Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
- Lượng bốc hơi mặt thoáng: Kết quả tính toán lượng bốc hơi mặt thoángtheo phụ lục 11 và được biểu thị dưới dạng đồ thị hình 3.9.

- Lượng bốc hơi mặt thoáng: Kết quả tính toán lượng bốc hơi mặt thoángtheo phụ lục 11 và được biểu thị dưới dạng đồ thị hình 3.9.

Tải bản đầy đủ - 0trang

121



1.40E-03

1.20E-03

1.00E-03

8.00E-04

6.00E-04

4.00E-04

2.00E-04



1

572

1143

1714

2285

2856

3427

3998

4569

5140

5711

6282

6853

7424

7995

8566

9137

9708

10279

10850

11421

11992

12563

13134

13705

14276

14847

15418

15989

16560

17131

17702



0.00E+00



Hình 3.9. Biểu đồ lượng bốc hơi mặt thống trên kênh (106m3/ngày)

Lượng bốc hơi mặt thống trung bình 2x10-4 triệu m3 ngày.

-



Dòng chảy vào do mưa: Kết quả tính tốn lượng dòng chảy vào do mưa

theo phụ lục 11 và được biểu thị dưới dạng đồ thị hình 3.10.



1.40E+02



1.20E+02

1.00E+02

8.00E+01

6.00E+01

4.00E+01



2.00E+01

1

572

1143

1714

2285

2856

3427

3998

4569

5140

5711

6282

6853

7424

7995

8566

9137

9708

10279

10850

11421

11992

12563

13134

13705

14276

14847

15418

15989

16560

17131

17702



0.00E+00



Hình 3.10. Biểu đồ dòng chảy vào do mưa (m3/s)



122



Khu vực có lượng mưa tương đối dồi dào nhưng lại khá chênh lệch giữa mùa mưa

và mùa khơ. Có những ngày dòng chảy vào do mưa lên tới 120 m3/s, nhưng lại có

rất nhiều ngày khơng có dòng chảy vào do mưa. Trung bình khoảng 15 m3/s.

-



Dòng chảy lấy vào: Kết quả tính tốn dòng chảy vào theo phụ lục 11 và

được biểu thị dưới dạng đồ thị hình 3.11.



5.00E+01

4.50E+01

4.00E+01

3.50E+01

3.00E+01

2.50E+01



2.00E+01

1.50E+01

1.00E+01

5.00E+00



1

555

1109

1663

2217

2771

3325

3879

4433

4987

5541

6095

6649

7203

7757

8311

8865

9419

9973

10527

11081

11635

12189

12743

13297

13851

14405

14959

15513

16067

16621

17175

17729



0.00E+00



Hình 3.11. Biểu đồ dòng chảy lấy vào (m3/s)

Dòng chảy lấy vào của hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào mực nước tại cống Nam

Đàn, trung bình khoảng 20 m3/s.

3.2.3 Mặt Pareto và giải pháp vận hành

Toàn bộ khung giải pháp đã được viết trên ngơn ngữ Matlab tính tốn trên 1 chuỗi

thời gian 50 năm, theo ngày, tổng cộng 18.250 bước. Bài tốn được tính tốn tối ưu

trên 200 thế hệ, trong mỗi 1 thế hệ số lượng cá thể trong quần thể là 5.000. Tổng

cộng có 5.000 x 200 = 1.000.000 lần đánh giá, với mỗi 1 giải pháp (1 cá thể) được

đánh giá, thuật toán thực hiện trong 14 giây, tổng cộng là 14 x 1.000.000 =

14.000.000 giây = 3.888 giờ = 162 ngày. Thời gian tính tốn như vậy là quá lớn, tác

giả đã ứng dụng giải pháp tính tốn song song trên 1 máy tính sử dụng chip Xeo E5



123



V2567, 32 lõi tính, RAM 128 G, CACHE 32 Mb, bộ nhớ 20 TB. Như vậy, tổng thời

gian tính tốn rút xuống còn 5,12 ngày.

Chúng ta có thể hiểu quần thể 5000 này chính là 5000 giải pháp vận hành. 5000 giải

pháp đưa ra ban đầu được gọi là quần thể cha, 5000 giải pháp sau được gọi là quần

thể con.

Trong q trình chạy mơ hình tính tốn bằng thuật toán NSGA II đến thế hệ gần

200 và 200 thì mặt pareto khơng có sự phát triển thêm và gần như là dừng lại vì thế

NCS cho dừng quá trình chạy tại lần chạy thứ 200 (thế hệ 200). Các bước tính tốn

của thuật tốn NSGA II được thể hiện tại phụ lục 12. Sau khi tính tốn, ra được

nghiệm là mặt Pareto như hình 3.12.

A



B



3265

3260



3255



Tổng

lượng nước

cần tiêu

(triệu m3)



3250

3245

3240

3235

3230

3225

88.2



88.3



88.4



88.5



88.6



88.7



88.8



88.9



89



89.1



89.2



Tổng lượng nước thiếu hụt (triệu m3)



C

Hình 3.12. Kết quả nghiệm pareto



124



Kết quả của của giải pháp vận hành là mặt pareto với trục tung biểu thị tổng lượng

nước tiêu và trục hoành biểu thị tổng lượng nước thiếu.

Như vậy, với kết quả là một tập hợp các nghiệm tối ưu không trội sẽ cho ra 5.000

giải pháp tối ưu trên không gian hàm mục tiêu của tổng lượng nước tiêu và lượng

nước thiếu hụt. Với tính tốn này, tổng lượng nước thiếu hụt trong 50 năm dao đông

từ 88,3 triệu m3 đến 89,1 triệu m3; tổng lượng nước cần tiêu dao động từ 3.228 triệu

m3 đến 3.258 triệu m3.

Có 3 xu thế của giải pháp vận hành cho hệ thống nhưng ln đảm bảo tính tối

ưu:(1) Phương án ưu tiên tiêu chí cấp nước cho cây trồng, (2) Phương án ưu tiên

tiêu chí về tiêu úng, và (3) phương án cân bằng giữa 2 tiêu chí trên. Chọn 3 phương

án A, B, C điển hình cho 3 xu thế (bảng 3.17 và hình 3.13), có thể thấy trên mặt

pareto:

Phương án A là phương án đại diện cho các phương án theo xu thế ưu tiên tiêu chí

cấp nước cho cây trồng, với phương án này thì lượng nước thiếu hụt chỉ 88,30014

triệu m3 là nhỏ hơn so với các phương án B và C. Tuy nhiên lượng nước cần phải

bơm tiêu lại lớn hơn 2 phương án còn lại, cụ thể là3258,487 triệu m3.

Phương án B là phương án đại diện cho các phương án theo xu thế cân bằng giữa

tiêu chí cấp nước cho cây trồng và tiêu chí về lượng nước tiêu. Với phương án này,

lượng nước thiếu hụt cho cây trồng là 88.98166 triệu m3, trong khi đó lượng nước

tiêu là 3252,492 triệu m3.

Phương án C là phương án đại diện cho các phương án theo xu thế ưu tiên tiêu chí

về tiêu úng. Phương án này có tổng lượng nước tiêu là 3228,512 triệu m3, nhỏ hơn 2

phương án A và B, nhưng lượng nước thiếu hụt là 89,10011triệu m3, lại lớn hơn 2

phương án A và B.



125



Bảng 3.17: Các phương án tối ưu đại diện

Phương án



Tổng lượng nước thiếu Tổng lượng nước tiêu



A



88.30014



3258.487



B



88.98166



3252.492



C



89.10011



3228.512



A



B



3260

3255



Tổng

lượng

nước cần

tiêu

(triệu m3)



3250

3245

3240

3235

3230



3225

88.2



88.4



88.6



88.8



89



89.2



Tổng lượng nước thiếu hụt (triệu m3)



C

Hình 3.13. Các nghiệm điển hình

5000 phương án này là các phương án để hỗ trợ vận hành hệ thống theo thời gian

thực dạng xấp xỉ hóa. Vơi mực nước thực và dung tích thực hàng ngày của hệ thống

sẽ được nhà vận hành đưa vào mơ hình tính tốn đầu ngày. Mơ hình sẽ gợi ý ngày

hôm nay vận hành 1 lưu lượng bằng a, đương nhiên là giá trị này đã nằm trong giới

hạn về vật lý của các cơng trình trên hệ thống. Việc vận hành cụ thể trong ngày hơm

đó là linh hoạt, phụ thuộc người vận hành. Người vận hành có thể lình hoạt tùy



126



theotình hình thực tế trong ngày cần ưu tiên tiêu chí nào thì sẽ đưa ra 1 giải pháp

vận hành phù hợp.

Ví dụ 12 tiếng đầu ngày vận hành lưu lượng là a1, 12 tiếng sau vận hành lưu lượng

là a2, (a1+a2)/2=a. Điều này giải thích ln cho việc tại sao mà hàm mục tiêu

khơng có các thơng số chi tiết của các cơng trình trên hệ thống. Tuy vậy, các thơng

số của cơng trình trên hệ thống đã được ẩn trong mơ hình Mike 11 nhằm xây dựng

các cận trên và cận dưới cho a.

3.2.4 Ứng dụng tính tốn cho năm điển hình

Tác giả lựa chọn năm 2014 là năm để tính tốn thử nghiệm. Năm 2014, khu vực

nghiên cứu xảy ra đầy đủ các loại hình thời tiết hạn hán và lũ lụt.

3.2.4.1 Các số liệu của năm 2014 được sử dụng để phục vụ tính tốn bao gồm:

a. Các đặc điểm vật lý của hệ thống

- Số liệu mực nước thượng lưu cống Nam Đàn.

- Các thông số kỹ thuật của trạm bơm 12/9 và trạm bơm Hưng Châu.

- Các thông số kỹ thuật của các kênh chính trong khu vực nghiên cứu: chiều dài,

rộng, hệ số mái, …

b. Số liệu khí tượng

Số liệu mưa, nhiệt độ, độ ẩm, gió, bốc hơi, số giờ nắng được lấy với chuỗi số liệu.

Các số liệu này được thu thập từ Trạm khí tượng Vinh, Nghệ An, vị trí địa lý:

105040’ Kinh độ Đơng, 18040’ Vĩ độ Bắc, ở độ cao 6m.

c. Chỉ số ENSO

Bộ chỉ số NINO 3.4 SST được chọn để đưa vào mô hình tính tốn

3.2.4.2 Kết quả tính tốn

Sau khi áp dụng các công thức, sử dụng Matlab để xây dựng mô hình, với chuỗi

thời gian 365 ngày, có các kết quả về tổng lượng xả, dung tích thật của hệ thống,

dòng chảy đến, dòng chảy vào do mưa và tổng lượng bốc hơi mặt thống trên kênh.



127



Kết quả tính tốn được tổng lượng nước tiêu cả năm là 65.17531 triệu m3 và tổng

lượng nước thiếu hụt là 1.785331 triệu m3.

Bảng 3.18:Tương quan vận hành năm 2014 với các phương án tối ưu đại diện

Phương án



Tổng lượng nước thiếu Tổng lượng nước tiêu



A



1.766003



65.16975



B



1.782002



64.57024



C



1.779633



65.04985



2014



1.785331



65.18531



B



A

65.3



2014



65.2



Tổng

lượng

nước cần

tiêu

(triệu m3)



65.1

65

64.9



64.8

64.7

64.6

64.5

1.765



1.77



1.775



1.78



1.785



Tổng lượng nước thiếu hụt (triệu m3)



1.79



C



Hình 3.14. Tương quan giữa các nghiệm điển hình và thực tế

vận hành năm 2014



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

- Lượng bốc hơi mặt thoáng: Kết quả tính toán lượng bốc hơi mặt thoángtheo phụ lục 11 và được biểu thị dưới dạng đồ thị hình 3.9.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×