Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ vận hành hệ thống liên hồ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Ba

B浦 GIÁO D影C VẨ ĐẨO T萎O B浦 TẨI NGUYÊN VẨ MÔI TR姶云NG

VI烏N KHOA H窺C

KHệăT姶営NG TH曳YăV;NăVÀăBI蔭NăĐ蔚I KHÍ H一U

-----------------

L姶愛NGăH頴UăD┠NG

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ VẬN

HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA KIỂM SOÁT LŨ

LƯU VỰC SÔNG BA

LU一N ÁN TI蔭N S駅 KHOA H窺CăTRỄIăĐ遺T

Hà N瓜i - 2016

B浦 GIÁO D影C VẨ ĐẨO T萎O B浦 TẨI NGUYÊN VẨ MÔI TR姶云NG

VI烏N KHOA H窺C

KHệăT姶営NG TH曳YăV;NăVÀăBI蔭N Đ蔚I KHÍ H一U

  

L姶愛NGăH頴UăD┠NG

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ VẬN

HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA KIỂM SOÁT LŨ

LƯU VỰC SÔNG BA

Chuyên ngành:

Mã s嘘:

Th栄y văn học

62440224

LU一N ÁN TI蔭N S駅 KHOA H窺CăTRỄIăĐ遺T

Ng逢運i h逢噂ng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Hoàng Minh Tuy吋n

2.ăGS.TS.ăNgôăĐìnhăTu医n

Hà N瓜i - 2016

L云I CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đơy lƠ công trình nghiên c泳u nghiêm túc c栄a tôi. Các số

liệu, tƠi liệu vƠ kết qu違 nghiên c泳u nêu trong luận án lƠ trung thực.

Tác gi違 luận án

L逢挨ngăH英uăD┡ng

L云I C謂M 愛N

Tác gi違 xin chân thành c違m 挨n, Viện Khoa học Khí t逢嬰ng Thuỷ văn và

Biến đổi khí hậu, B瓜 TƠi nguyên vƠ Môi tr逢運ng đư t衣o mọi điều kiện để luận án

đ逢嬰c hoàn thành.

Tác gi違 xin bày tỏ lòng biết 挨n sơu sắc đến GS.TS. Ngô Đình Tu医n,

PGS.TS. Hoàng Minh Tuyển là những ng逢運i trực tiếp h逢噂ng dẫn, chỉ b違o tận

tình trong suốt quá trình nghiên c泳u và hoàn thành luận án.

Tác gi違 xin tỏ lòng biết 挨n đến các th亥y, cô, chú và các chuyên gia trong

nhóm thực hiện quy trình vận hành liên hồ ch泳a thu瓜c B瓜 Tài nguyên và Môi

tr逢運ng đư định h逢噂ng nghiên c泳u trong quá trình thực hiện.

Lòng biết 挨n sơu sắc cũng xin gửi đến b衣n bè, đồng nghiệp, gia đình lƠ

nguồn đ瓜ng viên giúp tác gi違 v逢嬰t qua những khó khăn trong công tác, học tập

và nghiên c泳u để hoàn thành luận án.

Tuy nhiên, luận án chắc chắn còn thiếu sót, tác gi違 r医t mong nhận đ逢嬰c

những ý kiến đóng góp vƠ chơn thƠnh c違m 挨n.

Tác gi違 luận án

L逢挨ngăH英uăD┡ng

i

M影C L影C

M影C L影C .......................................................................................................................... I

M影C L影C B謂NG ........................................................................................................... III

M影C L影C HÌNH ............................................................................................................ V

DANH M影C CÁC CH頴 VI蔭T T溢T ......................................................................... VIII

M雲 Đ井U ............................................................................................................................ 1

1.1. Tính c医p thi院t c栄a lu壱n án .................................................................................... 1

1.2. M映c tiêu nghiên c泳u c栄a lu壱n án ........................................................................ 2

1.3.ăĐ嘘iăt逢嬰ng và ph衣m vi nghiên c泳u ....................................................................... 2

1.4. Nhi羽m v映 nghiên c泳u ............................................................................................ 2

1.5.ăụănghĩaăkhoaăh丑c và th詠c ti宇n c栄a lu壱n án ......................................................... 2

1.6. Ph逢挨ngăphápăti院p c壱n khoa h丑c .......................................................................... 3

1.7. Nh英ngăđóngăgópămới c栄a lu壱n án ........................................................................ 4

1.8. C医u trúc c栄a lu壱n án ............................................................................................ 4

CH姶愛NGă1.ăT蔚NG QUAN NGHIÊN C永U V一N HÀNH H唄 CH永A ...................... 5

1.1.ăĐặcăđi吋m chung c栄a v壱n hành liên h欝 ch泳a ....................................................... 5

1.2. Các nghiên c泳u trên th院 giới ................................................................................ 6

1.3. Các nghiên c泳u 荏 Vi羽t Nam ............................................................................... 13

1.4. K院t lu壱năch逢挨ngă1 ............................................................................................... 25

CH姶愛NGă2.ăTHI蔭T L一P BÀI TOÁN V一N HÀNH LIÊN H唄 CH永A KI韻M SOÁT

L┠ăL姶UăV衛C SÔNG BA .............................................................................................. 28

2.1. M瓜t s嘘 đặcăđi吋măkhíăt逢嬰ng th栄yăv<nătrênăl逢uăv詠c sông Ba ............................ 28

2.1.1. Đặc điểm mưa, nhiệt độ và bốc hơi .................................................................. 30

2.1.2. Đặc điểm thủy văn ............................................................................................ 33

2.2. Th詠c tr衣ng khai thác s穎 d映ngăn逢ớcăvƠăphòngăl┡ătrênăl逢uăv詠c sông Ba ........ 38

2.2.1. Hệ thống công trình hồ thủy lợi, thủy điện trên lưu vực sông Ba và hiện trạng

vận hành ...................................................................................................................... 38

2.2.1.1. Hồ Ayun Hạ .............................................................................................. 41

2.2.1.2. Cụm hồ An Khê -Ka Nak .......................................................................... 42

2.2.1.3. Hồ Sông Ba Hạ ......................................................................................... 43

2.2.1.4. Hồ Sông Hinh ........................................................................................... 44

2.2.1.5. Hồ Krông H’năng..................................................................................... 44

2.2.2. Yêu cầu phòng lũ trên lưu vực sông Ba .......................................................... 45

2.2.3. Quy trình vận hành hồ chứa hiện có trên lưu vực sông Ba ........................... 49

2.3. Thi院t l壱p bài toán v壱n hành liên h欝 ch泳a c逸t gi違măl┡ăl逢uăv詠c sông Ba ......... 52

ii

2.3.1. Nguyên tắc vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ lưu vực sông Ba ................... 52

2.3.2. Thiết lập bộ công cụ mô hình toán phục vụ bài toán vận hành liên hồ chứa

cắt giảm lũ. .................................................................................................................. 55

2.3.2.1. Mô hình vận hành hồ ................................................................................ 58

2.3.2.2. Mô hình thủy lực Mike 11 ........................................................................ 63

2.4. K院t lu壱năch逢挨ngă2 ............................................................................................... 66

CH姶愛NGă3.ăC愛ăS雲 KHOA H窺C VÀ TH衛C TI右N V一N HÀNH LIÊN H唄 CH永A

C溢T GI謂MăL┠ăL姶UăV衛C SÔNG BA ........................................................................ 68

3.1. Nghiên c泳uăxácăđ鵜nhăđi吋m ki吋m soát v壱n hành liên h欝 ch泳aătrênăl逢uăv詠c sông

Ba ................................................................................................................................. 68

3.2. Nghiên c泳u phân chia th運i kỳ v壱n hành liên h欝 ch泳a ..................................... 71

3.3. Nghiên c泳u gặp g叡 dòng ch違yăl┡ăcácănhánhăsôngătrênăl逢uăv詠c sông Ba ........ 80

3.4. Nghiên c泳uăđi隠u ch雨nh nhi羽m v映 các h欝 ch泳aăvƠăđ隠 xu医t ph嘘i h嬰p v壱n hành

liên h欝 ch泳a c逸t gi違măl┡ătrênăl逢uăv詠c sông Ba ........................................................ 86

3.4.1. Đề xuất nguyên tắc cắt giảm lũ hệ thống liên hồ, đảm bảo an toàn hạ du và

đảm bảo hiệu quả phát điện của các hồ ..................................................................... 86

3.4.1.1. Xác định nguyên tắc cắt giảm lũ hệ thống liên hồ ................................... 87

3.4.1.2. Đề xuất dung tích chứa lũ của các hồ ...................................................... 96

3.4.1.3. Lựa chọn dung tích đón/phòng lũ của các hồ ........................................ 105

3.4.2. Đề xuất các bước vận hành các hồ cắt giảm lũ cho hạ du ........................... 117

3.5. K院t lu壱năch逢挨ngă3 ............................................................................................. 119

CH姶愛NGă4.ăPHỂNăTệCH, ĐỄNHăGIỄăK蔭T QU謂 V一N HÀNH LIÊN H唄 CH永A

C溢T GI謂MăL┠ăVÀăĐ陰 XU遺T N浦I DUNG V一N HÀNH LIÊN H唄 CH永A C溢T

GI謂MăL┠ăL姶UăV衛C SÔNG BA ................................................................................ 121

4.1.ăĐánhăgiáăv壱n hành liên h欝 ch泳a ki吋măsoátăl┡ăthôngăquaăv壱n hành c逸t gi違măl┡ă

các tr壱năl┡ăđi吋n hình ................................................................................................ 121

4.1.1. Phương thức vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ hạ du ............................... 121

4.1.2. Kết quả vận hành liên hồ chứa cắt giảm lũ hạ du ........................................ 123

4.2. C違i ti院n n瓜i dung v壱n hành liên h欝 ch泳aămùaăl┡ ........................................... 139

4.3. K院t lu壱năch逢挨ngă4 ............................................................................................. 140

K蔭T LU一N VÀ KI蔭N NGH卯 ...................................................................................... 141

DANH M影C CÁC CÔNG TRÌNH C曳A TÁC GI謂 ĐÃăCỌNGăB渦 ....................... 144

TÀI LI烏U THAM KH謂O ............................................................................................ 145

PH影 L影C ...................................................................................................................... 151

iii

M影C L影C B謂NG

B違ng 2.1. Thông s嘘 chính các h欝 trênăl逢uăv詠c sông Ba .......................................... 41

B違ng 2.2. K院t qu違 hi羽u ch雨nh, ki吋măđ鵜nh mô hình v壱n hành h欝............................ 61

B違ng 2.3. K院t qu違 hi羽u ch雨nh và ki吋măđ鵜nh mô hình th栄y l詠c ............................... 65

B違ng 3.1. Tiêu chí phân lo衣i c医p báoăđ瓜ngăl┡ .......................................................... 70

B違ng 3.2. M詠căn逢ớcăt逢挨ngă泳ng với các c医păbáoăđ瓜ngăl┡ăt衣i các tr衣m th栄yăv<nătrênă

l逢uăv詠c sông Ba [27] .................................................................................................. 70

B違ng 3.3. L逢uăl逢嬰ng 泳ng với các c医păbáoăđ瓜ngăl┡ .................................................. 71

B違ng 3.4. M詠căn逢ớc (cm) t衣i các tr衣m th栄yăv<nă泳ng với các t亥n su医t .................. 74

B違ng 3.5. K院t qu違 phân kỳ l┡ăt衣i các tr衣m th栄yăv<n .............................................. 75

B違ng 3.6. Gặp g叡 dòng ch違y tr衣m Ayun Pa vớiăth逢嬰ngăl逢u .................................. 81

B違ng 3.7. Gặp g叡 dòng ch違y tr衣m C栄ngăS挨năvới tr衣m Ayun Pa ........................... 82

B違ng 3.8. Gặp g叡 dòng ch違y tr衣m Phú Lâm với tr衣m C栄ngăS挨n ......................... 83

B違ng 3.9. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng tr衣m An Khê ....................................... 93

B違ng 3.10. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng tr衣m Ayun Pa ................................... 93

B違ng 3.11. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng tr衣m C栄ngăS挨n ................................. 94

B違ng 3.12. B違ng t鰻ng h嬰p x違 h欝 Ka Nak ................................................................. 98

B違ng 3.13. B違ng t鰻ng h嬰p x違 h欝 Ayun H衣 ............................................................... 98

B違ng 3.14. Dung tích yêu c亥uăphátăđi羽n và dung tích c亥n x違 đ吋 phòngăl┡ăc栄a các

h欝 ............................................................................................................................... 104

B違ng 3.15. Dungătíchăphòngăl┡ăvƠăs嘘 ngày x違 phátăđi羽năđ逢aăm詠căn逢ớc h欝 v隠 m詠c

n逢ớcăphòngăl┡ ........................................................................................................... 104

B違ng 3.16. S嘘 tr壱năl┡ăt衣i các tr衣m .......................................................................... 105

B違ng 3.17. M詠căn逢ớc cho phép và dung tích h欝 đón/phòngăl┡ăđ隠 xu医t .............. 116

B違ngă4.1.ăĐi隠u ki羽n ràng bu瓜c v壱n hành c栄a các h欝 ............................................ 122

B違ngă4.2.ăĐặcătr逢ngăc栄a các tr壱năl┡ăđi吋năhìnhăđ院n h欝 [30] .................................. 123

B違ngă4.3.ăĐặcătr逢ngăl┡ălớnăđi吋năhìnhătrênăl逢uăv詠c sông Ba [30] ......................... 126

B違ng 4.4. Dung tích c逸t gi違măl┡ăc栄a các h欝 (tri羽u m3

).......................................... 128

B違ng 4.5. Hi羽u qu違 c逸t gi違măl┡ăc栄a các tr衣m (m) ................................................. 128

B違ng PL 2.1. Đặcătr逢ngădòngăch違y tr衣m An Khê (m3

/s) ...................................... 152

B違ng PL 2.2. Đặcătr逢ngădòngăch違y tr衣m C栄ngăS挨nă(m3

/s) .................................. 153

B違ng PL 2.3. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớcătrongămùaăl┡ă(cm)ătr衣m th栄yăv<năAnăKhê . 154

B違ng PL 2.4. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớcătrongămùaăl┡ă(cm)ătr衣m th栄yăv<năAyunăPa 156

B違ng PL 2.5. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớcătrongămùaăl┡ă(cm)ătr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨n157

B違ng PL 2.6. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớcătrongămùaăl┡ă(cm)ătr衣m th栄yăv<năPhúăLơm158

B違ng PL 2.7. Thông s嘘 h欝 ch泳a th栄y l嬰i, th栄yăđi羽n trên dòng chính sông Ba [30]160

iv

B違ng PL 3.1. M詠căn逢ớcăđ雨nhăl┡ăcácăconăl┡ăt衣i các tr衣m th栄yăv<nătrênăl逢uăv詠c sông

Ba ............................................................................................................................... 161

B違ng PL 3.2. Phơnătíchăđ欝ng b瓜 l┡ăgi英a tr衣m C栄ngăS挨năvƠătr衣m Sông Hinh .... 169

B違ng PL 3.3. Đặcătr逢ngăHmax t衣i các tr衣mătrênăl逢uăv詠c sông Ba ........................ 173

B違ng PL 3.4. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ka Nak 泳ng vớiăchơnăl┡ăth医p179

B違ng PL 3.5. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ka Nak 泳ng vớiăchơnăl┡ătrungă

bình ............................................................................................................................ 180

B違ng PL 3.6. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ka Nak 泳ng vớiăchơnăl┡ăcao182

B違ng PL 3.7. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ayun H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ăth医p183

B違ng PL 3.8. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ayun H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ătrungă

bình ............................................................................................................................ 185

B違ng PL 3.9. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Ayun H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ăcao186

B違ng PL 3.10. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Sông Ba H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ă

th医p ............................................................................................................................ 188

B違ng PL 3.11. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Sông Ba H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ă

trung bình ................................................................................................................. 189

B違ng PL 3.12. B違ng t鰻ng h嬰p kh違 n<ngăx違 n逢ớc h欝 Sông Ba H衣 泳ng vớiăchơnăl┡ă

cao .............................................................................................................................. 191

B違ng PL 3.13. L逢嬰ng tr英 và kh違 n<ngăx違 c栄a h欝 Ka Nak ................................... 193

B違ng PL 3.14. L逢嬰ng tr英 và kh違 n<ngăx違 c栄a h欝 Ayun H衣 ................................. 193

B違ng PL 3.15. L逢嬰ng tr英 và kh違 n<ngăx違 c栄a h欝 Sông Ba H衣 ............................ 194

B違ng PL 3.16. L逢嬰ng tr英 và kh違 n<ngăx違 c栄a h欝 KrôngăH’n<ng ....................... 194

B違ng PL 3.17. L逢嬰ng tr英 và kh違 n<ngăx違 c栄a h欝 Sông Hinh .............................. 194

B違ng PL 3.18. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Ka Nak ........................................... 195

B違ng PL 3.19. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Ayun H衣 ......................................... 196

B違ng PL 3.20. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 KrôngăH’n<ng ............................... 197

B違ng PL 3.21. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Sông Ba H衣 .................................... 198

B違ng PL 3.22. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Sông Hinh ...................................... 199

v

M影C L影C HỊNH

Hình 2.1. B違năđ欝 l逢uăv詠c sông Ba ............................................................................ 29

Hình 2.2. Phân ph嘘iăm逢aăthángăn<măcácătr衣m ....................................................... 32

Hình 2.3. Phân ph嘘i dòng ch違y trung bình tháng t衣i m瓜t s嘘 tr衣m th栄yăv<n ........ 33

Hình 2.4. T益 l羽 dòng ch違yămùaăl┡ăvƠămùaăc衣n t衣i tr衣m Ayun H衣 ......................... 34

Hình 2.5. T益 l羽 dòng ch違yămùaăl┡ăvƠămùaăc衣n t衣i tr衣m An Khê ........................... 34

Hình 2.6. T益 l羽 dòng ch違yămùaăl┡ăvƠămùaăc衣n t衣i tr衣m Sông Hinh ...................... 35

Hình 2.7. T益 l羽 dòng ch違yămùaăl┡ăvƠămùaăc衣n t衣i tr衣m C栄ngăS挨n ....................... 35

Hình 2.8. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc tr衣m An Khê .......................................................... 36

Hình 2.9. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc tr衣m Ayun Pa ........................................................ 37

Hình 2.10. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc tr衣m C栄ngăS挨n .................................................... 37

Hình 2.11. Đặcătr逢ngăm詠căn逢ớc tr衣m Phú Lâm ..................................................... 38

Hình 2.12. S挨ăđ欝 h羽 th嘘ng công trình trênăl逢uăv詠c sông Ba .................................. 40

Hình 2.13. M詠căn逢ớc trung bình ngày từngăn<măh欝 Auyn H衣 ............................. 41

Hình 2.14. Di宇n bi院năl逢uăl逢嬰ng x違 c映m h欝 An Khê - Ka Nak ............................... 42

Hình 2.15. Di宇n bi院n m詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng h欝 Ka Nak .......................................... 43

Hình 2.16. Di宇n bi院n m詠căn逢ớc c栄a h欝 Sông Ba H衣 ............................................... 43

Hình 2.17. Di宇n bi院n m詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng h欝 Sông Hinh ..................................... 44

Hình 2.18. Di宇n bi院n m詠căn逢ớc,ăl逢uăl逢嬰ng h欝 KrôngăH’n<ng .............................. 45

Hình 2.19. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAnăKhê ............................ 46

Hình 2.20. Đặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨n ......................... 47

Hình 2.21. S挨ăđ欝 h羽 th嘘ng sông Ba trong bài toán c逸t gi違măl┡ .............................. 48

Hình 2.22. Hi羽n tr衣ng v壱n hành h欝 ch泳aătrênăl逢uăv詠c sông Ba ............................ 51

Hình 2.23. S挨ăđ欝 v壱n hành liên h欝 ch泳aăl逢uăv詠c sông Ba ...................................... 54

Hình 2.24. S挨ăđ欝 nguyên t逸căxácăđ鵜nhăc挨ăs荏 khoa h丑c và th詠c ti宇n c逸t gi違măl┡ ... 55

Hình 2.25. S挨ăđ欝 b瓜 công c映 mô hình toán ph映c v映 bài toán v壱n hành liên h欝 ch泳a

c逸t gi違măl┡ ................................................................................................................... 57

Hình 2.26. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAnăKhêăn<mă1988 ............ 61

Hình 2.27. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAyunăPaăn<mă1988 .......... 62

Hình 2.28. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨năn<mă1988 ........ 62

Hình 2.29. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAnăKhêăn<mă1993 ............ 62

Hình 2.30. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAyunăPaăn<mă1993 .......... 63

Hình 2.31. Mô ph臼ng dòng ch違yăl┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨năn<mă1993 ........ 63

Hình 2.32. M衣ng mô hình thu益 l詠c sông Ba ............................................................ 65

vi

Hình 2.33. Quáătrìnhăđ逢運ng m詠căn逢ớc tính toán và th詠căđoătr衣măPhúăLơmăn<mă

1993 ............................................................................................................................. 66

Hình 2.34. Quáătrìnhăđ逢運ng m詠căn逢ớc tính toán và th詠căđoătr衣măPhúăLơmăn<mă

2005 ............................................................................................................................. 66

Hình 3.1. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAnăKhêătheoăt亥n su医t .............................. 78

Hình 3.2. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAyunăPaătheoăt亥n su医t ............................. 78

Hình 3.3. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAnăKhêătheo c医păbáoăđ瓜ngăl┡ ................. 78

Hình 3.4. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năAyunăPaătheoăc医păbáoăđ瓜ngăl┡ ............... 78

Hình 3.5. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨nătheoăt亥n su医t .......................... 79

Hình 3.6. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năPhúăLơmătheoăt亥n su医t ............................ 79

Hình 3.7. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năC栄ngăS挨nătheoăc医păbáoăđ瓜ngăl┡ ............. 79

Hình 3.8. Phân kỳ l┡ăt衣i tr衣m th栄yăv<năPhúăLơmătheoăc医păbáoăđ瓜ngăl┡ .............. 79

Hìnhă3.9.ăĐ逢運ngăquáătrìnhăl┡ăm瓜t s嘘 n<măđi吋n hình .............................................. 85

Hình 3.10. Quá trình m詠căn逢ớc trung bình ngày ch欝ng ch壱p t衣i tr衣m An Khê.. 89

Hình 3.11. Quá trình m詠căn逢ớc trung bình ngày ch欝ng ch壱p t衣i tr衣m Ayun Pa 90

Hình 3.12. Quá trình m詠căn逢ớc trung bình ngày ch欝ng ch壱p t衣i tr衣m C栄ngăS挨n91

Hìnhă3.13.ăS挨ăđ欝 minh h丑aăxácăđ鵜nh nguyên t逸c v壱n hành x違 n逢ớc t衣o dung tích

c逸tăl┡ăc栄a các h欝 ......................................................................................................... 95

Hình 3.14. Quan h羽 gi英a dung tích tr英 l┡ăvƠăm詠căn逢ớc h欝 Ka Nak ..................... 96

Hình 3.15. Quan h羽 gi英a dung tích tr英 l┡ăvƠăm詠căn逢ớc h欝 Ayun H衣 ................... 97

Hình 3.16. T鰻ngăl逢嬰ngăn逢ớcăđ院n và nhu c亥uăphátăđi羽n h欝 KrôngăH’n<ng ........ 101

Hình 3.17. T鰻ngăl逢嬰ngăn逢ớc và nhu c亥uăphátăđi羽n h欝 Sông Ba H衣 .................... 102

Hình 3.18. T鰻ngăl逢嬰ngăn逢ớcăđ院n và nhu c亥uăphátăđi羽n h欝 Sông Hinh ............... 103

Hình 3.19. Quan h羽 gi英a dung tích tr英 l┡ăvƠăm詠căn逢ớc h欝 Sông Ba H衣 ............ 107

Hình 3.20. Quan h羽 gi英a dung tích tr英 l┡ăvƠăm詠căn逢ớc h欝 KrôngăH’n<ng ....... 108

Hình 3.21. Quan h羽 gi英a dung tích tr英 l┡ăvƠăm詠căn逢ớc h欝 Sông Hinh .............. 108

Hình 3.22. Quá trình m詠căn逢ớcătrungăbìnhăngƠyăcácăn<mătr衣m An Khê .......... 109

Hình 3.23. Quá trình m詠căn逢ớcătrungăbìnhăngƠyăcácăn<mătr衣m Ayun Pa ......... 110

Hình 3.24. Quá trình m詠căn逢ớcătrungăbìnhăngƠyăcácăn<mătr衣m C栄ngăS挨n....... 111

Hình 3.25. Quá trình m詠căn逢ớcătrungăbìnhăngƠyăcácăn<mătr衣m Phú Lâm ........ 112

Hìnhă3.26.ăĐặcătr逢ngăm詠căn逢ớc lớn nh医t tháng 11, 12 t衣i các tr衣m th栄yăv<n ... 113

Hìnhă3.27.ăĐặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 KrôngăH’n<ng ..................................... 114

Hìnhă3.28.ăĐặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Sông Ba H衣 .......................................... 114

Hìnhă3.29.ăĐặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Sông Hinh ............................................ 115

Hìnhă3.30.ăĐặcătr逢ngăt鰻ngăl逢嬰ngăđ院n h欝 Ka Nak ................................................. 115

Hình 3.31. Đặcătr逢ngăt鰻ng l逢嬰ngăđ院n h欝 Ayun H衣 ............................................... 116

vii

Hìnhă3.32.ăTácăđ瓜ngăđi隠u ti院t c栄a h欝 Ka Nak, Ayun H衣 lênăl┡ăđ院n h欝 Sông Ba H衣118

Hìnhă4.1.ăS挨ăđ欝 v壱n hành liên h欝 c逸t gi違măl┡ăh衣 du ............................................. 122

Hìnhă4.2.ăQuáătrìnhăl┡ăđ院n h欝 Ka Nak [30] ........................................................... 124

Hìnhă4.3.ăQuáătrìnhăl┡ăđ院n h欝 Ayun H衣 [30] ......................................................... 124

Hìnhă4.4.ăQuáătrìnhăl┡ăđ院n h欝 KrôngăH’n<ngă[30] ............................................... 125

Hìnhă4.5.ăQuáătrìnhăl┡ăđ院n h欝 Sông Hinh [30] ...................................................... 125

Hình 4.6. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăc映m h欝 An Khê - KaăNakăn<mă1981 .. 129

Hình 4.7. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Ayun H衣 n<mă1981 ......................... 129

Hình 4.8. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 KrôngăH’n<ngăn<mă1981................ 130

Hình 4.9. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Sông Ba H衣 n<mă1981 .................... 130

Hình 4.10. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 SôngăHinhăn<mă1981 .................... 131

Hình 4.11. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăc映m h欝 An Khê - KaăNakăn<mă1988 131

Hình 4.12. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Ayun H衣 n<mă1988 ....................... 132

Hình 4.13. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 KrôngăH’n<ngăn<mă1988.............. 132

Hình 4.14. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Sông Ba H衣 n<mă1988 .................. 133

Hình 4.15. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 SôngăHinhăn<mă1988 .................... 133

Hình 4.16. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăc映m h欝 An Khê - KaăNakăn<mă1993 134

Hình 4.17. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Ayun H衣 n<mă1993 ....................... 134

Hình 4.18. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 KrôngăH’n<ngăn<mă1993.............. 135

Hình 4.19. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Sông Ba H衣 n<mă1993 .................. 135

Hình 4.20. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 SôngăHinhăn<mă1993 .................... 136

Hình 4.21. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăc映m h欝 An Khê - KaăNakăn<mă2009 136

Hình 4.22. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Ayun H衣 n<mă2009 ....................... 137

Hình 4.23. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 KrôngăH’n<ngăn<mă2009.............. 137

Hình 4.24. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 Sông Ba H衣 n<mă2009 .................. 138

Hình 4.25. K院t qu違 v壱n hành c逸t gi違măl┡ăh欝 SôngăHinhăn<mă2009 .................... 138

viii

DANH M影C CỄC CH頴 VI蔭T T溢T

Ch英 vi院t t逸t ụănghĩa

LVS L逢u vực sông

TNN TƠi nguyên n逢噂c

MNDBT Mực n逢噂c dơng bình th逢運ng

MNC Mực n逢噂c chết

Wtb Dung tích toàn b瓜

Whi Dung tích hữu ích

Wc Dung tích chết

dd/mm Ngày/Tháng

CBĐL C医p báo đ瓜ng lũ

BĐI Báo đ瓜ng c医p I

BĐII Báo đ瓜ng c医p II

BĐIII Báo đ瓜ng c医p IIII

HBĐI Mực n逢噂c t逢挨ng 泳ng v噂i c医p Báo đ瓜ng I

HBĐII Mực n逢噂c t逢挨ng 泳ng v噂i c医p Báo đ瓜ng II

HBĐIII Mực n逢噂c t逢挨ng 泳ng v噂i c医p Báo đ瓜ng III

Q~H Quan hệ giữa l逢u l逢嬰ng và mực n逢噂c

QTVH Quy trình vận hành

DEM Mô hình số cao đ瓜

GIS Hệ thống thông tin địa lý

TBNN Trung bình nhiều năm

TTDT Thuật toán di truyền

NLP Quy ho衣ch phi tuyến

LP Quy ho衣ch tuyến tính

QHĐ Quy ho衣ch đ瓜ng

GA Thuật toán gi違i đoán gien

KT-XH Kinh tế và Xã h瓜i

KHCN Khoa học Công nghệ

1

M雲 Đ井U

1.1. Tính c医p thi院t c栄a lu壱n án

Năm 2010, Chính ph栄 đư ban hƠnh quyết định số 1879/QĐ-TTg phê duyệt

danh m映c các hồ ch泳a th栄y điện, th栄y l嬰i trên các l逢u vực sông ph違i xây dựng

quy trình vận hành liên hồ ch泳a [28]. Theo đó, có 61 hồ ch泳a th栄y l嬰i, th栄y điện

l噂n trên 11 l逢u vực sông ph違i xây dựng và vận hành theo quy trình vận hành liên

hồ ch泳a, gồm: sông Hồng, sông Mã, sông C違, sông H逢挨ng, sông Vu Gia-Thu

Bồn, sông Trà Khúc, sông Kôn - HƠ Thanh, sông Ba, sông Đồng Nai, sông Sê

San và sông Srêpôk. Hiện nay, B瓜 TƠi nguyên vƠ Môi tr逢運ng đư xơy dựng xong

Quy trình c栄a 11 l逢u vực sông này mà tác gi違 luận án là 1 trong những thành

viên c栄a nhóm thực hiện xây dựng Quy trình Sông Ba, sông Vu Gia-Thu Bồn,

sông C違 và Sông Hồng. Trên thực tế, việc dự báo th栄y văn, ph映c v映 bài toán vận

hành hồ vẫn còn nhiều h衣n chế gơy khó khăn cho việc vận hành, vì vậy để dành

dung tích hồ ch泳a cho cắt gi違m lũ, từ năm 2014 t医t c違 các Quy trình vận hành

liên hồ ch泳a mùa lũ đều quy định m瓜t giá trị dung tích c栄a hồ trong suốt mùa lũ.

Do đó, có thể dẫn đến sử d映ng n逢噂c không hiệu qu違 trong mùa lũ, xác su医t các

hồ không tích đ栄 n逢噂c vào cuối mùa lũ để c医p n逢噂c trong mùa c衣n là r医t cao (do

hồ ph違i duy trì mực n逢噂c để đón lũ trong suốt mùa lũ). Cuối năm 2015, tr逢噂c

tình hình thiếu h映t dòng ch違y mùa lũ, l逢嬰ng trữ c栄a các hồ trong và cuối mùa lũ

trên h亥u hết các con sông thu瓜c tỉnh Qu違ng Nam, Gia Lai, Kon Tum, Phú Yên

và thành phố ĐƠ Nẵng [55], B瓜 TƠi nguyên vƠ Môi tr逢運ng đư gửi công văn đến

các tỉnh vƠ đ挨n vị liên quan yêu c亥u vận hành các hồ đ違m b違o nguồn n逢噂c cho

h衣 du trong mùa c衣n năm 2016 [53]. Nh逢 vậy, có thể th医y việc duy trì dung tích

ph映c v映 cắt gi違m lũ trong suốt mùa lũ đối v噂i t医t c違 các hồ sẽ có thể dẫn đến

không đem l衣i hiệu qu違 sử d映ng n逢噂c cho từng hồ hoặc hệ thống hồ. Trên c挨 s荏

đó luận án đặt ra m映c tiêu nghiên c泳u đ逢a ra c挨 s荏 khoa học cho việc vận hành

hệ thống liên hồ ch泳a kiểm soát lũ, đ違m b違o hài hòa giữa m映c tiêu cắt gi違m lũ,

an toàn h衣 du v噂i hiệu qu違 sử d映ng n逢噂c trên l逢u vực sông Ba.

2

1.2. M映c tiêu nghiên c泳u c栄a lu壱n án

1. Xác lập đ逢嬰c c挨 s荏 khoa học và thực tiễn để xây dựng quy tắc vận hành

liên hồ ch泳a cắt gi違m lũ h衣 l逢u sông Ba v噂i ph逢挨ng chơm an toàn h衣 du và đ違m

b違o hiệu qu違 sử d映ng n逢噂c.

2. Đề xu医t n瓜i dung Quy trình vận hành liên hồ ch泳a cắt gi違m lũ h衣 du.

1.3. Đ嘘i t逢嬰ng và ph衣m vi nghiên c泳u

Đối t逢嬰ng nghiên c泳u c栄a luận án là hệ thống 6 hồ ch泳a (Ka Nak, An

Khê, Ayun H衣, Krông H’năng, Sông Ba H衣 và Sông Hinh) và hệ thống nguồn

n逢噂c trên l逢u vực sông Ba. Luận án tập trung vào nghiên c泳u xác định nguyên

tắc vận hành hệ thống liên hồ ch泳a kiểm soát lũ, an toàn h衣 du và đ違m b違o hiệu

qu違 sử d映ng n逢噂c.

1.4. Nhi羽m v映 nghiên c泳u

1. Tổng quan các nghiên c泳u đư có để đ逢a ra định h逢噂ng nghiên c泳u.

2. Phơn tích đặc điểm khí t逢嬰ng th栄y văn trên l逢u vực sông Ba ph映c v映

lập Quy trình vận hành liên hồ kiểm soát lũ.

3. Phân tích hiện tr衣ng vận hành c栄a các hồ ch泳a trên l逢u vực sông Ba.

4. Thiết lập bài toán vận hành liên hồ ch泳a cắt gi違m lũ h衣 du.

5. Phân tích, xác định ph逢挨ng th泳c vận hành c栄a các hồ ch泳a để cắt gi違m

lũ, an toàn h衣 du và đ違m b違o hiệu qu違 sử d映ng n逢噂c.

6. Đề xu医t n瓜i dung Quy trình vận hành liên hồ ch泳a kiểm soát lũ.

1.5. ụ nghĩa khoa h丑c và th詠c ti宇n c栄a lu壱n án

1.ăụănghĩaăkhoaăh丑c:

- Xác định quy luật gặp gỡ dòng ch違y các nhánh sông vƠ vai trò điều tiết

dòng ch違y c栄a các hồ th逢嬰ng l逢u v噂i h衣 l逢u ph映c v映 việc phối h嬰p vận hành liên

hồ cắt gi違m lũ l逢u vực sông Ba;

3

- Đề xu医t quy tắc vận hành, phối h嬰p cắt gi違m lũ c栄a từng hồ, c映m hồ

đ違m b違o an toàn h衣 du và đ違m b違o hiệu qu違 sử d映ng n逢噂c;

- Xác định dung tích c栄a từng hồ tham gia gi違m lũ cho h衣 du.

2.ăụănghĩaăth詠c ti宇n:

- Xác định vai trò c栄a từng hồ, hệ thống hồ trong vận hành hệ thống liên

hồ ch泳a kiểm soát lũ l逢u vực sông Ba;

- Đề xu医t quy tắc x違 n逢噂c t衣o dung tích ch泳a lũ không gây tác đ瓜ng tiêu cực

cho h衣 du;

- Góp ph亥n điều chỉnh n瓜i dung vận hành trong Quy trình vận hành liên

hồ ch泳a trên l逢u vực sông Ba.

1.6. Ph逢挨ng pháp ti院p c壱n khoa h丑c

Các ph逢挨ng pháp đ逢嬰c sử d映ng trong luận án bao gồm:

1. Ph逢挨ng pháp điều tra thực địa: Ph逢挨ng pháp nƠy đ逢嬰c sử d映ng để điều

tra, thu thập các số liệu, tài liệu trên l逢u vực (số liệu khí t逢嬰ng th栄y văn, nhu c亥u

sử d映ng n逢噂c, số liệu vận hành hồ ch泳aầ), thực tiễn vận hành c栄a các hồ và

tình hình khai thác sử d映ng n逢噂c trên l逢u vực.

2. Ph逢挨ng pháp phơn tích, thống kê, kế thừa có chọn lọc các tài liệu đư có

nhằm tập h嬰p, phơn tích đánh giá các số liệu, tài liệu và v医n đề khai thác sử d映ng

n逢噂c trên l逢u vực sông Baầ.

3. Ph逢挨ng pháp phơn tích nguyên nhơn hình thƠnh: Trên c挨 s荏 phân tích

đặc điểm m逢a vƠ sự hình thƠnh lũ trên hệ thống sông, từ đó lựa chọn ph逢挨ng

th泳c vận hành hoặc thiết lập mô hình mô phỏng hệ thống m瓜t cách phù h嬰p.

4. Ph逢挨ng pháp áp d映ng công nghệ GIS: Đ逢嬰c 泳ng d映ng trong việc xây

dựng các b違n đồ chuyên đề, xây dựng các tiểu l逢u vực sông từ mô hình số hóa

cao đ瓜 (DEM), tính toán các đặc tr逢ng l逢u vực, xây dựng m衣ng l逢噂i sông, b違n

đồ th違m ph栄, b違n đồ đ医t để đ逢a vƠo tính toán trong các mô hình phơn bố....