Xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ hồ chứa nước Vực Mấu tỉnh Nghệ An

Vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ cần đạt hai mục tiêu chính là bảo đảm an toàn đập và hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại có thể vùng hạ lưu. Vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ có hiệu quả thường được dựa vào biểu đồ vận hành khẩn cấp. Biểu đồ vận hành khẩn cấp được biểu diễn dưới dạng họ các đường cong quy tắc. Các đường cong này biểu diễn lưu lượng xả của hồ chứa là hàm của trạng thái hồ (thường là dòng chảy đến hồ và mực nước hồ). Biểu đồ vận hành khẩn cấp không phụ thuộc vào kết quả dự báo lượng mưa và dự báo lưu lượng đến hồ chứa và điều kiện lũ hạ lưu hoặc các dữ liệu khác. Các biểu đồ vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ hướng dẫn người vận hành hoạt động trong điều kiện khẩn cấp. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ và kết quả áp dụng cho hồ chứa Vực Mấu, tỉnh Nghệ An được trình bày trong bài báo này.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Vận hành hồ chứa kiểm soát lũ là giải pháp vận hành trên cơ sở thu được lợi ích lớn nhất từ sử dụng dung tích hồ chứa trong một trận lũ. Mục tiêu chính của vận hành kiểm soát lũ là giảm thiểu thiệt hại do lũ ở hạ du, đồng thời đảm bảo chắc chắn rằng dung tích trữ tối đa của hồ chứa không bao giờ vượt quá giới hạn cho phép. Có hai trường hợp vận hành kiểm soát lũ hồ chứa riêng biệt là bình thường và khẩn cấp được sử dụng thay đổi lẫn nhau, chúng hoàn toàn phụ thuộc vào dung tích còn trống của hồ chứa có đủ khả năng để chứa tổng lượng lũ trong tương lai hay không.

Vận hành trong trường hợp bình thường khi dung tích còn trống hoàn toàn đủ khả năng chứa tổng lư ợng lũ, ngược lại khi dung tích còn trống không đủ khả năng chứa tổng lượng dòng chảy lũ đến trong tương lai thì hồ chứ a sẽ được chuyển sang trường hợp vận hành khẩn cấp.

Trong trường hợp vận hành bình thường, mục đích chính khi vận hành hồ chứa là giảm thiểu thiệt hại cho vùng hạ du. Do đó, các quyết định đưa ra hoàn toàn tùy thuộc vào điều kiện ràng buộc ở hạ du, ở các hồ chứa có dung tích phòng lũ thì dung tích này đủ khả năng để chứa các trận lũ thường xuyên xảy ra và trường hợp vận hành bình thường là chủ yếu.

Tuy nhiên, khả năng xảy ra một trận lũ lớn là hiện hữu trong điều kiện hiện nay. Khi đó tổng lượng lũ đến vượt quá khả năng chứa của hồ chứa, đe dọa đến an toàn của công trình. Do vậy, cần thiết phải xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp. Mục tiêu chính trong trường hợp vận hành khẩn cấp là đảm bảo an toàn đập. Việc xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp sẽ là một công cụ quan trọng giúp người vận hành ra quyết định vận hành xả lũ với lưu lượng là bao nhiêu, trong thời gian bao lâu nhằm đảm bảo an toàn đập trong trường hợp có lũ lớn hay trong các tình huống khẩn cấp.

Phương pháp xây dựng biểu đồ vận hành hồ chứa trong trường hợp khẩn cấp được đề xuất bởi USACE (1959). Với dung tích hồ chứa còn trống cho trước, lưu lượng xả lũ được xác định dựa vào kết quả tính toán dự báo tổng lượng dòng chảy lũ đến hồ từ thời điểm vận hành đến thời điểm kết thúc lũ. Tổng lượng dòng chảy đến hồ có được khi giả thiết rằng đường quá trình lưu lượng dòng chảy đến đạt đỉnh và tổng lượng dòng chảy được tính theo nhánh suy giảm của con lũ.

2. VẬN HÀNH KIỂM SOÁT LŨ HỒ CHỨA

2.1. Trường hợp bình thường

2.2. Trường hợp khẩn cấp

3. XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ̀ VẬN HÀNH KHẨN CẤP - PHƯƠNG PHÁP USACE

3.1. Phương pháp xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp

3.2. Các bước xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp

3.3. Xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ hồ chứa Vực Mấu

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Đăng Giáp &nnk (2016). Nghiên cứu xây dựng bản đồ cảnh báo ngập lụt phục vụ công tác chỉ huy phòng chống lũ lụt hạ du hồ chứa nước nước Vực Mấu, tỉnh Nghệ An. Báo cáo tổng hợp đề tài cấp tỉnh Nghệ An, Hà Nội -2016.

[2] Department of the Army U.S Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314-1000. (1987). “ Management of water control systems”.

[3] David Rivera Ramirez (2004). Flood control reservoir reservoir operations for conditions for conditions of limited storage capacity Leo R. Beard (1976). “Flood Control by Reservoir, HEC-IHD-Volume 7.

[4] Seth, S. M. ( 1998). “Flood Control Regulation of A Multi-reservoir System.” National Institude of Hydrology, Jal Vigyan Bhawan, Roorkee, 247 667 (India).

Xem bài báo tại đây: Xây dựng biểu đồ vận hành khẩn cấp kiểm soát lũ hồ chứa nước Vực Mấu tỉnh Nghệ An