GIÁO TRÌNH QUY HOẠCH và THIẾT kế hệ THỐNG THUỶ lợi tập i

Chơng - Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 11 Chơng Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 1.1 Nhiệm vụ, nội dung môn học Nớc yếu tố thiếu đợc sống nói chung, đời sống ngời nói riêng, thực tế chứng tỏ đâu có nớc có sống Lịch sử phát triển loài ngời luôn gắn liền với nớc, buổi bình minh nhân loại, đời sống ngời phụ thuộc tất vào thiên nhiên, thế, họ phải tìm đến sinh sống bên dòng sông Những văn minh nhân loại đợc gắn liền với tên dòng sông: Nền văn minh sông Nil (Ai Cập), văn minh sông Hằng (ấn Độ), văn minh Lỡng Hà (Iraq), văn minh Hoàng Hà (Trung Quốc), nớc ta có văn minh sông Hồng Dần dần ngời biết chinh phục thiên nhiên, biết lợi dụng điều kiện tự nhiên để phục vụ cho đời sống họ biết khắc phục mặt khó khăn thiên nhiên gây nên để tồn phát triển, họ di c đến sinh sống vùng xa dòng sông Cho tới nay, ngời vơn tới sinh sống vùng cao nguyên, núi rừng xa xôi, chí vùng sa mạc khô cằn, khan nớc xây dựng nên trung tâm kinh tế phồn thịnh Con ngời bắt nớc phải theo họ, phục vụ họ Ngoài việc nớc yếu tố thiếu đợc đời sống hàng ngày ngời, nớc phục vụ cho phát triển nông nghiệp sản xuất lơng thực thực phẩm, phục vụ cho phát triển công nghiệp, giao thông vận tải ngành kinh tế khác Dòng chảy sông suối tiềm tàng nguồn lợng vô tận chiếm vị trí quan trọng nguồn lợng tự nhiên hành tinh Rõ ràng nớc yếu tố đảm bảo sinh tồn phát triển sinh vật trái đất, màu xanh cỏ, phồn vinh xã hội, yếu tố định bảo đảm tốc độ phát triển xã hội loài ngời Tuy nhiên, nớc mặt lợi, nhiều nớc gây nhiều tác hại cho đời sống ngời nh úng ngập, lũ lụt, xói mòn rửa trôi đất, sạt đất Chúng ta không kể hết tác hại nớc gây mà loài ngời phải chịu đựng, nạn hồng thuỷ từ lâu vào truyền thuyết, chuyện cổ tích nhiều dân tộc nớc ta, thành ngữ 12 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi có câu thủy nhì hỏa để nói lên sức tàn phá khủng khiếp nớc đời sống ngời Nớc gây nạn xói mòn, làm thoái hoá vùng đất màu mỡ, nớc nhiều gây lầy thụt, úng ngập ảnh hởng tới sản xuất nông nghiệp mà ảnh hởng lớn đến đời sống sinh hoạt ngời Chính mà nhiều nớc giới, vấn đề phát triển nguồn nớc đợc đa lên vị trí hàng đầu, đợc đa thành quốc sách Nhiều nớc Châu Phi thiếu nớc mà nạn đói hoành hành kinh tế trở nên nghèo nàn lạc hậu Một số nớc vùng Nam chiến tranh xẩy liên miên, nguyên nhân vấn đề tranh chấp nguồn nớc Bangladesh kinh tế phát triển đợc, nớc nghèo giới thiên tai xẩy thờng xuyên, chủ yếu bão ngập lụt Nớc có vai trò quan trọng nh vậy, đòi hỏi phải sâu nghiên cứu chúng nhằm tìm giải pháp phát huy mặt lợi, hạn chế đến mức thấp mặt hại nớc gây ra, phát huy vai trò nớc phát triển kinh tế xã hội đời sống ngời Đây nhiệm vụ to lớn nặng nề mà phải luôn quan tâm để tồn phát triển 1.1.1 Khái niệm môn học Quy hoạch thiết kế hệ thống thuỷ lợi môn học nghiên cứu quy luật thay đổi nguồn nớc nh yêu cầu nớc vùng lớn nh khu vực từ đề ý đồ chiến lợc biện pháp công trình để điều tiết sử dụng nguồn nớc cách hiệu đáp ứng yêu cầu ngành kinh tế, xã hội, đồng thời hạn chế đến mức tối thiểu tác hại nớc gây Nói cách khác, môn học nghiên cứu biện pháp phát triển nguồn nớc cách bền vững nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội khu vực 1.1.2 Nhiệm vụ môn học Nh biết, nớc thiên nhiên phân bố không theo không gian thời gian, thờng không phù hợp với yêu cầu dùng nớc ngành kinh tế có nông nghiệp ngành có yêu cầu sử dụng nớc chiếm tỷ trọng lớn Do nhiệm vụ môn học là: - Nghiên cứu yêu cầu nớc khu vực, đề xuất ý đồ chiến lợc biện pháp cần thiết nhằm điều tiết dòng chảy theo không gian thời gian để đáp ứng yêu cầu - Bố trí tính toán thiết kế hệ thống công trình cấp, thoát nớc nhằm thoả mãn yêu cầu nớc khu vực, phát triển nguồn nớc cách bền vững Điều tiết dòng chảy bao gồm biện pháp: Giữ nớc, dẫn nớc tháo nớc theo kế hoạch định Chơng - Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 13 + Giữ nớc: Là biện pháp nhằm giữ lại lợng nớc tự nhiên, để chủ động điều hoà phân phối lợng nớc đáp ứng yêu cầu theo không gian lẫn thời gian Các công trình giữ nớc hồ chứa lớn, nhỏ đợc xây dựng sông suối, vùng trũng tự nhiên trữ nớc Những hồ, ao có nhiệm vụ giữ lại lợng nớc thời gian nớc đến nhiều để dùng thời gian thiếu nớc Ngoài tác dụng cấp nớc, hồ chứa xây dựng phải xét đến yêu cầu lợi dụng tổng hợp nh: Nuôi cá, phòng lũ, phát điện, vận tải thủy, chống xói mòn, bảo vệ môi trờng Các khu trũng vùng đồng vùng ven biển nơi có khả trữ nớc để sử dụng cho mục đích khác cần thiết Ngoài ra, để giữ nớc ngời ta dùng biện pháp phi công trình khác nh biện pháp lâm nghiệp, biện pháp nông nghiệp Hiện tích cực bảo vệ phát triển rừng đầu nguồn, trồng tạo thảm phủ, dùng biện pháp canh tác nông nghiệp hợp lý biện pháp khác nhằm giảm hệ số dòng chảy mặt, tăng lợng nớc ngấm vào lòng đất, tăng nguồn nớc cung cấp vào nớc ngầm, giữ nớc thợng nguồn đặc biệt mùa ma để tăng khả sinh thuỷ lu vực, tăng dòng chảy sông, suối mùa khô + Dẫn nớc: Là biện pháp nhằm đa nớc từ nguồn nớc phân phối nơi yêu cầu, đa nớc từ vùng đến vùng để điều hoà nguồn nớc cách hợp lý hiệu Biện pháp dẫn nớc giữ vai trò vô quan trọng hệ thống tiêu thoát nớc, yêu cầu tiêu thoát nớc thờng lớn Để dẫn nớc phải dùng hệ thống công trình bao gồm công trình lấy nớc đầu mối nh cống lấy nớc, trạm bơm hệ thống kênh mơng, đờng ống chuyển nớc công trình hệ thống Hệ thống công trình dẫn nớc phải thoả mãn yêu cầu: đa nớc kịp thời theo yêu cầu cấp thoát nớc cho vùng, giảm đến mức tối đa lợng tổn thất trình chuyển nớc, không gây ô nhiễm cho vùng xung quanh, vốn đầu t nhỏ, thời gian sử dụng lâu dài Vì đề xuất phơng án bố trí biện pháp công trình dẫn nớc phải chọn đợc phơng án hợp lý + Tháo nớc: Đây biện pháp tích cực nhằm tháo cách chủ động có kế hoạch lợng nớc thừa nhằm giảm nhỏ tác hại việc nớc thừa gây nên nh úng ngập, lũ lụt Tháo nớc có kế hoạch hạn chế đợc nạn xói mòn, rửa trôi làm thoái hóa đất Để đề xuất phơng án quy hoạch tính toán thiết kế đợc hệ thống công trình hợp lý, đòi hỏi ngời làm công tác quy hoạch thiết kế hệ thống công trình thủy lợi phải có đầu óc tổng hợp, biết kết hợp cách nhuần nhuyễn kiến thức khoa học 14 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi bản, khoa học sở kiến thức chuyên ngành, phải biết hợp tác, kết hợp với ngành chuyên môn khác có liên quan phải cập nhật kiến thức khoa học, công nghệ tiên tiến 1.1.3 Nội dung môn học Để giải đợc nhiệm vụ trên, nội dung môn học bao gồm: - Nghiên cứu quy luật vận chuyển nớc nguyên lý việc điều tiết nớc - Nghiên cứu nhu cầu cấp nớc thoát nớc ngành, đặc biệt nông nghiệp, thông qua xác định chế độ cung cấp nớc tháo nớc thích hợp - Nghiên cứu công nghệ cấp nớc tháo nớc theo yêu cầu ngành nhằm phát triển kinh tế xã hội khu vực - Thiết kế quy hoạch tính toán thiết kế hệ thống công trình nhằm bảo đảm chế độ cung cấp nớc tháo nớc thích hợp đạt hiệu kinh tế cao vùng khác - Nghiên cứu biện pháp thuỷ lợi cho vùng đặc thù nh vùng đồi núi, vùng ven biển, vùng trũng, vùng ngoại ô thành phố - Nghiên cứu phân tích kinh tế dự án Nói tóm lại, thông qua nội dung môn học, đợc trang bị khối lợng kiến thức để có khả thu thập phân tích tài liệu bản, tính toán tiêu kỹ thuật phục vụ cho quy hoạch thiết kế, đề xuất phơng án quy hoạch hệ thống thuỷ lợi cho khu vực, lập dự án đầu t thiết kế hạng mục công trình hệ thống 1.2 Sơ lợc lịch sử phát triển ngành [22] Lịch sử phát triển xã hội loài ngời gắn chặt với nghiệp chinh phục thiên nhiên mà công tác thủy lợi chiếm vai trò quan trọng vào bậc nghiệp Đã từ lâu ngời biết xây dựng công trình thủy lợi để chinh phục thiên nhiên Trên giới với hình thành trung tâm tập trung dân c, kinh tế xã hội, công trình thuỷ lợi lớn xuất hiện: - Ai Cập cách khoảng 4400 năm nhân dân xây dựng hồ chứa nớc Mơrit có chu vi khoảng 200km hạ lu sông Nil với mạng lới kênh mơng để cấp nớc cho sinh hoạt tới ruộng - Babilon nớc từ sớm xây dựng đợc nhiều hồ chứa nớc Ngay từ năm 1800 trớc công nguyên nhà vua luật quy định chế độ sử dụng quản lý hồ chứa nớc để tới ruộng - Trong lịch sử Trung Quốc cổ đại, Vũ Cống - sử gia lớn Trung Quốc để lại cho sách lớn với thể loại văn bia Đây tác phẩm văn học kiệt xuất mà ghi nhận cách tổng quát công lao trị thủy sông Hoàng Hà Vũ Chơng - Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 15 Vơng vua đời nhà Hạ kỷ thứ XXI trớc Công nguyên Đã trải qua 4000 năm thành tựu đợc ca ngợi nghiệp Bình thiên thành địa Đời nhà Đờng (thế kỷ thứ VII) đào tuyến kênh dài tới 1100km để lấy nớc tới ruộng vận tải thủy Đây công trình thuỷ lợi vĩ đại Trung Quốc tiếng giới - Nhân dân ấn Độ (chủ yếu lu vực sông ấn, sông Hằng) tự hào nôi thủy lợi Sách ghi lại kỷ thứ trớc Công nguyên, ngân sách Nhà nớc thu đợc từ lợi tức sử dụng nớc sông ngòi, ao hồ đập nớc chiếm tới 1/4 tổng ngân sách quốc gia Việt Nam, điều kiện khí hậu thời tiết tơng đối khắc nghiệt nên công chinh phục thiên nhiên lại trở nên gay go phức tạp Từ thời dựng nớc, vùng châu thổ sông Hồng, vua Hùng nhân dân dựa vào nguồn nớc sông Hồng để sinh sống phát triển kinh tế, xã hội, bên cạnh phải chống trả liệt với thiên tai nh lũ lụt, úng ngập sông Hồng gây để xây dựng nên văn minh sông Hồng chói lọi Trong lĩnh vực khảo cổ, nhiều chứng khai quật gần cho thấy tổ tiên ta để lại nhiều vết tích hệ thống công trình tới tiêu nh hệ thống giếng xây đá để tới cho ruộng bậc thang huyện Gio Linh, Quảng Trị Hệ thống sông đào Ninh Thuận (Nha Trinh, Ninh Chu) Đặc biệt thời kỳ thoát khỏi ách thống trị phong kiến phơng Bắc, công trình thủy lợi đợc xây dựng liên tiếp để phát triển kinh tế củng cố quốc phòng giữ vững độc lập tự chủ đất nớc: - Năm 983 Lê Hoàn cho đào sông Đồng Cỏ - Bà Hoà Thanh Hoá; - Năm 1029 Lý Thái Tông đào sông Đan Nãi (Thanh Hoá); - Năm 1091 Lý Thánh Tông cho đào sông Lãnh Kênh Thái Nguyên; - Năm 1108 nhân dân ta khởi công đắp đê phờng Cơ Xá (Phúc Xá ngày nay); - Năm 1343 Trần Thái Tông lại sắc đắp đê từ đầu nguồn tới tận hạ du triền sông vùng đồng sông Hồng để chống lũ lụt; - Năm 1390 nhà Trần định đào sông Thiên Đức (sông Đuống) để lấy nớc tới phân lũ cho sông Hồng Đến qua 600 năm, sông Đuống giữ nguyên giá trị kinh tế, xã hội lớn Sông Đuống làm nhiệm vụ phân lũ từ hệ thống sông Hồng sang sông Thái Bình để phòng lũ cho thủ đô Hà Nội Ngoài sông Đuống nguồn nớc tới cho huyện Đông Anh, Gia Lâm, Từ Sơn, Tiên Du, Quế Võ, Thuận Thành, Gia Bình, Lơng Tài, thuộc hai tỉnh Hà Nội Bắc Ninh, biến vùng thành vùng phát triển nông nghiệp trù phú Về giao thông, sông Đuống tuyến đờng thủy quan trọng nối liền hệ thống sông Hồng với hệ thống sông Thái Bình Khoa học ngày xác minh tính đắn phơng án phân lũ cho hệ thống sông Hồng sông Đuống Tài liệu thủy văn cho thấy hệ thống sông Hồng hệ thống sông Thái Bình có 16 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi tần suất lũ xuất không đồng thời, vậy, dùng sông Đuống phân lũ cho hệ thống sông Hồng sang sông Thái Bình hoàn toàn hợp lý đắn Thế kỷ 15 - nhân dân ta đào hệ thống sông Nhà Lê nối liền Thanh Hoá, Nghệ An để ngăn mặn, tới ruộng giao thông thủy phục vụ cho quốc phòng Hệ thống phát huy tác dụng lớn tận ngày Hệ thống đê phòng lũ nớc ta hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mã, sông Cả đợc liệt vào loại công trình vĩ đại giới Với hàng ngàn km đê, với khối lợng đào đắp khổng lồ đợc xây dựng cách bền bỉ qua nhiều hệ nối tiếp nhau, trở thành công trình thiếu đợc nh tơng lai Điểm qua số công trình thuỷ lợi đợc xây dựng từ kỷ trớc chứng tỏ rằng: nớc ta, công tác thủy lợi xuất sớm không ngừng đợc phát triển, xuất phát từ yêu cầu cấp bách đời sống xã hội điều kiện thiên nhiên phức tạp đất nớc Rõ ràng, giới nh Việt Nam công trình thủy lợi xuất sớm không ngừng phát triển, phục vụ đắc lực cho nghiệp phát triển kinh tế, xã hội loài ngời Tuy nhiên, hầu hết công việc mang tính chất kinh nghiệm mà cha xây dựng đợc tảng lý luận cách khoa học có hệ thống để làm sở cho việc tính toán tiêu kỹ thuật nh việc thiết kế xây dựng công trình thuỷ lợi Chỉ có thời gian gần đây, số tác giả vào nghiên cứu đa số sở lý luận bớc đầu phục vụ cho việc thiết kế quy hoạch tính toán thiết kế hệ thống công trình thuỷ lợi Năm 1783 Lô-mô-nô-xôp với tác phẩm Nền kinh tế Liplian, Ông đề cập đến vấn đề tiêu nớc đầm lầy Mãi tới năm đầu kỷ thứ 20 số nhà khoa học nh Duxôpki, Macsimôp, Kuxakin, Côtchiacôp, Blaney, Kriddle, Penman M.E Jensen cho xuất tác phẩm nói vấn đề thấm, tới nớc, tiêu nớc, bàn vấn đề tính toán thiết kế hệ thống tới, tiêu nớc, cải tạo đất Đặc biệt Côtchiacôp viết 100 tác phẩm có giá trị có liên quan đến nguyên lý điều tiết nớc, nguyên lý tính toán tiêu yêu cầu nớc, vấn đề thuỷ lợi cải tạo đất, giáo trình Nguyên lý thủy lợi cải tạo đất tái tới lần thứ Trong năm gần nhiều tổ chức quốc tế nh: Tổ chức Nông nghiệp Lơng thực giới (FAO), tổ chức Tới tiêu Quốc tế (ICID), Viện Quản lý Nớc Quốc tế (IWMI), viện nghiên cứu, trờng Đại học quốc gia tập trung nhiều nhà khoa học tiếng tiến hành nghiên cứu lý thuyết nh thực nghiệm nhằm hoàn chỉnh dần mặt lý luận vấn đề liên quan tới tính toán quy hoạch, thiết kế hệ thống thuỷ lợi Tuy vậy, khoa học thuỷ lợi nói chung trẻ Những vấn đề lí luận bớc đầu, thực tế nhiều vấn đề phức tạp gặp khó khăn cha giải đợc Các vấn đề khoa học thủy lợi thờng mang tính chất tổng hợp toàn diện, liên quan Chơng - Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 17 tới nhiều vấn đề lĩnh vực khác phức tạp Hơn vấn đề chuyên môn mang sắc thái địa phơng cao, sở lí luận nh điều kiện áp dụng địa phơng, nớc khác Vì phải phân tích, nghiên cứu thực tế cách sâu sắc để áp dụng khoa học, công nghệ tiên tiến nh đề xuất đợc biện pháp hợp lý với điều kiện cụ thể khu vực Ví dụ: Lợng nớc cần trồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuỳ địa phơng mà yếu tố yếu tố có ảnh hởng chủ yếu Thậm chí tuỳ vào quan điểm ngời nghiên cứu cho yếu tố có tác dụng định để dựa vào mà đa phơng pháp xác định, công thức tính toán khác Vì thế, việc sử dụng công thức điều kiện áp dụng, tài liệu dùng để tính toán cho vùng cần đợc nghiên cứu phân tích kỹ Chính nhiều vấn đề phức tạp nh vậy, phải tiếp tục sâu nghiên cứu tìm hiểu chất để giải thoả đáng vấn đề đặt chuyên môn Kể việc áp dụng sở lý luận, phơng pháp tính toán nớc vào điều kiện cụ thể nớc ta cần phải có xem xét, nghiên cứu, chọn lọc cách sáng tạo Việt Nam, thời kỳ 100 năm thực dân Pháp đô hộ, nớc ta xây dựng đợc vẻn vẹn 12 hệ thống công trình thủy lợi lớn, với mục đích phục vụ tới cho đồn điền t Pháp, đồng thời tạo tuyến giao thông thuỷ để phục vụ cho mục đích quân kinh tế chúng, là: - Hệ thống công trình thủy lợi Thác Huống (Thái Nguyên) đợc xây dựng sau khởi nghĩa Yên Thế với mục đích: Về trị: đa nớc phục vụ phát triển nông nghiệp nhằm xoa dịu tinh thần đấu tranh nhân dân vùng; Về quân sự: tạo thành mạng lới giao thông để khống chế vùng núi non hiểm trở gây nhiều khó khăn việc chuyển quân để đàn áp phong trào đấu tranh nhân dân hai tỉnh Thái Nguyên Bắc Giang; Về kinh tế: mạng lới đờng thủy quan trọng chuyên chở quặng tài nguyên quý giá khác núi rừng Việt Bắc cảng Hải Phòng - Xây dựng số hệ thống tới, tiêu khác nh: Đập Liễn Sơn (sông Phó Đáy Vĩnh Phúc), đập Cầu Sơn (Bắc Giang), cống Liên Mạc (Hà Nội) thuộc hệ thống Sông Nhuệ (Hà Đông - Hà Nam), trạm bơm Phù Sa (Sơn Tây), hệ thống tới tiêu Bắc Thái Bình, hệ thống tới tiêu Nam Thái Bình, hệ thống An Kim Hải (Hải Phòng), đập Bái Thợng (Sông Chu - Thanh Hoá), đập Đô Lơng (Sông Cả - Nghệ An), hệ thống Đồng Cam (Sông Ba Phú Yên), hệ thống tới Nha Trinh (Ninh Thuận), công trình tiêu nớc phòng lũ Đập Đáy (Hà Tây) Từ ngày hoà bình lập lại miền Bắc (1954) sau ngày đất nớc đợc hoàn toàn giải phóng (1975), dới lãnh đạo Đảng, nhân dân ta sức xây dựng công trình thủy lợi đạt đợc thành tựu lớn Các công trình phục vụ 18 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi cách đắc lực cho sản xuất nông nghiệp với phơng châm: Những công trình loại nhỏ nhân dân tự làm, công trình loại vừa loại lớn Nhà nớc đầu t vốn Cho tới nớc có 75 hệ thống thuỷ lợi lớn, xây dựng đợc gần 800 hồ chứa loại vừa, loại lớn 3500 hồ chứa có dung tích triệu m3 nớc với chiều cao đập 10m để phục vụ tới phòng lũ, phát điện, điều tiết dòng chảy, thay đổi cảnh quan môi trờng Ví dụ nh hồ chứa Đại Lải (Vĩnh Phúc), hồ Suối Hai, hồ Đồng Mô - Ngải Sơn (Hà Tây), hồ Núi Cốc (Thái Nguyên), hồ Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), hồ Phú Ninh (Quảng Nam), hồ Dầu Tiếng (Tây Ninh), hồ Sông Quao (Bình Thuận) Các hồ chứa Trị An, Thác Bà, Hoà Bình hồ chứa phát điện vào loại lớn Đông Nam Hơn 2000 trạm bơm tới, tiêu lớn nh Trịnh Xá, Bạch Hạc, Hồng Vân, Đan Hoài, La Khê, Vân Đình - Ngoại Độ, Cổ Đam, Hữu Bị, Nh Trác, Cốc Thành hàng chục nghìn trạm bơm loại vừa nhỏ với tổng công suất bơm lên tới 24,6 triệu m3/h Hơn 5000 cống lấy nớc, cống tiêu tự chảy, đập dâng hình thành hệ thống thuỷ lợi lớn nh hệ thống Bắc Hng Hải, Thạch Nham, Nam Thạch Hãn, Nha Trinh - Lâm Cấm, Quản Lộ - Phụng Hiệp, Nam Măng Thít, Đồng Tháp Mời, Tứ giác Long Xuyên, kênh thoát lũ Miền Tây Đến hệ thống công trình thuỷ lợi tới trực tiếp đợc 3,5 triệu ha, tạo nguồn cấp nớc cho 1,13 triệu ha, tiêu cho 1,4 triệu cách hoàn toàn chủ động, ngăn mặn 0,87 triệu cải tạo chua phèn cho 1,6 triệu ha, cung cấp tỷ m3 nớc năm cho sinh hoạt công nghiệp, tổng công suất nhà máy thuỷ điện lớn vừa đợc xây dựng lên tới gần 5.000 MW Những thành tựu góp phần lớn vào việc giảm nhỏ diện tích úng hạn, nâng cao sản lợng nông nghiệp thúc đẩy phát triển ngành kinh tế khác đất nớc Về lực lợng cán khoa học kỹ thuật ngành không ngừng lớn mạnh số lợng lẫn chất lợng: Hàng vạn cán có trình độ đại học trung cấp kỹ thuật đợc đào tạo, mạng lới cán kỹ thuật cán quản lý đợc bố trí khắp tỉnh toàn quốc Nếu nh trớc đây, sau giải phóng miền Bắc (1954) số hệ thống thuỷ lợi phải nhờ chuyên gia nớc quy hoạch thiết kế nh hệ thống thuỷ lợi Bắc Hng Hải xây dựng năm 1957 có giúp đỡ chuyên gia Trung Quốc, đến tự quy hoạch thiết kế hệ thống thuỷ lợi vừa lớn có diện tích tới, tiêu hàng trăm nghìn phục vụ nhiệm vụ khác nh cấp nớc cho công nghiệp sinh hoạt, phát điện, phòng lũ, ngăn mặn, giao thông thuỷ, phát triển thuỷ sản, cải tạo môi trờng Hơn có khả quy hoạch, cải tiến, nâng cấp hệ thống cũ để phù hợp với yêu cầu Rất tự hào phát triển ngành thủy lợi nớc ta Song nhiệm vụ nặng nề, công tác thuỷ lợi cha đáp ứng đợc yêu cầu phát triển ngày cao sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt ngành kinh tế khác Đặc biệt tỉnh Tây Nguyên Chơng - Những Khái Niệm Mở Đầu Về Môn Học 19 đồng sông Cửu Long có tiềm nông nghiệp lớn, song thủy lợi phục vụ cho nông nghiệp ít, địa bàn hoạt động không gian mức độ phức tạp lớn Mặt khác phải xây dựng ngành ta tiến kịp với trình độ tiên tiến giới, xây dựng hệ thống thủy lợi thật hoàn chỉnh, áp dụng thành tựu khoa học tiên tiến nh giới hoá, điện khí hoá, tự động hoá, công nghệ thông tin nhằm đại hoá công tác thuỷ lợi Bên cạnh đó, công tác quản lý hệ thống vô quan trọng nhằm nâng cao hiệu phục vụ hiệu kinh tế hệ thống thuỷ lợi, góp phần vào công công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Những sở lý luận, nguyên lý, nguyên tắc, công thức tính toán đợc giới thiệu giáo trình xây dựng dạng tổng quát mà không vào trờng hợp cụ thể thực tế phức tạp muôn hình muôn vẻ Vì vậy, nghiên cứu vấn đề chuyên môn cần nắm thật lý luận bản, hiểu đợc chất vấn đề, biết đợc yếu tố ảnh hởng để vận dụng cách sáng tạo nguyên lý chung, công thức vào điều kiện cụ thể vùng Tránh áp dụng cách máy móc tránh chủ nghĩa kinh nghiệm áp dụng cách tuỳ tiện thiếu sở khoa học Khi giải vấn đề chuyên ngành thờng động chạm đến loạt vấn đề liên quan thuộc chuyên ngành khác luôn xảy mâu thuẫn với Chúng ta phải có kiến thức tổng hợp có khả khái quát cao, đồng thời lại phải phân tích đợc chất yếu tố riêng biệt để kết hợp, dung hoà mâu thuẫn, giải vấn đề cách sáng tạo nhằm đa giải pháp kỹ thuật hợp lý phát triển nguồn nớc cách bền vững để phục vụ cho đời sống nhân dân phát triển kinh tế xã hội đất nớc Câu hỏi ôn tập: Nhiệm vụ nội dung môn học? Những đặc điểm môn học? 20 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi Chơng Quan hệ đất - nớc v trồng, nguyên lý điều tiết nớc ruộng 2.1 ảnh hởng nớc phát triển trồng tác dụng cải tạo đất Nhờ có nớc, chất dinh dỡng, nhiệt độ, ánh sáng không khí mà trồng phát triển bình thờng Các yếu tố ảnh hởng lẫn có tác dụng quan trọng ngang thay đợc Phối hợp tốt yếu tố trồng phát triển thuận lợi, nh làm thay đổi trình hình thành đất, không ngừng tăng độ phì cho đất Trong yếu tố trên, nớc chất dinh dỡng hai yếu tố quan trọng đóng vai trò định Mỗi trình tạo thành phân hủy thực vật lấy nớc làm môi giới Nớc chiếm đến 80% nguyên sinh chất thực vật Nớc giúp trình phân giải chất hữu đất trình trao đổi khác Nhờ có nớc hòa tan chất khoáng đất trồng mà rễ hút vận chuyển chất từ rễ lên thân để nuôi Nhờ có đầy đủ nớc tế bào mà trì đợc áp lực bình thờng 99,8% lợng nớc bốc qua khí khổng mặt để điều tiết nhiệt độ cho cây, bảo đảm sinh hoạt bình thờng cây, có 0,2% lợng nớc tham gia vào việc tạo thành thân cây, lợng nớc nhng thiếu đợc Vì phải bảo đảm đầy đủ lợng nớc cho Khả hút nớc rễ đất phụ thuộc vào lợng ngậm nớc đất nồng độ dung dịch chất đất 2.1.1 ảnh hởng nớc đến khả hút nớc trồng Năng lực hút nớc rễ biểu thị hệ thức Pi gZ i Xi R Pi + R ri i =1 n U= đó: U - lực hút nớc rễ, thờng biểu thị áp lực độ cao cột nớc; Pi - dẫn lớp i (bao gồm khả thẩm thấu); (2.1) 377 Chơng 11 - Khảo sát quy hoạch thủy lợi Hình 11.17 Với trờng hợp này, vào yêu cầu dùng nớc tổng hợp xác định yêu cầu nớc điểm B Tìm đờng trình lợng nớc đến khu A - B - Phối hợp đờng trình nớc đến khu A - B với đờng trình yêu cầu nớc tổng hợp B để xác định yêu cầu nớc hồ A (thiếu nớc B hồ A phải cung cấp) - Xác định đờng trình yêu cầu nớc ngành mà hồ A phải cung cấp trực tiếp không thông qua đập B Tổng hợp hai đờng trình yêu cầu nớc từ hồ A B đờng trình yêu cầu nớc trực tiếp hồ A ta đợc đờng trình yêu cầu nớc tổng cộng Phối hợp đờng với đờng nớc đến A để xác định dung tích hiệu hồ A A Dòng chảy khu B Trờng hợp thợng lu hạ lu hồ chứa Hình 11.18 Khi đoạn sông xây dựng hai hồ chứa phối hợp để đáp ứng yêu cầu cho nhóm đối tợng đấy, hồ thợng lu có nhiệm vụ điều tiết dòng chảy lu vực đa hồ hạ lu làm tăng hiệu phục vụ toàn hệ thống (hình 11.18) Nhiệm vụ hai hồ chứa thợng lu hạ lu sơ phân làm hai loại: a) Loại thứ Hồ chứa hạ lu trực tiếp phụ trách thoả mãn yêu cầu dùng nớc ngành, nhng dung tích nhỏ không đủ đáp ứng nhu cầu nớc phải xây dựng thêm hồ chứa thợng lu để điều tiết bổ sung cho hồ hạ lu, hồ thợng lu hộ dùng nớc độc lập Nguyên lý tính toán chung là: Xác định đờng trình yêu cầu nớc tổng hợp hạ lu, sau từ khả điều kiện xây dựng hồ chứa hạ lu giả thiết dung tích hồ hạ lu ta tìm đợc dung tích hồ thợng lu tơng ứng, phơng án tốt tổng kinh phí đầu t vào hai hồ nhỏ Nội dung tính toán thông qua bớc sau: 378 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi - Căn vào đờng yêu cầu nớc tổng hợp dung tích hồ hạ lu (đã đợc giả thiết) tìm ngợc lại trình lợng nớc đến cần có để thoả mãn yêu cầu nớc tổng hợp hạ lu Đờng trình nớc đến cần có bao gồm hai thành phần: Đờng trình nớc đến khu lợng nớc hồ thợng lu cần tháo xuống, trình cần tháo xuống đờng trình nớc đến cần có trừ trình nớc đến khu - Lấy đờng trình cần tháo xuống từ hồ thợng lu phối hợp với nớc đến lu vực hồ thợng lu tìm dung tích hồ thợng lu - Giả thiết nhiều dung tích hồ chứa hạ lu để tìm nhiều dung tích hồ thợng lu tơng ứng Phơng án có tổng dung tích hai hồ nhỏ thờng phơng tốt, nhiên để có phơng án quy hoạch tối u phải xét đến điều kiện xây dựng hồ chứa phải xét đến điều kiện kinh phí đầu t xây dựng nhỏ b) Loại thứ hai Hai hồ chứa thợng lu hạ lu có ngành dùng nớc độc lập, với trờng hợp việc hai hồ phải thoả mãn yêu cầu dùng nớc ngành, chúng phải có phối hợp với thật tốt để tận dụng triệt để nguồn nớc phát huy khả tối đa dung tích hồ Với giả thiết tần suất bảo đảm ngành dùng nớc giống nhau, phân bố dòng chảy diện tích lu vực hai hồ hoàn toàn nh Chúng ta sử dụng số khái niệm sau đây: Gọi dung tích tơng đối hồ chứa: = Dung tích hữu ích hồ chứa Lợng dòng chảy đến bình quân hệ số điều tiết: = Tổng lợng nớc cần Lợng dòng chảy đến bình quân Nếu thợng > hạ thợng > hạ hồ hạ lu đầy trớc, tính toán thủy lợi hai hồ gần nh độc lập Chỉ cần ý hồ hạ lu phải thiết kế công trình xả lũ có kích thớc đủ bảo đảm tháo nớc cho hồ hạ lu hồ thợng lu cần thiết Nếu thợng < hạ hồ thợng lu có khả đầy nớc trớc có ảnh hởng lớn đến hồ hạ lu nh tiếp nớc cho hồ hạ lu, trờng hợp việc tính toán thuỷ lợi cho hai hồ phải kết hợp với giai đoạn quy hoạch ta tính toán cách gần để sơ xác định dung tích hồ chứa Giả thiết có hồ chứa lớn thay hai hồ thợng hạ lu, với lợng nớc đến yêu cầu dùng nớc hai hồ, tính sơ dung tích hồ thay tìm đợc hệ số điều tiết ', đồng thời tính đợc dung tích tơng đối hồ chứa lớn thay thế: 379 Chơng 11 - Khảo sát quy hoạch thủy lợi Vtổng = Wthợng + Whạ (11.1) đó: Vtổng - dung tích hiệu ích hồ lớn thay thế; Wthợng - lợng dòng chảy đến bình quân hồ thợng lu; Whạ - lợng dòng chảy đến bình quân hồ hạ lu Căn vào lợng nớc đến yêu cầu nớc hồ thợng lu tìm đợc thợng thợng, từ xác định đặc trng hồ hạ lu nh sau: hạ = ' thợng hạ = Vhạ Whạ = (11.2) (Wthợng + Whạ) Vthợng (11.3) Whạ Vhạ = hạWhạ (11.4) đó: Vhạ - dung tích hữu ích hồ hạ lu; Vthợng - dung tích hữu ích hồ thợng lu 11.6 Tính toán kinh tế quy hoạch thuỷ lợi Tính toán kinh tế dự án quy hoạch thủy lợi tìm tiêu kinh tế sở so sánh vốn đầu t, chi phí quản lý hàng năm lợi ích thu biện pháp thuỷ lợi, để tính tiêu đánh giá hiệu ích kinh tế dự án 11.6.1 Vốn đầu t phân vốn đầu t Vốn đầu t Vốn đầu t công trình tổng số chi phí để xây dựng công trình bao gồm: - Kinh phí khảo sát nghiên cứu khả thi, thiết kế công trình - Kinh phí xây dựng công trình bao gồm: Vật liệu xây dựng, chi phí vận chuyển, tiền chi phí lơng cho cán bộ, công nhân quản lý thi công công trình, tiền khấu hao thiết bị thi công - Kinh phí đền bù cho dân công trình công cộng có phơng án di chuyển phá bỏ Trong giai đoạn quy hoạch để tính vốn đầu t cho dự án dùng tiêu suy rộng công trình tơng tự Tuy nhiên, để tăng mức độ xác thờng phải tính toán kinh phí đầu t cho hạng mục công trình Tính vốn đầu t cho dự án công trình không xác định mức kinh phí để lờng trớc khả xây dựng mà 380 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi tính toán hiệu kinh tế dự án Vì vậy, không tính toán tổng vốn đầu t mà phải phân vốn đầu t mà đối tợng phải chịu, đặc biệt công trình lợi dụng tổng hợp phục vụ cho nhiều đối tợng Phân vốn đầu t công trình lợi dụng tổng hợp Muốn phân vốn đầu t cho đối tợng cách hợp lý để ớc tính hiệu kinh tế cách xác dự án công trình lợi dụng tổng hợp, phải xem xét kỹ ngành dùng nớc phân thành đối tợng bao gồm: Đối tợng chủ yếu, đối tợng thứ yếu đối tợng mang tính kết hợp Nguyên tắc phân vốn thờng là: Đối tợng chủ yếu phải chịu hoàn toàn vốn đầu t công trình phục vụ riêng cho đối tợng Đối tợng thứ yếu phải chịu phân vốn bỏ thêm để phục vụ cho đối tợng Đối tợng kết hợp không chịu vốn đầu t Thực tế thờng xuất trờng hợp sau đây: a) Khi đối tợng phục vụ ngang cấp Nguyên tắc phân vốn theo tỷ lệ khối lợng cần thiết cho đối tợng Lấy ví dụ phân vốn đầu t hồ chứa lợi dụng tổng hợp phục vụ cho tới, cấp nớc sinh hoạt phòng lũ, ba đối tợng đối tợng chủ yếu ngang cấp Gọi tổng vốn đầu t công trình lợi dụng tổng hợp K V1, V2, V3 dung tích cần thiết cho đối tợng Vốn đầu t cho đối tợng K1, K2 K3 là: K1 = V1 K; V K2 = V2 K; V K3 = V3 K V b) Khi công trình dới hỗ trợ - Trờng hợp xây dựng công trình làm giảm vốn đầu t xây dựng công trình dới: K1 - vốn đầu t cho công trình trên; K2 - vốn đầu t cho công trình dới (nếu công trình trên) Thực tế có công trình trên, công trình dới vốn đầu t giảm K2 < K2 Vốn đầu t là: K1 = K1 ( K1 + K2 ) K1 + K2 K2 = K2 + ( K1 K1) - Trờng hợp xây dựng công trình làm cho công trình dới tăng vốn đầu t: K1 - vốn đầu t công trình trên; K2 - vốn đầu t công trình dới Sau xây dựng công trình công trình dới có vốn đầu t K2 > K2 Chơng 11 - Khảo sát quy hoạch thủy lợi 381 Vốn đầu t phân lại cho công trình phải chịu là: K1 = K1 + ( K2 K2 ) = K1 + K2 K2 = K2 K2 với: K2 = K2 K2 - Trờng hợp công trình công trình dới xây dựng ảnh hởng lẫn nhau, dùng nguyên tắc để phân phối Nếu gọi K1 vốn đầu t công trình đợc xây dựng để phục vụ riêng cho khu vực trên, K2 vốn đầu t công trình dới đợc xây dựng để phục vụ riêng cho khu vực dới K1 , K2 vốn đầu t công trình dới đợc đồng thời xây dựng để phục vụ cho mục tiêu chung Tìm trị số K1 K2 số vốn công trình công trình dới làm ảnh hởng lẫn Vốn đầu t đợc phân thức cho công trình là: K1 = K1 K1 K2 K2 = K2 K1 K2 11.6.2 Ước tính lợi ích dự án Tuỳ theo tính chất dự án mà lợi ích chúng có ý nghĩa khác Đối với dự án có tính chất sinh lợi nh phục vụ cho tới, phát điện, vận tải thuỷ, cấp nớc sinh hoạt lợi ích dự án phần tăng sản phẩm hàng năm dự án mang lại Đối với dự án trừ hại nh phòng lũ, chống úng, chống xói mòn lợi ích mang lại giảm nhỏ tổn thất so với cha có dự án Đối với dự án vừa sinh lợi vừa trừ hại lợi ích dự án bao gồm phần tăng sản phẩm hàng năm phần giảm tổn thất hàng năm dự án mang lại Lợi ích thực thu dự án đợc tính lợi ích thu trừ chi phí quản lý hàng năm: Ltt = Ltv Q (11.5) đó: Ltt - lợi ích thực thu; Ltv - lợi ích thu về; Q - chi phí quản lý hàng năm Chi phí quản lý hàng năm đợc tính bao gồm tiền khấu hao công trình hàng năm, chi phí sửa chữa trung đại tu đợc tính bình quân hàng năm, kinh phí bảo dỡng thờng xuyên, chi phí tiêu hao điện nhiên liệu, chi phí trả lơng cho cán công nhân làm công tác quản lý vận hành công trình, phụ phí hàng năm đợc tính theo tỷ lệ Ước tính lợi ích công trình làm lợi Tuỳ vào loại dự án mà có cách tính khác nhau, lợi ích thu thờng giá trị sản phẩm đợc tăng thêm bình quân hàng năm dự án mang lại Ví dụ tính lợi ích thu dự án tới cho nông nghiệp ớc tính theo công thức: 382 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi Ltv = C[yP + (1 - P)y - y0] (11.6) đó: Ltv - lợi ích thu dự án tới; - diện tích khu tới; - tỷ lệ phần trăm tăng biện pháp thủy lợi; y0 - suất trồng cha có dự án tới; y - suất trồng có dự án tới; P - tần suất bảo đảm (tần suất thiết kế cho hệ thống tới); - tỷ lệ giảm suất năm không bảo đảm tới; C - giá thành đơn vị sản phẩm đợc tăng thêm Ước tính lợi ích dự án trừ hại Lợi ích dự án trừ hại (thí dụ nh dự án phòng lũ) giảm nhỏ thiệt hại dự án đem lại so với cha có dự án Thiệt hại ngập lụt thờng có mặt sau: - Thiệt hại mùa màng bị thất thu, suất, sản lợng bị giảm sút - Thiệt hại tài sản nhân dân nh nhà cửa bị trôi, đổ nát, tài sản t liệu sản xuất, vật t bị h hỏng bị trôi, thiệt hại ngừng trệ sản xuất hoạt động kinh tế khác - Thiệt hại lũ lụt gây nên sở hạ tầng nh đờng xá, trờng học, bệnh viện, công trình công cộng, hệ thống thủy lợi cho sinh hoạt phát triển nông nghiệp bị tàn phá, h hỏng - Tổn thất khác nh kinh phí đầu t để khôi phục sản xuất, ổn định sinh hoạt, cứu tế Những tổn thất quy thành tiền, nhng tổn thất quy thành tiền nh đe doạ tính mạng, ổn định đời sống nhân dân vùng lụt, lầm than khổ cực nhân dân có lũ, lụt nh nạn vỡ đê gây nên ổn định trị; công trình kiến trúc, văn hoá vô giá bị tàn phá h hỏng quy tiền đợc Khi nghiên cứu khả thi dự án phải xét đến yếu tố này, đặc biệt so sánh phân tích lựa chọn phơng án Thực tế ớc tính lợi ích thu dự án trừ hại khó khăn phức tạp, nói đến thiệt hại định lợng đợc việc tính toán gặp nhiều khó khăn thờng phải ớc tính sơ dùng tiêu suy rộng Tổn thất ngập: T = nc - diện tích ngập lụt (km2); c - giá trị tổn thất 1km2 (triệu đồng/km2); n - mức phần trăm tổn thất so với tổn thất toàn Chơng 11 - Khảo sát quy hoạch thủy lợi 383 Những giá trị c, , n điều tra thu thập ớc tính để đa 11.6.3 Tính toán tiêu kinh tế dự án theo trạng thái tĩnh Thời gian hoàn vốn Thời gian hoàn vốn Th tiêu đánh giá hiệu đầu t vốn vào dự án Sau thời gian hoạt động, lợi ích thu hàng năm dự án có khả hoàn lại vốn đầu t bỏ xây dựng công trình Thời gian để hoàn lại đợc vốn tính theo công thức: Th = K L tv (Q h ) đó: Th - thời gian hoàn vốn; K - vốn đầu t; Q - chi phí quản lý hàng năm; Ltv - lợi ích thu hàng năm biện pháp thuỷ lợi; h - khấu hao công trình hàng năm Nếu Th nhỏ hiệu kinh tế dự án cao Thời gian bù vốn chênh lệch Là tiêu để so sánh hai phơng án có khả thoả mãn mục tiêu, nhng có vốn đầu t K chi phí quản lý hàng năm Q khác Thí dụ hồ chứa trạm bơm đáp ứng cho yêu cầu tới khu vực đó, có lợi ích thu nh Hồ chứa có khối lợng công trình đầu mối lớn có vốn đầu t K1 lớn nhng chi phí quản lý hàng năm Q1 thấp tới tự chảy Ngợc lại, trạm bơm khối lợng công trình đầu mối thờng thấp hơn, vốn đầu t K2 thờng nhỏ vốn đầu t K1 hồ chứa, nhng tới động lực phí điện lớn chi phí quản lý hàng năm Q2 lớn Sau thời gian hoạt động chi phí quản lý thấp nên phơng án có vốn đầu t cao bù đợc chênh lệch vốn đầu t Thời gian bù vốn chênh lệch tính: Tbv = K1 K Q Q1 đó: K1 - tổng vốn đầu t phơng án có vốn đầu t lớn; K2 - tổng vốn đầu t phơng án có vốn đầu t nhỏ; Q1 - chi phí quản lý hàng năm phơng án có vốn đầu t lớn; Q2 - chi phí quản lý hàng năm phơng án có vốn đầu t nhỏ 384 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi Ngời ta sử dụng tiêu để lựa chọn phơng án, Tbv nhỏ phơng án có vốn đầu t lớn u việt Các tiêu thời gian hoàn vốn thời gian bù vốn dùng để đánh giá sơ hiệu dự án Tuy nhiên, việc tính toán tiêu nhiều hạn chế thí dụ nh việc coi giá trị tiền không thay đổi suốt thời gian hoạt động dự án Thực tế giá trị đồng tiền thay đổi theo thời gian, tính toán so sánh tổng vốn đầu t ban đầu với lợi ích thực thu dự án mang lại năm sau mà coi giá trị không thay đổi bất hợp lý Mặt khác việc ớc tính lợi ích biện pháp mang lại, ví dụ nh biện pháp thuỷ lợi chẳng hạn ớc tính theo tỷ lệ việc xác định cha có cách tính toán dựa sở khoa học chặt chẽ 11.6.4 Tính toán tiêu kinh tế dự án theo trạng thái động Tính toán kinh tế theo trạng thái động tính toán có kể đến thay đổi giá trị đồng tiền theo thời gian Đây quan điểm tính toán hợp lý phù hợp với diễn biến thực tế phát triển kinh tế Để tính toán kinh tế ngời ta đa vào sử dụng số khái niệm tiêu sau Tỷ suất khấu hao (Discount Factor) Tỷ suất khấu hao tỷ lệ giảm giá trị tiền theo thời gian, tỷ lệ thờng đợc tính theo số phần trăm Thí dụ tỷ suất khấu hao 20% có nghĩa năm giá trị đồng tiền bị giảm 20% so với năm trớc ứng với tỷ suất khấu hao tỷ lệ giảm giá đồng tiền thời điểm trị số xác định Để sử dụng ngời ta lập bảng tính sẵn giá trị tỷ lệ giảm giá đồng tiền ứng với tỷ suất khấu hao định bảng 11.1 Bảng 11.1 - Giá trị tỷ lệ giảm giá đồng tiền theo thời gian ứng với tỷ suất khấu hao khác Tỷ suất Khấu hao 1% 5% 8% 10% 12% 15% 18% 20% 25% 0,990 0,952 0,926 0,909 0,893 0,870 0,847 0,833 0,800 0,980 0,907 0,857 0,826 0,797 0,756 0,718 0,694 0,640 0,971 0,864 0,794 0,751 0,712 0,658 0,609 0,579 0,512 0,961 0,823 0,735 0,683 0,636 0,527 0,516 0,482 0,410 0,951 0,784 0,681 0,621 0,567 0,497 0,437 0,402 0,328 0,942 0,746 0,630 0,564 0,507 0,432 0,370 0,350 0,262 Năm thứ 385 Chơng 11 - Khảo sát quy hoạch thủy lợi 0,933 0,711 0,583 0,513 0,452 0,376 0,314 0,279 0,210 0,923 0,677 0,540 0,467 0,404 0,327 0,268 0,233 0,168 0,914 0,645 0,500 0,424 0,361 0,284 0,225 0,194 0,134 10 0,905 0,614 0,463 0,366 0,322 0,247 0,191 0,162 0,107 20 0,820 0,312 0,215 0,149 0,104 0,061 0,370 0,026 0,012 30 0,742 0,174 0,099 0,057 0,033 0,015 0,007 0,004 0,001 Giá trị (Net Present Value) Giá trị giá trị sản phẩm đợc quy tiền năm thứ t đợc đa thời điểm tại, kết phép tính khấu hao, giá trị sản phẩm nhân với tỷ lệ giảm giá ứng với năm thứ t Giá trị thu nhập ròng (NPV) Giá trị thu nhập ròng giá trị ứng với tỷ suất khấu hao quy định (thí dụ 12%) tổng hiệu ích dự án đem lại suốt Đời sống kinh tế dự án Chỉ tiêu phản ảnh tổng hiệu ích dự án đem lại thời gian quy định Tỷ suất thu hồi vốn bên IRR (Internal Rate of Return) Tỷ suất thu hồi vốn bên IRR tỷ suất khấu hao mà ứng với tổng giá trị hiệu ích dự án mang lại thời gian quy định (thờng gọi đời sống kinh tế dự án) có giá trị Tỷ suất thu hồi vốn bên thể mức lãi suất tối đa mà dự án chịu đợc hiệu ích dự án có khả hoàn đợc vốn sau thời gian tính toán quy định Để tính IRR cho dự án lập bảng tính toán sử dụng phần mềm chơng trình tính toán kinh tế Tỷ lệ lợi ích thu vốn đầu t Tỷ lệ lợi ích thu vốn đầu t B/C tỷ số tổng lợi ích mà dự án mang lại Đời sống kinh tế dự án tổng vốn đầu t dự án đợc đa giá trị ứng với tỷ suất khấu hao (quy định tỷ suất khấu hao tối thiểu cho loại dự án) Để so sánh, lựa chọn phơng án mặt kinh tế, ngời ta thờng dựa vào tiêu kinh tế nh: Giá trị thu nhập ròng, tỷ suất thu hồi vốn bên trong, tỷ lệ lợi ích thu vốn đầu t Thông thờng giá trị lớn hiệu kinh tế dự án cao Câu hỏi ôn tập: Các tài liệu cần thu thập khảo sát để quy hoạch hệ thống Thuỷ lợi 386 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi Quy hoạch thuỷ lợi nêu nội dung quy hoạch Thuỷ lợi Các bớc quy hoạch thuỷ lợi Các nguyên tắc chung quy hoạch sử dụng nguồn nớc Các nguyên tắc chung tính toán cân nớc quy hoạch thuỷ lợi Cách xác định trình yêu cầu nớc tổng hợp hệ thống thuỷ lợi tổng hợp lợi dụng Các nội dung phơng pháp tính toán kinh tế dự án quy hoạch hệ thống thuỷ lợi 386 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi Ti liệu kham khảo Bộ môn Thuỷ nông Giáo trình Thuỷ nông tập I NXB Nông thôn Hà Nội, 1970 Bộ Nông Nghiệp Phát triển Nông thôn átlát công trình thuỷ lợi tiêu biểu Việt Nam Hà Nội, 2003 Bộ Nông Nghiệp Phát triển Nông thôn Chiến lợc phát triển thuỷ lợi đến năm 2020 Hà Nội, 2004 Bùi Hiếu Kỹ thuật tới cho số lơng thực hoa mầu NXB Nông nghiệp Hà Nội, 1994 Bùi Hiếu, Lê Thị Nguyên Kỹ thuật tới cho số công nghiệp NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2004 Bùi Hiếu Công nghệ tới đại tiết kiệm nớc Khoa sau đại học, Đại học Thuỷ lợi 2002 Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế TCXDVN 285: 2002 Công trình thủy lợi cho vùng thủy sản (tiếng Nga) NXB Công nghiệp thực phẩm Matxcova, 1978 Cơ giới hóa tới (tiếng Nga) NXB Nông nghiệp Matxcova, 1990 10 Đại học Vũ Hán - Trung Quốc Giáo trình Thủy nông NXB Thủy lợi Điện lực Trung Quốc, 1985 1995 11 Hệ thống kênh tới - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4118 - 85 12 Kỹ thuật tới phun ma (tiếng Trung) NXB Khoa học Trung Quốc, 1992 13 Kỹ thuật tới nhỏ giọt (tiếng Trung) NXB Khoa học Trung Quốc, 1987 14 Kỹ thuật công trình tới tiêu (tiếng Trung) tập NXB Khoa học Trung Quốc, 1997 15 Lê Sâm Kỹ thuật tới tiết kiệm nớc NXB Nông nghiệp, 2002 16 Lê Sâm Thuỷ nông Đồng sông Cửu long NXB Nông nghiệp, 1996 17 Ngô Trí Viềng nnk Công trình hệ thống thủy nông NXB Nông nghiệp 1992 18 Nguyễn Quang Đoàn Nguyên lý thiết kế hệ thống tới Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đà Nẵng - 1998 19 Nguyễn Tài Giáo trình Thuỷ lực NXB Xây dựng, 1995 20 Nguyễn Tuấn Anh - Tống Đức Khang Các phơng pháp tính toán quy hoạch hệ thống thủy lợi NXB Nông nghiệp, 2004 Tài liệu tham khảo 387 21 Phạm Ngọc Hải, Tống Đức Khang, Phạm Việt Hoà, Lê Thị Nguyên Phần VIII - Thuỷ lợi với sản xuất lúa Việt Nam - Cây lúa Việt Nam Thế kỷ 20, tập III NXB Nông nghiệp, 2003 22 Phan Khánh Sơ thảo lịch sử Thuỷ lợi Việt Nam NXB Khoa học kỹ thuật, 1981 23 Quy phạm thiết kế công trình tới tiêu NXB Kế hoạch Trung Quốc, 1990 24 Quy trình tới tiêu cho lúa số trồng cạn, QT-NN-TL-9-78 25 Quy hoạch tổng thể đồng sông Hồng WB, 1993 26 Quy hoạch tổng thể đồng sông Cửu Long NEDECO, 1993 27 Sổ tay Thủy lợi NXB Nông nghiệp 1970 28 Sổ tay thiết kế thủy công (bản dịch) Học viện Thủy lợi Hoa Đông - Trung Quốc, 2003 29 Sổ tay thiết kế Trạm bơm (tiếng Nhật dịch qua tiếng Trung) NXB Nông nghiệp Trung Quốc, 1998 30 Tập thể tác giả Sổ tay kỹ thuật trồng công nghiệp NXB Nông nghiệp, 1978 31 Tống Đức Khang Bài tập Thủy nông NXB Nông nghiệp, 1995 32 Tới (tiếng Nga) NXB Nông nghiệp Matxcova, 1990 33 Tới tiết kiệm nớc NXB Đại học Vũ Hán - Trung Quốc, 1999 34 Vũ Văn Tảo Nguyễn Cảnh Cầm Thuỷ lực tập I, II, III NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, 1978 35 A.M Michael Irrigation Theory and Practice Vani Education Book New Delhi, India, 1985 36 ASAE Technical Editor James A, Basselman, 1983 37 B.A.Stewart and D.R.Nislsen Irrigation of agricultural crops Madison, Wisconsin USA, 1990 38 Bueck DA, Nakayama PS Trickle irrigation Water quality, Jur Agricultural Water Management, 1979 39 FAO Irrigation and Drainage Paper 29 Water quality for agriculture Rome 1976 40 FAO Irrigation and Drainage paper 24 Guidelines for predicting crop water requirement Rome, 1984 41 FAO Irrigation and Drainage paper 56 Crop evapotranspiration, Guidelines for computing crop water requirements Rome, 1998 42 FAO investment centre technical paper 3/1 Design and operation of irrgation systems for smallholder agriculture in South Asia Rome, 1986 43 FAO Project Report Cropwater Requirement and Water quality 1978 388 Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi 44 Farouk, A Hasen PhD Water quality for Micro Irrigation Irrigation Journal May, June, 1998 45 Herman J.Finkel CRC Handbook of Irrigation Technology, Volume II Royal Netherlands Government 46 Homer W.Parker, P.E Wastewater systems engineering Prentice - Hall, Inc, Englewood Cliffs, New Jersey 47 H.P Ritzema Drainage Principles and Applications International Institute for Land Reclamation and Improvement, P.O.Box 45, 6700 AA Wageningen, The Netherlands, 1994 48 Jack Keller and Ron D.Bliesner Sprinkle and Trickle irrigation Van Nostrand Reinhold New York 49 Jan van schilfgaarde Drainage for Agriculture Madison, Wisconsin USA, 1974 50 J.R.Rydzewski Irrigation Development Planning Chichester - New York - Brisbane Toronto - Singapore 51 L.S.Pereira, B.J Van den Broek, P.Kabat and R.G.Allen Crop - Water - Simulation Models in Practice Wageningen Pers, Wageningen, 1995 52 M.E Jensen Design and Operation of Farm Irrigation System 53 On-Farm Irrigation Committee of the Environmental and Water Resourcec Institute Selection of Irrigation Methods for Agriculture American Society of Civil Engineers, Virginia 20191-4400 54 Richard H Cuenca Irrigation system Design: An Engineering approach Prentice Hall, New Jersey 07632 55 Rydzewski Irrigation Development Planning: An Introductionforr Engineers John Wiley and Son Ltd New York USA, 1987 56 USDA Agricultural Information Bulletin 283, 1984 57 Ven Te Chow, Ph.D Open - Channel Hydraulic McGraw- Hill Book Company, INC, New York, 1959 58 WYNN R.Walker Gaylord V.Skogerboe Surface irrigation Theory and practice Prentice - Hall, Inc, Englewood Cliffs, New Jersey 07632 389 Tài liệu tham khảo Giáo trình Quy hoạch v thiết kế hệ thống thủy lợi Chịu trách nhiệm xuất bản: bùi hữu hạnh Biên tập: Trịnh Kim ngân Chế điện tử: vũ hồng Sửa in: Trần Hằng Thu nguyễn minh Hằng Đỗ Thanh Hơng Trình bày bìa: nguyễn hữu tùng In 500 khổ 19 ì 27cm, Xởng in Nhà xuất Xây dựng Giấy chấp nhận đăng ký kế hoạch xuất số 142-2006/CXB/75-10/XD ngày 24/02/2006 In xong nộp lu chiểu tháng 4/2006 Giáo trình Quy hoạch v thiết kế hệ thống thủy lợi (tập I) Chịu trách nhiệm xuất bản: bùi hữu hạnh Biên tập: Trịnh Kim ngân Chế điện tử: vũ hồng Sửa in: Trần Hằng Thu nguyễn minh Hằng Đỗ Thanh Hơng Trình bày bìa: nguyễn hữu tùng In 500 khổ 19 ì 27cm, Xởng in Nhà xuất Xây dựng Giấy chấp nhận đăng ký kế hoạch xuất số 142-2006/CXB/75-10/XD ngày 24/02/2006 In xong nộp lu chiểu tháng 4/2006 [...]... 12 i 2 j+ j+ hi 1 2 ( ) ( ) C h ij+1 + C h ij 2 j+ 1 j+ 1 2 K h i +1 + K h i 2 = 2 j+ 1 j+ 1 2 K h i + K h i1 2 = 2 = h ij+1 + h ij 2 V i các giá trị trên sau khi đồng nhất và biến đ i phơng trình (2.20) sẽ trở thành phơng trình đ i số của h ij+1 E i h ij+11 + Fi h ij+1 + G i h ij++11 = H i V i: Ei = 1 K 12 i 2 Gi = j+ 1 K 12 i+ 2 Fi = K j+ 1 2 1 i+ 2 j+ +K 1 2 1 i 2... h i1 K ( h ) 1 1 i+ i z z z 2 2 z z 1 1 K 12 i+ 2 j+ K z 1 1 K 12 i 2 j+ z Thay các giá trị trên vào phơng trình (2.19) ta sẽ có: j+ Ci 1 2 j+ h j +1 h j +1 j + h j+1 h j +1 h ij+1 h ij i 1 = K 12 i +1 2 i K 12 i 2 i i + t z z 2 2 1 1 K 1 2 1 i+ 2 j+ K z 1 2 1 i 2 j+ (2.20) 40 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy l i trong đó: i = 1, 2, , N; j = 1, 2, , M j+ Ta lấy: C i 1 2 = 1 K 12 i+ ... có quan hệ v i độ ẩm; h - áp lực nớc trong đất; z - biểu thị độ sâu lớp đất nghiên cứu; t - biểu thị th i gian Phơng trình (2.13) n i rõ sự thay đ i theo chiều sâu và th i gian của độ ẩm trong đất trong quá trình ngấm của nớc t i từ trên mặt đất Để gi i phơng trình (2.13) ta cần xác định i u kiện ban đầu và i u kiện biên 1 i u kiện ban đầu: Trớc khi ma hoặc t i, độ ẩm ban đầu của đất t i là 0 Do... Quan hệ giữa D ( ) v i cờng độ thấm hút (i) : i = ( S 0 ) 1 2 t D V i hệ thức (2.17) ta sẽ tìm đợc sự phân bố của độ ẩm trong đất sau khi t i theo th i gian và theo chiều sâu 0 0 S t1 t2 Độ sâu z B t3 B B t4 B B t5 B B B 38 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy l i Hình 2.10: Sự phân bố của độ ẩm theo phẫu diện đất t i sau khi t i [35] d) Vận động của nớc trong i u kiện khống chế mực nớc ngầm Khi mực... t i trên các lo i đất Bảng 2.10 - Theo nồng độ mu i hòa tan Lo i nớc Nồng độ (g/l) Nớc ngọt < 1 H i mặn 1ữ5 Mặn nhẹ 5 ữ 10 Mặn 10 ữ 30 Mặn nặng 30 ữ 80 Thích hợp cho t i là lo i có nồng độ mu i từ 1 ữ 5 g/l 46 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy l i Tùy i u kiện và khả năng thiết bị đo đạc để chọn các chỉ tiêu đánh giá đã nêu trên Câu h i ôn tập: 1 Hãy phân tích ảnh hởng của nớc đ i v i cây trồng và. .. nhiều th i gian - Phơng pháp xác định bằng áp lực kế (Tensiometer) Chơng 2 - Quan hệ đất - nớc và cây trồng, nguyên lý i u tiết nớc ruộng - Phơng pháp xác định bằng Ohm kế Hình 2.1: Quan hệ giữa độ ẩm và sức giữ ẩm của đất a) Phơng pháp đo bằng áp lực kế (Tensiometer Richards) Cấu tạo: Gồm ba bộ phận là bình xốp, ống chứa nớc, áp lực kế 23 24 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy l i Hình 2.2: Tensiometer... mùn và nhiệt độ của nớc trong đất Chơng 2 - Quan hệ đất - nớc và cây trồng, nguyên lý i u tiết nớc ruộng 33 Về quan i m nhạy cảm đ i v i thực vật, ng i ta chia làm nớc nhạy cảm và không nhạy cảm Nớc nhạy cảm biểu thị sự chênh lệch giữa độ ẩm t i đa và hệ số héo Nớc không nhạy cảm bao gồm giữa nớc liên kết và một phần nhỏ nớc mao quản, tơng ứng giữa hệ số héo và hệ số hút nớc Ngo i những kh i niệm... + rC i 1 2 1 1 j+ 1 j+ j+ H i = rC i 2 h ij + z K 12 K 12 i i+ 2 2 r= z 2 t (2.21) Chơng 2 - Quan hệ đất - nớc và cây trồng, nguyên lý i u tiết nớc ruộng 41 Phơng trình (2.21) là phơng trình đ i số, cho biến i biến đ i từ 1, 2, , N ta sẽ lập hệ phơng trình đ i số tuyến tính và sẽ gi i gần đúng theo phơng pháp gi i tích ta sẽ có h ij+1 ở các độ sâu lớp đất khác nhau theo các bớc th i gian t... phục đợc nhợc i m của thiết bị trên Bouyoucos đã nghiên cứu chế tạo lo i thiết bị này Cấu tạo: gồm ba bộ phận chính 1 Ohm kế; 2 Một hộp xốp; 3 Hai dây n i v i hai i n cực Chơng 2 - Quan hệ đất - nớc và cây trồng, nguyên lý i u tiết nớc ruộng 25 Nguyên lý: Dựa trên quan hệ giữa i n trở và áp lực giữ ẩm trong đất, mà độ ẩm của đất l i quan hệ v i áp lực giữ ẩm Quan hệ này đợc thể hiện ở bảng 2.1... hệ đất - nớc và cây trồng, nguyên lý i u tiết nớc ruộng 43 < 0 - Biểu hiện rõ tình trạng thiếu nớc, ph i có biện pháp công trình t i; > 0 - Biểu hiện rõ tình trạng d nớc, cần có gi i pháp tiêu nớc 2.4.2 Chất lợng nớc t i Đất v i nớc t i cho cây trồng ngo i kh i lợng nớc cần thiết còn ph i bảo đảm chất lợng nớc Chất lợng nớc thờng đợc đánh giá qua các chỉ tiêu: Nhiệt độ, chất lơ lửng và độ khoáng ... chuyên gia nớc quy hoạch thiết kế nh hệ thống thuỷ l i Bắc Hng H i xây dựng năm 1957 có giúp đỡ chuyên gia Trung Quốc, đến tự quy hoạch thiết kế hệ thống thuỷ l i vừa lớn có diện tích t i, tiêu hàng... t i liệu quan trọng việc quy hoạch, thiết kế, quản lý, khai thác hệ thống công trình t i Dựa vào t i liệu yêu cầu nớc nguồn nớc đồng th i sở i u kiện tự nhiên khu vực mà quy hoạch bố trí hệ thống. .. kế hoạch hạn chế đợc nạn x i mòn, rửa tr i làm tho i hóa đất Để đề xuất phơng án quy hoạch tính toán thiết kế đợc hệ thống công trình hợp lý, đ i h i ng i làm công tác quy hoạch thiết kế hệ thống