Trang chủ

Luận Văn - Báo Cáo

Thạc sĩ - Cao học

Luận văn thạc sĩ Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước: Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất các giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống tiêu trạm bơm Thạc Quả, huyện Đông Anh, Hà Nội

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.9 MB, 91 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN TRƯỜNG SINH

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ĐÈ XUẤT

CÁC GIẢI PHAP CẢI TẠO, NANG CAP HỆ

THONG TIỂU TRAM BOM THẠC QUA, HUYỆN

DONG ANH, HA NOI

LUẬN VAN THAC SĨ

HA NOI-2011

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYÊN TRƯỜNG SINH

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ DE

XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CAP

HE THONG TIEU TRAM BOM THẠC QUA,

Chuyên ngành: Quy hoạch va quản lý tài nguyên nước.

Mã số: 60 - 62 - 30

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:

TS. NGUYÊN TUẦN ANH

HÀ NỌI-2011

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuấtcác giải pháp cải tạo - nâng cấp hệ thống tiêu trạm bơm Thạc Quả, huyện

Đông Anh, Hà Nội” được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với sự

giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cơ giáo, của các đồngnghiệp và bạn bè.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thay TS. Nguyễn Tuan Anh, ngườihướng dẫn khoa học đã rất chân tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu , các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ thuật tai

nguyên nước, các thầy giáo cô giáo các bộ môn — Trường Dai học Thủy lợi Hà Nội.Xin chân thành cảm ơn đến các cơ quan đoàn thé , đồng nghiệp, bạn bè đã giúp đỡvà góp những ý kiến quý báu trong luận văn này.

Cuối cùng xin cảm ta tam lòng của những người thân trong gia đình ˆ, da tin

tưởng động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn

này. Do hạn chế về trình độ cũng như thời gian va tai liệu thu thập ˆ, luận văn chắc

chắn khơng thê tránh khỏi các thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự thơng cảm,

góp ý chân tình của các thầy cô và đồng nghiệp quan tâm tới van dé này.Xin chân thành cảm on!

Hà Nội, thang 05 năm 2011

Tác giả

Nguyễn Trường Sinh

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

L Tính cấp thiết của đề tài 7II. Mục tiêu nghiên cứu 7II. Phạm vi nghiên cứu 7IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 7

CHUONG 1. TINH HÌNH CHUNG CUA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Điều kiện tự nhiên 91.1.1. VỊ trí địa lý 91.1.2. Đặc điểm địa hình 91.1.3. Địa chất cơng trình 91.1.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn 101.2. Tình hình dân sinh — kinh tế xã hội 11

1.3. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội trong vùng 12CHƯƠNG 2: HIEN TRẠNG HE THONG TIỂU NƯỚC VA NGUN

NHÂN GÂY ÚNG NGẬP

2.1. Hiện trạng các cơng trình tiêu nước 13

2.1.1. Khu đầu mối 14

2.1.2. Hệ thống kênh và cơng trình trên kênh 15

2.2. Tình hình ngạp úng trong vùng và các nguyên nhân gây ngập úng 18

CHUONG 3. MO PHONG HIEN TRANG HE THONG TIEU TRAM

BOM THAC QUA

3.1.Tính toán mưa tiêu thiết kế 19

3.1.1. Chọn trạm, tan suất tính tốn và thời đoạn tính tốn 193.1.2. Phương pháp tính tốn lượng mưa tiêu thiết kế 19

3.1.3. Kết quả tính tốn 223.1.4. Chọn mơ hình mưa tiêu điển hình 23

3.1.5. Thu phóng xác định mơ hình tính tốn 25

3.2. Tính tốn chế độ tiêu cho hệ thống 25

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

3.2.1. Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính toán 25

3.2.2. Phương pháp xác định hệ số tiêu 26

3.2.3. Xác định hệ số tiêu sơ bộ 313.2.4. Hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu 413.3. Mơ phỏng dịng chảy cho hệ thống hiện trạng 493.3.1. Chọn mơ hình mơ phỏng dịng chảy 493.3.2. Nhập số liệu 5

3.3.3. Chạy mơ hình mơ phỏng hệ thống kênh hiện trạng 57CHƯƠNG 4. ĐÈ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CÁP HỆ

THÓNG TIÊU TRẠM BƠM THẠC QUÁ

4.1. Đánh giá khả năng làm việc hệ thống theo dự án cải tạo, nâng cấp đã có 614.1.1. Dự án cải tạo, nâng cấp trạm bơm tiêu Thạc Quả 614.1.2. Mô phỏng phương án 624.1.3. Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống 64

4.2. Đề xuất phương án cải tạo, nâng cấp hệ thống kênh tiêu 65

4.2.1. Phương án cải tạo, nâng cấp hệ thống tiêu trạm bơm Thạc Quả 65

4.2.2. Mô phỏng phương án 654.2.3. Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống 67KET LUAN VA KIEN NGHI 68TAI LIEU THAM KHAO 70

PHU LUC TÍNH TỐN 71

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

THONG KE BANG BIEU VÀ HÌNH VE

HONG KE BANG BIEU

Bảng 3-1: Các đặc trưng thuỷ văn thiết kế của đườngsuất lý luận

Bảng 32: Lượng mưa lớn nhất rong thời đoạn ngắn trong năm của trạm Đông

Anh (từ năm 1961 đến 2001)

Bang 3-3: Phân phối trận mưa 5 ngày max thiết kế tan suất

Bảng 3-4 Bảng tinh hệ số iêu cho lúa với by =0.2(m/ha)Bang 3-5: Hệ

Bing 3-6: Hệ số dong chiy C cho các đối tượng tiêu nước có mặt trong các hệ= 10%

số tiêu cho lúa

thống thủy lợi

Bảng 3-7:quả tính hệ số tiêu cho các đổi tượng tiêu nước

Bảng 3-8: Bảng thống ké diện tích của từng loại đất trong các tiểu vùng

Bing 3-9: Kết quả tinh hệ số tiêu sơ bộ cho tigu vùng M13.

Bảng 3-10: Kết quả tính hệ số

Bảng 3-11: Kết qua tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng MOB

Bang 3-12: Kết quả tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M9A

Bảng 3-13: Kết qua tính hệ sé tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M7

sơ bộ cho tiểu vùng MIL

Bảng 3-14: Kết qua tinh hệ số ti sơ bộ cho tiểu ving M6E

Bing 3-15: Kết qui tính hệiêu sơ bộ cho tiểu vũng MSBảng 3-16: Kết quả tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng MOB

Bảng 3-21: Kết qua tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng MI2B

Bảng 3-22: Hệ sé tiêu sơ bộ sau khi đã chuyển diện tích đất ao h thơng

thường sang làm hỗ điều hoà

Bang 3-23: Kết quả hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M13

Bảng 3-24: Kết quả hiệu chỉnh hg số tiêu sơ bộ cho tiểu ving MII

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Bảng 3-25: Kết qua hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiễu vùng M9B. 4

Bang 3-26: Kết quả hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M9A. 45Bảng 3-27: Kết qua hiệu chỉnh hộ số tiêu sơ bộ cho tiễu ving M7 45

Bang 3-28: Kết quả hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M6E 45

Bảng 3-29: Kết qua hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiễu ving MS 46

Bảng 3-30: Kết quá hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiễu vùng MóB. 46

Bảng 3-31: Kết quả hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M6C 46Bảng 3.32: Kết quả hiệu chỉnh hg số tiêu sơ bộ cho tiễu vũng MS 4Bang 3-33: Kết quả hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu vùng M10 47Bảng 3-34: Kết qua hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiễu ving MI2A 4

Bảng 3-35: Kết qua hiệu chỉnh hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu ving MI2B 4“Bảng 336: Hệ sé tiêu đã hiệu chính 4gBảng 3-37 :Lưu lượng tiêu của các iễu vũng chảy vào kênh chính 49

Bang 3-38: Thơng số đường đặc tính của máy bơm 24HT-7SKW“ 35

Bang 3-39: Mực nước Sông Ngũ Huyện Khê tại vị tricia a khu tiêu Thạc Quả 55Bảng 3-40: Thông kế nút bị ngập 37Bảng 3-41: Thông kể các đoạn kênh bị ngập, 38

Bảng 4-1: Thông số đường đặc tinh của may bom HTD4000.6 61Bang 4-2: Bang thông kê các thông số tinh tốn kích thước kênh chính Thạc. 62

Bang 4-3: Kết quả tính cao trình mực nước u cầu tiêu tự chảy và mực nước —_ 63

mơ phịng lớn nhất trong kênh chính tại vị trí đầu mỗi kênh nhắnh

Bảng 4-4: Kết quả tinh cao trình mực nước yêu cầu tiêu nr chảy và mục nước 66trong kênh chính tại vị tri đầu mỗi kénh nhánh.

mô phỏng lớn nt

NG KE HÌNH

Hình 2-1, Hiện trang tram bom Thạc Quả. 14

Hình 2-2. Hiện trạng cơ

Hình 3-1: Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng bằng đập tràn, chế độ chảy tự do 29

ig trình trên kênh tiêu chính

Hình 3-2: Sơ đồ tính toán tiêu nước mặt ruộng bằng đập trn, chế độ chảy ngập _ 30

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3-3: Sơ đồ mơ phơng hệ thống kênh chính Thạc Quả trên phần mém

Hình 3-4: Hình ảnh mực nước trong kênh chính ti thời điểm đình làHình 3-5, 3-6, 3.1: Hình ảnh tràn bờ của các đoạn kênh

Hình 4-1: Hình ảnh mực nước trong kênh chính ti thời điểm đình là

Hình 4-2: Biển đồ so ánh mực nước mơ phịng lớn nhất trong kênh chính vàmực nước yêu cầu tiêu tự chay đầu kênh nhánh dọc theo chiều dài đồng chây

Hình 4-3: Hình ảnh mực nước trong kênh chính ti thời điểm đình là

Hình 4-4; Biểu đồ so sánh mực nước mô phỏng lớn nhất trong kênh chính và

clu tiêu tự chảy đầu kênh nhánh dọc theo chigu đãi đồng chay

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

MỞ DAU

1. TÍNH CAP THIET CUA ĐÈ TÀI

1g thông tiêu tram bom Thạc Quả có nhiệm vụ iêu dng cho 1.100 ha trong đó

có 870 ha đất nông nghiệp và 230 ha đất thổ cư của huyện Đông Anh, Hà Nội.Trong những năm gần đây, do quả trình phát triển kinh txã hội, đơ thị ha và

sông nghiệp hoa của khu vực, nhủ cầu tiêu đã ting lên cho điện tích trong khu ve

củ hình thànhcứ và nước thải cơng nghiệp. Nhiều khu cơng nghiệp và d

nhanh chóng kéo theo sự thay đổi về nhu cầu tiêu thốt nước tong khu vực. Sự

hình thành các khu công nghiệp và dân cư mới này làm thu hẹp đất sản xuất nông.

nghiệp, san lấp nhiều ao hd, đồng mộng, im giảm khả năng tữ nước, chôn nước

dirlên làm tăng hệ số tiêu nước,

Mặt khác, do sau một thời gian dai hoạt động, đến nay nhiều công trình tiêu

trong hệ thống đã xuống cắp, kênh bị bồi ling, mặt cất ngang bị thu hẹp, cơng trình.

trên kênh xuống cấp, các cơng trình tram bơm đầu mối thì máy móc bị hư hỏng,

do 46 khơng thé dap ứng được yêu cầu tiêu nước hiện ti cũng như tương lai. Hàng

năm tình hình ngập úng xảy ra liên tiếp vả ngày càng trim trong gây thiệt hại lớncho năng suất cây trồng, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của nhân dân trong khu

Vi tây việc nghiền cứu mô phỏng, din giá hệ thing nhằm tạ các cơ sở khoahọc để đề xu: sắc giải phấp ái tạ, nâng cắp hệ thống iều tram bơm Thạc Quả làhết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn,

1I-MỤC DICH NGHIÊN COU

Nghiên cứu đánh giá thực trang khả năng tiêu nước của hệ thống tiêu trạm

bơm Thạc Quả, từ đó dé xuất các giai php cải tao, ning cấp hệ thống nhằm đáp

ứng yêu cằu tiêu trong tương lai

1. PHAM VI NGHIÊN COU

Hệ thống

IV. CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU1. Cách tiếp cận:

u trạm bơm Thạc Quả, huyện Đông Anh, thành phổ Hà Nội

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

- Tiếp cận thực t& di khảo sắt, nghiên cứu, thu thập các số liệu quy hoạch,

thiết kế của hệ thông tiêu.

- Tiếp cận hệ thống: tgp cận. tìm hiễu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chỉtiết đầy đủ và hệ thống

= Tiếp cận các phương phip nghiễn cứu mới về tiêu nước trên thể giới

2. Phương pháp nghiên cứu:

~ Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

- Phương pháp kế thừa

- Phương pháp phân tích, thống kế

- Phương pháp mơ hình tốn (img đụng phần mém SWMM)

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

CHƯƠNG 1: TINH HINH CHUNG CUA KHU VUCNGHIEN CUU

Điều kiện tự nhiên

ALLL. Vị trí địa lý

Hệ thống tram bơm iêu Thạc Quả nằm phía đơng huyện Đông Anh phụ tichtiêu dng cho lưu vực bao gồm bổn xã: Dục Tú, Vân Hà, Liên Ha, Việt Hùng, đây là

vũng trọng điểm về ing của huyện. Lưu vực được giới hạn như sau:

- Phía Bắc giáp đường liên xã Liên Hà đi Van Ha và kênh Bắc Trịnh Xá từ K4.

én xã Châu Khê huyện Từ Sơn.

- Phía Nam giáp đường liên xã Việt Hùng di Dục Tú.

- Phía Đơng giáp xã Châu Khé huyện Từ Sơn

+ Phía Tây giáp đường liên xã Việt Hing di Liên Hà qua cơng Cầu Bai LỗKhê

“Tổng điện tích lưu vục là: 1.100 ha trong 46 điện tích đất canh tác: 870 ha,

diện ích đắt thổ cự và diện ích khác: 230ha,1.12. Đặc điểm địa hình

Cao trinh bình quân lưu vực: từ +5,00m đến +6,00m. Cao tình cao nhất lưuvực: từ +7,50m đến +10,00m. Cao trình thấp nhất lưu vực: từ +3,50m đến +4,00m.

Điện tích phân ra theo cao độ như sau:

Địa hình xu hướng lịng chảo đốc từ bin phía xuống. Lòng tring tập trung chủ

yếu là khu vực Châu Phong, Hà Vĩ xã Liên Hà; Gia Lương xã Việt Hùng; PhúcHau, Thạc Quả xã Dục Tú.

113.chất cơng trình

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

- Lớp 2b: Sét pha mẫu xám vàng, trạng thải déo cứng.

~ Lớp 3: Sét pha mau xám nâu, xám xanh, xám đen, trạng thải đẻo chảy.

- Lớp đa: Cát pha mẫu xám den, xim vàng lin Ít in ích thực vật, xen cất nhỏlẫn bụi, trạng thai chảy.

~ Lớp 4b: Cát hạt nhỏ đến hạt trung lẫn bụi, trang thái chặt vừa.

+ Lớp 5: Sét pha mẫu xám niu, xám xanh chứa ít kết von (san), trang thái nừa

1-14. Đặc điểm khí tượng thủy văn

1.14.1. Khí tượng

Ving dự ân hg thống tigu Thạc Quả lä một vũng nhỏ trong hệ thống khí tượng

thủy văn của tồn ving đồng bằng Bắc bộ ni chung và Hà Nội nói riêng. Mang

tính chất nhiệt đi giỏ mùa phân thành bai mùa rõ rộ

- Nhiệt độ: Bình quân 23°C. Mia hè cao nhất là 39,8°C. Mùa đơng thấp nhất là

6C. Trung bình là 18°C

~ Mưa: Tơng lượng mưa bình qn năm 1.680 mm, tập trung vio các thing 6

9 chiếm 80 ~ 90% lượng mưa cả năm.

Lượng mưa năm cao nhất: 2.625 mm

Số ngày mưa trung bình năm là 136 ngày

~ Độ âm khơng khi trung bình nhiễu năm là 84%, cao nhất vào thắng 8 khoảng8 — 90%, thip nhất vào thing là 80%.

~ Gió bão

+ VỀ mùa đơng: Hướng gi chính là hướng Đơng Bắc - Tây Nam.

Tắc độ gió 8- 10 mức

+ VỀ mùa hè: Hướng gió chính là Đơng Nam ~ Tây Bắc,

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

1.1.4.2. Thủy văn sông ngồi

‘Song Ngũ Huyện Khê chảy qua khu vực là nơi nhận nước tiêu của vùng. Theo

ỗ liệu quản lý vận hành hệ thống tiêu Ngũ Huyện Khê, mực nước lũ của Ngũ.

Huyện Khê tạ thượng lưu cổng Cổ Loa là cao trình (t8 Ôm), sau cổng Cổ Loa là(+7.50m). Mực nước này sẽ ảnh hưởng lớn đến quy trình ti

Huyện Đơng Anh.

1.2. Tình hình dan sinh - kinh tế ~ xã hội

Ving dự án nâng cắp cãi ạo hệ thống tram bơm tiều Thạc Qui, huyện Đơng

ng của

Anh gồm có xã Vân Ha, xã Liên Hà, xã Việt Hùng và xã Dục Tú. Các xã này nằm &

phía Đơng của huyện, xa trung tâm huyện ly, đầy là vùng làng nghề tập trung củahuyện Dông Anh, gồm các nghề: Sản xut sit thép các loại, chế biến đồ gỗ mỹ nghệ

ni kinh tế xã hội, tuy nhiên đời sông của người dân tronglợi thphát tr

khu vực vin dựa vào nông nghiệp là chủ yếu, tỷ trong giá trị công nghiệp, tiểu thu

công nghiệp dang từng bước được năng lên và có xu thé phát triển mạnh.

Cơ cấu cây trồng ở đây được bổ tri chủ yếu là lúa và mâu, hệ số quay vịng.thấp. Ngồi hai vụ chính, số diện tích cây trồng vụ đông khng đáng kể, thường chỉlà khoai lang và ngô Vụ mùa theo tập quấn canh tác, nông dân ong vinggieo

trông các loại giống lúa dai ngày như Mộc Tuyển, Bao Thai Hồng nên thời gian vụ

mùa thường kéo rất dai so với các khu vực khác, Năng suất sản lượng nông nghiệp,

thấp do thường xuyên bị ứng ngập. Đời sống nhân dân cịn nhiễu khó khăn

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

1.3. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội trong vùng

Phương hướng chung vẻ phát triển nông nghiệp và xây dựng nông thôn cua

huyện Đông Anh là:

~ Phát huy nội lực khai thác triệt để tim năng đất dai, cơ sử vật chất kỹ thuật,

từng bước chuyên dich cơ cầu sin xuất nông nghigp theo hưởng sin xuất hồng hod,

mở mang ngành nghề thủ công trong nông nghiệp. Từng bước giải quyết lao động.

và việc làm tăng thu nhập cho người lao động thực hiện chương trình hiện đại hố

nơng nghiệp và nông thôn.

- Từng bước đưa công nghiệp vio phục vụ nông nghiệp nhằm tăng năng suất

lao động và chất lượng hing hoá.

- Tiếp tục cũng cổ quan hệ sản xuất, tăng cường cơ sở vật chất kỹ thuật cho

fing kỳ

ốt các chỉnh sách xahdi, từng bước cải thiện đời sống vật

chất, tỉnh thin cho nhân dân.

= Từng bước ải tạo, nông cắp các công nh trọng điểm chống ứng, trong đó

nơng nghiệp và nơng thơn như điện, đường, trường, trạm và các cơ sở hạthuật khác. Thực hiện

có hệ thống tiêu Thạc Quả.

Theo quy hoạch chung của huyện Đông Anh dén năm 2020, vùng miễn đônghuyện Đông Anh là vùng trọng điểm sản xuất nơng nghiệp. Các xã nằm tích xa

khỏi phần đô thị bao gồm: Liên Hả, Thụy Lâm, Vân Hà, Dục Tú và Việt Hùng.

'Ngoài việc xây dung các trung tâm xã, dự kiến xây dựng tại khu vực nay một trungtâm cụm xã- Trung tâm dich vụ nông thôn (Trong bản vẽ ký hiệu TTCX): Tại đây,bố tr các cơng tình cơng cộng dich vụ khơng thường xuyên như trường phổ thông

trung học, bệnh viện... các cơ sở dich vụ sin xuất nông nghiệp, khu công nghiệp

nông thơn. Trung tâm cụm xã được bổ trí tại xã Liên Hà, nơi tập trung đầu mối giao.

thông liên huyện, xã, tiếp cận thuận lợi khu vực đô thị và ga Việt hùng dự kiến.

Nguyễn Trường Sinh ‘Lua văn Thạc ĩ kỹ thuật

Lip: CHI6Q.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHƯƠNG 2: HIEN TRANG HE THONG TIÊU NƯỚC VACAC NGUYEN NHAN GAY UNG NGAP

2.1, Hiện trạng các cơng tình tiêu nude

Nguyễn Trường Sinh ‘Lua văn Thạc ĩ kỹ thuật

Lip: CHI6Q.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

3.11. Khu đầu mối

Trạm bơm tiêu Thạc Quả được xây dựng năm 1977, với 4 máy bơm trục

ngang 24H1T-75 KW với tổng lưu lượng trạm chỉ đạt khoảng 50% như cầu tiêu hiện

Hình 2-1. Hiện trạng trạm bơm Thạc Quả

Các tổ máy bơm sau hơn 30 năm hoạt động nay đã xuống cấp nghiêm trọng

nhưng thiết bị thay thé không có. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng hàng năm rất lớn

nhưng hiệu quả bơm lại rất thấp. Để duy trì được hoạt động của các tổ máy bơm,

đơn vị quan lý khai thúc hàng năm phải mắt nhiều công sức tu sửa nhưng vẫn khơng

n tâm trạm bơm có thể. tu thoát khi mùa mưa lũ đến.

we gach xây đãNha tram kiểu một ting có t

nứt vỡ, trần bằng BTCT bị thắm đột khi mưa, cửa số và cửa ra vào đã hư hong,

1g xép đặt th điều khiển, tường

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

"Nhà quan lý bố tri không hop lý, đã bi xuống cấp, đột nát không đảm bảo điềukiện làm việc, Nhà bếp nền thấp luôn bị ngập nước khi mưa, mái lợp ngói móc đã bị

đỗ nát khơng sử dung. Nhà vệ sinh khơng có.

Tường rào bảo vệ khu vực đầu moi đã bị đồ gần hết, đường sân khu quan lý bị

lún sat gin hết

‘Tram biến áp đặt 1 máy biến áp S60KVA đặt khá xa nhà máy bơm nên thường

xây ra hiện tượng sụt áp khi vận hành. Trong thời gian không vận hành chồng dng

vẫn phải sử dụng máy biển áp nên gây ra lãng phí điện năng.

Hiện nay, trạm bơm cũ này đã được phá bỏ để xây mới theo dự án “Nang cấp,

cải tạo tram bơm tiêu Thạc Quả, huyện Đông Anh, Hà Nội” của Công ty TNHH.một thành viên đầu tư phát triển thủy lợi Hà Nội. Trạm bơm mới đang thi cơng gdm6 máy bơm HTD 4000-6 có các thông số kỹ thuật sau;

q Ne Dh Dx

TênHẾY | (mặm | HỨĐ | nŒph | (KWO | (mm) | (mmì

HTD4000.6 | 3550:4800 | 4:70 | 730 no 580 580

2.1.2. Hệ thống kênh và cơng trình trên kênh

HỆ thống kênh tiêu được xây dựng từ lâu và đã đưa vào sử dụng trên 25 năm,

đến nay hệ thống kênh chính và nhánh chính chưa được cải tạo đồng bộ và iệt để

chí tạo nhiễu hầm ếch khosâu trong ba. Ngồi ra mộtđoạn kênh còn bị I

chiếm đắp đập trong lỏng kênh, đỗ dit kin chiếm lòng kênh để trồng cây và chăn

ni. Trong lịng kênh có rit nhiều rác thải, béo tây tồi dạt. Từ những nguyên nhân.

Nguyễn Trường Sinh

Lip: CHI6Q.

Văn Thạc sĩ kỹ thuật

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

2.1.2.2. Các tuyến kênh nhánh của hệ thống

Hệ thống có rất nhiều kênh nhánh, trong đó có 13 kênh nhánh cấp II. Hiệntrang mặt cắt ngang các tuyến kênh này thay đổi nhiều, chiều rộng lòng kênh mởrộng hoặc thu hẹp đột ngột gây cản trở dòng chảy. Hầu hết các tuyến kênh nhánhcấp II ở trong trạng thái bờ kênh sat lở nhiều, lịng kênh bồi lấp tạo ra nhiều mapmơ uốn khúc, hệ số mái kênh nhỏ hơn 1,5 thậm chí có nhiều đoạn dốc đứng. Nhưvậy tồn bộ các tuyến kênh nhánh chính trong hệ thống đều khơng đảm bảo dẫn

nước theo thiết kế. Trong dự án này đề nghị sử dụng vốn Nhà nước dé nạo vét

những tuyến nhánh có diện tích phụ trách trên 80ha liên quan đến 2 xã trở lên, cịn

nhánh phụ trách diện tích nhỏ thì địa phương và đơn vị quản lý tự bỏ vốn sửa chữathường xuyên dé tu bổ.

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

2.1.2.3. Các cơng trình trên kênh tiêu chính

Hệ thống cơng trình trên kênh tiêu chính chủ yếu là cống đầu kênh nhánh cấpII. Một số cống kết hợp điều tiết nước tiêu hoặc giữ nước tưới. Hiện nay nhiều công

này bị đứt gãy, tường cánh bị đồ vỡ, sân trước và sau khơng cịn, khơng cịn lại một

cửa van nào. Khi mùa mưa tới nước được chảy tràn trên toàn diện tích canh tác

khơng thể tiến hành phân vùng tiêu gây ngập lụt trên diện rộng và thiệt hại lớn. Hệthống cơng trình trên kênh đã xuống cấp trầm trọng, hầu hết các cơng trình khơng

cịn khả năng hoạt động.

Trên kênh tiêu chính có một cầu máng tưới kết hợp cầu giao thông hiện đãxuống cấp nghiêm trọng. Cầu máng bị rạn nứt, thấm nước mạnh, bề rộng mặt cầuhẹp, không đảm bảo cho nhân dân di lại. Lòng kênh tại vi trí này bi thu hẹp mặt cắt

gây tơn thất ùn ứ cục bộ không đủ nước cho trạm bơm.

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

2.1.2.4. Hệ thống bờ vùng, bờ thửa

Hệ thống bờ vùng, bờ thửa tương đối hồn chỉnh, bởi chính quyền địa phương

thơn và xã thường xun trích quỹ dé tiến hành tu bổ nhưng phan kinh phí này rấtnhỏ chỉ đủ sửa chữa những hư hỏng nhỏ trong nội đồng.

2.2. Tình hình ngập úng trong vùng và các nguyên nhân gây ngập úng

Tram bơm tiêu Thạc Quả có nhiệm vụ tiêu ung cho 1.100 ha trong đó có 870ha đất nông nghiệp và 230 ha đất thé cư. Hiện tại cơng trình bị xuống cấp nghiêm

trọng khơng đảm bảo cho việc tiêu nước. Hàng năm tình hình ngập úng xảy ra liên

tiếp và ngày càng trầm trọng gây thiệt hại lớn cho năng suất cây trồng, ảnh hưởngrất lớn đến đời sống của nhân dân trong khu vực. Nâng cấp, cải tạo trạm bơm TiêuThạc Quả là rất cần thiết, dự án hoàn thành sẽ giảm thiệt hại cho sản xuất nôngnghiệp, nâng cao giá trị sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp của các làngnghề thủ công, giảm thiểu đáng kế mức độ 6 nhiễm môi trường do ung ngập nâng

cao đời sống dân sinh góp phần én định kinh tế, xã hội của nhân dân trong khu vực.

Do hệ thống kênh tiêu TB Thạc Quả nối thông với hệ thông kênh tiêu trạm

bơm Mạnh Tân nên việc nâng cấp trạm bơm tiêu Thạc Quả có thuận lợi rất lớn khi

cần hỗ trợ tiêu cho lưu vực của trạm bơm Mạnh Tân và ngược lại.

Kết luận về hiện trạng tiêu: Hiện tại chưa giải quyết được về tiêu, nạn úngngập xảy ra thường xuyên và nghiêm trọng khi mưa lớn, ảnh hưởng thiệt hại đếnsản xuất nông nghiệp và mơi trường sống. Vì vậy cần phải giải quyết ngay vấn đềtiêu cho khu vực.

Dé tiêu chủ động và triệt dé, giải quyết nạn ngập ung, giải pháp duy nhất cho

khu vực là tiến hành xây dựng cải tạo các trạm bơm tiêu có cơng suất đủ lớn, đảmnhận tiêu nước của khu vực ra nguồn tiêu. Ngoài ra cần cải tạo, sửa chữa, nâng cấphệ thống kênh mương nội đồng nhằm đảm bảo dẫn nước, tiêu thoát nước được tốtphù hợp với lưu lượng của cơng trình đầu mối.

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

CHƯƠNG 3. MÔ PHỎNG HIỆN TRẠNG HỆ THĨNG

TIỂU TRAM BOM THAC Q

3.1. Tính tốn mưa tiêu thiết kế

3.1.1. Chọn trạm, tần suất thiết kế và thời đoạn tính tốn

3.1.1.1. Chọn trạm

Việc chọn trạm khí tượng có ảnh hưởng lớn đến kết quả tính tốn, tính chínhxác của việc tính tốn và chọn ra mơ hình khí tượng thiết kế. Vì vậy trạm đo khítượng phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Trạm phải nằm gần khu vực quy hoạch, tốt nhất là năm trong khu vực- Trạm có tài liệu đo phải đủ dài (từ 15 đến 20 năm trở lên)

- Tài liệu của trạm đã được chỉnh biên xử lý và đảm bảo tính chính xác

Qua quá trình thu thập tải liệu thì ta chọn trạm khí tượng Đơng Anh thỏa mãn

các điều kiện trên.

3.1.1.2. Chọn tần suat thiết kế

Theo TCXD VN 285-2002 cơng trình thủy lợi - các quy định chủ yếu về thiết

kế, bảng 4.1 đối với các dự án về nguồn nước phục vụ tiêu cho nơng nghiệp thì tầnsuất dùng dé tính tốn tiêu là P = 10%

3.1.1.3. Chọn thời đoạn tính tốn

Khu vực có mùa mưa bắt đầu vào tháng VI và kết thúc vào tháng X. Căn cứvào đặc điểm mưa vùng, theo thong ké dang mua 5 ngay max thé hién duoc ca dinh

va chân cua trận mưa, lưu lượng mưa lớn gây ngập ung lớn nhất. Do vậy trong đồ

án này chọn thời gian tính tốn mơ hình mưa tiêu là 5 ngày max

3.1.2. Phương pháp tính toán lượng mưa tiêu thiết kế

Hiện nay các phương pháp nghiên cứu và tính tốn xác định mơ hình mưa tiêu

thiết kế có thể chia ra làm 3 phương pháp

+ Phương pháp vật lý (phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành)+ Phương pháp tương tự thuỷ văn

+ Phương pháp thống kê xác suất

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Trong cả 3 phương pháp trên thì phương pháp thống kê xác suất được ứngdụng và phát triển rộng rãi trong thuỷ văn trên cơ sở coi hiện tượng thuỷ văn là hiện

tượng ngẫu nhiên. Do mưa là đại lượng ngẫu nhiên nên khi xác định mơ hình mưa

tiêu thiết kế, sử dụng phương pháp thống kê xác suất là phù hợp nhất.

Trên cơ sở lượng mưa đã thu thập, dùng phương pháp thống kê xác suất đề:- Xác định lượng mưa thiết kế

+ Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

+ Vẽ đường tần suất lý luận

+ Tra Xp ung với P=10%.

- Chọn mơ hình mưa điền hình.

- Thu phóng xác định mơ hình mưa tiêu thiết kế.

3.1.2.1. Đường tần suất kinh nghiệm

Đường tần suất theo số liệu thực đo gọi là đường tần suất kinh nghiệm. Hiện

nay tần suất kinh nghiệm thường được tính theo các công thức sau :

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Đường tần suất lý luận được xác định qua một số mơ hình phân phối xác suất

có đặc điểm phù hợp với tính chat vật lý của hiện tượng thuỷ văn. Dé vẽ đường tan

suất lý luận, ta có thể chọn một trong ba cách sau đây.

a. Phương pháp mômen

Cơ sở của phương pháp là tiễn hành tính tốn các đặc trưng thống kê của mẫu:

X, Cv,Cs bằng cách lập bảng. Sau đó coi bộ thống kê của mẫu đo là bộ thơng sốcủa tong thé, từ đó có thé mượn I trong 2 đường lý luận Py hoặc K- M dé biểu thịđường tần suất lý luận.

Phương pháp này tính toán nhanh đường tần suất lý luận, tuy nhiên kết quảkhơng cao vì bộ thơng số thống kê từ mẫu thực đo có sự sai khác với bộ thơng sốtong thé. Gặp trường hợp có điểm đột xuất khơng xử lý được và thường cho kết quảthiên nhỏ khi tính các số đặc trưng thống kê. Do đó phương pháp này không phánánh được đầy đủ sự khác nhau giữa đường tần suất lý luận và luật phân bố kinh

nghiệm của mẫu.

b. Phương pháp 3 điểm

Cơ sở của phương pháp: là giả định đường tần suất kinh nghiệm vẽ từ mẫuthực đo đã phù hợp với đường tần suất lý luận Py. Trên đường tần suất kinhnghiệm lấy 3 điểm đặc trưng, từ đó giải phương trình tìm ra bộ thông sốX, Cv, Cs của đường tần suất lý luận, sau đó kiểm nghiệm lại sự phù hợp của giảthiết ban đầu.

Phương pháp 3 điểm có ưu điểm là tính toán nhanh, đơn giản nhưng phụ thuộcvào chủ quan người vẽ.

c. Phương pháp thích hợp

Cơ sở của phương pháp là bộ thông số thống kê của đường tần suất lý luận cầntim sẽ được tiến hành bang cách thử dan. Tức là điều chỉnh các thông số của mau

thống kê sao cho được 1 đường tần suất lý luận phù hợp nhất với xu thế của đường

tan suất kinh nghiệm của mẫu thực đo.

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Phương pháp thích hợp dan cho ta khái niệm trực quan, dé dàng nhận xét vàxử lý điểm đột xuất. Xong việc đánh giá tình phù hợp giữa đường tan suất lý luận

và kinh nghiệm còn phụ thuộc vào chủ quan người vẽ.

Qua phân tích trên, trong đồ án chọn phương pháp thích hợp dần dé vẽ đườngtần suất lý luận.

Các bước tính tốn để vẽ đường tần suất lý luận theo phương pháp thích hợp

X, là giá trị của đại lượng ngẫu nhiên ứng với xác suất P đã cho trước.

- Kiểm tra sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận với các điểm tần suất kinhnghiệm, bằng cách chấm quan hệ Xp ~ P tính được lên giấy tần suất, nối các điểmđó lại thành đường tần suất lý luận. Nếu đường tần suất lý luận phù hợp với cácđiểm tần suất kinh nghiệm là được.

- Nếu khơng phù hop thì thay đổi các thông số bằng cách thay đổi tham sốthống kê C, = mC, thích hợp dé dat được kết quả tốt nhất, tức đường tần suất trùng

với đường tân suât kinh nghiệm.

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

3.1.3. Kết quả tính toán

Từ chuỗi tài liệu mưa ngày của trận mưa 5 ngày lớn nhất trạm Đông Anh,

dùng phần mềm TSTV 2002 và theo phương pháp đường thích hợp như đã trình bàyở trên ta được đường tần suất kinh nghiệm và đường tần suất lý luận trận mưa 5ngày lớn nhất trạm Đơng Anh (Phụ lục 1).

Theo kết quả tính tốn đường tần suất lý luận, ứng với tần suất P = 10% trađường tần suất ly luận tìm được lượng mưa X;;z = 305,0 (mm).

Bảng 3-1: Các đặc trưng thuỷ văn thiết kế của đường tần suất lý luận

Tram KT | Số liệt tài liệu (năm) | X (mm) Cs Cy P% | X;(mm)

Đông Anh 39 205.8 1,16 0,37 10% 305,0

3.1.4. Chon mơ hình mưa tiêu điển hình

Mơ hình mưa tiêu điển hình là mơ hình mưa có khả năng xuất hiện nhiều trongthực tế, có lượng mưa xấp xỉ lượng mưa thiết kế và có dạng phân phối tương đối bất

lợi cho yêu cầu sử dụng nước. Nếu chọn mơ hình mưa dién hình dé thu phóng thì

mơ hình mưa tiêu thiết kế sẽ đúng với thực tế và có mức độ đảm bảo cao khi xảy ratrường hợp bat lợi. Từ mơ hình mưa tiêu điển hình, tiến hành thu phóng được mơhình mưa tiêu thiết kế. Mơ hình mưa tiêu điển hình ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sốtiêu thiết kế và ảnh hưởng trực tiếp đến quy mơ kích thước của cơng trình.

Bảng 3-2: Lượng mưa lớn nhất trong thời đoạn ngắn trong năm của trạm Đông Anh(từ năm 1961 đến 2001)

Tổng lượng mưa lớn nhất

1961 98,9 98,9 120,9 120,9 120,9 126,51962 99,2 106 159 166 180 215

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

1968 177.1 | 205,6 226.6 226.6 226.6 226.61969 73 119 119 119 119 1351970 62 80 89,1 99,1 99,1 123

1971 187 193 208 212,5 212,5 224,5

1972 141,6 193,1 242,9 270,4 295,2 295,2

1973 173,5 180,2 250,1 250,1 250,1 285,1

1974 97 106 113,6 143,1 150,3 179,81975 144,7 167,6 195,9 201 201 304,31976 81,7 96,5 114,8 114.8 141,8 161,11977 104.2 | 116,2 117 123,6 150,6 162,6

1978 230 265 265 280 280 2801979 100,5 125 125.2 197 213 213,2

1980 223.5 292 304.5 368.7 416,7 451,4

1981 107,5 107,5 107,5 111,1 111,1 111,1

1984 166,3 | 203,8 226,5 226,5 235,1 295

1985 176/7 | 256,8 329,2 329,4 348.7 350,71986 1925 | 335,5 354,5 354,5 419,5 419,51987 90 145 182 193,5 193,5 193,51988 59 79,5 79,5 79,5 92,5 119,51989 153 214 214 216,5 216,5 216,51990 114,5 130 145,5 163 178,5 192

1991 154 167 168,5 173,5 187,5 187,5

1992 108 108 117,5 182 202 202

1993 101,5 122,5 122,5 162 169,5 1931994 1675 | 294,5 300 300 300 300

1995 142,5 190 215,5 264,5 282 286,51996 209,5 213 213 213 213 2951997 135 153,5 186 232,5 263,5 2881998 128,5 161 186,5 206 215,1 220.11999 72 99 112 140 154 1602000 130 153 166 170 171 1722001 140 168 168 178 178 183

Do yêu câu tiêu rât khân trương cân quy mơ cơng trình lớn nên trong đơ án

này dùng phương pháp chọn mơ hình có dang bat lợi. Theo nguyên tắc chọn chọn

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

mơ hình mưa tiêu điển hình đã nêu trên, căn cứ vào chuỗi tài liệu mưa thực đo, mơhình mưa 5 ngày max năm 1972 có X = 295,2 (mm) và có dang bat lợi nhất. Do đómơ hình mưa 5 ngày max (20-24/8/1972) được chọn làm mơ hình mưa tiêu điểnhình.

3.1.5. Thu phóng xác định mơ hình tính tốn

Sau khi xác định được lượng mưa Xp và Xạn, lượng mưa năm điển hình khácvới lượng mưa thiết kế nên ta phải thu phóng trận mưa điền hình về trận mưa thiếtkế.

Dùng phương pháp thu phóng cùng ty số về lượng mưa dé bảo tồn hình dangcủa trận mưa điền hình va lượng mưa của cả trận là lượng mưa thiết kế. Các tung độcủa trận mưa điển hình được qui dẫn về trận mưa thiết kế, được xác định theo côngthức sau:

5 24/8 49,8 51,45

3.2. Tính tốn chế độ tiêu cho hệ thống

3.2.1. Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính tốn

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

3.2.1.1. Mục đích

Tính tốn u cau tiêu cho một khu vực nào đó là một phần khơng thể thiếu

của cơng tác quy hoạch thủy lợi bởi nó làm cơ sở cho việc thiết kế các cơng trìnhtiêu trong hệ thống thủy lợi. Kết quả của phần tính tốn này phục vụ cho việc tính

tốn lưu lượng tiêu của hệ thống, thiết kế kênh, xây dựng trạm bơm, công. .. do đó

mục đích của việc tính tốn u cầu tiêu la:

- Xác định hệ số tiêu cho từng loại diện tích tiêu

- Xác định hệ số tiêu cho tồn bộ hệ thống

- Vẽ giản đồ hệ số tiêu theo thời gian3.2.1.2. Ý nghĩa

Tính tốn u cau tiêu cho các loại diện tích đất cũng có ý nghĩa quyết địnhđến năng lực cũng như hiệu quả làm việc của các cơng trình trong hệ thống tiêu, tùythuộc vào mức độ chính xác của kết quả tính tốn các u cầu tiêu. Vì nếu tính tốnu cầu tiêu càng chính xác thì các thơng số thiết kế càng sát với u cầu thực tế,

cơng trình sẽ được làm việc an tồn do đó mà phát huy tối đa năng lực của các cơng

trình. Các thơng số tính tốn u cầu tiêu sẽ quyết định trực tiếp đến giá thành cũngnhư hiệu quả kinh tế của các cơng trình tiêu do đó nó mang ý nghĩa kinh tế kỹ thuật

3.2.1.3. Nội dung tính tốn

Trong một hệ thống thủy lợi bao gồm nhiều đối tượng cần tiêu như đất trồnglúa, đất trồng cây trồng cạn, đất ao hỗ, thé cư, đường xá, đô thị... thì để xác định

được hệ số tiêu tổng hợp cho khu vực cần phải tính hệ số tiêu thành phần vì mỗi

loại đất tiêu có những đặc điểm khác nhau- Tính tốn chế độ tiêu cho lúa

- Tính tốn chế độ tiêu cho cây trồng cạn, thé cư, đường xá, đơ thị- Tính tốn chế độ tiêu cho cả hệ thong

3.2.2. Phương pháp xác định hệ số tiêu

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

a. Lượng nước đến (lượng nước mưa, nước thải, nước từ nơi khác chuyển vào

vùng tiêu) trong thời đoạn tính tốn và lượng nước có sẵn trong vùng khi bắt đầutính tốn hệ số tiêu;

b. Lượng nước đi: gồm lượng nước tiêu khỏi vùng, lượng nước tồn thất trongthời đoạn tính tốn và lượng nước cịn lại cuối thời đoạn tính tốn. Cơng thức tổngqt đề tính hệ số tiêu như sau:

3.2.2.1. Tiêu cho các đối tượng không phải là lúa nước

__ CP

qi = + r] (3.10)

Trong đó:

- q¡ là hệ số tiêu trong thời gian tính tốn thứ ¡ ;

- C là hệ số dòng chảy, được xác định bằng thực nghiệm: C < 1,0 ;- P; là tổng lượng mưa rơi xuống trong thời gian tính tốn t;;

- [T] 1a thời gian chịu ngập cho phép của đối tượng tiêu ;

- t¡ là thời gian mưa được lượng mưa P; .

Tuy từng trường hợp cụ thé của đối tượng tiêu tiêu nước mà t; và [T] có théđược tính bằng đơn vị ngày hoặc đơn vị giờ nhưng khi tính tốn hệ số tiêu đều phải

quy đổi ra số giây.

Đối với cây trồng cạn, P; là tổng lượng mưa rơi xuống trong 1 ngày đo bằng

mm, t; là thời gian của ngày tiêu thứ i tính băng giây. Nếu yêu cầu mưa ngày nàophải tiêu hết ngày đó thì [T] = 0 và hệ số tiêu q; của ngày thứ ¡ xác đỉnh theo côngthức sau:

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Đối với các khu vực công nghiệp và đô thị hoặc một số đối tượng tiêu nước

khác có yêu cầu tiêu nước rất cao: mưa giờ nào phải tiêu hết giờ đó nên [T] = 0.Trong trường hợp này P; là tổng lượng mưa rơi xuống tính bằng mm của từng giờtiêu thứ i còn t; là giờ tiêu thứ i tính bằng giây và hệ số tiêu q; của giờ tiêu thứ i xác

định theo công thức sau:

qd; = (1⁄s.ha) (3.12)

3.2.2.2. Tiêu cho lúa nước

Đặc điểm cơ bản của cây lúa là có khả năng chịu ngập. Khà năng chịu ngậpnày phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển của cây lúa và được đặc trưng bởi haiyếu tố là độ sâu chịu ngập Ajax và thời gian chịu ngập (thời gian tiêu cho phép) [T].

Thời gian tiêu cho phép được xác định theo: [T] = t +2Trong đó:

t: thời gian mưa theo mơ hình tính tốn (ngày)

Phương trình cân bằng nước mặt ruộng:

Pi - (hạ + Goi) = + AHi (3.13)Trong đó:

- P; là lượng mưa rơi xuống ruộng lúa trong thời gian At (mm);

- hạ; là lượng nước tôn thất do ngắm và bốc hơi trong thời đoạn At (mm),

lượng nước này lay theo tiêu chuẩn thiết kế hệ số tiêu cho ruộng lúa 14TCN-60-88đối với đồng bằng Bắc Bộ thường lấy khoảng 5-6 mm/ngày. Trong đồ án này ta

chọn h, = 5 mm

- Goi là độ sâu lớp nước tiêu được trong thời đoạn tính toán (mm);

- AHi là sự thay đổi tăng hoặc giảm lớp nước mặt ruộng trong thời đoạn

tính tốn At (mm):

AHi = Hei - Hải (3.14)

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

mặt ruộng được áp dụng phô biến trong các vùng chuyên canh lúa ở nước ta.

Khi cơng trình tiêu nước mặt ruộng là đập tràn thì đỉnh tràn có cao trình bằng

cao trình mực nước mặt ruộng theo chế độ tưới thích hợp nhất. Trong tính tốn tiêu

nước, coi mực nước mặt ruộng trước khi xuất hiện mưa tiêu bằng cao trình ngưỡngtràn. Khi nước mưa rơi xuống thì mực nước trong ruộng tăng lên tự động chảy quatràn và đồ trực tiếp xuống kênh tiêu. Trong trường hợp này, tính tốn xác định hệ số

tiêu nước cho ruộng lúa như sau:

a) Nếu chế độ dòng chảy qua tràn là tự do, thời đoạn tính tốn 1 ngày đêm,

diện tích khu tiêu 1 ha, hệ số tiêu mặt ruộng xác định theo hệ phương trình sau:

oi = 0,274 M.bo. H, *” (3.16)H, = _ (3.17)

Hình 3-1: Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng bang dap tran, chế độ chảy tự do

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Trong đó:

- bo : Chiều rộng đường tràn (m/ha);

- H, : Cột nước tràn bình quân trong thời đoạn tính tốn (mm) ;

-H, : Cột nước tiêu cuối thời đoạn tính tốn (mm);- H,¡: Cột nước tiêu đầu thời đoạn tính tốn (mm);

- qoi : Độ sâu tiêu trong thời đoạn tính tốn (mm);

- M=m..(2.g, với m là hệ số lưu lượng của đập tràn;

- Wi được xác định theo công thức: Wi=(1+ ).P; - hoi +2.Hi ¡

-P¡ : Lượng mưa rơi xuống trong thời đoạn tính tốn (mm/ngày);- hoi : Độ sâu tôn thất nước trong thời đoạn tính tốn (mm/ngay);

-B :Hệ số hiệu chỉnh độ sâu lớp nước cần tiêu trên ruộng, được xácđịnh theo quy phạm.

b) Nếu chế độ dòng chảy qua tràn là chảy ngập. thời đoạn tính tốn là 1 ngàyđêm, diện tích khu tiêu 1 ha, hệ số tiêu mặt ruộng được xác định theo hệ phương

Hình 3-2: Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng bang đập tràn, chế độ chảy ngập

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

3.2.2.3. Tính tốn hệ số tiêu sơ bộ cho hệ thống thủy lợi

Các hệ thống thủy lợi đều tồn tại trong nó rất nhiều đối tượng có nhu cầu tiêunước với quy mô tiêu nước khác nhau. Quy mơ tiêu nước của một đối tượng tiêunước 1 có mặt trong hệ thống là diện tích mặt bằng hứng nước của nó và được khái

qt hố bằng hệ số ơ;:

a= (3.21)Trong đó:

- a; : Ty lệ diện tích của đối tượng tiêu nước thứ 1 so với diện tích tiêu của cả

hệ thống thủy lợi;

- œ : Diện tích tiêu của hệ thong thủy lợi.

- F, : Diện tích mặt bằng hứng nước của đối tượng tiêu nước i trong hệ thốngthủy lợi;

Hệ số tiêu chung của cả hệ thống thủy lợi có n đối tượng cần tiêu được xác

định theo cơng thức tổng qt sau:

4,= D4 (3.22)

Trong đó:

- g¡ : Hệ số tiêu chung của toàn hệ thống tại ngày tiêu thứ j;

- q¡: Hệ sô tiêu của đôi tượng tiêu nước thứ i.

3.2.3. Xác định hệ số tiêu sơ bộ

3.2.3.1. Xác định hệ số tiêu cho ruộng lúa

a. Tài liệu tính tốn1. Tài liệu mưa:

Lay theo mơ hình mưa thiết kế (Trạm Đơng Anh)

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

ngày sau khi cấy trên cánh đồng xuất hiện trận mưa lớn đạt tần suất thiết kế. Mức

độ chịu ngập đảm bảo năng suất giảm không quá 5%, theo tài liệu của Viện Khoa

học Thủy lợi như sau:

- Ngập 275 mm không quá | ngày.- Ngập 200 mm không quá 2 ngày.- Ngập 150 mm không quá 4 ngày.3. Tén thất nước:

Tổn thất nước do ngắm và bốc hơi trong thời gian tiêu, lấy theo các kết quả

nghiên cứu trước đây đang được áp dụng là 5 mm/ngày đêm.

4. Các điều kiện ràng buộc khác:

Hệ thống tiêu nước hoàn chỉnh từ đầu mối đến mặt ruộng. Cơng trình tiêunước mặt ruộng là đập tran, chế độ chảy tự do. Độ sâu lớp nước mặt ruộng trước khitiêu là 5 cm.

b. Kết quả tính tốn hệ số tiêu cho lúa

Dựa vào kết quả tính hệ số tiêu cho lúa với các trường hợp và điều kiện kinh

tế, kỹ thuật cho phép chọn trường hợp bạ = 0,2 (m/ha) là trường hợp tính tốn hệ sốtiêu cho ruộng lúa.

Bảng 3-4: Bảng tính hệ số tiêu cho lúa với bạ = 0,2(m/ha)

Ngày | „P ho | qo" AH H Hụ | qo" aj q Ghi

(mm) | (mm) | (mm) + - (mm) | (mm) | (mm) | (mm) | (1⁄s.ha) | chú0

20/8 | 53,42 5 7,78 | 40,64 40,64 | 20,32 | 7,78 | 120,32 | 0,90 on

21/8 | 0,62 5 14,72 19,10 | 21,54 | 31,09 | 14,72 | 131,09) 1,70 E °

22/8 | 79,66 5 26,27 | 48,39 69,93 | 45,73 | 26,27 | 145,73 | 3,04 | 3 ED

23/8 | 119,85 5 73,35 | 41,50 111,43 | 90,68 | 73,36 | 190,68 | 8,49 8 =24/8 | 51,45 5 78,91 32,46 | 78,97 | 95,20 | 78,91 | 195,2 | 9,13 8 š

25/8 | 0,00 5 37,34 42,34 | 36,63 | 57,80 | 37,33 | 157,8 | 4,32 =

26/8 | 0,00 5 12,5 17,50 | 19,13 | 27,88 | 12,51 |127,88| 1,45

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Bảng 3-5: Hệ số tiêu cho lúa

STT Ngày mưa Hệ số tiêu (1⁄s.ha)

1 20/8 0,902 21/8 1,70

3 22/8 3,04

4 23/8 8,49

5 24/8 9,136 25/8 4,32

7 26/8 1,45

3.2.3.2.Tính tốn hệ số tiêu cho các đối tượng khơng phải là lúa

a. Tài liệu tính tốn

Bảng 3-6: Hệ số dịng chảy C cho các đối tượng tiêu nước có mặt trong các hệthống thủy lợi

TT Đối tượng tiêu C

1 Dat trong hoa, mau 0,60

2 Đất trồng cây xanh, cây ăn quả... 0,503 | Đất đô thị 0,95

4 Dat khu công nghiệp và làng nghề 0,90

5 Đất khu dân cư ở nông thôn 0,86 Dat ao hồ:

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

b. Kết quả tính tốn hệ số tiêu cho các đối tượng tiêu khơng phải là lúa

tính tốn đã được trình bày ở mục 3.2.2.1

Bảng 3-7: Kết quả tính hệ số tiêu cho các đối tượng tiêu nước

Đối với tính tốn hệ số tiêu cho các đối tượng khơng phải là lúa, phương pháp

Ghi cht:

3.2.3.3. Xác định hệ số tiêu sơ bộ cho từng tiểu vùngmau: Hệ số tiêu của hoa mau (1/s.ha)

ac: Hệ số tiêu cho đất thé cư (1/s.ha)

anths: Hệ số tiêu cho ao hồ chuyên nuôi trồng thuỷ sản (1/s.ha)dan: Hệ số tiêu cho ao hồ thông thường (1/s.ha)

Bang 3-8: Bảng thống kê diện tích của từng loại đất trong các tiêu vùng

I M13 Đất khu dan cư ở nông thôn 8,57 0,241

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 1,04 0,029 35,50Đất trồng lúa 44,98 0,705

Dat trong mau 5,00 0,078

2 MII Dat khu dân cư ở nông thôn 12,42 0,195

Ao hỗ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 1,39 0,022 63,79

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Đất trồng lúa 40,86 0,693Dat trồng màu 4.54 0,077

3 M9B Dat khu dân cư ở nông thôn 12,45 0,211

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 1,09 0,018 58,94

Đất trồng lúa 31,57 0,798Đất trồng màu 3,51 0,0894 M9A Dat khu dan cư ở nông thôn 4,46 0,113

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 0,00 0,000 39,54Đất trồng lúa 18,41 0,472

Dat trồng màu 2,05 0,052

5 M7 Dat khu dan cư ở nông thôn 17,53 0,449

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 1,04 0,027 39,03

Dat trồng lúa 11,60 0,427Dat trồng màu 1,29 0,047

6 M6E Dat khu dan cư ở nông thôn 14,25 0,525

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 0,00 0,000 27,14

Dat trồng lúa 194,58 | 0,664

Dat trong mau 21,62 0,074

7 MS Dat khu dân cư ở nông thôn 65,21 0,223

Ao ho chuyên nuôi trồng thủy sản 3,79 0,013

Ao hồ thông thường 7,72 0,026 | 292,92

Dat trong lua 54,89 0,842

Đất trồng mau 6,10 0,094

8 M6B Dat khu dan cư ở nông thôn 0,00 0,000

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 2,66 0,041

Ao hồ thông thường 1,55 0,024 65,20Dat trồng lúa 172,58 | 0,742

Dat trong mau 19,18 0,082

9 M6C Dat khu dan cư ở nông thôn 34,86 0,150

Ao hé chuyên nuôi trồng thủy sản 0,74 0,003

Ao hồ thông thường 5,15 0,022 | 232,50

Dat trồng lúa 92,68 0,900

10 M8 Đất trồng màu 10,30 0,100

Dat khu dân cư ở nông thôn 0,00 0,000

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 0,00 0,000 | 102,98Dat trồng lúa 28,58 0,887

Dat trồng màu 3,18 0,099I1 M10 Dat khu dan cư ở nông thôn 0,00 0,000Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,48 0,015

Ao hồ thông thường 0,00 0,000 32,23

Dat trồng lúa 55,40 0,582

Dat trồng màu 6,16 0,065

12 MI2A Dat khu dân cư ở nông thôn 31,40 0,330

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thông thường 2,22 0,023 95,17

Dat trồng lúa 13,57 0,900Dat trồng màu 1,51 0,100

13 MI2B Dat khu dân cư ở nông thôn 0,00 0,000

Ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản 0,00 0,000

Ao hồ thơng thường 0,00 0,000 15,08Tổng diện tích đất canh tác 870,00Tổng diện tích đất thổ cư và các loại đất khác 230,00

Tồn vùng 1100,0

1)Tiéu ving M13

Bang 3-9: Kết quả tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiéu vùng M13

Ngày Poi oud OmQmau 0acddc _ 0anQan | nh a)

20/8 53,42 | 0,59106| 0,27 1,19 0,00 0,04 | 2,0921/8 0,62 1,11856 | 0,00 0,01 0,00 0,00 1,1422/8 79,66 | 1,99583 0,40 1,78 0,00 0,05 | 4,2323/8 119,85 | 5,57248| 0,61 2,68 0,00 0,08 8,9424/8 51,45 | 5,99449|) 0,26 1,15 0,00 0,03 | 7,4425/8 0,00 | 2,83596| 0,00 0,00 0,00 0,00 | 2,8426/8 0,00 | 0,95005 0,00 0,00 0,00 0,00 | 0,95

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

4)Tiéu ving M9A

Bảng 3-12: Kết quả tinh hệ số tiêu sơ bộ cho tiêu vùng M9A

Ngày . Oa q

mua Poi œql ŒmQmau Œacdúc tnsGanns | 42" | (1/.ha)

20/8 53,42 0,72 0,33 0,56 0,00 0,00 1,6121/8 0,62 1,36 0,00 0,01 0,00 0,00 1,3722/8 79,66 2,43 0,49 0,83 0,00 0,00 3,7523/8 119,85 6,78 0,74 1,25 0,00 0,00 8,7724/8 51,45 7,29 0,32 0,54 0,00 0,00 8,15

25/8 0,00 3,45 0,00 0,00 0,00 0,00 3,45

26/8 0,00 1,16 0,00 0,00 0,00 0,00 1,16

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

5)Tiễu vùng M7

Bảng 3-13: Kết quả tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiêu vùng M7

Ngày : Oa qmua Poi aul OmQmau Œacdúc tnsGanny | 92" | (1/.hạ)

20/8 53,42 0,42 0,19 2,22 0,00 0,03 2,87

21/8 0,62 0,80 0,00 0,03 0,00 0,00 0,8322/8 79,66 1,43 0,29 3,31 0,00 0,05 5,09

23/8 119,85 4,01 0,44 4,98 0,00 0,07 9,50

24/8 51,45 4,31 0,19 2,14 0,00 0,03 6,6725/8 0,00 2,04 0,00 0,00 0,00 0,00 2,0426/8 0,00 0,68 0,00 0,00 0,00 0,00 0,68

6)Tiéu ving M6E

Bảng 3-14: Kết quả tính hệ số tiêu sơ bộ cho tiểu ving M6E

Ngày . Oa Q

mua Poi qi Œmdmau Œacddc insGanns | 2242 | (1/s hạ)

20/8 53,42 0,38 0,18 2,60 0,00 0,00 3,1621/8 0,62 0,73 0,00 0,03 0,00 0,00 0,7622/8 79,66 1,30 0,26 3,87 0,00 0,00 5,4423/8 119,85 3,63 0,40 5,83 0,00 0,00 9,85

24/8 51,45 3,90 0,17 2,50 0,00 0,00 6,57

25/8 0,00 1,85 0,00 0,00 0,00 0,00 1,8526/8 0,00 0,62 0,00 0,00 0,00 0,00 0,62

25/8 0,00 2,87 0,00 0,00 0,00 0,00 2,87

26/8 0,00 0,96 0,00 0,00 0,00 0,00 0,96

Nguyễn Trường Sinh Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

Lớp: CH16Q

</div>