Tóm tắt Luận văn - Đánh giá ngập lụt vùng hạ du sông Ba khi hệ thống công trình thủy điện ở thượng nguồn đi vào vận hành

THÚY NGA Lu ận v ăn được b ảo v ệ t ại H ội đồng ch ấm lu ận v ăn t ốt nghi ệp Th ạc sĩ chuyên ngành k ỹ thu ật xây d ựng công trình th ủy h ọp t ại Đại h ọc Đà N ẵng vào ngày 15 tháng 6 n ăm 2015. * Có th ể tìm hi ểu lu ận v ăn t ại: - Trung tâm Thông tin - H ọc li ệu, Đại h ọc Đà N ẵng 1 MỞ ĐẦ U 1. Tính c ấp thi ết c ủa đề tài Sông Ba là m ột trong nh ững con sông l ớn ở mi ền Trung Trung Bộ Vi ệt Nam v ới t ổng di ện tích l ưu v ực 14.132 km 2 n ằm trên địa ph ận 3 t ỉnh Gia Lai, ĐakLak và Phú Yên. Hàng n ăm mùa l ũ v ề, n ước sông Ba d ồn t ừ th ượng l ưu v ề gây ng ập l ụt nghiêm tr ọng cho h ạ l ưu sông Ba. Theo s ố li ệu th ống kê c ủa Ủy ban nhân dân t ỉnh Phú Yên: L ũ tháng 10/1993 và tháng 11/2009 là 2 tr ận l ũ l ớn nh ất đã t ừng x ảy ra trên l ưu v ực sông Ba t ừ n ăm 1976 t ới nay. Trong đó, l ũ tháng 10/1993 đã làm 72 ng ười ch ết, 4 ng ười m ất tích, 464 ng ười b ị th ươ ng, 10.902 ngôi nhà b ị s ập đổ hoàn toàn trôi đi mất. Lũ tháng 11/2009, đã làm 80 ng ười ch ết, hàng ngàn ngôi nhà b ị s ập hoàn toàn. Lũ quét đã xóa s ổ nhà ở c ủa c ư dân c ư xóm Tr ường, thôn Triêm Đức xã Xuân Quang 2, huy ện Đồng Xuân, làm 18 ng ười ch ết, 44 ngôi nhà b ị s ập hoàn toàn, hàng ch ục héc ta đấ t s ản xu ất b ị xói l ở, b ồi l ấp, vi ệc tái s ử d ụng đấ t s ản xu ất g ặp nhi ều tr ở ng ại. Tr ước đây, vi ệc v ận hành h ệ th ống h ồ ch ứa trong các điều ki ện cụ th ể (d ựa vào d ự báo KTTV) và được th ực hi ện theo các quy trình vận hành c ủa các h ồ riêng bi ệt. G ần đây nh ất, vi ệc điều hành các h ồ ch ứa tuân th ủ theo “Quy ết đị nh v ề vi ệc ban hành Quy trình v ận hành liên h ồ ch ứa trên l ưu v ực Sông Ba”, đã được Th ủ t ướng phê duy ệt t ại Quy ết đị nh s ố 1077/Q Đ-TTg, ngày 7 tháng 7 n ăm 2014. Do tính ch ất nghiêm tr ọng c ủa l ũ đố i v ới vùng h ạ l ưu sông Ba nh ất là khi h ệ th ống công trình th ủy điện ở th ượng ngu ồn đi vào v ận hành, vi ệc c ần thi ết hi ện nay là ph ải xây d ựng c ơ s ở khoa h ọc và th ực ti ễn nh ằm đưa ra được ph ươ ng án v ận hành x ả l ũ h ồ ch ứa h ợp lý, v ừa đả m b ảo m ục tiêu phát điện đồ ng th ời c ắt l ũ hi ệu qu ả, gi ảm thi ểu các thi ệt h ại do l ũ 2 lụt vùng h ạ l ưu sông Ba, t ừ đó đề xu ất các ph ươ ng án phòng ch ống thông qua cảnh báo v ề kh ả n ăng và di ện tích ng ập l ụt ứng v ới các tr ận l ũ khác nhau. 2. Mục tiêu nghiên c ứu Đề tài này nghiên c ứu xây d ựng mô hình mô ph ỏng các k ịch bản v ận hành liên h ồ ch ứa (h ồ Krông H’năng, h ồ sông Ba H ạ và h ồ Sông Hinh), nh ằm nâng cao hi ệu qu ả gi ảm l ũ và không gây tác động tiêu c ực cho vùng h ạ du, trong khi v ẫn đả m b ảo nhi ệm v ụ phát điện. Đồng th ời giúp cho lãnh đạo các c ấp và các c ơ quan ban, nghành liên quan c ũng nh ư ng ười dân ch ủ độ ng ứng phó khi có m ưa l ũ x ảy ra, nh ằm hạn ch ế thi ệt h ại đế n m ức th ấp nh ất. 3. Đối t ượng và ph ạm vi nghiên c ứu - Đối t ượng nghiên c ứu: Mô ph ỏng và đánh giá quá trình l ũ ở hạ du sông Ba khi h ệ th ống công trình th ủy điện (h ồ Krông Hn ăng, hồ sông Ba H ạ và h ồ Sông Hinh) ở th ượng ngu ồn đi vào v ận hành. - Ph ạm vi nghiên c ứu: L ưu v ực h ệ th ống sông Ba. 4. Ph ươ ng pháp nghiên c ứu - Ph ươ ng pháp phân tích, t ổng h ợp - Ph ươ ng pháp phân tích nguyên nhân hình thành - Ph ươ ng pháp phân tích h ệ th ống - Ph ươ ng pháp k ế th ừa 5. Ý ngh ĩa khoa h ọc và th ực ti ễn c ủa lu ận văn Trong nh ững n ăm g ần đây trên l ưu v ực sông Ba nhà c ửa ru ộng vườn th ường xuyên b ị cu ốn trôi khi đến mùa m ưa l ũ, gây thi ệt h ại nghiêm tr ọng đế n đờ i s ống và tình hình s ản xu ất c ủa nhân dân. Do vậy vi ệc nghiên c ứu, đánh giá ảnh h ưởng c ủa các h ồ ch ứa th ượng ngu ồn đế n ng ập l ụt h ạ l ưu sông Ba, s ẽ giúp cho c ấp lãnh đạo và các cơ quan ban nghành liên quan c ũng nh ư toàn dân ch ủ độ ng ứng phó khi có m ưa l ũ x ảy ra, hạn ch ế thi ệt h ại đế n m ức th ấp nh ất. 3 6. Bố c ục đề tài Trên c ơ s ở các n ội dung nghiên c ứu, để đạ t m ục tiêu đề ra và đảm b ảo tính logic và ch ỉnh th ể c ủa v ấn đề nghiên c ứu, ngoài hai ph ần m ở đầ u, k ết lu ận và ki ến ngh ị, lu ận v ăn được c ấu trúc g ồm 4 ch ươ ng sau đây: - Ch ươ ng 1: T ổng quan v ề tình hình nghiên c ứu l ũ l ụt và v ận hành h ồ ch ứa. - Ch ươ ng 2. Đặc điểm t ự nhiên xã h ội l ưu v ực sông Ba. - Ch ươ ng 3. Thi ết l ập mô hình v ận hành điều ti ết h ồ ch ứa HEC-RESSIM và mô hình th ủy l ực MIKE FLOOD cho l ưu v ực sông Ba. - Ch ươ ng 4. Mô ph ỏng các k ịch b ản v ận hành h ồ ch ứa HEC- RESSIM và ng ập l ụt h ạ l ưu sông Ba b ằng mô hình th ủy l ực MIKE FLOOD. 4 CH ƯƠ NG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C ỨU L Ũ L ỤT VÀ V ẬN HÀNH H Ồ CH ỨA 1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN C ỨU TRONG VÀ NGOÀI N ƯỚC VỀ ĐIỀU TI ẾT VÀ V ẬN HÀNH H Ồ CH ỨA 1.1.1. Các nghiên c ứu ở n ước ngoài 1.1.2. Các nghiên c ứu trong n ước 1.1.3. Các nghiên c ứu liên quan đến sông Ba Đề tài nghiên c ứu khoa h ọc c ấp Nhà n ước KC08-07/06-10 “Nghiên c ứu đề xu ất gi ải pháp ổn đị nh các c ửa sông ven bi ển mi ền Trung”. N ăm 2010, Vi ện Khoa h ọc khí t ượng th ủy v ăn và Môi tr ường, “Báo cáo L ập quy trình v ận hành h ệ th ống liên h ồ trên l ưu vực sông Ba”. Gần đây nh ất là Công ty c ổ ph ần sông Ba (2013), “Báo cáo l ập b ản đồ ng ập l ụt sông Ba”, trong đó xây d ựng được b ản đồ ng ập l ụt h ạ l ưu sông Ba cho địa bàn t ỉnh Phú Yên. Một s ố công trình xây d ựng c ụ th ể đã hoàn thành, nh ằm nạo vét thoát l ũ sông Ba, ch ống s ạt l ở nh ư: Kè L ạc M ỹ và kè Th ạch Bàn, huy ện Tây Hòa; kè Phú L ộc huy ện Phú Hòa và d ự án n ạo vét, kh ơi thông lu ồng l ạch c ửa sông Đà R ằng. 1.2. PH ẠM VI GI ỚI H ẠN C ỦA LU ẬN V ĂN Sau khi xem xét l ưu v ực ph ụ trách c ủa các h ồ ch ứa trên l ưu vực sông Ba, do th ời gian có h ạn và điều ki ện thu th ập s ố li ệu còn hạn ch ế, nên trong lu ận v ăn này ch ỉ gi ới h ạn t ập trung nghiên c ứu đánh giá trong ph ạm vi l ưu v ực c ủa 3 h ồ ch ứa có di ện tích l ưu v ực lớn nh ất và ảnh h ưởng tr ực ti ếp, quy ết đị nh đế n ng ập l ụt vùng h ạ l ưu sông Ba, đó là: H ồ sông Ba H ạ, H ồ sông Hinh và Krông H’n ăng. 5 CH ƯƠ NG 2 ĐIỀU KI ỆN ĐỊ A LÝ T Ự NHIÊN VÀ XÃ HỘI LƯU V ỰC SÔNG BA 2.1. ĐIỀU KI ỆN ĐỊ A LÝ T Ự NHIÊN 2.1.1. Vị trí đị a lý 2.1.2. Đặc điểm đị a hình 2.1.3. Mạng l ưới sông ngòi 2.1.4. Khí h ậu 2.1.5. Th ủy v ăn 2.2. ĐIỀU KI ỆN KINH T Ế XÃ H ỘI 2.2.1. Đặc điểm dân sinh kinh t ế 2.2.2. Đặc điểm kinh t ế 2.3. TÌNH HÌNH NG ẬP L ỤT SÔNG BA 2.3.1. Tình hình ng ập lụt Theo s ố li ệu điều tra trong nh ững n ăm g ần đây l ũ l ụt và tình hình ng ập úng vùng h ạ l ưu sông Ba th ường xuyên x ảy ra hàng n ăm ngày càng tr ở nên nghiêm tr ọng h ơn. Thí d ụ m ưa l ũ đã gây nên tình tr ạng ng ập úng trên di ện rông trong khu v ực liên t ục trong các n ăm 1981, 1986, 1988, 1992, 1993, 1996, 1999, 2005, 2007, 2009 gây nhi ều thi ệt h ại. Trong khu v ực thành ph ố Tuy Hòa m ỗi n ăm m ột vài lần khi có l ũ l ớn ngoài sông n ước sông Đà R ằng tràn vào gây ng ập úng 0,3 - 0,5 m t ại khu v ực Trung tâm t ừ 5 đế n 10 ngày. 2.3.2. Thi ệt h ại do ng ập l ụt 2.3.3. Hi ện trạng công trình phòng ch ống lũ và tiêu úng 2.3.4. Mục tiêu phòng ch ống l ũ trên l ưu v ực Hi ện nay ch ưa có quy ho ạch phòng ch ống l ũ riêng cho l ưu vực, nên vi ệc tr ước tiên là c ần thi ết ph ải xây d ựng c ơ s ở khoa h ọc và 6 th ực ti ễn nh ằm đưa ra được ph ươ ng án phòng ch ống lũ ph ục v ụ phát tri ển kinh t ế xã h ội. 2.3.5. Ph ươ ng án quy ho ạch phòng ch ống l ũ a. Quan điểm ch ống lũ b. Vùng bảo vệ c. Tiêu chu ẩn ch ống lũ d. Các ph ươ ng án quy ho ạch phòng ch ống l ũ và tiêu úng Xây d ựng các hành lang thoát l ũ k ết h ợp công trình điều ti ết l ũ th ượng l ưu là bi ện pháp ch ống l ũ c ơ b ản đố i v ới vùng h ạ l ưu sông Ba. Hi ện nay trên l ưu v ực đã hình thành 2 đập ch ắn l ũ là Qu ốc l ộ 1A và đường s ắt th ống nh ất B ắc Nam. Phía h ạ l ưu hai bên t ả h ữu đã có kênh chính B ắc Nam đậ p Đồ ng Cam k ết h ợp giao thông là đường liên t ỉnh QL25 (B ắc) và QL29 (Nam) nh ưng nhi ều đoạn khi có l ũ l ớn nước v ẫn tràn qua. Trên l ưu v ực hi ện t ại ch ỉ có 3 h ồ ch ứa đa m ục tiêu trong đó có nhi ệm v ụ phòng l ũ là h ồ sông Ba h ạ và h ồ Sông Hinh. 7 CH ƯƠ NG 3 THI ẾT L ẬP MÔ HÌNH V ẬN HÀNH ĐIỀU TI ẾT H Ồ CH ỨA HEC-RESSIM VÀ MÔ HÌNH TH ỦY L ỰC MIKE FLOOD CHO L ƯU V ỰC SÔNG BA 3.1. MÔ HÌNH TH ỦY L ỰC MIKE FLOOD 3.1.1. Gi ới thi ệu chung MIKE FLood là m ột công c ụ m ạnh liên k ết mô hình MIKE 11 một chi ều và mô hình MIKE 21 hai chi ều, để mô ph ỏng l ũ trên m ột lưu v ực và vùng c ửa sông, thu ộc b ộ ph ần m ềm MIKE. 3.1.2. Mô hình th ủy l ực m ột chi ều MIKE 11 Mô hình th ủy độ ng l ực MIKE 11 (HD) là m ột ph ần tr ọng tâm của mô hình MIKE 11, mô hình cho phép tính th ủy l ực trên m ạng lưới sông, kênh có th ể áp d ụng v ới ch ế độ sóng độ ng l ực hoàn toàn ở cấp độ cao. Các công trình được mô ph ỏng trong MIKE 11 bao g ồm: Đập ( đậ p tràn ), C ống (C ống hình ch ữ nh ật, ...), B ơm, H ồ ch ứa, Công trình điều ti ết và công trình C ầu. Hình 3.6. Thi ết l ập s ơ đồ th ủy l ực m ạng l ưới sông Ba mô hình MIKE 11 HD 8 3.1.3. Mô hình MIKE 21 Để mô ph ỏng quá trình ng ập l ụt các vùng đất ven sông và vùng đồng tr ũng, mô hình th ủy l ực 2 chi ều được s ử d ụng làm công cụ tính toán. Quá trình dòng ch ảy trong sông do mô hình th ủy l ực 1 chi ều đả m trách. Hình 3.7. Mô hình th ủy l ực 2 chi ều, ph ạm vi t ừ h ạ l ưu hồ sông Ba H ạ đế n c ửa sông Đà R ằng 3.1.4. Mô hình MIKE Flood Để k ết h ợp các ưu điểm c ủa c ả mô hình m ột và hai chi ều, đồng th ời kh ắc ph ục được các nh ược điểm c ủa chúng, MIKE Flood cho phép k ết n ối 2 mô hình MIKE 11 và MIKE 21 trong quá trình tính toán, t ăng b ước l ưới c ủa mô hình (ngh ĩa là gi ảm th ời gian tính toán) nh ưng v ẫn mô ph ỏng được c ả dòng ch ảy trong lòng d ẫn và trên m ặt ru ộng ho ặc ô ch ứa. 9 3.2. MÔ HÌNH V ẬN HÀNH ĐIỀU TI ẾT H Ồ CH ỨA HEC- RESSIM 3.2.1. Gi ới thi ệu mô hình Mô hình HEC-RESSIM được xây d ựng để đánh giá vai trò c ủa hồ ch ứa trong h ệ th ống nh ằm h ỗ tr ợ nghiên c ứu bài toán quy ho ạch ngu ồn n ước, đặ c bi ệt trong vai trò ki ểm soát l ũ, tính toán điện l ượng trong h ệ th ống h ồ ch ứa và xác định dung tích hi ệu d ụng trong bài toán đa m ục tiêu c ủa h ệ th ống. Nguyên lý: Tính toán điều ti ết dòng ch ảy trong h ồ ch ứa d ựa trên h ệ ph ươ ng trình cân b ằng n ước và ph ươ ng trình động l ực cùng với các đường đặc tr ưng, tham s ố mô t ả đặc tính c ủa h ệ th ống công trình. 3.2.2. Cấu trúc mô hình HEC-Ressim gi ới thi ệu ch ươ ng trình tính toán mô ph ỏng điều hành h ệ th ống h ồ ch ứa. Bao g ồm các công c ụ: mô ph ỏng, tính toán, lưu tr ữ s ố li ệu, qu ản lý, đồ ho ạ và báo cáo h ệ th ống ngu ồn n ước. Hình 3.17. Khai báo m ạng l ưới h ệ th ống h ồ ch ứa Krông Hn ăng, sông Ba H ạ và sông Hinh 10 CHƯƠ NG 4 MÔ PH ỎNG CÁC K ỊCH B ẢN V ẬN HÀNH HỒ CH ỨA HEC-RESSIM VÀ NG ẬP L ỤT H Ạ L ƯU SÔNG BA B ẰNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD 4.1. HIỆU CH ỈNH VÀ KI ỂM ĐỊ NH MÔ HÌNH TH ỦY L ỰC MIKE FLOOD ỨNG V ỚI TR ẬN L Ũ 1993 VÀ 2009 Trên l ưu v ực h ạ l ưu sông Ba đã x ảy ra 2 tr ận l ũ t ươ ng l ớn là n ăm 1993 (t ần su ất p= 3% t ại C ủng S ơn) và n ăm 2009 (t ần su ất p=10% ), do đó trong lu ận v ăn này s ẽ ch ọn tr ận l ũ n ăm 2009 để hi ệu ch ỉnh mô hình và tr ận l ũ n ăm 1993 để ki ểm đị nh mô hình. 4.1.1. Kết qu ả hi ệu ch ỉnh thông s ố mô hình th ủy l ực đố i v ới lũ 2009 a. Bi ểu đồ so sánh quá trình m ực n ước tính toán và th ực đo tr ạm C ủng S ơn tr ận l ũ tháng 11/2009 (Z~t) mô (Z~t) th ực đo năm 2009 Hình 4.1. Hi ệu ch ỉnh mô hình tr ận l ũ 2009 t ại C ủng S ơn 11 b. Bi ểu đồ so sánh quá trình m ực n ước tính toán và th ực đo tr ạm Phú Lâm tr ận l ũ tháng 11/2009 (Z~t) mô ph ỏng lũ n ăm 2009 (Z~t) th ực đo lũ n ăm 2009 Hình 4.2. Hi ệu ch ỉnh mô hình tr ận l ũ 2009 t ại Phú Lâm c. Đánh giá sai s ố theo ch ỉ tiêu Nash mô ph ỏng tr ận l ũ n ăm 2009 Bảng 4.1. Ch ỉ tiêu Nash và sai s ố đỉ nh l ũ tr ận l ũ n ăm 2009 tại C ủng S ơn và Phú Lâm TT Tr ạm Củng S ơn Phú Lâm 1 Ch ỉ tiêu Nash 0,992 0,975 2 Sai s ố đỉ nh l ũ (cm) 0,00 0,012 12 d. Kết qu ả mô hình MIKE Flood hi ệu ch ỉnh tr ận l ũ n ăm 2009 Hình 4.3. K ết qu ả mô ph ỏng ng ập l ụt l ớn nh ất tr ận l ũ 2009 e. So sánh gi ữa k ết qu ả tính toán và điều tra v ết l ũ Bên c ạnh s ố li ệu quan tr ắc m ực n ước l ũ, s ố li ệu kh ảo sát v ề độ sâu ng ập l ụt đã được s ử d ụng để ki ểm đị nh mô hình. K ết qu ả th ực đo và tính toán độ sâu ng ập l ụt tr ận l ũ n ăm 2009 chênh nhau th ấp. f. Đánh giá k ết qu ả hi ệu ch ỉnh mô ph ỏng mô hình MIKE tr ận l ũ 2009 Kết qu ả mô ph ỏng mô hình đã bám sát v ới s ố li ệu th ực đo, c ả về đỉ nh và đường quá trình, đánh giá theo ch ỉ tiêu Nash đều đạ t cao trên 80%. Độ sâu ng ập l ụt tính toán và th ực đo chênh nhau th ấp, do vậy m ạng l ưới th ủy l ực m ột chi ều và k ết n ối 1-2 chi ều v ới b ộ thông số trên đây có đủ độ tin c ậy để ứng d ụng tính toán cho các tr ường hợp khác. 13 4.1.2. Kết qu ả ki ểm đị nh mô hình th ủy l ực v ới tr ận l ũ 1993 Sử d ụng mô hình v ới b ộ thông s ố đã hi ệu ch ỉnh ở trên, k ết qu ả tính toán m ực n ước ở tr ạm C ủng S ơn và Phú Lâm được để đánh giá. a. Bi ểu đồ so sánh quá trình m ực n ước tính toán và th ực đo tr ạm Phú Lâm tr ận l ũ tháng 10/1993 (Z~t) mô ph ỏng l ũ n ăm 1993 (Z~t) th ực đo lũ n ăm 1993 Hình 4.4. Kết qu ả mô ph ỏng m ực n ước tính toán và th ực đo tr ạm Phú Lâm tr ận l ũ tháng 10/1993. b. Đánh giá sai s ố theo ch ỉ tiêu Nash mô ph ỏng tr ận l ũ n ăm 1993 Bảng 4.4. Ch ỉ tiêu Nash và sai s ố đỉ nh l ũ tr ận l ũ n ăm 1993 t ại Phú Lâm TT Tr ạm Phú Lâm 1 Ch ỉ tiêu Nash 0,977 2 Sai s ố Z (cm) 0,074 14 c. Kết qu ả mô hình MIKE Flood ki ểm đị nh tr ận l ũ n ăm 1993 Hình 4.5. K ết qu ả ki ểm đị nh tr ận l ũ n ăm 1993 Kết qu ả th ực đo và tính toán độ sâu ng ập l ụt tr ận l ũ n ăm 1993 có độ chênh th ấp, g ần b ằng nhau. 4.1.3. Đánh giá chung Từ k ết qu ả vi ệc hi ệu ch ỉnh và ki ểm đị nh mô hình th ủy l ực v ới hai tr ận l ũ có t ần su ất x ấp x ỉ P=10% (tr ận l ũ 2009) và p= 3% (tr ận l ũ 1993) đã đư a ra được m ạng l ưới th ủy l ực cùng các điều ki ện v ề đị a hình, b ộ thông s ố độ nhám đả m b ảo tin cậy để tính toán mô ph ỏng ứng v ới các k ịch b ản điều ti ết l ũ ở th ượng ngu ồn sông Ba. 4.2. CÁC TR ƯỜNG H ỢP ĐIỀU TI ẾT H Ệ TH ỐNG H Ồ CH ỨA SÔNG BA B ẰNG MÔ HÌNH HEC-RESSIM - Ph ươ ng án 1: Điều ti ết l ũ v ới m ực n ước h ồ gi ữ nguyên m ực nước tr ước l ũ, sau đó h ạ mực n ước h ồ xuống m ực n ước đón l ũ theo 15 Quy trình liên h ồ ch ứa c ủa chính ph ủ (Quy ết đị nh 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014). - Ph ươ ng án 2: Điều ti ết gi ữ nguyên m ực n ước hồ b ằng m ực nước tr ước theo Quy trình liên h ồ ch ứa c ủa Th ủ t ướng Chính ph ủ (Quy ết đị nh 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014), không h ạ mực n ước h ồ xu ống đón l ũ. Bảng 4.6. Mực n ước cao nh ất tr ước l ũ c ủa các h ồ Hồ Sông Ba H ạ Sông Hinh Krông H’N ăng Mực n ước 103 207 252,5 hồ Bảng 4.7. Mực n ước đón l ũ c ủa các h ồ Hồ Sông Ba H ạ Sông Hinh Krông H’N ăng Mực n ước 102 204,5 251,5 hồ Lưu ý: Khi v ận hành theo ph ươ ng án 1, v ận hành h ạ m ực n ước để đón l ũ là khi Trung tâm khí t ượng th ủy v ăn qu ốc gia d ự báo có bão kh ẩn c ấp áp th ấp nhi ệt đớ i g ần b ờ ho ặc có hình th ế th ời ti ết khác và có kh ả n ăng gây m ưa, l ũ trong vòng 24-48 gi ờ có kh ả n ăng ảnh hưởng tr ực ti ếp đế n các đị a ph ươ ng trên l ưu v ực sông Ba, Tr ưởng ban ch ỉ huy phòng, ch ống thiên tai tìm ki ếm c ứu n ạn t ỉnh Phú Yên quy ết đị nh v ận hành h ồ. (Trích theo quy trình liên h ồ t ại Quy ết đị nh 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014). 16 Kết qu ả điều ti ết các h ồ ch ứa theo ph ươ ng án 1 Hình 4.6. V ận hành điều ti ết h ồ ch ứa th ủy điện Krông Hn ăng v ới ph ươ ng án 1 b ằng mô hình HEC-RESSIM Hình 4.7. Vận hành điều ti ết h ồ ch ứa th ủy điện sông Hinh v ới ph ươ ng án 1 b ằng mô hình HEC-RESSIM 17 Hình 4.8. Vận hành điều ti ết h ồ ch ứa th ủy điện sông Ba H ạ với ph ươ ng án 1 b ằng mô hình HEC-RESSIM Kết qu ả điều ti ết các h ồ ch ứa theo tr ường h ợp 2 Hình 4.9. V ận hành điều ti ết h ồ ch ứa th ủy điện Krông Hn ăng v ới ph ươ ng án 2 b ằng mô hình HEC-RESSIM 18 Hình 4.10. V ận hành điều ti ết h ồ ch ứa th ủy điện sông Hinh v ới ph ươ ng án 2 b ằng mô hình HEC-RESSIM Hình 4.11. V ận hành điều ti ết h ồ ch ứa sông Ba H ạ với ph ươ ng án 2 b ằng mô hình HEC-RESSIM 19 Nh ận xét: Điều ti ết h ồ ch ứa theo ph ươ ng án 1 (t ạo dung tích đón l ũ) tr ận l ũ 2009, h ồ ch ứa Krông Hn ăng và sông Ba H ạ có th ể t ạo được dung tích đón l ũ. Tuy nhiên, h ồ ch ứa sông Hinh (Hình 4.7) để hạ xu ống m ực n ước đón l ũ 204.5m thì th ời điểm ban đầ u ph ải x ả v ới lưu l ượng l ớn kho ảng 1700m3/s và ph ải duy trì 24 gi ờ, m ực nước h ồ mới h ạ xu ống m ực n ước l ũ; vi ệc x ả v ới l ưu l ượng l ớn nh ư th ế này có th ể s ẽ gây ảnh h ưởng l ớn ở h ạ du, trong khi ph ươ ng án 2 (hình 4.10) gi ữ nguyên m ực n ước tr ước l ũ, v ừa c ắt l ũ h ạ du (l ưu l ượng đỉ nh l ũ kho ảng 850 b ằng ½ so v ới ph ươ ng án 1). Quá trình x ả l ũ an toàn v ừa theo quy lu ật t ự nhiên v ừa c ắt được đỉ nh l ũ và công tác d ự báo c ũng đơ n gi ản h ơn so v ới ph ươ ng án 1. 4.3. MÔ PH ỎNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD THEO CÁC K ỊCH BẢN X Ả L Ũ C ỦA H Ồ TR ƯỚC VÀ SAU KHI CÓ H Ồ ĐI VÀO VẬN HÀNH Các k ịch b ản mô ph ỏng đánh giá ng ập lụt h ạ du b ằng mô hình MIKE Flood, được chia làm 2 nhóm: a. Nhóm 1: Xây d ựng các k ịch b ản v ới gi ả thi ết là tr ận l ũ năm 2009 sông Hinh có tham gia và vi ệc điều ti ết và x ả l ũ h ạ l ưu - K ịch b ản 1: Không điều ti ết, t ức l ấy b ằng l ưu l ượng đế n các hồ Krông Hn ăng, sông Ba H ạ và sông Hinh, (Q đến sông Ba H ạ tr ường hợp này s ẽ khác Q đến sông Ba H ạ th ực t ế n ăm 2009, vì Q đến th ực t ế năm 2009 đã bao g ồm điều ti ết h ồ Krông Hn ăng). - K ịch b ản 2: Điều ti ết v ới m ực n ước h ồ gi ữ nguyên m ực n ước tr ước l ũ, sau đó h ạ xu ống m ực n ước đón l ũ theo Quy trình liên h ồ ch ứa c ủa chính ph ủ (Q Đ 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014). - K ịch b ản 3: Điều ti ết gi ữ nguyên m ực n ước h ồ b ằng m ực nước tr ước lũ theo Quy trình liên h ồ ch ứa c ủa chính ph ủ (Q Đ 20 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014), không h ạ mực n ước h ồ xu ống đón l ũ. Kết qu ả m ực n ước t ại Củng S ơn theo k ịch b ản 1, 2 và 3: Hình 4.12. M ực n ước t ại tram Củng S ơn v ới k ịch b ản 1, 2 và 3 Kết qu ả m ực n ước t ại Phú Lâm theo k ịch b ản 1, 2 và 3: Hình 4.13. M ực n ước t ại tr ạm Phú Lâm v ới k ịch b ản 1, 2 và 3 21 Nh ận xét: Qua k ết qu ả mô ph ỏng ta th ấy m ực n ước t ại Củng S ơn ứng v ới tr ường h ợp k ịch b ản 2 (t ạo dung tích đón l ũ) và k ịch b ản 3 (gi ữ nguyên m ực n ước tr ước l ũ) chênh l ệch m ực n ước t ại Củng S ơn gi ữa k ịch bản 2 và 3 kho ảng 0,15m, ph ần m ực n ước l ũ h ạ xu ống gi ữa các k ịch b ản gần nh ư không thay đổi. M ực n ước t ại Phú Lâm có chênh l ệch m ực n ước gi ữa k ịch b ản 2 và 3 kho ảng 0,05m. Ta th ấy càng v ề h ạ l ưu sông Ba thì s ự chênh l ệch m ực n ước gi ữa k ịch b ản 2 và 3 gi ảm d ần. b. Nhóm 2: Xây d ựng các k ịch b ản để so sánh v ới tr ận l ũ th ực t ế n ăm 2009 - K ịch b ản 4, mô ph ỏng tr ận l ũ 2009 v ới h ồ sông Hinh không xả l ũ, và h ồ Krông N ăng và h ồ Sông Ba H ạ x ả l ũ theo th ực t ế; - K ịch b ản 5, mô ph ỏng tr ận l ũ 2009, h ồ sông Hinh không x ả lũ, và h ồ sông Ba H ạ và h ồ Krông N ăng điều ti ết theo k ịch b ản 2; - K ịch b ản 6, mô ph ỏng tr ận l ũ 2009, h ồ sông Hinh không x ả lũ, và h ồ sông Ba H ạ và h ồ Krông N ăng điều ti ết nh ư k ịch b ản 3. Kết qu ả m ực n ước t ại Củng S ơn theo k ịch b ản 4, 5 và 6: Hình 4.14. M ực n ước t ại tr ạm Củng S ơn v ới k ịch b ản 4, 5 và 6 22 Kết qu ả m ực n ước t ại Phú Lâm theo k ịch b ản 4, 5 và 6: Hình 4.15. M ực n ước t ại tr ạm Phú Lâm v ới k ịch b ản 4, 5 và 6 Nh ận xét: Qua k ết qu ả mô ph ỏng ta th ấy m ực n ước t ại C ủng Sơn và Phú Lâm ứng v ới k ịch b ản 5 (t ạo dung tích đón l ũ) và k ịch bản 6 (gi ữ nguyên m ực n ước tr ước l ũ) chênh l ệch m ực n ước không đáng k ể kho ảng 0,12 t ại Củng S ơn và 0,05 t ại Phú Lâm. Mực n ước đỉ nh l ũ mô ph ỏng theo k ịch b ản 5 gi ảm so v ới kịch bản 4 l ần l ượt là 0,78m t ại Củng S ơn và 0,23m t ại Phú Lâm. Mực n ước đỉ nh l ũ mô ph ỏng theo K ịch bản 6 gi ảm so v ới kịch bản 4 là 0,66m t ại Củng S ơn và 0,18m t ại Phú Lâm. 23 KẾT LU ẬN VÀ KI ẾN NGH Ị Kết lu ận: - Lu ận v ăn đã thu th ập, ch ỉnh lý m ột s ố l ượng l ớn bao g ồm các tài li ệu khí t ượng th ủy v ăn, th ủy điện, s ố li ệu đị a hình để thi ết l ập bản đồ s ố vùng h ạ l ưu sông Ba; thu th ập các v ết l ũ, để ph ục v ụ cho vi ệc thi ết l ập mô hình v ận hành h ệ th ống h ồ ch ứa và mô hình th ủy văn – th ủy l ực. - Khai thác mô hình MIKE Flood (MIKE 11 và MIKE 21) của DHI – Đan M ạch và ti ến hành mô ph ỏng th ủy l ực mùa l ũ cho h ệ th ống sông Ba. Đây là công c ụ chính để phân tích bài toán phòng ch ống l ũ h ạ l ưu sông Ba. Khai thác mô hình HEC-RESSIM để s ử dụng tính toán điều ti ết l ũ h ệ th ống sông Ba ứng v ới các k ịch b ản điều ti ết h ồ ch ứa ở th ượng ngu ồn. - Nghiên c ứu đề xu ất ch ế độ v ận hành h ệ thống h ồ ch ứa th ượng ngu ồn l ưu v ực sông Ba cho 2 ph ươ ng án: Phươ ng án theo quy trình liên h ồ c ủa chính ph ủ (Quy ết đị nh 1077/Q Đ-TTg ngày 07 tháng 7 n ăm 2014), t ạo dung tích đón l ũ và ph ươ ng án gi ữ nguyên mực n ước đón l ũ, ta th ấy vi ệc tạo dung tích đón l ũ cắt được đỉnh l ũ so v ới ph ươ ng án gi ữ nguyên m ực n ước đón l ũ ch ưa đến 5%, tuy nhiên vi ệc nh ận d ạng có l ũ đủ l ớn tr ước 24 gi ờ là r ất khó kh ăn trong công tác d ự báo hi ện nay; đồng th ời vi ệc c ắt l ũ không hi ệu qu ả s ẽ làm thi ệt h ại s ản l ượng điện n ăng c ủa các nhà máy th ủy điện, do vi ệc dự báo không chính xác m ực n ước, tr ước và sau khi đón l ũ. - Đã đề xu ất hai nhóm k ịch b ản nêu trên, có th ể th ấy được m ức độ phòng l ũ c ủa h ệ th ống h ồ ch ứa sông Ba là không l ớn. S ự khác nhau gi ữa k ịch b ản t ạo dung tích đón l ũ và gi ữ nguyên m ực n ước tr ước l ũ là không đáng k ể, trong khi vi ệc v ận hành để t ạo dung tích đón l ũ s ẽ g ặp nhi ều khó kh ăn cho ng ười điều hành, vì kh ả n ăng d ự 24 báo l ũ hi ện nay c ủa các con sông Miền Trung nói chung và sông Ba nói riêng có độ chính xác th ấp, th ời gian d ự báo không dài. Ki ến ngh ị: - Cần ph ải nâng cao hi ệu qu ả và ch ất l ượng c ủa công tác d ự báo khí t ượng th ủy v ăn, b ổ sung thêm các tr ạm đo m ưa và dòng ch ảy th ượng ngu ồn. - Hệ th ống h ồ ch ứa c ần ph ải đánh giá theo h ướng đa m ục tiêu; bên c ạnh m ục tiêu phòng l ũ cho h ạ du, thì các m ục tiêu v ề điện lượng, m ục tiêu c ấp n ước v.v... c ần được nghiên c ứu xem xét m ột cách t ổng th ể, t ừ đó m ới có th ể đề xu ất được các gi ải ph ải h ợp lý. - Đề tài c ần được ti ếp t ục nghiên c ứu phát tri ển để làm c ơ s ở cho các c ấp chính quy ền và c ơ quan ch ức n ăng có liên quan áp d ụng một cách chính xác và đạt hi ệu qu ả cao h ơn./.