Đánh giá sự ảnh hưởng điện năng của các hồ chứa thủy điện trên hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn khi giao thêm nhiệm vụ phòng lũ

Bài viết đưa ra kịch bản tăng thêm dung tích phòng lũ cho các hồ chứa thủy điện và đồng thời đánh giá thiệt hại sản lượng điện mất đi của các hồ này. Xây dựng giải pháp thỏa hiệp tối ưu Pareto quan hệ giữa tổn thất sản lượng điện và khả năng tăng dung tích cắt lũ cho hạ du. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá sự ảnh hưởng điện năng của các hồ chứa thủy điện trên hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn khi giao thêm nhiệm vụ phòng lũ ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƢỞNG ĐIỆN NĂNG CỦA CÁC HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN TRÊN HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN KHI GIAO THÊM NHIỆM VỤ PHÕNG LŨ TS.Lê Hùng, ThS.Tô Thúy Nga Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt: Vận hành hệ thống hồ chứa thủy điện trên các lƣu vực sông sao cho đảm bảo lợi ích mục tiêu phát điện của các hồ chứa đồng thời giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra cho hạ du là vấn đề rất bức thiết tại 9 lƣu vực sông lớn ở Việt Nam nói chung và lƣu vực sông Vu Gia – Thu Bồn nói riêng. Trong nghiên cứu này chúng tôi sẽ phân tích vai trò điều tiết của các hồ thuỷ điện A Vƣơng, Đăk Mi 4, sông Tranh 2, sông Bung 2 và sông Bung 4 đến ngập lụt hạ du sông Vu Gia - Thu Bồn. Các kịch bản tăng thêm dung tích phòng lũ cho các hồ chứa thuỷ điện và đồng thời đánh giá thiệt hại sản lƣợng điện mất đi của các hồ này. Xây dựng giải pháp thỏa hiệp tối ƣu Pareto quan hệ giữa tổn thất sản lƣợng điện và khả năng tăng dung tích cắt lũ cho hạ du. 1. Đặt vấn đề Lƣu vực sông Vu Gia – Thu Bồn là một trong 9 lƣu vực sông lớn ở Việt Nam, cũng nhƣ các lƣu vực sông ở Miền Trung, thì các hồ chứa thủy điện xây dựng trên lƣu vực này đều với mục tiêu chính là phát điện, còn việc giảm lũ chỉ là kết hợp, dung tích dùng để cho cắt lũ là không có hoặc không đáng kể, trên lƣu vực Vu Gia - Thu Bồn, có 5 hồ chứa thủy điện lớn điều tiết năm, có 3 hồ chứa đã đi vào vận hành nhƣ hồ A Vƣơng (F=682km2), ĐăkMi 4a (F=1125km2), sông Tranh 2 (F=1100km2), hiện có 2 hồ chứa bậc thang sông Bung là sông Bung 2 (F=335km2) và sông Bung 4 (F=1440km2). Bên cạnh quy trình vận hành cho từng hồ chứa thì năm 2010 Chính phủ đã ban hành quy trình vận hành liên hồ gồm 3 hồ chứa thủy điện hồ A Vƣơng (vận hành năm 2009) hồ ĐăkMi 4a, Sông Tranh 2 (vận hành năm 2011). Hình 1. Mạng lưới sông Vu Gia – Thu Bồn và các hồ chứa thủy điện (Nguồn: ”Mô hình thủy văn thủy lực phát triển đô thị thành phố Đà Nẵng”) 12 Các hồ chức thủy điện ở Miền Trung khi đi vận hành trong những năm qua gây nhiều tranh luận, về việc xã lũ nhƣ hồ A Vƣơng (2009) và sông Tranh 2 (2011) cũng nhƣ vận hành mùa cạn nhƣ hồ ĐăkMi 4 (năm 2011, năm 2912). Để khắc phục những vấn đề trên, trong nghiên cứu này chúng tôi tính toán các kịch bản tăng thêm dung tích phòng lũ 10%, 20%, 30% Vhi cho các hồ chứa thuỷ điện và đồng thời đánh giá sản lƣợng điện suy giảm tƣơng ứng của các hồ này. Xây dựng giải pháp thỏa hiệp tối ƣu Pareto quan hệ giữa tổn thất sản lƣợng điện và khả năng tăng dung tích cắt lũ cho hạ du. 2. Các kịch bản tính toán Trong nghiên cứu này chúng tôi tính toán điều tiết lũ hệ thống hồ chứa khi giao thêm dung tích chống lũ của hồ tƣơng ứng 10%, 20% và 30% dung tích hữu ích của các hồ chứa điều tiết năm trên lƣu vực Vu Gia Thu Bồn và đánh giá sự giảm sản lƣợng điện năng của các hồ chứa, ngập lụt ở hạ du. a. Điều tiết hệ thống hồ chứa sao cho mức độ giảm lũ hạ lưu là lớn nhất - Kịch bản điều tiết của 5 hồ chứa thủy điện lớn ở thƣọng nguồn lƣu vực Vu Gia - Thu Bồn. Sử dụng trận lũ lịch sử từ ngày 27/9/2009 đến ngày 2/10/2009 để đánh giá mức độ điều tiết của các hồ chứa thƣợng nguồn Vu Gia – Thu Bồn. - Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa ứng với các dung tích phòng lũ 10%, 20%, 30% Vhi, sao cho giảm lũ hạ du là lớn nhất có thể, thể hiện kết quả mực nƣớc giảm tại các điểm kiểm soát, Hội Khách, Ái Nghĩa, Cẩm Lệ, Giao Thủy, Cao Lâu. b. Tổng sản lượng giảm khi tăng dung tích chống lũ là bé nhất - Tính toán sản lƣợng điện ứng với các trƣờng hợp tăng dung tích chống lũ 10%, 20%, 30% và mực nƣớc trƣớc lũ tƣơng ứng với từng dung tích là từ 1/9 đến 30/9, từ ngày 1/9 đến 31/10, và từ 1/9 đến 31/11. Bảng 1. Các thông số chính của các hồ chứa thủy điện trên lưu vực Vu Gia – Thu Bồn Các thông số hồ chứa ĐăkMi 4aA A Vƣơng Sông Tranh 2 Sông Bung 2 Sông Bung 4 Công suất thiết kế (MW) 148 210 190 100 156 Dung tích thiết kế 312,38 729,2 94,3 510,8 (106m3) 343,55 MNDBT (m) 258 380 175 605 222,5 MNDGC (m) 258,2 382,2 178,5 608,11 228,11 MNC (m) 240 340 140 565 205 Cao trình ngƣỡng tràn 242,5 363 161 363 210,5 (m): Lƣu lƣợng lớn nhất qua 128 78,4 245 54,5 166 nhà máy (m3/s) Số cửa van 5 3 6 3 6 Kích thƣớc (m x m) 14 x 16 14 x 16 16 x 16 14 x 16 12 x 12 (Nguồn ...