Ứng dụng mô hình MIKE HYDRO tính toán cân bằng nước tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng mô hình MIKE HYDRO tính toán cân bằng nước tỉnh Quảng Ninh trình bày kết quả ứng dụng mô hình MIKE HYDRO để đánh giá về tình trạng thừa thiếu nước trên khu vực tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất ra các giải pháp cho phù hợp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng mô hình MIKE HYDRO tính toán cân bằng nước tỉnh Quảng Ninh

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE HYDRO TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC TỈNH QUẢNG NINH Nguyễn Thị Thu Nga Trường Đại học Thủy lợi, email: ngatvct@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG đẩy mạnh phát triển các khu kinh tế trọng điểm, giảm bớt diện tích nông nghiệp, tập Trong những năm gần đây, lĩnh vực khai trung khai thác phát triển du lịch dịch vụ [4]. thác, sử dụng tài nguyên nước đang gặp nhiều thách thức. Các nguồn nước biến động nhiều do tác động của biến đổi khí hậu, hệ thống công trình khai thác xuống cấp, nhu cầu sử dụng nước ngày càng gia tăng về cả số lượng và chất lượng... Để đảm bảo an ninh nguồn nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt, phát triển kinh tế, phát triển đô thị, bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai, cần thiết phải có một đánh giá tổng thể, toàn diện về cân bằng nước hiện trạng cũng như trong tương lai. Bài báo này trình bày kết quả ứng dụng mô hình MIKE HYDRO để đánh giá về tình trạng thừa thiếu nước trên khu vực tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất ra các giải pháp cho phù hợp. Hình 1. Mạng lưới sông ngòi và phân vùng sử dụng nước 2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tỉnh Quảng Ninh nằm ở khu vực Đông Bắc - Bắc Bộ (Hình 1). Tài nguyên nước tỉnh Mô hình MIKE HYDRO là mô hình cân Quảng Ninh thuộc loại dồi dào, lượng mưa bằng nước khá phổ biến, cho phép mô phỏng trung bình nhiều năm khoảng 1800-2000mm, động thái của hệ thống tài nguyên nước lượng nước mặt xấp xỉ 8,3 tỷ m3/năm và trữ tương ứng với các phương án khai thác sử lượng nước dưới đất ở mức 374 nghìn dụng nước cụ thể. Mô hình MIKE HYDRO m3/ngày đêm. Tuy nhiên tài nguyên nước mô tả hệ thống lưu vực sông dưới dạng nút phân bổ không đều theo không gian và thời và liên kết giữa các nút (Hình 2). Tùy theo gian [1]. Tổng nhu cầu sử dụng nước toàn mỗi loại nút có các phương trình hoặc lệnh tỉnh hiện năm 2020 khoảng 464,9 triệu m3, logic để mô tả hoạt động. Dưới đây minh họa trong đó phần lớn là dùng cho nông nghiệp, một vài dạng: công nghiệp và dịch vụ [2]. Toàn tỉnh hiện có Tại nút sử dụng nước W(n): 180 hồ chứa với tổng dung tích hữu ích Qcấp(t) = Qci(t) (1) khoảng 313,35 triệu m3 và hàng nghìn trạm Qcấp(t)  Qyc(t) (2) bơm, đập dâng thủy lợi nhỏ phân bố không Tại nút hồ chứa R(n): đều [3]. Hiện nay, Quảng Ninh đang có quá V(t+1) = V(t) + [Qvào(t) – Qcấp (t) - Qxả (t)].t – L(t) trình chuyển dịch kinh tế khá mạnh mẽ. Tỉnh Vc  V(t)  Vbt (4) 570
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Trong đó: Qcấp, Qci, Qyc, Qvào, Qxả là lưu Nguồn cấp nước chủ yếu là các hồ chứa lượng cấp tổng, lưu lượng cấp từ nhánh i, lưu độc lập, 4 đối tượng sử dụng nước theo mức lượng yêu cầu, lưu lượng vào hồ và lưu ưu tiên lần lượt là 1. Sinh hoạt, 2. Công lượng xả thừa; V là dung tích hồ; L là lượng nghiệp, dịch vụ, du lịch, 3. Nông nghiệp, 4. tổn thất; t là bước thời gian tính toán; t là Các nhu cầu khác. thời điểm tính toán. 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Phân vùng sử dụng nước Căn cứ vào mạng lưới sông ngòi, hiện trạng các công trình điều tiết trong vùng, kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây và thực tế của tỉnh Quảng Ninh, phân chia thành 19 vùng, trong đó 10 vùng là các huyện trên đất liền, 09 vùng là các đảo có tiềm năng phát triển kinh tế xã hội (Hình 1). Lần lượt các vùng bao gồm: 1. Đông Triều; 2. Tây Hạ Hình 2. Sơ đồ mô phỏng cân bằng nước Long + Uông Bí + Quảng Yên; 3. Đông Hạ Trong trường hợp một nút sử dụng nước Long + Cẩm Phả; 4. Ba Chẽ; 5. Tiên Yên + có nhiều nguồn cấp thì nguồn nào có mức độ Bình Liêu; 6. Đầm Hà; 7. Hải Hà; 8. Bắc ưu tiên cao hơn sẽ được lấy trước. Tương tự, Phong Sinh; 9. Móng Cái; 10. Vân Đồn; 11. một nguồn cấp có thể cấp được cho nhiều Đảo Vĩnh Thực; 12. Đảo Cái Chiên; 13. Đảo đối tượng sử dụng nước khác nhau theo thứ Bản Sen; 14. Đảo Quan Lạn; 15. Đảo Thắng tự ưu tiên. Lợi; 16. Đảo Ngọc Vừng; 17. Đảo Trần; 18. Để chạy mô hình cần các số liệu sau: Quá Đảo Cô Tô; 19. Đảo Thanh Lân. trình lưu lượng đến tại biên trên và nhập lưu 4.2. Các kịch bản tính toán khu giữa, quá trình lưu lượng nước yêu cầu, các đặc trưng mực nước và dung tích hồ Tính toán cân bằng nước được thực hiện chứa, quan hệ địa hình lòng hồ... cho 05 kịch bản: Do đặc điểm các sông tại Quảng Ninh có - Kịch bản hiện trạng: nước đến và nhu cầu xu hướng chảy song song ra biển nên hầu hết nước được căn cứ vào tình hình thực tế năm các hồ chứa đều nằm trên các sông độc lập, 2020 [2]; không bị ảnh hưởng lẫn nhau. Việc sơ đồ hóa - Kịch bản 01: nước đến ứng với tần suất được thực hiện cho mỗi phân vùng sử dụng 85% (đã xét đến ảnh hưởng BĐKH), nước nước (Hình 3). dùng theo kết quả dự báo đến 2025 [2]; - Kịch bản 02: giống kịch bản 01 nhưng có xét thêm một số giải pháp công trình, chủ yếu là xây dựng các hồ chứa mới như 12 Khe, Khe Tâm, Tài Chi, Quảng Thành, Pạt Cạp, Đồng Dọng, Vạn Cả, Đông Lĩnh, Vạn Cảnh, Trường Xuân 2; - Kịch bản 03: nước đến và giải pháp công trình giống kịch bản 02, nước dùng theo kết quả dự báo đến 2030 [2]; - Kịch bản 04: giống kịch bản 03 nhưng có xem xét thêm một số giải pháp công trình bổ Hình 3. Sơ đồ hóa phân vùng Hải Hà sung, bao gồm các hồ Dân Chủ, Cài, Lưỡng 571
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Kỳ, Bình Sơn, Nà Pá, Đài Van, Khe Ngái, Huyện Vân Đồn và một số hòn đảo du lịch Đầu Rồng, Cái Xuôi, Lòng Dinh 2, Cống có lượng nước thiếu không nhiều nhưng điều Đông, Ngọc Nam, Phượng Hoàng, Thượng kiện tự nhiên gây khó khăn cho việc xây Mai, Hạ Mai, Ông Giáo 2, Đá Dựng, Ông dựng công trình khai thác sử dụng nước. Vì Thanh - Ông Cự. Ngoài ra còn có 03 công thế, số lượng các giải pháp công trình ở các trình chuyển nước từ vùng 3 sang vùng 2 và vùng này khá nhiều, hầu hết có quy mô nhỏ. vùng 10, từ vùng 9 sang vùng 7. Các giải pháp được đề xuất trong các kịch bản KB02 và KB04 trên cơ sở kế thừa từ một số nghiên cứu trước đây. Số lượng giải pháp được tính toán thử dần để vừa đảm bảo đủ nước vào các mốc 2025 và 2030, vừa tiết kiệm mức đầu tư. 4.3. Phân tích kết quả Kết quả tính toán cho thấy tại thời điểm hiện tại (KBHT) và tính đến 2025 (KB01), Hình 5. Lượng nước thiếu theo KB03 vùng 7 (huyện Hải Hà) có lượng nước thiếu nhiều nhất (Hình 4). Điều này là do quá trình 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ phát triển nhanh khu công nghiệp - cảng biển Kết quả tính toán bằng mô hình MIKE- Hải Hà và khu kinh tế Hải Hà - Móng Cái dẫn HYDRO cho thấy tình hình khai thác sử đến nhu cầu nước tăng cao. Trong vùng hiện dụng nước trên khu vực tỉnh Quảng Ninh nay chỉ có hồ Chúc Bài Sơn, còn lại đều là các trong mười năm tới sẽ gặp nhiều khó khăn, đập dâng nhỏ, không có khả năng trữ nước. đặc biệt tại các khu vực phát triển nhanh về công nghiệp, dịch vụ và du lịch. Giải pháp xây dựng hồ chứa mới được xem là giải pháp hiệu quả nhất. Giải pháp chuyển nước xuyên vùng có thể áp dụng tại một số vùng cụ thể. Giải pháp nâng dung tích các hồ chứa hiện tại hầu như không có hiệu quả. 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 4. Tổng lượng nước thiếu các vùng [1] Trung tâm Quy hoạch và Điều tra TNN Quốc gia. 2016. Báo cáo thuyết minh Quy Vùng 2 (Uông Bí + Quảng Yên + Tây Hạ hoạch tài nguyên nước tỉnh Quảng Ninh đến Long) là khu vực thiếu nhiều nhất khi tính năm 2020, định hướng đến năm 2030. đến 2030 (KB03). Lượng nước thiếu tập [2] Viện Kỹ thuật công trình, 2021. Dự thảo trung vào các tháng mùa khô và cả đầu mùa Xây dựng Đề án đảm bảo an ninh nguồn mưa (Hình 5). Nguyên nhân là dự kiến đến nước tỉnh Quảng Ninh. 2030, một phần lớn diện tích nông nghiệp sẽ [3] Viện Quy hoạch Thủy lợi, 2016. Báo cáo được thu hồi để chuyển đổi xây dựng khu tổng hợp Quy hoạch Thủy lợi chi tiết tỉnh công nghiệp, khu đô thị, dẫn đến nhu cầu Quảng Ninh đến năm 2020 và định hướng nước sẽ tăng nhanh. Ngoài ra, hồ Yên Lập là đến năm 2030. nguồn cấp nước lớn nhất tỉnh với dung tích [4] UBND tỉnh Quảng Ninh, 2013. Báo cáo tổng hợp Quy hoạch tổng thể phát triển kinh toàn bộ là 127,5 triệu m3 nhưng lại là hồ điều tế - xã hội tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020, tiết nhiều năm, không thường xuyên được tầm nhìn đến năm 2030. tích đầy. [5] DHI. 2014. MIKE HYDRO User Guide. 572