Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
502
XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CHO HỆ THỐNG
HỒ CHỨA BẬC THANG LÀM NHIỆM VỤ CẤP NƯỚC
Nguyễn Thị Thu Nga
Trường Đại học Thủy lợi, email: ngatvct@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Vận hành hệ thống hồ chứa là một lĩnh vực
rất phức tạp. Việc nghiên cứu vận hành hệ
thống hồ chứa thường chỉ được thực hiện cho
một hệ thống cụ thể, phương pháp có thể chọn
giữa phương pháp tối ưu hoặc phương pháp
mô phỏng. Phương pháp tối ưu đã được
Labadie et al. (1997) [1] rà soát bao gồm
phương pháp quy hoạch tuyến tính, quy hoạch
phi tuyến, quy hoạch động, thuật toán gene
(thuật giải di truyền), thuật toán đàn kiến (bầy
đàn), lý thuyết tập mờ (fuzzy logic), mạng thần
kinh nhân tạo (ANN) … Một số nghiên cứu
gần đây sử dụng phương pháp tối ưu bao gồm
Ali Ahmadi Najl et al. (2016), Kangrang et al.
(2018), Dabhade et al. (2021), Nguyễn Thanh
Hảo và nnk (2022) [2]. Phương pháp tối ưu
thường có độ khó cao, trong quá trình thực
hiện cần giản hóa một số yếu tố để giảm rủi ro
khi tìm nghiệm tối ưu. Ngược lại, phương pháp
mô phỏng có ưu điểm ở tính dễ hiểu, có thể mô
tả hệ thống một cách chi tiết, đặc biệt hỗ trợ tốt
cho người ra quyết định dựa trên việc phân tích
các kịch bản tính toán. Các nghiên cứu sử dụng
phương pháp mô phỏng có thể kể đến như
Debasri Roy et al. (1995), Nguyễn Tuấn Anh
và nnk (2007) [3], Nunes et al. (2016).
Ở nước ta nghiên cứu vận hành hệ thống hồ
chứa được áp dụng nhiều nhất để giải các bài
toán kiểm soát lũ hạ du, điển hình như trên
các lưu vực sông lớn như sông Hồng, Cả,
Hương ... Các nghiên cứu này thường có hàm
lượng khoa học cao, khối lượng tính toán lớn
và tốn nhiều chi phí thực hiện. Trong thực tế,
do nhiều điều kiện hạn chế nên việc nghiên
cứu cho các hệ thống hồ chứa có quy mô nhỏ
khó đạt được mức độ chi tiết như vậy. Hiện
nay, hầu hết các hồ chứa thủy lợi vừa và nhỏ ở
nước ta đều vận hành dựa theo biểu đồ điều
phối (BĐĐP). BĐĐP là biểu đồ mô tả quan hệ
giữa dung tích~thời gian hoặc mực nước~thời
gian, được lập sẵn. Đây là công cụ hỗ trợ vận
hành hồ chứa đơn giản, dễ sử dụng nên vẫn
được ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Trong
các tài liệu giáo trình [4] đã trình bày rất chi
tiết phương pháp xây dựng BĐĐP cho một hồ
chứa độc lập. Nghiên cứu này đề xuất phương
pháp xây dựng BĐĐP cho hệ thống hai hồ
chứa bậc thang có chung nhiệm vụ cấp nước
theo phương pháp mô phỏng.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu được giới hạn cho hệ
thống hai hồ chứa bậc thang giả tưởng (hồ
Thượng và hồ Hạ) có chung nhiệm vụ cấp
nước tưới, với khu tưới nằm ở hạ lưu của hồ
Hạ (Hình 1).
Hình 1. Sơ đồ hệ thống
Giữa hai hồ chứa này tồn tại các loại quan
hệ sau:
- Quan hệ thủy văn: chế độ dòng chảy đến
hồ Thượng và hồ Hạ có tính đồng bộ
- Quan hệ cân bằng nước: lượng nước cấp
hoặc xả thừa từ hồ Thượng sẽ chảy vào hồ Hạ
