Thiết lập mô hình mô phỏng lũ phục vụ vận hành hệ thống hồ chứa trên sông Vu Gia -Thu Bồn thời kỳ mùa lũ

Trong báo cáo này sẽ trình bày một phương pháp tiếp cận để thiết lập mô hình mô phỏng phục vụ vận hành hệ thống hồ chứa thời kỳ mùa lũ theo thời gian thực do tác giả kiến nghị. Mô hình mô phỏng được thiết lập trên cơ sở tích hợp các các mô hình thành phần bao gồm, mô hình mưa - dòng chảy, mô hình diễn toán lũ trên hệ thống sông và mô hình điều tiết lũ hệ thống hồ chứa. Mời các bạn cùng tham khảo để tìm hiểu các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết lập mô hình mô phỏng lũ phục vụ vận hành hệ thống hồ chứa trên sông Vu Gia -Thu Bồn thời kỳ mùa lũTHIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊN SÔNG VU GIA-THU BỒN THỜI KỲ MÙA LŨ Tô Thúy Nga1 Tóm tắt: Trong báo cáo này sẽ trình bày một phương pháp tiếp cận để thiết lập mô hình mô phỏng phụcvụ vận hành hệ thống hồ chứa thời kỳ mùa lũ theo thời gian thực do tác giả kiến nghị. Mô hình mô phỏngđược thiết lập trên cơ sở tích hợp các các mô hình thành phần bao gồm, mô hình mưa - dòng chảy, mô hìnhdiễn toán lũ trên hệ thống sông và mô hình điều tiết lũ hệ thống hồ chứa. Mô hình do tác giả thiết lập có khảnăng dự báo lũ đến hồ chứa và các nút nhập lưu, mô phỏng quyết định về vận hành các cửa xả lũ của các hồchứa theo diễn biến lũ trên hệ thống và đánh giá diễn biến lũ tại các nút không chế ở hạ lưu. Thuật toán giảivà chương trình tính toán do tác gia lập trình và kết quả bước đầu ứng dụng mô hình đối với các hồ chứatrên sông Vu Gia-Thu Bồn. Từ khoá: Mô hình mưa dòng chảy, mô hình NAM, mô hình đường đơn vị, dự báo lũ, hệ thống hồ chứa, I. ĐẶT VẤN ĐỀ1 Lưu lượng đến hồ và các nút nhập lưu trong Mô hình mô phỏng là công cụ tính toán trong quy trường hợp không có tài liệu đo thủy văn được tínhhoạch và vận hành hệ thống hồ chứa có nhiệm vụ toán theo mô hình mưa-dòng chảy. Có nhiều phươngphòng lũ, cắt giảm lũ cho hạ du. Hiện nay, trong công pháp tính toán khác nhau, trong nghiên cứu nàytác quy hoạch và vận hành hệ thống hồ chứa các mô chúng tôi chọn hai phương pháp tính toán: Phươnghình HEC-RESSIM, HEC-HMS và MIKE 11 được pháp đường đơn vị tổng hợp và phương pháp tínhứng dụng rộng rãi trên thế giới trong đó có Việt Nam. toán theo mô hình NAM.Các mô hình này rất thích hợp đối với các bài toán Phương pháp đường đơn vị tổng hợpquy hoạch tài nguyên nước, quy hoạch phòng chống Giả sử đường đơn vị U~t đã được xác định, đượclũ và vận hành hệ thống hồ chứa điều tiết hạn dài. Đối rời rạc hoá theo thời gian bằng cách chia đáy đườngvới bài toán vận hành hệ thống hồ chứa theo thời gian đơn vị thành n thời đoạn t. Khi đó ta có thể tínhthực có nhiệm vụ phòng lũ cần thiết phải ra quyết được quá trình lưu lượng ở cửa ra của lưu vực theođịnh trong thời gian rất ngắn thì việc tính toán với công thức xếp chồng như sau:nhiều kịch bản khác nhau sẽ gặp khó khăn, đặc biệt kMđối với lưu vực sông có thời gian truyền lũ nhanh Qi  P U m 1 m i  m 1 (1)thuộc các tỉnh miền Trung, trong đó có lưu vực sôngVu Gia – Thu Bồn. Chính vì lý do trên, chúng tôi có ý Trong đó: - M là số thời đoạn mưa hiệu quả;định nghiên cứu xây dựng một mô hình mô phỏng - k là số lượng thời đoạn mưa hiệu quả có mặtphù hợp với bài toán vận hành hệ thống hồ chứa trong mỗi phép lấy tổng. Điều kiện k M có nghĩa làphòng lũ theo thời gian thực và thuận lợi cho người số số hạng Pj của mỗi tổng Qi tại thời đoạn i lớn nhấtsử dụng. Chúng tôi đã chọn hệ thống hồ chứa trên lưu cũng chỉ bằng số thời đoạn mưa hiệu quả M;vực sông Vu Gia – Thu Bồn để thử nghiệm. - Pj là mưa hiệu quả tại thời đoạn j (j =1, 2,.., k, .., II. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG M) đã quy đổi theo lượng mưa đơn vị.; 1. Cấu trúc mô hình - Qi là lưu lượng tại tuyến cửa ra của lưu vực tại Mô hình được thiết lập là sự tích hợp của các mô thời đoạn thứ i (i =1, 2, 3, ..., N), N là số thời đoạnhình thành phần: mưa – dòng chảy, điều tiết hồ của quá trình lưu lượng có giá trị là N = n+M-1,chứa, diễn toán trên hệ thống sông và các mô phỏng trong đó n là số thời đoạn của đường đơn vị.về hoạt động của hồ chứa. Mạng sông được cấu trúc - Ui-j+1 là tung độ đường đơn vị tại mỗi thời đoạnbởi các nút sông, nút hồ chứa và các đoạn sông nối tính toán thứ i với điều kiện i-j+1 n, trong đó n làcác nút sông (xem hình 1). số thời đoạn của đáy đường đơn vị. Với điều kiện 2. Mô hình mô phỏng này, các số hạng có chỉ số i-j+1>n của Ui-j+1 sẽ a. Lựa chọn phương pháp tính toán lưu lượng không có mặt trong phép tính tổng Qi ở thời đoạnđến hồ và các nút nhập lưu thứ i. Đường đơn vị U~t có thể xác định theo đường1 Trường Đại học Bách Khoa - ĐH Đà Nẵng đơn vị tổng hợp không thứ nguyên SCS do Cơ quan18 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 42 ...