TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐINH ANH TUẤN NGHIÊN CỨU, GIẢI PHÁP NÂNG CAO DUNG TÍCH VÀ HIỆU QUẢ KHAI[.]
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐINH ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU, GIẢI PHÁP NÂNG CAO DUNG TÍCH VÀ HIỆU QUẢ KHAI THÁC HỒ CHỨA CHO MO, TỈNH NINH THUẬN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐINH ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU, GIẢI PHÁP NÂNG CAO DUNG TÍCH VÀ HIỆU QUẢ KHAI THÁC HỒ CHỨA CHO MO, TỈNH NINH THUẬN
Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60 – 58 – 40
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học: NGND.GS.TS Lê Kim Truyền
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Nhờ sự chỉ bảo tận tình của thầy hướng dẫn và sự đóng góp ý kiến các học viên, các thầy cơ phịng Đào tạo Đại học và Sau Đại học, khoa Công trình trường Đai học Thủy Lợi, cùng với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân, đến nay
luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chun ngành Xây dựng cơng trình thủy với đề tài: “
Nghiên cứu, giải pháp nâng cao dung tích và hiệu quả khai thác hồ chứa
Cho Mo, tỉnh Ninh Thuận” đã hoàn thành
Tác giả xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến NGND.GS.TS Lê Kim Truyền, người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tác giả tận tình trong suốt quá trình thực hiện luận văn
Tác giả xin gửi lời chân thành cám ơn tới KS Lê Xuân Huỳnh, đã nhiệt tình trao đổi và cung cấp số liệu để tác giả hoàn thành luận văn này
Do thời gian và kiến thức có hạn, luận văn khơng thể tránh khỏi những điều thiếu sót Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô , bạn bè đồng nghiệp và những quý vị quan tâm Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ theo địa chỉ email: tuanda.wru.vn
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả
Trang 4
BẢN CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN
Tác giả xin cam kết rằng nội dung trong luận văn này hoàn toàn được thực hiện bởi chính tác giả dưới sự hướng dẫn của NGND.GS.TS Lê Kim Truyền Các số liệu, kết quả sử dụng trong luận văn hoàn toàn trung thực, nguồn trích dẫn có thực và đáng tin cậy
Tác giả xin cam kết những điều trên là đúng sự thật Tác giả chịu trách nhiệm với những gì mình cam kết
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả
Trang 5Mục lục Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu Danh mục chữ viết tắt MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 4
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN DUNG TÍCH HỒ CHƯA PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU 4
1.1 Đặt vấn đề 4
1.2 Giới thiệu hồ chứa nước Cho Mo 4
1.2.1 Vị trí, nhiệm vụ của cơng trình 4
1.2.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên 5
1.2.2.1 Đặc điểm khí tượng thủy văn 5
1.2.2.2 Đặc điểm địa hình 15
1.2.2.3 Đặc điểm địa chất 16
1.3 Các chỉ tiêu thiết kế hồ chứa 19
1.4 Hiện trạng khai thác và quản lý 21
1.5 Các yêu cầu gia tăng đối với việc sử dụng nước ở hồ Cho Mo 21
1.5.1 Những căn cứ để xác định nhiệm cơng trình trong thời gian tới 21
1.5.1.1 Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội 21
1.5.2 Tính tốn nhu cầu dùng nước 24
1.5.2.1 Yêu cầu nước tưới cho nông nghiệp 24
1.5.2.2 Yêu cầu nước cho công nghiệp 27
1.5.2.3 Yêu cầu nước sinh hoạt 28
1.5.2.4 Nước cho môi trường, du lịch và nuôi trồng thủy sản. 28
1.5.2.5 Tổng nhu cầu dùng nước đến năm 2050 29
1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến dòng chảy đến hồ chứa 30
1.6.1 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến dịng chảy kiệt. 30
1.6.2 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến dòng chảy lũ. 33
1.7 Cơ sở lựa chọn dung tích hồ phục vụ đa mục tiêu 34
1.8 Kết luận chương 1 35
CHƯƠNG 2 36
TÍNH TỐN CÁC MỰC NƯỚC HỒ VÀ PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH HỒ CHỨA ĐÁP ỨNG NHIỆM VỤ MỚI 36
2.1 Tính tốn các mực nước phù hợp với nhiệm vụ mới 36
2.1.1 Cơ sở tính tốn 36
2.1.2 Xác định dung tích hồ 36
2.1.2.1 Xác định dung tích hữu ích của hồ. 36
2.1.2.2 Xác định mực nước dâng ứng với nhu cầu sử dụng nước mới 37
2.1.3 Xác định mực nước lũ ứng với nhu cầu sử dụng nước mới. 39
2.1.3.1 Ngun lý cơ bản trong tính tốn điều tiết lũ 39
2.1.3.3 Phương thức điều tiết 44
2.1.3.4 Kết quả điều tiết 45
2.2 Lựa chọn phương thức vận hành hồ chứa đáp ứng nhiệm vụ mới 46
Trang 62.2.2 Xây dựng quy trình vận hành xả lũ đáp ứng như cầu mới. 50
2.3 Tính tốn điều tiết lũ theo phương pháp vận hành mới 51
2.3.1 Tính tốn điều tiết lũ thiết kế 51
2.3.2 Tính tốn điều tiết lũ kiểm tra 52
2.4 Lựa chọn mực nước trước, sau lũ trên cơ sở đảm bảo an toàn hồ và nâng cao hiệu quả sử dụng khai thác hồ 53
2.5 Kết luận chương 2 54
CHƯƠNG 3 56
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CAO VÀ GIA CỐ ĐÂP ĐẤT, TRÀN XẢ LŨ TRÊN CƠ SỞ ĐẢM BẢO AN TOÀN HỒ CHỨA VÀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG KHAI THÁC HỒ 56
3.1 Tính tốn kiểm tra sự ổn định của đập đất hiện trạng với nhiệm vụ mới 56
3.1.1 Phương pháp tính 56
3.1.1.1 Giới thiệu về phần mềm Geo –Slope 56
3.1.1.2 Cơ sở lý thuyết trong tính tốn 57
3.1.2 Tính tốn ổn định, thấm qua đập đất 59
3.1.2.1 Kiểm tra thấm qua đập và nền đập. 59
3.2 Tính tốn xác định thông số thiết kế của đập 69
3.2.1 Tính tốn cao trình đỉnh đập 69
3.2.1.1 Xác định cao trình đỉnh đập theo MNDBT: 69
3.2.1.2 Cao trình đỉnh đập ứng với MNLTK. 72
3.2.2 Xác định hệ số mái hạ du đập 74
3.2.3 Lựa chọn phương án nâng cao tường lõi đập 75
3.2.3.1 Tính chiều cao đỉnh tường lõi 75
3.2.3.2 Lựa chọn phương án nâng cao tường lõi 75
3.3 Đề xuất các phương án nâng cao và gia cố đập đất 76
3.3.1 Phương án nâng cao đập đất theo dạng mặt cắt đang sử dụng 76
3.3.2 Lựa chọn phương án nâng cao đập đất. 79
3.3 Tính tốn kiểm tra ổn định, thấm theo phương án chọn 81
3.3.1 Các trường hợp tính tốn thấm thân đập. 81
3.3.2 Tính tốn thấm qua nền đập 84
3.4 Nghiên cứu đề xuất giải pháp cải tạo nâng cấp cơng trình tràn theo nhiệm vụ mới 85
3.4.1 Giải pháp thiết kế gia cố tràn 85
3.4.1.1 Tính tốn cao trình đỉnh cửa van 86
3.4.1.2 Kiến nghị phương án nâng cấp tràn xả lũ 86
3.4.1.3 Kiểm tra ổn định của tràn 87
3.5 Kết luận chương 3 91
CHƯƠNG 4 92
ĐẾ XUẤT KẾ HOẠCH VÀ GIẢI PHÁP THI CÔNG NÂNG CAO ĐẬP ĐẤT 92
4.1 Giải pháp nâng cao đập đất 92
4.1.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng thi công đất 92
4.1.1.1 Độ ẩm 92
4.1.1.2 Loại đất 92
4.1.1.3 Sự tổ hợp cấu tạo hạt 92
Trang 74.1.1.5 Công cụ đào đất 93
4.1.2 Xử lý tiếp giáp giữa khối đắp cũ và mới 93
4.1.3 Giải pháp thi công phần nâng cao đập đất. 93
4.1.3.1 Các điều kiện thi công 93
4.1.3.2 Lựa chọn thời gian thi công. 95
4.1.3.3 Phân đợt thi công 95
4.1.3.4 Kế hoạch và tiến độ thi công. 96
4.1.3.5 Thi công phần nâng cao đập đất. 97
4.2 Giải pháp nâng cấp cơng trình tràn xả lũ 100
4.2.1 Cơng tác chuẩn bị 100
4.2.2 Xử lý bề mặt tiếp giáp 100
4.2.3 Đổ bê tông bù 100
4.3 Giải pháp cải tạo nâng cấp của van chắn nước 100
4.4 Giải pháp đảm bảo chất lượng trong thi công 100
4.4.1 Giám sát tthi công đắp đập 101
4.4.2 Giám sát công tác đầm nén đất 101
4.4.3 Khống chế và kiểm tra chất lượng 102
4.6 Đánh giá hiệu quả đầu tư khi nâng cao dung tích hồ chứa 102
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104
1 Kết luận 104
2 Kiến nghị 105
Trang 8Danh mục hình vẽ
Hình 1.1: Kết quả thu phóng lũ có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu Hình 1.2: Biểu đồ nhu cầu nước trong năm
Hình 1.3: Kết quả thu phóng lũ có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu Hình 2.1: Quan hệ giữa lưu lượng và lượng trữ
Hình2.2: Sơ đồ khối tính DTL theo phương pháp thử dần xác định mực nước Hình 2.3: Kết quả điều tiết lũ thiết kế tần suất 1%
Hình 2.4: Kết quả điều tiết lũ kiểm tra tần suất 0.2% Hình 2.5: Sơ đồ khai thác nước cấp nước tưới của hồ.8
Hình 2.6: Biểu đồ quan hệ độ mở a, Z thượng lưu hồ với lưu lượng qua cống Hình 2.7: Kết quả điều tiết lũ thiết kế 1% theo phương án vận hành mới Hình 2.8: Kết quả điều tiết lũ kiểm tra theo phương án vận hành mới Hình 2.9: Quy định mực nước hồ trong thời kỳ mùa lũ
Hình 3.1: Giao diện tính của Geo - Slope
Hình 3.2: Vị trí mặt cắt kiểm tra theo trắc dọc tuyến tim đập Hình 3.3: Các mơ hình vật liệu trong Seep/W
Hình 3.4: Vecto thấm trong vùng vật liệu khơng bão hịa
Hình 3.5: Thơng số vật liệu cho vật liệu bão hịa/ khơng bão hịa Hình 3.6: Áp lực nước lỗ rỗng âm trong Seep/W
Hình 3.7: Hàm thấm phụ thuộc vào áp lực nước lỗ rỗng âm Hình 3.8: Khai báo hàm thấm cho vật liệu
Hình 3.9: Điều kiện biên bài tốn thấm
Hình 3.10: TH1 - Mặt cắt A-A - Đường bão hịa và lưu lượng thấm qua đập Hình 3.11: TH3 - Mặt cắt A-A- Đường bão hòa và lưu lượng thấm qua đập Hình 3.12: TH1 - Mặt cắt B-B - Đường bão hòa, lưu lượng thấm qua đập, Jmax tại ống khói
Hình 3.13: TH3 - Mặt cắt B-B - Đường bão hòa, lưu lượng thấm qua đập, Jmax tại ống khói
Hình 3.14: TH1 - Mặt cắt C-C- Đường bão hịa, lưu lượng thấm qua đập Hình 3.15: TH3 - Mặt cắt C-C- Đường bão hòa, lưu lượng thấm qua đập Hình 3.16: Kết quả tính tốn ổn định mái hạ lưu
Hình 3.17: Kết quả tính tốn ổn định mái thượng lưu Hình 3.18: Phương án nâng cao tường lõi PA1 Hình 3.19: Phương án nâng cao tường lõi PA2 Hình 3.20: Phương án nâng cao đập đất PA1 Hình 3.21: Phương án nâng cao đập đất PA2 Hình 3.22: Phương án nâng cao đập đất PA3
Hình 3.23: Mặt cắt tuyến đập sau khi nâng mực nước Hình 3.24: Kết quả tính ổn định mái đập hạ lưu Hình 3.25: Kết quả tính ổn định mái đập thượng lưu Hình 3.26: Mặt bằng khu vực bối trí tràn
Hình 3.27: Mặt cắt dọc tràn theo thiết kế Hình 3.28: Phương án nâng cao tràn xả lũ
Hình 3.29: Phương án lựa chọn nâng cao đập đất
Trang 9Danh mục bảng biểu
Bảng 1.1: Mạng lưới các trạm khí tượng và đo mưa Bảng 1.2: Phân phối các đặc trưng nhiệt độ khơng khí Bảng 1.3: Phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối Bảng 1.4: Phân phối số giờ nắng trong năm
Bảng 1.5: Vận tốc gió trung bình các tháng trong năm
Bảng 1.6: Tính vận tốc gió thiết kế theo 8 hướng chính từ tài liệu quan trắc Bảng 1.7: Bảng phân phối lượng bốc hơi trong năm
Bảng 1.8: Bảng phân phối tổn thất bốc hơi ∆Z trong năm Bảng 1.9: Thống kê một số trận mưa lớn trong vùng Bảng 1.10: Lượng mưa thiết kế 1 ngày lớn nhất Bảng 1.11: Tính tốn lượng mưa khu tưới thiết kế Bảng 1.12: Phân phối lượng mưa khu tưới
Bảng 1.13: Mạng lưới các trạm thủy văn Bảng 1.14: Dòng chảy năm thiết kế
Bảng 1.15 : Các đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế lưu vực Cho Mo Bảng 1.16: Kết quả tính tốn lưu lượng trong mùa kiệt p =10% Bảng 1.17: Các chỉ tiêu cơ lý đất nền tuyến đập
Bảng 1.18: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đá nền đập Bảng 1.19: Thơng số chính của cơng trình
Bảng 1.20: Đường đặc trưng hồ chứa Cho Mo theo TKKT Bảng 1.21: Cơ cấu cây trồng khu tưới theo thời vụ
Bảng 1.22 : Nhu cầu nước tưới của các lại cây trồng hiện nay
Bảng 1.23 : Mức độ gia tăng nhu cầu nước tưới của các loại cây trồng đến năm 2050 theo kịch bản BDKK B2
Bảng 1.24: Lượng nước tưới của các lại cây trồng theo kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050
Bảng 1.25: Mức tưới toàn vụ đối với các lại cây trồng đến năm 2050 Bảng 1.26 : Tổng lượng nước tưới của các lại cây trồng đến năm 2050
Bảng 1.27: Lưu lượng nước cấp từ hồ cho môi trường và các hoạt động nuôi trồng thủy sản
Bảng 1.28: Bảng nhu cầu nước các tháng trong năm
Bảng 1.29: Lưu lượng trung bình tháng các thời kỳ tại các trạm thủy văn
Bảng 1.30: Tỷ lệ thay đổi lưu lượng trung bình tháng trong các thời kỳ tại các trạm thủy văn
Trang 10Bảng 1.32: Kết quả thu phóng lũ theo tỷ lệ gia tăng ứng với kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050
Bảng 2.1: Bảng tính tốn xác định dung tích hữu ích hồ chứa Bảng 2.2: Các phương trình tính lưu lượng qua đập tràn Bảng 2.3: Kết quả điều tiết lũ thiết kế và kiểm tra Bảng 2.4: Độ mở van a theo các cấp Q và ΖTL
Bảng 2.5: Kết quả tính tốn điều tiết lũ 1% theo phương án vận hành mới Bảng 2.6: Kết quả tính tốn điều tiết lũ 0.2% theo phương án vận hành mới Bảng 3.1: Các chỉ tiêu vật liệu tính tốn thấm
Hình 3.9: Điều kiện biên bài toán thấm
Bảng 3.2: Tổng hợp kết quả tính thấm các trường hợp
Bảng 3.3: Kiểm tra khả năng xói ngầm thân đập đất tại vị trí ống khói ra Bảng 3.4: Các chỉ tiêu vật liệu đất đắp đập đưa vào trong tính tốn Bảng 3.5: Kết quả tính toán kiểm tra ổn định mái đập
Bảng 3.6: Bảng tính tốn sơ bộ khối lượng các phương án nâng cao đập Bảng 3.7: Kết quả tính tốn thấm qua đập phương án chọn khi nâng cấp Bảng 3.8: Kiểm tra khả năng xói ngầm thân đập đất tại vị trí ống khói ra Bảng 3.9: Kết quả tính tốn kiểm tra ổn định mái đập
Bảng 3.10: Kết quả tính tốn các lực tác dụng trường hợp 1 Bảng 3.11: Kết quả tính ổn định ngưỡng tràn
Bảng 4.1: Tiến độ thi công các khối đắp đập
Trang 11Danh mục chữ viết tắt
PTHH Phần tử hữu hạn XDCT Xây dựng công trình
MNDBT Mực nước dâng bình thường MNTK Mực nước lũ thiết kế
MNKT Mực nước lũ thiết kế MNTL Mực nước trước lũ TKKT Thiết kế kĩ thuật QLVH Quản lý vận hành BQNN Bình quân nhiều năm TBNN Trung bình nhiều năm CĐGH Cường độ giới hạn
Trang 12MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, cả nước ta có trên 2100 hồ chứa nước có dung tích mỗi hồ từ 0.5 triệu m3 trở lên, với dung tích dự trữ trên 41 tỷ m3 nước Đa phần các hồ chứa đều được xây dựng trong điều kiện kinh tế nước ta cịn nhiều khó khăn nên mức đầu tư còn hạn hẹp, thường bị cắt bớt các nhiệm vụ hoặc cơng trình nên nhiều hồ chứa chỉ phục vụ đơn mục tiêu như phát điện, cấp nước nông nghiệp… vì vậy chưa tận dụng hết nguồn sinh thủy để thỏa mãn các nhiệm vụ cấp nước và giảm lũ cho hạ du
Trong điều kiện biến đổi khí hậu diễn ra ngày một phức tạp, sự phân phối lượng mưa có nhiều thay đổi cả về khơng gian và thời gian, kết hợp với nhiệt độ tăng dẫn đến lượng bốc hơi tăng, lượng nước thấm tăng dẫn đến hệ số tưới tăng làm cho lượng nước tưới yêu cầu tăng theo Ngoài ra sự phát triển của kinh tế, xã hội dẫn đến nhu cầu nước cho sinh hoạt, công nghiệp… ngày một tăng cao, làm cho tổng lượng nước yêu cầu tăng lên Vì vậy nhiều hồ chứa đã được đầu tư xây dựng trước đây, nay đòi hỏi phải nâng cao đập đất để tăng dung tích hồ chứa
Do sự biến đổi khí hậu toàn cầu, diễn biến thời tiết ngày càng bất lợi, hạn hán, lũ lụt thường xuyên xảy ra trên diện rộng và mức độ ảnh hưởng ngày một tăng cao Chính vì vậy nhiệm vụ đặt ra cho các hồ chứa là phải tăng dung tích hồ chứa và sử dụng dung tích hồ chứa như thế nào cho hiệu quả, có nghĩa là xác định mực nước trước lũ, sau lũ, khi nào và ở cao trình bao nhiêu để đạt được hiệu quả cao là bài toán đang đặt ra cho các hồ chứa ở Miền Trung nhằm mục tiêu đem lại lợi ích tốt nhất cho nền kinh tế, xã hội và an tồn cơng trình
Đề tài “ Nghiên cứu giải pháp nâng cao dung tích và hiệu quả khai thác hồ chứa Cho Mo, tỉnh Ninh Thuận “ có ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật cao trong công tác
Trang 132 Mục đích của luận văn
Từ những lý do trên, đề tài đặt ra các mục tiêu chính như sau:
- Lựa chọn giải pháp nâng cao đập đất đã được xây dựng trên cơ sở đảm bảo an toàn về thấm, ổn định, đáp ứng nhu cầu nâng cao dung tích hồ để giảm lũ, cấp nước cho hạ du và các nhiệm vụ khác của hồ
- Kiến nghị giải pháp cải tiến cơng trình tràn khi hồ chứa phải nâng cao dung tích - Xác định cao trình mực nước trước lũ và sau lũ trên cơ sở đảm bảo các nhiệm vụ cấp nước và an tồn phịng lũ
3 Phạm vi nghiên cứu của luận văn
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn là các vấn đề liên quan đến đập, hồ chứa, nhu cầu nước hạ du và quá trình vận hành hồ chứa Cho Mo thuộc địa phận
huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận
4 Phương pháp nghiên cứu của luận văn
Để giải quyết các mục tiêu nêu trên, luận văn đưa ra các phương pháp nghiên cứu như sau:
- Tiến hành thu thập các thông tin, số liệu tính tốn từ thiết kế kỹ thuật và quy trình vận hành hồ chứa Cho Mo, kết hợp điều tra thực địa và phân tích thống kê các số liệu thu thập từ ban quản lý dự án và các sở ban ngành địa phương liên quan
- Phương pháp kế thừa kết quả nghiên cứu của các dự án, đề tài nghiên cứu để ứng dụng trong phạm vi luận văn
- Nghiên cứu ứng dụng các mơ hình tốn trong mơ tả vận hành và tính tốn ổn định đập cho hồ chứa Cho Mo
- Ứng dụng phần mềm tính thấm Geo-slope dựa trên phương pháp PTHH để tính thấm và kiểm tra ổn định cho đập hồ chứa Cho Mo khi nâng cao mực nước so với thiết kế ban đầu
5 Các kết quả đạt được của luận văn
Các kết quả dự kiến đạt được trong quá trình thực hiện luận văn như sau:
- Xác định được dung tích hồ chứa trên cơ sở bảo đảm yêu cầu cấp nước và giảm lũ cho hạ du
Trang 14- Nghiên cứu lựa chọn mực nước trước và sau lũ để nâng cao hiệu quả sử dụng hồ chứa
- Đưa ra kết luận và kiến nghị
6 Bố cục của luận văn
Luận văn gồm 4 chương, nội dung khái quát các chương như sau:
- Chương 1: Nghiên cứu cơ sở để lựa chọn dung tích hồ chứa phục vụ đa mục
tiêu Nội dung chính của chương này giới thiệu về hồ chứa Cho Mo Hiện trạng vận hành và các yêu cầu dùng nước trên lưu vực, nghiên cứu các phương pháp xác định dung tích hồ phục vụ cho bài tốn đa mục tiêu
- Chương 2: Tính tốn các mực nước hồ và phương thức vận hành hồ chứa
đáp ứng nhiệm vụ mới Nội dung chính của chương này đề cập tới các tính tốn kiểm
tra khi hồ đảm bảo nhiệm vụ mới, và lựa chon phương thức vận hành tối ưu cho hồ
- Chương 3: Đề xuất phương án nâng cao và gia cố đập đất, tràn xả lũ trên
cơ sở bảo đảm an toàn hồ chứa và hiệu quả sử dụng khai thác hồ Nội dung chính
của chương này đề cập đến giải pháp nâng cao mực nước hồ và tính tốn kiểm tra các chỉ têu đảm bảo an tồn cơng trình
- Chương 4: Đề xuất kế hoạch và giải pháp thi công nâng cao đập đấ Nội
dung chính của chương này đề cập đến cơng nghệ và các điều kiện kĩ thuật trong xây dựng cải tạo đập theo các phương án chọn
Trang 15CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN DUNG TÍCH HỒ CHƯA PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU
1.1 Đặt vấn đề
Hồ chứa cho Mo được lập dự án từ trước những năm 2005 với nhiệm vụ chủ yếu để cung cấp nước tưới cho 1242 ha đất nơng nghiệp Diện tích tưới được điều tra tại thời điểm thiết kế, chưa tính đến sự gia tăng diện tích tưới trong quy hoạch phát triển khu vực và chưa xét ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu dùng nước Trong thiết kế kỹ thuật do điều kiện kinh phí hạn chế nên nhiệm vụ của cơng trình chỉ tập chung cho nhiệm vụ chính là cấp nước tưới cho nơng nghiệp, việc tính tốn nhu cầu nước chưa xét đến lượng nước cấp cho sinh hoạt, công nghiệp, môi trường và các hoạt động khác ở hạ du trong các năm tới và tương lai Ngoài ra do khu vực hạ du thời điểm thiết kế chưa phát triển kinh tế, các vùng dân cư sau đập cịn ít, nên tiêu chuẩn phịng lũ thấp, vai trị cắt lũ của hồ khơng nhiều
Trong bối cảnh nền kinh tế và xã hội ngày càng phát triển, đặc biệt theo quy hoạch phát triển kinh tế trên lưu vực đến năm 2050, nhu cầu sử dụng nước đang gia tăng cả về số lượng lẫn sự đa dạng trong việc sử dụng nước Nhiệm vụ đặt ra cho hồ Cho Mo là dần chuyển sang đảm bảo nhiệm vụ đa mục tiêu, đáp ứng tối đa các nhu cầu sử dụng nước trong lưu vực và hiệu quả trong cắt giảm lũ cho hạ du
Trước những nhu cầu đó nhiệm vụ cấp nước của hồ chứa Cho Mo phải được thay đổi theo quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội trong vùng và có xét đến yếu tố biến đổi khí hậu, mơi trường Cần phải xem xét chi tiết ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sự gia tăng hệ số tưới, thay đổi chế độ đặc trưng thủy văn trên lưu vực điều này ảnh hưởng đến lượng nước đến hồ và công tác vận hành an toàn cho hồ chứa
Để đảm bảo an toàn cho hồ chứa và đáp ứng được nhiệm vụ mới phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế xã hội việc nghiên cứu nâng cao mực nước hồ là điều cấp thiết
1.2 Giới thiệu hồ chứa nước Cho Mo
1.2.1 Vị trí, nhiệm vụ của cơng trình
Dự án hồ chứa nước Cho Mo xây dựng trên suối Cho Mo thuộc xã Mỹ Sơn – Huyện Ninh Sơn – Tỉnh Ninh Thuận Cơng trình đầu mối có tọa độ:
Trang 1611o44’ độ vĩ bắc
Vị trí đầu mối cơng trình cách thị xã Phan Rang 30km về phía bắc, cách cầu Tân Mỹ trên quốc lộ 27A khoảng 5 km
Dự án được xây dựng với nhiệm vụ ban đầu nhằm khai thác sử dụng có hiệu quả nguồn nước từ suối Cho Mo để tưới tự chảy cho hơn 1242 ha đất nông nghiệp nằm bên phái bờ tả của suối Cho Mo Phần diện tích này trước khi có dự án chủ yếu được canh tác trồng mía, bơng và thuốc lá nhờ nguồn nước tự nhiên cho năng suất thấp Khi dự án đi vào hoạt động, nước tưới được chủ động đã làm tăng năng suất và tăng thời vụ canh tác
Dự án đi vào hoạt động hằng năm đã góp phần cắt giảm lũ cho vùng hạ du suối Cho Mo và vùng hạ du sông Cái Phan Rang, làm giảm nhẹ thiệt hại về người và tài sản cho các vùng này Với dung tích cắt lũ thiết kế 3.9 triệu m3 của hồ khi tham gia cắt lũ đã giảm 16.3 % tổng lượng lũ thiết kế, giảm lưu lượng đỉnh lũ từ 729 m3/s xuống còn 517 m3/s và mực nước ngay sau hạ lưu đập giảm tương ứng 0.75 m
1.2.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.2.2.1 Đặc điểm khí tượng thủy văn
a, Đặc điểm khí hậu :
Khí hậu vùng dự án nghiên cứu nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa BQNN trên lưu vực vào khoảng 1200 mm Biến trình mưa hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa khô và mùa mưa Mùa khô bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, trong thời kỳ này vào tháng 5, 6 xuất hiện những trận mưa lớn gây nên lũ hay gọi là lũ tiểu mãn Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12, tuy có 4 tháng mùa mưa nhưng lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% lượng mưa cả năm, lượng mưa lớn tập trung nhiều nhất vào hai tháng 10 và 11 Lượng mưa lớn cường độ mạnh dễ gây nên lũ lớn, thông thường lũ lớn thường xảy ra nhiều nhất vào 2 tháng 10 và tháng 11
Trang 17b, Đặc điểm khí tượng
Vùng nghiên cứu được thừa hưởng chế độ bức xạ vùng nhiệt đới với đặc tính 1 năm mặt trời đi qua thiên đỉnh 2 lần, lần thứ nhất vào tháng 4, lần thứ 2 vào tháng 8 Tổng cộng bức xạ hàng năm từ 150 - 170 Kcal/Cm2 năm Trị số cực đại vào tháng 4 từ 18 - 19 Kcal/Cm2 tháng, gắn liền với thời kỳ độ cao mặt trời cao nhất, bầu trời âm u, độ sâu trong suốt khí quyển kém
Cán cân bức xạ : Hiệu số giữa năng lượng do mặt đất nhận được và năng lượng mất đi gọi là cán cân bức xạ Cán cân bức xạ là nhân tố quyết định những q trình tạo thành khí hậu Hàng năm trị số cán cân bức xạ dương mang lại cho vùng dự án một nền nhiệt độ cao, điều kiện bức xạ góp phần quan trọng trong điều kiện nhiệt đới tỉnh Ninh Thuận Các đặc trưng khí tượng trung bình nhiều năm được tính tốn phục vụ cho thiết kế cơng trình trình bày theo các đặc trưng sau :
+ Mạng lưới trạm khí tượng
Mạng lưới trạm khí tượng trên lưu vực khá phong phú, một số trạm đo mưa như Phan Rang, Sơng Pha, Cam Ranh, Hịn Bà quan trắc từ thời Pháp Sau ngày giải phóng một số trạm mới được thành lập như Nha Hố, Tân Mỹ, Khánh Sơn Hệ thống mạng lưới trạm đo mưa ghi tại bảng 1.1
Bảng 1.1: Mạng lưới các trạm khí tượng và đo mưa
TT TRẠM Tọa độ Thời kỳ quan trắc Trị số TBNN
(mm) Vĩ độ Kinh độ 1 Phan Rang 11034 108009 27-30; 59-74; 79-09 650 2 Tân Mỹ 11033 108050 78-08 1000 3 Nha Hố 11042 108054 78-08 780 4 Sông Pha 11050 108042 60-67; 70-76; 78-96 1400 5 Hòn Bà 20-25; 27-32 3300 6 Khánh Sơn 12002 108057 77-2008 1750 7 Ba Tháp 11042 109003 77-2008 800 8 Cam Ranh 11054 109008 60-67; 78-2008 1100 + Nhiệt độ khơng khí
Trang 18trắc các trạm trên lưu vực đến nay chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng lớn nhất từ 5 - 6 độ, nhiệt độ trung bình ngày hầu như trên 250c trừ một số ngày chịu sâu ảnh hưởng của gió mùa cực đới
Bảng 1.2: Phân phối các đặc trưng nhiệt độ khơng khí [5,trang 5]
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Tcp (0C) 24.6 25.8 27.2 28.4 28.7 28.7 28.6 29.0 27.3 26.6 25.9 24.6 27.1 Tmax 0C) 33.5 35.2 36.2 36.6 38.7 40.5 39.0 38.9 36.5 34.9 34.5 34.0 40.5 Tmin(0C) 15.5 15.6 18.9 20.7 22.6 22.5 22.2 21.2 20.8 19.3 16.9 14.2 14.2
+ Độ ẩm khơng khí
Do hồn lưu quang năm, gió đều có hướng từ biển thổi vào nên mặc dù gặp khơng khí cực đới hay Tín phong Bắc bán cầu thì lượng hơi nước trong khơng khí cũng khơng nhỏ Độ ẩm ven biển ln luôn đạt trên 70% Từ tháng 5 đến tháng 8 độ ẩm thấp nhất xấp xỉ 75% do kết quả của hiệu ứng Fơn Từ tháng 9 đến tháng 10 độ ẩm tăng nhanh và giảm dần từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Độ ẩm khơng khí tương đối trung bình và độ ẩm tương đối thấp nhất ghi trong bảng sau:
Bảng 1.3: Phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối [5,trang 6]
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ucp (%) 69 70 70 73 78 76 76 71 80 83 78 72 75 Umin(%) 20 24 14 22 28 26 24 26 23 39 38 16 14
Độ ẩm tương đối lớn nhất hàng thángđều đạt tới Umax = 100%
+ Nắng
Trang 19Bảng 1.4: Phân phối số giờ nắng trong năm [5,trang 6]
(Đơn vị: giờ)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Giờ
nắng 266 271 312 268 247 183 242 206 198 183 191 222 2789
+ Gió
Vùng dự án chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa gồm hai mùa chính trong năm là gió mùa đơng và gió mùa hạ Vận tốc gió trung bình hàng tháng dao động từ 2 m/s đến 3 m/s, biến trình tốc độ gió TBNN trong năm ghi bảng 1.5
Bảng 1.5: Vận tốc gió trung bình các tháng trong năm [5,trang 6]
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
V(m/s) 2.3 2.6 2.8 2.5 2.3 2.2 2.5 2.4 2.2 1.8 1.8 2.2 2.3
Để phục vụ tính tốn vận tốc gió lớn nhất thiết kế trong xây dựng cơng trình, với liệt số liệu vận tốc gió lớn nhất theo 8 hướng chính đã quan trắc tại 2 trạm Nha Hố và Phan Rang tiến hành xây dựng đường tần suất vận tốc gió (Vmax) kết quả ghi ở bảng 1.6
Bảng 1.6: Tính vận tốc gió thiết kế theo 8 hướng chính từ tài liệu quan trắc
Đặc trưng Đơn vị N NE E SE S SW W NW Vtb m/s 13.1 13.6 11.8 12.3 12.9 14.4 13.7 13.5 Cv 0.49 0.20 0.14 0.16 0.24 0.40 0.43 0.47 Cs 0.92 0.64 1.35 1.21 0.86 2.36 1.29 2.13 V2% m/s 29.3 20.0 16.2 17.6 20.5 31.7 29.6 32.1 V4% m/s 26.2 18.8 15.3 16.5 19.1 27.3 26.2 27.5 V10% m/s 21.7 17.2 14.0 14.9 17.0 21.6 21.7 21.6 V20% m/s 18.1 15.7 13.0 13.7 15.2 17.6 18.0 17.2 V30% m/s 15.7 14.8 12.4 13.0 14.1 15.3 15.7 14.7 V50% m/s 12.2 13.3 11.5 11.9 12.5 12.5 12.5 11.6
Trang 20+ Bốc hơi
Lượng bốc hơi trung bình hàng năm trên lưu vực 1656 mm Biến trình bốc hơi trong năm tuân theo quy luật lớn về mùa khô, nhỏ về mùa mưa Lượng bốc hơi TBNN ghi trong bảng 1.7
Bảng 1.7: Bảng phân phối lượng bốc hơi trong năm
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Zpiche (mm) 151.1 151.4 183.5 156.4 134.1 134.6 161.2 181.6 97.6 78.3 93.9 133.2 1656
Bốc hơi trên lưu vực (ZOLV) :
Lượng bốc hơi lưu vực được tính bằng phương trình cân bằng nước : Zolv = X0 - Y0
Zolv = 1200 - 492 Zolv = 708 mm Bốc hơi mặt hồ (ZN) :
Lượng bốc hơi mặt hồ được tính theo công thức kinh nghiệm từ dụng cụ đo bốc hơi Piche
Zn = k x Zpiche = 1821 mm
Lượng chênh lệch bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực : ∆Z = Zn - Zlv
∆Z = 1821 - 708 = 1113 mm
Phân phối chênh lệch bốc hơi trong năm theo bảng 1.8
Bảng 1.8: Bảng phân phối tổn thất bốc hơi ∆Z trong năm
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
∆Z (mm) 101 102 123 105 90 90 108 122 65 53 63 90 1113
+ Lượng mưa trung bình nhiều năm trên lưu vực
Trang 21+ Trạm Nha Hố X0 = 780 mm + Trạm Tân Mỹ X0 = 1000 mm
Dựa vào 3 trạm mưa trên xác định lượng mưa bình quân trên lưu vực bằng phương pháp trọng số mưa lưu vực
X0lv = K1 x X0khánh Sơn + K2 x X0Nha Hố + K3 x X0Tân Mỹ = 1180 mm
Trong đó:
X0lv : Trị số mưa bình quân nhiều năm trên lưu vực
K1 : Trọng số trạm mưa Khánh Sơn ảnh hưởng đến mưa lưu vực K2 : Trọng số trạm mưa Nha Hố ảnh hưởng đến mưa lưu vực K3 : Trọng số trạm mưa Tân Mỹ ảnh hưởng đến mưa lưu vực
Theo kết quả tính tốn tài liệu cập nhập lượng mưa bình quân trên lưu vực nhở hơn so với thiết kế X0lv= 1200 mm, do vậy kiếm nghị giữa nguyên trị số mưa bình quân trên lưu vực là 1200 mm
+ Lượng mưa gây lũ
Lượng mưa gây lũ thường xảy ra chủ yếu do ảnh hưởng của bão, dải hội tụ nhiệt đới hoặc do gió mùa Đơng Bắc kết hợp với địa hình gây ra Thống kê tài liệu quan trắc lượng mưa ngày lớn nhất đã đo được trong một số năm gần đây tại các trạm mưa Phan Rang, Ba Tháp, Tân Mỹ, Nha Hố, Khánh Sơn, Cam Ranh, trong khu vực nghiên cứu thể hiện ở bảng 1.9
Bảng 1.9: Thống kê một số trận mưa lớn trong vùng
Trạm Phan Rang Ba Tháp Tân Mỹ Nha Hố Khánh Sơn Cam Ranh X1 ngày (mm) > 215 288,4 235 323,2 360 470 Năm 1979 1991 2000 1979 1986 1986
Trang 22Bảng 1.10: Lượng mưa thiết kế 1 ngày lớn nhất
(Đơn vị: mm)
P% Lũ kiểm tra 0,5 1,0 1,5 2,0 5,0 10
X1ngày( mm) 470 449 382 345 318 239 182
+ Lượng mưa khu tưới
Lượng mưa khu tưới được tính tốn theo trạm Nha Hố Từ tài liệu mưa quan trắc 1 ngày lớn nhất trong năm của trạm nha hố từ năm 1978 đến năm 2007 tiến hành xây dựng đường tần suất mưa 1Ngày maxcho khu tưới, kết quả tính tốn ở bàng sau:
Bảng 1.11: Tính tốn lượng mưa khu tưới thiết kế
P (%) 50 75 85 Thông Số
Xp (mm) 709 601 548 Xtb = 800 mm, Cv = 0.25, Cs = 3Cv
Chọn phân phối mưa theo phân phối mưa năm đại biểu trạm Nha Hố, kết quả tính như sau:
Bảng 1.12: Phân phối lượng mưa khu tưới
(Đơn vị :mm)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
X75% 0.0 0.0 24.3 36.8 63.9 17.0 82.3 61.8 80.0 124 78.8 31.5 601
c, Đặc điểm thủy văn
+ Mạng lưới trạm thủy văn khu vực
Các trạm thủy văn trong vùng gồm có Trạm Tân Mỹ trên Sơng Cái và Trạm Tân Giang trên Sông Lu đo đạc phục vụ xây dựng cơng trình Tân Giang Ngồi ra, có một số trạm trong lưu vực lân cận như Cà Giây, Sơng Lũy, Đá Bàn Hệ thống trạm đo dịng chảy trình bày tại bảng sau
Bảng 1.13: Mạng lưới các trạm thủy văn [5,trang 4]
TT Tên trạm F(km2) Thời kỳ quan trắc Chi chú
1 Tân Mỹ 1500 1978 – 1998 Đo mực nước
2 Tân Giang 158 1996 – 1998 Dừng
Trang 23+ Chuẩn dịng chảy năm
Trong lưu vực khơng có trạm đo dịng chảy nên tính tốn các đặc trưng dịng chảy phải dùng cơng thức kinh nghiệm tính gián tiếp từ mưa Hệ số dịng chảy của hệ thống sơng trong vùng biến thiên dần từ Nam ra Bắc như sau :
Cơng trình Tân Giang : αo = 0,38 Cơng trình chảy Trà Co : αo = 0,44 Cơng trình Cam Ranh : αo = 0,50
Cơng trình Cho Mo nằm trong khu vực có lượng mưa TBNN là 1200 mm, hệ số dòng chảy lưu vực nghiên cứu lấy theo trị số trung bình của cơng trình Tân Giang và cơng trình Trà Co đã được xây dựng trong khu vực
αo = 0,41
Thay trị số lượng mưa BQNN trên lưu vực Xo = 1200 mm vào phương trình dịng chảy, tính tốn các đặc trưng dịng chảy BQNN :
Yo = 4922 mm Mo = 15.6 1/s.km2Qo = 1.20 m3/s Wo = 37.88 106m3
+ Dòng chảy năm thiết kế
Từ các thông số thống kê dịng chảy năm, tính tốn dịng chảy năm thiết kế theo hàm phân phối mật độ Pearson III có kết quả ghi ở bảng sau:
Bảng 1.14: Dòng chảy năm thiết kế
P (%) 50 75 85 Các thông số
Qp (m3/s) 1.11 0.79 0.68 Qo = 1.20 m3/s Wp (106m3) 35.03 24.93 20.6 Cv = 0,43; Cs =2Cv
+ Dịng chảy lũ thiết kế
Trong lưu vực khơng có trạm đo dịng chảy nên phải dùng cơng thức kinh nghiệm để tính tốn dịng chảy lũ thiết kế từ mưa rào ∼ dòng chảy, Sử dụng 3 phương pháp tính xác định lưu lượng đỉnh lũ, tổng lượng lũ
Trang 24Cơng thức tính toán : Qp = 16,67 Hp Ψt F (1.1) Tính diện tích phụ : 100HpFp α F= (1.2) Tính tốc độ phụ : 1/31/ 4spu=aJF (1.3)
Từ E tra bảng tìm được S và tính Qmax = SFp (1.4) Thời gian tập trung nước phụ : 16, 67K LT
E
u
= (1.5) Các hệ số : αlũ = 0,80 ; Kt = 2,0
Công thưc Sokolopski:
Cơng thức tính tốn : 10.278 ()pHtHoFQtα − λ= (1.6) Trong đó : Qp : Lưu lượng đỉnh lũ
α (Ht - Ho) : Hệ số tổn thất dòng chảy lấy theo khu vực IX và phân khu mưa rào khu vực Tuy Hòa - Phan Thiết
λ : Hệ số hình dạng lũ lấy theo các trạm thủy văn λ = 0.8 F : Diện tích lưu vực
t1 : Thời gian nước lên
Công thưc Sokolopski:
Đường quá trình lũ thiết kế được tính theo cơng thức :
11n Mnmn mmQP U≤− +== ∑ (1.7) Trong đó :
P : Lượng mưa hiệu quả xác định từ quan hệ (X + Pa) ∼ (Y + Zmax) U : Đường quá trình lưu lượng đơn vị
Bảng 1.15 : Các đặc trưng dịng chảy lũ thiết kế lưu vực Cho Mo
Tính theo công thức cường độ giới hạn
P (%) Kiểm tra 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 5% 10%
Xp (mm) 470 449 382 345 318 239 182
Qmax (m3/s) 933 884 729 644 583 410 292
Trang 25W (106m3) 29.71 28.15 23.96 21.17 19.16 13.48 9.60 Tính theo cơng thức SOKOLOPSKI
Xp (mm) 470 449 382 345 318 239 182
Qmax (m3/s) 908 863 720 641 583 414 292
W (106m3) 29.90 28.42 23.70 21.10 19.20 13.63 9.62 Tính theo đường mơ hình lũ đơn vị tổng hợp
Xp (mm) 470 449 382 345 318 239 182
Qmax (m3/s) 983 931 754 660 587 415 304
W (106m3) 29.90 28.29 23.15 20.36 18.29 13.05 9.51 Đường quá trình lũ thiết kế được tính tốn dựa trên ba phương pháp: Công thức GĐGH, Công thức Sokolopski, Mơ hình đường đợn vị tổng hợp Trong luận văn sẽ sử dụng các mơ hình này điều tiết xác định mực nước lũ lớn nhất trong các trường hợp Trong khu vực có Trạm Đá Bàn có điều kiện tương tự nên chọn làm trận lũ điển hình để thu phóng đường q trình lũ thiết kế Diện tích lưu vực 126km2, năm 1978 đã quan trắc trận lũ với các thông số:
Qmax = 415 m3/s ; W1 ngày = 14,1 106m3
Kết quả thu phóng đường q trình lũ thiết kế tại lưu vực Cho Mo
Đường quá trình lũ thiết kế tần suất 1%
010020030040050060070080012345678910 11 12 13 14 15 16 17 1819 20 21 22 23 24t (giờ)Q (m3/s)Q_TK
Trang 26+ Tính tốn dịng chảy kiệt
Mùa kiệt trên lưu vực được xác định từ tháng 1 đến tháng 8, xác định dòng chảy kiệt phục vụ cho tính tốn nhu cầu nước tưới và sử dụng hàng năm trên lưu vực Tần suất kiệt được xác định P=10% dựa vào tài liệu quan trắc trong mùa kiệt, các trạm thủy văn trong vùng như trạm Tân Giang, Cà Giây, Suối Dầu, Đá Bàn kết hợp phân tích lượng mưa tại Khánh Sơn, xác định được lưu lượng lớn nhất dòng chảy kiệt như bảng sau
Bảng 1.16: Kết quả tính tốn lưu lượng trong mùa kiệt p =10%
Tháng 1 2 3 4 5 - 6 7 8
Qmax 10% (m3/s) 9.8 4.1 5.7 21.4 83.6 53.2 86.8 Qtb 10% (m3/s) 1.05 0.37 0.53 0.92 4.02 3.43 4.31
1.2.2.2 Đặc điểm địa hình
a Đặc điểm vùng hồ chứa nước Cho Mo
- Cơng trình thủy lợi Cho Mo được xây dựng tại một lũng sông hẹp kéo dài 5 km,
chỗ rộng nhất trên 1000 m (phía thượng lưu hồ) nằm theo hướng Đơng Bắc - Tây Nam Cao độ lịng suối thay đổi từ + 150 m đến + 160m Trong lưu vực lịng hồ, phía Bắc sườn núi có độ dốc trung bình từ (10 ÷ 30)0 kéo dài ra tận mép sơng Sườn đồi phía Nam có độ dốc từ (10 ÷ 30)0, hai bên thung lũng sông gần như đối xứng
- Khu vực đầu mối tạo hồ chứa là một lũng sông hẹp nằm giữa hai dãy núi có cao trình từ (130 ÷ 140)m, sườn núi có độ dốc lớn, tầng phủ mỏng, có điều kiện địa hình thuận lợi để bố trí đập ngăn sông dài khoảng 400m để tạo hồ chứa với dung tích từ (8 ÷ 9) triệu m3
- Lịng hồ Cho Mo có dáng hình dải, lũng sơng hẹp, thấp, kéo dài theo hướng Đông - Tây Bao quanh lịng hồ về phía Tây, Tây - Bắc là các dãy núi cao 262 - 472m, độ đốc trung bình 10 – 15okéo dài đến tận mép sông
b Đặc điểm địa hình Khu tưới của hồ chứa nước Cho Mo
Khu tưới hồ chứa nước Cho Mo là một dải bình nguyên ven núi chuyển tiếp từ vùng núi xuống vùng đồng bằng Giới hạn từ cao độ +80 m đến +35 m
Trang 27- Khu tưới có độ cao, độ dốc địa hình lớn - Hướng dốc địa hình từ Bắc xuống Tây Nam - Mặt bằng bị chia cắt nhiều bởi các suối tự nhiên
Với đặc điểm địa hình như trên khu tưới vừa có yếu tố thuận lợi vừa có những yếu tố khơng thuận lợi cho việc bố trí hệ thống kênh mương
1.2.2.3 Đặc điểm địa chất
a, Địa chất lòng hồ
Cấu tạo địa chất tại khu vực lòng hồ từ trên xuống gặp các đơn nguyên địa chất như sau:
* Lớp 1: Hỗn hợp đất á sét màu xám nâu, nâu đỏ lẫn dăm sạn và đá cuội Đá dạng
hịn tảng có kích thước (0,2 ÷ 0,7)m tương đối tròn cạnh, khá cứng chắc Đất có trạng thái kém chặt nguồn gốc sườn tích (dQ), phân bố đều khắp trên sườn dốc ở cả 2 bờ, chiều dày từ (1,0 ÷ 6,0)m [5, Trang 11]
* Lớp 2: Hỗn hợp đất cát pha và cuội sỏi tròn cạnh màu nâu sẫm, kết cấu rời rạc
kém chặt, ít ẩm, nguồn gốc bồi tích (aQ) Lớp đất này phân bố dọc theo hai bên bờ suối với chiều dày (0 ÷ 5,0)m [5, Trang 11]
* Đá gốc:
- Đá Tufriolit, màu xanh trắng, cấu tạo khối, cấu trúc tinh thể vụn đá với nền gắn kết ẩn tinh vi hạt Đá ít nhiều bị phong hóa nứt nẻ chủ yếu với ba mức độ như sau :
+ Đá phong hóa mạnh, mềm bở nứt nẻ mạnh, có tính thấm và giữ nước cao Nõn khoan lấy lên ở dạng các mảnh vụn đá nhỏ, hầu như bị mất nõn khoan trong quá trình khoan
+ Đá phong hóa vừa màu nâu vàng, tưng đối rắn chắc nhưng bị nứt nẻ mạnh, độ thấm nước lớn Nõn khoan lấy lên dạng thỏi ngắn, cũng bị mất nõn khoan trong quá trình khoan
+ Đá phong hóa nhẹ màu xám xanh, khá rắn chắc, nứt nẻ ít, độ thấm nước nhỏ Đây là loại đá thuận tiện cho việc làm nền cơng trình
- Pha đá mạch với thành phần chủ yếu là Quăczit, màu trắng đục ít bị nứt nẻ, phân bố dạng mạch nhỏ, lộ ngay trên mặt đất
b, Địa chất tuyến đập chính
Trang 28* Lớp 1: Hỗn hợp đất á sét màu xám nâu, nâu đỏ lẫn dăm sạn và đá cuội, đá dạng
hịn tảng có kích thước (0,2 ÷ 0,7)m tương đối trịn cạnh, khá cứng chắc Đất có trạng thái kém chặt nguồn gốc sườn tích (dQ), phân bố đều khắp trên sườn dốc ở cả 2 bờ, chiều dày từ (3,0 ÷ 6,0)m [5, Trang 13]
* Lớp 2: Đất á cát hạt vừa đến thơ, lẫn cuội sỏi có kích thước (0,2 ÷ 0,5)m tương
đối tròn cạnh, khá cứng chắc Đất có trạng thái kém chặt nguồn gốc bồi tích cổ, phân bố đều khắp trên sườn dốc ở cả 2 bờ sơng, chiều dày từ (0 ÷ 5,0)m [5, Trang 13]
* Lớp 3: Đá Tufriolit phong hoá mạnh đến hoàn toàn, màu nâu, xám nâu, đốm
trắng, đốm đỏ, trạng thái chặt vừa đến chặt, cấu tạo khối, phân bố ở cả 2 bên thềm sông, dưới lớp 1, chiều dày từ (0 ÷ 6,5)m ( bờ trái) hoặc có chiều dày trên 10 m (bờ phải) [5, Trang 13]
* Lớp 4: Đá Tufriolit màu xám, xám xanh, đốm trắng, phong hóa nhẹ, nứt nẻ
trung bình, các khe nứt phát triển nhiêù hướng khác nhau Đá có cấu tạo khối, kiến trúc vụn tinh thể, hạt thô Lượng mất nước đơn vị q=0,015-0,024 l/ph.m2 Đá phân bố dưới các lớp 1,2,3,4 và lộ thiên ở lịng sơng [5, Trang 13]
Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, đá nền như trên bảng 1.17, 1.18
Bảng 1.17: Các chỉ tiêu cơ lý đất nền tuyến đập [5,trang 13]
Trang 29Đơn vị Lớp 1 Lớp 2 - Độ rỗng n % 39,19 35,04 - Hệ số rỗng e0 0,65 0,544 - Độ bão hòa G % 61,00 90,63 - Góc ma sát trong ϕ độ 21° 23° - Lực dính kết C kG/ cm2 0,10 0,05 - Hệ số ép co a1-2 cm2/ kG 0,024 0,036 - Hệ số thấm K cm/s 5 10 -4 1 10 -3Ghi chú:
Các chỉ tiêu ϕ, C, a1-2, K được kiến nghị sử dụng trong tính tốn ở điều kiện bão hịa Các chỉ tiêu của lớp 1 lấy theo tài liệu thí nghiệm mẫu nguyên dạng không lẫn đá cuội, đá tảng
Bảng 1.18: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đá nền đập [5,trang 14]
Chỉ tiêu Đơn vị Lớp 3 Lớp 4
* Cường độ kháng kéo bão hoà Rk kG/ cm2 1,0 8,0 * Cường độ kháng nén bão hoà Rn kG/ cm2 10,0 100,0 * Cường độ kháng cắt khi bão hồ
- Lực dính đơn vị C kG/ cm2 0,5 40,0
- Góc ma sát trong ϕ độ 25° 38°
- Môđun biến dạng E kG/ cm2 3 000 60 000
c, Địa chất tuyến tràn
Tuyến tràn bố trí ở bờ trái đập chính Phân bố địa chất ở đây tương đối thuần nhất, từ tràn xuống gồm các lớp:
* Lớp 1: Hỗn hợp đất á sét màu xám nâu, nâu đỏ lẫn dăm sạn và đá cuội, đá hịn
lớn có kích thước (0,2 ÷ 0,7)m tương đối trịn cạnh, khá cứng chắc Đất có nguồn gốc sườn tích (dQ), trạng thái kém chặt Lớp này phân bố trên bề mặt toàn tuyến tràn, chiều dày từ (3,5 ÷ 6,5)m [5, Trang 15]
* Lớp 4: phân bố dưới lớp 1, là đá Tufriolit màu xám, xám xanh, đốm trắng,
phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình, các khe nứt phát triển theo nhiềù hướng khác nhau
Trang 30Đá có cấu tạo khối, kiến trúc vụn tinh thể, hạt thô Khi xây dựng đường tràn cần cố gắng đặt đáy đường tràn trên lớp này để đảm bảo khả năng chịu lực tốt và đồng đều [5, Trang 15]
1.3 Các chỉ tiêu thiết kế hồ chứa
Các thông số cơ bản của hồ chứa theo tài liệu thiết kế như sau:
Bảng 1.19: Thông số chính của cơng trình [5,trang 83]
Thơng số Đơn vị Giá trị
KTKT 1- Hồ chứa - Mực nước chết MNC - Dung tích chết Vc - MNDBT - Dung tích hữu ích - Dung tích tổng cộng - Mực nước lũ thiết kế m 106m3 m 106m3 106m3 M 108,2 0,685 118,65 8,110 8,795 120,87 - Cấp cơng trình III 2- Đập đất - Cao trình đỉnh đập - Chiều dài đập
- Chiều cao lớn nhất Hmax
m m m 122,0 360,7 26,0 3- Tràn xả lũ - Hình thức tràn - Cao trình ngưỡng - Bề rộng tràn nước - Lưu lượng xả thiết kế - Cột nước tràn thiết kế - Tổng chiều dài đường tháo
m m m3/s m m Tràn có cửa van 112,65 2 x 6 518,0 8,22 140,0
4- Cống lấy nước dưới đập
- Qtk
Trang 31Thông số Đơn vị Giá trị KTKT - Cao trình ngưỡng tràn - Chiều rộng tràn nước - Cao trình đập khơng tràn - Cao trình ngưỡng cống - Khẩu diện cống Bxh - Chiều dài cống m m m m m m 87,5 40,0 92,0 86,03 1,2 x 1,6 12,5 6 Kênh chính
- Chiều dài kênh
- Diện tích phụ trách tưới - Tổng số các CT trên kênh m ha cái 2.717,5 1.242,5 18 7 Kênh nhánh cấp 1 : N1
- Chiều dài kênh
- Diện tích phụ trách tưới - Tổng số các CT trên kênh m ha cái 7570 741,7 57,0 8 Kênh nhánh cấp 1 : N2
- Chiều dài kênh
- Diện tích phụ trách tưới - Tổng số các CT trên kênh m ha cái 3276 262,18 29
9 Các kênh vượt cấp và kênh nhánh cấp 2
- Tổng chiều dài kênh VC
-Tổng chiều dài các kênh nhánh cấp 2 lấy nước trên kênh N1
-Tổng chiều dài các kênh nhánh cấp 2 lấy nước trên kênh N2 m m m 5.460 19.295 7.608
Bảng 1.20: Đường đặc trưng hồ chứa Cho Mo theo TKKT [5,trang 15]
Tuyến Z(m) 96.7 105 110 113 115 120 125
III
Fhồ (tr m2) 0 0.053 0.353 0.652 1.271 1.746 2.543
Trang 321.4 Hiện trạng khai thác và quản lý
Cơng trình hồ chứa nước Cho Mo được đưa vào vận hành từ năm 2010 bước đầu đã đem lại hiệu quả lớn cho việc phát triển kinh tế khu vực hạ du Hằng năm, hồ cung cấp 8.9 triệu m3 nước cung cấp cho các nhu cầu tưới và phát triển hạ du chiếm 60% nhu cầu nước dùng của hạ du Đến nay với hệ thống kênh tưới trên 50km, hồ điều tiết cấp nước tự chảy cho hơn 1200 ha đất cạnh tác thuộc khu vực Hòn Bồ thôn Phú Nhuận, đây là khu vực nằm trong quy hoạch phát trển thâm canh thuốc lá của tỉnh, đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất nông nghiệp, làm gia tăng năng suất, đảm bảo cơ cấu cây trồng ổn định cho vùng hạ du
Với dung tích cắt lũ thiết kế của hồ 3.9 triệu m3, từ cao trình 118.65 m đến cao trình 120.87 m Hằng năm, hồ đã góp phần giảm, chậm lũ khoảng 14% tổng lượng lũ thiết kế cho hạ du, đảm bảo an toàn và giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt gây ra trên lưu vực
Tuy nhiên, do nhu cầu phát triển nước hạ du không ngừng gia tăng Trong những năm qua, việc cấp nước trong thời kì mùa cạn đang đần thiếu hụt, mực nước hồ thường xuyên duy trì tại mực nước chết trong các tháng cuối mùa khô, điều này làm ảnh hưởng đến hoạt động nông nghiệp và phát triển kinh tế trên lưu vực
Trong q trình khai thác vận hành cơng trình ln được quan trắc theo định kì các điều kiện kĩ thuật của cơng trình đầu mối được bảo đảm và vận hành tốt trong các năm qua
1.5 Các yêu cầu gia tăng đối với việc sử dụng nước ở hồ Cho Mo
1.5.1 Những căn cứ để xác định nhiệm cơng trình trong thời gian tới
1.5.1.1 Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội
Trang 33quyết các vấn đề xã hội, bảo vệ môi trường sinh thái, tạo việc làm, xóa đói giảm nghèo, nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho nhân dân; bảo đảm quốc phòng an ninh, giữ vững ổn định chính trị và trật tự an tồn xã hội
+ Về kinh tế: Tốc độ tăng trưởng tổng sản phẩm GDP giai đoạn 2011 - 2015
đạt 16 - 18%/năm và giai đoạn 2016 - 2020 đạt 19 - 20%/năm; trong đó, giai đoạn 2011 - 2015: Cơng nghiệp - xây dựng tăng 30 - 31%/năm, nông, lâm, thủy sản tăng 5 - 6%/năm, khu vực dịch vụ tăng 15 - 16%/năm và giai đoạn 2016 - 2020: Công nghiệp - xây dựng tăng 32 - 33%/năm; nông, lâm, thủy sản tăng 6 - 7%/năm, khu vực dịch vụ tăng 16 - 17%/năm [4, Trang 2]
+ Về mặt xã hội: Giảm tốc độ tăng dân số tự nhiên Giai đoạn 2011 - 2015 dân số tự nhiên tăng khoảng 1,15%/năm và giai đoạn 2016 - 2020 khoảng 1,1%/năm Đến năm 2015 quy mô dân số đạt khoảng 640 - 650 nghìn người và năm 2020 đạt khoảng 740 - 750 nghìn người [4, Trang 3]
Quy hoạch phát triển kinh tế của địa phương gắn liền với quy hoạch nhu cầu dùng nước của hồ chứa Cho Mo Tính đến năm 2050 nhu cầu dùng nước của hồ bao gồm:
Nước dùng tưới cho nơng nghiệp với diện tích hơn 1242 ha đất đang canh tác theo quy hoạch không mở rộng diện tích
Nước dùng cho sinh hoạt: Hồ có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và phát triển tiểu thủ công nghiệp cho dân cư thị trấn Tân Sơn và xã Ninh Sơn
Nước dùng cho phát triển các cụm công nghiệp vừa và nhỏ với quy mô 30-50 ha Trên địa bàn quy hoạch hai cụm cơng nghiệp đó là Quảng sơn và Tân Sơn
Hồ cịn có nhiệm vụ cấp nước duy trì dịng chảy mơi trường, cho du lịch và các hoạt động chăn nuôi ở hạ du đoạn từ hồ đến ngã ba sông cái Phan Rang và góp phần gia tăng lượng nước mùa kiệt cho hệ thống sông Cái đảm bảo cấp nước cho khu vực hạ du
1.5.1.2 Căn cứ kịch bản biến đổi khí hậu
Trang 34khí hậu hiện nay cũng như trong thế kỷ 21 phụ thuộc chủ yếu vào mức độ phát thải nhà kính, tức phụ thuộc vào sự phát triển kinh tế - xã hội Vì vậy các kịch bản biến đồi khí hậu được xây dựng trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu Dựa trên các yếu tố trên báo cáo đã tổ hợp thành 4 kịch bản biến đổi khí hậu gốc là:A1, A2, B1, B2 Trong đó kịch bản biến đổi khí hậu gốc B2 được khuyến nghị cho các Bộ, ngành và địa phương làm định hướng để đánh giá tác động biến đổi khí hậu, nước biển dâng và xây dựng kế hoạch ứng phó với biến đổi khí hậu Kịch bản biến đổi khí hậu B2 được đưa ra dựa trên: Dân số tăng liên tục nhưng ở mức độ trung bình, Chú trọng đến các giải pháp địa phương thay vì toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và mơi trường Mức độ phát triển kinh tế trung bình, thay đổi công nghệ chậm và manh mún hơn các kịch bản B1 và A1 [3, Trang 15]
Trong luận văn lấy kịch bản biến đổi khí hậu gốc B2 để xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước dùng và lũ trên lưu vực Theo đó các kịch bản BDKH được đưa ra chi tiết như sau:
a, Về nhiệt độ [3, Trang 34]
Có 3 kịch bản được đưa ra
- Theo kịch bản phát thải thấp: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1.6 đến 2.20C trên phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ và dưới 1.60C ở đại bộ phận diện tích phía nam
- Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỉ 21, nhiệt độ trung bình tăng 2 đến 30C trên phần lớn diện tích cả nươc, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có nhiệt độ trung bình tăng nhanh hơn so với các nơi khác Nhiệt độ thấp nhất trung bình tăng 2.2 đến 3.00C, nhiệt độ tăng cao nhất trung bình tăng từ 2.0 đến 3.20C Số ngày có nhiệt độ ca nhất trên 350C tăng từ 15 đến 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước
- Theo kịch bản phát thải cao: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có mức tăng phổ biến từ 2.5 đến trên 3.70C trên toàn bộ lãnh thổ
b, Về lượng mưa [3, Trang 39]
Trang 35- Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa tăng trên hầu hết lãnh thổ mức tăng phổ biến từ 2 đến 7 % riêng khu vực Tây Nguyên và Nam Trung bộ tăng ít hơn, dưới 3%
- Theo kịch bản phát thải cao: Lượng mưa trên lãnh thổ tăng hầu hết khoảng 2 đến 10% Riêng khu vực Tây Nguyên có mức tăng ít hơn, khoảng 1 đến 4%
1.5.2 Tính toán nhu cầu dùng nước
1.5.2.1 Yêu cầu nước tưới cho nơng nghiệp
Cơng trình Hồ chứa Cho Mo theo thiết kế có nhiệm vụ khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước của suối Cho Mo để tưới tự chảy cho hơn 1242 ha đất nông
nghiệp chuyên canh
Để xác định được lượng nước dùng cho cây trồng trong các thời kỳ cần căn cứ vào các tài liệu thu thập sau:
- Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện đất đai, thổ nhưỡng của khu tưới như: độ dốc, phạm vi tưới, khả năng thấm, bốc hơi và độ ẩm của đất, để xác định phương thức tưới và mức độ giữ nước sử dụng hiệu quả trong tưới
- Căn cứ vào tập quán canh tác của địa phương: Tập quán canh tác ảnh hưởng đến thời vụ và phân bổ lượng nước tưới trong các thời kỳ Ngoài ra loại cậy trồng cũng ảnh hưởng lớn đến nhu cầu nước dùng của hồ
- Căn cứ vào điều kiện thủy văn nguồn nước và khả năng điều tiết của hồ chứa: Cần xác định nguồn nước tự nhiên cho lưu vực để tính tốn lượng nước thiếu cần dùng từ hồ, và phương thức tưới để đáp ứng nhiệm vụ này
- Căn cứ bản quy hoạch phát triển nông, lâm nghiệp và thủy sản của tỉnh đã được phê duyệt theo quyết định số 693/QĐ-UBND của ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Thuận phê duyệt ngày 29/3/2013
Trang 36Bảng 1.21: Cơ cấu cây trồng khu tưới theo thời vụ [5, Trang 36]
TT Cơng thức ln canh
Diện tích Thời gian sinh trưởng ha % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Thuốc lá vụ khô + Bông vụ mưa 621 50,0 2 Mía 621 50,0
Như vậy theo quy hoạch đến năm 2050 diện tích tưới của cơng trình khơng đổi, tập trung chủ yếu vào chuyên canh đưa khoa học, công nghệ nhằm nâng cao năng suất cấy trồng trên diện tích đất canh tác và cơ cấu về cây trồng không đổi
Mức tưới cho cây trồng trên lưu vực hiện nay chưa xét đến các điều kiện biến đổi khí hậu được tính tốn phân bổ theo các tháng trong năm ứng với thời kì sinh trưởng của cây trồng như sau:
Bảng 1.22 : Nhu cầu nước tưới của các lại cây trồng hiện nay [18]
Đơn vị (l/s/ha) Tháng Cây Trồng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mía 0.54 0.60 0.66 0.59 0.31 0.17 0.00 0.14 0.07 0.12 0.12 0.35 Thuốc lá 0.34 0.24 0.42 0.57 0.33 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Bông 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.58 0.35 0.20 0.12 0.04 Tổng 0.88 0.84 1.08 1.16 0.65 0.38 0.00 0.72 0.42 0.32 0.24 0.39
Trang 37Bảng 1.23 : Mức độ gia tăng nhu cầu nước tưới của các loại cây trồng đến năm 2050 theo kịch bản BDKK B2 [18] (Đơn vị: %) Tháng Cây Trồng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lúa 11.6 65.6 4.3 -1.6 4.3 13.2 100.0 11.9 15.4 -11.1 -50.0 -100.0 Ngô -9.4 -7.1 23.1 -2.0 6.7 15.0 0.0 16.7 25.0 0.0 0.0 0.0 Khoai Tây -8.0 -9.4 -6.7 0.0 4.5 16.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Tiêu -7.4 -7.5 -5.4 -1.8 20.0 0.0 0.0 23.1 0.0 -50.0 -66.7 0.0 Dua hấu -8.1 -7.7 -7.0 0.0 3.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -33.3 -10.7 Xoài -9.5 -6.5 -6.0 -2.0 8.8 16.7 33.3 20.0 50.0 0.0 -50.0 -10.5 Rau -6.1 -6.1 -7.0 0.0 5.9 12.9 0.0 15.2 33.3 0.0 -50.0 -11.1 Đậu phộng 0.0 -5.0 -4.7 -1.6 5.1 25.0 0.0 0.0 0.0 -28.6 -33.3 -18.2 Mía -9.3 -8.3 -6.1 -1.7 5.5 17.6 0.0 14.3 0.0 -16.7 -33.3 -11.4 Thuốc lá -8.1 -7.7 -7.0 0.0 3.1 10.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Bông 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -2.9 6.7 5.0 6.0 2.5
Từ kết quả trên xác định lượng nước tưới cho các loại cây ứng với thời vụ theo kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050
Bảng 1.24: Lượng nước tưới của các loại cây trồng theo kịch bản biến đổi khí
Trang 38Bảng 1.25: Mức tưới toàn vụ đối với các loại cây trồng đến năm 2050
TT Loại cây trồng Đơn vị Mức tưới toàn vụ
1 Thuốc lá vụ khô m³/ha 5405
2 Bông vụ mưa m³/ha 3463
3 Mía cả năm m³/ha 9125
Tổng nhu cầu nước tưới trong năm của các loại cây trồng tính đến năm 2050
Bảng 1.26 : Tổng lượng nước tưới của các lại cây trồng đến năm 2050
(Đơn vị: trm3) Tháng Cây Trồng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng Mía 0.815 0.826 1.031 0.934 0.549 0.322 0.000 0.266 0.113 0.166 0.129 0.516 5.666 Thuốc lá 0.524 0.331 0.643 0.920 0.570 0.368 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 3.357 Bông 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.943 0.601 0.340 0.199 0.066 2.150 Tổng 1.339 1.158 1.674 1.853 1.119 0.690 0.000 1.209 0.714 0.506 0.328 0.582 11.173
1.5.2.2 Yêu cầu nước cho công nghiệp
Trang 391.5.2.3 Yêu cầu nước sinh hoạt
Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Ninh Thuận đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050, tốc độ tăng dân số tự nhiên giai đoạn 2011 - 2015 dân số tự nhiên tăng khoảng 1,15%/năm, giai đoạn 2016 - 2020 khoảng 1,1%/năm và ổn định dần đến năm 2050 Kết hợp với chính sách nước sạch nông thôn đang được triển khai của tỉnh đến năm 2020 có khoảng 85% dân số được sử dụng nước sạch trong đó khoảng 64% dân số được sử dụng nước sạch đảm bảo tiêu chuẩn y tế Vì vậy nhu cầu nước sinh hoạt trong khu vực cần được tính đến Khu vực cấp nước của dự án bao gồm toàn xã Ninh Sơn với 10146 nhân khẩu và thị trấn Tân Sơn 11540 Với tốc độ tăng dân số trung bình 1.1%/năm , dân số đến năm 2050 của khu vực dự án ước đạt: N = 21686*(1+0.011)^*(2050-2014)= 32152 người
Lượng nước dùng trong sinh hoạt được tính theo TCXDVN 33-2006 với mức tiêu thụ bình qn đầu người qtc =150 lít/người/ngày đêm
Lượng nước cần dùng cho sinh hoạt: QSH =32152 150
1000×
=4823 m3/ngày
Lượng nước được dùng cho các hoạt động công cộng và tiểu thủ cơng nghiệp rải rác được tính theo phần trăm Max
SH
Q , và được tính như sau Q Khác= Kcc* MaxSHQ +KTTCN* MaxSHQ =1.2*4823*(0.2+0.1) =1736 m3/ngày Trong đó: axMSH
Q : Là lượng nước sinh hoạt tính cho ngày dùng nước lớn nhất theo tiêu chuẩn, hệ số điều hòa lưu lượng ngày lấy k =1.2 vậy : Max
SH
Q =1.2 QSH
Kcc : % lượng nước dùng trong các hoạt động công cộng ( 10%-20%)
KTTCN : % Lượng nước dùng trong các hoạt động tiểu thủ công nghiệp (5%
-15 %)
Tổng lượng nước dùng sinh hoạt trong năm:
Wsh = (4823+1736)*365= 2.39 triệu m3
1.5.2.4 Nước cho môi trường, du lịch và nuôi trồng thủy sản
Trang 40chảy ít, điều này dẫn đến dịng chảy hạ du cơng trình khơng có, làm ảnh hưởng đến mơi sinh và các hoạt động chăn ni phía hạ du đập Vì vậy cần phải tính tốn duy trì dịng chảy mơi trường và phục vụ các hoạt động chăn ni phía hạ du Lượng nước này được tính tốn qua điều tra môi sinh, và các hoạt động hạ du Trong luận văn do khơng có tài liệu điều tra nên lấy theo phương pháp tính của các hồ đã được vận hành và tính tốn Hiện nay có 2 phương pháp ước lượng được dùng phổ biến:
+ Theo chỉ số dòng chảy kiệt 95%
Theo phương pháp này, lưu lượng tối thiểu được tính với các cấp lưu lượng - Lưu lượng bình quân 3 tháng nhỏ nhất ứng với tần suất 95% - Lưu lượng bình quân tháng nhỏ nhất ứng với tần suất 95% - Lưu lượng bình quân ngày nhỏ nhất ứng với tần suất 95%
+ Theo phương pháp Tennant
Dịng chảy mơi trường tính theo phương pháp Tennant tính cho 2 mùa lũ và mùa kiệt theo số % của chuẩn dòng chảy năm Qo tại tuyến tính tốn tùy theo u cầu bảo vệ mơi trường đối với dịng sơng ở mức tốt, vừa phải, hay kém Lưu lượng trung bình Qo tại tuyến đập là 1.20 m3/s, từ đó tính được dịng chảy cần thiết đề duy trì điều kiện theo bảng dưới đây:
Bảng 1.27: Lưu lượng nước cấp từ hồ cho môi trường và các hoạt động nuôi
trồng thủy sản Tỉ lệ phần trăm tính trên QoQmơi trường (m3/s) Qkg (m3/s) Qthấm(m3/s) Q xả tt (m3/s) 5% 0.06 0.0 0.0003 0.06 7.5% 0.09 0.0 0.0003 0.09 10% 0.12 0.0 0.0003 0.12
Trong luận văn chọn Q môi trường = 10% Q0 = 0.12 m3/s cho các tháng mùa kiệt
1.5.2.5 Tổng nhu cầu dùng nước đến năm 2050