Nghiên cứu mô phỏng chuỗi dòng chảy ngẫu nhiên đến hồ chứa đảm bảo tính đồng bộ thuỷ văn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn

Bài viết Nghiên cứu mô phỏng chuỗi dòng chảy ngẫu nhiên đến hồ chứa đảm bảo tính đồng bộ thuỷ văn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn trình bày kết quả ứng dụng phương pháp Monte-Carlo mô phỏng ngẫu nhiên chuỗi dòng chảy đến các hồ chứa lớn trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mô phỏng chuỗi dòng chảy ngẫu nhiên đến hồ chứa đảm bảo tính đồng bộ thuỷ văn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUỖI DÒNG CHẢY NGẪU NHIÊN ĐẾN HỒ CHỨA ĐẢM BẢO TÍNH ĐỒNG BỘ THUỶ VĂN HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN Tô Việt Thắng1, Nguyễn Tùng Phong1, Ngô Lê Long2 1 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, email: tovietthang@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi1. ĐẶT VẤN ĐỀ đến ngẫu nhiên sẽ được tạo ra theo mô phỏng Monte-Carlo với các lần phát thử nghiệm đủ Trong những năm gần đây, nghiên cứu vận lớn, đảm bảo kết quả tạo ra có thể bao trùmhành hồ chứa tập trung vào sự dụng công cụ được tốt các tổ hợp dòng chảy có thể xảy ra.mô hình toán nhằm tính toán vận hành hồ chứatheo thời gian thực, tính toán tối ưu vận hành 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨUhồ chứa phát điện, cấp nước [2]… Một trongnhững yêu cầu quan trọng của bài toán vận 3.1. Xác lập dạng phân bố xác suất chohành hồ chứa đa mục tiêu là hệ thống số liệu, chuỗi dòng chảy thực tế tới 04 hồtài liệu phải đầy đủ. Tuy nhiên, vấn đề khó Bằng cách phân tích số liệu quá khứ nhằmkhăn thường gặp trong thực tế là chuỗi số liệu thiết lập và lựa chọn các hàm phân phối xácđo đạc, tính toán dòng chảy đến các hồ chứa xuất cho các số liệu dòng chảy, nghiên cứu đãthường ngắn và thiếu đồng bộ. Để khắc phục xác định các dạng phân bố xác suất phù hợpnhược điểm này cần nghiên cứu tính toán, tạo nhất cho từng bước thời đoạn 10 ngày chochuỗi số liệu dòng chảy đến hồ đủ dài mang chuỗi số liệu trong 35 năm từ năm 1977 đếntính ngẫu nhiên nhưng vẫn đảm bảo được mối 2011 (Hồ A Vương); trong 27 năm từ nămquan hệ thủy văn trong hệ thống và đặc trưng 1981 đến 2008 (Hồ Sông Bung 4); trong 32thống kê dòng chảy của mỗi lưu vực. năm từ 1976 đến 2008 (Hồ Sông Tranh 2); Bài báo trình bày kết quả ứng dụng trong 34 năm từ năm 1976 đến 2010 (Hồ Đăkphương pháp Monte-Carlo mô phỏng ngẫu Mi 4). Kết quả cho thấy với các tháng mùanhiên chuỗi dòng chảy đến các hồ chứa lớn kiệt, đối với cả 04 hồ, thì phân bố phù hợp nhấttrên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn. là phân bố cực trị “Maximum Extreme” còn lại đều phù hợp với các phân bố chuẩn “Normal”2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU hoặc phân bố log - chuẩn “Log normal”. Nghiên cứu sử dụng phương pháp Monte 3.2. Thiết lập tương quan thủy văn giữaCarlo - là một phương pháp mô phỏng bằng các nhánh sôngxác suất sử dụng việc lấy mẫu ngẫu nhiên đểthu được các kết quả số - nhằm mô hình hóa Để đảm bảo tính đồng bộ về chế độ dòngdòng chảy ngẫu nhiên thời đoạn trung bình 10 chảy trong cùng một hệ thống sông, nghiênngày dựa trên chuỗi số liệu thực đo đến 04 hồ cứu đã tiến hành phân tích tương quan vềchứa A Vương, Sông Tranh 2, Sông Bung 4 và thủy văn theo từng tháng (từ tháng 1 đếnĐăk Mi 4 [1] [3]. Theo đó, số liệu thực đo tháng 12) và phân tích quan hệ giữa cácdòng chảy đến các hồ sẽ được phân tích thống tháng kề nhau đối với dòng chảy đến thực tếkê nhằm tìm ra các hàm phân bố xác suất. Các của cả 04 hồ trên các sông Thu Bồn, Sônggiá trị dự báo ngẫu nhiên và chuỗi dòng chảy Cái, sông Bung và sông A vương. Các hệ số 551Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1tương qua thủy văn thực tế này sẽ được khai ngày thông qua bảng ma trận tương quanbáo trong mô hình đóng vai trò như các giới (Hình 1) cho thấy hệ số tương quan dònghạn các khoảng giá trị của từng chuỗi mô chảy đến (giữa các hồ) được cấp phát từphỏng ngẫu nhiên. mô hình bám sát hệ số tương quan dòng đến Tổng cộng có 06 tương quan giữa các hồ A thực tế từng hồ (VD. 0,816 (từ mô hình) soVương – Sông Tranh 2, A Vương – Sông Bung với 0,803 (dòng chảy thực tế) đối với quan4, A Vương – Đăk Mi 4, Sông Bung 4 – Đăk hệ hồ A Vương – Đăk Mi 4 trong tháng 5).Mi 4, Sông Tranh 2 – Đăk Mi 4, Sông Tranh 2 Như vậy, với việc sử dụng hệ số tương quan– Sông Bung 4. Tính toán cho 12 tháng, sẽ có thủy văn trong việc phân phối dòng chảytổng cộng là 06 x 12 = 72 hệ số tương quan đến theo mô phỏng Monte Carlo, nghiêndòng chảy đến giữa các hồ với nhau (Bảng 1). cứu đã loại bỏ được sự không đồng bộ vềHệ số tương quan ...