Xây dựng phần mềm quản lý và vận hành hồ chứa nước Định Bình, Bình Định

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích xây dựng một mô hình quản lý quá trình điều tiết dòng chảy qua hồ về hạ lưu để giúp nhà quản lý đưa ra những quyết định nhanh chóng, kịp thời, chính xác, đảm bảo an toàn cho hồ chứa và vùng hạ lưu. Ngoài ra, còn cung cấp thêm kết quả phục vụ cho việc xây dựng quy trình vận hành, lên phương án và quy hoạch sử dụng nguồn nước trên sông Kôn - Hà Thanh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng phần mềm quản lý và vận hành hồ chứa nước Định Bình, Bình Định Võ Ngọc Dương, Nguyễn Quang Bình, Phan Thanh Sỹ 14 XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỒ CHỨA NƯỚC ĐỊNH BÌNH, BÌNH ĐỊNH SOFTWARE DEVELOPMENT FOR MANAGING AND OPERATING DINH BINH RESERVOIR, BINH DINH PROVINCE Võ Ngọc Dương, Nguyễn Quang Bình, Phan Thanh Sỹ Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; vnduong@dut.udn.vn Tóm tắt - Tính toán thủy văn và điều tiết lũ là một yêu cầu quan trọng trong thiết kế, vận hành các hồ chứa, với mục đích đảm bảo an toàn cho công trình, thỏa mãn yêu cầu phòng lũ cho hạ du và các nhiệm vụ khác. Thông qua mô phỏng chính xác dòng chảy về hồ chứa và tính toán điều tiết lũ hợp lý sẽ tăng thêm độ tin cậy, giúp cho công tác vận hành đảm bảo an toàn và hiệu quả hơn. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả sử dụng mô hình thủy văn bán phân bố SWAT để mô phỏng dòng chảy đến hồ chứa nước Định Bình – Bình Định từ năm 1984 - 2014 và xây dựng phần mềm điều tiết lũ theo quyết định về Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Kôn - Hà Thanh (1841/QĐ-TTg) do Thủ tướng Chính phủ ký ban hành ngày 29 tháng 10 năm 2015. Kết quả bài báo hy vọng sẽ mở ra một hướng tiếp cận mới trong công tác vận hành hồ chứa, đặc biệt là hồ Định Bình, góp phần giảm rủi ro do lũ lụt ở vùng hạ du. Abstract - Hydrological modelling and flood regulation is vital requirements for reservoir design and operation. It is to support the project safety, flood prevention for downstream areas, and other missions. An accurate modelling of reservoir inflow is expected to make flood regulation more reasonable, increasing the confidence, efficiency of system operation. In this study, the semi distributed hydrological model – SWAT is chosen for modelling the inflow of Dinh Binh reservoir from 1984 to 2014 and developing a new tool for optimizing the flood drainage according to government rule of 1841/QĐ-TTg released on 29 October 2015. This tool is expected to provide a new approach for reservoir operation, especially with Dinh Binh reservoir, contributing to mitigating the risks of floods for downstream areas. Từ khóa - điều tiết lũ; 1841/QĐ-TTg; phần mềm; sông Kôn - Hà Thanh; hồ Định Bình. Key words - flood regulation; 1841/QĐ-TTg; software; Kon - Ha Thanh river; Dinh Binh reservoir. 1. Đặt vấn đề Hồ chứa Định Bình là một trong những công trình thủy điện lớn của cả nước, có dung tích toàn bộ là 226,21x106 m3, nằm ở vị trí thượng nguồn sông Kôn - Hà Thanh, có nhiệm vụ phòng lũ, phát điện và tưới tiêu phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Bình Định [3]. Vì vậy, yêu cầu đảm bảo an toàn hồ chứa trong suốt thời gian khai thác, đặc biệt là vào mùa lũ là một nhiệm vụ quan trọng. Hiện nay, theo chỉ đạo của Chính phủ và Bộ Công thương, mỗi hồ chứa đều phải xây dựng phương án và quy trình vận hành riêng để phục vụ ra quyết định trong quá trình điều tiết hồ chứa. Theo Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Kôn - Hà Thanh do Thủ tướng Chính phủ ký ngày 29 tháng 10 năm 2015 [2], thì lưu lượng dòng chảy dùng cho phát điện luôn duy trì trong cả mùa khô và mùa lũ là 37,5 m3/s. Khi mực nước trong hồ đạt cao trình mực nước dâng bình thường 91,93m, để đảm bảo an toàn cho công trình hồ chứa, lưu lượng xả qua tràn lúc này bằng lưu lượng đến hồ. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích xây dựng một mô hình quản lý quá trình điều tiết dòng chảy qua hồ về hạ lưu để giúp nhà quản lý đưa ra những quyết định nhanh chóng, kịp thời, chính xác, đảm bảo an toàn cho hồ chứa và vùng hạ lưu. Ngoài ra, còn cung cấp thêm kết quả phục vụ cho việc xây dựng quy trình vận hành, lên phương án và quy hoạch sử dụng nguồn nước trên sông Kôn - Hà Thanh. Trong nghiên cứu này, tác giả sẽ lập trình phần mềm dựa theo quyết định Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Kôn - Hà Thanh do Thủ tướng Chính phủ ký ngày 29 tháng 10 năm 2015, kế thừa kết quả tính toán dòng chảy về hồ Định Bình từ năm 1984 – 2014 bằng mô hình thủy văn bán phân bố SWAT. tỉnh Bình Định, cách Quy Nhơn khoảng chừng 70 km về hướng Tây. Hồ chứa nước Định Bình có tổng kinh phí đầu tư trên một ngàn tỷ đồng với nhiều nhiệm vụ: chống lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ muộn, giảm nhẹ lũ chính vụ, và sau khi phát huy hết năng lực sẽ cấp nước tưới cho 34.000 ha đất nông nghiệp. Ngoài ra, công trình này còn cấp nước cho công nghiệp, nông thôn, dân sinh và nuôi trồng thủy sản. Lưu lượng xả về hạ lưu thường xuyên 3 m3/s để bảo vệ môi trường, duy trì hệ sinh thái hạ lưu và chống xâm nhập mặn ở cửa sông, đồng thời kết hợp phát điện công suất 6.600 KW. Các thông số chi tiết về hồ chứa Định Bình tại Bảng 1 [3]. 2. Hồ chứa nước Định Bình Hồ Định Bình thuộc xã Vĩnh Hảo, huyện Vĩnh Thạnh, Bảng 1. Các thông số của hồ Định Bình [3] STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Cấp công trình 2 Diện tích lưu vực 1.040 Km2 3 Cao trình đỉnh đập 95,3 m 4 Cao trình mực nước lũ kiểm tra 94,8 m 5 Cao trình mực nước dâng BT 91,93 m 6 Cao trình mực nước chết 65,0 7 II m Dung tích toàn bộ 226,21 x 10 6 m3 8 Dung tích hữu ích 209,93 x 106 m3 9 Dung tích chết 106 m3 112,00 x 10 Lưu lượng lũ thiết kế Q0,5% 8.130 m3/s 11 Lưu lượng lũ kiểm tra Q0,1% 9.690 m3/s 6 x (14 x 11) m 12 Tràn xả lũ có ncửa x (BxH) 13 Cao trình ngưỡng tràn 14 Cửa xả đáy ncửa x (BxH) 15 Cao trình ngưỡng cửa xả đáy 16 Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy 80,93 m 5 x (6 x 5) m 58 m 37,5 m3/s ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 2 15 Đập ngăn sông được xây dựng bằng bê tông đầm lăn (RCC) có chiều dài 611,25 m; cao trình đỉnh 95,30 m, cao trình đáy thấp nhất 43,00 m, chiều cao lớn nhất 52,30 m, chiều rộng đỉnh đập 9 m; trên đỉnh đập có bố trí cầu giao thông có trọng tải 18 T. 3. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu kế thừa kết quả tính toán thủy văn về hồ Định Bình bằng mô hình bán phân bố SWAT từ năm 1984 - 2014. Căn cứ vào dòng chảy đến, nghiên cứu sẽ phát triển phần mềm dựa theo quyết định về Quy trình vận hành liên hồ chứa trên ...