Đánh giá tác động môi trường cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này, giúp nhận diện những ảnh hưởng tiêu cực từ việc vận hành hồ chứa đến hệ sinh thái. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, việc cải thiện quy trình vận hành và quản lý hồ chứa là cần thiết để tối ưu hóa hiệu quả cắt giảm lũ, đồng thời bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn là một trong những hệ thống sông lớn và quan trọng nhất của Việt Nam, với tổng diện tích khoảng 44.100 km², trong đó phần diện tích trên lãnh thổ Việt Nam chiếm khoảng 37.400 km². Tổng lượng nước trung bình hàng năm đạt khoảng 35,7 tỷ m³, đóng vai trò chủ đạo trong phát triển kinh tế - xã hội khu vực Nam Bộ. Trên lưu vực này hiện có hơn 200 hồ chứa thủy điện và thủy lợi lớn, trung bình và nhỏ, với tổng dung tích điều tiết khoảng trên 6 tỷ m³ và công suất lắp đặt khoảng 3.000 MW. Các công trình hồ chứa như Trị An, Dầu Tiếng, Thác Mơ, Hàm Thuận, Đơn Dương không chỉ phục vụ phát điện mà còn góp phần điều tiết lũ, cung cấp nước sinh hoạt, công nghiệp và tưới tiêu.

Tuy nhiên, việc vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn hiện còn nhiều hạn chế, đặc biệt là trong phối hợp vận hành nhằm giảm thiểu ngập úng hạ du. Các hồ chứa hoạt động gần như độc lập, chưa có sự phối hợp chặt chẽ về mặt kỹ thuật và pháp lý, dẫn đến tình trạng ngập lụt nghiêm trọng tại các vùng hạ lưu trong mùa mưa. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng mô hình mô phỏng vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, phân tích, đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ và đề xuất phương án vận hành tối ưu nhằm giảm thiểu ngập úng cho vùng hạ du. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, tập trung vào các hồ chứa có dung tích lớn và ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy hạ lưu, với các trận lũ điển hình năm 2000 và 2007 làm cơ sở phân tích.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước, giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt, đồng thời góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội khu vực Nam Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về vận hành hồ chứa đa mục tiêu và hệ thống liên hồ chứa, bao gồm:

• Lý thuyết vận hành hồ chứa đa mục tiêu: Tập trung vào việc cân bằng các mục tiêu như phát điện, cấp nước, điều tiết lũ và bảo vệ môi trường sinh thái. Các nguyên tắc vận hành được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn ngành TCN 121-2002 về quy trình vận hành hồ chứa nước.

• Mô hình toán học tối ưu vận hành hồ chứa: Sử dụng các phương pháp quy hoạch tuyến tính (LP), quy hoạch động (DP), quy hoạch phi tuyến (NLP) và các kỹ thuật tối ưu hỗn hợp (Mixed Optimization Techniques) để xác định chiến lược vận hành tối ưu cho hệ thống liên hồ chứa.

• Mô hình mô phỏng thủy văn và thủy lực: Ứng dụng mô hình MIKE-NAM và HEC-RAS để mô phỏng dòng chảy, tính toán lưu lượng lũ đến hồ và dòng chảy hạ lưu, từ đó đánh giá hiệu quả vận hành.

Các khái niệm chính bao gồm: dung tích hồ chứa, mực nước dâng bình thường (MNDBT), mực nước gia cường (MNGC), lưu lượng xả lũ, mực nước trước và sau lũ, hệ số Nash (đánh giá độ chính xác mô hình), và các cấp báo động lũ.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu khí tượng, thủy văn từ 16 trạm khí tượng và 13 trạm thủy văn trên lưu vực, bao gồm mưa, mực nước, lưu lượng, phù sa, và các số liệu vận hành hồ chứa trong các năm 2000 và 2007.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả, phân tích hồi quy để xác định đặc trưng thủy văn, thủy lực của lưu vực. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình mô phỏng thủy văn MIKE-NAM và mô hình thủy lực HEC-RAS dựa trên số liệu thực đo.

• Mô hình mô phỏng vận hành: Thiết lập mô hình mô phỏng vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, áp dụng các phương án vận hành khác nhau để đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ năm 2013 đến 2015, với các bước chính gồm thu thập và xử lý số liệu, xây dựng mô hình, hiệu chỉnh mô hình, mô phỏng vận hành và phân tích kết quả.

Cỡ mẫu dữ liệu thủy văn và khí tượng được lựa chọn đảm bảo đại diện cho toàn bộ lưu vực, với thời gian quan trắc kéo dài từ 30 đến 50 năm, giúp đảm bảo tính chính xác và tin cậy của mô hình.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiện trạng vận hành hồ chứa và ảnh hưởng đến dòng chảy hạ lưu: Hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn hiện vận hành chủ yếu theo mục tiêu phát điện và cấp nước, chưa có sự phối hợp đồng bộ trong điều tiết lũ. Kết quả mô phỏng cho thấy, trong các trận lũ năm 2000 và 2007, mực nước hạ lưu tại các trạm Biên Hòa, Nhà Bè và Phú An giảm được từ 10% đến 15% khi vận hành hồ chứa theo phương án liên hồ chứa phối hợp, so với vận hành độc lập từng hồ.

2. Hiệu quả cắt giảm lũ của hệ thống liên hồ chứa: Phân tích các phương án vận hành cho thấy, việc phối hợp vận hành các hồ chứa lớn như Trị An, Dầu Tiếng, Thác Mơ và Hàm Thuận có thể giảm đỉnh lũ hạ lưu từ 0,3 đến 0,5 m, tương đương giảm lưu lượng đỉnh lũ khoảng 20-25%. Mực nước trước lũ và mực nước đón lũ được điều chỉnh hợp lý giúp giảm thiểu ngập úng cho vùng hạ lưu.

3. Ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng thủy văn: Lượng mưa trung bình hàng năm trên lưu vực khoảng 2.100 mm, với mùa mưa kéo dài 7 tháng, tập trung chủ yếu vào các tháng VI đến IX. Mô đun dòng chảy trung bình toàn lưu vực khoảng 25 l/s/km², với sự phân hóa rõ rệt theo không gian và thời gian. Các trận lũ có tính chất phức tạp, nhiều đỉnh, thời gian duy trì lũ kéo dài từ 1 đến 3 tuần, gây khó khăn cho công tác dự báo và vận hành hồ chứa.

4. Đặc điểm ngập lụt hạ lưu: Các vùng đồng bằng ven sông như Biên Hòa, Nhà Bè, Phú An thường xuyên bị ngập úng với diện tích ngập từ 11.000 ha đến trên 150.000 ha tùy theo trận lũ. Thời gian ngập kéo dài từ 10 đến 60 ngày, gây thiệt hại lớn về kinh tế và đời sống dân cư.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng ngập úng hạ lưu là do chế độ vận hành hồ chứa chưa được phối hợp đồng bộ, dẫn đến việc xả lũ không hợp lý, gây tăng mực nước đột ngột tại các vùng hạ lưu. So với các nghiên cứu trước đây chỉ tập trung vào vận hành từng hồ riêng lẻ, nghiên cứu này đã xây dựng mô hình liên hồ chứa đa mục tiêu, cho phép tối ưu hóa vận hành nhằm cân bằng giữa phát điện, cấp nước và phòng chống lũ.

Kết quả mô phỏng và phân tích số liệu cho thấy mô hình mô phỏng thủy văn MIKE-NAM và mô hình thủy lực HEC-RAS có độ chính xác cao với hệ số Nash trên 0,7, phù hợp để áp dụng trong vận hành thực tế. Việc áp dụng mô hình tối ưu hóa vận hành liên hồ chứa đã được chứng minh là phương pháp hiệu quả, phù hợp với đặc điểm khí hậu, thủy văn phức tạp của lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ mực nước trước và sau vận hành, bảng so sánh lưu lượng đỉnh lũ và mực nước tại các trạm thủy văn, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của các phương án vận hành đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và áp dụng quy trình vận hành liên hồ chứa đồng bộ: Thiết lập quy trình vận hành phối hợp giữa các hồ chứa lớn trên lưu vực nhằm tối ưu hóa việc điều tiết lũ, giảm thiểu ngập úng hạ lưu. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm, do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì phối hợp với các đơn vị quản lý hồ chứa.

2. Phát triển hệ thống giám sát và dự báo thủy văn hiện đại: Đầu tư nâng cấp mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn và hệ thống dự báo lũ trung hạn, ngắn hạn để cung cấp thông tin kịp thời phục vụ vận hành hồ chứa. Thời gian triển khai 2-3 năm, do Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia và các viện nghiên cứu thực hiện.

3. Đào tạo và nâng cao năng lực quản lý vận hành hồ chứa: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về vận hành hồ chứa đa mục tiêu và hệ thống liên hồ chứa cho cán bộ quản lý, kỹ thuật viên. Thời gian liên tục, do các trường đại học và viện nghiên cứu phối hợp thực hiện.

4. Hoàn thiện khung pháp lý và cơ chế phối hợp quản lý: Xây dựng văn bản pháp luật và quy định cụ thể về phối hợp vận hành hệ thống liên hồ chứa, đảm bảo sự phối hợp chặt chẽ giữa các chủ thể quản lý hồ chứa và các địa phương hạ lưu. Thời gian thực hiện 1-2 năm, do Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý tài nguyên nước và thủy lợi: Giúp xây dựng chính sách, quy trình vận hành hồ chứa hiệu quả, giảm thiểu ngập lụt và đảm bảo cung cấp nước cho các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội.

2. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia thủy văn, thủy lực: Cung cấp cơ sở dữ liệu, mô hình và phương pháp nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa đa mục tiêu, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.

3. Các đơn vị vận hành hồ chứa thủy điện và thủy lợi: Hỗ trợ trong việc áp dụng các phương án vận hành tối ưu, nâng cao hiệu quả khai thác công trình, đảm bảo an toàn và giảm thiểu tác động tiêu cực đến hạ lưu.

4. Các địa phương và cộng đồng dân cư vùng hạ lưu: Nâng cao nhận thức về tác động của vận hành hồ chứa đến ngập úng, từ đó phối hợp với các cơ quan chức năng trong công tác phòng chống thiên tai và quản lý tài nguyên nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần vận hành liên hồ chứa thay vì vận hành từng hồ riêng lẻ?
   Vận hành liên hồ chứa giúp phối hợp điều tiết dòng chảy, cân bằng các mục tiêu phát điện, cấp nước và phòng chống lũ, từ đó giảm thiểu ngập úng hạ lưu hiệu quả hơn so với vận hành độc lập từng hồ.

2. Mô hình mô phỏng nào được sử dụng trong nghiên cứu?
   Luận văn sử dụng mô hình thủy văn MIKE-NAM và mô hình thủy lực HEC-RAS để mô phỏng dòng chảy, lưu lượng lũ và mực nước, giúp đánh giá hiệu quả các phương án vận hành.

3. Hiệu quả cắt giảm lũ của hệ thống liên hồ chứa đạt được là bao nhiêu?
   Kết quả mô phỏng cho thấy có thể giảm đỉnh lũ hạ lưu từ 0,3 đến 0,5 m, tương đương giảm lưu lượng đỉnh lũ khoảng 20-25%, góp phần giảm thiệt hại do ngập úng.

4. Các yếu tố khí tượng thủy văn ảnh hưởng như thế nào đến vận hành hồ chứa?
   Lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian, mùa mưa kéo dài 7 tháng với lượng mưa trung bình 2.100 mm/năm, tạo ra các trận lũ phức tạp, đòi hỏi vận hành hồ chứa linh hoạt và chính xác.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
   Cần xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa đồng bộ, nâng cấp hệ thống giám sát dự báo, đào tạo nhân lực và hoàn thiện khung pháp lý để đảm bảo vận hành hiệu quả và bền vững.

Kết luận

• Hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn có vai trò quan trọng trong phát điện, cấp nước và điều tiết lũ, nhưng hiện nay vận hành chưa đồng bộ, gây ngập úng hạ lưu.
• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình mô phỏng vận hành liên hồ chứa, đánh giá hiệu quả cắt giảm lũ với các trận lũ điển hình năm 2000 và 2007.
• Phương án vận hành liên hồ chứa phối hợp có thể giảm đỉnh lũ hạ lưu từ 0,3 đến 0,5 m, tương đương giảm lưu lượng đỉnh lũ khoảng 20-25%.
• Đề xuất các giải pháp đồng bộ về quy trình vận hành, hệ thống giám sát, đào tạo và khung pháp lý nhằm nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước và giảm thiểu ngập úng.
• Tiếp theo, cần triển khai thí điểm quy trình vận hành liên hồ chứa, đồng thời hoàn thiện hệ thống dự báo và nâng cao năng lực quản lý để áp dụng rộng rãi trong thực tế.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ vùng hạ lưu và phát triển bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn!

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hồ chứa trên lưu vực sông Dong nai- Sài gòn, góp phan giảm ngập úng hạ du” được hoàn thành nhờ sự cô gang nỗ lực của bản thân tác giả và sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thay, Cô, cơ quan, ban bẻ và g1a đình. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Trần Kim Châu đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm theo dõi, gợi ý các ý tưởng khoa học và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn tới cô giáo PGS.TS Phạm Thị Hương Lan đã giúp đỡ tận tình cũng như cung cấp các số liệu trong luận văn. Xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Thủy văn và Tài nguyên nước- Trường Đại học Thuỷ Lợi đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, cũng như qua trình thực hiện Luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn! Hà nội, tháng 3/2015 Tác giả Nguyễn Văn Biên CAM KET CUA HỌC VIÊN Tên tôi là: Nguyễn Văn Biên __ Mã số học viên: 138440225003 Lép: 21V11 Chuyên ngành: Thủy văn học Ma số: 604490 Khóa học: 21 Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Tein Kim Châu và PGS.TS Phạm Thị Hương Lan với đề ải nghiên cứu trong luận văn *Nghiên cứu vận hành hệ thống liên hỗ chứa trên lưu vực sông Đằng nai- Sài gòn, góp phan giảm ngập ting hạ du”. Đây là 4 tài nghiên cấu mới, không tring lip với các đềti luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bắt Ì in văn nào, Nội dung của luận văn được. thé in theo đúng quy định, các nguồn tải liệu, tw liệu nghiên cứu va sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn. Néu xây ra vẫn để gì với nội dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trích nhiệm theo quy định. NGƯỜI VIET CAM DOAN MỤC LỤC MO BAU 1 CHUONG I: TONG QUAN CÁC NGHIÊN CUU VAN HANH LIEN HO CHỮA TREN LƯU VUC SONG DONG NAI- SAIGON, 4 1.1, Ti hinh nghiên cứu trênthế giới 4 1.2! Tìnhhình nghiên cứuở Việt Nam 8 1.4, _ Định hướng nghiễn cứu trên lưu vục sông Dong Nai, 14 “CHƯƠNG II: DAC DIEM TỰ NHIÊN LƯU VUC SÔNG ĐỒNG NAILSÀI GÓN.- Tổng quan ưu vực sông Dang Nai- Sai Gan 7 211. Bye diém dia hin 18 2.13, Bye diém hả nhường is 2/14. Bae digm khíbậu 9 2. Die diém hủy văn 2 2. Đặc diém sông ngồi 24 21. Mang lui tram do ki tượng thủy van, 27 2.8, __ Tình hình ngập lụt hạ du trong những nam gan đây. 31 2” Hệ thống hồ chứa, công trình trên lưu vực sông Đồng nai % 3. _ Hiện trạng điều hình hệ thông ho chứa 3 “CHƯƠNG IM: THIET LAP MÔ HINH MÔ PHONG VAN HANH HE THONG LIEN HO “CHỮA TREN LƯU VUC SONG ĐÔNG NAL 48 3.1, Corso lý thuyết khoa hoc 48 3d. Nguyên I thie lập module vận hành hệ thông 4 3:12. Lựa chọn phương phíp và kỹ thuậtđiều hình hồ chia, 51 3.13, Lựa chạn trận 0 điển hình, 34 342. Xác định quả tinh Ia đến hồ rên cá nhinh sông, 59 3⁄21. Ding chay lũ đến hồ Bon Dương biên én nh sông Đồng Nai ó0 3⁄22. Dông ehay lũ dén hệ Hàm Thuận — biên trên nhánh sông La N 6 3.23, Dong chấy đến hồ Thác Mơ _ biên tiên anh sông Bé 66 33, Ủng dụng mô hình MIKE - NAM tính toán đồng chây đền, đồng chây nhập ưa 68 344, Thiet ip môhinhHee- Resim 2 3. Xée định nguyén td vin hành và lựa chọn điềm kiêm soat It n a. Nguyen te chung vậnhành ? 9, Nguyên ác lựa chọn dim kiểm soát B ©. Qué ình vận hành điều tit gôm có các pai đoạn như sau 1 3⁄43. M phỏng vận hành hệ thông lên hồ n Higa chỉnh mô hình Hee- Rewim 18 bì Kiểm định mô hình Hee- Ressim 80 3. - Thiết lập mô bình thủy lực MIKE 1. Tổng bop, phântích, xi ti igu đưa vom hình oT 35. Thiet gp đồ thay lự inh ton 82 3553. _Higu chinh và kiêm định mô hình MIKE 11 8 'CHƯƠNG IV: PHAN TÍCH, DANH GIÁ HIEU QUA CAT GIAM LU CUA HE THONG LIÊN HO CHỮA TREN LƯU VUC NGHIÊN COU so -41. Các phường dn mô phỏng vận hinh 89 4. Kết qua vận hành 90 43 Phin ch đánh gi hiệu quả cất giảm lũ của hệ thống hỗ chứa 103 444, _ĐỀ xuấtgii phip vận hình, no KẾT LUẬN Hà KIÊN NGHỊ. 116 TÀI LIỆU THAM KHAO H7 DANH MỤC BANG BIEU Bảng 2.1: Mạng lưới trạm quan tric khí tượng ? Bảng 2.2: Mang lưới tam quan rắc thuỷ văn 29 Bảng 2 3: Danh sich các tram do mưa được sĩ dụng uên lưu vực 30 Bảng 3.1: Lưu lượng đình i đến hồ Trị An qua các năm 3s Bang 3.2: Lưu lượng định lồ tram Phước Hòa que các năm 1 Bảng 3. 3: Các tr là din hình trên lưu vục Đồng Nai Sài Gòn 3 Bang 3. 4: Hệ số tương quan và các thông số của phương trình hồi quy đình lượng của trạm thuỷ văn Dai Nga 6 Bảng 3,5: Đặc trưng của các tin lũ điện hình đến hồ, 68 Bảng 3. 6: Kết qua din gi hiệu chỉnh mô hình NAM cho ving nghiên cứu 1 Bảng 3.7: Mực nước tương ứng với ác cấp báo động lũ ại các tram kiếm soa. : Kết quá kiên tra hệ số Nash bước higu chỉnh mồ hình 85 Bảng 3. 9: Kết qua kiếm tra hg số Nash bước Kiểm định mồ hình 88 Bảng4 1; Các phương én vận hành 0 Bảng 4.3: Mục nước rước I-Vphong là Mire nước dén 1a V dn à của img hồ ~ nhánh sông Bé (phương án chọn) 99 4. 4: Mực nước trước li-Vphong Bảng hà ~ lũ. Mực nước đôn iV đón lũ của lừng nhánh sông Đồng Nai (phương chon). 5: Mục nước trước I-V phòng lồ. Mục nước đón 1s V độn lũ ea ting ho = nhánh La Ngi (phương dn chọn) ” Bang 4.6: Mục nước rước l-V phòng lũ Mục nước đón iV đón là của hồ Tả An (phương án chọn) 99 Bang 4. 7: Mực nước tương ứng với các cap bao động lũ.8: Kết quả mực nước lớn nhất giữa thự do vi tinh oan mô phòng I0 Bảng 4.9: Kết quả mực nước nhỏ nhát giữa thực đo và tính toán mô phỏng 105 Bảng 4. 10: Két quả mye nước lớn nhất giữa thực do và tính toán mô phỏng, 106 Bang 4. 11: Kết quả mực nước nhỏ nhất giữa thục do và tính toán m6 phỏng, 107 DANH MỤC HÌNH VE Hình 1 1: Biểu đồ điều phối hồ chứa nước “4 Hình 1 2: So đồ khối điều hành hg thông hỗ chứa 16 Hình 2 1: Vi tí fu vực sông đồng nai và phụ edn "7 Hình 2 2: Địa hình lưu ye sông Đồng Nai 18 2 3: Hình Viti ce trạm thy văn rên lưu vực sông Đẳng Nai và phụ cận 3 2 4: BANG THONG SO KY THUAT CHỦ YEU CUA CÁC HỖ CHUA Hình sol 2 5: Sơ Hình đồ các hồ chưa đưa vào vận hành cit giám lũ 46 2 6: : Quan hệ lưu lượng xả hỗ Trị An- mực nước Biên Hòa, Hình AT Hình 3 1: Sơ đồ kh tính toán vận hi iên hồ chứa Hình 3 2: Sơ đồ tiếp cận xây dựng quy tinh vận hành liên hồ chữa ưu vực Nai Hình3 3:: Sơ đồ vận hàn cắt giảm lũ cho hạ du Hình 3.4: Biểu đồ ưu lượng định 19 đến hồ Trị An qua các năm Hình 3.5: Thông ke lưu lượngdin lũ và thời gian xuấthiện tại hỗ Hình 3.6: Thời gia lũ của các ra 1 tại trạm thủy văn Dran Hình 3, 7: Đường quan hệ Wimax -Qmax hỗ Đơn Dương. Hình 3,8: Đường quá trình lũ đến hồ Đơn Dương trong một số năm điễn Hình3 9: Biểu đồ thống kê lưu lượng định lũ lớn nht ại rạm Đại Nga (1979-2012). 64 Hình 3 10: Quan hệ giữa đính ũ vả tổng lượng lũ trạm Dai Nga 65 Hình 3.11: Đường qua tình lưu lượng ngày mô phỏng và thục đ ti Phước Hồa từ năm 1978-1989, xắc định thông số.12: Dường quá trình lưu lượng ngày mô phòng và thục do tai Phước Hòa từ năm. 1990-1994, kiém định thông số 70 Hình 3. 13: Đường quá trình lưu lượng ngày mô phỏng va thực do tại Trị An từ năm 1979- 1984 10 Hình 3,14: Dưỡng quá tình haw lượng ngày mô phông và thực do tại Trị An từ năm 1986- 1089 n Hình 3.15: Kết qua Qua hd năm 2000 và 2007 n Hình3. 16: Sơ để hệ thông liên hồ chứa én lưu vục ông Đẳng Nai ” Hình 3. 17: Thiết lập câu lệnh vận hành ho chứa trong mô hình HEC RESSIM. 78 Hình 3, 18: Kết qua hiệu chỉnh Hee-Ressim trạm Tả Pao năm 2000 8 Hình3. 19: Kết quả hiệu chính Hec- Ressim tram Phước Hòa nim 2000 9 Hình 3.20: Kết qua hig chín Hee-Ressim trạm Ta Lai năm 2000, 1 Hình 3,21: Kết quả kiếm định Hee- Ressim trạm Tả Pao năm 2007 80 Hình 3.22: Kết quả kiển định Hec- Ressim tram Phước Ha năm 2007 s0 Hình 3.23: Kết quả kiếm định Hec- Ressim trạm Ta Lai năm 2007 si Hình3. 24: Sơ đỗ mạng thủy lực bệ thông sông Đẳng Nai Sai Gòn 83 Hình 3.25: Kết quả hiệu chính trạm Biển Hồa “ Hình 3.26: Kết quả hiệu chính trạm Nhà Bè. 85 Hình3 27: Kết gua hiệ chỉnh tram Phú An 88 Hình 3.28: Kết qua kiém định tạm Biên Hồn 87 Hình 3.29: Kết qua kiêm định ram Phá An a7 Hình 3.30: Kết gua kiêm định ram Nhà Bè 88 Hình 4, 1: Kết quả vận hinh điều it hỗ Thác Mơ với trận lũ năm 2000. o Hình 4,2: Kết quả vận hành điều it hỗ Cin Đơn với tra lĩ năm 2000 3 Hình 4,3: Kết quả vận hành điều it hỗ Phước Hoa với tận lũ năm 2000.4: Hiệu qua cit giảm lũ gi tram Phước Hòa năm 2000 2 Hình 4. 5: Kết qua vận hành hỗ chứa Đơn Dương năm 2000 93 Hình 4,6: Kết quả vận hành hồ chi Đại Ninh năm 2000, 93 inh 4,7: Kết quả vận hành hồ chứa Đẳng Nai 2 năm 2000 4 Hình 4,8: Kết quả vận hành hồ chứa Đồng Na 3 năm 2000 94 in4, 9: Kết quả vận hành hồ chữa Đồng Nai 4 năm 2000 95 Hình 4,10: Hiệu qu ct giảm lũ tại rạm Ta Lai năm 2000 95 inh4, 11: Kết gua vận hành hỗ chứa Him Thuận năm 2000, 96 Hình 4, 12: Kết qua vận hành hỗ chứa Đa Mi năm 2000 % Hình 4, 13 Hiệu quả et giảm lũ ti tram Tà Pao năm 2000. 9 Hình 4, 14: Hiệu qu cất giảm 1 ti ram Phú Hiệp nim 2000. 9 Hình 4, 15: Kết quả vận hành hỗ chứa Trị An năm 2000.