Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông đồng nai sài gòn phục vụ cấp nước và góp phần đẩy mặn vùng hạ du

L IC M

N

Trong quá trình h c t p và làm lu n v n t t nghi p cao h c, đ
c a các th y, cô giáo Khoa Thuy v n – Tài nguyên n
đ c bi t là cô giáo PGS.TS. Ph m Th H

c , tr

ng

c s giúp đ
i h c Th y l i,

ng Lan, cùng s n l c c a b n thân,

đ n nay tác gi đư hoàn thành lu n v n th c s k thu t, chuyên ngành Th y v n
h c v i đ tài “ Nghiên c u c s Ệhoa h c vỢ th c ti n xợy d ng quy trửnh v n
hỢnh ệiên h ch a trên ệ u v c sông

ng Nai - SỢi Ảòn ph c v c p n

c vỢ góp

ph n đ y m n vùng h du”.
Các k t qu đ t đ

c là nh ng đóng góp nh trong vi c xây d ng quy trình

v n hành liên h ch a trên l u v c sông

ng Nai.Tuy nhiên, trong khuôn kh lu n

v n, do đi u ki n th i gian nên không th tránh kh i nh ng thi u sót. Tác gi r t
mong nh n đ

c nh ng l i ch b o và góp Ủ c a các th y, cô giáo và các đ ng

nghi p.
Tác gi bày t lòng bi t n sâu s c t i PGS.TS. Ph m Th H
h

ng Lan đư

ng d n, ch b o t n tình và cung c p các ki n th c khoa h c c n thi t trong quá

trình th c hi n lu n v n. Xin chân thành c m n các th y, cô giáo khoa Th y v n,
phòng

ào t o

i h c và Sau

i h c tr

ng

i h c Th y L i đư t o m i đi u

ki n thu n l i cho tác gi hoàn thành t t lu n v n th c s c a mình.

Tác gi chân thành c m n cac đô ng nghiêp va lanh đao C c Qu n lỦ tài
nguyên n

c đư t o đi u ki n, cung c p các tài li u liên quan và giúp đ tác gi

hoàn thành lu n v n.
Tác gi xin chân thành c m n các b n bè và gia đình đư đ ng viên, khích l
tác gi trong quá trình h c t p và th c hi n lu n v n này.
Hà N i, ngày tháng

n m 2015

H c viên

Trơn Thi Diên


L I CAM K T
Tôi cam k t đây là công trình nghiên c u đ c l p c a b n thân v i s giúp đ
c a giáo viên h

ng d n.

Các thông tin, d li u, s li u nêu trong lu n v n đ

c trích d n rõ ràng, đ y

đ v ngu n g c. Nh ng s li u thu th p và t ng h p c a cá nhân đ m b o tính
khách quan và trung th c.

H c viên

Tr n Th Di n


M CL C
M
U.................. .........................................................................................................1
CH
NG I: T NG QUAN V NGHIểN C U XỂY D NG QUY TRỊNH
V N HẨNH LIểN H CH A TH
NG NGU N PH C V C P N
C,
Y M N H DU......... ..................................................................................................4
1.1. Nghiên c u trên th gi i ..........................................................................................4
1.2. Nghiên c u Vi t Nam ...........................................................................................7
1.3. Nghiên c u xây d ng m i quan h c a h th ng h ch a th ng ngu n v i
vi c đ m b o c p n c h du..........................................................................................10
1.3.1. Tông quan........................................................................................................................ 10
1.3.2. Môi quan hê cua hê thông hô ch a th ng nguôn va câp n c ha ......................
du
11
1.4. Nghiên c u xây d ng quy t c v n hành h th ng h ch a đ m b o c p n c,
góp ph n đ y m n h du ng v i các đ c tr ng h th ng sông......................................16
1.4.1 Phân tich, đanh gia đ c điêm khai tha,cs dung n c ha l u cac hô ch ...............
a
16
1.4.2 anh gia kha n ng cua cac hô ch a th ng l u va xây d ng môi quan hê gi a
hê thông hô ch a th ng l u v i yêu câu câp n c ha ....................................................
du

17
CH
NG 2:
C I M T NHIểN, KINH T Xẩ H I VẨ KHAI THÁC
S D NG N
C KHU V C NGHIểN C U .............................................................21
2.1. V trí đ a lỦ, đ c đi m đ a hình ................................................................................21
2.1.1. V trí đ a lỦ ....................................................................................................................... 21
2.1.2. i u ki n đ a hình, đ a ch t............................................................................................ 21
2.2. M ng l i sông su i, tr m khí t ng thu v n .......................................................24
2.2.1. M ng l i sông su i ....................................................................................................... 24
2.2.2. M ng l i tr m khí t ng thu v ..............................................................................
n
26
2.3. c điêm thuy v n h th ng sông ng Nai Sài Gòn . ............................................29
2.3.1. Dòng ch y n m ............................................................................................................... 29
2.3.2. Dòng ch y l .................................................................................................................... 31
2.3.3. Dòng ch y ki t................................................................................................................. 32
2.3.4. Ch đ th y tri u ............................................................................................................ 33
2.3.5. Diên biên xâm nh p m n................................................................................................ 34
2.4. Hi n tr ng khai thác, s d ng n c trên l u v c sông ng Nai - Sài Gòn. ..........36
2.4.1. Hiên trang khai thac, s d ng n c trên l u v c sông Bé .......................................... 36
2.4.2. Hiên trang s dung n c trên l u v c sông La Ngà
................................................... 37
2.4.3. Hiên trang s d ng n c trên sông ng
Nai ............................................................. 38
2.4.4. Tình hình thi u n c trong mùa khô............................................................................. 44


2.5. nh h ng nghiên c u trên h th ng sông ng Nai ............................................45

CH
NG 3: THI T L P MÔ HỊNH TệNH TOÁN V N HẨNH H TH NG
H CH A TH
NG NGU N, ÁNH GIÁ XỂM NH P M N H DU ................48
3.1. Nghiên c u bài toán v n hành liên h ch a trên l u v c sông ng Nai - Sài Gòn ........48
3.1.1. Bài toán v n hành liên h ch a...................................................................................... 48
3.1.2. Hê thông hô ch a xây d ng quy trinh vân hanh trong mua can................................ 49
3.1.3. L a chon va thiêt lâp cac yêu câu n c tai điêm kiêm soat dong chay mua ca
.....n57
3.1.3.1. Xác đ nh các đi m ki m soát dòng ch y t i thi u trên l u v c sông
ng Nai ..................................................................................................................57
3.1.3.2. Thiêt lâp yêu câu n c tai các đi m ki m soát dòng ch y t i thi u ...........60
3.1.4. Tính toán dòng ch y đ n các tuy n công trình
............................................................. 64
3.1.5. Xác đ nh dung tích tr n c t i thi u t ng th i k ong
tr mua can............................ 65
3.1.5.1. Kh n ng tích n c cu i mùa l c a các h ch a ......................................65
3.1.5.2. Tính toán đ ng m c n c t i thi u các h c n đ m b o t i các th i
đi m trong mùa c n (m c n c tham chi u) ...........................................................69
3.1.6. Phân tich, l a chon công cu mô hinh mô phong
.......................................................... 73
3.2. Thi t l p mô hình Hec-Ressim v n hành h th ng h ch a th ng ngu n ............75
3.2.1. Mô hình mô ph ng v n hành h .................................................................................... 75
3.2.2. Thi t l p mô đun v n hành h ch a trong mùa c n..................................................... 82
3.2.2.1. Thi t l p m ng l i sông ............................................................................82
3.2.2.2. Thiêt lâp thông sô hô ch a..........................................................................84
3.2.2.3. Hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ..............................................................85
3.3. Thi t l p mô hình MIKE 11 di n toán th y l c và xâm nh p m n vùng h l u..........87
3.3.1. M ng sông tính toán ....................................................................................................... 87
3.3.2. Tài li u tính toán.............................................................................................................. 88

3.3.3. Hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ................................................................................. 90
3.4. ánh giá m i quan h gi a ch đ v n hành các h ch a th ng l u v i các
yêu c u n c t i đi m ki m soát ....................................................................................92
3.4.1. ánh giá quan h gi a vân hanh hô Tri An và cac hô ch a trên sông Bé v i
vi c đ m b o c p n c h du sông ng Nai ........................................................................ 92
3.4.2. ánh giá quan h gi a các hô trên l u v c sông Be v i vi c đ m b o c p
n c h du sông Bé và sông ng Nai ................................................................................... 96
3.4.3. ánh giá quan h gi a cum hô Ham Thuân– a Mi v i đ m b o c p n c h
l u................................................................................................................................................ 97


3.4.4. ánh giá quan h gi a cum hô ông Nai 2,
ng Nai 3,
ng Nai 4, k
Tih, ng Nai 5 v i đ m b o c p n c h du ........................................................................ 97
3.4.5. ánh giá quan h gi a hô n D ng
, ai Ninh v i yêu c u n c h du.............. 98
CH
NG 4: XỂY D NG QUY TRỊNH V N HẨNH LIểN H CH A
TH
NG NGU N L U V C SÔNG
NG NAI - SẨI GÕN PH C V
C PN
C, GịP PH N
Y M N H DU .............................................................99
4.1. Nghiên c u mô ph ng v n hành h th ng h ch a th ng ngu n theo các
k ch b n ...........................................................................................................................99
4.1.1. Nghiên c u l a chon ácc k ch b n n c đ n............................................................... 99
4.1.2. Nghiên c u l a chon cac ph ng an phôi h p vân hanh gi a cac cum hô ch.....a103
4.1.2.1. Thiêt lâp ph ng an vân hanh hô Tri An v i cac hô nhánh sông Bé

đ đ m b o vi c l y n c c a các nhà máy n c h l u sông ng Nai ...............103
4.1.2.2. Thiêt lâp ph ng an ph i h p v n hành gi a các h
ng Nai 2,
ng Nai 3, k Tih, ng Nai 4 và ng Nai 5. .................................................104
4.1.2.3. Thiêt lâp ph ng an ph i h p vân hanh gi a h Hàm Thu n – a Mi .....104
4.1.2.4. Thiêt lâp ph ng an vân hanh h
n D ng và i Ninh ......................104
4.1.2.5. T h p và l a ch n k ch b n v n hành h th ng liên h ch a ...................105
4.1.3. Mô phong vân hanh hê thông hô ch a theo cac kich ba
...........................................
n
107
4.1.3.1. Mô ph ng v n hành h th ng h ch a theo k ch b n 1 ..............................107
4.1.3.2. Mô ph ng v n hành h th ng h ch a theo k ch b n 2 ..............................111
4.1.3.3. Mô ph ng v n hành h th ng h ch a theo k ch b n 3 ..............................113
4.1.3.3. ánh giá các k ch b n v n hành h th ng h ch a ....................................115
4.2. ánh giá nh h ng ch đ v n hành h th ng h trong mùa c n đ n c p
n c h du và xâm nh p m n .........................................................................................116
4.3. Phân tích l a ch n quy t c v n hành h th ng h ch a đ m b o c p n c,
góp ph n đ y m n h du l u v c sông ng Nai ..........................................................118
4.3.1. Vân hanh cum hô trên l u v c sông Be
........................................................................ 118
4.3.2. Vân hanh cum hô ng Nai3, k Tih, ng Nai 4, ng Nai 5 ........................... 119
4.3.3. Vân hanh cum hô Ham Thuân– a Mi ....................................................................... 119
4.3.4. Vân hanh h Tr An........................................................................................................ 120
4.3.5. V n hành các h
n D ng, i Ninh ...................................................................... 120
K T LU N VẨ KI N NGH .........................................................................................122
TẨI LI U THAM KH O ...............................................................................................124
PH L C

DANH M C CÁC HỊNH V
Hình 2. 1. V trí l u v c ng Nai Sài Gòn trên lưnh th Vi t Nam ..............................21
Hình 2. 2. B n đ đ a hình l u v c sông ng Nai – Sài Gòn .......................................24
Hình 2. 3. M ng l i sông su i và l i tr m thu v n ...................................................26
Hình 2. 4. Mô đun dòng ch y trung bình nhi u n m LVS N ........................................30
Hình 2. 5. Di n bi n th y tri u vùng c a sông ng Tranh tháng 10-2000 ..................33
Hình 2. 6. Di n bi n đ ng đ ng tr m n ........................................................................36
Hình 2. 7. S đô khai thac, s dung n c trên l u v c sông ông Nai – Sài Gòn ........42
Hình 2. 8. S đô hê thông hô ch a trên l u v c sông ông Nai – Sài Gòn ...................47
Hình 2. 9. S đ kh i t ng quát bài toán .........................................................................47
Hình 3.1. S đ kh i tính toán v n hành liên h ch a ...................................................49
Hình 3.2. V trí các đi m ki m soát l a ch n .................................................................59
Hình 3.3. T ng quan gi a H Tài Lài ~H Phù M ; H Tà Lài ~Q Tà Lài ......................61
Hình 3.4. Quan h x đ y m n h D u Ti ng ................................................................63
Hình 3.5. Quan h x đ y m n h Tr An ......................................................................63
Hình 3.6. Quan h gi a l u l ng tr m Ph c Long và Ph c Hòa giai đo n
1980-1995.... ......................................................................................................................64
Hình 3.7. Quá trình tích n c h Thác M nh ng n m đi n hình .................................67
Hình 3.8. Quá trình tích n c h Hàm Thu n m t s n m đi n hình ............................68
Hình 3.9. Quá trình tích n c h Tr An m t s n m đi n hình ....................................69
Hình 3.10. M c n c t i thi u h Thác M c n đ m b o t i các th i đi m trong
su t mùa c n giai đo n 1980-2014 ....................................................................................71
Hình 3.11. S đ c u trúc mô hình Hec-ResSim .............................................................77
Hình 3.12. S đ h th ng các h ch a trên l u v c sông
ng Nai đ c thi t l p
trên mô hình Hecressim .....................................................................................................83
Hình 3.13. Thi t l p các thông s v t lỦ và v n hành c a h ch a Thác M ..................84
Hình 3.14. Thi t l p các ph ng án v n hành cho h th ng h ch a ..............................84

Hình 3.15. S đ m ng l i sông ng Nai_Sài gòn ......................................................87
Hình 3.16. L u l ng x t h Tr An và m c n c tr m Biên Hòa theo gi tháng
12/2013....... ........................................................................................................................93
Hình 3.17. Quan h gi a t ng l ng x t nhà máy th y đi n Tr An, l ng n c
gia nh p t sông Bé v i đ m n t i nhà máy n c Bình An (2011-1014) ........................96
Hình 4.1.
i u ki n ràng bu c các h ch a Thác M , Tr An v n hành đ m b o
c p n c h du ...................................................................................................................107
Hình 4.2. N ng đ m n trên sông Sài Gòn t i tr m b m Hòa Phú tháng 5/2006 ..........117
Hình 4.3. N ng đ m n trên sông ng Nai t i tr m b m Hóa An tháng 5/2006.........117


DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1.1: Các quy t c chung cho vi c v n hành h th ng h ch a b c thang ...............19
B ng 1.2: Các qui t c chung cho vi c v n hành h ch a song song ..............................19
B ng 2.1:
c tr ng hình thái l u v c sông ...................................................................25
B ng 2.2:
B ng 2.3:

M ng l
M ng l

i tr m quan tr c khí t ng...............................................................26
i tr m quan tr c thu v n ................................................................27

B ng 2.4:

Danh sách tr m m c n

B ng 2.5:
B ng 2.6:
B ng 2.7:

c trung dòng ch y c n trong h th ng sông ng Nai ..............................32
Ranh gi i m n 1 và 4 g/l trong đi u ki n t nhiên .........................................35
Yêu c u c p n c c a t nh Bình Thu n đ i v i h
i Ninh ........................38

B ng 2.8:
B ng 3.1:

Yêu c u c p n c c a t nh Ninh Thu n đ i v i h a Nhim ........................38
M c n c t i thi u c a các h t i các th i đi m trong mùa c n ....................72

c h l u sông

ng Nai Sài Gòn ...........................28

B ng 3.2: Thông kê sô n m hô không tich vê đ c ca c m c n c quy đinh t i
b ng trên..... ........................................................................................................................73
B ng 3.3: Thông s di n toán dòng ch y trên các đo n sông theo ph ng pháp
Muskingum.. ......................................................................................................................86
B ng 3.4:
B ng 3.5:
B ng 3.6:

B ng th ng kê các tr m ki m tra ....................................................................90
K t qu ki m tra h s Nash b c hi u ch nh mô hình th y l c ...................91
K t qu ki m tra h s Nash b c ki m đ nh mô hình th y l c ....................92

B ng 4.1:
B ng 4.2:
B ng 4.3:

B ng phân c p c n theo t ng n m t i m t s v trí trên các nhánh sông..............101
B ng t ng h p l u l ng trung bình mùa c n t i các tr m th y v n .............102
T ng h p đ m n t i m t s v trí trên các nhánh sông l u v c
ng

Nai – Sài Gòn .....................................................................................................................117
B ng 4.4: L u l ng vân hanh phat điên trung bình ngày cua cac hô đê đam bao
yêu câu duy tri dong chay tôi thiêu cua hô Ph c Hoa .....................................................119
B ng 4.5:

L ul

ng va th i gian yêu câu phat điên cua công trinh ..............................119


1

M
1. Tính c p thi t c a
H th ng sông
đ ng th hai

U

tƠi:

ng Nai có ti m n ng v th y đi n l n nh t mi n Nam và

Vi t Nam, ch sau sông

à. T ng l

h n 5.000 GWh/n m. Hi n t i c ng nh t
ngu n cung c p n ng l

ng đi n cung c p cho khu v c

ng lai h th ng th y đi n trên l u v c là

ng l n cho Qu c gia.

Các công trình h ch a l n trên l u v c sông

ng Nai có vai trò r t đ t bi t

không ch đáp ng nhu c u phát tri n kinh t trong ph m vi l u v c mà có nh
h

ng l n đ i v i vùng, qu c gia, đáng k nh h th y đi n

Ninh (2007),

ng Nai 2(2013),

ng Nai 3(2009),

Tr An (1988) trên dòng chính sông

i

ng Nai 4(2012) và th y đi n

ng Nai; Thác M (1994), C n

Srock Phu Miêng (2005) trên sông Bé; Hàm Thu n,
Ngà. Các h ch a th y l i Ph

a Nhim (1964),

n (2003),

a Mi (2001) trên sông La

c Hòa (2011) trên sông Bé và D u Ti ng (1985)

trên sông Sài Gòn. H u h t đ u có nhi m v chính là phát đi n, ngo i tr công trình
h D u Ti ng và Ph

c Hòa. Các công trình này đem l i hi u qu kinh t - xư h i

r t l n trong quá trình hình thành và phát tri n nh cung c p ph n l n ngu n đi n
n ng cho các t nh thành khu v c mi n

ông Nam B và vùng kinh t tr ng đi m

phía Nam, góp ph n gi m l cho h du, t ng c

ng dòng ch y v mùa khô cho vùng

h l u đáp ng nhu c u đ y m n ph c v cho vi c c p n
và nhu c u t

c dân sinh, công nghi p

i.

Tuy nhiên, các công trình này g n nh ho t đ ng đ c l p, không có s ph i
h p c a các công trình này trong h th ng đ đ m b o các nhu c u n

c và góp

ph n đ y m n cho h du. M t trong nh ng nguyên nhân c b n là ch a có c s
khoa h c rõ ràng và v n đ này c ng ch a đ

c nghiên c u m t cách đ y đ và do

nhi u đ n v qu n lỦ.
Th c t các h ch a trên sông

ng Nai v n v n hành theo quy trình riêng l

mà ch a có s ph i h p trong t ng th chung c a toàn l u v c. Trong khi đó nhu
c u s d ng n
v l

c trong l u v c sông

ng Nai là r t l n và ngày càng t ng cao c

ng và ch t c ng nh tính n đ nh c a nó. Vi c xây d ng quy trình v n hành


2

liên h th ng các h ch a nh m n đ nh vi c c p n
hi u qu cao c n đ

c là vi c làm ít t n kém nh ng

c th c hi n trong quy ho ch. Yêu c u n

nghi p, nông nghi p và b o v môi tr

ng

c cho dân sinh-công

vùng h du sông

ng Nai-Sài Gòn

nói riêng và vùng kinh t tr ng đi m nói phía Nam nói chung ngày m t gia t ng c
v kh i l

ng và ch t l

vùng nh h

ng, kh n ng đáp ng là r t khó kh n, đ ng th i l i n m

ng tri u, ch u tác đ ng tr c ti p c a bi n đ i khí h u nên c n đ

xem xét k trên quan đi m toàn h th ng t t t c các k ch b n phát tri n
l u và có đ nh h

ng u tiên.

th

c
ng

ng th i xâm nh p m n c ng là y u t quan tr ng

đáng chú Ủ đ i v i vùng h l u sông N-SG. Do ch u tác đ ng c a tri u bi n ông
nên m n c ng xâm nh p vào các sông r ch

vùng h l u làm nh h

ng đ n sinh

ho t và s n xu t c a nhân dân, do v y khi xây d ng quy trình v n hành liên h h t
s c chú Ủ nh h

ng c a vi c x n

c, đ y m n.

Xu t phát t th c t trên, nh m ph i h p m t cách đ ng b trong công tác v n
hành đi u ti t các h ch a trên cùng b c thang, đ m b o hài hòa l i ích gi a vi c
phát đi n, c p n

c ch ng h n v mùa ki t, lu n v n s ti p c n v i tên đ tài là

“Nghiên c u c s Ệhoa h c vỢ th c ti n xợy d ng quy trửnh v n hỢnh ệiên h ch a
trên ệ u v c sông

ng Nai - SỢi Ảòn ph c v c p n

c vỢ góp ph n đ y m n vùng

h du”.
2. M c đích c a

tƠi:

- Nghiên c u c s khoa h c xây d ng quy trình v n hành h th ng h ch a
th

ng l u ph c v c p n

c trong mùa ki t;

- Nghiên c u c s khoa h c xây d ng quy trình v n hành h th ng h ch a
th
3.

ng l u l u v c sông

ng Nai-Sài Gòn góp ph n đ y m n h du .

it

ng vƠ ph m vi nghiên c u

-

it

ng nghiên c u: Lu n v n t p trung xác đ nh m i quan h gi a vi c

ph i h p v n hành c a các h ch a th
n

ng ngu n v i vi c đ m b o các nhu c u

c h du.
- V ph m vi nghiên c u: Toàn b l u v c sông

ng Nai - Sài Gòn


3

4. Cách ti p c n vƠ ph
Cách ti p c n này đ

ng pháp nghiên c u
c th hi n qua vi c xem xét đ i t

ng nghiên c u chính

có liên quan đ n vi c đi u ti t dòng ch y trên l u v c. Trong nghiên c u này, vi c
phân b ngu n n

c có tác đ ng l n đ n ngu n n

c trên l u v c, chính là h

th ng liên h ch a đư và đang phát tri n trên l u v c. Nh v y, nghiên c u này s
xem xét đánh giá, đi u ti t phân b ngu n n

c v mùa ki t thông qua h th ng liên

h ch a.
Ngoài ra, đ gi i quy t nh ng v n đ ph c t p nh các bài toán liên quan đ n
phát tri n ngu n n

c, bài toán v n hành h ch a, vi c t n d ng các l i th c a

công ngh thông tin, đ c bi t là các lo i mô hình toán là m t trong nh ng h

ng ti p

c n chính hi n nay. Th c t cho th y, các v n đ liên quan đ n quy ho ch và qu n
lỦ tài nguyên n

c r t ph c t p và yêu c u ph i có nh ng nghiên c u chuyên sâu

m t cách h th ng nh m tìm ra đ
đ tđ

c nh ng gi i pháp t t nh t ho c t i u nh t.

c m c đích nghiên c u trên, lu n v n đư áp d ng các ph

ng pháp

ti p c n, nghiên c u, phân tích đánh giá sau đây:
Ph

ng pháp đi u tra kh o sát th c đ a:

i u tra kh o sát th c đ a đ có

t m nhìn t ng th v l u v c nghiên c u nh m đánh giá đ c đi m dòng ch y sông
ngòi, nhu c u s d ng n

c và k t qu đi u tra c ng là c s đ hi u ch nh các

thông s đ c tr ng l u v c khi dùng các mô hình toán đ mô ph ng, tính toán.
Ph

ng pháp th ng kê vƠ x

lý s li u: Ph

trong vi c x lỦ các tài li u v đ a hình , khí t

ng pháp này đ

c s d ng

ng, th y v n, thu l c ph c v cho

các phân tích, tính toán c a lu n v n.
Ph

ng pháp mô hình toán: Mô hình đ

c dùng đ tính toán, mô ph ng ch

đ v n hành đi u ti t h làm c s xây d ng ch đ v n hành h th ng h ch a đ m
b o các v n đ h du nh c p n
Ph

c, xâm nh p m n.

ng pháp phơn tích h th ng: Vi c nghiên c u xây d ng quy t c ph i

h p v n hành c a h th ng h ch a th

ng ngu n nh m đáp ng các yêu c u n

c

h du là m t bài toán v a mang tính v n hành h p lỦ v a mang tính l i d ng t ng
h p d a trên chu i s li u bi n đ i theo không gian và th i gian.


4

CH

NG I: T NG QUAN V NGHIểN C U XỂY D NG QUY TRỊNH

V N HẨNH LIểN H

CH A TH

NG NGU N PH C V C P N

C,

Y M N H DU
1.1. Nghiên c u trên th gi i
V n hành h ch a là m t trong nh ng v n đ đ

c chú Ủ nghiên c u trong

l ch s hàng tr m n m c a công tác quy ho ch, qu n lỦ h

th ng ngu n n

c.

Nghiên c u v n hành qu n lỦ h th ng h ch a luôn phát tri n đ ng th i v i
quá trình phát tri n h ch a. Bên c nh đó, m c dù đư có nh ng ti n b v

t b c

trong nghiên c u qu n lỦ v n hành t ng h ch a nh ng cho đ n th i đi m hi n t i,
đ i v i h u h t các h th ng h ch a, khoa h c th gi i v n ch a tìm đ

c l i gi i

chính xác ph i v n hành h th ng liên h ch a nh th nào đ mang l i l i ích t i đa
cho xư h i. Th c t cho th y, m c dù đư đ u t nghiên c u t lâu nh ng hi n v n
ch a xác đ nh đ

c ph

ng pháp, công c chung cho xây d ng quy trình v n hành

h th ng liên h ch a ph c v đa m c tiêu/đa tiêu chí mà các nghiên c u v n ph
thu c r t nhi u vào đ c thù riêng c a t ng h th ng h ch a c th . V n đ càng tr
nên ph c t p h n đ i v i h th ng các h ch a ph i h p v n hành ph c v cho các
yêu c u đa m c tiêu

h du.

V n hành h th ng h th ng h ch a ph c v đa m c tiêu là m t quá trình
ph c t p, b chi ph i b i nhi u y u t ng u nhiên, trong khi ph i th a mưn các yêu
c u h u nh đ i ngh ch c a các ngành dùng n

c nên m c dù đư đ

c đ u t

nghiên c u r t bài b n và chi ti t nh ng các ng d ng thành công ch y u g n li n
v i đ c thù t ng h th ng, không có ph

ng pháp lu n, công c có th dùng chung

cho m i h th ng. Có th tóm t t các ph

ng pháp xây d ng quy trình v n hành h

th ng h ch a thành ba nhóm chính nh sau:
i) Ph

ng pháp mô ph ng

ii) Ph

ng pháp t i u

iii) Ph

ng pháp k t h p

M t s nghiên c u trên th gi i g n đây đ

c th ng kê và t ng h p nh sau:

5

- Vedula và Mujumdar (n m 1992) và Vedula và Kumar (n m 1996) đư phát
tri n m t mô hình t ng h p đ t i u v n hành h ch a nh m t

i cho nhi u lo i

cây tr ng khác nhau. Mô hình bao g m 2 module. Module th nh t dùng đ tính
toán t i u nhu c u n

c cho các lo i cây tr ng trong m t v mùa nh m xác đ nh

m t tr ng thái trong h th ng. Module này s d ng quy ho ch tuy n tính (LP) đ
gi i và k t qu là đ u vào cho module th hai. Module th hai s d ng quy ho ch
đ ng ng u nhiên (SDP) đ phân ph i n

c cho các v

c a các lo i cây tr ng. Mô hình đư đ

c áp d ng th c t cho Malaprabha

Karnataka, n

mùa nh m t i đa n ng su t
bang

.

- Tejada-Guibert, Johnson, and Stedinger (n m 1995) đư phát tri n m t mô

hình t i u nh n m nh vi c v n hành c a nhà máy thu đi n v i đ u vào thu v n
ng u nhiên và nhu c u đi n là ng u nhiên. Mô hình s d ng quy ho ch đ ng b t
đ nh đ tính toán v i chu i thu v n đ

c ph ng đoán b ng các ph

ng pháp khác

nhau: trung bình tháng, phân b theo t n su t và chu i Markov. Mô hình ch y v i
nhu c u đi n là thay đ i và áp d ng hàm ph t n u phát thi u đi n n ng. Mô hình đư
đ

c áp d ng cho h th ng Shasta - Trinity

California, Hoa K .

- Ponnambalam và Adams (n m 1996) nghiên c u xây d ng mô hình quy
ho ch đ ng x p x nhi u c p MAM-DP (Multilevel Approximate Dynamic
Programming) đ v n hành h ch a đa m c tiêu. MAM-DP t i thi u hoá s khác
bi t gi a kh n ng c p n
hình đư đ
phân ph i n

c và nhu c u v i c g ng gi m các bi n tr ng thái. Mô

c áp d ng th c t cho d án Parambikulam-Aliyar
c h p lỦ cho hai ti u bang

n

d c sông.

- Lee và Howitt (n m 1996) xây d ng mô hình l u v c sông

sông Colorado

đ xác đ nh m c đ xâm nh p m n trên c s t i u l i ích thu đ
cho t

v i yêu c u

i, sinh ho t và s n xu t công nghi p. Ba ph

ng án đư đ

ct c pn

c

c phân tích: (1)

ch t i u l i ích kinh t , (2) không thay đ i c c u cây tr ng nh ng k t h p các
bi n pháp h tr đ

ki m soát xâm nh p m n và (3) thay đ i c

c u

cây tr ng

nh ng v n áp d ng các bi n pháp h tr ki m soát m n. K t qu đư ch ra là v i
ph

ng án th nh t có s chuy n n

c t khu v c nông nghi p sang c p n

c cho


6

sinh ho t và s n xu t do có hi u qu kinh t cao, ph

ng án 2 và ph

ng án 3 cho

th y có s gi m xâm nh p m n m t cách đáng k .
- Ximing Cai, M.ASCE; Daene C. McKinney, A.M.ASCE; và Leon S. Lasdon
(n m 2001) đư đ ngh m t mô hình t ng h p kinh t - nông nghi p - th y v n cho
qu n lỦ l u v c sông. Báo cáo đư đ a ra m t mô hình t ng h p áp d ng cho qu n lỦ
t ng h p l u v c sông trong đó t

i cho nông nghi p đóng vai trò s d ng n

chính và vi c xâm nh p m n sinh ra do t
hình đư đ

i đóng vai trò tác nhân môi tr

c áp d ng th c t cho l u v c sông Syr Darya

c

ng. Mô

Trung Á.

- K. Ito, Z. X. Xu, K. Jinno, T Kojiri, và A. Kawamura (n m 2001) đư đ ngh
m t h th ng h tr vi c ra quy t đ nh DSS (Decision Support System) cho vi c
qu n lỦ n

c

l u v c sông. DSS là mô hình t ng h p c a mô hình mô ph ng chu

trình thu v n v i mô hình đánh giá r i ro. Mô hình đ

c áp d ng th c t cho l u

v c sông Chikugo v i h th ng h ch a đa m c tiêu.
- Andrew J. Draper, Marion W. Jenkins, Kenneth W. Kirby, Jay R. Lund, và
Richard E. Howitt (n m 2003) đư xây d ng m t mô hình có tên là mô hình t i
kinh t - k thu t. K t lu n chính đư đ
v ngu n n

c

quy mô l n d

th c t . Mô hình đư đ

u

c đ a ra là vi c áp d ng m t mô hình t i u

i s chi ph i c a m c tiêu kinh t

là kh

c áp d ng th c t cho công tác qu n lý n

c

thi và
bang

California.
Wurb (1993) trong t ng quan v các nhóm mô hình chính s d ng trong thi t
l p quy trình v n hành h th ng h ch a đư t ng k t “M c dù, t i u hóa và mô
ph ng là hai h

ng ti p c n mô hình hóa khác nhau v đ c tính, nh ng s phân bi t

rõ ràng gi a hai h

ng này là khó vì h u h t các mô hình, xét v m c đ nào đó đ u

ch a các thành ph n c a hai h

ho ch m ng l
c a hai h

ng ti p c n trên”. Wurb c ng đ c p đ n nhóm Quy

i dòng (Network Flow Programming) nh là m t k t h p hoàn thi n

ng ti p c n t i u và mô ph ng. Trong các quy trình t i u ph c v bài

toán liên h ch a (Labadie, 2004) thì c hai nhóm quy ho ch n b t đ nh (Implicit
stochastic optimization) và quy ho ch hi n b t đ nh (Explicit stochastic
optimization) đ u c n có mô hình mô ph ng đ ki m tra các quy trình t i u đ
thi t l p.

c


7

Nh v y, ph

ng pháp mô ph ng v n là ph

ng pháp đ

c s d ng nhi u

nh t trong phân tích v n hành h th ng h ch a đ m b o đa m c tiêu
k t qu hoàn toàn ch p nh n đ
1.2. Nghiên c u

h du và cho

c.

Vi t Nam

C ng nh nhi u n i trên th gi i,

Vi t Nam ngu n n

c th

phân b đ u theo th i gian. H ch a n

c là công trình thu

l i có l i th đi u ti t

dòng ch y, tr n

c t

i, phát đi n, nuôi cá, du l ch...), h ch a

c xây d ng nhi u trên th gi i c ng nh

Vi t Nam.

Do đó, đ đáp ng yêu c u s d ng n

th

c

c vào mùa m a đ s d ng trong mùa khô. Do có nhi u u đi m

trong khai thác t ng h p (c p n
đ

ng không đ

ng kéo dài 6-7 tháng, l

c trong đi u ki n mùa khô

n

ng m a trong th i k này ch chi m 15% t ng l

c ta
ng

m a c a c n m, còn l i 80-85% t p trung trong 5-6 tháng mùa m a. V m t đ a
hình đ a m o, ba ph n t di n tích l c đ a n
nhiên này t o cho đ t n
ch a n

c ta là vùng đ i núi.

i u ki n t

c ta nhi u thu n l i trong xây d ng và khai thác các h

c, đáp ng các nhu c u v n

dân, hay nói cách khác là: N

c cho dân sinh và các ngành kinh t qu c

c ta có nhu c u và có đi u ki n t nhiên thu n l i đ

xây d ng và khai thác các h ch a n

c. N

c ta hi n có g n 7 nghìn h ch a, đ p

dâng l n, nh v i t ng dung tích trên 65 t m3, chi m kho ng 8% t ng l

ng n

c

trên các l u v c sông. Riêng v h ch a th y đi n hi n có 800 h đư, đang và s
ti p t c đ

c xây d ng v i t ng dung tích đ t kho ng 56 t m3 n

c.

Bên c nh nh ng l i ích nh : góp ph n đ m b o an ninh n ng l
c t gi m l , đ m b o c p n

ng, tham gia

c cho h duầthì vi c xây d ng các h ch a th y l i,

th y đi n còn t n t i nhi u m t h n ch . Theo m t s đánh giá thì r t nhi u h th ng
h ch a l n đư không đem l i hi u ích kinh t , môi tr

ng nh đư đ

c đánh giá

trong quá trình l p d án. LỦ do phát huy hi u qu kém có th do trong giai đo n
thi t k không chú Ủ đ y đ đ n ch đ qu n lỦ v n hành sau khi d án hoàn t t,
không l

ng tr

cđ

c các yêu c u, m c tiêu n y sinh trong quá trình v n hành h

th ng sau khi hoàn thành. Ví d nh các yêu c u v c p n
nghi p, yêu c u duy trì dòng ch y môi tr

c sinh ho t, công

ng sông, duy trì sinh thái vùng h l u.

8

Mâu thu n n y sinh gi a các m c tiêu s d ng n

c có th coi là nguyên nhân

chính d n đ n kém hi u qu trong v n hành khai thác h th ng h ch a. V n hành
h th ng liên h ch a

Vi t Nam nói chung m i b t đ u đ

c u. M t s nghiên c u liên quan đư đ

c t p trung nghiên

c các c quan nghiên c u đ

c ti n hành

ch y u t p trung vào nhi m v ch ng l . M t s nghiên c u v n hành h đi u ti t
c pn

c m i t p trung vào các m c tiêu c p n

cđ nl .

c bi t, các nghiên c u

ch a mang tính h th ng liên h , và ph c v đa m c tiêu.
Các nghiên c u tr

c đây ch y u t p trung vào vi c đi u hành m t h đ n l

(đó là h Hòa Bình) và ph c v cho t ng m c đích mà ch a có nghiên c u nào
nghiên c u vi c đi u hành h th ng h ch a đ m b o đa m c tiêu: gi m l , đ m b o
phát đi n và đ m b o c p n
Hi n nay,

c h du.

Vi t Nam các h ch a trên các h th ng sông đư và đang đ

c

ti n hành nghiên c u, xây d ng quy trình liên h , ph c v đa m c tiêu, nh h
th ng h ch a trên sông H ng, sông Ba, sông Sê San, sông
- Thu B n, sông Srêpôk, sông H

ng Nai, sông Vu Gia

ng, sông Trà Khúc, sông Kôn - Hà Thanh v.v..

Các h ch a này làm nhi m v chính là c t l vào mùa l , sau đó là phát đi n, cung
c pn

ct

i cho nông nghi p, n

c cho sinh ho t, công nghi p, ngoài ra còn ph c

v giao thông, du l ch, nuôi tr ng thu s n ầtrong mùa c n.
i v i l u v c sông

ng Nai, các nghiên c u ng d ng mô hình t i u hoá

liên quan tr c ti p đ n l u v c sông

ng Nai có th li t kê ra nh sau:

1. Nghiên c u c a Vi n Quy ho ch Th y l i mi n Nam h p tác v i Vi n
Nghiên c u Chính sách L

ng th c Qu c t IFPRI (International Food Policy

Research Insstitute) n m 2002. Nghiên c u này đư xây d ng m t mô hình t ng h p
kinh t - thu v n áp d ng trên LVS N. C u trúc c a mô hình bao g m 3 thành
ph n chính đó là thành ph n thu

v n, thành ph n kinh t và thành ph n th ch .

Thành ph n thu v n bao g m toàn b chu trình thu v n c a l u v c sông
nh dòng ch y, cân b ng h ch a, t

i tiêu cho nông nghi p, c p n

c sinh ho t và

s n xu t công ngh êp. Thành ph n kinh t bao g m các y u t kinh t chi ph i vi c
s d ng n

c nh m đ t l i nhu n t i đa. Thành ph n th ch là các chính sách chi


9

ph i ho t đ ng c a c thành ph n thu v n và thành ph n kinh t . Mô hình đ

c

xây d ng b ng ngôn ng t i u GAMS (General Algebrraic Modeling System) gi i
b ng ph

ng pháp phi tuy n (NP). Mô hình có kh n ng gi i các bài toán có quy

mô r t l n v i s bi n s lên đ n hàng tr m nghìn bi n. Th i gian tính toán c a mô
hình là 1 n m, th i đo n là 1 tháng. Mô hình này theo đánh giá chung c a nhi u
nghiên c u g n đây còn h n ch trong vi c ng d ng c th vào h th ng do các chi
ti t liên quan đ n các v n đ kinh t c n ph i đ

c thu th p, t ng h p, phân tích

và đánh giá chuyên sâu. Trên th c t , mô hình này v n ch a đ

c ng d ng nhi u

trong th c ti n.
2. Lu n v n th c s khoa h c c a

c D ng n m 2002 v i tên g i

"Optimal Reservoir Control for the Dong Nai River basin". Trong lu n v n này tác
gi đư xây d ng mô hình t i u v n hành h th ng 3 h ch a l n là Tr An, Thác
M và D u Ti ng. Mô hình này đ

c xây d ng trên c s

hoá c a ph n m m MATLAB. Mô hình c ng đ
tr

ng h p mô hình t i u gi i b ng ph

c tính toán, th nghi m cho các

ng pháp phi tuy n và tuy n tính v i b

th i gian 1 tháng. Mô hình này c ng ch m i d ng l i
đ

ng d ng module t i u

c ki m nghi m trong th c ti n và ch a đ

c

m c nghiên c u và ch a

c nghiên c u chuyên sâu.

3. Lu n v n th c s c a Nguy n V Huy n m 2004. Nghiên c u đ

c th c

hi n v i m c tiêu xác đ nh quy trình v n hành c a các h ch a nh m đ t m c tiêu
t i đa v kinh t . Mô hình c ng bao g m thành ph n th y v n và thành ph n kinh t ,
các ràng bu c v xâm nh p m n và môi tr

ng đ

quy trình v n hành c a các h ch a, mô hình đ
là 30 n m, th i đo n là 1 tháng. K t qu đ t đ

c đ a vào mô hình.

xác đ nh

c xây d ng v i th i gian tính toán
c là đ

ng v n hành t i u c a các

h ch a trong 360 tháng. T các phân tích v dòng ch y trong đ n c a t ng n m và
đ

ng v n hành h ch a t

m t kinh t . Mô hình này đ

ng ng, đ xu t quy trình v n hành h ch a t i u v
c xây d ng trên n n ngôn ng GAMS nên có th ch y

v i bài toán l n, tuy nhiên mô hình này c ng ch m i d ng l i
ch a đ

c ki m nghi m trong th c ti n và ch a đ

m c nghiên c u và

c nghiên c u chuyên sâu.


10

4.

tài NCKH c p nhà n

liên h ch a trên l u v c sông

c "Nghiên c u l p quy trình đi u hành h th ng
ng Nai-Sài Gòn nh m ch ng ng p úng cho khu

v c thành ph H Chí Minh" do Th.S Nguy n Ng c Anh - Vi n Quy ho ch Th y l i
mi n Nam làm ch nhi m phân tích tính toán xây d ng quy trình v n hành liên h
ch a trên l u v c sông

ng Nai ch y u ph c v vi c ch ng ng p úng ch a

quan tâm nhi u đ n bài toán m n phía h du.
T nh ng th ng kê, phân tích, đánh giá các nghiên c u tr

c đây cho th y,

vi c ti p t c nghiên c u ng d ng mô hình toán trong vi c v n hành h th ng h
ch a đ i v i tr

ng h p l u v c sông

ng Nai có tính kh thi cao và c n đ

c

th c hi n.
1.3. Nghiên c u xơy d ng m i quan h c a h th ng h ch a th
vi c đ m b o c p n

ng ngu n v i

c h du.

1.3.1. Tông quan
Nghiên c u v n hành h th ng liên h ch a đa m c tiêu đư đ

c các nhà khoa

h c, các c quan qu n lỦ khai thác l u v c sông trên th gi i đ u t nghiên c u t
nh ng n m 50 và 60 c a th k 20. K t qu nghiên c u đư góp ph n làm t ng hi u
qu khai thác h th ng ngu n n

c các l u v c sông trên toàn th gi i, có th k

đ n các nghiên c u v v n hành h th ng liên h ch a

bang Calionia, M , nghiên

c u v qu n lỦ l u v c sông c a C quan qu n lỦ vùng h l u sông Colorado
(LCRA), nghiên c u c a c quan n ng l

ng qu c gia Brazin v qu n lỦ h th ng

h ch a thu đi n trên sông Amazon... Th c t m c dù đư đ u t nghiên c u khá
lâu nh ng có th nh n xét r ng hi n v n ch a xác đ nh đ

c ph

ng pháp, công c

chung cho xây d ng quy trình h th ng liên h ch a đa m c tiêu đ s d ng mà các
nhà nghiên c u v n ph thu c r t nhi u vào đ c thù riêng c a t ng h th ng h
ch a c th .
Qu n lỦ các h th ng h ch a ph c v đa m c tiêu
ch a đ

c quan tâm đ u t nghiên c u chi ti t. H

Vi t Nam nói chung

ng ti p c n nghiên c u th

n l cho t ng h ch a trong h th ng ví d nh v n hành h ch a ph c v t

ng:
i,


11

cho h th ng m t s các h ch a ph c v m c tiêu đ n l , ví d nh c p n

c nông

nghi p ho c ch ng l .
Th c tê quan ly , vân hanh công trinh cho thây , do nhiêu ly do khach quan va
ch quan, các t ch c , c quan quan ly vân hanh th

ng chu trong nhiêu h n đên

nâng cao hiêu ich kinh tê cua linh v c minh , c a c quan, tô ch c minh ma ch a co
c chê đê chu y đung m c đên cac l i ich khac , có khi còn b xem nhe . Vì v y, môt
sô bât câp đa xuât hiên ngay t trong quy hoach , thiêt kê , xây d ng va nhât la quan
lỦ v n hành. Có th d ghi nh n khi h u h t các h ch a th y đi n đ u có dung tích
chêt kha l n, thâm chi rât l n, t i ca ty met khôi n
tích h ), ho c chuyên n
n

c (chiêm t i khoang 30% dung

c t l u v c nay sang l u v c khac

(do phuc vu tao đâu

c cao đê nâng cao công suât phat điên ) trong khi vao nh ng th i ky khô han ,

thiêu n
d ng” đ

c cho sinh hoat, cho ha du, l

ng n

ng bi bo phi, ho c chi “tân

c ph n nào . Các nhà máy th y đi n cung nh cac công trinh thuy l i noi

chung đêu gây thay đôi l n ch đ ngu n n
c th

c nay th
c , ch t l

ng n

c và các h th y sinh

ng l u và h l u l u v c sông.

1.3.2. Môi quan hê cua hê thông hô ch a th
Hi n nay, m i h ch a thông th

ng nguôn vƠ cơp n

c ha du

ng có m t ch đ v n hành riêng. Ngay c

khi h ch a n m trong h th ng v n th

ng v n hành m t cách đ c l p v i các h

ch a khác trong h th ng.
iv ic pn
(mùa th a n

c nông nghi p , đoi hoi h ch a phai tích n

c ), đ b sung m t l

ng dòng ch y đáng k ph c v c p n

trong mua khô . Khác v i m c tiêu c p n
sinh ho t và công nghi p th
v cl n

c t mùa m a

c nông nghi p, yêu c u n

ct

i

c cho đô th ,

ng không l n, đ c bi t khi ph m vi nghiên c u là l u

các qu c gia đang phát tri n khi các khu công nghi p và đô th l n ch a

phát tri n m nh.
Yêu c u n
khác nh c p n
tiêu th , t c là n

c cho thu đi n th

ng đ

c, duy trì giao thông thu .

c k t h p v i các yêu c u s d ng
ây là lo i hình s d ng n

c qua tu c bin phát đi n s không b m t đi mà còn đ

c không
cd nv


12

h l u ph c v các yêu c u khác nh c p n

ct

i, duy trì giao thông thu , b o v

h sinh thái th y sinh.
Tu theo các nhi m v khác nhau mà cac hô ch a đoi hoi nh ng yêu c u v n
hành khac nhau. Quy trình v n hành h ch a đ n đ c khá đa d ng tu vào m c tiêu
s d ng c a t ch c qu n lỦ v n hành.
H ch a v n hành duy trì c đ nh dung tích ho c c đ nh l u l

ng x , giá tr

c đ nh này có th thay đ i theo th i gian trong n m. Duy trì dung tích h ch a c
đ nh thông th
đ nh c t n

ng đ ph c v m c tiêu du l ch gi i trí vùng lòng h , đ m b o n

c phát đi n, n đ nh m c n

vùng lòng h , đ m b o môi tr
dung tích, m c n

c th

c th

ng l u h ph c v giao thông thu

ng phát tri n h sinh thái lòng h . Duy trì c đ nh

ng l u ph c v phát đi n trong tr

đ l n đ m b o tho mưn các yêu c u khác. T
h l u ch y u đ m b o yêu c u c p n
duy trì dòng ch y môi tr

ng h p dòng ch y đ n

ng t đ m b o l u l

c h du , đ m b o duy trì giao thông thu ,

ng c ng nh ph c v cac nhu c u , ho t đ ng khac.

i v i h ch a ph c v m c đích c p n
ng t i đa cho phep yêu c u c p n

c thì m c tiêu chính là x n

ng tr , bù vào l

gian dòng ch y đ n v

t quá yêu c u h du thì h ch a tr n

c un

t quá t ng l

c h du thì l

ng n

c đáp

c c a h du . N u dòng ch y đ n quá nh , h

ch a ph i tháo d n l
đ n quá l n v

ng x xu ng

ng thi u c a dòng ch y đ n. Kho ng th i
c l i. Khi dòng ch y

ng dung tích tr ng còn l i c a h ch a và l
c chênh l ch s đ

c x th a xu ng h du.

ng yêu
iv i

m t s h th ng khi kh n ng dòng ch y đ n không th liên t c đáp ng đ yêu c u
c a các h dùng n
th ng th

ng đ

c h du và thi t h i gây ra do thi u n

c th

ng r t l n , thì h

c v n hành theo ch đ m c đáp ng các nhu c u n

cs đ

c

gi m d n, đ h n ch t i đa tình tr ng h n s x y ra trong th i gian tiêp theo .
i v i m c tiêu phòng l gi m thi t h i l do dòng ch y đ n quá l n, thông
th

ng quy trình v n hành ch ng l v i m c tiêu gi m t i thi u l u l

ng đ nh l

x v h du t i các v trí kh ng ch c th .
Dung tích h ch a có th đ
các m c tiêu khác nhau.

c phân chia thành các vùng v n hành ph c v

i v i h ch a đ n đ c ph c v đa m c tiêu thì vi c phân

13

vùng dung tích tr là đ c bi t h u d ng. T ng vùng dung tích thông th
ch đ v n hành riêng bi t t

ng ng v i các m c tiêu mà nó đ

M t vùng dung tích c ng có th đ

ng có các

c giao nhi m v .

c dùng ph c v nhi u m c tiêu khác nhau.

Trong th c t v n hành ch đ x n

c tích n

c th

ng r t ph c t p

, ph

thu c nhi u y u t khác nhau đ đ m b o đáp ng các yêu c u đư đ nh . Ch đ v n
hành ph thu c vào th i đi m v n hành , m c n

c t rong hô , và nhu c u n

c

h

l u. Ch đ v n hành ph c t p t ng tính linh ho t, m n d o nh xem xét đ n nhi u
y u t có nh h

ng đ n hi u qu v n hành c p n

c c a h ch a.

ánh giá quy trình v n hành h ch a đ n đ c r t ph c t p vì chúng tu thu c
vào đ c thù t ng h ch a, m c tiêu s d ng

t ng vùng đ a lỦ c th .

Qu n lỦ v n hành h th ng h ch a đa m c tiêu ngoài các khó kh n nh đ i
v i h ch a đ n đ c đa m c tiêu, nó còn ph i k t h p v n hành gi a các h trong
cùng m t h th ng nh th nào c ng là m t v n đ gây ph c t p thêm cho các nhà
qu n lỦ.
Vê mong mu n , xây d ng hô ch a t o đi u ki n thu n l i đ đi u hòa dòng
ch y, tr n

c trong mùa l và b sung nguôn n

c vao mùa c n . Tuy nhiên, trong

th c tê , do phai b o đ m công su t phát đi n ho c bao đam n

hành nhi u h ch a ch a bao đam phân phôi , điêu hoa nguôn n

ct

i nên vi c v n

c cho cac nhu câu

s dung môt cach h p ly ; ch a co c chê cân thiêt đê bao đam hài hòa gi a các l i
ích; ch a hai hoa gi a các l i ích chính , gi a ch ng l va phat điên , gi a phat điên
ho c t

i va c p n

c cho ha du , câp n

các dòng sông, đ y m n

c sinh ho t , duy tri dong t i thi u ha l u

vùng c a sông ven biên . Chính vì v y trong quá trình v n

hành s d ng h th ng các công trình h ch a luôn t n t i các mâu thu n:
M t s mâu thu n chính t n t i trong quá trình đi u khi n, v n hành h ch a
nh sau:
a. Mâu thu n trong vi c s d ng dung tích h ch a
Các mâu thu n này xu t hi n khi m t h ch a (có dung tích h n ch ) đ
c u ph i tho mưn nhi u m c tiêu. Ví d , trong tr

c yêu

ng h p h k t h p ph c v phát


14

đi n và ch ng l , vi c tho mưn các m c tiêu phát đi n đòi h i h ph i đ
n

c càng nhi u càng t t đ t o ra đ u n

c tích

c cao, trong khi m c đích phòng l l i

đòi h i có đ dung tích tr ng trong h .
b. Mâu thu n gi a các m c tiêu
Gi a các m c tiêu c p n
n

c, mâu thu n n y sinh khi ch đ v n hành c p

c cho các m c tiêu là khác nhau. Ví d n

c c p cho nông nghi p đ

c phân

ph i d a trên th i v , mùa hay tình hình m a, n ng trong khi yêu c u phát đi n đòi
h i h v n hành d a trên nhu c u thay đ i theo ngày, tu n, hay mùa.

c. Mâu thu n trong cùng m t m c tiêu
Nhu c u n

c và l

ng n

c đ n th

theo th i gian, đòi h i vi c ti t ki m n

ng không ph i lúc nào c ng tho mưn

cc nđ

c đ t ra trong khi v n hành các h

ch a. Ví d , trong giai đo n cu i mùa l vi c phát đi n c n ph i đ
vi c gi m s n l

ng đi n đ tích n

phát đi n v i công su t l n.

c cân nh c gi a

c s d ng cho mùa ki t ti p theo hay là ti p t c

i v i h th ng h ch a, vi c v n hành c ng c n ph i

cân nh c xem xét m t cách h p lỦ trên c s cân đ i l
h . Rõ ràng, không có m t h dùng n
Quy trình v n hành h c n ph i h

c nào l i t

ng d n cho ng

ng n

c hi n có trong các

ng thích 100% v i h khác.
i đi u hành gi i quy t các mâu

thu n đó. Vi c tìm ra gi i pháp “tho hi p” gi a các m c tiêu là m t y u t quan
tr ng trong vi c nâng cao hi u qu c a h th ng h ch a n

c.

Bên c nh các mâu thu n nêu trên, trong vi c v n hành h ch a, ng

i ra quy t

đ nh ph i xem xét m t cách c n th n các v n đ sau:
-S

D NẢ DUNẢ TÍCả ẫảÒNẢ L :

L

ng n

c l nên đ

h i hi n hành hay tháo đi đ dành dung tích tr ng cho tr

c tr l i đ gi m thi t
ng h p m t tr n l l n

h n có th x y ra sau?
-S

D NG DUNẢ TÍCả TOÀN B

: Dung tích này nên đ

c tích đ y cho các m c

tiêu khác hay b tr ng đ tr l ?
-S

D NG L

NẢ N

này hay gi nó cho t
- V N HÀNH X L

C TR

:L

ng n

c tr trong kho nên s d ng ngay lúc

ng lai?
: Nên x n

c bao nhiêu đ đ t đ

c l i nhu n l n nh t?


15

- S

dùng n

D NG L

C HI N CÓ:

NẢ N

L

ng n

cx đ

c phân chia cho các h

c nh th nào?

- CAO TRÌNH X

:L

ng n

c x nên đ

c l y t ph n sát m t hay t cao trình

đ sâu nào trong h ch a?
Do nh ng bi n đ ng c a khí h u và môi tr

ng trên ph m vi toàn c u và tr

c

s c ép c a gia t ng dân s và phát tri n kinh t - xư h i, qu n lỦ tài nguyên n

c

đang là v n đ c p thi t c a nhi u qu c gia và vùng lưnh th . Nh m đáp ng nhu
c un

đ

c ngày càng gia t ng, nhi u công trình thu l i trên các l u v c sông đang

c xây d ng.
V m t lỦ lu n, khi có các công trình thu l i trên l u v c sông thì vi c nghiên

c u v n hành các công trình này đ khai thác m t cách h p lỦ ngu n tài nguyên
n

c luôn là v n đ h tr ng, c p thi t, c n đ

c quan tâm nghiên c u th u đáo và

t ch c th c hi n nghiêm túc.
Theo đanh gia s bô trên c s nh ng sô liêu ban đâu thu thâp đ
v c phat triên manh cac công trinh thuy điên thì dao đ ng m c n
h du công trình h ch a r t l n, dân t i có lúc thiêu n
t o so v i

c

c,

các l u

,l ul

ng

c, thâm chi la han han nhân

ha l u cac hô ch a thuy l i.

H th ng h ch a có th đ

c phân ra thành h ch a b c thang, h ch a song

song và h n h p.
- H th ng h ch a b c thang: là h th ng h ch a n i ti p nhau trên sông
chính ho c trên cùng m t nhánh sông su i.
- H th ng h ch a song song: là h th ng mà các h ch a n m trên các
nhánh sông chính khác nhau mà có chung m c đích c p n

c h l u.

- H th ng h n h p: bao g m c hai lo i trên.
Các h ch a đ

c ch n l a trong xây d ng quy trình v n hành mùa c n liên

k t v i nhau t o nên h th ng h b c thang. Vi c v n hành các h ch a
l us

nh h

ng tr c ti p đ n dòng ch y đ n h ch a

h l u.

th

ng


16

1.4. Nghiên c u xơy d ng quy t c v n hƠnh h th ng h ch a đ m b o c p
n

c, góp ph n đ y m n h du ng v i các đ c tr ng h th ng sông
ê xây d ng đ

yêu câu n

c quy t c vân hanh hê thông hô ch a th

c vung ha l u thi phai lam ro đ c điêm khai

ng l u đam bao cac

thác, s dung n

c (công

trình khai thác, nhu câu khai thac , th i ky khai thac ...) phía h l u và kh n ng đáp
ng các yêu c u n

c h l u các h ch a.

1.4.1 Phơn tich, đanh gia đ c điêm khai thac, s dung n
a) Xác đ nh đ c điêm va cac yêu c u dùng n
- Xác đ nh chính xác v trí , quy mô, l
t t i các v trí l y n

c và s d ng n

c ha l u cac hô ch a

c

ng n

c l y, l

ng n

c s d ng th c

c trên các dòng chính có h ch a ho c trên

sông chiu tac đông b i chê đô vân hanh cua hô ch a.
- Xem xét, phân tích ch đ v n hành th c t c a các h th y l i, th y đi n
nh m xác đ nh các m u thu n trong chia s , s d ng tài nguyên n
hành hi n t i c a các công trình, đ xu t các ph
nhu c u s d ng n

c do ch đ v n

ng án kh c ph c nh m hài hòa các

c.

- Xác đ nh v trí các đi m ki m soát : Phân tích, đánh giá m c đô đap ng yêu
c u cho các m c đích s d ng khác nhau tai các đi m ki m soát (nông nghi p, công
nghi p, sinh ho t...), có th m i m t nhu c u s d ng n

c khác nhau c n thi t có

đi m ki m soát khác nhau . T i m i đi m ki m soát phai đam bao yêu c u v m c
n

c, l u l

ng theo t ng th i đo n , th i đi m va phai co môi quan hê v i chê đô

vân hanh cua cac hô ch a th

ng l u.

b) Xác đ nh các giá tr khác c a n

c:

Xác đ nh m c đ thay đ i c a các đ c tr ng c a dòng sông th i gian tr
có h ch a và sau khi có h ch a:
-M cn
-

c, l u l

ng m t n

ng t i các đi m ki m soát;

c c a đo n sông;

- B r ng sông;
- Bi n đ i lòng d n đáy sông;
- S thông thoáng c a dòng ch y;

c khi


17

1.4.2 anh gia kha n ng cua cac hô ch a th
gi a hê thông hô ch a th

ng l u va xơy d ng môi quan hê

ng l u v i yêu cơu cơp n

a. anh gia kha n ng cua cac hô ch a th

ng l u:

C n c k t qu tính toán nhu c u s d ng n
t ng th i k , dung tích h u ích c a t ng h , l
trong mùa c n, tính toán yêu c u m c n

nh m xác đ nh đ

cm cn

- Tr

tính toán m c n

cd

th i đi m đ u mùa c n, t ng

c và kh n ng các h th a mưn đ

nhu c u s d ng n

cd

c nhu

ng h p này c n thi t

c c a t ng h c n duy trì t i đ u các th i k dùng n

ng h p kh n ng ngu n n

xác đ nh th i k

c phát sinh trên l u v c

i h du trong su t mùa c n. Trong tr

sao cho đ n cu i mùa c n s d ng đ
-Tr

ng n

ng h p:

ng h p kh n ng ngu n n

c u s d ng n

c t i các đi m ki m soát theo

c c a t ng h theo th i đo n 10 ngày

c yêu c u c a t ng h

th i đi m trong mùa c n, x y ra 2 tr

c ha du

cđ mb o

c h t ph n dung tích h u ích c a các h .
c và kh n ng các h không th a mưn đ

c

i h du trong su t mùa c n, tính toán kh n ng có th và

u tiên cho các h tích n

d ng, đ ng th i phân tích, xác đ nh m c đ

c, đ th i k dùng n

c gia t ng s

u tiên cho t ng m c đích s d ng.

- Phân chia th i k đi u hành h ch a
C n c vào nhu c u n

c h du và th y đi n, m c đ

u tiên mà phân chia

th i k đi u hành khác nhau:
+ Th i k

u tiên c p n

c sinh ho t;

+ Th i k

u tiên c p n

c nông nghi p;

+ Th i k

u tiên c p n

c công nghi p;

+ Th i k

u tiên dòng ch y t i thi u đ m b o giao thông th y;

+ Th i k

u tiên phát đi n.

b. Xơy d ng môi quan hê gi a hê thông hô ch a th
n

ng l u v i yêu cơu cơp

c ha du:
- Xây d ng cac quan hê trên hê thông sông
+ Xác đ nh các ràng bu c và m c tiêu v n hành cho mùa c n;
+ Thi t l p thu t toán đi u khi n h th ng h ch a trong mùa c n;


18

+ Xác l p các nút đi u khi n h th ng trong mùa c n;

+ Xác l p các nút đi u khi n h th ng trong giai đo n chuy n ti p gi a mùa l
và mùa c n;
+ Thi t l p các mô-dun v n hành h ch a cho phát đi n và c p n
+ Thi t l p các câu l nh đi u khi n ki m soát l
phát đi n và c p n

ng án

+ T yêu c u m c n
c xác đ nh

c qua turbine đ m b o

c.

- Xây d ng các ph
đ

ng n

c;

c c a các h ch a t i đ u m i th i k s d ng n

c

trên, l a ch n các n m đ c tr ng tính toán vi c v n hành các h

ch a nh m xem xét kh n ng đáp ng c a các h ch a có đ m b o đ n

c cung

c p cho su t mùa c n hay ch có th cung c p theo t ng th i k (l a ch n n m ít
n

c, n m trung bình n

c và n m nhi u n

c).

+ Ki m tra các đi u ki n ràng bu c t i các đi m ki m soát;
+ Xác đ nh kh n ng tích n
các h ch a th tích n

c c a các h ch a vào cu i mùa l , tr

c theo yêu c u thì có th cho phép các h tích n

ng h p

c vào th i

k đ u mùa c n;
+ Xây d ng ph
ki n th i ti t bình th

ng án v n hành theo l

ng n

ng, đ c bi t khan hi m n

c đ n h th ng trong đi u

c, theo d báo dòng ch y đ n h

ch a;
+ Xây d ng ph
th

ng án v n hành theo l

ng n

c đ n h trong mùa ki t gi a

ng án v n hành theo l

ng n

c đ n h trong mùa ki t gi a

ng và h l u;
+ Xây d ng ph

các nhánh sông;
+ Xây d ng các ph

ng án v n hành theo m c b o đ m dòng ch y t i thi u,

ki m tra các đi u ki n ràng bu c t i các đi m ki m soát;
+ Phân tích s ph i h p x n

c gi a các h đ b o đ m m c n

c, l u l

ng

t i các đi m ki m soát đ ng th i đ t hi u qu đi n n ng cao nh t có th ;
+ Xác đ nh m c đ thi t h i v đi n c a các nhà máy th y đi n cho m i
ph

ng án tính so v i thi t k ban đ u c a các nhà máy.