intTypePromotion=1
ADSENSE

Ứng dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy đến thủy điện Chi Khê sau khi hồ bản vẽ xây dựng

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

9
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy đến thủy điện Chi Khê sau khi hồ bản vẽ xây dựng trình bày so sánh một số phương pháp khác nhau xác định đặc trưng dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp không có tài liệu, tính toán cụ thể cho công trình hồ chứa Chi Khê khi có quy trình vận hành liên hồ chứa trên sông Cả, từ đó kiến nghị xem xét bổ sung phương pháp mô hình toán trở thành một trong những phương pháp tính trong Quy phạm.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy đến thủy điện Chi Khê sau khi hồ bản vẽ xây dựng

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN THỦY VĂN TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY ĐẾN THỦY ĐIỆN CHI KHÊ SAU KHI HỒ BẢN VẼ XÂY DỰNG Trần Kim Châu1, Vũ Thị Minh Huệ1, Lê Thị Thu Hiền1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: kimchau_hwru@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG phía hạ lưu, tuyến công trình đặt tại xã Chi Khê huyện Con Cuông tỉnh Nghệ An. Diện Để xác định dòng chảy năm thiết kế cho tích tập trung mưa phía trên tuyến đập là các công trình thủy lợi trong trường hợp 15380km2, chiều dài dòng chính 341km, không có tài liệu thực đo, các đơn vi tư vấn chiều rộng trung bình của lưu vực là 45,5km. thiết kế thường sử dụng các phương pháp được quy định trong quy phạm Tính toán các Toàn bộ lưu vực sông Cả có 26 trạm khí đặc trưng thủy văn thiết kế (QPTL-C6-77) [1]. tượng và đo mưa, trong đó có 7 trạm khí Tuy nhiên các phương pháp này bộc lộ một số tượng có tài liệu đo đạc đầy đủ các yếu tố. khó khăn trong thực tế ứng dụng. Điển hình Lưới trạm đo mưa trên lưu vực khá dày như phương pháp lưu vực tương tự là phương nhưng phân bố không đều và thời gian đo đạc pháp được nhiều đơn vị tư vấn thiết kế sửu không đồng bộ. Trạm có tài liệu đo mưa dài dụng nhưng việc lựa chọn lưu vực tương tự nhất là trạm Vinh (bắt đầu đo từ năm 1930 gặp nhiều khó khăn. Hơn nữa, hiện nay do nhưng không liên tục), còn hầu hết đều đo từ việc xây dựng rất nhiều các hồ chứa trên các năm 1960 trở lại đây. sông suối dẫn đến việc dòng chảy đo tại các trạm thuỷ văn không còn tính tự nhiên mà phụ thuộc vào việc vận hành các công trình hồ chứa phía trên. Ngày nay với sự phát triển của mô hình toán thủy văn mạnh mẽ, nhiều đơn vị tư vấn đã sử dụng công cụ này trong tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế có kết quả tốt. Tuy nhiên phương pháp này chưa được quy định trong Quy phạm C6-77. Bài báo trình bày so sánh một số phương pháp khác nhau xác định đặc trưng dòng chảy năm thiết kế trong trường hợp không có tài liệu, tính toán cụ thể cho công trình hồ chứa Chi Khê khi có Hình 1. Bản đồ mạng lưới trạm sông Cả quy trình vận hành liên hồ chứa trên sông Cả, tính đến công trình thủy điện Chi Khê từ đó kiến nghị xem xét bổ sung phương pháp mô hình toán trở thành một trong những Dòng chảy trên lưu vực sông Cả biến đổi phương pháp tính trong Quy phạm. mạnh theo thời gian và không gian, tăng dần từ thượng lưu xuống hạ lưu. Mô đuyn dòng 2. CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN CHI KHÊ chảy trung bình năm vùng thượng lưu đạt 20 Nhà máy thủy điện Chi Khê là bậc thang l/s.km2, vùng trung lưu đạt 25 l/s.km2 và hạ cuối cùng trong quy hoạch dòng chính sông lưu đạt 2530 l/s.km2. Mạng lưới trạm thủy Cả, cách NMTĐ Khe Bố khoảng 27km về văn trên lưu vực sông Cả khá phong phú, 736
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 nhưng hầu hết tập trung ở hạ du. Vùng 3.2. Phương pháp mô hình toán thượng nguồn: sông chính có trạm cấp I Cửa Ứng dụng mô hình Mike Nam để mô phỏng Rào chỉ quan trắc đến năm 1987, sông nhánh mưa dòng chảy đến các tiểu lưu vực. Diễn toán Nậm Mô có trạm cấp II Mường Xén đo đạc dòng chảy trên lưu vực bằng mô hình MIKE từ 1969 đến nay. 11 giới hạn phạm vi mô hình tại trạm thủy văn Mường Xén trên sông Nậm Mô, lưu lượng 3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DÒNG dòng chảy thủy điện Bản Vẽ trên sông Cả, CHẢY NĂM THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH trạm Nghĩa Khánh trên sông Hiếu và biên hạ THỦY ĐIỆN CHI KHÊ lưu tới trạm Nam Đàn trên sông Cả. Bài báo sử dụng phương pháp lưu vực Sử dụng biên trong mô hình: tương tự và phương pháp mô hình toán để Biên trên: Trạm thủy văn Mường Xén xác định dòng chảy chuẩn đến công trình (sông Nậm Mô); Lưu lượng xả thủy điện Bản thủy điện Chi Khê. Vẽ (sông Cả); Trạm thủy văn Nghĩa Khánh 3.1. Phương pháp lưu vực tương tự (sông Hiếu). Biên dưới: Trạm thủy văn Nam Đàn (sông Cả). Dòng chảy tháng, năm tại tuyến công trình Biên nhập lưu khu giữa trên sông bao gồm thủy điện Chi Khê thời khoảng 1960 đến 16 tiểu lưu vực. 2009 được tính theo giai đoạn TKKT [2] (sử dụng tài liệu của các trạm thủy văn chính là Mường Xén, Cửa Rào, Thạch Giám, Khe Bố, Nghĩa Khánh và trạm Dừa). Trạm thuỷ văn Khe Bố nằm trên dòng chính phía thượng lưu thuỷ điện Chi Khê là trạm dùng riêng. Xây dựng tương quan giữa trạm Khe Bố và trạm Cửa Rào để kéo dài dòng Hình 2. Vị trí nhập lưu khu giữa chảy. Tính toán theo lưu vực khu giữa Dừa và của các tiểu lưu vực trên sông Cả Nghĩa Đàn tuy nhiên do vận hành hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông cả nên dòng chảy 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU không còn tự nhiên. Dòng chảy tháng, năm tại tuyến công trình thủy điện Chi Khê từ 2010 4.1. Phương pháp lưu vực tương tự đến 2017 được tính theo các cách như sau: Bảng 1. Kết quả dòng chảy chuẩn a) Mượn mô đun dòng chảy chuẩn của lưu theo phương pháp lưu vực tương tự vực Khe Bố KG: Chi Khê Đặc Khe Nghĩa Dừa- Trạm thủy văn Khe Bố có diện tích 14300 Dừa trưng Bố Đàn Nghĩa A B km2 là trạm dùng riêng do Công ty Tư vấn đàn Xây dựng Điện 1 đo từ 1994 - 1997; 2003- Flv 14300 20800 3970 16830 15380 2005 được kiểm tra và chỉnh biên đạt chất (km2) lượng tốt, tài liệu này đã được đối chứng với Qo 259,7 427,2 115 312,3 279,3 285,4 (m3/s) trạm Cửa Rào là hợp lý. Mo M0 Chi Khê = M0 Khe Bố (l/skm2) 18,2 20,5 29,0 18,6 18,16 18,55 b) Tính theo lưu vực khu giữa trạm thủy Kết quả xác định dòng chảy chuẩn theo hai văn Dừa và Nghĩa Đàn lưu vực tương tự là lưu vực Khe Bố và lưu Q0 Chi Khê = Q0 Kg * (FChi Khê / FKg) vực khu giữa được thể hiện trong Bảng 1. Diện tích khu giữa: Lựa chọn luật phân bố xác suất PIII xác định FKg = Fdừa  Fnghĩađàn = 20800  3970 đặc trưng dòng chảy năm thiết kế (thể hiện = 16830 km2. trong Bảng 2). 737
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Bảng 2. Dòng chảy năm thiết kế tại Khe Bố và Chi Khê Tuyến Qo Qp (m3/s) Công Cv Cs 10 m3/s 50% 90% trình % Khe Bố 250,3 0,25 1,5Cv 334 247,6 173,4 Chi Khê 273,8 0,24 1,5Cv 360 270,0 192,3 4.2. Phương pháp mô hình toán Hình 3. Đường quá trình lưu lượng dòng Mô phỏng dòng chảy trên sông được giới chảy đến hồ Chi Khê giai đoạn 2011 - 2018 hạn bởi các biên tính toán. Biên trên sử dụng Từ đó chuỗi dòng chảy đến công trình thủy số liệu lưu lượng thực đo tại các trạm thủy điện Chi Khê mô phỏng từ mô hình, tiến hành văn Mường Xén, Nghĩa Khánh, lưu lượng xả vẽ đường tần xuất xác định được các đặc trưng từ thủy điện Bản Vẽ; biên dưới sử dụng mực chuẩn dòng chảy năm, hệ số phân tán và hệ số nước tại trạm thủy văn Nam Đàn để giới hạn thiên lệch, kết quả được ghi trong Bảng 4. tính toán. Các biên từ nhập lưu khu giữa thì sử dụng Bảng 4. Đặc trưng thống kê dòng chảy năm số liệu lượng mưa thực đo tại các trạm tại tuyến Chi Khê Mường Xén, Thạch Giám, Tương Dương, Qo Mo Qp (m3/s) Con Cuông, Dừa, Nghĩa Khánh, Quỳ Châu, 3 2 Cv Cs (m /s) (l/skm ) 10% 50% 90% Quỳ Hợp, Tây Hiếu để phục vụ tính toán. Dữ 282,7 18,38 0,25 1,2 376,7 269,0 205,5 liệu bốc hơi sử dụng trạm khí tượng Con Cuông làm đầu vào cho các tiểu lưu vực. 5. KẾT LUẬN Do dữ liệu quan trắc không đồng bộ và Thủy điện Bản Vẽ trên sông Cả năm 2009 Sau khi hồ Bản Vẽ đi vào hoạt động (2009) mới bắt đầu đi vào vận hành (năm 2010 chưa dòng chảy trên hạ lưu sông Cả không còn tự có dữ liệu quan trắc) nên dữ liệu sử dụng để nhiên nữa nên các phương pháp tương quan tính toán hiệu chỉnh và kiểm định mô hình kéo dài và tương tự không còn sử dụng được. NAM được mô phỏng từ năm 2011 - 2018. Dòng chảy đến Thuỷ điện Chi Khê gồm ba Để hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số nhánh, 1 nhánh Nậm Mô có trạm thuỷ văn mô hình nghiên cứu sử dụng dữ liệu lưu Mường xén, 2 nhánh nữa từ hồ Bản Vẽ xả và lượng quan trắc tại trạm thủy văn Dừa trên nhập lưu, mạng lưới trạm đo mưa dày vì vậy sông Cả. sử dụng mô hình toán mô phỏng quá trình Sử dụng dữ liệu từ năm 2011 - 2015 để dòng chảy đến hồ Chi Khê cho kết quả tin cậy hiệu chỉnh mô hình và kiểm định lại bộ thông hợp lý vì có xem xét được ảnh hương của vận số với số liệu năm 2016 - 2018. hành hồ chứa trên lưu vực. Sau khi phân tích kết quả tính toán cho thuỷ điện Chi Khê bằng Bảng 3. Kết quả hiệu chỉnh các phương pháp khác nhau cho thấy việc sử kiểm định mô hình dụng mô hình toán trong tính toán đặc trưng Nội dung Giai đoạn NASH ΔW (%) thuỷ văn thiết kế có nhiều ưu việt. Tuy nhiên Hiệu chỉnh 2011 - 2015 0.81 6.95 hiện nay phương pháp này chưa được quy định Kiểm định 2016 - 2018 0.88 18.38 trong Quy Phạm C6-77 cần có nghiên cứu bổ sung tạo cơ sở cho các đơn vị tư vấn sử dụng. Kết quả hiệu chỉnh - kiểm định bộ thông số mô hình NAM cho chỉ số NASH tương 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO đối tốt và sự chênh lệch tổng lượng là không nhiều vẫn nằm trong phạm vi cho phép. Vì [1] Bộ Thủy lợi, 1979, “Tính toán các đặc trưng vậy, sử dụng bộ thông số trên để diễn toán thủy văn thiết kế C-6-77”. dòng chảy đến hồ Chi Khê trong giai đoạn [2] Công ty Tư vấn điện 1, 2018, “Báo cáo tính 2011 - 2018. Dưới đây là đường quá trình lưu toán lại năng lượng Eo cho Nhà máy thủy lượng đến hồ thủy điện Chi Khê: điện Bản Vẽ”. 738
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2