Nghiên cứu sử dụng tổng hợp nguồn nước một cách hiệu quả để phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở khu vực chu va xã bình lư huyện tam đường tỉnh lai châu

1 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Lai Châu tỉnh miền núi cịn nhiều khó khăn nhiều mặt: kinh tế - xã hội, hạ tầng sở, điều kiện khoa học kỹ thuật Huyện Tam Đường huyện nghèo tỉnh, dân số 54.362 người, bao gồm 14 xã thị trấn (trong có 12 xã thuộc diện nghèo đói, đặc biệt khó khăn) Số dân nơng thơn chiếm 85% Diện tích đất canh tác nơng nghiệp khoảng 12.528ha Theo chủ trương phát triển kinh tế - xã hội tỉnh đến năm 2020 trọng việc phát triển nông nghiệp, chủ yếu lương thực, mở rộng diện tích đất nơng nghiệp, nâng cao sản lượng lúa gạo Theo định hướng phát triển thuỷ lợi: Sửa chữa, nâng cấp xây dựng công trình thuỷ lợi, chủ động cấp nước tưới cho lúa, cấp nước sinh hoạt, kiên cố hoá kênh mương phát triển vùng lúa tập trung điểm Bình Lư, Tam Đường, Than Uyên Hiện vùng dự án gần chưa có cơng trình để chủ động cấp nước cho nơng nghiệp Nguồn nước khan khó khăn, việc khai thác tổng hợp nguồn nước cách có hiệu chưa quan tâm dẫn đến năm canh tác vụ lúa mùa vào mùa mưa, yêu cầu nước tưới chủ yếu phụ thuộc vào lượng mưa tự nhiên vùng, suất chất lượng thấp, vào mùa khô (vụ Chiêm Đông xuân) gần không canh tác nên chưa sử dụng triệt để diện tích đất nơng nghiệp Chưa có hệ thống cấp nước sinh hoạt cho dân cư vùng điểm tái định cư tới Theo yêu cầu phát triển tỉnh, huyện vùng dự án, để đảm bảo ổn định sống nhân dân thực kế hoạch quy hoạch tái định cư thuỷ điện Sơn La, việc xây dựng cơng trình thủy lợi Chu Va với cơng trình khác Đơng Pao, Thèn Thầu có nhiệm vụ đảm nhiệm việc di dân tái định cư theo quy hoạch Việc xây dựng công trình Chu Va nhằm đảm bảo tưới ổn định, tăng hệ số quay vòng sử dụng đất, phát huy tiềm đất nơng nghiệp khu vực Chính vậy, việc nghiên cứu tìm giải pháp khoa học nhằm “Sử dụng nguồn nước cách có hiệu để phục vụ sản xuất sinh hoạt cho khu vực Chu Va - xã Bình Lư - huyện Tam Đường - tỉnh Lai Châu” cần thiết cấp bách, tạo tiền đề cho việc chuyển đổi cấu trồng nhằm tăng giá trị hàng hoá sản phẩm nông nghiệp, giải thiếu nước sinh hoạt, nâng cao đời sống cho nhân dân, từ đảm bảo ổn định trị, an ninh quốc phịng 2- MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu đề xuất mơ hình khai thác sử dụng nguồn nước tổng hợp cách có hiệu nhằm phục vụ sản xuất sinh hoạt cho khu vực Chu Vaxã Bình Lư - huyện Tam Đường - tỉnh Lai Châu, đồng thời phân tích điều kiện áp dụng biện pháp quản lý để nâng cao hiệu chúng CÁCH TIẾP CẬN Trên sở điều kiện nguồn nước cụ thể địa phương, yêu cầu phát triển kinh tế xã hội từ có giải pháp khai thác sử dụng tổng hợp nguồn nước cách hiệu Với phương hướng rút kinh nghiệm việc sử dụng nguồn nước vùng núi phía bắc Việt Nam PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Điều tra, thu thập, phân tích tài liệu thực tế - Tổng kết đánh giá kế thừa kết nghiên cứu biện pháp khai thác sử dụng tổng hợp nguồn nước vùng nứi phía Bắc - Kiểm chứng đánh giá MỤC LỤC MỞ ĐẦU T T CHƯƠNG I T T TỔNG QUAN T T 1.1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC T T 1.1.1 Đánh giá chung kinh tế - xã hội T T 1.1.2 Đánh giá trạng thủy lợi khu vực .9 T T 1.2 SƠ LƯỢC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC 14 T T 1.2.1 Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn 14 T T 1.2.2 Đặ c điểm địa hình , địa chất 16 T T CHƯƠNG II 19 T T ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH THỦY LỢI ĐỐI VỚI KHU T VỰC 19 2.1 NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH 19 T T 2.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực 19 T T 2.1.2 Các loại nguồn nước vùng núi 19 T T 2.1.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội 21 T T 2.1.4 Đánh giá khả phụ trách cơng trình cấp nước 21 T T 2.1.5 Các yêu cầu mặt thuỷ lợi để phát triển kinh tế - xã hội vùng nghiên T cứu 22 T 2.2 ĐỀ XUẤT CÁC MƠ HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG TỔNG HỢP T NGUỒN NƯỚC .35 T 2.2.1 Mơ hình I 36 T T 2.2.2 Mơ hình II 44 T T 2.2.3 Mơ hình III 57 T T 2.2.4 Phân tích điều kiện áp dụng mơ hình 61 T T CHƯƠNG III 64 T T ỨNG DỤNG MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU 64 T T 3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC 64 T T 3.1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo 64 T T 3.1.2 Đặc điểm thổ nhưỡng 65 T T 3.1.3 Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn .65 T T 3.2 TÍNH TỐN CÁC U CẦU NƯỚC CỦA HỆ THỐNG 67 T T 3.2.1Nội dung nguyên lý việc xác định chế độ tưới .67 T T 3.2.2Phương pháp tính tốn 69 T T 3.3 BỐ TRÍ HỆ THỐNG CƠNG TRÌNH CẤP NƯỚC TRONG KHU VỰC 70 T T 3.3.1 Các tiêu thiết kế .71 T T 3.3.2 Các hạng mục cơng trình hệ thống 72 T T CHƯƠNG IV 79 T T TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CÁC MƠ HÌNH ĐẠT HIỆU QUẢ CAO .79 T 4.1 SỰ CẦN THIẾT TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ MƠ HÌNH CẤP NƯỚC .79 T T 4.2 TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CÁC MÔ HÌNH ĐẠT HIỆU QUẢ CAO 79 T T 4.2.1 Hình thức tổ chức quản lý hệ thống 80 T T 4.2.2 Cơ cấu tổ chức quản lý hệ thống 80 T T KẾT LUẬN 84 T T DANH MỤC HÌNH VẼ T Hình 2.1: Mơ hình I 37 T T Hình 2.2: Hồ chứa kết hợp ao núi thượng nguồn 38 T T Hình 2.3: Cống tưới ruộng bậc thang 39 T T Hình 2.4: Kết cấu trạm bơm nước va 40 T T Hình 2.5: Sơ đồ bố trí chung trạm bơm nước va 41 T T Hình 2.6: Cấp nước sinh hoạt tự chảy 42 T T Hình 2.7: Cấp nước sinh hoạt cho cụm dân cư 43 Hình 2.8: Mơ hình II 45 Hình 2.9: Lấy nước khe vào kênh - kênh hở 47 T T T T T T Hình 2.10: Lấy nước khe vào kênh – cống ngầm thân đập tràn 48 T Hình 2.11: T T Lấy nước khe vào kênh qua cống ngầm 49 T Hình 2-21: Bố trí hố vảy cá sườn dốc 50 T T Hình 2-13: Ao lấy nước từ kênh dẫn 51 T T Hình 2-14: Sơ đồ cấp nước sinh hoạt từ mó nước 53 T T Hình 2-15: Tưới phun mưa – nguồn nước từ kênh dẫn 55 T T Hình 2-16: Tưới phun mưa – nguồn nước từ ao gia đình 56 T T Hình 2-17: Mơ hình III 58 T T Hình 2-18: Trạm bơm va mắc song song 60 T T Hình 2-19: Trạm bơm va cấp nước tưới kết hợp cấp nước sinh hoạt 61 T T Hình 3.1: Bình đồ khu tưới khu vực Chu Va 77 T T Hình 3.2: Cắt dọc cửa lấy nước + trạm bơm 78 T T DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Hiện trạng sản xuất nông nghiệp T T Bảng1.2 : Nhiệt độ khơng khí cao bình quân tháng, năm trạm 14 T T 14 T T Bảng 1.3 : Độ ẩm trung bình tháng, năm trạm khí tượng Lai Châu 15 T T Bảng 1.4: Lượng mưa trung bình tháng trạm Khí tượng Lai Châu T T 15 Bảng 1.5: Dòng chảy trung bình tháng trạm Khí tượng Lai Châu T T 16 Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật bơm Va sử dụng 41 T T Bảng 3.1 : Nhiệt độ khơng khí cao bình qn tháng, năm trạm 65 T T 65 T T Bảng 3.2 : Độ ẩm trung bình tháng, năm trạm khí tượng Lai Châu 65 T T Bảng 3.3: Lượng mưa trung bình tháng trạm Khí tượng Lai Châu T T 66 Bảng 3.4: Dịng chảy trung bình tháng trạm Khí tượng Lai Châu T T 66 Bảng 3.5: Cơ cấu thời vụ trồng vùng dự án 68 T T Bảng 3.6 : Chỉ tiêu lý tầng đất canh tác 69 T T Bảng 3.7: Bảng tổng hợp nhu cầu nước loại trồng 70 T T Bảng 3.8 : Bảng tính hệ số tưới cho loại trồng 70 T T CHƯƠNG I TỔNG QUAN Nước nguồn gốc sống, tài nguyên định tồn phát triển kinh tế, xã hội môi trường quốc gia, vấn đề khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước ln xếp vào vị trí hàng đầu Nền kinh tế phát triển vấn đề nước trở nên quan trọng Vì vấn đề khai thác sử dụng nguồn nước có hiệu quả, đồng thời trì bảo vệ mơi trường nhiệm vụ mang tính chiến lược vơ quan trọng phát triển xã hội Việc nghiên cứu giải pháp sử dụng tổng hợp nguồn nước sử dụng đa mục tiêu nước giới quan tâm, đặc biệt nước có nông nghiệp phát triển lúa nước Việt Nam Hiện nay, nước ta có nhiều đề tài nghiên cứu vấn đề sử dụng tổng hợp nguồn nước phục vụ đa mục tiêu như: - PGS TS Phạm Ngọc Hải - “ Nghiên cứu sử dụng nguồn nước cách có hiệu để phục vụ sản xuất sinh hoạt cho Duồng - chợ Đồn - tỉnh Bắc Kạn ” - Đại diện cho tỉnh thuộc khu vực miền núi phía Đơng Bắc Việt Nam - Thạc sỹ Nguyễn Tuấn Anh - “Sử dụng nguồn nước tổng hợp có hiệu cho phát triển kinh tế - xã hội vùng núi Thanh Hoá” - Đại diện cho tỉnh miền Trung - TS Nguyễn Văn Hạnh - “ Nghiên cứu sử dụng tổng hợp nguồn nước phục vụ đa mục tiêu tỉnh Tây Nguyên” - Đại diện cho khu vực Tây Nguyên Đối với tỉnh miền núi phía Tây Bắc Việt Nam chưa có đề tài nghiên cứu vấn đề sử dụng nguồn nước đa mục tiêu Nên chọn tỉnh Lai Châu làm khu vực nghiên cứu đại diện cho tỉnh miền núi phía Tây Bắc 1.1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC 1.1.1 Đánh giá chung kinh tế - xã hội a Dân số xã hội: Theo kết điều tra cho thấy tỷ lệ tăng dân số vùng dự án cao, mức sống nhân dân huyện vùng dự án thấp Theo đạo UBND tỉnh Lai Châu, định hướng phát triển đến 2010 UBND huyện Tam Đường giảm tỷ lệ tăng dân số, giảm số hộ nghèo Đặc biệt vùng dự án phục vụ việc di dân tái định cư thủy điện Sơn La b Công- Nơng- Lâm nghiệp: Dân số vùng dự án nói riêng huyện Tam Đường nói chung đại đa số làm nghề nông nghiệp chủ yếu trồng lúa nước với trình độ canh tác lạc hậu, biện pháp canh tác thủ công Do vấn đề sử dụng nước phục vụ cho canh tác nơng nghiệp có nhiều hạn chế nên thường xảy hạn hán Nước tưới cho vùng hưởng lợi phụ thuộc vào thời tiết tự nhiên cơng trình nhỏ suối Nậm Giê, không canh tác mùa kiệt Điều kiện địa hình khu tưới cao so với nguồn nước, địa hình khu tưới bị phân cắt phức tạp, điều kiện nguồn nước khó khăn vào mùa khơ (từ tháng 12 đến tháng 05 năm sau) nên việc sản xuất nông nghiệp vùng dự án khó khăn Phần lớn sản xuất nông nghiệp tiến hành vào mùa mưa (từ tháng 06 đến tháng 11) Hiện khu tưới chưa có cơng trình chủ động cấp nước tưới cho sản xuất nơng nghiệp Trên tồn khu tưới có vài cơng trình dẫn nước thơ sơ dân tự làm lấy nước từ nhánh suối nhỏ, khe nước vào mùa mưa để tưới cho phần diện tích khơng đáng kể, theo kết điều tra thực địa vùng tưới cơng trình khơng cịn khả phục vụ Diện tích đất canh tác nhỏ, tập trung chủ yếu vùng thuận lợi nguồn nước tự nhiên (ven suối, gần khe nước ) sản lượng hàng năm thấp, hiệu sử dụng đất nông nghiệp chưa cao Bảng 1.1: Hiện trạng sản xuất nông nghiệp S TT Loại trồng Đơn vị Diện tích - Lúa mùa Ha 6.0 - Lúa chiêm Ha 0.0 - Ngô đông xuân Ha 2.0 - Ngô hè thu Ha 3.0 - Lạc, Đậu tương Ha 1.00 - Cây ăn Ha 50.0 Sản lượng (Tấn/ha) c Công nghiêp: Hiện trạng công nghiệp vùng dự án chiếm tỷ trọng khơng đáng kể, khơng có d Năng lượng: Về lượng điện huyện Tam Đường phụ thuộc vào lưới điện tỉnh từ lưới điện quốc gia qua trục đường điện 110KV 35KV chạy dọc quốc lộ 4D quốc lộ 32 Hệ thống điện thoại chạy dọc từ quốc lộ 32 từ ngã ba Bình Lư đến Bản Bo Nói chung , nguồn điện đảm bảo nhu cầu lượng đienj nay, điện dùng dự án điện sinh hoạt kéo dài đến UBND xã 1.1.2 Đánh giá trạng thủy lợi khu vực Do điều kiện tự nhiên khó khăn, phức tạp cơng tác thủy lợi vùng núi cịn hạn chế Cơng trình để chủ động sử dụng nước cách hiệu nên có vài cơng trình nhỏ xây dựng suối, thường canh tác vùng thấp, ven suối Nhân dân sinh hoạt chủ yếu nhờ hệ thống giếng tự đào, từ nguồn nước mặt (các mó nước, khe nước) khơng đảm bảo vệ sinh khối lượng Về mùa kiệt gặp nhiều khó khăn nước sinh hoạt, sản xuất a Đánh giá cơng trình đầu mối Cơng trình đầu mối Thuỷ lợi miền núi có nhiều dạng, xin tập trung vào dạng chính: Hồ chứa Các hồ chứa vùng núi thường nằm cao so với thung lũng ruộng, bụng hồ hẹp trải dài theo lũng núi Do vậy, muốn tăng dung tích hồ thường đập phải cao Các hồ chứa sử dụng hầu hết có dung tích hữu ích bé, từ vài nghìn đến vài chục nghìn m3, diện tích tưới hạn chế, P P phần lớn phục vụ cho vài chục đất canh tác phạm vi thôn Về cụm cơng trình đầu mối, hồ chứa miền núi bao gồm: Đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước • Đập đất Đất đắp đập chủ yếu sử dụng vật liệu sẵn có địa phương, dân tự làm Mặt đập bé thấp, mái thượng hạ lưu dốc, khơng có thiết bị tiêu nước, chưa đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế 10 Cho đến nay, hầu hết đập đất miền núi bị thẩm thấu mạnh, nước nghiêm trọng Đặc biệt, q trình thi cơng khơng đảm bảo nên hai bên vai đập, mang cống lòng khe cũ ln bị thấm nước, gây xói lở chân đập phía hạ lưu, cống lấy nước bị lùng mang, xói đáy Mặt khác, đặc thù miền núi có nhiều mối, hầu hết thân đập bị mối xâm nhập Đó ẩn hoạ ln ln có nguy vỡ đập • Tràn xả lũ Phần lớn đường tràn tự nhiên, lợi dụng eo núi sẵn có Đa số đường tràn tràn đất, khơng gia cố, có sơ sài, đá xếp đá xây chất lượng kém, không đảm bảo ổn định, chưa tương xứng với dung tích hiệu dung tích phịng lũ hồ Trên vùng núi độ dốc sườn núi lớn, thảm phủ thực vật bị phá hoại nên mùa mưa lũ tập trung nhanh, lưu lượng vận tốc lớn nên đường tràn phải tập trung hoạt động với công suất cao Mặt khác, tiết diện đường tràn thường bé, không gia cố, giải pháp kỹ thuật tiêu sau tràn chưa phù hợp dẫn đến xói hạ lưu tràn, chí tiết diện tràn bé dẫn đến vỡ đập • Cống lấy nước Hầu hết cống lấy nước đập miền núi dùng ống bêtông đúc sẵn thân đục rỗng, thường bị rò rỉ nước Chiều dài cống thường ngắn so với thân đập, thiết bị tiêu khơng có Qua thời gian khai thác dài, phần lớn xung quanh thân cống hạ lưu cống bị xói lở, dẫn đến vỡ đập Bên cạnh đó, thiết bị đóng mở cống thơ sơ, chủ yếu van phẳng, thân gỗ cục bêtơng nên chất lượng kín nước kém, hay rị rỉ, đóng mở nặng nề, vận hành khó khăn • Khả phục vụ - Nhìn chung, hồ chứa miền núi làm nhiệm vụ cấp nước cho nông nghiệp, chủ yếu phục vụ tưới cho lúa, loại trồng khác tưới dựa vào nước trời - Phát điện nhỏ nhiệm vụ quan trọng việc lợi dụng tổng hợp nguồn nước miền núi, tới chưa trọng phát triển 73 Tận dụng loại đá, cuội sỏi lịng suối để kè bờ ao nhằm tăng tính ổn định, chống thấm giảm khối lượng nạo vét ao Vị trí ao nên gần tuyến kênh dẫn nước, đầu khe, hẻm núi để thuận tiện cho việc lấy nước vào ao đồng thời giảm xói mịn đất 3.3.2.4 Trạm bơm nước va Nhiệm vụ: Cung cấp nước tưới cho F2 = 90 đất trồng ăn sườn dốc , đồng thời cung cấp nước sinh hoạt cho 400 nhân thuộc khu vực a- Lưu lượng yêu cầu - Nhu cầu nước tưới cho 90 ăn quả: Mức tưới Wnăm = 2000 m3/năm P P Lưu lượng yêu cầu Q2 = 2000x90/(365x86.400) = l/s - Nhu cầu cấp nước sinh hoạt cho 400 nhân khẩu: Q3 = 400x100/86.400 = 0,5 l/s Lưu lượng yêu cầu trạm bơm va là: Qb = Q2 + Q3 = 6,0 + 0,5 = 6,5 l/s b- Cột nước yêu cầu Mực nước yêu cầu bể xả bao gồm tổn thất đường ống đẩy (543.00)m Cao độ đảm bảo tưới tự chảy cho toàn khu vực canh tác sườn dốc Mực nước suối vị trí bể áp lực (500.00) m Như vậy, cột nước bơm yêu cầu cho bơm va là: hb = 543 - 500 = 43 m c- Các thông số kỹ thuật bơm va cho khu vực áp dụng Các thông số kỹ thuật bơm va bao gồm: - Lưu lượng chảy vào bơm nước va (Q), (m3/s); - Cột nước làm việc bơm (cột nước bể áp lực) (H), (m); - Cột nước bơm lên (cột nước đẩy) (h), (m); - Lưu lượng bơm lên (q), (l/s); q = ηQH/h - Hệ số hiệu suất (η), (%); η = qh/QH - Tỷ lệ i = h/H Thông số (η) ( i = h/H) hai thông số để đánh giá tiêu chuẩn bơm nước va Hệ số hiệu suất bơm nước va phụ thuộc vào chế độ làm việc 74 bơm, trung bình η = 0,65 – 0,85 Tỷ lệ (h/H) thay đổi từ - 30 cao Tuy nhiên, tỷ lệ cao bơm nước va làm việc hiệu quả, lưu lượng q bơm lên nhỏ Do đó, thực tế nên sử dụng bơm va với tỷ lệ (h/H) < 20 Bơm nước va hoạt động với cột nước làm việc (H) từ 0,2 m đến cao, tới 20 m Kết tính tốn thuỷ văn xác định với Flv = 25 km2, vị trí đặt bơm va, lưu lượng nước đến ứng với tần suất p = 75% Q = 220 l/s, hoàn toàn thoả mãn nhu cầu nước tưới Trên sở tính tốn trên, với cột nước u cầu bơm (hb = 43m) bao gồm tổn thất đường ống đẩy, lưu lượng yêu cầu (qb = 5l/s), cột nước áp lực (H = 2,5m), đối chiếu với bảng thông số kỹ thuật bơm va chọn loại bơm nước va BV20/10 với thông số kỹ thuật: - Lưu lượng đến Q = 30 – 50 l/s - Cột nước áp lực h = 1,5 – 7m - Cột nước bơm lên h = – 60m - Lưu lượng bơm lên q = 1,5 – 7,1 l/s - Đường kính ống vào Dv = 200mm - Đường kính ống Dr = 100mm d- Bố trí hạng mục cụm cơng trình đầu mối trạm bơm nước va Vị trí: Tại vai đập phía hữu Bể áp lực: Mực nước bể: 500 m; Kích thước BxHxL= 1x1.5x2.3m Kết cấu: Đá xây vữa M100 Đường ống áp lực: Dài L= 8H = 8x2.5 = 20 m Kết cấu: ống thép, Φ 20 cm dày mm Nhà trạm: Kích thước BxHxL= 1x1.5x2.3m Kết cấu: BTCT M200 Mực nước bể lắp bơm (497.50)m Đường ống bơm: Chiều dài đường ống L = 50 m Kết cấu: ống thép, Φ10 cm, dày mm Bể xả: Cao độ mực nước xả (tại bể lọc): 543 m 75 3.3.2.4 Khu xử lý nước Khu xử lý nước bố trí sườn đồi phải cao độ 540 m, cơng trình khu xử lý gồm bể lọc cát công suất lọc 15 =m3/h (nước từ ống bơm dẫn thẳng vào bể lọc) Nước sinh hoạt lấy trực tiếp từ bể lọc, sau bể lọc bể chứa nước tưới đặt cao độ thấp cao độ đáy bể lọc Bể lọc: Cao độ đáy bể: (540.00) m; Kích thước BxLxH = 2x3x2,5 m Kết cấu: BTCT M200 Tầng lọc gồm lớp: Đá dăm 2x4 dày 15 cm - Đá dăm 1x2 dày 15 cm - Cát vàng dày 20 cm Bể chứa nước tưới: Cao độ đáy bể (537.00) m Mực nước bể (540.00) m Kích thước BxLxH = 15x8x3.0 m, dung tích 360 m3 Kết cấu: BTCT M200 3.3.2.5 Hệ thống đường ống Đường ống cấp nước tưới: Xuất phát từ bể chứa nước tưới, kết thúc điểm khống chế cao độ tưới khoảnh thứ nhất, sau tưới tràn xuống khoảnh thứ 2,3,4 có cao độ thấp Tổng chiều dài L = 230m Kết cấu: ống nhựa PVC nhà máy nhựa Tiền phong Đường kính Φ89 cm, áp lực p = 4atm Tồn đường ống chôn mặt đất 50 cm nhằm bảo vệ, tránh va đập Đường ống cấp nước sinh hoạt: Dẫn nước từ bể lọc bể chứa nước sinh hoạt có dung tích 10 m3 Cao độ bể (430.00) m Tổng chiều dài đường ống L = 270 m Tổn thất cột nước suốt chiều dài đường ống htt = 5,40 m Kết cấu: ống nhựa PVC, có đường kính Φ21 cm, chịu áp lực atm Tồn đường ống chơn mặt đất 50 cm 3.3.2.6 Trạm thủy điện Xác định công suất yêu cầu Nyc (Kw) Đến năm 2010, dân số khu vực Chu Va 400 người, với khoảng 70 hộ gia đình Để tính tốn cơng suất trạm thuỷ điện, xác định công suất tiêu thụ hộ sau Bóng đèn: bóng x 60w = 180 w 76 Đài Radio + Tivi = 150 w Quạt: x 50w = 100 w Như vậy, công suất cần cấp cho hộ 430w = 0,43 Kw Công suất yêu cầu Nyc = 70hộ x 0,43 Kw = 30 Kw Xác định công suất trạm N (Kw) Công suất N cần thiết trạm xác định sau Nyc = N η mp η Tb R R R → R N = Nyc/(η mp η Tb ) R R R R (η mp = 0,85 hiệu suất máy phát; η mp = 0,85 hiệu suất tuabin) R R R R N = 30/ (0,85 0,85) = 41,5 Kw Xác định cột nước áp lực trạm H (m) N = 9,81 Q H Q(m3/s) – Lưu lượng vào trạm Q = Q 75% - Q – Q BV = 230 –16 – 40 = 174 l/s = 0,174 m3/s R R R R R R P P ( Q – Lưu lượng lấy vào kênh tưới tự chảy; Q BV – Lưu lượng đến bơm va) R R R R Cột nước cần thiết để chạy tuabin là: H = N/(9,81.Q) = 41,5/(9,81 0,174) = 24,3 m Lựa chọn tuabin máy phát Trên sở thông số: N = 41,5Kw, Q = 0,174 m3/s, H = 24,3m Chúng P P chọn loại tuabin máy phát sau: - Tuabin HL 110-WJ-30 có H = 40m, Q = 0,17 m3/s, công suất N = 40 Kw P P - Máy phát SFW 40-6/42.3 Vị trí đặt nhà máy Tại sườn đồi phía tả Mực nước thượng lưu: (+900.00)m Mực nước hạ lưu: (+855.00)m Nước sau qua tubin lại dẫn trở v kờnh ti Bìn h đồ kh u t - í i t h « n t h a n h b×n h f = Rué n g l óa f= Tun kª n h t - í i f = 0.6h a F = 1.0 h a 0.7 §- ê n g l iª n x· f= 77 Hình 3.1: Bình đồ khu tưới khu vực Chu Va m Ỉt b» ng cưa l Ê yn - í c + t r m bơm Cắ t d ọc cửa l ấ yn - c + t r m bơm 78 Hình 3.2: Cắt dọc cửa lấy nước + trạm bơm 79 CHƯƠNG IV TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CÁC MƠ HÌNH ĐẠT HIỆU QUẢ CAO 4.1 SỰ CẦN THIẾT TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ MƠ HÌNH CẤP NƯỚC Hệ thống thủy lợi dạng cơng trình sở hạ tầng Nó phục vụ việc cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt nhu cầu nước khác cộng đồng dân cư Vùng núi đầu nguồn sông suối, lưu vực hứng nước lớn có nhiều khả tạo nguồn nước phục vị tưới, phát điện, tiềm đất đai dồi thuận lợi cho phát triển trồng sản xuất nơng – lâm nghiệp nói chung Tuy nhiên có khó khăn, địa hình chia cắt, diện tích gieo trồng lại manh mún, nhỏ lẻ nên việc cung cấp nước tưới phức tạp Hầu hết cơng trình thủy lợi miền núi có quy mô nhỏ, đủ khả phục vụ tưới cho xã, thơn, Bên cạnh đó, ý thức người dân sử dụng quản lý công trình chưa cao, việc lấy nước phục vụ nhu cầu sử dụng cịn mang nặng tính tự phát, khơng có điều phối Theo tập quán canh tác, đồng bào thường xẻ bờ kênh lấy nước vào ruộng, vào cối giã gạo…, tình trạng nước chảy tràn lan, cuối nguồn khơng có nước tưới phổ biến Trên nhiều địa phương tình trạng cơng trình thủy lợi “vơ chủ”, khơng người quản lý, xuống cấp không tu sửa xảy Để nâng cao hiệu cơng trình, mở rộng diện tích tưới, phát huy tối đa tiềm đất đai vùng núi vấn đề tổ chức quản lý mơ hình cấp nước đề xuất điều cần phải làm 4.2 TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ CÁC MƠ HÌNH ĐẠT HIỆU QUẢ CAO Như nêu trên, hệ thống thủy lợi vùng núi thường có quy mơ nhỏ, diện tích phụ trách ít, tổ chức quản lý nên đơn giản, gọn nhẹ Mặt khác cần ý tới tham gia người dân, nâng cao quyền làm chủ nơng dân thơng qua tổ chức mình, trực tiếp bảo vệ, khai thác cơng trình thủy lợi địa bàn 80 4.2.1 Hình thức tổ chức quản lý hệ thống Cộng đồng hưởng lợi hộ nông dân nằm phạm vi phụ trách hệ thống, hưởng lợi ích hệ thống cấp nước đem lại Sự cần thiết phải có họ trực tiếp tham gia vào công tác quản lý, sử dụng nước quản lý cơng trình vì: -Nhà nước khơng đủ khả tài để chi phí cho cơng tác vận hành, tu, bảo dưỡng cơng trình -Khả thu thủy lợi phí từ nơng dân thấp, khơng đủ bù vào tu, bảo dưỡng cơng trình -Khả tự quản lý quan quản lý thủy nông Nhà nước tỏ không hiệu hiệu lực -Khả tự quản lý cơng trình cộng đồng hưởng lợi ngày khẳng định Nội dung tham gia cộng đồng hưởng lợi hầu hết giai đoạn từ quy hoạch, thiết kế, xây dựng, quản lý vận hành, tu bảo dưỡng công trình Đối với cơng trình Nhà nước xây dựng, tham gia giai đoạn quản lý vận hành, tu bảo dưỡng cơng trình Hình thức tổ chức Hình thức tham gia cộng đồng hưởng lợi có nhiều hình thức tổ chức khác Nói chung, nước ta mở rộng hình thức như: Hiệp hội (hoặc Hội) sử dụng nước, Hợp tác xã sử dụng nước, Hợp tác xã dịch vụ thủy nông, Nhóm sử dụng nước, Ban tự quản cơng trình Tuy tên gọi khác hình thức để cộng đồng hưởng lợi tham gia có đặc điểm chung là: Tự nguyện; có lợi; dân chủ; tự trang trải tài chính; chịu trách nhiệm theo nhóm (tập thể) 4.2.2 Cơ cấu tổ chức quản lý hệ thống Được thành lập hoạt động theo phương châm: Gọn nhẹ, có hiệu lực, giảm nhẹ gián tiếp, tăng cường cho trực tiếp quản lý sở Mơ hình có cấu sau: 81 Hình 4-1: Sơ đồ cấu tổ chức mơ hình Trình tự xây dựng mơ hình: Thành lập phận sau Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp (HTXDVNN) Trên sở luật Hợp tác xã, ủy ban nhân dân xã họp Đại hội xã viên toàn xã thành lập Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp Các xã viên tham gia HTXDVNN tinh thần tự nguyện ủng hộ Đại hội xã viên UBND huyện Sở NN & PTNT UBND xã HTXDVNN Ban QLTN Tổ vận hành A Tổ vận hành B Hình 4-1: Sơ đồ cấu tổ chức mơ hình Nhiệm vụ chủ yếu HTXDVNN hoạt động dịch vụ thủy nông, nước sinh hoạt, cung cấp giống trồng phục vụ nhân dân toàn xã 82 Để điều hành trì hoạt động HTXDVNN, Đại hội xã viên bầu Ban quản lý gồm thành viên: Chủ nhiệm, Phó chủ nhiệm, Kiểm soát, Kế toán, thủ quỹ Ban quản lý HTXDVNN có điều lệ chế hoạt động theo Luật Hợp tác xã, có tư cách pháp nhân hạch tốn kinh doanh có lãi Ban quản lý thủy nông nước sinh hoạt Là phận HTXDVNN Ban Đại hội xã viên bầu Cơ cấu gồm thành viên: Trưởng ban + Phó ban Trưởng Ban thường Chủ nhiệm Phó chủ nhiệm HTXDVNN kiêm nhiệm, Phó ban trưởng thôn (hoặc trưởng bản) kiêm nhiệm Nhiệm vụ Ban quản lý thủy nông nước sinh hoạt: Chịu đạo HTXDVNN - Quản lý toàn cơng trình cấp nước (tưới sinh hoạt) phạm vi quản lý HTX - Theo dõi, giám sát quản lý nước Tu bổ cơng trình từ đầu mối tới mặt ruộng, nạo vét, sửa chữa kênh mương khu vực HTX tự quản - Theo dõi, giám sát cơng trình, kênh mương hư hỏng, lập kế hoạch đầu tư sửa chữa, nâng cấp Thu thủy lợi phí, phí sử dụng nước sinh hoạt, có trí Đại hội xã viên Tổ vận hành Trực thuộc Ban quản lý TN & NSH, Đại hội xã viên định cử Số lượng gồm thành viên, có Trưởng (Phó) làm Tổ trưởng Nhiệm vụ tổ vận hành - Chịu đạo trực tiếp Ban quản lý TN & NSH - Quản lý tuyến kênh cơng trình kênh, bể nước công cộng, đường ống cấp nước - Thường xun giám sát hệ thống cơng trình báo cáo Ban quản lý TN & NSH - Theo dõi chặt chẽ diện tích phụ trách kế hoạch, kịp thời phát diện tích khơng hợp đồng để báo cáo BQL có biện pháp xử lý - Phối hợp với lãnh đạo thôn, thu TLP phí SDN đầy đủ cho HTX - Trực tiếp tham gia tu bổ cơng trình, nạo vét kênh mương 83 - Vai trị nơng dân Người dân tham gia bầu Ban chủ nhiệm HTXDVNN thông qua Đại hội xã viên, học tập, thảo luận điều lệ hoạt động HTXDVNN - Tham gia bầu Ban QL TN&NSH, học tập, thảo luận quy chế QLTN sở Hiểu rõ quyền lợi trách nhiệm quản lý thủy nơng, nên người dân tự nguyện tham gia HTXDVNN Đồng thời, ý thức trách nhiệm họ quản lý CTTL tăng rõ rệt - Người dân đào tạo kỹ thuật sản xuất nông nghiệp, phương pháp lập kế hoạch tưới, phân phối nước, quản lý tài chính, thu TLP, phí SDNSH - Đối với việc xây dựng cơng trình, người dân tham gia hầu hết giai đoạn: từ quy hoạch, thiết kế, xây dựng, giám sát thi công, quản lý vận 84 KẾT LUẬN Kết luận Qua việc nghiên cứu, tìm hiểu phân tích điều kiện địa hình đặc trưng vùng núi Lai Châu, chúng tơi đề xuất mơ hình sử dụng nguồn nước tổng hợp để áp dụng cho tồn khu vực Các mơ hình nói có ưu điểm sau: - Tận dụng triệt để loại nguồn nước để thỏa mãn mục tiêu khác như: Cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, cấp nước sinh hoạt phát điện - Phù hợp với điều kiện thực tế miền núi Lai Châu - làng trang trại để phát triển kinh tế - xã hội cách tồn diện Đặc biệt, mơ hình thích hợp để áp dụng cho hình thức kinh tế trang trại - xu hướng tất yếu q trình phát triển kinh tế nơng nghiệp miền núi - Điều kiện áp dụng mơ hình rộng rãi bao quát đặc trưng địa hình khác vùng núi Lai Châu, từ địa hình rộng xây dựng hồ chứa địa hình hẹp làm đập dâng; từ thềm suối, thung lũng thấp tưới tự chảy địa hình cao, dốc để trồng ăn quả, cải tạo vườn rừng Trong thời điểm nay, điều kiện đời sống, sinh hoạt đồng bào dân tộc vùng núi Lai Châu cịn khó khăn lạc hậu, đặc biệt vùng sâu vùng xa tình hình khan nước phổ biến vào thời kỳ mùa khơ Chính vậy, giải pháp cấp nước nêu có ý nghĩa to lớn, tạo đà cho phát triển nông nghiệp, chăn nuôi, trồng trọt, cải tạo vườn rừng, phát triển kinh tế trang trại, kinh tế hộ gia đình Bên cạnh đó, mơ hình nêu đảm trách nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt, phát triển thủy điện nhỏ nâng cao đời sống kinh tế - xã hội vùng Tuy nhiên, thời gian hạn chế nên phạm vi luận văn việc tính tốn cho mơ hình cách cụ thể chưa có điều kiện thực - Mới giải cho Mơ hình II (ứng dụng cho cơng trình cấp nước cho khu vực Chu Va), chí cơng trình cụ thể chưa thiết kế chi tiết 85 - Cần đầu tư thêm thời gian điều tra, khảo sát thực tế để xây dựng cơng trình mẫu cụ thể mơ hình để tiện cho việc áp dụng, từ nhân rộng toàn vùng Một số kiến nghị: - Các Mơ hình bố trí hệ thống thuỷ lợi lợi dụng tổng hợp nguồn nước cách có hiệu để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội khu vực miền núi tỉnh phía Bắc đưa cho ba dạng khu vực đặc trưng Tuy nhiên thực tế hiệu chỉnh thêm bớt hai hạng mục cơng trình mơ hình để phù hợp với thực tế - Trong đề tài nghiên cứu đưa số hình thức cấu tạo cơng trình tháo lũ thu gom nước điểm giao tiếp kênh chuyển nước khe lạch, thực tế tuỳ vào điều kiện cụ thể khu vực để đưa kích thước cơng trình tính tốn kết cấu chi tiết Mặt khác thực tế sản xuất cịn có số hình thức cơng trình khác đề nghị cần tiếp tục sâu nghiên cứu lĩnh vực để tìm cơng trình hợp lý - Trong lĩnh vực cấp nước cho sinh hoạt miền núi, cịn có vùng gặp nhiều khó khăn vùng núi cao, ngồi nguồn nước từ mưa khơng cịn nguồn nước khác nước mặt, nước ngầm Các giải pháp dùng bể, dùng túi chất dẻo trữ nước mưa song không thành công Đây vấn đề phức tạp nan giải số vùng miền núi nước ta nay, đề tài nghiên cứu không giám đề cập tới vấn đề cách chi tiết cụ thể Đề xuất hệ thống cung cấp nước sinh hoạt đề tài nghiên cứu sở có nguồn nước dù khan kết hợp với hệ thống cấp nước cho nông nghiệp mục đích khác nhằm sử dụng tổng hợp nguồn nước đáp ứng đa mục tiêu cách hiệu - Để sử dụng nguồn nước có hiệu miền núi ngồi việc đưa mơ hình hệ thống khai thác phân phối nước cách hiệu cịn phải có cấu trồng vật nuôi sản xuất nông nghiệp cách hợp lý loại trồng thích hợp với điều kiện khí hậu, chất đất khu vực, cần nước có hiệu kinh tế cao, đặc biệt dạng vùng đất dốc khan nguồn nước 86 - Trong lập nghiên cứu khả thi xây dựng dụ án thuỷ lợi sở áp dụng mơ hình nghiên cứu cần có tham gia cộng đồng cần áp dụng phương pháp tiếp cận yêu cầu để nâng cao tính hồn thiện Mơ hình áp dụng - Cơng tác quản lý vận hành hệ thống thuỷ lợi giữ vai trò quan trọng khai thác sử dụng tổng hợp nguồn nước cách có hiệu quả, nhiên đề tài nghiên cứu chưa có điều kiện phân tích, nghiên cứu sâu Chúng tơi kiến nghị miền núi cần tăng cường hỗ trợ mặt kỹ thuật để chuyển giao quản lý hệ thống thuỷ lợi cho hộ dùng nước cách nhanh sau xây dựng, Mơ hình nêu hệ thống thuỷ lợi nhỏ phù hợp với trình độ quản lý người dân, mặt khác có chuyển giao quản lý hệ thống nâng cao đước ý thức trách nhiệm bảo vệ hệ thống cơng trình thuỷ lợi người dân dẫn tới hiệu phục vụ cơng trình thuỷ lợi nâng cao tuổi thọ cơng trình kéo dài Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn thầy giáo đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ, động viên tác giả trình học tập thực hồn thành luận văn 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tuấn Anh , Tống Đức Khang(1996) , Một số biện pháp Thuỷ lợi cho vùng đồi núi , NXBNN, Hà nội Bộ NN & PTNT (2003), Tài liệu thơng tin giúp lựa chọn loại hình cấp nước vệ sinh nông thôn Bộ môn thuỷ nông, Trường Đại học Thuỷ Lợi, Giáo trình thuỷ nơng tập 1,2, Bùi Hiếu (1996) , Kỹ thuật tưới đại tiết kiệm nước - Bài giảng cao học ngành Thuỷ nông , Hà Nội Bùi Hiếu (1996) ,Kỹ thuật tưới phun mưa - Bài giảng cao học ngành Thuỷ nơng, Hà Nội Trần Hồng Kim (2002), Tư liệu kinh tế - xã hội 631 huyện, quận, thị xã, thành phố thuộc tỉnh Việt nam , Nhà xuất thống kê Tống Đức Khang (1996) , Nâng cao hiệu quản lý khai thác hệ thống thuỷ nông - Bài giảng cao học ngành Thuỷ nông , Hà Nội Sở NN&PTNT tỉnh Lai Châu, Báo cáo thiết kế sở dự án thủy lợi Chu Va xã Bình Lư – Huyện Tam Đường - tỉnh Lai Châ.u Lê Đình Thỉnh (2003) , Công nghệ cấp nước cho vùng cao tưới tiết kiệm nước , Nhà xuất Nông nghiệp , Hà nội 10 Viện khoa học Thuỷ lợi (1998-1999) ,Báo cáo kết đề tài “Nghiên cứu chế độ, kỹ thuật, sơ đồ công nghệ tưới cho trồng cạn số vùng sinh thái điển hình thuộc tỉnh trung du, miền núi phía Bắc” , Hà Nội 11 Viện khoa học Thuỷ lợi (2002), Dự án ứng dụng triển khai công nghệ bơm thuỷ luân bơm va cấp nước cho vùng núi phía Bắc , Hà nội 2002