Lưu vực Sông Ba là một trong chín lưu vực
sông lớn ở Việt Nam, có nguồn nước thuộc
loại trung bình với lượng nước trên một đơn vị
diện tích khoảng 10.000 m3
/ha. Việc khai thác
tài nguyên nước trên lưu vực còn gặp nhiều
khó khăn do lượng nước phân bố rất không đều
theo không gian và thời gian, có sự mâu thuẫn
giữa các hộ sử dụng nước, giữa thượng lưu và
hạ lưu .
Nhằm góp phần vào quản lý tổng hợp tài
nguyên nước lưu vực sông Ba, việc xây dựng
một bộ mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực rất cần
thiết. Đây là những công cụ hữu hiệu định
lượng các phương án khai thác tài nguyên
nước, lựa chọn đưa ra giải pháp sử dụng hợp lý
tài nguyên nước.
MIKE BASIN là công cụ quản tài nguyên
nước hay nói đúng hơn đây là công cụ tính
toán cân bằng giữa nhu cầu về nước và lượng
nước có sẵn theo cách tối ưu nhất, nó hỗ trợ
các nhà quản lý trong việc lựa chọn các
phương án phát triển, khai thác và bảo vệ tài
nguyên nước.
Việc tính toán cân bằng nước hệ thống, các
phương án phân bổ nguồn nước lưu vực sông
Ba, công cụ mô hình MIKE BASIN được sử
dụng kết hợp với mô hình NAM để tính toán
xác định dòng chảy đến và mô hình xác định
nhu cầu nước của cây trồng CROPWAT
2. MÔ HÌNH MIKE BASIN
Mô hình MIKE BASIN do Viện Thủy lực Đan
Mạch (DHI) phát triển, đây là một mô hình
toán học thể hiện một lưu vực sông bao gồm
các sông chính và các sông nhánh, các yếu tố
thuỷ văn của lưu vực theo không gian và theo
thời gian, các công trình, hệ thống sử dụng
nước hiện tại và tương lai và các phương án sử
dụng nước khác nhau
g Krông Pa - - 5 86.6 91.62
V Vùng KRông Năng
14 Các hồ nhỏ thượng KRông Năng - - 1.5 5.7 7.2
15 Các hồ chứa nhỏ - - 5.4 50.41 55.81
16 Hồ Krông Năng 555 571 2 42 44
17 Hồ TĐ KRông Năng 250 265 113.7 242.9 356.6
VI Vùng Thượng Đồng Cam
18 Hồ Sông Ba hạ 103 110 256.2 484.4 740.6
19 Hồ Sông Hinh 196 209 34 323 357
20 Các hồ chứa nhỏ - - 5.6 49.604 55.204
21 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh - - 2 31.5 33.5
22 Các hồ chứa hạ sông Hinh - - 2.5 41.72 44.22
V Vùng Hạ lưu
23 Các hồ chứa vùng Sơn Thành 0.5 2.4 2.9
Ghi chú: (-) giả định (vì là một cụm hồ chứa nhỏ).
* Lượng nước duy trì dòng chảy môi trường ở
hạ du
Để đảm môi trường vùng hạ lưu, tránh tình
trạng vào mùa khô dòng chảy cạn kiệt, xâm
nhập mặn, ô nhiễm nguồn nước và bồi lấp cửa
sông, cần thiết phải tính đến lượng nước trả lại
dòng chảy tự nhiên trong các tháng mùa khô
tại các vị trí An Khê, cửa sông Ayun, cửa sông
Hinh và hạ lưu đập Đồng Cam. Lượng nước
này được lấy bằng lượng dòng chảy tháng nhỏ
nhất ứng với tần suất 90% tại các vị trí tính
toán nhằm đảm bảo cho sông có dòng chảy
thường xuyên (lưu lượng nước sinh thái hay
còn gọi là lưu lượng nước nền, lưu lượng nước
gốc). Cụ thể như bảng 13.
c1. Kết quả tính phương án chuyển nước sang
sông Kone qua thuỷ điện An Khê:
Lượng nước tối thiểu phải trả lại hạ du để đáp
ứng yêu cầu của hạ du theo bảng 11, bao gồm
cấp nước cho các ngành kinh tế và trả lại hạ du
đảm bảo môi trường vùng hạ du:
Bảng 11: Lượng nước tối thiểu phải trả lại
hạ du sau thuỷ điện An Khê (m3/s)
Qy/c \ Tháng 1 2 3 4 5 6
D/c kiệt 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76
Cấp nước 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46
Tưới 1.24 1.27 1.28 0.17 0.94 1.2
Tổng 3.46 3.49 3.5 2.39 3.16 3.42
Qy/c \ Tháng 7 8 9 10 11 12
D/c kiệt 1.76 1.76 0 0 0 0
Cấp nước 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46
Tưới 1.05 0.81 0.14 0 0 0.26
Tổng 3.27 3.03 0.6 0.46 0.46 0.72
Kết quả tính toán cân bằng nước tại các vị trí sử
dụng nước tại các bảng 12 đến bảng 14.
- Kết quả cân bằng tại các nút sử dụng nước
(bảng 12)
Bảng 12:
TT Khu cấp nước Ký hiệu nút Lượng nước
yêu cầu
m3/ngđ
Mức đảm
bảo cấp
nước %
1 Cấp nước công nghiệp dân
sinh khu An Khê
WSankhe 40.000 100
2 Cấp nước công nghiệp dân
sinh khu AyunPa
WSayunPa 40.000 100
3 Cấp nước công nghiệp dân
sinh khu KRôngPa
WSKrongPa 15.000 100
4 Cấp nước công nghiệp dân
sinh khu Sông Hinh
WSsong Hinh 10.000 100
5 Cấp nước công nghiệp dân
sinh khu TX Tuy Hoà
WsTuyHoa 60.000 100
- Kết quả cân bằng tại các nút kiểm tra dòng
chảy kiệt (bảng 13)
Bảng 13:
TT Vị trí Qyc
(m3/s)
Mức đảm
bảo (%)
1 An Khê 1,76 96
2 Cửa S. Ayun 4.3 80
3 Cửa S. Hinh 3.1 0
4 Đồng Cam 21,7 92
- Kết quả cân bằng tại các nút tưới (bảng 14)
7
Bảng 14: Kết quả cân bằng tại các nút tưới
Công trình cấp nước
Ký hiệu
nút
DT
tưới
Số năm
thiếu
nước
Mức bảo
đảm cấp
nước %
I Nam Bắc An Khê 22048
1 Các đập nhỏ thượng Sông Ba IRR1 1539 3 88
2 Các hồ chứa nhỏ Bắc An Khê IRR2 8953 4 84
3 Các đập nhỏ Tây Nam An Khê IRR3 156 6 76
4 Các hồ nhỏ Tây Nam An Khê IRR4 4065 5 80
5 Các trạm bơm IRR5 1080 1 96
6 Các đập nhỏ TV KonCHro IRR6 1640 6 76
7 Các hồ chứa TV KonCHro IRR61 4615 5 80
II Vùng thượng Ayun 21235
8 Các đập dâng TV Ayun IRR7 1276 6 76
9 Các hồ chứa TV Ayun IRR8 7785 4 84
10 Các đập dâng TV IaPet IRR9 1474 6 76
11 Các hồ chứa TV IaPet IRR91 10700 4 84
III Vùng Ayun Pa 38475
12 Hồ Ayun Hạ Ayunha 13500 6 76
13 Các dập dâng IRR10 1465 5 80
14 Các hồ chứa nhỏ IRR11 8840 5 80
15 Cụm hồ ĐakPTo IRRpto 9130 4 84
16 Hồ EaThul EaThul 5540 5 80
IV Vùng Krông Pa 18950 100
17 Cụm hồ vùng Krông Pa IRR13 18450 4 84
18 Các trạm bơm trên sông Ba IRR14 500 0 100
V Vùng KRông Năng 32001
19 Các hồ nhỏ thượng KRông Năng IRR15 3270 6 76
20 Các đập dâng nhỏ IRR16 3436 6 76
21 Các hồ chứa nhỏ IRR17 13295 6 76
22 Hồ Krông Năng KRNang 12000 6 76
VI Vùng Thượng Đồng Cam 20441
23 Các đập dâng nhỏ IRR18 793 6 76
24 Các hồ chứa nhỏ IRR19 12138 4 84
25 Các trạm bơm trên sông Ba IRR20 625 0 100
26 Các hồ chứa nhỏ thượng S Hinh IRR21 3259 0 100
27 Các hồ chứa hạ sông Hinh IRR22 3445 4 84
28 Các trạm bơm hạ sông Hinh IRR23 181 1 96
V Vùng Hạ lưu 24120
29 Các hồ chứa vùng Sơn Thành IRR24 220 6 76
30 Đập Sông Con Scon 4100 0 100
31 Đập Đồng Cam Dong Cam 19800 1 96
Kết quả tính toán cho thấy, tại các khu tưới
mức đảm bảo cấp nước đều lớn hơn 75%, các
nút cấp nước mức đảm bảo lớn hơn 90%.
Dòng chảy kiệt tại cửa sông Hinh và sông
Ayun không đảm bảo do việc xây dựng 2 công
trình ở thượng lưu là hồ Ayun hạ và hồ thuỷ
điện sông Hinh. Tuy không có ảnh hưởng đến
việc cấp nước ở hạ du 2 sông này, nhưng có
những ảnh hưởng nhất định về mặt môi
trường. Giải pháp bổ sung nước đảm bảo dòng
chảy kiệt từ hồ Ayun hạ và sông Hinh sẽ ảnh
hưởng đến hoạt động của 2 công trình này.
c.2 Kết quả tính phương án chuyển nước sang
sông Bàn Thạch qua đập Sông Con
Lượng nước thừa tại Đồng Cam khá lớn, trong
khi đó hạ lưu sông Bàn Thạch thường xuyên bị
thiếu nước. Hiện nay đập sông Con đã được
xây dựng để tưới tại chỗ 4100 ha và chuyển
một phần lượng nước sau thuỷ điện Sông Hinh
sang sông Bàn Thạch. Theo thiết kế đập Sông
Con có 2 kênh Đông và kênh Tây. Lưu lượng
thiết kế cống kênh Đông là 12,3 m3/s, cống
kênh Tây là 2m3/s. Như vậy theo thiết kế Đập
Sông Con có thể chuyển tải lưu lượng nước là
14,3 m3/s để tưới tại chỗ cho 4100 ha và
chuyển nước qua sông Bàn Thạch. Cụ thể như
bảng 15:
Bảng 15: Lượng nước chuyển sang sông
Bàn Thạch qua đập sông Con (m3/s)
Tháng 1 2 3 4 5 6
Qtưới 4100 ha 4.52 4.27 4.21 1.28 4.99 5.14
Q chuyển sang
sông Bàn Thạch 9.8 10 10.1 13 9.3 9.2
Tổng 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3
Tháng 7 8 9 10 11 12
Qtưới 4100 ha 5.08 4.73 0.93 0 0 2.3
Q chuyển sang
sông Bàn Thạch 9.2 9.6 0 0 0 0
Tổng 14.3 14.3 0.93 0 0 2.3
- Kết quả tính toán cho thấy: Trong trường hợp
đập Sông Con chuyển nước với lưu lượng như
bảng 15, đập đồng Cam vẫn đảm bảo đủ nước
với mức đảm bảo về tưới và duy trì dòng chảy
kiệt là 92%.
4. NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ
Qua kết quả ứng dụng mô hình MIKE BASIN
tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông Ba
cho thấy đây là một công cụ mạnh trong tính
toán cân bằng, phân bổ nguồn nước, có thể
đánh giá được các phương án khai thác tài
nguyên nước.
Kết quả tính toán cho thấy : Nguồn nước hệ
thống sông Ba có thể thoả mãn được các yêu
cầu phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên do
phân phối của dòng chảy không đều theo
không gian và thời gian nên các vùng đều
thiếu nước vào mùa khô. Như vậy giải pháp
8
cấp nước đối với các vùng này là xây dựng các
hồ chứa để điều tiết dòng chảy tăng lượng
dòng chảy mùa khô. Đặc biệt đối với vùng hạ
lưu. Để có khả năng đáp ứng các nhu cầu nước
cho dân sinh, các ngành kinh tế và nước cho
môi trường, duy trì dòng chảy trên sông, cần
thiết xây dựng các công trình lợi dụng tổng
hợp, đa mục tiêu trên dòng chính, ngoài các
công trình đã và đang xây dựng như thủy điện
sông Hinh, sông Ba hạ, An Khê - Kanak, đề
nghị xây dựng thủy điện Krông Năng, thượng
Sông Ba...
Tài liệu tham khảo:
1. Ngô Đình Tuấn - Hoàng Thanh Tùng - Nguyễn Xuân Phùng. Đánh giá tổng hợp TNN và Quy
hoạch Thuỷ lợi - Thuỷ điện lưu vực sông Ba - Sông Kone 2010 - 2020 - Đề tài KC-08.25.01. Hà nội
tháng 12 - 2005.
2. Viện Quy hoạch Thuỷ lợi. Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Ba.
Hà nội năm 2006.
3. DHI, 1999. NAM – Tài liệu tra cứu. 45 trang
4. Dự án Hỗ trợ Tăng cường Năng lực các Viện ngành nước (WRSI), 2003. Đĩa CD Tài liệu đào tạo-
Hà Nội 10/2003. WAterSPS/MARD-DANIDA.
APPLICATION OF MIKE BASIN MODEL IN INTEGRATED WATER
RESOURCES MANAGEMENT OF BA RIVER BASIN
PhD student, M.E NGUYEN XUAN PHUNG
Institute of Water Resources Planning
Abstract: MIKE BASIN is a robust modelling tool to quantify water resources development scenarios.
The model supports managers and planners in planning development of water use and preservation,
contributing to integrated water resources management process of river basins. This paper presents the
application of the model in determination of water resources development alternatives with regard to
water abstraction, water allocation and water conveyance in Ba river basin.