Nghiên cứu xây dựng phần mềm tích hợp vận hành hồ chứa nước Vực Mấu, TX Hoàng Mai, Nghệ An

Vị trí hồ chứa nước Vực Mấu

Hồ chứa nước Vực Mấu được xây dựng năm 1978, đưa vào khai thác vận hành năm 1980, đến năm 2008 một số hạng mục công trình đã được tu sửa, nâng cấp, trong đó có tràn xả lũ.

Từ khi công trình được đưa vào khai thác, vận hành đến giai đoạn 2009-2012, là những năm trên lưu vực không xảy ra mưa lũ đặc biệt lớn, cho nên việc vận hành bình thường, đảm bảo cắt lũ và hạn chế ngập lụt được cho hạ du. Tuy nhiên do ảnh hưởng của cơn bão số 10, cụ thể từ 19h ngày 30/9 đến 18h ngày 01/10 năm 2013, khu vực Thị xã Hoàng Mai, huyện Quỳnh lưu và phía Nam huyện Tĩnh Gia, Thanh Hóa đã có mưa đặc biệt lớn. Tổng lượng mưa đo được là 587mm, trong đó lượng mưa chủ yếu từ 21h ngày 30/9 đến 05h ngày 1/10 trên lưu vực hồ vực mấu bình quân là 409mm. Do lượng mưa quá lớn lại xảy ra trong đêm, nên mực nước trong hồ lên rất nhanh, với cường suất khoảng 3 cm/1 phút. Để đảm bảo an toàn cho công trình, Ban chỉ huy PCLB hồ Vực Mấu đã thực hiện Quy trình vận hành tràn xả lũ được UBND tỉnh quy định, đã mở 5 cửa tràn để xả lũ. (Trước khi xả lũ đã có thông báo gửi UBND TX Hoàng Mai và các xã vùng hạ du biết để chuẩn bị đối phó). Tuy nhiên do lượng mưa lớn, kết hợp với thủy triều dâng cao, làm cho việc tiêu thoát chậm, gây ngập 2 đoạn Quôc lộ 1A trên địa phận thị xã Hoàng Mai và làm cho các phường Quỳnh Trang, Quỳnh Vinh, Mai Hùng, Thị trấn Hoàng Mai, Quỳnh Dị, Quỳnh Thiện... bị ngập và bị chia cắt.

Từ sau trận lũ năm 2013 đến nay, việc chủ động ứng phó với lũ trên lưu vực sông Hoàng Mai, cụ thể là công tác chỉ huy, vận hành xả lũ hồ chứa Vực Mấu vẫn bị động, thủ công. Mặt khác, khi xả lũ xuống hạ du thì không biết tình hình ngập lụt như thế nào? Ứng phó với ngập lũ, di dân, cảnh báo ngập lụt hạ du ra sao? Việc không chủ động trong công tác chỉ huy phòng chống lụt bão sẽ gây khó khăn cho công tác ứng phó với lũ trong điều kiện thực tế hiện nay. Ngoài ra, với tình hình biến đổi khí hậu, sự xuất hiện siêu bão sẽ làm cho công tác ứng phó với mưa –lũ sẽ ngày càng phức tạp hơn trên địa bàn tỉnh Nghệ An, cũng như lưu vực sông Hoàng Mai.

Hiện nay, trên hồ Vực Mấu đã được đầu tư lắp đặt một số thiết bị đo mưa, quan trắc mực nước, thiết bị giám sát mực nước tại thượng lưu hồ. Để phục vụ công tác chỉ huy phòng chống lụt bão trong thời gian tới của Ban Chỉ huy Phòng chống lụt bão &TKCN tỉnh, việc xây dựng bộ công cụ để mô phỏng, tính toán dự báo dòng chảy đến hồ, từ đó hỗ trợ ra quyết định vận hành xả lũ và quản lý ngập lụt hạ du hồ chứa Vực Mấu tương ứng với tình hình mưa lũ, xả lũ thực tế là thật sự cấp bách.

Xuất phát từ thực tế điều hành phòng chống lụt bão năm 2013 và những đầu tư, nâng cấp các trang thiết bị trong việc xả lũ hồ chứa nước Vực Mấu, cho thấy: Cần một bộ công cụ để có thể tính toán dự báo lũ đến hồ chứa, hỗ trợ điều hành xả lũ, xác định vùng ngập hạ du ứng với lượng mưa-xả lũ thượng nguồn và đưa ra biện pháp ứng phó là có ý nghĩa thực tiễn rất cao.

Đề tài “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 Vực Mấu, tỉnh Nghệ An” được đề xuất với mục đích là tạo ra một bộ công cụ hữu ích trong tính toán vận hành hồ chứa chống lũ nhằm đảm bảo an toàn công trình và hạ du.
Mục tiêu của Đề tài:

Xây dựng được bộ công cụ (phần mềm tích hợp, hiển thị) trong tính toán dòng chảy: đến và ra khỏi hồ chứa, bản đồ cảnh báo ngập lụt hạ du phục vụ công tác phòng chống lũ lụt hạ du hồ chứa nước Vực Mấu.
Kết quả đạt được:

Qua quá trình thực hiện Đề tài đã hoàn thành các nội dung theo đề cương đã được phê duyệt, các kết quả và sản phẩm chính bao gồm:

1. Bộ mô hình toán có khả năng tính toán dự báo lũ đến hồ chứa, mô phỏng quá trình vận hành công trình, diễn toán lũ và tính toán ngập lụt hạ du hồ chứa Vực Mấu, tỉnh Nghệ An. Dữ liệu biên mực nước triều của 2 cửa sông đã tính toán đến năm 2030 và có xét đến yếu tố triều cường, nước biển dâng do biến đổi khí hậu.
2. Phần mềm tích hợp, quản lý và vận hành hệ thống mô hình toán hoạt động liên hoàn, dễ sử dụng và có tính ứng dụng cao. Đây cũng là Phần mềm tích hợp có khả năng phân tích và lập bản đồ ngập lụt trong các trường hợp xả lũ của hồ chứa.
3. Bộ bản đồ ngập lụt xây dựng cho 05 kịch bản, bao gồm: Lũ thiết kế 0.5%, mở 03 cửa xả, mở 04 cửa xả, mở 05 cửa xả và lũ lịch sử 2013. Bộ bản đồ ngập lụt trong tính toán thực tế là bộ bản đồ tuỳ biến theo kịch bản của mực nước sông, đã xét đến yếu tố mưa ở hạ du.
4. Tổ chức tập huấn và hướng dẫn sử dụng cho 10 cán bộ của Chi cục Thuỷ lợi và Công ty TNHH MTV Thuỷ lợi Bắc.
5. Công bố kết quả qua 01 bài báo Khoa học đăng trên Tạp chí KHCN Nghệ An.
Các kết quả ứng dụng thử nghiệm và kiểm thử Phần mềm tích hợp cho thấy mức độ ổn định, dễ sử dụng và sẵn sàng để thực hiện các nhiệm vụ trong điều hành thực tế.

Cường Lê