Nghiên cứu cơ sở khoa học, thực tiễn điều hành cấp nước mùa cạn cho Đồng bằng sông Hồng-Tính toán thủy lực phục vụ nghiên cứu quy trình điều hành hệ thống.

Bé Khoa häc vµ c«ng nghÖ Bé NN vµ PT n«ng th«n

Tr−êng ®¹i häc thñy lîi

ĐỀ TÀI KHOA HỌC CẤP NHÀ NƯỚC

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC

VÀ THỰC TIỄN ĐIỀU HÀNH CẤP NƯỚC

MÙA CẠN CHO ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

B¸o c¸o ®Ò tµi nh¸nh

TÝnh to¸n thñy lùc phôc vô nghiªn cøu

quy tr×nh ®iÒu hµnh hÖ thèng

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS.TS. Lª Kim TruyÒn

Chñ nhiÖm chuyªn ®Ò: GS. TS. Hµ V¨n Khèi

6757-7

12/3/2008

Hµ Néi, th¸ng 12 n¨m 2007

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi tham gia thùc hiÖn chÝnh ®Ò tµi nh¸nh

TT Họ và tên Đơn vị Chức danh Thành viên

1 Hµ V¨n Khèi ĐHTL GS. TS Chủ nhiệm

đề tài nhánh

2 Vò Minh C¸t ĐHTL PGS.TS Tham gia

3 Hoàng Thái Đại ĐHTL TS Tham gia

4 Ph¹m ThÞ H−¬ng Lan ĐHTL Th.S Tham gia

5 Bùi Du Dương ĐHTL KS. Tham gia

6 Vũ Thị Thu Huệ ĐHTL KS Tham gia

7 Phạm Văn Chiến ĐHTL KS Tham gia

Lêi nãi ®Çu

§Ò tµi nh¸nh “Ph©n tÝch vµ xö lý sè liÖu thñy v¨n” lµ ®Ò tµi sè 1 trong

tæng sè 11 ®Ò tµi nh¸nh cña ®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc ®éc lËp cÊp nhµ n−íc

“Nghiªn cøu c¬ së khoa häc vµ thùc tiÔn ®iÒu hµnh cÊp n−íc cho mïa c¹n

®ång b»ng s«ng Hång” §Ò tµi nh¸nh thùc hiÖn c¸c néi dung chÝnh sau:

- Thu thËp, ph©n tÝch, xö lý c¸c sè liÖu khÝ t−îng thñy v¨n

- C¸c tµi liÖu vÒ quy ho¹ch vµ d©n sinh, kinh tÕ

- C¸c tµi liÖu ®Þa h×nh

- C¸c tµi liÖu thñy v¨n quan tr¾c t¹i c¸c tuyÕn c«ng tr×nh

C¸c néi dung trªn ®−îc ph©n tÝch, tr×nh bµy cô thÓ trong néi dung cña

bèn chuyªn ®Ò thµnh phÇn thÓ hiÖn trong b¸o c¸o nµy.

§Ò môc nghiªn cøu kh«ng thÓ triÓn khai thµnh c«ng vµ ®¹t ®−îc kÕt

qu¶ nÕu thiÕu sù ®éng viªn vµ chØ ®¹o cña Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ, Bé

N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n, Tr−êng §¹i häc Thñy lîi, Ban chñ

nhiÖm ®Ò tµi, Phßng Qu¶n lý khoa häc, khoa Thñy v¨n – Tµi nguyªn n−íc.

Thay mÆt cho nhãm nghiªn cøu, chóng t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c.

Nhãm thùc hiÖn chuyªn ®Ò xin bµy tá lßng biÕt ¬n ®Õn Trung t©m t−

liÖu, Côc m¹ng l−íi, Trung t©m KhÝ t−îng thñy v¨n Quèc gia, §µi KhÝ t−îng

thñy v¨n §«ng B¾c vµ rÊt nhiÒu c¬ quan liªn quan ®· gióp chóng t«i thùc

hiÖn tèt viÖc thu thËp, ph©n tÝch vµ xö lý sè liÖu.

Do thêi gian vµ tr×nh ®é cã h¹n, nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu ®¹t ®−îc

ch¾c cßn nhiÒu h¹n chÕ, ch−a ®¸p øng ®Çy ®ñ yªu cÇu cña thùc tÕ. TËp thÓ

t¸c gi¶ mong t×m ®−îc sù c¶m th«ng vµ nhÊt lµ sù gãp ý cho nh÷ng c«ng t¸c

nghiªn cøu tiÕp cña ®«ng ®¶o c¸c chuyªn gia trong vµ ngoµi ngµnh, c¸c b¹n

®ång nghiÖp cïng c¸c ®éc gi¶ ®äc b¸o c¸o nµy.

Xin ch©n thµnh c¸m ¬n.

Hµ néi ngµy 30 th¸ng 10 n¨m 2007

2

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN THỦY

LỰC PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU ĐIỀU HÀNH HỆ THỐNG

1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ LƯU VỰC SÔNG

Lưu vực sông Hồng-Thái Bình trải dài từ vĩ độ 20o

00 tới 25o

30’ và từ kinh độ

100o

00’ đến 107o

10’ Đông. Lưu vực tiếp giáp với lưu vực sông Trường Giang và Châu

Giang của Trung Quốc ở phía Bắc, lưu vực sông Mê Kông ở phía Tây, lưu vực sông

Mã ở phía Nam và vịnh Bắc Bộ ở phía Đông.

Tổng diện tích lưu vực sông Hồng - Thái Bình (Lưu vực) khoảng 169 nghìn km2

.

Trong đó, phần diện tích ở Việt Nam khoảng 86,7 nghìn km2

, bằng 26 % diện tích

nước ta và bằng khoảng 51 % so với toàn bộ lưu vực; phần ngoài nước khoảng 82,3

nghìn km2

, bằng khoảng 49 % tổng diện tích Lưu vực.

Hình 1-1: Vị trí địa lý lưu vực sông Hồng - Thái Bình lãnh thổ Việt Nam

Lưu vực sông Hồng-Thái Bình liên quan tới 26 tỉnh, thành phố thuộc vùng đồng

bằng sông Hồng, Tây Bắc và Đông Bắc có tổng diện tích tự nhiên khoảng 115.750.000

km2

.

Tài nguyên nước mặt lưu vực sông Hồng - Thái Bình được phân chia theo các lưu

3

vực sông như sau:

- Sông Đà đến Hoà Bình, 55,4 tỷ m3

, chiếm 41,4 %;

- Sông Thao đến Yên Bái, 24,2 tỷ m3

, chiếm 18,1 %;

- Sông Lô đến Phù Ninh, 32,6 tỷ m3

, chiếm 24,4 %;

- Sông Thái Bình đến Phả Lại 7,9 tỷ m3

, chiếm 5,9 %;

Và khu vực đồng bằng, sông Đáy, 7,7 tỷ m3

, chiếm 5,8 % tổng lượng dòng chảy

trên lưu vực (bảng 1-1).

Bảng 1-1: Phân bố tổng lượng nước trung bình năm ở các sông

Diện tích Tổng lượng nước

Sông và vị trí trạm quan

trắc Km2

% so với

toàn lưu

vực

Tỷ m3 % so với

toàn lưu vực

Toàn lưu vực: 169.000 100,0 133,6 100,0

Sông Hồng (Sơn Tây) 143.700 85,0 118,0 88,2

Sông Đà (Hoà Bình) 51.800 30,7 55,4 41,4

Sông Thao (Yên Bái) 48.000 28,4 24,2 18,1

Sông Lô (Phù Ninh) 37.000 21,9 32,6 24,4

Sông Thái Bình (Phả Lại) 12.700 7,5 7,9 5,9

Sông Đáy+đồng bằng 13.000 7,7 7,7 5,8

Dòng chảy mùa kiệt ngày nay và trong tương lai đã chịu tác động rất lớn do tác

động của con người đó là xây dựng các công trình điều tiết nước, lấy nước, cải tạo

dòng chảy v.v... Các công việc này phát triển mạnh nhất là từ thập kỷ 80 trở lại đây,

đặc biệt là từ sau khi hồ Hoà Bình đi vào vận hành khai thác.

Trên địa phận lưu vực thuộc Trung Quốc do không có số liệu mà chỉ được thông

tin là: trên sông Nguyên đã làm một số hồ chứa dẫn nước tưới với dung tích 409.106

m3

dẫn 26,7 m3

/s; sông Lô chứa 326.106

m3

dẫn 48,4 m3

/s, sông Lý Tiên chứa 6,8.106

m3

dẫn 7,1 m3

/s (là số liệu năm 1960); ngoài ra còn các công trình thuỷ điện từ 1000

KW ÷ 4000 KW. Có hai công trình trên sông Nguyên ở Nam Khê (5 m3

/s) và Nghiệp

Hảo (6 m3

/s). Từ 1960 đến nay chắc chắn đã có nhiều công trình mới ra đời nên chưa

thể khẳng định được tác động của chúng đến các dòng chảy của các sông đổ về Việt

Nam.

Hồ chứa Thác Bà, hoàn thành năm 1972, nói chung có thể bổ sung thêm khoảng

100 m3

/s cho các tháng mùa kiệt. Song do vừa phát điện vừa điều tiết cấp nước cho hạ

du nên việc cấp nước khó theo quy trình vận hành được, mà phải căn cứ vào điều kiện

khí tượng thuỷ văn để có yêu cầu khi cần thiết.

Hồ chứa Hoà Bình, hoàn thành và đưa vào sử dụng từ 1990 làm khả năng điều tiết

mùa kiệt tăng vọt thêm khoảng 300 ÷ 400 m3

/s. Do là hồ lợi dụng tổng hợp: Chống lũ,

phát điện, điều tiết nước mùa kiệt nên các nhiệm vụ chỉ có thể thoả mãn tương đối

4

nhưng ta vẫn có đủ khả năng để điều hành chống hạn khi thời tiết khắc nghiệt xảy ra ở

Bắc bộ như năm 1998 hay chính đợt hạn vào các năm 2001, 2003, 2004, 2005 và 2006

vừa qua.

Từ dưới Việt Trì và Phả Lại các công trình thuỷ lợi chủ yếu lấy nước là cống và

trạm bơm. Nhìn chung, từ sau khi công trình Thuỷ điện Hoà Bình hoàn thành và đưa

vào sử dụng, ngoài việc chống lũ, hai hồ chứa thuỷ điện lớn trên lưu vực đã điều tiết

dòng chảy mùa cạn tăng thêm trung bình khoảng 43 triệu m3

/ngày. Lưu lượng bổ sung

này tương đương với khoảng 50 % lưu lượng trung bình trong 3 tháng mùa cạn của

sông Hồng tại Sơn Tây ở trong điều kiện tự nhiên - chưa có sự điều tiết của các hồ

chứa. Việc bổ sung nguồn nước từ hai hồ chứa này có ý nghĩa quyết định, đảm bảo

cho việc khai thác, sử dụng nguồn nước ở khu vực đồng bằng sông Hồng - Thái Bình

trong mùa cạn.

Tuy nhiên, để đảm bảo khai thác, sử dụng hợp lý, hiệu quả nguồn nước được điều

tiết từ các hồ chứa khai thác sử dụng tổng hợp này, cần phải tiếp tục làm rõ thêm nhiều

vấn đề về cơ chế, chính sách; quy trình vận hành và phối hợp quy trình vận hành của

các công trình; sự phối hợp, chia sẻ lợi ích, trách nhiệm giữa các ngành sử dụng nước, các

địa phương,... trên phạm vi toàn lưu vực.

Mª C«ng Mª C«ng Mª C«ng

Chó gi¶i Chó gi¶i Chó gi¶i

S«ng, suèi S«ng, suèi S«ng, suèi

UBND tØnh UBND tØnh UBND tØnh

MMMMM∙∙∙∙∙-Chu -Chu -Chu -Chu

Ranh giíi tØnh Ranh giíi tØnh Ranh giíi tØnh

Ranh giíi l Ranh giíi l Ranh giíi l Ranh giíi l−−−−−−−−−u vùc s«ng u vùc s«ng u vùc s«ng u vùc s«ng Hång vµ Th¸i B×nh Hång vµ Th¸i B×nh Hång vµ Th¸i B×nh

Flv = 168.700 km2, W = 137 km3 Flv = 168.700 km2, W = 137 km3 Flv = 168.700 km2, W = 137 km3

B»ng Giang-Kú Cïng B»ng Giang-Kú Cïng B»ng Giang-Kú Cïng

B¾c Giang B¾c Giang B¾c Giang

HHHHHHHHH−−−−−−−−−ng Yªn ng Yªn ng Yªn ng Yªn

Ninh B×nh Ninh B×nh Ninh B×nh

Lµo Cai Lµo Cai Lµo Cai B¾c K¹n B¾c K¹n B¾c K¹n

Phó Thä Phó Thä Phó Thä

Th¸i B×nh Th¸i B×nh Th¸i B×nh

Cao B»ng Cao B»ng Cao B»ng

Lai Ch©u Lai Ch©u Lai Ch©u Yªn B¸i Yªn B¸i Yªn B¸i

Th¸i Nguyªn Th¸i Nguyªn Th¸i Nguyªn

Thanh Ho¸ Thanh Ho¸ Thanh Ho¸

TP. Hµ Néi TP. Hµ Néi TP. Hµ Néi

Hµ Giang Hµ Giang Hµ Giang

L¹ng S¬n L¹ng S¬n L¹ng S¬n

Hoµ B×nh Hoµ B×nh Hoµ B×nh

S¬n La S¬n La S¬n La

102°E

103°E

107°E

108°E

19°N

21°N

22°N

23°N

24°N

Hình 1-2: Bản đồ giới hạn lưu vực sông Hồng và Thái Bình (địa phận Việt Nam)

1.2. HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA VÀ CẤP NƯỚC HẠ DU

5

Hệ thống công trình cấp nước cho đồng bằng sông Hồng bao gồm các hồ chứa

và hệ thống các công trình cống, trạm bơm dọc hệ thống sông.

1.2.1. Hệ thống hồ chứa

1. Hồ chứa Hoà bình

Hình thức điều tiết: Điều tiết năm

- Cao trình đỉnh đập: 123 m

- Mực nước dâng bình thường: 115 m

- Mực nước chết:

+ Độc lập: 80 m

+ Sau khi có Thuỷ điện Sơn la: 80 m

- Mực nước trước lũ:

+ Hiện tại: 88 m

+ Sau khi có Thuỷ điện Sơn la: 98,80 m

- Dung tích hiệu dụng: 5,65 tỷ m3

- Dung tích phòng lũ hạ du:

+ Hiện tại: (từ +88 ~ +115 m): 4,69 tỷ m3

+ Sau khi có Thuỷ điện Sơn la: 3 tỷ m3

(từ +98,8m ~ +115 m)

- Công suất bảo đảm:

+ Độc lập: 548 MW

+ Sau khi có Thuỷ điện Sơn la: 671 MW

- Công suất lắp máy: 1920 MW

- Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy: 2400 m3

/s

- Lưu lượng nhỏ nhất theo thiết kế đảm bảo cấp nước hạ du: 600 m3

/s

2. Hồ Thác bà:

Hình thức điều tiết: Điều tiết nhiều năm

- Diện tích lưu vực: 6170 km2

- Cao trình đỉnh đập: 62 m

- Cao trình mực nước dâng bình thường: 58,0 m

- Mực nước chết: 46,0 m

- Mực nước xả hàng năm: 50,30 m

- Cao trình mực nước gia cường:

¾ Với lũ P = 1%: 58,0 m

¾ Vói lũ P=0,1%: 58,85 m

¾ Với lũ 0,01%: 61,00 m

- Cao trình mực nước trước lũ: 56,5m

6

- Dung tích toàn bộ: 2,940 ×106

m3

- Dung tích hiệu dụng: 2,160 ×106

m3

- Dung tích chết: 780 ×106

m3

- Dung tích phòng lũ hạ du: 0,450 tỷ m3

- Công suất lắp máy: 120 MW

- Công suất đảm bảo: 41,0 MW

- Số tổ máy: 3

- Lưu lượng lớn nhất qua tuốc bin: 420 m3

/s

Ghi chú: Theo thiết kế kỹ thuật các thông số như sau:

- Công suất lắp máy: 108 MW

- Công suất đảm bảo: 39,2 MW

- Lưu lượng lớn nhất qua tuốc bin: 400 m3

/s

Từ năm 1977 đến nay, do thiết bị các tổ máy được thay thế nên các thông số cơ

bản của nhà máy thuỷ điện đã thay đổi theo các thống kê ở trên.

3. Công trình thuỷ điện Tuyên quang

Công trình Thuỷ điện Tuyên quang đang được xây dựng và dự kiến sẽ đưa vào

khai thác năm 2007. Các thông số chính như sau:

Hình thức điều tiết: Điều tiết nhiều năm

- Diện tích lưu vực F=14972 km2

.

- Mực nước gia cường ứng với lũ 0.01%: 123,89 m

- Mực nước gia cường ứng với lũ 0.02%: 122,55 m

- Mực nước dâng bình thường MNDBT: 120,00 m

- Mực nước trước lũ: 105,22 m

- Mực nước xả hàng năm: 104,00 m

- Mực nước chết: 90.00 m

- Dung tích toàn bộ Wtb: 2260×106 m3

- Dung tích hiệu dụng Vhd 1699×106 m3

- Dung tích điều tiết nhiều năm Vnn: 622×106 m3

- Dung tích điều tiết năm Vn: 1070×106 m3

- Dung tích chết Vc: 561×106 m3

- Dung tích phòng lũ Vpl: (1000 ÷1500)×106 m3

- Công suất lắp máy Nlm: 342 MW

- Công suất đảm bảo Nđb: 83.3 MW

- Lưu lượng max Qmax qua nhà máy: 750 m3

/s

4. Hồ chứa Sơn La

7

- Hình thức điều tiết: Điều tiết mùa

- Mực nước dâng bình thường: 215 m

- Mực nước chết: 175 m

- Mực nước trước lũ: 198,1 m

- Mực nước gia cường: 228,10 m

- Dung tích hiệu dụng: 6,504 tỷ m3

- Dung tích phòng lũ hạ du : 4 tỷ m3 (từ +198,1m ~ +215 m)

- Công suất bảo đảm: 522 MW

- Công suất lắp máy: 2400 MW

- Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy: 3460 m3

/s

1.2.2. Hệ công trình cấp nước hạ du

Toàn lưu vực có 2531 trạm bơm khai thác, sử dụng nước tưới cho nông nghiệp

thì ở Đồng bằng sông Hồng có 2.198 công trình cấp nước tưới cho khoảng 371 nghìn

ha, chiếm 86%, phần còn lại ở khu vực miền núi, trung du của lưu vực chỉ có khoảng

trên 300 công trình cấp nước tưới cho khoảng 60 nghìn ha, chiếm 14% so với tổng

năng lực cấp nước tưới bằng loại hình này trên phạm vi toàn lưu vực.

Như vậy, trên phạm vi lưu vực, việc khai thác sử dụng nước tưới bằng các công

trình trạm bơm và cống lấy nước tự chảy là chủ yếu và tập trung ở khu vực đồng bằng

(xem bảng 1-2 và bảng 1-3 và các hình 1-3 và 1-4).

Bảng 1.2. Tổng hợp loại hình khai thác sử dụng nước tưới bằng trạm bơm .

TT Loại hình khai thác,

sử dụng nước

Tổng số công

trình

Tổng năng lực cấp nước

tưới, ha Tỷ lệ %

Tổng cộng toàn lưu vực 2.531 431.553 100

1 Đồng bằng sông Hồng 2.198 371.645 86,1

2 Khu vực sông Đà 19 958 0,2

3 Khu vực sông Lô 81 4.282 1,0

4 Khu vực sông Thao 150 32.669 7,6

5 Khu vực TL sông Thái Bình 83 22.000 5,1

8

Hình 1.3: Bản đồ vị trí các trạm bơm trên lưu vực sông Hồng

Hình 1.4: Bản đồ vị trí các cống lấy nước trên lưu vực sông Hồng

9

Bảng 1-3.: Tổng hợp loại hình khai thác sử dụng nước tưới từ cống

TT Loại hình khai thác,

sử dụng nước

Tổng số công

trình

Tổng năng lực

cấp nước tưới, ha Tỷ lệ %

Tổng cộng toàn lưu vực 330 144.795 100

1 Đồng bằng sông Hồng 263 144.495 99,8

2 Tiểu lưu vực sông Thao 28 300 0,2

Hệ thống công trình cống lấy nước trong các bảng trên bao gồm cả các công

trình nội đồng. Trng bài toán vận hành hệ thống chỉ xem xét những công trình lấy

nước trực tiếp từ hệ thống sông chính. Trong bảng (1-4) thống kê một số trạm bơm và

cống chính lấy nước từ các sông chính.

Bảng 1-4: Vị trí một số cống cơ bản trong hệ thống

STT Cống Sông Mặt Cắt

1 Tinh Xuyen Song Tra Ly 2000

2 Dong Ban Song Tra Ly 19300

3 Ben Ho Song Tra Ly 29000

4 Quan Hoa Song Tra Ly 33500

5 cong 39 Song Tra Ly 38250

6 Dong Linh Song Luoc 10450

7 Cu Lam Song Tra Ly 5750

8 Nang Song Tra Ly 13400

9 O me Song Tra Ly 23000

10 Tam Lac Song Tra Ly 26250

11 Ngu Song Tra Ly 35050

12 Duc duong Song Tra Ly 38250

13 Ngo xa SHong 177618

14 Thai Hac SHong 200928

15 Nguyet Lam SHong 210673

16 An Son Song Cam 2390.7

17 trung Trang Song Van Uc 0

18 Ba dong Song Luoc 48100

19 Chanh Chu Song Luoc 42050

20 Phu Sa SHong 129696

21 Moc Nam SHong 175538

22 Vu Xa SHong 135588

23 Nhu Trac SHong 151038

Bảng 1-4: Vị trí một số cống cơ bản trong hệ thống (tiếp theo)

10

STT Cống Sông Mặt Cắt

24 Tan Son Song Day 84197

25 Danh Xuyen Song Day 91084

26 Dong Ha Song Day 108212

27 Nham Trang Song Day 114032

28 Co Dam Song Day 127157

29 Huu Bi SHong 159543

30 Coc Thanh Song Dao 7700

31 Nhu Trac SHong 143753

32 Đồng Nê Song Ninh Co 3600

33 Lộ Xuyên Song Ninh Co 2350

34 Trung linh Song Ninh Co 4750

35 Phượng tường Song Ninh Co 7750

36 Trà thượng Song Ninh Co 11650

37 TB Lương Hàn Song Ninh Co 15650

38 Cống Lương Hàn Song Ninh Co 13800

39 Cống Rộc Song Ninh Co 20250

40 Cống Đá Song Ninh Co 17700

41 Cống Keo Song Ninh Co 1100

42 Múc 2 Song Ninh Co 2350

43 An Ninh Song Ninh Co 4750

44 Phú An Song Ninh Co 9500

45 Hồng Phong Song Ninh Co 13800

46 Múc 1 Song Ninh Co 22250

47 Cát Chử Song Ninh Co 23950

48 Bạch Hạc Song Lo 25000

49 Phu Sa Song Hong 29360

50 Dan Hoai Song Hong 51581

51 Liên Mac Song Hong 61857

52 Xuân Quan Song Hong 82663

1.3. NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN THỦY LỰC

Theo nhiệm vụ thiết kế, các hồ chứa thượng nguồn như Hòa Bình, Thác Bà,

Tuyên Quang về mùa kiệt vừa có nhiệm vụ điều tiết phát điện vừa phải điều tiết cấp

nước cho hạ du. Các công trình lấy nước vùng đồng bằng sông Hồng đều lấy nước từ

sông chính. Khả năng cấp nước của sông chính cho các hệ thống công trình lấy nước

phụ thuộc vào diễn biễn mực nước tại các cửa lấy nước. Trong những năm gần đây,

11

như đã trình bày trong phần đánh giá hiện trạng, mực nước tại các cửa lấy nước ở hầu

hết các hệ thống lớn như Bắc Hưng Hải, Sông Nhuệ đều không đạt mực nước thiết kế.

Nhiệm vụ của đề tài nghiên cứu là xác định chế độ vận hành của các hồ chứa sao

cho làm nâng cao được hiệu quả cấp nước cho hạ du nhưng thiệt hại về năng lượng ở

mức độ cho phép nhất định.

Nhiệm vụ tính toán thủy lực phục vụ cho việc phân tích các phương án vận hành

hồ chứa theo các kịch bản, từ đó rút ra kết luận về chế độ điều tiết của các hồ chứa

thượng nguồn.

1.4. HỆ THỐNG KỊCH BẢN THEO CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH HỆ

THỐNG HỒ CHỨA THƯỢNG NGUỒN

Các kịch bản điều hành hệ thống được xác định theo chế độ dòng chảy kiệt của những

năm kiệt điển hình có tần suất dòng chảy mùa kiệt tại Sơn Tây dao động từ 75% đến 85%. Có

6 mùa kiệt điển hình đã được chọn, các năm được chọn vừa đảm bảo sự tổ hợp khác nhau về

sự hình thành dòng chảy vừa đảm bảo tần suất dòng chảy 5 tháng kiệt tại Sơn Tây nằm trong

khoảng từ 75% đến 85%. Đó là các mùa kiệt: Năm 1990 -1991; 1992-1993; 1993-1994; 1998-

1999; 2003-2004 và 2004 -2005.

Theo sự hình thành các hồ chứa thượng nguồn có thể chia 3 giai đoạn:

- Giai đoạn hiện tại (để phân tích): chỉ có hồ Thác Bà và hồ Hoà Bình.

- Giai đoạn từ năm 2006 đến năm 2010: Có thêm hồ Tuyên Quang.

- Giai đoạn từ 2010 đến 2015: có thêm hồ Sơn La.

1. Phương án điều tiết giai đoạn chưa có hồ Tuyên Quang

Phương án loại a: Các hồ điều tiết theo công suất đảm bảo

- Hồ Thác Bà: Np = 41,0 MW

- Hồ Hoà Bình: Np = 548 MW

Phương án loại b:

- Hồ Thác Bà vận hành theo công suất đảm bảo

- Hồ Hoà Bình vận hành như sau: Thời kỳ tháng I+II từ 10/I đến 20/II vận hành theo yêu

cấp nước hạ du với lưu lượng xả bằng 1100 m3/s (vào những ngày triều cường) và bằng 800

m3

/s trong những ngày triều kém..

2. Phương án điều tiết giai đoạn sau khi có hồ Tuyên Quang

Phương án loại a: Các hồ điều tiết theo công suất đảm bảo

- Hồ Thác Bà: Np = 41,0 MW

- Hồ Hoà Bình: Np = 548 MW

- Hồ Tuyên Quang: Np = 83,3 MW

Phương án loại b:

- Hồ Thác Bà vận hành theo công suất đảm bảo

- Hồ Hoà Bình vận hành như sau: Thời kỳ tháng I+II từ 10/I đến 20/II vận hành theo yêu

cấp nước hạ du với lưu lượng xả bằng 950 m3/s (vào những ngày triều cường) và bằng 800

m3

/s trong những ngày triều kém..

- Hồ Tuyên Quang vận hành với lưu lượng 250 m3/s .

12

Tổng lưu lượng hai hồ Hoà Bình và Tuyên Quang xả xuống hạ du theo yêu cầu cấp nước

là 1200 m3/s.

2. Phương án điều tiết giai đoạn sau khi có hồ Sơn La

Thời kỳ này cũng xét hai phương án sau:

Phương án loại a: Các hồ điều tiết theo công suất đảm bảo

¾ Hồ Thác Bà: Np = 41,0 MW

¾ Hồ Tuyên Quang: Np = 83,3 MW

¾ Hồ Hoà Bình (trong hệ thống mới chỉ có hồ Sơn La): Np = 671 MW

¾ Hồ Sơn La (không xét các hồ thượng nguồn): Np = 522 MW

Phương án loại b: Phương án vận hành như sau:

(1) Hồ Thác Bà vận hành theo công suất đảm bảo;

(2) Hồ Hoà Bình vận hành cấp nước thời kỳ từ 10/I đến 20/II với lưu lượng điều tiết từ

1100 m3/s đến 1300 m3/s, thời gian còn lại vận hành theo công suất đảm bảo.

(3) Hồ Sơn La vận hành theo công suất đảm bảo và hỗ trợ hồ Hoà Bình điều tiết cấp nước

hạ du (khi hồ Hoà Bình không vận hành được theo lưu lượng quy định) và điều tiết bổ

sung cho hồ Hoà Bình để hai hồ có thể đều đảm bảo vận hành theo công suất đảm bảo

trong những thời gian còn lại nếu nguồn nước đến cho phép.

(4) Hồ Tuyên Quang vận hành theo công suất đảm bảo

Các phương án điều hành được thống kê trong bảng (1-5), mô tả các phương án

được trình bày trong bảng 1-6, 1-7 và 1-8.

Bảng 1-5a: Các kịch bản điều hành khi chưa có hồ Tuyên Quang

TT Phương

án

Mô hình

dòng chảy

Chế độ vận hành hồ Lưu lượng điều

tiết tháng 1 và 2

1 HB1a 1990-1991

2 HB2a 1992-1993

3 HB3a 1993-1994

4 HB4a 1998-1999

5 HB5a 2003-2004

6 HB6a 2004-2005

Theo phụ tải Theo công suất

7 HB1b 1990-1991

8 HB2b 1992-1993

9 HB3b 1993-1994

10 HB4b 1998-1999

11 HB5b 2003-2004

12 HB6b 2004-2005

Theo yêu cầu cấp nước hạ du 1100 (m3

/s)

13

Bảng 1-5b: Các kịch bản điều hành sau khi có hồ Tuyên Quang

TT Phương

án

Mô hình

dòng

chảy

Chế độ vận

hành hồ

Lưu lượng điều tiết

tháng 1 và 2

1 Tq1a 1990-1991

2 Tq2a 1992-1993

3 Tq3a 1993-1994

4 Tq4a 1998-1999

5 Tq5a 2003-2004

6 Tq6a 2004-2005

Theo phụ tải điện Theo công suất phát điện

7 Tq1b 1990-1991

8 Tq2b 1992-1993

9 Tq3b 1993-1994

10 Tq4b 1998-1999

11 Tq5b 2003-2004

12 Tq6b 2004-2005

Theo yêu cầu cấp

nước hạ du

- Hòa Bình: 950 (m3

/s)

- Tuyên quang: 250 (m3

/s)

- Thác Bà: theo phụ tải điện

Bảng 1-5c: Các kịch bản điều hành sau khi có hồ Sơn La

TT Phương án Mô hình

dòng chảy

Chế độ vận

hành hồ

Lưu lượng điều tiết

tháng 1 và 2

1 SL1a 1990-1991

2 SL2a 1992-1993

3 SL3a 1993-1994

4 SL4a 1998-1999

5 SL5a 2003-2004

6 SL6a 2004-2005

Theo phụ tải

điện Theo công suất phát điện

7 SL1b 1990-1991

8 SL2b 1992-1993

9 SL3b 1993-1994

10 SL4b 1998-1999

11 SL5b 2003-2004

12 SL6b 2004-2005

Theo yêu cầu

cấp nước hạ du

- Hòa Bình: 1300 (m3

/s)

- Tuyên quang: Theo công

suất đảm bảo

- Thác Bà: Theo công suất

đảm bảo