LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội Trước hết, tôi[.]
Trang 1được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của q thầy cơ trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội
Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại học Thủy Lợi đã tận tình dạy bảo cho tôi suốt thời gian học tập tại trường
Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS.TS Lê Kim Truyền và PGS.TS Lê Xuân Khâm đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi cùng quý thầy cô trong Khoa Cơng trình, lãnh đạo Chi cục thủy lợi Thanh Hóa đã tạo rất nhiều điều kiện để tôi học tập và hồn thành tốt khóa học
Cuối cùng tơi xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tơi trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn này
Mặc dù tơi đã có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn
Xin chân thành cảm ơn./
Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Tác giả luận văn
Trang 2Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào
Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đã ghi trong lời cảm ơn Các thơng tin, tài liệu trình bày trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc
Tác giả luận văn
Trang 3LỜI CẢM ƠNLỜI CAM ĐOANMỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNHDANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG HỒ CHỨA NƯỚC TỈNH THANH HĨA 3
1.1 Tóm tắt điều kiện tự nhiên và phát triển kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu …………………………………………………………………………3
1.1.1 Vị trí địa lý: 3
1.1.2 Điều kiện tự nhiên, và phát triển Kinh tế xã hội: 3
1.2 Hiện trạng hồ chứa nước tỉnh Thanh Hóa 4
1.2.1 Các hồ chứa lớn 4
1.2.2 Các hồ chứa nhỏ 8
1.2.3 Hiện trạng cấp nước các hồ chứa 9
1.2.4 Hiện trạng hệ thống cơng trình 10
Kết luận chương 1 19
CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG HỒ CHỨA SÔNG MỰC THEO CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ MỚI 20
2.1 Giới thiệu cơng trình 20
2.1.1 Vị trí địa lý 20
2.1.2.Địa hình, địa lý tự nhiên lưu vực 20
2.1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 21
2.1.4 Đặc điểm dân sinh, kinh tế, xã hội 26
2.1.5 Khái quát về hệ thống thủy lợi hồ Sông Mực 28
Trang 42.2.2.Nhiệm vụ phục vụ cho Công nghiệp 39
2.2.3 Nhiệm vụ cấp nước phục vụ cho Sinh hoạt 39
2.2.4 Nhiệm vụ cấp nước phục vụ cho thủy sản 39
2.2.5 Nhiệm vụ cấp nước cho các ngành khác 40
2.2.6 Yêu cầu phòng lũ cho hạ du 41
2.3.7 Tổng nhu cầu dùng nước của các ngành 41
2.3 Tính tốn điều tiết hồ 42
2.3.1 Xác định hình thức điều tiết hồ chứa 42
2.3.2 Lựa chọn dung tích hồ chứa 44
2.4.3 Tính tốn lũ 47
2.5 Nghiên cứu các giải pháp đảm bảo an toàn đập khi nâng cao dung tích hồ chứa phục vụ theo nhiệm vụ mới 49
2.5.1 Nâng cao trình ngưỡng tràn + Nâng cao đập kết hợp với làm tường chắn sóng 50
2.5.2 Nâng cao trình ngưỡng tràn kết hợp mở rộng khẩu độ tràn 51
2.5.3 Nâng cao trình ngưỡng tràn kết hợp chuyển tràn tự do sang tràn có cửa van 53
2.5.4 Nâng cao trình ngưỡng tràn kết hợp chuyển hình thức tràn thực dụng sang tràn zích zắc 54
2.5.5 Kết hợp các giải pháp với nhau 58
CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP CƠNG TRÌNH HỒ CHỨA NƯỚC SƠNG MỰC THEO NHIỆM VỤ MỚI 60
3.1 Các căn cứ và quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng để bảo đảm an tồn đập 60 3.2.Tính tốn kiểm tra an tồn cơng trình đầu mối 61
Trang 5Kết luận Chương 3 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Trang 6Hình 1.1 Hồ Cửa Đạt huyện Thường Xn, tỉnh Thanh Hóa 5
Hình 1.2 Hồ Sơng Mực huyện Như Thanh tỉnh Thanh Hóa 6
Hình 1.3 Hồ n Mỹ huyện Nơng Cống, tỉnh Thanh Hóa 7
Hình 1.4 Hồ Cống Khê huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa 8
Hình 2.1 Vị trí hồ chứa nước Sơng Mực-tỉnh Thanh Hóa 20
Hình 2.2 Đường quá trình lũ thiết kế và lũ kiểm tra đến hồ sơng Mực 47
Hình 2.3 Quan hệ cột nước trên đỉnh tràn và lưu lượng xả qua tràn 48
Hình 2.4 Lắp ghép cửa van phụ ở phía trên 50
Hình 2.5 Áp trúc mái thượng lưu đập 51
Hình 2.6 Áp trúc mái thượng hạ lưu đập 51
Hình 2.7 Mặt bằng và cắt dọc ngưỡng tràn khi được nâng cao, mở rộng 52
Hình 2.8 Chuyển hình thức tràn tự do sang tràn có cửa van 53
Hình 2.9 Cắt ngang ngưỡng tràn thực dụng 55
Hình 2.10 Mặt bằng và cắt ngang ngưỡng tràn zích zắc 55
Trang 7Bảng 1.1 Bảng các nhà máy trồng mía 12
Bảng1.2 Bảng tổng hợp diện tích mía có khả năng tưới 12
Bảng 1.3 Tổng hợp tình hình cấp nước cho sản xuất nông nghiệp theo lưu vực 13
Bảng 2.1 Nhiệt độ trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất trong tháng, năm T (0C) 23
Bảng 2.2 Độ ẩm tương đối trung bình, trung bình thấp nhất và thấp nhất tuyệt đối tháng, năm U (%) 23
Bảng 2.3 Lượng bốc hơi trung bình tháng, năm X (mm) 24
Bảng 2.4 Tốc độ gió trung bình, lớn nhất tháng, năm V (m/s) 24
Bảng 2.5 Số giờ nắng trung bình tháng, năm G (giờ) 24
Bảng 2.6 Phân phối mưa năm thiết kế X (mm) 25
Bảng 2.7 Các thơng số kỹ thuật chính cơng trình đầu mối: 28
Bảng 2.8 Hệ thống kênh hồ Sông Mực 32
Bảng 2.9 Thời gian sinh trưởng của cây trồng 36
Bảng 2.10 Tổng lượng nước tưới cần cho các loại cây trồng 37
Bảng 2.11 Nhu cầu nước cho thủy sản 40
Bảng 2.12 Tổng nhu cầu dùng nước cho các ngành 41
Bảng 2.13 Mơ hình phân phối lượng nước đến 43
Bảng 2.14 Lượng mưa lớn nhất 3 ngày trạm đo mưa Như Xuân 44
Bảng 2.15 Lượng mưa thời đoạn 1-3 ngày lớn nhất với tần số thiết kế 45
Bảng 2.16 Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế trạm Như Xuân 45
Trang 8Bảng 2.21 Hệ số tăng lưu lượng n cuả tràn piano key A so với tràn Creager 56 Bảng 2.22 Hệ số tăng lưu lượng (n) của tràn piano key B so với tràn Creager
56
Bảng 3.1 Kết quả tính sóng 64
Bảng 3.2 Kết quả tính tốn cao trình đỉnh đập 65
Bảng 3.3 Thông số hồ chứa 66
Bảng 3.4 Hệ số thấm của các lớp đất 67
Trang 9MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết của Đề tài
Thanh Hóa hiện có trên 610 hồ chứa, trong đó có 4 hồ chứa có dung tích từ 10 triệu m3 nước trở lên Đa phần các hồ chứa được xây dựng trước những năm 1980 và xây dựng trong điều kiện nền kinh tế nước ta cịn khó khăn nên việc đầu tư còn nhiều hạn chế Hơn nữa do điều kiện kĩ thuật chưa phát triển việc xác định nhiệm vụ công trình chưa lường hết sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương nên phần lớn các hồ chứa chỉ phục vụ tưới là chính, chưa đề cập đến phục vụ đa mục tiêu Qua nhiều năm sử dụng cơng trình thiếu vốn để duy tu bảo dưỡng và quản lý khai thác cũng thiếu quy trình nên nhiều hồ chứa bị xuống cấp, dẫn đến nguy cơ mất an toàn cho hồ chứa
Trong điều kiện hiện nay nhiều hồ chứa có nhu cầu nâng cao dung tích dể đảm bảo các mục tiêu: Cấp nước cho nông nghiệp, cho thủy sản, chăn nuôi, công nghiệp, dân sinh, giảm lũ cho hạ lưu, giảm lũ cho hạ lưu và biến đổi khí hậu Hồ chứa nước Sơng Mực là một trong những hồ nằm trong số đó
Theo đơn vị quản lý hồ chứa (Công ty TNHH một thành viên Sơng Chu) thì nhu cầu dùng nước ở hạ du hồ chứa tăng lên so với thiết kế ban đầu vì vậy bài tốn đặt ra là cần nâng cao dung tích hiệu dụng của hồ chứa này để đảm bảo nhiệm vụ mới được đặt ra Trước những yêu cầu đã nêu đề tài:
“Nghiên cứu nâng cao dung tích hồ chứa hồ Sơng Mực tỉnh Thanh Hóa phục vụ theo nhiệm vụ mới” là cần thiết
II Mục đích của Đề tài
- Đánh giá hiện trạng các hồ chứa trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa và xác định nhiệm vụ của hồ chứa nước Sông Mực;
Trang 10III Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận:
Từ kết quả nghiên cứu nhu cầu dùng nước và sử dụng nước hồ chứa Sông Mực xác định dung tích hồ chứa cần thiết từ đó tính tốn kiểm tra đưa ra giải pháp hợp lý cơng trình làm việc an tồn khi nâng cao dung tích hồ chứa theo nhiệm vụ mới
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thống kê, phân tích đánh giá các cơng trình đã có , các số liệu thu thập được
- Phương pháp điều tra đo đạc, quan sát thực tế, điều tra hiện trường - Phương pháp so sánh lựa chọn tối ưu
- Phương pháp mơ hình tốn, sử dụng các phần mềm thông dụng để làm công cụ tính tốn
- Phương pháp chun gia Tranh thủ ý kiến của các nhà khoa học, các nhà quản lý có kinh nghiệm
- Ứng dụng cơng trình thực tế
IV Kết quả dự kiến đạt được
- Xác định được dung tích của hồ chứa sơng Mực theo chức năng nhiệm vụ mới
Trang 11CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG HỒ CHỨA NƯỚC TỈNH THANH HĨA 1.1 Tóm tắt điều kiện tự nhiên và phát triển kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu
1.1.1 Vị trí địa lý:
Thanh Hóa là tỉnh cực bắc của trung bộ nước Việt Nam Vị trí địa lý nằm trong khoảng 200 40 – đến 190 18 vĩ độ bắc ; 1040
25- 1060 25 kinh Đơngcách Thủ đơ Hà Nội 150 km về phía Nam Nằm trên bờ biển Đơng, phía nam giáp Nghệ An phía tây giáp tỉnh Hủa phăn Lào, phía bắc giáp 3 tỉnh Ninh Bình, Hịa Bình, Sơn La
1.1.2 Điều kiện tự nhiên và phát triển Kinh tế xã hội
Thanh Hố có diện tích tự nhiên 1.112.033 ha, trong đó đất sản xuất nơng nghiệp 245.367 ha; đất sản xuất lâm nghiệp 553.999 ha; đất nuôi trồng thuỷ sản 10.157 ha; đất chưa sử dụng 153.520 ha
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 4 mùa rõ rệt Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1600-2300mm, mỗi năm có khoảng 90-130 ngày mưa Độ ẩm tương đối từ 85% đến 87%, số giờ nắng bình quân khoảng 1600-1800 giờ Nhiệt độ trung bình 230
C - 240C, nhiệt độ giảm dần khi lên vùng núi cao Hướng gió phổ biến mùa Đơng là Tây bắc và Đông bắc, mùa hè là Đông và Đông nam Đặc điểm khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào là điều kiện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp
Thanh Hóa có 4 hệ thống sơng chính là sông Hoạt, sông Mã, sông Bạng, sông Yên với tổng chiều dài 881 km, tổng diện tích lưu vực là 39.756km2
; tổng lượng nước trung bình hàng năm 19,52 tỉ m3 Sơng suối Thanh Hố chảy qua nhiều vùng địa hình phức tạp, là tiềm năng lớn cho phát triển thủy điện và 102 km bờ biển và vùng lãnh hải rộng 17.000 km2
Trang 12Dân số Thanh Hóa theo niên giám thống kê năm 2013 tồn tỉnh có 27 huyện thị, thành phố, 637 xã phường, thị trấn với số dân là 3,7 triệu người tỉ lệ tăng dân số tự nhiên 0,84%
Cơ cấu kinh tế: Nông Lâm nghiệp và Thủy sản 17,95% Công nghiệp và Xây dựng 53,31%, Dịch vụ 28,74% GDP bình quân đầu người 25.800 ngàn đồng/năm tương đương 1.180USD người/năm
1.2 Hiện trạng hồ chứa nước tỉnh Thanh Hóa
Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa có 610 hồ chứa nước đang phục vụ tưới cho hơn 71.305 ha đất canh tác
1.2.1 Các hồ chứa lớn
Tỉnh Thanh Hóa có 12 hồ chứa lớn, trong đó có 02 hồ quan trọng quốc gia là hồ Cửa Đạt và hồ Sơng Mực Hồ quan trọng cấp tỉnh có dung tích trên 3 triệu m3
có 10 hồ gồm: hồ Hao Hao, Hồ Yên Mỹ, hồ Thung Bằng, hồ Đồng Ngư, Bỉnh Công, Tây Trác, Đồng Bể, Cống Khê, Đồng Chùa, Kim Giao II
1.2.1.1 Hồ chứa nước Cửa Đạt
Hồ chứa nước Cửa Đạt có đầu mối nằm trên đất xã Xuân Mỹ, huyện Thường Xuân cách thành phố Thanh Hóa 80km về phía Tây Là hồ chứa nước đa mục tiêu, cơng trình thủy lợi lớn nhất Thanh Hóa ở thời điểm hiện tại Diện tích lưu vực là 5938 km2, trong đó có 4905 km2 thuộc địa phận Lào, chiếm 82,6% diện tích lưu vực Hồ Cửa Đặt sẽ đảm bảo nước cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt của tồn bộ vùng đơng bằng phía nam Sơng Mã, cắt lũ sông Chu, phát điện, đẩy mặn cho hạ du sông Mã, tạo ra cảnh quan, môi trường và điều kiện kinh tế - xã hội của vùng.
Nhiệm vụ công trình là: Giảm lũ với tần suất 0,6%, bảo đảm mực nước tại Xuân Khánh không vượt quá 13,71m (lũ lịch sử năm 1962) Cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt với lưu lượng 7,715 m3
Trang 13Sông Chu-Nam Sông Mã là: 32.831 ha), kết hợp phát điện cơng suất lắp máy N=97MW
Hình 1.1 Hồ Cửa Đạt huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa
Bổ sung nước mùa kiệt cho hạ lưu để đẩy mặn, cải tạo môi trường sinh thái với lưu lượng Q = 30,42 m3/s Khởi cơng xây dựng ngày 02/02/2004, tích nước từ ngày 26/11/2009 và hồn thành cơng trình đầu mối vào năm 2010 Hiện nay hệ thống kênh Bắc sông Chu – Nam sơng Mã bao gồm kênh Chính dài 16,4 km, kênh chính Bắc dài 58,5 km, kênh chính Nam dài 43,3 km, 55 kênh cấp I, 150 kênh cấp II, 72 kênh cấp III đang được triển khai thi công để dảm bảo cung cấp nước cho 32.831 ha của 6 huyện Ngọc Lặc, Thường Xuân, Thọ Xuân, Cẩm Thủy, Yên Định và Thiệu Hóa Sau khi hệ thống kênh Bắc sơng Chu – Nam sơng Mã hồn thành sẽ đảm nhận tồn bộ diện tích mà hiện nay trạm bơm Kiểu và các trạm bơm vùng tả Thọ Xuân đang phục vụ
Trang 141.2.1.2 Hồ Sông Mực
Hồ Sông Mực được bắt đầu xây dựng từ năm 1977, hoàn thành các hạng mục chính năm 1981 có diện tích lưu vực 236 km2, hệ số dịng chảy 0,44, dung tích 200.106 m3; Whi=187.106 m3; Wsc=323.10^6 m3; Qtrtk0,5%=267 m3/s; tưới cho 11344ha; cắt giảm lũ với tần suất P=0,5%; giảm đỉnh lũ từ 2.400 m3
/s xuống còn 200m3/s Hạn chế ngập lụt sông Yên 4540ha, phát điện 1,8 Mw, hệ số lợi dụng kênh mương bằng 0,687, năm 1999 được quy định là 0,7, qtk=1,1 l/s/ha
Năm 2007 được nâng cấp, các chỉ tiêu thiết kế: MN chết: +18,0m; MNDBT=+33,0m tương úng với Whi=180.106
m3; cao trình đỉnh đập đất +39,40m; cao trình tường chắn sóng +40,4m; xây dựng tràn xả sâu cửa van cung đóng mở bằng thủy lực, cao trình ngưỡng tràn +28,0m; 2 cửa van điều tiết gồm cửa nxbxh= 2x(4x5)m, đảm bảo cấp nước cho 11.344 ha, cấp nước cho nhà máy đường Nông Cống, nhà máy giấy Lam Sơn và khu kinh tế Nghi Sơn, cắt giảm lũ với tần suất P=0,5%, giảm đỉnh lũ từ 2.400 m3/s xuống cịn 200m3/s Hạn chế ngập lụt sơng n 4540ha
Trang 151.2.1.3 Hồ Yên Mỹ
Hồ n Mỹ được xây dựng năm 1978 có diện tích lưu vực 137 km2
, dung tích 61.106 m3, Whi=58.106 m3, tưới cho 5840 ha, qtk= 1,33 l/s/ha, qmin= 0,56 l/s/ha, hệ số lợi dụng kênh mương bằng 0,75
Hình 1.3 Hồ n Mỹ huyện Nơng Cống, tỉnh Thanh Hóa
Năm 2003 được nâng cấp, các chỉ tiêu thiết kế như sau, MN chết= +8,45m; MNDBT= +20,36m tương ứng Whi= 83.106
m3; MNSC= +23,03 m ứng với Wsc= 124,6.106
m3; cao trình đỉnh đập đất +24,5m; đỉnh tường chắn sóng +25,03 m; xây dựng tràn xả sâu ba cửa van cung 3*(bxh)= 3*(6x3,86)m; Qtran= 454 m3/s, đảm bảo cấp nước cho 5840 ha và cấp nước 55000 m3/ ngày đêm cho khu kinh tế Nghi Sơn, cắt giảm 50% tổng lượng lũ của sông Thị Long với tần suất P=1%
Ngồi 3 hồ chứa trên thì Thanh Hóa còn một số hồ chứa lớn khác như hồ Hao Hao, hồ Thung Bằng, hồ Đồng Ngư, Bỉnh Công, Tây Trác, Đồng Bể, Cống Khê, Đồng Chùa, Kim Giao II có dung tích trên 3 triệu m3
Trang 16Hình 1.4 Hồ Cống Khê huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa
1.2.2 Các hồ chứa nhỏ
Tỉnh Thanh Hóa có 577 hồ chứa nhỏ Từ năm 2000 đến năm 2014 số hồ được đầu tư sửa chữa, nâng cấp là 196 hồ, còn lại 401 hồ chứa được sửa chữa, nâng cấp, trong đó có 108 hồ đã bị hư hỏng nặng, khơng đảm bảo an tồn cần được ưu tiên sửa chữa, nâng cấp Tình trạng chung của các hồ như sau:
- Đập đất, thấp, mặt cắt đập nhỏ, chiều rộng mặt đập bé, khơng có thiết bị thoát nước hạ lưu, mái thượng hạ lưu bị xói lở nghiêm trọng, mái hạ lưu bị thấm khi hồ tích đầy nước, mái hạ lưu thấm xuất hiện cung trượt
- Cống lấy nước: các cống xây dựng từ lâu, cửa van vận hành bố trí ở phía thượng lưu đập nên khó khăn khi vận hành; Đa số bị hiện tượng lùng mang và lùng đáy cống, cửa cống là cửa van phẳng đóng khơng kín, dàn đóng mở, cầu cơng tác đã bị hư hỏng nhiều, thiếu kinh phí tu bổ sửa chữa, địa phương chỉ đủ kinh phí để sửa các hư hỏng nhỏ
Trang 171.2.3 Hiện trạng cấp nước các hồ chứa
Thanh Hóa có 610 hồ chứa nước đang phục vụ tưới cho hơn 71.305 ha Các hồ chứa được phân theo dung tích như sau:
- Loại Wtrữ>10.106 m3: 04 hồ; - Loại 3.106 m3< Wtrữ< 10.106 m3: 10 hồ; - Loại 1.106 m3< Wtrữ< 3.106 m3: 35 hồ; - Loại 0,5.106 m3< Wtrữ< 1.106 m3: 66 hồ; - Loại 0,2.106 m3< Wtrữ< 0,5.106 m3: 317 hồ; - Loại Wtrữ< 0,2.106 m3: 178 hồ
Các cơng trình hồ chứa của tỉnh Thanh Hóa chủ yếu được xây dựng từ những năm 1970, 1980, trong số đó có nhiều cơng trình do nhân dân tự xây dựng bằng phương pháp thủ cơng Đến nay, mặc dù đã có nhiều cơng trình được đầu tư sửa chữa nâng cấp nhưng tồn tỉnh vẫn cịn 400 cơng trình xuống cấp trong đó có 110 hồ chứa (tưới cho 5.026 ha) đã bị hư hỏng lớn, khơng đảm bảo an tồn, khơng còn phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành và chưa có vốn để đầu tư
Các hồ đều có tình trạng chung là:
- Đập đất thấp, chiều rộng mặt đập bé, khơng có thiết bị thốt nước hạ lưu, mái thượng hạ lưu bị xói lở nghiêm trọng, mái hạ lưu bị thấm khi hồ tích đầy nước, mái hạ lưu thấm xuất hiện cung trượt có nguy cơ vỡ
- Cống lấy nước: Các cống xây dựng từ lâu, cửa van vận hành bố trí ở phía thượng lưu đập nên khó khăn khi vận hành; Đa số bị lùng mang và đáy cống, cửa cống là cửa van phẳng đóng khơng kín, dàn đóng mở, cầu công tác đã bị hư hỏng
Trang 181.2.4 Hiện trạng hệ thống cơng trình
Tỉnh Thanh Hóa có 2.250 cơng trình tưới tiêu đầu mối Trong đó có 02 hồ chứa nước cấp quan trọng Quốc Gia là hồ Cửa Đặt và hồ Sông Mực, 09 hồ chứa nước quan trọng cấp tỉnh là hồ Yên Mỹ, Đồng Ngư, Bỉnh Công, Tây Trác, Đồng Bể, Cống Khê, Đồng Chùa, Kim Giao II
- Tổng số hồ chứa là 610 hồ trong đó: Có 432 hồ chứa có diện tích tưới Ft≥ 10ha
- Đập dâng 831 cái, trong đó 368 đập dâng có diện tích tưới Ft≥ 10ha - Trạm bơm các loại:
+ Trạm bơm tưới 788 trạm + Trạm bơm tiêu 64 trạm
Trạm bơm tưới tiêu kết hợp 39 trạm
Trong số những cơng trình tưới trên có 6 hệ thống lớn theo thiết kế đảm bảo tưới được từ 4.000 đến 50.000 ha như hồ Cửa Đặt 86.000ha, đập Bái Thượng 50.000 ha, Trạm bơm Sa loan 4000 ha, hồ Yên Mỹ 5800ha, Trạm bơm Kiểu 14.000 ha hồ Sông Mực 11.800 ha, trạm bơm Hoằng Khánh 19.000 ha
Tổng năng lực tưới theo thiết kế: 222.000 ha
Trang 19Tổng năng lực khai thác: 151.000 ha
Trong đó: - DNTN quản lý: 85.000 ha - Các thành phần khác quản lý: 66.000 ha + Tưới tự chảy (Hồ, đập dâng): 83.500 ha Trong đó: - DNTN quản lý: 43.000 ha - Các thành phần khác quản lý: 40.000 ha + Tưới bơm điện: 67.500 ha Trong đó: - DNTN quản lý: 42.000 ha
- Các thành phần khác quản lý: 25.500 ha Tưới màu và cây công nghiệp: 30.000 ha
Kênh mương đã kiên cố 3.537,20/ 7.185 km đạt gần 50% kế hoạch, trong đó kênh liên huyện, liên xã 733,69/ 1.486 km đạt 49,30%, kênh nội đồng 2.803,6 km/5.612 km đạt 50% (các huyện đồng bằng 2.445,9/ 4.653,8km đạt 52,5% kế hoạch, các huyện miền núi 352,22/ 958,149 km đạt 36,7% kế hoạch)
Công ty thủy nông sông Chu đã làm được 455,08/1103 km đạt 41,3%; công ty thủy nông Bắc sông Mã 111,2/272,9 km đạt 40,74%, công ty thủy nông Nam sông Mã 79,1/110 km đạt 72%
Tuy nhiên vào những năm nắng nóng, hạn hán gay gắt vẫn cịn nhiều diện tích thiếu nước, như năm 1998, 2010 diện tích hạn tồn tỉnh lên tới 45.000 ha thời gian kéo dài nhiều tháng, từ tháng I đến tháng IV và tháng VI đến tháng VII
Trang 20Bảng 1.1 Bảng các nhà máy trồng mía (đơn vị tính: ha) Nhà máy Năm 2010 Năm 2020 Tổng Bố trí trên đất Tổng Bố trí trên đất Đất đồi Ruộng chuyên màu Đất bãi Đất đồi Ruộng chuyên màu Đất bãi 1 Việt - Đài 16.754 11.946 2.256 2.552 16.754 11.946 2.256 2.552 2 Lam Sơn 24.000 19.890 1.268 2.842 24.000 19.890 1.268 2.842 3.NôngCống 6.012 5.387 625 6.012 5.387 625 Tổng 46.766 37.223 3.524 6.019 46.766 37.223 3.524 6.019
Nguồn: Rà sốt tổng quan mía đường Việt Nam – Viện QHTL
Căn cứ vào địa hình vùng mía và các cơng trình thủy lợi hiện có, khả năng các vị trí có thể xây dựng cơng trình thủy lợi, tồn tỉnh có khoảng 13.000 ha có thể cung cấp nước tưới nhưng chưa có cơng trình thủy lợi
Bảng1.2 Bảng tổng hợp diện tích mía có khả năng tưới
Vùng nguyên liệu NMĐ Diện tích mía nguyên liệu (ha) Diện tích có khả năng
Trang 21Tuy nhiên để tưới cho mía cần phải xây dựng các cơng trình phù hợp Ngồi cây mía, các cây công nghiệp khác hầu hết đang nhờ nước mưa
Bảng 1.3 Tổng hợp tình hình cấp nước sản xuất nông nghiệp theo lưu vực [10]
Tên lưu vực Dân số Flv(km2) Đất NN (ha) Đất có thể tưới (ha) Đất đã được tưới (ha) Sơng Mã 2.005.925 8.230 134.946 107.404 56.838 Sông Yên 964.651 1.996 63.150 53.544 43.754 Sông Hoạt 325.678 200 21.618 18.781 11.499 Sông Bạng 234.182 236 17.216 12.319 5.468 Lưu vực khác 36.924 447 3.912 1.451 982 Tổng cộng 3.567.360 11.109 240.842 193.499 118.541 Như vậy trong phạm vi tồn tỉnh cịn 74.958 ha đất có thể tưới nhưng chưa được tưới do chưa có cơng trình thủy lợi
Các khu vực khó tưới hiện nay ở Thanh Hóa, tập trung ở 2 vùng chính là ven biển và trung du miền núi
Hầu hết các hồ chứa ở tỉnh hiện tại đều không đủ nước để cung cấp theo yêu cầu dùng nước Bên cạnh đó, hệ thống kênh mương lại chưa hoàn chỉnh, đồng bộ cũng như chưa được kiên cố hóa càng làm cho tình trạng thiếu nước càng thêm trầm trọng
1.2.5 Công tác quản lý khai thác hồ đập trong tỉnh Thanh Hóa
Trang 22Đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân vận hành của Cơng ty có trình độ, chun mơn quản lý, vận hành hồ chứa; công tác quản lý vận hành theo quy trình nên ít xảy ra sự cố
- Các địa phương (trực tiếp là các HTX, UBND xã hoặc thôn) được giao quản lý 566 hồ có quy mơ vừa và nhỏ phục vụ tưới cho 23.240 ha Do thiếu cán bộ kỹ thuật, người quản lý vận hành hồ chứa chưa được đào tạo, công tác quản lý an toàn đập thiếu sự quan tâm từ cấp chính quyền huyện, thiếu kinh phí duy tu bảo dưỡng nên hồ xuống cấp nhanh và thường xảy ra sự cố
- Công tác lập tờ khai quản lý an toàn đập
Tổng số hồ chứa trên địa bàn tỉnh đã lập tờ khai quản lý an toàn đập theo quy định là 426/610 hồ chứa
Đối với các hồ chứa do công ty quản lý, tờ khai quản lý an tồn đập của cơng ty được kê khai đầy đủ nội dung các thông tin trong tờ khai do các cơng trình của cơng ty quản lý tài liệu lưu trữ đầy đủ; Đối với các cơng trình do các Hợp tác xã, UBND xã quản lý tờ khai quản lý an toàn đập số liệu kê khai cịn thiều nhiều do các cơng trình đã được xây dựng từ những năm 1970, 1980 do nhân dân xây dựng thủ cơng, khơng có tài liệu lưu trữ
Đối với các cơng trình hồ chứa chưa có tờ khai quản lý an tồn đập, UBND tỉnh Thanh Hóa đã giao Sở Nơng nghiệp và PTNT Thanh Hóa đơn đốc, chỉ đạo các Chủ đập tiếp tục kê khai đăng ký an toàn đập, nhất là các hồ đập đã được cải tạo nâng cấp
- Công tác kiểm định an tồn đập
Hồ chứa nước có dung tích trữ bằng hoặc lớn hơn 10 triệu m3
Trang 23Hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 10 triệu m3: Đến nay chưa có hồ nào tiến hành cơng tác kiểm định an tồn đập do chưa có kinh phí để thực hiện
- Cơng tác lập phương án phòng chống lũ lụt cho vùng hạ du đập Hàng năm trên địa bàn tỉnh mới chỉ lập phương án phòng, chống lũ lụt cho vùng hạ du đập của 03 cơng trình hồ chứa gồm: hồ Yên Mỹ, hồ Sông Mực và hồ Cửa Đạt Tuy nhiên việc lập phương án phòng chống lũ lụt cho vùng hạ du đập mới chỉ dựa vào bản đồ khu vực kết hợp với việc điều tra nghiên cứu tại thực địa, khơng có kinh phí để xác định, tính tốn cụ thể, chưa đáp ứng đúng và đầy đủ theo hướng dẫn tại mục IV của Thông tư số 33/2008/TT-BNN
- Về quy trình vận hành điều tiết các hồ chứa nước
Hiện tại, có 64/610 hồ chứa có quy trình vận hành được duyệt theo quy định Các hồ chứa còn lại chủ đập chưa lập quy trình vận hành trình cơ quan quản lý Nhà nước có thẩm quyền phê duyệt mà chỉ vận hành hồ chứa theo kinh nghiệm
- Tình hình thực hiện các quy định về quản lý vận hành, khai thác và kiểm tra hồ chứa
Trang 24xã mới chỉ lập phương án PCLB chung cho tồn xã trong đó có phần phịng chống bão lụt cho hồ chứa, chưa có phương án riêng cho cơng trình nên khi có tình huống xảy ra thì lúng túng trong xử lý
- Đối với 04 hồ chứa (Hồ Cửa Đạt, hồ Sông Mực, hồ Yên Mỹ và hồ Đồng Chùa) có tràn xả lũ là tràn có cửa thì việc vận hành tích nước, xả nước được tuân thủ theo quy định, tổ chức theo dõi chặt chẽ diễn biến mực nước trong hồ chủ động xả nước theo quy định Trước khi xả lũ, chủ hồ đã thông báo cho các địa phương vùng hạ du đúng theo quy định được phê duyệt trong phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du đập Cịn lại 606 hồ chứa trên địa bàn tồn tỉnh là tràn xả lũ tự động, phần lớn không có tràn xả lũ sự cố, khi nước về lớn hơn ngưỡng tràn là nước tự động tràn qua đập, loại hồ này khơng có khả năng điều tiết lũ Vì vậy, dù có phương án điều tiết thì cũng rất khó khăn trong việc quyết định tích nước hoặc xả lũ, khi có mưa lớn và hồ đã tích nước đầy sẽ là trường hợp rất nguy hiểm cho an toàn hồ chứa
- Đối với việc quan trắc khí tượng thủy văn và theo dõi mực nước hồ: + Các hồ chứa vừa và lớn do các công ty TNHH một thành viên KTCTTL quản lý đều thực hiện tốt việc quan trắc mực nước hồ và lượng mưa theo quy định, theo dõi chặt chẽ diễn biến mực nước, đối chiếu với mực nước hồ được phép giữ quy định trong quy trình vận hành
+ Các hồ chứa nhỏ do địa phương quản lý không được theo dõi diễn biến mực nước hồ thường xuyên Trong thời gian trước, trong và sau thời gian mưa bão có theo dõi nhưng khơng được ghi chép
Trang 25nhiên, đối với hồ Cửa Đạt do cơng trình đang trong giai đoạn chuyển giao nên chưa đo đủ các chỉ tiêu thấm qua thân đập, chưa cung cấp các chỉ tiêu đánh giá thấm, chưa thực hiện được quan trắc động đất vì Ban Quản lý đầu tư xây dựng thủy lợi 3 (gọi tắt là Ban 3) chưa lắp đặt và bàn giao cho Công ty quản lý
- Công tác duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên: Đối với các hồ chứa do các Công ty TNHH một thành viên KTCTTL quản lý thì việc thực hiện duy tu bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên được tuân thủ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Các hồ chứa vừa và nhỏ do địa phương quản lý chưa thực sự được quan tâm do thiếu đội ngũ kỹ thuật
- Công tác phân cấp quản lý, khai thác các cơng trình hồ chứa nước trên địa bàn tỉnh
Thực hiện các quy định tại Nghị định 72/2007/NĐ-CP, các hồ chứa phải được giao cho đơn vị có đủ năng lực chuyên mơn và điều kiện quản lý đảm bảo an tồn hồ Năm 2014, để đảm bảo an toàn cho vùng hạ du hồ chứa và khu Kinh tế Nghi Sơn, UBND tỉnh Thanh Hóa đã thực hiện phân cấp 11 hồ chứa từ các tổ chức hợp tác dùng nước trên địa bàn huyện Tĩnh Gia về Công ty TNHH một thành viên Sông Chu quản lý, vận hành (Công văn số 12327/UBND-NN ngày 15/12/2014 của UBND tỉnh Thanh Hóa)
Sau khi rà sốt, trên địa bàn tỉnh còn 388 hồ chứa có dung tích từ 200.000 m3 trở lên cần thực hiện phân cấp quản lý cho các Công ty TNHH một thành viên KTCTTL quản lý, vận hành
• Khó khăn, tồn tại
Trang 26- Trình độ năng lực của cán bộ, cơng nhân quản lý hồ, nhất là các hồ nhỏ do địa phương quản lý chưa qua đào tạo nên khó khăn cho công tác quản lý, khai thác, chưa đáp ứng được yêu cầu quy định của tổ chức, cá nhân tham gia quản lý khai thác cơng trình thủy lợi được quy định tại Thông tư số 40/2011/TT-BNNPTNT ngày 27/5/2011 của Bộ Nông nghiệp và PTNT Hiện nay trên địa bàn tỉnh còn 325 người trực tiếp vận hành các cơng trình hồ chứa chưa được đào tạo nghề, các tổ chức hợp tác dùng nước khơng có kinh phí để hỗ trợ người lao động được tham gia học nghề
- Nguồn kinh phí cấp bù thủy lợi phí cấp về cho các đơn vị hàng năm chưa đáp ứng được về số lượng cũng như thời gian (kinh phí cấp ứng theo Quyết định 59/QĐ-TTg ngày 30/9/2010) do vậy rất khó khăn cho các đơn vị, mức chi phí cho cơng tác duy tu bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên đạt tỷ lệ rất thấp chỉ từ 5-11%, do vậy các công trình khơng tránh khỏi bị xuống cấp và hư hỏng
- Nguồn vốn cho sửa chữa, nâng cấp theo chương trình an tồn hồ chứa cịn hạn chế, khơng được bố trí thường xun, kinh phí cấp bù thủy lợi phí chỉ đủ để thực hiện công tác quản lý, vận hành và sửa chữa, bảo dưỡng nhỏ, các hư hỏng lớn khơng có đủ kinh phí sửa chữa kịp thời, dẫn đến các cơng trình hồ chứa bị xuống cấp gây mất an toàn
Trang 27Kết luận chương 1
Thanh Hóa là khu vực có địa hình phức tạp, khí hậu khắc nghiệt bão lũ, hạn hán gia tăng cả cường độ lẫn tần suất Đời sống của nhân dân còn nhiều khó khăn, tuy nhiên tiềm năng phát triển kinh tế rất lớn, là khu vực có nhiều hồ chứa Đa số các hồ chứa này được xây dựng từ những năm 1980-1990 trong điều kiện kinh tế cịn khó khăn, kỹ thuật còn hạn chế, chưa phát triển nên mức đầu tư cịn chưa thỏa đáng vì vậy mức đảm bảo an toàn cho hồ chứa chưa cao, nhiệm vụ, quy mơ của cơng trình cịn bị hạn chế, chủ yếu cấp nước cho nông nghiệp mà thiếu cấp nước cho các ngành khác (thủy sản, công nghiệp, sinh hoạt )
Do yêu cầu phát triển kinh tế xã hội dẫn đến nhu cầu dùng nước ngày càng tăng cao Theo chiến lược phát triển Thủy lợi của Bộ NNPTNN đến năm 2020, nhu cầu dùng nước của các tỉnh miền Trung nói chung và của Thanh Hóa nói riêng tăng 20-25% so với năm 2010 Hầu hết các hồ chứa ở tỉnh hiện tại đều không đủ nước để cung cấp theo yêu cầu, hệ thống kênh mương lại chưa hoàn chỉnh, đồng bộ cũng như chưa được kiên cố hóa càng làm cho tình trạng thiếu nước càng thêm trầm trọng
Trang 28CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG HỒ CHỨA SƠNG MỰC THEO CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ MỚI
2.1 Giới thiệu cơng trình
2.1.1 Vị trí địa lý
Hồ chứa nước Sông Mực được xây dựng năm 1977 và được đưa vào khai thác năm 1981 Sông Mực là một phần thượng nguồn sơng n Vị trí đập chính ở 19031’ vĩ độ Bắc và 105031’ kinh độ Đông thuộc địa phận xã Hải Long, Hải Vân huyện Như Thanh, tỉnh Thanh Hóa
Lưu vực giới hạn từ 190
28’÷19041’ vĩ độ Bắc và 1050
25’÷105035’ kinh độ Đơng
Hình 2.1 Vị trí hồ chứa nước Sơng Mực-tỉnh Thanh Hóa
2.1.2 Địa hình, địa lý tự nhiên lưu vực
Trang 29Lưu vực 236 km2 trong đó có 16,023 km2 thuộc vườn Quốc Gia Bến En được bảo tồn khá tốt, các khu vực khác thuộc vùng núi Như Xuân, Nghệ An cũng được bảo vệ đã và đang tái sinh tốt Toàn bộ trong lưu vực khơng có nhà máy cơng nghiệp, dân cư thuần nông nên môi trường tương đối ổn định
Hồ có hơn 20 hịn đảo lớn nhỏ và cùng với Vườn quốc gia Bến En tạo nên cảnh quan thiên nhiên tuyệt đẹp Sơng chính tính đến đập sơng Mực có chiều dài là 26,2Km
Lớp phủ thực vật: Phần thượng nguồn có rừng cây rậm rạp và là vùng Rừng quốc gia Bến En
Địa hình: Là vùng đồi núi không cao, sườn thoải
Địa chất: Phần lớn là đất bazan phiến thạch được hình thành do phong hóa của đá gốc tại chỗ, đa số phát triển trên trầm tích Cấu tạo địa chất khơng dày
2.1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn
Khí hậu Thanh Hóa nói chung, vùng hồ Sơng Mực nói riêng mang đặc điểm chung của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, vùng chuyển tiếp giữa khí hậu Bắc bộ và khu 4 cũ Trong năm khí hậu phân thành 2 mùa rõ rệt: Mùa
nóng và mùa lạnh (mùa mưa và mùa khô)
Mùa mưa từ tháng VIII đến tháng XI (4 tháng), lượng mưa chiếm (80
85)% lượng mưa năm Mặt khác mùa mưa là mùa có nhiều hoạt động mạnh của nhiều hình thế thời tiết nguy hiểm, phức tạp và rất khác nhau như Bão, áp thấp nhiệt đới, hội tụ nhiệt đới, áp cao lạnh, áp thấp nóng v.v nên thường gây ra mưa lũ lớn Đặc biệt khi có bão thường gây ra mưa lớn trên diện rộng với lượng mưa (200 500)mm, gió mạnh với tốc độ (45 55)m/s, đặc điểm gió giật và chuyển hướng Bình qn hàng năm Thanh Hóa chịu trực tiếp một trận bão thường xuất hiện vào tháng IX chiếm 48% và chịu ảnh hưởng 3,3 trận bão xuất hiện vào tháng VIII, IX và tháng X Nhìn chung đầu mùa thường bão nhỏ hoặc áp thấp nhiệt đới; cuối mùa thường bão lớn hoạt động mạnh trên diện rộng
÷
Trang 30Mùa khô từ tháng XII đến tháng VII (8 tháng) Mùa khơ dài, ít mưa,
nắng nóng, gió nhiều dẫn đến khả năng bốc hơi lớn
Đầu mùa thường xuyên bổ sung và tăng cường áp cao lạnh từ lục địa Trung Hoa hướng Bắc-Đơng Bắc nên khí hậu thường khơ hanh, ít mưa
Giữa mùa do kết hợp áp cao phụ Biển đông tạo ra mưa phùn kéo dài, nên khí hậu lạnh và ẩm ướt
Cuối mùa do hoạt động mạnh của gió mùa Tây-Nam từ vịnh Ben-Gan qua Lào rồi vượt dãy Trường Sơn, do thăng giáng đoạn nhiệt mất năng lượng khi lên cao đông tụ lại gây mưa phía Tây Trường Sơn, hơi nóng bốc lên nên khi sang vùng Thanh Hóa tạo thành gió Tây khơ nóng
Đặc biệt hoạt động của gió Tây xuất hiện vào tháng V đến tháng VII, cao điểm vàocuối tháng VI và đầu tháng VII Mỗi đợt gió Tây khơ nóng thường từ (1 4) ngày, có đợt (5 7) ngày, thậm chí kéo dài 12 ngày (16 27 / 6 / 1973) tại Như Xuân
Những đặc trưng khí hậu chủ yếu trong vùng đo được tại Trạm khí hậu Như Xuân thống kê được như sau:
* Nhiệt độ khơng khí: T (0
C)
Thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa có nền nhiệt độ khá cao Nhiệt độ trung bình nhiều năm 23,10C Mùa Đông nhiệt độ trung bình tháng giảm xuống dưới 200C Tháng 1 là tháng lạnh nhất trong năm Có lúc nhiệt độ tối thấp xuống đến 3,1o
C (02/01/1974) Bước sang các tháng mùa hè nhiệt độ tăng cao trung bình tháng trên 25o
C
Từ tháng V đến tháng VII là những tháng nóng nhất trong năm, có khi nhiệt độ tối cao lên đến 41,7o
C (12/5/1966) Nhiệt độ trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất trong tháng, năm như bảng 1-1
Trang 31Bảng 2.1 Nhiệt độ trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất trong tháng, năm T (0C) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm ToBq 16,5 17,3 20,0 23,6 27,3 28,6 28,9 27,8 26,5 24,2 20,8 17,9 22,6 Tomax 32,9 35,0 37,3 38,9 41,7 40,1 40,1 39,0 35,8 35,6 31,6 30,5 41,7 Tomin 3,1 6,1 7,3 12,0 16,9 18,9 21,2 21,7 18,0 13,9 8,7 3,8 3,1 • Độ ẩm khơng khí: U (%)
Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm 85% Ba tháng mùa Xuân là thời kỳ ẩm ướt nhất trong năm, độ ẩm trung bình có tháng đạt 90% Các tháng cuối mùa Thu và đầu mùa Đông là thời kỳ khô hạn nhất trong năm Độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình tháng xuống dưới 60% Độ ẩm tương đối trung bình, thấp nhất tháng, năm ghi trong bảng dưới đây:
Độ ẩm tương đối trung bình, trung bình thấp nhất và thấp nhất tuyệt đối tháng, năm như bảng 1-2
Bảng 2.2 Độ ẩm tương đối trung bình, trung bình thấp nhất và thấp nhất tuyệt đối tháng, năm U (%)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
UBq (%) 86 88 90 88 84 82 81 85 86 84 83 83 85 U min (%) 68 73 75 72 59 58 57 65 67 62 59 64 57
* Bốc hơi: Z (mm)
Trang 32Bảng 2.3 Lượng bốc hơi trung bình tháng, năm X (mm)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng
ΔZ(mm) 9,4 7,3 8,1 10,1 19,2 24,5 25,9 16,7 13,0 15,4 15,3 13,7 178,7
* Gió: V (m/s)
Hướng gió thịnh hành trong mùa Hè là gió Tây Nam và Đơng Nam, vào mùa Đơng thường có gió Bắc và Đơng Bắc Tốc độ gió trung bình tại trạm Như Xn: 1,5 m/s Tốc độ gió lớn nhất > 20 m/s Tốc độ gió trung bình, lớn nhất tháng, năm ghi trong bảng dưới đây
Bảng 2.4 Tốc độ gió trung bình, lớn nhất tháng, năm V (m/s)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
VBq (m/s) 1,4 1,4 1,3 1,4 1.8 1,8 1,8 1,5 1,5 1,6 1,4 1,3 1,5
Vmax (m/s) 12 12 >20 >20 >20 >20 >20 >20 >20 >20 >20 >16 >20
* Nắng: G (giờ)
Số giờ nắng trung bình nhiều năm 1764,7 giờ Các tháng mùa Hè, từ tháng 5 đến tháng 10 là những tháng nắng nhất trong năm (khoảng 160 - 200 giờ mỗi tháng) Tháng 2 và tháng 3 là các tháng rất ít nắng (chỉ đạt trên 40 - 50 giờ mỗi tháng) Số giờ nắng trung bình tháng, năm cho trong bảng dưới đây
Bảng 2.5 Số giờ nắng trung bình tháng, năm G (giờ)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Giờ (h) 76,5 40,8 55,4 120,5 221,6 211,19 257,3 187,2 174 165,5 126,7 115 1751,69
* Mưa: X (mm)
Trang 33Thống kê chuỗi số liệu tại các trạm này sau khi cập nhật đến 2012, lượng mưa bình quân tại các trạm như sau:
Lượng mưa bình quân trạm Như Xuân (1964-2012): Xtb=1702,5mm; Lượng mưa bình quân trạm Yên Mỹ (1961-2012): Xtb=1690,8mm; Lượng mưa trung bình 2 trạm này là 1696,7mm Trạm Như Xuân gần lưu vực hồ nhất do vậy có thể lấy lấy lượng mưa bình qn lưu vực theo trạm Như Xuân là 1702,5mm Kết quả này phù hợp với bản đồ đẳng trị mưa năm khu vực (từ 1600-2000mm) Phân tích xu thế chuỗi lượng mưa tại trạm Như Xuân từ 1964-2012 cho thấy tổng lượng mưa năm đang có xu hướng giảm
Sử dụng phương pháp năm đại biểu để tiến hành phân phối lượng mưa năm thiết kế, dựa vào chuỗi tài liệu mưa năm trạm Như Xuân từ năm 1964-2012 chọn các năm có lượng mưa xấp xỉ bằng các năm thiết kế và có phân phối bất lợi cho canh tác nông nghiệp tương ứng với năm nhiều nước (tần suất P=25%), năm nước trung bình (tần suất P=50%) và năm ít nước (tần suất P=85%)
Kết quả tính phân phối mưa năm thiết kế ứng với các tần suất 25%,50%,85% được trình bày trong bảng và hình vẽ sau:
Bảng 2.6 Phân phối mưa năm thiết kế X (mm)
Tần suất Năm ĐB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm P=25% 1984 8,2 20,4 11,7 159,7 210,6 225,3 147,5 182,8 545,5 216,6 232,7 16,1 1977,0 P=50% 1999 12,4 10,0 42,8 83,7 270,0 128,8 138,9 222,2 40,1 582,7 120,1 33,7 1685,5 P=85% 1966 51,6 16,0 86,2 12,6 256,6 97,6 22,9 139,2 50,9 479,5 159,8 33,7 1406,7
+ Đặc điểm thủy văn
Dịng chảy trong năm là sản phẩm của khí hậu Phù hợp với chế độ mưa,
Trang 34Theo tài liệu thực đo dòng chảy Trạm Xuân Thượng và Xuân Cao: mùa
lũ từ tháng 8 - tháng 10 (trong 3 tháng mùa lũ) tổng lượng dòng chảy chiếm
(65 - 70)% tổng lượng dòng chảy cả năm Tháng lớn nhất tháng 9 chiếm tới 29,4% tổng lượng dòng chảy, tháng nhỏ nhất tháng 3 chiếm 1,4% lượng dòng chảy, dòng chảy xuất hiện thấp nhất trong năm thường vào đầu tháng 4
2.1.4 Đặc điểm dân sinh, kinh tế, xã hội
Diện tích trong vùng chủ yếu là rốn nước Hàng năm địa phương phải đối mặt với khơng ít những khó khăn do thiên tai bão lụt, gây mất mùa cục bộ trên diện tích chưa có các cơng trình thủy lợi để phục vụ cho tiêu úng khi lũ lụt vào mùa mưa Ngồi khó khăn mang tính đặc thù riêng này, vùng còn phải đối mặt với nhiều những khó khăn khác như: Xuất phát điểm về kinh tế còn thấp so với một số địa phương trong tỉnh, kết cấu hạ tầng chưa được đầu tư đồng bộ, nhất là các cơng trình thủy lợi phục vụ cho tiêu úng, tỉ lệ hộ nghèo còn cao so với các huyện đồng bằng trong tỉnh, giá cả thị trường, tình hình suy thối kinh tế nói chung v.v
Là một huyện thuần nơng kinh tế khó khăn, nguồn lực để xây dựng kết cấu hạ tầng để phát triển kinh tế thì là khá lớn so với khả năng Vấn đề làm thế nào để người nông dân có việc làm và tổ chức sản xuất kinh doanh có hiệu quả, tăng thu nhập cải thiện đời sống, đây là mục tiêu vơ cùng khó khăn đối với vùng Muốn nâng cao được đời sống vật chất thì phải chuyển dịch được cơ cấu lao động thông qua việc phát triển Doanh nghiệp, tiểu thủ công nghiệp gắn với đào tạo nghề cho người lao động mà vốn dĩ nông dân chỉ quen sản xuất nông nghiệp
Trang 35phát triển đời sống của nhân dân được cải thiện, lãnh đạo huyện Nông Cống đã có nhiều giải pháp tranh thủ sự hỗ trợ các nguồn lực của tỉnh, huyện, xã, tạo ra sự đồng thuận trong nhân dân huy động sự đóng góp của nhân dân đầu tư các cơng trình giao thơng, thủy lợi, hệ thống đê điều, hồ đập để phục vụ cho tưới tiêu và phòng chống thiên tai, khai thác tiềm năng lợi thế của vùng triều khi hệ thống đê điều đã được đầu tư
Cùng với việc phát triển kinh tế thì trên lĩnh vực văn hóa xã hội, quốc phòng an ninh được quan tâm nên thiết chế văn hóa, thể thao, mạng lưới trường lớp học, bệnh viện, trạm y tế từng bước được chuẩn hóa
Từ khi có hệ thống sơng Mực ra đời đã cắt giảm được lũ lụt cơ bản của vùng Nơng Cống, chủ động hồn tồn nước tưới nên việc canh tác cây trồng được chủ động, sản xuất nông nghiệp trong khu vực phát triển, đã tăng vụ, đa dạng cây, con trong sản xuất, sản phẩm nông nghiệp dôi dư và được xuất ra ngồi
Cơng nghiệp trong khu vực phát triển chậm, hiện tại có 3 nhà máy cơng nghiệp là Nhà máy Giấy Lam Sơn, Nhà máy Đường Nông Cống, Nhà máy chế biến hoa quả Như Thanh Các nhà máy quy mơ cịn nhỏ, sản lượng thấp
Hiện nay một số ngành nghề bắt đầu phát triển, cơ sở hạ tầng ngày một mở rộng, đời sống nhân dân dần được nâng cao Tính đến năm 2013 tình hình kinh tế – xã hội vẫn giữ được ổn định và đạt nhiều kết quả tốt
Tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 13,5% đạt kế hoạch đề ra, tăng 1,9% so với cùng kỳ Cơ cấu kinh tế: nông, lâm, thủy sản 31,4%; công nghiệp, xây dựng 35,9%; dịch vụ 32,7% (kế hoạch 31,2%; 34,9%; 33,9%) GDP bình quân đầu người đạt 13,5 triệu đồng/năm
Trang 36suất 57 tạ/ha, sản lượng 42.881 tấn; cây ngô 1.074 ha, năng suất 41,5 tạ/ha, sản lượng 4.457tấn, tổng sản lượng lương thực có hạt 47.338 tấn (đạt 96,1% kế hoạch năm Tăng 0,7% so với cùng kỳ)…
Sản xuất cơng nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp có bước tăng trưởng khá, các sản phẩm chủ lực đều tăng so với cùng kỳ Giá trị sản xuất công nghiệp năm 2013 đạt 140,99 tỷ đồng (tăng 24,1% so với cùng kỳ); trong đó giá trị sản xuất cơng nghiệp ngoài quốc doanh ước đạt 50,38 tỷ đồng (đạt 114 kế hoạch năm, tăng 25,2% so với cùng kỳ); các làng nghề truyền thống như nón lá, dệt chiếu, mây tre đan… tiếp tục phát triển
2.1.5 Khái quát về hệ thống thủy lợi hồ Sông Mực
2.1.5.1 Khái quát về hệ thống thủy lợi hồ Sông Mực
Công trình đầu mối hồ chứa nước Sơng Mực gồm các hạng mục: - Hồ chứa nước có dung tích tồn bộ 200 triệu m3
- Đập đất ngăn sông mái thượng lưu được bảo vệ bằng đá lát và bê tơng đổ tại chỗ
- Cống lấy nước chảy có áp kết hợp phát điện bằng ống thép đường kính D=245cm dày 12mm
- Tràn xả lũ có cửa van điều tiết gồm 2 cửa bxh = 2x(4.0x5.0) m Theo tiêu chuẩn cũ 285-2002 thì cấp cơng trình đầu mối: Cấp II
Bảng 2.7 Các thơng số kỹ thuật chính cơng trình đầu mối: (theo tiêu chuẩn 285-2002)
STT Thơng số kỹ thuật Đơn vị Trị số I – Đặc trưng lưu vực và dịng chảy
1 Diện tích lưu vực (Flv) km2 236
2 Chiều dài sơng chính km 26,2
Trang 37STT Thông số kỹ thuật Đơn vị Trị số
4 Lưu lượng bình quân nhiều năm (Qo) m3/s 6,16
5 Độ sâu dòng chảy BQNN (Yo) mm 823,14
6 Mơ đuyn dịng chảy BQNN (Mo) l/s/km2 26,1
7 Tổng lượng BQNN (Wo) 106 m3 194
8 Lưu lượng năm P=75% (Q75%
) m3/s 2,90
9 Tổng lượng năm P=75% (W75%) m3/s 91,5
10 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế P=0,5% m3/s 2397,4
11 Tổng lượng đỉnh lũ thiết kế P=0,5% m3/s 424,3
12 Lưu lượng xả lũ thiết kế P=0,5% m3/s 271,8
13 Diện tích tưới ha 11335
14 Lượng nước yêu cầu tưới 106m3 133,3
II – Các thông số của hồ chứa
15 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) m +33,0
16 Mực nước chết (MNC) m +18,0 17 Mực nước lũ thiết kế P= 0,5% (MNDGC) m +37,07 18 Dung tích tồn bộ 106m3 200 19 Dung tích hữu ích 106m3 187 20 Dung tích chết 106m3 13 21 Diện tích hồ ứng với MNDBT ha 2325 22 Diện tích hồ ứng với MNC ha 375 23 Hệ số dung tích β 1,0 24 Hệ số dịng chảy α 0,44
Trang 38STT Thông số kỹ thuật Đơn vị Trị số III- Quy mô kết cấu các hạng mục chính
A- Đập đất
26 Chiều cao đập lớn nhất m 38,0
27 Chiều dài đỉnh đập m 470
28 Cao trình đỉnh đập m +39,4
29 Cao trình tường chắn sóng m 5,0
B- Tràn xả lũ
30 Hình thức tràn Xả mặt 2 cửa van cung
31 Cao trình ngưỡng tràn m +28,0
32 Kích thước tràn (BxH) m 2x(4x5)
33 Hình thức tiêu năng Mũi phun
34 Chiều dài dốc nước sau tràn với i=12% m 55
35 Lưu lượng xả thiết kế (P=0,5%) m3/s 267
36 Cột nước tràn thiết kế (P=0,5%) m 9,22
C – Cống lấy nước
37 Cao trình ngưỡng cống m +13,45
38 Cao trình đáy cống hạ lưu m +12,5
39 Khẩu diện cống trước tháp m (2,5x2,5)
40 Khẩu diện cống sau tháp là ống tròn đường kính cm 245
41 Lưu lượng thiết kế m3/s 14,0
Trang 392.1.5.2 Hiện trạng hệ thống cơng trình
+ Đập đất: đồng chất, hiện tại đập làm việc bình thường Mái thượng lưu đập được gia cố bằng bê tông cốt thép từ cơ ở cao trình +28.5m đến cao trình đỉnh đập, từ cơ trở xuống chân mái thượng lưu chưa được gia cố
Bề rộng đỉnh đập là 5m, đã được rải nhựa nhưng qua quá trình sử dụng mặt đường bị hỏng, sụt lún; được xử lý tạm bằng cách đắp đất cấp phối bảo đảm xe nhỏ qua lại bình thường, cấm xe trọng tải lớn đi qua đập
Mái hạ lưu được lát đá từ đỉnh đập xuống cao trình +28,5m, chân mái hạ lưu trong phạm vi lịng sơng cũ có đống đá thốt nước; cao trình đỉnh đống đá là +16.50mlàm việc bình thường, nước chảy ra nhẹ và trong Tồn bộ mái hạ lưu đập khơng phát hiện thấy tổ mối, sạt lở, lún, thẩm lậu, hệ thống rãnh thốt nước làm việc bình thường, các cây cỏ được dọn sạch
+ Cống lấy nước: Được làm bằng ống thép, đoạn giữa có hiện tượng chuyển vị khi cửa van hạ lưu đóng Nhà tháp, máy đóng mở cửa van phẳng 2VĐ50, hoạt động bình thường
+ Tràn xả lũ: Hiện tại vẫn làm việc bình thường
+ Kênh Chính: Kênh lát có tổng chiều dài là 5000m, dọc kênh có 5 đầu mối là cống lấy nước tưới cho các hộ dùng nước
+ Kênh Nam: Tổng chiều dài 22,3 Km và đã kiên cố được 20,3 Km, dọc kênh có 9 đầu mối là cống lấy nước tưới cho các hộ dùng nước
Trang 40Bảng 2.8 Hệ thống kênh hồ Sông Mực
Kênh Chiều dài (km)
Diện tích TK(ha)
Mực nước
đầu kênh Lưu lượng TK
Kênh Chính 5 11.344 +12,6 13,6
Kênh Bắc 8,3 3.680 +7,9 6,36
Kênh Nam 22,3 7.664 +10,55 8,43
2.1.6 Hiện trạng sử dụng nước
Hồ Sông Mực hiện nay có nhiệm vụ:
- Đảm bảo nước tưới 2 vụ vùng 24 xã từ hữu ngạn Sông Nhơm đến tả ngạn sơng Thị Long với tổng diện tích ruộng trồng trọt là 11.344 ha
- Cắt giảm lũ Sông Mực do đó giảm nhẹ một phần nước nước lũ Sơng n, Sơng Nhơm, Sơng Hồng, Giảm diện tích bơm tiêu úng cho 4.500 ha
- Cấp nước sinh hoạt:
+ Nhà máy nước sạch Như Thanh, công suất 3.500 m3/ ngày đêm + Nhà máy nước sạch Vạn Hồ, cơng suất 2.500 m3/ ngày đêm + Nhà máy nước sạch Minh Thọ, công suất 2.500 m3/ ngày đêm - Cấp nước công nghiệp:
+ Nhà máy đường Nông Cống: Công suất =2x160 m3/h + Nhà máy giấy Nông Cống: Công suất =70m3
/h + Cấp nước cho khu kinh tế Nghi Sơn 70.000 m3/ngđ