Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu giải pháp chủ động cấp nước dưới tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hội của hồ chứa nước Xạ Hương, tỉnh Vĩnh Phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Phan Thị Hồng Nhung, tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi là do tôi làm Những kết quả nghiên cứu là trung thực.Trong quá trình làm tôi có tham khảo các tai liệu liên quan nhằm khang 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, nếu

vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, thang năm 2018

Tác giả

Phan Thị Hồng Nhung

LỜI CÁM ON

‘Sau một thời gian học tập, nghiên cứu, được sự giảng day, giúp đỡ của các thay cô giáo trường Đại học Thủy Lợi và sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, đến nay luận văn “Nghiên cứu giải pháp chủ động cấp nước dưới tác động của biến đối khí hậu và phát trién kinh tế - xã hội của hé chứa nước Xạ Hương tỉnh

Vinh Phúc” đã hoàn thành.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thay, cô giáo, gia đình, bạn bẻ, đồng nghiệp.

đã tạo điều kiện cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS.Ngô Van Quận Thầy giáo TS Ngô Đăng Hải, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ

tác giả trong quá trình thực hiện luận văn.

Với thời gian và kién thức có hạn, chắc chắn không tránh khỏi những sai sót và khiếm khuyết, tác giả rit mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của thầy cô

giáo, các cán bộ khoa học và đồng nghiệp dé luận văn được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm on!

Ha Nội, thắng năm 2018Tác giả

Phan Thị Hồng Nhung,

MỤC LỤC

LOL CAM ĐOAN iLOICAM ON ii

DANH MỤC HÌNH ANH vi

DANH MỤC BANG BIEU vi

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT xii MỞ DAU I 1 TÍNH CAP THIET CUA DE TAL 1 2 MỤC DICH VA PHAM VI NGHIÊN CUU CUA DE TAL 4 3 CÁCH TIẾP CAN VA PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU, 4 CHUONG 1: TONG QUAN VE LĨNH VỰC NGHIÊN CUU VA VUNG CO LIEN

QUAN 6

1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 61.1.1 Các nghiên cứu liên quan trên thé giới 61.1.2, Các nghiên cứu tại Việt Nam 71.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu 8

1.21, Điều kiện tự nhiên, xa hội và kinh tế huyền Tam Bio nơi có hệ thống thủy lợi

hỗ Xp Hương 81.2.2 Đặc điểm khí hậu ving nghiên cứu "

1.2.3, Khái quát v8 hệ thống thủy lợi hd Xe Hương ụ 'CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUON NƯỚC DEN VA YÊU CẢU CAP NƯỚC CHO HỆ THONG THUY LỢI HỎ XA HUONG "9 2.1, Tĩnh toán các yêu ổ khí tượng thủy văn 19 2.2 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng ding nước trong hệ thng 23 2.2.1, Tính toán như cầu nước cho nông nghiệp 2

2.2.2 Tính toán nhu cầu nước cho chan môi 412.2.3, Tính toán nhủ cầu nước cho sinh hoạt số2.24, Tính toán nhu cầu nước cho công nghiệp, 32

2.2.5, Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống thời ky hiện tại “

2.3, Tính toán cân bằng nước của hệ thống công tinh thủy lợi hd Xạ Hương trong điều

kiện hiện tại 56

2.3.1, Tinh toán nguồn nước đến hồ Xa Hong, 56 2.3.2 Tinh toán sơ bộ cân bằng nước của hệ thống hồ Xa Hương thời kỳ nền 68 2.3.3 Tinh toán sơ bộ cân bằng nước của hé thống hd Xa Hương thời hiện ại 69 CHƯƠNG 3: DANH GIÁ TÁC ĐỘNG CUA BĐKH VÀ PHÁT TRIEN KINH TE-XÃ HỘI ĐỀ: ÂN BẰNG NƯỚC CUA HE THONG THUY LỢI HO XA HƯƠNG.

3.1 Xác định kịch bản biến đổi khí hậu và phát tiễn kính u 16

3111 Lựa chon kịch bin BDKHI 163.1.2 Lựa chọn hôi đoạn tính toán n3.2 Tinh toán nhu clu dùng nước dưới the độngcủa BĐKH va phát tridn kính tổ xã hộitrong vùng nghiên cứu 8032.1 Tinh toán nhủ chu dng nước của nông nghiệp 80

3.2.2 Tính toán nhu cầu nước cho chăn nuôi 90

3.23 Tính toán nha cầu nước cho sinh hoạt 923/24 Tin toán nh cầu nước cho công nghiệp 933.25 Tổng hop nhủ cầu đng nước toàn be théng trong tương 95

3 Tính toán nguồn nước đến dưới ảnh hưởng của BĐKH và phat tri kính t-xa hội

trong vùng nghiên cứu 96

3.3.1 Tính toán nguồn nước đến thời kỳ 2030 dưới ảnh hưởng cia biển đổi khí hậu 96 3.3.2 Tính toán nguồn nước đến thời kỳ 2050 dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu 98 3.4 Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản BĐKH và phát triển kinh tế-xã hội

trong vùng nghiên cứu 99

3.41 Kiểm tra dung tích chết và mực nước chết của hd Xa Hương, 99 34.2 Kiểm ta cao tinh bai ling bùn cát của hb Xa Huong 100 3.4.4 Tính toán cân bằng nước thời kỳ 2050 103 CHƯƠNG 4:NGHIEN CỨU ĐÈ XUẤT GIẢI PHÁP CHỦ ĐỘNG CAP NƯỚC DUGI TÁCĐỘNG CUA BĐKH VÀ PTKT- XH CUA HE THONG HO CHUA NUGC XA HƯƠNG TINH VINH PHÚC 106

4.1 Cơ sở khoa học để xuất giải pháp chủ động cắp nước nhằm khai thie và nâng cao

hiệu quả sử dụng tải nguyên nước trong hệ thông 106

42 Các wii pháp để xuất 106

4.21 Biện pháp công trình: 1064.2.2 Biện pháp phi công tình 107

44 Ap dung các giải pháp công tình và phi công tình vào thực 108

4.4.1, Đối với thời kỳ hiện tại 10844.2, Đội vi thời kỳ 2030 1104.4.3 Đối với thời kỳ 2050 uu

KET LUẬN, KIÊN NGHỊ nạ

L Kế luận HàIL Kiến nghị us

TAI LIEU THAM KHẢO H7

PHỤ LỤC us

ĐANH MỤC HÌNH ANH Hình 1.1, Bản đồ ving nghiên cứu,

Hình 1.2 Mái thượng lưu đập dat

Hình 1.3 Mái hạ lưu đập đất

Minh 1.4 Tổng thể tần xã lũ

Hình 1.5 Cụm công tình cắp nước hạ lưu cổng

Hình 1.6: Nhà van cổng lấy nước.0

inh 2.1 Bang nhập dữ liệu về khí hậu climate a tính lượng bốc thoát hoi nước chun

Hình 2.5: Bảng tính chế độ tưới cho lúa vụ chiêm.Hình 2.6 Bảng thập dữ liệu về cây lứa mùaHình 2.7: Bang tính chế độ tưới cho lúa vụ mùaHình 2.8, Bảng nhập dữ liệu về cây ngô đôngTHình 2.9: Bảng tính elộ trới cho ngô vụ đông

Hinh 2.10: Bảng nhập dữ liệu về khí hậu v ti lượng bốc thoát hơi nước,

Hình 2.11: Bảng nhập dữ tiga về mưa.

Hình 2.12: Bảng nhập dỡ

Hình 2.13: Bảng nhập dữ liệu vẻ đắt theo sé liệu FAO.

y lúa cl

Hinh 2.14: Bang tính ch độ tưới cho lúa vụ chim thời kỳ hiệnHình 2.15: Bang nhập dữ liệu v cây lúa mùa thời ky hiện tại

Hình 2.16: Bảng tính chế độ tưới cho lúa vụ mùa thời kỳ hiện tại

inh 2.17: Bảng nhập dữ liệu cho cây ngô vụ đông thời kỳ hiện tiHình 2.18: Bảng tính chế độ tưới cho cây ngô vụ đông thời ky hiện ti

inh 2.19: Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế thời kỳ ên Hỗ Xa Hương Hình 2.20: Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế thời kỳ hiện tại Hồ Xa Hương

Hình 3.1: Bảng nhập dữ liệu về khí hậu v tin lượng bốc thoát hơi nước Hình 3.2: Bang nhập dữ liệu về mưa.

688l81

Hình 3.3: Bảng tính chế độ tưới cho

Hình 3.4: Bảng tính chế độ tưới cho lúa vụ mùa năm 2030.ia vụ chiêm năm 2030.

Hình 3 5: Bảng nhập dữ liệu về cây ngô vụ đông năm 2030 Hình 3.6: Bảng tinh chế độ tưới cho cây ngô vụ đông năm 2030,

Hình 37: Bảng nhập dữ iệu về khí hậu và tính lượng bốc thoát hơi nước.38: Bảng nhập dữ igu về mưa

Hình 3.9: Bảng nhập dữ liệu về cây lúa xuân năm 2050.Hình 3.10: Bảng

nh 3.11: Bảng tí

Hình 3.12: Bang tính chế độ tới cho cây ngô vụ đông năm 2050 chế độ tưới cho lúa vụ xuân năm 2050

chế độ tưới cho lúa vụ mùa năm 2050.

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1: Nguồn lao động huyện Tam Đảo năm 2015 10

Bang 1-2: Lượng mưa trung bình các tháng tinh Vinh Phúc (mm) "

Bảng 1-3 Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm Vĩnh Yên 2

Bang 1-4 Đặc trưng tốc độ gió trạm Vĩnh Yên 12

Bing 1-5 Đặc trưng độ âm tương đổi tram Vinh Yên, 2

Bảng 1-6 Số giờ nắng trung bình nhiều năm quan tắc tại trạm Vĩnh Yên B Băng 1-7 Bốc hoi trung bình thing, năm tri trạm Vinh yên B

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật hd Xa Hương 18

Bang 2.1 Kết quả tinh toán các thông số thống kê X, C,,C, thời kỳ nên 1986-2005 20 Bảng 22 Kết quả tính toán các thông số thẳng kể X, C,.C, thời kỳ hiện i 21

Bảng 2.3 Bảng thống kế chọn mô hình mưa điển hình cho từng vụ thời kỳ nên 2Bang 2.4 Bang thống kê chọn mô hình mưa điển hình cho từng vụ thời kỳ hiện ti 22

Bảng 25 Bảng phân phối mưa thiết kế theo thing ứng với tin suất D=85% th

Bang 2.11 Chiều sâu bộ rễ của cây trồng cạn 25

Bing 2.12 Chi tiêu cơ lý của đất 26Bảng 2.13: Cơ cấu cây trồng thời ky nén 2

Bảng 2.14: Cơ cầu cây rồng thời kỳ hiện tạ 2

Bảng 2.15: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm xuân thời kỷ nn 35Bảng 2.16: Tổng hợp mite tưới cho lúa vụ mùa thi kỳ nền 37

Bing 2.17: Tổng hợp mite tưới cho cây ngô vụ đông thôi ky nền 3 Bảng 2.18: Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng thời kỳ nẻn 38 Bang 2.19: Tông hợp nhu cầu nước cho nông nghiệp thời kỷ né 39

Bảng 2.20: Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm xuân thời kỳ hiện tại 4

Bảng 2.21: Tông hợp mức tưới cho lúa vụ mùa thời kỳ hiện tỉ 44Bảng 2.22: Tổng hop mức tưới cho cây ngô vụ đồng thời kỳ hiện tại 46

Bảng 223: Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng thời ky hiện tại 46

Bảng 2.24: Tông hop như cầu nước cho nông nghiệp thai kỳ hiện ti 4Bảng 225 Chỉtiêu ding nước cho chăn nuôi 48Bảng 226 Quy mô din gia súc, gia cằm trên địa bàn thời Ki 48

Bang 2-27 Tổng hop nhu cầu nước do chan môi thời kỹ nén 49 Bang 2.28.Quy mô đản gia súc, gia cầm trên địa bàn thời ki hiện tại là: 49)

Bảng 2-29 Tổng hợp nhu cầu nước do chăn mui thôi ky hiện ti 49

Bảng 2.30 Bang kết qua yêu cầu nude cho sinh hoạt thời kỳ nên ( 106m8) sỉ

Bảng 2.31, Bảng kế quả yê cầu nước cho sinh hoi thời kỹ hiện ti ( 106m3 SĨBảng 232

Đảng 2.33: Ting hợp nhủ cầu nước cho công nghiệp thoi kỳ hiện ti stTổng hợp nhu cầu nước cho công nghiệp thời kỳ nền: 33

Bang 2.34 Bang kết qua tng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống thời nền “

Bảng 2.35 Bảng kết qua tổng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống thời kỳ hiện tại.55

Bảng 2-36.Tổng hợp các thông số dòng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Xa Hương.

thời kỷ nền _ Bảng 2-37: Phân phối dong chảy đến hỗ Xa Llương thời kỳ nền 6 Bảng 2-38.Téng hợp các thông số dong chảy năm lưu vực hồ chứa nước Xa Hương

thời kỳ hiện tại or

Bảng 2-39: Phân phối đồng chảy đến hd Xa Hương thời kỳ hiện tại 61 Bang 2-40 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thông — hd Xa Hương thời

kỳ nền o

Bảng 2-41 Kết qua tinh toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống — hỗ Xa Hương thời

kỳ hiện tại 70

Bảng 2-42 Quan hệ giữa cao tình và dung tích hd, diện tích hồ n

Bang 2-43 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Vĩnh Yên T2

Bảng 2 4 Phân phối bốc hơi phụ thêm khu vực hồ Xa Hương (mm), 13 Bảng 2-45 Xác định ổn thất do thắm và bốc hơi 7 Bảng 2-46 Kết quả tính toán cân bằng nước trong hệ thống - hồ Xa Hương thời kỳ hiện tại đã kể đến tốn thất T5

Bảng 3.1: Mức tăng nhiệt độ trung bình (°C) so với thời kỳ 1986-2005 tại Vĩnh Phúctheo kịch bản RCP4.5-2016 8

Bảng 3.2: Nhiệt độ tram Vĩnh Yên các năm trong tương lai theo kịch bản phát thải

trung bình (°C) T8Bảng 3.3: Lượng mưa trong tương lai theo kịch bản RCP4.5 79Bảng 3.4: Tổng hợp nhu cầu nước cho các loi cây trồng thời kỳ 2030 42030 “

Bảng 3.5: Cơ cấu sử dụng đất th

Bang 3.6 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước tại mặt ruộng của hệ thống thời

kỷ 2080 85

Bảng 37: Tổng hợp nhủ clu nước cho các loại cy trồng thời ky 2050 sọ

Bảng 3.8: Cơ cấu sử dụng đắt thời kỳ 2050 90Bảng 39 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu ding nước tại mặt mộng của hệ thẳng nim2050 s0Bảng 3-10.Quy mô din gia súc, gia cằm trên địa bản năm 2030 là 91

Bang 3-11 Tổng hợp nhu cầu nước do chăn nuôi năm 2030: 9

Bảng 3-12.Quy mô din gia súc, gia cằm trên địa bản năm 2050 là: 91Bảng 3-13 Tổng hợp nhủ cầu nước do chăn nuôi thời kỳ 2050 2Bảng 3.14: Bảng kết quả yêu cầu nước cho sinh hoạt thi kỳ 2030 1033) 9Bảng 3.15: Bảng kết quả yêu cầu nước cho sinh hoạt năm2050 (103 m3) 93

Bảng 3.16: Tổng hop nha cẫu nước cho công nghiệp năm 2030 94

Bảng 3.17: Tổng hợp nhu cầu nước cho công nghiệp năm 2050, %

Bang 3.18: Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước toàn hệ thống thời kỳ dưới tác động của biển đội khí hậu và phát tiển kinh tế xã hội năm 2030) 95 Bảng 3.19: Bảng kết qu tổng hợp yêu cầu ding nước toàn hệ thống thời ky dưới tác

động của biển đổi khí hậu và phát eign kinh tế xã hội thời kỹ 2050 96Bảng 3.20 Tổng hop các thông số dòng chủy năm lưu vực hi chứa nước Xa Hương

Bảng 323 Phân phối dang chảy đến hồ Xạ Hương thời kỳ 2050 kịch bản RCP4

5-2016 98

Bảng 3.24 KẾt qui tính toán cân bằng nước khi chưa tinh đến tổn thất thời kỳ 2030

dưới tác động của BĐKH và phát triển kinh tế xã hội 102

Bảng 3.25, Kết quả tính toán cân bằng nước có ké đến tổn thất thời kỳ 2030 dưới tác

động của BĐKH và phát triển kính ế xã hội 103

Bảng 326 Két quả tính toán cân bằng nước khi chưa kể đến tn thất thời ky 2050 dưới tác động của BĐKH và phát triển kinh tế xã hội 104 Bảng 327 Kết quả tinh toán cân bằng nước khi có kể đến ổn thất thời kỳ 2050 dưới

tác động của BĐKH vả phát triển kinh tế xã hội 104

Bảng 4.1.Cơ cấu cây trồng sau khi đã chuyển đổi cơ edu cây trồng 109

Bảng 42 Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân thi ky hiện tại 109

Bang 4.3 Bảng cin bằng nước khi tinh dn tổn that thi kỳ hiện ta 109 Bảng 4.4.Co cầu cây trồng sau khi đã chuyển đổ cơ cầu cây trồng Hồ

Bảng 4.5 Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân năm 2030 noBảng 4.6 Bảng tính toán cân bằng nước có kể đến tn thất thời kỳ 2030 nt

Bảng 4.7.Co câu cây trồng sau khi đã chuyển đổi cơ edu cây trồng H2

Bảng 4.8 Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân năm 2050 H2Bảng 4.9., Bảng tính toán cân bằng nước có kể đến tổn thắt thời kỳ 2050 H2

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TÁT

BĐKH: Biến đổi khí hậu

BTCT: Bê tông cốt thép TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

‘TNHH-MTV: Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

PTKT- XH: Phát triển kinh tế xã hội

M6 DAU 1 TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là van đề toàn cầu, là thách thức nghiêm trọng nhất với nhân loại trong thé kỷ 21 Hiện nay trên thé giới đã có nhiều nghiên cứu về BĐKH tác động đến các lĩnh vực và đời sống của con người; Hi tượng

thực tế và kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng BĐKH tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp dé bj tổn thương nhất (Nông độ khí nhà kính trong khí quyền đã vượt qua ngưỡng 400/106 thể tích so với giới hạn an toàn 350/106 thể tích; nhiệt độ bề mặt trái đất tăng nhanh; hiện tượng nước biển dâng, các cơn bão mạnh xuất hiện ngày một nhiễu, nhất là những siêu bão với sức gió chưa từng có trong lịch sử nhân loại) Hiện tượng hạn hán khốc liệt trong thời gian dài đã dẫn đến

tình trạng nghèo đói trên điện rộng,

Việt Nam là một trong những quốc gia đang phát triển và là nước dễ bị ton thương đặc biệt do tác động của BDKH gây ra cả về chính trị, kinh hội và quốc phòng- an ninh Tình hình thời tiết, thủy văn trong các năm trở lại đây có diễn biến ngày càng cực đoan Cụ thể, nền nhiệt độ trên các vùng, miễn của nước ta đều có xu thé tăng với mức tăng phổ biến từ 0,6" -0,8 °C Lượng mưa.

ing phổ biển từ 5%tăng mạnh vào mùa lũ và giảm vào mùa kiệt cùng với mức

- 10%, riêng vùng Trung Trung Bộ có thé tăng tới 20% Ngày nay, hiện tượng

EI-Nino, La-Nina càng ngày cảng tác động mạnh mẽ đến Việt Nam và gây ra

tình trạng nắng nóng kéo dài sẽ gia tăng, mùa đông rét đậm, rết hại không kéođài BĐKH thực sự đã làm cho các loại hình thiên tai diễn ra ngày càng phứctạp, khó lường, đặc biệt là bão, lũ, han hán ngày càng ác liệt

‘Theo tính toán ứng với các kịch bản cao, các số liệu của các thời điểm tương

Nam có thể tăng lên 3°C va mục nước biển có

ứng thì nhiệt độ trung bình ở Vi

thể ding 1,0 m vào năm 2100 Nếu mực nước biển dâng (NBD) 1,0 m, thì không

có các giải pháp ứng phó, khoảng 16,8% diện tích Đồng bằng Sông Hồng, 1,5% trung, 17.8% diện tích Thành phố Hồ Chí Minh

diện tích các tỉnh ven biển mi

và 38.9% diện tích Đồng bằng ông Cửu Long có nguy cơ ngập trong nước;

Hàng năm s có khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập Mậu quả của BĐKH đối với Việt Nam là rất nghiêm trọng và một nguy cơ hiện

hữu cho mục tiêu xóa d6i - giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên

niên kỷ và sự phát tiễn bên vũng của đắt nước Các ih vực,ngành nghề, dia

phương dé bị tổn thương và chịu tác động mạnh mẽ nhất của BĐKH là tài nguyên nước, nông nghiệp và an ninh lương thực, sức khỏe con người ở các vùng đồng bằng và dai ven biển Nó làm tăng mức độ, cường độ các loại thiên tai, lũ lụt và hạn bán ngày càng khốc liệt như hạn hán năm 2008, hạn in và xâm ngập mặn

2015-2016 ở Đồng bằng sông Cửu Long; Lũ tháng 10/2010 tại Hà Tinh, thang

10/2011 tại Quảng Bình, tháng 9-10/2013 tại các tỉnh miễn Trung và gan đây nhấtlà trận

và Tây Nguyên gâ

lịch sử vào giữa tháng 10 va đầu tháng 11/2016 tại các tỉnh miễn Trungthiệt hại về người và tài sản, làm cho đời sống của người dân

vô cùng khó khăn, sản xuất nông nghiệp thiệt hại to lớn với con số hàng nghìn tỷ đồng, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế xã hội của nước ta.

Tinh Vĩnh Phúc là một tỉnh thuộc miễn Bắc nước ta bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết khắc nhiệt và thiên tai Vào mùa khô thường bị hạn hán, dẫn đến tình trạng thiểu nước ngọt cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản.

Mùa mưa thường xuất hiện lũ lớn kéo.tây ngập lụt nghiêm trọng Hàngđới thường xuyên uy hiếp các quân, huyện, thị xã gầnng và ngập úng vùng nội đồng, hạ du các hỗ chứa nước lớn gây thiệt hại nặng

nề về người và tài sản, ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế - xã hội và đời sống.

dan sinh, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp.

‘Trude những thực trang và biển động thời tiết khó lường như vậy, van để đặt ra là chúng ta phải đánh giá được những ảnh hưởng của BĐKH, đồng thời phải có kế hoạch dài hạn nhằm trước hết là phòng ngừa, giảm thiểu các thiên tai, lũ lụt sau.

2

đó là có biện pháp ứng phó kịp thời trợ giúp ngành nông nghiệp khắc phục các

ảnh hưởng của BĐKH.

Hiện nay, có rất ít nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH tới hệ thống thuỷ lợi nói

chung và ệ thống tưới nói riêng, đặc biệt là nghiên cứu đồng thời ảnh hưởng, của BĐKH và PTKT đến sự thiếu hụt nước phục vụ sản xuất phát triển kinh tế

của hạ du hỗ chứa

Hồ chứa nước Xa Hương- Tinh Vĩnh Phúc được xây dựng từ năm 1977 và đưa vào sử dụng từ năm 1984 đến nay Những năm gần đây, trong quy hoạch phát triển đô thị của tỉnh Vĩnh Phúc, dân số tăng nhanh và sự phát triển nhanh chóng.

vé cơ sở hạ ting trên địa bàn huyện Tam Đảo cùng với chiến lược phat triển

kinh 16, công, nông nghiệp phía hạ du hỗ Xp Hương đã dit ra yêu cầu cấp nước rất lớn Hơn nữa khi quy hoạch dé xây dựng hé trước đây chưa đề cập đến ảnh hưởng của BĐKH va phát triển kinh tế - xã hội trong tương lai, do đó nhu cầu nước cho hạ lưu hd Xa Hương cho các giai đoạn sau này là van đề phức tạp, cdn được giải quyết.

“Trong những năm gin đây, hồ chứa nước Xạ Hương thường xuyên thiểu nước

cấp cho sản suất về mùa khô Nguyên nhân, thứ nhất là do nhu cầu dùng nước

của nông nghiệp, công nghiệp, nuôi trồthủy sản và du lịch tăng mạnh Thứ

hai là do diễn biến thời tiết theo chiều hướng cực đoan, cụ thẻ lượng mưa tăng về mùa mưa nhưng giảm mạnh về mùa khô Thứ ba là hiện nay công trình như đập cống lấy nước cũng bị xuống cấp hiện tượng rò ri, thất thoát nước cũng tăng nhiều Mặt khác, theo tìm hiểu tài liệu thì chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng, của BDKH tới hệ thống thuỷ lợi nói chung và hệ thống tưới nói riêng, đặc biệt là nghiên cứu đồng thời ảnh hưởng của BĐKH va phát triển kinh tế - xã hội đến sự thiếu hụt nước phục vụ sản xuất phát triển kinh tế của hạ du hồ chứa phía Bắc

Vĩnh Phúc.

Xuất phát từ những van đề trên, tôi thấy rằng việc nghiên cứu: “Nghiên cứ giải

lậu (BDKH) và phát

triển kinh tế - xã hội của hồ chứa Xa Hương Tinh Vĩnh Phác” là hết sức cin pháp chủ động cấp mước dưới tác động của bién đổi khí

3 MỤC DICH VÀ PHAM VI NGHIÊN CỨU CUA DE TÀI

21 Mục dich

Xée định mức độ ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế - xã hộiđến nhu cầu nước của hạ du hỗ chứa nước Xạ Hương theo các kịch bản biến đổi

khí hậu và phát triển kinh tế;

Xác định mức độ ảnh hưởng của BĐKH và phát triển kinh tế đến sự thiểu hụt nước va dé xuất giải pháp dé hạn chế và khắc phục những ảnh hưởng của BĐKH nhằm đảo bảo khả năng cắp nước của hỗ chứa.

2.2, Phạm vi nghiên cứu

Tinh toán nhu cau nước tưới cho 1.402 ha dat nông nghiệp và các doi tượng sử dụng nước khác lấy nước từ Hồ Xa Hương thuộc Tinh Vĩnh Phúc.

3 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU 3,1 Cách tiếp cận

= Tiếp cận thực tiễn: Tiến hành thu thập số liệu thực đo về các yếu tổ khí tượng- thủy văn, hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế xã hội, cơ sở hạ ting của vùng nghiên cứu làm cơ sở cho việc tính toán chính xác khả năng của nguồn nước đến và nhu cầu cấp nước cho các đối tượng sử dụng nước phù hợp với tiến trình phát trién kinh tế xã hội trên lưu vực và vùng hưởng lợi của hồ Xa

~ Tiếp cận ké thừa: Trong những năm qua đã có một số nghiên cứu về giải pháp cấp thoát nước dưới tác động của biến đổi khí hậu và phát triển kinh.

4

hội trên lưu vực một số hd chứa đã có ở nước ta Việc thừa kế có chọn lọc cáckết quả nghiên cứu này sẽ giúp để tài có định hướng giải quyết vấn đề một cáchkhoa học hơn.

3.2 Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp điều tra, thu thập phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu Phương pháp này ứng dụng trong chương 1 và 2 Cụ thể, di tra, thu thập và phân tích s cơ bản về khí tượng thủy văn, thổ nhưỡng đất đai va cây trồng

Phương pháp kế thừa có chọn lọc Phương pháp này kế thừa những một số nội

dung, phương pháp nghiên cứu của các nghiên cứu và công trình đã được công

Phương pháp phân tích hệ thông, phương pháp thống kê xác xuất Phương pháp này ứng dụng trong tính toán các yếu tố khí tượng thủy van, phân tích kết quả

tính toán.

Phương pháp mô hình toán, thủy văn, thủy lực Phương pháp này ứng dụng

toán nhu cầu nước, cân bằng.

trong nghiên cứu của chương 2 và 3 trong

nước, điều tiết

ONG QUAN VE LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VA VUNG CÓ

LA Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.1.1 Các nghiên cứu liên quan trên thé giới

châu lục có đặc điểm khí hậu khác nhau (lượng mưa khác nhau) nên nghiên

cứu chủ đạo về hồ mỗi châu lục khác nhau Với nơi có lượng mưa lớn thì tập trung nghiên cứu phan lớn vào việc cắt lũ đảm bảo an toàn cho hạ du là chính,

ngược lại với những vùng có lượng mưa nhỏ thì mục tiêu chính là trữ nước vàsir dụng nước hiệu quả

"Nghiên cứu giải pháp nguồn nước cho nông trại nhỏ “Small reservoirs and waterstorage for smallholder farming” của Jean Payencông sự [1] Tìliệu nghiên

cứu dé cập phần lớn nội dung cho việc xây dựng, quản lý vận hành các hỗ chứa nhỏ phục vụ tưới cho các nông trang ở Châu Phi và Án Độ.

Keith Weatherhead và cộng sự, 2014 [2] nghiên cứu Nước cho nông nghiệp: tiếp

cận theo hình thức hợp tác và lưu trữ trên trang trại Mục đích của nghiên cứu làxác định, đánh giá một cách cơ bản các cơ hội cải thiện nước, vật từ phục vụ choviệc tưới nông nghiệp và làm vườn, tập trung cụ thể vào tiềm năng tăng trừlượng nước trong hồ (hồ chứa), khuyến khích các phương pháp hợp tác rộng hơn

với quản lý nước nông nghiệp bằng cách tận dụng kiến thức sâu sắc cia địa phương và tận dụng tốt nhất chất lượng nước kém hơn (ví dụ như không thể uống) Các giải pháp cụ thé: cải thiện khả năng trữ nước trong trang trang trại bằng “on-farm reservoir” [3] , Các cách tiếp cận hợp tác trong quản lý nguồn nước, Cơ hội sử dụng / tái sử dụng nước có chat lượng thấp hơn.

Ngoài ra có nhiều nghiên cứu về công nghệ xây dựng hồ tại những vùng đất khan hiếm nước và đất cát có độ thấm cao Nghiên cứu “Water storage in reservoir” đã đưa ra các hình thức lót vật liệu đáy hồ tối ưu nhằm giữ nước tốt

và tăng tuổi thọ Julia reis và các cộng sự, 2015 đã nghiên cứu “Reservoir

Operation for Recession Agriculture in Mekong Basin, Laos” [4] nội dung đề cập va

sản xuất nông nghiệp tai Lao.

@ van hành các hỏ chứa trên lưu vực sông Meekong ảnh hưởng xấu tới Nghiên cứu phân phối nước cho một hồ chứa được thực hiện riêng rẽ cho từng, 8 tùy thuộc vào điều kiện thực tế của hồ và đối tượng dùng nước mà có giải pháp cụ thể Vậy chỉ có công thức chung cân bằng giữa tổng lượng nước đến và

nước dùng dé phân phối lại cho phù hợp.

1.1.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam

Các nghiên cứu trong nước về hỗ chứa chủ yếu về phỏng lũ, sử dụng đa mục tiêu, vận hành liên hồ chứa Việc phân phối nước tai một hỗ chứa thường được cou thể hóa trong quy trình vận hành hỗ Khi các mâu thuẫn về vấn đề phân phối nguồn nước thường được giải quyết theo chế độ uu tiên ngành dụng nước quan trọng trước và ngành ít quan trọng ưu tiên sau Ngoài ra còn được giải quyết thông qua trao đổi trực tiếp giữa các đối tượng dùng nước hoặc việc thiếu nước sẽ tự đối tượng dùng nước điều chỉnh sau một thời gian nhất định.

Nghiên cứu của Bùi Nam Sách về mâu thuẫn sử dụng nước ở hạ lưu hồ chứa trên các lưu vực sông và một số giải pháp khắc phục Nội dung bài báo đã chỉ ra sự hình thành các mâu thuẫn trong sử dụng nước ở những sông lớn, ở các hỗ

chứa xây dựng trước 1990 và việc phan chia chưa hợp lý nguồn nước giữa các

ngành ding nước Bài báo cũng chỉ ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến mâu thuẫn trong khai thác sử dụng nước như năng lực quản lý, vai trò và ảnh hưởng của các hồ tại các lưu vực sông, sự thay đổi về nhu cầu và cơ cấu sử dụng nước “Tác giả bài báo đề xuất mốt số giải pháp kỹ thuật giải pháp quản lý để khắc phục tình trạng mâu thuẫn về sử dụng nước ở hồ chứa.

Luận án tiến sĩ của Lương Hữu Long [5] với đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học

phục vụ vận hành hệ thống liên hồ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Ba” đã

nghiên cứu hệ thống 06 hồ chứa trên lưu vực sông Ba Luận án tập trung vào

nghiên cứu xác định nguyên tắc vận hành hệ thống liên hỗ chứa kiểm soát lũ, an

toàn hạ du va đám bảo hiệu qua sử dụng nước.

Tác giả Vũ Hồng Châu nguyên Phó Viện trưởng ~ Viện Quy hoạch thủy lợi viết bai [6] “Hiện trạng khai thác, sử dụng nguồn nước của các hỗ chứa lớn và những vấn để về vận hành liên hồ đối với việc quản lý tải nguyên nước lưu lực sông trong bối cảnh chịu tác động của biến đổi khí hậu” Đặc biệt trong bài báo có

xác định mực nước tối thiểu của các hồ tại ác thời điểm nhằm phục vụ tốt nhất nhu cầu sử nước của các đối tượng dùng nước khác nhau.

‘Con nhiều nghiên cứu khác có liên quan đến hỗ chứa, nhưng chi tập trung vào hồ lớn, vấn dé vận hành liên hồ, chủ dé chính về phát điện và phòng lũ Chưa có nghiên cứu về chỉ ra phân phối nước tối ưu hay hợp lý cho của các hỗ chứa vừa và nhỏ nhằm tăng hiệu quả sử dụng nước, đáp ứng tốt nhất yêu cầu hiện tại và trong tương lai của những hồ chứa khi có sự thay đổi về nhu cầu dùng nước do thay đổi cơ thay đổi hoặc điều chỉnh mục tiêu của hỗ thêm mụcsử dụng.đích phát triển du lịch.

1.2.Téng quan về vùng nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, xã hội và kinh tế huyện Tam Đảo nơi có hệ thống thủy lợi hồ Xạ Hương.

a Din sh- Din tộc

địa bản huyện Tam Đảo có các dân tộc: Kinh, San Diu, Lào, Mường

fin lớn

Hoa, Mông, Dao, Kho me, trong đó hai dân tộc Kinh và Sản Diu chiếm pt

dan số của huyện, các dân tộc khác (Lào, Mường, Hoa) chiém một phần rat nhỏ Phan theo cơ cấu dan tộc: Dân tộc kinh chiếm 57,79%, dân tộc San Diu chiếm.

41,76%, các dân tộc khác chỉ chiếm 0,14%

- Tam Đảo là huyện miễn núi có 3 xã thuộc Chương trình 135 Vì vậy, Tam Đảođã và đang tiếp tục nhận được sự quan tâm đặc biệt của Dang và Nhà nước qua

các Chương trình phát triển kinh tế đối với các xã vùng cao, các xã thuộc điện.

đặc biệt khó khăn.É.— Kinh ế- Xã hội

Đặc diém về dan số và nguén nhân lực

Năm 2010 dan số của toàn huyện Tam Đảo là 71.528 người, mật độ dan số trang bình là 303 ngudi/km’, trong đó dân tộc thiểu số chiếm trên 41,9% So với các

huyện, thành phố khác trong tỉnh Vĩnh Phúc, Tam Đảo là một trong các huyện

có mật độ dân số thấp Mật độ dân số không đều giữa các xã trong huyện, tập

trùng cao ở cxã vùng thấp và thưa thớt tại vùng thị trấn Tam Đảo, các thôn,

xóm vùng ven núi của các xã vùng Đồng bằng

Bang 1.1: Nguồn lao động huyện Tam Đảo năm 2015

Dom vị: người

Chi tiêu 3s

1.Tổng dân số 76734

2 Tổng LD đang làm vi 37.282= Nông, lâm nghiệp, thuỷ sảm 19.774

- Công nghiệp, TTCN, xây dựng 4195

- Địch vụ 9313

3 Chất lượng nguồn lao động.

= Lao động chưa qua đào tạo 26.076

10

Cong nhân kỹ thuật 5.588

= Trình độ trung cấp 2.608

Cao đẳng, đại học tở lên 2.980

Nguén: Phòng Thong kê huyện Tam Dao - Tài liệu phục vụ Quy hoạch

1.2.2 Đặc điễm khí hậu vùng nghiên cứu.

Ving nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có day đủ các đặc điểm.

Bắc.khí hậu của vùng trừng du miễn ni phí

a Lượng mca

Lượng mưa trung bình hàng năm dat 1.400 đến 1.600 mm, trong đó, lượng mưa bình.

quân cả năm của vùng đồng bằng và trung du tại trạm Vĩnh Yên là 1.570,2 mm, ving

núi tại trạm Tam Đảo là 2.140 mm Lượng mưa phân bố không đều trong năm tập

trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 10, chiém 80% tong lượng mưa cả năm Mùa khô

tử tháng 11 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm 20% tổng lượng mưa trong năm.Bang 1-2: Lượng mưa trung bình các tháng tinh Vĩnh Phúc (mm)

Tháng [fo fm) vow VH|VHI|IX| x |x xu

vin yen [230283 | 429 981 | 1928) 2402 268.7] 2951 | 1987] 1924 | 527 176

b Nhiệt độ không khí

khác biệt của hai

Một đặc điểm rõ nét của khí hậu vùng này là sự thay đổi

mùa nóng, lạnh Mùa nóng kéo đài từ tháng V tới tháng IX, kèm theo mua

nhi nhiệt độ trung bình 29°C Tir tháng XI tới tháng TIT năm sau là khí hậu của mùa đông với nhiệt độ trung bình 18°C Nhiệt độ tối cao thường rơi vào tháng VI, VIT trong khi nhiệt độ tối thấp thường rơi vào tháng I, II, Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong năm lên khoảng trên 10°C.

Bảng I-3 Đặc trưng nhiệt độ không khí tram Vĩnh Yên.

‘Vang nghiên cứu bị ảnh hưởng bởi gió bão nhiều nhất, Vào thời điểm mưa bão, tốc độ gió có thể đạt lên 28m/s Tốc độ gió bình quân hing năm khoảng

1,58m/s Hướng gió thịnh hành là hướng Đông Bắc.

Bang 1-4 Đặc trưng tốc độ gió trạm Vĩnh Yên

Dom vị: m/s

Djctrung) 1 | M | MT] IV | V TVI[VHIVH IX | X | XI [XIT|Nim

TSU | 175] 183] 208 [199 TL] ATE] 148 || LIB] 2) 13 | 188

cả Độ Âm không khí

Khu vực nghiên cứu có độ âm tương đối bình quân nhiều năm là 82% có sự chênh lệch giữa các tháng, thời kỳ 4m ướt nhất thường vào tháng III (thời kỳ có nhiều mưa phùn), thời kỳ khô nhất thường vào tháng XI, XII.

Bảng 1-5 Đặc trưng độ ẳm tương đối tạm Vinh Yên

Đặ tưng |X |W) MEI) V | VE] VT] VIN |IX) X |X] NIT] Nim

Un) | 81/83) 85) 85) aT] | W4 fer ai 7] 7) w

e Nẵng

Nắng là một yếu tế khí hậu có quan hệ chặt chẽ với bức xa mặt trời va bị chỉ phối bởi lượng mây trên khu vực.

Số giờ nắng hàng năm đo được tại trạm khí tượng Vĩnh Yên la khoảng trên 1400 giờ Trong đó, thing có số giờ nắng nhiễu nhất thường là tháng VII, với số giờ

12

giờ nắng rất ít (dưới 50 giờ) thường rơi

nắng trên 180 giờ Các tháng II, II cóvào thời kỳ mưa phùn.

Bảng 1-6 Số giờ nắng trung bình nhiễu năm quan tre tại trạm Vĩnh Yên

Thing TT]HỊHE NT V[WTVHTWHTTKTXTTTKT

Giờnig |23|LW|I7.32|59|5763)59 | 61] 52|47|33

.£ Bắc hơi

Lượng bốc hơi đo được cho thấy sự khác biệt giữa các tháng trong năm là khá lớn Vào các tháng mùa hạ, lượng bốc hơi hàng tháng trong khoảng từ 70-80mm, Trong khi các tháng mia đông lượng bốc hoi chỉ còn 40-60mm.

Bảng 1-7 Bốc hơi trung bình thing năm tri trạm Vĩnh yên

Hồ Xa Hương được xây dựng tai xã Minh Quang huyện Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc Hồ Xa Hương được khởi công xây dựng tir năm 1977 hoàn thành và đưa vào sử dụng năm1984 Hồ nằm trong thung lũng núi con Trâu dưới chân núi Tam Đảo cách QL2B tại Km13 khoảng 2km, cách thành phố Vĩnh Yên la 15km về hướng Đông Bắc Hồ Xa Hương có diện tích lưu vực 24km” với nhiều ngách lớn xuyên vào các cánh rừng, có nhiệm vụ cung cắp nước tưới cho 1430ha đất

canh tác, cung cấp 1,5 triệu mét khối nước trong 1 năm cho hồ Lang Hà và 1,92

triệu mét khối nước im để phục vụ sinh hoạt, chan nuôi, nuôi trồng thủysan cho các xã Gia Khánh, Hương Sơn và Nông trường: quốc doanh Tam Đảo,

của huyện Bình Xuyên, các xã Hop Châu, Quang Minh, Hồ Sơn thuộc huyện Tam Đảo và xã Kim Long huyện Tam Dương Hồ Xa Hương còn có nhiệm vụ

điều tiết cắt giảm 50% tổng lượng lũ cho hạ du đồng thời góp phần làm cải thiệnmôi trường sinh thái trong vùng

b Đặc diém dia hình.

Dia hình Suối Xa Hương lưu vực có dang quả trứng nằm theo hướng Tây Bắc ~

Đông Nam Cao độ trung bình của lưu vực là 140 Diện tích lưu vực.

Nhin chung lưu vực là một khe suối lớn, địa thể hình lòng chảo xung quanh là

núi cao bao bọ, càng về phí hạ lưu địa thế càng thấp dần và bằng phẳng Khu đầu mối nằm tại khu vực chuyển tiếp từ vùng núi sang miền đồng bằng, hai bên sườn núi có độ đốc trung bình từ 20-30",

Khu tưới là một vùng trung du có tính chất bán sơn địa, nhiều đổi núi trọc xen kế có những vùng đồi thấp và bằng phẳng Ruộng đất thuộc khu tưới hẳu hết là bậc (hang có ch lảm dẫn từ đầu tới cuối với độ dốc trung bình 1% đến 4% cao độ mặt đất thay đồi từ đầu khu tưới +55,0 đến +15,0 ở cuối khu tưới.

e Hiện trạng một số hạng mục công trình.

Hệ thống công trình thủy lợi hồ Xạ Hương gồm 2,7 km kênh chính, 17km kênh

nhánh và 1.072 công trình trên kênh Tuy nhiên trong những năm qua do tình

hình kinh tế đất nước cũng như tỉnh Vĩnh Phúc tăng nhanh mặt khác do quy hoạch hệ thống tưới, tiêu còn manh mún không tập trung cùng với hệ thống các công trình thủy lợi chưa được xây dựng đỏng bộ và hoàn chỉnh đến mặt ruộng từ 46 có ảnh hưởng dén phat triển nông nghiệp và các nghành kinh tế khác trong vùng Tuy đã được nâng cấp một vài lần nhưng hiện nay vẫn còn 20km kênh cấp IL và 120km kênh cấp III cho tuyến nội đồng chưa được cứng hóa.

Hỗ chứa nước Xa Hương- Tỉnh Vĩnh Phúc được xây dựng tir năm 1977 và đưa

vào sử dụng từ năm 1984 và mới được sửa chữa lại năm 2014:

+ Một tuyển đập chính (đập đất) chiều dai đỉnh đập L= 245m;

chiều cao đập Hạ,

chiều rộng đập Bạ = 7.2m;

cao trình đình đập Zy = +93,77m.

“Trên mái đập thượng lưu có 3 cơ ở cao trình +84.77m, +73,77m, +63.77m.Mái hạ lưu có 2 cơ ở cao trình +82,77m và +71,27m.

Đinh đập phía thượng lưu có tường chắn sóng cao 80m.

++ Trần xa Ki nằm sát bên bờ đập trái gồm 2 cửa mỗi cửa rộng B= 7m:

Cao trình ngường tran Z„ = +Š7,5m.

Kết cấu tràn bằng BTCT -M250.

'Ngưỡng tran đài 18m,

+01 cống lấy nước có áp đặt bên bờ phải với đường kính ống thép 800mm.

Hình 1.3 Mái hạ lưu đập dat

16

Hình 1.5 Cụm công trình cắp nước ha lưu công

4, Tám tắt các đặc trưng thiất kế

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật hồ Xa Hương

TT ‘Thong số kỹ thuật hồ chứa Đơn vị Trị số.

1 | Diệntích lưu vực Fu) km 2

2 [Mực nước chết (MNC) m +66/00

3ˆ [Me nước ding bình thường (MNDBT) m 3915

4° | Cao trình MN lũ kiểm tra m +935

5ˆ [ Myc nước dâng gia cường (MNDGC) m LIT

6 | Dung tieh chết (V.) 10m 077 | Dung tích hữu ích (Vụ) 1Ø m 1273

8 | Dung tích trữ 10°m* 1343

9° | Diện tích mặt hỗ ở MNDBT ha 85Vang đầu mỗi của công trình gồm: Đập chính, công lấy nước và tràn xa lũđóng mở bằng cửa van cung.

e Nhiệm vụ công trình

Tính đến năm 2009 Hỗ chứa nước Xa Hương có nhiệm vụ cấp nước tưới cho 1402 ha dat nông nghiệp trong đó:

+ Vụ chiêm: Tổng điện tích tưới là: 1138,0haTrong đó: Lúa: 1138 ha.

+ Vụ Mùa: Tổng diện tích tưới là: 1241,0 ha

Trong đó: Lúa: 1241 ha

+ Vụ Đông: Tổng điện tích tưới là: 1150 haTrong đó:

"Đại diện là cây Ngô: 1199 ha ( chủ yếu là Ngõ, đậu)

+ Giảm nhẹ lũ cho hạ du, kết hợp môi trồng thủy sản, cải tiện môi trường và

du lịch sinh thái.

CHUONG 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUON NƯỚC DEN VÀ YÊU CÂU CAP

NƯỚC CHO HỆ THONG THUY LỢI HỎ XA HUONG

2.1 Tính toán các yếu tố ki í tượng thủy văn

++ Tính toán mô hình mưa tưới thie.§ P=85% cho các vụ.

‘Vu Chiêm: Trồng la, thời gian từ 2501 + 205

Varma: Tong lúa thôi gian từ 01/06 + 23/09

Vu đồng: Trồng Ngô, thời gian từ 01/10 = 29/12

Tính toán mưa tưới thiết kế với liệt số liệu dài 20 năm từ năm 1986 + 2005, Tram

được chọn để inh toán là trạm Vĩnh YênTinh toán các đặc trưng khí tượng thiết kế

đường tin suất

‘Tai liệu tính toán: Tỷnăm 1986 - 2005

liệu 20 năm từ.mưa ngày tram quản lý hỗ Xa Hương, liệt t

4) Đường tan suất kinh nghiệm

Đường tin suất kinh nghiệm là đường cong trơn biểu thị mỗi quan hệ giữa các trị số

của mẫu thống kế với cn uất lu tích tương ứng của chúng Thực chit đó có th coi là

luật phân bố của mẫu Nói cách khác sau khi tính toán tin suất kinh nghiệm, ta chấm.

các điểm tin suất kinh nghiệm lên giấy tần suất Hazen, Sau đó vẽ đường cong tron diqua trung tâm băng điểm vừa chấm sao cho cách đều các điểm tần suất kinh nghiệm.

"Đường cong này được gọi là Đường tần suất kinh nghiệm.

“Các công thức thường ding trong tính toán tin suất kinh nghiệm.

- Công thức trung bình của Ha-zen

100% en- Công thức vọng số của Weibull và Kritsky-Menken

Trong đó

m- số thứ tự của năm trong ligt tà liệu đã sắp xếp n= số phần từ của iệ tải liệu (số năm quan trắc) bjDường tin sud lý luận

Sử dụng phương pháp thích hợp dé vẽ đường tần suất lý luận

Phương pháp thích hợp cho ring có th thay đổi các số đc trưng thống kế ÄŸ, Cụ C, trong chừng mực nhất định sao cho mồ hình xác suất giả thiết thích hợp nhất với chuỗi

+ Ứng dung phần mềm “FFC-2008" cia trường đại học Thủy Lợi để tinh toán Kết quả tính toán các thông số thống kê £, Cv, Cs được thể hiện trong bảng

Bảng 2.1 Kết qua tính toán các thông số thông kế X, C,.C, thời kỳ nền 1986-2005

Kết quả tinh tốn đường tin suất xem chỉ td tại phụ lục

Bảng 22 Kết qua tính tốn các thơng số thống ké X, C,.C, thời kỳ hiện ti

Nguyên the chọn mơ hình mưa vụ

~ Mơ hình mưa được chọn phải cĩ lượng mưa gần bằng lượng mua ứng với tần suất thiết kế P9.

~ M6 hình mưa chọn phải là mơ hình mưa đã xảy ra trong thực tế, tức là phải nằm

trong liệt quan tr

‘Quan điểm chọn mơ hình điên hình.

Mơ bình bắt lợi nh tức là chọn năm kiệt nhất, mưa ít nhất mà lại cần nhiều nước nhất Khi chọn theo mơ hình này tì khả năng cắp nước là an tộn Tuy nhiên kích thước cơng trnh lớn, cơng trnh lâm việc khơng hét cơng suất, hiệu quả cơng trình

khơng cao gây lãng phí

~ Mơ hình thưởng xuyên xuắt hiện: Khi chọn theo mơ hình này tì cơng tỉnh thưởng

xuyên làm việc hết cơng suất thiết kế, cơng trình cĩ hiệu quả cao Tuy nhiên với năm ít

mưa sẽ gây thigu nước.

"Để kết quả tính tốn thiên về an tồn và sắt với thực tẾ Trong luận văn này tác giá lựa chon mơ hình mưa theo quan điểm bit lợi cho tưới kết hợp với dạng mơ hình mưa thường xuyên suất hiện để tính tốn Từ đĩ chọn lượng mưa thiết kế ứng với tin suất 85%, Kết quả chọn mơ hình mưa vụ như sau

TT Xe XeT 196.93 2002 18632 jVumùa 63385 2003 6728

3 [Vu đông 8095 1994 818

Bing 2.4 Bing thống kế chọn mô hình mưa diễn hình cho từng vụ thời kỳ hign ti

1 We chiém xuân 15729 204 12 [uma 125201 2005 1359

3 Woding sỉ 2016 s

4) Thu phỏng mô hình mu vụ

Vi lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (P9 = 85%) nên ta phải thu phóng lại mô hình mưa điển hình bằng một trong hai phương pháp sau đây:

+ Phương pháp thu phông cùng tỷ số: cách lâm này phủ hợp cho trận mưa din hình và lượng mưa của cả trận là lượng mưa thiết kế,

+ Phương pháp thu phóng củng tin suất: cách làm nảy phủ hợp cho trận mưa thiết kế có cùng lượng musa, cùng với thời đoạn ngắn trơng ứng với tần suất thiết kế Nhưng

các hệ số Ky, Ko, Ks, Ke khác nhau thi hình dang của trận mưa không được bảo

“Trong tính toán này do tính cho mưa vụ và rất edn mô hình mưa xây ra trong thực tế 'Nộn tác gi chọn phương pháp thu phóng cùng ty sé (các trận mưa điền hình được quy din về trận mưa thiết kế), Căn cứ vào tri số X;sy và Xu, đã chọn ở trên, dựa vào tải

liệu đã vụ theo các bước sau6 ta tiến hành thu phóng tài liệu mưa cho cá

Trong đó

Xo - lượng mưa thing i hit kếXu, lượng mưa thing ¡ điễn hình

Kết quả tính toán mô hình thời kỳ nền 1986-2005 như bằng 2.3

Bảng 2.5, Bảng phân phối mưa thiết kế theo tháng ứng với tin suất P85% thời kỳ% | asa | Tải | siz | 4039 | 2653 14.06

Bing 2.6.Bing phân phối mưa thiết kế theo thing ứng với tin suất P=85% thoi kỳ

2.2 Tính toán như cầu nước của các đối tượng dùng nước trong hệ thông 2.2.1 Tính toán nhu cầu nước cho nông nghiệp.

1) Tài liệu tính toán

~ Tài liệu về khu tưới

Cao độ khu tưới đối với vùng đồng bằng từ 4-8m, đối với vùng đồi từ 8-12m Tọa độ đại lý khu tưới: 21°24'25.07N vĩ độ Bắc và 105°40°15° Kinh Đông.

- Giống cây trằng

‘Ving nghiên cứu hiện tại đang sử dụng các giống lúa TKOI, TKO8, TKII và một số giống khác.

Ngô: Trồng phổ biển các giống CP888 nhập từ Thái Lan, các giống ngô cũ thoái hóa dần được thay thế bằng giống mới, có năng suất cao, tỷ trọng các giống ngô lai chiém 60 ~ 70%.

~ Thời vụ cây trồng,

'Với mục đích tăng vụ, bố trí được 3 vụ tai tat cả các địa phương trong hệ thống.

"Thời vụ của các loại cây trồng trong vùng như sau:

3 [Neb ding 0in0 38 %0

~ Độ âm trong lớp đất canh tác cho cây wong cạn

Bảng 2.8 Độ âm đất canh tác.

"Thời đoạn sinh trường (Bmin=pmaxyy% | Tầng ade vedi (em)

Geo hạ = Nay mim 70-30 30

Bang 2.9 Thời kỳ sinh trưởng và hệ số cây trồng của lúa.

Lia Mi Lita Chiêm Xuân

Chiều sâu bộ rễ của các loại cây trồng cạn:

Bảng 2.11, Chiều sâu bộ rễ của cây trồng can

Giai đoạn "Thời kỳ sinh trường,

TT : :sinh trưởng | Thầikỹđầu | Thờikỳphiruiên | Thờikỳgiữa | ThờiKỳ cuối

T Ngô 038 06 12 12

~ Các chỉ tiêu của đất trong khu vực tính toán:

‘Theo tài liệu thổ nhường đã thu thập được, phần lớn diện tích canh tắc của vùng

nghiên cứu thuộc loại dat thịt trung bình Hệ số thắm n định của dat từ 1,4 - 3,0mm/ngiy.dém.

Các chi tiêu cơ lý của dat như sau:

Bảng 2.12 Chỉ tiêu cơ lý của đất

TT | Cie chitiéu eo cia dit Ký hig Tash T | BO rong của đất A 455

2 | Độ âm sẵn có trong đất Be I 60%A

3 [Hệ số ngẫm ban đầu K 30mmingày

4 [Hệ sốngắm ôn định K Zmmingiy3 [ Tạng lượng nêng của đít 7 135-1406 | Chiu sâu tng bio hoa " 500mm

7 | Thôi gian làm ai TẾ | 10 ngay

8 | Độ âm lớn nhất của đất Bmax | SSUA.

9 | Chis nadie B 0s

Tai liệu về khu tưới

a0 độ khu tưới đối với vùng đồng bằng từ 4-8m, đối với ving đổi từ 8-I2m Giống cây trồng

‘Vang nghiên cứu hiện tại dang sử dụng các giống lúa TKOI, TKO8, TKI1 và một số giống khác,

26

Ngô: Trồng phổ biến các giống CPS88 nhập từ Thái Lan, các giống ngô cũ thoái hóa dẫn được thay thé bằng giống mới, có năng suất cao, tỷ trọng các giống ngô

Iai chiếm 60 - 70%.

« — Thời vụ cây trồng

Véi mục đích tăng vụ, bổ tí được 2 vụ tại tt cả các địa phương trong hệ thông

“Thời vụ của các loại cây trồng trong vùng như sau

Cay lúa: Vụ Chiêm: trồng lúa, thời gian khoảng từ 25/01 + 24/05.

‘Vu mùa: trồng lúa, thời gian khoảng tir 1/06 + 23/09 ‘Cay trồng cạn: thời đoạn sinh trưởng từ tháng 10 đến tháng 12.

Ay trồng = Cơ cấu cf

(Can cứ vào diện tích canh tác, tài liệu về cơ cầu cây trồng của dự án thiết k

chứa nước Xa Hương, tác giả xác định được cơ cấu cây trồng dùng để tính toán

Căn cứ vào diện tích canh tác, tài liệu về cơ cấu cây trồng thu thập được, xác định cơ cau cây trồng dùng dé tính toán cho thời ky hiện tại 2007-2016.

Bảng 2.14: Cơ cấu cây trồng thời kỳ hiện tại

Loại cây

ae Lúa mùa | Ngô vụ đồng

Điện ch (bay | 1200 1200 1050

Lúa là loại cây trồng chịu ngập, do đó chế độ tưới là chế độ tưới ngập Trong

quá trình sinh trưởng của lúa trên mặt ruộng sẽ duy trì một lớp nước thích hợptheo công thức tưới tăng sản Việc tính toán chế độ tưới cho lúa là dựa trên

phương trình cân bằng nước mặt ruộng Giải phương trình cân bằng nước mặt

ruộng, kết hợp với điều kiện rằng buộc ta sẽ xác định được chế độ tưới.

2 Tính toán mức tưới cho lúa chiêm xuân thời kỳ nền.

Với lúa vụ Chiêm Xuân, mức tưới tổng hợp của một vụ gieo cấy được xác định

theo phương trình:M=M,+M.

My: Mức tưới thời kylam đất

Mz: Mức tưới dưỡng cho lúa

4 lượng nước thời làm dat cho lúa chiêm xuân.

Đối với cây lúa chiêm thời gian gieo cấy thường là vào mùa khô nên chế độ canh tác trước khi gieo cấy thường là làm dat theo chế độ làm ải: cày ruộng,

phơi ai thật khô và thoáng một thời gian, sau đó cho nước vào ngâm ruộng, bừa

TÔI gieo cấy.

Cong thức tổng quát xác định lượng nước trước khi gieo trồng ( mức tưới thời

~ 10: hệ số chuyển đôi thứ nguyên.

~ A: độ rỗng của đất tinh theo % thể tích đất.

~H: Độ sâu ting đắt canh tác tính từ mặt ruộng đến lớp giá trị này được xác định bằng thí nghiệm;

bão hòa nước (mm),

~ Bo : độ âm ban đầu tính theo % của A;

28