(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng mô hình hiện đại hóa quản lý vận hành hệ thống tưới

B ăGIÁOăD CăVĨă ĨOăT O
TR

NGă

NGỌă

B ăNỌNGăNGHI PăVĨăPTNT
IăH CăTH YăL I

NGăH I

NGHIểNăC UăXỂYăD NGăMỌăHỊNHăHI Nă
QU NăLụ V NăHĨNHăH ăTH NGăT

LU NăÁNăTI N S ăK ăTHU T

HÀăN I, N Mă2016

IăHịA
I


B ăGIÁOăD CăVĨă ĨOăT O
TR

NGă

B ăNỌNGăNGHI PăVĨăPTNT
IăH CăTH YăL I

NGỌă

NGăH I

NGHIểNăC UăXỂYăD NGăMỌăHỊNHăHI Nă
QU NăLụ V NăHĨNHăH ăTH NGăT

Chuyên ngành:

QUYăHO CHăVĨăQU NăLụăTĨIăNGUYểNăN

Mƣăs : 62-62-30-01

NG

IăH

IăHịA
I

NGăD NăKHOAăH C 1. GS. TS. BùiăHi u
2. PGS. TS. LêăV nă

HÀăN I,ăN Mă2016

c

C

L IăCAMă OAN
Tácăgi ălu năánăxinăcamăđoanăđơyălƠăcơngătrìnhănghiênăc uăc aăb năthơnătácăgi .ăCácă
k tăqu ănghiênăc uăvƠănh ng k tălu nătrongălu năánălƠătrungăth c,ăkhôngăsaoăchépăt ă
b tăk ăm tăngu nătƠiăli uănƠoăvƠăd
cácăngu nătƠiăli uăđƣăđ

iăb tăc hìnhăth cănƠo.ăVi căthamăkh o,ătríchăd n

căghi rõ ngu nătƠiăli uăthamăkh oăđúngăquyăđ nh.
Tácăgi ălu năán

Ngơă

i

ngăH i


L I C Mă N
Tácăgi ălu năánăxinătrơnătr ngăc m năGS. TS. Bùi Hi uăvƠăPGS. TS.ăLêăV nă
t nătìnhăh

ngăd nătácăgi nghiênăc u và hoàn thành Lu năánăti năs ănƠy.

Tácăgi ăxinăchơnăthƠnhăc mă n Ban Giámăhi uăTr
t oă

iă h că vƠă Sauă

nguyênăn

căđƣă

ngă

iăh căTh yăl i,ăPhòngă Ơoă

iă h c,ă Khoaă K ă thu tă tƠiă nguyênă n

c,ă B ă mônă K ă thu tă tài

c đƣ t oăđi uăki năthu năl i, nhi tătình giúpăđ ăvƠăđ ngăviênătácăgi ătrongă

quá trình nghiênăc u,ăth căhi n lu năán.
Tácăgi ălu năánăc ngăxinăchơnăthƠnhăc mă năcácăđ ngănghi p,ăb năbè và giaăđìnhăđƣăh ă
tr ,ăđ ngăviên,ăchiaăs ăkhóăkh nătrongăsu tăth iăgianănghiênăc u, lƠmălu năán.

ii


M CL C
L IăCAMă OAN .............................................................................................................i
L IăC Mă N ................................................................................................................. ii
M CăL C ..................................................................................................................... iii
DANHăM CăCÁCăHỊNHăV ,ă

ăTH ...................................................................... vii

DANHăM CăCÁCăB NGăBI U...................................................................................ix
DANHăM CăCÁCăT ăVI TăT T .................................................................................x

M ă

U .........................................................................................................................1

1.ăTínhăc păthi tăc aăđ ătƠiălu năán ..................................................................................1
2.ăM cătiêuănghiênăc u ....................................................................................................4
3.ă

iăt

ngăvƠăph măviănghiênăc u ...............................................................................4

4.ăụăngh aăkhoaăh c vƠăth căti n .....................................................................................5
5.ăNh ngăđóngăgópăm iăc aălu năán ...............................................................................6
6.ăC uătrúcăc aălu năán ....................................................................................................7
CH

NGă1

1.1

T NGăQUANăV ăV Nă

ăNGHIểNăC U .......................................8

T ngăquanătìnhăhìnhănghiênăc uătrênăth ăgi i ..................................................8

1.1.1
Cácăcơngătrìnhănghiênăc uăv ămơăhìnhăl păk ăho chăqu nălỦăv năhƠnhăvƠă
giámăsát,ăđi uăkhi năbánăt ăđ ng .............................................................................9

1.1.1.1
1.1.1.2
1.1.1.3
1.1.1.4

Khái quát chung ................................................................................................. 9
u đi m ............................................................................................................ 13
ả n ch ............................................................................................................. 13
Ph m vi áp d ng và kh n ng ng d ng vào Vi t Nam ................................... 14

 Nh năxétăvƠăđánhăgiá ..................................................................................................15

1.1.2
Cácăcơngătrìnhănghiênăc uăv ămơăhìnhăgiámăsátăvƠăđi uăkhi năt ăđ ngăt ă
xa (SCADA) ..........................................................................................................16
1.1.2.1
1.1.2.2
1.1.2.3
1.1.2.4

Khái quát chung ............................................................................................... 16
u đi m ............................................................................................................ 18
ả n ch ............................................................................................................. 19
Ph m vi áp d ng và kh n ng ng d ng vào Vi t Nam ................................... 19

 Nh năxétăvƠăđánhăgiá ..................................................................................................20
1.2

T ngăquanătìnhăhìnhănghiênăc uă ăVi tăNam .................................................21

1.2.1
Cácăcơngătrìnhănghiênăc uăv ămơăhìnhăl păk ăho chăqu nălỦăv năhƠnhăvƠă
giámăsát,ăđi uăkhi năbánăt ăđ ngầầầ.. .............................................................21
1.2.1.1
1.2.1.2
1.2.1.3

Qu n lý đi u hành ảTTN an ảoài (QL ả an ảoài) ................................. 21
ả th ng bán t đ ng qu n lý đi u hành ảTTN Th ch Nham ......................... 22
Qu n lý đi u hành ảTTN B c ả ng ả i (QL ả B c ả ng ả i) .................. 23

iii


1.2.1.4 Nghiên c u c i ti n mơ hình IMSOP đ đi u hành phân ph i n c h p lý,
nâng cao hi u qu s d ng n c c a h th ng t i b ng b m đ ng b ng sông ả ng
(Mô hình ẤMSOP c i ti n) ............................................................................................... 24

1.2.2
xa

Cácăcơngătrìnhănghiênăc uăv ămơăhìnhăgiámăsátăvƠăđi uăkhi năt ăđ ngăt ă
.................................................................................................................24

1.2.2.1 Nghiên c u áp d ng khoa h c công ngh tiên ti n t ng b c hi n đ i hố cơng
tác qu n lý đi u hành h th ng thu nông Phù Sa, ảà Tây (Mơ hình SCADA/MAC)..... 24
1.2.2.2 Nghiên c u áp d ng khoa h c công ngh tiên ti n trong qu n lý v n hành h
th ng thu nông p B c - Nam ả ng (Mơ hình VKHTLMB SCADA) ............................ 26
1.2.2.3 Nghiên c u xây d ng h th ng thông tin qu n lý đi u hành h th ng thu l i
Gị Cơng (Mơ hình VKHTLMN SCADA) ......................................................................... 27

1.2.2.4 Báo cáo thi t k chi ti t SCADA n L p (Mơ hình BCEOM1 SCADA) ......... 28
1.2.2.5 Báo cáo thi t k chi ti t SCADA C u S n - C m S n và K G (Mơ hình
BCEOM2 SCADA) ........................................................................................................... 29
1.2.2.6 ải n đ i hóa h th ng t i Phú Ninh và á Bàn (Mơ hình HASKONING
SCADA) .......................................................................................................................... 30
1.2.2.7 ả th ng SCADA cho kênh chính D u Ti ng và h th ng t i C Chi (Mô hình
BRLI SCADA) .................................................................................................................. 30

*ăNh n xétăvƠăđánhăgiá ..................................................................................................31

1.3
nhă h ngă nghiênă c uă xơyă d ng,ă phátă tri nă mơă hìnhă hi nă đ iă hóaă qu nă lỦă
v năhƠnhăh ăth ngăt i ..............................................................................................32
K tălu năch
CH

NGă2

ngă1 .........................................................................................................35
N IăDUNGăVÀăPH

NGăPHÁPăNGHIểNăC U............................37

2.1

N iădungănghiênăc u.......................................................................................37

2.2

Ph

ngăphápănghiênăc u ................................................................................45
Ph

ngăphápămơăhìnhăhóa .......................................................................45

2.2.1.1
2.2.1.2
th c t

Mơ hình hóa bài tốn qu n lý khai thác “t i u“ h th ng t i...................... 45
Mơ hình hóa bài tốn qu n lý v n hành h th ng t i theo s li u quan tr c
.......................................................................................................................... 53

2.2.2

Ph

ngăphápăd ăbáoăthíchănghiăcácăy uăt ăkhíăt

2.2.3

Ph

ngăphápăl pătrình .............................................................................60

2.2.1

ng,ăthu ăv n .............57

2.2.4
Ph ngăphápăthíănghi m,ăth cănghi m ...................................................60
K tălu năch ngă2 .........................................................................................................61
CH

NGă3

K TăQU ăNGHIểNăC UăVÀăTH OăLU N ...................................62

3.1 K tă qu ă nghiênă c uă xơyă d ngă môă hìnhă hi nă đ iă hóaă qu nă lỦă v nă hƠnhă h ă
th ngăt i...................................................................................................................62
3.1.1
K tăqu ămơăhìnhăhóaăbƠiătốnăl păk ăho chăqu nălỦăkhaiăthácăẰt iă uẰăh ă
th ngăt i...............................................................................................................62
3.1.1.1
3.1.1.2
3.1.1.3
3.1.1.4

Mơ hình hóa các hàm m c tiêu ......................................................................... 62
Các đi u ki n ràng bu c ................................................................................... 66
Các bi n (tham s ) quy t đ nh .......................................................................... 68
Các k t qu đ u ra ........................................................................................... 68

iv


3.1.1.5 K t qu nghiên c u phát tri n thu t toán l p k ho ch qu n lý khai thác “t i
u“ h th ng t i............................................................................................................. 69
3.1.1.6 K t qu xây d ng ph n m m l p k ho ch qu n lý khai thác “t i u“ h th ng

t i
.......................................................................................................................... 73

*ăNh năxétăvƠăđánhăgiá ..................................................................................................75

3.1.2
K tăqu ănghiênăc uăxơyă d ngă mơăhìnhă qu nă lỦăv năhƠnhăh ăth ngăt iă
theoăs ăli uăquanătr c th căt (th iăgianăth c) .......................................................75

3.1.2.1 K t qu nghiên c u xây d ng b công c giám sát, c p nh t s li u quan tr c
th c t
.......................................................................................................................... 75
3.1.2.2 K t qu nghiên c u xây d ng b công c đi u khi n h th ng t i t đ ng t
xa
.......................................................................................................................... 79
3.1.2.3 K t qu xây d ng ph n m m qu n lý v n hành h th ng t i theo s li u quan
tr c th c t ....................................................................................................................... 81

3.1.3
K tă qu ă nghiênă c uă hi nă đ iă hóaă qu nă lỦă v nă hƠnhă vƠă giámă sát,ă đi uă
khi năh ăth ngăt iăthôngăquaăm ngăInternetăvƠăh ăth ng vi năthôngădiăđ ngătoƠnă
c u
.................................................................................................................82

3.1.3.1 Trang web hi n đ i hóa qu n lý v n hành h th ng t i ................................. 82
3.1.3.2 C s d li u tr c tuy n ................................................................................... 84
3.1.3.3 K t qu xây d ng giao di n giám sát, đi u khi n và ph n m m hi n đ i hóa
qu n lý v n hành h th ng t i ....................................................................................... 86
3.1.3.4 K t qu nghiên c u t ng b c hi n đ i hóa giám sát, đi u khi n cho các HTT
đang đ c qu n lý v n hành b ng th công và giai đo n quá đ ti n t i t đ ng hóa .. 89

3.1.4
K tă qu ă nghiênă c uă ngă d ng,ă phátă tri nă côngă ngh ă giámă sátă vƠă đi uă
khi năh ăth ngăt i ................................................................................................91
3.1.4.1 K t qu phát tri n, ng d ng công ngh giám sát và đi u khi n ảTT theo
h ng truy n thông hi n đ i và l a ch n thi t b GS& K đi kèm h p lý ....................... 91
3.1.4.2 K t qu nghiên c u xây d ng b công c th c hi n hi n đ i hóa qu n lý v n
hành mi n phí cho các công ty QLKT CTTL ................................................................... 93

3.1.5
K tăqu ănghiênăc uăxơyăd ngăc ăs ăd ăli uătr cătuy năph căv ăcôngătácă
qu nălỦăcácăcơngătrìnhătrênăh ăth ngăt i ..............................................................94
3.1.6
K tă qu ă nghiênă c uă c iă ti n,ă phátă tri nă b ă côngă c ă đánhă giáă hi uă qu ă
qu nălỦăkhaiăthácăvƠăh ătr ăchu trìnhănơngăcaoăhi uăqu ăc aăh ăth ngăt i ..........96

3.1.6.1 C i ti n, phát tri n b ch s đánh giá hi u qu qu n lý khai thác ảTT ......... 96
3.1.6.2 Xây d ng b công c đánh giá các ch s hi u qu và h tr chu trình nâng
cao hi u qu qu n lý khai thác các ảTT ....................................................................... 100

3.1.7
K tăqu ăt ngăh păvƠăliênăk tăcácăthƠnhăph nătrongămơăhìnhăhi năđ iăhóaă
qu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt i ...........................................................................102
3.2

K tăqu ă ngăd ngămơăhìnhăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt

3.2.1

i ....104

aăđi mă ngăd ngămơăhình ..................................................................104

3.2.2

K tăqu ăl păk ăho chăqu nălỦăkhaiăthácăẰt iă uẰăh ăth ngăt

3.2.2.1
3.2.2.2
Phù Sa

Các s li u đ u vào ........................................................................................ 108
K t qu ng d ng mơ hình l p k ho ch qu n lý khai thác "t i u“ t i ảTT
........................................................................................................................ 115

v

iăPhùăSa 108


3.2.3
K tăqu ă ngăd ngămơăhìnhăqu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt iătheoăs ăli uă
quanătr căth căt ..................................................................................................125

3.2.3.1 K t qu tính tốn ki m đ nh mơ hình qu n lý v n hành h th ng t i b ng các
s li u quan tr c n m 2011............................................................................................ 125
3.2.3.2 K t qu ng d ng mơ hình qu n lý v n hành h th ng t i theo s li u quan
tr c th c t ..................................................................................................................... 126

3.2.4

K tăqu ă ngăd ngăcơngăngh ăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnh,ăGS& Kăh ă
th ngăt iăthôngăquaăm ngăInternetăvƠăh ăth ng vi năthôngădiăđ ngătoƠnăc u ...129

3.2.4.1 K t qu
ng d ng website hi n đ i hóa qu n lý v n hành h th ng t i
.................................................................................... 129
3.2.4.2 K t qu ng d ng giao di n giám sát, đi u khi n và ph n m m hi n đ i hóa
qu n lý v n hành h th ng t i ..................................................................................... 131

3.2.5
t i

K tăqu ă ngăd ng,ăphátătri năcôngăngh ăgiámăsátăvƠăđi uăkhi năh ăth ngă
...............................................................................................................132

3.2.6
K tăqu ăxơyăd ngăc ăs ăd ăli uătr cătuy năph căv ăcơngătácăqu nălỦăcácă
cơngătrìnhătrênăh ăth ngăt iăPhùăSa ...................................................................135
3.2.7
K tăqu ă ngăd ngăb ăcơngăc ăđánhăgiáăcácăch ăs ăhi uăqu ăvƠăh ătr chu
trình nơngăcaoăhi uăqu ăqu nălỦăkhaiăthácăHTTăPhùăSa ......................................136
K tălu năch ngă3 .......................................................................................................137
K TăLU NăVÀăKI NăNGH .....................................................................................138
1.ăK tălu n....................................................................................................................138
2.ăKi năngh .................................................................................................................140
DANH M CăCÁCăCỌNGăTRỊNHă ẩăCỌNGăB K T QU NGHIÊN C U C A
TÀI LU N ÁN .....................................................................................................142
TÀIăLI UăTHAMăKH O ...........................................................................................143
PH L C ....................................................................................................................148
Ph ăl că1:ăThôngătinăchiăti tăv ăcácămơăhìnhăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTT ...............148

Ph ăl că2:ăCácăs ăli uăkhíăt ng,ăth yăv n;ăch ăđ ăt iăvƠătƠiăli uăliênăquanăđ năqu nă
lỦăkhaiăthácăc aăCôngătyăTNHHăMTVăTh yăl iăSơngăTích ........................................156
Ph ăl că3:ăK tăqu ătínhătốnăd ăbáoăkhíăt

ng,ăth yăv nătheo mơ hình ARIMA .......175

Ph ăl că4:ăCácăk tăqu ătínhătốnăchiăti tăv ăl păk ăho chăkhaiăthácăắt iă uẰăHTT .....180
Ph ăl că5:ăNh ngăs ăđ ăthu tătốnăvƠăcácăch

vi

ngătrìnhăph năm măchính ..................194


DANH M C CÁC HÌNH V ,ă

TH

Hình 1.1: Di n bi n l păn c m t ru ngăvƠăđ măđ tăđ c quan tr c t v tinh ........17
Hìnhă1.2:ăFarmConnectăgiámăsátăvƠăthơngăbáoăđ măđ t t v tinh ............................18
Hình 1.3: C u trúc t ng th c a mơ hình hi năđ i hóa qu n lý v n hành HTT.............34
Hình 2.1: HTT v i c u trúc phân c p,ăđaăm c tiêu và nhi uăng i ra quy tăđ nh ........48
Hình 2.2: Mơ hình c u trúc t ng qt bài tốn qu n lý khai thác HTT ........................49
Hình 2.3: C u trúc HTT và m i quan h h uăc ăgi a các thành ph n ..........................50
Hìnhă2.4:ăS ăđ kh i xây d ng và d báo theo mơ hình ARIMA(p, d, q)....................59
Hình 3.1: T ng m căt iăthayăđ i khi d ch chuy n th i v gieo tr ng.........................65
Hình 3.2: Thu t tốn ti năhóaăsaiăphơnăđaăm c tiêu m r ng .......................................72
Hình 3.3: Giao di n khai báo s các bi n quy tăđ nh c a bài tốn ...............................73
Hình 3.4: Giao di n thi t l păbƠiătoánăắt iă uắăvƠ nh p các s li uăđ u vào ................73
Hình 3.5: Giao di n tính tốn các bi n quy tăđ nh T0_c,v, Sc,v, Mc,v và ch đ t i .......74

Hình 3.6: Giao di n tínhătốnăcácăph ngăánăt iă uăPareto ..........................................74
Hìnhă3.7:ăS ăđ thu t toán c p nh p các s li u quan tr c ............................................76
Hình 3.8: Mơ hình qu n lý v n hành h th ngăt i theo s li u quan tr c ...................77
Hình 3.9: Giao di n website dùng cho c p nh t các d li u quan tr c b ng th cơng ..78
Hìnhă3.10:ăS ăđ thu t tốn tính tốn qu n lý v n hành HTT theo s li u quan tr c ...80
Hình 3.11: Giao di n trang web ................................82
Hình 3.12: Giao di n vƠăcácătrìnhăđ năc aătrangăắMơăhìnhăH Hăqu n lý v năhƠnhẰ ..83
Hình 3.13: Trang c p nh t các y u t khíăt ng t chuyên m c D báo th i ti t ........84
Hình 3.14: C uătrúcăc ăs d li u hi năđ i hóa qu n lý v n hành HTT ........................84
Hình 3.15: C ăs d li u OnMs v v n hành cơng trình ...............................................85
Hình 3.16: C p nh t,ăl uătr và truy xu t các d li u trên trang ch ............................85
Hình 3.17: Giao di n khai báo s ch s c n giám sát và s tham s c năđi u khi n ...86
Hình 3.18: Giao di n nh p tên các ch s c n giám sát và tham s c năđi u khi n ......87
Hìnhă3.19:ăS ăđ thu t gi i ph n m măH HQLVH .....................................................88
Hình 3.21: Giao di n trang web ắGiámăsátăvƠă i u khi nắ ..........................................90
Hình 3.22: Ph ngăth c c p nh t s li uăkhíăt ng, th yăv năquaăm ng Internet ........90
Hình 3.23: Các ch căn ngăviăx lý c a modem IP F2164 3G RTU..............................91
Hình 3.24: C u trúc m ngăGS& Kăs d ng modem F2X64 và F2X14.......................91
Hình 3.25: Thi t l p h th ngăgiámăsátăvƠăđi u khi n ...................................................93
Hình 3.26: C u trúc c aăc ăs d li u và nh ng thơng s qu n lý các cơng trình ........95
Hình 3.27: Tính tốn b ch s hi u qu và so sánh v i các ch tiêu ph năđ u...........101
Hình 3.28: Mơ hình hi năđ i hóa qu n lý v n hành h th ngăt i ..............................103
Hình 3.29: B năđ h th ngăt i Phù Sa .....................................................................105
Hình 3.30: Giao di n k t qu mơ hình hóa, thi t l p bài tốn l p k ho ch ...............115
Hình 3.31: Tính tốn ch đ t i cho các lo i cây tr ng ............................................117
Hình 3.32: K t qu tính tốn các bi n quy tăđ nh T0_c,v, Sc,v, Mc,v , ch đ t i.........118
vii


Hình 3.33: K t qu tínhătốnăxácăđ nhăcácăph ngăánăt iă uăPareto ..........................119

Hình 3.34: K t qu tínhătốnăxácăđ nh các bi n quy tăđ nhăắt iă uẰ ..........................121
Hình 3.35: C m bi năđoăm căn c sông H ngătr c c ng Phù Sa ............................126
Hình 3.36: C m bi năđoăm căn c b x tr măb măPhùăSa .......................................127
Hình 3.37: Thi t b đi u khi n IP Modem - RTU F2164 t i tr măb măPhùăSa ..........127
Hìnhă3.38:ă
th c p nh t quá trình l păn c m t ru ngăvƠăđ măđ t t i HTT Phù Sa
.....................................................................................................................................128
Hình 3.39: Website cung c p, ph bi n các thông tin,
tài li u ph c v cơng tác hi năđ iăhóaăt i trên tồn qu c ..........................................130
Hình 3.40: Cơng c h tr tri n khai và th c hi n công tác hi năđ i hóa ...................130
Hình 3.41: Giao di năh ng d n tri n khai, th c hi n công tác hi năđ i hóa QLVH .131
Hình 3.42: Giao di năQLVHăvƠăgiámăsát,ăđi u khi n HTT trên Website hi năđ i hóa
.................................................................................132
Hình 3.43: Giao di n qu n lý cơng trình tr c tuy n (B năđ s hóaăvƠăc ăs d li u)
.....................................................................................................................................135
Hình 3.44: Công c theo dõi l ch duy tu, s a ch aăđ nh k và nh c vi c t đ ng......135
Hình 3.45: K t qu ng d ng b công c đánhăgiáăcácăch s hi u qu .....................136

viii


DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1.1: Phân lo i và nh ngătínhăn ngăc ăb n c a các mơ hình hi năđ i hóa qu n lý
v năhƠnhăHTTăđ c áp d ng ph bi n trên th gi i......................................................10
B ng 1.2: T ng h p nh ngă u,ă nh că đi mă c ă b n c a các mơ hình hi nă đ i hóa
QLVHăvƠăh ng phát huy, kh c ph c ...........................................................................33
B ng 3.1: 20 ch s hi u qu đ c l a ch n và s aă đ i t các ch s c a
ắBenchMarkingăinăIrrigationăandăDrainageăSectorắ......................................................97
B ng 3.2: B ch s (m r ng)ăđánhăgiáăhi u qu qu n lý khai thác HTT ...................99
B ng 3.3: Nhi tăđ khơng khí khu v c Phù Sa (oC) ....................................................106

B ng 3.4:ă
m khơng khí khu v c Phù Sa (%) .......................................................106
B ngă3.5:ăL ng b căh iăđoăb ng ng Piche (mm) ....................................................106
B ng 3.6: Th ng kê các y u t khíăt ng và m căn cătheoăn m ..............................109
B ng 3.7: K t qu xácăđ nh tham s p, q và các thơng s cho các mơ hình ...............110
B ng 3.8: L ch l y n c (x n c) ph c v gieo c y v ôngă- Xuân 2013 ậ 2014 .113
B ng 3.9: Các tài li u v nông nghi p .........................................................................113
B ng 3.10: K t qu tính tốn các bi n quy tăđ nhăắt iă uẰăv th i v gieo tr ng, .....120
B ng 3.11: Các hàm m cătiêuătheoăph ngăánăt iă uăPareto ......................................121
B ng 3.12: So sánh,ăđánhăgiáăcácăk t qu tính tốn và s li u QLVH ........................122
B ngă3.13:ăQuáătrìnhăl uăl ng yêu c u cho v chiêm 2014 t iăđ u HTT Phù Sa .....123
B ng 3.14: K ho ch v n hành HTT Phù Sa trong v chiêm 2014 ............................124
B ng 3.15: Th iăgianăsinhătr ng và công th căt iăt ngăs n ....................................125
B ng 3.16: Các ch tiêuăc ălỦăc aăđ t khu v c Phù Sa ................................................125
B ngă3.17:ăL ngăn căt i còn thi uăvƠă c tính h s n ngăsu tăt ngăđ i ..........129
B ng 3.18: Chi phí xây d ng h th ng SCADA Yên L p theo d toán c a VWRAP
(B n g c ti ng Anh) ....................................................................................................133
B ng 3.19: Chi phí xây d ng h th ng SCADA Yên L p theo d toán c a VWRAP
(D ch t b n g c sang ti ng Vi t) ................................................................................134
B ng 3.20: Chi phí tr c ti p xây d ng h th ng SCADA Yên L p theo công ngh m i
SCADA (IP Modem - RTU) đƣăđ c nghiên c uăđ xu t ..........................................134

ix


DANH M C CÁC T

VI T T T

ADB

TheăAsianăDevelopmentăBankă(NgơnăhƠngăphátătri năchơuăÁ)

CSDL

C ăs ăd ăli u

CSDLQH

C ăs ăd ăli uăquanăh

HTL

iăh căThu ăl i

EAO

ExploitationăAssistéeăParăOrdinateură(Qu nălỦăkhaiăthácăv iăs ătr ă
giúp c aămáyătính)

FAO

TheăFoodăandăAgricultureăOrganizationăofătheăUnitedăNationsă(T ă
ch căL ngăth căvƠăNơngănghi păc aăLiênăh păqu c)

FQM

FlowăandăQualityăManagementă(Qu nălỦădòngăch yăvƠăch tăl
n c)

GS& K

GiámăsátăvƠă i uăkhi n

H H

Hi năđ iăhóa

HT

H ăth ng

HTC

H ăth ngăcon

HTT

H ăth ngăt

HTTL

H ăth ngăthu ăl iă

HTTN

H ăth ngăthu ănôngă

HTTT

H ăth ngăt

HTX

H pătácăxƣ

ICID

TheăInternationalăCommissionăonăIrrigationăandăDrainageă(U ăăbană
t iătiêuăQu căt )

IIASA

The Internatională Instituteă foră Appliedă Systemsă Analysisă (Vi nă
phơnătíchăh ăth ngă ngăd ngăQu căt )

INCA

IrrigationăNetworkăControlăandăAnalysisă( i uăkhi năvƠăphơnătíchă
h ăth ngăt i)

KHDN

K ăho chădùngăn

KH&KT

Khoaăh căvƠăk ăthu t

KHTL

Khoaăh căthu ăl iă

KTTV

Khíăt

MH

Mơ hình

MP

Mơăph ng

ngă

i

iătiêu

c

ngăthu ăv n

x


MHPT K

Mơăhìnhăphơnătíchăđi uăkhi n

MCDA

Multi-CriteriaăDecisionăAnalysisă(Phơnătíchăquy tăđ nhăđaăch ătiêu)

NC

Nghiênăc u

NHDL

NgơnăhƠngăd ăli u

NN&PTNT

Nơngănghi păvƠăPhátătri năNơngăthơn

NQ

Ng

Nxb

NhƠăxu tăb n

OPDM

Operationă Planningă Distributionă Modelă (Mơă hìnhă l pă k ă ho chă
phơnăph iăvƠăv năhƠnh)

PDM

Planningă Distributionă Modelă (Môă hìnhă l pă k ă ho chă phơnă ph iă
n c)

QL& H

Qu nălỦăvƠăđi uăhƠnh

QLKT

Qu nălỦăkhaiăthác

QLVH

Qu nălỦăv năhành

SCADA

Supervisoryă Controlă Andă Dataă Acquisitionă (Giámă sátă đi uă khi nă
vƠăthuăth păd ăli u)

SIC

SimulationăofăIrrigationăCanalsă(Môăph ngăcácăkênhăt

SIMIS

Schemeă Irrigationă Managementă Informationă Systemă (H ă th ngă

thôngătinăqu nălỦăh ăth ngăt i)

UNESCO

The United Nations Educational, Scientific and Cultural
Organizationă (T ă ch că Giáoă d c,ă Khoaă h că vƠă V nă hoáă c aă Liênă
h p qu c)

WB

TheăWorldăBankă(NgơnăhƠngăTh ăgi i)

iăraăquy tăđ nh

xi

i)


M

U

1. Tính c p thi t c aăđ tài lu n án
1.1. Tính c p thi t trong th c ti n
Theoăs ăli uăth ngăkê,ăđánhăgiáăc aăLiênăh păqu c vƠăNgơnăhƠngăTh ăgi iăchoăth y:ă
Ch kho ng 45 - 65% l

ng n

ct

iđ nđ

ănhi uăqu căgia,ăn

c v i cây tr ng.

că

t ăn iăcungăc păđ năn iăs ăd ngăhaoăphíăt 40%ăđ nă50% [1], [2].
ăVi tăNam,ăhi uăqu ăqu nălỦăkhaiăthácăcácăh ăth ngăt
soăv iăthi tăk [3], [4],ầ H ăs ăs ăd ngăn

iă(HTT)ăch ăm iăđ tă65ă- 80%

cătrênăcácăh ăth ngăt

h nă 0,82.ă M tă khác,ă tìnhă tr ngă ng pă úngă c că b ă doă cungă c pă n

iănóiăchungănh ă
că vƠă l yă n

că quáă

th aă ă nhi uă h ă th ngă lƠmă choă n ngă su tă cơyă tr ngă gi mă sútă đángă k ...ă H uă h tă cácă
HTTă ăvùngăđ ngăb ngăvƠănhi uăHTTă ăcácăvùngăđ iănúiălƠănh ngăh ăth ngăđ ngăl c.ă
N ngăl
n

ngătiêuăth ăvƠăchiăphíăqu nălỦăv năhƠnhă(QLVH)ăhƠngăn măr tăl năậ lãng phí

căc ngăchínhălƠălƣngăphíăti năc a.ăVìăv y,ădùă ăn iăth aăn

căhayăthi uăn

căthìă

vi căqu nălỦăkhaiăthác,ăv năhƠnhăhi uăqu ăcácăHTT,ăs ăd ngăn

căti tăki m,ăh pălỦăđ ă

đápă ngăcácăuăc uădùngăn

căcóăm tăỦăngh aăkinhă

căvƠătránhătìnhătr ngălƣngăphíăn

t ă- k ăthu tăr tăquanătr ng [2], [3], [5].
Yêuă c uă n

că choă nôngă nghi p,ă dơnă sinhă c ngă nh ă cácă ngƠnhă kinhă t ă khácă th

xuyênăthayă đ iăvƠăngƠyă cƠng giaă t ng.ăTrongăkhiăđó,ădoă nhă h

ngăc aăbi năđ iăkhíă

h u,ă ngu nă n

că ngƠyă m tă tr ă nênă khană hi m.ă S ă c nhă tranhă v ă n

t

căbaoăg măc ănh ngăh ădùngăn

ngădùngăn

ngăắn

că gi aă cácă đ iă

cănôngănghi păs ătr ănênăc ngăth ngă

vƠă ph că t pă h nă nhi u.ă Hi nă nay,ă c ă ch ă kinhă t ă th ă tr
đangăvƠăs ăphátătri nătheoăxuăh

ngă

ngă tiêuă th ă n

călƠăhƠngăhoáẰănh ă ăcácăn

că ă n

că taă

căphátătri n.ăDoă

đó,ăcùngăv iăcơngătácăkhơngăng ngănơngăcaoăhi uăqu qu nălỦăkhaiăthácăvƠăv năhƠnh
HTT,ănhi măv ăc aăcácăcơngătyăqu nălỦ khai thác cơngătrìnhăth yăl iă(QLKT CTTL)

cònăph iăđápă ngăt tăd chăv ăcungăc păn

căđúng,ăđ , k păth i, tinăc y,ălinhăho t và

côngăb ng theoăyêuăc uăc a cácălo i cơyătr ngăvƠăc aănh ngăh ădùngăn
v y,ăcôngătácăqu nălỦăv năhƠnhăcác h ăth ngăt
[3], [7].
1

i c năph iăđ

căkhác.ăMu nă

căhi năđ iăhóa [1], [6],


Trênă th ă gi i,ă t ă vƠiă ch că n mă tr ă l iă đơyă côngă tácă qu nă lỦă v nă hƠnhă cácă HTTă theoă
h

ngăhi nă đ iă hóaă đƣă đ

cănhi uă n

c,ă nhi uă t ă ch că vƠă nhi uă nhƠă khoaă h că quană

tơmănghiênăc u,ă ngăd ng.ă ănh ngăn
nhi uăHTTăđƣăđ

căphátătri năvƠăm tăs ăn

cătrangăb ăhi năđ iăvƠăđ

căđangăphátătri n,ă

căQLVH,ăgiámăsátăđi uăkhi năt ăđ ngăt ă

xaănh ăvi căs ăd ngăcácămơăhìnhăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhănh mănơngăcaoăhi uă
íchăkhaiăthácăcácăHTTăvƠăhi uăqu ăc aăd chăv ăcungăc păn

c [1], [8]. Tuyăv y,ăm iă

mơăhìnhăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhăđóăch ăcóănh ngătínhăn ngăvƠă u,ănh
c ngănh ăph măviă ngăd ngăriêngăc aănó.ăM tăkhác,ăph năl năchúngăđ

căđi mă

căxơyăd ngă

ch ăđ ăápăd ngăchoăm tăHTTăc ăth ăcóănh ngăđi uăki năriêngăbi tăv ăt ănhiên,ăxƣăh i,ă
canhă tácă nôngă nghi p,ă ph
đ

ngă th că qu nă lỦă khácă nhau,...ă nênă ch aă cóă mơă hìnhă nƠoă

căcoiălƠăhoƠnăch nh cóăth ă ngăd ngăthíchăh păhoƠnătoƠnăchoăqu nălỦăv năhƠnhăcácă

HTTătrongăđi u ki năVi tăNam.
ăn

căta, t h năch căn mănay, m tăs ăch

ngătrình,ăđ ătƠiănghiênăc uăcùngăcácăd ă

ánănơngăc p,ăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTTL đƣăvƠăđang đ

c th căhi n v iăs ătr ăgiúpă

k ăthu tăvƠătƠiăchínhăt ăcácăt ăch căqu căt ănh ăNgơnăhƠngăphátătri năchơuăÁ (ADB),
NgơnăhƠngăTh ăgi iă(WB),...ă ángăchúăỦălƠăD ăánăh ătr ăth yăl iăVi tăNamă(VWRAP)ă
doăWBătƠiătr ,ăđƣăth căhi nănơngăc păvƠăhi năđ iăhóaăt

iăchoă6ăh ăth ngăt

iăl n [9]:

YênăL p,ăC uăS nă- C măS n,ăK ăG ,ăPhúăNinh,ă áăBƠn,ăD uăTi ng.ăHi nănay,ătrênă
toƠnă qu că m că dùă đƣă cóă kháă nhi uă mơă hìnhă hi nă đ iă hóaă giámă sátă vƠă đi uă khi nă
(GS& K)ăcácăHTTănh ngăh uăh tăcác mơăhìnhăđóăch aăhoƠnătoƠnăphùăh păv iăđi uă
ki năth căt ,ăch aăđápă ngăđ

căcácăyêuăc uăcung c păd chăv ăm tăcáchăchínhăxác,ătină

c y,ălinhăho t,ăcơngăb ng vƠăkhóăcóăth ăđ

căápăd ngăr ngărƣiăv iălỦădoăchínhălƠăv nă

đ uăt ăkháăl n,ătrangăthi tăb ăph iănh păngo iăđ tăti n,ăGS& Kăch ăh ătr ăvƠăđ căl pă
v iătínhătốnăqu nălỦăv năhƠnhăHTT,ăkhơngăh ătr ăGS& Kăquaăm ngăInternetầăH nă
n a,ăt tăc ăcácămơăhìnhăhi năđ iăhóaăQLVHă ăVi tăNamăc ngănh ătrênăth ăgi iăđ uăcóă
h năch ălƠăch ăh ătr ,ăth căhi năm tăho căvƠiăkhơuăđ căl pănƠoăđóătrongăcơngătácăqu nă

lỦăHTTănênăkhóăcóăth ăđápă ngăđ
cungăc păt t các d chăv v ăn

căyêuăc uănơngăcaoăhi uăqu ătoƠnădi năc aăHTTăvƠă

c theoăyêuăc uầ

Nơngăcaoăhi uăqu ăqu nălỦăv năhƠnhăcácăHTTălƠăm tătrongănh ng nhi măv ăquanătr ngă
hƠngăđ uăc aăngƠnhăth yăl iăVi tăNam.ă

ăán:ăắNơngăcaoăhi uăqu ăqu nălỦăkhaiăthácă

cơngătrìnhăth yăl iăhi năcóắă(thángă4/2014)ăcóănh năm nh:ăắB ăNơngănghi păvƠăPTNTă
2


xácă đ nhă nhi mă v ă nơngă caoă hi uă qu ă ho tă đ ngă c aă cácă cơngă trìnhă th yă l iăhi nă cóă
ph căv ăt tăs năxu tănôngănghi p,ădơnăsinh,ăkinhăt ă- xƣăh iălƠănhi măv ătr ngătơmăvƠă
quanătr ngănh tăhi nănayẰ.ă Mơăhìnhăqu nălỦă v năhƠnhăh pălỦălnă lnăđóngăvaiătrịă
tiênăquy tătrongăvi cănơngăcaoăhi uăqu ăQLVHăcácăHTT.ă
quy tăv ăắ
ngh ăTrungă

ăgópăph năth căhi năNgh ă

yăm nhăcơngănghi păhố,ăhi năđ iăhốănơngănghi păvƠănơngăthơnầẰă(H iă
ngă5ăKhốăIX),ătrongănh ng n măt i vi c điăsơuănghiênăc uăxơyăd ngă

mơăhìnhăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTTăthíchăh păv iăđi uăki năth căt ăc aăn

căta là

m tănhi măv ăc păbách.
1.2. Tính c p thi t v lý lu n
Hi nănayăvƠătrongăt

ngălai,ăm cătiêuăkhaiăthác,ăqu nălỦăv năhƠnhăcácăHTTăkhơngăcịn

đ năthu năch ălƠăphơnăph iăđ ăn

cătheoănhuăc uămƠăđ ngăth i cònăph i đ tăđ

cácă m că tiêuă khácă v ă kinhă t ,ă tƠiă chính,ă xƣă h i,ă mơiă tr
n

c [1], [3], [8]ầCácăm cătiêuăđóăl iăth

căc ă

ngă vƠă ti tă ki mă tƠiă ngună

ngăc nhătranh v i nhau,ăth măchíăcịnămơuă

thu năl nănhauăvƠăkhơngăth ăsoăsánhăv iănhauăvìăkhơngăcóăcùngăth ăngun [3], [10].
Vìăv y,ăm tăs ăgi ăthi tăkhoaăh căvƠăcácăph

ngăphápălu nătínhătốnăqu nălỦăkhaiăthác,ă

v năhƠnhăhi nă nayădoă khơngăxétăđ năb tăc ă m tăhƠmă m că tiêuănƠo ho căch ăxétă m tă
hƠmăm cătiêuăduyănh tălƠăkhơngăcịnăhoƠnătoƠnăphùăh păv iăth căt .

CácăHTTăcóănhi măv ăph iăđápă ngăt tăd chăv ăcungăc păn
khácănhauăcóănhuăc uă n

căth

căchoănhi uăđ iăt

ngă

ngăxuyênăthayă đ i. M tăkhác,ăcácă y uăt ăkhíăt

ng,

th yăv nălnăthayăđ iăvƠăhi nătr ng,ăn ngăl căc aăcácăCTTLăc ngăthayăđ i. Doăđó,ăđịiă
h iăph iăv năhƠnhăHTTăm tăcáchălinhăho t,ăk păth i đ ăđápă ng,ăphùăh păv iănh ngăs ă
thayă đ iă nêuă trên. V ă m tă lỦă thuy tă c nă ph iă đ ă xu tă cácă c ă s ă khoaă h că c ngă nh ă
ph

ngăphápălu năQLVHăth iăgianăth căsaoăchoăHTTăđ tăđ

khác,ăcònăph iănghiênăc uă ngăd ngăcácăph

căhi uăqu ăcaoănh t.ăM tă

ngăphápătínhătốnăd ăbáoăkhíăt

ng,ăthu ă

v năchínhăxácăh năđ ăcơngătácăqu nălỦăđi uăhƠnhăsát v i th c t h n [11], [12].
Lý thuy t phân tích h th ng, lý thuy t t iă u,ă lỦă thuy t quy tă đ nh, lý thuy tă đi u

khi n và lý thuy t d báoăđƣăđ

c nghiên c u ng d ng có hi u qu trong nhi u ngành

kinh t , khoa h c k thu t và xã h iănh ngăv năch aăđ
l nhăv căQLVH,ăGS& KăcácăHTT.ăH th ngăt

3

c ng d ng sâu, r ng trong

i thu c lo i h th ng l n ph c t p,


phân c pă vƠă đaă m c tiêu. N u không nghiên c u ng d ng t ng h p nh ng ph

ngă

pháp lu n c a các lý thuy t k trên s khó có th gi i quy t hồn ch nh, tr n v n bài
tốn qu nă lỦă khaiă thác,ă đi u khi n các HTT. V i s phát tri nă nh ă v ă bƣoă c a công
ngh thông tin, truy n thông, t đ ng hóa thì vi c c p nh t nh ng ti n b trong các lý
thuy t nêu trên và nghiên c u ng d ng các mơ hình hi nă đ i hóa trong QLVH các
HTT là m tăđịiăh i c p thi t cho cơng cu căđ yăm nhăcơngănghi păhố,ăhi năđ iăhốă
đ tăn

c.

Tómăl i:ăăTínhăc păthi tăc aăđ ătƠiălu năánălƠăxu tăphátăt ăth căt ăhi nănayăđangăđòiăh iă
ph iăđiăsơuănghiênăc u xơyăd ngămơăhìnhăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTTănh măắnơngă
caoăhi uăqu ăqu nălỦăkhaiăthácăcơngătrìnhăth yăl iăhi năcóắ đ ăgópăph năth căhi năcơngă

cu căắ

yăm nhăcơngănghi păhố,ăhi năđ iăhốănơngănghi păvƠănơngăthơnầẰ.ăV ăm tă

lỦălu n, địiăh iămơăhìnhăhi năđ iăhóaăQLVHăđóăph iăđ
khoaă h că vƠă ph

căxơyăd ngăd aătrênăcácăc ăs ă

ngă phápă lu n tiênă ti n,ă hi nă đ i trongă qu nă lỦă v nă hƠnhă HTT,ă lỦă

thuy tăt iă u,ălỦăthuy tăquy tăđ nh,ălỦăthuy tăđi uăkhi năv iăn năt ngălƠă ngăd ngăcơngă
ngh ăthơngătinăvƠătruy năthơng,ăt ăđ ngăhóaầ
2. M c tiêu nghiên c u
M cătiêuănghiênăc uăc aăđ ătƠiălu năánăắNghiênăc uăxơyăd ngămơăhìnhăhi năđ iăhóaă
qu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt

iắălƠăđ ăxu tăvƠăxơyăd ng,ăphátătri năm tămơăhìnhăm iă

v ăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhăcácăh ăth ngăt

iăthíchăh păv iăđi uăki năth căt ă ă

Vi tăNamănh mănơngăcaoăhi uăqu ătoƠnădi nătrongăqu nălỦăkhaiăthác,ăv năhƠnhăHTTăvƠă
đápă ngăt tăd chăv ăcungăc păn
choăcácăđ iăt
3.ă

iăt
it

ngădùngăn

c chính xác, k păth i, tinăc y,ălinhăho t vƠăcôngăb ng

c.

ng và ph m vi nghiên c u
ng nghiên c u trongălu năánănƠyălƠăcácăh ăth ngăt

đ ngăl căthơngăth

iăt ăch yăho căt

ng cóăquyămơănh ăvƠăv a ph căv ănôngănghi p,ăc păn

iăb ngă

căchoădơnă

sinh,ăcôngănghi păvƠăcácăngƠnhăkinhăt ăkhác...
Ph m vi nghiên c u c aăđ ătƠiălu năánăch ăy uăgi iăquy tăbƠiătốnăv ăqu nălỦăv năhƠnhă
các HTT b ngăkênhăh ăcóăcơngătrìnhăđ uăm iălƠăc ngăl yăn

4

căho cătr măb măhayăc ă


c ngăvƠătr măb m.ăNgu năcungăc păn

căchoăh ăth ngăcóăth ălƠăsơng,ăsu i,ăh ăch a.ă

ătƠiăkhôngăđ ăc păđ năcácăHTT bánăt ăch yăvùngăch uă nhăh
ngu năn
tiêuăn

căb ănhi măm n.

ătƠiălu năánăkhôngăgi iăquy tăm iăquanăh ăgi aăt

căvƠăv năđ ăs ăd ngăcácătr măb măc căb ă(dƣăchi n)ăb măn

cácăngu năn
thốtăn

ngăc aăthu ătri uăvƠă

căn iăđ ngă(n

căh iăquy,ăn

iăv iă

căt ăsơngăhayăt ă

căaoăh ,...)ăc ng nh ăvi cătr ăn

c,ătiêuă

cătrongăh ăth ng.

4.ăụăngh aăkhoaăh c và th c ti n
Lu năán:ăắNghiênăc uăxơyăd ngămơăhìnhăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt iẰ
cóă Ủă ngh aă khoaă h că vƠă th că ti nă r tă quană tr ngă đ iă v iăcôngă tácă nơngă caoă hi uă qu ă
qu nă lỦă khaiă thácă cơngă trìnhă th yă l iă đ ă gópă ph nă th că hi nă cơngă cu că ắ
cơngănghi păhố,ăhi năđ iăhốănơngănghi păvƠănơngăthơnầẰ.

yă m nhă

Tr căh tăv ăỦăngh aăkhoaăh c,ăLu năánăs ăgópăph năphátătri n,ăb ăsungăb căđ uăcácă
c ăs ăkhoaăh căvƠăph ngăphápălu nătrongăm tăs ăl nhăv căchunăsơu:
- MơăhìnhăhóaăvƠăgi iăbƠiătốnăl păk ăho ch qu nălỦ khaiăthácăắt iă uẰăcácăHTT.
- Qu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngăt iătheoăth iăgianăth c t ,ăt căth i.
- Côngăngh ăgiámăsátăvƠăđi uăkhi nătheoăh ngăhi năđ iăhóaầ
V ăỦăngh aăth căti n,ăs năph măc aăLu năánăcóăth ătr ăgiúpăđ căl căchoăcácăcơngătyă
qu nălỦăkhaiăthácăCTTL,ăcácăphịngănơngănghi păvƠăcácăh pătácăxƣănơngănghi p,ăh iă
dùngă n că có đ c nh ngă thơngă tină c nă thi t,ă k pă th iă đ ă đ aă raă nh ngă quy tă đ nhă
đúngăđ nănh t v ăth iăv ăgieoătr ng,ăc ăc uăcơyătr ngăvƠădi nătíchăcanhătác,ăk ăho ch
vƠăth căhi năk ăho ch dùngăn c,ăk ăho chăQLVH,ầănh m nơngăcaoăhi uăqu ătoƠnă
di n v ăkinhăt ă- k ăthu t,ăxƣăh i, môiătr ng,ầc a HTT:
- S ăd ngăắt iă uẰătƠiănguyênăđ t,ăn c,ăcơyătr ngăđ ăđ tăđ căl i íchăth căthuăvƠădi nă
tíchăcanhătácălƠăl nănh t;ăti tăki m,ăs ăd ngăn căítănh t;ăs ăthi uăh tăn căsoăv iănhuă
c uădùngăn călƠănh ănh t.
- Phơnăph iăn căk păth i, chính xác vƠălinhăho t đápă ngăyêuăc uăc aăcácăđ iăt ngă
dùngăn c,ănơngăcaoăn ngăsu tăcơyătr ng,ăti tăki măn cầ
- Gi măthi uăcácăchiăphíăqu nălỦăv năhƠnhănh ăcóănh ngăthơngătinăgiámăsátăt căth iăvƠă
cácăcơngăc ăđi uăkhi năchínhăxácăt ăxaătheoăth iăgianăth c.
- Tránhăđ cănh ngămơuăthu năvƠătranhăcƣi,ăxungăđ tăgi aăcácăđ iăt
nh ăcó s ăphơnăph iăn căcơngăb ng,ătinăc yăvƠăchínhăxác.

ngădùngăn

că

- Cóăth ăth ngăxunăc iăti năph ngăth căqu nălỦăkhaiăthác,ăv năhƠnhăHTTătrênăc ă
s ăphơnătíchăcácăs ăli uăv ăqu nălỦăn c,ăqu nălỦăcơngătrìnhăvƠăqu nălỦăkinhăt ăđ că
l uătr ,ăc pănh tătrongăngơnăhƠngăd li u...
5


ụăngh aăth căti năcu iăcùngăc aăLu năánălƠăđƣăt oăraăm t b cơngăc ăth căhi năvƠătr ă
giúpăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTTăgópăph năth căhi nă

ăánă784ăc aăB ăNN&PTNT:ă

ắNơngăcaoăhi uăqu ăqu nălỦăkhaiăthácăcơngătrìnhăth yăl iăhi năcóắ.ă óăc ngăchínhălƠă
cơngă c ă vƠă c ă s ăquană tr ngă b

căđ uă đ ă t ngă b

căti nă t iă t ă đ ngă hoáă QLVHă vƠă

giámă sát,ă đi uă khi nă t ngă khơuă ho că toƠnă b ă quáă trìnhă qu nă lỦă v nă hƠnhă nh mă gópă
ph năth căhi năcơngăcu c cơngănghi păhốăvƠăhi năđ iăhốăđ tăn

c...

5. Nh ngăđóngăgópăm i c a lu n án
Lu năánăđƣ:

1.
t

ăxu t vƠăxơyăd ng m tămơăhìnhăm iăv ăhi năđ iăhóaăqu nălỦăv năhƠnhăh ăth ngă
iăcó đ yăđ ăcácăch căn ngăh ătr ăvƠăth căhi năc ă3ănhi măv :ăqu nălỦăn

cătheoăs ă

li uăquanătr căth căt ă(baoăg măgiámăsát, đi uăkhi năt ăđ ngăt ăxa vƠăth ăcơng),ăqu nă
lỦăcơngătrìnhăvƠăqu nălỦăkinhăt ăc aăcácăcơngătyăqu nălỦăkhaiăthácăcơngătrìnhăth yăl i.
2.

ăxu tăc ăs ăkhoaăh căvƠ xơyăd ng thu tătốn,ăph năm măcùngăcácăcơngăc hi nă

đ iăđ ămơăhìnhăhóaăbƠiătốnăl păk ăho chăqu nălỦăkhaiăthácăắt iă uẰ liênăk tăv iăcác bài
toánă l pă k ă ho chă dùngă n

c, k ă ho chă v nă hƠnhă HTTă theoă mơă hìnhă quyă ho chă phiă

tuy n, đaăm cătiêu và gi iăb ngăph
nh măđ tăđ

ngăphápăti năhóaăsaiăphơnăđaăm cătiêu m ăr ng

c đ ngăth i 4ăm cătiêu:

- L iăíchăth căthuădoăHTTămangăl iălƠăl nănh t.
- T ngăl

ngăn

căt

iălƠăítănh t.

- T ngădi nătíchăđ tăcanhătácăđ
- S ăthi uăh t gi aăl

ngăn

căt

iălƠăl nănh t.

cămƠăHTTăcóăth ăcungăc păsoăv iăyêuăc uăn

călƠănh ă

nh tă(hayăn ngăsu tăcơyătr ngăgi măsútălƠăítănh t).
3. Xơyăd ngăvƠăphátătri n b cơng c qu nălỦăv năhƠnh h ăth ngăt

i theoăh

ngăhi nă

đ iăhóa: website v iăcácăgiaoădi năweb giámăsát,ăđi uă
khi năvƠăqu nălỦ v năhƠnh, ph năm măhi năđ iăhóa tínhătốnăQLVH+GS& K, c ăs ă
d ăli u tr cătuy nă(online),ầăgiúpăcho ng

iăqu nălỦăth căhi n các côngăvi căgiámăsátă

vƠăđi uăkhi năHTTăc aăh theoăs ăli uăquanătr căth căt vƠoăb tăc ălúcănƠo,ăt ăb tăc ă
n iăđơuăcóăm ngăInternetăho căm ngăđi nătho iădiăđ ng. C iăti n,ăphátătri n công ngh ă
giámăsátăvƠăđi uăkhi năSCADA (IP Modems - RTUs) trênăc ăs s ăd ng m ngăInternetă

6


vƠăm ngăvi năthơngădiăđ ngătoƠnăc uăcóătínhăkh ăthiăcaoăv iălo iăthi tăb ăviăđi uăkhi nă
F2X64ă RTUă đ

că tíchă h pă ch că n ngă IPă modem không dây (modemă giaoă th că

Internet) phù h păv i đi uăki năVi tăNamăvƠăt ngăv năđ uăt ăkhơng q 28%ăsoăv iă
h uăh tăcácămơăhìnhăSCADAăđangăđ

că ngăd ngă ăn

căta.

ngăth i,ăđƣăxơyăd ngă

c ă s ă n nă t ng côngă ngh choă vi că phátă tri nă cácă côngă c hi nă đ iă hóa QLVH,
GS& KăcácăHTTăthơngăquaăvi căt oăra website (theo
mơăhìnhăđi nătốnăđámă mơy) cungăc pă mi năphíăb ăcơngăc ătr cătuy năgiúpăchoăcácă
cơngă tyă qu nă lỦă khaiă thácă CTTLă cóă th ă t ă xơyă d ngă trangă webă hi nă đ iă hóaă QLVH,ă
GS& Kăt ăđ ngăt ăxaăh ăth ngăt

iăc aăh ăngayăc ăkhiăHTTăđóăv năcịnăđangăđ

că

qu nă lỦă v nă hƠnhă b ngă th ă cơng.ă M tă khác,ă website
cịn cungăc păcácăthơngătin,ăki năth căvƠătƠiăli uăđƠoăt oăv ăhi năđ iăhóaăt

iănóiăchungă

vƠăhi năđ iăhóaăQLVHăcácăHTTănóiăriêngầ
6. C u trúc c a lu n án
Lu năánăg m 147 trang thuy tăminh (trongăđóăcó 52 hìnhăv ăvƠăđ ăth , 22 b ngăbi uă
minhă h a, 1ă trangă li tă kêă danhă m că 10 cơngă trìnhă đƣă cơngă b ă c aă tácă gi ă v ă k tă qu ă
nghiênăc uăc aăđ ătƠiălu năán, 5 trang li tăkê 82 tƠiăli uăthamăkh o) và 54 trangăph ă
l c.
N iădungăbaoăg măph năm ăđ u,ăph năk tălu năvƠă3ăch
Ch

ngă1:ăăT ngăquanăv ăv năđ ănghiênăc u

Ch

ngă2:ăăN iădungăvƠăph

Ch

ngă3:ăăK t qu ănghiênăc uăvƠăth oălu n.

ngăphápănghiênăc u

7

ng:


CH

T NG QUAN V V Nă

NGă1

NGHIÊN C U

1.1 T ng quan tình hình nghiên c u trên th gi i
Cho đ nă cu iă th pă niênă 70ă c aă th ă k ă tr
th ngăt

c,ă vi că tínhătốnă qu nă lỦă v nă hƠnhă cácăh ă

iăv năcònăd aătrênănh ngăgi thi tăđ năgi năhóa,ăxemăxét các bài tốn QLVH

m tăcáchăđ căl păriêngăr ,ăkhơngăchúăỦăđ nătínhăh ăth ngăv năcóăc aăcácăHTT.ăCơngă
tác v n hƠnhă vƠă qu nă lỦă cácă HTTă ch ă y uă d a vƠoă kinhă nghi mă vƠă nh ngă k ă ho chă
dùngăn

că(KHDN)ăđƣăđ

m a,ăt năsu tăl uăl

căl păs nătr

că ngăv iăm tăm căb oăđ măt

i hayăt năsu tă

ngădịngăch yănƠoăđó; r iăhi uăch nhăl iăk ăho chăvƠăcácăthơngăs ă

v năhƠnhătrongăqătrìnhăth căhi năKHDN [13], [14], [2].
Trong vòng h n 30 n m qua đƣ cóă nhi uă mơă hìnhă cùngă cácă ph nă m mă qu nă lỦă v nă
hành HTT đ

căxơyăd ngăvƠăphátătri n [15], [8], [2].ăB ngă1 (PL1) trongăph ăl că1ăcóă

th ngă kêă nh ngă mơă hìnhă QLVHă tiêuă bi u. Cóă th ă s ă b ă phơnă lo iă nh ngă mơă hìnhă
QLVHăđóăthƠnhă3ănhómăkhácănhauăd aătrênăcácătínhăn ngăc ăb năc aăchúng:
Nhóm 1: Các mơ hình l p k ho ch t
tínhătốnăl păk ăho chăphơnăph iăn

căt

ơyălƠănhómăcácămơăhìnhăch ăcóăch căn ngă

i.

iănh mătr ăgiúpăchoăQLVHăth ăcơng.

Nhóm 2: Các mơ hình l p k ho ch qu n lý v n hành và giám sát, đi u khi n bán t
đ ng.ă óălƠănh ngămơăhìnhăkhơngănh ngăcóăch căn ngăl păk ăho chăt

iănh ănhómă1ă

mƠăcịnăchoăphépătínhătốnăxácăđ nhăthơngăs ăv năhƠnhăcácăcơngătrìnhăth yăl iă(CTTL)ă

vƠăgiámăsát,ăđi uăkhi n bán t ăđ ng t iăch m tăs ăCTTL.
Nhóm 3: Các mơ hình giám sát và đi u khi n t đ ng t xa (SCADA). Nhóm mơ hình
này th

ng cóăđ yăđ ăcácăch căn ngăl păk ăho chăt

i,ăk ăho chăv năhƠnhăcácăCTTL,ă

đ ngăth iăchoăphépătheoădõi,ăthuăth păs ăli uăvƠăv năhƠnhăcácăCTTLăt ăđ ngăt ătrungă
tơmăgiámăsátăvƠăđi uăkhi n.
Trong ph n nghiênăc uăt ngăquan nƠyăch ăt pătrungăđiăsơuănghiênăc uănh ngămơăhìnhă
QLVHăthu cănhómă2ăvƠănhómă3.ă óălƠăcácămơăhìnhăQLVHătheoăh
t

ngăhi năđ iăhóaă

iă(hay có th vi t g n h n là: các mơ hình hi n đ i hóa QLVả). Kháiăni măhi năđ iă

hóaăt

iă ăđơyăđ

căhi uătheoăđ nhăngh aămƠăcácănhƠăkhoaăh căvƠăcácăchuyênăgia trên

th ăgi i đƣăth ngănh tănh ăsauă[1], [2]:
8


ắHi nă đ iă hoáă t

iă lƠă m tă quá trình nơngă c pă c v ă k ă thu tă vƠă qu nă lỦ (ch không

ph i ch là s c i ti n/c i t o đ n thu n) cácăh ăth ngăt
hi uăqu s ăd ngăcácăngu năl c (laoăđ ng,ăngu năn
v ăcungăc păn

căchoăcácăđ iăt

ngădùngăn

iăv iăm cătiêuălƠănâng cao

c,ăkinhăt ,ămơiătr

ng)ăvƠăd chă

cắ.

Các mơ hình - ph năm măhi năđ iăhóaăQLVHăđi năhìnhăđ

căth ngăkê,ăphơnălo i d a

trên nh ngătínhăn ngăc ăb năc aăchúng nh ătrongăb ng 1.1.
Sauăđơy lƠănh ngăk tăqu ănghiênăc uăt ngăquanăv ăcácăcơngătrìnhănghiênăc uăcóăliênă
quan đ năvi căxơyăd ngăvà phátătri năcác mơ hình hi năđ iăhóa qu nălỦăv năhƠnh HTT
tiêuăbi uăđƣ đ

căli tăkêătrongăb ngă1.1.

1.1.1 Các cơng trình nghiên c u v mơ hình l p k ho ch qu n lý v n hành và

giám sát, đi u khi n bán t đ ng
1.1.1.1 Khái qt chung
Cácăcơngătrìnhănghiênăc uăv ămơ hình l păk ăho chăqu nălỦăv năhƠnhăvƠăgiámăsát,ăđi uă
khi năbánăt ăđ ng nói chung đ uăxơyăd ng thu tătoán, ph nă m măl păk ăho chăt

i,

tínhă tốnă xácă đ nhă thơngă s ă v nă hƠnhă cácă cơngă trìnhă th yă l iă vƠ thi tă l pă m tă s h ă
th ng giámă sát,ă đi uă khi n bán t ăđ ng t iăch các CTTL ch ăch t. Nh ngă môă hìnhă
nh ăth ăth

ngăđ

c ngăd ngă ănh ngăHTTăcóăquyămơăl năho căch aăcóăđi uăki nă

H HătoƠnăb ăh ăth ng. Trongăm cănƠyăs trình bày t ngăquan v ăđ cătính, ch căn ngă
c aă m tăs ă mơăhìnhătiêuăbi u đƣăđ

căcơngă b thơng qua các cơng trình nghiênăc uă

c a cácăt ăch căvƠăcácănhƠăkhoaăh cătrênăth ăgi i.
1. Phân tích và đi u khi n h th ng t
Analysis)

i (ẤNCA - Irrigation Network Control and

Trongăcơngătrìnhănghiênăc uănƠy,ăCơngătyăHRăWallingfordă(V

ngăqu căAnh) đƣ xây

d ngăvƠăphátătri n mơ hình INCA (t ăn mă1980).ăCácăch căn ngăchínhăc aăINCA [8]
baoăg m:
- L păvƠăhi uăch nhăk ăho chăt

i,ăk ăho chă v năhƠnhăcơngătrìnhăđ uăm iăvƠă và các

cơngătrìnhăphơnăph i,ăđi uăti tăn

cătrênăkênh.

- Tính yêu c uăn

căc aăcácăkênhăc pă3 ng v iănh ngăc ăc uăcơyătr ngăkhácănhau.

- Cóăth ătheoădõi l păn

căm tăru ng,ăđ ă măđ t và m căn

m i,ăcơngătrìnhăphơnăph iăn

c.

- Giám sát vƠăđi uăkhi năbánăt ăđ ngăcơngătrìnhăđ uăm i.
- ánh giá hi uăqu ăc aăh ăth ng t

i.
9

căt iăcácăcơngătrìnhăđ uă

B ngă1.1: Phơnălo iăvƠănh ngătínhăn ngăc ăb năc aăcácămơăhìnhăhi năđ iăhóaăqu nălỦă
v năhƠnhăHTTăđ căápăd ngăph ăbi nătrênăth ăgi i
Cácătínhăn ngă(có liên quan) c aăcácămơ hình
T.T

Mơ hình

(1)

(2)

L păk ăho chăs ăd ngăhi uăqu ă
cácăngu nătƠiănguyên
Tài
nguyên
đ t

Tài
nguyên
n c

Tài
nguyên
cây
tr ng

(3)

(4)

(5)

L păk ă
ho chă
t i
(phân
ph iă
n c)

L păk ă
ho chă
QLVH
và
GS Kă
bánăt ă
đ ng

Giám
sát và
đi uă
khi nă
t ă
đ ngă
t ăxa

Qu nă
lý
cơng
trình

Qu nă
lý kinh
t

Ghi
chú

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

1. Các mơ hình l p k ho ch qu n lý v n hành và giám sát, đi u khi n bán t đ ng
1

INCA





2

IMSOP





3

OPDM





4

CanalMan





5

IMS





6

SWAT





7

RUSTIC







()

8

OMIS







()

9

CPOIS















()

()

()

2. Các mơ hình giám sát và đi u khi n t đ ng t xa


1

FQM

2

EAO







3

TC/TM System







4

Klamath SCADA







5

CWMIS





()

6

FarmConnect







* Ghi chú: ()ălƠăkỦăhi uăbi uăth ămơăhìnhăkhơngăcóăđ yăđ ătínhăn ngăđ
đ ăc tăđó.
10

cănêuă ătiêuă

2. V n hành h th ng t

i (ẤMSOP - Irrigation Main System Operation)

Cơng trình nghiên c uănày đƣăxơyăd ngăvƠăphátătri n mơ hình IMSOP (t ăn mă1987)
nh mămơăph ngăvi căv năhƠnhăcácăh ăth ngăkênhăphơnăph iăn

căt

iăvƠăh ătr ăchoă

công tác QLVH các HTT [8]. C uătrúcăc aămơăhìnhăbaoăg mă3ăthƠnhăph nă(modules):
- Moduleăb căthốtăh iăn
b căthốtăh iăn

căti măn ngă(ETo)ăvƠă

căc aăcơyătr ngă(ETc)ăd aătrênăcácăs ăli uăkhíăt

- Moduleă yêuăc uăt
tu năd aăvƠoăc

că(ETM):ătínhătốnăb căthốtăh iăn

iă(IRM):ătínhătốnă uă c uăt

ngăđ ăb căthốtăh iăn

c,ăl

ng.

iăc aăt ngăkênhăc pă3ătheoăt ngă

ngăm aăhi uăqu ,ăt năth tăn

cădoăth mă

trênăkênhăvƠă ăm tăru ng.
- Moduleă v nă hƠnhă h ă th ngă (SOM):ă tínhă d nă yêuă c uă t
nh ngă c aă l yă n

căvƠă tínhătốnă l uă l

iă c aă cácă kênhă c pă 3ă t iă

ngă yêuă c uă t iă cácă m tă c tă c nă thi tă trênă h ă

th ngăkênh.ăT ăđóătínhătốnăxácăđ nhăđ ăm ăcácăc aăc ngăl yăn
ch

ngătrìnhăconăchoăphépăl păk ăho chăl yăn

c...ă

ngăth i,ăm tă

căt ăh ăch aăvƠătínhătốnăm căn

că

trongăh ăch a.
3. Mơ hình l p k ho ch phân ph i n

c và v n hành (OPDM – Operation Planning

Distribution Model)
Mơ hình OPDMădoăB ămơnăK ăthu tăsinhăh căvƠăt

iătiêu,ăTr

ngă

iăh căUtah,ăHoaă

K thi tăl păvƠăphátătri năt n mă1996.ăMơ hình này cóăch căn ngătínhătốnăv năhƠnh,ă
phơnătíchăvƠămơăph ngăcácăHTTăchoăphép tính tốn xác đ nhăđ ăm ăc aăl yăn

c c aă

cácălo iăc ngăcóăhìnhăd ngăkhácănhau.
OPDMăcóăth ă

cătínhăm căgi măn ngăsu tăcơyătr ngădoăm căđ ăthi uăh tăn

vùngă r ă cơy,ă doă n

cătrongă

că vƠă đ tă b ă nhi mă m n,ă doă ng pă úng,ầă i uă nƠyă choă phépă tínhă

tốn,ăđánhăgiáăv ăhi uăqu ăqu nălỦăv năhƠnhăHTT.
4. Qu n lý v n hành kênh t

i (CanalMan – Canal Management)

Trongăcơngătrìnhănghiênăc uănƠy,ăB ămơnăK ăthu tăsinhăh căvƠăt

iătiêuă(Tr

ngă

iă

h că Utah,ă Hoaă K ) đƣ thi tă l pă vƠă phátă tri n mơ hình CanalMan. Mơ hình này cho
phépămơăph ngăth yăl cădịngăch yăkhơngă năđ nhătrongăh ăth ngăkênhăh ăphơnănhánh.ă
Cácăch căn ngăchínhăc aănóăbaoăg m [16]:
- L păk ăho chăt

iăvƠăk ăho chăv năhƠnhăcácăcơngătrìnhăth yăl iăb ngăth ăcơng.

- Tính tốn các thơngăs v năhƠnhăt ăđ ngăhóaăcácăcơngătrìnhăt iăch .
- Thi tăl păs ăđ ăvƠătínhătốn,ăqu nălỦăcácăcơngătrìnhăt ăđ ngăđi uăti tầ
11


V ăth căch t,ămơăhìnhăCanalManăchínhălƠăphiênăb năc iăti n,ăphátătri năt ăcácămơăhìnhă
STEADY [17], UNSTEADY, PDM [18], [19] và OPDM.
5. L p k ho ch qu n lý t

i (ẤMS - Irrigation Management Scheduling)

V iăcơngătrìnhănghiênăc uănày, B ămơnăqu nălỦăn

c,ăTr

ngă

Anhăqu c đƣ xơyăd ngăvƠăphátătri n mơ hình l păk ăho chăt

iăh căCranfieldăc aă
iăhƠngăngƠy. Mơ hình

này có các ch căn ng chuyênăbi t:
- Quanătr c cácăs ăli uăv ăth iăti tăhƠngăngƠy.
- Cho phép xác đ nhăth iăgianăb tăđ uăph iăt
hi uăch nhăk ăho chăt
- IMSăch ăđ

iătrongăl năt

iăs păt iăvƠăph

ngăth că

iăkhiăcóăm a.

căthi tăl păchoăvi căqu nălỦăHTTăcanhătácătr ngăcơyătr ngăc n...

6. Mơ hình đánh giá n

c và đ t (SWAT - Soil and Water Assessment Tool)

SWATălƠăm t trongăs ă20ămơăhìnhă(trênăt ngăs ă123ămơăhìnhăvƠăph năm măđ

căgi iă

thi uăt iăH iăngh ăQu căt ăv ă ngăd ngămáyătínhătrongănơngănghi păt ăch căvƠoăthángă
10ăn mă1998ă ăHoaăK )ăcóăchúătr ngănhi uăđ năQLVHăcácăHTTăkênhăh .
C uă trúcă c aă mơă hìnhă baoă g mă cácă moduleă thƠnhă ph nă v ă thu ă v n,ă khíă t
tr ng,ăt

iăvƠăchuy năn

c,ăch tăl

ngăn

că(phùăsa,ănhi tăđ ăn

7. Tính tốn t i cho h th ng dùng n
Runoff, Storage Irrigation Calculator)
MơăhìnhăRUSTICăđ

c m t và n

c),ăn

ng,ă cơyă

căng m [20].

c h ch a (RUSTẤC – The

căphátătri năhoƠnăch nhăvƠoăn mă1994.ăNóălƠăcơngăc ăh ătr ăkháă

hi uăqu ăchoăc ăthi tăk ăvƠăl păk ăho chăqu nălỦăcácăHTT.ăBanăđ u,ăRUSTICăđ
d ngăch ăv iăm căđíchătínhătốnăt
sauănóăđƣăđ

iăchoăcácăHTTănh

căxơyă

ăAustraliaănh ngăch ăvƠiăn mă

căb ăsungăthêmăcácăch căn ng khácănh :

- Tínhătốnăl aăch năth iăv ,ăc ăc uăcơyătr ngăh pălỦ.
- ánhăgiáăhi uăqu ăqu nălỦăv năhƠnhăcác HTT...
8. Qu n lý v n hành h th ng t
Systems)

i (OMẤS - Operational Management of Irrigation

T ă n mă 1992 - 1993 Vi nă Th yă l că Delft đƣă nghiênă c u xơyă d ngă vƠă phátă tri n mơ
hình OMIS.ăCácăqătrìnhătínhătốn:ăcơnăb ngăn
uăc uăn

căvƠăk ăho chăphơnăph iăn

c năh ăth ngăvƠăh

căt

căm tăru ng,ăl păk ăho chăcanhătác,ă

iăđ uăđ

cămơăhìnhăhóaătheoăh

ngăti pă

ngăt iăt ăđ ngăđi uăkhi năcácăcơngătrìnhăt ăxa [8]. OMIS cho phép

l păk ăho chăđ uăv ăt

i v iăm tăhƠmăm cătiêu:ăt ngăăl iăíchăth căthuălƠăl n nh t.

12