Nghiên cứu đề xuất quy tắc vận hành xả lũ an toàn cho hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn trong mùa mưa lũ

Bài viết đề xuất quy tắc vận hành hồ chứa của các hồ ứng với trường hợp tạo mực nước đón lũ ở các hồ chứa nhỏ hơn mực nước đón lũ quy định trong quy trình nhằm xả lũ an toàn cho hạ du, đồng thời đề xuất phương pháp xả lũ hợp lý cho hệ thống Vu Gia – Thu Bồn để giảm lũ cho hạ du mà không ảnh hưởng lớn đến mục tiêu phát điện của các hồ chứa. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu đề xuất quy tắc vận hành xả lũ an toàn cho hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn trong mùa mưa lũ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TẮC VẬN HÀNH XẢ LŨ AN TOÀN CHO HỆTHỐNG HỒ CHỨA TRÊN LƢU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN TRONG MÙA MƢA LŨ Tô Thúy Nga1; Nguyễn Thế Hùng1, 1 Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt: Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn sau khi xây dựng các hồ chứa thượngnguồn chế độ lũ và ngập lụt hạ du sẽ bị ảnh hưởng bởi các hồ chứa này. Nếu có chế độvận hành hợp lý cho các hồ chứa này sẽ có tác động tích cực đối với vùng hạ du mà vẫnđảm bảo được mục tiêu phát điện và an toàn hồ chứa; ngược lại, nếu không có chế độvận hành thích hợp sẽ có tác động tiêu cực và trong nhiều trường hợp gây thiệt hại lớncho vùng hạ du. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất quy tắc vận hành hồ chứa củacác hồ ứng với trường hợp tạo mực nước đón lũ ở các hồ chứa nhỏ hơn mực nước đón lũquy định trong quy trình nhằm xả lũ an toàn cho hạ du, đồng thời đề xuất phương phápxả lũ hợp lý cho hệ thống Vu Gia – Thu Bồn để giảm lũ cho hạ du mà không ảnh hưởnglớn đến mục tiêu phát điện của các hồ chứa.1. Đặt vấn đềTrong số 5 hồ chứa thủy điện lớn trên sông Vu Gia Thu Bồn có nhiệm vụ cắt giảm lũ chohạ du có 3 hồ chứa là Sông Tranh 2, A Vương và Đakmi 4 thuộc nhóm các hồ chứa đã cóquy định về vận hành cắt lũ hạ du với tổng dung tích phòng lũ là 175,71 triệu m3. Phầndung tích phòng lũ của các hồ chứa này giới hạn bởi mực nước đón lũ (ZDL) đến mựcnước dâng bình thường (HBT) và chỉ được sử dụng để cắt lũ ở khu vực đỉnh lũ khi dựbáo trong khoảng từ 6-12 h tới lũ tại mỗi hồ chứa đạt đỉnh. Cũng theo quy trình liên hồchứa, trong thời kỳ mùa lũ các hồ chứa này được tích đến mực nước lớn hơn mực nướcđón lũ và có thể tích đến mực nước dâng bình thường, chỉ khi dự báo trong khoảng 24htới lưu lượng lũ vượt qua một giá trị nhất định đối với từng hồ chứa mới xả nước để đưavề mực nước đón lũ. Như vậy, các hồ chứa này ưu tiên nhiệm vụ tích nước phát điện .Điều này cũng hơ ̣p lý vì đối với lưu vực Vu Gia -Thu Bồn, lũ lên xuống rất nhanh và lưulượng cơ bản thời kỳ mùa lũ rất nhỏ, nếu duy trì mực nước hồ ở mức thấp mà không có lũlớn thì không thể tích đầy hồ. Tuy nhiên, với quy mô dung tích phòng lũ như vậy thì hiệuquả cắt lũ cho hạ du không cao. Hơn nữa, với yêu cầu dự báo chỉ có 6-12h trước khi cắtđỉnh lũ sẽ có nhiều rủi ro do không thể bắt được đỉnh và không kịp vận hành theo đúngquy định. Mặt khác, do khu vực ngập lụt ở hạ du có khả năng điều tiết rất lớn, nếu chỉ xảnước trước 24h để đón lũ thì lượng xả xuống cũng lớn, một phần lớn lượng xả xuống hạdu bị trữ lại ở khu vực hạ du chưa kịp thoát ra biển trước khi lũ về. Điều này làm chohiệu quả cắt lũ của các hồ chứa không hiệu quả.Từ những đặc điểm trên cho thấy cần nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quảcắt giảm lũ cho hạ du nhưng vẫn đảm bảo an toàn tích nước cho nhiệm vụ phát điện vàcấp nước hạ du thời kỳ mùa kiệt.Sơ đồ hệ thống bao gồm các đoạn sông, nút nhập lưu, nút hồ chứa và các nút kiểm soát.Khu vực nghiên cứu được mô phỏng 18 nhập lưu, 15 đoạn sông và 5 nút hồ chứa. Có 3nút kiểm soát được chọn tại các ví trí trạm thủy văn Nông Sơn, Thành Mỹ và Hội Khách,trong đó trạm Hội Khách là trạm đo mực nước, trạm Thành Mỹ và Nông Sơn là trạm đolưu lượng, cũng là các trạm đo kiểm định thông số của mô hình hệ thống. 21 Hình 1. Sơ đồ 5 hồ chứa thủy điê ̣n lớn có nhiê ̣m vụ cắ t giảm lũ cho hạ lưu và vi ̣ trí các trạm thủy văn trên sông Vu Gia – Thu Bồ n .2. Phương hướng đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả cắt giảm lũ cho hạ duViệc đề xuất phương án dung tích phòng lũ và chế độ điều tiết cắt lũ dựa trên những căncứ sau đây:(*) Quy định về quy trình vận hành liên hồ chứa về chế độ điều tiết cắt lũ dựa theo dựbáo có lũ trước 24h và dự báo đỉnh lũ trước 6-12h.(**) Khả năng kéo dài thời gian dự báo lũ khi nhỏ hơn hoặc bằng 24h như đã quy địnhtrong quy trình liên hồ chứa lên 3 đến 5 ngày nhờ việc ứng dụng mô hình MOPHONG-LU do tác giả xây dựng. Việc kéo dài thời gian dự báo lũ và cập nhật liên tục theo kếtquả dự báo mưa cho phép xả nước từ hồ xuống dưới mực nước đón lũ trước khi lũ về.Dựa trên những căn cứ trên đây tác giả nghiên cứu để đề xuất các giải pháp nâng cao hiệuquả cắt lũ của các hồ chứa theo hướng sau : Hạ thấp mực nước đón lũ còn go ̣i là “ tạomực nước đón lũ” đã được quy định trong quy trình liên hồ chứa trên cơ sở kéo dài thờigian dự kiến của dự báo lũ đến hồ theo mô hình MOPHONG-LU. Theo hướng này, tácgiả tôn trọng quy định về việc cho phép các hồ chứa được tích nước cao hơn mực nướcđón lũ và chỉ hạ mực nước về mực nước đón lũ khi xuất hiện lũ lớn hơn một quy mô nàođó. Tuy nhiên, mực nước đón lũ được hạ thấp hơn so với quy trình.3 Thiết lập mạng sông khu vực sông Vu Gia-Thu ...