Quy hoạch cải tạo, nâng cấp hệ thống tưới trạm bơm cốc thành

- Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa với bốn mùa thay đổi trongnăm, đồng thời đất đai ở đây có hai loại địa hình đồng bằng và miền núi nên có thể bố trí được nhiều loại cây t

LỜI NÓI ĐẦU

Tục ngữ có câu “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” Có lẽ, những gì ôngcha ta đã đúc rút ra đều dựa vào thực tế rất nhiều năm, do đó đến ngày nay vẫn cònnguyên giá trị Đối với các ngành kinh tế nói chung và ngành nông nghiệp nói riêngthì nước là yếu tố quan trọng hàng đầu và nhiệm vụ của chúng ta là phải làm saocho nguồn nước được sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả giúp nâng cao đời sốngnhân dân, xây dựng chủ nghĩa xã hội

Nước ta là một nước nông nghiệp với điều kiện khí hậu và thời tiết tương đốikhắc nghiệt thường xuyên xảy ra thiên tai, và hạn hán Mặt khác với hệ thống kênhrạch chằng chịt thì việc sử dụng nguồn nước cho phát triển kinh tế rất quan trọng Ởnước ta các công trình thủy lợi xuất hiện khá sớm và không ngừng phát triển nhằmmục đích phục vụ cho phát triển nông nghiệp

Hầu hết các công trình thủy lợi ở đã được xây dựng từ rất lâu, công trình đã bịxuống cấp và hư hỏng thiết bị máy móc thì lạc hậu, thời gian hoạt động quá dài nênkhông đảm bảo hoạt động đủ công suất yêu cầu Mặt khác với những thay đổi vềquy hoạch vùng nên hệ thống xây dựng chưa được đồng bộ, thay đổi về cơ cấu câytrồng, thời vụ Do đó việc quản lý khai thác và vận hành sẽ gặp khó khăn, làm mấtnước trên tuyến kênh do tổn thất, lượng nước thực tế không đáp ứng được yêu cầucho diện tích cần tưới làm giảm năng suất cây trồng, không đạt hiệu quả kinh tế Vìvậy cần đưa ra các biện pháp quy hoạch, cải tiến, nâng cấp các hệ thống cũ để phùhợp với những yêu cầu mới, đặc biệt là áp dụng khoa học công nghệ vào các công

trình thủy lợi

Là một sinh viên Thủy Lợi sắp ra trường khi mà kinh nghiệm chưa có, hànhtrang trong tay còn ít ỏi thì yêu cầu trước mắt là phải nắm vững được lượng kiếnthức đã được nhà trường đào tạo suốt 4,5 năm qua Đồ án tốt nghiệp là cơ hội để emhoàn chỉnh kiến thức của mình hơn và đồng thời biết cách áp dụng được kiến thứcnhà trường đào tạo vào thực tiễn công việc của một kỹ sư Thủy Lợi tương lai

Sau 14 tuần nghiên cứu, tìm tòi cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầygiáo PGS- TS Phạm Việt Hòa, các thầy cô giáo trong nhà trường và sự giúp đỡ củagia đình, bạn bè em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Quy hoạch cải tạo,nâng cấp hệ thống tưới Trạm bơm Cốc Thành thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà

” Là đề tài thực tế giúp em trang bị thêm hành trang và hoàn thiện thêm kiến thức

để sau này có thể vững bước vào đời

Tuy đã cố gắng hết sức nhưng do vốn kiến thức còn hạn chế và kinh ngiệmthực tế chưa có nên trong đồ án của em còn gặp nhiều sai sót Em rất mong được sựgiúp đỡ của thầy cô để em ngày càng được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 03 tháng 01 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Liên

PHẦN 1 TÌNH HÌNH CHUNG 1.1 Điều kiên tự nhiên của hệ thống

1.1.1 Vị trí địa lý

Hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà được bao bọc bởi 4 sông lớn: sông Hồng, sông

Đào, sông Đáy và sông Châu Tổng diện tích tự nhiên của hệ thống 85.326 ha ha

trong đó có 60.000 ha diện tích đất canh tác bao gồm 8 huyện thành, thị của 2 tỉnh

Nam Định và Hà Nam Tỉnh Nam Định gồm: thành phố Nam Định, huyện Mỹ Lộc,

Vụ Bản, Ý Yên; tỉnh Hà Nam gồm: thành phố Phủ Lý, huyện Thanh Liêm, Bình

Lục, Lý Nhân.với ranh giới hành chính như sau:

Phía Bắc giáp sông Châu và Sông Hồng Phía Đông giáp sông Đào và Sông Hồng

Phía Tây và phía Nam giáp sông Đáy

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Đặc điểm địa hình của hệ thống có độ dốc hình lòng chảo, dốc từ Tây Bắc

xuống Đông Nam Do vậy hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà chủ yếu sử dụng các trạm

bơm điện để tưới, tiêu nước

Cao độ ruộng đất phần lớn của vùng Bắc Nam Hà từ cao độ +0,75 m đến +1,5

m Một số vùng cao ở bắc Lý Nhân, ven sông Đào, sông Châu Một số vùng trũng

nằm ở Bình Lục, Ý Yên, Vụ Bản, Mỹ Lộc Một số nơi có đồi núi cao như: Vụ Bản,

Thanh Liêm, Ý Yên Diện tích mặt bằng của hệ thống là 85.326 ha Ngoài ra còn có

12.200 ha nằm ở trong bối ngoài đê chịu ảnh hưởng đến việc tiêu úng của hệ thống

1.1.3 Đặc điểm khí hậu, khí tượng

1.1.3.1 Mưa

Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm ở Nam Định khoảng 1.750mm Mùa hè

lượng mưa dồi dào và tập trung vào các tháng 6, 7, 8 chiếm 70% lượng mưa cả

năm Mùa đông tiêu biểu là mưa nhỏ, mưa phùn thịnh hành vào nửa cuối mùa đông

tháng 2, 3

Bảng 1.1.1: LƯỢNG MƯA TRUNG BÌNH THÁNG, NĂM( Đơn vị: mm )

Phủ Lý 29,9 29,3 50,2 103,6 177,3 254,1 251,3 312,0 325,8 233,4 86,1 36,0 1889,0Hưng yên 24,8 34,4 42,3 85,4 162,7 237,0 160,0 328,1 280,5 185,2 64,4 24,1 1728,9Nam Định 27,8 35,0 50,8 81,6 174,7 192,7 230,2 325,2 347,7 194,6 67,5 29,2 1757,0Ninh Bình 23,7 35,6 46,0 82,7 166,8 224,1 227,2 301,5 381,8 235,2 69,8 34,1 1828,5

Bản đồ hành hành chính hệ thống Bắc Nam Hà

1.1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm tương đối cao khoảng (22,5- 24)0C Chế độ

nhiệt cũng phân hoá thành hai mùa khá rõ: Mùa nóng từ tháng 5 đến tháng 9 với nhiệt độ

trung bình (28- 29)0C; Mùa lạnh từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau với nhiệt độ trung bình dưới

200C Biên độ nhiệt trong năm dao động trong khoảng 100C

Bảng 1.1.2: NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH THÁNG, NĂM ( Đơn vị: 0C )

Phủ Lý 16,1 16,9 19,9 23,5 27,1 28,6 29,1 28,3 27,0 24,5 21,2 17,8 23,3Hưng Yên 16,0 16,8 19,7 23,4 27,1 28,5 28,7 28,1 27,1 24,4 21,1 17,7 23,2Nam Định 16,7 17,3 19,8 23,5 27,3 29,0 29,3 28,6 27,5 24,9 21,8 18,4 23,7Ninh Bình 16,3 17,0 19,7 23,4 27,3 28,2 29,2 28,4 27,2 24,8 21,5 17,4 23,4

Khí hậu của vùng mang tính chất chung của khí hậu đồng bằng Bắc Bộ là khí hậu chí

tuyến gió mùa ẩm , nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa , mùa nóng mưa nhiều và mùa lạnh khô

,nhiệt độ thấp.Vụ đông xuân có chế độ nhiệt thích hợp cho lúa

1.1.3.3 Độ ẩm

Độ ẩm không khí trung bình tháng nhiều năm khoảng (82- 90)% Những tháng

đầu mùa đông độ ẩm không khí xuống rất thấp, thấp nhất khoảng 42% gây ra hiện

tượng khô hanh

Bảng 1.1.3: ĐỘ ẨM TƯƠNG ĐỐI TRUNG BÌNH THÁNG, NĂM ( Đơn vị: % )

Lượng bốc hơi trung bình năm vào khoảng (750- 800)mm Mùa đông lượng

bốc hơi trung bình tháng ( 35- 65)mm, mùa hè (70- 100)mm

Bảng 1.1.4: BỐC HƠI TRUNG BÌNH THÁNG VÀ NĂM TẠI NAM ĐỊNH

Bảng 1.1.5: TỐC ĐỘ GIÓ TRUNG BÌNH THÁNG, NĂM ( Đơn vị: m/s )

Phủ Lý 2.2 2 1.9 2.1 2.1 1.9 2 1.7 1.9 2.1 2 2.1 2Hưng Yên 2.1 2 1.9 2.1 2.1 1.8 2 1.6 1.7 1.8 1.8 1.9 1.9Nam Định 2.4 2.3 2 2.3 2.4 2.3 2.4 2 2.2 2.5 2.2 2.3 2.3Ninh Bình 2.2 2 1.7 1.9 2 1.9 2.1 1.6 2 2.2 2.1 2.1 2

Do vị trí địa lý của một tỉnh ven biển nên Nam Định luôn chịu ảnh hưởng củabão Theo số liệu thống kê của Tổng cục Khí tượng- Thủy văn, trung bình mỗi năm ởđây có 2 cơn bão đổ bộ vào và thường xuất hiện từ tháng 5 đến tháng 11, nhiều nhấtvào tháng 6 đến tháng 9 gây thiệt hại về người và của cho các huyện ven biển Cơn bão

số 5 xuất hiện tháng 9/1996 có sức gió giật trên cấp 12 là trận bão hiếm có trong gần

100 năm lại đây đã gây thiệt hại nặng nề cho tỉnh

1.1.3.6 Nắng

Tổng số giờ nắng trong năm dao động trong khoảng từ 1.600 - 1.700 giờ Vụ hè thu có

số giờ nắng cao khoảng từ 1.100 -1.200 giờ chiếm 70% số giờ nắng trong năm

1.1.4 Đặc điểm thủy văn sông ngòi

1.1.4.1 Mạng lưới sông ngòi

+ Sông Hồng:

Chảy qua phía bắc và phía Đông lưu vực, đây là con sông có hàm lượng phù

sa lớn, là nguồn nước tưới cho lưu vực, đồng thời cũng là con sông nhận nước tiêu.Chiều rộng trung bình của sông khoảng (500- 600)m Mùa lũ trên sông Hồng bắt

đầu từ tháng VI đến hết tháng X Về mùa lũ nước sông thường dâng lên rất cao,chênh lệch mực nước và cao độ đất trong đồng từ 6- 7m ảnh hưởng lớn đến việctiêu úng.

Về mùa kiệt chịu tác động điều tiết của hồ Hoà Bình nên mực nước mùa kiệtđược nâng cao hơn, tuy nhiên vào các tháng mùa kiệt mực nước vẫn thấp hơn cao

độ trong đồng nên lấy nước tưới cho vùng phải tưới bằng động lực Chỉ vào cáctháng đầu và cuối mùa lũ có thể lợi dụng mực nước lớn nhất trong ngày để lấy nước

tự chảy

+ Sông Đáy:

Chảy ở phía Tây và phía Nam lưu vực Sông Đáy trước đây là một phân lưucủa sông Hồng nhưng đến năm 1937 sau khi xây dựng đập Đáy nước lũ sông Hồngkhông thường xuyên vào sông Đáy nữa (trừ những năm phân lũ) Sau năm 1937 đậpĐáy được xây dựng thì sông Đáy trở thành sông nội địa Trước khi chưa có đậpĐáy, mùa lũ trên sông kéo dài từ tháng VII - X và các trận lũ thường xuất hiện vàotháng VII, VIII

Sông Đáy có bãi rộng và nhiều khu trũng nên khả năng điều tiết lũ lớn nhưngthoát lũ chậm do phần hạ lưu sông hẹp, lại bị ảnh hưởng lũ sông Hoàng Long vàsông Đào Nam Định nên mực nước kéo dài ngày ảnh hưởng đến việc tiêu thoát lũcủa Tỉnh

Lũ sông Đáy có phần ảnh hưởng chế độ bão gió miền Trung, thường có mưanhiều vào tháng IX, nên đỉnh lũ chính vụ thường xuất hiện từ 15/VII đến cuối thángVIII

Mực nước bình quân tháng,năm trên sông Hồng,sông Đáy,sông Đào NamĐịnh thể hiện phụ lục 1

Mực nước cao nhất,thấp nhất tháng trên sông Hồng,sông Đáy,sông Đào NamĐịnh thể hiện ở phụ lục 2

+Sông Đào Nam Định:

Là một con sông lớn của tỉnh Sông Đào bắt nguồn từ sông Hồng ở phía Bắcphà Tân Đệ (Thái Bình) chảy ngang qua Thành phố Nam Định, gặp sông Đáy ởThanh Khê và hợp thủy lại tạo thành sông Đại Giang đổ ra biển Sông có chiều dài(45- 50)km, chiều rộng trung bình (500- 600)m Đây là con sông quan trọng đưa

nguồn nước ngọt dồi dào của sông Hồng bổ sung cho hạ du lưu vực sông Đáy cảmùa kiệt và mùa lũ.

+ Sông Ninh Cơ:

Sông Ninh Cơ là phân lưu cuối cùng ở bờ hữu sông Hồng nhận nước sôngHồng ở Mom Rô và đổ ra biển tại cửa Lạch Giang Sông Ninh Cơ liên hệ với sôngĐáy qua kênh quần liêu, kênh này chuyển nước từ sông Đáy sang sông Ninh Cơquanh năm, sông chịu ảnh hưởng của thuỷ triều mạnh Cũng giống như sông Đào,sông có dòng chảy quanh co, uốn lượn, chiều rộng trung bình (400- 500)m, chiềudài từ (35- 40)km Sông chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, về mùa lũ sông chịuảnh hưởng của lũ sông Hồng, thoát lũ hỗ trợ cho sông Hồng từ 1000- 1200m3/s, khảnăng thoát lũ lớn nhất tới 3600m3/s

+Sông Sò:

Bị bồi lấp từ khi xây dựng cống thay cửa Ngô Đồng bỏ ngỏ rồi xây dựng đậpNhất Đỗi Hiện nay sông này từ đập Nhất Đỗi ra biển chỉ còn lại là một lạch biển,làm giảm khả năng tiêu úng

Mùa lũ trên các sông thường từ tháng VI đến tháng X

Sông Đáy có nhiệm vụ chuyển tải lượng nước lũ của sông Hồng qua cửa đáy ởHát Môn, đoạn ở hạ lưu nhận nước lũ sông Hồng qua sông Đào Nam Định Độc Bộ,bản thân sông Đáy còn phải chuyển tải lượng nước lũ do mưa của chính lưu vựcsông Đáy sinh ra từ các nhánh sông nhỏ ở phía Tây Nam đổ vào như sông Tích,sông Bùi, sông Hoàng Long…

Lưu lượng bình quân tháng 1,2,3 theo tần suất thiết kế chi tiết phụ lục 4

1.1.4.2 Thủy triều

- Vùng nghiên cứu bị ảnh hưởng thủy triều Vịnh Bắc Bộ, chế độ nhật triều,một ngày có một đỉnh và một chân triều, thời gian triều lên khoảng 11 giờ và triềuxuống khoảng 13 giờ Thuỷ triều tại vùng biển Nam Định thuộc loại nhật triều,biên độ triều trung bình từ 1,6 -1,7m, lớn nhất là 3,31 m và nhỏ nhất là 0,11m.Thông qua hệ thống sông ngòi, kênh mương, chế độ nhật triều đã giúp cho quá trìnhthau chua rửa mặn trên đồng ruộng Tuy nhiên cũng còn một số diện tích bị nhiễmmặn Dòng chảy của sông Hồng và sông Đáy kết hợp với chế độ nhật triều đã bồi tụvùng cửa 2 sông tạo thành hai bãi bồi lớn là Cồn Lu - Cồng Ngạn ở huyện GiaoThuỷ và vùng đông Cửa Đáy ở huyện Nghĩa Hưng

- Độ lớn thủy triều là chênh lệch mực nước đỉnh triều và chân triều, cứkhoảng 15 ngày có 1 chu kỳ nước cường và 1 chu kỳ nước ròng (độ lớn thủy triềubé)

- Ảnh hưởng của thủy triều mạnh nhất vào các tháng mùa kiệt, giảm đi trongcác tháng lũ lớn

- Sóng đỉnh triều truyền sâu vào nội địa 150 km về mùa cạn và 50- 100 km

về mùa lũ

1.1.4.3 Tình hình mặn

Về mùa cạn, lượng nước trong sông nhỏ, thủy triều xâm nhập vào khá sâu vàmạnh, đưa mặn vào rất sâu, sông có độ mặn 10/00 xâm nhập vào sâu cách cửa biển30- 50 km, gây trở ngại cho việc lấy nước dùng cho các ngành kinh tế quốc dân,nhất là cho nông nghiệp

- Diễn biến độ mặn theo thời gian: Trong năm độ mặn thay đổi theo mùa rõrệt: mùa lũ độ mặn nước sông không đáng kể (nhỏ hơn 0,020/00 ), mùa cạn khi nướcthượng nguồn về nhỏ, độ mặn nước sông tăng lên, độ mặn lớn nhất hàng nămthường xuất hiện vào các tháng 12, 1, 2, 3 Trong từng tháng độ mặn nước sông lớnvào những ngày triều cường và nhỏ vào những ngày triều kém

- Biến đổi độ mặn theo dọc sông: Nước mặn xâm nhập vào sông theo dòngtriều, càng vào sâu độ mặn càng giảm Về mùa cạn mặn xâm nhập sâu hơn Sau năm

1987 có Hồ Hoà Bình ở thượng nguồn, lưu lượng ở hạ lưu sông Hồng được tăng

thêm 300 m3/s, vì vậy việc đẩy mặn thể hiện rõ, giới hạn xâm nhập mặn với nồng độ

20/00 trên các sông đều xuống dưới vị trí trước đây khoảng vài km

- Ranh giới độ mặn: Mức độ xâm nhập mặn phụ thuộc đáng kể vào cường độhoạt động của thủy triều và khoảng cách kể từ mặt cắt phía biển Nhờ có lưu lượngmùa cạn khá lớn ở sông Đáy và các cửa sông Hồng, Ninh Cơ đạt hàng trăm m3/s nênmặn không thể xâm nhập sâu vào đất liền như ở bên sông Thái Bình

Ranh giới xâm nhập mặn trên các sông: (độ mặn 20/00)

+ Trên sông Đáy mặn thường lên đến cống Văn Giáo, có năm lên tới BìnhHải cách biển 17 km

+ Trên sông Ninh Cơ lên tới Liễu Đề, nhiều năm lên trên Liễu Đề 10 km.+ Trên sông Hồng lên tới trên Ngô Đồng

Khoảng cách xâm nhập mặn thể hiện phụ lục 5

1.1.4.4 Nước ngầm

Trong tỉnh có hai tầng chứa nước chính có ý nghĩa quan trọng trong khai thác

và sử dụng Đó là tầng chứa nước lỗ hổng Holoxen hệ tầng Thái Bình và tầng chứanước Pleistoxen hệ tầng Hà Nội

- Tầng chứa nước lỗ hổng Holoxen hệ tầng Thái Bình, có hàm lượng clo phổbiến từ 200 - 400mg/l, phân bố thành từng dải (có dải rộng 4km) chạy dọc biển từcửa Đáy đến cửa Ba Lạt chủ yếu là nước mặt Chiều sâu phân bố của tầng nước nàydao động khoảng10 -20m

Trữ lượng tiềm năng của tầng chứa nước này 485.638,916m3/ngày

Chất lượng nước của tầng chứa nước hệ tầng Thái Bình biến đổi rất phức tạp.Mức mặn nhạt của tầng chứa nước trong vùng nghiên cứu phân bố không đều cóquy luật Vùng có độ tổng khoáng hoá <1g/l chiếm khoảng 50% diện tích Khối thứnhất tập trung phía Nam huyện Hải Hậu, Nghĩa Hưng Khối thứ hai tạo thành mộtdải dài phân bố ở tất cả các huyện trong tỉnh

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistoxen hệ tầng Hà Nội phân bố rộng rãi trênđịa bàn toàn tỉnh, hàm lượng clo dưới 200mg/l, tầng khai thác phổ biến ở độ sâutrung bình từ 40 - 120m, ngoài ra còn phát hiện một số tầng nước ngầm có độ sâu từ

250 -350m, đây là nguồn nước ngọt có chất lượng tốt có thể khai thác phục vụ chosinh hoạt và sản xuất công nghiệp

Trữ lượng tiềm năng của tầng chứa nước này là 140.970,95 m3/ngày

Chất lượng nước : Tổng độ khoáng hoá biến đổi tăng dần theo hướng đi từbiển vào đất liền

1.1.5 Đặc điểm đất đai, thổ nhưỡng

Đất đai của Nam Định hầu hết có nguồn gốc từ đất phù sa của lưu vực sôngHồng Các loại đất trên có tổng diện tích điều tra 124.106,1 ha

Đất cồn và bãi cát ven sông, ven biển (A r h Haplic A renosols): Diện tích7.455 ha, được phân bố ở vùng bãi bồi ven biển, cửa sông Hồng, sông Ninh Cơ,sông Đáy thuộc các huyện Nghĩa Hưng, Hải Hậu và Giao Thuỷ Có khả năng trồngrừng phòng hộ

Đất mặn tràn (FL S-h Hapi - Salic FluviSols) Diện tích 12.073 ha phân bốphía ngoài đê biển, đê sông (vùng cửa sông) thuộc 3 huyện ven biển nói trên Cókhả năng trong rừng phòng hộ, nuôi trồng thuỷ sản

Đất mặn do ảnh hưởng nước mạch (FL- Salic FluviSols) Diện tích 6.116 ha.Phân bố ở ven phía trong đê biển, đê cửa sông thuộc ba huyện ven biển, có khảnăng trồng lúa nước

Đất mặn ít do ảnh hưởng của mạch ngầm vụ khô hanh (FLs- mo Molli - Salic

- FluviSols) diện tích 22.175,2ha Phân bổ ở phía nam 3 huyện ven biển Có khảnăng thâm canh lúa nước

Đất phù sa được bồi ven sông (FLe - S.Silti e urtic - FluviSols) diện tích551,6ha Phân bổ thành dải dài theo triền sông, thường ngập nước vào mùa lũ Khảnăng trồng màu, cây công nghiệp màu khô

Đất phù sa ít được bồi, trung tính, ít chua, (Fle -Hper Butr ic - fluviSols) diệntích 25.713,6ha Phân bố tập trung ở huyện Trực Ninh, Xuân Trường và một phầnthuộc vùng tây bắc huyện Nghĩa Hưng Có khả năng thâm canh lúa nước

Đất phù sa không được bồi, trung tính, ít chua, cơ giới nhẹ (Fle - a A reni Butric - Fluvisols) Diện tích 3.271,5 ha Phân bố tập trung ở phía Bắc và Nam sôngĐào thuộc các huyện Nam Trực, Ý Yên, Vụ Bản, khả năng trồng lúa màu, chuyênmàu cây công nghiệp

Đất phù sa không được bồi, trung tính, ít chua, glây sâu (Fle g2 Endogleyi BuT ric - F) Diện tích 12.897,1ha Phân bố tập trung ở phía Bắc huyện Trực Ninh,

-Bắc Nam Trực và một số xã thuộc Trực Ninh, -Bắc Nghĩa Hưng Có khả năng trồnglúa nước.

Đất chua, ít chua, glây nông (Fld - gl Endogleyi - dyt ric - F) đất có tầng biếnđổi, glây sâu (Flb - g2 Endogleyi - Cambic - F) diện tích 27.032,8 ha Phân bố tậptrung ở các huyện Ý Yên, Vụ Bản, Thành phố Nam Định, Mỹ Lộc, phía Bắc NamTrực và một số xã thuộc Trực Ninh, Bắc Nghĩa Hưng Có khả năng trồng lúa nước

Đất phù sa không được bồi, chua, glây mạnh (gld Dyt ric - GleySels) diện tích16.715,7 ha Phân bố ở vùng bắc sông Đào Có khả năng trồng lúa nước

Đất phù sa có phèn tiềm tàng (Fld - P.Rrotothionie - F) diện tích 260,3 ha.Phân bố rải rác ở một số xã thuộc huyện Ý Yên, Vụ Bản, Mỹ Lộc, Nam Trực Cókhả năng thả cá, trồng lúa nước

Đất có sản phẩm Fe ralitic (CM, Fr, lp) gồm đất phát triển trên phiến thạch sét(157,9ha), có khả năng trồng rừng phòng hộ, hoa màu và đất bị xói mòn trơ sỏi đá(59,3ha), không có khả năng trồng cấy

Nhìn chung theo tài liệu phân loại đất Nam Định theo tiêu chuẩn của UNESCO có thể phân thành các loại chính (chi tiết phụ lục 6)

Fro-Nhận xét chung:

- Hệ thống thuỷ lợi Bắc Nam Hà là một hệ thống lớn, được bao bọc bởi 4 consông (sông Hồng,sông Đào,sông Châu,sông Đáy),đóng vai trò quan trọngtrong việc cung cấp nước cũng như tiêu nước cho 2 tỉnh Hà Nam và NamĐịnh,góp phần vào sự phát triển kinh tế của vùng

- Với địa hình cao thấp xen kẽ nhiều nhiều nơi lòng chảo,đặc biệt đất màu vàphì chiếm phần lớn diện tích đất canh tác nên việc cung cấp nước cho khuvực gặp nhiều khó khăn tốn kém,nhiều khu vực thiếu nước vào mùa kiệt

- Có sự chênh lệch lớn giữa lượng mưa trong mùa mưa và mùa khô (lượngmưa mùa mưa chiếm khoảng 70% lượng mưa cả năm) nên khả năng cấpnước trong năm của hệ thống có sự thay đổi lớn.Mùa mưa thừa nước cònmùa khô thường thiếu nước cho sinh hoạt và cây trồng gây khó khăn trongviệc điều tiết mực nước tưới

- Khu vực nghiên cứu gồm thành phố Nam Định,huyện Mỹ Lộc,Ý Yên và Vụ

Bản nằm ở vị trí cửa ngõ phía Nam của thủ đô Hà Nội, có đường quốc lộ

1A, quốc lộ 21A, quốc lộ 21B chạy qua, tạo cho khu vực có nhiều thuận lợicho việc phát triển kinh tế - xã hội như: thu hút vốn đầu tư trong và ngoàinước để phát triển công nghiệp và đô thị, buôn bán hàng hoá với các thịtrường lớn, tiếp nhận nhanh công nghệ, thông tin, khoa học, giao lưu kinh tế,văn hóa giữa hai miền Bắc- Nam và các tỉnh trong khu vực, nhất là thủ đô HàNội

- Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa với bốn mùa thay đổi trongnăm, đồng thời đất đai ở đây có hai loại địa hình đồng bằng và miền núi nên

có thể bố trí được nhiều loại cây trồng, các nhóm cây lương thực, thực phẩm,cây công nghiệp, cây ăn quả, đồng cỏ với cơ cấu mùa vụ đa dạng giúp sửdụng có hiệu quả lượng nước tưới do hệ thống cung cấp.Đây cũng là điềukiện thuận lợi để khu vực có một nền nông nghiệp phát triển toàn diện, đẩymạnh chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp của tỉnh theo hướng sản xuấthàng hoá Địa hình, đất đai mặc dù có những thuận lợi cho việc bố trí đadạng hoá cây trồng nhưng cũng gây không ít trở ngại như sản xuất phân tán,đầu tư hoàn chỉnh hệ thống thuỷ lợi chủ động tưới tiêu phục vụ sản xuất gặpkhó khăn, dễ gây thoái hoá đất nếu không có giải pháp canh tác hợp lý

- Với mạng lưới sông ngòi dày đặc thuận lợi cho việc cấp nước, phát triểntrồng trọt và nuôi trồng thủy sản, giao thông đường thủy

1.2 Tình hình dân sinh,kinh tế,xã hội và các yêu cầu phát triển của khu vực 1.2.1 Tình hình dân sinh

- Dân số bình quân năm 2002 toàn tỉnh Nam Định là 1.932.141 người, trongkhi đó dân số trung bình toàn tỉnh Hà Nam là 813.978 người, trong đó dân số nôngthôn chiếm 87,5%, dân số thành thị chiếm 12,5%, mật độ dân số bình quân 1.180người/km2, dân cư tập trung ở đô thị, thôn xóm dọc theo các trục đường giao thôngquan trọng, mật độ dân cao nhất ở Thành phố Nam Định 5040 người/ km2, thànhphố Phủ Lý rồi đến Lý Nhân, Bình Lục, thưa nhất là Thanh Liêm

- Từ năm 1995 đến nay do làm tốt chiến lược kế hoạch hoá gia đình nên tỷ lệ

tăng dân số tự nhiên giảm nhanh đến năm 2000 là 0,95% thấp hơn so mức tăng dân

số của vùng Đồng Bằng sông Hồng và cả nước

Khoảng 90% lao động làm việc trong ngành nông nghiệp Có thể thấy khu vực

hệ thống Bắc Nam Hà có nguồn nhân lực dồi dào, tạo sức ép lớn về việc làm, thunhập và cải thiện đời sống dân cư Mặc dù người lao động có trình độ học vấntương đối khá nhưng hai tỉnh vẫn cần tập trung đào tạo lao động có trình độ kỹthuật, tay nghề Thâm canh tăng năng suất, mở rộng các mô hình phát triển kinh tếnông nghiệp, công nghiệp nhỏ, tiểu thủ công nghiệp, tạo việc làm và thu hút lựclượng lao động của tỉnh

Số đơn vị hành chính,diện tích và dân số của vùng thể hiện qua phụ lục 7

+ Cây lương thực chủ yếu là lúa, từ năm 1995 tới nay diện tích lúa có tăngnhưng không nhiều: năm 1995 là: 154.975 ha, năm 2000 tăng lên 163.985 ha

và năm 2008 là 164.035 ha tăng 5,8% so với năm 1995 Nhưng do năng suấtlúa được nâng lên đáng kể 59,95 tạ/ha/vụ Chính vì vậy sản lượng lươngthực của tỉnh tăng lên đáng kể

+ Cây màu chủ yếu là cây ngô, đặc biệt là cây ngô đông, diện tích có xuhướng giảm đi, nhưng sản lượng tăng lên đáng kể do việc đưa các giống ngômới, ngô lai vào sản xuất Về diện tích ngô năm 1995 là 2.168 ha, 2000 là3.845 ha năm 2008 là 2.903 ha, sản lượng ngô năm 1995 là 3541 tấn, năm

2000 là 10.965 tấn, năm 2008 là 10.089 tấn

* Hiện trạng sử dụng đất

Diện tích đất đai tỉnh Nam Định đến năm 2008

Diện tích đất nông nghiệp 106.701,13ha chiếm 66% tổng diện tích, trong đóđất ruộng lúa màu 88.117,58 ha chiếm 81% diện tích đất nông nghiệp, diện tíchmặt nước nuôi trồng thủy sản là 8.296,34ha.

Đất lâm nghiệp 4.911,45 ha chiếm 2,9% diện tích tự nhiên

Đất chưa sử dụng 17.106,21 ha gồm đất đồi núi, sông suối, đất chưa sử dụngkhác, trong đó đất bằng có khả năng khai thác và sản xuất 5.292,54 ha

* Tình hình sản xuất nông nghiệp 1 số năm (1991 - 2009)

Năng suất lúa tăng lên đáng kể năm 1991 năng suất là 3,6 tấn/ha đến năm 2002tăng lên 6,0 tấn/ha Năng suất lúa chiêm thường cao hơn năng suất lúa mùa, năm 2009năng suất lúa chiêm đạt 6,8 tấn/ha, năng suất lúa mùa đạt 5,2 tấn/ha

Diện tích,năng suất,sản lượng các loại cây trồng chi tiết phụ lục 8

b Chăn nuôi

Chăn nuôi là phần quan trọng trong ngành nông nghiệp, chăn nuôi gia súc, giacầm phân bố rộng khắp trên toàn tỉnh với quy mô sản xuất hộ gia đình là chủ yếu Hiện trạng chăn nuôi các huyện thuộc tỉnh Nam Định chi tiết phụ lục 9

1.2.2.2 Lâm nghiệp

Diện tích rừng từng bước được mở rộng chủ yếu do khai thác bãi bồi ven biển,xác định được tập đoàn cây ăn quả, cây lâm nghiệp hợp lý, có năng suất sinh sôi,năng suất kinh tế và cả mức hữu dụng cao như chắn sóng bảo vệ đê điều, cải tạomôi trường sinh thái và vẻ đẹp cảnh quan Đã lồng ghép chương trình 5 triệu harừng với chương trình khuyến nông, VAC… thu hút các nguồn vốn đầu tư cho nôngnghiệp

Diện tích đất lâm nghiệp năm 2008 là 4.911,45

1.2.2.3 Thủy sản

Trong giai đoạn hiện nay sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế ngày càng rõ nét vàđúng hướng, song song với phát triển hải sản xa bờ, nuôi trồng thủy sản mặn lợ vànước ngọt ngày càng được quan tâm phát triển mạnh mẽ, trở thành phong trào củanhân dân trong vùng, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế và phân bổ lại lao độngvùng ven biển Xuất khẩu thủy sản đã trở thành mũi nhọn có bước đột phá trongngành thủy sản, góp phần nâng cao đời sống và tăng thu nhập cho dân vùng biển.Nhiều vùng bãi bồi ven biển những năm trước đây việc khai thác lấn biển mở rộng

diện tích chủ yếu là di dân làm muối, sản xuất nông nghiệp, đất chua mặn năng suấtthấp, đời sống khó khăn Nay chuyển sang nuôi trồng thủy hải sản tạo ra nguồnhàng xuất khẩu đã giàu lên nhanh chóng.

Hiện trạng nuôi trồng thủy sản các huyện thuộc hệ thống trong tỉnh thể hiệnqua phụ lục 10

1.2.2.4.Hiện trạng các ngành khác

a Công nghiệp

Nền công nghiệp trong thời gian qua vẫn trong tình trạng yếu kém, sản phẩmmẫu mã chưa đa dạng, chất lượng giá trị thấp, do vậy chưa chiếm lĩnh được thịtrường trong và ngoài tỉnh

b Du lịch, dịch vụ:

Nam Định có nhiều di tích lịch sử và văn hoá được Nhà nước xếp hạng vàvùng sinh thái tự nhiên rộng lớn ở bãi bồi ven biển phục vụ cho du lịch, thăm quannghiên cứu.Đến năm 2008 số lượng khách đến du lịch 73.775 người, tổng doanh thucho ngành du lịch là 10.694 triệu đồng

c Hiện trạng giao thông:

* Hệ thống giao thông đường bộ:

Giao thông vận tải ở Nam Định khá thuận lợi Tổng chiều dài đường bộ cácloại là 3.973 km, mật độ 2,37 km/km2 trong đó: quốc lộ là 109 km; tỉnh lộ: 231 km;đường huyện: 330 km và đường liên xã, thôn: 3.300 km Năm năm qua với chương trình nângcấp cải tạo đường giao thông của tỉnh, chất lượng các tuyến đường được nâng lên, việc đi lạivận chuyển thuận lợi nhiều 100% số xã có đường ô tô đến trung tâm của xã và hệ thốngđường nông thôn được tu bổ, nâng cấp đi lại thuận tiện

* Hệ thống giao thông đường sắt:

Chạy xuyên qua tỉnh có tuyến đường sắt Bắc Nam dài 45 km hàng năm vậnchuyển một lượng lớn hàng hoá và hàng triệu lượt khách, là cầu nối quan trọng giữathủ đô Hà Nội với các tỉnh phía Nam của Tổ quốc

* Hệ thống giao thông đường thủy:

Chiều dài đường sông của 4 tuyến sông lớn là 217 km (Sông Hồng 60 km,sông Đào 30 km, sông Đáy 70 km, sông Ninh Cơ 57 km)

Tóm lại, Nam Định có một hệ thống giao thông phát triển tốt, lưu thông thuậntiện sẽ có xu thế kéo theo sự hình thành các khu dân cư tập trung dọc theo các trụcđường, do đó việc giải quyết nguồn nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn chodân cư sẽ đơn giản và tập trung hơn.

Hiện trạng vận chuyển hang hóa trong vùng chi tiết phụ lục 11

d Hiện trạng lưới điện

Hiện tại tất cả số xã, phường trong tỉnh đều có điện, tổng chiều dài đường dây

hạ thế là 4.069km

e Hiện trạng đô thị

Phương hướng đô thị hóa trong khu vực vẫn đang được diễn ra, thể hiện rõnhất là ở Thành phố Nam Định thuộc tỉnh Nam Định và Thành phố Phủ Lý thuộctỉnh Hà Nam Thành phố Nam Định tiếp cận với vùng tam giác kinh tế tăng trưởng

Hà Nội-Hải Phòng-Quảng Ninh, là thành phố công nghiệp chủ yếu là công nghiệpnhẹ, dệt, may, thủ công mỹ nghệ, là trung tâm thương mại dịch vụ, du lịch của vùngđồng bằng sông Hồng

1.2.3 Các yêu cầu phát triển kinh tế của khu vực

Mục tiêu phát triển kinh tế xã hội của vùng quy hoạch đến năm 2015, 2020 làphát triển nền nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá gắn với thị trường, từngbước thức hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, gắn phát triểnnông nghiệp với công nghiệp chế biến và dịch vụ nông thôn, khuyến khích phát triểnkinh tế nhiều thành phần theo định hướng XHCN; đồng thời phát huy cao độ cácnguồn lực về tự nhiên, kinh tế- xã hội, nguồn lao động, vốn của nhân dân và vốn củaNhà nước, cơ sở hạ tầng hiện có nhằm phát triển nông nghiệp có hiệu quả và bềnvững, đảm bảo an ninh về lương thực, thực phẩm, tăng sản lượng, chất lượng nôngsản cung cấp cho tiêu dùng, chăn nuôi, chế biến công nghiệp và xuất khẩu với nhucầu ngày càng tăng, cải thiện đời sống và bộ mặt nông thôn

Dự báo tăng trưởng sản phẩm quốc nội GDP đến năm 2015 chi tiết phụ lục 12

Nhận xét chung:

Tỷ lệ tăng dân số nằm trong phạm vi cho phép nên vấn đề dân số không gâyảnh hưởng quá lớn đến việc phát triển kinh tế của vùng Mật độ dân số tập trungđông ở thành thị và phân bố tương đối đồng đều ở các huyện.Nguồn nước được

phân phối đồng đều tới các vùng sử dụng nước,tránh hiện tượng thừa nước gây lãngphí.

Sản lượng thuỷ sản ngày càng tăng nhanh dù diện tích nuôi trồng không có sựthay đổi đáng kể cho thấy đây là một ngành kinh tế phù hợp và quan trọng trongvùng ,nước được sử dụng một cách có hiệu quả mang lại lợi ích kinh tế lớn

Giao thông của khu vực ngày càng hoàn thiện thuận lợi cho việc giao lưu traođổi buôn bán giữa các tỉnh thành trong cả nước

100% số xã trong vùng đã có mạng lưới điện Hệ thống lưới điện ngày cànghoàn chỉnh theo thời gian đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển kinh tế - văn hoá

- xã hội của vùng Tạo điều kiện trong việc vận hành máy bơm được diễn ra liên tụccung cấp nước tưới trong thời điểm cần nước tưới

Có nguồn lao động dồi dào, nền công nghiệp cũng khá phát triển Nhưng chưatận dụng được nguồn lao động, thiếu lao động có trình độ cao… Đây là hạn chế lâudài cần khắc phục từng bước

Chuyển đổi cơ cấu sản xuất trong từng ngành, từng lĩnh vực diễn ra còn chậm,chưa chuyển dịch kịp thời theo sự biến động nhanh của nhu cầu thị trường

Hệ thống cấu trúc hạ tầng như giao thông, thuỷ lợi, cấp thoát nước, bưu chínhviễn thông, dịch vụ tài chính, ngân hàng… cần nhiều vốn cho việc đầu tư phát triển

1.3 Hiện trạng thủy lợi Nhiệm vụ quy hoạch cải tạo và hoàn chỉnh hệ thống tưới cho lưu vực tưới

1.3.1 Hiện trạng thủy lợi

1.3.1.1 Tình hình thiên tai trong vùng

Nam Định là tỉnh ven biển hàng năm chịu ảnh hưởng của thiên tai lũ bão, ngậpúng và khô hạn nên tình hình úng, hạn trong vùng thường xảy ra

- Theo số liệu thống kê của Tổng cục khí tượng thuỷ văn trung bình mỗi năm ởNam Định có trung bình hai cơn bão đổ bộ vào và thường xuất hiện từ tháng 6 đến tháng

9, bão đổ bộ vào đất liền thường kéo theo mưa lớn và nước dâng, theo kết quả tính toánthuỷ văn thì lượng mưa 3 ngày max ứng với tần suất 10% trạm Nam Định là 352,8mm,

do mưa lớn nên thường xảy ra ngập úng cho vùng

- Hạn hán hàng năm thường xảy ra do nhiều nguyên nhân như công trình đầumối lấy nước không đảm bảo đủ nguồn theo như thiết kế, hệ thống kênh mương bịbồi lấp quá nhiều không được nạo vét thường xuyên làm giảm khả năng chuyển tải

và trữ nước, công trình điều tiết trên kênh còn thiếu

- Một số lưu vực tiêu quá dài như sông Sắt hệ Vĩnh Trị, lại có những vùngúng trũng cục bộ nên việc dẫn theo nước về bể hút còn chậm

Nguồn điện cấp không đủ và kịp thời

Tình hình úng, hạn của tỉnh Nam Định một số năm như bảng sau:

Bảng 1.3.1: DIỆN TÍCH ÚNG, HẠN CỦA TỈNH MỘT SỐ NĂM

1.3.1.2 Hiện trạng công trình cấp nước

a Cấp nước cho nông nghiệp

Hiện nay toàn tỉnh thuộc 7 Công ty Quản lý Khai thác Công trình Thuỷ lợiphụ trách, toàn bộ hệ thống đã được quy hoạch và từng bước hoàn chỉnh bổ sung

cho phù hợp Bằng nhiều vốn đầu tư đến nay đã có một số lượng lớn các công trìnhthuỷ nông gồm:

* 10.017 km đường kênh trong đó:

+ 195 kênh cấp 1 có chiều dài 973 km

+ 2151 kênh cấp 2 có chiều dài 2800 km

+ 17.230 kênh cấp 3 có chiều dài 6.244 km

* 243 cống dưới đê chính

* 17.032 cống, đập điều tiết nội đồng

* 592 trạm bơm với tổng công suất 2.097.540 m3/h

Diện tích canh tác toàn tỉnh 91.340 ha

Diện tích đã có công trình tưới theo thiết kế: 91.340 ha, thực tế mới đạt khoảng80% so với thiết kế

Tình hình cấp nước cho từng khu thuỷ lợi như sau:

Khu Bắc Nam Định nằm trọn trong khu 6 trạm bơm lớn trong quá trình nghiên cứu phảixét theo tính chất lưu vực của cả khu 6 trạm bơm

Hệ thống 6 trạm bơm lớn Nam Hà có diện tích canh tác: 59.961 ha, diện tích canh táctrong đê 53.445 ha được giới hạn bởi đê của các sông: sông Châu, sông Đáy, sông Đào NamĐịnh và sông Hồng (sông Đào nối 2 sông Đáy và sông Hồng), nên nguồn cấp nước cho hệthống thực chất có 2 nguồn là: sông Hồng và sông Đáy

- Nguồn nước từ sông Hồng

Có lưu lượng dồi dào, chất lượng nước tốt, biện pháp lấy nước là động lực

Bảng 1.3.2: QUY MÔ CÔNG TRÌNH DIỆN TÍCH ĐƯỢC TƯỚI BẰNG NGUỒN

- Nguồn cấp từ sông Đáy

Sông Đáy bao quanh hệ thống Phủ Lý đến Độc Bộ, lượng nước trên sông Đáy

ở khu vực này khá dồi dào Biện pháp công trình là bơm (động lực)

Bảng 1.3.3: QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ DIỆN TÍCH ĐƯỢC TƯỚI BẰNG NGUỒN SÔNG

Bảng 1.3.4: TỔNG HỢP CÁC NGUỒN CẤP NƯỚC KHU 6 TRẠM BƠM LỚN NAM HÀ

TT Tên công trình Fyêu cầu Fthiết kế

(ha)

1 Nguồn sông Hồng 37.508 37.508 25.679 11.829

2 Nguồn sông Đáy 16.147 16.147 11.222 4.925

Đánh giá hiện trạng tưới cuả hệ thống 6 trạm bơm lớn Nam Hà

Hệ thống thuỷ nông Bắc Nam Hà là vùng kinh tế quan trọng của hai tỉnh HàNam và Nam Định, vì vậy công tác thuỷ lợi từ lâu đã được đầu tư phát triển

Qua công tác điều tra khảo sát thấy: toàn bộ vùng có diện tích cần tưới ở trong

đê là 53.445 ha và diện tích này đã có các công trình thiết kế đủ công suất tưới.Nhưng diện tích tưới chủ động đến nay mới đạt khoảng 70%

* Riêng khu Bắc Nam Định

Có diện tích canh tác 31.377 ha các trạm bơm lớn trực tiếp lấy nước tưới chotỉnh Nam Định như bảng:

Bảng 1.3.5: CÔNG TRÌNH TƯỚI ĐẦU MỐI

TT Trạm bơm F thiết kế (ha) F thực kế (ha) Quy mô Nguồn nước tưới

1 Cổ Đam 8.338 6.253 7 x O6 - 145 Sông Đáy

2 Cốc Thành 12.221 9.165 7 x O6 - 87 Sông Đào

3 Hữu Bị

10.933 8.870 4 x O6 - 145 Sông Hồng

- TB Cổ Đam: có hệ thống kênh tưới: kênh Đông dài 13 km, kênh Tây dài

12 km Hiện tại cuối kênh Đông có địa hình cao, xu hướng dốc ngược về đầumối, kích thước nhỏ không đảm bảo đưa nước đến cuối kênh để tưới cho khoảnggần 1.200 ha Tuy hiện tại có một số trạm bơm nhỏ tới hỗ trợ như Yên Dương(2x 1.800), Yên Bằng, Yên Quang nhưng cũng cần củng cố nâng cấp mới đảmbảo tưới hết được diện tích

- TB Cốc Thành: Với trạm bơm đầu mối Cốc Thành có Q = 56 m3/s làmnhiệm vụ tưới tiêu kết hợp Tưới cho 12.221 ha Kênh chính Nam dài 19 km,kênh chính Bắc dài 18 km

Hiện tại kênh Nam Cốc Thành đi qua vùng cát nên thường xuyên bị sạt lở, việctưới cho phía nam của kênh này hầu như không đảm bảo được yêu cầu Tuy đã xâydựng trạm bơm tưới hỗ trợ Đống Cao với 9 x 1000 m3/h nhưng kênh mương (kênhN12) lại cũng đi qua vùng đất cát nên tưới rất hạn chế

-TB.Hữu Bị: Có trạm bơm đầu mối Hữu Bị với Q = 32 m3/s là trạm bơm tướitiêu kết hợp, hiện tại diện tích tưới 8.312 ha Có kênh chính Nam dài 16

km, kênh chính Tây dài 19,6 km

- TB Nhâm Tràng: Có hệ thống kênh tưới:

NT1: L = 6,5 km, NT2: L = 7,0 km, NT3: L = 8,7 km, NT4: L = 5,4 km,

NT5: L = 4,5 km

Đầu kênh NT5 có trạm bơm Chợ Huyện (7 x 1000 m3/h) tưới hỗ trợ được

1308 ha đất đai của Thanh Liêm và Ý Yên

b Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt

Hiện trạng sử dụng nước sinh hoạt các huyện thuộc tỉnh Nam Định

Nguồn nước trong tỉnh rất phong phú, khả năng khai thác nước mưa, nước mặt

và nước ngầm phục vụ sinh hoạt và ăn uống đều có thể dùng được

+ Nước mưa: Có thể khai thác bằng cách thu hứng, tích trữ bằng bể chứa.+ Nước mặt: Có thể dễ dàng khai thác ở các sông (sông Đào, sông Hồng,sông Ninh Cơ, sông Đáy) bằng hệ thống cấp nước tập trung, tuy nhiên cần có xử lýtrước khi sử dụng

+ Nước ngầm: Có thể khai thác bằng giếng khoan (cấp nước tập trung hoặcnhỏ lẻ)

Các loại hình cấp nước:

+ Hệ thống cấp nước tập trung quy mô vừa

+ Hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ

+ Giếng khoan nhỏ, lẻ

+ Bể, lu chứa nước mưa

1.3.1.3 Hiện trạng công trình tiêu nước

Trong lưu vực có các sông trục chính nhận nước tiêu từ các khu thuỷ lợi nhưsông Đáy, sông Hồng, sông Đào Nam Định, đối với khu Bắc Nam Định tiêu hoàntoàn bằng động lực

Hiện trạng tiêu Khu Bắc Nam Định

Khu 6 trạm bơm là vùng trũng, được giới hạn bằng 4 con sông:

- Sông Châu ở phía Bắc

- Sông Đáy ở phía Nam và phía Tây

- Sông Hồng ở phía Đông

- Sông Đào ở phía Đông Nam

Và bao gồm địa phận của các huyện Lý Nhân, Bình Lục, Thanh Liêm, Thị xãPhủ Lý và Thành phố Nam Định

Tổng diện tích tự nhiên 96.830 ha (trong đê: 85.326 ha) vì thuộc khu trũnghình lòng chảo nên biện pháp tiêu ở khu vực hoàn toàn tiêu bằng bơm và bơm ra cả

4 sông xung quanh lưu vực

1.3.1.4 Đánh giá hiện trạng công trình phòng chống lũ

Tỉnh Nam Định bao gồm hệ thống đê sông và đê biển

* Đê: Tỉnh Nam Định có 663,2 km đê

Trong đó:

+ Đê Trung ương (đê cấp I - cấp III): 365,2 km; gồm 273,7 km đê sông và91,5 km để biển.

+ Đê địa phương (đê cấp IV): 298 km

* Kè: Tổng số 84 kè với chiều dài tổng cộng là 88 km Trong đó có 61 kèsông, chiều dài 61 km, 23 kè biển với chiều dài 27 km

* Cống: Tổng số có 280 cống qua đê, trong đó có 214 cống qua các tuyến đê

từ cấp I đến cấp III; có 66 cống qua đê cấp IV

* Bối: Tỉnh Nam Định có 25 bối, trong đó có 17 bối có dân, có những bối lớnđông dân như: Bối Yên Trị (Ý Yên); bối Đông Tâm (Vụ Bản), bối Thắng Thịnh(Nam Trực) có từ 6.000 đến 11.000 dân cư sinh sống

* Đánh giá về hệ thống đê điều

- Đê sông: Cao trình đê hiện tại còn thấp hơn so với cao trình đê thiết kế

Trong thân và nền đê tiềm ẩn nhiều khuyết tật như tổ mối, hang hốc, đất trong

đê và nền đê không đồng chất, tính chống thấm và khả năng liên kết kém.Nhiềuđoạn đê phía sông không còn bãi hoặc bãi hẹp, nhiều đoạn mặt sông rộng dòng chủlưu áp sát bờ, gần chân đê là thùng đào, ao đầm Phần lớn các tuyến, hiện tại mặt

đê chưa được cải tạo cứng hoá bằng rải đá cấp phối, rải nhựa hoặc các biện pháp gia

cố khác

- Đê biển: Dự án PAM 5325 đã khôi phục nâng cấp được hơn 45 km đê biển,làm kè bảo vệ mái đê phía biển được 12 km, trồng được gần 200 ha cây chống sóng.Tuy nhiên do khuôn khổ kinh phí của dự án, diễn biến của biển thoái, cho nên saukhi dự án PAM kết thúc vẫn còn một số đoạn đê, kè biển xung yếu cần phải tiếp tụcđầu tư khôi phục và nâng cấp mới đảm bảo an toàn; như đoạn Hải Thịnh 3, đoạn từcống số 1 đến cống số 4 (Hải Hậu), đoạn cuối kè Nghĩa Phúc, đoạn đê Nam Điền(Nghĩa Hưng), đoạn tây cống Thanh Niên, đoạn đê ở Giao Phong (Giao Thuỷ)

- Kè: Do điều kiện kinh phí hàng năm hạn hẹp cho nên việc tu bổ, củng cố vàbảo vệ những đoạn mái sông sạc lở mạnh, bãi hẹp hoặc không còn bãi cũng chưagiải quyết dứt điểm được Phần lớn số kè mới được xây dựng trong những năm gầnđây nên khá ổn định

- Cống: Một số cống xây dựng từ thời Pháp thuộc hoặc từ những năm 1970 trở

về trước, qua nhiều lần đê được tôn cao, áp trúc vì vậy cống trở nên ngắn so với mặtcắt đê hiện tại Một số cống qua đê có khẩu độ lớn (khẩu độ mỗi cửa > 6m) đâycũng là những khó khăn trong công tác phòng chống lụt bão

Chính vì những lý do trên cho nên hàng năm cùng với việc đầu tư nguồn vốn

tu bổ, củng cố những công trình đê điều xung yếu chúng ta còn phải tăng cườngbiện pháp hộ đê để đảm bảo an toàn cho đê điều

1.3.1.5 Thiệt hại do thiên tai gây ra

a Thiên tai do úng lụt

Trong những năm gần đây, trước sự biến đổi bất thường của thời tiết đã xuấthiện mưa lớn kéo dài, lượng mưa vượt quá tần suất thiết kế Mặc dù các công trìnhthuỷ lợi đã hoạt động hết công suất cùng với sự phối kết hợp chặt chẽ của công tácchỉ đạo phòng chống lũ lụt nhưng tình trạng úng lụt vẫn diễn ra trên diện rộng.Diện tích lớn nhất là các năm 1994 và 1996, nguyên nhân chủ yếu là bão hoặc ápthấp gây ra mưa lớn trên diện rộng

b.Thiên tai do hạn hán

Cũng như các công trình tiêu, trên địa bàn tỉnh đã có rất nhiều công trình cấpnước Nhân dân trong tỉnh đã tìm mọi cách để cấp nước cho cây trồng nên hiệntượng hạn trong những năm gần đây không xảy ra, tuy nhiên hàng năm diện tíchtưới chủ động, chủ động một phần cũng chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong diện tíchgieo trồng của tỉnh

Bảng 1.3.6: DIỆN TÍCH TƯỚI CHỦ ĐỘNG, BÁN CHỦ ĐỘNG VÀ TẠO NGUỒN

Tạo nguồn 12244 12076 12165 12154 12168 12169Không được tưới 6971 7246 7461 6698 6391 6889

Chủ động 15367 15344 16200 16147 16136 15747Chủ động một

- Có những năm mưa vượt quá tần xuất thiết kế tưới P>75% và tiêuP<10%.

- Nguồn điện không đảm bảo cung cấp cho các công trình tưới tiêu

- Công trình đầu mối tiêu còn thiếu năng lực so với thiết kế

- Hệ thống công trình đầu mối cũng như công trình nội đồng chưa đồng bộ

và không được tu sửa, nạo vét thường xuyên gây úng, hạn giả tạo

- Xuất hiện hạn vào vụ mùa do không dám mở cống lấy nước vào đồngmặc dù mực nước sông cao do các công trình tiêu không đảm bảo

1.3.1.6 Đánh giá chung về hệ thống công trình thủy lợi của hệ thống

a Đánh giá về cấp nước:

Về nguồn cấp nước cho khu vực khá dồi dào

Toàn vùng đã có đủ công trình tưới thiết kế, nhưng diện tích tưới đạt 80% sovới thiết kế, do kênh mương không được nạo vét thường xuyên, công trình xuốngcấp, hệ thống chưa hoàn thiện cả đầu mối và nội đồng, quản lý khai thác yếu kém,trang thiết bị cũ lạc hậu chưa đủ điều kiện áp dụng công nghệ tiên tiến trong điềuhành quản lý và khai thác

Hiện tại hệ số tưới còn thấp so với yêu cầu sản xuất

+ Vùng Bắc Nam Định có hệ số tưới 0,8l/s/ha

+ Vùng Trung và Nam Nam Định có hệ số tưới đạt 0,86 - 1,06 l/s/ha

Nên cần có biện pháp nâng cấp tu bổ công trình hiện có và bổ sung thêm một

số công trình đầu mối

b Đánh giá về tiêu thoát nước

- Hiện nay trong vùng nhu cầu tiêu ngày càng tăng do yêu cầu thâm canh, tăng

vụ, giống cây trồng thấp, đô thị phát triển, khu công nghiệp phát triển, nước tiêu chokhu này đều dồn vào đất nông nghiệp nên tiêu úng đòi hỏi tăng về công suất, giảmthời gian úng ngập Nhưng thực tế các công trình tiêu đều được xây dựng và đi vàohoạt động nhiều năm, đến nay đều bị xuống cấp nhiều, tuy gần đây có một số côngtrình đầu mối thuộc khu 6 trạm bơm lớn Nam Hà đã được tu sửa nhưng hiệu suấtcũng chỉ đạt được từ 75 - 80% Hệ thống tiêu nội đồng không được tu sửa, nạo vétthường xuyên, thiếu một quy trình điều hành và quản lý chặt chẽ

Một số lưu vực có trục kênh tiêu quá dài như trục sông Sắt hệ Vĩnh Trị nênviệc dẫn nước tháo về trạm bơm chậm.

Các hệ thống kênh mương nội đồng nhất là hệ thống cấp II, cấp III hầu nhưchưa được phân cấp quản lý rõ ràng và công việc nạo vét tu bổ thường xuyên cũngchưa được quan tâm

Mạng lưới điện cung cấp cho hoạt động của các trạm bơm không đủ cả về thờigian và công suất, vào những thời điểm phải tiêu khẩn trương thì điện bị gián đoạn

do đó gây ảnh hưởng nhiều đến việc tiêu úng

Hiện tại hệ số tiêu trong vùng đạt từ 3,3 l/s/ha (Bắc sông Đào) đến 4 - 4,5l/s/ha (vùng Nam sông Đào) chưa đáp ứng được yêu cầu tiêu hiện tại, đòi hỏi phảinạo vét các trạm tiêu, bổ sung thêm công trình tiêu cho khu vực sông Đáy,Đào,Hoàng Nam, Nghĩa Hùng, Nghĩa Hải

c Đánh giá chung

- Ý thức được tầm quan trọng của công trình thuỷ lợi đối với sự phát triển kinh

tế của khu vực nhưng hiện tại các công trình thuỷ lợi vẫn còn nhiều hạn chế

Có thể đưa ra một số nguyên nhân chính sau:

- Trong thời gian vừa qua chúng ta chú trọng vào việc xây dựng các côngtrình đầu mối mà coi nhẹ các công trình nội đồng đã dẫn đến việc hệ thống kênhmương nội đồng chưa hoàn chỉnh

- Một số công trình đầu mối xây dựng từ rất lâu (những năm 70), đã xuốngcấp và hư hỏng nặng, hiệu suất làm việc chỉ được 60- 70%

- Nguồn nước cung cấp cho khu vực Tả Đáy bằng nguồn sông Nhuệ đang bị ônhiễm

- Vấn đề điều hành, quản lý các hệ thống tưới tiêu hết sức khó khăn, chưa cóđược một quy trình quản lý vận hành chặt chẽ

- Hệ thống điện cung cấp cho các trạm bơm còn chưa được quan tâm

1.3.1.7 Hiện trạng về vệ sinh, môi trường

a Môi trường nước

Lượng nước cung cấp cho tỉnh chủ yếu là trực tiếp hay gián tiếp từ sông Hồng

và sông Đáy Tuy nhiên chất lượng nước của hai con sông này đang có xu hướng

giảm trong sự phát triển đi lên của nền kinh tế trên địa bàn tỉnh cũng như trong khuvực.

b Môi trường không khi

Sau khi tỉnh được tái thành lập (1997) hàng loạt các dự án đầu tư, xây dựng cơ

sở hạ tầng được triển khai, hơn 60% các cơ sở ban ngành đầu tư xây dựng trụ sở.Vấn đề này làm cho không khí ở thị xã Phủ Lý bị ô nhiễmCác hộ nông thôn đượcngói hoá, 70% đường nông thôn được cải tạo nâng cấp đã làm thay đổi bộ mặt nôngthôn, tuy nhiên nó cũng đã làm cho hệ cây xanh nông thôn bị tàn phá nặng nề Cácnhà máy xi măng như Bút Sơn, X77, Nội Thương, Kiện Khê, Việt Trung, các nhàmáy gạch Mộc bắc, Kim Bảng và các lò gạch ở các huyện hàng ngày thải ra mộtlượng khí thải độc hại tương đối lớn

c Môi trường đất

Việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu làm ô nhiễm môi trường nước, môitrường đất Hàng năm có khoảng 8.00tấn Urê, 600tấn K và 11.000 tấn lân, trong khichỉ có 40.000 tấn phân chuồng được bón xuống ruộng đồng của tỉnh Nhiều loạithuốc bảo vệ thực vật chậm phân huỷ vẫn còn sử dụng gây ô nhiễm môi trườngnặng nề

d Vệ sinh môi trường

Các bãi rác chưa có hệ thống phân loại và xử lý rác gây ô nhiễm nguồn nước

và đất.Ở khu vực nông thôn, tỷ lệ hố xí tự hoại và hố xí hai ngăn còn chưa cao,chănnuôi thì chuồng trại chưa hợp vệ sinh,các loại phân bón và hóa chat bảo vệ thựcvật…đã gây ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường

Nhận xét chung:

Các công trình thủy lợi trong vùng đang dần được hoàn thiện và ngày càng hiện đạihơn nhằm đáp ứng nhu cầu tổng hợp của các ngành kinh tế

Tuy nhiên hệ thống công trình thủy lợi vẫn tồn tại những hạn chế :

- Các công trình đầu mối khai thác từ trên 30 năm nên chất lượng máy mócthiết bị xuống cấp, một số bể hút của trạm bơm bị bồi lắng, hiệu suất bơmkhông cao

- Tuy công trình đầu mối đủ năng lực tưới thiết kế nhưng phía cuối kênh dođịa hình cao, kênh mương bồi lắng nhiều nên tình trạng hạn thường xảy ra,

việc tưới khu vực này được thực hiện chủ yếu bằng các trạm bơm nhỏ nộiđồng, lấy nước từ các trục kênh tiêu nên việc lấy nước rất khó khăn

- Thời tiết trong khu vực và trên thế giới diễn biến phức tạp Nguồn nước tướiphục vụ cho sản xuất khó khăn, dẫn đến mực nước hạ lưu thấp, gây khó khăncho việc lấy nước

- Quy trình tưới giữa các địa phương chưa đồng nhất, đặc biệt đối với nhữngdiện tích nhỏ hơn 1.000 ha nên ảnh hưởng không nhỏ tới việc vận hành của

hệ thống

 Từ hiện trạng thực tế của khu vực,nên đề xuất những phương án quyhoạch,nâng cấp,cải tạo hệ thống tưới của khu vực để cải thiện chất lượngcông trình cũng như nâng cao năng suất cây trồng

1.3.2 Nhiệm vụ quy hoạch cải tạo và hoàn chỉnh hệ thống tưới cho lưu vực tưới

1.3.2.1 Quá trình nghiên cứu và thực hiện các quy hoạch thủy lợi từ trước tới nay

- Từ trước đến nay đã có nhiều nghiên cứu và quy hoạch thuỷ lợi được lậpmang tính chất hệ thống nhằm giải quyết vấn đề tưới, tiêu và phòng chống lũcho tỉnh

+ Từ những năm 1960 Quy hoạch thuỷ lợi hệ thống thuỷ nông 6 trạm bơm lớnNam Hà được lập, đến năm 1965 các công trình lớn như Trạm bơm Cốc Thành, Hữu

Bị, Vĩnh Trị, Như Trác, Cổ Đam, Nhâm Tràng lần lượt ra đời (trong giai đoạn 1972) Giai đoạn quy hoạch hoàn chỉnh thuỷ nông 1974-1976 các hệ thống thuỷ nônglại được nâng cao thêm 1 bước nhằm hoàn chỉnh hệ thống tưới, tiêu, hàng loạt cáccông trình tưới, tiêu cả tự chảy và động lực, công trình phòng chống lũ được đầu tưxây dựng trong suốt thời kỳ sau 1976-1990 Dự án sửa chữa khôi phục và mở rộng hệthống tưới, tiêu 6 trạm bơm lớn Nam Hà (1991-1994) nhằm nâng cao thêm một bước

1967-và chủ động hoàn toàn về mặt tưới, tiêu 1967-và đưa ra biện pháp thuỷ lợi hợp lý để khắcphục những nguyên nhân và tồn tại mà trong quá trình thực hiện quy hoạch 1973-

1974 đã nảy sinh, các trạm bơm tiêu đầu mối đã được bổ sung như: Đinh Xá, Triệu

Xá, Hữu Bị 2, Vĩnh Trị 2, Quỹ Độ, Sông Chanh và hầu hết 6 trạm bơm lớn đã được

tu bổ nâng cấp

+ Các dự án Quy hoạch Thuỷ lợi lưu vực Sông Châu giai đoạn 1998-2000 vàQuy hoạch Thuỷ lợi lưu vực sông Đáy giai đoạn 1998-2000 các quy hoạch này chủyếu đề xuất các công trình tiêu khung trục chính, còn chưa đi sâu vào phần nộiđồng.

- Nhưng các hệ thống công trình thuỷ lợi sử dụng lâu năm hiện nay đã xuốngcấp không còn đảm bảo năng lực thiết kế đặc biệt là hệ thống các trạm bơm, hệthống kênh trục dẫn nước bị bồi lắng, lấn chiếm gây ảnh hưởng không nhỏ đến điềuhành hệ thống phục vụ sản xuất Vấn đề tiêu úng trong hệ thống thời gian qua luôn

là một trong những vấn đề căng thẳng, hàng năm ngập úng gây ảnh hưởng lớn đếnsản xuất nông nghiệp

Việc bố trí công trình tiêu phục vụ chuyển đổi là rất khó khăn vì quá trìnhchuyển đổi diễn ra phân tán, không có những vùng tập trung Các công trình đầumối tiêu vẫn là các công trình tiêu thuỷ nông nói chung, còn trong các khu vựcchuyển đổi vẫn phải có hệ thống tiêu thoát riêng Những vùng chuyển đổi từ ruộngúng trũng sang nuôi trồng thuỷ sản có thể giảm bớt nhu cầu tưới tiêu, tuy nhiên nếumuốn có năng suất cao và bền vững thì lại đòi hỏi nhu cầu cấp và thoát cao hơntrồng lúa

1.3.2.2 Mục tiêu

Đáp ứng được nhu cầu cấp nước cho các ngành kinh tế như nông nghiệp, côngnghiệp, đô thị, dân sinh… cho các giai đoạn hiện tại, đến năm 2020, đặc biệt là đápứng được nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp phục vụ việc chuyển đổi cơ cấu câytrồng vật nuôi đáp ứng được sự phát triển kinh tế xã hội của hệ thống Bắc NamHà.Nghiên cứu đề ra các phương án cấp nước, thoát nước và phòng chống lũ cho hệthống Bắc Nam Hà đến năm 2020

1.3.2.3 Nhiệm vụ rà soát quy hoạch thủy lợi

Xây dựng được phương án quy hoạch phục vụ 3 nhiệm vụ cấp, thoát nước vàphòng chống lũ đáp ứng vấn đề chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi trong nôngnghiệp, quá trình đô thị hoá, công nghiệp hoá …

Trên cơ sở quy hoạch đề ra phương án quy hoạch , đề xuất kế hoạch thực hiệnđến năm 2030, tính toán khối lượng và giá thành công trình theo từng giai đoạn,cụthể như sau :

+ Nắm bắt được hiện trạng thuỷ lợi của vùng quy hoạch để từ đó có các biệnpháp thích hợp nhằm nâng cao hệ số tưới đảm bảo cây trồng phát triển,năng suấtcao và ổn định

+ Cấp nước cho toàn bộ diện tích tự nhiên của lưu vực Đặc biệt là những diệntích ở những vùng có địa hình cao nhất trong hệ thống

+ Đáp ứng nhu cầu tưới nước cho các diện tích chuyển đổi nhằm nâng cao năngsuất

+ Đề xuất các giải pháp phòng tránh hạn hán, giảm nhẹ thiệt hại do hạn hán gây ra

+ Xây dựng được phương án quy hoạch phục vụ về nhu cầu nước

+ Giảm thiểu tổn thất nước nhỏ nhất tới mức có thể nhằm tiết kiệm tài nguyênnước và kinh tế

+ Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động môi trường

+ Trên cơ sở quy hoạch đề ra, đề xuất kế hoạch thực hiện tính toán khối lượng

và giá thành công trình theo từng giai đoạn

Đề xuất phương án khắc phục:

+Tính toán lại cân bằng nước cho hệ thống

+Kiên cố hóa kênh mương

+Thiết kế điển hình mới

PHẦN 2: QUY HOẠCH CẢI TẠO,NÂNG CẤP HỆ THỐNG TƯỚI TRẠM

BƠM CỐC THÀNH THUỘC HTTL BẮC NAM HÀ CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN CỦA

KHU VỰC 1.1 Tính toán các yếu tố khí tượng của khu vực

1.1.1.Mục đích, ý nghĩa và nội dung tinh toán

1.1.1.1 Mục đích tính toán

Quá trình sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng đều thường xuyênchịu tác động trực tiếp của các yếu tố khí tượng Vì vậy tính toán các yếu tố khítượng nhằm mục đích đánh giá tác động của các yếu tố khí tượng đến cây trồngtrong từng thời kỳ, so sánh với nhu cầu thực tế của cây trồng, để phục vụ chế độtưới, từ đó xác định nhu cầu tưới, xây dựng các công trình, các mô hình khí tượnghợp lý đảm bảo cây trồng sinh trưởng phát triển tốt cho năng suất cao và ổn định.Mục đích của việc tính toán các yếu tố khí tượng là xây dựng mô hình mưatưới thiết kế ứng với tần suất thiết kế, từ đó đánh giá yêu cầu nước cần tưới so vớicác khả năng tưới nước thực tế của hệ thống công trình, để tính toán tưới cho câytrồng trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau, đồng thời tìm biện pháp công trình

và lập các phương án về nguồn nước đến và khu nhận nước tưới, đảm bảo tưới nướctheo yêu cầu chủ yếu của ngành nông nghiệp, sinh hoạt và sản xuất của tất cả cácngành kinh tế quốc dân

1.1.1.2.Ý nghĩa tính toán

- Kỹ thuật:

+ Xác định chính xác nhu cầu nước của cây trồng

+Xác định các biện pháp công trình, quy mô kích thước của công trình.+Xác định các giới hạn và phương pháp điều khiển công trình

+ Đảm bảo mức độ an toàn của công trình và mức đảm bảo tưới nướccủa công trình

- Kinh tế:

+ Quy mô kích thước của công trình

+ Phát huy hiệu quả kinh tế của công trình

Các yếu tố khí tượng được chọn để làm căn cứ xác định các biện pháp và quy

mô kích thước công trình, các giới hạn và phương thức điều khiển công trình đượcgọi là các đặc trưng thuỷ văn thiết kế Xác định các đặc trưng thủy văn thiết kếchính là xác định các đặc trưng thủy văn ứng với một tần suất thiết kế nào đó giúpđem lại cho công trình đạt hiệu quả về kinh tế

1.1.1.3 Nội dung tính toán

Xác định mô hình mưa tưới thiết kế qua các bước sau:

- Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

- Vẽ đường tần suất lý luận

- Xác định lượng mưa thiết kế ứng với tần suất thiết kế

- Chọn mô hình điển hình

- Thu phóng từ mô hình điển hình thành mô hình thực tế

1.1.2 Chọn trạm, tần suất thiết kế và thời đoạn tính toán

1.1.2.1 Chọn trạm

* Nguyên tắc chọn trạm:

-Trạm khí tượng được chọn phải nằm trong khu vực tính toán (tốt nhất là ởtrung tâm hoặc gần khu vực tính toán hoặc phải đại diện tương đối tốt cho vùng cầnnghiên cứu) đặc trưng cho mưa của vùng nghiên cứu Nếu khu vực nghiên cứu rộnglớn thì phải chia ra nhiều khu vực nhỏ hơn

- Trạm đo có liệt tài liệu đo độ dài lớn hơn 15 năm, trạm phải có tài liệu mưangày

-Tài liệu đo đã được chỉnh biên xử lý và đảm bảo đủ độ tin cậy,tính chính xác

* Chọn trạm tính toán

Hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà có hai trạm chính là trạm Hà Nam và TrạmNam Định

Theo nguyên tắc chọn trạm trên ta thấy:

- Trạm Nam Định nằm trong khu vực quy hoạch

- Liệt tài liệu mưa từ năm 1970 đến 2004 (35 năm) đủ dài để tính toán

- Tài liệu này đã được chỉnh biên, xử lý và đảm bảo đủ độ tin cậy

Nên chọn trạm Nam Định để lấy số liệu tính toán

1.1.2.2 Chọn tần suất thiết kế

Tần suất thiết kế biểu hiện khoảng thời gian mà công trình hoạt động bìnhthường, đảm bảo hoạt động theo năng lực thiết kế trên tổng số thời gian công trìnhhoạt động tính theo năm.

Tần suất thiết kế phụ thuộc vào các yếu tố:

- Quy mô công trình

- Nhiệm vụ công trình

- Tầm quan trọng của công trình

- Tiềm năng kinh tế của nhà đầu tư

Theo quy phạm QCVN 04 – 05 : 2012/BNNPTNT,Quy chuẩn kỹ thuật quốcgia công trình thủy lợi – các quy định chủ yếu về thiết kế, tần suất dùng để tính toántưới đảm bảo cây trồng không bị giảm sản lượng là P = 85%

1.1.2.3 Chọn thời đoạn tính toán

Việc lựa chọn thời vụ được căn cứ vào điều kiện thời tiết, khí hậu và tập quáncanh tác của khu vực, thời vụ của các cây trồng trong khu vực ta chọn thời đoạntính toán cho các vụ như sau:

* Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành:

Phương pháp này dựa vào việc phân tích ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu vàmặt đệm đến các hiện tượng thủy văn, tính toán các đặc trưng thủy văn bằngphương trình cân bằng nước hoặc các mô hình, các công thức kinh nghiệm

Trong thực hành phương pháp này được phân chia cụ thể như sau:

+ Phương pháp lưu vực tương tự

+ Phương pháp tổng hợp địa lý

+ Phương pháp phân tích căn nguyên

* Phương pháp thống kê xác suất:

Phương pháp này dựa vào lý thuyết thống kê xác suất, xem các đặc trưng thủyvăn là các đại lượng ngẫu nhiên, vẽ đường tần suất và xác định được trị số của cácđặc trưng thủy văn ứng với một tần suất thiết kế nào đó.

Căn cứ vào tình hình số liệu quan trắc khí tượng thủy văn và yêu cầu tính toán

để chọn phương pháp tính toán thích hợp, cũng có thể sử dụng kết hợp cả haiphương pháp trên

Với trường hợp tính mưa tưới thiết kế, trạm tính toán được chọn là trạm NamĐịnh có tài liệu mưa ngày 35 năm (từ năm 1970 đến năm 2004), vì vậy ta chọnphương pháp tính toán là phương pháp thống kê xác suất

1.1.3.2 Nội dung tính toán theo phương pháp xác suất

Bước 1: Vẽ đường tần suất kinh nghiệm và tần suất lý luận

* Đường tần suất kinh nghiệm:

Đường tần suất kinh nghiệm là đường cong trơn đi qua trung tâm nhóm điểmbiểu diễn tần suất xuất hiện của đại lượng ngẫu nhiên giá trị X ≥ xi được ước lượng

từ mẫu

Trình tự vẽ đường tần suất kinh nghiệm:

- Thống kê lượng mưa vụ hàng năm ( Xvụ i )

- Sắp xếp số liệu lượng mưa vụ theo thứ tự giảm dần

- Tính tần suất kinh nghiệm theo 1 trong các công thức sau :

m−0.5

n 100% (1- 3 )

Vì vậy lựa chọn công thức kỳ vọng để tính toán tần suất kinh nghiệm.

- Chấm các quan hệ giữa lượng mưa vụ chiêm X(i) với tần suất P(%) lên giấytần suất Các điểm đó gọi là điểm tần suất kinh nghiệm

- Vẽ đường cong đi qua trung tâm các điểm kinh nghiệm , đó chính là đườngtấn suất kinh nghiệm

Đường tần suất kinh nghiệm chỉ phản ánh được quy luật phân bố xác suất củahiện tượng thủy văn trong phạm vi các giá trị thực nghiệm

Đường tần suất lý luận là đồ thị hàm phân phối xác suất toán học, mô tả phân

bố xác suất của đại lượng ngẫu nhiên nhằm ngoại suy các giá trị nằm ngoài các giátrị thực đo

* Đường tần suất lý luận:

Để vẽ được đường tần suất lý luận tương đối phù hợp với đường tần suất kinhnghiệm có thể sử dụng các phương pháp:

 Phương pháp mômen:

Là phương pháp dựa hoàn toàn vào lý thuyết thống kê để tính ra các đặctrưng thống kê

+ Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

+ Xác định các thông số thống kê từ công thức của mẫu:

Bình quân của chuỗi Xi: X =

+ Giả thiết một mô hình phân phối xác suất nào đó Pearson III (PIII) hoặcKritxk – Menker (K – M)

+ Kiểm tra sự phù hợp giữa mô hình xác suất giả thiết với chuỗi số liệu thực

đo, theo phương pháp thống kê nếu đạt yêu cầu ta có thể sử dụng mô hình đó đểtính XP

+ Tính XP theo công thức Pearson III:

XP= ( φ.Cv+ 1) X với φ = f( C

Với φ tra bảng Fôxtơ – Rứpkin

Ưu điểm của phương pháp: cho kết quả tính toán khách quan

Nhược điểm: trường hợp có điểm đột xuất không xử lý được và thường chokết quả thiên nhỏ khi tính các số đặc trưng thống kê Phương pháp kiểm tra sự phùhợp của mô hình xác suất giả thiết với chuỗi số liệu thực đo bằng phương phápthống kê thường không đủ nhạy để phản ánh đầy đủ sự khách quan giữa mô hìnhgiả thiết và mô hình thực tế

 Phương pháp thích hợp:

Phương pháp này cho rằng có thể thay đổi các số đặc trưng thống kê trongchừng mực nhất định sao cho mô hình xác suất giả thiết (đường tần suất lý luận)thích hợp với chuỗi số liệu thực đo

+ Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

+ Xác định các thông số thống kê từ công thức của mẫu

+ Tính XP theo công thức Pearson III

+ Kiểm tra sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận với các điểm tần suất kinhnghiệm bằng cách chấm các điểm (Xp ~ Pi) lên giấy tần suất, nối các điểm đóthành đường tần suất lý luận Nếu đường tần suất lý luận phù hợp với điểm tần suấtkinh nghiệm là được Nếu không phù hợp thì thay đổi thông số bằng cách thay đổitham số thống kê Cs= m.Cv thích hợp để đạt được kết quả tốt nhất, tức là đường tầnsuất lý luận nằm giữa băng điểm tần suất kinh nghiệm là được

Ưu điểm: cho kết qủa trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lý điểm đột xuất Nhược điểm: việc đánh giá sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận và kinhnghiệm phụ thuộc vào chủ quan của người vẽ.

 Phương pháp 3 điểm:

+ Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

+ Xác định các thông số thống kê theo 3 điểm chọn trước

Chọn 3 điểm (X1, P1), (X2, P2), (X3, P3) trên đường tần suất kinh nghiệm.Trong đó P2 = 50% còn P1 và P3 đối xứng nhau qua P2

+ Tính XP theo công thức Pearson III

+ Vẽ đường tần suất lý luận (Xp ~P) lên cùng giấy tần suất với đường tầnsuất kinh nghiệm, nếu đường tần suất lý luận phù hợp với các điểm tần suất kinhnghiệm thì là được Đường tần xuất lý luận nhất thiết phải qua 3 điểm đãchọn.Phương pháp đơn giản ,dễ thực hiện ,tính toán nhanh không phải thử dầnnhiều , phương pháp cho kết quả tương đối chính xác

Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp, lựa chọn phương phápthích hợp để tính toán

Bước 2: Xác định lượng mưa thiết kế ứng với tần suất thiết kế

Tra trên đường tần suất lý luận vừa vẽ được giá trị thiết kế XP ứng với tần suấtthiết kế P = 85%

Bước 3: Thu phóng từ mô hình điển hình thành mô hình thiết kế

* Nguyên tắc lựa chọn:

- Mô hình điển hình có tài liệu mưa đã xuất hiện thực tế và có trong liệt đo.

- Giá trị mưa vụ năm điển hình xấp xỉ bằng giá trị mưa vụ tính toán ứng với tầnsuất thiết kế: X vô h  Xvô P

* Phương pháp chọn năm điển hình:

- Chọn theo quan điểm phân phối bất lợi:

Đối với tưới, mưa phân phối bất lợi tức là vào những thời kỳ cần nhiều nướcthì lại mưa ít, vào những thời kỳ cần ít nước thì lại có nhiều ngày mưa với lượngmưa lớn Chọn theo quan điểm này thì an toàn cấp nước tưới nhưng quy mô kíchthước công trình lại lớn, công trình làm việc thường xuyên không hết công suất,như vậy hiệu quả sử dụng công trình không cao

- Chọn theo quan điểm thường xuyên xuất hiện:

Tức là công trình thường xuyên làm việc trong thời gian đó như vậy công trình

sẽ phát huy được hết tác dụng, xong gặp những năm có thời tiết bất lợi thì côngtrình khó có thể đáp ứng được

- Chọn theo quan điểm vừa thường xuyên xuất hiện vừa bất lợi:

Tức là công trình thường xuyên làm việc trong điều kiện bất lợi

Vậy nên để công trình không những vừa phát huy hết tác dụng vừa đảm bảo nhucầu nước tưới ta chọn mô hình mưa điển hình theo quan điểm 3

* Thu phóng:

Tiến hành thu phóng mô hình mưa điển hình ( X ~ t )đh thành mô hình mưa thiết

kế ( X ~ t )tk Để thu phóng mô hình mưa điển hình ta có 2 phương pháp:

- Phương pháp thu phóng cùng tỷ số: Phương pháp này bảo toàn hình dạng của

mô hình điển hình theo mô hình thiết kế của đại lượng nghiên cứu

- Phương pháp thu phóng cùng tần suất: Cách làm này phù hợp đại lượng thiết kế có trị sốvới các thời đoạn ngắn tương ứng với tần suất thiết kế Nhưng nếu các hệ số K1, K2……khác nhau nhiều thì mô hình điển hình sẽ không được bảo tồn

Ở đây cần tính cho mưa vụ, đồng thời với thời đoạn khá dài nên ta chọnphương pháp thu phóng cùng tỷ số để tính toán

Công thức tính toán:

X itk=K X idh Với K=

X P

Xdh (1.12) Năm thiết kế này sẽ được dùng để tính toán chế độ tưới cho các loại câytrồng, tính nhu cầu nước của hệ thống

1.1.3.2 Kết quả tính toán

 Mô hình mưa vụ chiêm:

- Xây dựng đường tần suất kinh nghiệm:

Thống kê mưa vụ chiêm Xi của 35 năm (chi tiết phụ lục 13), sắp xếp theo thứ

tự giảm dần

Tính tần suất kinh nghiệm Pi theo công thức (1 – 1): P=

m n+1 100%

Chấm các quan hệ giữa lượng mưa vụ chiêm X(i) với tần suất P(%) lên giấy tầnsuất được các điểm tần suất kinh nghiệm

- Xây dựng đường tần suất lý luận:

n

1 i

2 i

Hình vẽ đường tần suất lượng mưa vụ chiêm xuân thể hiện ở phụ lục 14

- Xác định lượng mưa vụ thiết kế:

Tra trên đường tần suất lý luận, ứng với tần suất thiết kế P = 85% được lượngmưa vụ thiết kế là: X85% = 256,89 mm

- Tính toán mô hình phân phối thiết kế:

+ Chọn mô hình điển hình:

Theo nguyên tắc chọn mô hình điển hình, chọn năm có lượng mưa vụ gần bằng

X85% = 256,89 mm, có thể chọn một trong các năm:

Năm 1978 có X = 260,6 mmNăm 1982 có X= 259 mmNăm 1984 có X = 227,7 mm