Ứng dụng mô hình mike basin trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Ba - NCS.ThS. Nguyễn Xuân Phùng

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN TRONG QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI<br /> NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA<br /> NCS. Ths. NGUYỄN XUÂN PHÙNG<br /> Viện Quy hoạch Thuỷ lợi<br /> <br /> Tóm tắt: MIKE BASIN là công cụ mô hình toán hữu hiệu định lượng các phương án khai thác tài<br /> nguyên nước, mô hình hỗ trợ các nhà quản lý và hoạch định chiến lược khai thác sử dụng và bảo vệ tài<br /> nguyên nước, góp phần vào tiến trình quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông. Bài báo trình<br /> bày việc ứng dụng mô hình này trong việc tính toán các phương án khai thác tài nguyên nước, các<br /> phương án phân bổ nước và chuyển nước cho lưu vực sông Ba.<br /> <br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU CHUNG các sông chính và các sông nhánh, các yếu tố<br /> thuỷ văn của lưu vực theo không gian và theo<br /> Lưu vực Sông Ba là một trong chín lưu vực thời gian, các công trình, hệ thống sử dụng<br /> sông lớn ở Việt Nam, có nguồn nước thuộc nước hiện tại và tương lai và các phương án sử<br /> loại trung bình với lượng nước trên một đơn vị dụng nước khác nhau.<br /> diện tích khoảng 10.000 m3/ha. Việc khai thác<br /> MIKE BASIN được xây dựng trên nền của<br /> tài nguyên nước trên lưu vực còn gặp nhiều<br /> ArcView GIS, để các thông tin GIS có thể bao<br /> khó khăn do lượng nước phân bố rất không đều<br /> hàm trong mô phỏng tài nguyên nước. Mô hình<br /> theo không gian và thời gian, có sự mâu thuẫn<br /> hoạt động trên cơ sở một mạng lưới sông được<br /> giữa các hộ sử dụng nước, giữa thượng lưu và<br /> số hoá và các thiết lập trực tiếp trên màn hình<br /> hạ lưu ...<br /> trong ArcView GIS. Tất cả các thông tin về<br /> Nhằm góp phần vào quản lý tổng hợp tài mạng lưới sông, vị trí các hộ dùng nước, hồ<br /> nguyên nước lưu vực sông Ba, việc xây dựng chứa, cửa lấy nước, các yêu cầu về chuyển dòng,<br /> một bộ mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực rất cần dòng hồi quy đều chỉnh sửa trên màn hình.<br /> thiết. Đây là những công cụ hữu hiệu định Nhập liệu chủ yếu của mô hình bao gồm số<br /> lượng các phương án khai thác tài nguyên liệu chuỗi theo thời gian của dòng chảy trên<br /> nước, lựa chọn đưa ra giải pháp sử dụng hợp lý lưu vực của từng nhánh. Các tệp số liệu bổ trợ<br /> tài nguyên nước. gồm các đặc tính hồ chứa và các quy tắc vận<br /> MIKE BASIN là công cụ quản tài nguyên hành của từng hồ chứa, liệt số liệu khí tượng<br /> nước hay nói đúng hơn đây là công cụ tính và số liệu tương ứng với hệ thống hoặc cấp<br /> toán cân bằng giữa nhu cầu về nước và lượng nước như nhu cầu nước và các thông tin về<br /> nước có sẵn theo cách tối ưu nhất, nó hỗ trợ dòng hồi quy.<br /> các nhà quản lý trong việc lựa chọn các Trong trường hợp thiếu nước, sẽ có mâu thuẫn<br /> phương án phát triển, khai thác và bảo vệ tài về phân bổ nguồn nước có sẵn tại một điểm<br /> nguyên nước. cấp nước cho những hộ dùng nước, MIKE<br /> Việc tính toán cân bằng nước hệ thống, các BASIN cho phép đề ra những quy tắc ưu tiên.<br /> phương án phân bổ nguồn nước lưu vực sông Kết quả của mô hình sẽ cho ta thông tin về<br /> Ba, công cụ mô hình MIKE BASIN được sử hoạt động của các hồ chứa và của các hộ sử<br /> dụng kết hợp với mô hình NAM để tính toán dụng nước trong toàn bộ thời gian tính toán<br /> xác định dòng chảy đến và mô hình xác định bao gồm cả mức độ thiếu nước và thời gian<br /> nhu cầu nước của cây trồng CROPWAT thiếu nước cũng như đánh giá ảnh hưởng của<br /> 2. MÔ HÌNH MIKE BASIN các công trình cũng như các khu tưới đối với<br /> dòng chảy trong sông.<br /> Mô hình MIKE BASIN do Viện Thủy lực Đan<br /> Mạch (DHI) phát triển, đây là một mô hình Việc tính toán khả năng nguồn nước có thể<br /> toán học thể hiện một lưu vực sông bao gồm được xác định bằng nhiều mô hình thủy văn<br /> <br /> <br /> 1<br /> khác nhau, ở đây nó được tính toán bằng mô - Lượng nước đến được tính toán từ mô hình<br /> hình mưa dòng chảy mặt NAM - là một mô NAM: Với yêu cầu là dòng chảy tự nhiên tại<br /> đun RR (Rainfall Runoff) được tích hợp trong các lưu vực, căn cứ vào số liệu dòng chảy thực<br /> bộ mô hình MIKE BASIN. Mô đun RR có thể đo trên lưu vực, mô phỏng mô hình NAM cho<br /> được sử dụng độc lập cho một lưu vực hoặc sử các trạm thuỷ văn An Khê, Krông Hnăng, Sông<br /> dụng cho một mạng lưới sông. Kết quả tính Hinh và Củng Sơn, giai đoạn trước năm 1990.<br /> toán dòng chảy từ mô hình NAM sẽ là đầu vào Kết quả mô phỏng tương đối tốt với chỉ số<br /> cho mô hình MIKE BASIN. NASH dòng chảy tháng đạt từ 0.85-0.95. Sau<br /> Điểm mạnh của MIKE BASIN là có một giao đó tiến hành kéo dài tài liệu theo liệt từ 1977-<br /> diện thân thiện, kết nối với mô hình mưa dòng 2002 để làm biên đầu vào cho mô hình MIKE<br /> chảy (NAM) và có mô đun chất lượng nước, BASIN<br /> tốc độ tính toán nhanh do đó có thể tính toán - Nhu cầu nước của các ngành kinh tế: Căn<br /> được nhiều phương án khai thác tài nguyên cứ vào điều kiện tự nhiên chia lưu vực sông Ba<br /> nước. thành 7 vùng cân bằng nước. Nhu cầu dùng<br /> 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN nước được tính toán cho các ngành kinh tế :<br /> TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN KHAI - Nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi)<br /> THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC, CÁC - Công nghiệp<br /> PHƯƠNG ÁN PHÂN BỔ NƯỚC, CHUYỂN - Dân sinh<br /> NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA - ...<br /> a. Nhập liệu của mô hình Số liệu về diện tích canh tác, dân số ... ở giai<br /> đoạn hiện tại được lấy theo niên giám thống kê<br /> Dữ liệu khí tượng thuỷ văn các địa phương trong lưu vực và điều tra thực<br /> - Lượng mưa: Toàn bộ số liệu mưa các trạm địa, giai đoạn 2010 và 2020 được tính toán<br /> trên lưu vực được thu thập và kiểm tra tính hợp thông qua dự báo tăng dân số và quy hoạch các<br /> lý, kéo dài bổ sung để được bộ số liệu mưa từ ngành kinh tế.<br /> 1977-2002<br /> - Tài liệu hiện trạng các công trình thủy lợi<br /> - Bốc hơi: Lượng bốc thoát hơi tiềm năng ETo và các công trình dự kiến : Tài liệu hiện trạng<br /> được tính toán từ các yếu tố khí tượng theo các công trình được điều tra thu thập và dự<br /> PENMAN kiến các công trình khai thác nguồn nước.<br /> <br /> <br /> Bảng 1: Nhu cầu nước của các ngành kinh tế giai đoạn hiện trạng (2004) (106 m3/năm)<br /> TT Vùng \ Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng<br /> 1 Nam bắc An Khê 5.8 6.8 7.9 5.4 14.5 80.3 44.2 30.3 7.0 0.7 0.7 7.6 211.0<br /> 2 Thượng Ayun 25.3 28.4 31.1 18.3 12.2 5.1 2.8 0.4 0.4 0.4 0.4 29.9 154.9<br /> 3 Ayun Pa 67.8 26.1 28.9 16.2 22.4 41.9 50.2 23.6 2.8 0.6 0.6 46.2 327.3<br /> 4 Krông Pa 1.2 1.5 1.6 1.0 6.9 26.2 31.9 9.0 0.6 0.2 0.2 2.1 82.5<br /> 5 Krông Hnăng 14.9 31.2 35.8 29.0 31.6 45.9 23.1 29.7 0.7 0.7 0.7 12.7 256.1<br /> 6 Thượng Đ.cam 5.1 7.0 7.9 5.1 18.5 29.6 70.8 41.7 1.3 0.4 0.4 3.8 191.6<br /> 7 Hạ lưu 31.0 54.1 60.7 33.2 116.9 93.8 115.6 62.1 6.8 1.4 1.4 25.9 602.9<br /> Tổng cộng 151.2 155.1 173.8 108.2 223.0 322.8 338.5 196.9 19.7 4.5 4.5 128.1 1826.3<br /> Bảng 2: Nhu cầu nước của các ngành kinh tế giai đoạn đến 2010 (106 m3/năm)<br /> (chưa tính đến nhu cầu nước cho môi trường và lượng nước trả lại hạ du)<br /> TT Vùng \ Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng<br /> 1 Nam bắc An Khê 47.3 78.0 89.4 6.1 12.1 59.9 33.1 22.4 5.9 1.6 1.6 12.0 369.3<br /> 2 Thượng Ayun 41.5 47.1 49.2 30.5 21.0 7.5 4.1 0.7 0.7 0.7 0.7 50.8 254.4<br /> 3 Ayun Pa 68.1 91.7 81.8 30.1 32.0 46.9 55.8 31.0 4.7 1.5 1.4 75.1 520.2<br /> 4 Krông Pa 30.8 44.6 32.7 4.0 8.1 23.3 28.2 9.6 1.0 0.4 0.4 19.5 202.7<br /> 5 Krông Hnăng 46.0 83.9 95.2 26.6 23.4 38.7 19.7 25.1 0.9 0.9 0.9 23.8 385.2<br /> 6 Thượng Đ.cam 24.9 52.2 50.8 3.3 15.4 31.0 72.4 41.8 1.5 0.8 0.8 4.6 299.4<br /> 7 Hạ Lưu 45.4 68.4 84.1 24.3 121.1 99.3 121.3 66.0 8.5 3.2 3.1 45.7 690.5<br /> Tổng cộng 304.1 465.9 483.3 125.0 233.0 306.7 334.7 196.6 23.1 9.0 8.9 231.5 2721.8<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2<br />  Bảng 3: Nhu cầu nước của các ngành kinh tế giai đoạn đến 2020 (106 m3/năm)<br /> (chưa tính đến nhu cầu nước cho môi trường và lượng nước trả lại hạ du)<br /> TT Vùng \ Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng<br /> 1 Nam bắc An Khê 55.4 87.0 99.7 12.0 14.4 64.6 36.0 24.2 7.3 3.1 3.0 26.0 432.7<br /> 2 Thượng Ayun 45.5 51.5 53.9 33.1 21.4 8.0 4.6 1.2 1.2 1.2 1.2 57.4 280.2<br /> 3 Ayun Pa 77.5 101.1 95.4 41.1 35.1 50.2 59.5 34.0 6.3 2.9 2.8 98.6 604.5<br /> 4 Krông Pa 32.3 45.9 35.0 6.1 8.4 23.7 28.5 10.0 1.3 0.7 0.7 23.9 216.6<br /> 5 Krông Hnăng 49.8 87.1 99.1 30.8 23.7 39.2 20.2 25.7 1.4 1.4 1.4 31.9 411.6<br /> 6 Thượng Đ.cam 29.9 59.4 58.3 7.1 16.2 32.6 75.7 43.9 2.2 1.5 1.5 9.0 337.3<br /> 7 Hạ lưu 53.2 77.8 94.9 30.6 125.6 103.0 124.9 70.2 11.4 6.2 6.0 54.0 757.6<br /> Tổng cộng 343.6 509.7 536.3 160.8 244.8 321.3 349.5 209.1 30.9 17.0 16.6 300.8 3040.4<br /> <br /> <br /> b. Sơ đồ cân bằng nước hệ thống giai đoạn Bảng 4 : Các nút tưới giai đoạn hiện trạng<br /> hiện trạng Diện tích tưới (ha)<br /> TT Công trình cấp nước Ký hiệu nút Tổng Lúa Màu Cà phê<br /> Sơ đồ tính toán cân bằng nước giai đoạn hiện 1<br /> I Nam Bắc An Khê<br /> Các đập nhỏ thượng Sông Ba IRR1<br /> 914<br /> 232<br /> 734<br /> 182<br /> 20 160<br /> 50<br /> trạng được thể hiện trong hình 1. Sơ đồ gồm 2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê IRR2 201 201 0<br /> 3 Các đập nhỏ Tây Nam An Khê IRR3 156 106 50<br /> 25 nút tưới, 12 nút hồ chứa và 1 nút thuỷ điện. 4 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê IRR4 115 55 60<br /> 5 Trạm bơm Tân Hội IRR5 80 60 20<br /> 6 Các đập nhỏ TV KonCHro IRR6 130 130<br /> II Vùng thượng Ayun 2202 1148 0 1054<br /> 7 Các đập dâng TV Ayun IRR7 855 585 270<br /> 8 Cụm hồ Ha ra IRR8 38 38 0<br /> 9 Các đập dâng TV IaPet IRR9 1309 525 784<br /> III Vùng Ayun Pa 8548 7308 1000 240<br /> 10 Hồ Ayun Hạ Ayunha 7545 6545 1000<br /> 11 Các trạm bơm trên sông Ayun IRR10 763 763<br /> 12 Các hồ chứa nhỏ IRR11 240 0 240<br /> IV Vùng Krông Pa 490 490 0 0<br /> 13 Cụm hồ Phú Cần Chư Gu IRR13 150 150<br /> 14 Các đập dâng nhỏ IRR14 260 260<br /> 15 Các trạm bơm trên sông Ba IRR15 80 80<br /> V Vùng KRông Năng 6385 1265 0 5120<br /> 16 Các đập dâng nhỏ IRR16 906 350 556<br /> 17 Các hồ chứa nhỏ IRR17 5479 915 4564<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam 1848 1226 0 622<br /> 18 Các đập dâng nhỏ IRR18 261 261 0<br /> 19 Các hồ chứa nhỏ IRR19 710 420 290<br /> 20 Các trạm bơm trên sông Ba IRR20 279 279<br /> 21 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh IRR21 298 26 272<br /> 22 Các hồ chứa hạ sông Hinh IRR22 62 2 60<br /> 23 Các trạm bơm hạ sông Hinh IRR23 238 238 0<br /> V Vùng Hạ lưu 17630 17030 500 100<br /> 24 Các hồ chứa vùng Sơn Thành IRR24 130 30 100<br /> 25 Đập Đồng Cam Dong Cam 17500 17000 500<br /> <br /> <br /> Bảng 5: Nhu cầu nước tại các nút tưới<br /> 3<br /> Yêu cầu nước theo tháng ( m /s )<br /> Nút tưới 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br /> IRR1 0.2 0.2 0.3 0.2 0 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0 0.3<br /> IRR2 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0.2 0.1 0.2 0.1 0 0 0.3<br /> IRR3 0.2 0.2 0.2 0.2 0 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0 0.2<br /> IRR4 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0 0.1 0 0 0 0.1<br /> IRR5 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0.1<br /> IRR6 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0 0.2<br /> IRR7 1 1.1 1.1 0.9 0.9 0.6 0.6 0 0 0 0 1.2<br /> IRR8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1<br /> IRR9 1.6 1.6 1.6 1.4 1.4 0.7 0.6 0 0 0 0 1.7<br /> Ayunha 6.7 8.2 8.8 4.6 4 4.2 5 3.8 0.5 0 0 11.7<br /> IRR10 1.3 1.3 1.4 1.1 1.2 1.1 1.1 1.1 0.6 0 0 1.4<br /> IRR11 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0.1<br /> IRR13 0.1 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0 0.3<br /> IRR14 0.4 0.4 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0 0 0.5<br /> IRR15 0.1 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0.2<br /> IRR16 1.1 1.1 1.1 0.9 1 0.5 0.5 0.5 0 0 0 1.2<br /> Hình 1: Sơ đồ cân bằng nước hệ thống giai IRR17 1.9 2.5 3.2 2.5 1.5 0.7 0.6 0.3 0 0 0 2.6<br /> đoạn hiện trạng IRR18 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4 0.4 0.5 0.4 0.2 0 0 0.3<br /> IRR19 0.4 0.6 0.5 0.3 0.7 0.5 0.7 0.4 0 0 0 0.4<br /> IRR20 0.4 0.4 0.5 0.4 0.5 0.5 0.6 0.5 0.2 0 0 0.3<br /> * Nhu cầu nước tại các nút tưới : Nhu cầu IRR21 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0 0.1<br /> nước được tính toán dựa vào việc sử dụng đất IRR22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0<br /> IRR23 0.4 0.4 0.4 0.3 0.5 0.4 0.5 0.4 0.2 0 0 0.3<br /> tại các khu tưới và mức tưới cho các loại cây IRR24 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0.1 0.1 0 0 0 0 0<br /> trồng tại các khu tưới. Dong Cam 25.2 24.4 29.5 22.8 33.7 33.7 31.9 30.8 16.5 0 0 21.9<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3<br /> Bảng 6: Thông số của các hồ chứa giai đoạn rộng, nâng cấp để đảm bảo diện tích tưới theo<br /> hiện trạng thiết kế. Cần có giải pháp xây dựng hồ chứa để<br /> TT Hồ chứa MNC MNBT Wc Whi Wtb nâng cao khả năng tưới đối với các vùng này.<br /> m m<br /> 6 3 6 3 6 3<br /> 10 m 10 m 10 m Các khu tưới khác có khả năng mở rộng, nâng<br /> I Nam Bắc An Khê cao khả năng tưới theo thiết kế.<br /> 1 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê - - 0.3 5.2 5.5<br /> 2 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê - - 0.1 0.8 0.9 Kết quả cân bằng hệ thống tại đập Đồng Cam<br /> II Vùng thượng Ayun cho thấy trong tổng số 25 năm tính toán (từ<br /> 3 Cụm hồ Ha ra - - 0.4 2.7 3.1<br /> III Vùng Ayun Pa 1978 đến 2002), có 3 năm bị thiếu nước là các<br /> 4 Hồ Ayun Hạ 195 204 52 201 253 năm 1983, 1987 và 1988. Mức đảm bảo cấp<br /> 5 Các hồ chứa nhỏ - - 0.2 1.6 1.8<br /> IV Vùng Krông Pa<br /> nước của công trình là 88%.<br /> 6 Cụm hồ Phú Cần Chư Gu - - 0.1 0.8 0.9 Kết quả cân bằng nước hệ thống tại các nút<br /> V Vùng KRông Năng<br /> 7 Các hồ chứa nhỏ - - 3.2 27.6 30.8<br /> như bảng 7:<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam Bảng 7: Kết quả cân bằng nước tại các nút<br /> 8 Các hồ chứa nhỏ - - 0.8 5.8 6.6<br /> 9 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh - - 1.1 8.6 9.7 Số năm Mức bảo<br /> 10 Các hồ chứa hạ sông Hinh - - 0.5 5 5.5 Ký hiệu DT tưới thiếu đảm cấp<br /> 11 Hồ Sông Hinh 196 209 34 323 357<br /> V Vùng Hạ lưu<br /> Công trình cấp nước nút (ha) nước nước %<br /> 12 Các hồ chứa vùng Sơn Thành - - 0.5 2.4 2.9 I Nam Bắc An Khê 914<br /> 1 Các đập nhỏ thượng Sông Ba IRR1 232 0 100<br /> Ghi chú: (-) giả định (vì là một cụm hồ chứa nhỏ).<br /> 2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê IRR2 201 0 100<br /> b1. Mô phỏng giai đoạn sử dụng nước giai 3 Các đập nhỏ Tây Nam An Khê IRR3 156 3 88<br /> đoạn 1998-2002: Kết quả mô phỏng tại Củng 4 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê IRR4 115 1 96<br /> Sơn được trình bày ở hình 2 5 Trạm bơm Tân Hội IRR5 80 0 100<br /> 6 Các đập nhỏ TV KonCHro IRR6 130 1 96<br /> II Vùng thượng Ayun 2202<br /> 7 Các đập dâng TV Ayun IRR7 855 8 68<br /> 8 Cụm hồ Ha ra IRR8 38 0 100<br /> 9 Các đập dâng TV IaPet IRR9 1309 9 64<br /> III Vùng Ayun Pa 8548 100<br /> 11 Các trạm bơm trên sông Ayun IRR10 763 0 100<br /> 12 Các hồ chứa nhỏ IRR11 240 0 100<br /> IV Vùng Krông Pa 490<br /> 13 Cụm hồ Phú Cần Chư Gu IRR13 150 4 84<br /> 14 Các đập dâng nhỏ IRR14 260 5 80<br /> 15 Các trạm bơm trên sông Ba IRR15 80 0 100<br /> V Vùng KRông Năng 6385<br /> Hình 2: Kết quả mô phỏng lưu lượng tính toán 16 Các đập dâng nhỏ IRR16 906 5 80<br /> và thực đo tại Củng Sơn 17 Các hồ chứa nhỏ IRR17 5479 1 96<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam 1848<br /> Kết quả kiểm định mô hình thể hiện qua đường<br /> 18 Các đập dâng nhỏ IRR18 261 9 64<br /> quá trình lưu lượng tính toán và thực đo Củng Sơn<br /> 19 Các hồ chứa nhỏ IRR19 710 1 96<br /> cho thấy có thể sử dụng mô hình phục vụ cho tính<br /> 20 Các trạm bơm trên sông Ba IRR20 279 0 100<br /> toán các phương án phát triển nguồn nước.<br /> 21 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh IRR21 298 0 100<br /> b.2. Kết quả tính cân bằng nước hệ thống giai 22 Các hồ chứa hạ sông Hinh IRR22 62 0 100<br /> đoạn hiện trạng trường hợp chưa có hồ Sông 23 Các trạm bơm hạ sông Hinh IRR23 238 0 100<br /> Hinh và Ayun Hạ V Vùng Hạ lưu 18130<br /> Kết quả tính toán cho thấy tại các khu tưới: 24 Các hồ chứa vùng Sơn Thành IRR24 130 0 100<br /> đập dâng tiểu vùng Ayun (IRR7), đập dâng 25 Đập Đồng Cam Dong Cam 18000 3 88<br /> tiểu vùng IaPet (IRR9), đập dâng vùng thượng b.3. Trường hợp sau năm 1998, có hồ Ayun Hạ<br /> Đồng Cam (IRR18) có mức đảm bảo cấp nước và Sông Hinh: Mức đảm bảo cấp nước tại hồ<br /> nhỏ hơn 75%. Ở các vùng này nguồn nước đến Ayun hạ và đập Đồng Cam là 100%.<br /> không đảm bảo vì vậy không có khả năng mở<br /> <br /> 4<br /> c. Sơ đồ cân bằng hệ thống giai đoạn dự * Nhu cầu nước tại các nút tưới như sau:<br /> kiến sử dụng nước Bảng 8 : Các nút tưới giai đoạn dự kiến sử<br /> Sơ đồ này bao gồm 31 khu tưới, 4 khu cấp dụng nước<br /> nước, 23 nút hồ chứa, 5 nút thuỷ điện và 4 nút Ký hiệu Diện tích tưới (ha)<br /> kiểm soát dòng chảy kiệt và được tính toán TT Công trình cấp nước nút Tổng Lúa Màu Cà phê<br /> I Nam Bắc An Khê 22048 5385 15883 780<br /> cho các phương án sau: 1 Các đập nhỏ thượng Sông Ba IRR1 1539 486 323 730<br /> 2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê IRR2 8953 1553 7400 0<br /> - Chuyển nước sang sông Kone qua thuỷ điện 3 Các đập nhỏ Tây Nam An Khê IRR3 156 106 0 50<br /> 4 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê IRR4 4065 850 3215 0<br /> An Khê (c1). 5 Các trạm bơm IRR5 1080 150 930 0<br /> 6 Các đập nhỏ TV KonCHro IRR6 1640 565 1075 0<br /> - Chuyển nước sang sông Bàn Thạch qua đập 7 Các hồ chứa TV KonCHro IRR61 4615 1675 2940 0<br /> II Vùng thượng Ayun 21235 4624 5230 11381<br /> Sông Con (c2). 8 Các đập dâng TV Ayun IRR7 1276 400 100 776<br /> 9 Các hồ chứa TV Ayun IRR8 7785 1560 2000 4225<br /> 10 Các đập dâng TV IaPet IRR9 1474 824 650<br /> 11 Các hồ chứa TV IaPet IRR91 10700 1840 3130 5730<br /> III Vùng Ayun Pa 38475 16115 17570 4790<br /> 12 Hồ Ayun Hạ Ayunha 13500 11000 2500<br /> 13 Các dập dâng IRR10 1465 415 250 800<br /> 14 Các hồ chứa nhỏ IRR11 8840 750 4100 3990<br /> 15 Cụm hồ ĐakPTo IRRpto 9130 1450 7680 0<br /> 16 Hồ EaThul EaThul 5540 2500 3040 0<br /> IV Vùng Krông Pa 18950 4250 14700 0<br /> 17 Cụm hồ vùng Krông Pa IRR13 18450 3750 14700 0<br /> 18 Các trạm bơm trên sông Ba IRR14 500 500 0 0<br /> V Vùng KRông Năng 32001 3880 12670 15451<br /> 19 Các hồ nhỏ thượng KRông Năng IRR15 3270 400 0 2870<br /> 20 Các đập dâng nhỏ IRR16 3436 450 2400 586<br /> 21 Các hồ chứa nhỏ IRR17 13295 1530 6270 5495<br /> 22 Hồ Krông Năng KRNang 12000 1500 4000 6500<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam 20441 5092 14122 1227<br /> 23 Các đập dâng nhỏ IRR18 793 391 402 0<br /> 24 Các hồ chứa nhỏ IRR19 12138 2740 9068 330<br /> 25 Các trạm bơm trên sông Ba IRR20 625 625 0 0<br /> 26 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh IRR21 3259 480 1982 797<br /> 27 Các hồ chứa hạ sông Hinh IRR22 3445 675 2670 100<br /> 28 Các trạm bơm hạ sông Hinh IRR23 181 181 0 0<br /> V Vùng Hạ lưu 24120 20180 2530 1410<br /> 29 Các hồ chứa vùng Sơn Thành IRR24 220 120 0 100<br /> 30 Đập Sông Con Scon 4100 1060 1730 1310<br /> 31 Đập Đồng Cam Dong Cam 19800 19000 800<br /> <br /> * Nhu cầu nước tại các nút cấp nước như sau<br /> Bảng 9: Nhu cầu nước tại các nút tưới giai<br /> đoạn dự kiến sử dụng nước<br /> Yêu cầu nước theo tháng ( m3/s )<br /> Nút tưới 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br /> IRR1 0.7 0.9 1.1 0.6 0.1 0.6 0.4 0.5 0.1 0 0 1<br /> IRR2 4 6.3 7.2 0.9 0.8 4.7 2.7 2 0.5 0 0 2.5<br /> IRR3 0.2 0.2 0.2 0.2 0 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0 0.2<br /> IRR4 1.9 2.9 3.3 0.5 0.3 2.2 1.3 1.1 0.3 0 0 1.3<br /> IRR5 1.2 1.3 1.3 0.2 0.9 1.2 1.1 0.8 0.1 0 0 0.3<br /> IRR6 2 2.1 2.2 0.6 1.1 2 1.8 1.5 0.5 0 0 1<br /> IRR61 2.5 3.6 4.1 0.9 0.3 2.7 1.8 1.9 0.5 0 0 2.6<br /> IRR7 0.6 0.8 0.9 0.6 0.3 0.1 0.1 0 0 0 0 1<br /> IRR8 3.4 3.9 4.2 2.7 1.5 0.5 0.2 0 0 0 0 4.2<br /> IRR9 1 1.2 1.3 0.8 0.6 0.2 0.1 0 0 0 0 1.7<br /> IRR91 4.5 5.1 5.4 3.5 1.8 0.5 0.3 0 0 0 0 5.2<br /> Ayunha 12.7 15.7 16.5 8.3 7.4 8 9.4 7 0.9 0 0 21.6<br /> IRR10 0.7 0.9 1 0.6 0.3 0.3 0.4 0.3 0 0 0 1<br /> IRR11 3.8 5.3 4.9 2.2 1 2 2.4 0.8 0.1 0 0 3.4<br /> IRRpto 5.3 7.5 5.7 1 1.4 3.8 4.6 1.6 0.1 0 0 4.1<br /> EaThul 3.9 5.2 4.7 1.7 1.7 2.6 3.1 1.7 0.2 0 0 5<br /> IRR13 11 15.4 12.2 2.6 3.2 7.8 9.5 3.6 0.3 0 0 9.5<br /> IRR14 0.8 0.9 0.9 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.4 0 0 0.9<br /> IRR15 1 1.4 1.8 1.4 0.7 0.3 0.3 0.1 0 0 0 1.4<br /> IRR16 1.2 2.2 2.4 0.5 0.8 1.1 0.6 0.7 0 0 0 0.8<br /> IRR17 4.4 7.3 8.5 3.2 2.7 3.3 1.8 2 0 0 0 3.7<br /> KR Nang 4 6.2 7.4 3.6 2.7 2.5 1.5 1.4 0 0 0 3.9<br /> IRR18 0.4 0.7 0.7 0.3 0.6 0.5 0.9 0.5 0 0 0 0.3<br /> IRR19 4.7 8.9 8.9 1.8 4.4 5.4 11.4 6.7 0.2 0 0 2.1<br /> Hình 3: Sơ đồ cân bằng nước hệ thống, giai IRR20<br /> IRR21<br /> 1<br /> 1.2<br /> 1<br /> 2.1<br /> 1<br /> 1.9<br /> 0.8<br /> 0.3<br /> 1.2<br /> 0.9<br /> 1.1<br /> 1.3<br /> 1.2<br /> 2.6<br /> 1.1<br /> 1.5<br /> 0.5<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 0<br /> 0.7<br /> 0.5<br /> đoạn dự kiến sử dụng nước IRR22 1.3 2.5 2.5 0.4 1.1 1.5 3.2 1.9 0.1 0 0 0.5<br /> IRR23 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.4 0.3 0.1 0 0 0.2<br /> IRR24 0.1 0.1 0.2 0 0.2 0.2 0.2 0.1 0 0 0 0.1<br /> Scon 4.5 4.3 4.2 1.3 5 5.1 5.1 4.7 0.9 0 0 2.3<br /> DongCam 25.7 24.8 29.9 23 34.3 34.3 32.5 31.3 16.7 0 0 22.1<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 5<br /> * Thông số các hồ chứa Bảng 11: Lượng nước tối thiểu phải trả lại<br /> Bảng 10: Thông số của các hồ chứa giai hạ du sau thuỷ điện An Khê (m3/s)<br /> đoạn dự kiến sử dụng nước Qy/c \ Tháng 1 2 3 4 5 6<br /> TT Hồ chứa MNC MNBT Wc Whi Wtb D/c kiệt 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76<br /> m m 106m3 106m3 106m3<br /> Cấp nước 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46<br /> I Nam Bắc An Khê<br /> 1 Hồ Ka Nak 480 515 15.5 298.2 313.7 Tưới 1.24 1.27 1.28 0.17 0.94 1.2<br /> 2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê - - 2.5 71.08 73.58 Tổng 3.46 3.49 3.5 2.39 3.16 3.42<br /> 3 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê - - 3 15.9 18.89 Qy/c \ Tháng 7 8 9 10 11 12<br /> 4 Các hồ chứa TV KonCHro - - 2 17.76 19.76 D/c kiệt 1.76 1.76 0 0 0 0<br /> II Vùng thượng Ayun<br /> 7 Các hồ chứa TV Ayun 3.5 37.5 41.03<br /> Cấp nước 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46<br /> 8 Các hồ chứa TV IaPet 4 49.2 53.2 Tưới 1.05 0.81 0.14 0 0 0.26<br /> III Vùng Ayun Pa - - Tổng 3.27 3.03 0.6 0.46 0.46 0.72<br /> 9 Hồ Ayun Hạ 195 204 52 201 253<br /> 10 Các hồ chứa nhỏ - - 1.5 11.5 13<br /> 11 Cụm hồ ĐakPTo - - 4.2 44.7 48.9<br /> 12 Hồ EaThul 186 206 4.5 46.2 50.7 Kết quả tính toán cân bằng nước tại các vị trí sử<br /> IV Vùng Krông Pa dụng nước tại các bảng 12 đến bảng 14.<br /> 13 Cụm hồ vùng Krông Pa - - 5 86.6 91.62<br /> V Vùng KRông Năng - Kết quả cân bằng tại các nút sử dụng nước<br /> 14 Các hồ nhỏ thượng KRông Năng - - 1.5 5.7 7.2<br /> 15 Các hồ chứa nhỏ - - 5.4 50.41 55.81<br /> (bảng 12)<br /> 16 Hồ Krông Năng 555 571 2 42 44<br /> 17 Hồ TĐ KRông Năng 250 265 113.7 242.9 356.6<br /> Bảng 12:<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam<br /> TT Khu cấp nước Ký hiệu nút Lượng nước Mức đảm<br /> 18 Hồ Sông Ba hạ 103 110 256.2 484.4 740.6<br /> yêu cầu bảo cấp<br /> 19 Hồ Sông Hinh 196 209 34 323 357 nước %<br /> 20 Các hồ chứa nhỏ - - 5.6 49.604 55.204 m3/ngđ<br /> 21 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh - - 2 31.5 33.5 1 Cấp nước công nghiệp dân WSankhe 40.000 100<br /> 22 Các hồ chứa hạ sông Hinh - - 2.5 41.72 44.22 sinh khu An Khê<br /> V Vùng Hạ lưu 2 Cấp nước công nghiệp dân WSayunPa 40.000 100<br /> 23 Các hồ chứa vùng Sơn Thành 0.5 2.4 2.9 sinh khu AyunPa<br /> 3 Cấp nước công nghiệp dân WSKrongPa 15.000 100<br /> Ghi chú: (-) giả định (vì là một cụm hồ chứa nhỏ). sinh khu KRôngPa<br /> * Lượng nước duy trì dòng chảy môi trường ở 4 Cấp nước công nghiệp dân WSsong Hinh 10.000 100<br /> sinh khu Sông Hinh<br /> hạ du<br /> 5 Cấp nước công nghiệp dân WsTuyHoa 60.000 100<br /> Để đảm môi trường vùng hạ lưu, tránh tình sinh khu TX Tuy Hoà<br /> trạng vào mùa khô dòng chảy cạn kiệt, xâm<br /> nhập mặn, ô nhiễm nguồn nước và bồi lấp cửa - Kết quả cân bằng tại các nút kiểm tra dòng<br /> sông, cần thiết phải tính đến lượng nước trả lại chảy kiệt (bảng 13)<br /> dòng chảy tự nhiên trong các tháng mùa khô<br /> Bảng 13:<br /> tại các vị trí An Khê, cửa sông Ayun, cửa sông<br /> Hinh và hạ lưu đập Đồng Cam. Lượng nước TT Vị trí Qyc Mức đảm<br /> (m3/s) bảo (%)<br /> này được lấy bằng lượng dòng chảy tháng nhỏ<br /> nhất ứng với tần suất 90% tại các vị trí tính 1 An Khê 1,76 96<br /> toán nhằm đảm bảo cho sông có dòng chảy 2 Cửa S. Ayun 4.3 80<br /> thường xuyên (lưu lượng nước sinh thái hay 3 Cửa S. Hinh 3.1 0<br /> còn gọi là lưu lượng nước nền, lưu lượng nước<br /> 4 Đồng Cam 21,7 92<br /> gốc). Cụ thể như bảng 13.<br /> - Kết quả cân bằng tại các nút tưới (bảng 14)<br /> c1. Kết quả tính phương án chuyển nước sang<br /> sông Kone qua thuỷ điện An Khê:<br /> Lượng nước tối thiểu phải trả lại hạ du để đáp<br /> ứng yêu cầu của hạ du theo bảng 11, bao gồm<br /> cấp nước cho các ngành kinh tế và trả lại hạ du<br /> đảm bảo môi trường vùng hạ du:<br /> <br /> <br /> 6<br />  c.2 Kết quả tính phương án chuyển nước sang<br /> Bảng 14: Kết quả cân bằng tại các nút tưới<br /> sông Bàn Thạch qua đập Sông Con<br /> <br /> Ký hiệu Số năm Mức bảo<br /> Lượng nước thừa tại Đồng Cam khá lớn, trong<br /> Công trình cấp nước DT khi đó hạ lưu sông Bàn Thạch thường xuyên bị<br /> nút thiếu đảm cấp<br /> tưới<br /> nước nước % thiếu nước. Hiện nay đập sông Con đã được<br /> I Nam Bắc An Khê 22048<br /> xây dựng để tưới tại chỗ 4100 ha và chuyển<br /> 1 Các đập nhỏ thượng Sông Ba IRR1 1539 3 88<br /> 2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê IRR2 8953 4 84 một phần lượng nước sau thuỷ điện Sông Hinh<br /> 3 Các đập nhỏ Tây Nam An Khê IRR3 156 6 76 sang sông Bàn Thạch. Theo thiết kế đập Sông<br /> 4 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê IRR4 4065 5 80 Con có 2 kênh Đông và kênh Tây. Lưu lượng<br /> 5 Các trạm bơm IRR5 1080 1 96 thiết kế cống kênh Đông là 12,3 m3/s, cống<br /> 6 Các đập nhỏ TV KonCHro IRR6 1640 6 76<br /> kênh Tây là 2m3/s. Như vậy theo thiết kế Đập<br /> 7 Các hồ chứa TV KonCHro IRR61 4615 5 80<br /> II Vùng thượng Ayun 21235 Sông Con có thể chuyển tải lưu lượng nước là<br /> 8 Các đập dâng TV Ayun IRR7 1276 6 76 14,3 m3/s để tưới tại chỗ cho 4100 ha và<br /> 9 Các hồ chứa TV Ayun IRR8 7785 4 84 chuyển nước qua sông Bàn Thạch. Cụ thể như<br /> 10 Các đập dâng TV IaPet IRR9 1474 6 76 bảng 15:<br /> 11 Các hồ chứa TV IaPet IRR91 10700 4 84<br /> III Vùng Ayun Pa 38475 Bảng 15: Lượng nước chuyển sang sông<br /> 12 Hồ Ayun Hạ Ayunha 13500 6 76 Bàn Thạch qua đập sông Con (m3/s)<br /> 13 Các dập dâng IRR10 1465 5 80<br /> 14 Các hồ chứa nhỏ IRR11 8840 5 80 Tháng 1 2 3 4 5 6<br /> 15 Cụm hồ ĐakPTo IRRpto 9130 4 84<br /> 16 Hồ EaThul EaThul 5540 5 80 Qtưới 4100 ha 4.52 4.27 4.21 1.28 4.99 5.14<br /> IV Vùng Krông Pa 18950 100 Q chuyển sang<br /> 17 Cụm hồ vùng Krông Pa IRR13 18450 4 84 sông Bàn Thạch 9.8 10 10.1 13 9.3 9.2<br /> 18 Các trạm bơm trên sông Ba IRR14 500 0 100<br /> Tổng 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3<br /> V Vùng KRông Năng 32001<br /> 19 Các hồ nhỏ thượng KRông Năng IRR15 3270 6 76 Tháng 7 8 9 10 11 12<br /> 20 Các đập dâng nhỏ IRR16 3436 6 76 Qtưới 4100 ha 5.08 4.73 0.93 0 0 2.3<br /> 21 Các hồ chứa nhỏ IRR17 13295 6 76<br /> 22 Hồ Krông Năng KRNang 12000 6 76 Q chuyển sang<br /> VI Vùng Thượng Đồng Cam 20441 sông Bàn Thạch 9.2 9.6 0 0 0 0<br /> 23 Các đập dâng nhỏ IRR18 793 6 76 Tổng 14.3 14.3 0.93 0 0 2.3<br /> 24 Các hồ chứa nhỏ IRR19 12138 4 84<br /> 25 Các trạm bơm trên sông Ba IRR20 625 0 100 - Kết quả tính toán cho thấy: Trong trường hợp<br /> 26 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh IRR21 3259 0 100 đập Sông Con chuyển nước với lưu lượng như<br /> 27 Các hồ chứa hạ sông Hinh IRR22 3445 4 84 bảng 15, đập đồng Cam vẫn đảm bảo đủ nước<br /> 28 Các trạm bơm hạ sông Hinh IRR23 181 1 96<br /> với mức đảm bảo về tưới và duy trì dòng chảy<br /> V Vùng Hạ lưu 24120<br /> 29 Các hồ chứa vùng Sơn Thành IRR24 220 6 76 kiệt là 92%.<br /> 30 Đập Sông Con Scon 4100 0 100<br /> 31 Đập Đồng Cam Dong Cam 19800 1 96<br /> 4. NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ<br /> Kết quả tính toán cho thấy, tại các khu tưới Qua kết quả ứng dụng mô hình MIKE BASIN<br /> mức đảm bảo cấp nước đều lớn hơn 75%, các tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông Ba<br /> nút cấp nước mức đảm bảo lớn hơn 90%. cho thấy đây là một công cụ mạnh trong tính<br /> Dòng chảy kiệt tại cửa sông Hinh và sông toán cân bằng, phân bổ nguồn nước, có thể<br /> Ayun không đảm bảo do việc xây dựng 2 công đánh giá được các phương án khai thác tài<br /> trình ở thượng lưu là hồ Ayun hạ và hồ thuỷ nguyên nước.<br /> điện sông Hinh. Tuy không có ảnh hưởng đến<br /> Kết quả tính toán cho thấy : Nguồn nước hệ<br /> việc cấp nước ở hạ du 2 sông này, nhưng có<br /> thống sông Ba có thể thoả mãn được các yêu<br /> những ảnh hưởng nhất định về mặt môi<br /> cầu phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên do<br /> trường. Giải pháp bổ sung nước đảm bảo dòng<br /> phân phối của dòng chảy không đều theo<br /> chảy kiệt từ hồ Ayun hạ và sông Hinh sẽ ảnh<br /> không gian và thời gian nên các vùng đều<br /> hưởng đến hoạt động của 2 công trình này.<br /> thiếu nước vào mùa khô. Như vậy giải pháp<br /> <br /> 7<br /> cấp nước đối với các vùng này là xây dựng các hợp, đa mục tiêu trên dòng chính, ngoài các<br /> hồ chứa để điều tiết dòng chảy tăng lượng công trình đã và đang xây dựng như thủy điện<br /> dòng chảy mùa khô. Đặc biệt đối với vùng hạ sông Hinh, sông Ba hạ, An Khê - Kanak, đề<br /> lưu. Để có khả năng đáp ứng các nhu cầu nước nghị xây dựng thủy điện Krông Năng, thượng<br /> cho dân sinh, các ngành kinh tế và nước cho Sông Ba...<br /> môi trường, duy trì dòng chảy trên sông, cần<br /> thiết xây dựng các công trình lợi dụng tổng<br /> <br /> Tài liệu tham khảo:<br /> 1. Ngô Đình Tuấn - Hoàng Thanh Tùng - Nguyễn Xuân Phùng. Đánh giá tổng hợp TNN và Quy<br /> hoạch Thuỷ lợi - Thuỷ điện lưu vực sông Ba - Sông Kone 2010 - 2020 - Đề tài KC-08.25.01. Hà nội<br /> tháng 12 - 2005.<br /> 2. Viện Quy hoạch Thuỷ lợi. Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Ba.<br /> Hà nội năm 2006.<br /> 3. DHI, 1999. NAM – Tài liệu tra cứu. 45 trang<br /> 4. Dự án Hỗ trợ Tăng cường Năng lực các Viện ngành nước (WRSI), 2003. Đĩa CD Tài liệu đào tạo-<br /> Hà Nội 10/2003. WAterSPS/MARD-DANIDA.<br /> <br /> <br /> APPLICATION OF MIKE BASIN MODEL IN INTEGRATED WATER<br /> RESOURCES MANAGEMENT OF BA RIVER BASIN<br /> PhD student, M.E NGUYEN XUAN PHUNG<br /> Institute of Water Resources Planning<br /> <br /> Abstract: MIKE BASIN is a robust modelling tool to quantify water resources development scenarios.<br /> The model supports managers and planners in planning development of water use and preservation,<br /> contributing to integrated water resources management process of river basins. This paper presents the<br /> application of the model in determination of water resources development alternatives with regard to<br /> water abstraction, water allocation and water conveyance in Ba river basin.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 8<br />