Nghiên cứu cơ sở khoa học và xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành hồ dầu tiếng phục vụ cấp nước trong mùa khô

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH
HỖ TRỢ ĐIỀU HÀNH HỒ DẦU TIẾNG PHỤC VỤ CẤP NƯỚC
TRONG MÙA KHƠ
RESEARCH ON SCIENTIFIC BASIS AND DEVELOPING A PROGRAM TO
SUPPORT DAU TIENG RESERVOIR OPERATION FOR WATER SUPPLY IN
THE DRY SEASON
ThS. NCS. Nguyễn Văn Lanh
Cơng ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng - Phước Hòa
PGS. TS. Lê Văn Dực
Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-TP. HCM
TĨM TẮT
Cơng trình hồ chứa Thủy lợi Dầu Tiếng được đưa vào khai thác vận hành đã 31
năm, trong 31 năm qua chỉ có 11 năm hồ tích nước đạt đến cao trình lớn hơn hoặc
bằng cao trình mực nước dâng bình thường (ZMNDBT = 24,40 m), có 24 năm hồ tích
nước đạt đến cao trình lơn hơn hoặc bằng cao trình 23,30 m, có 06 năm hồ tích
nước đạt đến cao trình nhỏ hơn cao trình 23,30 m và đặc biệt năm 2004 hồ chỉ tích
đạt đến cao trình Z = 21,22 m, thiếu hụt so với mực nước thiết kế là 3,12 m, tương
ứng với dung tích thiếu hụt là 606,94 triệu m3. Trước những khó khăn trên, biện
pháp chính để giải quyết tình trạng thiếu nước là thực hiện chế độ cấp nước ln
phiên (cấp nước gián đoạn cho từng khu tưới), biện pháp này trước mắt đã đáp ứng
theo u cầu đặt ra, đảm bảo nhu cầu nước tối thiểu cho các nhu cầu sử dụng nước
trong hệ thống, mở ra một giải pháp mới khi ứng phó với sự thiếu hụt của nguồn
nước. Tuy nhiên, việc quyết định vận hành vẫn còn dựa nhiều vào kinh nghiệm,
lượng nước cấp vào từng thời điểm vẫn còn theo định tính, chưa xét hết được những
ngun nhân tác động đến hệ thống, và đó chính là nhược điểm của giải pháp điều
hành hiện tại khi phải đối diện với một trường hợp khó khăn hơn xảy ra. Dựa vào
kinh nghiệm thực tiễn, chúng tơi đã tổng hợp, nghiên cứu xây dựng các kịch bản, các
giải pháp điều hành để xây dựng một chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước tổng
thể trong mùa khơ, giúp chủ hồ có thêm cơng cụ hỗ trợ khi xây dựng và triển khai kế

hoạch cấp nước cho từng đối tượng và cho từng hệ thống chuyển tải nước, đảm bảo
cấp nước hiệu quả trong suốt mùa khơ, chủ động thích ứng trong trường hợp nguồn
nước cấp bị thiếu hụt so với dung tích thiết kế của hồ.
Từ khóa: Hồ Dầu Tiếng, điều tiết cấp nước, chương trình điều hành cấp nước.

ABSTRACT
Dau Tieng reservoir has been operating for 31 years. In the past 31 years, only 11
years, the reservoir has reached the elevation levels higher than or equal to the
normal water level (ZMNDBT = 24.40 m). There were 24 years that reservoir water
levels reached elevations higher than or equal to elevation of 23.30 m. There were
06 years, reservoir water levels have reached levels lower than elevation of 23.30 m,

172

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

and especially in 2004, accumulated reservoir water level reached only to the
elevation Z = 21.22 m, the shortage compared with the designed water level was
3.12 m, corresponding to the shortage of volume was 606.94 million m3. Facing
these above difficulties, the main measure to solve the water shortage problem is to
implement the rotating water supply system (intermittent water supply for each
irrigation area). This measure immediately meets the requirements, to ensure
minimum water requirements for water use needs in the system, and opening a new
solution when responding to water shortages. However, the decision to operate is
still based on experience, the amount of water supplied from time to time is still
qualitative, since that all the causes that affect the system are not jet considered, and
that is the disadvantage of the current management approach, especially when it

faces with a more difficult case. Thanking on the practical experiences, we have
synthesized, studied and developed scenarios and operational solutions to develop a
comprehensive water supply management program for the dry season, helping the
reservoir owner to have more tools for the development and implementation of water
supply plans for each beneficiary and for each water transfer system, ensuring
efficient water supply during the dry season, actively adaptation in case of shortage
of water supply in comparison with the design capacity of the reservoir.
Key words: Dau Tieng reservoir, water supply regulation, water supply management
program.

1. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU
Một trong những cơ sở quan
Sơng Sài
Gòn
Tràn
xả
lũ
trọng nhất trong việc xây dựng kế
Hồ Dầu Tiếng
hoạch cấp nước là dựa vào cao trình
Cống số 1
Trạm bơm Hòa Phú
Cống
Khu
mực nước hồ tích được tại thời điểm
Cống
số 3
tưới Tây
số 2
cuối mùa mưa lũ (hoặc là thời điểm

Kênh N25
đầu vụ Đơng Xn) tương ứng với
K25-Kênh Tây
Củ Chi
ngày 01/12 hàng năm. Theo kết quả
K19+600
K34+20 kênh
nghiên cứu [5], cao trình mực nước tích kênh Tân
Đơng
Khu tưới
Hưng
Khu
tưới
KF
hợp lý của hồ Dầu Tiếng trong mùa
Củ Chi
Đức Hòa
mưa lũ hàng năm (bảng 1) nếu được
vận dụng vào vận hành thực tế, sẽ giúp
Hình 1. Sơ đồ hệ thống tưới cơng trình Dầu Tiếng
cho số năm mực nước hồ đạt cao trình
mực nước dâng bình thường (24,40 m) sẽ tăng lên.
Bảng 1. Mực nước tích hợp lý của hồ Dầu Tiếng trong mùa lũ
Thời gian (ngày/tháng) 1/7

1/8

1/9

1/10 11/10 26/10 01/11 11/11 20/11 30/11

Mực nước lớn nhất (m) 17,27 18,70 20,20 22,06 22,89 23,70 23,90 24,15 24,31 24,40

Tuy nhiên, trong thực tế có những tháng cuối năm trong mùa lũ sẽ khơng tích
nước đạt được cao trình như bảng 1 bởi do nhiều ngun nhân khách quan và chủ quan.
Do đó, trong thực tế vẫn có thể xảy ra một số trường hợp như sau:

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

173


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Trường hợp 1:
Đến ngày 1/10 cao trình mực nước hồ tích chưa đạt đến cao trình Z = 22,06 m và
từ 1/10 đến hết mùa mưa lũ, dòng chảy đến chỉ bằng dòng chảy đi hay do các ngun
nhân khác, nên cao trình mực nước hồ tích được đến hết mùa mưa lũ cũng chỉ đạt đến
cao trình ZTích< 22,06 m (thực tế cũng đã xảy ra năm 2004).
Trường hợp 2:
Đến ngày 01/11 cao trình mực nước hồ tích chỉ đạt đến cao trình nằm trong
khoảng: 22,06 m ≤ ZTích< 23,90 m và từ 01/11 cho đến hết mùa mưa lũ dòng chảy đến
chỉ bằng dòng chảy đi. Nên đến hết mùa mưa lũ, cao trình mực nước hồ tích chỉ đạt đến
cao trình nằm trong khoảng: 22,06 m ≤ ZTích< 23,90 m (thực tế đã xảy ra vào các năm
1985; 1987; 1988; 1991; 1992; 1994; 1995; 1997; 2003; 2005; 2010; 2015).
Trường hợp 3:
Từ ngày 01/11 cho đến hết mùa mưa lũ, cao trình mực nước hồ tích chỉ đạt đến
giá trị nằm trong khoảng: 23,90 m ≤ ZTích< 24,40 m, do dòng chảy đến chỉ bằng dòng
chảy đi hay do các ngun nhân khác(thực tế cũng đã xảy ra vào các năm 1986; 1989;
1990; 1993; 1992; 1993; 2001; 2006; 2012; 2013).

Trường hợp 4:
Đến ngày 30/11, cao trình mực nước hồ tích đạt đến giá trị ZTích ≥ 24,40 m (thực tế đã
xảy ra vào các năm 1996; 1998; 1999, 2000; 2002, 2007; 2008; 2009; 2011; 2014; 2016).
Lưu lượng nhập lưu trong mùa khơ là một trong những thành phần phải xét tới khi
tính tốn điều tiết cấp nước, tuy nhiên lượng dòng chảy đến trong mùa khơ từ lưu vực
hồ Dầu Tiếng đã giảm dần từ khi xây dựng hồ bởi do nhiều ngun nhân như diện tích
rừng đầu nguồn giảm, tác động của BĐKH… lượng dòng chảy nhập lưu phần nào chỉ
đủ bù vào lượng tổn thất. Do đó trong nghiên cứu này, chúng tơi khơng đưa thành phần
nguồn nước đến khi xây dựng các kịch bản mà chỉ xét lưu lượng đến từ lưu vực hồ Dầu
Tiếng và lưu lượng bổ sung từ hồ Phước Hòa về hồ Dầu Tiếng được tính tốn theo [3]
khi xây dựng chương trình hỗ trợ điều hành cấp nước trong mùa khơ.
Nếu việc xây dựng kế hoạch điều tiết cấp nước cho vụ Đơng Xn (từ 01/12 đến
31/3 hàng năm) phụ thuộc vào mực nước hồ tại thời điểm ngày 01/12 hàng năm, thì việc
xây dựng kế hoạch điều tiết cấp nước cho vụ Hè Thu (từ 01/4 đến 31/7 hàng năm) lại
phụ thuộc vào mực nước hồ còn lại tại thời điểm 01/4 hàng năm. Theo kết quả tính tốn
nhu cầu dùng nước [3], kết hợp với quy định hiện hành [7] thì nhu cầu sử dụng nước
cho vụ Hè Thu là 763,44 triệu m3(đã bao gồm lượng nước cấp thường xun 36 m3/s
xuống sơng Sài Gòn theo quy định [7]). Theo đó, để khống chế mực nước tại thời điểm
ngày 01/7 hàng năm theo [7] ở cao trình Z = 17,00 m, thì cần phải giữ mực nước hồ tại
thời điểm ngày 01/4 hàng năm ở cao trình Z = 20,30 m, tương ứng với dung tích hồ hồ
W = 840,32 triệu m3(đã tạm xét lưu lượng bổ sung từ Phước Hòa 50 m3/s).
Về hệ số tổn thất [3], do tài liệu đánh giá tổn thất trên kênh mương các cấp trong
vùng hiện nay chưa có, tạm sử dụng một số chỉ tiêu do Black & Veatch International lập
năm 1999, theo đó tổn thất tồn bộ trên kênh chính và kênh cấp I là 5%.
174

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Nhu cầu sử dụng nước của từng khu tưới trong từng thời kỳ sử dụng nước được
lấy bằng lưu lượng thiết kế tại cống đầu kênh cấp 1 để đảm bảo rằng kịch bản đã xét tới
lượng nước sử dụng tối đa trong mọi trường hợp, thời gian cấp nước, được nghiên cứu
đề xuất thơng qua việc khảo sát và kinh nghiệm điều hành thực tế. Thứ tự ưu tiên cho
các đối tượng dùng nước được kế thừa từ những nghiên cứu trước đây [2].
Về hình thức cấp nước được thống nhất giữa Chủ hồ và các đơn vị và các địa
phương ở hạ du trong trường hợp cấp nước ln phiên như sau:
Đối với hệ thống kênh chính Đơng:
- Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho các khu tưới của Tây
Ninh, Nhà Máy nước kênh Đơng, khu cơng nghiệp Phước Đơng - Bời Lời, sinh hoạt
cho Long An. Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 37,403 m3/s. Tương ứng với
lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Đơng Q = 39,37 m3/s. Nếu giảm nước về đêm
thì lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Đơng là Q = 35,43 m3/s.
- Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho Củ Chi, Nhà Máy nước kênh
Đơng, khu CN Phước Đơng - Bời Lời, khu tưới Đức Hòa, Khu tưới Thái Mỹ - Củ Chi,
Nước sinh hoạt cho Long An. Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 33,86 m3/s.
Tương ứng với lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Đơng Q = 35,64 m3/s. Nếu giảm
nước về đêm thì lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Đơng là Q = 32,08 m3/s.
Đối với hệ thống kênh chính Tây:
- Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho các khu tưới ở thượng
lưu K25 và các nhu cầu cho cơng nghiệp, sinh hoạt. Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp
I, Q = 13,36 m3/s. Tương ứng với lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tây Q =
14,06 m3/s. Nếu giảm nước về đêm thì lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tây là Q
= 12,65 m3/s.
- Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho các khu tưới ở hạ lưu K25 và các
nhu cầu cho cơng nghiệp, sinh hoạt. Tổng lượng nước cấp đầu kênh cấp I, Q = 26,60
m3/s. Tương ứng với lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tây Q = 28,00 m3/s. Nếu
giảm nước về đêm thì lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tây là Q = 25,20 m3/s.
Đối với hệ thống kênh chính Tân Hưng:

- Cấp nước 04 ngày/tuần (Chủ nhật, thứ 2, thứ 3, thứ 4) cho các khu tưới ở thượng
lưu K19+600. Lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tân Hưng Q = 05 m3/s.
- Cấp nước 03 ngày/tuần (thứ 5, thứ 6, thứ 7) cho các khu tưới ở hạ lưu K19+600.
Lưu lượng khống chế tại đầu kênh chính Tân Hưng Q = 05 m3/s.
2. THIẾT LẬP CÁC KỊCH BẢN VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH
Từ những cơ sở nghiên cứu như trên, chúng tơi đề xuất các kịch bản và các
phương án điều hành cấp nước như sau (bảng 2):

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

175


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Bảng 2. Các kịch bản và các phương án vận hành cấp nước

Vụ

Kịch bản

Tháng

Kịch ZTích Max ≥
12 3
bản 1 24,40

Kịch
bản 2

Đơng
Xn

ZTíchMax≥
23,90
ZTíchMax<
24,40

Z
≥
Kịch TíchMax
22,06
bản 3
ZTíchMax<
23,90

13 3

01 3

12

01 3

12
Kịch ZTíchMax<
bản 4 22,06
01 3
Kịch Z01/04 ≥
bản 5 20,30

Hè
Thu

4 7

01 4
Kịch Z01/04<
bản 6 20,30
5 7

176

Phương án cấp nước, đơn vị (m3/s)
Kênh Tân
Kênh Đơng
Kênh Tây
Hưng
C.Nhật
C.Nhật
C.Nhật
Ghi chú
Thứ 5
Thứ 5
Thứ 5
Thứ 2
Thứ 2
Thứ 2
Thứ 6
Thứ 6

Thứ 6
Thứ 3
Thứ 3
Thứ 3
Thứ 7
Thứ 7
Thứ 7
Thứ 4
Thứ 4
Thứ 4
Cấp nước đồng
thời Kênh Đơng,
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80
Kênh Tây, Kênh
Tân Hưng
Cấp nước đồng
thời Kênh Đơng,
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80
Kênh Tây, Kênh
Tân Hưng
Cấp nước đồng
thời (Kênh Đơng,
60,87 60,87 37,86 37,86 10,80 10,80
Kênh Tây, giảm
nước về đêm)
Cấp nước đồng
thời, Kênh Đơng,
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80
Kênh Tây,
Kênh Tân Hưng

Cấp nước ln
phiên, Kênh Đơng,
39,37 35,64 14,06 28,00 5,00
5,00
Kênh Tây,
Kênh Tân Hưng
Cấp nước đồng
thời, Kênh Đơng,
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80
Kênh Tây,
Kênh Tân Hưng
Cấp nước ln
phiên, (Kênh
35,43 32,08 12,65 25,20 5,00
5,00
Đơng, Kênh Tây
giảm nước về đêm)
Cấp nước đồng
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80 thời, Kênh Đơng,
Kênh Tây,
Cấp nước đồng
thời, Kênh Đơng,
67,63 67,63 42,07 42,07 10,80 10,80
Kênh Tây, Kênh
Tân Hưng
Cấp nước ln
phiên, Kênh Đơng,
39,37 35,64 14,06 28,00 5,00
5,00
Kênh Tây,

Kênh Tân Hưng

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

3. LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC TRONG MÙA KHƠ
3.1. Xây dựng các sơ đồ tiếp cận nghiên cứu
a. Sơ đồ LOGIC chương trình điều tiết cấp nước

Nhập ngày
bắt đầu
(ST)

Nhập
ngày kết
thúc (ET)

Nhập thơng tin nhập Nhập thơng tin
lưu từ lưu vực Dầu
nhập lưu từ hồ
Tiếng(QDT)
Phước Hòa(QPH)

Tính số ngày điều tiết
(N) (đơn vị: ngày)

N

Nhập mực
nước ban
đầu (ZBĐ)

Nhập u cầu đẩy
mặn cho 02 ngày
đầu (Q ĐM1)

Tính dung tích ban đầu
(W BĐ; triệu m3)

Nhập u cầu đẩy mặn
cho những ngày tiếp
theo(Q ĐM2)

W BĐ

i: = 1

i: = i + 1

i≤N

Nhập thơng
tin Triều
(TTT)

Bảng quan hệ mực
nước và dung tích
hồ chứa(QHZW)

Bảng tổng hợp
phục vụ tính tốn
(THPVTT)

START
MAIN

YES

Tính thời điểm điều tiết
(TĐĐT) (đơn vị: ngày)

Tạo danh sách thứ
theo ngày(THU)

i: = i

Tính dung tích tối thiểu
(WTOT; triệu m3)

Tính lưu lượng đẩy mặn
(Q ĐM; m3/s)

Tính mực nước tối thiểu
(Z TOT; m)

Tính lưu lượng tổn thất
(Q TT; m3/s)

Tính tình trạng Triều
(TTT)

Tính lưu lượng đến từ
lưu vực Dầu Tiếng
(QDT; m3/s)

Tính dung tích cuối
(W Cuối; triệu m3)

Tính lưu lượng cấp kênh
Đơng (Q KĐ; m3/s)

Tính lưu lượng đến
Từ hồ Phước Hòa
(Q PH; m3/s)

Tính mực nước
cuối (Z Cuối; m)

Tính lưu lượng cấp
kênh Tây (Q KT; m3/s)

Tính mực nước đầu
(Z Đầu; m)

Tính dung tích đầu
(W Đầu; triệu m3)

Tính lưu lượng cấp kênh

Tân Hưng (Q KTH; m3/s)

No

END
MAIN

Hình 2. Sơ đồ LOGIC chương trình điều tiết cấp nước

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

177


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Ký hiệu dùng trong các sơ đồ của chương trình tính tốn điều tiết cấp nước:
START [LOGIC]

Bắt đầu xử lý luồng (FLOW) tên là LOGIC
Hướng chuyển tiếp giữa các khối (BLOCK) bên trong luồng (FLOW)
Hướng kết nối giữa khối diễn giải và khối cơng thức tính tốn

Input / Output

- u cầu cung cấp dữ liệu trước khi vào khối
- Báo hiệu dữ liệu xuất ra khỏi 1 khối liền trước

Điều kiện

Biểu thức điều kiện rẽ nhánh (YES: đúng, NO: sai)

Cơng thức

Khối diễn giải cho cơng thức tính tốn

[LOGIC]

Khối diễn giải cho 1 luồng LOGIC con. Nội dung của luồng
LOGIC này được định nghĩa bởi 1 biểu đồ Luồng chi tiết khác

END [LOGIC]

Kết thúc xử lý luồng (FLOW) tên là LOGIC

ST:
ET:
QDT:
QPH:
ZBĐ:
QĐM1:
QĐM2:
TTT:
QHZW:
THPVTT:
N:
WBĐ:
Z Đầu:
W Đầu:
Z Cuối:

W Cuối:
TĐĐT:
ZTOT:
WTOT:
Q ĐM:
QKĐ:
QKT:
QKTH:
THU:

Ngày bắt đầu điều tiết
Ngày kết thúc điều tiết
Thơng tin về tình trạng lưu lượng đến từ lưu vực hồ Dầu Tiếng
Thơng tin về tình trạng lưu lượng đến bổ sung từ hồ Phước Hòa
Mực nước hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết
u cầu đẩy mặn cho 02 ngày đầu trong đợt Triều cường
u cầu đẩy mặn cho những ngày tiếp theo trong đợt Triều cường
Thơng tin về tình trạng triều(Triều cường hoặc Triều kém)
Bảng quan hệ mực nước và dung tích hồ chứa
Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn
Tổng số thời đoạn điều tiết, mỗi thời đoạn bằng 01 ngày
Là dung tích hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết
Mực nước hồ ở đầu thời đoạn điều tiết
Là dung tích hồ ứng với thời điểm bắt đầu điều tiết
Là mực nước hồ tại thời điểm cuối cùng của thời gian điều tiết
Là dung tích hồ tại thời điểm cuối cùng của thời gian điều tiết
Thời điểm điều tiết
Mực nước tối thiểu tại thời điểm điều tiết quy định trong QTVH
Dung tích hồ tối thiểu tại thời điểm điều tiết quy định trong QTVH
Lưu lượng tổn thất ứng với thời điểm vận hành điều tiết

Lưu lượng cấp cho kênh Đơng tại thời điểm vận hành điều tiết
Lưu lượng cấp cho kênh Tây tại thời điểm vận hành điều tiết
Lưu lượng cấp cho kênh Tân Hưng tại thời điểm vận hành điều tiết
Thứ trong tuần(Th.hai, Th.ba, Th.tư, Th.năm, Th.sáu, Th.bảy, Ch.nhật)

b. Sơ đồ thuật tốn tính tốn lưu lượng cấp nước
Phần quan trọng nhất trong chương trình tính tốn điều tiết cấp nước là xây dựng
được thuật tốn tính tốn điều tiết cấp nước hợp lý cho các hệ thống kênh chính Đơng,
kênh chính Tây, kênh chính Tân Hưng và lưu lượng cấp cho nhu cầu xả nước đẩy mặn
theo dự báo tình trạng Triều. Kết thúc mùa khơ (01/7 hàng năm) mực nước hồ phải còn
xấp xỉ ở cao trình mực nước chết (17,00 m).
Vì vậy, trong bài báo này chúng tơi chỉ giới thiệu các khối sơ đồ thuật tốn tính
tốn lưu lượng cấp cho các hệ thống kênh chính Đơng, kênh chính Tây, kênh chính Tân
Hưng và lưu lượng cấp cho nhu cầu xả nước đẩy mặn theo dự báo tình trạng Triều, các
sơ đồ khối thuật tốn khác trong sơ đồ LOGIC khơng được giới thiệu trong bài báo này.
START Tính QKĐ

i: = 1

START Tính QKT

i: = 1

i: = i + 1

i≤N

i: = i + 1

i≤N

YES

YES

Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn
(THPVTT); Danh sách thời
điểm điều tiết(TĐĐT)

Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn
(THPVTT); Danh sách thời
điểm điều tiết(TĐĐT)

D=Dòng có giá trị bằng
với giá trị TĐĐT

C=Cột lưu lượng có
ký hiệu “Kênh Đơng”

Tìm giá trị QKĐ bằng cách tìm
kiếm theo dòng và cột của bảng
THPVTT, với:Dòng = D; Cột = C
END Tính QKĐ

QKĐ

Hình 3. Khối sơ đồ thuật tốn
tính tốn lưu lượng cấp cho Kênh Đơng

178

NO

D=Dòng có giá trị bằng
với giá trị TĐĐT

C=Cột lưu lượng có
ký hiệu “Kênh Tây”

NO

Tìm giá trị QKT bằng cách tìm
kiếm theo dòng và cột của bảng
THPVTT, với:Dòng = D; Cột = C
END Tính QKT

QKT

Hình 4. Khối sơ đồ thuật tốn
tính tốn lưu lượng cấp cho Kênh Tây

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018
START Tính QKTH

i: = 1

i: = i + 1

i≤N

START
Tính Q ĐM

Danh sách (TTT); u cầu (Q ĐM1);
u cầu (Q ĐM2); Lần điều tiết (i).

i: = 1
i:=i+1
Q ĐM(i)= Q ĐM1

Bảng tổng hợp phục vụ tính tốn
(THPVTT); Danh sách thời
điểm điều tiết(TĐĐT)
D=Dòng có giá trị bằng
với giá trị TĐĐT

C=Cột lưu lượng có ký
hiệu “Kênh Tân Hưng”

YES

Hoặc là TTT(i)
bằng “rỗng”hoặc làTTT(i) bằng
“Triều kém” và TTT(i+2) bằng
"Triều cường"
NO

NO

Tìm giá trị QKT bằng cách tìm
kiếm theo dòng và cột của bảng
THPVTT, với:Dòng = D; Cột = C

Q ĐM(i)=Q ĐM2

YES

Q ĐM(i) = 0

END Tính QKTH

i≤N
YES

YES

QKTH

Hình 5. Khối sơ đồ thuật tốn
tốn lưu lượng cấp cho Kênh Tân Hưng

END Tính Q ĐM

NO

TTT(i)
bằng “Triều cường” và

TTT(i+2) bằng "Triều
cường"
NO

Q ĐM(i)

Hình 6. Khối sơ đồ thuật tốn
tính tốn lưu lượng cấp cho đẩy mặn

4. THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC
Giao diện chương trình điều tiết cấp nước gồm 02 phần chính: Phần nhập thơng
tin u cầu tính tốn ban đầu và phần tính tốn chính. Ngồi ra còn có phần cơ sở dữ
liệu dùng để lưu trữ và các tính tốn trung gian. Theo đó, chương trình tính tốn điều
tiết cấp nước được lập từ Ms Excel có giao diện như hình 7.

Hình 7. Giao diện chương trình tính tốn điều tiết cấp nước hồ Dầu Tiếng
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

179


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

5. ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC
5.1. Bài tốn cấp nước (giả định)
Giả sử cuối mùa mưa lũ năm 2017 hồ Dầu Tiếng chỉ tích nước đạt đến cao trình Z
= 21,22 m (bằng năm 2004), thiếu hụt so với dung tích thiết kế là 606,94 triệu m3. Dự
báo vụ Đơng Xn năm 2017 - 2018 nhu cầu sử dụng nước trong hệ thống sẽ ở mức
bằng hoặc cao hơn trung bình nhiều năm. Do nằm trong nhóm năm ít nước nên tình
hình mùa khơ năm 2018 sẽ rất phức tạp, sự thiếu hụt lượng mưa của mùa mưa năm

2017 cũng là ngun nhân dẫn đến sự thiếu hụt lượng nước ngầm bổ sung vào sơng,
suối trong mùa khơ 2018, nên khả năng xâm nhập mặn ở hệ thống sơng Sài Gòn - Đồng
Nai cũng sẽ phức tạp như năm 2016, do đó lượng nước cần thiết cho đẩy mặn trong mùa
khơ năm 2018 sẽ từ 120 đến 200 triệu m3.
5.2. u cầu tính tốn
u cầu cân đối nguồn nước hiện có để đảm bảo mức tối thiểu cho các nhu cầu
trong hệ thống: Nơng nghiệp, cơng nghiệp, sinh hoạt, đẩy mặn và cải thiện mơi trường
nước dưới hạ du sơng Sài Gòn, đảm bảo cho nhà máy Nước Tân Hiệp hoạt động liên tục
trong mùa khơ.
5.3. Giải quyết bài tốn
Để đảm bảo cấp nước hiệu quả, tiết kiệm, đảm bảo nhu cầu tối thiểu cho các đối
tượng sử dụng nước trong hệ thống, vận dụng phương án cấp nước trong Vụ Đơng Xn
theo kịch bản số 4, nếu đến ngày 01/04 năm 2018 mực nước hồ còn lớn hơn hoặc bằng
cao trình Z = 20,30 m thì vụ Hè Thu năm 2018 sẽ triển khai phương án cấp nước theo
kịch bản số 5, nếu đến ngày 01/04 năm 2018 mực nước hồ còn thấp hơn cao trình Z =
20,30 m thì vụ Hè Thu năm 2018 sẽ triển khai phương án cấp nước theo kịch bản số 6. Về
lượng nước xả để đẩy mặn, căn cứ Bảng Thủy triều năm 2018 do Trung tâm hải văn Tổng cục Biển và hải đảo Việt Nam phát hành, xác định các kỳ triều cường tại trạm Cảng
Sài Gòn, trước thời gian 02 ngày so với ngày đỉnh Triều bắt đầu xuất hiện, xả với lưu
lượng 60 m3/s, những ngày Triều cường còn lại xả với lưu lượng 30 m3/s, nhưng kết thúc
đợt xả trước 02 ngày so với ngày cuối cùng của kỳ Triều cường để tiết kiệm nước.
Từ chương trình đã lập,
U CẦU TÍNH TỐN
nhập thời gian bắt đầu điều
01/12/2017
Nhập thời gian bắt đầu điều tiết:
tiết (01/12/2017, 7:00:00),
07:00
01/07/2018
Thời gian kết thúc điều tiết:
nhập thơng tin lưu lượng đến

07:00
Nhập lưu lượng đến từ lưu vực Dầu
TBNN
hồ Dầu Tiếng từ lưu vực Dầu
Tiếng:
75%
Tiếng (chọn TBNN - lưu Nhập lưu lượng bổ sung từ hồ Phước
Hòa:
Nhập cao trình mực nước hồ Z Đầu: 21.22
(m)
lượng đến bằng trung bình
Dung tích hồ W Đầu: 973.8 (106m3)
nhiều năm), nhập thơng tin
6
Nhập Q Đẩy mặn cho 02 ngày đầu :
60
(m3/s)
lưu lượng đến hồ Dầu Tiếng
được bổ sung từ hồ Phước
Nhập Q Đẩy mặn cho các ngày tiếp theo :
30
(m3/s)
Hòa (chọn tần suất nước đến
bằng 75%). Nhập lưu lượng xả đẩy mặn trong 02 ngày đầu 60 m3/s, lưu lượng xả cho
những ngày tiếp theo 30 m3/s.
180

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

5.4. Kết quả tính tốn
Chương trình tính tốn cho ra một số kết quả chính như sau:
− Mực nước hồ còn lại tại thời điểm 07 giờ ngày 01/04/2018 là Z = 18,67 m. Như
vậy, vụ Hè Thu năm 2018 cũng phải cấp nước ln phiên theo kịch bản số 6.
− Kết quả tính tốn cho thấy mực nước hồ dự kiến còn lại tại thời điểm 07 giờ
sáng ngày 01/07/2018 là Z = 16,44 m, chỉ thấp hơn cao trình mực nước chết là 0,66 m.
− Tổng lượng dự kiến dùng cho đẩy mặn là 191,81 triệu m3, lượng nước này là
rất lớn, thực tế có thể sử dụng ít hơn (trung bình khoảng 100 triệu m3/năm) và như vậy
khả năng mực nước tại thời điểm 01/7/2018 sẽ còn ở mức cao hơn so với tính tốn.
6. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã đề xuất được 06 kịch bản có thể xảy ra theo sự biến động của
nguồn nước tích được và đề xuất 06 phương án vận hành cấp nước tương ứng với mỗi
kịch bản.
Nghiên cứu đã đề xuất được chương trình tính tốn điều tiết cấp nước trong mùa
khơ theo các kịch bản và các phương án vận hành trên hệ thống kênh, đã tính tốn và dự
báo tình hình sử dụng nước trong suốt mùa khơ có tính tới cả nhu cầu nước cho đẩy
mặn và xả trả lại dòng chảy mơi trường theo quy định của Quy trình vận hành liên hồ
chứa trên lưu vực sơng Đồng Nai. Chương trình tính tốn điều tiết cấp nước có thể hỗ
trợ cho Chủ hồ xây dựng phương án cấp nước hợp lý, từ đó có kế hoạch sử dụng nước
hiệu quả và cũng là cơ sở để khuyến cáo cho các đơn vị sử dụng nước trong hệ thống.
Việc điều tiết thử với bài tốn giả định cho thấy sự phân phối nước gần như tối
ưu, lượng nước cấp qua hệ thống kênh trong chương trình được đưa vào lớn hơn rất
nhiều so với lượng nước thực tế từng áp dụng khi cấp ln phiên trong mùa khơ của các
năm 2010, 2011, 2015 và 2016. Vì vậy nếu vận hành cấp nước theo kết quả tính tốn
của chương trình thì nguồn nước hồ còn lại trong các thời kỳ cuối của mùa khơ sẽ còn
cao hơn so với tính tốn điều tiết thơng thường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] ThS. Nguyễn Văn Lanh, “Nghiên cứu cải tiến phương pháp xả tràn tiết kiệm nước dựa trên

mối quan hệ triều-mặn trên sơng Sài Gòn phục vụ cấp nước có hiệu quả cho nhà máy nước
Tân Hiệp-TP. Hồ Chí Minh,” Tạp chí KHCN Thủy lợi số 4-2011, 2011.
[2] “Nghiên cứu cơ sở khoa học nhằm quản lý và phát triển bền vững hệ thống cơng trình Dầu
Tiếng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm phía Nam,” vol. Mã số
KC08, 2010.
[3] “Báo cáo tính tốn Thủy văn, Thủy lực và Nhu cầu sử dụng nước dự án " Tư vấn lập quy
trình vận hành điều tiết hồ chứa nước Dầu Tiếng khi có bổ sung nước từ hồ Phước Hòa,”
2015.
[4] PGS. TS Lê Văn Dực & Ths. NCS Nguyển Văn Lanh, “Nghiên cứu cơ sở khoa học hỗ trợ
điều hành xả nước hợp lý trên sơng Sài Gòn để pha lỗng mặn phục vụ cấp nước cho nhà
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

181


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

máy nước Tân Hiệp hoạt động liên tục trong mùa khơ,” Hội nghị Cơ Học Thủy Khí Tồn
Quốc lần thứ 19-Hà Nội, 2016.
[5] ThS. NCS Nguyển Văn Lanh & PGS. TS Lê Văn Dực, "Nghiên cứu cơ sở khoa học hỗ trợ
điều hành tích nước hợp lý và đảm bảo an tồn tuyệt đối cơng trình Thủy lợi Dầu Tiếng,"
Tuyển tập KHCN năm 2016 - Viện KHTL Miền Nam.
[6] ThS. NCS Nguyển Văn Lanh & PGS. TS Lê Văn Dực, "Nghiên cứu cơ sở khoa học hỗ trợ
điều hành xả lũ hợp lý đảm bảo an tồn tuyệt đối hồ Dầu Tiếng, phòng và giảm lũ cho hạ
du sơng Sài Gòn" Tuyển tập KHCN năm 2016 - Viện KHTL Miền Nam.
[7] Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sơng Đồng Nai (Ban hành theo Quyết định số
471/QĐ-TTg ngày 24/03/2016 của Thủ tướng Chính phủ).

Phản biện: PGS. TS. Đỗ Tiến Lanh

182

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM