’Thiết kế nâng cấp cải tạo tuyến kênh đông thuộc hệ thống kênh tưới trạm bơm hồng vân, huyện thường tín, thành phố hà nội

Đặc điểm địa hình địa mạo : Theo quy hoạch, hệ thống thủy nông Hồng Vân có diện tích 12 648 ha, trong đó có 9 500 ha đất canh tác gồm 28 xã và một thị trấn thuộc huyện Thường Tín tỉnh H

W R U

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

- -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Thị Trang Ly Hệ đào tạo: Đại họcchính quy

Lớp: 50NTC Ngành: Thiết kế dự án Thủy Lợi

Khoa: Kỹ thuật tài nguyên nước

1- TÊN ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ NÂNG CẤP CẢI TẠO TUYẾN KÊNH ĐÔNG THUỘC HỆ THỐNG KÊNH TƯỚI TRẠM BƠM HỒNG VÂN HUYỆN THƯỜNG TÍN, TP HÀ NỘI.

2- CÁC TÀI LIỆU TÍNH TOÁN

Tài liệu về khí tượng thủy văn

Tài liệu về địa hình, địa chất có liên quan

Bản đồ hiện trạng thủy lợi

Chương I - Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương II – Hiện trạng thủy lợi và sử dụng đất đai

Chương III – Các phương án mục tiêu, nhiệm vụ của dự án, biện pháp công trình vàđịa điểm xây dựng

Chương IV – Tính toán, phân tích và lựa chọn phương án

Chương V – Đánh giá tác động môi trường

Chương VI – Tính toán hiệu quả kinh tế dự án

Chương VII – Kết luận và kiến nghị

4- BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ)

Bình đồ khu tưới trạm bơm Hồng Vân (A1)

5- GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

Chương Họ tên giáo viên hướng dẫn

………Toàn bộ……… .………ThS Chu Minh Tiến………

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy giáo ThS CHU MINH TIẾN, người

đã trực tiếp tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, và hướng dẫn em làm đồ án tốt nghiệp để cóthể đạt được kết quả như ngày hôm nay Em xin chân thành cảm ơn Thầy rất nhiều!

Và cuối cùng, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, gia đình và bạn bè,gia đình là nguồn động viên to lớn giúp em vượt qua mọi khó khăn trong cuộcsống

Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng vì điều kiện thời gian có hạn nên đồ áncủa em không thể tránh khỏi các thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo, đóng gópcủa các thầy cô giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!!!

Hà Nội, tháng 12 năm 2013.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7

1.1 Điều kiện tự nhiên: 7

1.1.1. Vị trí địa lý : 7

1.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo : 7

1.1.3. Đặc điểm địa chất, đất đai : 7

1.1.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn : 8

1.1.5. Đặc điểm nguồn nước và thủy văn vùng quy hoạch : 11

1.2 Tình hình dân sinh kinh tế 13

1.2.1 Dân số và lao động 13

1.2.2 Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực 14

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư, các thuận lợi và khó khăn 17

CHƯƠNG II

HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI 18

2.1 Hiện trạng thủy lợi 18

2.1.1 Hiện trạng tưới 19

2.1.2 Hiện trạng tiêu 19

2.2 Hiện trạng sử dụng đất 19

2.2.1. Các loại đất chính trong khu vực 19

2.2.2 Tình hình sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu 20

CHƯƠNG III

CÁC PHƯƠNG ÁN MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA DỰ ÁN, BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 21

3.1 Các căn cứ để lập dự án đầu tư 21

3.1.1 Các luật 21

3.1.2 Các chủ trương, Chính sách, Nghị quyết, Quyết định 21

3.1.3 Danh mục các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng 21

3.1.4 Quyết định giao nhiệm vụ, kế hoạch, hợp đồng lập DAĐT 22

3.2 Mục tiêu của dự án 22

3.4 Giải pháp xây dựng và biện pháp công trình 22

3.5 Địa điểm xây dựng 23

3.5.1 Các phương án tuyến kênh xây dựng công trình đầu mối 23

3.5.2 Các phương án xây dựng tuyến kênh và công trình trên kênh 24

CHƯƠNG IV 25

TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 25

4.1 Căn cứ, các quy trình, quy phạm áp dụng trong tính toán phương án 25

4.2 Tính toán nhu cầu nước 25

4.2.1 Tính toán thuỷ văn 25

4.2.2 Nội dung và nguyên lý của việc xác định chế độ tưới 37

4.2.3 Các tài liệu phục vụ cho việc tính toán xác định chế độ tưới 38

4.2.4.Tính toán chế độ tưới 42

4.3 Tính toán khả năng nguồn nước 59

4.4 Xác định các chỉ tiêu thiết kế 62

4.4.1 Xác định các chỉ tiêu thiết kế 62

4.4.2 Tính toán các chỉ tiêu thiết kế công trình đầu mối 65

4.4.3 Tính toán các chỉ tiêu thiết kế 65

CHƯƠNG V

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 72

5.1 Hiện trạng môi trường sinh thái trong vùng dự án 72

5.1.1 Tổng quan: 72

5.1.2 Hiện trạng cấp nước, tiêu nước và nước thải: 72

5.1.3 Chất lượng nước sông Hồng: 74

5.1.4 Chất lượng nước sông Tô Lịch 74

5.1.5 Chất lượng nước sông Nhuệ 74

5.1.6 Chất lượng đất trong vùng canh tác 75

5.2 Đánh giá tác động môi trường của dự án và biện pháp giảm thiểu 76

5.2.1 Đánh giá tác động môi trường của dự án 76

5.2.2 Các biện pháp giảm thiểu: 77

CHƯƠNG VI:

6.1 Khối lượng xây lắp dự án: 79

6.1.1 Khối lượng đào đắp 79

6.1.2 Khối lượng xây lắp kênh Đông: 79

6.2 Tính toán chi phí dự án 80

6.3 Tính toán các chỉ số kinh tế: IRR, NPV, B/C 80

6.3.1 Mục đích, ý nghĩa, nội dung tính toán 80

6.3.2 Các khái niệm cơ bản và phương pháp tính toán 81

6.3.3 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế 83

CHƯƠNG VII: 86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

7.1 Sự cần thiết phải đầu tư 86

7.2 Quy mô dự án 86

7.3 Tổng mức đầu tư 86

7.4 Tiến độ đầu tư 86

7.5 Hiệu quả của dự án 86

PHỤ LỤC 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 133

- Phía đông giáp sông Hồng

- Phía tây giáp sông Nhuệ

- Phía nam giáp huyện Phú Xuyên

- Phía bắc giáp huyện Thanh Trì, Hà Nội

1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo :

Theo quy hoạch, hệ thống thủy nông Hồng Vân có diện tích 12 648 ha, trong đó

có 9 500 ha đất canh tác gồm 28 xã và một thị trấn thuộc huyện Thường Tín (tỉnh

Hà Tây cũ) và 3 xã: Liên Ninh, Ngọc Hồi, Đại Áng của huyện Thanh Trì (Hà Nội).Nguồn cấp nước chính của hệ thống được dẫn từ trạm bơm Hồng Vân lấy nước từsông Hồng và một phần diện tích dọc theo sông Nhuệ lấy nước tự chảy hoặc bằngtrạm bơm nhỏ từ nguồn nước sông Nhuệ Trạm bơm Hồng Vân đảm nhận cung cấpnước cho 9 131,2 ha thông qua ba tuyến kênh chính :

Kênh Bắc dài 8 015 m, phụ trách tưới cho 3 364 ha ( trong đó tưới cho huyện

Thanh Trì là 1.700 ha : 952,8 ha đất nông nghiệp và 747,2 ha nuôi trồng thủy sản )

Kênh Tây dài 11 247,8 m, phụ trách tưới cho 2 324,3 ha.

Kênh Đông dài 13 345,2 m phụ trách tưới cho 3 442,9 ha

Địa hình khu tưới tương đối cao so với các tiểu khu lân cận trong hệ thống sôngNhuệ, cao độ dốc dần từ Đông Bắc xuống tây Nam Khu ruộng cao nằm gần trạmbơm Hồng Vân có cao trình từ +5,3 ÷ +5,6 m, nằm trong khu tưới của kênh Đông.Khu thấp nhất ở vùng Lưu Xá có cao trình dưới +3,0 m do kênh Tây phụ trách

1.1.3 Đặc điểm địa chất, đất đai :

Mang đặc thù của vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, đất đai, thổ nhưỡng khuvực thuộc loại đất bồi tích, chiều dầy lớp canh tác lớn, độ pH từ 6,5 ÷ 7,5 rất phùhợp cho việc canh tác nông nghiệp, cây trồng đa dạng và đạt năng suất cao

Đây là vùng có trình độ thâm canh lúa nước khá Hầu như toàn bộ đất canh tác ởvùng dự án hang vụ đều được bón phân hữu cơ , phân hóa học và ít nhiều đều có sửdụng thuốc trừ sâu Kết quả khảo sát ngoài thực địa và điều tra tình hình sản xuấtnông nghiệp cho thấy cây trồng vụ này cho đến nay chưa có biểu hiện gì của sựnhiễm độc do bón quá nhiều phân hóa hoạc, thuốc trừ sâu, hoặc do môi trường đất

bị ô nhiễm

Khu đầu mối trạm bơm: Địa tầng của khu vực đầu mới hết sức đơn giản, trong

phạm vi chiều sâu khảo sát xuất hiện các lớp đất sau :

là lớp đất đắp đê, dắp bờ kênh có chiều dày thay đổi từ 0,5 ÷ 3,7 m

đến dẻo chảy, có chiều dày thay đổi từ 2,5 ÷ 3 m

xem kẹp các lớp sét pha mỏng Lớp này có chiều dày thay đổi từ 7,5 ÷ 9,5 m

Do hạn chế về chiều sâu khảo sát nên chưa xác định được chiều dày lớp này

Các tuyến kênh chính : Do hạn chế về thời gian và kinh phí nên chưa tiến hànhkhảo sát địa chất công trình riêng cho các tuyến kênh nhưng qua đánh giá sơ bộchúng tôi thấy : địa tầng của các tuyến kênh tương đối giống nhau, nó thể hiện điềukiện địa tầng tổng thể của cả khu vực, bao gồm các lớp đất:

- Lớp bùn đáy kênh: Đây là lớp đất có thành phần phức tạp, bề dày thay đổi từ0,2 ÷ 0,5 m Lớp này không có lợi cho sự ổn định của đáy kênh và mái kênh sau khikiên cố cho nên trước khi thi công cần phải vét bỏ toàn bộ lớp này

- Đất đắp : Đất đắp sét pha màu xám nâu, xám đen, trạng thái dẻo cứng đếndẻo mềm Lớp này phân bố dọc theo hai bên bờ kênh

- Đất sét pha màu nâu hồng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy Đây

là lớp đất nền kênh

1.1.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn :

Nằm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ nên vùng nghiên cứu mang các đặc trưng điểnhình của khí hậu đồng bằng Bắc Bộ, đó là kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa

a Nhiệt độ không khí:

- Nhiệt độ trung bình nhiều năm : 23,70C

- Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, có nhiệt độ bình quân nhiều năm cao nhất

độ

16,

9

17,8

20,3

23,9

26,8

28,9

29,1

28,4

27,0

24,7

21,6

Độ ẩm cao nhất vào tháng IV : 89,3%

Thấp nhất vào tháng XII : 82,3%

Bảng 1.2: Đặc trưng độ ẩm tương đối trung bình

Bốc hơi hàng năm của khu vực dự án khá lớn, bình quân đạt 856 mm Các

tháng V, V, VII là các tháng có lượng bốc hơi cao nhất, bình quân đạt 70 ÷ 80

mm Các tháng II, III là các tháng có lượng bốc hơi thấp nhất, bình quân đạt 50

Z mm 60,

4

50,8

56,6

53,8

79,1

105,4

111,5

82,8

65,2

77,4

73,6

70,

Vùng dự án có số giờ nắng cả năm khoảng trên 1.700 giờ Nói chung mùa hạ đềunhiều nắng, bình quân mỗi tháng mùa hè có từ 170 ÷ 230 giờ nắng Tháng I đếntháng III là những tháng ít nắng nhất, bình quân chỉ có từ 40 ÷ 50 giờ nắng

Bảng 1.4: Số giờ nắng hàng tháng trung bình nhiều nămThán

56,1

87

162,8

163,5

182,5

172

174

152

135,5

112,4

1.516,8

Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV, bình quân 61,3 mm/tháng Cao nhất vàotháng XII: 78,1 mm, thấp nhất vào tháng III: 1.6 mm

Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, có lượng bốc hơi bình quân tháng nhiều năm:87,1 mm/tháng, cao nhất xảy ra vào tháng VII : 109 mm/tháng và thấp nhất vàotháng IX: 65,2 mm/tháng

Tốc độ gió vùng này không lớn, bình quân khoảng 1,6 ÷ 1,8 m/s Hướng gió thịnh

hành vào mùa hạ là đông nam, còn mùa đông là đông bắc Mùa hè có gió mạnhtrong dông bão, tốc độ gió trong cơn dông Đặc biệt ở các tháng VII, VIII có thể đạt

từ cấp 7 đến cấp 10

Về mùa hè: hướng gió thịnh hành là gió đông – nam, tốc độ gió bình quân: 1,6

Bảng 1.5: Tốc độ gió trung bình tháng, trung bình nhiều năm và tốc độ gió lớn nhất

tháng quan trắc được ( m/s )Đặc

trưng

gió

m Tốc độ

gió TB

1,

7 1,9 1,9 1,9 1,8 1,6 1,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,6 1,6Tốc độ

gió TB

max

Bão thường ảnh hưởng đến khu vực từ tháng VII đến tháng IX, khi có bão thường

có gió từ cấp 7 đến cấp 10 Theo thống kê nhiều năm, trung bình 1 năm có khoảng 3cơn bão ảnh hưởng đến khu vực

Ảnh hưởng của bão gây ra cho khu vực chủ yếu là gây ra mưa úng trên diện rộng

e Mưa và phân bố mưa.

Do ảnh hưởng của vùng khí gió hậu nhiệt đới gió mùa nên phân bố không đều vàđược chia làm 2 mùa rõ rệt:

- Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV

- Mùa mưa từ tháng V đến tháng X Lượng mưa chủ yếu tập trung vào

mùa mưa, vì thế cần có biện pháp tiêu hợp lý để tránh ngập úng trongkhu vực

Bảng 1.6: Lượng mưa trung bình nhiều năm (mm)

Dòng chảy sông Hồng thường diễn biến theo mùa lũ và mùa kiệt:

- Mùa lũ từ tháng VI đến tháng X, đỉnh lũ thường xuất hiện vào tháng VII vàtháng VIII Lưu lượng trung bình màu luc đạt 8 000 ÷ 10 000 m3 /s trận lũ lịch

sử trong khoảng 100 năm gần đây là vào tháng 8 năm 1971 với Qmax = 25 000

m3 /s và Hmax = 14,13 m tại Hà Nội

- Mùa kiệt từ tháng XI đến tháng V năm sau, mực nước sông giảm nhiều so với

mùa lũ Mực nước sông trong các tháng III và IV thường xuống mức thấp nhất,lưu lượng đo được tại trạm Hà Nội tháng 5 năm 1960 đạt 350 m3 /s

Bảng 1.7: Mực nước trung bình tháng cao nhất sông Hồng tại trạm bơm Hà Nội

Bảng 1.9: Mực nước báo động trong mùa lũ tại Hà Nội (m)

Báo động 1 Báo động 2 Báo động 3 Phân lũ

Bảng 1.11: Lưu lượng trung bình tháng sông Hồng trạm Hà Nội thời kỳ 1956 –

Lưu lượng trung bình năm 2500 m3/s

Bảng 1.12: Lưu lượng trung bình tháng nhỏ nhất sông Hồng trạm Hà Nội thời kỳ

Lưu lượng trung bình năm nhỏ nhất 350 m3/s

Kể từ sau khi có sự điều tiết của hồ Hòa Bình, mực nước sông Hồng đã bị ảnhhưởng đáng kể Theo số liệu thống kê 5 năm (1990 – 1994) mực nước trung bìnhmùa kiệt đã tăng 50-60cm so với mực nước trung bình nhiều năm từ 1968

Sông Nhuệ dài 74km, nối liền sông Hồng (qua cống Liên Mạc) với sông Đáy (quacống Lương Cổ) và cũng là ranh giới phía tây của hệ thống Đây là trục tưới tiêu kếthợp, có thể lấy nước từ sông Nhuệ để tưới cho một số khu tưới cục bộ

1.2 Tình hình dân sinh kinh tế.

1.2.1 Dân số và lao động.

Khu vực dự án bao gồm các xã của huyện Thường Tín, 3 xã thuộc huyện PhúXuyên (xã Văn Nhân, Nam Phong và thị trấn Phú Minh) và 5 xã thuộc huyện ThanhTrì (Tả Thanh Oai, Vĩnh Quỳnh, Ngọc Hồi, Đại Áng và Liên Minh), có dân số tínhđến năm 2008 khoảng gần 300 000 người, số lao động trong độ tuổi khoảng gần

100 000 người

Nguồn thu nhập của nhân dân trong vùng dự án hiên nay vẫn chủ yếu là sản xuấtnông nghiệp, các nguồn thu nhập khác là các nghề phụ, có rất ít và chủ yếu thuộc

thành phần kinh tế tư nhân Trong 10 năm qua, với sự đổi mới cơ chế quản lý trongnông nghiệp, tạo điều kiện cho nhân dân trong vùng hưởng lợi khai thác được tiềmnăng đất đai, mở rộng sản xuất, tạo bước tăng trưởng trong sản xuất nông nghiệptrên cả hai mặt diện tích và sản lượng Nhiều giống cây có năng suất, chất lượng cao

đã được trồng cấy trên đồng ruộng Việc bảo vệ và kiên cố hóa kênh mương đã từngbước được quan tâm Tuy vậy, do giá nông sản còn quá thấp so với chi phí laođộng, hàng hóa nông sản còn thiếu thị trường tiêu thụ, hệ thống công trình tưới tiêucòn chưa được đồng bộ, chi phí cho sản xuất nông nghiệp còn lớn nên đời sống củađại đa số nhân dân trong vùng còn khó khăn

1.2.2 Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực.

1.2.2.1 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp.

Toàn bộ các xã thuộc phạm vi của dự án đều thuộc vùng nông thôn, nghề nghiệpchủ yếu của nhân dân trong vùng là sản xuất nông nghiệp.Vì vậy thực trạng về dân

số xã hội đã trình bày ở 1.2.1 cũng chính là thực trạng của nông nghiệp và phát triểnnông thôn trong vùng

a Diện tích đất các loại trong vùng dự án (ha)

Bảng 1.13: Diện tích đất các loại trong vùng dự án

Tổng diện

tích tự

nhiên

Đất nôngnghiệp

Đất trồngcây hàngnăm

Đất trồngcây lâunăm

Đất trồng

cỏ Đất mặt nước

b Thời vụ gieo cấy:

- Vụ xuân: trong khu vực thường gieo cấy vụ xuân vào cuối tháng I đến đầutháng II hàng năm Thời kì bơm nước đổ ải thường bắt đầu từ đầu tháng I cho cáctrà xuân sớm và từ trung tuần tháng I cho các trà xuân muộn

- Vụ mùa : gieo cấy trong tháng VI và thu hoạch vào cuối tháng IX

Năng suất sản lượng và cơ cấu cây trồng trong hệ thống hiện nay phần nào đãđáp ứng được nhu cầu sản xuất, đảm bảo được đời sống cho nhân dân trong vùng,tuy nhiên do nhu cầu nước chưa kịp đáp ứng kịp thời nên năng suất lúa không ổnđịnh,cơ cấu, diện tích hoa màu vụ đông còn thấp Vì vậy sau khi dự án cứng hóa hệ

thống kênh Hồng Vân hoàn thành sẽ mở ra khả năng phát triển cơ cấu cây trồng,tăng vụ,tăng năng suất rất lớn cho hệ thống

1.2.2.2 Hiện trạng sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp.

Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp trong vùng dự án bắt đầu phát triển, trongvùng đã có một vài khu công nghiệp bắt đầu đi vào khai thác Về cơ cấu kinh tế:hoạt động sản xuất nông nghiệp chiếm 50%

Thường Tín là huyện có nhiều làng nghề lâu đời với những sản phẩm nổi tiếngnhư: Tiện gỗ ở Nhị Khê; sơn mài ở Duyên Thái; thêu ở Quất Động, xã Dũng Tiến;làm bánh dày ở Quan Gánh; mây tre đan ở Ninh Sở; sản xuất vàng mã ở Văn Bình.Một số nghề mới phát triển mấy chục năm trở lại đây như: xương sừng Thụy Ứng -

xã Hoà Bình; bông len ở Trát Cầu - Tiền Phong; điêu khắc gỗ đá ở Nhân Hiền Hiền Giang, Mộc cao cấp ở Vạn Điểm; nghề trông cây cảnh ở Hồng Vân, Vân Tảo,

-Tự Nhiên, Thư Phú Hiện nay đã có 43 làng được UBND thành phố Hà Nội côngnhận là làng nghề

1.2.2.3 Hiện trạng cơ sở hạ tầng khu vực.

Thường Tín có hệ thống đường giao thông rất phát triển và thuận lợi với haituyến đường bộ chạy dọc huyện là quốc lộ 1A dài 17,2 km và đường cao tốc PhápVân - Cầu Giẽ dài 17 km đến cầu Vạn Điểm đoạn giao cắt với đường 429 (73 cũ);chạy ngang huyện là tuyến đường tỉnh lộ 427 (đường 71 cũ) từ dốc Vân La (HồngVân) qua cầu vượt Khê Hồi đến TT Thường Tín sang phía tây huyện và tỉnh lộ 429(73 cũ) từ Thị trấn Phú Minh (Phú Xuyên) qua gầm cầu vượt Vạn Điểm đến Ngã

3 Đỗ Xá giao với quốc lộ 1A cũ Trên huyện có tuyến đường sắt Bắc Nam chạy quavới 2 nhà ga là ga Thường Tín và ga Tía Có tuyến đê sông Hồng đi qua Đườngthủy có hệ thống đường thủy trên sông Hồng, với cảng Hồng Vân, cảng Vạn Điểm.Qua sông đi Tứ Dân, Khoái Châu, Phố Nối và Thành phố Hưng Yên Ngoài ra, còn

có nhiều tuyến đường liên xã khác hầu như đã được bê tông hóa Điện lưới quốc gia

đã về đến tất cả các xã thuộc phạm vi của dự án

1.2.2.4 Hiện trạng y tế.

Mặc dù còn nghèo nhưng chính quyền ở địa phương rất quan tâm đến vấn đề vệsinh và sức khỏe cộng đồng, toàn bộ các xã đều có trạm y tế xã và các phòng ban

được đổ mái bằng bằng bê tông cốt thép Toàn bộ trẻ em trong vùng đều được tiêmphòng theo quy định Công tác vệ sinh môi trường luôn được coi trọng, nhà cửarộng rãi, thoáng mát Huyện hiện nay có các trung tâm y tế, trung tâm dân số vàbệnh viện huyện Thường Tín hàng năm chữa trị cho hàng vạn người trong huyệncũng như các địa phương lân cận Ngoài ra 100% các trung tâm y tế xã trong huyện

đã có các bác sĩ khám chữa bệnh

Ban chỉ đạo vệ sinh an toàn thực phẩm hoạt động thường xuyên kiểm tra các quán

ăn, chợ, thực hiện tốt các công tác về vệ sinh an toàn thực phẩm Trạm y tế đượcchọn làm xây dựng chuẩn quốc gia về y tế cơ sở

Công tác kế hoạch hóa gia đình được thực hiện nghiêm túc

Tuy nhiên,vấn đề cấp nước sinh hoạt còn có 1 số hiện trạng như sau: trừ thị trấnThường Tín và một số xã thuộc huyện Thanh Trì, các xã còn lại thuộc phạm vi của

dự án đi qua đều chưa có nước máy, nhân dân trong các xã này đều dùng nướcgiếng khơi, cá biệt vẫn có những gia đình dùng nước sông hoặc nước ao tù

1.2.2.5 Hiện trạng giáo dục.

Tính đến nay, huyện Thường Tín đã có: Phòng giáo dục huyện; trường Caođẳng Sư phạm Hà Tây, trường Cao đẳng Truyền hình; 6 trường THPT: Thường Tín,Nguyễn Trãi, Tô Hiệu, Vân Tảo, Lý Tử Tấn, Phùng Hưng; 30 trường THCS và 29trường tiểu học

Các trường THCS và THPT đều có giáo viên và học sinh đạt danh hiệu giỏi cấptrường, cấp huyện và nhà trường được công nhận đạt tiên tiến

1.2.2.6 Văn hóa xã hội khu vực.

Huyện Thường Tín có 126 làng cổ, hiện thời được phân thành 169 thôn, cụm dân

cư, tổ dân phố tại 28 xã và 1 thị trấn Được thừa hưởng truyền thống lịch sử văn hóađặc sắc của vùng ven đô Trong các cuộc đấu tranh của dân tộc Việt Nam, vùng đấtnày có nhiều dấu ấn đi vào lịch sử

Thường Tín là vùng đất khoa bảng, trong danh sách ghi tên những người đỗ tiến sỹqua các triều đại phong kiến, Thường Tín là huyện đứng ở tốp đầu về con số đăngkhoa (gần 70 người) Trong hệ thống các di tích cổ, toàn huyện có 385 điểmđược Nhà nước Việt Nam xếp hạng gần 100 điểm, một số điểm được đề nghị xếp

thức "Tượng táng" như cách gọi của GS-TS Nguyễn Lân Cường; chùa Mui xã TôHiệu, một cụm kiến trúc còn khá nguyên bản cuối thế kỷ 14; đền thờ Nguyễn Trãi ởlàng Nhị Khê Về di sản văn hóa phi vật thể, huyện còn lưu giữ nhiều tục ngữ, dân

ca địa phương, các sinh hoạt lễ hội các tích trò cổ: kéo lửa nấu cơm thi Từ Vân xã

Lê Lợi, các cuộc thi võ cổ truyền, hát trống quân

Huyện Thường Tín đã triển khai phong trào toàn dân đoàn kết xây dựng đời sốngvăn hoá, thực thiện nếp sống văn minh trong nếp sống xã hội như cưới, tang, hội hè,

và các lễ thức khác Đã có 78% số hộ đạt Gia đình văn hoá, 58 làng đạt danh hiệuLàng văn hoá, 58 cơ quan, đơn vị doanh nghiệp văn hoá

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư, các thuận lợi và khó khăn.

- Hệ thống kênh Đông là kênh đất pha cát nên độ thấm rất lớn, nhiều đoạn bị xóirộng thêm, bờ kênh bị sụt sạt, nhiều đoạn thấp dễ bị tràn nước Đa số các cống trênkênh bị hư hỏng cửa van, rò rỉ mang cống, do đó bị tổn thất đầu nước rất lớn, thờigian bơm tưới phải kéo dài Mặt khác, do công trình đầu mối và kênh mương trướcđây thiết kế với hệ số tưới q = 0,8 l/s/ha là quá nhỏ so với nhu vầu hiện nay; hệ sốlợi dụng kênh đất toàn hệ thống là không thể thực hiện được nên diện tích tưới chỉđáp ứng được khoảng 5 057 ha trên tổng sô 3 442.9 ha Tuyến kênh đi qua khu vực

có địa chất nền đất pha cát, hệ số thấm lớn do đó thất thoát nước trên kênh và trênruộng lớn

Các công trình trên tuyến kênh cấp 2 và các cống lấy nước hiện nay đã bị xuốngcấp nghiêm trọng, bờ kênh bị sạt lở, lòng kênh bị bồi lắng, nhiều nơi đáy kênh gầncao bằng mặt ruộng nên không đảm bảo dẫn nước tưới

Đoạn kênh hút của trạm bơm bị bồi lắng thường xuyên, mái kênh phía nhà trụ sởcủa xí nghiệp KTCT thủy lợi Hồng Vân đã bị sạt trượt nghiêm trọng

Bể xả, cống xả qua đê và cống lấy nước phù sa còn khá tốt

- Do có sự thay đổi về cơ cấu cây trồng và giống nên nhu cầu sử dụng nước cũngthay đổi Cần phải tính toán thiết kế lại hệ thống kênh mương để đảm bảo yêu cầudẫn nước tưới

- Do tần suất đảm bảo tưới thiết kế (P) thay đổi Trước đây hệ thống được tínhtoán với tần suất P = 75% nhưng hiện nay được tính toán với tần suất P = 85% để

tượng cực đoan (hạn hán, lũ lụt) xảy ra ngày càng nhiều và liên tiếp nên yêu cầuđảm bảo an toàn cũng phải tăng.

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI 2.1 Hiện trạng thủy lợi.

Hệ thống trạm bơm tưới Hồng Vân được nghiên cứu năm 1961, xây dựng năm

1963 và đưa vào khai thác sử dụng năm 1964 Công trình được xây dựng với cácthông số kĩ thuật sau :

+ Vị trí trạm bơm đặt tại K88+290m đê hữu sông Hồng

+ Trạm bơm được lắp đặt 5 tổ máy loại trục đứng của Rumani, công suất máy

+ Mức đảm bảo tưới : tần suất p = 75 %

Qua 45 năm vận hành khai thác, các tổ máy bơm đã bị xuống cấp nghiêm trọng,công suất hiện tại của các tổ máy chỉ còn đạt khoảng 60% Kết cấu bê tông nhà trạmvẫn còn khá tốt, chưa có hiện tượng lún nứt, tuy nhiên nhà trạm được xây dựng theokiểu giếng để chống lũ sông Hồng nên khi vận hành nhiệt độ trong nhà lên khá cao,tiếng ồn lớn gây ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân vận hành

Đoạn kênh hút của trạm bơm bị bồi lắng thường xuyên, mái kênh phía nhà trụ sởcủa Xí nghiệp KTCT thủy lợi Hồng Vân đã bị sạt trượt nghiêm trọng

Tuyến kênh chính: bờ kênh bị sạt trượt, lòng kênh bị bồi lắng, hệ số nhám lớn,không đảm bảo điều kiện dẫn nước

Bể xả, cống xả qua đê và cống lấy nước phù sa còn khá tốt

Nhà quản lí được xây dựng kiểu tường gạch xây vữa vôi, mái lợp ngói Từ khi xâydựng đến nay không được duy tu bảo dưỡng thường xuyên nên đã bị xuống cấpnhiều, tường đã bị nứt, mái thường xuyên bị thấm dột khi trời mưa

Các công trình điều tiết và một số công trình trên kênh như xi-phông, cầu mángđược xây dựng và đưa vào khai thác từ những năm 1964 đến nay đã hư hỏng nhiều,khẩu độ hẹp, không còn đáp ứng được yêu cầu tưới trong tình hình sản xuất hiệnnay

Các kênh dẫn nước hầu hết đều là kênh đất, qua quá trình sử dụng bờ kênh bị sạttrượt, lòng kênh bị thu hẹp, hệ số nhám lớn do cỏ mọc nhiều, dẫn đến tổn thất nước,thời gian bơm nước kéo dài và hiệu quả tưới không cao

2.1.2 Hiện trạng tiêu :

Qua khảo sát quy hoạch hệ thống thủy nông sông Nhuệ, nhìn chung tiểu khu HồngVân là khu cao, các công trình tiêu nước đã tương đối hoàn chỉnh và đáp ứng đượcnhu cầu tiêu úng, tuy nhiên đối với những trận mưa > 300mm thì một số vùng nănglực tiêu còn thấp Do đó cần được bổ sung thêm một số trạm bơm tiêu nội đồng đểđảm bảo chắc chắn cho vụ mùa

2.2 Hiện trạng sử dụng đất.

2.2.1 Các loại đất chính trong khu vực.

Tổng diện tích đất tự nhiên trong vùng dự án khoảng 17 507,3 ha Trong đó đấtnông nghiệp chiếm tỉ lệ gần 60% Bình quân đất nông nghiệp trên đầu người vàokhoảng 350 m2/ người

Đất trong hệ thống là loại đất màu dùng để trồng trọt có màu xám đen lẫn mùnthực vật ,do ngập nước nên thường xuyên ở trạng trái bùn và có độ sâu khoảng từ 0-30cm Ở độ sâu 30-110cm lớp đất này chủ yếu là đất sét pha, màu vàng sẫm đến

màu vàng nâu, trạng thái dẻo đến dẻo mềm, càng xuống sâu đất càng cứng và màucàng cứng.

Vùng đồng bằng ven sông: Đây là vùng được hình thành bởi sự bồi đắp đất phù

sa nhưng không được bồi đắp thường xuyên, đất trung tính, hiện tượng glây hóa ởmức trung bình, do đó cho năng suất cây trồng cao nếu chủ động các biện pháp tưới

và biện pháp thâm canh cho vùng nông nghiệp

Đất phù sa hệ thống Sông Nhuệ: Có nhiều đặc điểm ảnh hưởng lớn đến sự hìnhthành và tính chất của đồng bằng Bắc Bộ: thủy chế thất thường, hàm lượng phù satrong nước lớn, chất lượng phù xa tốt Do thủy chế thất thường, năm lũ lớn, năm lũnhỏ, nên đất phù xa Sông Nhuệ nên có biến động lớn về mặt thành phần cơ giớitheo bề sâu mặt cắt đất và theo bề mặt đồng bằng Nhiều vùng ta gặp sự xen kẽ giữacác tầng đất thịt, đất cát, đất sét phức tạp

2.2.2 Tình hình sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu.

Đất đai trong hệ thống kênh Đông phụ trách tưới chủ yếu là đất canh tác nôngnghiệp Cây trồng chủ yếu là lúa, ngô, lạc, đậu tương và rau các loại Ngoài ra cònmột số ít được sử dụng để nuôi trồng thủy sản

Tùy theo mức độ và khả năng của từng hộ sản xuất có khác nhau song hầu nhưtoàn bộ đất nông nghiệp hàng năm trên hệ thống đều được bón phân hữu cơ hoặcphân hóa học và ít nhiều có sử dụng thuốc trừ sâu

Kết quả điều tra hiện trạng môi trường vùng sản xuất nông nghiệp cho thấy câytrồng ở các vùng trên hệ thống đến nay chưa có biểu hiện gì của nhiễm độc do bónquá nhiều phân hóa học, thuốc trừ sâu hoặc do môi trường đất bị ô nhiễm Tuynhiên do tỷ lệ đất canh tác ở các vùng có thời gian ngập úng kéo dài, không đượctiêu thoát kịp thời đã làm tăng tình trạng yếm khí trong đất, hạn chế khả năng phângiải các hợp chất hóa học cũng như các độc tố có trong đất và nước Mặt khác dothâm canh tăng vụ mà các loại phân hóa học, thuốc trừ sâu được dùng trong sảnxuất nông nghiệp ngày một nhiều hơn Vì thế về mặt định tính, khả năng đất canhtác trong vùng dự án đã ít nhiều bị ô nhiễm do tích lũy các độc tố hóa học chưaphân giải hết là có cơ sở

CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG ÁN MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA DỰ ÁN, BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

3.1 Các căn cứ để lập dự án đầu tư.

3.1.1 Các luật.

Các luật có liên quan gồm: Luật đất đai, Luật tài nguyên nước, Pháp lệnh khai

thác và bảo vệ công trình thủy lợi, Pháp lệnh đê điều, Pháp lệnh phòng chống lụtbão, Pháp lệnh hợp đồng kinh tế, Luật thực hành tiết kiệm và chống lãn phí, …

3.1.2 Các chủ trương, Chính sách, Nghị quyết, Quyết định.

- Căn cứ quyết định số 1732/QĐ-UBND ngày 30/10/2008 của UBND thành phố

Hà Nội, duyết nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án: Thiết kế cải tạo, nâng cấp tuyếnkênh Đông thuộc hệ thống kênh tưới trạm bơm Hồng Vân

- Quyết định số 514/QĐ/SNN-KH ngày 13/12/2008 của UBND của Sở Nôngnghiệp và PTNT Hà Nội về việc phê duyệt nhiệm vụ, phương án kỹ thuật khảo sátxây dựng, dự toán kinh phí chuẩn bị đầu tư dự án: Thiết kế cải tạo, nâng cấp tuyếnkênh Đông thuộc hệ thống kênh tưới trạm bơm Hồng Vân

- Quyết định số 1225/QĐ-UBND ngày 8/5/2009 của UBND thành phố Hà Nội phêduyệt kết quả đấu thầu gói thầu Tư vấn khảo sát, lập dự án đầu tư xây dựng côngtrình – dự án Thiết kế cải tạo, nâng cấp tuyến kênh Đông thuộc hệ thống kênh tướitrạm bơm Hồng Vân

3.1.3 Danh mục các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng.

- TCXDVN 285/2002 : Công trình Thủy lợi – các quy định chủ yếu về thiết kế

- Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 171-2006 : Thành phần, nội dung lập báo cáo đầu tư,

dự án đầu tư và báo cáo kinh tế kĩ thuật các dự án đầu tư Thủy lợi

- Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống kênh tưới TCVN 4118-85

- Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 110-1996 về chỉ dẫn thiết kế và sử dụng vải địa kỹthuật để lọc trong công trình thủy lợi

- Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 84-91 Quy trình thiết kế : Công trình bảo vệ bờ sông

để chống lũ

- Nền các công trình thủy công – tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4253-1986

- TCVN 4116-1985: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩnthiết kế

3.1.4 Quyết định giao nhiệm vụ, kế hoạch, hợp đồng lập DAĐT.

Quyết định số 2115 QĐ-UBND ngày 5/8/2009 của UBND thành phố Hà Nộiphê duyệt kết quả đấu thầu gói thầu tư vấn khảo sát lập dự án đầu tư xây dựng côngtrình – dự án Thiết kế cải tạo, nâng cấp tuyến kênh Đông thuộc hệ thống kênh tướitrạm bơm Hồng Vân

Hợp đồng kinh tế số 455/QĐ-UBND ngày 12/5/2009 giũa Ban Quản lý dự

án đầu tư xây dựng công trình Thiết kế cải tạo, nâng cấp tuyến kênh Đông thuộc hệthống kênh tưới trạm bơm Hồng Vân với Trung tâm Khoa học và Triển khai Kỹthuật Thủy lợi – Trường Đại học Thủy lợi

3.2 Mục tiêu của dự án.

- Xác định nhu cầu nước của hệ thống

- Thiết kế nâng cấp cải tạo tuyến kênh Đông nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước sạch

cho các diện tích đất canh tác nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, phục vụ chocông nghiệp, phục vụ chuyên canh rau màu chất lượng cao và cải tạo môi trườngsinh thái trong diện tích mà kênh Đông phụ trách

- Tính toán hiệu quả kinh tế của dự án

3.3 Nhiệm vụ của dự án

- Tính toán thủy văn, xác định lượng mưa thiết kế ứng với tần suất thiết kế

- Tính toán lượng bốc hơi mặt ruộng, yêu cầu nước của hệ thống

- Đánh giá lại các hệ thống kênh nhánh, tính toán lại diện tích tưới thực tế, cácchỉ tiêu thiết kế hợp lý như hệ số tưới, mực nước tưới

- Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho việc nâng cấp và kiên cố hóa

tuyến kênh Đông thuộc hệ thống kênh tưới chính trạm bơm Hồng Vân để đảmbảo tưới cho 3442.9 ha đất canh tác, giảm chi phí quản lý, tiết kiệm nước tưới,rút ngắn thời gian chuyển nước

- Tính toán hiệu quả kinh tế của dự án.

3.4 Giải pháp xây dựng và biện pháp công trình.

Kiên cố hóa tuyến kênh Đông với tổng chiều dài 13 345,2 km theo hình thức mặtcắt kênh hình thang đáy bằng bê tông cốt thép M200 đổ tại chỗ, chiều dày từ 10 ÷

15 cm, cứ 9m để một khe lún lót giấy dầu hai lớp, dưới lót bê tông cốt thép M100dày 5cm Mái kênh gia cố bằng tấm bê tông cốt thép M200 đúc sẵn kích thước60×60×7 cm, phía trên đỉnh bờ kênh có bố trí bê tông cốt thép M200 đổ tại chỗ đểkhóa các tấm đan lát mái

3.5 Địa điểm xây dựng.

Phạm vi nghiên cứu của dự án thuộc lưu vực tưới của hệ thống Hồng Vân.Tất cả đều nằm trong địa giới hành chính của các huyện Thanh Trì, Thường Tín

và Phú Xuyên

3.5.1 Các phương án tuyến kênh xây dựng công trình đầu mối.

Tuyến công trình đầu mối là tuyến cũ

Trạm bơm được lắp đặt các tổ máy loại trục đứng của Rumani với công suất máy

8 000 m3/h, động cơ 200KW Lưu lượng thiết kế Qtrạm = 10,7 m3/h; hệ số tưới q =0,8 l/s/ha Tuy nhiên, qua quá trình vận hành khai thác và sử dụng, các tổ máy bơm

đã bị xuống cấp, công suất hiện tại của các tổ máy chỉ còn đạt khoảng 60%

Các phương án:

Phương án 1: Cải tạo lại trạm bơm Hồng Vân, kiên cố hóa 3 tuyến kênh tưới chính.Phương án này có ưu điểm là khắc phục được tình trạng xuống cấp và hoạt độngkhông như thiết kế của trạm bơm Hồng Vân, đồng thời tận dụng triệt để được cáccông trình sẵn có

Phương án 2: Xây thêm một trạm bơm bổ sung bên cạnh trạm bơm Hồng vân Để

tăng khả năng cung cấp nước cho vùng và khắc phục được những hạn chế mà trạmbơm Hồng Vân đang có

Phương án 3: Xây mới trạm bơm Hồng Vân Nhưng phương án này tốn kém, kinh

phí xây dựng lớn vì trạm bơm Hồng Vân thực chất vẫn còn hoạt động và đáp ứngyêu cầu tưới cho vùng

Trong các phương án trên thì phương án 1 là ít tốn kém nhất mà vẫn đảm bảo cungcấp nước tưới cho hệ thống Đối với phương pháp này ta tiến hành thay mới cácmáy bơm cũ có công suất cao hơn, cải tạo nâng cấp nhà máy bơm cũ cho phù hợpvới loại máy bơm mới Nâng cấp cải tạo 3 tuyến kênh tưới chính của trạm bơm.

3.5.2 Các phương án xây dựng tuyến kênh và công trình trên kênh

Phương án 1: Nạo vét thường xuyên kênh chính và kênh nội đồng Phương

án này có ưu điểm là công việc đơn giản nhưng tốn kinh phí và sức lao động vàcũng chưa chắc đảm bảo được yêu cầu tưới của khu vực

Phương án 2: Thiết kế cải tạo lại hệ thống kênh mương trên hệ thống, nhằm

đảm bảo dẫn được lưu lượng để dẫn nước từ mặt ruộng đến công trình đầu mối Ưuđiểm của phương án này là có thể sử dụng lâu dài và kinh phí ít tốn kém

Đối với hệ thống kênh cấp 2 nếu điều kiện kinh tế, địa chất của địa phương chophép thì tốt nhất là kiên cố hóa Nếu không kiên cố hóa thì phải nạo vét thườngxuyên, tôn cao những bờ kênh thấp, dọn cỏ ở 2 bên bờ

Qua các phương án nâng cấp hệ thống kênh mương đề xuất đối với trạm bơm tướiHồng Vân ta nhận thấy phương án 2 có nhiều ưu điểm về kinh tế cũng như kỹ thuậthơn phương án 1 Ngoài ra mặt bằng được tận dụng triệt để, không phải thêm chiphí cho việc xây dựng thêm kênh mương mới Vì vậy việc chọn phương án nângcấp cải tạo tuyến kênh tưới chính làm phương án thực hiện trong đồ án của em

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG

ÁN.

4.1 Các căn cứ, các quy trình, quy phạm áp dụng trong tính toán phương án

Các căn cứ để phân cấp công trình:

Đối với các dự án thủy lợi thì việc phân cấp công trình chủ yếu dựa vào tiêuchuẩn 285-2002, QCVN 04/05 2012

Việc phân cấp dựa vào quy mô phục vụ, Kênh Đông dài 13 345,2 m, phụ tráchtưới cho 3 442,92 ha thực tế hiện nay chỉ tưới được cho 3 057ha( >2×103÷10×103ha) theo QCVN 04/05 ban hành tháng 6 năm 2012 củaBNNPTNN thì cấp công trình là cấp III

Tần suất thiết kế: đối với tưới ruộng, tần suất đảm bảo tưới là P = 85%

4.2 Tính toán nhu cầu nước

Tưới nước là một biện pháp có tầm quan trọng hàng đầu trong sản xuất nôngnghiệp Việc tính toán xác định một chế độ tưới hợp lý cho từng loại cây trồng sẽtạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng củacây trồng Chế độ tưới là tài liệu quan trọng trong công tác quy hoạch, thiết kế một

hệ thống tưới, lập kế hoạch dùng nước một cách có hiệu quả trong quá trình quản lýkhai thác hệ thống

Chế độ tưới phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố phức tạp như loại cây trồng,giai đoạn sinh trưởng, các yếu tố khí hậu, đặc trưng dất trồng trọt và đặc trưngnguồn nước

Theo nhu cầu dùng nước của khu vực dự án trong thời kỳ phát triển kinh tế xãhội, nhu cầu cấp nước tưới tính theo tiêu chuẩn nông nghiệp, nhu cầu cấp nước sinhhoạt tính theo tiêu chuẩn cấp nước số 63/8998 QĐ/TTG

4.2.1 Tính toán thuỷ văn

4.2.1.1 Khái quát

a) Mục đích, ý nghĩa

Cũng như mọi hiện tượng tự nhiên khác trong thiên nhiên, hiện tượng thuỷ

văn là kết quả của sự tác động của nhiều nhân tố tự nhiên Dòng chảy sinh ra trênmặt đất phụ thuộc vào mưa, điều kiện địa chất, thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật Cáchiện tượng khí tượng-thủy văn luôn luôn biến đổi theo không gian và thời gian, sựbiến động đó vừa có tính chất chu kỳ vừa có tính chất ngẫu nhiên Đó là một quátrình tự nhiên với đầy đủ tính chất vật lý của nó và biểu hiện của phạm trù nguyênnhân hậu quả Trong khi đó sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng lại phụ thuộcrất lớn vào yếu tố khí tượng thủy văn như: nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, nắng, gió…

Vì vậy việc tính toán các đặc trưng khí tượng thuỷ văn có vai trò rất quantrọng, dựa vào khí tượng thủy văn đã thu thập được trong khu vực để xác định cácđặc trưng thiết kế ứng với tần suất đã định Kết hợp với nhu cầu dùng nước của cácloại cây trồng trong từng thời đoạn, thời vụ, từ đó tính toán cân bằng nước để xácđịnh ra chế độ tưới thích hợp cho các loại cây trồng, tạo điều kiện tăng năng suấtcây trồng

Ngoài ra việc tính toán các đặc trưng thuỷ văn còn có vai trò quan trọng trongviệc thiết kế phục vụ cho quy hoạch và thiết kế hệ thống nguồn nước

b) Nhiệm vụ

-Tính toán mô hình mưa thiết kế

-Tính toán lượng bốc hơi mặt ruộng

c) Chọn trạm khí tượng thuỷ văn đại diện

-Nguyên tắc chọn trạm:

+ Trạm khí tượng nằm trong khu vực tính toán hoặc lân cận khu vực tính toán + Trạm khí tượng phải có tài liệu đủ dài ( n 20 ), trạm phải có tài liệumưa ngày

+ Tài liệu của trạm phải có tính khái quát chung, có tính điển hình

Với các nguyên tắc trên ta chọn trạm thuỷ văn Thường Tín – thành phố Hà Nội

làm trạm khí tượng thủy văn đại diện

+ Mưa ngày (liệt 30 năm từ năm 1980 2009).

+ Nhiệt độ trung bình tháng, năm

+ Độ ẩm trung bình tháng, năm

+ Bốc hơi Piche trung bình tháng, năm

+Tốc độ gió trung bình tháng, năm

+ Số giờ nắng trung bình tháng, năm

+ Lượng mưa trung bình tháng, năm

d) Chọn các thời vụ tính toán

Chọn tần suất thiết kế

Theo quy phạm TCXDVN 285 – 2002 công trình thuỷ lợi – các quy định chủyếu về thiết kế, bảng 4.1 đối với các dự án về nguồn nước phục vụ tưới cho nôngnghiệp thì tần suất dùng để tính toán tưới là P = 85%

Thời vụ tính toán

- Vụ chiêm xuân trồng lúa, thời gian từ 05/01 ÷ 22/05

- Vụ mùa trồng lúa, thời gian từ 01/6 ÷ 28/09

- Vụ đông trồng ngô, thời gian từ 25/09 ÷ 12/01 năm sau

4.2.1.2 Tính toán mô hình mưa thiết kế

1) Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

- Đường tần suất kinh nghiệm: được xây dựng từ tài liệu thực đo; là đường congbiểu thị quan hệ giữa tần suất P với giá trị xi tương ứng, trong đó P=P(X>xi)

- Trình tự vẽ đường tần suất kinh nghiệm:

+ Sắp xếp liệt tài liệu thực đo của những trị số Xi đã sắp xếp theo thứ tự giảmdần

+ Tính toán tần suất xuất hiện của những trị số Xi đã sắp xếp, trong thực tế tínhtoán hiện nay người ta thường dùng một số công thức sau để tính toán tần suất kinhnghiệm:

+ Công thức trung bình: P1 = mn0,5100% (4.1)

+ Công thức số giữa : P2 = mn00,,43100% (4.2)

+ Công thức vọng số : P3 = nm1100% (4.3)

Trong đó: P1,2,3: Là tần suất xuất hiện của đại lượng Xi

m: Là thứ tự của các trị số trong liệt số đã sắp xếp

n: Là tổng trị số của liệt tài liệu

Công thức vọng số thường cho kết quả an toàn hơn, được sử dụng tính toán chodòng chảy mưa lũ Công thức số giữa thường tính cho dòng chảy năm, mưa năm Dùng công thức vọng số để tính toán tần suất kinh nghiệm mưa vụ (Kết quảtính toán được thể hiện ở bảng 4.1, 4.2 4.3 tương ứng với các vụ chiêm xuân, vụmùa và vụ đông)

Bảng 4.1 – Kết quả tính toán đường tần suất kinh nghiệm cho vụ chiêm

Bảng 4.2 – Kết quả tính toán đường tần suất kinh nghiệm cho vụ mùa

Bảng 4.3 – Kết quả tính toán đường tần suất kinh nghiệm cho vụ đông

2) Vẽ đường tần suất lý luận

Vẽ đường tần suất lý luận theo phương pháp mô men.

+ Cơ sở : phương pháp này cho rằng các đặc trưng thống kê CV, CS, X tínhđược từ số liệu thực đo X1, X2, Xn bằng các đặc trưng thống kê tương ứngcủa tổng thể

Trong đó: X = n1 in1X i (4.4)

CV =

1 n

) 1 K (

n

1 i

2 i

n

1 i

3 i

C3n(

)1K(

n: Số liệt tài liệu

Vẽ đường tần suất lý luận XP~P Nếu đường này chưa phù hợp với các điểmkinh nghiệm đã xác định ở bước 1 thì dựa vào ảnh hưởng của tham số thống kê đếnđường tần suất hiệu chỉnh CV, Cs, thậm chí cả X để cho đường lý luận phù hợp vớikinh nghiệm với kinh nghiệm một cách tốt nhất

Hình vẽ chi tiết đường tần suất lý luận xem tại phụ lục chương IV, hình 4.1 đến 4.3

từ trang 84 đến trang 86 đồ án

3) Chọn năm đại biểu

* Năm đại biểu được chọn phải đảm bảo 2 tiêu chí:

+ Mô hình mưa được chọn phải có lượng mưa xấp xỉ với lượng mưa ứng vớitần suất thiết kế

+ Mô hình mưa chọn là mô hình mưa đã xảy ra trong thực tế tức là phải nằmtrong liệt tài liệu quan trắc

* Phương pháp chọn: có thể chọn mô hình mưa thiết kế theo các phương pháp sau:

+ Phương pháp bất lợi: Đối với mưa tưới thì những lúc cần nước thì mưa ítnhưng những lúc không cần nước thì có nhiều ngày mưa với lượng mưa lớn Ngoài

ra còn xét đến tính tập trung, tức là trong lượng mưa trong một tháng thì không bấtlợi nhưng trong một ngày thì bất lợi Đối với dòng chảy năm thì lớp dòng chảy vềmùa lũ và mùa kiệt chênh nhau nhiều, phân phối dòng chảy trong từng tháng khôngđều Chọn mô hình theo phương pháp này thì khả năng cấp nước là an toàn Tuynhiên kích thước công trình lớn, công trình làm việc không hết công suất, hiệu quảcông trình không cao sẽ gây lãng phí

+ Phương pháp trên quan điểm thường xuyên xuất hiện: Khi chọn theo môhình này thì công trình thường xuyên làm việc hết công suất, công trình có hiệu quảcao, công trình rất kinh tế Tuy nhiên trong trường hợp đặc biệt thì công trình lạikhông có khả năng phụ trách

+ Phương pháp chọn năm thực tế: Chọn năm đã xảy ra trong thực tế Tuy nhiên

sẽ không có năm nào có mô hình mưa lặp lại như năm thực tế đã chọn

Tra đường tần suất lý luận,ứng với P=85% ta tra được lượng mưa trung bình vụchiêm là = 202,35 mm, lượng mưa trung bình vụ mùa là = 562,44 mm,lượng mưa trung bình vụ mùa là = 180,02 mm

Với vụ chiêm, lượng mưa các năm lân cận với =202,35 mm:

X = 212,4 mm ứng với năm 1991

X = 173,4 mm ứng với năm 1995

Trong các năm trên thì năm 1995 có mô hình mưa phân phối khá bất lợi đối vớiyêu cầu tưới.Vụ chiêm có hình thức canh tác là làm ải nên cần lượng nước rất lớnnhưng trong thời gian này hầu như lại không có mưa, mưa chủ yếu tập trung vàotháng 5, đây là thời gian thu hoạch nên nhu cầu nước tưới giảm.Vậy năm điển hình

là năm 1995 có lượng mưa Xđh = 173,4 mm

Với vụ mùa, lượng mưa các năm lân vận với = 562,44 mm:

X = 539,3 mm ứng với năm 1990

X = 579,7 mm ứng với năm 1996

Để đảm bảo an toàn ta chọn năm ít mưa hơn để tính toán thiết kế Vậy chọnmưa vụ mùa điển hình năm 1990.

Với vụ đông, lượng mưa các năm lân vận với = 180,02 mm:

X = 174,6 mm ứng với năm 1993 Vậy chọn vụ điển hình năm 1993

4)Tính toán mô hình mưa thiết kế

Căn cứ vào trị số và Xdh đã chọn ở trên dựa vào tài liệu đã có tiến hànhthu phóng tài liệu mưa cho từng vụ áp dụng công thức (4.8)

Bảng 4.4: Mô hình mưa vụ chiêm

Ngày Mô hình mưa điển hình

Mô hình mưa điển hình ứng với tần

Bảng 4.5: Mô hình mưa vụ mùaNgày Mô hình mưa điển hình

Mô hình mưa điển hình với tần

Bảng 4.6: Mô hình mưa vụ đông

4.2.2 Nội dung và nguyên lý của việc xác định chế độ tưới

1) Nội dung của việc xác định chế độ tưới

+ Xác định được thời điểm cần tưới

+ Xác định được mức tưới mỗi lần cho một đơn vị diện tích: m (m3/ha)

+ Xác định được số lần tưới trong thời gian sinh trưởng phát triển của câytrồng

+ Xác định được tổng mức tưới M (m3/ha) - (mức tưới toàn vụ) cho một đơn

vị diện tích canh tác

M = m1 + m1 + + mn (m3/ha- vụ)+ Xác định được lưu lượng cần tưới để đạt được mức tưới mi nào đó:

(l/s-ha)

ti : Thời gian tưới của lần tưới thứ i

2) Nguyên lý của việc xác định chế độ tưới

Chế độ tưới được xác định trên nguyên lý cân bằng nước trong khu tưới.Trên cơ sở phối hợp chặt chẽ giữa lượng nước yêu cầu – lượng nước cần của câytrồng và các lượng nước sẵn có trong khu tưới Dựa vào phương trình cân bằngnước đó để có thể xác định được mức độ thừa, thiếu của chế độ nước tự nhiên để từ

đó xác định được chế độ tưới cho cây trồng một cách phù hợp

Phương trình cân bằng nước mặt ruộng tổng quát

W = (P + N + G + A) – (E + S + R) (4.11)

Trong đó :

P: lượng mưa rơi trên diện tích tính toán

N: Lượng nước mặt đến từ khu lân cận

G: Lượng nước ngầm đến từ khu lân cận

A: Lượng nước do ngưng tụ (rất nhỏ)

E: Lượng nước đi do bốc hơi mặt ruộng (bao gồm bốc hơi mặt lá vàbốc hơi khoảng trống)

S: Lượng nước mặt ruộng chảy ra khu lân cận

R: Lượng nước ngấm ra khỏi diện tích tính toán

4.2.3 Các tài liệu phục vụ cho việc tính toán xác định chế độ tưới

1) Tài liệu cây trồng và thời vụ canh tác

Có 3 vụ chính:

- Vụ chiêm xuân trồng lúa, thời gian từ 05/01 ÷ 22/05

- Vụ mùa trồng lúa, thời gian từ 01/6 ÷ 28/09

- Vụ đông trồng ngô, thời gian từ 25/09 ÷ 12/01 năm sau

a) Tài liệu về lúa chiêm.

- Hình thức canh tác: làm ải

- Hình thức gieo cấy: tuần tự

- Thời gian gieo cấy: tg=15 ngày

- Thời gian ngâm ruộng : tn = 3 ngày

Bảng 4.7:Giai đoạn sinh trưởng của lúa vụ chiêm.