i
LỜI CẢM ƠN
Luận án được khởi thảo, tiến hành và hoàn thiện tại trường Đại học Bách
khoa, Đại học Đà Nẵng.
Đầu tiên, Tác giả à t ng k nh trọng và iết ơn sâu sắc đến các hướng
dẫn khoa học TS. Lê Hùng và GS.TS. Hà Văn Khối đã tận t nh hướng ẫn Tác giả
trong suốt quá tr nh nghiên cứu và hoàn thiện Luận án.
Tác giả xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng, Khoa
Xâ ựng Thủy lợi - Thủ điện, Ph ng Quản ý Sau đại học trường Đại học Bách
Khoa, Ban quản ý các ự án đầu tư xâ ựng tỉnh Phú Yên đã tạo điều kiện thuận
lợi cho Tác giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành Luận án.
Tác giả xin à t ng iết ơn đến quý thầ cô và các ạn đồng nghiệp đã
đóng góp nhiều ý kiến thiết thực để Tác giả hoàn thiện luận án.
Cuối cùng Tác giả không thể nào quên sự lo lắng, gánh vác việc nhà và nuôi
dạ con cái của người Vợ, sự quan tâm và động viên của Cha-Mẹ và gia đ nh.
Luận án có nội dung về quản ý vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu ưu
vực sông Ba trong bối cảnh biến đổi kh hậu, đâ à một vấn đề rộng lớn và phức
tạp, luận án không thể tránh kh i sai sót. Tác giả mong nhận được ý kiến đóng góp
của quý thầ , cô, đồng nghiệp, bạn è về luận án để sửa chữa những sai sót.
Xin trân trọng cảm ơn
TÁC GIẢ
Cao Đình Huy
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi à Cao Đ nh Hu . Tôi xin cam đoan đâ à công tr nh nghiên cứu của
riêng tôi. Các nội ung và kết quả nghiên cứu trong Luận án à trung thực và chưa
được ai công ố trong bất kỳ công tr nh khoa học nào.
TÁC GIẢ
Cao Đình Huy
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU .................................................................................... vii
DANH SÁCH HÌNH VẼ .......................................................................................... ix
DANH SÁCH KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. xi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. T nh cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực ti n của luận án .......................................................... 3
5.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................... 3
5.2. Ý nghĩa thực ti n ........................................................................................... 3
6. Phương pháp tiếp cận .......................................................................................... 4
7. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................ 4
8. Cấu trúc uận án ................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ
CHỨA THỜI KỲ MÙA KIỆT ................................................................................... 6
1.1. Vai tr hệ thống hồ chứa trong cân ằng nước ................................................ 6
1.2. Tổng quan các nghiên cứu vận hành hồ chứa .................................................. 8
1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu vận hành hồ chứa trên thế giới ....................... 8
1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu vận hành hồ chứa trong nước ....................... 15
1.2.3. Các nghiên cứu trên ưu vực sông Ba ...................................................... 17
1.3. Nhận xét chung về các nghiên cứu trong và ngoài nước, xác định hướng
nghiên cứu của luận án .......................................................................................... 21
1.3.1. Về phương pháp uận ............................................................................... 21
1.3.2. Về thực trạng nghiên cứu vận hành hồ chứa ở ưu vực sông Ba ............. 22
1.3.3. Định hướng nghiên cứu của luận án ........................................................ 22
iv
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN THIẾT LẬP BÀI TOÁN
VẬN HÀNH HỒ CHỨA TRÊN SÔNG BA THỜI KỲ MÙA KIỆT ...................... 25
2.1. Giới hạn địa ý ưu vực sông Ba ..................................................................... 25
2.2. Đặc điểm sông ng i ........................................................................................ 25
2.3. Phân t ch đặc điểm kh hậu và ng chả sông ảnh hưởng đến chế độ vận
hành các hồ chứa thời kỳ mùa kiệt ........................................................................ 27
2.3.1. Đặc điểm kh hậu ..................................................................................... 27
2.3.2. Đặc điểm chế độ mưa theo mùa ............................................................... 28
2.3.3. Đặc điểm chế độ ng chả sông ng i .................................................... 33
2.3.4. Đặc điểm đường quá tr nh rút nước thời kỳ mùa kiệt .............................. 38
2.4. Hiện trạng hệ thống công tr nh thủy lợi và nhu cầu sử dụng nước ................ 41
2.4.1. Hệ thống công tr nh thủy lợi .................................................................... 41
2.4.2. Hệ thống hồ chứa thủ điện lớn trên sông Ba .......................................... 43
2.4.3. Hệ thống các trạm ơm cấp nước trên sông ch nh ................................... 45
2.5. Nhiệm vụ vận hành điều tiết hệ thống hồ chứa thời kỳ mùa kiệt ................... 46
2.5.1. Nhiệm vụ vận hành điều tiết cấp nước của hệ thống hồ chứa thời kỳ mùa
kiệt ...................................................................................................................... 46
2.5.2. Thực trạng vận hành các hồ chứa thủ điện, khó khăn và tồn tại ............ 48
2.6. Thiết lập ài toán vận hành điều tiết hệ thống hồ chứa trên ưu vực sông Ba
thời kỳ mùa kiệt ..................................................................................................... 52
2.6.1. Xác định nhiệm vụ và nội ung nghiên cứu ài toán vận hành hồ chứa
ưu vực sông Ba thời kỳ mùa kiệt ...................................................................... 52
2.6.2. Mô tả ài toán vận hành hồ chứa trên ưu vực sông Ba theo thời gian thực
thời kỳ mùa kiệt .................................................................................................. 54
2.6.3. Những khó khăn khi ập và vận hành hệ thống hồ chứa ưu vực sông Ba
theo thời gian thực và hướng giải quyết ............................................................. 57
2.7. Kết luận chương 2........................................................................................... 59
CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG, XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ RÚT
NƯỚC TIỀM NĂNG PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA SÔNG BA
THỜI KỲ MÙA KIỆT THEO THỜI GIAN THỰC................................................. 62
3.1. Giới thiệu chung về các mô h nh mô ph ng trong quy hoạch và quản ý tài
ngu ên nước .......................................................................................................... 62
3.2. Xâ ựng mô h nh mô ph ng Ba-Model phục vụ ài toán quản ý nước và
vận hành hệ thống hồ chứa trên ưu vực sông Ba .................................................. 66
v
3.2.1. Yêu cầu về thiết lập mô h nh ................................................................... 66
3.2.2. Cấu trúc của mô h nh ............................................................................... 66
3.2.3. Mô ph ng ................................................................................................. 69
3.3. Xâ ựng thuật toán và ập chương tr nh t nh toán cho mô h nh Ba-Model .. 72
3.3.1. Thuật toán t nh điều tiết hồ chứa .............................................................. 72
3.3.2. Giới thiệu cơ sở ý thu ết mô h nh NAM ................................................ 76
3.3.3. Thuật toán t nh ưu ượng tại các nút nhập ưu theo mô h nh NAM ....... 81
3.3.4. Dữ liệu sử dụng cho t nh toán .................................................................. 82
3.3.5. Lập chương tr nh t nh toán ....................................................................... 83
3.4. Xác định bộ thông số mô h nh NAM của Ba-Mo e ưu vực sông Ba .......... 83
3.4.1. Xác định các tiểu ưu vực phục vụ t nh toán nước đến các nút hồ chứa .. 83
3.4.2. T ch hợp các mô h nh thành phần khi xác định các tham số mô h nh
NAM................................................................................................................... 86
3.4.3. Xác định bộ thông số mô h nh NAM ....................................................... 87
3.5. Xâ ựng đường rút nước tiềm năng ứng dụng trong nhận dạng ng chảy
mùa kiệt ................................................................................................................. 92
3.5.1. Xâ ựng biểu đồ rút nước tiềm năng ...................................................... 92
3.5.2. Nhận dạng ng chả mùa kiệt theo biểu đồ rút nước tiềm năng ........... 96
3.6. Kết luận ........................................................................................................... 96
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BA-MODEL VÀO VẬN HÀNH HỆ
THỐNG HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC SÔNG BA THỜI KỲ MÙA KIỆT .......... 98
4.1. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu .................................................................. 98
4.2. T nh toán kiểm tra khả năng đáp ứng êu cầu điều tiết cấp nước cho hạ du
theo qu tr nh vận hành iên hồ của các hồ chứa lớn trên ưu vực sông Ba .......... 98
4.2.1. Mục đ ch t nh toán ................................................................................... 98
4.2.2. Thiết lập mạng sông ................................................................................. 99
4.2.3. Phương pháp t nh toán nước đến các nút hồ chứa và nhập ưu ............. 100
4.2.4. Phương thức vận hành hồ chứa trong quá tr nh t nh toán kiểm tra ........ 105
4.2.5. Tài iệu sử dụng t nh toán ....................................................................... 107
4.2.6. Kết quả t nh toán kiểm tra êu cầu điều tiết cấp nước hạ u qu định
trong qu tr nh iên hồ chứa 878/QĐ-TTG ...................................................... 108
4.2.7. Đề xuất một phương án điều tiết cấp nước hạ du thời kỳ mùa kiệt cho các
hồ chứa Krông H’Năng, Ba Hạ và Sông Hinh ................................................. 116
