Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận

2 Nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận

Tải bản đầy đủ - 0trang

68



-



Nội dung 5: Phương án tối ưu điều tiết thời gian thực trên hệ thống: Sau khi

đã có một giải pháp thu trữ nước bổ sung đủ lượng nước thiếu hụt cho mùa

khơ, có một vấn đề xảy ra trong thực tế là nếu trong qua trình tích nước mà

có mưa thì sẽ xảy ra ngập úng, nhà quản lý phải vận hành bơm tiêu. Điều này

gây lãng phí vận hành hệ thống bơm tiêu, có khi, nếu mưa lớn kèm lũ thượng

nguồn về, trạm bơm tiêu không thể bơm kịp, sẽ có thể dẫn đến ngập úng gây

thiệt hại cho hoa màu. Ngược lại, nếu q trình tích nước chậm, đến khi kết

thúc mùa mưa mà khơng có lượng mưa hay nước thượng nguồn bổ sung đủ

thì sẽ dẫn đến tình huống vào mùa khơ sẽ khơng có đủ nước cho cây trồng,

ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Vì vậy, để đảm bảo q trình thu trữ

nước khơng gây ngập úng trên hệ thống, cũng như giảm thiểu tối đa số giờ

bơm tiêu khi mưa đến trong quá trình tích nước, đồng thời cũng phải đảm

bảo tích trữ đủ lượng nước cấp cho mùa khô, trong nghiên cứu của mình, tác

giả sẽ sử dụng thuật tốn di truyền sắp xếp các nghiệm không trội NSGAII

được Kalyanmoy Deb nghiên cứu và phát triển năm 2000. Đây là một cải

tiến của thuật tốn NSGA (None Dominated Sorting Genetic Algorithm), với

ngơn ngữ lập trình Matlab để xây dựng một phương án tối ưu điều tiết thời

gian thực trên hệ thống. Phương án này sẽ giúp các nhà quản lý vận hành hệ

thống thu trữ nước đảm bảo trữ đủ nước cho mùa khơ với chi phí vận hành là

thấp nhất.

Sơ đồ hình 2.9 thể hiện chi tiết các nội dung nghiên cứu của luận án. Theo đó

sẽ có các số liệu đầu vào cụ thể cho từng nội dung nghiên cứu. Ứng với từng

nội dung sẽ có các cơng cụ và phương pháp thích hợp để tính tốn. Các

phương pháp này sẽ được áp dụng tính tốn đưa ra các giải pháp cho khu vực

nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu sẽ được kiểm tra, đánh giá trước khi đề xuất

kết quả cuối cùng.



69



NỘI DUNG



Đánh giá hiện trạng hệ thống:

- Điều kiện tự nhiên

- Hiện trạng hệ thống

- Tình hình hạn hán



Xác định nhu cầu nước:

- Tính tốn nhu cầu nước các

loại cây trồng

- Chuyển đổi

cơ cấu cây

trồng

- Thời vụ

- Mục đích sử

dụng đất



PHƯƠNG PHÁP/CÔNG CỤ



- Khảo sát thực địa

- Thu thập tài liệu



- Phương pháp thống kê

- Phương pháp mơ hình

tốn



Tính tốn lượng nước thiếu

hụt trong mùa kiệt:

- Tính cân bằng nước.

- Xác định lượng nước thiếu

hụt theo thời gian



- Phương pháp thống kê

- Phương pháp mơ hình

tốn



Giải pháp trữ nước:

- Hồ điều hòa;

- Kênh; …



- Khảo sát thực địa.

- Tính toán thiết kế

hệ thống thu trữ.



Đánh giá khả năng của các

giải pháp trữ nước:

- Đảm bảo bù đủ lượng nước

thiếu.

- Không gây ngập úng do

mưa.



Phương án tối ưu điều tiết

thời gian thực trên hệ thống



Kiểm tra lại giải pháp



- Tính tốn thủy lực

Mơ hình Mike 11



- Xây dựng hàm mục tiêu.

- Thuật tốn NSGA II.

- Ngơn ngữ lập trình Matlab



Hình 2.9. Sơ đồ nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận



70



2.3 Phương pháp và cơng cụ nghiên cứu

2.3.1 Tính tốn nhu cầu nước

a. Cơ sở tính tốn nhu cầu nước

- Căn cứ theo tiêu chuẩn ngành: Theo quy định trong Quy phạm kỹ thuật về

lập Quy hoạch thuỷ lợi, ký hiệu TCVN-8302-2009 và các quy phạm hiện hành về

lập, trình duyệt thiết kế quy hoạch, dự án tiền khả thi, dự án khả thi và thiết kế kỹ

thuật bản vẽ thi cơng tần suất tính tốn.

- Căn cứ các yếu tố:

+ Thuỷ văn: Lượng nước đến tại tuyến cơng trình, mưa dùng trong tính tốn

tưới, các chỉ tiêu khí tượng liên quan tính với tần suất 75%, 85%.

+ Tần suất thiết kế cơng trình, tính tốn lũ cơng trình theo cấp cơng trình trên

cơ sở quy phạm xây dựng các cơng trình thuỷ lợi hiện hành.

Tần suất đảm bảo cấp nước cho nơng nghiệp tính tốn với 2 tần suất 75% và 85%.

b. Tính tốn nhu cầu nước

Lươṇ g nước cầ n của cây trờ ng được tính tốn từ các tài liê ̣u khí hâ ̣u và tài liê ̣u cây

trồ ng theo chương trình CROPWAT. Chương trình do Vu ̣ phát triể n đấ t và nước

thuô ̣c Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc (FAO) biên soa ̣n.

Chương trình này giúp cho viê ̣c tính toán các tiêu chuẩ n cho giai đoa ̣n quy hoa ̣ch,

thiế t kế và quản lý hê ̣ thớ ng tưới.

+ Tính tốn bốc thát hơi:

Hiện nay có nhiều phương pháp tính tốn lượng bốc thốt hơi nước cho cây trồng.

FAO đã đề xuất 4 phương pháp tính tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, tình hình tài

liệu thực đo để áp dụng cho nhiều vùng khác nhau. Đó là:

- Phương pháp Blaney - Criddle: Chỉ xét 1 yếu tố khí hậu là nhiệt độ.

- Phương pháp bức xạ: Xét hai yếu tố khí hậu là nhiệt độ và số giờ nắng.



71



- Phương pháp Penman: Xét bốn yếu tố khí hậu là nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió

và số giờ nắng.

- Phương pháp bốc hơi chậu: Suy diễn từ đại lượng bốc hơi, đo đạc bằng các

loại chậu bốc hơi.

Theo đánh giá của các chuyên gia thì phương pháp Penman thường cho kết quả tốt

nhất. Căn cứ thực tế đó, tác giả chọn phương pháp Penman để tính tốn lượng bốc

hơi. Việc tính tốn nhu cầu nước dựa vào chương trình CROPWAT của FAO.

+ Tính tốn lượng bốc thốt hơi chuẩn (ETo):

ETo được tính theo cơng thức Penman. Cơng thức Penman có dạng như sau:

ETo = C.[W.Rn + (1 - W).f(u).(ea - ed)] (mm/ngày).



(2.1)



Trong đó:

- ETo: Lượng bốc thoát hơi chuẩn.

- C: Yếu tố hiệu chỉnh về điều kiện khí tượng ban ngày và ban đêm.

- W: Yếu tố biểu thị quan hệ nhiệt độ và trọng lượng.

- Rn: Bức xạ, biểu thị bằng bốc hơi tương đương (mm/ngày).

- f(u): Hàm số liên quan đến điều kiện gió.

- (ea - ed): Hiệu số giữa sức trương hơi nước bão hồ ở nhiệt độ khơng khí

trung bình và sức trương hơi nước thực tế trung bình, biểu thị bằng milibar.

+ Tính tốn lượng bốc thốt hơi nước của cây trồng (ETc):

Lượng bốc thoát hơi nước của cây trồng (ETc) được tính theo cơng thức:

ETc = Kc x ETo

Trong đó:

ETo: Lượng bốc thốt hơi nước chuẩn.



(mm/ngày).



(2.2)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Nội dung nghiên cứu và cách tiếp cận

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×