Nghiên cứu dự báo dòng chảy lũ và xây dựng đường quá trình xả lũ về hạ du cho các hồ chứa thuộc lưu vực sông ba tỉnh Đắk Lắk ứng với các cấp độ mưa, áp dụng điển hình cho hồ chứa nước Ea Knop huyện Ea Kar

Biến đổi khí hậu tạo ra những hình thái thời tiết cực đoan dẫn đến lưu lượng lũ, đường quá trình lũ cũng như lưu lượng xả lũ về hạ du trong thực tế vận hành khác nhiều so với thiết kế ban đầu theo hướng bất lợi làm cho công trình có nguy cơ mất an toàn. Với mong muốn có thể dự báo được lưu lượng, mực nước hồ cũng như xây dựng quá trình xả lũ về hạ du tương ứng sát với thực tế giúp các cơ quan quản lý, vận hành hồ đập cũng như các cấp chính quyền địa phương có thể chủ động ứng phó khi xảy ra mưa lũ . Trong bài báo này giới thiệu ứng dụng phần mềm HEC-HMS để tính toán cho 1 hồ chứa điển hình thuộc lưu vực Sông Ba tỉnh Đăk Lắk làm cơ sở để áp dụng cho các hồ chứa khác của khu vực

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Lưu vực sông Ba nằm ở phía Đông và Đông Bắc của tỉnh Đăk Lắk, thuộc địa bàn các huyện
Ea Hleo, Krông HNăng, Ea Kar và M’Drăk. Theo thống kê của Chi cục Thủy lợi hiện trong vùng có khoảng 121 hồ chứa và 11 đập dâng với tổng diện tích tưới thiết kế là 9.951 ha, tuy nhiên trên thực tế diện tích tưới khoảng 8.756ha, đạt 88% diện tích tưới thiết kế.

Nguyên nhân chủ yếu là do các công trình thủy lợi xây dựng cách đây đã lâu, bị xuống cấp trầm trọng Một số công trình hồ chứa không đảm bảo an toàn nếu xảy ra lũ lớn do thiết kế với tần suất lũ nhỏ không còn phù hợp với thực tế. Biến đổi khí hậu đã làm cho mưa và lũ lớn tăng lên về cả cường độ và tần suất, xuất hiện khác hẳn so với trước đây. Trong khi các công trình tháo lũ được xây dựng rất thô sơ, qua quá trình vận hành đã bị hư hỏng, xuống cấp… dẫn đến giảm khả năng tháo lũ, mực nước hồ thường xuyên vượt qua mực nước dâng gia cường, thậm chí nhiều hồ còn vượt qua đỉnh đập, đe dọa đến sự an toàn của công trình đập đất cũng như đe dọa đến tính mạng và tài sản của người dân phía hạ du. Dự báo lũ trước đây chủ yếu theo các phương pháp truyền thống, chỉ mới tính toán theo tần suất thiết kế và kiểm tra, chưa xem xét đến lũ đặc biệt lớn (PMF) cũng như mưa trên lưu vực theo thời gian thực. Đặc biệt do hạn chế về trình độ khoa học công nghệ cũng như phương pháp tính toán nên chúng ta không thể dự báo lũ từ mưa một cách nhanh chóng được.

Để khắc phục những hạn chế nêu trên, chúng tôi đã thử nghiệm ứng dụng mô hình thủy văn HEC-HMS để tính toán cho 1 công trình cụ thể là hồ Ea Knop thuộc tiểu lưu vực sông Ba của tỉnh Đăk Lắk làm cơ sở để áp dụng cho các công trình khác .
Theo số liệu thống kê của Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Đắk Lắk, lượng mưa tháng trung bình mùa lũ tại các trạm khí tượng, thủy văn trong khu vực tỉnh dao động từ 180 mm đến 485mm. Các hồ chứa vùng nghiên cứu chủ yếu là công trình cấp III nên theo QCVN 04- 05/2012/BNNPTNT được tính toán với tần suất: lũ thiết kế với P = 1,5%; lũ kiểm tra P =
0,5% và có thể xem xét kiểm tra với lũ cực hạn PMF. Theo số liệu thu thập được tại các trạm KTTV trong khu vực thì các trận mưa sinh lũ tương ứng với các tần suất dao động trong khoảng giá trị như sau:

+ Đối với mưa 1 ngày lớn nhất: Lượng mưa thiết kế XTK dao động từ 210mm – 300mm; lượng mưa kiểm tra XKT dao động từ 250mm –350mm;
+ Đối với mưa 5 ngày lớn nhất: Lượng mưa thiết kế XTK dao động từ 350mm – 500mm; lượng mưa kiểm tra XKT dao động từ 500mm – 700mm.
Trên cơ sở tính toán dự báo lũ, xây dựng quá trình lũ đến, quá trình xả lũ xuống hạ du và mực nước hồ tương ứng với các cấp độ mưa là 100mm, 200mm, 300mm, 400mm, 500mm; mưa thiết kế, mưa kiểm tra, mưa cực hạn PMP.

2..PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5. DỮ LIỆU VÀ TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

5.1. Dữ liệu tính toán

5.2. Trình tự tính toán

6. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

6.1. Tính toán Dự báo dòng chảy lũ đến hồ chứa

6.1.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

6.1.3. Ứng dụng tính toán dự báo lũ và xây dựng đường quá trình lũ đến cho Hồ Ea Knop

6.2. Xây dựng đường quá trình xả lũ về hạ du

6.3. Xây dựng quan hệ lượng mưa ~ lưu lượng xả ~ mực nước hồ tương ứng

7. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Hà Văn Khối và nnk, Mô hình toán thủy văn, NXB Nông nghiệp, 2005.

[2] Hoàng Thanh Tùng (2004), “Dự báo lũ và cảnh báo ngập lụt cho hệ thống sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế”. Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường - ĐH Thủy lợi.

[3] Nguyễn Đính, Nguyễn Hoàng Sơn, Lê Đình Thành, “Ứng dụng mô hình HEC-HMS nghiên cứu mô phỏng dòng chảy lũ lưu vực sông Hương”.

[4] Hoàng Ngọc Tuấn, Viện KHTL miền Trung và Tây Nguyên, “Đề tài. Ứng dụng Bộ công cụ dự báo lũ và cảnh báo ngập lụt sau hạ du do xả lũ gây ra cho các hồ chứa thủy lợi vừa và nhỏ ở khu vực tỉnh Đắk Lắk”.

Xem bài báo tại đây: Nghiên cứu dự báo dòng chảy lũ và xây dựng đường quá trình xả lũ về hạ du cho các hồ chứa thuộc lưu vực sông ba tỉnh Đắk Lắk ứng với các cấp độ mưa, áp dụng điển hình cho hồ chứa nước Ea Knop huyện Ea Kar