Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
383
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO MỰC NƯỚC TRƯỚC LŨ
HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN SƠN LA VÀ HÒA BÌNH
TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC VẬN HÀNH
Vũ Thị Minh Hu1, Hà Văn Khối2
1 Đại học Thủy lợi, email: minhhhue_tvct@tlu.edu.vn
2 Đại học Thủy lợi, email: havankhoi.wru@gmail.com
1. MỞ ĐẦU
H cha thy điện Sơn La và a Bình
hai h chứa lớn trong hệ thống ln hồ
cha trên sông Hồng nhim v cp nước
h du, phòng và phát đin. Theo nhiệm
v chống cho h du, trong thi kỳ mùa lũ
h cha Sơn La và h cha a nh phải
dành 7 t m3 nước tmực nước dâng bình
thưng (Hbt) đến mc nưc trưc (Htl)
đcắt cho h du. Trong giai đoạn thiết
kế k thuật, mực nưc trước ca h chứa
n La chn là 194,0m, h Hòa Bình
mực nưc trưc lũ là 101,0m, các g tr
này được gi nguyên khi y dựng quy
trình vận hành liên h chứa Sơn La, a
nh, Thác và Tuyên Quang trong a
hàng m ban hành theo Quyết định số
198 -TTg ngày 10 tháng 02 năm 2011
của Th ng Chính phủ (viết tt là QT-
198). Theo thiết kế, h cha thủy đin n
La có ct nưc nh toán phát điện (Htt)
78m, thủy điện a nh có Htt = 88m.
Trong phn lớn thời gian của thi kỳ a
, hai h cha này ch dưc tích nưc đến
mực nưc trưc lũ nên s gim cột nước
phát điện và nhỏ hơn ct nưc tính toán của
cả hai h cha theo thiết kế. Đ đm bảo
cột nưc tính toán phát điện, trong thi k
a mực nưc ti thiu hồ Hòa Bình
phải cao trình 105m, cao hơn mực nước
trưc lũ quy định trong quy trình vn hành
liên h cha 4m, n hồ chứa thy điện
n La mực nưc tối thiểu cần cao trình
196,2m, cao n mực c trưc quy
định trong quy trình vn hành liên hồ cha
2m. Đ nâng cao hiệu qu phát đin thi
k a , yêu cầu v đm bo ct nước
nh toán ca nhà y thy điện trong thi
k mùa rất cần thiết. Chính vì vậy,
trong thời k a nếu điu kiện cho
phép có th xem t nâng cao mc c
trưc lũ đến mực nưc 105m i với h
Hòa nh) và 196,2m (đi vi hồ Sơn La)
sẽ đm bo được cột nưc tính toán phát
điện và kng gây thiệt hại điện năng cho
nhà máy thủy điện.
Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật việc
xác định mực nước trước cho hai hồ chứa
Sơn La Hòa Bình chưa được xem xét thấu
đáo. Trong giai đoạn lập quy trình vận hành
liên hồ chứa QT-198, đơn vị xây dựng quy
trình cũng đã tính toán và cho thấy khả
năng nâng cao mực nước trước của hai hồ
trên. Tuy nhiên, cuối cùng trong quy trình
vận chọn mực nước trước theo thiết kế kỹ
thuật. Bởi vậy, trong nghiên cứu này chúng
tôi xem xét việc nâng cao mực nước trước
của hồ Hòa Bình Sơn La sao cho đảm bảo
cả nhiệm vchống hạ du chống cho
công trình.
2. SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU
NÂNG CAO MỰC NƯỚC TRƯỚC
CỦA HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN SƠN LA VÀ
THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
384
Bảng 2.1: Thông số chính các công trình bậc thang thủy điện sông Đà
Thông số
Đơn vị
Bản Chát
Huội Quảng
Lai Châu
Sơn La
- Diện tích lưu vực
Km2
1929
2824
26000
43760
- Lưu lượng TB năm
m3/s
117,06
157,94
853,9
1533,5
- MNDBT
m
475
370
295
215
- MNC
m
431
368
265
175
- Dung tích toàn bộ
106m3
2137,7
184,2
1215,1
9260
- Dung tích hữu ích
106m3
1702,4
16,3
799,7
6503,6
- Dung tích chết
106m3
435,3
167,9
415,4
1756,4
- Dung tích phòng lũ hạ du
106m3
0,0
0,0
0,0
4000,0
- Lưu lượng thiết kế
m3/s
273,3
383,1
1671,2
3460
- Cột nước tính toán
m
90,0
151,0
80,5
78,0
- Công suất lắp máy
MW
220
520
1200
2400
Hệ thống hồ chứa Sơn La, Hòa Bình
nhiệm vụ phòng cho hạ du nên khi tính
toán điều tiết để xác định dung tích chống
cho công trình phải xem xét sự phối hợp
giữa điều tiết phòng hạ du điều tiết
chống lũ cho công trình.
Có thể thiết lập 3 kịch bản như sau:
- Kịch bản 1: Lũ PMF hình thành khi mực
nước ban đầu ngang với cao trình mực nước
trước lũ. Khi đó quá trình tính toán điều tiết
phải bắt đầu từ nhiệm vụ cắt lũ cho hạ du cho
đến khi sử dụng hết dung tích dung cho cắt lũ
hạ du tiếp tục tính toán điều tiết theo
nhiệm vụ chống cho công trình. Mực nước
lớn nhất của hồ chứa từ kết quả tính toán điều
tiết là mực nước kiểm tra.
- Kịch bản 2: Trước khi xẩy ra đỉnh
bằng đỉnh PMF đã xẩy ra một trận
tương đương với chu kỳ 500 năm tại Sơn
Tây. Khi các hồ chứa Hòa Bình, Sơn La đã
sử dụng hết dung tích phòng (mực nước
ngang với HBT, thời điểm xuất hiện nằm trên
nhánh xuống của quá trình lũ) thì bắt đầu
tăng trở lại và đạt giá trị đỉnh lũ PMF. Khi đó
quá trình tính toán điều tiết để xác định
mực nước gia cường (HGC) bắt đầu từ thời
điểm tăng trở lại mực nước ban đầu
mực nước HBT. Mực nước lớn nhất của hồ
chứa từ kết qu tính toán điều tiết mực
nước kiểm tra. Kịch bản này cũng khó xẩy ra
trong thực tế.
- Kịch bản 3: Lũ PMF hình thành khi mực
nước hồ đã tích đến mực nước dâng bình
thường. Kịch bản này kxẩy ra nếu không
muốn nói không thể xẩy ra đối với các hồ
chứa Sơn La và Hòa Bình vì kịch bản này chỉ
xẩy ra tại thời điểm 30 tháng 9 hàng năm,
thời kỳ chính vụ mực nước hồ chỉ được
duy trì mực nước trước (khi không cắt lũ
cho hạ du). Nếu kịch bản này xẩy ra thì cách
tính điều tiết cũng không thể thực hiện như
TVTK đã thực hiện phải tính đến việc xả
trước vẫn đảm bảo an toàn công trình.
Tính toán theo kịch bản này chỉ thực hiện đối
với hồ chứa không có dung tích kết hợp.
Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật, vấn
thiết kế (TVTK) đã tính toán theo kịch bản 3.
Bởi vậy, Tổ vấn cho Hội đồng nghiệm thu
cấp Nhà nước đã đề nghị phải tính toán bổ
sung đây kịch bản không thể xẩy ra và
nếu tính toán như TVTK đã thực hiện thì kết
quả sẽ thiên an toàn. Tuy nhiên, nếu tính lại
theo 2 kịch bản trên thì thời gian khởi công
công trình sẽ bị chậm lại một vài năm nên
Hội đồng nghiệm thu cấp Nhà nước quyết
định chấp nhận trị số an toàn của mực nước
gia cường sẽ làm trong giai đoạn xây
dựng Quy trình vận hành.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
385
Trong giai đoạn TKKT, vấn thiết kế
không tính toán điều tiết cắt hạ du chỉ
tính toán điều tiết chống lũ cho công trình với
mực nước ban đầu bằng mực nước dâng bình
thường (Hbt), lũ tính toán là lũ kiểm tra PMF.
Giai đoạn lập Quy trình vận hành
QT-198
Trong giai đoạn lập Quy trình vận hành
QT-198 đã tính toán theo kịch bản 1 với
thiết kế chu kỳ 10.000 năm và chưa tính toán
điều tiết với lũ PMF.
Kết quả nh toán cho mực nước lớn nhất
hồ Hòa nh chỉ mức 119,6m/122m, hồ
Sơn La đạt cao trình 215,5m/217,83m. Như
vậy, dung tích chống công trình chưa sử
dụng hết (dư 1,03 tỷ m3). Cũng đã kết luận
rất an toàn về chống lũ công trình.
3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Tính toán cho kịch bản 1kịch bản 2 với
lũ PMF và có xét đến ảnh hưởng điều tiết của
2 hồ Bản Chát và Lai Châu.
Kết quả tính toán cho phép thể nâng
mực nước trước hồ Sơn La lên cao trình
197,5m còn hồ Hòa Bình vẫn giữ mực nước
trước 101m. Mực nước chuyển sang chế
độ điều tiết chống cho công trình của hồ
Sơn La 217,2m. Với đề xuất này vẫn đảm
bảo dung tích phòng lũ cho hạ du là 7 tỷ m3.
4. KẾT LUẬN
Đề xuất này phù hợp với những quy định
hiện hành và với phân tích trên đây nâng cao
mực nước trước của hồ Sơn La thời kỳ
chính vụ lên cao trình 197,5m.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Về việc ban hành quy trình vận nh liên hồ
chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Tuyên
Quang trong mùa hàng năm, Quyết định
198/QĐ-TT.
[2] Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xóa các
khu chậm sông Hồng, sông Đáy, sông
Hoàng Long, đề tài cấp nhà nước, chủ nhiệm
đề tài GS.TS Hà Văn Khối (2008).
[3] Nghiên cứu xây dựng quy trình vận hành h
thống hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác
Tuyên Quang trong mùa kiệt, đtài cấp
nhà nước, chủ nhiệm đề tài TS. Bùi Nam
Sách (2011).