ĐA Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi

Khu vưc hồ chứa Lộc Đài thuộc vùng khí hậu chuyển tiếp giữa 2 vùng trung du và miền núi của Quảng nam với khí hậu nắng nhiều, mưa năm lớn, lớp phủ thực vật chưa bị phá huỷ nhiều nên dòng

CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC QUY HOẠCH VÀ

Vĩ độ Bắc : 15o 42’00”

Kinh độ Đông : 108o13’12’’

Hình 1.1 Bản đồ vị trí dự án

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Đặc trưng địa hình khu vực thuộc vùng trung du Vùng đầu mối được bao bọc bởi các dãy núi có độ cao trung bình +800.00m ở phía Tây Bắc như núi Hòn Tàu, Đá Bèo, ở phía Tây Nam và Nam là các dãy núi thấp có cao độ trung bình +175,0m như núi Động Mông và rải rác gò đồi thấp, khu hưởng lợi có cao độ từ +48.00m ở phía Tây và thấp dầnxuống cao trình +22.00m ở phía Nam và giáp sông Ly Ly Địa hình khu vực bị chia cắt mạnh bởi các sông suối trong khu vực như suối Tiên, và các suối nhỏ khác

+ Khu vực lòng hồ:

Căn cứ vào bản đồ UTM tỉ lệ 1/25.000 và bản đồ địa hình lòng hồ 1/2.000 đã khảo sát, cho thấy lưu vực hồ chứa nước Lộc Đại nằm trong thung lũng của núi Động Mông, cách tuyến tỉnh lộ ĐT611 khoảng 5km về phía Nam Địa hình lưu vực hồ chứa có dạng hình rẽ quạt được hình thành từ những tô thuỷ lớn Lưu vực hồ tính đến tuyến công trình

là 5,6km2 độ dốc sườn lưu vực khá lớn, nhất là bên rìa trái của núi Hòn Tàu Hướng dốc

địa hình tuỳ theo hướng các tô thuỷ chảy ra suối chính Lộc Đại nhưng nhìn chung theo hướng chính là từ Tây sang Đông Với điều kiện này sự tập trung dòng chảy mùa mưa lũ nhanh và có tốc độ dòng chảy lớn sẽ gây ra sự bào mòn mạnh ở mặt sườn lưu vực cũng như bồi lắng lớn ở kho nước

Trên mặt lưu vực hồ hiện nay không có dân sinh sống nhưng có khoảng 5 ha đất canh tác lúa nước, còn lại rừng cây trồng theo các chương trình phủ xanh đất trống, đồi trọc cũng góp phần hạn chế xói mòn bề mặt lưu vực đáng kể

Các đặc trưng chính của lưu vực :

+ Diện tích lưu vực F = 5,6 km2

+ Chiều dài suối chính L = 4,8 km

+ Chiều dài suối nhánh Ln = 1,6 km

+ Bề rộng lưu vực trung bình B = 1,0km

+ Mật độ lưới sông D =

1,1Km/Km2+ Hệ số hình dạng lưu vực Kd = 0,41

+ Độ dốc lòng suối chính Js = 115%o

+ Độ dốc sườn lưu vực Jd = 419%

+ Khu vực hưởng lợi :

Khu vực hưởng lợi của dự án hiện nay đã được khai thác từ lâu đời để thâm canh lúa nước, sắn, mớa và các loại cây màu khác như lạc, đậu Đây là khu vực mang tính chất địa hình vùng núi với các chân ruộng bậc thang,độ dốc địa hình lớn chuyển tiếp từ khu vực hồ xuống các sông suối như sông Ly Ly, suối Lộc Đại, suối Tiên Hướng dốc chủ yếu theo hướng từ Tây sang Đông với cao độ trung bình từ +48.00m đến +22.00m

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

)

d Số giờ nắng

Nắng là một yếu tố khí hậu có quan hệ chặt chẽ với bức xạ mặt trời và bị chị phối bởi lượng mây trên khu vực Về mùa đông do thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn

và lượng mây nhiều nên số giờ nắng cũng ít hơn Số giờ nắng thấp nhất là tháng 12, tháng

11 và tháng 1 Về mùa hè, thời gian chiếu sáng dài và lượng mây ít nên số giờ chiếu sáng nhiều hơn mùa đông Cao nhất là tháng 5, trung bình số giờ chiếu sáng mỗi ngày 8,1 giờ Với tổng số giờ nắng trung bình hằng năm 2268 giờ/năm, trung bình là 2,26 giờ/ngày

được phân phối trong các tháng như sau:

Bảng 1.4 Số giờ nắng trung bình tháng và năm (giờ)

g N(giờ

e Lượng bốc hơi

Bốc hơi ống piche trung bình nhiều năm là 1101 mm, tính chuyển từ bốc hơi piche sang bốc hơi chậu A (mặt nước tự do )với hệ số chuyển đổi từ piche sang chậu là

K=1,462 (số liệu Trạm Đà Nẵng), ta có :

Bốc hơi mặt nước tự do hằng năm là: 1609 mm

Phân phối trong các tháng như sau:

Bảng 1.5 Lượng bốc hơi trung bình hằng năm đo băng ống Piche (mm)

Zmm 83,4 84.0 121,8 145,3 173,5 196,9 214,8 200,0 131,3 96,1 85,8 76,3 1609

Ki % 5,18 5,22 7,57 9,03 10,78 12,24 13,35 12,43 8,16 5,97 5,33 4,74 100

f Mưa

Khu vưc hồ chứa Lộc Đài thuộc vùng khí hậu chuyển tiếp giữa 2 vùng trung du và miền núi của Quảng nam với khí hậu nắng nhiều, mưa năm lớn, lớp phủ thực vật chưa bị phá huỷ nhiều nên dòng chảy cơ bản còn dồi dào hơn so với các vùng trung du, đồng bằng khác trong tỉnh Quảng Nam Thông qua quá trình tính toán thủy văn, lượng mưa trung bình nhiều năm trong lưu vực X0=2512mm và lượng mưa ứng với tần suất thiết kế tưới X75%= 1829mm, lượng mưa thiết kế được phân phối như sau

Bảng 1.6 Lượng mưa trung bình nhiều năm, tần suất thiết kế 75%(mm)

1.1.4 Đặc điểm thủy văn, địa chất thủy văn

a.Đặc điểm chế độ dòng chảy

Dự án nằm trong khu vực ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa có hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô

- Mùa mưa trong tháng 10 đến tháng 12 với đặc điểm nhiệt độ thấp, độ ẩm lớn,nắng ít, mưa nhiều, lũ lớn Trong mùa nầy lượng mưa chiếm 70-80% lượng mưa cả năm

- Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 9 với đặc điểm nắng nhiều, mưa ít Lượng mưa chỉ chiếm20-30% lượng mưa cả năm Giữa mùa khô thường có mưa lũ nhỏ gọi là lũ tiểu mãn.Tháng 7 đến tháng 9 thường có những trận mưa giông rải rác vào buổi chiều

Với tình hình khí hậu như trên, đặc điểm chế độ dòng chảy trong năm chia ra 2 mùa rõ rệt :

-Mùa cạn: thường kéo dài từ tháng 1 đến tháng 9 hằng năm với tổng lượng dòng chảy chiếm 31,40% so cả năm Giữa mùa cạn thường có lũ tiểu mãn như đã nói trên Tháng 4,7,8 là tháng có dòng chảy nhỏ nhất Lưu lượng trung bình các tháng mùa cạn đều nhỏ hơn trung bình cả năm

-Mùa lũ : thường bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 12 hằng năm với tổng lượng dòng chảy chiếm 68.6% so cả năm Lũ lớn thường xuất hiện trong tháng 10,11 do hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới đổ bộ từ biển đông hoặc kết hợp với không khí lạnh từ phía bắc di chuyển xuống phía nam gây ra mưa to và lũ lớn Có năm lũ lớn xuất hiện ngay trong hạ tuần tháng 9 (lũ sớm ) hoặc hạ tuần tháng 12 ( lũ muộn) Lưu lượng trung bình các tháng mùa lũ đều lớn hơn trung bình cả năm

b Hệ thống lưới trạm quan trắc khí tượng, thủy văn

Căn cứ vào đặc điểm về vị trí địa lý của vùng nghiên cứu , tình hình lưới trạm quan trắc khí tượng thuỷ văn trong khu vực

- Tại địa bàn huyện Quế Sơn có trạm đo mưa với thời gian đo liên tôc từ năm 1977đến nay, có thể được sử dụng số để tính toán

- Ngoài ra, dự án còn có thể sử dụng số liệu quan trắc của các trạm lân cận thuộcĐài Khí tượng - Thuỷ văn Trung Trung bộ như sau:

- Trạm khí tượng Tam Kỳ: (Tọa độ 15o34’ vĩ độ Bắc, 108o28’ kinh độ Đông),cách lưu vực 40 km về phía Đông Nam có tài liệu đo nắng, mưa, nhiệt độ, bốc hơi piche,vận tốc gió, độ ẩm từ 1976 đến nay

- Trạm thủy văn Nông Sơn: ( 15o42' vĩ độ Bắc, 108o02' kinh độ Đông), cách lưuvực 15 km về phía Tây Nam thuộc lưu vực sông Thu Bồn có tài liệu đo mưa năm, dòngchảy năm và mô hình phân phối dòng chảy năm

- Trạm đo mưa Tiên Phước: cách lưu vực 25 km về phía Đông Nam thuộc lưu

vực sông Thu Bồn có tài liệu đo mưa năm liên tôc từ năm 1978 đến nay

- Trạm Việt An: là hồ chứa vừa có diện tích lưu vực 27 km2, gần khu vực nghiêncứu, năm về phía Tây Nam lưu vực có số liệu về dòng chảy năm, dòng chảy lũ và môhình dòng chảy lũ

- Hồ chứa nước Lộc Đài là hồ mới, không có tài liệu quan trắc trực tiếp về khítượng, thủy văn Vì vậy để nghiên cứu đặc điểm khí tượng thủy văn dự án đã sử dụng tàiliệu quan trắc của các trạm khí tượng lân cận lưu vực thuộc hệ thống quản lý Đài khítượng thủy văn khu vực Trung Trung bộ như nêu trên

Từ đặc điểm nguồn tài liệu thu thập như trên, để nghiên cứu quy luật khí tượng, thủy văn hồ chứa Lộc Đại, dựa án sử dụng các tài liệu như sau :

*Yếu tố khí tượng: về mưa năm dùng số liệu trạm Quế Sơn, mưa lũ dùng số liệutrạm Tiên Phước Các yếu tố khí hậu khác như : nắng, nhiệt độ, bốc hơi nước, gió, độẩm dùng số liệu trạm Tam Kỳ để tính toán

*Yếu tố thủy văn: Dòng chảy năm tính toán gián tiếp từ mưa, mô hình phân phốidòng chảy năm, bùn cát mượn số liệu trạm Nông Sơn và tài liệu " Đặc điểm thủy vănQuảng Nam - Đà Nẵng " Mô hình dòng chảy lũ mượn số liệu thực đo ở hồ chứa Việt An,lưu lượng lũ tính theo công thức cường độ giới hạn

*c Đặc điểm thủy văn công trình

Lưu vực hồ Lộc Đại không có tài liệu quan trắc về thuỷ văn Vì vậy để nghiên cứuquy luật thuỷ văn, dự án phải tính toán gián tiếp từ tài liệu của các trạm quan trắc thuỷ văn lân cận ngoài lưu vực hoặc sử dụng tham khảo những kết quả nghiên cứu khí tượng thuỷ văn trong khu vực miền núi của Quảng Nam Những trạm thuỷ văn được sử dụng đểnghiên cứu như sau :

- Trạm đo đạc dòng chảy lũ hồ Việt An là trạm đã xây dựng lân cận khu vực tính toán cómột số năm quan trắc dòng chảy lũ và mô hình lũ, có thể tham khảo để sử dụngtính toán

mô hình tương tự dòng chảy lũ cho khu vực hồ Lộc Đại

Dòng chảy chuẩn:

Kết quả tính các đặc trưng dòng chảy năm :

- Diện tích lưu vực : F = 5,6 Km2

- Lượng trung bình nhiều năm : Xo = 2512 mm

- Độ sâu dòng chảy trung bình nhiều năm : Yo = 1642,08 mm

- Hệ số dòng chảy trung bình nhiều năm : αo = 0.654

- Hệ số phân tán: Cv =0.322 ; hệ số lệch Cs = 0.643

- Lưu lượng trung bình nhiều năm : Qo =0.292 m3/s

- Tổng lượng dòng chảy năm : Wo =9,196 x106 m3

- Mô đun dòng chảy kiệt

2

-Lưu lượng dòng chảy năm TK : Q 85% =0,226 m3/s

-Tổng lượng dòng chảy năm TK : W x10685% =7,126 m3

- Phân phối dòng chảy năm thiết kế :

Bảng 1.7 Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Ki 0.069 0.041 0.028 0.022 0.032 0.032 0.022 0.022 0.049 0.194 0.304 0.186 1.000

W75% PA1

(106m3) 0,492 0,289 0,196 0,157 0,228 0,228 0,157 0,157 0,349 1,382 2,166 1,325 7,126Q(m3/s) 0,016 0,009 0,006 0,005 0,007 0,007 0,005 0,005 0,011 0,044 0,069 0,042 0,226

TT Các thông số tính toán Đơn vị Lũ chính vụ

Lũ Tiểu mãn

1 Thông số địa hình thủy lý

lưu vực

TT Các thông số tính toán Đơn vị Lũ chính vụ

Lũ Tiểu mãn

Chiều rộng trung bình lưu

2 Tài liệu mưa lũ

Lượng mưa 1 ngày max p

Hệ số địa mạo thuỷ văn sườn

1.1.5Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng

a Địa chất thổ nhưỡng khu tưới

Qua khảo sát địa chất thổ nhưỡng khu tưới cho thấy địa chất khu vực chủ yếu là đất á cát đến cát pha sét, tính thấm mạnh, dễ gây sạt lở kênh, khi xây dựng cần có biện pháp gia cốkênh để nâng cao hiệu quả tưới

b Địa chất công trình

Để đánh giá tình hình địa chất khu vực lòng hồ và các công trình cụm đầu mối,

Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Bắc Quảng Nam đã tiến hành trắc hội một số khu

vực trong lòng hồ, kết hợp khoan đào tại côm công trình đầu mối và bãi vật liệu Kết

quả cho thấy địa chất khu vực phân bố chủ yếu 2 phân vị địa chất: phức hệ Bến Giằng –

Quế Sơn ( P2-3bq) Phức hệ này được Huỳnh Trung, Nguyễn Xuân Bao và nnk xác lập năm 1981 [29] Tại vùng nghiên cứu các đá xâm nhập phức hệ Bến Giằng - Quế

Sơn lộ ra ở Quế Sơn, sông Ly Ly, thành phần chủ yếu gồm pha 2: granodiorit biotit horblend, granit biotit - horblend

* Tuyến đập đất:

Trên bề mặt đất tự nhiên xuất hiện nhiều tảng lăn thạch anh màu trắng Cao 0.5m đến 1.5 m phân bố không liên tôc sâu khoảng từ 2m đến 4 m tập chung nhiều ở đoạn đầutuyến đập đất từ km 0 + 160 đến Km 0 + 500

Từ độ sâu 0.0 m đến 12.0 m xuất hiện lớp Sét pha lẫn sạn thạch anh màu nâu đỏ, vàng nhạt, đốm trắng,trạng thái nửa cứng đến cứng

Từ độ sâu 12.0 m trở xuống là lớp đá granit màu xám xanh xám đen đốm trắng đá này thuộc phức hệ Bến Giằng – Quế Sơn ( P2-3bq)

* Tuyến cống lấy nước:

- Từ độ sâu 0.0 m đến 8.0 m xuất hiện lớp Sét pha lẫn sạn thạch anh màu nâu đỏ, nâu vàngnhạt, đốm trắng,trạng thái nửa cứng đến cứng

- Từ độ sâu 8.0 m trở xuống là lớp đá granit màu xám xanh xám đen đốm trắng đá nàythuộc phức hệ Bến Giằng – Quế Sơn ( P2-3bq)

Bảng 1.9 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất nền khu vực đầu mối

c Địa chất bãi vật liệu đất đắp :

Để đáp ứng trữ lượng và chất lượngđáp ứng yêu cầu đất đắp cho công trình, trong giai đoạn này đã tiến hành khảo sát

03 đồi đất đắp theo quy trình B.1.74 của Bộ thủy lợi cũ ban hành với trữ lượng khai thác khoảng 600.000 m3, kết quả khảo sát cho thấy vật liệu đất đắp đập là loại đất Sét pha lẫn dăm sạn, sỏi màu nâu vàng, nâu đỏ Trạng thái nửa cứng Nguồn gốc edQ, loại đất này

QTTTL-Bô môn công trình thủy-Khoa Xây dựng Thủy lợi-Thủy điện Trang 14

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Nhàn Trang 14

2.441.6537.4418.51

0.3658.6828.0912.88

Hạn độ Atterberg:

Hạn độ chảy WL( %)

Hạn độ dẻo Wp( %)

31.5820.07

32.3620.67

30.2120.03

phân bố khu vực sườn côm đồi thuận lợi cho việc khai thác bằng thủ công hoặc cơ giới Chiều dày khai thác trung bình khoảng 2.0

- Khối lượng riêng, g/cm3 2.70 2.68 2.70 2.69

- Chỉ tiêu đầm nén tiêu chuẩn

+ cmax, t/m 3 1.616 1.635 1.627 1.629

- Các chỉ tiêu lực học sau khi được

đầm chặt ở t/t K95

Thực tế khi thi công để thực hiện công tác đắp đập thì các chỉ tiêu này sẽ được điều chỉnh khi có thớ nghiệm hiện trường, tốt nhất

là sau khi mỗi lớp đầm cần lấy ngay mẫu để xác định độ ẩm Wop và gk để kiểm tra chất lượng đầm và định hướng các thông số n,h,W, gk cho từng bãi, và từng vị trí lấy đất

1.2 TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI

1.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế- xã hội

Vùng dự án có tổng số dân khoảng 11.771 người, đa số sống bằng nghề nông, trong vùng đã phủ điện thắp sáng, giao thông trong vùng cũng đã bê tông hóa giao thông nông thôn nên thuận tiện đi lại trong mùa mưa lũ

Tình hình sản xuất nông nghiệp trong khu vực còn khó khăn do chưa chủ động nước tưới nên năng suất thấp, đời sống nhân dân trong vùng còn hạn chế về nhiều mặt, thu nhập đầu người bình quân quy thóc là 200kg/người năm, tỉ lệ hộ đói nghèo chiếm 30%,đời sống văn hoá tinh thần chưa cao

Bảng 1.11 Một số chỉ tiêu kinh tế - xã hội của các xã vùng dự án

TT

Quế Hiệp Quế Thuận

3 Văn hoá thông tin – TB xã hội

- Tổng số làng văn hoá mới Làng 28 44

Trong đó :

+ Tổng số hộ diện đói nghèo Hộ 274 535

+ Tỷ lệ hộ đói nghèo % 22,24 31,06

Tình hình sử dụng đất tại vùng hưởng lợi của dự án như sau :

Bảng 1.12 Tình hình sử dụng đất tại vùng hưởng lợi của dự án

Diện tích Tỉ lệ % Diện tích Tỉ lệ % Tổng diện tích đất nông nghiệp 3.506,73 100 1.472,14 100

1.Đất sản xuất nông nghiệp 462,13 13,18 672,04 45,65

-Đất ruộng lúa , màu 455,06 12,98 605,52 41,13

-Đất trồng cây lâu năm 17,06 0,49 66,53 4,52

2 Đất lâm nghiệp 3.044,60 86,82 800,10 54,35

1.2.2 Giao thông và vận tải

Vùng dự án thuộc 02 xã Quế Hiệp và Quế Thuận và trong vùng có đường tỉnh lộ ĐT611 chạy ngang qua xa Quế Thuận, nối từQL1A tại thị trấn Đông Phú và đường Hồ Chớ Minh, tuyến đường này có thể đến được các huyện vùng Tây của tỉnh Quảng Nam

Nên đóng một vai trò quan trọng trong mạng lưới giao thông của tỉnh Còn lại hệ thống giao thông liên xã, liên thôn trong khu vực không nhiều, ngoài một số đường đã được đầu tư kiên cố theo chương trình bê tông hoá giao thông nông thôn theo chủ trương của Tỉnh Quảng Nam, còn lại một số ít là đường đất đã xuống cấp nên giao thông đi lại nội vùng còn khó khăn

1.2.3 Năng lượng

Với vị trí thuận lợi về giao thông nên cũng thuận lợi về năng lượng điện Toàn xã đã có lưới điện 22KV, 6KV và hạ thế phôc vô sản xuất, sinh hoạt cũng như kinh doanh đủ điều kiện để phát triển công nghiệp hoặc các dịch vô khác

1.3HIỆN TRẠNG THỦY LỢI KHU VỰC

1.3.1 Tình hình thiên tai trong khu vực và vùng dự án

Hạn hán là mối đe doạ thường xuyên xảy ra ở vùng dự án do trong vùng chưa có công trình thuỷ lợi tương đối lớn để đảm bảo cung cấp đủ nước tưới cho cả khu vực Hiện nay nguồn nước chính vẫn là nước tự nhiên, vì thế hạn hán đã gây thiệt hại mùa màng ngay cả đối với cây trồng dùng ít nước như sắn, mớa có năm tại địa phương bị hạn nặng đã làm thiệt hại tới 60 - 70% diện tích

trồng trọt vô Hè Thu, các năm khác tuy không bị hạn nặng nhưng năng suất cũng bấp bênh do không chủ động nguồn nước tưới Đây

là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng đói nghèo trong vùng còn cao so với các địa phương khác trong tỉnh

Ngoài ra lũ lôt cũng gây ảnh hưởng khá lớn tới sản xuất nông nghiệp ở trong vùng Đặc biệt là lũ chính vô hàng năm thường làm tắc nghẽn giao thông trong vùng lòng hồ

1.3.2 Hiện trạng khu hưởng lợi

Khu hưởng lợi của công trình hồ chứa nước Lộc Đại thuộc hai xã Quế Hiệp và Quế Thuận, huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam,

có cao trình từ +22m đến +48m, là vùng còn khó khăn về nguồn nước tưới

Đa số nhân dân trong vùng sống về nghề nông nhưng đất đai canh tác chủ yếu là nước trồi nên năng suất bấp bênh Số dân trong vùng khoảng 11.771 người trong đó có 6.069 là nữ

Tổng diện tích tự nhiên của hai xã là 58,4 km2 Trong đó diện tích nằm ở cao trình trên +50.0m là đất chỉ có thể trồng bạch đàn

và đất cho lâm nghiệp là 3.930 ha

Đất thổ cư, đất xây dựng cơ bản như trường học, bệnh viện và các công trình phúc lợi công cộng chiếm, đất khác bao gồm sông suối, đường sá chiếm 861 ha

Đất nông nghiệp nằm trong hệ thống tưới của hồ chứa nước suối Tiên và Hồ chứa nước Cây Thông là 400 ha

Như vậy diện tích đất còn lại của khu tưới hồ chứa nước Lộc Đại là khoảng 500 ha Với 500 ha đất nông nghiệp hiện nay hàngnăm chỉ gieo trồng được 100 ha lúa một vô, 200 ha sắn, còn lại là gieo trồng các loại cây hoa màu ngắn ngày do không có đủ nguồn nước tưới

1.3.3Hiện trạng thủy lợi

Vùng dự án đến nay vẫn chưa được đầu tư thớch đáng về thuỷ lợi, đa số sử dụng nước trời là chính, ngoại trừ 200 ha do hồ suối Tiên cung cấp Trong khu vực hiện nay chỉ có các đập dâng tạm lấy nước suối Lộc Đại để tưới cho khoảng 30 ha ruộng thấp của thôn Lộc Đại xã Quế Hiệp, nhưng mùa khô cũng thường thiếu nước do chỉ tận thông lưu lượng cơ bản là chính

a Hồ chứa nước suối Tiên nằm ở phía Bắc dự án, có vị trí công trình đầu mối tại thôn Nghi Thượng xã Quế Hiệp, được

xây dựng vào năm 2006 để tưới cho 200 ha Tuy nhiên kênh mương phải cắt qua nhiều sông suối trong khu vực như suối Tiên,suối Lộc Đại, do đó lượng tổn thất nước lớn, sản xuất nông nghiệp bị bấp bênh vì thường xuyên thiếu nước nhất là vào vô HèThu Những năm hạn hán nguồn nước khô kiệt nên nguồn tưới và sinh hoạt đều thiếu trầm trọng

b Hồ chứa nước Cây Thông trên suối nhỏ nằm ở phía Đông dự án, hiện tại nguồn nước chỉ đảm bảo tưới cho diện tích

theo thiết kế khoảng 150ha vùng phía đông, không đủ nước cung cấp khu vực cuối khu tưới

c Đập dâng Lộc Đại được xã đầu tư xây dựng nằm trong lòng hồ Lộc Đại để khai thác lưu lượng mùa kiệt lấy nước tưới

và sinh hoạt Hiện nay, đập này có thể tưới cho 30 ha đất ruông thấp thuộc đất canh tác của thôn Lộc Đại xã Quế Hiệp, nhưng

do đập có tính thời vô, tạm thời, sử dụng lưu lượng cơ bản của dòng chảy suối Lộc Đại là chính nên mùa khô thường xuyênthiếu nước

Căn cứ theo yêu cầu dùng nước trong khu vực dự án thì hồ chứa nước Lộc Đại nếu được đầu tư xây dựng sẽ đảm nhận tưới hầu hết phần diện tích đất canh tác từ hạ lưu hồ Lộc Đại đến giáp sông Ly Ly với diện tích 500 ha Đây là khu vực canh tác hiện nay đang thiếu nước trầm trọng

1.3.4Sự cần thiết phải đầu tư và nhiệm vô dự án

Vùng dự án thuộc hai xã Quế Hiệp và Quế Thuận diện tích đất tự nhiên khoảng 5.840ha trong đó có khoảng 500 ha đất canh tác nông nghiệp chưa có nước tưới Dân cư trong vùng khoảng 11.771 người, chủ yếu sinh sống bằng nghề nông, nhưng năng suất bấp bênh vì đa số dựa vào nguồn nước trời là chính Bình quân thu nhập đầu người quy ra thóc là 200kg/năm, đời sống nhân dân trong vùng còn nhiều khó khăn

Hiện nay lân cận khu vực trên địa bàn hai xã đã được đầu tư xây dựng 02 công trình thuỷ lợi nhưng chỉ đảm bảo tưới cho khoảng 350ha diện tích canh tác của thôn NGhi Thượng xã Quế Hiệp và thôn 1 xã Quế Thuận, còn lại một số diện tích đất nông nghiệp không có nước twói nên năng xuất, sản lượng bấp bênh và không ổn định

Thực trạng tưới ở xã Quế Hiệp cũng khó khăn không ít vì hiện nay tuy có hồ suối Tiên đã được xây dựng năm 2006 với năng lực tưới 200ha nhưng cũng chỉ giải quyết nước chủ yếu cho thôn Nghi Thượng xã Quế Hiệp

Trong khu vực lòng hồ, hiện nay có đập Lộc Đại, đây là đập tạm lấy nước tại suối Lộc Đại để tưới cho khoảng 30 ha ruộng thấp của thôn Lộc Đại, nhưng với hình thức đập dâng tận thông dòng chảy cơ bản do đó cũng rất bị động, nhất là gặp những năm hạn hán như những năm gần đây thường xảy ra tình trạng thiếu nước trầm trọng

Vì vậy, việc đầu tư xây dựng hồ chứa nước Lộc Đại nhằm phôc vô tưới chủ động cho khoảng 500 ha diện tích đất nông

nghiệp, góp phần vào việc giải quyết được vấn đề thiếu lương thực, để từng bước ổn định và nâng cao đời sống nhân dân trong vùng, cải tạo môi trường sinh thái và giao thông nội vùng, tạo điệu kiện để phát triển kinh tế xã hội địa phương là hết sức cần thiết, phù hợp với nguyện vọng của nhân dân trong vùng

1.3.5 Nhiệm vụ thiết kế hệ thống tưới

Theo điều tra thực tế tình hình canh tác, phương hướng sản xuất nông nghiệp của xã Quế Hiệp và Quế Thuận thì diện tích canh tác cần cung cấp nước tưới của dự án hồ Lộc Đại như sau : lúa 2 vô, màu 2 vô, mớa 1 vô cả năm

+ Lúa Đông Xuân : 450 ha

+ Lúa Hè Thu : 450 ha

+ Lạc Đông Xuân : 50 ha

+ Lạc Hè Thu : 50 ha

1.4 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

1.4.1 TÀI LIỆU VỀ KHÍ HẬU

1.4.1.1 Tài liệu mưa

1 Phân phối mưa vô thiết kế với tần suất 75%

Bảng 2.1 Lượng mưa trung bình nhiều năm, tần suất thiết kế 75%(mm)

g X(mm

1.4.1.2 Tài liệu nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm

Bảng 2.2 Nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm (0C)

A 21.2 22.5 24.3 26.5 28 28.6 28.6 28.4 27.1 24 23.7 21.4 25.4

1.4.1.3 Tài liệu độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm

Bảng 2.3 Độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm (%)

1.4.1.4 Tài liệu về tốc độ gió bình quân tháng, năm

Bảng 2.4 Tốc độ gió bình quân tháng, năm (km/day)

A 138 153 215 221 261 230 260 215 212 162 111 90 189.0

1.4.1.5 Tài liệu về số giờ nắng tổng cộng trung bình tháng nhiều năm

Bảng 2.5 Số giờ nắng tổng cộng trong ngày, trung bình theo tháng (h)

Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/5000

Mặt cắt dọc tuyến kênh chính: Tỷ lệ đứng : 1/100, tỷ lệ ngang: 1/2000

Mặt cắt ngang tuyến kênh chính: Tỷ lệ : 1/200

1.4.3 TÀI LIỆU VỀ THỔ NHƯỠNG

Bảng 2.7 Tốc độ thấm nước mưa lớn nhất (maximum rain infiltration rate) (mm/day)

1.4.4 TÀI LIỆU VỀ NÔNG NGHIỆP

Bảng 2.8 Thời gian gieo xạ của các loại cây trồng

Số hiệu đề tài C Tst(ngày) Lúa Đông Xuân 25/11 140 Lúa Hè Thu 25/5 120 Lạc Đông Xuân 10/2 90 Lạc Hè Thu 10/6 90 Bảng 2.9 Lớp nước mặt ruộng a (mm) – maximum water depth

Số hiệu đề tài C Lúa Đông Xuân 160

Lúa Hè Thu 140

Bảng 2.10 Giai đoạn sinh trưởng và hệ số sinh lý Kc của cây lúa

Giai đoạn sinh trưởng

Thời gian (ngày) Kc Lúa ĐX Lúa HT Kc dry Kc

Bảng 2.11 Giai đoạn sinh trưởng và hệ số sinh lý Kc của cây hoa màu

Giai đoạn sinh trưởng Thời gian (ngày) Kc

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ TƯỚI

Tính toán các định chế độ tưới cho các loại cây trồng

Phương pháp xác định chế độ tưới cho cây trồng

Định nghĩa chế độ tưới

Chế độ tưới ( irrigation regime for crops): chế độ tưới cho cây trồng bao gồm: thời điểm cần tưới, thời gian và mức tưới mỗi đợt, số đợt tưới và mức tưới cho toàn vụ và trong thời gian sinh trưởng của cây trồng

Mức tưới mỗi lần mi (irrigation rate)(m3/ha): Lượng nước cần tưới cho mỗi đợt tưới trên mỗi đơn vị diện tích canh tác

Mức tưới tổng cộng hay còn gọi là mức tưới toàn vụ M (total irrigation rate) (m3/ha): Lượng nước tưới tổng cộng cho một đơn

vị diện tích canh tác trong suốt thời gian sinh trưởng của cây trồng

Phương xác định chế độ tưới cho cây lúa

Trong canh tác cây lúa, có hai thời kỳ tưới quan trọng: tưới ải (làm đất)- M1 và tưới dưỡng (sinh trưởng) – M2

Lượng nước tưới cho thời kỳ làm ải M1:

M 1 = W 1 +W 2 +W 3 +W 4 -10CP (m 3 /ha)

• W1: Lượng nước cần thiết để làm bảo hòa tầng đất canh tác

W 1 = 10AH(1- βo) (m 3 /ha)

A- Độ rỗng của đất theo thể tích (%)

H – Độ sâu tầng đất canh tác (mm)

βo – Độ ẩm ban đầu của đất tính theo % A

• W2- lượng nước cần để tạo thành lớp nước mặt ruộng

a- độ sâu cần tạo thành lớp nước mặt ruộng (mm)

W 2 = 10a (m3/ha)

• W3- lượng nước ngấm ổn định trong thời kỳ làm đất

K- Hệ số ngấm của đất (mm/ngày)

ta- thời gian làm đất (ngày)

tb – thời gian bảo hòa tầng đất canh tác (ngày)

W 3 = 10K((H+a)/H)(t a -t b )

• W4- Lượng bốc hơi mặt nước tự do trong thời kỳ làm đất

W 4 = 10E.t a

E- cường độ bốc hơi mặt nước tự do trung bình (mm/ngày)

• CP- lượng mưa hiệu quả sử dụng trong thời kỳ làm đất

C- hệ số sử dụng nước mưa

P – Lượng mưa thiết kế

• Lượng nước cần tưới trong thời kỳ cây sinh trưởng

ETc- Nhu cầu nước của cây trồng

Peff – lượng mưa hiệu quả

M2 = ETc-Peff

• Tính toán lượng nước cần tưới cho lúa theo CROPWA 8.0

Phương pháp xác định chế độ tưới cho cây hoa màu

• Đối với cây trồng cạn – dùng phương pháp tưới ẩm- phải duy trì độ ẩm thích hợp trong đất β trong giới hạn độ ẩm lớn nhất và độ

ẩm héo (nhỏ nhất)

βmin<β < βmax

Phương trình cân bằng nước (TCVN 9170:2012)

mi = (Whi + Wci) - (Woi + ΣPoi + ΔWHi + Wni)

i

m : lượng nước cần tưới trong thời đoạn tính toán (m3/ha);

Whi: lượng nước hao trong thời đoạn tính toán, (m3/ha);

Wci: Lượng nước cần trữ trong đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán, (m3/ha);

Woi: Lượng nước sẵn có trong đất ở đầu thời đoạn tính toán, (m3/ha);

ΣPoi: Lượng nước mưa rơi xuống được cây trồng sử dụng trong thời đoạn tính toán, (m3/ha);

Whi = 10e=ETc.ti

W ci = 10.β ci. γ k. H i hoặc W ci =10.β ci. A.H i

ETc: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng thực tế (mm/d)

γk: Dung trọng khô của đất, (T/m3);

A: Độ rỗng của đất, tính theo % thể tích đất;

βci: Độ ẩm của đất ở cuối thời đoạn tính toán Tùy thuộc vào tài liệu phân tích đất, βci có thể tính theo dung trọng khô hoặc rỗng;

Hi: Độ sau rễ cây tại thời điểm tính toán, (mm)

Wβ min,i W ci Wβ max,i

W oi = 10.β oi. γ k. H i hoặc W oi =10.β oi. A.H i

βoi: là độ ẩm của đất ở đầu thời đoạn tinh toán, %

Hoi: độ sâu rễ cây ở đầu thời đoạn tính toán, mm

ΔW Hi = 10.β oi. γ k. (H i - H i-1 ) hoặc W oi =10 A.β oi (H i - H i-1 )

Hi: Là độ sâu tang đất ẩm nuối cây ở thời đoạn tính toán, mm

Hi-1: Độ sâu tầng đất ẩm nuôi cay ở thời đoạn trước đó, mm

ΣP oi =10.Σα i C i P i

Pi: Lượng mưa thực tế rơi xuống ruộng (mm)

Ci: hệ số biểu thị phần nước mưa có thể ngấm xuống đất để bổ sung vào lương lượng nước cần tưới, xác định theo kinh nghiệm;

C i = 1- Ϭ i

Ϭi: Hệ số dòng chảy xác định theo thí nghiệm hiện trường;

αi: Hệ số sử dụng nước mưa trong quá trình tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn

Phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng Etc

- Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế đối với cây trông nào đó được xác định theo công thức tổng quát:

ET c =K c ET o

ETc – lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tính toán;

ETo – lượng bôc hơi tham khảo (bốc hơi chuẩn), tính theo công thức dựa theo kết quả thực nghiệm trong một điều kiện xácđịnh nào đó;

Kc - hệ số cây trồng, phụ thuộc vào loại cây trồng và các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng được xác định thông qua thựcnghiệm

Trong phần mềm CROPWAT 8.0 sử dụng công thức Penman sửa đổi để tính toán ETo

Trong đó:

công thức:

ea – áp suất hơi nước bảo hòa (K.Pa):

Rn – chênh lệch giữa bức xạ tăng và bức xạ giảm của sóng ngắn và sóng dài (mm/day):

G – thông lượng nhiệt của đất(MJ/m2day)

Nếu tính G theo ngày thì: G = 0,38(t i - t i-1 )

ti, ti-1 – nhiệt độ không khí ngày i và ngày i-1, (oC);

Nếu tính G theo nhiệt độ bình quân tháng thì: G=0,14(t m – t m-1 )

tm, tm-1 – nhiệt độ bình quân thánh thứ m và m-1, (oC);

– hằng số biểu nhiệt độ:

z – cao độ so với mực nước biển (m);

;

U2 – tốc độ gió ở độ cao 2 met (m/s)

h – chiều cao cột đo gió (m);

Uh – tốc độ gió ở độ cao h (m/s)

Giới thiệu chương trình CROPWAT 8.0

Giới thiệu chương trình

Sử dụng phần mềm CROPWAT để tính toán xác định nhu cầu nước, chế độ tưới và kế hoạch thực hiện tưới cho các loại cây trồng tại mặt ruộng trong các điều kiện khác nhau Đây là chương trình tính toán tưới cho các loại cây trồng đã được áp dụng phổ biến trên toàn thế giới, được tổ chức Lương thực - Nông nghiệp của Liên hiệp quốc FAO công nhận