Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu đánh giá các giải pháp lấy nước phục vụ sản xuất trong điều kiện mực nước sông Hồng bị hạ thấp cho hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn là do tôi làm và được sự hướng dẫn khoa học của

GS.TS Trần Đình Hòa và TS Nguyễn Quang Phi.Trong quá trình làm tôi có tham khảo

các tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc và các tài liệu tham khảo được thống kê chỉ tiết Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và phù hợp với

thực tiên của công trình Nêu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội ngày tháng năm 2019 TÁC GIÁ

Lê Thị Thùy

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước với đề tài “Nghiên

cứu, đánh giá các giải pháp lấy nước phục vụ sản xuất trong điều kiện mực nước

sông Hồng bị hạ thấp cho hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy, bạn bè đồng nghiệp và người thân Qua luận văn này, tác giả xin gửi lời cảm

ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu khoa học vừa

Đặc biệt, xin chân thành bày tỏ lời cảm ơn đến GS.TS Trần Đình Hòa và TS Nguyễn Quang Phi đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành làm luận văn Xin chân thành cảm ơn toàn thé quý thầy cô trong Khoa Kỹ thuật tài nguyên

nước, Trường Đại học Thuỷ lợi đã tận tình truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm

quý báu trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Xin chân thành cảm ơn nhóm đề tài “ Nghiên cứu tong thể giải pháp đập dâng nước nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước, đảm bảo an ninh nguồn nước cho vùng hạ du Sông Hồng” đã cung cấp các số liệu và các đơn vị liên quan đã giúp đỡ tôi rất nhiều

từ quá trình thực hiện luận văn.

Cuôi cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, đơn vi công tác và các đông nghiệp đã

hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Hà Nội ngày tháng năm 2019 TÁC GIÁ

Lê Thị Thùy

il

MỤC LỤC

"0527.1000 |

1 Mục tiêu nghiên CỨU - «<< 11T TH HH TH HH HH 3

2 Pham vi nghién CUU 8n nh 3

3 Đối tượng nghiên CUU ceeccececcesscsssscsssscsessessessessessssscsessessessessssssssssssessessessesseseeeeasees 3 II CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -:+¿ 3

2.Phương pháp nghiÊn CỨU - - G132 21133113311 13 11119101 1111 9111 H1 1H HH 4

CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIẢI PHÁP LÂY NƯỚC TRONG DIEU KIEN MUC NƯỚC SÔNG BỊ HẠ THÁP VA TONG QUAN VUNG

NGHIEN CUU woeeessesssssssssssssesssssecsssneeessnscessnsecesnsecesnnsecssnseessuneessnnsessanecsaneessnseessneeesanecs 6 1.1 Tổng quan các nghiên cứu về giải pháp lay nước trong điều kiện mực nước bị ha thẤp 5c 2c 21 212210211211 1171111211211 T111 11 1 1 1 1 1111 1 11111 g 6

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu thé giới -2- 5¿©++2+++2x++£x++zxtzrxerxeerxerrxee 6

1.2.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu ¿¿©¿25+++++++zx++rxezrxrrsesrxs 15 1.2.2 Hiện trang dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứu - 21

1.2.3 Tông quan về nguôn nước và hiện trạng cụm công trình dau môi Công Xuân

2.1 Phân vùng thủy lợi cấp nưƯỚC - ¿- 2 z9 EEE121121121717111 11111 cyye, 31

2.1.5 Tiêu vùng V : Tiêu vùng Cam Giang - TP Hải Dương 2-52-5252 32

2.1.7 Tiểu vùng VII : Tiểu vùng Bình Giang - Bắc Thanh Miện - 33

2.2 Định hướng phát triển các ngành kinh tế và chỉ tiêu dung nước của hệ thống thuỷ

2.2.2 Chỉ tiêu dùng NUGC - - - 1 191119 11 9111111111 11 9 1H HT HH nếp 42

2.3 Tính toán cân bằng nước của hệ thống -¿- 5¿©2+22++EE++Ex2EEvEEeerxeerkerred 58

2.3.1 Mô phỏng thủy lực hệ thống hiện nay cceccescscsssesssesssessessseessecssessesssecssecseeseeees 59

2.3.2 Cân bằng MUG eececccecsesseessessesscssessessessessscssessessesssessessessesssessessecsecssesiessessesaseeees 64

CHUONG 3: PHAN TÍCH, DANH GIÁ GIẢI PHAP DAP DANG LAY NƯỚC PHUC VU SAN XUAT CHO HE THONG THUY NONG BAC HUNG HAI TRONG DIEU KIEN MUC NƯỚC SONG HONG HA THAP scsssssssssseesssesessneeesnneeeenneees 69

3.1 Các co sở đề xuất giải Phap io ceeecceccccccscessesssessessessssssessessessusssessesscssssessessesseesseeses 69

3.1.1 Yêu cầu thực tiễn của dé Xuất ¿+ St v+ESEEESESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrrrrkrkerrree 69

3.2.3 Khả năng cấp nước của hệ thống Bắc Hung Hải trong trường hop xây dựng đập

a d.Ố - 77

1V

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, St ‡EEEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrrkrkrkerrrk

1 KET LUAN 2 KIEN NGHI

DANH MỤC BANG

Bang 1.1: Địa hình hệ thống Bắc Hung Hải phân theo các vùng -. - 17

Bảng 1.2: Lượng mưa trung bình nhiều năm tại vùng Bắc Hưng Hải 19

Bang 1.3: Nhiệt độ trung bình nhiều năm tại một số trạm trong vùng 19

Bang 1.4: Độ âm tương đối trung bình nhiều năm tại một số trạm trong vùng 20

Bảng 1.5: Tổng số giờ nắng trung bình nhiều năm tại một số trạm 20

Bảng 1.6: Tốc độ gió trung bình nhiều năm tại khu vực Bắc Hưng Hải 21

Bang 1.7: Số liệu hành chính, diện tích, dân số hệ thống Bắc Hung Hải 21

Bảng 1.8: Phân bố dân cư vùng Bắc Hưng Hải năm 2018 -2- 525525552 22 Bảng 1.9: Các thông số thiết kế cống Xuân Quan -2-52©5225222+2xc£zz+zsccsez 25 Bang 2.1: Cơ cau sử dụng đất hiện trạng và phương hướng cho phát triển nông nghiệp vùng Bắc Hưng Hải 2c 0112221112211 111 1111k 1kg nhờn 35 Bảng 2.2: Dự kiến phát triển đàn gia súc gia cầm ở các vùng theo các giai đoạn 37

Bảng 2.3: Dự báo dân số vùng Bắc Hưng Hải theo các giai đoạn -. - 40

Bảng 2.4: Hệ số tưới sơ bộ của hệ thống - 2-2 52 £+EE+£E£EE2EE£EEeEErErrrerrxee 50 Bảng 2.5: Hệ số tưới đã hiệu chỉnh của hệ thống -2- 22 5¿2c+2++£x++zxzszez 52 Bang 2.6: Hệ số tưới theo tháng các tiểu vùng (1/§/ha) ¿5c 5c s+c++£+£zEzxered 53 Bang 2.7 : Hệ số tưới thiết kế cho các tiểu VUNG eee cece ecsesseessessessessessessesseessesseeees 53 Bảng 2.8: Tiêu chuẩn dùng nước cho đô thị - 2 2s x£+E+££££+ezxzxzzrxerxee 55 Bảng 2.9: Lưu lượng nước yêu cầu ở giai đoạn hiện tại (m3/S) -+ <++<x++ 56 Bảng 2.10: Bang tong hợp nhu cau lưu lượng nước hiện tai của các tiểu vùng 3 tháng 0n 0 57

Bang 2.11 : Lưu lượng nước yêu cầu giai đoạn 2030 (m3/s) - 2-52 2 2+2 58 Bang 2.12: Biên tinh toán thủy lực vùng Bắc Hung Hai ccccccecscessessesseessessesseeseeees 62 Bảng 2.13: Đặc trưng các sông, mặt cắt địa hình hiện 510 63

Bảng 2.14: Cao độ - Diện tích các ô ruộng vùng Bắc Hưng Hải - - 64

Bang 2.15: Diện tích tưới hiện trang theo các tiểu vùng -. 2 5+ s+ce+sz+xcred 65 Bảng 2.16: Bảng đánh giá khả năng cấp nước cho hệ thống Bắc Hưng Hải 66

Bảng 3.1 : Khả năng lay nước của công Xuân Quan : -:©22©5+2csz+cxccscez 77 Bảng 3.2 : Khả năng lấy nước của cống Xuân Quan sau khi xây dung đập 77

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Công trình Táo Nga (bên trái) và công trình Tan Sap (bên phải) 7

Hình 1.11: Cống Xuân Quan tại xã Xuân Quan - huyện Văn Giang 17

Hình 3.3: Phối cảnh công trình điều tiết nước Xuân Quan -2 5¿55¿-: 73

VI

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIET TAT

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

CN-XD Công nghiệp — Xây dung CN Công nghiệp

KTXH Kinh tế xã hội

QH Quy hoạch

UBND Ủy ban nhân dân

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

EVN Tập đoàn điện lực Việt Nam

FAO Tổ chức Liên Hợp Quốc về lương thực và nông nghiệp

viii

MỞ ĐẦU

I TÍNH CAP THIET CUA ĐÈ TÀI

1 Sơ lược về hệ thong thủy lợi Bắc Hưng Hải

Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải được xây dựng bắt đầu từ cuối năm 1958, có vị trí địa

lý nằm ở giữa đồng bằng sông Hồng có diện tích tự nhiên là 214.932ha, được xác định theo toa độ: 20°30’ đến 21°07’ vi độ Bắc; 105°50’ đến 106°36° kinh độ Đông, được

bao bọc bởi 4 con sông lớn:

Sông Đuống ở phía Bắc với độ dài phần chảy qua hệ thống là 67km;

Sông Luộc ở phía Nam với độ dài phần chảy qua hệ thống là 72km;

Sông Thái Bình ở phía Đông với độ dài phần chảy qua hệ thống là 73km;

Sông Hồng ở phía Tây với độ dài phần chảy qua hệ thống là 57km.

Toàn khu vực rộng: 214.932ha, diện tích phần trong đê là 192.045ha, ngoài đê 22.887ha bao gồm đất đai của toàn bộ tỉnh Hưng Yên ( 10 huyện), 7 huyện thị của Hải Dương, 3 huyện của tinh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố Hà Nội.

Hệ thống Thủy lợi Bắc Hưng Hải bao gồm:

Cụm công trình đầu mối cống Xuân Quan, cống Báo Đáp; 2 Tính cấp thiết của đề tài

Hệ thống thuỷ loi Bắc Hưng Hải được xây dựng từ năm 1958 Vùng Bắc Hung Hải

gồm tinh Hưng Yên, phan lớn tỉnh Hải Dương, một phan tỉnh Bắc Ninh và TP Hà Nội, nằm giữa các sông Hồng (phía Tây), sông Đuống (phía Bắc), sông Thái Bình (phía

Đông), sông Luộc (phía Nam), trong phạm vi các vĩ độ 20030 - 21007 và các kinh độ

105050 - 106036 Vùng có hình tứ giác, mỗi chiều khoảng 50 + 70 km, diện tích 2002,3 km2, dân cư đông đúc, nhiều đô thị và khu công nghiệp lớn Đây là hệ thống thuỷ lợi lớn nhất của đồng bằng Bắc Bộ nước ta.

Nước tưới được lay từ sông Hồng chủ yếu qua công Xuân Quan (rộng 19m, 4 khoang

cửa, lưu lượng 75m3/s) Nước tiêu chủ yếu qua các cống Cầu Xe (rộng 56m, 7 khoang

cửa, lưu lượng 230m3/s), An Thổ (rộng 56m, 6 khoang cửa và 1 âu thuyền, lưu lượng

105m3/s) Ngoài ra còn có một số trạm bơm kết hợp tưới - tiêu trực tiếp với các sông lớn tại những vùng hẹp ven các sông Đuống, Luộc, Thái Bình Hệ thống sông chính

dai 200km.

Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hung Hải đã góp phan quan trọng ồn định và phát triển nông nghiệp trong toàn vùng Gần đây đã có một số dự án sửa chữa, nâng cấp, bổ sung các công trình Tuy nhiên, những thay đổi lớn trong gần 50 năm qua cùng với một số tác động của tự nhiên và xã hội đã làm cho hệ thống trở nên bất cập Đó là:

- Sự chi phối mạnh mẽ đối với dòng chảy của các nhà máy thuỷ điện trên thượng

nguôn cả trong mùa khô va mùa lũ.Yêu cầu tưới và tiêu ngày càng đòi hỏi đa dang và

nghiêm ngặt hon do chuyên đổi sản xuất nông nghiệp.Quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá diễn ra hết sức nhanh chóng luôn đặt ra nhiều vấn đề mới về nước: cấp nước ôn

định, chong ngập, chat lượng nước, môi trường,

- Biên động có tính cực đoan của khí hậu.

- Công trình xuống cấp do sử dụng nhiều năm, thiếu kinh phí và quản lý yếu kém, quy

mô không đủ, mặt bằng bị 14n chiém, nén việc sửa chữa, mở rộng, nâng cấp rất khó

khăn Nhiều kênh bị bồi lắng, thu hẹp nhưng không thé nạo vét, mở rộng vì không có

chỗ đảo & đồ đất.

Mực nước sông Hồng bị hạ thấp đã tác động rất lớn đến khả năng lay nước phục vụ

sản xuất của các hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải Nhiều trạm bơm, cống lay nước trực tiếp đã bị trơ chõ, cao trình mực nước vào công không đảm bảo yêu cầu lấy nước

vào đồng Trong bối cảnh đó, Bộ NN&PTNT đã đề xuất nhiều giải pháp để tháo gỡkhó khăn như đề nghị nhà nước can thiệp xả nước bổ sung từ các hồ chứa thượng

nguồn để nâng cao mực nước: xây dựng các trạm bom đã chiến: tăng cường công tác

nạo vết kênh mương vv Tuy nhiên các gii pháp này cũng mang tỉnh thời vụ và chưathật căn cơ.

"Từ những phân ích tền, việc ` Nghiên cứu, đánh giá các giải pháp lẤy nước phục vy sin xuất trong điều kiện mye nước sông Hồng bị hạ thấp cho Hệ thắng (hủy nông Bắc Hưng Hai ” nhằm làm rõ hơn cơ sở để đề xuất xây dựng các giải pháp công

trình trên sông Hồng nâng cao mực nước ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước, đảm.

bao an ninh nguồn nước cho Hệ thống thủy nông Bắc Hung Hai là hết sức cin thiết và

sắp bách

MỤC TIÊU VÀ PHAM VI NGHIÊN CỨU

1 Mặc tiêu nghiên cứu

Dinh gi, phân tích được các giải pháp lấy nước phục vụ sin xuất cho hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải trong điều kiện mực nước sông Hồng bi hạ thấp Tập trung phân tích giải pháp công trình đập dâng hạ lưu công Xuân Quan.

2 Phạm vi nghiền cứu

Toàn bộ hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải vùng tới của cổng Xuân Quan (lấy nước

trực tiếp từ sông Hằng)

4 Đối tượng nghiền cửu

Nguồn cấp nước chính cho hệ thống là cổng Xuân Quan và các đổi tượng sử dụng

nước chính trên vùng tới như: nông nghiệp, công nghiệp sinh hoại, chăn nuối, thủysản, môi trường, đô thị, giao thông,

CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

p cận chủ trương chính xách của trung ương: Xây dựng các giát pháp công trình.

đảm bảo nguồn nước cho Hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải

~Tiếp cận nhu cầu thực tiém: Xác định vin đề gặp phải do hạ thấp mực nước sông Hồng đặc biệt v8 mùa lúệ: ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt, môi trường, giao thông thủy Tip cận các giải pháp lấy nước phục vụ sản xuất trong bối cảnh mực nước bị hạ thấp đã có; tiếp cận định hướng xây dựng các giải pháp công trình là hướng đi đúng, phủ hợp với nhu cầu của Hệ thống thủy nông Bắc Hung Hải.

hà có sự tham gia: Đánh giá nhu cầu thực tế của cộng đồng từ đó đưa ra giải

pháp thích ứng với quy luật phát tiễn xã hội trong quản lý tổng hợp ải nguyễn nước = Tiếp cận thực tế, thu thập, nghiên cứu các số liệu về điều kiện tự nhiên, thuỷ văn

- Phương pháp điều tra, khảo sắt

- Phương pháp thông kê, tổng họp, phần tích

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp mô hình hơi

V NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CUA LUẬN.

MỞ ĐÀU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Mụcnghi3 Phạm vi nghiên cứu4 Phương pháp nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VE GIẢI PHÁP LAY NƯỚC

TRONG DIEU KIỆN MỤC NƯỚC SÔNG BỊ HẠ THAP VÀ TONG QUAN VUNG NGHIÊN COU.

1.1 Tổng quan các nghiên cứu về giải pháp lẤy nước trong điều k n mực nước bị hạ

LL Tang quan các nghiên cit rên thổ giới1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu trong nước

1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên vàng nghiên cứu

1.2.2 Hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứ

1.2.3 Tổng quan vé nguồn nước và hiện trang cum công trình đầu mỗi Cổng XuânQuan-Báo Đáp

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH NHU NƯỚC VUNG NGHIÊN COU

U NƯỚC VÀ TÍNH TOÁN CÂN BANG

2.1 Phân vàng thủy lợi cấp nước.

2.2 Xác định nhu cầu nước của hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

2.2.1 Định hưởng phái triển cúc ngành kính tế

2.2.2 Chỉ tin ding nước

2.3 Tính toán cân bằng nước của hệ thống.

2.3.1 Mo phỏng thủy lực hệ thẳng hiện nay2.3.2 Cân bằng nước

CHƯƠNG 3: PHAN TÍCH, ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP DAP DANG LAY NƯỚC PHỤC VỤ SAN XUẤT CHO HỆ THONG THỦY NÔNG BAC HUNG HAL ‘TRONG DIEU KIỆN MYC NƯỚC SÔNG HONG HẠ THÁP

3.1 Các cơ sở đề xuất giải pháp,

3.1.1 Yên cầu thực tiễn của dé xuất 3.1.2 Nguyên tắc dé xuất

3.2 Phân tích giải pháp đập dâng nước hạ lưu cống Xuân Quan 2.1 Yêu câu khi thiết lu chọn kết cấu dip

3.2.2 Quy mé công trinh đập dâng nước Xuân Quan

5.2.3 Khả năng cắp nước của hệ thẳng Bắc Hưng Hải trong trường hợp xây dựng đập

4.24 Hiệu quả dự ân đưa lại

CHƯƠNG 1: TONG QUAN CÁC NGHIÊN COU VE GIẢI PHÁP LAY NƯỚC TRONG DIEU KIEN MỰC NƯỚC SÔNG BỊ HẠ THAP VA

TONG QUAN VUNG NGHIÊN CỨU

1I Ting quan các nghiên cứu về giải pháp lấy nước trong điều kiện mực nước bị

hạ thấp

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu thé giới

Trên thể gii việc khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn nước trước những tắc động bắt lợi của biến đối khí hậu đã được các quốc gia chứ ý Ngoài các giải pháp quản lý, khái thác, sử dụng hợp lý nguồn tải nguyên nước của quốc gia mình, các nước cũng đã tập

trung nghịn cứu, ứng dụng và trkhai các giải pháp công trình trên các lưu vực

xông để ding cao mực nước tới, cắp nước cho các ngành sử dụng để gớp phin đảm

bảo an ninh nguồn nước, cải tạo môi trường và phát triển kinh tế xã hội mà không làm

ảnh hưởng đến khả năng tiêu thoát lũ Trải qua quá trình thực té phát triển, công nghệ

xây dung các công trinh ngăn sông, dâng nước để khai thác hay những công trình tram

bơm bơm nước trực tiếp từ sông chính để sử dụng mà vẫn bảo vệ nguồn nước đã đạt được nhiều thành tựu khoa học công nghệ đăng kể.

Giải pháp hệ thẳng các công trình đập đông nước

+ Đập ngũn tiễu Too Nga (Trang uc): nằm ti vị tí ca ra sông Táo Nga nhập vào

xông Tiền Dường thuộc thành phổ Thiệu Hưng tinh Chiết Giang Cong ình có nhiệm.

vụ sử dụng hiệu quả da mục tiêu như ngăn triều lợi dụng nguồn nước, cải tạo môi trường sinh thái Tổng chiều rộng thông thủy là 560m với cao trình đáy cổng là -1.0 m

và được chia thành 28 khoang, ích thước mỗi khoang 20m*5m [1]

Cũng tại Trung Quốc, công trình phòng lũ Tân Sap (Xinzha) nằm trên kênh đảo TôNam thuộc địa phận thành phổ Thường Châu tinh Giang Tô là điễn hình cho các loại

công trình ngăn sông Công trình này được khởi công 04/2001, đến 05/2002 thông qua

nghiệm thu vận hành thứ, thắng 12/2002 hoàn thành xây dựng công trình và đến thing

04/2004 thông qua nghiệm thu hoàn thành công trình Đây là công trinh có cửa van

thép hình thúc thùng nỗi nặng 800 tấn lớn nhất Châu A hiện nay thùng nỗi nặng 800 tin lớn nhất Châu Á hiện nay (21

Hình 1.1: Công trình Tảo Nga (bên tri) và công trình Tân Sap (bên phat)

“rên các ding chỉnh, để khai thác sử dụng nguồn nước mà không ảnh hưởng đến khả năng tiêu thoát lũ, đảm bảo môi trưởng thi các công trình dâng nước có kết cầu dạng đập cao su đã được sử dung, Ưu điểm của loại hình công tỉnh điều tiết này là kết cầu đơn giản, ít ảnh hưởng đến khả năng tiêu thoát lũ, có thể cho nước tran qua đẻ đám

bảo ding chảy phía hạ lưu nhưng nhược điểm của lạo kết cấu này là tuổi thọ không

sao Trên thé giới, Trung Quốc là quốc gia ứng dụng loại hình kết cầu dạng đập cao su

khá ph

~ Hệ thống đập dâng trên sông Murray (Úc): Lịch sử phát trién nông nghiệp dọc sông Murray được bắt đầu từ những năm 1880 mang lại hiệu quả kinh tế cao trong vùng

“Tuy nhiên những vin để chuyển đổi đt đai, biển đổi khí hậu và thiểu hụt nguồn nước

đđã đặt ra một nhủ cầu cấp thiết là giải pháp khai thắc đa mục tiêu nguồn nước rên

sông Murray được duy tủ hiệu quả và âu di Hệ thong các đập ding nước, âu thuyền.

hệ thống kênh để tạo nên những kho chứa nước phục vụ cho tưới tiêu dọc theo sông.

Murray đã được xây dựng nhằm dp ứng các yêu cầu cấp thết[3]

Hình 1.3: Bản dé cúc công trình đập ding trên sông Murray

Trên dòng chính sông Murray hiện tụi đã xây dựng 10 công tinh đập đãng nước kết

hợp âu thuyền để giữ nước phục vụ sản xuất nông nghiệp,

1.12 Ting quan các nghiên cứu trong nước

1.1.2.1 Giải pháp làm đập cổ định, đập tạm ở hạ du dé đông mực nước:~ Các công trình vùng cửa sông, cửa biển

Đổi với công nghệ xây dung các công tình ngăn sông, didu tết, bảo vệ nguồn nước đã được nghiên cứu và ứng dung vào Việt Nam từ rất lâu và ngày càng phát triển

thông qua các kết quả nghiên cứu khoa học.

Tit các công trình ding nước, điều tiết đã được xây dựng tir thời Pháp như Đập đầy, Bara Đô Lương đến các công tình hiện đại ngày nay nh công tinh Thâo Long, các công trình ngăn sông Trụ đỡ, Xa Lan, đập dâng Văn Phong Tắt cả cho thay trình.

độ xây đựng các công tình trên sông tại Việt Nam ngày càng phát tiển và hoàn thiệnhơn thông qua các két quả ngiên cứu, sin xuất dir nghiệm va ứng đụng thực tế Mộtsố công trình đập có thé liệt kê như sau:

+ Đập ngăn mặn, giữ ngot Thảo Long (Sông Hương - Thira Thiên Hud)

Đập Thảo Long nằm tại cửa sông Hương với nhiệm vụ ngăn mặn, giữ nguồn.

nước ngọt của sông Huong phối hợp với hồ Tả Trạch đảm bảo cũng cấp đủ nước cho

sắc nhủ cầu nông nghiệp, công nghiệp, môi trường sinh tái, dn sinh vùng đồng bằng

sông Hương và ải thiện cảnh quan du lịch thành phổ Huổ Không ảnh hưởng tối khảnăng thoát lũ của sông Hương so với hiện trang dip Thảo Long cũ, Bim bảo giao

thông thủy trên sông Hương với thuyền ti trong SOT, kết hợp làm cẫu giao thông bộ

«qu sông cho phương tiện tải trong H13, mặt cầu rộng 10,0m ti tong cầu H30-XBS0

Quy mô công trình: Tổng chiêu rộng thông nước 472,5m; công gdm 15 khoang, mỗi khoang rộng 3l ấm và âu thuyền rộng 8m Cửa van Clape trục đưới diễu khiển

bằng xi lanh thấy tye, nhịp cần

im, mặt cầu rộng 10m với tải trọng H30-XB80,

h lệch mực nước L2m Đây li công tình ngăn mặn giữ ngọt lớn nhất Đông Ni

A Nhờ ứng dung công nghệ đập trụ đỡ nên đã tết kiệm được kinh phí đầu tư tới 359%

so với cổng truyền thông.

“Hình 1.5: Đập ngăn mặn, giữ ngọt Thảo Long

"Thời gian xây dựng và hoàn thành công trình từ năm 2004 đến 2007.

+ Đập ngăn mãn, git ngọt Đồ Điễn (Song Nghèn - Hà Tm

Công trình xây dựng trên sông Nghèn — Ha Tĩnh với nhiệm vụ ngăn mặn giữ ngọt cho sông Nghèn tạo nguồn nước tưới cho 6.671ha đất canh tác phía hạ lưu cổng Đẳng Hu và cung cắp nước cho công nghiệp, sinh hoạt của nhân din trong vùng nhưng vẫn đảm bảo tiêu thoát lũ, không làm xấu đi sơ với hign trang và kết hợp giao thông thuỷ

bộ trong vũng

+ Một số công trình khác như:

Cổng Phó Sinh (Bạc Liêu): Gồm 3 khoang cửa van tự động, mỗi cửa rộng 7,5m Chénh lệch mục nước 2+3m Cầu giao thông H13-X60.

Cống Sông Cui, gm 2 cia mỗi cửa 75m, chênh lệch mục nước âm;

10

lên Lương huyện Tư Nghĩa tỉnh Quảng Neti, có khẩu độ 64mm, gồm 16 cửa tự

động Be = 4m, chênh lệch mye nước 2m, cầu rộng 4m, HI3-X60)

“Các công trình vùng trung dục

các đập dâng nước trên hệ thẳng sông Dink (Ninh Thuận)

Sông Dinh bắt nguồn từ dãy núi cao E Lâm Thông giáp với tỉnh Lâm Đồng ở vùng.

Phan Rang Sông có chiều dai 130 km, lưu vực 2050 kmẺ, lưu lượng trung bình

39m/s, lưu lượng thấp nhất 3,35 ~ 8.0m, tại hạ nguồn của thuỷ điện Đa Nhim.

"Trên đồng chính sông Dinh từ thượng nguồn hiện tại có 3 con đập đã được xây dựng là

Song Pha, Nha Trinh và Lâm Cắm Nhiệm vụ của các đập bậc thang này là dâng và

giữ nước phục vụ tưới têu cho nông nghiệp và các mục đích khác Bậc thang cuốicùng ở hạ lưu sông Dinh có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt cung cấp nước cho nôngcủa TP Phan Rang Tháp Chàm và tỉnh Ninh Phước“Hiện nay bậc thang cuối cùng là đập hạ lưu sông Dinh đang được chuẩn bị xây dựng.nghiệp, sinh hoạt và công nghiệt

+ Đập Lâm Cắm: cỗ cao độ +1.âm được xây đựng cách cửa sông Cũ 15 km Mặt cắt ngang của đập trên thượng nguồn là 3 km với trữ lượng nước khoảng 1.5 ~ 20 triệu mồ vio mia khô và được bổ sung khoảng 12m3/s lưu lượng từ thuỷ điện Song Pha Lưu lượng thấp nhất (vào những tháng mùa khô ~ thắng tu) tại đập Lâm Cm sau khi

3 ãmô/«tưới tiêu ước lượng khoảng 2,

+ Đập hạ lạ sông Dinh: Nằm cách cửa biển 2.Skm với nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt đảm bảo cung cấp nước cho các hộ dùng nước TP Phan Rang và huyện Ninh Phước Quy mô công tinh gồm đập ngăn mặn 6 khoang, mỗi khoang rộng 37 ãm; ca van

in

phẳng kéo đứng Âu thuyỀn rộng 6.2m; Cầu giao thôn ti trọng HL93, rộng lâm,

Giai pháp đập dâng hạ lưu sông giải quyết được đồng thời nhu cầu sửa dụng nước của

nhiều ngành khác nhau mang tính én định lâu di, Không những thé giải pháp còn dâng cao mực nước trên sông giúp cho một số ving đồng bằng ở thượng lưu sông chủ động lấy nước thuận lợi hơn phục vụ các nhủ cầu khác nhau của các ngành kinh.

‘Tuy nhiên, giải pháp có tổng mức đầu tư lớn, ảnh hưởng lớn đến môi trường, xã hội

khu vực vì vậy cần xem xét tính toán, kỹ lưỡng và so sánh với nhiều phương án khác.

1.1.2.2 Giải pháp sử dụng hệ thẳng tram bơm

Khi mực nước sông xuống thắp hơn cao trình đây bé hút của trạm bơm, cao tình

đầy của cổng lẤy nước, hoặc khi mực nước cao hơn cao trình đáy bể hút của tram bơm,

cao trình diy của cổng lấy nước, nhưng không đủ độ sâu để tram bơm và cổng làm việc theo thiết kể, Khắc phục nh trang trên bằng giải pháp lắp đặt hệ thng máy bom, thay thế ty nước vào hệ thống kênh, hoặc bơm bổ sung mực nước bE hút của trạm

bơm cũ (dang hệ thống bơm hai cắp): lắp đặt hệ thông bơm phụ, bom nước qua cia

cống lấy nước bị treo đáy vào hệ thống kênh (sông) trục chính, Giải pháp sử dụng hệ thống tram bơm thay thể có thé thực hiện việc lấy nước trực tgp tir sông vào hệ thống

kênh trục chính, hoặc áp dụng cho việc iy nước từ kênh trục chính vào kênh nhánh ởbên trong nội đồng.

- Tiên thực tế những năm gin diy, khi mực nước sông Hồng xuống thấp, cic dia

phương vùng đồng bằng Bắc Bộ đã áp dụng giải pháp sử dụng hệ thống trạm bơm thay

thể lấy nước phục vụ canh tác vụ Dông-Xuân Do đặc điểm tram bơm dược lip đặt

phục vụ cho việc lấy nước tạm thời trong thời gian mùa kiệt và được đỡ bỏ khi mực.

nước sông lên cao, nên trạm bơm được mang tên: "Tram bơm dã chiến”, Từ năm 2007

đến nay, các tram bơm đã chiến đã làm vige rất hiệu qu thay th việc lấy nước của các

trạm bơm: Phù Sa, Dan Hoài, Xuân Phú, Thanh Điềm.

- Ui điểm của giải pháp sử dụng hệ thống trạm bơm không làm thay đổi lòng dẫn sông Hồng và chế độ dòng chảy trên sông; không ảnh hưởng đến lĩnh vực giao thông thủy và hệ thống để diều, tiễn khai thực hiện dom giản và nhanh chóng, với nhiễu loại quy

mô khác nhau.

= Nhược điểm: Giải pháp léy nước bằng trạm bơm phải chỉ phí tăng thêm cho lắp đặt

hệ thong máy bơm, cho nguồn năng lượng hoạt động của máy bơm (điện hoặc xăng.

dẫu), dẫn đến chỉ phí cho canh tác nông nghiệp cao hơn

CChi phí điện, xăng đầu tăng thêm tây thuộc vào tnh hình khô han của các năm và nước của từng địa phương Theo số cua Vụ Quản lý công trình Thủy lợi vànt

An toàn đập, Tổng cục Thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát tiễn nông thôn, Chi phí

điện, xăng dầu tăng thêm lấy nước canh tác vụ Đông-Xuân năm 2005-2006 của các địa phương thuộc Đắc Hung Hai: Hưng Yên 56 tỷ Hải Dương 3,6 tỷ, Bắc Ninh 28 tỷ 5]

Nhận xét:

~ Giải pháp lắy nước bằng bơm đáp ứng được nhu céu cắp nước cho nông nghiệp, phục

vụ canh tác lúa Đông- Xuân, đảm bảo an ninh lương thực cho ving đồng bằng Bắc Bộ

nói chung và hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hai nói riêng.

= Cũng giống như giải pháp xả nước tăng cường phục vụ lấy nước canh tác nông"nghiệp, trong khi chưa có một giải pháp cơ bản, căn cơ giái quyết đồng thời các nhu

cầu sử dụng nước của nhiều ngành khác nhan, giải pháp lấy nước bằng bơm vẫn được

ứ cánh” cho ngành nông nghiệp, giải quyết nhiệm vụxem là giải pháp cấp bách,

tình thé, lấy nước phục vụ canh tác vụ Đông-Xuân Thực tế những năm vừa quapháp lấy nước bằng bơm luôn được áp dụng kết hợp với giải pháp xả nước tăng cường,

các nhà máy thủy điện xả nước nâng cao mực nước hạ lưu sông Hng, giảm cột nước diy của may bơm, hiệu xuất làm việc của máy bơm cao hơn, các tram bom "đã chiến" ấy nước dé dàng hon, giảm chi phí năng lượng vận hành may bơm.

Để dim bio nước tưới khi bị nước sông xuống quá thấp, người ta sẽ lắp thêm các tram

bơm đã chiến bổ sung Trạm bơm hoạt động khi mực nước sông xuống thấp và sẽ tháo

cất khi mực nước sông dang cao

Giải pháp này đơn giản, tuy nhiên các tram bom này thường chóng hỏng vì các diều

kiện vận hành không ổn định, máy phải tháo lắp vận chuyén nhiều lẫn Điều kiện bao che hạn chế cũng ảnh hưởng nhiều đến độ bÈn và chất lượng hoạt động của máy

1.1.2.3 Giải pháp điều tiết xả nước của các hỗ chứa thuy điện ở thượng nguôn.

Nội dung của giải pháp xả nước đáp ứng các yêu cầu ở hạ lưu: Các nhà máy thủy.

điện phát điện với mức đảm bảo lưu lượng về hạ lưu hệ thống sông đủ lớn và thường

xuyên duy tì mực nước trên sông luôn đáp ứng nh cu sử dụng nước của các ngànhkinh

= Cấp nước sinh hoạt,

- Cấp nước công nghiệp:

- Cấp nước cho ngành nông nghiệp: Trồng tot, nôi trồng Thủy san, phục vụ chăn

- Dam bảo giao thông thủy;

= Đảm bảo môi trường sinh thái vùng hạ lưu,

+ Trên sông Héng: Mục nước sông Hồng và các thing ma kiệt từ thẳng để thing

IV thường et thấp, mục nước ti Hà Nội thường giao động từ +0 ẩm đến +1,5m Do vậy hàng năm để phục vụ nước cho làm đất, Bộ NN-PTNT đã thống nhất với EVN

thực hiện 3 đợt xã nước ừ các hồ chứa thủ diện Hồa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang để bổ sung nước cho hạ du,

+frên sông Vu Gia-Thụ Bên: Nhà mấy Thủy điện Bak Mi 4 xã về hạ lưu với lưu

lượng lớn nhất là 25m5 Trong trường hợp hạn hin nghiêm trọng phải phối hợp với các công trình khác và các địa phương đảm bảo tối đa cho nhu cầu nước sinh hoạt của hân dân và cho sản xuất nông nghiệp.

Nhận xét:

"Từ phân tích trên, nhu cầu xả nước dp ứng các yêu cầu dking nước ở hạ lưu yêu cầuHồ Hòa Bình cần có dung tích trung bình mùa kiệt lớn hơn nhiều dung tích thực của

Ban chất của giải pháp là nâng mức nước của hạ du sông Hồng bằng vige xả nước của các hỗ chứa Thuỷ điện ở thượng nguồn Giải pháp này không tốn kém Tuy nhiên, đây

là giải pháp cin phải nghiên cửu và nh toán kỉ vì

én nhiều nước, vì một phần lớn nước xã từ các hd chứa thuỷ điền bị chảy mắt ra

biển À i dgt mở nước ở các hồ thượng nguồn thi lượng nước cắp cho tưới tiêu và sinh hoạt chỉ chiếm khoảng 20%

~ Thường thì vào mùa kiệt, các hồ thuỷ điện cũng đã cạn kiệt nên không đảm bảo anninh về năng lượng

1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện ue nhién vàng nghiên ctu

12.1.1 Vị ti dia lý

a) Vị trí địa lý hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hai

Hệ thống Thuỷ lợi Bắc Hưng Hải có vị trí dia lý nằm ở giữa đồng bằng sô

được xác định theo toa độ: 20°30" đến 21°07" vĩ độ Bắc; 105°S0" đến 106°36" nh độ

Đông, được bao bọc bởi 4 con sông lớn:

~ Sông Đuống ở phía Bắc với độ dài phần chảy qua hệ thống là 67km:

+ Sông Lue ở phía Nam với độ dài phần chảy qua hệ thống là 72km;

- Sông Thái Bình ở phía Đông với độ dài phần chảy qua hệ thống là 73km;

- Sông Hồng ở phía Tây với độ đài phin chảy qua hệ thống là 57km.

- Toàn khu vực rộng: 214.932ha, diện tích phần trong đê là 192.045ha, ngoài dé

22 887ha (Quy hoạch 2009) bao gồm đắt dai của toàn bộ tinh Hưng Yên (10 huyện), 7 huyện thị của Hai Dương, 3 huyện của tỉnh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố Hà Nội.

“Cổng Xuân Quan thuộc xã Xuân Quan huyện Văn Giang, tinh Hưng Yên Cổng Xuân

Quan là công trình đầu mỗi quan trọng có vai trò đặc biệt quan trong trong việc lấy

nước trực tiếp từ sông Hồng cắp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp.

16

“Nhiệm vụ công trình:

+ Cổng Xuân Quan đảm bảo tưới cho 111.057 ha diện tích canh tc, tạo nguồn cắp

"ước sinh hoạt cho hon 3 triệu người dân, các khu công nghiệp rong hệ thing Bắc

Hàng Hải

+ Đảm bảo an toàn công tình, chủ động phòng chồng bão lụt 4+ KẾthợp phát tiễn giao thông thuỷ.

Địa hình đốc dẫn từ Tây Bắc xuống Đông Nam hình thành 3 vùng chính:

~ Ven sông Hồng, sông Đuồng mức cao trung bình +4,00m đắt pha thịt nhẹ, trùng tính it chua lượng thẳm cao, nước ngầm ở hấp;

Trang tâm khu vực cao tình từ +2,00m đến + 2,50m thuộc đất thị nặng, độ chưa sao, nước ngầm thấp:

Ven sông Luộc, sông Thái bình thấp trung bình +1,00m đến +1.20m chỗ thấp nhất +0,50m chua vừa đến ít chua, mực nước ngằm cao.

Bảng 1.1: Địa hình hệ thing Bắc Hưng Hai phn theo ede ving

TT Cae vùng tưới hiện trang Cao độ (m)1 [Galan Sods

7

Gia Lge - Tứ Kỳ (Tứ Lge)

Tay Nam Cửa An.

4— [ie Kim Son 15-2

5 |Cim Giảng - TP, Hai Duong Tis

[An Th

7 [Bình Giang- Bức Thanh Miện

Đặc điểm địa chất rong vùng mang những nét đặc trưng của cấu trúc địa chất thuộc

sul tring sông Hồng, bễ đầy rằm tích độ tứ chịu ảnh hưởng rô rt của cầu trúc mông Hệ thống Bắc Hưng Hai nằm gọn trong 6 tring của vùng đồng bằng sông Hồng được cẩu tạo bằng các trầm tích bổ rời thuộc kỷ Đệ tứ với chiều day từ 150m +160m, do vậy đặc điểm địa chất mang những nét đặc trưng của cau trúc địa chất thuộc sụt tring sông Hồng, b dày trim tích độ ti chịu ảnh hung rõ rt của ấu trúc mông

1.2.1.4 Đặc diém đắt đại thổ nhưỡng,

Dit dai được hình thành do phù sa sông Hồng - Thái Bình thành phần cơ giới của đất

từ thịt nhẹ đến thị pha nhiễm chúa và nghèo Kn, chí thành ee loại au

Logi đất phù sa sông Hồng không được bồi màu nâu thm trung tính, it chua, đây là loại đất tốt rắt thích hợp cho trồng màu và lúa cao sản.

- Loại đắt phi sa sông Hang không được bồi lắng trung tính ít chua gliy trung bình,

loại đất này có ting phù sa đầy, thành phần cơ giới đất thịt trung bình đến thịt nặng,

Jogi đắt này thích hợp cho cấy lúa 2 vụ

~ Loại dit phù sa sông Hồng có ting loang lỗ không được bồi lắng, màu đắt nâu nhạt tổng phù xa mồng, thành phần co giới từ trung bình đến nặng, bị sết hoá mạnh, chất

hữu cơ phân huỷ chậm thường bị chua, cần được cải tạo.

“Trong đó, chủ yếu là đắt phù sa Giây của hệ thống sông Hỏng (Phe) chiếm tỷ lệ di tích lớn nhất.

1.2.1.5 Đặc điểm khí hậu

a) VỀ mưa

~ Mưa năm.

Lượng mưa năm trùng bình nhiều năm tong vùng nghĩsửa đạt từ

1400mm-1600mm Vùng mưu lớn thường xuất hiện ở khu vực phía Nam và Đông Nam của hệ thống với lượng mưa trung bình năm dạt 1548mm tại Ninh Giang, 1648mm tại Hưng.

Yên, 1523mm ti Hải Dương, 1423,4mm ti Thuận Thành,

“Bảng 1.2: Lượng mưa trung bình nhiễu năm tại vùng Bắc Hưng Hải

Lượng bức xạ ở trong vùng dỗi dào, nhiệt độ cao, nhiệt động trung bình năm 23,3 °C

và khả đồng nhất trên địa bàn toàn vùng, phù hợp với yêu cầu phát trién nông nghiệp

‘quanh năm, tuy nhiên do sự chỉ phối mạnh mẽ của hoàn lưu cực đới nên hàng năm

nhiệt độ tại Trong vùng phân hoá thành hai mùa có tính chất khác hẳn nhau: Mùa hè nóng, nhiệt độ trung bình ôn định trên 25 °C, mùa đông rét lạnh, nhiệt độ trung bình

Độ ẩm tương đối trung ình năm 80-85%, Độ dm không khí cao nhất : 91%; Độ am không khí thấp nhất: 262% Độ dm cao nhất trong năm xuất hiện vào thắng 2 và độ Am nhỏ nhất trong năm xuất hiện vào tháng 11,12.

19

Baing 1.4: Độ ân tương đổi trang Bình nhiễu năm tại một số tram trong ving

Tổng lượng bốc hơi theo trung bình nhiều năm 8730mm, lớn nhất tuyệt đối 144:9mm

(thang 7 năm 1961), nhỏ nhất tuyệt đối 20,8mm (tháng 2 năm 1988)

©) Nẵng

Số giờ nắng trung bình năm đạt 1.623 gi tại Hải Dương, 1.473 giờ tại Hưng Yên,

1.589 giờ tại Hà Nội Tháng 2, 3 có số giờ nắng trung bình tháng nhỏ nhất trong nim,

thing 2,3 đạttừ 42 đến 48 giờ Tháng 7 có số giờ nắng trung bình tháng cao nhất dạt

198 giờ tại Hai Dương, 177 giờ tại Hưng Yên, 193 giờ tại Hà Nội.

Baing 1.5: Ting số giờ nắng trung bình nhiễu năm tai một sổ trạm

Trang bình thing năm đạt 1, -2.4m/5 Tốc độ gió lớn nhất khi có bã dat tiên 405, 23/8/1980 tại Hải Dương, 40,0nv$ tại Hưng Yên, 33nw tại Bắc Ninh.

20

(C62 mùa gió chính: Mùa đông có gió mùa đông bắc, thường từ tháng 9 đến tháng 3

năm sau, Mùa hè có gió đông nam thường từ tháng 3 đến tháng 7;

Gio đông nam chiếm tu thé trong năm, sau đỏ là gió đông bắc Các hướng khác chỉ xuất hiện dan xen nhau với tần xuất thấp không thành hệ thống;

"Tốc độ gió cực đại là 40m/s, hướng gió thdi tây nam

Baing 1.6: Tốc độ gió trung bình nhiễu năm tại khu vực Bắc Hưng Hải

Ving Bắc Hưng Hải theo các quyết định phân chia địa danh hành chính bao gồm địa

giới hành chính cia 4tỉnh: toàn bộ tỉnh Hưng Yên, 7 huyện và thành phố Hai Dương.

tinh Hải Dương, 3 huyện thuộc tinh Bắc Ninh và 2 quận huyện thuộc thành phố Hà

Nội Các địa danh hành chính cụ thé bao gm 343 xã, 34 phường với diện tích tự nhiên

214.931ha, dân số 3.001.295 người.

Bảng L7: SỐ liệu hành chin, điện tích, dns hệ thông Bắc Hưng Hải

TT Ton SÉwi| Sốphườngthjưẩn | DTuynhiên tai xi

1.2.2.2 Dân cự và lao động

3) Dan cự, din tộc: Vùng nghiên cứu là cá tính thuộc đồng bing Bắc Bộ, dân tộc ở

đây chủ yếu là dan tộc Kinh sống định canh định cư từ đồi này sang đời khác Mật độdan s6 bình quân toàn vùng từ 1100 người/kmẺ đến 1400 người/kmẺ, trong dé thành

thị 2980 - 3800 người/kmÊ, nông thôn là 1242 người/kmẺ Ty lệ nam nữ trong vùng gin như tương đương nhau khoảng 50%, Dân số ở thành thị là 540.234 người, nông.

thôn là 2.445.626 người chiếm 81% dân số toàn vùng,

b) Phân bố dân cw theo đơn vị hành chính: Theo số liệu thống kê năm 2017 của

các tỉnh trong vùng nghiên cứu thi toàn bộ vùng có số dân là 3.001.295 người Trong

đồ Hai Dương chiếm 35%, Hưng Yên 415, Bắc Ninh 13%, Hà Nội 11%

Lao động: Lửa tuổi trong độ tuổi lao động chiếm 53%, diy là lực lượng chủ yếu lầm cho kinh tế vùng phát tiễn Lực lượng tham gia trong các ngành Nông - Lâm nghiệp là 77%, Công nghiệp là 9,5 — 9,7%, Thương nghiệp là 3,6% còn lại là các ngành nghề

1.2.3.1 Tài nguyễn nước mặt

Vùng nghiên cứu cổ lượng mưa trung bình năm toàn vùng là 1.500 mm, lượng đồng

chảy sinh sản trực tiếp từ mưa và phan dòng chảy ngoại lai từ các hệ thống sông đổ

vé và được Hy qua các hệ thông cổng và trạm bơm như đồng chảy sông Hồng, sông

uống, sông Lue Nếu tính toán cho dong chảy sản sinh từ mưa thì lượng dòng chảy

nảy được sản sinh trong vùng 1,59 ty mỶ, Tuy nhiên lượng nước do mưa này chỉ được

giữ bại trong hệ thống kênh mương một phần nhỏ còn lạ là tiêu thoát ra sông Thi

2

Binh và sông Luge, VỀ mia khô để đảm bảo cho cắp nước phải lấy nước từ hệ thống

sông Hồng qua công Xuân Quan, 75 m/s với P Khi mục nước sông Hồng tại

“Xuân Quan xuống thấp dưới 1,00 m thì hạn cllượng nước lấy vào trong hệ thống2)Tram Hà Nội tên Sông Hồng

Trước khi có hỗ Hoà Bình và Thác Bà mực nước thấp nhất tháng là 2,1 m (1963),

tại cửa các cổng ấy nước sau Hà Nôi như Xuân Quan chỉ đạt 1,00 m, điều này đã ảnh

hưởng rit lớn tối việ lấy nước vào hệ thông Có thời điểm do mực nước thượng lưu công Xuân Quan trên sông Hồng thấp hơn mực nước hạ lưu cống Xuân Quan trong.

hệ thống.

So sánh mực nước trung bình tháng trên sông Hồng tại Hà Nội giai đoạn trước khi có hồ Hoà Bình 1956-1987 và sau khi có hồ Hoà Bình 1988-2004 như sau: Mực nước

trung bình thing I giai đoạn sau khi có hd 1988-2004 thấp hơn mục nước trung bình

1956-1987 là 0.10 m

Mực nước trung bình giai đoạn 1988-2004 cao hơn giai đoạn 1956 - 1987 là 0.11 m

vào tháng II, 0.36 m vào tháng III, 0,52 m vào tháng IV, 0,47m vào tháng V, 0,5 m

vào tháng VI, 0,67 m vào tháng VIL

Từ tháng VII tới tháng I năm sau mục nước trung bình thời kỳ từ 1988-2001 luôn

nhỏ hơn mực nước trưng bình giai đoạn từ 1956-1987 khi hỗ Hoà Bình chưa điều tiết

‘Tri số này đạt 0,63 m tháng VI, 1,51m vào tháng IX, 0,80 m vào tháng X, 0,73 m

vào thing XI 0.44 m vào tháng XI, 0,1 m vào tháng L

Mire nước trung bình cao nhất có sự biến đỗi vào các thing như sau

Giá trị mực nước trung bình cao nhất trong giai đoạn về mùa lũ từ tháng VIEX giai

đoạn 1988-2004 giảm hơn giai đoạn từ 1956-1987 đạt 0,14 m vào tháng VI, 0.44 m

vào tháng VIII, 1,59 vào tháng IX, 0,9 vào thing X.

Giá tị trung bình mực nước nhỏ nhất trong thời kỳ mồa kiệt giai đoạn 198-3004

sau khi có hồ Hoà Bình điều tiết tăng lên so với thời kỳ 1956-1987 trước khi có hồ là

0/42 m vào tháng II, 057 m vào tháng IV, tuy nhiên lại giảm 0,10 m vào tháng 1,0,05 m vào tháng II là hai tháng có nhủ cầu ding nước cao ở hạ du sông Hồng.

byTram Xuân Quan trên sông Hong

Đây là trạm lẾy nước chính vào hệ thống Bắc Hưng Hải Mục nước trung bình thing thời kỹ 1988-2004 sau kh có hỗ Hoà Bình cao hơn trước Khi có hồ Hoà Bình

(1960-1987) vào tháng, tháng TV, tháng V là 0.36 m, riêng ba thing, Ia ha thing

ding nước nhiều cho hệ thống Bắc Hưng Hải, mye nước trung bình tháng I, sau

khi có hồ lại giảm đi so với trước khi có hồ,27 m vào thing I, 0,05 m vào

thing I Các thing mia lũ do có sự điều iết của hỗ mực nước trung bình tháng chỉ

thực sự giảm từ tháng VIM là 046 m, tháng IX là L5, tháng X là 095 m, tháng XIh092

"Mục nước trùng bình cao nhất trong các thing mùa lũ thời kỳ sau khi có hỗ Hoà Bình

thực sự giảm từ thing VII là 0,48 m, thing IX là 0,45 m, tháng X là 1,13 m Mực

nước tung bình tháng nhỏ nhất sau kh có hỗ Hoà Bình thực sự chỉ tng vào tháng II

là 053 m và 0.3 m vào thing IV Hai thing I, IL à 2 tháng đồng nước nhiều nhất ở hạ du, mức nước trùng bình cao nhất sau khi có hỒ lại giảm so với trước khi có hồ Hoà

1.332 Tai nguyén nước ngằm

Nguồn nước ngim: Theo kết quả điều tra nước dưới đắt của liên đoàn địa chất miễn

Bắc năm 1997 đã được hội đồng trừ lượng khoáng sin nhà nước phê duyệt và đánh

giá như sau:

ấp bơm tay (hoặc điện công suit nhỏ), chất lượng nước giếng tốt chiếm 44/7,

de ngằm khai thie từ các giếng không đảm bảo các chỉ tiêu cho sinh hoạt

Nước ngẫm khai thác tập chung trong ving hầu hết li các khu đô tị tập trung nhà

máy, khu công nghiệp.

1.2.3.3 Đánh giá vé tài nguyên nước

Tai nguyên nước vàng nghiên cứu rất đa dạng và phong phú với các nguồn chủ yêu là nước lấy từ các nguồn chính: sông ngoài (Hồng, Duống, Luge, Thấi Bình) nước mưa, nước ngầm.

Tuy nhiên lượng nước khu thác hiện ti chủ yếu và nhiều nhất cho ngành nông

nghiệp lấy từ sông Hồng lấy từ cống Xuân Quan, sông Thái Bình, sông Luộc lấy

ngược từ cổng Cầu Xe, An Thổ; Một lượng nhỏ lấy từ các sông Duống, Luộc, Thái

Bình qua các tram bơm ven sông: Còn lượng nước khai thác từ nước ngằm chủ yến

ốt nhất dùng cho nước sinh hoạt tập trung hoặc đơn lẻ Nhưng chất lượng nước.

là nguồn nước từ sông Hồng

12.344 Hiện trang cum công trình Xuân Quan - Báo Bip

3) Cổng Xuân Quan

“Xây dựng xong năm 1959, có nhiệm vụ cấp nước tưới cho 130.000 ha canh tác và là

điểm chống lụt bão trọng điểm hệ thống Bắc Hưng Hải Cổng có chiều rộng là 19 m

gốm 4 cia lấy nước kích thước bxh=3,5x4m và 1 cửa âu thuyỂn phia thương lưu là

ánh thép kiểu cửa van thẳng, cửa âu phía hạ lưu là cưả chữ nhân Hình thức đồng

mớ bằng diy cấp và tời điện, Các thông số thiết kế như sau

"Bảng 1.9: Cúc thông số thế kẻ cổng Xuân Quan

TP mem | [aim |0 | me

i =| ow | 1%

Quá tình quản lý khai thác đến nay:

Dự án kề gia cổ trên toần tuyển từ sông Hồng đến cổng Xuân Quan với tổng chiều

dải 2600m đến nay đã kẻ được $58m kênh, sau quá tình vận hành khai thác đã phát

hhuy tốt tác dụng của công trình là ngăn chặn sạt lở mái kênh, đảm bảo thiết kế dẫn

nước của kênh

Phần đá xây, át nhìn chung én định Riêng phần đã hạ lưu cổng bị sồi Dã xử lý năm

1967 bằng các tắm bê tổng, năm 1997 thả đá rối xử lý đến cao tình -0 5m, Cn phải

xử lý tiệt để tình trạng x6i lờ hạ lưu cổng để đảm bao cho công trình an toàn

[Nam 1989 đã điện khí hoá dng mỡ cổng Xuân Quan Cúc cánh cổng bằng thép kiểu

van phẳng đã được thay mới năm 1999, phần điện và máy đồng mở được cải tạo, sửachữa năm 1999 hiện tg ổn định lầm việ tốt

Cong tình không bị in, nghiêng, thắm.

Tuy nhiên, mực nước sông Hồng mùa kiệt trong những năm gin đây giảm khoảng

9m và việc hạ thấp mục nước này đã gây khó khăn cho việc ấy nước của cá công

trình thủy lợi đọc sông, đặc biệt là cống Xuân Quan Thực tế, việc duy trì mực nước sông Hồng đạt +220 ti Hà Nội ngày cing khó khăn, nhiều thời điểm các nhà mấy

thủy điện chạy hết công suất (lưu lượng tối đa) nhưng mực nước tại Hà Nội không

đạt 3220 m; do tập quấn lim đất khác nhau dẫn đến nhủ cầu nước giữa các địa phương không thống nhất thời gian, dẫn đến phải kéo di thời gian lấy nước: các hệ thống công trình thủy lợi lấy nước doc sông xây dựng trước kia đều có cao trình mực.

nước tương đối thiết kế cao do vậy, mực nước trong các đợt xả không đạt mực nước

thiết kế, dẫn đến hiệu suất lắy nước kém,

b/ Cổng Báo Đáp,

Được xây dựng năm 1959, cách cống Xuân Quan 3 km Nhiệm vụ để làm ding mực

nước sau hạ lưu Xuân Quan để đảm bảo an toàn cho cổng Xuân Quan về mis lũ Năm 1975 thiết kế bổ sung đảng nước lấy sa trổi tự chảy cho trạm bom Văn Giang Cổng gồm 6 cửa lấy nước; kích thước bxh=5x4m và 1 cửa thông thuyền Khẩu độ

thông thuỷ cống 35m, thân cổng đãi 9m, đầy cốngSm), mặt cầu (+7.25m), chênh,

lệch mực nước Az<3m Hình thức đóng mở công bằng phai bê tông Đến năm1967 đã

26

cãi tạo thay phai bé tong bằng cánh thép đồng mở bằng máy Phin máy đóng mở được điện khí hoá năm 1975,

Hiện trạng công tình: Phin bé bông tắt cả các tr bin cổng bị nứt ở phía thượng lun, Phần sin cổng phía hạ lưu bị xi, đã xử lý thả ro đá năm 1988 Cổng Báo Dip nhin chung không bảo đảm an toàn (diy cổng ngắn, bạ lưu bị xói, bê tổng thân cổng bị nứt, cổng bị rd rỉ nhiều), Cần làm lại cổng mới nâng đầu nước lên để an toàn cho

cống Xuân Quan và tăng diện tích tưới tự chảy, tăng đầu nước cho các trạm bom,

1.3.4 Quy trình vận hành cấp nước trang màu khô của hệ thống thủy nông Bắc

Hung Hải (Theo quy trình vận hành cia hệ thẳng công trình thủy lợi Bắc Hưng Hai, Ban hành kèm theo Quyết dink số 5471 /QD-BNN-TCTL ngày 28 tháng 12

năm 2016 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)

Điễu 4: Khi mực nước sông Hong tại thượng lưu cổng Xuân Quan > +1,85m

1 Từ ngày 29/10 đến ngày 31/12: Ngo vét và tu sửa công trình, tưới mạ vụ ChiêmXuân,nước cho cây vụ Đông; giao thông thủy và môi trường

a) Nguyên tắc chung: Rút nước từng thoi đoạn ngắn mỗi đợt từ 2 đến 5 ngày tạo điều kiện cho cày ải, phơi đất, làm vụ Đông, kiểm tra, tu sửa, nạo vét cửa công và

kênh dẫn cũng như thay nước giảm thiểu ô nhiễm Đi đôi với việc rút nước cần phải

bảo dim đủ nước để tưới cho mạ vụ Chiêm Xuân, cây vụ Đông, giao thông thủy vàtạo dong chảy duy tri môi trường Trong giai đoạn tàu cuốc thi công nạo vét kênh

ngoài cng Xuân Quan ban ngày đồng, ban đêm mở; trong điều kiện thiểu nước thực hiện lấy nước ngược qua các cống Cầu Xe, An Thỏ; giai đoạn mạ vụ Chiêm Xuân (hưởng từ 10/12 đắn 20/12): Cần giữ mực nước cao theo biên tên của quy tình to điều kiện cho các địa phương gieo mạ.

b) VỀ giai đoạn rút nước

Tùy điều kiện thực tế quyết định số Kin rút nước, song không quá 4 lẫn (theo s liểu

thống ké thường nit 2 lin vào đầu giai đoạn trước 15/11 và cuối giai đoạn sa

Van hành công trình:

“Cổng Xuân Quan: Đóng kín:

-Cing Kênh Cậu, Bá Thủy, Neo: Mé thông;

= Cổng Câu Xe, An Thổ: Gan tháo;

Âu thuyền Cầu Cit: Chỉ phục vụ giao thông

©) Về giải đoạn giữ mực nước phục vụ tưới

Mie nước trong hệ thống phải hạ xuống mức nước tưới thắp nhất, chế độ làm việc của các công trình trên hệ thống quy định như sau:

Điều tị giữ mực nước hạ lưu cổng Xuân Quan: từ + 1,6m đến + 2,00m; ~ Điều tiết, giữ mực nước thượng lưu cổng Kênh Cầu: từ +1,45m đến +I,85m;

= Điều Gt, giữ mực nước thượng lưu cổng Bá Thuý: từ +I,l0m đến +l.30m; Điều dt, giữ mục nước thượng lưu cổng Neo: từ + 1,00m đến +1,20m:

~ Điễu Gd, giữ mực nước thượng lưu cổng Cầu Xe, An Thủ: từ +0,60m đến +0,80m:

Âu thuyển Cầu Cét: Phục vụ giao thông thủy hoặc kết hợp liy nước ngược

2 Từ ngày 01/01 đến ngày 20/01: Lay nước đệm, trữ nước tôi đa vào hệ thông Các

địa phương chủ động mở cổng dưới để các sông ngoài để lay nước trữ vào hộ thống

= Cổng Xuân Quan, Báo Bai, Kênh Câu: Mở thông;

= Cổng Neo, Ba Thúy: Nước chấy xuôi thi đông kin, nước chấy ngược thì mổ (in?

nước thượng hn)

= Cổng Câu Xe, An Thổ: Lay nước ngược:

~ Âu thuyển Cầu Cất Liy nước ngược và phục vụ giao thông thủy.

3 Từ ngày 21/01 đến ngày 28/02: Đỗ ai, cấy lúa vụ Chiêm Xuân, tưới nước cho hoa

= Công Xuân Quan, Báo Đáp, Kênh Cầu: Mở thông;

28

1g Bá Thủy: Nước chảy xuôi thi đồng kin, nước chảy ngược thì mở, trữ nướcthượng lưu không vượt quá +2,20m;

= Cổng Neo: Nước chây xuôi thì đồng kin, nước chảy ngược thì mé, trữ nước thượnglưu không vượt quá +2.00m;

= Cổng Cầu Xe, An Thỏ: iy nước ngược;

Âu thuyền Cầu Cit: Lay nước ngược và phục vụ giao thông thủy:

- Tay điều kiện thực tế, có thể sử dụng cống Kênh Cầu dâng mực nước cho vùng Châu Giang, Bắc Kim Sơn đỗ ái

4, Từ ngày 01/3 đến ngày 03/5: Thời kỳ tưới dưỡng lúa vụ Chiêm Xuân, hoa màu,thủy sin

- Điều tết, giữ mực nước hạ lưu cổng Xuân Quan: từ +1,&0m đến +2,đ0m; - Điều tid gitt mực nước thượng lưu công Kênh Cầu: từ +1,60m đến +2,20m;

= Điều tiết, giữ mực nước thượng lưu cổng Bá Thủy: từ +1.Â0m đến +1,70m; - Điều tiết, giữ mực nước thượng lưu cống Neo: từ + 1,20m đến +1,60m;

- Cổng Cầu Xe, An Thổ: Điều tid, giữ mực nước thượng lưu cổng từ +0,80m đến

+l,00m hoặc lấy nước ngược;

~ Âu thuyển Cầu Cất Phục vụ giao thông thủy hoặc kết hợp lẦy nước ngược;

+ Trong điều kiện cho phép có thé rit nước, thay nước giảm thiểu 6 nhiễm mỗi lần

không quá 2 ngày

Điều 5 Khi mực nước sông Hồng ti thượng ha cổng Xuân Quan < +1,85m

1, Giai đoạn đỗ ai: Khi mực nước sông Hồng tại thượng lưu công Xuân Quan lớn hơn 4+1,40m và nh hơn +1,85m, Công ty TNHH MTV KTCTTL Bắc Hưng Hải cin cử

kế hoạch sản xuất, thông tin dự báo khí tượng thủy văn để thực hiện việc điều hành.

thống công trình và phổi hợp các địa phương theo phương án thống nhất

2 Giai đoạn tưới dưỡng: Cần tích nước trung giai đoạn mục nước sông ngoài cao, triều cường để tưới trong giai đoạn mức nước sông ngoài thắp tiểu kém

= Cổng Xuân Quan: Chay vào thì mỡ, chảy ra thi đông; Cổng Kênh Cầu: Mở thông hoặc không ch thượng lưu; - Cổng Neo, Bá Thủy: Trữ nước thượng lưu;

- Cổng Cầu Xe, An Thổ; Lấy nước ngược:

~ Âu thuyên Clu Cit: LẤy nước ngược và phục vụ giao thông thủy,

Điều 6 Trường hợp đặc biệt khó khăn vỀ nguồn nước (Ahi mực nước sống Hang tại

thượng iu cống Xuân Quan nhỏ hơn +1,40m, bệ thẳng có yêu cầu lấy nước)

Cong ty TNHH MTV KTCTTL Bắc Hung Hii đề xuất và báo cáo Bộ Nông nghiệp và Phát tiến nông chỉ đạo việc điều hành hệ hồng

30

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH NHU CÂU NƯỚC V¿

BẰNG NƯỚC VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1 Phân vùng thủy lợi cấp nước.

= Cin cử vào đặc điểm điều kiện địa hình của toàn hệ thống dốc din từ Tây Bắc xuống Đông Nam hình thành 3 vùng chính

+ Ven sông Hồng, sông Đuống mức cao trung bình +4,00m đất pha thịt nhọ, trung

tính ít chua, lượng thắm cao, nước ngằm ở thấp;

+ Trang tâm khu vục cao trình từ 32,00m đến + 2,50m thuộc dit thịt nặng, độ chua

cao, nước ngằm thắp;

+ Ven sông Luộc, sông Thái bình thắp trung bình +1,00m đến +1,20m chỗ thấp nhất 080m chua vừa đến ít chua, mực nước ngằm cao

= Căn cứ đặc điểm phân bố nguồn nước, khí hậu thời tiết, sông ngòi, giao thông Điều kiện kinh tế xã hội v6 lao động, đặc điểm phân b6 dân cư, wing nghiễn cứu được

Châu Giang, Bắc Kim Sơn, Cam

Thành Miện, Tử Lộc (Gia Lộc-Tứphân thành 10 tiểu vùng: Gia Lâm, Gia Thu

Giang-1P Hải Dương, An Thi, Binh Giang: Bắ Kỳ), 1 ray Nam Cửu An, Đông Nam Cứu An.

Chỉ tiết các tiểu vùng được phân như sau: 2.1.1 Tiểu vùng I: Tiểu vàng Gia Lam

Nằm phía nam sông Đuống bao gồm toàn bộ đắt dai của huyện Gia Lâm và toàn bộ

quận Long Biên và 1 phần rit nhỏ của huyện Văn Giang tinh Hưng Yên:

"Được giới han bởi phía bi là sông Đuống, phía nam là đường sắt Nội-Hải Dương

và sông Bùi, phía đông là sông Thải Bình, phía tây giáp với tiêu khu Gia Lâm gồm

đất dai của huyện Lương Tai, Gia Bình, và Thuận Thành vớiDiện tích tự nhiên :37.000 ha.

Diện ch đất nông nghiệp: 24.357 ha.

fh canh tác là: 21.021 ha

“Tổng dan số là: 409.340 người

2.13 Tiêu vàng HH + Tiéu vàng ChaiGiang

Được giới han bởi phía bắc là sông Kim Sơn, phia nam là sông Cứu An, phía tay là

sông Hồng, phía đông là sông Điện Biên, (ước đây là sông Kim Ngưu), Bao gồm

đất dai của các huyện Gia Lâm, Khoái Châu, Kim Đông,in Giang va Văn Lâm vớiDiện tích tự nhiên : 23.295 ha

Diện tích đất nông nghiệp: 15.681 ha

Điện tích canh tác là: 12.441 ha“Tổng dân số l 327.857 người

2.14 Tiêu vàng IV : Ti ving Bắc Kim Sơn

Được giới han bởi pha tây iáp tiễn vàng Gia Thuận, phía đông li sông Trồng Kỹ,tây và tdy nam à sông Kim Sơn có

Điện tích tự nhiên 13924 ha

Điện tích đất nông nghiệp: 12.398 ha

Điện ch cạnh tá là 11.399 hà“Tổng dân số li: 229.020 người

21S Tiễu vàng V : Tiéu vùng Cam Giàng - TP Hai Đương

Phía bắc là sông Bùi, phía nam là sông Cảm Giảng (sông Kim Sơn đoạn từ tgã ba

32