Xây dựng biểu đồ điều phối cho hồ chứa có nhiều mức bảo đảm cấp nước

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

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Xây dựng biểu đồ điều phối cho hồ chứa có nhiều mức bảo đảm cấp nước trình bày phương pháp xây dựng biểu đồ điều phối cho một hồ chứa độc lập điển hình, cấp nước cho 3 mục tiêu với mức bảo đảm lần lượt là 95%, 90% và 85%.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng biểu đồ điều phối cho hồ chứa có nhiều mức bảo đảm cấp nước

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI CHO HỒ CHỨA CÓ NHIỀU MỨC BẢO ĐẢM CẤP NƯỚC Nguyễn Thị Thu Nga Trường Đại học Thủy lợi, email: ngatvct@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Ở Việt Nam có khá nhiều hồ chứa đa mục tiêu (còn có tên gọi là hồ lợi dụng tổng hợp), Hồ chứa đa mục tiêu có thể cấp nước cho trong đó chủ yếu là các hồ trên các hệ thống nhiều đối tượng sử dụng nước với mức bảo sông lớn. Các hồ chứa này thường phải tuân đảm (tần suất thiết kế) khác nhau. Đối với thủ theo các quy trình vận hành liên hồ chứa việc vận hành hồ chứa cấp nước thì khó khăn với các quy định rất nghiêm ngặt, được xây nhất là khi mực nước hồ bị hạ thấp, hồ rơi vào dựng trên cơ sở khối lượng nghiên cứu lớn và tình trạng thiếu nước. Nhưng làm cách nào để phương pháp tính toán phức tạp. Đối với các xác định thời điểm hồ bắt đầu thiếu nước, khi hồ độc lập đa mục tiêu thì cho đến nay vẫn nào thì cần cắt giảm các mục tiêu sử dụng thường xem nhẹ sự khác nhau giữa các mức nước có mức ưu tiên thấp để dành lượng nước bảo đảm cấp nước. Lý do chính là trong các trong hồ cho các mục tiêu có mức ưu tiên cao? nhu cầu sử dụng nước thì nhu cầu tưới vẫn Đối với hồ đơn mục tiêu hoặc đa mục tiêu chiếm tỉ trọng lớn, các nhu cầu nước khác ít nhưng có cùng mức bảo đảm cấp nước (có thể hơn rất nhiều. Bài báo này trình bày phương gộp lại thành một yêu cầu cấp nước chung) thì pháp xây dựng BĐĐP cho một hồ chứa độc có thể dựa vào biểu đồ điều phối (BĐĐP). lập điển hình, cấp nước cho 3 mục tiêu với BĐĐP là biểu đồ mô tả quan hệ giữa dung mức bảo đảm lần lượt là 95%, 90% và 85%. tích~thời gian hoặc mực nước~thời gian, được lập sẵn để hỗ trợ cho công tác vận hành hồ 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU chứa. Cấu tạo của một BĐĐP điển hình được Để xây dựng biểu đồ điều phối cần tính trình bày trong Hình 1. toán xác định tọa độ các đường (1) ĐCNGT, (2) ĐHCCN và (3) đường phòng lũ. Trong phạm vi nghiên cứu chỉ tập trung vào nhiệm vụ cấp nước nên giới hạn việc xác định đường (1) và (2). Chi tiết về phương pháp xây dựng ĐCNGT và ĐHCCN tham khảo trong các tài liệu [2], [3]. Nội dung có thể tóm lược như sau: 1. Lựa chọn một nhóm năm có số liệu thực đo và hiệu chỉnh về năm thiết kế; 2. Tính điều tiết ngược theo chiều thời gian từ cuối năm đến thời điểm đầu năm xác định được đường cong V(t) hoặc Z(t); 3. Vẽ đường bao trên và đường bao dưới của họ Hình 1. Biểu đồ điều phối hồ chứa [1] đường cong, đường bao trên chính là Chú thích: (1) Đường cấp nước gia tăng (ĐCNGT); ĐCNGT và đường bao dưới là ĐHCCN. (2) Đường hạn chế cấp nước (ĐHCCN); (3) Đường Để xây dựng BĐĐP cho hồ đa mục tiêu, phòng lũ; (A) Vùng cấp nước hạn chế; (B) Vùng cấp bước đầu tính gộp tất cả các yêu cầu cấp nước. nước bình thường; (C) Vùng cấp nước gia tăng; (D) Tiến hành các bước xác định ĐCNGT và Vùng xả lũ bình thường; (E) Vùng xả lũ lớn. ĐHCCN tương tự như trên nhưng cho 3 trường 549
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 hợp tần suất khác nhau, lần lượt là 95%, 90% Mặc dù phương pháp đề xuất ra cách xác và 85%. Khi đó, thay vì 1 cặp đường bao trên định các ĐHCCN tương ứng với các mức bảo bao dưới như với hồ đơn mục tiêu, sẽ vẽ được đảm khác nhau, tuy nhiên để áp dụng vẫn cần 3 cặp ĐCNGT và ĐHCCN (xem ví dụ Hình 2). có sự kiểm tra lại. Trong nghiên cứu này sử Đường bao trên của 3 ĐCNGT sẽ được dụng mô hình HEC-ResSIM là phần mềm chọn là đường giới hạn trên cho vùng cấp chuyên dụng về mô phỏng hệ thống hồ chứa nước bình thường. Vì khi dung tích hồ nằm của Cục Công binh Mỹ [4] để tính toán kiểm trên vùng này sẽ đáp ứng tất cả các yêu cầu tra lại BĐĐP vừa xây dựng. Nếu cần thiết, có cấp nước thiết kế vượt mức bảo đảm cao nhất. thể hiệu chỉnh BĐĐP cho phù hợp. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu ứng dụng cho một trường hợp điển hình xây dựng BĐĐP cho hồ chứa làm 3 nhiệm vụ cấp nước giả định (ví dụ: sinh hoạt, công nghiệp và tưới) với các mức bảo đảm cấp nước lần lượt là 95%, 90% và 85%. Lưu lượng cấp nước lần lượt là qyc1, qyc2, qyc3 được trình bày trong Bảng 1; qycT là yêu cầu tổng. Hình 2. Các cặp ĐCNGT và ĐHCCN Hồ chứa có dung tích chết Vc=4,14. 106m3, dung tích hữu ích Vhi=21,6.106m3, dung tích Trong số 3 ĐHCCN thì ĐHCCN 95% sẽ ở ứng với MNDBT là Vbt = 25,74.106m3. vị trí cao nhất, sau đó đến ĐHCCN 90% và Chuỗi số liệu dòng chảy đến hồ kéo dài 40 ĐHCCN 85%. Trong Hình 2, vùng nằm trên năm, từ T9/1979 đến T8/2019. Các đặc trưng ĐHCCN 85% là vùng có thể đáp ứng tất cả thống kê chuỗi dòng chảy năm bao gồm: Q0 = các yêu cầu với mức đảm bảo trên 85%. 2,98m3/s; Cv = 0,52; Cs = 1,04; Q85% = Vùng kẹp giữa ĐHCCN 85% và ĐHCCN 1,47m3/s; Q90% = 1,24m3/s; Q95% = 0,96m3/s. 90% (vùng H) chính là phần dung tích cần bổ Sau khi áp dụng phương pháp tính toán sung để đáp ứng các yêu cầu mức bảo đảm như đã trình bày ở trên, xác định được tọa độ trên 90%. Tương tự, vùng kẹp giữa ĐHCCN các ĐHCCN 1, 2, 3 và ĐCNGT cho hồ chứa, 90% và ĐHCCN 95% (vùng G) là phần dung kết quả trình bày trong Hình 3 và Bảng 2. tích cần bổ sung để đáp ứng yêu cầu mức bảo đảm trên 95%. Từ đây có thể tạm xác định được tung độ của 3 ĐHCCN: ĐHCCN 1 = ĐHCCN 95% - ĐHCCN 90% + Vc ĐHCCN 2 = ĐHCCN 90% - ĐHCCN 85% + ĐHCCN 1 ĐHCCN 3 = ĐHCCN 85% Trong đó ĐHCCN 1 là giới hạn trên của vùng chỉ đáp ứng yêu cầu cấp nước có mức Hình 3. Biểu đồ điều phối hồ đa mục tiêu đảm bảo 95%. Vùng kẹp giữa ĐHCCN 1 và Chú thích: (A1) Vùng hạn chế cấp nước ưu tiên 1; 2 dành để đáp ứng các yêu cầu nước với mức (A2) Vùng hạn chế cấp nước ưu tiên 2; (A3) Vùng bảo đảm 90% và 95%. Từ ĐHCCN 3 trở lên hạn chế cấp nước ưu tiên 3; (B) Vùng cấp nước bình đáp ứng được cả 3 yêu cầu cấp nước. thường; (C) Vùng cấp nước gia tăng. Bảng 1. Lưu lượng yêu cầu (m3/s) Tháng 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 TB qyc1 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 qyc2 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 qyc3 0.02 0.01 0.01 0.15 0.39 0.73 0.89 0.23 0.47 0.71 0.80 0.57 0.42 qycT 0.72 0.71 0.71 0.85 1.09 1.43 1.59 0.93 1.17 1.41 1.50 1.27 1.12 550
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 Bảng 2. Tọa độ biểu đồ điều phối Thời V (106m3) Z (m) gian ĐHCCN1 ĐHCCN2 ĐHCCN3 ĐCNGT ĐHCCN1 ĐHCCN2 ĐHCCN3 ĐCNGT 1/IX 4.14 4.14 4.14 4.14 14.60 16.60 14.60 14.60 1/X 5.04 5.53 7.87 11.34 15.36 15.77 17.59 20.07 1/XI 5.95 6.92 11.59 25.74 16.10 16.87 20.25 28.74 1/XII 6.85 8.31 15.32 25.74 16.82 17.92 22.70 28.74 1/I 7.75 9.70 15.47 25.74 17.51 18.93 22.79 28.74 1/II 6.90 9.17 15.62 25.74 16.86 18.55 22.88 28.74 1/III 6.33 8.14 14.78 23.91 16.41 17.79 22.35 27.74 1/IV 5.99 7.51 12.01 20.06 16.14 17.32 20.53 25.55 1/V 5.50 6.62 11.91 17.91 15.75 16.64 20.46 24.28 1/VI 5.18 6.04 10.22 14.96 15.48 16.17 19.30 22.47 1/VII 4.94 5.59 7.65 11.41 15.27 15.82 17.43 20.12 1/VIII 4.70 5.15 5.89 7.47 15.07 15.46 16.06 17.29 31/VIII 4.14 4.14 4.14 4.14 14.60 14.60 14.60 14.60 Để kiểm tra hiệu quả của BĐĐP, ứng dụng mô hình HEC-ResSIM để mô phỏng chế độ hoạt động của hồ chứa trong 40 năm. Quy tắc vận hành được quy định tùy theo mực nước hồ (Z) tại thời điểm tính toán như sau: Khi Z < ĐHCCN1: qcấp = qyc1 Khi ĐHCCN1 ≤ Z < ĐHCCN2: qcấp = qyc1 + qyc2 Hình 4. Đường mực nước hồ (đường nét Khi ĐHCCN2 ≤ Z: liền) năm thiếu nước (1985-1986) qcấp = qyc1 + qyc2 + qyc3 Kết quả tính toán cho thấy, trong toàn chuỗi chỉ có 2 năm mực nước hồ xuống đến vùng A1 là 1985-1986 và 2006-2007 (Hình 4 và 5). Các năm còn lại đều đáp ứng đủ cả 3 yêu cầu nước. Như vậy, BĐĐP đã xây dựng là phù hợp. 4. KẾT LUẬN Hình 5. Đường mực nước hồ (đường nét BĐĐP là công cụ trực quan, giúp cho các liền) năm thiếu nước (2006-2007) chủ hồ vận hành một cách thuận lợi mà không yêu cầu nhiều về kỹ thuật tính toán. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Dựa theo phương pháp xây dựng BĐĐP [1] Bộ NN&PTNT. Dự thảo TCVN Công trình thông thường, nghiên cứu này đã điều chỉnh thủy lợi - Quy định về lập và ban hành Quy để xây dựng được BĐĐP cho hồ chứa có trình vận hành hồ chứa nước. 2020. nhiều nhiệm vụ cấp nước với mức bảo đảm [2] ĐHTL, Bộ môn Thủy văn và tài nguyên khác nhau. Đây là nội dung mới chưa có nước. 2012. Giáo trình Thủy văn công trình. trong tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành, vì vậy NXB Xây dựng. nên được các cơ quan có thẩm quyền xem xét [3] Đỗ Cao Đàm và nnk. Sổ tay Kỹ thuật thủy bổ sung trong bối cảnh các hồ đa mục tiêu ở lợi, Phần 1, Tập 4. C. Tính toán điều tiết nước ta xuất hiện ngày càng nhiều. dòng chảy. 2004. 551