Tổng Quan Về Hệ Thống Quan Trắc Tự Động Môi Trường Không Khí Và Nước Ở Việt Nam
He thong canh bao lu
1. HỆ THỐNG CẢNH BÁO LŨ SỚM
CHO HỒ THỦY ĐIỆN
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Bùi Đăng Thảnh
Sinh Viên Thực Hiện: – lớp 2015A
Lê Duy Hưng
Phạm Hoài Anh
Ngô Bá Hưng
3. 11/2013 – Quảng
Ngãi – Bình Định:
41 người chết
179 tỷ đồng
3/2015 – Huế:
>500 ha lúa và
hoa màu ngập
lụt
I. Vấn đề về xả lũ thủy điện
4. Tích nhiều nước => khi cường độ lũ quá lớn, có thể
vượt quá dự tính dung tích phòng lũ => xả lũ muộn
=> thiệt hại người và của cho hạ lưu.
Tích ít nước (xả trước quá nhiều nước)=> nguy cơ
thiếu nước gây thiệt hại kinh tế cho thủy điện.
Tối ưu : xả bao nhiêu – xả khi nào ? <= cần cảnh báo lũ
I. Vấn đề về xả lũ thủy điện
5. 1. Ý tưởng :
II. Giải pháp
Dung
tích hồ
- Lượng
nước
hiện tại
-
Lượng
nước
vào
Lượng
nước
xả
7. III.Hệ thống thu thập dữ liệu
1. Đo độ mở cửa
đập
• Đo dùng encoder
tuyệt đối
• Tích hợp tủ điều
khiển cho phép:
• Truyền thông
• Sử dụng mạng
không dây GPRS
8. 2. Đo lưu lượng
Vd: Accutech TM10: Wireless turbine meter
totaliser (Schneider)
• Nguyên lý đo bằng turbine
• Cấu hình và giám sát xa bằng phần mềm
• Truyền không dây qua radio tới trạm chủ (
khoảng cách tới 1km)
( từ trạm chủ kết nối về trung tâm dùng 3g/
mạng cáp quang)
• Tự kiểm tra
• Nguồn dùng pin tuổi thọ đến 3 năm
III.Hệ thống thu thập dữ liệu
9. 3. Đo mức
Vd: Accutech FL10 : Wireless float level field unit
(Schneider)
• Nguyên lý đo kiểu phao từ
• Cấu hình và giám sát xa bằng phần mềm
• Truyền không dây qua radio tới trạm chủ ( khoảng
cách tới 1km)
( từ trạm chủ kết nối về trung tâm dùng 3g/ mạng
quang)
• Tự kiểm tra
• Nguồn dùng pin tuổi thọ đến 3 năm
III.Hệ thống thu thập dữ liệu
10. 4.Đo mưa
Vd: máy đo mưa ECA - MEA - RAIN11
(ecapro – vietnam)
Nguyên tắc đo: chao lật
Kêt nối GPRS về hệ thống
Nguồn: sử dụng năng lượng mặt
trời / điện lưới
III.Hệ thống thu thập dữ liệu
11. 5. Nhập dữ liệu bán thủ công
III.Hệ thống thu thập dữ liệu
12. 6. Dữ liệu dự báo khí tượng thủy văn
III.Hệ thống thu thập dữ liệu
13. 1. Tính toán thủy văn : phần mềm HEC-HMS
IV. Hệ thống xử lý trung tâm
14. 2. Giám sát hệ thống trên nền bản đồ (GIS)
IV. Hệ thống xử lý trung tâm
15. 3. Tính toán tối ưu điều tiết hệ thống hồ đập
IV. Hệ thống xử lý trung tâm
16. 1. Cảnh báo loa trong
trường hợp xả lũ
• Sử dụng truyền tin
GPRS
V. Hệ thống cảnh báo
18. Đã thực hiện:
• Tìm hiểu về giải pháp cho hệ thống cảnh báo lũ sớm với
các module và cấu trúc cụ thể.
Hướng phát triển:
• Tìm hiểu chi tiết, đánh giá hiệu quả nhằm đa dạng hóa
giải pháp với từng module, thiết bị: hệ thống đo, hệ
thống phần mềm,….
VI.Kết luận
19. • Hệ thống cảnh báo lũ hạ lưu - Công ty ameco - http://ameco.com.vn/ung-
dung/cap-nhat-ung-dung/40-ung-dung-trong-nuoc/1078-he-thong-canh-bao-lu-
vung-ha-luu.html
• Phần mềm thủy văn trong cảnh báo lũ sông Hồng – Viện Hàn Lâm Khoa Học
Việt Nam - http://vast.ac.vn/tin-tuc-su-kien/tin-khoa-hoc/trong-nuoc/482-xay-
dung-phan-mem-thuy-van-thuy-luc-phuc-vu-kiem-soat-lu-lut-o-dong-bang-
song-hong
• FL10 Datasheet, TM10 Datasheet, MEA-RAIN11 DataSheet…
• Phần mềm HEC-GEOHMS - http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-
geohms/
• Hệ thống GIS giám sát thủy lợi - http://phanmemthuyloi.vn//San-
pham/15879/He-thong-GIS-quan-ly-cong-tac-Thuy-loi/1946.html
• Bài toán điều tiết tối ưu hệ thống hồ chứa
có nhiệm vụ phát điện – Nguyễn Đức Hạnh - Tạp chí Khoa học Đại học Quốc
gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 25, Số 1S (2009) 60‐65
Tài liệu tham khảo
Phân công công việc :
0. Cả nhóm: Tác hại của xả lũ thủy điện không tốt , sự cần thiết hệ thống cảnh báo lũ (chương 1)
1. Phạm Hoài Anh: Tìm hiểu các hệ thống tương tự. (chương 2)
2. Cả nhóm : xây dựng giải pháp (chương 2)
3. Ngô Bá Hưng: Các thiết bị đo (chương 3)
4. Lê Duy Hưng: Hệ thống trung tâm (chương 4) và Hệ thống cảnh báo (chương 5)
11/2013 :
http://vnexpress.net/tin-tuc/thoi-su/tran-lu-lam-hon-40-nguoi-chet-dien-ra-nhu-the-nao-2911404.html
3/2015:
http://vnexpress.net/tin-tuc/thoi-su/thuy-dien-xa-lu-thua-thien-hue-lut-nang-3174273.html
Nguồn Khác:
2014:
http://www.vawr.org.vn/index.aspx?aac=CLICK&aid=ARTICLE_DETAIL&ari=2110&lang=1&menu=tin-trong-nuoc&mid=177&parentmid=131&pid=1&storeid=0&title=tra-gia-qua-dat-cho-thuy-dien
Ngày 4/10, vì lượng mưa lớn ở Gia Lai nước dồn về nhanh nên các hồ thủy điện tiến hành xả lũ đã gây ngập lụt ở nhiều địa phương. Thủy điện Sê San 4 xả qua tràn tốc độ 1.634m3/s, tốc độ xả qua tổ máy là 700m3/s, Sê San 4A xả qua tràn là 1.937m3/s, xả qua tổ máy 585m3/s; An Khê - KaNat xả qua tràn 350m3/s, xả qua tổ máy là 48m3/s. Hồ Ayun Hạ mở 3 cửa, lưu lượng xả từ 400-420m3/s. Mực nước trên các sông vùng phía tây và phần giữa tỉnh Gia Lai giảm, vùng phía đông và đông nam tỉnh có xu thế tăng.
Ở huyện Krông Pa, do xả lũ nên nước đã nhấn chìm hơn 10ha hoa màu của các hộ dân ven sông Ba, đoạn phía trên đập tràn Thủy điện Hoàng Anh Gia Lai nước sông cũng đã vượt đập tràn thủy điện Hoàng Anh Gia Lai ở mức cho phép là 1,8m. Trên địa bàn huyện Ia Pa, một số diện tích vùng trũng của 4 thôn (Plei Du, Mơ Năng 2, Bôn Jư Ma Hoét và Bôn Jư Ma Uốk) đã bị cô lập.
Đặc biệt, tại Nghệ An, việc xả lũ tại hồ Vực Mấu gây thiệt hại nặng nề cho 2 vạn hộ dân tại thị xã Hoàng Mai. Theo đó, ngày 1/10 khi đang có mưa lớn thì đơn vị vận hành hồ Vực Mấu đã xả lũ tại 5 cửa nên nước ngập trắng đồng.
Vấn đề
Lượng nước vào : là 1 đại lượng dự báo
Phụ thuộc :
- lượng mưa đầu nguồn và dự báo mưa đầu nguồn
- thời gian nước về hồ (do địa hình, địa vật)
Lượng nước xả : sao cho tối ưu trên hệ thống đập, giữ nhiều nước và phù hợp với lịch phát điện
Hệ thống :
Hệ thống đo đầu vào
Lượng nước vào được dự báo bởi :
đo lưu lượng ,
mức nước các sông suối đầu nguồn
Đo mưa đầu nguồn
Dự báo khí tượng thủy văn (lấy dữ liệu từ cục dự báo khí tượng thủy văn)
Lượng nước hiện tại trong hồ : đo mức
Lượng nước ra :
Đo lưu lượng
Đo độ mở cửa đập
Hệ thống xử lý trung tâm
Máy tính chủ tính toán
Tính toán lượng nước vào
Giao diện giám sát
Tính toán lượng nước xả (độ mở - thời gian mở cửa đập)
Hệ thống cảnh báo
Tổng đài SMS
Các loa truyền thanh
Cổng dữ liệu cho các đơn vị khác (sở tài nguyên môi trường)
Dùng điện lưới cấp cho đập
Thiết bị đo mức kiểu turbine
Nguyên lý hoạt động: Thiết bị báo mức nước kiểu phao từ được cấu tạo bởi phao từ và ống dẫn hướng. Bên trong ống dẫn hướng thiết bị có các dải điện trở, khi phao di chuyển từ lên hoặc xuống, nam châm vĩnh cửu trong phao từ sẽ làm điện trở thay đổi. Sự thay đổi điện trở này sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện, tín hiệu điện này được truyền tới bộ thu thập dữ liệu để báo mức nước.
Nguyên tắc đo mưa chao lật : https://www.youtube.com/watch?v=pzzHvnP3qRA
Hệ thống nhập liệu bằng tay trong trường hợp mất kết nối với thiết bị đo
Thu thập (kết nối) từ cơ sở dữ liệu thủy văn quốc gia: tận dụng các điểm đo khí tượng thủy văn đã được xây dựng.
phần mềm thông dụng do các kỹ sư thuộc Trung tâm Thuỷ Văn Công Trình, cục Kỹ thuật Quân đội Hoa Kỳ thực hiện
Từ các input + bản đồ số (các thông tin địa hình) => các thông tin dự báo thủy văn (lưu lượng nước về hồ)
Giám sát các thông số thời gian thực trên nền bản đồ địa lý
Giám sát các thông số thủy văn : hiện hữu / dự báo
Giám sát mạng thiết bị
http://phanmemthuyloi.vn//San-pham/15879/He-thong-GIS-quan-ly-cong-tac-Thuy-loi/1946.html
Tham số vào:
- lưu lượng nước vào
- mức nước hồ / dung tích hồ trên hệ thống các hồ
- kế hoạch phát điện / xả lũ
=> đưa ra phương án hỗ trợ quyết định xả lũ = độ mở & thời gian mở cửa đập tối ưu
Hệ thống truyền tin (không dây) qua mạng GPRS điều khiển các loa cảnh báo phát âm thanh cảnh báo lũ
Hệ thống tự động nhắn tin tới danh sách các đối tượng quan tâm:
Lãnh đạo các đơn vị phòng chống lũ lụt
Người thông báo loa tại các khu dân cư
