Bài toán xác định các thông số vận hành hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 1
BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH HỒ CHỨA 
TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA, LŨ LỚN CỰC ĐOAN 
Nguyễn Ngọc Nam, Lê Văn Nghị, Bùi Thị Ngân, Hoàng Đức Vinh 
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sông biển 
Tóm tắt: Vận hành hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan là bài toán phức tạp vì phải 
đảm bảo các yêu cầu an toàn hồ chứa, an toàn hạ du và vẫn phải giữ được lượng nước trong hồ 
cho các mục đích cấp nước, phát điện trong mùa kiệt. Trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay 
mưa, lũ lớn cực đoan xảy ra thường xuyên hơn trong khi công tác dự báo còn nhiều hạn chế nên 
cần thiết có một phương pháp xác định các tiêu chí vận hành hồ đơn giản, dễ áp dụng. Trong 
nghiên cứu này, chúng tôi tiếp cận vấn đề từ bài toán cực đoan tổng quát là hồ chứa đang ở mực 
nước cao (trong thời kỳ lũ chính vụ hoặc đầu kỳ lũ muộn) thì có lũ lớn đến hồ. Dùng phương 
pháp giải tích kết hợp mô phỏng dòng chảy lũ bằng mô hình toán và phương pháp thử dần, 
chúng tôi xác định được các thông số quan trọng là thời điểm bắt đầu xả nước T0; cường suất xả 
lũ Qi; lưu lượng xả lũ thời đoạn Qxả; mực nước đón lũ Zdl; thời điểm kết thúc vận hành Tat và 
tổng lượng xả Wx. Phương pháp này được áp dụng tính thử cho hồ chứa Suối Hành ở Khánh 
Hòa và Sông Sào ở Nghệ An cho kết quả tốt. Những thông số này có ý nghĩa quan trọng để vận 
hành hồ chứa an toàn và hiệu quả. 
Summary: Reservoirs oporation in extreme rain and flood condition is a complicate work 
because we need to ensure safety for dam, downstream areas and as well as store enough water 
for dry season demands. In the context of climate change, heavy rain and floods are more 
frequent while there are many problems in forcasting, so it is necessary to have a simple and 
appliable method for determining the criterias for operating reservoirs. In this study, we 
approached the problem from the general extreme problem when the reservoirs are being high 
water level (during the main flood season or the first time of late flood period), then there is a 
heavy flood comes to the reservoir. Using combination of the analytical, mathematical model 
and trial-and-error methods, we determined the important parameters including: the time of 
starting to operate T0; Flood discharge intensity Qi; Flood discharges Qxả; Reservoir water 
level to catch the flood Zdl; The ending time of operation Tat and total discharge Wx. This method 
was applied for Suoi Hanh reservoir in Khanh Hoa and Song Sao reservoir in Nghe An provided 
good results. These parameters are important for safe and efficient reservoir operation. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ * 
Trên thế giới, thuật toán tối ưu thường được áp 
dụng trong nghiên cứu việc vận hành hồ chứa 
nhưng cho đến nay không có một lời giải 
chung cho mọi hệ thống mà tùy đặc thù của 
từng hệ thống mà có các lời giải phù hợp. 
Ngày nhận bài: 03/10/2017 
Ngày thông qua phản biện: 08/11/2017 
Ngày duyệt đăng: 5/12/2017 
Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu vận hành hồ 
chứa đã và đang được nghiên cứu với một số 
thành công nhất định. Các phương pháp 
nghiên cứu đều hướng tới sử dụng mô hình mô 
phỏng kết hợp với một số kỹ thuật tối ưu; 
Thực trạng các quy trình vận hành hồ chứa ở 
Việt Nam thường xây dựng trên nền tảng của 
công tác dự báo, trong khi chất lượng dự báo 
dòng chảy trên sông chỉ đạt 50-65% [4] do 
nhiều nguyên nhân dự báo mưa còn thiếu 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 2
chính xác, địa hình lưu vực phức tạp... 
Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả 
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải pháp nâng 
cao hiệu quả cắt lũ, đảm bảo an toàn đập và 
vùng hạ du hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ 
lớn cực đoan”, tại Việt Nam: Đối với các hồ 
chứa vừa và lớn, có cửa van khống chế thì việc 
vận hành thường tuân theo một quy trình nhất 
định. Tuy nhiên, các quy trình này thường chú 
trọng đến bảo vệ an toàn công trình mà chưa 
xem xét nhiều đến an toàn hạ du đặc biệt là 
các hồ chứa thủy lợi, thủy điện lớn. Khi xảy ra 
các trận mưa, lớn cực đoan, lũ có thể do mưa 
lớn hoặc do vận hành xả bất ngờ hay sự cố 
công trình.v.v khả năng ngập lụt hạ du, mất 
an toàn hồ càng trở nên nghiêm trọng. 
Đối với các hồ chứa nhỏ: Hầu hết các hồ chứa 
nhỏ đều chưa có quy trình vận hành, không có 
phương án phòng chống lũ cho hạ du. Ngay cả 
những hồ chứa có tràn điều tiết bằng cửa van 
cũng chưa xây dựng (hoặc xây dựng chưa 
hoàn chỉnh) quy trình vận hành hồ chứa. Nếu 
có thì chỉ là các quy trình do chủ hồ tự lập để 
vận hành nhưng chưa được cơ quan có thẩm 
quyền phê duyệt. Đến nay chỉ có khoảng 5% 
hồ chứa nhỏ có quy trình vận hành hoặc đang 
được xây dựng, đồng nghĩa với hiện trạng 
khoảng 3900 hồ trên khắp cả nước không có 
quy trình vận hành. Hoạt động vận hành hồ 
chứa đơn giản là đóng mở cửa van cống và để 
nước tự chảy qua cống điều tiết. 
Quy trình vận hành ở các hồ lớn đã được phê 
duyệt, còn tồn tại một số bất cập, đặc biệt là 
việc sử dụng dung tích phòng lũ trong quá 
trình điều tiết để chủ động đón lũ và giảm 
thiểu ngập lụt hạ du; 
Trong vận hành điều tiết lũ, thường quan tâm 
đến các vấn đề về thời gian xả lũ, tổng lượng 
xả lũ và lưu lượng xả lũ ứng với từng thời 
đoạn mà chưa chú trọng đến thời điểm xả lũ, 
mực nước đón lũ, thời điểm mực nước trở về 
an toàn; 
Trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay làm 
phát sinh nhiều hiện tượng mưa, lũ lớn cực 
đoan [1], để có thể xây dựng một quy trình vận 
hành hợp lý, nhóm tác giả thực hiện đề tài: 
“Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả cắt 
lũ, đảm bảo an toàn đập và vùng hạ du hồ 
chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực đoan” đã 
đề xuất phương pháp xác định được bộ thông 
số bao gồm: thời điểm bắt đầu xả nước T0; 
cường suất xả lũ Qi; lưu lượng xả lũ thời 
đoạn Qxả; mực nước đón lũ Zdl; thời điểm kết 
thúc vận hành Tat và tổng lượng xả Wx nhằm 
giải quyết bài toán vận hành công trình, đảm 
bảo an toàn đập và hạ du. 
Dưới đây, sẽ trình bày bài toán tổng quát và 
kết quả tính toán cho một trường hợp cụ thể 
cùng các phân tích, thảo luận về các vấn đề có 
liên quan. 
2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 
Bài toán được xem xét trong điều kiện mưa, lũ 
lớn cực đoan. Khi đó, hồ chứa đang làm việc ở 
mực nước Z0, tương ứng thời điểm T0. Dung 
tích hồ tại thời điểm đó là W0, diện tích mặt 
nước hồ tại thời điểm đó là F0 (xem hình 1). 
dZdW
W
Z
Z
Qp
Qx
0
0
1
Hình 1: Sơ đồ bài toán cân bằng nước hồ chứa 
Trước khi xảy ra mưa, lũ lớn cực đoan, cần 
thiết phải xả lũ để hạ mực nước hồ và tạo ra 
một dung tích đón lũ. 
Với dòng chảy lũ đến hồ, ta có: 
Từ phương trình cân bằng nước, với điều kiện 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 3
lưu vực đã bão hòa và không xem xét đến 
dòng thấm, dòng ngầm cũng như hiện tượng 
bốc hơi, ta có: 
 (2) 
 (3) 
Tại thời điểm lũ đến lớn nhất, có thể xem xét 
Qp~f(t) như là một parabol ngược (đỉnh lồi ở 
phía trên) để thiết lập một tương quan gần 
đúng (xem hình 3): 
H2: Quan hÖ F, W=f(Z) cña hå chøa
DiÖn tÝch F (Km )
ThÓ tÝch W (m )
M
ùc
 n
−í
c 
Z
 c
ña
 h
å 
ch
øa
 (m
)
M
ùc
 n
−íc
 Z
 c
ña
 h
å 
ch
øa
 (
m
)
3
2
W=f (z)2
F=f (z)3
 (4) 
Mặt khác, từ các đường đặc tính hồ chứa, ta 
có: 
 (5) 
Vậy từ (3) và (6) suy ra: 
 (6) 
Tại thời điểm đang xét (có mưa, lũ lớn cực 
đoan), hồ chứa đang ở điều kiện nhiều nước 
hoặc đầy nước. Khi đó, có thể xem quan hệ 
giữa mực nước hồ với dung tích hồ (W~z) và 
diện tích mặt hồ (F~z) là các quan hệ tuyến 
tính (xem hình 2). 
H3: Qu¸ tr×nh lò ®Õn hå chøa Q = f (t)
Q(m /s)
t
3
1p
Trμn
Trμn sù cè (nÕu cã)
Cè ng, t rμn x¶ s©u
Qp
Tức là: 
 (7) 
Xem xét các quan hệ xả lũ: 
+ Đối với tràn xả lũ: 
 (8) 
+ Cống và tràn xả sâu: 
 (9) 
+ Tràn sự cố (nếu có hoặc trong trường hợp 
cần thiết – do kết quả tính điều tiết): 
 (10) 
Tổng lưu lượng xả lũ là: 
 (11) 
Trong các công thức trên: 
m, là hệ số lưu lượng ứng với tràn xả lũ (có 
xem xét đến co hẹp) và cửa xả sâu; 
t là thời gian; 
p, x là chỉ số ứng với dòng đến, dòng xả; 
sc, tr, xs là chỉ số ứng với công trình sự cố, 
tràn, công trình xả sâu 
Để giải bài toán, ta chuyển sang dạng sai phân. 
 (12) 
Trong đó: 
i là thời điểm tính thứ i 
i+1 là thời điểm tính thứ i+1 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 4
Do mực nước hồ cũng là một hàm số thay đổi 
theo thời gian: 
 (13) 
Nên từ (3), (12) và (13) có thể viết thành 
phương trình sau: 
 (14) 
Với ẩn số là Z, vế phải đã biết (với cách tính 
thử dần) bằng cách thiết lập bảng tính, sẽ xác 
định được Z[i+1], Qx[i+1], Qp[i+1], W[i+1] ta sẽ 
xác định được thời điểm Tat mực nước hồ trở 
về MNDBT. Từ bảng tính sẽ xác định được 
mực nước đón lũ của hồ chứa (Zx), thời điểm 
xả lũ (T0), thời gian xả lũ (T), tổng lượng xả lũ 
(Wx), lưu lượng xả lũ (Qx) tương ứng từng thời 
đoạn và thời điểm mực nước hồ trở về mực 
nước an toàn Tat. 
Đây chính là các thông số quyết định cho bài 
toán vận hành hồ. 
Q
 t
Z
 t
Zmax
Ztl
Q
Q
 d
 max
x
 max
Q d
Qx
T0
T0
Tc
Tc
Zdl
Hình 4. Các thông số quan trọng vận hành 
hồ chứa an toàn 
Ứng các con lũ cực đoan khác nhau hay các 
phương án vận hành khác nhau, sẽ xây dựng 
được bộ thông số bao gồm 6 tiêu chí: (6) thời 
điểm Tat mực nước hồ trở về mực nước an 
toàn (MNAT: thông thường là MNDBT. Tuy 
nhiên với hồ có kết cấu chắc chắn, các thiết bị 
vận hành đảm bảo thì có thể chọn MNAT là 
MNGC hoặc MNLKT – mực nước lũ kiểm tra). 
Từ bảng tính sẽ xác định được (1) mực nước 
đón lũ của hồ chứa (Z), (2) thời điểm xả lũ 
(T0), (3) thời gian xả lũ (T), (4) tổng lượng xả 
(Wxl) tương ứng (5) lưu lượng xả lũ (Qx) từng 
thời đoạn. 
Quá trình tính toán được thể hiện qua sơ đồ sau: 
 c¬ s ë d÷ l iÖ u vÒ :
- m− a, lò l ín cù c ®o an
- q u¶ n l ý, v Ën hμnh
s¬ ®å bμi to¸n vËn hμnh hå khi cã m−a, lò lín cùc ®oan
m« h×nh dù b o¸
m −a (®− îc ch ä n)
hiÖ u c hØnh
k iÓm ® Þn h
m− a d ù b¸ o
sè liÖu t hù c ®o
x , h , q . . .
m« h ×nh d ù b o¸ l ò
(®− îc ch än )
lò d ù b ¸ o
 - mùc n− íc ® ãn lò
 - t æn g l −î ng x ¶ lò
 - l− u l− în g x ¶ lò
 - t hê i g ia n x ¶ lò
 - m. n− í c hå an t oμn
 - t hê i ® iÓ m h å a .t
m« h ×nh vË n hμnh
ye s
n o h iÖ u c hØn h
kiÓ m ®Þnh
y es
no
q =[ q ]
t kma x
x
 z =[z ]tl HLmax
q =[ q ]
HLma x
x
 z =[z ]hl HLmax
y es
n o
y es
no
b−íc 1
dßng ch¶y ®Õn hå
b−íc 2
m« h× nh c¶nh b¸ o, dù b¸o
m« h×nh ®iÒ u khi Ón
b−íc 3
®¶m b¶o an toμn ®Ëp
b−íc 4
®¶m b¶o an toμn h¹ du
b−íc 5
xö l ý khÈn cÊp k hi kh«ng
®¶m b¶o b−íc 3, b−íc 4 
Hình 5: Sơ đồ bài toán vận hành hồ chứa khi 
có mưa, lũ lớn cực đoan 
3. KẾT QUẢ CHO MỘT SỐ TRƯỜNG 
HỢP CỤ THỂ VÀ THẢO LUẬN 
Dưới đây, chúng tôi tính toán cho một số 
trường hợp xả lũ của hồ Suối Hành [3] và hồ 
Sông Sào. 
1.1. Giới thiệu về hồ suối Hành và hồ Sông Sào 
Hồ Suối Hành do Công ty Khai thác công trình 
thủy lợi Nam Khánh Hòa quản lý vận hành từ 
năm 1986. Đến đợt lũ đầu tháng 12/1986 thì 
xảy ra sự cố vỡ đập. Năm 1989 toàn bộ công 
trình đầu mối đã được khắc phục xong và từ 
đó đến nay đã qua gần 20 năm khai thác công 
trình tương đối ổn định. Năm 2012, công trình 
đã được tái đầu tư xây dựng để nâng cấp lại 
các hạng mục công trình đầu mối. 
Hồ Sông Sào nằm ở xã Nghĩa Lâm, huyện 
Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An đưa vào sử dụng năm 
2008. Từ khi hồ chứa đi vào hoạt động đến 
nay, hàng năm khi mùa mưa lũ đến, hồ lại phải 
xả một lưu lượng lớn có khi rất lớn để đảm 
bảo an toàn công trình. Việc xả lũ đã gây thiệt 
hại rất lớn về kinh tế vùng hạ du hồ chứa làm 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 5
ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống người dân 
vùng hạ du. 
Dưới đây là các thông số chủ yếu của hồ phục 
vụ cho tính toán 
Bảng 1: Các thông số cơ bản của hồ suối Hành và hồ sông Sào 
Suối Hành Sông Sào 
Các thông số cơ bản của hồ mới nâng cấp, hoàn 
thành cuối năm 2014 Các thông số cơ bản của hồ 
Thông số Giá trị Ghi chú Thông số Giá trị Ghi chú 
MNDBT 33.5 m MNDBT 75.7 m 
MN đón lũ (dự kiến) 33.5 m MN đón lũ (dự kiến) 75.00 m 
MNGC 34.64 m MNGC 76.66 m 
MNKTr 35.98 m MNKTr 77.10 m 
Z ngưỡng tràn 29.5 m Z ngưỡng tràn 70.70 m 
Hệ số co hẹp 0.98 Hệ số co hẹp 0.98 
Hệ số lưu lượng 0.42 Hệ số lưu lượng 0.42 
B 1 khoang tràn 6 m B 1 khoang tràn 8 m 
B tràn 18 m B tràn 24 m 
Cống Cống tính gộp 
Z ngưỡng cống 21.8 m Z ngưỡng cống 66.2 m 
B cống  B cống 5 m 
H cống H cống 2.5 
D cống 0.71 m D cống m 
W cống 0.396 m2 W cống m2 
Z ng tràn sự cố không có Z ng tràn sự cố 76.77 
B tràn sự cố không có B tràn sự cố 68.5 
Về giá trị lũ đến được dựa vào lưu lượng thực 
tế (trường hợp có số liệu) hoặc tính toán với 
các trường hợp tần suất 0.1%, 0.2%, 0.5% .v.v. 
Kết quả tính vận hành thể hiện trong bảng 2. 
1.2. Kết quả tính toán 
Hình 6a: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Suối Hành – Tính với Trường hợp lũ thực tế 
năm 2009 
Hình 6b: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Suối Hành – Tính với Trường hợp lũ thực tế 
gây ngập hạ du 2010 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 6
Hình 6c: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế 
 tần suất 0.6% 
Hình 6d: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế 
tần suất 0.5% 
Hình 6e: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Suối Hành - Tính với Trường hợp lũ thực tế tần 
suất 1 % 
Hình 6f: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ thực tế 
năm 1978 
Hình 6g: Vận hành điều tiết lũ cực đoan 
hồ Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ 
thực tế năm 2011 
Hình 6h: Vận hành điều tiết lũ cực đoan hồ 
Sông Sào - Tính với Trường hợp lũ cực hạn, 
thu phóng từ lũ 2010 
Hình 6: Vận hành điều tiết lũ cực đoan 1 số trường hợp điển hình 
Bảng 2: Thống kê kết quả tính toán vận hành lũ cực đoan cho một số trường hợp điển hình 
TT 
Ni dung phng án x 
lũ cc đoan 
ZXL T0 T WXL QXmax TAT S ca van 
tham gia 
vn hành 
Ghi 
chú (m) (ngày, gi) (gi) m3 (m3/s) (ngày, gi) 
I Sui Hành 
1 
Trng hp lũ đn thc t 
ngày 31/10/2009 - 
03/11/2009: d kin mc 
nc đón lũ là MNDBT 
34.29 11/3/2009 15:00 3.5 1,188,533 120.16 
11/3/2009 
18:00 1 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 7
TT Ni dung phng án x 
lũ cc đoan 
ZXL T0 T WXL QXmax TAT S ca van 
tham gia 
vn hành 
Ghi 
chú (m) (ngày, gi) (gi) m3 (m3/s) (ngày, gi) 
2 
Trng hp lũ đn thc t 
ngày 27/10/2010 - 
31/10/2010 - gây ngp 
lt h du: d kin mc nc 
đón lũ là MNDBT 
33.58 
10/31/2010 
0:00 
12.0 7,128,055 281.68 
11/4/2009 
18:00 
2 
3 
Trng hp lũ đn 0.2 % 
gi đnh ngày 
27/10/2021 - 
28/10/2021 -Vi h mi: 
d kin mc nc đón lũ 
là MNDBT 
34.01 
10/27/2021 
11:00 
15.0 21,362,229 378.96 
11/5/2009 
18:00 
3 
4 
Trng hp lũ đn 0.5 % 
gi đnh ngày 
27/10/2021 - 
28/10/2021 -Vi h mi: 
d kin mc nc đón lũ 
là MNDBT 
34.02 
10/27/2021 
11:30 
13.0 17,565,625 354.10 
11/6/2009 
18:00 
3 
5 
Trng hp lũ đn 1% gi 
đnh ngày 27/10/2021 - 
28/10/2021 -Vi h mi: 
d kin mc nc đón lũ 
là MNDBT 
33.78 
10/27/2021 
12:00 
10.5 13,898,809 328.09 
11/7/2009 
18:00 
3 
II Sông Sào 
1 Đt lũ thc t năm 1978 75.04 10/17/1978 
19:00 
17.0 10,917,512 136.59 
11/9/2009 
18:00 
1 
2 Trng hp lũ đn thc t 
24/6/2011 đn 
26/6/2011 
74.16 6/17/2011 
23:00 
29.0 30,546,853 570.15 11/10/2009 
18:00 
1 
3 
Lũ cc hn (PMF) thu 
phóng t lũ 2010 72.49 
10/17/2010 
15:00 
40.0 41,688,076 784.91 
11/10/2009 
18:00 
3 
x  qua 
c tràn 
s c 
1.3. Một số vấn đề thảo luận 
Với những trận lũ có dạng đường cong trơn 
(thường là lũ tính toán theo các tần suất) thì 
bài toán điều tiết đơn giản, dễ dàng, có thể tự 
động điều chỉnh số cửa van tham gia điều tiết 
cho phù hợp (xem hình 6c, 6d, 6e). Trong 
những trường hợp này, biểu đồ điều tiết 
(đường màu vàng – Qx) có dạng hình thang. 
Nhìn vào số đỉnh hình thang, ta có thể thấy 
ngay số cửa van tham gia điều tiết vận hành hồ 
trong trận mưa, lũ lớn cực đoan (dự kiến hoặc 
thực tế xảy ra). Ví dụ như hình 6c, có 3 bậc 
thang, khi lũ về, lúc đầu 3 cửa van mở để điều 
tiết, vận hành, sau khi lũ giảm, mực nước 
trong hồ đã ổn định thì đóng bớt 1 cửa chỉ còn 
2 cửa van vận hành. Khi lũ tiếp tục giảm, đóng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 8
bớt 1 cửa van nữa, chỉ còn 1 cửa van mở vận 
hành. Ví dụ như hình 6e, có 2 bậc thang, khi lũ 
về, lúc đầu 2 cửa van mở để điều tiết, vận 
hành, sau khi lũ giảm, mực nước trong hồ đã 
ổn định thì đóng bớt 1 cửa chỉ còn 1 cửa van 
vận hành. 
Với những trận mưa, lũ lớn cực đoan xả ra 
trong thực tế thường có dạng đỉnh tam giác 
nhọn, lên xuống không theo quy luật. Do vậy, 
bài toán điều tiết vận hành nếu để tính tự động 
điều chỉnh thường rất phức tạp, dạng biểu đồ 
xả cũng biến thiên theo dạng tam giác nhọn 
(hình 6b – nhìn vào biểu đồ xả của hình này, 
không thể thấy rõ quy luật vận hành cửa van). 
Thực tế vận hành hồ chứa, rất khó để vận hành 
cửa van theo biểu đồ này. 
Chính vì vậy, với các trường hợp này, phương 
pháp tính thử dần để tìm ra bộ thông số các 
tiêu chí vận hành hồ chứa: (1) mực nước đón 
lũ của hồ chứa (Zx), (2) thời điểm xả lũ (T0), 
(3) thời gian xả lũ (T), (4) tổng lượng xả (Wx) 
tương ứng (5) lưu lượng xả lũ (Qx) từng thời 
đoạn, (6) thời điểm (Tat) mực nước hồ trở về 
mực nước an toàn (MNAT) nhằm giải quyết 
bài toán vận hành công trình, đảm bảo an toàn 
đập và hạ du trở nên có hiệu quả nhất. 
Từ kết quả tính toán trên cùng với các số liệu 
điều tra, nghiên cứu gần 600 công trình hồ 
chứa thủy lợi vừa và lớn hiện nay ở Việt Nam, 
chúng tôi nhận thấy: 
Với các hồ có hệ thống quan trắc tốt, có sẵn 
các dữ liệu địa hình, dữ liệu về hệ thống sông, 
hệ thống công trình và cơ sở hạ tầng thì có thể 
áp dụng mô hình toán để tính toán dự báo và 
đề xuất phương án vận hành hồ chứa cho các 
trường hợp mưa, lũ lớn cực đoan có thể xảy ra. 
Từ đó cơ quan quản lý có cơ sở xây dựng biểu 
đồ vận hành, phương án vận hành chi tiết cho 
các trường hợp cụ thể. 
Với đa số các hồ chứa vừa và nhỏ hiện nay, 
việc xây dựng hệ thống quan trắc đồng bộ với 
hệ thống dữ liệu địa hình, dữ liệu về hệ thống 
sông, hệ thống công trình và cơ sở hạ tầng là 
không thể thực hiện ngay trong thời gian ngắn. 
Phương án hiệu quả nhất với những hồ chứa 
này là bài toán thử dần để tìm ra bộ thông số 
tiêu chí vận hành hồ chứa hợp lý. 
4. KẾT LUẬN 
Trên đây là tóm lược kết quả nghiên cứu của 
nhóm tác giả. Phương pháp nghiên cứu này 
được áp dụng thử nghiệm cho một số trường 
hợp vận hành của 2 công trình Suối Hành và 
Sông Sào cho thấy hiệu quả tốt, đáp ứng tính 
linh hoạt, có khả năng ứng dụng thực tiễn 
cao. Để hoàn thiện phương pháp này, trong 
thời gian tới, nhóm tác giả sẽ tiếp tục nghiên 
cứu và áp dụng cho một vài trường hợp cụ 
thể khác. 
Trong dự kiến nghiên cứu hoàn thiện phương 
pháp này, chúng tôi dự định sẽ tiếp cận một 
phương pháp bổ sung, cập nhật dữ liệu mưa 
trên lưu vực trong trường hợp không đầy đủ 
hoặc thiếu nhiều số liệu quan trắc. Vấn đề này 
sẽ được đề cập trong thời gian tới. 
LỜI CẢM ƠN 
Nghiên cứu được tiến hành trong khuôn khổ 
đề tài: “Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu 
quả cắt lũ, đảm bảo an toàn đập và vùng hạ 
du hồ chứa trong điều kiện mưa, lũ lớn cực 
đoan” do Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc 
gia về động lực học sông biển thực hiện. 
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, chúng tôi 
đã được sự hỗ trợ của Vụ KHCN&MT – Bộ 
NN&PTNT, Sở NN&PTNT, Chi cục Thủy lợi 
Quảng Bình, Ban quản lý hồ Phú Vinh; Chi 
cục TL&PCLT các tỉnh Vĩnh Phúc, Quảng 
Ninh, Thanh Hóa, Khánh Hòa và nhiều cơ 
quan khác. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn sự 
hợp tác và giúp đỡ của các tổ chức, cá nhân 
đối với Phòng TNTĐ và nhóm nghiên cứu.
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 41 - 2017 9
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Báo cáo SREX Việt Nam - Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về Quản lý rủi ro thiên tai và 
hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu. NXB Tài Nguyên - Môi 
trường và Bản đồ Việt Nam, Hà Nội, Việt Nam 2015. 
[2]. Lê Văn Nghị, Đặng Thị Hồng Huệ, Hoàng Đức Vinh (2012). "Mô hình đánh giá ngập lụt 
hạ du hệ thống hồ Cửa Đạt của Thanh Hóa, kiến nghị giải pháp giảm thiểu thiệt hại trong 
trường hợp hệ thống hồ có sự cố". 
[3]. Lê Văn Nghị, Nguyễn Ngọc Nam, Bùi Thị Ngân (2015). "Lập Phương án chống lũ lụt cho 
hạ lưu suối Hành tỉnh Khánh Hòa". 
[4]. Hoàng Thanh Tùng (2011). “Nghiên cứu dự báo mưa, lũ trung hạn cho vận hành hệ 
thống hồ chứa phòng lũ - ứng dụng cho lưu vực sông Cả”. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà 
Nội năm 2011.