Chương trình, đề tài nghiên cứu khoa học - Năm 2013 - 2015

Tên đề tài, dự án:
Nghiên cứu xây dựng quy trình tạm thời vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và A Lưới nhằm giảm lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa kiệt cho hạ du sông Hương

- Mã số: 2013-016

- Cấp: Thành phố

- Lĩnh vực: Công nghiệp - Thương mại

- Cơ quan chủ trì: Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sông biển

- Chủ nhiệm đề tài:

- Thành viên tham gia chính:

Mục tiêu định hướng:

- Dự án: Nghiên cứu xây dựng quy trình tạm thời vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và A Lưới nhằm giảm lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa kiệt cho hạ du sông Hương

- Mã số:

- Cấp quản lý: cấp tỉnh

- Lĩnh vực: Công nghiệp - Thương mại

- Đơn vị chủ trì: Tuyển chọn

- Mục tiêu định hướng:

+ Có được cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng quy trình tạm thời vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và A Lưới.

+ Xây dựng được quy trình tạm thời vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và A Lưới đảm bảo an toàn vận hành, giảm lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa kiệt cho hạ du sông Hương, đáp ứng mục tiêu cụ thể của từng hồ chứa.

- Sản phẩm dự kiến:

+ Mô hình toán dự báo dòng chảy và thủy lực trên lưu vực sông Hương.

+ Mô hình mô phỏng mức độ ngập lũ hạ lưu sông Hương trước và sau khi áp dụng quy trình vận hành liên hồ chứa.

+ Dự thảo quy trình tạm thời vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và A Lưới.

+ Báo cáo khoa học.

+ Bài báo khoa học đăng trên tạp chí chuyên ngành.

- Thời gian thực hiện: năm 2013.

Kết quả:

- Kết quả thực hiện: Kế thừa các nghiên cứu đã có về kết quả và số liệu thủy văn, thủy lực, địa hình và đặc biệt là các nghiên cứu trước đó của cơ quan chủ trì. Đề tài đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại và truyền thống gồm các phương pháp chính là phân tích số liệu đo đạc, mô phỏng bằng mô hình toán: Mô hình thủy văn, mô hình thủy lực, mô hình cân bằng nước. Đã xây dựng, nâng cấp các mô hình toán làm công cụ cho việc nghiên cứu tính toán vận hành các hồ chứa thượng nguồn và ảnh hưởng đến hạ lưu. Mô hình dự báo dòng chảy được xây dựng bằng mô hình MIKE NAM, trong đó có phân chia toàn lưu vực thành những tiểu lưu vực. Mô hình xác định bộ thông số tập trung cho 2 mùa: Mùa lũ phục vục việc tính toán dự báo dòng chảy mùa lũ và cả năm phục vụ cho việc dự báo dòng chảy mùa kiệt. Các hệ số hiệu chỉnh và kiểm định cho hệ số Nash dao động từ 73% đến 90%. Đảm bảo tốt cho việc dự báo dòng chảy mùa lũ và mùa kiệt, có thể áp dụng cho việc mô phỏng biên đầu vào cho mô hình diễn toán thủy lực.  Mô hình diễn toán thủy lực được xây dựng bằng mô hình MIKE 11HD. Mô hình có phạm vi mô phỏng toàn bộ lưu vực với biên thượng lưu là các hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền, A Lưới. Biên dưới là các cửa biển. Trên mô hình có mô phỏng đầy đủ các công trình như hồ chứa, đập dâng, cống điều tiết, hệ đầm phá. Mô hình mùa lũ được hiệu chỉnh với con lũ năm 2004, kiểm định bằng con lũ năm 1999 và 2011. Mô hình mùa kiệt được kiểm định bằng dòng chảy mùa kiệt kéo dài 3 tháng từ 1/2/2012 đến 30/4/2012. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định cho kết quả tốt, hệ số Nash đạt từ 78% đến 94%, hoàn nguyên đầy đủ quá trình mực nước và lưu lượng thực đo. Mô hình cho phép tính toán lũ tràn đồng trên toàn lưu vực và dòng chảy kiệt, tính toán các kịch bản vận hành hệ thống.  Mô hình tính toán cân bằng nước được xây dựng bằng mô hình MIKE BASIN. Trong đó có tính toán toàn bộ nhu cầu dùng nước của các ngành nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, môi trường. Mô hình ngoài mô phỏng các hồ chứa lớn như Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền, A Lưới còn mô phỏng các hồ chứa nhỏ có cấp nước cho từng vùng như hồ Truồi, Phú Bài, Châu Sơn, Thọ Sơn, Hòa Mỹ. Một số hồ chứa nhỏ khác được gộp lại thành một điểm cấp nước. Mô hình đã tính toán cân bằng nước cho hiện trạng và được sử dụng để tính toán cân bằng nước đối với các kịch bản kiệt 75%, 85%, 90% trong đó có sự điều phối dùng nước của các hồ chứa thượng nguồn. Đề tài đã sử dụng số liệu khí tượng thủy văn 37 năm từ 1977 đến 2013 để phân tích quy luật hình thành và nhận dạng lũ. Lũ được phân thành 5 cấp là lũ rất nhỏ, nhỏ, trung bình, lớn và rất lớn. Các trận lũ được phân thành các kỳ xuất hiện là: Từ 15/5 - 30/6: Lũ tiểu mãn, mật độ thưa. Từ 01/7-31/7: Thường không xuất hiện trận lũ nào, đây là thời kỳ chuyển tiếp. Từ 01/8 – 14/9: Lũ sớm; Từ 15/9 – 30/11: Lũ chính vụ và từ 1/12 -31/12 lũ muộn. Phân tích 37 năm số liệu cũng cho thấy, khả năng xuất hiện lũ rất lớn đồng thời trên toàn lưu vực là vô cùng nhỏ. Đối với dòng chảy kiệt, khả năng xuất hiện dòng chảy kiệt nhất trên toàn lưu vực là không nhiều. Trong đó, sông A Sáp (hồ A Lưới) có dòng chảy kiệt nhất rơi vào tháng 9, tức là tháng mùa lũ của 3 nhánh còn lại. Đề tài đã đưa ra 11 kịch bản vận hành hồ chứa mùa lũ khác nhau trong đó bao gồm các mô hình lũ thường xuyên, lũ lịch sử (lũ 1999 và 1983) và lũ công trình (p = 0,5%). Thêm vào đó, để chi tiết quy trình vận hành mùa lũ đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt tháng 8 năm 2014, đề tài đã tính thêm 6 kịch bản vận hành lũ thường xuyên ứng với 6 mực nước đón lũ khác nhau của 3 hồ chứa, qua đó đưa ra được quan hệ giảm lũ tại Phú Ốc, Kim Long với mực nước đón lũ của các hồ Bình Điền, Hương Điền.    Đề tài đã tính toán được quan hệ mức xả của hồ Hương Điền với mực nước ngập tại khu vực Quảng Thọ, Quảng An, Quảng Thanh. Đây là cơ sở quan trọng cho việc điều hành mức xả hồ Hương Điền trong những thời điểm mưa lũ bất thường (như tháng 3/2015). Đề tài đã tính toán được quan hệ giữa lưu lượng qua đập Thảo Long với độ mặn trung bình khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai. Đây là cơ sở quan trọng cho việc phối hợp vận hành mức xả các hồ chứa thượng nguồn với đập Thảo Long để kiểm soát độ mặn trên đầm phá, đảm bảo không làm ảnh hưởng đến việc nuôi trồng thủy sản ở đây. Đề tài đã đưa dự thảo quy trình vận hành liên hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền, A Lưới trong mùa lũ và mùa kiệt hàng năm. Đây là sản phẩm quan trọng nhất của đề tài.

- Thời gian thực hiện: 24 tháng từ tháng 6/2013 đến 05/2015

- Kinh phí thực hiện: 1.413.000.000 đồng 

Kinh phí đề tài:
Thời gian thực hiện:    2013 - 2015
  Bản in]