Bài giảng Mô hình hóa hệ thống tài nguyên nước - PGS.TS. Ngô Lê Long

Bài giảng Mô hình hóa hệ thống tài nguyên nước được biên soạn nhằm giới thiệu các phương trình cân bằng cơ bản sử dụng cho mô hình hệ thống sông và hồ chứa, giới thiệu các kiến thức vận hành cơ bản đối với hồ chứa đơn đa mục tiêu, giới thiệu bài toán vận hành hồ chứa phục vụ đa mục tiêu. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mô hình hóa hệ thống tài nguyên nước - PGS.TS. Ngô Lê Long MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNGTÀI NGUYÊN NƯỚC PGS.TS. Ngô Lê LongTài liệu tham khảo Hà Văn Khối, L.Đ. Thành, N.L. Long. Giáo trình Quy hoạch và phân tích hệ thống tài nguyên nước. NXB Giáo dục, 2007. Mays L.W. and Y.-K. Tung. Hydrosystems Engineering and Management. Water Resources Publications, 1992. Jain, S.K. and V.P. Singh. Water resources systems planning and management. Elsevier, 2003. Daniel P. Loucks. Water resources systems planning and management – An Introduction to Methods, Models and Applications. United Nations Educational Publicatio,n 2005.Giới thiệu Phân tích hệ thống tài nguyên nước có liên quan chặt chẽ với việc sử dụng các mô hình toán. Vận hành hệ thống tài nguyên nước là bài toán phức tạp do không biết đầu vào (tương lai) của hệ thống (mưa & dòng chảy). Mô hình mô phỏng cân bằng nước cung cấp một công cụ nhằm đánh giá biến thiết kế hay chiến lược vận hành trên cơ sở số liệu lịch sử hay số liệu tổng hợp nhằm xem xét hệ thống thực thi thế nào.Mục tiêu 1. Giới thiệu các phương trình cân bằng cơ bản sử dụng cho mô hình hệ thống sông và hồ chứa. 2. Giới thiệu các kiến thức vận hành cơ bản đối với hồ chứa đơn/đa mục tiêu. 3. Giới thiệu bài toán vận hành hồ chứa phục vụ đa mục tiêuHệ thống lưu vực sông Nước sử dụng cho: • Cấp nước • Giải trí • Tự nhiên • Phát điện • Kiểm soát ô nhiễm • Giao thông thủyHệ thống lưu vực sông Các thành phần: • Hồ chứa, đập, trạm bơm • Kênh dẫn, đường ống • Cơ sở vật chất • Nhà máy thủy điện • Nhà máy nước, xử lý nước thải • Âu thuyền • Kiểm soát lũ (hồ chứa, đắp đê) • Hệ thống thu gom, phân bổ1.1 Khái niệm về hệ thống TNN “Hệ thống tài nguyên nước là một hệ thống phức tạp bao gồm nguồn nước, các công trình khai thác tài nguyên nước, các yêu cầu về nước cùng với mối quan hệ tương tác giữa chúng và sự tác động của môi trường lên nó”  Nguồn nước: Lượng và phân bố của chúng theo không gian và thời gian; chất lượng nước và động thái của nước.  Hệ thống các công trình khai thác: Bao gồm các công trình đầu mối, các công trình chuyển nước v.v. được cấu trúc tùy thuộc vào mục đích khai thác TNN.  Các yêu cầu về nước: Bao gồm các hộ dùng nước, yêu cầu phòng chống lũ, lụt, yêu cầu cải tạo môi trường và yêu cầu dùng nước khác.1.2 Khái quát về mô hình hóa hệ thống TNN Tại sao mô hình: • Làm hay thiết kế gì? • Làm hay thiết kế ở đâu? • Độ lớn, số lượng và vận hành như thế nào? • Khi nào thực hiện? • Thủy văn, kinh tế, sinh thái và xã hội tác động gì? Tại sao?1.2 Khái quát về mô hình hóa hệ thống TNN Mô hình hoá hệ thống tài nguyên nước là sự biểu đạt các quy luật của hệ thống TNN, bao gồm các quá trình vật lý và động thái của hệ thống bằng các biểu thức toán học.  Giúp cho việc nhận thức được những hành xử của hệ thống một cách thấu đáo  Dễ dàng cung cấp các kịch bản vận hành hệ thống khác nhau  Là cầu nối giữa người quản lý chính sách và nghiên cứu1.3 Những thách thức trong việc mô hìnhhóa HTTNN Thách thức của những nhà hoạch định và quản lý  Xác định được các lựa chọn nhằm giải quyết bài toán  Tìm hiểu các nhu cầu của các nhóm lợi ích nhằm đạt được sự đồng thuận về các vấn đề cần làm.  Thiết lập và sử dụng mô hình đưa ra các kết quả để mọi hộ dùng nước đạt được sự thỏa thuận chung phù hợp với giá trị riêng của họ  Ra quyết định và thực hiện chúng, đưa ra sự khác biệt của các ý tưởng, giá trị xã hội và mục tiêu.1.3 Những thách thức trong việc mô hìnhhóa HTTNN Thách thức của mô hình hóa  Giải pháp hoàn thiện cho việc quy hoạch TNN hiếm khi tồn tại: Các kế hoạch và dự án là động, phát triển theo thời gian.  Bất kỳ quyết định lớn nào cũng bao gồm nhiều quyết định nhỏ được thực hiện bởi các cơ quan khác nhau có trách nhiệm về các khía cạnh khác nhau của dự án.  Thời gian dành cho việc nghiên cứu TNN nói riêng thường ngắn hơn so với yêu cầu. Nếu có đủ thời gian thì mục tiêu của các nghiên cứu có thể thay đổi đáng kể.Khung phân tíchchung của cácnghiên cứu HTTNN1.3 Những thách thức trong việc mô hìnhhóa HTTNN Thách thức trong việc áp dụng mô hình vào thực tế  Luôn có một khoảng cách giữa những nghiên cứu về sản phẩm mô hình hóa ...