Tính phân phối dòng chảy năm của trạm thủy văn thành mỹ khi hồ chứa đắk mi 4 vận hành có kể đến biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HUỲNH NGỌC HỢI

TÍNH PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY NĂM CỦA TRẠM THỦY
VĂN THÀNH MỸ KHI HỒ CHỨA ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH CÓ
KỂ ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình Thủy
Mã số: 60.58.02.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng - Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. TÔ THÚY NGA

Phản biện 1: TS. NGUYỄN CHÍ CÔNG
Phản biện 2: TS. VÕ NGỌC DƯƠNG

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy họp tại Trường Đại
học Bách Khoa vào ngày 20 tháng 8 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa
 Thư viện Khoa Kỹ thuật xây dựng công trình thủy, Trường Đại học
Bách khoa – ĐHĐN.


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn là hệ thống sông lớn nhất của
tỉnh Quảng Nam và cùng là một trong những con sông lớn nhất của
các tỉnh vùng Duyên hải Trung Bộ. Lưu vực nằm ở sườn Đông của
dãy Trường Sơn có diện tích lưu vực: 10.350 km2, phía Bắc giáp lưu
vực sông Cự Đê, phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng và Sê San,
phía Tây giáp Lào, phía Đông giáp biển Đông là lưu vực sông Tam
Kỳ.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây lưu vực Vu Gia Thu Bồn là
một trong những lưu vực chịu ảnh hưởng nặng nề bởi lũ lụt và hạn
hán, lũ lụt thì tần suất xảy ra nhiều hơn như các trận lũ trên sông Vu
Gia tại Ái Nghĩa và Cẩm Lệ luôn nằm trên báo động 3 (các năm
2007, 2009, 2011, 2013), trong khi hạn hán xâm nhập mặn đe dọa
hằng năm đến cấp nước sinh hoạt cho thành phố luôn là vấn đề nóng
bỏng tranh chấp giữa Đà Nẵng, Quảng Nam và các nhà máy trên hệ
thống điện.
Trong bối cảnh BĐKH làm cho lượng mưa mùa lũ có xu
hướng tăng dẫn đến sự gia tăng dòng chảy mùa lũ và và lưu lượng
giảm mùa kiệt làm giảm dòng chảy về mùa cạn. Theo kịch bản
BĐKH của Bộ tài Nguyên môi trường năm 2012, thì lượng mưa từ
tháng 3 đến tháng 5 giảm đến 8,3% tại Quảng Nam và 9,9% tại Đà
Nẵng đối ứng với năm 2100, trong khi đó mùa lũ thì lượng mưa gia
tăng 12,5% tại Quảng Nam và 9,3% tại Đà Nẵng vào mùa lũ.

Do đó việc nghiên cứu mô phỏng dòng chảy trung bình năm tại
trạm thủy văn Thành Mỹ trong tương lai theo các kịch bản BĐKH


2
trên lưu vực là rất cấp thiết nhằm sớm các giải pháp ứng phó với mùa
lũ và sử dụng nguồn nước hợp lý hơn về mùa kiệt.
Biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên phạm vi toàn cầu, bao
gồm cả các thay đổi trong thành phần hoá học của khí quyển, biến
đổi nhiệt độ bề mặt, nước biển dâng, các hiện tượng khí hậu cực đoan
và thiên tai tăng lên đáng kể về số lượng và cường độ.
Những thay đổi này dẫn đến những thay đổi trong các hệ thống
vật lý, hệ sinh học và hệ thống kinh tế - xã hội trên toàn hành tinh và
đe doạ sự phát triển, đe doạ cuộc sống của tất cả các loài, các hệ sinh
thái.
Nghiên cứu về biến đổi khí hậu, đánh giá tác động của biến đổi
khí hậu và đề xuất các giải pháp thích nghi là sự đóng góp đáng kể để
bảo vệ cuộc sống, phục vụ phát triển bền vững.
Dòng chảy của trạm thủy văn Thành Mỹ nằm trong lưu vực Vu
Gia-Thu Bồn, thường xuyên chịu nhiều tác động của các hiện tượng
liên quan đến BĐKH như: lũ lụt, bão, áp thấp nhiệt đới. BĐKH sẽ
làm thay đổi chế độ dòng chảy trong sông, tăng nguy cơ ngập lụt, hạn
hán, xâm nhập mặn và nhiều ảnh hưởng tiêu cực khác, tác động xấu
đến phát triển KT - XH và môi trường của tỉnh Quảng Nam và Đà
Nẵng.
Xuất phát từ các lý do trên, tác giả đề xuất đề tài luận văn là:
“Tính phân phối dòng chảy năm của trạm Thủy văn Thành Mỹ
khi hồ chứa Đắk Mi 4 vận hành có kể đến biến đổi khí hậu”

3
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Sự biến đổi dòng chảy vùng thượng
lưu Vu Gia Thu Bồn khi xét đến Biến đổi khí hậu và hồ chứa thủy
điện Đắk Mi 4 đi vào vận hành.
- Phạm vi nghiên cứu: Thượng lưu lưu vực Vu Gia Thu Bồn
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1. Cách tiếp cận
Từ các số liệu thực tế và kịch bản biến đổi khí hậu đã được Bộ
Tài nguyên và Môi trường năm 2012, công bố cho từng vùng, áp
dụng mô hình toán thủy văn tính toán dòng chảy trên các tiểu lưu
vực, tìm trị số mưa, tính truyền lũ. Sau đó, áp dụng mô hình điều tiết
dòng chảy tính toán vận hành hồ chứa thủy điện Đắk Mi 4 trên lưu
vực Thành Mỹ.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp kế thừa nghiên cứu: kế thừa một số các tài liệu,
cơ sở dữ liệu và kết quả nghiên cứu các đề tài nghiên cứu đi trước về
biến đổi khí hậu trên lưu vực Vu Gia-Thu Bồn;
Phương pháp phân tích, thống kê: phân tích xử lý số liệu;
Phương pháp ứng dụng mô hình toán: Dựa trên khả năng ứng
dụng và sự phổ cập của các mô hình, trong nghiên cứu này tác giả đề
xuất sử dụng mô hình MIKE NAM, HEC-RESSIM, để mô phỏng
biến đổi dòng chảy và thiết lập mô hình vận hành hồ chứa trên lưu
vực Thành Mỹ.


4
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
4.1. Đối với tác giả và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu
- Nâng cao trình độ chuyên môn cho bản thân kỹ sư tham gia

thực hiện. Xây dựng bộ thông số mô hình phù hợp với chế độ dòng
chảy ứng với kịch bản BĐKH
- Mô phỏng phân phối dòng chảy trên lưu vực Thành Mỹ khi
thủy điện Đắk Mi 4 đi vào vận hành.
- Dưới sự điều tiết dòng chảy của các hồ chứa thì dòng chảy sẽ
được phân phối lại phù hợp với nhu cầu sử dụng.
- Dòng chảy dưới tác động của BĐKH trở nên thay đổi không
ngừng, phân bố không đều theo không gian và thời gian.
4.2. Đối với kinh tế - xã hội và môi trường
- Số liệu dự báo sẽ giúp cho đơn vị có liên quan có cái nhìn
tổng thể về chế độ dòng chảy trong kịch bản BĐKH trong tương lai,
từ đó đề xuất các phương án quản lý, vận hành, thiết kế, thi công phù
hợp góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh cho doanh
nghiệp và đảm bảo an sinh xã hội khu vực dự án.
- Có thêm những nghiên cứu mới để đánh giá lượng dòng chảy
về hạ lưu, cần đề cập đầy đủ và chính xác hơn về các điểm lấy nước
và đánh giá chất lượng nguồn nước trên toàn lưu vực Vu Gia-Thu
Bồn.
5. Nội dung luận văn bao gồm
Dự kiến bố cục và nội dung của luận văn gồm:
PHẦN MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU


5
CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY VĂN TRÊN
LƯU VỰC THÀNH MỸ
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY ĐẾN LƯU VỰC
THÀNH MỸ THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

KHI THỦY ĐIỆN ĐẮK MI 4 VẬN HÀNH


6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với
trung bình trong một khoảng thời gian dài.
Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong
hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm
thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất.
1.2. Tổng quan về Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước
1.2.1. Biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu
Các nghiên cứu và tính toán mới nhất của IPCC về biến đổi khí
hậu trong tương lai cho thấy, đến năm 2100 nhiệt độ bề mặt trái đất
có thể tăng từ 1,5 đến 4,5oC. Nhiệt độ mặt đất tăng nhanh hơn mặt
biển. Nhiệt độ Bắc bán cầu tăng nhiều hơn Nam bán cầu. Lượng mưa
tăng không đều, mưa nhiều hơn ở các vùng cực. Mực nước biển có
thể dâng lên từ 30 đến 90 cm. Hiện tượng El-Nino hoạt động mạnh
lên cả về cường độ và tần suất.
1.2.2. Tình hình Biến đổi khí hậu ở Việt Nam
1.2.2.1. Nhiệt độ: oC (Nguồn IMHEN/2010) [13]
1.2.2.2. Lượng mưa (%) (Nguồn: IMHEN/2010) [13]
1.2.2.3. Không khí lạnh
1.2.2.4. Bão
1.2.2.5. Mưa phùn
1.2.2.6. Mực nước biển


7

1.3. Tổng quan về những nghiên cứu về tác động BĐKH đối với
tài nguyên nước trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Các kịch bản được xây dựng trên thế giới : Theo đánh giá lần
thứ 4 của Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC, 2007)
- Kịch bản gốc A1
- Kịch bản gốc A2
- Kịch bản gốc B1
- Kịch bản gốc B2
1.3.2. Các kịch bản được xây dựng tại Việt Nam
Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp tính toán xây dựng kịch
bản biến đổikhí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam bao gồm: Mức độ
tin cậy của kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu; Độ chi tiết của kịch
bản biến đổi khí hậu; Kinh tế thừa;Tính thời sự của kịch bản; Tính
phù hợp địa phương; Tính đầy đủ của các kịch bản; Khả năng chủ
động cập nhật.
1.3.2.1. Kịch bản biến đổi khí hậu
1.3.2.2. Về nhiệt độ
1.3.3.3. Về lượng mưa
1.3.3.4. Về độ ẩm
1.3.3.5. Kịch bản nước biển dâng
NHẬN XÉT


8
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý khu vực
2.1.2. Địa hình
2.2. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu
2.2.1. Điều kiện địa chất

2.2.2. Điều kiện thổ nhưỡng, thảm thực vật
2.2.2.1. Thổ nhưỡng
2.2.2.2. Thực vật
2.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn của lưu vực
2.3.1. Đặc điểm khí hậu
2.3.1.1. Nhiệt độ không khí ( oC)
2.3.1.2. Độ ẩm của không khí (%)
2.3.1.3. Bốc hơi (mm)
2.3.1.4. Gió, bão (m/s)
2.3.1.5. Nắng (giờ)
2.3.1.6. Lượng mưa (mm)
2.3.2. Đặc điểm thuỷ văn
2.3.2.1. Mạng lưới sông ngòi
2.3.2.2. Dòng chảy năm [15]
1. Tổng lượng dòng chảy năm: Wn , đơn vị tính m3;
2. Lưu lượng dòng chảy bình quân năm: Qn, đơn vị tính
(m3/s);
3. Mô đun dòng chảy năm: Mn, đơn vị (l/s.km2);
4. Lớp dòng chảy năm: kí hiệu Yn, đơn vị (mm);
5. Hệ số dòng chảy năm: 


9
Dòng chảy chuẩn hay còn gọi là chuẩn dòng chảy năm: là trị
số trung bình của đặc trưng dòng chảy năm trong thời kỳ nhiều năm
đã tiến tới ổn định, với điều kiện cảnh quan địa lý, điều kiện địa chất
không thay đổi, không kể đến quy luật tự nhiên của dòng chảy do các
hoạt động dân sinh kinh tế con người.
Dòng chảy chuẩn bao gồm các đặc trưng sau:
1. Lưu lượng bình quân nhiều năm Q0;

2. Tổng lượng dòng chảy bình quân nhiều năm W0;
3. Mô đun dòng chảy bình quân nhiều năm M0;
4. Lớp bình quân dòng chảy bình quân nhiều năm Y0;
5. Hệ số dòng chảy bình quân nhiều năm 0;
6. Hệ số phân tán của chuỗi dòng chảy năm Cv;
2.3.2.3. Dòng chảy lũ
2.3.2.4. Dòng chảy kiệt
NHẬN XÉT


10
CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY VĂN TRÊN LƯU
VỰC
THÀNH MỸ
3.1. Tổng quan về mô hình thủy văn
3.1.1. Giới thiệu chung
3.1.2. Các bước thiết lập mô hình
3.1.3. Phân loại mô hình dòng chảy
3.1.3.1. Mô hình hộp đen
3.1.3.2. Mô hình quan niệm
3.1.4. Các mô hình thủy văn tiêu biểu
3.1.4.1. Mô hình MARINE
3.1.4.2. Mô hình TANK
3.1.4.3. Mô hình SSARR
3.1.4.4. Mô hình HEC-HMS
3.1.4.5. Mô hình NAM
3.1.5. Phân tích lựa chọn mô hình thủy văn áp dụng mô phỏng cho
lưu vực
Lưu vực Vu Gia - Thu Bồn nói chung là một trong 9 lưu vực
lớn nhất cả nước, trong đó lưu vực Thành Mỹ có tình hình tài liệu khí

tượng thủy văn thu thập được đến hiện tại phục vụ nghiên cứu tính
toán chưa thật dài và đầy đủ, nên việc chọn mô hình NAM để tính
toán dòng chảy đến sẽ thuận lợi hơn so với các mô hình khác vì:
- Mô hình sử dụng các hệ thức toán học đơn giản để chuyển
đổi mưa thành dòng chảy, ít thông số và dễ sử dụng.
- Là mô hình với thông số tập trung nên không yêu cầu nhiều
và chi tiết về số liệu đầu vào.


11
- Đã được áp dụng để tính toán dòng chảy đến cho nhiều lưu
vực sông ở Miền Trung và Tây Nguyên và cho kết quả với độ tin cậy
khá cao.
- Tuy nhiên các mô hình mưa – dòng chảy trước đến nay hầu
hết là mô hình thương mại nên khó kết hợp chúng thành một mô hình
tổng thể, khả năng đánh giá độ nhạy của mô hình và phân tích tính
bất định của tham số trong mô hình đó là chưa được chú trọng và
không thực hiện được nếu không có các sửa đổi phù hợp mã nguồn.
Với những nhận xét được trình bày ở trên thì mô hình thủy văn
NAM là lựa chọn phù hợp để tính toán dòng chảy đến cho lưu vực
Thành Mỹ.
3.2. Khái quát mô hình NAM
3.2.1. Các điều kiện ban đầu
3.2.2. Điều kiện ban đầu của mô hình
3.2.3. Các thông số cơ bản của mô hình
3.3. Xây dựng mô hình Mike Nam cho lưu vực Thành Mỹ
3.3.1. Dữ liệu đầu vào
- Số liệu mưa thực đo của trạm Thủy văn Thành Mỹ từ năm
1980 đến năm 2010;
- Số liệu bốc hơi thực đo của trạm Trà My từ năm 1980 đến

năm 2010;
- Số liệu dòng chảy thực đo của trạm Thủy văn Thành Mỹ từ
năm 1980 đến năm 2010;


12

Hình 3.3. Dữ liệu thực đo mưa, lưu lượng tại trạm thủy văn Thành
Mỹ và dữ liệu bốc hơi tại trạm Trà My từ năm 1980 - 2010

Hình 3.4. Dữ liệu mưa để hiệu chỉnh tại trạm Thành Mỹ từ năm
1980-1995


13
Hình 3.5. Dữ liệu mưa để kiểm định tại trạm Thành Mỹ từ năm 19962010

Lưu vực Thành Mỹ sử dụng 2 trạm đo mưa trên lưu vực là
Khâm Đức và Thành Mỹ. Mưa lấy theo trọng số sao cho cộng lại
bằng 1. Theo Phương pháp bình quân số học thì tổng các trọng số
phải bằng 1. Còn ở đây trọng số mưa tùy theo vị trí lấy theo khoảng
cách từ trọng tâm lưu vực đến vị trí trạm đo mưa và có hiệu chỉnh thử
dần cho kết quả tốt nhất.
3.3.2. Để đánh giá mức độ hiệu quả của mô hình sử dụng các chỉ
số sau
3.4. Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình tại trạm Thành Mỹ
Số liệu khí tượng thủy văn được chia thành hai chuỗi: Chuỗi
số liệu thực đo từ năm 1980-1995 lấy làm thời đoạn hiệu chỉnh thông
số của mô hình và từ năm 1996-2010 lấy làm số liệu kiểm định mô

14
hình.
3.4.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM

Hình 3.6. Kết quả hiệu chỉnh mô hình Nam
3.4.2. Kết quả kiểm định mô hình NAM


15

Hình 3.7. Kết quả kiểm định mô hình Nam
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm nghiệm được trình bày trong (bảng
3.5). So sánh dòng chảy tính toán và dòng chảy thực đo tại trạm
Thành Mỹ được đánh giá bằng chỉ tiêu Nash-Sutclifee.


16
Sau khi tính toán ta có kết quả Bộ thông số mô hình NAM
cho các lưu vực Thành Mỹ được trình bày tại (bảng 3.6).
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình cho thấy, mô hình
NAM mô phỏng khá tốt quá trình hình thành dòng chảy từ mưa trên
lưu vực Thành Mỹ, các chỉ số Nash và hệ số tương quan từ 0.742 đến
0.91 nằm trong phạm vi khá tốt.
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY ĐẾN LƯU VỰC
THÀNH MỸ THEO CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
KHI THỦY ĐIỆN ĐẮK MI 4
VẬN HÀNH
4.1. Áp dụng mô hình MIKE NAM theo các kịch bản BĐKH cho
lưu vực thượng lưu Đắk Mi 4 - Thành Mỹ

4.1.1. Lựa chọn các kịch bản tính toán
IMHEN đã chọn ra ba (B1, B2 và A2) trong sáu kịch bản để
xây dựng kịch bản BĐKH ở Việt Nam. Ba kịch bản này bao gồm
kịch bản phát thải thấp (B1), kịch bản phát thải trung bình của nhóm
kịch bản trung bình (B2), và kịch bản phát thải trung bình của nhóm
kịch bản cao (A2). Trong số những kịch bản được lựa chọn để sử
dụng tại Việt Nam, kịch bản phát thải môi trường B2 được chính thức
đề xuất là cơ sở chính để lên kế hoạch và quy hoạch ứng phó với biến
đổi khí hậu. Theo kết quả nghiên cứu tương lai Việt Nam sẽ phải đối
mặt với:
5.1.1.1. Mực nước biển dâng
5.1.1.2. Thay đổi lượng mưa
5.1.1.3. Nhiệt độ trung bình gia tăng


17
5.1.1.4. Gia tăng lũ lụt
5.1.1.5. Thay đổi hình thế bão
5.1.1.6.

Xâm nhập mặn và thiếu nước ngọt

Trong luận văn này lựa chọn kịch bản đánh giá mức độ ảnh
hưởng của biến đổi khí hậu đến chế độ dòng chảy theo kịch bản phát
thải trung bình B2 thì lượng mưa năm ở lưu vực có thể tăng khoảng
từ 2 ÷ 3% so với trung bình giai đoạn 1890-1999.
Căn cứ Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt
Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2012, ta có mức thay đổi
(%) lượng mưa các mùa trong năm so với thời kỳ 1980-1999 theo
kịch bản phát thải trung bình (B2) khu vực tỉnh Quảng Nam theo các

mốc thời gian của thế kỷ 21 từ năm 2030, 2050, 2100 (bảng 4.1).
Bảng 4.1. Mức thay đổi (%) lượng mưa các mùa trong năm so với
thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) khu vực
tỉnh Quảng Nam [12]
STT

Tên mùa

1

Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2030

2050

2100

Mùa đông: Tháng (XII-II)

-2,9

-5,4

-10,2

2

Mùa xuân: Tháng (III-V)

-4,1

-7,4

-14,2

3

Mùa hè: Tháng (VI-VIII)

1,1

2,1

3,9

4

Mùa thu: Tháng (IX-XI)

3,5

6,3

12,1

4.1.2. Áp dụng mô hình NAM mô phỏng dòng chảy đến theo kịch
bản BĐKH
Việc mô phỏng dòng chảy đến theo các kịch bản của biến đổi
khí hậu trên lưu vực Đắk Mi 4 - Thành Mỹ được thực hiện theo các
bước tính toán sau:

18
Bước 1. Sử dụng các bộ thông số mô hình thủy văn đã được
xác định
Bước 2. Phân tích xu thuế thay đổi dòng chảy theo kịch bản
BĐKH.

Hình 4.1. Dữ liệu mưa, bốc hơi theo các kịch bản BĐKH


19

Hình 4.2. Kết quả tính toán lưu lượng trung bình đến hồ Đắk Mi 4
ứng với các kịch bản BĐKH


20
NHẬN XÉT
Từ bảng 4.2, 4.4, 4.5 và hình 4.2 ta thấy, theo thời gian tác
động của hiện tượng BĐKH có ảnh hưởng lớn đến chế độ dòng chảy
tại Đắk Mi 4 cụ thể là, sự thay đổi dòng chảy trung bình năm đều có
xu hướng tăng lên trong các năm theo kịch bản BĐKH, mức độ tăng
dần giai đoạn sau cao hơn giai đoạn trước.
Tuy vậy lưu lượng dòng chảy trung bình theo mùa lại biến
thiên không đồng đều theo không gian và thời gian qua các giai đoạn
1980-1999, 2030, 2050, 2100, mùa lũ tăng mạnh ở các tháng 10,
tháng 11, tháng 12. Mùa kiệt nằm ở các tháng 1 đến tháng 9, tháng lũ
lớn nhất là tháng 11 từ 292,51(m3/s) năm 1990-1999 tăng lên
303,91(m3/s) năm 2030 tăng lên 313,09(m3/s) năm 2050 tăng lên

332,08(m3/s) năm 2100, tháng kiệt nhất là tháng 4, các tháng còn lại
biến đổi không nhiều.
NHẬN XÉT
Từ bảng 4.6, 4.8, 4.9 và hình 4.3 ta thấy, theo thời gian tác
động của hiện tượng BĐKH có ảnh hưởng lớn đến chế độ dòng chảy
tại lưu vực Thành Mỹ cụ thể là, sự thay đổi dòng chảy trung bình
năm đều có xu hướng tăng lên trong các năm theo kịch bản BĐKH,
mức độ tăng dần giai đoạn sau cao hơn giai đoạn trước.
Thành Mỹ
Qn(m3/s)
QSVQK
(m3/s)
K(%)

Gốc

2030

2050

2100

120,75

123,53

126,19

131,70

2,785

5,445

10,957

2,31

4,51

9,07


21
Tuy vậy lưu lượng dòng chảy trung bình theo mùa lại biến
thiên không đồng đều theo không gian và thời gian qua các giai đoạn
1980-1999, 2030, 2050, 2100, mùa lũ tăng mạnh ở các tháng 10,
tháng 11, tháng 12. Mùa kiệt nằm ở các tháng 1 đến tháng 9, tháng lũ
lớn nhất là tháng 11 từ 438,92(m3/s) năm 1980 -1999 tăng lên
453,66(m3/s) năm 2030 tăng lên 467,38(m3/s) năm 2050 tăng lên
495,78(m3/s) năm 2100, tháng kiệt nhất là tháng 4 và tháng 5, các
tháng còn lại biến đổi không nhiều.
Lưu lượng dòng chảy trung bình
Lưu vực

Thành Mỹ

Giai đoạn

Q(m3/s)

Năm

Mùa lũ

Mùa kiệt

Gốc

120.75

348.98

44.67

2030

123.53

358.48

45.22

2050

126.19

367.61

45.72

2100

131.70

386.45

46.79

4.2. Thiết lập mô hình vận hành điều tiết hồ chứa Đắk Mi 4 trên
lưu vực Thành Mỹ bằng HEC-RESSIM
4.2.1. Cơ sở lý thuyết mô hình HEC-RESSIM
Mô hình HEC-Ressim được xây dựng để đánh giá vai trò của
hồ chứa trong hệ thống nhằm trợ giúp nghiên cứu quy hoạch nguồn
nước, đảm bảo ở cuối thời đoạn lũ xuất hiện dung tích phòng lũ phải
được tháo hết. Các phương án điều hành hồ chứa cơ bản dựa vào
trạng thái của hồ trong mỗi thời đoạn với mục đích duy trì được mực
nước dâng bình thường. Mô hình có hệ thống giao diện đồ hoạ tiện
ích, dễ sử dụng và rất thích hợp cho đào tạo, hướng dẫn nghiên cứu
mô phỏng hệ thống điều hành và kiểm soát lũ bằng hồ chứa đơn và
hệ thống hồ chứa nối tiếp hoặc song song.


22
4.2.1.1. Tính toán lưu lượng xả phát điện qua các hồ chứa Đắk Mi 4
trên lưu vực Thành Mỹ bằng mô hình HEC-RESSIM
4.2.1.2. Môđun mạng lưới hồ (Reservoir network)
4.2.1.3. Môđun mô phỏng (Simulation)
4.2.2. Thiết lập mô hình hệ thống hồ chứa Đắk Mi 4 bằng HECRESSIM
+ Bước 1: Thiết lập mạng hồ Đắk Mi 4
+ Bước 2: Khai báo các đặc tính hệ thống hồ chứa trên lưu vực

Thành Mỹ
+ Bước 3: Thiết lập các trường hợp tính toán điều tiết Simulation.
4.3. Vai trò của hệ thống hồ chứa trong cân bằng nước hệ thống
và nhiệm vụ tính toán điều tiết hồ chứa
4.4. Mô phỏng vận hành hệ thống Hồ chứa Đắk Mi 4 trên lưu vực
Thành Mỹ bằng mô hình HEC-RESSIM
4.4.1. Mô phỏng hệ thống hồ chứa theo quy trình liên hồ chứa
4.4.2. Kịch bản mô phỏng điều tiết có xét đến biến đổi khí hậu
Sử dụng kịch bản phát thải trung bình B2 là kịch bản được khuyến
nghị cho các bộ, ngành, địa phương làm định hướng ban đầu để đánh
giá ảnh hưởng của BĐKH. Mốc so sánh là thời kỳ nền – giai đoạn
1980-1999 để giả định đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến
khả năng phát điện và cấp nước trên lưu vực Thành Mỹ tại các giai
đoạn 2030; 2050 và 2100.
Giả định: Mô phỏng – điều tiết giai đoạn năm 1980-1999;
KB1: Mô phỏng – điều tiết khi xét đến BĐKH giai đoạn năm 2030;
KB2: Mô phỏng – điều tiết khi xét đến BĐKH giai đoạn năm 2050;
KB3: Mô phỏng – điều tiết khi xét đến BĐKH giai đoạn năm 2100.


23
Mức thay đổi (%) lượng mưa các mùa trong năm so với thời kỳ
1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) khu vực tỉnh
Quảng Nam theo (bảng 4.1).
4.4.3. Kết quả mô phỏng

Hình 4.10. Kết quả điều tiết tại hồ Đắk Mi 4 (Công suất, mực nước
hồ, lưu lượng dòng chảy đến, lưu lượng xả (phát điện và xả lũ)
Sau khi mô phỏng dòng chảy đến các tiểu lưu vực từ mô hình
NAM sẽ là số liệu đầu vào cho mô hình HEC-RESSIM. Kết quả

dòng chảy trung bình năm tại Thành Mỹ tương ứng với kịch bản
BĐKH khi có vận hành hồ chứa Đắk Mi 4 được thể hiện ở các bảng
4.10 và hình 4.10.