Đồ án Nghiên cứu cơ sở khoa học điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng

Đồ án "Nghiên cứu cơ sở khoa học điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng"MỤC LỤC Biểu 2 - KHCN THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1 Tên đề tài 2 Mã số Nghiên cứu cơ sở khoa học điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng ............................. 3 Thời hạn thực hiện 24 tháng 4 Cấp quản lý (Từ tháng 4/2002 đến tháng 5/2004). NN Bộ CS x 5 Thuộc chương trình (nếu có) Đề tài độc lập cấp nhà nước 6 Họ tên chủ nhiệm đề tài: Lê Kim Truyền Học hàm, học vị, chuyên môn: Phó Giáo sư, Tiến sỹ kỹ thuật. Chức vụ: Hiệu trưởng trường đại học Thuỷ lợi Cơ quan: Đại học Thuỷ lợi Địa chỉ: Tập thể trường đại học Thuỷ lợi Điện thoại: 8.534436 - NR 175 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội 8.534435 - CQ 7 Cơ quan chủ quản: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Thuỷ lợi Địa chỉ: 175 Tây sơn, Quận Đống đa, Hà nội. Điện thoại: 8 531425 Fax: 84-45-34198 8 Cơ quan phối hợp chính: Cục Quản lý đê điều và Phòng chống bão lụt. Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Viện Cơ học Việt nam Viện Khí tượng Thuỷ văn Trung tâm Quốc gia Dự báo KTTV. Trung tâm tư liệu KTTV Ban nguồn - Tổng công ty Điện lực Việt nam. Nhà máy thuỷ điện Hoà bình. 9 Danh sách những người thực hiện chính 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 Họ và tên Lê Kim Truyền Trịnh Quang Hoà Dương Văn Tiển Đỗ Tất Túc Vũ Minh Cát Nguyễn Văn Mạo Nguyễn Chiến Nguyễn Văn Điệp Lê Bắc Huỳnh Vũ Hồng Châu Nguyễn Xuân Diệu Nguyễn Việt Chi Hoàng Minh Tuyển Lê Minh Hằng Học hàm, học vị, chuyên môn PGS.TS. Công trình thuỷ lợi PGS.TS. TV công trình PGS.TS. TV công trình PGS.TS. Động lực sông ngòi TS. Tính toán Thủy văn PGS.TS. Thủy công TS. Thủy công GS.TSKH. Cơ học chất lỏng PGS.TS. Dự báo thuỷ văn ThS. Thuỷ lực ThS. Thuỷ văn PCLB. KS. Thuỷ điện TS. Thuỷ văn TS. Thuỷ văn Cơ quan Đại học Thuỷ lợi, chủ nhiệm Đại học Thuỷ lợi, thư ký. Đại học Thuỷ lợi, Uỷ viên. Trường Đại học Thuỷ lợi Trường Đại học Thuỷ lợi Trường Đại học Thuỷ lợi Trường Đại học Thuỷ lợi Viện Cơ học Việt nam Trung tâm QG DB KTTV Viện QHTL Cục QLĐĐ&PCLB Ban nguồn - Tổng CTĐL Viện KTTV Trung tâm tư liệu KTTV 10 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước Điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ (HTCTPCL) cho một vùng lãnh thổ, nhất là khi vùng đó nằm trọn vẹn trong lưu vực một hệ thống sông lớn gồm nhiều nhánh, chảy qua nhiều khu vực khí hậu khác nhau đồng thời chịu ảnh hưởng của thuỷ triều và bão, có điạ hình rất khác nhau, trên đó có những thành phố và nhiều khu dân cư và trung tâm công nghiệp quan trọng như đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là một bài toán liên ngành phức tạp, liên quan đến nhiều lĩnh vực như công trình thuỷ lợi, khí tượng, thuỷ văn, thuỷ năng, thuỷ lực, điều tiết dòng chảy, chỉnh trị sông, toán học, tin học ... Ngày nay những quyết định điều khiển HTCTPCL được tính toán và phân tích bằng những công nghệ hiện đại dựa trên những thành tựu mới nhất của mô hình toán và công nghệ thông tin. + Năm 1958, Diệp Đốc Chính (Trung Quốc) phát hiện và phân tích những đột biến trong hoàn lưu khí quyển vào tháng 6 và tháng 10 vùng Đông Á, đó là những cơ sở phôi thai cho lý thuyết phân kỳ dòng chảy và là cơ sở cho lý thuyết nhận dạng lũ sông Hồng của các tác giả Việt nam sau này. + Những năm 60 cùng với sự ra đời và phát triển của máy tính đã đánh dấu những buớc tiến mới trong lĩnh vực phương pháp số thuỷ lực sông ngòi, xuất hiện nhiều sơ đồ giải những bài toán truyền lũ cỡ lớn như của Preissman (Pháp), Vaxiliev (Liên Xô cũ), Cunge (Pháp) ... Những thuật giải đó là cơ sở lý thuyết có ảnh hưởng rất lớn đối với những mô hình toán thuỷ lực - thuỷ văn trên mạng sông của Việt nam. + Trong những năm 70, các nhà thuỷ lợi Liên Xô cũ Alecxeev, Kartvelixvili, Ratkovich, Reznhicovxki, Xvanhidze ... đặt nền tảng cho ngành thuỷ văn ngẫu nhiên, đưa phương pháp Monte Carlo trở thành phương pháp tính đầy hiệu lực trong điều tiết dòng chảy. Phương pháp Fragment của Xvanhidze trở thành cơ sở lý luận cho vấn đề tổ hợp lũ sông Hồng trong điều hành hồ Hoà bình chống lũ hạ du. + Đã xuất hiện nhiều mô hình tổng hợp Mưa-Dòng chảy: SSARR (Mỹ), TANK (Nhật), CLS (Ý), HMC (Liên Xô cũ), GIRARD (Pháp) ... cùng nhiều hội thảo quốc tế nhằm đánh giá và chỉ dẫn ứng dụng lớp mô hình trên trong dự baó hạn ngắn lũ. + Các công nghệ mới của ngành viễn thám, Rađa, Vệ tinh đã và đang thực sự thay đổi phương thức thu nhận thông tin trong công tác phòng chống Bão - Lũ. + Và vào những năm 90, công nghệ GIS (Hệ thông tin địa lý) ra đời đã mang lại sức mạnh mới trong việc thu thập, phân tích và đánh giá cũng như thể hiện các kết quả tính toán phục vụ việc điều khiển mạng sông và phân tích ngập lụt. Như vậy, đã xuất hiện và hội tụ một số yếu tố về lý luận, thiết bị cùng công nghệ hiện đại trong lĩnh vực phòng chống lụt bão. Đấy vừa là điều kiện cần, vừa là nhu cầu thúc đẩy việc xây dựng một công nghệ hiện đại, hiệu quả trong việc điều hành HTCTPCL cho một vùng lãnh thổ quan trọng như ĐBSH. 11 Tình hình nghiên cứu ở trong nước + Trong những năm cuối thập kỷ 70, đầu 80: mô hình SSARR bước đầu được các chuyên gia Cục Dự báo KTTV thiết lập cho phần thượng lưu sông Hồng, mô hình thuỷ lực KRSAL-82 được Nguyễn Như Khuê (ĐHTL) xây dựng cho mạng sông Hồng. Đây là 2 công cụ chính phục vụ dự báo TV và tính toán truyền lũ mạng sông. + Những năm 80, Nguyễn Lại (ĐHTL) xây dựng lý thuyết kỳ dòng chảy sông Hồng và áp dụng trong việc xây dựng biểu đồ điều phối hồ Hoà bình. + Đỗ Cao Đàm (ĐHTL) phối hợp cùng Viện KTTV xây dựng lý thuyết tổ hợp lũ sông Hồng có xét tác động điều tiết của hồ Hoà bình. + Trịnh Quang Hoà (ĐHTL) phối hợp cùng Công ty ĐL1 xây dựng mô hình sóng động học truyền lũ trên mạng sông Hồng về đến Hà nội. + Nguyễn Ân Niên (Viện NCKHTL) phối hợp Cục Dự báo KTTV xây dựng mô hình thuỷ lực KOD-01 cho hệ thống sông Hồng - Thái bình. + Các chuyên gia Cục Dự báo KTTV tổng kết các hình thế thời tiết gây mưa sinh lũ lớn trên hệ thống sông Hồng. Sau năm 1990, những nghiên cứu riêng rẽ được tổng hợp và mang tính chất quản lý dòng sông Hồng lấy điều tiết hồ Hoà bình làm trung tâm. Viện QHTL mở rộng mô hình KRSAL-82 thành mô hình VRSAP toàn mạng, Trường ĐHTL phát triển kỳ dòng chảy thành Đường trữ nước tiềm năng lưu vực sông Hồng, lý thuyết tổ hợp lũ được xây dựng thành công nghệ đánh giá độ tin cậy của quyết định điều khiển hồ Hoà bình, các trận lũ lớn đều được phân tích trên cơ sở cắt lũ của hồ Hoà bình. Trường ĐHTL xây dựng công nghệ nhận dạng lũ sông Hồng từ nền nước gốc, từ tổ hợp hình thái thời tiết và từ mưa. Từ 1997, công nghệ nhận dạng lũ được áp dụng trong điều hành hồ Hoà Bình tại Ban chỉ đạo PCLBTW. Quy trình 30/6/1997 về quản lý các công trình cắt giản lũ sông Hồng hàng năm là sự tổng hợp những nghiên cứu trong những năm 90. Thời kỳ cuối những năm 90, đầu những năm 2000 là thời kỳ có nhiều biến đổi về chất cũng như phát sinh nhiều tranh luận trong công tác phòng chống lũ trên ĐBSH. Trước hết đó là thời kỳ chuẩn bị đầu tư xây dựng hồ Đại Thị trên sông Gâm và hồ Sơn La trên sông Đà, là thời kỳ tranh luận về lựa chọn quy mô hồ Sơn La, về khả năng thoát lũ của lòng dẫn sông Hồng, về vai trò trữ lũ và thoát lũ của sông Đáy nhằm tiến tới làm sống lại sông Đáy như xưa, về tiêu chuẩn chống lũ cho ĐBSH. Chương trình phòng chống lũ sông Hồng 2000 gồm 8 dự án: Đánh giá lại lũ thiết kế và xác định lại đường mực nước thiết kế cho các tuyến đê (Viện QHTL thực hiện); Đánh giá thực trạng đê điều hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình (Viện QHTL và Cục QLĐĐ&PCLB); Đánh giá thực trạng lòng dẫn sông Hồng, sông Thái Bình và đề xuất phương án chỉnh trị làm tăng tính ổn định và khả năng thoát lũ lòng sông (Viện KHTL); Xây dựng công nghệ mô phỏng số phục vụ cho việc đề xuất, đánh giá và điều hành các phương án phòng chống lũ lụt ĐBSH (Viện Cơ học); Đánh giá hình thế thời tiết sinh lũ lớn phục vụ dự báo và cảnh báo trước khả năng có lũ lớn (Trung tâm QGDB KTTV); Đánh giá khả năng phân lũ sông Đáy và sử dụng lại các khu chậm lũ và các phương án sử lý khi gặp lũ khẩn cấp (Trường ĐHTL, Viện QHTL, Viên KTTV); Đo đạc lại lòng dẫn hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình (Đoàn khảo sát ĐBBB) đã được thực hiện và bước đầu đã tạo nền móng cho những nghiên cứu sâu sắc tiếp theo. Trong năm 2001 hai đề tài NCKH cấp nhà nước cũng được hình thành: đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh lũ lụt ở ĐBSH (Viện Cơ học)” và đề tài “Nghiên cứu mô hình đề xuất cơ sở khoa học cải tạo và nâng cấp hệ thống thoát lũ sông Đáy phục vụ công tác phòng chống lụt bão ĐBBB (Viện KHTL)”. Có thể thấy rất nhiều mặt khác nhau của công tác phòng chống lũ lụt ĐBSH đã được nghiên cứu và đề cập đến. Đã đến lúc cần thiết phải tổng kết những thành tựu đạt được làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo: Về hệ thống đo đạc KTTV: thông tin mưa thời đoạn 6h chủ yếu được thu thập từ các trạm mặt đất và được truyền về bằng điện báo, chất lượng truyền tin còn nhiều thiếu sót và số liệu truyền về còn nhiều lỗi, sai sót. Còn bỏ trống hoàn toàn số liệu mưa trên phần lãnh thổ Trung quốc. Các nguồn thông tin khác như Rađa, Vệ tinh chưa được khai thác trong tác nghiệp. Về công tác dự báo lũ thượng nguồn: thời gian dự kiến còn chưa đủ dài, mới chỉ đạt 24-30h trên sông Hồng và 12-18h trên sông Thái bình, phương pháp dự báo là cổ điển dựa trên phân tích hồi quy nhiều chiều. Chưa vận dụng đáng kể các mô hình toán thủy văn-thuỷ lực và chưa dự báo dưới dạng đường quá trình lũ. Dự báo lũ trung hạn, dài hạn còn là vấn đề. Chưa có công cụ dự báo mực nước và cảnh báo ngập lụt vùng hạ du ĐBSH trên khu vực chịu ảnh hưởng của thuỷ triêù. Chưa đánh giá được tác động của con nguời cũng như tác động của thuỷ triều và nước dâng do bão trong công tác dự báo, cảnh báo lũ. Chưa thiết kế hệ thống kịch bản lũ tác nghiệp - real time (nhận biết quy mô toàn đợt lũ có khả năng) nhằm phục vụ cho công tác điều hành hiệu quả và chủ động các công trình phòng chống lũ cho ĐBSH. Chưa thống nhất trong việc đánh giá khả năng các công trình phòng chống lũ ĐBSH: hệ thống hồ trên sông Gâm, trên sông Đà, tổ hợp công trình phân lũ sông Đáy, khả năng các khu chậm lũ Tam Thanh, Lập Thạch, Lương Phú, khả năng của đê, khả năng thoát lũ... Chưa thống nhất về tiêu chuẩn phòng lũ cho ĐBSH. Việc điều hành hồ Hoà Bình còn thực thi trong khuôn khổ quy trình vận hành 30/6/1997 dẫn đến cứng nhắc nhất là khi gặp lũ lớn vượt báo động 3 hoặc lũ muộn và nhất là trong giai đoạn chuẩn bị tích nước cuối tháng 8 hàng năm. Thực tế điều hành khi gặp trận lũ muộn tháng 10/1998 hoặc tích nuớc cuối mùa lũ năm 2000 đã cho thấy điều đó. Ngoài ra chưa có những phác thảo về quy trình vận hành hệ thống công trình phòng lũ khi có hồ Đại Thị, hồ Sơn La ... Chưa có công nghệ vận hành tổng hợp hệ thống công trình phòng lũ ĐBSH với sự áp dụng thành tựu mới nhất về công nghệ Rađa, Vệ tinh, tự động đo đạc, truyền tin, mô hình toán thuỷ văn-thuỷ lực tổng hợp trong điều kiện có hồ Đại Thị, hồ Sơn La cùng vai trò mới của sông Đáy. Việc nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng một công nghệ hiện đại và hiệu quả phục vụ cho công tác điều hành phòng chống lũ lụt chủ động cho một vùng luôn luôn phải đối mặt với lũ, đồng thời có một hệ thống công trình phòng chống lũ đã tồn tại trên 1000 năm và ngày càng phát triển trong tương lai như ĐBSH là vô cùng cần thiết. 12 Mục tiêu của đề tài: Đánh giá định lượng toàn diện những tác nhân của công việc điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ trên ĐBSH trong hiện tại cũng như tương lai: tác nhân KTTV, tác nhân công trình, tác nhân điều hành của con người. Xây dựng một công nghệ hiện đại, hiệu quả phục vụ điều hành chủ động công tác phòng chống lũ trên ĐBSH. Xây dựng những phác thảo chính quy trình vận hành hệ thống công trình phòng chống lũ trên ĐBSH trong những giai đoạn phát triển khác nhau của vùng: có hồ Đại Thị, có hồ Sơn La, thay đổi nhiệm vụ sông Đáy, hoàn thiện bậc thang sông Lô-Gâm, hoàn thiện bậc thang sông Đà, hoàn thiện đê, hoàn thiện các hành lang thoát lũ trên hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình. 13 Nội dung nghiên cứu Xây dựng hệ thống kịch bản phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) – Nghiên cứu tiềm năng lũ trên các sông. Hệ thống kịch bản lịch sử (kịch bản thực, những trận lũ thực tế). Hệ thống kịch bản thiết kế (lũ thiết kế). Hệ thống kịch bản động (kịch bản tác nghiệp - real time). Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống các công trình phòng chống lũ cho ĐBSH (hồ chứa, đê, phân lũ, chậm lũ, thoát lũ v.v...) trong các loại hình kịch bản khác nhau-Nghiên cứu tiềm năng công trình. Phân vùng phòng chống lũ trên ĐBSH. Đánh giá khả năng hiện trạng (Đê+hồ Hoà bình+Thác bà+phân lũ sông Đáy+chậm lũ Tam thanh, Lập thach, Lương phú...). Đánh giá khả năng thoát lũ của lòng dẫn sông Hồng hiện tại cùng những kiến nghị cải tạo. Đánh giá khả năng theo các giai đoạn phát triển kinh tế xã hội vùng ĐBSH. ¨ Giai đoạn hiện nay. ¨ Giai đoạn khi có hồ Đại Thị. ¨ Giai đoạn khi có hồ Đại Thị và hồ Sơn La. ¨ Giai đoạn tổng thể điều hành hệ thống công trình phòng lũ cho ĐBSH (kể cả giai đoạn làm sống lại sông Đáy). Nghiên cứu và xây dựng tiêu chuẩn phòng lũ cho ĐBSH. Xây dựng các tập ràng buộc về kinh tế+chính trị+xã hội+môi trường+quốc phòng trong các vùng phòng chống lũ trên ĐBSH. Lựa chọn vùng đại biểu phòng chống lũ cho ĐBSH và xây dựng tiêu chuẩn phòng chống lũ cho vùng đại biểu. Xây dựng tiêu chuẩn phòng chống cho các vùng khác trên ĐBSH trong sự thống nhất hữu cơ với vùng đại biểu. Xây dựng các bản đồ ngập lụt vùng ĐBSH. Thu thập số liệu địa hình và số hoá bản đồ. Thu thập tài liệu dân sinh, kinh tế vùng ĐBSH. Phân vùng ngập lụt và xây dựng các bản đồ ngập lụt ứng với các tình huống mưa-lũ khác nhau trên ĐBSH. Nghiên cứu xây dựng công nghệ điều hành tổ hợp công trình phòng chống lũ ĐBSH. Nghiên cứu thiết kế hệ thống thông tin và xây dựng các phần mềm để thu thập, chỉnh lý và lưu trữ số liệu trên hệ thống Sông Hồng. Nghiên cứu thiết kế công nghệ dự báo hạn ngắn lũ trên các sông thượng nguồn sông Hồng. Nghiên cứu thiết kế công nghệ cảnh báo lũ hạn trung và hạn dài. Nghiên cứu công nghệ nhận dạng lũ trong vận hành tổ hợp công trình phòng chống lũ ĐBSH trong hiện tại và tương lai. Nghiên cứu công nghệ vận hành hệ thống hồ chứa bậc thang sông Đà+sông Lô-Gâm kết hợp với phân chậm lũ và thoát lũ trong các phương án công trình. ¨ Phương án hiện nay. ¨ Phương án khi có hồ Đại Thị. ¨ Phương án khi có hồ Đại Thị và hồ Sơn La. ¨ Phương án tổng thể điều hành hệ thống công trình phòng lũ cho ĐBSH (giai đoạn làm sống lại sông Đáy). Nghiên cứu công nghệ tính toán ngập lụt và cảnh báo ngập lụt vùng ĐBSH. ¨ Phương án hiện nay. ¨ Phương án khi có hồ Đại Thị. ¨ Phương án khi có hồ Đại Thị và hồ Sơn La. ¨ Phương án tổng thể điều hành hệ thống công trình phòng lũ cho ĐBSH (giai đoạn làm sống lại sông Đáy). Nghiên cứu cải tiến quy trình vận hành các công trình cắt giảm lũ sông Hồng hiện tại và tiến tới xây dựng quy trình vận hành trong tương lai. Tổng kết và phân tích hiệu quả của quy trình vận hành trong 10 năm qua. Phân tích đánh giá những sự thay đổi về tiềm năng lũ và tiềm năng công trình phòng chống lũ trong tương lai. Đề xuất những nguyên lý cùng các giới hạn điều hành tổ hợp công trình phòng chống lũ ĐBSH trong điều kiện mới. ¨ Hiện nay. ¨ Khi có hồ Đại Thị. ¨ Khi có hồ Đại Thị và hồ Sơn La. ¨ Khi hoàn chỉnh tổng thể hệ thống công trình phòng lũ cho ĐBSH (hoàn chỉnh bậc thang sông Đà, sông Lô-Gâm, hoàn chỉnh đê, hệ thống lòng dẫn và làm sống lại sông Đáy). Thiết kế các phương án ứng sử trong các trường hợp: ¨- Lũ thường xuyên ¨- Lũ lớn và lũ thiết kế ¨- Lũ đặc biệt lớn - Phương án cứu hộ - Phương án di dân Kiến nghị tổ chức thực nghiệm công nghệ trong mùa lũ 2003 tại Ban chỉ đạo PCLB TW và tổng kết đánh giá công nghệ qua thực tế ứng dụng. 14 Nhu cầu kinh tế - xã hội, địa chỉ áp dụng Điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ trên ĐBSH một cách chủ động và hợp lý trên cơ sở đánh giá định lượng toàn diện các tác nhân tự nhiên của quá trình hình thành lũ, quá trình điều tiết lũ bởi công trình cũng như quá trình khai thác khác của con người có tác động quyết định đến mọi hoạt động kinh tế và sản xuất đạt hiệu quả cao trên vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng và trên toàn vùng hạ du công trình sông Đà, sông Lô-Gâm nói chung. Hàng năm có thể giảm thiệt hại hàng ngàn tỷ đồng. Điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH hiệu quả là nhân tố chính góp phần ổn định đời sống của nhân dân, của xã hội trong các khu đô thị, công nghiệp, du lịch trên toàn vùng hạ du trong các mùa lũ hàng năm. Địa chỉ áp dụng: Công nghệ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH được cài đặt trên máy vi tính tại Ban chống lụt bão TW, Cục QLĐĐ & PCBL, Ban nguồn Tổng CTĐL Việt nam, Nhà máy thuỷ điện Hoà bình nhằm phục vụ trực tiếp việc điều hành trong các mùa lũ hàng năm. 15 Mô tả phương pháp nghiên cứu Phương pháp thống kê được sử dụng trong việc phân tích tài liệu 100 năm lũ trên hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình nhằm tổng hợp các quy luật tổ hợp lũ trên sông Hồng, phân tích tài liệu 150 năm bão vùng vịnh Bắc bộ, phân tích tài liệu 50 năm các hình thế synốp nhằm tổng hợp các hình thế thời tiết gây lũ lớn, phân tích các quan hệ mưa - lũ và tổ hợp lũ cùng triều biển nhằm xác định các biên của bài toán. Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành được sử dụng trong việc xây dựng mô hình tất định “ Mưa - Dòng chảy “ phục vụ dự báo lũ thượng nguồn và truyền lũ về hạ du vùng không ảnh hưởng thuỷ triều. Phương pháp mô hình thuỷ động lực nhằm tính toán và phân tích ngập lụt vùng ảnh hưởng thuỷ triều. Phương pháp phân tích hệ thống được sử dụng trong việc mô hình hoá diễn biến lũ của sông Hồng lấy điều khiển hệ thống hồ chứa bậc thang trên sông Đà làm trung tâm. Các công trình phòng lũ, mạng sông, môi trường khí tượng thuỷ văn, mặt đệm lưu vực là những hệ con cấu thành nên hệ thống Năng lượng - Thuỷ lợi. Các yêu cầu phòng lũ là ràng buộc. Dùng phương pháp mô phỏng để mô hình hoá hoạt động của hệ thống. Phương pháp Monte Carlo được sử dụng mô hình hoá tổ hợp lũ sông Hồng và đánh giá độ tin cậy của quyết định điều khiển theo công nghệ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH. Công nghệ tin học hiện đại và công nghệ GIS được sử dụng trong việc thiết kế phần mềm nhằm tính toán kiểm soát lũ sông Hồng bằng hệ thống các công trình phòng chống lũ ĐBSH. 16 Hợp tác quốc tế Tên đối tác Nội dung hợp tác Đã hợp tác Dự kiến hợp tác Trung Quốc. Hà Lan. Đan Mạch. Cộng hoà Liên bang Nga Kinh nghiệp xây dựng công nghệ kiểm soát lũ. Các mô hình thuỷ động lực một chiều, 2 chiều. Các mô hình quản lý lưu vưc. Công nghệ GIS và vận dụng trong công tác kiểm soát lũ lãnh thổ 17 Dạng sản phẩm, kết quả tạo ra I II III - Mẫu (model, maket): - Sản phẩm: - Vật liệu: - Thiết bị, máy móc: - Dây chuyền công nghệ: - Giống cây trồng: - Giống gia súc: - Quy trình công nghệ, kỹ thuật: v - Phương pháp: v - Tiêu chuẩn: v - Qui phạm: v - Sơ đồ: v - Bảng số liệu: v - Báo cáo phân tích: v - Tài liệu dự báo: v - Đề án, qui hoạch: v - Luận chứng kinh tế kỹ thuật: - Chương trình máy tính: v - Bản kiến nghị: v - Khác: 18. Yêu cầu khoa học đối với sản phẩm (cho đề tài KHTN ) Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học, kinh tế Chú thích 1 2 3 4 1 Báo cáo khoa học tổng hợp Thuyết minh cơ sở dữ liệu, phương pháp luận, cấu trúc công nghệ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH cùng quy trình sử dụng công nghệ. 7 quyển thuyết minh 2 Báo cáo tổng kết phân tích các tác nhân của quá trình điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH. Cho phép đánh giá định lượng về tiềm năng lũ, tiềm năng công trình và các ràng buộc về chính trị, kinh tế, xã hội, môi trường, quốc phòng trong công tác phòng chống lũ ĐBSH. 7 bản thuyết minh và phụ lục 3 4 5 6 7 8 9 10 Tiêu chuẩn phòng lũ hạ du Quy trình điều hành tổ hợp hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH trong các mùa lũ hàng năm. Mô hình Mưa - Dòng chảy Mô hình điều hành hệ thống hồ chứa sông Đà và sông Lô-Gâm và truyền lũ trên mạng sông về đến Hà nội. Công nghệ Dự báo lũ thượng nguồn Công nghệ dự báo mực nước vùng ảnh hưởng thuỷ triều Công nghệ điều hành công trình phòng chống lũ ĐBSH Hệ thống bản đồ ngập lụt Cho phép lựa chọn tiêu chuẩn phòng lũ cho ĐBSH khi có hồ Đại Thị, hồ Sơn la tham gia cắt lũ cho hạ du. Xây dựng cơ sở khoa học phục vụ phác thảo những vùng giới hạn của qúa trình điều hành chống lũ Sử dụng tài liệu 45 điểm đo mưa có tài liệu điện báo trên phần thượng nguồn sông Hồng và tài liệu Ra đa, Vệ tinh trong việc dự báo lũ trên các sông Đà, Thao, Lô. Cho các trường hợp: Hiện trạng, có hồ Đại Thị, có hồ Sơn la tham gia cắt lũ. Phần mềm Phần mềm Phần mềm Bản đồ số 7 bản thuyết minh và tính toán 7 bản tính toán 19 Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm (cho đề tài KHCN) Tiêu chuẩn Đơn vị Mức chất lượng Số lượng STT chất lượng đo Cần đạt Mẫu tương tự sản phẩm chủ yếu Trong nước Thế giới tạo ra 1 2 3 4 5 6 7 8 Ngân hàng dữ liệu KTTV Công nghệ dự báo lũ trên các sông Đà, Thao, Lô. Công nghệ điều hành hệ thống hồ chứa trên sông Đà, sông Gâm và các khu phân chậm lũ. Công nghệ tính toán, phân tích ngập lụt trên ĐBSH. Lắp ghép các công nghệ bộ phận trong một thể thống nhất hữu cơ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH. Hệ thống bản đồ ngập lụt. Tiêu chuẩn phòng lũ ĐBSH. Đánh giá tiềm năng của hệ thống công trình trong các giai đoạn quy hoạch. Chương trình MT Chương trình MT. Chương trình MT. Chương trình MT. Chương trình MT. Bộ bản đồ Báo cáo Báo cáo Phần mềm: lưu trữ số liệu KTTV phục vụ tính toán và trình diễn toàn cảnh lũ s.Hồng, s. Thái Bình và ĐBSH Phần mềm, tăng thời gian dự kiến dự báo từ 36 giờ. Phần mềm: Điều hành chống lũ hàng năm. Phần mềm: Điều hành chống lũ hàng năm. Phần mềm: Điều hành chống lũ hàng năm. Cho phép cảnh báo nguy cơ ngập lụt trước từng đợt lũ ứng với các phương thức vận hành Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho lựa chọn tiêu chuẩn phòng lũ ĐBSH. Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc lựa chọn các giải pháp công trình phòng chống lũ ĐBSH X X X X X X 4 4 4 4 4 4 20 Tiến độ thực hiện TT Nội dung các bước Sản phẩm phải đạt Thời gian bắt đầu, kết thúc Người, cơ quan thực hiện 1 2 3 4 5 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12 13 14 15. 16 Viết Đề cương Thu thập bổ sung tài liệu KTTV Xây dựng Ngân hàng KTTV. Xây dựng hệ thống lịch bản lũ lịch sử. Xây dựng hệ thống lịch bản lũ lớn, khẩn cấp, thiết kế Xây dựng hệ thống lịch bản lũ lũ tác nghiệp-real time. Xây dựng công nghệ thông tin về thu thập thông tin, truyền tin, giải mã. Xây dựng công nghệ dự báo lũ thượng nguồn Xây dựng công nghệ điều hành hệ thống hồ chứa và các khu phân chậm lũ Xây dựng công nghệ tính toán và phân tích ngập lụt trên ĐBSH. Hoàn chỉnh toàn bộ công nghệ điều hành hệ thống công trình phòng chống lũ ĐBSH Báo cáo tiêu chuẩn phòng lũ Đánh giá tiềm năng công trình phòng chống lũ Các hội thảo từng phần Thực nghiệm công nghệ Hoàn chỉnh hồ sơ, bảo vệ nghiệm thu Hội thảo. Trên hệ thống (đến năm 2001) Dưới dạng phần mềm máy tính. Dưới dạng ngân hàng, báo cáo Dưới dạng ngân hàng, báo cáo Dưới dạng phần mềm máy tính Dưới dạng phần mềm máy tính Dưới dạng phần mềm máy tính Dưới dạng phần mềm máy tính Dưới dạng phần mềm máy tính Dưới dạng phần mềm máy tính Báo cáo Báo cáo Hội thảo Thực nghiệm 4/2002 7/2002 5/2001 -10/2001 4/2002 -7/2002 6/2002-10/2002 10/2002 - 7/2002 4/2002-6/2002 6/2002-7/2003 6/2002-7/2003 10/2002-7/2003 5/2003-7/2003 7/2003-10/2003 10/2003-12/2003 1/2004-4/2004 6/2004-8/2004 8/2004-10/2004 Chủ nhiệm đề tài, ĐHTL Lê Minh Hằng, Trung tâm tư liệu KTTV Khoa CNTT ĐHTL và Hoàng Minh Tuyển Trịnh Quang Hoà, Khoa TV, Nguyễn Xuân Diệu, Nguyễn Việt Chi. Ban Chỉ đạo PCLBTW, Tổng CT ĐL. Trịnh Quang Hoà, Khoa TV ĐHTL & Trung tâm QG DBKTTV. Khoa CNTT ĐHTL, Trung tâm QGDBKTTV, Ban chỉ đạo PCLBTW Khoa TV, Trung tâm QGDBKTTV, Ban chỉ đạo PCLBTW Khoa TV, Bộ môn Thuỷ lực, Viện QHTL, Viện KTTV Khoa TV, Bộ môn Thuỷ lực, Viện QHTL, Viện KTTV Khoa TV, Khoa CNTT, Bộ môn Thuỷ lực, Viện QHTL, Viện KTTV Ban Chủ nhiệm Ban Chủ nhiệm Ban Chủ nhiệm Ban Chủ nhiệm, Ban chỉ đạo PCLB TW Ban Chủ nhiệm 21. Kinh phí thực hiện đề tài (triệu đồng) Trong đó TT Nguồn kinh phí Tổng số Thuê khoán chuyên môn Nguyên vật liệu, n. lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác A B Tổng số Trong đó: -Ngân sách SNKH - Vốn tín dụng - Vốn tự có Thu hồi 100 100 35 45 20 Ngày .... tháng 11 năm 1997 Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài (ký tên, đóng dấu) (ký tên) Cơ quan chủ quản (ký tên, đóng dấu) DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐỀ TÀI MÃ SỐ .................... Từ ngân sách Sự nghiệp Khoa học TT Nội dung các khoản chi Thành tiền Triệu đồng Tỉ lệ % 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Thuê khoán chuyên môn Nguyên, vật liệu, năng lượng Thiết bị, máy móc chuyên dùng Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác 35 45 20 30 45 20 Tổng cộng 100 100 % GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI ( Triệu đồng ) Khoản 1. Thuê khoán chuyên môn TT Nội dung thuê khoán Thành tiền (Triệu) 1 2 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Viết chương trình phần mềm máy tính “Ngân hàng dữ liệu KTTV” Tổng hợp các hình thế thời tiết gây mưa - lũ trên thượng nguồn sông Hồng Xây dựng công nghệ dự báo lũ trên các sông Đà, Thao, Lô Tổng hợp đường trữ nước tiềm năng trên thượng nguồn sông Hồng Thiết kế phần mềm công nghệ nhận dạng lũ thượng nguồn sông Hồng Xác định tiêu chuẩn phòng lũ hạ du khi có tổ hợp hồ chứa Sơn la + Hoà bình Xây dựng quy trình vận hành tổ hợp hồ chứa Sơn la + Hoà bình 4.0 3.0 8.0 3.0 8.0 4.5 4.5 Cộng 35 Khoản 2. Nguyên, vật liệu, năng lượng TT Nội dung Đ.v.đo Số lượng Đơn giá Thành tiền (Triệu đồng) 1 2 3 4 5 6 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Nguyên, vật liệu 1. Bản đồ hình thế synốp những đợt mưa lớn trên lưu vực sông Đà, Thao, Lô trong những năm có lũ lớn (1964, 1968, 1969, 1970, 1971, 1980, 1983, 1986, 1990, 1991, 1992, 1995, 1996) tại 2 mặt đẳng áp: tầng mặt đất và tầng AT500 2. Bản đồ mưa bao gồm: lưới đường đẳng trị mưa, các tâm mưa lớn cùng sự dịch chuyển theo không gian trong các đợt lũ lớn trên các sông Đà, Thao, Lô trong các năm nêu trên. 3. Số liệu các đợt mưa lớn của 45 trạm đo mưa điện báo trên thượng nguồn sông Hồng trong những năm trên. 4. Ảnh mây vệ tinh và ảnh mưa ra đa 5. Tài liệu 150 năm bão cùng một số bản đồ bão (vị trí đổ bộ, hướng di chuyển) trong những đợt lũ lớn trên đồng bằng sông Hồng (chú ý những trận bão, áp thấp gây mưa lớn trên lưu vực sông Đà). 6. Cập nhật số liệu mực nước và lưu lượng 6 giờ của 10 trạm đo trên các sông Đà, Thao, Lô, Hồng trong 5 năm qua. Dụng cụ, phụ tùng 1. Đĩa mền máy tính 2. Băng in máy tính 3. Giấy Năng lượng, nhiên liệu - Than - Điện - Xăng, Dầu - Nhiên liệu khác Nước Mua sách, tài liệu, số liệu 1. Tài liệu hồ Hoà bình và Sơn la: + Cập nhật các đường đặc trưng V~Zhồ, Q~Zhạ lưu + Các quan hệ cửa xả đáy, xả mặt. + Các đường đặc tính tuốc bin nước + Số liệu điều hành 7 năm qua. 2. Bản đồ địa hình lưu vực 1:50000 Chiếc Chiếc Bảng Trang Trang Hộp chiếc gram KW Bản tính, bản vẽ Trang Bản đồ 500 100 500 100 100 10 5 10 1000 4 20 20 110 1 30000 đ 30000 đ 15000 đ 20000 đ 15000 đ 100000 đ 40000 đ 40000 đ 0.6 300000 đ 100000 đ 100000 đ 10000 đ 500000 đ 15.0 3.0 7.5 7.0 2.0 1.5 1.0 0.2 0.4 0.6 1.2 2.0 2.0 1.1 0.5 Cộng 45 Khoản 3. Thiết bị, máy móc chuyên dùng (triệu đồng) TT Nội dung Đ.v.đo Số lượng Đơn giá Thành tiền (triệu đồng) 1 2 3 4 5 6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Mua thiết bị công nghệ Mua thiết bị thử nghiệm, đo lường Khấu hao thiết bị Thuê thiết bị Vận chuyển lắp đặt Cộng Khoản 4. Xây dựng, sửa chữa nhỏ TT Nội dung Thành tiền 1 2 3 4 Chi phí xây dựng .......................... m2 nhà xưởng, PTN Chi phí sửa chữa ........................... m2 nhà xưởng, PTN Chi phí lắp đặt hệ thống điện, hệ thống nước Chi phí khác Cộng Khoản 5. Chi khác TT Nội dung Thành tiền (triệu đồng) 1 2 3 4 Công tác phí Quản lý cơ sở ( 6%) Chi phí đánh giá, kiểm tra, nghiệm thu - Chi phí kiểm tra - Chi phí nghiệm thu nội bộ - Chi phí nghiệm thu chính thức (ở cấp quản lý đề tài) Chi khác - Hội thảo - Hội nghị - Ấn loát tài liệu, văn phòng phẩm - Dịch tài liệu - Phụ cấp chủ nhiệm đề tài - Các chi khác 6.0 2.0 3.0 4.0 2.0 2.0 1.0 Cộng 20.0