Nghiên cứu cải tiến phương pháp xả tràn tiết kiệm nước dựa trên mối quan hệ triều - mặn trên sông Sài Gòn phục vụ cấp nước có hiệu quả cho nhà máy nước Tân Hiệp - TP. Hồ Chí Minh
09/01/2013Bài viết này tác giả trình bày những nghiên cứu ban đầu của mình về mối liên hệ giữa mực nước triều tại trạm mực nước Cảng Sài Gòn, diễn biến độ mặn tại cửa lấy nước trạm bơm Hòa Phú và thời gian xả nước nhằm phục vụ cho việc xây dựng kế hoạch vận hành xả nước tối ưu, tiết kiệm nước trong nhiệm vụ xả tràn đẩy mặn đảm bảo cho nhà máy nước Tân Hiệp hoạt động liên tục trong mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7 hàng năm.
I. Đặt vấn đề.
1. Giới thiệu chung về công trình thủy lợi Dầu Tiếng
Hồ Dầu Tiếng là một trong những công trình thủy nông có quy mô lớn nhất nước ta hiện nay, với dung tích 1,58 tỷ m3 nước. Hồ Dầu Tiếng được đưa vào vận hành từ năm 1985, có công trình đầu mối được xây dựng ở thượng nguồn sông Sài Gòn, tại ngã ba Dầu Tiếng thuộc huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương, trải dài từ 11012’ tới 12000’ vĩ độ Bắc và từ 116010’ đến 116030’ kinh độ Đông, cách TP.HCM khoảng 100 km và Thị xã Thủ Dầu Một( tỉnh Bình Dương) 60 km theo đường bộ.
Diện tích lưu vực hồ Dầu Tiếng là 2700 km2 (trên tổng diện tích lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai 5560 km2). Phía Bắc là nông trường Nước Trong, phía Tây là sông Vàm Cỏ Đông, phía Đông là sông Sài Gòn, phía Nam là quốc lộ 22 về phía Tây Nam huyện Củ Chi, TP.HCM.
Hồ được thiết kế phục vụ đa mục tiêu(như nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, cải thiện môi trường.....), mà trong đó cấp nước cho nông nghiệp là một trong những mục tiêu chính.
Trong những năm gần đây, cùng với sự gia tăng về dân số, phát triển đô thị đã làm cho các nguồn nước lầy từ các sông suối bị ô nhiễm, đặc biệt là những biến động của thời tiết, khí hậu đã tác động bất lợi đến nhiều vấn đề, trong đó vấn đề xâm nhập mặn gây ảnh hưởng đến nhiều mặt trong cuộc sống. Đáng chú ý với những địa phương ở hạ du đập Dầu Tiếng, như TP.HCM, với dân số đông, nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt rất lớn. Vì vậy mà năm 2004 TP đã đầu tư xây dựng nhà máy nước Tân Hiệp trên sông Sài Gòn, nhằm giải quyết một phần nguồn nước sạch cho người dân thành phố, khi xây dựng xong, một vấn đề khó khăn mà nhà máy nước Tân Hiệp phải đối mặt đó là tình hình xâm nhập mặn trong mùa khô(khi độ mặn vượt quá 250 mg/l là nhà máy phải ngừng hoạt động). Kể từ đó hồ Dầu Tiếng lại có thêm một nhiệm vụ không kém phần quan trọng, đó là xả nước để pha loãng độ mặn trong mùa khô cho nhà máy hoạt động liên tục. Công tác cấp nước được thực hiện khi có yêu cầu cụ thể từ nhà máy nước Tân Hiệp, lượng nước cấp dựa trên cơ sở diễn biến thủy triều ở hạ du sông Sài Gòn, có năm tổng lượng nước xả để pha loãng trên 200 triệu m3. Tuy nhiên với tình hình các hồ chứa tích không đủ đến cao trình thiết kế như hiện nay thì việc tính toán xả nước hợp lý là một yêu cầu cấp thiết.
2. Sự cần thiết phải cải tiến phương pháp xả để tiết kiệm nước
Kết thúc mùa mưa năm 2009 hồ Dầu Tiếng tích nước đạt đến cao trình thiết kế(+24,40 m), về lý thuyết với dung tích tương ứng với mực nước hồ +24,40 m thì đủ để cấp nước cho các nhu cầu dùng nước trong năm 2010. Tuy nhiên, mùa khô năm 2010 diễn biến phức tạp, nắng nóng và khô hạn kéo dài, nhu cầu sử dụng nước tăng cao. Kết thúc vụ Đông Xuân năm 2010, mực nước hồ chỉ còn ở cao trình Z=20,40m, đe dọa đến vấn đề an toàn nguồn nước cấp cho vụ Hè Thu 2010. Vì vậy ngay từ đầu vụ Hè Thu năm 2010 công ty đã phải thực hiện biện pháp tưới luân phiên.
Kết thúc mùa mưa năm 2010 hồ Dầu Tiếng tích nước chỉ đạt đến cao trình +22,90 m, với lượng nước hồ tích được việc cấp nước cho năm 2011 phải đối mặt với một số khó khăn như sau:
Năm 2010 hồ tích nước đến cao trình Z= 22,90 m, tương ứng với dung tích W =1261,20 triệu m3 và ứng với dung tích hữu ích là 791,20 triệu m3, thiếu hụt so với thiết kế là 318,8 triệu m3.
Năm 2011 được dự báo là mùa khô diễn biến phức tạp, tình hình xâm nhập mặn phức tạp hơn năm 2010, đòi hỏi phải xả một lượng nước lớn trong mùa khô để nhà Máy nước Tân hiệp hoạt động liên tục.
Cũng trên cơ sở dự báo khí tượng thủy văn 2011, tỉnh Long An yêu cầu công ty tính toán và chủ động xả nước để khống chế mặn trên sông Vàm Cỏ Đông giới hạn 2g/l không vượt quá Xuân Khánh, Hòa Khánh Tây, Đức Hòa cho năm 2011, qua tính toán lượng nước dự kiến cũng khoảng 60 triệu m3 (tính theo kế hoạch sử dụng của Long An).
Trước những khó khăn kể trên và những bài học được rút ra từ việc cấp nước của năm 2010. Công ty TNHH một thành viên khai thác thủy lợi Dầu Tiếng -Phước Hòa đã phối kết hợp với các đơn vị sử dụng nước trong hệ thống bàn bạc thống nhất kế hoạch cấp nước tiết kiệm, trong đó giải pháp then chốt là đã áp dụng biện pháp cấp nước luân phiên trên 3 hệ thống kênh chính ngay từ đầu vụ Đông Xuân 2011, trong quá trình thực hiện cũng đã cùng nhau bàn bạc, rút kinh nghiệm và giải quyết những tồn tại. Tuy nhiên, như đã nói ở trên, năm 2011 được dự báo là năm mà vấn đề xâm nhập mặn diễn biến phức tạp, theo tính toán thì mỗi tháng phải xả tràn 2 đợt, mỗi đợt 8-11 ngày và thời gian xả là từ tháng 1 đến tháng 7(theo hợp đồng với nhà máy nước Tân Hiệp). Như vậy với tình hình thiếu nước như năm 2011, không chỉ áp dụng các biện pháp tiết kiệm nước qua hệ thống kênh mà còn phải tiết kiệm nước trong quá trình xả qua tràn pha loãng nước cho nhà máy Tân Hiệp.
Xuất phát từ yêu cầu tối ưu hóa nguồn nước xả xuống sông mà vẫn pha loãng được độ mặn, tác giả đã xem xét lại quá trình xả tràn pha loãng độ mặn trong những năm qua, xem xét và tìm mối liên hệ giữa đỉnh triều quan trắc tại trạm mực nước Cảng Sài Gòn và đỉnh mặn quan trắc tại cửa lấy nước của trạm bơm Hòa Phú(Bến Than), xem xét thời gian chuyển nước từ sau cửa xả cho đến vị trí cửa lấy nước của trạm bơm, nhằm tìm ra một cơ sở khoa học trong việc xây dựng kế hoạch xả tràn hợp lý, hiệu quả.
II. Cơ sở, phương pháp nghiên cứu.
1. Sơ bộ tình hình xả nước pha loãng độ mặn trong những năm qua.
Nhà máy nước Tân hiệp được xây dựng và đưa vào sử dụng từ năm 2004, cũng từ đó đến nay, cứ vào khoảng tháng 12 hàng năm công ty lại cùng với nhà máy nước Tân Hiệp ký kết và thương thảo hợp đồng xả nước pha loãng độ mặn trước cửa trạm bơm của nhà máy trong mùa khô(từ tháng 1 đến tháng 7 ), Bảng 1 tổng hợp về lượng nước đã phục vụ trong những năm qua:
Bảng 1: Tổng hợp xả tràn từ năm 2004-2010 Năm Tổng số ngày xả (ngày) Tổng số giờ xả (h) Tổng lượng nước xả (106m3) 2004 16 384 20,74 2005 67,1 1610 172,46 2006 59,88 1392 119,32 2008 44,21 1061 238,54 2009 6 144 25,92 2010 32,43 744 73,152 Tổng cộng 259,62 6151 755,55 (Nguồn: Công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng-Phước Hòa) Qua số liệu thống kê xả mặn từ năm 2004-2010(Bảng 1) cho thấy: Với thời gian 259,62 ngày, đã thực hiện 6151 giờ xả nước qua tràn, như vậy trung bình mỗi ngày đã sử dụng khoảng 23,69 giờ để xả tràn. 2. Diễn biến triều và mặn trên đoạn sông nghiên cứu Trên cơ sở bảng thủy triều(tại trạm quan trắc Cảng Sài Gòn), diễn biến độ mặn một số tháng trong mùa khô của những năm qua, sau khi xem xét tác giả nhận thấy: Thời gian xuất hiện đỉnh triều tại trạm Cảng Sài Gòn và thời gian xuất hiện đỉnh mặn tại trạm bơm Hòa Phú lệch nhau từ 5-6 giờ. Có nghĩa là khi xuất hiện mực nước triều cao tại trạm Cảng Sài Gòn lúc 1 giờ thì từ 5-6 giờ tại trạm bơm Hòa Phú sẽ xuất hiện đỉnh mặn. 3. Xác định thời gian xả tràn Hạ du sông Sài Gòn - Đồng Nai với đặc điểm là lòng dẫn sâu, độ dốc đáy sông nhỏ, biên độ triều lớn, do đó nước mặn sẽ theo dòng triều lên xâm nhập rất cao trên thượng lưu. Các đợt xâm nhập mặn cao điểm(đặc biệt các tháng giữa mùa kiệt tháng 3 và tháng 4) đã gây gián đoạn hoạt động của hai nhà máy nước trọng điểm cấp nước cho hai đô thị dân cư quan trọng là nhà máy nước Tân Hiệp và nhà máy nước Thủ Dầu Một. Vấn đề xâm nhập mặn tác động đến vị trí sông khu vực xã Hoà Phú, huyện Củ Chi là khu vực vận hành trạm bơm cấp nước cho nhà máy nước Tân Hiệp. Qua số liệu thu thập được từ nhà máy nước Tân Hiệp: Độ mặn quan trắc được tại trạm bơm Hòa Phú đạt các giá trị cao chỉ vào một số giờ trong ngày, vì vậy việc pha loãng độ mặn cũng chỉ cần thực hiện một số giờ trong ngày và tính toán thời gian chuyển nước từ cửa xả đến vị trí trạm bơm Hòa Phú, những giờ còn lại không cần thiết phải xả nước. Như đã xác định ở mục 2.2(thời gian xuất hiện giữa đỉnh triều và đỉnh mặn lệch nhau khoảng 5-6 giờ) và thời gian chuyển nước từ cửa xả đến vị trí bơm nước khoảng 48 giờ(qua thống kê thực tế). Trong đó: Txả : Thời gian xả tràn N : Ngày xuất hiện mực nước triều cao (N-2): Ngày tiến hành xả tràn Tr : Giờ xuất hiện mực nước triều cao k1: Khoảng thời gian lệch nhau giữa đỉnh triều và đỉnh mặn(khoảng 5-6 giờ) k2: Số giờ diễn ra mực nước triều cao (Tr+k1): Giờ bắt đầu xả tràn (Tr+k1+ k2): Giờ kết thúc xả tràn Ví dụ: Thời gian từ 13 giờ đến 17 giờ ngày 12/3/2010 mực nước triều tại Cảng Sài Gòn đạt các giá trị cao, vậy thời gian cần thiết để xả tràn hiệu quả là từ 18 giờ đế 22 giờ ngày 10/3/2010. Trong ví dụ này ta có: Txả là từ 18 giờ ngày 10/3/2010 đến 22 giờ ngày 10/3/2010 N là ngày 12/3/2011 (N-2) là ngày 10/3/2011 Tr là 13 giờ ngày 12/3/2011 k1 bằng 5 giờ k2 bằng 4 giờ (Tr+k1) bằng 18 giờ (Tr+k1+ k2) bằng 22 giờ III. Kết quả phương pháp xả tràn mới Sau khi có được những cơ sở tính toán như trên, tác giả đã áp dụng ngay vào việc xả tràn pha loãng độ mặn cho mùa khô năm 2011, dưới đây là các đợt xả tràn(từ đợt 1 đến đợt 6 năm 2011): từ đầu mùa khô đến nay và kết quả độ mặn quan trắc được từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2011: Bảng 2: Tổng hợp các đợt xả từ đầu năm 2011 đến nay Đợt Tổng số ngày xả Tổng số giờ xả (giờ) Tổng lượng nước (106m3) 1 6 144 25,920 2 10 176 22,464 3 7 32 6,552 4 10 59 15,120 5 11 56 14,238 6 12 66 18,648 Tổng 56 533 102,942 (Nguồn: Công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng-Phước Hòa) Bảng 3: Diễn biến độ mặn nước sông Sài Gòn tại trạm bơm Hòa Phú(Bến Than) tháng 2 năm 2011 Ngày 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Giờ Độ mặn (mg/l Cl- ) 1 229 122 90 108 60 55 57 56 60 64 82 98 112 111 120 128 138 45 56 60 85 104 165 174 236 249 253 177 2 229 104 73 58 43 43 36 40 40 54 66 73 126 108 125 135 130 46 36 37 50 66 108 119 148 243 236 148 3 229 122 84 55 41 40 31 31 31 42 42 54 104 94 126 138 123 55 39 32 46 44 75 87 97 169 196 110 4 237 141 97 60 45 38 28 27 27 30 31 43 78 73 117 145 143 87 45 38 32 31 45 49 61 108 170 75 5 246 157 119 66 49 42 30 26 23 24 25 31 47 52 68 149 149 111 73 43 35 26 32 34 42 67 70 51 6 258 207 180 119 78 46 32 27 23 22 24 23 41 30 56 135 168 151 131 71 42 31 29 29 31 40 37 36 7 220 212 192 146 97 66 45 31 24 23 22 22 30 27 44 87 166 175 167 110 73 36 36 28 26 31 31 31 8 185 150 213 196 143 84 55 43 24 28 23 22 24 25 31 54 147 190 183 161 123 64 47 30 26 27 27 27 9 147 63 156 156 160 113 89 53 42 33 24 22 22 21 25 31 68 127 190 200 161 90 63 32 28 26 25 25 10 56 50 108 140 109 134 93 66 47 37 28 23 23 20 22 27 36 95 151 210 178 138 92 41 33 28 25 24 11 39 45 66 89 91 96 92 71 57 45 36 29 23 21 21 25 27 44 110 141 181 172 117 67 40 30 26 24 12 37 40 42 55 62 61 59 58 56 52 40 34 25 21 21 23 23 31 71 110 111 177 146 90 63 35 28 25 13 34 31 34 37 39 41 41 42 32 47 44 40 29 26 22 20 21 27 42 85 85 90 108 108 76 50 33 25 14 34 33 30 35 28 32 35 31 29 35 43 45 37 30 22 22 21 23 27 40 57 63 76 71 86 68 42 30 15 39 34 29 34 26 26 28 29 26 28 36 50 45 31 26 25 23 24 24 29 35 48 53 54 79 99 57 37 16 44 34 29 33 24 25 26 22 25 27 29 51 60 51 35 32 32 26 25 30 28 32 47 40 64 130 99 63 17 48 38 37 32 29 25 24 22 22 25 26 47 80 68 54 48 43 38 27 33 35 30 30 34 55 155 145 121 18 57 46 43 36 35 27 26 23 22 24 27 44 91 89 103 93 51 51 42 35 40 38 35 35 53 171 179 140 19 97 60 53 39 39 33 20 33 26 28 28 46 97 101 115 113 99 79 59 54 45 41 44 46 56 183 199 180 20 163 114 101 43 72 50 44 39 33 36 33 49 100 115 140 145 146 103 89 84 86 100 73 52 60 184 208 190 21 182 113 133 70 83 68 58 47 47 46 40 53 101 121 152 164 160 141 137 138 107 149 91 72 82 194 216 205 22 205 155 145 128 102 95 78 53 66 57 58 71 103 125 150 170 127 157 162 159 164 204 123 102 110 200 208 166 23 191 150 145 109 79 96 103 69 80 75 71 84 104 126 149 141 110 110 133 148 198 224 181 180 156 223 200 146 24 153 107 186 74 66 83 97 82 95 95 88 97 106 121 136 140 68 81 97 113 141 213 231 217 236 245 186 131 TB 140 97 99 80 67 59 51 43 40 41 40 48 67 67 78 91 92 84 88 90 89 92 85 75 81 123 121 91 min 34 31 29 32 24 25 20 22 22 22 22 22 22 20 21 20 21 23 24 29 28 26 29 28 26 26 25 24 max 258 212 213 196 160 134 103 82 95 95 88 98 126 126 152 170 168 190 190 210 198 224 231 217 236 262 253 205 Số giờ >150 13 6 5 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 3 4 5 4 5 5 3 3 3 11 11 5 Số giờ >=200 8 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 3 1 1 2 5 6 1 Số giờ >=250 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 (Nguồn: Nhà máy nước Tân Hiệp-Tổng công ty cấp nước Sài Gòn) Bảng 4: Diễn biến độ mặn nước sông Sài Gòn tại trạm bơm Hòa Phú(Bến Than) tháng 3 năm 2011 Ngày 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Giờ Độ mặn (mg/l Cl- ) 1 130 102 49 65 81 79 58 94 119 137 131 211 234 259 157 166 155 84 92 83 88 79 56 86 88 170 184 162 197 163 75 2 129 113 65 64 66 53 52 56 74 89 90 162 165 218 108 161 173 105 62 60 67 51 46 58 60 121 109 102 172 146 91 3 130 123 79 63 52 47 50 42 50 56 60 113 124 147 85 160 194 136 77 74 49 39 36 42 35 71 58 75 141 125 119 4 131 137 145 78 54 52 50 38 39 41 45 64 80 82 57 124 211 178 138 85 58 34 34 32 32 46 46 49 84 104 158 5 121 150 152 109 77 68 48 42 39 36 41 50 50 59 45 76 132 230 209 106 66 30 31 32 29 40 38 39 54 78 186 6 70 170 184 161 112 98 77 49 46 41 35 38 36 43 39 51 195 250 240 169 105 44 31 31 28 32 32 31 41 55 200 7 39 126 192 189 140 161 116 80 60 49 37 38 33 37 33 42 149 240 272 256 153 65 40 32 30 30 30 30 37 44 149 8 28 108 151 209 168 208 143 109 100 69 43 40 35 23 31 34 62 215 305 300 220 98 49 37 35 31 31 29 33 37 87 9 25 55 119 156 180 221 168 176 141 87 61 45 36 35 29 31 47 170 219 348 266 125 71 45 45 33 31 29 31 33 48 10 26 33 64 120 136 182 200 190 157 122 87 60 47 35 30 29 40 116 158 349 320 158 95 62 60 38 34 30 31 31 40 11 24 28 34 71 103 132 140 207 182 142 106 93 55 38 31 29 35 65 62 197 198 141 122 95 96 48 36 32 31 33 37 12 24 25 29 42 99 92 96 147 137 142 124 103 71 45 34 30 33 36 56 150 150 97 117 117 104 66 44 33 34 32 35 13 25 25 27 30 42 72 70 109 98 97 103 121 89 56 39 35 34 34 45 85 86 65 81 89 101 98 68 42 40 39 37 14 30 27 27 30 33 42 46 70 70 70 89 109 118 85 49 39 36 36 42 68 62 44 53 51 97 135 99 51 46 48 39 15 31 28 27 29 32 37 35 44 50 56 59 86 122 126 65 46 58 41 44 58 48 39 42 44 95 153 161 97 72 60 54 16 42 33 31 33 47 42 37 41 44 40 56 74 134 203 125 85 97 70 54 62 57 38 40 35 69 159 185 170 137 114 98 17 81 61 45 42 56 52 39 44 42 47 59 68 137 223 162 144 142 98 84 88 65 41 38 34 54 168 206 197 195 166 127 18 124 104 73 63 70 72 58 62 51 49 65 81 139 228 194 195 203 165 121 117 104 48 42 38 59 152 212 229 231 218 203 19 151 158 133 103 103 100 91 95 69 67 85 95 176 240 228 242 244 230 194 175 131 76 48 42 69 150 226 250 267 237 228 20 175 170 170 140 142 160 145 119 107 94 128 111 181 219 249 249 252 256 266 250 190 95 117 65 81 164 215 258 270 257 251 21 200 170 195 179 174 210 166 189 142 149 183 167 219 212 238 244 242 240 303 305 248 147 145 82 109 140 207 281 268 212 235 22 180 124 161 163 219 226 190 222 209 209 243 250 262 239 207 212 193 188 240 250 240 195 167 126 155 Cúp 205 250 247 146 168 23 140 110 138 134 166 145 150 232 241 223 266 288 271 239 187 176 145 145 189 193 170 155 193 146 192 201 228 213 108 144 24 120 94 77 96 118 106 117 177 180 174 291 308 310 233 170 161 99 110 125 139 120 98 126 131 218 195 221 194 88 88 TB 91 95 99 99 103 111 98 110 102 95 104 116 130 139 108 115 132 143 150 165 136 83 76 65 81 97 119 121 128 107 121 min 24 25 27 29 32 37 35 38 39 36 35 38 33 23 29 29 33 34 42 58 48 30 31 31 28 30 30 29 31 31 35 max 200 170 195 209 219 226 200 232 241 223 291 308 310 259 249 249 252 256 305 349 320 195 193 146 218 170 226 281 282 257 259 Số giờ >=150 4 5 7 6 5 7 5 7 5 3 4 6 8 11 9 10 10 11 11 12 10 3 2 0 3 7 11 10 10 6 8 Số giờ >=200 1 0 0 1 1 4 1 3 2 2 3 4 5 11 4 4 5 7 8 7 5 0 0 0 1 0 7 7 6 4 5 Số giờ >=250 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 3 1 0 0 1 2 4 7 2 0 0 0 0 0 0 4 3 1 1 (Nguồn: Nhà máy nước Tân Hiệp-Tổng công ty cấp nước Sài Gòn) Bảng 5: Diễn biến độ mặn nước sông Sài Gòn tại trạm bơm Hòa Phú(Bến Than) tháng 4 năm 2011 Ngaøy 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Giờ Độ mặn (mg/l Cl- ) 1 89 53 46 45 50 53 61 72 100 143 156 200 135 106 62 66 44 50 56 38 40 41 2 86 61 45 38 38 41 46 51 65 89 94 153 108 114 82 89 49 40 41 36 36 37 3 90 75 46 39 37 30 35 44 43 55 66 100 84 109 157 107 65 44 27 35 34 33 4 113 87 54 45 39 37 35 34 35 45 38 53 53 83 172 156 103 57 41 34 32 31 5 186 115 83 69 46 45 37 34 35 38 38 45 46 65 183 200 156 108 53 36 33 30 6 203 162 106 69 66 54 43 40 35 36 37 39 37 48 157 214 215 145 76 38 35 30 7 216 191 156 111 92 89 53 45 36 37 37 35 34 40 87 181 258 209 93 44 37 8 168 121 187 156 120 97 80 59 47 43 39 35 30 38 44 133 240 257 150 53 43 9 116 161 149 188 131 135 107 80 63 59 44 37 34 33 41 76 170 243 187 81 58 10 62 110 95 154 174 159 134 95 91 86 65 46 35 35 34 51 118 160 145 97 79 11 47 71 74 111 112 132 144 136 137 125 83 60 40 36 34 43 73 118 95 81 93 12 39 61 55 79 89 88 97 154 162 149 100 91 49 39 35 37 51 67 66 62 70 13 40 55 58 57 67 70 77 90 142 163 169 123 81 49 37 39 47 48 48 48 56 14 43 43 40 45 46 51 56 78 94 126 175 193 143 86 53 44 44 53 39 41 42 15 48 49 44 44 44 43 44 57 71 115 183 225 196 151 79 81 62 58 39 40 39 16 76 57 54 49 50 47 48 50 63 96 161 241 220 175 160 114 101 82 42 40 39 17 95 91 72 59 64 53 59 59 68 89 158 256 250 209 189 175 124 137 50 41 42 18 159 135 96 97 83 72 69 65 85 96 160 232 276 250 246 252 220 163 73 58 49 19 210 175 145 124 116 96 111 91 105 110 178 219 248 264 270 277 270 246 98 80 59 20 236 210 168 164 151 131 140 131 156 133 194 187 200 200 202 238 258 309 116 111 90 21 170 173 182 202 187 167 162 170 208 167 229 185 167 161 151 177 187 266 131 133 102 22 126 130 124 112 155 188 186 199 247 214 238 184 128 91 108 133 143 192 89 113 113 23 101 87 92 69 117 124 132 194 245 239 263 183 96 78 67 74 122 123 53 85 84 24 64 60 61 57 83 87 96 146 179 204 251 160 103 69 56 49 108 77 42 53 60 TB 116 106 93 91 90 87 86 91 105 111 132 137 116 105 113 125 135 136 77 62 57 34 min 39 43 40 38 37 30 35 34 35 36 37 35 30 33 34 37 44 40 27 34 32 30 max 236 210 187 202 187 188 186 199 247 239 273 256 278 264 273 292 304 309 187 133 113 41 Số giờ 8 6 4 5 4 3 2 4 6 5 13 13 7 7 10 9 9 9 2 0 0 0 Số giờ 4 1 0 1 0 0 0 0 3 3 4 6 5 4 3 5 6 6 0 0 0 0 Số giờ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 2 2 1 2 3 3 0 0 0 0 (Nguồn: Nhà máy nước Tân Hiệp-Tổng công ty cấp nước Sài Gòn) Bảng 6: Tổng hợp Kết quả tiết kiệm nước từ việc cải tiến xả tràn Năm 2004-2010 Năm 2011 Tổng số ngày xả (ngày) Tổng số (h) Tổng lượng nước xả (106m3) Trung bình mỗi ngày xả (giờ) Lưu lượng xả trung bình (m3/s) Tổng số ngày xả (ngày) Tổng số (h) Tổng lượng nước xả (106m3) Trung bình mỗi ngày xả (giờ) Lưu lượng xả trung bình (m3/s) 259,62 6151 755,55 23,69 34,12 56 533 102,942 9,52 53,64 (Nguồn: Công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng-Phước Hòa) Nhận xét: Từ kết quả ở các bảng 5,6 và 7(hàng cuối cùng trong mỗi bảng), chỉ có ngày 20/3/2011 là ngày có số giờ mặn >=250 (mg/l Cl- ) tổng cộng có 7 giờ(Theo quy định tổng số giờ mặn >=250 (mg/l Cl- ) trong mỗi ngày phải <=4 giờ, vi phạm hợp đồng là 3 giờ). Tuy nhiên ngày 19-20/3/2011 là những ngày xảy ra hiện tượng siêu mặt trăng(ngày mặt trăng gần trái đất nhất trong 18 năm qua). Qua số liệu ở Bảng 8 cho thấy: Từ năm 2004-2010 với thời gian 259,62 ngày, đã thực hiện 6151 giờ xả nước qua tràn, như vậy trung bình mỗi ngày sử dụng khoảng 23,69 giờ để xả tràn(từ năm 2004-2010 thời gian xả tràn gần như liên tục các giờ trong ngày, xả cả vào những giờ triều thấp), lưu lượng xả trung bình Q= 34,12 m3/s. Cũng từ Bảng 8, năm 2011 với thời gian 56 ngày, đã thực hiện 533 giờ xả nước qua tràn, như vậy trung bình mỗi ngày sử dụng khoảng 9,52 giờ để xả tràn(năm 2011 công ty tính toán và chỉ xả vào những giờ có mực nước triều cao trong ngày), lưu lượng xả trung bình Q= 53,64 m3/s. Qua đó cho thấy năm 2011 đã cải tiến trong việc xả nước pha loãng độ mặn cho nhà máy nước Tân Hiệp với thời gian vận hành xả tràn trong mỗi ngày từ 23,69 giờ giảm xuống còn 9,52 giờ, giảm được 14,17 giờ trong mỗi ngày xả tràn. Lượng nước tiết kiệm được so với cách xả trước đây là 97,47 triệu m3. IV. Kết luận và kiến nghị 1. Kết luận Nghiên cứu này bước đầu chỉ ra được những cơ sở sở khoa học phục vụ cho việc nâng cao công tác quản lý vận hành công trình nói chung và vận hành cấp nước pha loãng độ mặn trên sông Sài Gòn nói riêng, nhằm ứng phó với tình hình khi mà các hồ chứa tích nước không đạt thiết kế hoặc các nhu cầu sử dụng nước tăng cao. Với nghiên cứu này tác giả đã xác định được mối quan hệ về thời gian giữa đỉnh triều xuất hiện tại Cảng Sài Gòn và đỉnh mặn xuất hiện tại cửa lấy nước của trạm bơm Hòa Phú có khoảng thời gian lệch nhau từ 5-6 giờ. Bước đầu của nghiên cứu tác giả cũng xác định được thời gian chuyển nước từ cửa xả đến vị trí cửa lấy nước của trạm bơm Hòa Phú là 48 giờ(khác với một vài nghiên cứu trước đây cho rằng thời gian chuyển nước là 8 giờ). Cuối cùng tác giả cũng đã đề xuất được công thức kinh nghiệm về thời gian cần thiết để vận hành xả tràn tiết kiệm. 2. Kiến nghị Lần đầu tiên công trình thủy lợi Dầu Tiếng áp dụng phương pháp xả tràn mới, mặc dù phương pháp này bước đầu đã cho một số kết quả đáng khích lệ. Tuy nhiên vẫn còn nhiều yếu tố tác động chưa tính đến khi trình bày trong báo cáo này, hoặc là chưa được nghiên cứu đến, cần được quan tâm xem xét đó là: Diễn biến độ mặn trong mỗi tháng có sự khác nhau, cần nghiên cứu thêm để xác định giá trị k1 ứng với từng tháng trong mùa khô. Do lượng nước ngầm bổ sung vào sông trong các tháng khác nhau cũng khác nhau, vì vậy nếu chỉ căn cứ vào mực nước triều mà không xét đến lượng nước gia nhập khu giữa(nước ngầm và nước từ mưa) để xây dựng kế hoạch xả thì đôi khi kết quả lại nằm ngoài ý muốn. Theo như công thức trên thì thời gian chuyển nước từ cửa tràn đến trạm bơm Hòa Phú là 48 giờ(thử nghiệm cho kết quả tốt khi xả tràn với lưu lượng từ 60-100 m3/s). Vì vậy khi xả tràn với lưu lượng nhỏ hơn 60 hoặc lớn hơn 100 m3/s thì thời gian chuyển nước có thể khác 48 giờ. Trong quá trình vận hành xả tràn nếu người vận hành không thực hiện đúng như thời gian quy định thì lượng nước khi chuyển đến trạm bơm sẽ bị lệch pha với pha mặn tại vị trí này. Như vậy độ mặn sẽ không được pha loãng. Trong quá trình vận hành xả tràn nếu giữa người xây dựng kế hoạch xả tràn và người quan trắc mặn không có sự phối hợp đúng thì có thể dẫn đến việc điều chỉnh kế hoạch xả tràn bị sai, dẫn đến lãng phí nước. Cuối cùng là cần có một sự hỗ trợ về tài chính để tác giả có điều kiện thực hiện một số thử nghiệm thực tế để tính toán chính xác thời gian chuyển nước từ cửa xả đến trạm bơm Hòa Phú ứng với các thời điểm khác nhau trong mùa khô. Tài liệu tham khảo [1]. Bảng thủy triều năm 2010 và 2011, tập 2-Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ. [2]. Kết quả phân tích độ mặn tại vị trí lấy nước của trạm bơm Hòa Phú - nhà máy nước Tân Hiệp các tháng (1-7) của các năm 2009, 2010 và 2011. [3]. Thông báo xả tràn các đợt trong năm 2009, 2010 và 2011 của công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng-Phước Hòa. Tác giả:ThS. Nguyễn Văn Lanh Tạp chí KH&CN Thủy lợi
điện
>=150
>=200
>=250
giờ xả
giờ xả
Công ty TNHH MTV khai thác thủy lợi Dầu Tiếng - Phước Hòa
Ý kiến góp ý:
