TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
Số liệu nhu cầu sử dụng nước của các hộ dùng nước
tải về 6.44 Mb.
|
|
Nguồn: Công ty Tư vấn Xây dựng điện 1 3.1.2. Số liệu nhu cầu sử dụng nước của các hộ dùng nước daily-envflow là chuỗi số liệu ngày của nhu cầu 1 (thủy điện), đơn vị tr.m3; daily-irrig1 là chuỗi số liệu ngày của nhu cầu 2 (tưới), đơn vị tr.m3; daily-supply là chuỗi số liệu ngày của nhu cầu 3 (công nghiệp), đơn vị tr.m3; daily-irrig2 là chuỗi số liệu ngày của nhu cầu 4 (sinh hoạt), đơn vị tr.m3; Nhu cầu sử dụng nước của các hộ dùng nước được biểu thị ở phụ lục 2. 3.1.3. Các thông số của phương pháp Muskingum - Các thông số của phương pháp Muskingum là: x và k là các hằng số (k có ý nghĩa như thời gian chảy truyền của đoạn sông, x là hằng số biểu thị chiều dài đoạn sông tính toán). - Thông số: x và k ban đầu được lấy theo phương pháp diễn toán lũ của từng đoạn sông trên lưu vực sông Ba. 3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Để vận hành được trong quá trình tính toán điều tiết hồ chứa và diễn toán dòng chảy trong sông thì mô hình phải được hiệu chỉnh và kiểm định. Tuy nhiên do không có số liệu điều tiết của từng hồ chứa trong những năm qua. Do vậy trong quá trình hiệu chỉnh và kiểm định tác giả đã đưa các hồ về trạng thái hồ không hoạt động, nhưng các hồ vẫn được gắn vào hệ thống, dòng vào hồ bao nhiêu thì dòng ra khỏi hồ bấy nhiêu. Dùng phương pháp Muskingum để diễn toán dòng chảy từ các hồ ở thượng lưu, sông nhánh về hạ lưu và được hiệu chỉnh, kiểm định tại trạm thủy văn Củng Sơn. Quá trình hiệu chỉnh nhằm xác định các thông số của mô hình để cho kết quả tính toán phù hợp nhất với số liệu thực đo. Việc hiệu chỉnh các thông số mô hình có thể được tiến hành bằng 2 phương pháp: phương pháp thử sai hoặc phương pháp tối ưu. Ở đây cả hai phương pháp được sử dụng để dò tìm bộ thông số cho lưu vực cần tính toán. Quá trình hiệu chỉnh và kiểm định được tiến hành cho cả quá trình dòng chảy trong mùa cạn (từ tháng 01 đến tháng 8). Chỉ tiêu thống kê NASH được sử dụng để đánh giá chất lượng mô phỏng quá trình dòng chảy mùa cạn trong các năm chọn để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. Kết quả được trình bày dưới đây. 3.2.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình Số liệu dùng để hiệu chỉnh mô hình là chuỗi số liệu dòng chảy trung bình ngày từ 01/01/1983 đến ngày 31/8/1983. Trong khuôn khổ của luận văn chỉ nghiên cứu khu vực từ các hồ An Khê -Knak, Yayun hạ, Krông Hnăng, sông Ba Hạ, sông Hinh về đến trạm thủy văn Củng Sơn. Mặt khác diễn toán dòng chảy các đoạn sông là phương pháp Muskingum. So sánh đường quá trình dòng chảy tính toán với đường quá trình dòng chảy thực đo và đánh giá độ hữu hiệu của mô hình bằng chỉ tiêu Nash. Qua đó có thể thấy, nói chung về dạng đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo là phù hợp, kết quả đánh giá theo chỉ tiêu Nash khá tốt 0,83. Bảng 3.2: Bộ thông số của mô hình Muskingum diễn toán từng đoạn sông
Ghi chú: Đoạn 1: từ đập Yayun hạ - ngã ba sông YaYunpa với sông Ba,; Đoạn 2: từ đập An Khê - ngã ba sông YaYunpa với sông Ba; Đoạn 3: từ ngã ba sông YaYunpa - ngã ba sông Krông Hnăng với sông Ba; Đoạn 4: từ đập EaKrông Hnăng - Ngã ba sông Krông Hnăng với sông Ba; Đoạn 5: từ ngã ba Krông Hnăng - Ngã ba sông Hinh với sông Ba; Đoạn 6: từ đập Sông Hinh - Ngã ba sông Hinh với sông Ba; Đoạn 7: từ ngã ba sông Hinh với sông Ba - Trạm thủy văn Củng Sơn;
Hình 3.3: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo trạm thủy văn Củng Sơn năm 1983 3.2.2. Kết quả kiểm định mô hình Số liệu dùng để kiểm nghiệm mô hình là chuỗi số liệu lưu lượng tại trạm Củng Sơn từ 01/01/1982 đến 31/8/1982. Với bộ thông số đã lựa chọn ở trên cho các đoạn sông. Độ hữu hiệu của kiểm nghiệm mô hình tính theo chỉ tiêu Nash đạt 0,81. 
Hình 3.4: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo trạm thủy văn Củng Sơn năm 1982 3.3. Vận hành điều tiết liên hồ chứa 3.3.1. Quy tắc vận hành Trong mô hình sử dụng các hệ số coef để khống chế lượng nước xả đáp ứng các nhu cầu dùng nước, tương ứng với mực nước đã cho. Mỗi nhu cầu có một số hệ số ứng với nó. Ở đây, có 4 nhu cầu dùng nước là: thủy điện, công nghiệp (không có thủy điện), tưới và sinh hoạt. Giả sử đối với hồ chứa sông Ba Hạ: coef 3.txt: 101,0.0 102,0.5
103,1.0 Nếu mực nước nhỏ hơn 101 thì lượng nước thực tế cung cấp bằng 0. Nếu mực nước lớn hơn 101 và nhỏ hơn 102 thì lượng nước đó được xác định bằng cách nhân hệ số 0.5 với nhu cầu, còn khi mực nước lớn hơn 103 thì lượng nước thực tế chính bằng nhu cầu. Các hệ số này trong điều hành liên hồ chứa ở các mực nước quy định khác nhau tùy theo từng hồ chứa và sẽ được hiệu chỉnh dần để đảm bảo dung tích của hồ chứa cuối mùa kiệt không nhỏ hơn dung tích chết và lượng nước cấp cho các hộ sử dụng là lớn nhất. 3.3.2. Thứ tự ưu tiên các nhu cầu sử dụng nước Các hồ chứa trên lưu vực sông Ba được xây dựng với mục đích phát điện, có nguồn thủy năng dồi dào để đảm bảo phát một công suất lắp máy. Vì vậy, nhu cầu phát điện được ưu tiên đầu tiên (Nhu cầu 1). Các nhà máy thủy điện được xây dựng nằm ở thượng lưu đập dâng thủy lợi Đồng Cam. Đặc biệt Nhà máy Thủy điện sông Ba Hạ, với dung tích toàn bộ là 349.7 106 m3 khá lớn nên có thể tăng cường lượng nước tưới cho đập Đồng Cam trong mùa kiệt với diện tích tưới đảm bảo là 19800 ha. Từ đó, ta thấy mục tiêu tưới, cung cấp nước cho nông nghiệp, được xếp thứ hai (Nhu cầu 2). Hạ lưu sông Ba có nhiều khu công nghiệp lớn như Hòa Hiệp, An Phú và đông bắc Sông Cầu của tỉnh Phú Yên. Do đó, mục tiêu cấp nước cho công nghiệp của hồ chứa cũng được hướng đến, với ưu tiên ba (Nhu cầu 3). Cuối cùng là nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt (Nhu cầu 4). Vì tại các vùng cần cấp nước như thị xã Tuy Hòa thì đã có nguồn nước ngầm rất tốt nên nhu cầu này được ưu tiên cuối. Thứ tự ưu tiên cho các nhu cầu sử dụng nước của các hộ dùng nước trên là dùng chung cho các hồ trong điều tiết liên hồ chứa.
Hiện nay trong vận hành hồ chứa thủy điện không cần đáp ứng tối đa phụ tải riêng của từng hồ, mà chỉ có phát điện đạt công suất tối đa và truyền lên lưới điện quốc gia. Việc đảm bảo phụ tải do Trung tâm điều độ khu vực đảm nhận. Có nhiều kịch bản vận hành được thực hiện. Tuy nhiên sau khi chọn lọc, luận văn chỉ đưa ra 3 kịch bản chính. + Kịch bản 1: Nhu cầu cấp cho thủy điện ở mức 50% mức tối đa và đảm bảo dòng chảy tối thiểu phía hạ lưu, hệ số cho bằng 0.5. + Kịch bản 2: Nhu cầu cấp cho thủy điện ở mức đảm bảo (tối thiểu) và đảm bảo dòng chảy tối thiểu phía hạ lưu, dòng chảy qua nhà máy thủy điện của các hồ chứa là nhỏ nhất, hệ số bằng 1.0. + Kịch bản 3: Lựa chọn hệ số cấp nước sao cho nhu cầu cấp cho các hộ dùng nước (trên cơ sở nhân nhượng, hài hòa nhất nhưng vẫn ưu tiên phát điện). Các nhu cầu khác, hệ số không thay đổi. Việc lựa chọn các mực nước để đưa ra quy tắc vận hành cho từng hồ chứa là do tác giả tự định nhưng trên cơ sở nhu cầu dùng nước của các hộ dùng nước và tuân thủ theo mực nước chết và mực nước dâng bình thường để phân chia, tuy nhiên cách phân chia này là tùy thuộc vào cách thực hiện điều khiển của từng người, ở đây tác giả cũng mạnh dạn đưa ra quy tắc này. Với mỗi kịch bản, có các hệ số coef tương ứng, được đưa ra như trong bảng sau: Bảng 3.2: Các hệ số trong mô hình ứng với kịch bản 1
Bảng 3.3: Các hệ số trong mô hình ứng với kịch bản 2
3.3.4. Kết quả tính toán cho năm điển hình 1982 Kết quả tính toán được lượng nước cung cấp cho các mục đích sử dụng nước của các hộ dùng nước, dung tích và mực nước hồ chứa từng ngày được xuất ra trong các file (out-…). Số liệu cụ thể được thể hiện ở phụ lục II. 
Hình 3.5: File số liệu kết quả đầu ra sau khi chạy mô hình Sau khi tính toán điều tiết, dữ liệu kết quả được lưu dữ ở các dạng file sau:
d. Hồ Sông Ba Hạ Hình 3.6: Quan hệ đầu ra giữa mực nước hồ chứa, lượng trữ và tổng lượng ra (ứng với nhu cầu thủy điện ở mức tối đa, hệ số 0.5)
f. Hồ Sông Ba Hạ Hình 3.7: Quan hệ đầu ra giữa các sử dụng nước (ứng với nhu cầu thủy điện ở mức tối đa, hệ số 0.5) 3.3.4.2. Kết quả tính toán theo kịch bản 2:
f. Hồ Sông Ba Hạ Hình 3.8: Quan hệ giữa mực nước tổng lượng đến hồ, tổng lượng nước phát điện ứng với mưc đảm bảovà mực nước hồ chứa sau khi vận hành
f. Hồ Sông Ba Hạ Hình 3.9: Quan hệ đầu ra giữa các nhu cầu sử dụng nước (ứng với nhu cầu thủy điện ở mức đảm bảo, hệ số 1.0) 3.3.4.3. Nhận xét Với những kết quả đưa ra ở trên, tác giả có nhận xét như sau: + Kết quả thu được theo kịch bản 1: Ứng với lượng nước về hồ điển hình trong năm 1982, kết quả điều tiết như sau: Mực nước hồ chứa: Ứng với hệ số điều khiển 0.5 của thủy điện, nhu cầu phát điện được đảm bảo 50% nhu cầu phát điện tối đa, còn các nhu cầu khác được cố định. Có thể nhận thấy mực nước sau khi vận hành của các hồ An Khê - Knak, hồ EaKrông Hnăng, hồ Ba Hạ giảm mạnh ngay từ cuối tháng 1, tháng 2 và tăng lên vào đầu tháng 5 rồi lại giảm dần về cuối mùa kiệt. Dung tích hồ chứa cũng diễn biến theo xu thế tương tự mực nước hồ. Mực nước hồ Yayun hạ và sông Hinh sau khi vận hành giảm dần từ đầu tháng 1 và đến cuối mùa kiệt thì mực nước hồ về gần mực nước chết. Về cơ bản vận hành hồ chứa theo kịch bản 1, mực nước các hồ được đảm bảo là cuối mùa kiệt lượng nước trong hồ ở mức mực nước chết và lượng nước cung cấp cho thủy điện ở mức 50% nhu cầu phát điện tối đa. Các nhu cầu sử dụng nước: Ứng với hệ số 0.5 của thủy điện, nhu cầu phát điện được đảm bảo tối đa. Do vậy, lượng nước cung cấp cho các nhu cầu khác sẽ giảm mạnh trong tháng đầu và hầu như không cung cấp đủ cho những tháng tiếp theo. Khi ta giảm hệ số cung cấp của thủy điện xuống dưới mức 0.5, khả năng cấp nước cho các mục đích sử dụng khác sẽ được đáp ứng tốt hơn, thậm chí còn cao hơn so với nhu cầu đặt ra (công nghiệp, sinh hoạt trong tháng cuối mùa kiệt).
Hình 3.10: Nhu cầu, lượng nước dùng thực tế của các hộ dùng nước tại hồ An khê
Hình 3.11: Nhu cầu, lượng nước dùng thực tế của các hộ dùng nước tại hồ Ba Hạ + Kết quả thu được theo kịch bản 2: Với nhu cầu cho thủy điện chỉ ở mức đảm bảo (tối thiểu) nên hệ số lấy bằng 1.0. Khi đó, các sử dụng khác được đáp ứng một cách ổn định hơn và đã có nhiều thời điểm đạt được mức nhu cầu đặt ra. Mực nước hồ chứa: Ứng với hệ số điều khiển 1.0 của thủy điện, tức là nhu cầu phát điện được đảm bảo 100% nhu cầu phát điện ở mức (đảm bảo tối thiểu), còn các nhu cầu khác thì được cố định tùy theo mực nước của từng hồ. Sau khi vận hành mực nước của các hồ An Khê - Knak, hồ EaKrông Hnăng giảm dần từ tháng 1 đến tháng 4 và tăng lên vào đầu tháng 5 rồi lại giảm dần về cuối mùa kiệt. Dung tích hồ chứa cũng diễn biến theo xu thế tương tự mực nước hồ. Mực nước hồ Yayun hạ, sông Hinh và Ba Hạ sau khi vận hành ổn định và tăng dần. Về cơ bản vận hành hồ chứa theo kịch bản 2 mực nước các hồ được đảm bảovà hầu như không sử dụng hết lượng nước trong hồ theo đúng mục tiêu là cuối mùa kiệt, hồ về mực nước chết. Lượng nước cung cấp cho các hộ dùng nước đạt 100% nhu cầu của các hộ dùng nước. Như vậy cùng với việc tiếp tục thay đổi các hệ số, ta có thể tìm ra cách điều tiết nước cho các nhu cầu sao cho phù hợp nhất đối với mục tiêu mà ta hướng tới.
Hình 3.12: Nhu cầu, lượng nước dùng thực tế của các hộ dùng nước tại hồ An khê
Каталог: files -> ChuaChuyenDoi ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05 ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường tải về 6.44 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hông số
