Nghiên cứu cơ chế vận hành tối ưu hệ thống hồ thủy điện trên thượng nguồn sông cả đảm bảo yêu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng hạ du

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 33 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ VẬN HÀNH TỐI ƯU HỆ THỐNG HỒ THỦY ĐIỆN 
TRÊN THƯỢNG NGUỒN SÔNG CẢ ĐẢM BẢO YÊU CẦU PHÁT TRIỂN 
KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG HẠ DU 
Nguyễn Thiện Dũng1, Lương Ngọc Chung2, Nguyễn Văn Tuấn2 
Tóm tắt: Hiện nay, Việt Nam đã và đang phát triển mạnh mẽ các hệ thống các hồ chứa thủy điện trên 
các lưu vực sông chính, nơi có trữ lượng thủy năng nhằm sản xuất điện và khai thác sử dụng tài 
nguyên nước một cách có hiệu quả, hạn chế rủi ro phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng hạ 
du. Cơ chế vận hành đa hồ chứa, đa mục tiêu vừa phải đảm bảo mục tiêu phát điện vừa phải cung cấp 
đủ nước cho các nhu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu. Bài báo này sẽ trình bày tiếp cận vận 
hành tối ưu hệ thống hồ chứa đa mục tiêu trên thượng nguồn sông Cả theo tiếp cận vừa tối ưu lượng 
điện phát ra vừa đảm bảo cung cấp nước cho các nhu cầu phát triển dưới hạ du. Thay vì tiếp cận đa 
mục tiêu phát điện và cấp nước hạ du, bài toán được chuyển thành bài toán tối ưu đơn mục tiêu, lợi 
ích kinh tế của phát điện, các nhu cầu nước cho phát triển kinh tế được tính toán theo các kịch bản sử 
dụng nước và đưa vào bài toán dưới dạng các ràng buộc là các lưu lượng khống chế tại các điểm 
kiểm soát dưới hạ du. Kết quả của bài toán sẽ chỉ ra được sự phối hợp vận hành giữa các hồ chứa 
Bản vẽ, Khe Bố, Chi Khê và Bản Mồng tương ứng với các kịch bản sử dụng nước và từ đó lựa chọn 
kịch bản phối hợp vận hành tối ưu. 
Tóm tắt: Hồ chứa đa mục tiêu, Vận hành liên hồ chứa, Tối ưu, Hàm mục tiêu, Ràng buộc 
1. GIỚI THIỆU CHUNG * 
Quản lý tổng hợp tài nguyên nước trên các lưu 
vực sông có nhiều hồ chứa đa mục tiêu, đặc biệt 
đối với hệ thống các hồ chứa vừa phát điện vừa có 
nhiệm vụ điều tiết nước thì cần thiết phải có một 
cơ chế phối hợp vận hành liên hồ chứa đa mục 
tiêu vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế phát điện vừa 
phải đảm bảo cung cấp đủ nước cho phát triển 
kinh tế xã hội vùng hạ du. 
Tiếp cận tối ưu trong vận hành đa hồ chứa đa 
mục tiêu luôn là một trong những tiếp cận hàng đầu 
trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. Tiếp 
cận tối ưu bao gồm tối ưu đa mục tiêu và tối ưu đơn 
mục tiêu. Thực hiện thiết lập các bài toán tối ưu 
thường bao gồm bài toán tối ưu tuyến tính, tối ưu 
phi tuyến, tối ưu động (Asamdi Ahmad et al, 2014). 
1 Đại học Thủy lợi 
2 Viện Quy hoạch Thủy lợi 
Bài báo sẽ trình bày thiết lập mô hình vận hành 
phối hợp đa hồ chứa đa mục tiêu theo mô hình bài 
toán tối ưu phi tuyến và sử dụng công nghệ 
GAMS để giải bài toán. 
Trong nghiên cứu cụ thể đối với lưu vực sông 
Cả, bài toán tối ưu vận hành đa hồ chứa là các bồ 
Bản Vẽ, Bản Mồng, Khe Bố và Chi Khê. Trong 
đó, Hàm mục tiêu của bài toán sẽ là hàm lợi ích 
phát điện của các hồ chứa, các yêu cầu về cấp 
nước cho phát triển kinh tế vùng hạ du sông Cả 
được tính toán theo các kịch bản nhu cầu sử dụng 
nước và đưa vào bài toán dưới dạng ràng buộc lưu 
lượng tối thiểu tại các điểm khống chế dưới hạ du. 
Bên cạnh các ràng buộc về yêu cầu cấp nước còn 
phải thiết lập rất nhiều các ràng buộc liên quan 
đến cơ chế vận hành của từng hồ chứa đơn lẻ, cân 
bằng các điểm hợp lưu và phân lưu, cân bằng 
dòng chảy trên hệ thống, yêu cầu về lưu lượng 
(hoặc cao trình mực nước) tại các điểm khống chế, 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 34 
cũng như dòng chảy đảm bảo môi trường. Với 
hàm mục tiêu là tối ưu phát điện của các hồ chứa 
trên thượng nguồn sông Cả; các ràng buộc của bài 
toán là ràng buộc về cân bằng nước trong các hồ 
chứa, ràng buộc cân bằng dòng chảy, ràng buộc về 
yêu cầu cấp nước tại các điểm khống chế dưới hạ 
du theo thời gian. 
Giải pháp này chuyển từ bài toán tối ưu đa mục 
tiêu phát điện, cấp nước phát triển kinh tế vùng hạ 
dụ thành bài toán đơn mục tiêu lợi ích của phát 
điện và mục tiêu cấp nước phát triển kinh tế vùng 
hạ du sẽ chuyển thành các ràng buộc trong bài 
toán tối ưu. Khi đó nghiệm của bài toán là lưu 
lượng xả ra tại các hồ chứa tương ứng với từng 
thời đoạn tính toán, lượng điện phát ra đối với 
từng hồ chứa theo thời đoạn tính toán, lưu lượng 
nước (hoặc cao trình mực nước nếu ta có quan hệ 
giữa lưu lượng Q m3/s với Hmực nước) tai các điểm 
công trình hoặc điểm cần kiểm soát lưu lượng. 
2. MÔ HÌNH BÀI TOÁN TỐI ƯU 
2.1. Mô hình lý thuyết vận hành liên hồ chứa 
tối ưu lợi ích kinh tế 
2.1.1. Hàm mục tiêu lợi ích kinh tế phát điện 
+ Công suất của nhà máy thủy điện: 
NTĐ= 9,81. Q. H0 (kW) (1) 
Trong đó: 
H0: Cột nước tính toán của nhà máy; 
Q: Lưu lượng nước chảy qua NMTĐ; 
: Hiệu suất chung của NMTĐ 
và = T. F (2) 
Trong đó: 
T: Hiệu suất của tua bin nước có tính đến tổn 
thất năng lượng đường ống; 
F: Hiệu suất của máy phát; Với T = (0,88 – 
0,91), F = (0,95 – 0,98). Lấy gần đúng ta có 
công suất phát điện của nhà máy: 
NTĐ ≈ 8,5. Q. H0 (kW) (3) 
+ Hàm mục tiêu lợi ích phát điện: 
BHP= (4) 
Trong đó: BHP: Lợi ích của phát điện; Bi: Lợi 
ích ph ... n Vẽ là C101, biên thủy văn 
đến hồ Bản Mồng là C107, biên Nậm Mô C103, 
ngoài ra còn có thêm các biên thủy văn dòng chảy 
giữa từ C102 đến C127 đại diện cho lưu lượng 
tăng thêm do dòng chảy sinh ra tại các khu giữa. 
Đối với các nút sử dụng nước cho tưới nông 
nghiệp như C301 đến C305, do diện tích tưới nhỏ, 
nhu cầu nước nhỏ nên trong mô hình gam các nhu 
cầu này sẽ được đáp ứng tối đa. Trong mô hình, 
do chỉ tính toán đối với mùa kiệt, vì vấn đề lưu 
vực sông Cả là thiếu nước trầm trọng tại mùa kiệt 
các hồ chứa thường xuyên không đảm bảo đủ 
nước để vận hành phát điện. Do đó lưu lượng qua 
hồ chứa được tính toán chính là lưu lượng qua 
tuốc bin của nhà máy phát điện. Quy trình vận 
hành các hồ chứa Bản Vẽ, Bản Mồng là điều tiết 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 37 
năm, còn hồ Khe Bố vận hành điều tiết ngày, Hồ 
Chi Khê vận hành như một đập dâng, nên lưu 
lượng đến bao nhiêu sẽ tương ứng với lưu lượng 
qua nhà máy phát điện. 
Hình 2. Sơ đồ mạng lưới tính toán và biên thủy văn trên GAMS 
Trong nghiên cứu này biên thủy văn tính toán 
sẽ được chọn tương ứng với tần suất P=85% và 
chọn năm tính toán như sau: 
+ Biên thủy văn dòng chảy đến hồ Bản Vẽ 
(C101) ứng với số liệu mưa trung bình là 
năm 2008; 
+ Biên thủy văn dòng chảy đến hồ Bản Mồng 
(C107) ứng với lưu lượng đến hồ của năm 2016 
+ Toàn bộ lưu lượng tăng thêm các khu giữa 
tính toán cho năm bình thường năm 2017. 
Giả định ban đầu đối với các hồ chứa khi bắt 
đầu vận hành các hồ đều đầy nước. Do là tính toán 
cho 1 mùa kiệt nên giả định nước các hồ đều đầy 
hay mùa lũ các hồ có nhiệm vụ tích đủ nước để 
phục vụ cho mùa kiệt. 
Với sơ đồ tính toán thì sự phối hợp xả nước tại 
hai hồ trên thượng nguồn dòng chảy là Bản Vẽ và 
Bản Mồng có ý nghĩa rất quan trọng. Trong mạng 
lưới tính toán thì có sự phối hợp điều tiết mang 
tính song song và có sự phối hợp điều tiết nối tiếp 
giữa các hồ chứa. 
Khi tính toán tương ứng với 5 kịch bản sử dụng 
nước dưới hạ du sẽ theo thứ tự từ kịch bản nhu 
cầu nước cao xuống nhu cầu thấp hơn (Qmin tại 
Dừa từ cao xuống thấp hơn). 
3. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 
Mô hình bài toán tối ưu được thiết lập và toàn 
bộ dữ liệu đầu vào và bài toán được giữ nguyên 
tính toán theo 5 kịch bản bằng cách lần lượt thay 
Qmin tại Dừa dưới dạng ràng buộc lưu lượng tối 
thiểu tại các thời kỳ tưới nước. Tương ứng với 5 
Kịch bản tương ứng với 5 bài toán khác nhau và 
kết quả lưu lượng xả phối hợp giữa các hồ cũng 
khác nhau. 
+ Kịch bản 1 –KB1 (HNam Đàn =1,15m) 
Theo hình 4 và hình 5 cho ta thấy rằng ứng 
với kịch bản chạy KB1 (mực nước tại cống Nam 
Đàn ứng với cao trình 1,15m) vận hành chế độ 
xả nước mùa khô, với giả định các hồ chứa Bản 
vẽ và hồ chứa Khe Bố, và hồ Bản Mồng đầy 
nước đầu mùa khô.Khi vận hành với kịch bản 1 
các hồ sẽ xả nước phát điện và cấp nước cho 
yêu cầu tại Dừa. Theo 2 hình 4 và hình 5 (hình 
bên) thì thấy dung tích của 2 hồ quan trọng nhất 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 38 
là hồ Bản Vẽ và Hồ Bản Mồng trên thượng lưu 
của 2 nhánh chính đều xả đến mực nước chết. 
Hồ Bản Vẽ sẽ đến mực nước chết vào ngày 3/6 
và thời gian còn lại toàn bộ mùa kiệt từ 03/6 đến 
19/7 là hồ không còn khả năng vận hành. Hồ 
Bản Mồng cũng xả về mực nước chết nên 2 hồ 
đều kiệt kiệt nước không còn khả năng điều tiết 
nước và phát điện. 
Hình 3. Đặc trưng quan hệ H, S, 
Qxả hồ Bản Vẽ- KB1 
Hình 4. Đặc trưng quan hệ H, S, 
Qxả Hồ Bản Mồng- KB1 
Kết quả tại hình 3 và hình 4 tương ứng với 
KB1 thì cả 2 hồ thượng nguồn dòng chảy đều 
không có khả năng điều tiết toàn mùa khô, nghĩa 
là thiếu nước, do mực nước xả đến cao trình 
mực nước chết. Hồ Bản Vẽ sẽ xả về mực nước 
chết vào ngày 3/6 và thời gian còn lại toàn bộ 
mùa kiệt từ 03/6 đến 19/7 là hồ không còn khả 
năng vận hành điều tiết. Hồ Bản Mồng cũng xả 
về mực nước chết đến ngày 5/7 giai đoạn từ 6/7 
đến 19/07 không còn khả năng điều tiết nước và 
phát điện. 
Bảng 3. Kiểm tra lưu lượng tại Dừa theo KB1 
TT 
Thời Kỳ lấy 
nước tưới 
Qmin Dừa 
(m3/s) 
Qtt Dừa 
(m3/s) 
1 1/12 đến 31/12 188.3 Đáp ứng 
2 1/1 đến 15/2 161.5 Đáp ứng 
3 16/2 đến 31/3 140.9 Đáp ứng 
4 1/4 đến 31/5 560.0 
Đáp ứng 
 một phần 
5 1/6 đến 19/7 560.0 Không đáp ứng 
Kết luận KB1 là trường hợp không khả thi, 
điều này hoàn toàn đúng trên thực tế khi mà hàng 
năm các hồ Bản Vẽ và Bản Mồng sẽ không có đủ 
nước để phát điện, phải có những thời điểm dừng 
phát điện hoặc mở tổ máy trong thời gian ngắn. 
+ Kịch bản 2- KB2 (HNam Đàn =0,83m) 
Hình 5. Đặc trưng quan hệ H, S, 
Qxả hồ Bản Vẽ -KB2 
Hình 6. Đặc trưng quan hệ H, S, Qxả 
Hồ Bản Mồng- KB2 
Theo hình 5 Hồ thủy điện Bản Vẽ chỉ hoạt 
động được thời gian trong mùa kiệt là từ 01/12 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 39 
năm trước đến ngày 5 tháng 7 năm sau (mùa 
kiệt), như vậy so với thời hạn kết thúc của mùa 
kiệt là 19/07 thì thời gian từ 5/07-19/7 hồ Bản 
Vẽ không còn khả năng điều tiết dòng chảy. Hồ 
Bản Mồng chỉ vận hành đến ngày 03/07 như vậy 
vẫn chưa hết thời gian của mùa kiệt. Kết luận hồ 
Bản Vẽ và Bản Mồng đều không có khả năng 
điều tiết nước. 
Bảng 4. Kiểm tra lưu lượng tại Dừa theo KB2 
TT 
Thời Kỳ lấy 
nước tưới 
Qmin Dừa 
(m3/s) 
Qtt Dừa 
(m3/s) 
1 1/12 đến 31/12 188.3 Đáp ứng 
2 1/1 đến 15/2 161.5 Đáp ứng 
3 16/2 đến 31/3 140.9 Đáp ứng 
4 1/4 đến 31/5 360.0 Đáp ứng 
5 1/6 đến 19/7 360.0 
Đáp ứng 
một phần 
Với kịch bản KB2 khi cả 2 hồ điều tiết chính 
đều xả nước đến ngày 05 và 06 tháng 7 là cả 2 
hồ đều hết nước, trong khi đó lưu lượng bổ sung 
từ các khu giữa và hồ Khe Bố đều không đủ đáp 
ứng lưu lượng tối thiểu tại Dừa do đó KB2 
không khả thi. 
+ Kịch bản 3- KB3 (HNam Đàn = 0,7m) 
Hình 7. Đặc trưng quan hệ H, S, 
Qxả hồ Bản Vẽ- KB3 
Như vậy đối với yêu cầu nước tại Dừa, Hồ thủy 
điện Bản Vẽ và hồ Bản Mồng vẫn còn nước điều 
tiết trong mùa kiệt. Khi các hồ đầu nguồn dòng 
chảy vẫn còn nước điều tiết thì hồ Khe Bố và Chi 
Khê vẫn vận hành bình thường. Kiểm tra đối với 
yêu cầu lưu lượng thực tính theo KB3 thấy đều 
đáp ứng với các thời kỳ yêu cầu nước tưới. 
Hình 8. Đặc trưng quan hệ H, S, Qxả 
Hồ Bản Mồng- KB3 
Bảng 5. Kiểm tra lưu lượng tại Dừa theo KB3 
TT Thời Kỳ 
QminDừa 
(m3/s) 
Qtt Dừa 
1 1/12 đến 31/12 188.3 Đáp ứng 
2 1/1 đến 15/2 161.5 Đáp ứng 
3 16/2 đến 31/3 140.9 Đáp ứng 
4 1/4 đến 31/5 300.0 Đáp ứng 
5 1/6 đến 19/7 300.0 Đáp ứng 
Do vậy về KB3 là kịch bản đáp ứng được yêu 
cầu phối hợp vận hành liên hồ chứa thượng nguồn 
sông cả đáp ứng yêu cầu nước dưới hạ du (điểm 
khống chế lưu lượng tại Dừa). Đối với các kịch 
bản KB4 và KB5 là các kịch bản có yêu cầu lưu 
lượng Qmin nhỏ hơn so với KB3 do đó có nghĩa 
KB4 và KB5 cũng khả thi và vận hành phối hợp 
dễ dàng giữa các hồ. Kết quả tính toán lưu lượng 
phối hợp xả giữa các hồ theo từng thời kỳ được 
thể hiện tại bảng 6. Kết quả phối hợp xả giữa các 
hồ giúp xây dựng cơ sở xây dựng cơ chế phối hợp 
vận hành tối ưu giữa các hồ chứa. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 40 
Bảng 6. Kết quả lưu lượng xả phối hợp giữa các hồ theo KB3 
TT Thời Kỳ lấy nước 
Đơn 
vị 
Q min 
Dừa 
Qxả 
Bản vẽ 
Qxả 
Khe Bố 
Qxả 
Chi Khê 
Qxả 
Bản Mồng 
1 Thời kỳ 1/12 đến 31/12 m3/s 188.3 60.2 109.8 122.1 26 
2 Thời kỳ 1/1 đến 15/2 m3/s 161.5 66.3 101.1 112.5 23 
3 Thời kỳ 16/2 đến 31/3 m3/s 140.9 67.2 95.5 104.8 23 
4 Thời kỳ 1/4 đến 31/5 m3/s 300.0 138.3 176.7 185.5 39.7 
5 Thời kỳ 1/6 đến 19/7 m3/s 300.0 136.9 172.1 186.3 38.8 
Tại các thời kỳ đầu của mùa kiệt, do lưu 
lượng yêu cầu hạ lưu thấp, các hồ điều tiết xả với 
lưu lượng thấp hồ Bản Vẽ sẽ xả từ 60-70 m3/s và 
hồ Bản Mồng xả với lưu lượng 23-30 m3/s, điều 
này được giải thích mặc dù muốn xả nhiều hơn 
để phát điện nhưng các hồ cần phải trữ nước cho 
giai đoạn sau. Tại các thời kỳ sau 01/04 hàng 
năm thì nhu cầu nước tại hạ du lớn do đó lưu 
lượng xả thời kỳ tương ứng cũng tăng, nhưng xả 
lớn hơn vẫn là hồ Bản Vẽ, do đó vai trò điều tiết 
nước của hồ Bản Vẽ là cực kỳ quan trọng, quyết 
định đến cơ chế vận hành phối hợp giữa 4 hồ 
đồng thời cũng là hồ có trữ lượng nước lớn nhất, 
tạo ra lượng điện năng lớn nhất. Đối với 2 hồ còn 
lại là Khe Bố và Chi Khê, thì vai trò liên quan 
đến điều tiết nước tại Dừa không nhiều, chỉ có hồ 
Khe Bố là vận hành theo ngày và dung tích cũng 
nhỏ nên sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào lưu lượng xả 
từ hồ Bản Vẽ và lưu lượng gia tăng tại khu giữa. 
Hồ Chi Khê thì không có khả năng điều tiết hồ 
chỉ có vai trò tạo cột nước phát điện, nên lưu 
lượng đến sẽ bằng với lưu lượng xả trong ngày. 
Giá trị hàm mục tiêu của phát điện của 4 hồ được 
tính toán dựa trên lượng điện sản sinh và giá điện 
do EVN quy định mức giá và trong nghiên cứu 
này lấy theo giá bình quân. 
Bảng 7. Lợi ích phát điện giữa KB3 
(Đơn vị: Tỷ đồng) 
Thủy 
điện 
BBản Vẽ BKhe Bố BChi Khê 
BBản 
Mồng 
BHồ chứa 363,48 213,95 315,23 117,14 
B 1009,80 
+ Bài toán tối ưu ứng với nhu cầu nước (KB3) 
vận hành nhiều năm (2001-2019) 
Sau khi kiểm tra tính toán tối ưu với các kịch 
bản lấy nước hạ du để tìm ra kịch bản khả thi cho 
vận hành liên hồ chứa. Nghiên cứu tính toán bài 
toán tối ưu với số liệu thủy văn nhiều năm liên tục 
xem xét giá trị tối ưu ứng với chuỗi số liệu thủy 
văn của năm điển hình. Chuỗi dữ liệu thủy văn 
nhiều năm với các số liệu biên đầu vào là số liệu 
thủy văn đo tại các trạm và tính toán tại các khu 
giữa được tính từ năm 2001 đến năm 2019. Mục 
tiêu sẽ tìm ra quy luật vận hành phối hợp giữa các 
hồ chứa ứng với một vài năm điển hình. 
Hình 9. Giá trị hàm mục tiêu theo nhiều năm 
Dựa trên hình 9, giá trị hàm mục tiêu tối ưu 
thay đổi theo các năm và lợi ích phát điện của 
các hồ cũng thay đổi theo. Giá trị hàm lợi ích 
của hồ thủy điện Bản Vẽ là cao nhất nhưng 
cũng có sự biến động lớn nhất giữa 4 hồ, ít 
biến động nhất là hồ Chi Khê, khi giá trị phát 
điện ít thay đổi theo các năm, do hồ thủy điện 
Chi Khê không có điều tiết và vận hành như 
một đập dâng. Giá trị của hàm mục tiêu lợi ích 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 41 
phát điện ứng số liệu thủy văn đầu vào năm 
2016 đạt giá trị lớn nhất bằng 2.623,28 tỷ đồng. 
Với mô hình bài toán được thiết lập, nghiên 
cứu cũng đã được tiến hành kiểm định chạy với 
một số năm điển hình, qua đó có kết quả phối 
hợp xả của các hồ để xây dựng thêm một số 
kịch bản phối hợp vận hành giữa các hồ, ví dụ 
các năm điển hình. Một điểm cần chú ý trong 
vận hành tối ưu nhiều năm thì cần phải chọn 
những năm mà cuối mùa lũ năm trước hồ đã 
tích đủ nước, để đầu mùa kiệt năm sau hồ vận 
hành với dung tích đầy nước. 
Hình 10. Mô hình toán chạy nhiều năm trên GAMS 
4. KẾT LUẬN 
Trong bài báo này tập trung nghiên cứu, xây 
dựng bài toán tối ưu đa mục tiêu, phát điện, cấp 
nước tưới, nước phát triển kinh tế xã hội vùng hạ 
du, thành bài toán đơn mục tiêu tối ưu phát điện 
để dễ dàng giải với công cụ Gams. Mục tiêu cấp 
nước vùng hạ du phát triển kinh tế và tưới nước đã 
được tính toán dưới dạng các kịch bản dùng nước, 
và đưa vào mô hình bài toán dưới dạng ràng buộc 
lưu lượng tối thiểu. Trong nghiên cứu này lưu 
lượng tối thiểu đã bao gồm cả lưu lượng để duy trì 
dòng chảy sinh thái môi trường. Bài báo cũng 
trình bày sơ lược tiếp cận xây dựng 5 kịch bản 
dùng nước tại hạ du lưu vực sông Cả lấy điểm 
Dừa là điểm khống chế lưu lượng dòng chảy. Qua 
tính toán tối ưu phát điện đã chỉ ra kịch bản KB3 
khả thi phù hợp với quy trình vận hành các hồ 
chứa thượng nguồn, khi đó tương ứng với cao 
trình mực nước tại cống Nam Đàn là 0,7m. Trên 
cơ sở giải bài toán tối ưu phát điện xác định được 
lưu lượng phối hợp xả giữa các hồ chứa, làm cơ sở 
cho đề xuất các cơ chế vận hành liên hồ chứa 
thượng nguồn sông Cả. Tiếp cận tối ưu để tìm cơ 
chế phối hợp vận hành liên hồ chứa ứng với các 
năm thủy văn điển hình cũng được gợi mở. Kết 
quả của bài giả tối ưu có thể được tham khảo để 
đề xuất các cơ chế phối hợp vận hành chung cho 
các hồ thượng nguồn sông Cả nhằm đem lại lợi 
ích kinh tế cao nhất trong sử dụng tổng hợp tài 
nguyên nước. 
XÁC NHẬN 
Các số liệu sử dụng trong bài báo được lấy từ 
Đề tài nghiên cứu độc lập cấp nhà nước mã số 
ĐTĐL.CN - 38/18. Với tên đề tài “Nghiên cứu đề 
xuất phương án phối hợp vận hành điều tiết nước 
hợp lý các hồ chứa thủy lợi, thủy điện trên lưu vực 
sông cả phục vụ cấp nước và phòng chống lũ cho 
hạ du” do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì. Các 
kết quả nghiên cứu tại bài báo này được coi là 
một phần của nghiên cứu đề tài. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 42 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Đặng Quốc Thống và Ngô Văn Dưỡng Lã Văn Út, Nhà Máy Thủy Điện. Hà Nội, 2005. 
F.S., Lieberman, G.J. Hillier, Introduction to Operation Research. McGraw-Hill International Editions, 1995. 
Thủ tướng Chính phủ, "Quyết định số 1605/QĐ-TTg của Thủ Tướng Chính phủ ký ngày 13 tháng 11 
năm 2019 về việc Ban hành quy chế vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Cả," Hà Nội, 2019. 
Trần Hữu Đạo Phó Đức Anh, Phân Tích Hệ Thống và Tối Ưu Hoá. Hà Nội: Nhà xuất bản nông nghiệp, 2002. 
Richard E. Rosenthal, A GAMS Tutorial. California USA: Naval Postgraduate School, Monterey. 
Abstracts: 
RESEARCH ON OPERATING MECHANISM OF HYDROPOWER RESERVOIR 
SYSTEM IN UP-STREAM OF CA RIVER TO ENSURE FOR SOCIO-ECONOMIC 
DEVELOPMENT IN DOWNSTREAM AREA 
Currently, Vietnam has been strongly developing hydropower reservoir systems in main river basins, 
where there are hydropower reserves to produce electricity and exploit and use water resources 
effectively. Risk reduction to meet socio-economic development requirements in downstream areas. The 
multi-reservoir and multi-purpose operating mechanism must ensure both the power generation and the 
sufficient water supply for the socio-economic development needs of the downstream area. This paper 
will present the approach for optimal operation of the multi-purpose reservoir system on upstream of 
the Ca river following the approach of both optimizing the amount of electricity generated and ensuring 
water supply for downstream development needs. Instead of a multi-purpose approach to power 
generation and downstream water supply, the optimal model is transformed into a single-target 
optimization objective, the economic benefits of electricity generation, water needs for economic 
development are calculated according to the scenario of water use and taking into the model in terms of 
constraints are controlled discharges at downstream control points. The results of the optimal model 
will show the coordination of operations between the Ban Ve, Khe Bo, Chi Khe, and Ban Mong 
reservoirs corresponding to the scenarios of water use and then choose the scenario of optimal 
operation. 
Keywords: Multi-purpose reservoir system, Multi-reservoir Operation, Optimal, Objective function, 
Constraints. 
Ngày nhận bài: 02/12/2020 
Ngày chấp nhận đăng: 16/3/2021