BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
VŨ NGỌC DƯƠNG
NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH THÍCH NGHI
HỒ CHỨA NƯỚC CỬA ĐẠT TRONG MÙA KIỆT PHỤC VỤ
PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH THANH HÓA
Chuyên ngành: Phát triển nguồn nước
Mã số chuyên ngành: 62 44 92 01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI, NĂM 2017
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS. Nguyễn Mai Đăng
Người hướng dẫn khoa học 2: GS. TS. Hà Văn Khối
Phản biện 1: PGS. TS. Dương Văn Tiển
Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Kiên Dũng
Phản biện 3: TS. Vũ Thị Thu Lan
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại
Phòng họp số 5, Nhà K1, Trường Đại học Thủy lợi
vào lúc 8 giờ 30 ngày 8 tháng 02 năm 2017
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Vũ Ngọc Dương, Ngô Lê An và Nguyễn Mai Đăng (2016). Nghiên cu d
báo dòng chy 10 ngày đến h cha Ca Đạt phc v vn hành h cha
hp lý. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường (ISSN 1859 –
3941), số 54, tháng 9/2016, trang 96-100.
2. Vũ Ngc Dương, Nguyễn Mai Đăng (2016). Mô phng ngu nhiên dòng
chy tháng đến h Ca Đạt bng phương pháp Monte – Carlo. Tạp chí Khí
tượng Thủy văn (ISSN 2525 – 2208), số 667, tháng 7/2016, trang 42-47.
3. Vũ Ngc Dương, Nguyễn Mai Đăng, Văn Khối (2014). Đánh giá nh
hưởng ca biến đổi khí hu đến nhu cu nước tưới cho nông nghip thuc
khu tưới h Ca Đạt. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường
(ISSN 1859 – 3941), số 45, tháng 6/2014, trang 102-108.
1
M ĐẦU
1. Tính cp thiết ca lun án
Thanh Hóa là một trong năm tỉnh, thành phố có diện tích và dân số lớn nhất nước
ta, nhưng cũng là một trong những tỉnh hứng chịu nhiều tác động nhất của thiên
tai lũ, bão hạn hán. Những năm gần đây thiên tai xảy ra nhiều hơn, với mức
độ trầm trọng hơn. Ngoài các nguyên nhân khách quan do thời tiết, khí hậu, còn
có những nguyên nhân chủ quan khác như khả năng dự báo mưa lũ, sự phối hợp
quản lý, vận hành các hồ chứa hiện trên lưu vực sông chưa hợp lý.
Trước thực trạng đó, Chính phủ đã ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa
Sông theo Quyết định số 1911/QĐ-TTg ngày 5/11/2015 (Quy trình 1911).
Tuy nhiên quy trình trên mới chỉ được xây dựng dựa trên hiện trạng tài nguyên
nước lưu vực sông Chu (thuộc sông Mã) mà chưa xét tới những ảnh hưởng tiêu
cực của biến đổi khí hậu (BĐKH) và sự gia tăng của nhu cầu sử dụng nước cho
phát triển dân sinh, kinh tế của tỉnh; đồng thời quy định về giới hạn đẩy mặn đến
đâu, độ mặn bao nhiêu khả năng đáp ứng của hồ cửa Đạt cũng chưa được
làm rõ.
Để nâng cao hiệu quả kinh tế - hội môi trường từ việc vận hành hồ chứa
Cửa Đạt trong mùa kiệt, đặc biệt có xét tới tác động của BĐKH thì việc tính toán
các nhu cầu sử dụng nước gia tăng, nghiên cứu các kỹ thuật tối ưu hồ chứa
các phương pháp dự báo trung hạn lưu lượng đến hồ để vận hành mềm dẻo
hợp lý (thích nghi) hồ Cửa Đạt trong mùa kiệt; đồng thời chỉnh sửa những thiếu
sót những bất hợp thể của quy trình vận hành liên hồ chứa Sông Mã là
cấp thiết. Chính vậy NCS đã lựa chọn vấn đề “Nghiên cứu chế độ vận hành
thích nghi hồ chứa nước Cửa Đạt trong mùa kiệt phục vụ phát triển kinh tế
hội tỉnh Thanh Hóa“ làm đề tài nghiên cứu Luận án tiến sĩ của mình.
2. Mc tiêu lun án
Mục tiêu chính của đề tài nghiên cứu chế độ vận hành thích nghi hồ chứa Cửa
Đạt nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước các ngành nâng cao hiệu quả kinh
2
tế xã hội ở Tỉnh Thanh Hóa. Đồng thời còn đánh giá dòng chảy tối thiểu có thể
đáp ứng yêu cầu đẩy mặn khu vực hạ du sông Mã.
3. Đối tượng và phm vi nghiên cu
- Đối tượng nghiên cứu: hệ thống hồ chứa đa mục tiêu trên lưu vực Sông Chu
(thuộc Sông Mã).
- Phạm vi nghiên cứu: lưu vực Sông Chu (thuộc Sông Mã) bao gồm 2 hồ chứa
Hủa Na và Cửa Đạt và các đối tượng dùng nước khu vực hạ du hồ Cửa Đạt. Tác
động của BĐKH chỉ xét đến khi tính toán nhu cầu nước tưới.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích, thng kê, kế tha chn lc các tài liệu đã nhằm
tp hợp, đánh giá tình toán nhu cầu s dụng nước các ngành xét đến tác
động ca BĐKH;
- Phương pháp hình toán (tất định ngu nhiên) phng dòng chy
ngẫu nhiên đến h và d báo trung hn dòng chảy đến h;
- Phương pháp phân tích hệ thng s dng hình mô phng kết hp vi k
thut tối ưu để nghiên cu vn hành h cha Cửa Đạt.
5. Ý nghĩa khoa hc và thc tin ca lun án
Ý nghĩa khoa học
Vận hành mềm dẻo hợp (vận hành thích nghi) hồ chứa nước đa mục tiêu
hiện nay là xu hướng chung của các nước tiên tiến trên thế giới. Nếu như các kỹ
thuật tối ưu được sử dụng chủ yếu trong các nghiên cứu, còn phỏng được
dùng trong xây dựng quy trình vận hành áp dụng trong thực tế sản xuất thì việc
kết hợp giữa hai ớng cùng với phân tích độ tin cậy dự báo dòng chảy đến
hồ để có những ứng xử hợp lý khi vận hành hồ chứa đa mục tiêu là một tiếp cận
phù hợp với xu thế chung nói trên. Chính vậy kết quả nghiên cứu của Luận
án sẽ góp phần hoàn thiện những luận cứ khoa học vận hành thích nghi hồ chứa
nước đa mục tiêu.
3
Ý nghĩa thực tiễn
Việc nghiên cứu chế độ vận hành thích nghi hồ chứa nước Cửa Đạt trong mùa
kiệt sẽ giúp cho việc điều hành của quan quản lý thuận tiện hơn nhằm đáp ứng
nhu cầu sử dụng nước của các ngành ở tỉnh Thanh Hóa, đồng thời nâng cao hiệu
quả kinh tế phát điện và góp phần điều chỉnh Quy trình 1911 khi cần thiết.
6. Những đóng góp mi ca lun án
1) Góp phần hoàn thiện sở khoa học vận hành thích nghi hồ chứa đa mục
tiêu bao gồm: i) xây dựng các quỹ đạo vận hành tương ứng với các mức
đảm bảo khác nhau từ nghiên cứu chế độ vận hành tối ưu hồ; ii) dự báo
trung hạn dòng chảy đến hồ; iii) tích hợp dự báo với mô hình vận hành
hồ với những phân tích về cách ứng xử vận hành theo trạng thái hồ, dòng
chảy đến hồ dự báo theo các quỹ đạo vận nh đã xây dựng để vận
hành thích nghi hồ chứa đa mục tiêu.
2) Xây dựng được chế độ vận hành thích nghi cho hồ chứa Cửa Đạt trong
mùa kiệt đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước các ngành xét đến
BĐKH, nâng cao hiệu quả phát điện đồng thời đánh giá được tính hợp lý
của lưu lượng tối thiểu tham gia đẩy mặn của hồ Cửa Đạt đối với hạ du
lưu vực sông Mã.
7. Cu trúc ca lun án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị luận án được bố cục trong 3 chương,
bao gồm:
Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu vận hành hồ chứa đa mục tiêu.
Chương 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành thích nghi hồ chứa đa mục tiêu.
Chương 3: Tích hợp dự báo dòng chảy với mô hình tối ưu vận hành thích nghi
hồ chứa Cửa Đạt.