Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà

Hệ thống đê và hồ chứa trên hệ thông sông Hồng cho phép chống lũ với tần suất p =

0,2% (lũ 500 năm) với tổng dung tích phòng lũ của hệ thống hồ chứa khi phối hợp cắt lũ là 7 tỷ

m3. Tuy nhiên trong trường hợp lũ lớn hơn lũ 500 năm, cho phép sử dụng một phần dung tích

phòng lũ cho công trình để tham gia cắt giảm lũ nhằm đảm bảo an toàn hồ chứa và hạ du. Bài

báo trình bày kết quả tính toán cắt giảm lũ của hệ thống hồ chứa trên sông Đà trong trường hợp

xảy ra vỡ đập có sử dụng đến dung tích chống lũ cho công trình của các hồ Lai Châu, Sơn La,

Hòa Bình và Bản Chát. Kết quả nghiên cứu cho thấy mực nước tại Hà Nội giảm được đến

1,85m, đảm bảo an toàn cho Hà Nội ở mực nước 13,4m và an toàn cho toàn hệ thống đê ở mực

nước 13,1m đối với trường hợp vỡ đập Lai Châu.

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 1

Trang 1

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 2

Trang 2

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 3

Trang 3

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 4

Trang 4

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 5

Trang 5

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 6

Trang 6

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 7

Trang 7

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà trang 8

Trang 8

pdf 8 trang baonam 11400
Bạn đang xem tài liệu "Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà

Tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa nhằm đảm bảo an toàn cho hồ chứa và hạ du khi có sự cố vỡ đập trên hệ thống sông Đà
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 1
TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỆ THỐNG HỒ CHỨA 
NHẰM ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO HỒ CHỨA VÀ HẠ DU 
KHI CÓ SỰ CỐ VỠ ĐẬP TRÊN HỆ THỐNG SÔNG ĐÀ 
Lê Văn Nghị 
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sông biển 
Tóm tắt: Hệ thống đê và hồ chứa trên hệ thông sông Hồng cho phép chống lũ với tần suất p = 
0,2% (lũ 500 năm) với tổng dung tích phòng lũ của hệ thống hồ chứa khi phối hợp cắt lũ là 7 tỷ 
m3. Tuy nhiên trong trường hợp lũ lớn hơn lũ 500 năm, cho phép sử dụng một phần dung tích 
phòng lũ cho công trình để tham gia cắt giảm lũ nhằm đảm bảo an toàn hồ chứa và hạ du. Bài 
báo trình bày kết quả tính toán cắt giảm lũ của hệ thống hồ chứa trên sông Đà trong trường hợp 
xảy ra vỡ đập có sử dụng đến dung tích chống lũ cho công trình của các hồ Lai Châu, Sơn La, 
Hòa Bình và Bản Chát. Kết quả nghiên cứu cho thấy mực nước tại Hà Nội giảm được đến 
1,85m, đảm bảo an toàn cho Hà Nội ở mực nước 13,4m và an toàn cho toàn hệ thống đê ở mực 
nước 13,1m đối với trường hợp vỡ đập Lai Châu. 
Từ khóa: Mô hình toán, Hồ chứa bậc thang, Sông Đà, Sông Hồng, Vỡ đập. 
Summary: The system of dykes and reservoirs on the Red river system (Vietnam) can prevent 
floods for 500 years, with a total flood control capacity of the reservoirs system up to 7 billion 
m3. In the case of floods larger than the 500-year flood, it is allowed to use part of the flood 
control capacity of reservoirs to participate in flood reduction for safe reservoirs and 
downstream areas. This paper presents the results of flood reduction calculations of the 
reservoir system on the Da river in the event of a dam failure using flood control capacity of Lai 
Chau, Son La, Hoa Binh and Ban Chat reservoirs. The results showed that the water level in 
Hanoi was reduced to 1.85m under the level 13.4m and maintain dyke safety with water level 
under 13.1m for some cases of breaking Lai Chau reservoirs. 
Keywords: Numerical model, Terraced reservoirs, Da river, Red river, Dam break. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Hiện tượng vỡ đập đã được thống kê từ rất sớm, 
cùng với đó là các nghiên cứu về vỡ đập bao 
gồm nghiên cứu trên mô hình toán, mô hình vật 
lý, tính toán ngập lụt hạ du [1, 3, 4, 5]. 
Ở Việt Nam, lũ do vỡ đập đã được nghiên cứu 
từ 30 năm về trước, tập trung cho các hồ chứa 
trên lưu vực sông Đà với kịch bản vỡ đập của 2 
hồ Sơn La và Hòa Bình, bao gồm quá trình 
truyền sóng gián đoạn [2], ngập lụt hạ du [8, 9]. 
Trên đồng bằng sông Hồng - sông Thái Bình có 
Ngày nhận bài: 15/4/2019 
Ngày thông qua phản biện: 20/5/2019 
Ngày duyệt đăng: 10/6/2019 
nhiều nghiên cứu về điều tiết hồ chứa, trong đó 
bao gồm cả điều tiết khi có sự cố [7, 15]. 
Hiện nay, hệ thống hồ chứa trên bậc thang 
sông Đà đã hoàn chỉnh, gồm 7 hồ chứa lớn là 
Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình trên dòng chính 
sông Đà; Bản Chát, Huội Quảng trên nhánh 
Nậm Mu; Nậm Chiến 1 và Nậm Chiến 2 trên 
nhánh Nậm Chiến. Các hồ có khả năng điều 
tiết lũ với dung tích toàn bộ trên 1 tỷ m3 là 3 
hồ trên dòng chính và hồ Bản Chát (Bảng 1). 
Nghiên cứu về vỡ đập liên hồ cho 7 hồ chứa 
này đã được tính toán với các kịch bản gây rủi 
ro vỡ đập trên bậc thang thủy điện của lưu vực 
sông Đà [11]. Tính toán ngập lụt hạ du và tác 
động đến dòng chảy trên hệ thống sông khi có 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 2
sự cố vỡ đập trong trường hợp không vỡ đập 
Hòa Bình được trình bày trong [10]. Đánh giá 
khả năng điều tiết của các hồ chứa lớn khi xem 
xét khả năng cắt giảm lũ trên đường quan hệ 
cao trình và thể tích hồ chứa trong các kịch 
bản vỡ đập, chưa xem xét vận hành điều tiết 
cắt giảm lũ cho hệ thống đê bao gồm cả dòng 
chảy hạ du [6]. Các nghiên cứu trên chưa xem 
xét tính toán một cách hệ thống điều tiết hồ 
chứa trong trình huống vỡ đập để đảm bảo an 
toàn cho hồ bậc thang phía dưới và đê ở hạ du. 
Bài báo trình bày kết quả tính toán điều tiết hồ 
chứa đảm bảo: (i) An toàn cho bậc thang phía 
dưới khi vỡ đập phía trên; (ii) Giảm thiểu tác 
động đến dòng chảy trên hệ thống sông Hồng 
với mức đảm bảo an toàn cho Hà Nội và hệ 
thống đê theo Quy hoạch phòng chống lũ hệ 
thống sông Hồng, sông Thái Bình được Thủ 
tướng chính phủ phê duyệt [16] có sử dụng đến 
dung tích phòng lũ cho công trình khi xảy ra lũ 
lớn hơn mô hình lũ 500 năm [15], cụ thể mực 
nước (MN) tại Hà Nội dưới 13,4m để đảm bảo 
an toàn cho Hà Nội và dưới 13,1m để đảm bảo 
an toàn cho toàn hệ thống đê sông Hồng. 
Bảng 1: Thông số các hồ chứa lớn trên lưu vực sông Đà 
Thông số, đơn vị 
Lai 
Châu 
Sơn 
La 
Hòa 
Bình 
Bản 
Chát 
1. Cấp công trình, Cấp ĐB ĐB ĐB I 
2. Cao trình đỉnh, m 303 228,1 123 482 
3. Mực nước dâng bình thường (MNDBT), m 295 215 117 475 
4. Mực nước gia cường - lũ PMF (MNPMF), m 302,95 228,07 122,07 
5. Mực nước gia cường - lũ kiểm tra, m 479,68 
6. Mực nước gia cường - lũ thiết kế (MNLTK), m 297,9 217,83 120,24 477,31 
7. Mực nước chết (MNC), m 270 175 ... ích phòng lũ, 106 m3 0 4000 5600 
13. Dung tích gia cường với PTK_0,01%, 106m3 0 634 1042 
14. Dung tích gia cường với PKT PMF, 106m3 0 3220 1042 
2. CÁC TRƯỜNG HỢP VÀ PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH TOÁN 
2.1. Các trường hợp tính toán 
Nghiên cứu 8 nhóm kịch bản (KB) vỡ đập với 
42 kịch bản, bao gồm cả KB vỡ đập Hòa 
Bình, đã được tính toán [11, 12] cho thấy, có 
20 kịch bản không gây vỡ đập Sơn La và Hòa 
Bình, trong đó có 14 kịch bản thể hiện ở Bảng 
2 & 3 là các trường hợp vỡ hồ trên nhưng 
không vỡ đập Hòa Bình. Bảng 2 thể hiện MN 
hồ lớn nhất (MNLN) và MN tại Hà Nội và 
Sơn Tây. Bảng 3 là lưu lượng (Q) lớn nhất xả 
qua hồ và tại Hà Nội, Sơn Tây, với trường 
hợp không mở cống Vân Cốc và đập Đáy. 
Bảng 2: MNLN tại các hồ và hạ du khi vỡ đập các KB không vỡ đập Hòa Bình 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 3
Mô tả kịch bản 
Kịch 
bản 
Mực nước tại các hồ Mực nước 
Nhóm KB vỡ đập 
MN 
các hồ 
Lai 
Châu 
S nơ 
La 
Hòa 
Bình 
Bản 
Chát 
S nơ 
Tây 
Hà 
Nội 
Nhóm KB1: 
Vỡ các hồ thượng 
l u Lai Châu, vư ới 
tổng 
 V = 2,5 tỷ m3 
MNTL KB1.0 299,23 200,27 107,60 475,34 15,73 12,31 
MNDBT KB1.1 299,23 216,54 117,44 475,34 16,20 12,78 
MNLTK KB1.2 301,05 217,97 119,68 475,34 16,51 13,08 
Nhóm KB2: 
Vỡ hồ Lai Châu 
MNTL KB2.0 305,04 204,86 110,14 475,34 15,88 12,49 
MNDBT KB2.1 305,04 221,53 121,10 475,34 18,01 14,57 
MNLTK KB2.2 305,01 222,10 122,53 475,34 18,37 14,96 
Nhóm KB3: 
Vỡ hồ Bản Chát 
MNTL KB3.0 295,57 209,65 113,24 483,50 16,38 13,00 
MNDBT KB3.1 295,57 223,00 121,68 483,50 18,02 14,62 
MNLTK KB3.2 298,02 223,79 123,15 483,50 18,57 15,17 
Nhóm KB4: 
Vỡ hồ Huội Quảng 
MNLTK KB4.2 298,07 217,88 119,55 475,34 16,64 13,21 
Nhóm KB5: 
Vỡ hồ Nậm Chiến 
MNLTK KB5.2 298,07 217,65 119,63 475,34 16,51 13,10 
Nhóm KB7: 
Vỡ đồng thời các hồ 
trên nhánh Nậm Mu, 
Nậm chiến và Lai 
Châu 
MNTL KB7.0 305,05 215,60 116,01 483,50 16,73 13,37 
MNDBT KB7.1 305,05 228,06 123,87 483,50 18,79 15,49 
Bảng 3: Q xả lớn nhất tại các hồ và hạ du khi vỡ đập các KB không vỡ đập Hòa Bình (m3/s) 
Kịch 
bản 
Lai 
Châu 
Sơn 
La 
Hòa 
Bình 
Bản 
Chát 
Sơn 
Tây 
Hà 
Nội 
KB1.0 29600 19682 20261 2176 29189 18372 
KB1.1 29600 23333 23408 2176 31717 19925 
KB1.2 30533 31252 26100 2176 33467 20988 
KB2.0 78679 21728 21921 2176 29801 18807 
KB2.1 78683 35484 34113 2176 41858 26395 
KB2.2 79607 35871 36296 2176 44268 28021 
KB3.0 16610 26018 24202 68048 32223 20376 
KB3.1 16610 36485 34496 67149 41637 26339 
KB3.2 19532 37023 37641 67015 45287 29163 
KB4.2 17333 23771 25384 2177 34099 21369 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 4
Kịch 
bản 
Lai 
Châu 
Sơn 
La 
Hòa 
Bình 
Bản 
Chát 
Sơn 
Tây 
Hà 
Nội 
KB5.2 17333 22760 25813 2177 33173 20884 
KB7.0 78496 31008 26454 66832 33940 21496 
- Với nhóm KB1 khi vỡ các hồ thuộc lãnh 
thổ Trung Quốc, thượng lưu hồ Lai Châu; 
nhóm KB4 và KB5, KB2.0 và KB3.0 thì 
MNLN tại các hồ không vượt quá MNLKT 
và tại Hà Nội MN chỉ đạt 13,08m nhỏ hơn 
13,10m, MN an toàn cho hệ thống đê [15], 
Riêng KB4.2 thì MN là 13,21m, trường hợp 
này vận hành hồ Sơn La hoặc Hòa Bình là 
đảm bảo đưa được MN Hà Nội về dưới 
13,10m. 
Với KB2 khi có vỡ đập hồ Lai Châu, KB3 vỡ 
hồ Bản Chát và Nhóm KB7 vỡ đồng thời 
nhiều hồ từ MNDBT trở lên sẽ gây nguy hiểm 
cho đập Hòa Bình khi MNLN vượt cao trình 
đỉnh đập. Tuy nhiên, với cột nước tràn đỉnh 
nhỏ, chưa gây vỡ theo điều kiện giả thiết. MN 
tại Hà Nội lên đến 15,49m, nhưng các hồ lớn 
phía trên chưa đạt đến MN cao nhất cho phép. 
Trong trường hợp này, cần điều tiết để giảm 
nguy cơ rủi ro cho hồ Hòa Bình và giảm MN ở 
hạ du, cụ thể: 
+ Với KB2.2 và KB3.2, khi vỡ hồ Lai Châu 
hoặc Bản Chát các hồ khác ở MNLTK, hồ Hòa 
Bình có MN lần lượt là 122,53m (vượt 
MNLKT) 123,15m (vượt đỉnh đập) trong khi 
MN hồ Sơn La là 222,10m và 223,79m thấp 
hơn MNPMF 4,0m, do đó có thể tích nước hồ 
Sơn La, hồ Bản Chát hoặc Lai Châu để giảm 
lũ cho cho hồ Hòa Bình và hạ du. 
+ Với KB2.1 và KB3.1, khi vỡ hồ Lai Châu 
hoặc Bản Chát các hồ khác ở MNDBT, hồ Hòa 
Bình có MN 121,68m (lớn hơn MNLTK 
120,24m), với lưu lượng xả đến 34.500m3/s, 
MN tại Hà Nội là 14,62m và MN hồ Sơn La là 
223m. Trong trường hợp này, nước đã tràn qua 
đê Hà Nội, hệ thống đê đồng bằng Bắc Bộ bị uy 
hiếp, do đó vận hành hồ để giảm lũ cho hạ du. 
+ Với KB7.0 khi vỡ đồng thời các hồ ở 
MNTL, MN ở Hà Nội là 13,37m, nhỏ hơn 
mức đảm bảo an toàn cho Hà Nội, nhưng 
không đảm bảo an toàn cho toàn hệ thống đê, 
nhưng MN hồ Sơn La mới ở 215,60m nên cần 
điều tiết để đảm bảo an toàn cả hệ thống đê. 
2.2. Phương pháp, điều kiện tính toán 
Để tính toán điều tiết các hồ chứa, sử dụng mô 
hình toán vỡ đập cho hệ thống sông được xây 
dựng trong [10, 11, 12] bằng phần mềm MIKE 
FLOOD, sử dụng module Dambreak tính vỡ 
đập, module Control structures tính toán điều 
tiết, thay đổi điều kiện ràng buộc về lưu lượng 
xả với các MN hồ để đẩy đưa mực nước hồ 
cần điều tiết đến điểm đã định [14]. 
Về điều kiện tính toán, lũ trên sông Đà là mô 
hình lũ có chu kỳ lặp lại 500 năm, ở hạ du là lũ 
thực tế 1996. Trên nhánh sông Thao là dòng 
chảy tự nhiên, trên nhánh sông Lô - Gâm, hồ 
Thác Bà và Tuyên Quang được duy trì ở 
MNLTK. Các kết quả trình bày ở đây là 
trường hợp không phân lũ vào sông Đáy qua 
cống Vân Cốc và tràn Hát Môn. 
Điều kiện khống chế MN: tại các hồ không có 
sự cố nhỏ hơn MNLTK cao nhất; tại Hà Nội 
13,4m để đảm bảo an toàn cho Hà Nội, và 
dưới 13,1m để đảm bao an toàn cho hệ thống 
đê [16]. Cao trình đỉnh đê tại Hà Nội là 
14,30m và tại Sơn Tây là 18,10m. Giả định 
nguyên nhân vỡ đập là do tràn đỉnh. 
3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 
Qua tính toán điều tiết các hồ chứa không bị 
sự cố tham gia cắt lũ có sử dụng đến dung tích 
phòng lũ cho công trình nhận được kết quả 
như Bảng 4 và các Hình 1 đến Hình 4. 
Bảng 4: Kết quả tính toán điều tiết nhằm an 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 5
toàn cho hồ Hòa Bình và giảm lũ hạ du 
Kịch bản 
/Vị trí 
Vận hành 
điều tiết 
Thay đổi 
giảm (+)/T ng(ă -) 
H Q H Q 
(m) (m3/s) (m) (m3/s) 
KB2.1 
Lai Châu 305,04 78683 0 0 
S n Laơ 223,80 22213 -2,27 13270 
Hòa Bình 117,98 25726 3,13 8388 
Bản Chát 475,34 2176 0,00 0 
S n Tâyơ 16,82 34723 1,18 7135 
Hà Nội 13,44 21891 1,13 4504 
KB2.2 
Lai Châu 305,01 79608 0 0 
S n Laơ 225,34 21875 -3,24 13995 
Hòa Bình 121,30 25526 1,23 10771 
Bản Chát 475,46 2150 -0,12 26 
S n Tâyơ 16,71 34241 1,66 10027 
Hà Nội 13,31 21552 1,65 6469 
KB3.1 
Lai Châu 295,74 16687 -0,17 -77 
S n Laơ 225,22 29739 -2,22 6746 
Hòa Bình 121,64 27176 0,03 7320 
Bản Chát 483,50 68375 0 -1226 
S n Tâyơ 16,80 34621 1,23 7016 
Hà Nội 13,42 21802 1,20 4537 
KB3.2 
Lai Châu 298,02 19532 0 0 
S n Laơ 227,67 29396 -3,87 7628 
Hòa Bình 122,01 31269 1,14 6372 
Bản Chát 483,50 67015 0,00 0 
S n Tâyơ 17,74 39406 0,83 5881 
Hà Nội 14,40 25073 0,77 4090 
KB7.0 
Kịch bản 
/Vị trí 
Vận hành 
điều tiết 
Thay đổi 
giảm (+)/T ng(ă -) 
H Q H Q 
(m) (m3/s) (m) (m3/s) 
Lai Châu 305,05 78496 0 0 
S n Laơ 217,04 26946 -1,44 4062 
Hòa Bình 116,32 25039 -0,32 1416 
Bản Chát 483,50 66796 0 35 
S n Tâyơ 16,37 32156 0,35 1784 
Hà Nội 13,00 20340 0,36 1156 
Kết quả tính toán điều tiết cho thấy: 
- Với KB2.1 vỡ đập Lai Châu các hồ đang ở 
MNDBT, khi tăng MN hồ Sơn La thêm 2,27m 
lên cao trình 223,8m thấp hơn MNPMF 
(228,07) là 4,2 m, đã đưa MN hồ Hòa Bình từ 
121,1m về dưới MNDBT là 117,98m và MN 
Hà Nội từ 14,57m (vượt cao trình đỉnh đê) về 
13,44m xấp xỉ MN đảm bảo an toàn cho Hà 
Nội. Nếu đưa MN Hòa Bình lên 120m, thì MN 
Hà Nội xuống 12,88m. 
- Với KB2.2 vỡ đập Lai Châu các hồ đang ở 
MNLTK, khi tăng MN hồ Sơn La thêm 3,24m 
lên cao trình 225,34m thấp hơn MNPMF 
(228,07) là 2,73 m, đã đưa MN hồ Hòa Bình từ 
122,53m (thấp hơn đỉnh đập 0,50m) về MN 
121,30m giảm 1,26m và MN Hà Nội giảm 
1,65m từ 14,49m (vượt cao trình đỉnh đê) về 
13,31m xấp xỉ MN đảm bảo an toàn cho Hà 
Nội. Nếu cùng giữ MN hồ Sơn La và Hòa 
Bình lần lượt ở 225,35m và 121,01m, tích 
nước hồ Bản Chát lên cao trình 476,90m thì 
MN Hà Nội giảm xuống 13,13m. 
- Với KB3.1 vỡ đập Bản Chát khi các hồ đang ở 
MNDBT, tăng MN hồ Sơn La thêm 2,22m lên 
cao trình 225,22m thấp hơn MNPMF 2,85m, giữ 
nguyên MN hồ Hòa Bình ở 121,64m sẽ giảm 
MN tại Hà Nội 1,2m từ MN tràn đê về MN 
13,42m, đảm bảo an toàn cho Hà Nội. 
- Với KB3.2 vỡ đập Bản Chát khi các hồ đang 
ở MNLTK, tăng MN hồ Sơn La thêm 3,87m 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 6
lên cao trình 227,67m thấp hơn MNLTK ứng 
với lũ PMF, đã đưa MN hồ Hòa Bình từ 
123,15m (tràn đỉnh 0,15m) về gần bằng 
MNLTK là 122,01m, giảm 1,14m và MN Hà 
Nội giảm 0,77m từ 15,17m (vượt cao trình 
đỉnh đê 0,87) về 14,40m xấp xỉ đỉnh đê. 
- Với KB7.0 vỡ đồng thời đập Bản Chát, Lai 
Châu và Nậm Chiến khi các hồ đang ở MNTL, 
tăng MN hồ Sơn La thêm 1,44m lên cao trình 
217,04m thấp hơn MNLTK và hồ Hòa Bình 
lên MN 116,32 (tăng 0,32m), MN Hà Nội 
giảm 0,36m từ 13,37m về 13,01m. 
- Với các KB tính toán điều tiết MN Sơn Tây 
lớn nhất là 17,74m dưới đỉnh đê 0,36m ở KB3.2, 
còn với các KB khác chỉ lên đến cao trình 
16,80m dưới đỉnh đê 1,3m. Khi điều tiết, MN tại 
Hà Nội và Sơn Tây giảm từ 0,65 ÷ 2,8m và Q tại 
Hà Nội giảm lớn nhất 4.500m3/s, tại Sơn Tây 
giảm từ 6.000 ÷ 10.000m3/s. 
Hình 1: Mực nước (H) và lưu lượng (Q) tại 
Sơn La khi điều tiết đảm bảo an toàn hồ - giảm 
lũ hạ du (VHGL) và vận hành bình thường 
(VHBT) KB 3.2 
Hình 2: Mực nước (H) và lưu lượng (Q) tại 
Hòa Bình khi điều tiết đảm bảo an toàn hồ - 
giảm lũ hạ du (VHGL) và vận hành bình 
thường (VHBT) KB 3.2 
Hình 3: Mực nước (H) và lưu lượng (Q) 
tại Hà Nội khi điều tiết đảm bảo an toàn hồ - 
giảm lũ hạ du (VHGL) và vận hành bình 
thường (VHBT) KB3.2 
Hình 4: Mực nước hồ Hòa Bình và Sơn La khi 
điều tiết đảm bảo an toàn hồ - giảm lũ hạ du 
(VHGL) và vận hành bình thường (VHBT) 
Hình 5: Mực nước tại Hà Nội khi điều tiết 
đảm bảo an toàn cho Hà Nội (VHGL) - vận 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 7
hành bình thường (VHBT) và vận hành an 
toàn cho hệ thống đê (VHGL cho HT đê) 
4. KẾT LUẬN 
Qua tính toán vận hành điều tiết hồ, khi xảy ra 
sự cố vỡ đập trên hệ thống bậc thang sông Đà, 
với các kịch bản không gây vỡ đập Sơn La và 
Hòa Bình đã xác định được khi sử dụng một 
phần dung tích chống lũ cho công trình của hồ 
Sơn La và các hồ không bị vỡ để vận hành 
điều tiết theo hướng đưa MN các hồ tăng lên 
nhưng nhỏ hơn MNLN đã tăng khả năng an 
toàn cho đập Hòa Bình và giảm lũ cho hạ du. 
- Với các KB vỡ đập Lai Châu việc điều tiết 
cắt giảm lũ của hồ Sơn La, Bản Chát nếu thực 
hiện sẽ đảm bảo an toàn cho hồ Hòa Bình và 
toàn hệ thống đê sông Hồng, mực nước Hà 
Nội được điều tiết về cao độ 13,10m hoặc về 
mực nước trên báo động III 1,50m; 
- Với KB vỡ đập Bản Chát thì việc điều tiết hệ 
thống hồ chứa chỉ đưa được MN tại Hà Nội 
(trạm Long Biên) về cao trình 14,4m nhằm 
đảm bảo an toàn cho Hà Nội, đồng thời cũng 
đảm bảo an toàn cho hồ Hòa Bình; 
- Với nhóm KB vỡ đồng thời các hồ phía trên 
Sơn La và Hòa Bình thì chỉ khi MN thấp hơn 
MNTL của 2 hồ này mới điều tiết để giảm lũ Hà 
Nội về dưới mức 13,10m để đảm bảo an toàn 
cho toàn hệ thống đê. Nếu MN từ MNDBT trở 
lên thì việc điều tiết của hồ Sơn La tối đa không 
đảm bảo an toàn cho hồ Hòa Bình; 
- Khi điều tiết, MN tại Hà Nội và Sơn Tây 
giảm 0,65 ÷ 2,8m; Lưu lượng tại Hà Nội giảm 
lớn nhất 4.500m3/s, tại Sơn Tây giảm 6.000 ÷ 
10.000m3/s. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Chen H.Y. Xu W.L., Deng1 J. 3., Xue Y.4, and Li J. (2013), Experimental investigation of 
pressure load exerted on the downstream dam by dam-break flow, Journal of Hydraulic 
Engineering. posted ahead of print February 6. 
[2] Lê Trần Chương, Lê Văn Thuận, Vũ Anh Khoa (2001), “Dam Breach Flood Wave 
Simulation in Reservoir Cascade of Lai Chau - Son La - Hoa Binh”. Proceedings. 
International Symposium on Achivements of IHP-V in Hydrological Research, Hanoi. 
[3] Stefania EVANGELISTA, Mustafa S. ALTINAKAR, Cristiana DI CRISTO, and Angelo 
LEOPARDI (2013), Simulation of dam-break waves on movable beds using a multi-stage 
centered scheme, International Journal of Sediment Research 28, p.269-284. 
[4] Jan Vigyan Bhawan (1997), Dambreak study of Barna dam, National Institute of 
Hydrology, India. 
[5] Y. ZECH (2007), Dam-break flow experiments and real-case data. A database from the 
European IMPACT research, Journal of Hydraulic Research Vol. 45 Extra Issue, pp. 5–7 © 
2007 International Association of Hydraulic Engineering and Research. 
[6] Nguyễn Đực Diện (2018), Đánh giá khả năng điều tiết của các hồ chứa lớn trên hệ thống 
bậc thang sông Đà khi xảy ra sự cố vỡ đập đối với các bậc thang phía trên, Tạp chí Khoa 
học và Công nghệ Thủy lợi, số 48, Hà Nội. 
[7] Hà Văn Khối (2012), Đánh giá khả năng điều tiết, những thuận lợi, khó khăn trong việc 
vận hành hệ thống hồ chứa cắt lũ và phương án ứng phó khi xảy ra tình huống khẩn cấp ở 
hạ du, báo cáo hội thảo đóng góp ý kiến cho công tác phòng chống lũ lớn trên hệ thống 
sông Hồng, sông Thái Bình, Hà Nội. 
[8] Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Đức Diện (2003), Nghiên cứu lũ và lũ do vỡ đập trong hệ 
thống sông Hồng - sông Thái Bình, Hợp phần thuộc dự án DANIDA, Hà Nội, Việt Nam. 
[9] Trần Đình Hợi, Trần Quốc Thưởng, Lê Văn Nghị (2004), Nghiên cứu bài toán mô hình 
thủy lực vỡ đập công trình thủy điện Sơn La phục vụ thiết kế và vận hành an toàn công 
trình, Đề tài cấp Bộ, Hà Nội. 
[10] Lê Văn Nghị (2019), Dòng chảy và ngập lụt trên đồng bằng sông Hồng trong tình huống 
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 54 - 2019 8
vỡ đập trên bậc thang sông Đà. Trường hợp không gây vỡ đập Hòa Bình, tạp chí Nông 
nghiệp và Phát triển nông thôn, số tháng 6/2019. 
[11] Lê Văn Nghị (2019), Đánh giá rủi ro cho hệ thống hồ chứa bậc thang trên sông Đà khi có 
sự cố vỡ đập, Tạp chí Khí tượng và thủy văn, số tháng 4/2019, Hà Nội. 
[12] Lê Văn Nghị và nnk (2015) “Nghiên cứu đánh giá rủi ro đối với thượng hạ du khi xảy ra sự 
cố các đập trên hệ thống bậc thang thủy điện sông Đà”, Báo cáo kết quả đề tài 
KC08.22/11-15, Hà Nội. 
[13] Trần Thục (2003), Tính toán thuỷ lực trong trường hợp giả sử vỡ đập Hoà Bình và Sơn La, 
Tạp chí Khí tượng thuỷ văn 2(506)/2003, trang 29-35, Hà Nội. 
[14] DHI (2009), Reference Manual, MIKE Zero. Reference Manual; 
[15] Chính phủ, 20011,, Nghị định 04/2011/NĐ-CP, ngày 14 tháng 01 năm 2011 về việc thực 
hiện bãi bỏ việc sử dụng các khu phân lũ, làm chậm lũ thuộc hệ thống sông Hồng. 
[16] Thủ tướng Chính phủ, 2016, Quyết định số 257/QĐ-TTg “Phê duyệt Quy hoạch phòng 
chống lũ và quy hoạch đê điều hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình” , ngày 18/02/2016. 
[17] Thủ tướng Chính phủ, 2015, “Quy trình vận hành trên hệ thống sông Hồng” Ban hành theo 
Quyết định 1622/QĐ-TTg ngày 17/9/2015. 

File đính kèm:

  • pdftinh_toan_dieu_tiet_he_thong_ho_chua_nham_dam_bao_an_toan_ch.pdf