thiet ke tram bom tieu la tien

Các chỉ tiêu chính về dân cư được ghi trong bảng dưới đây: Bảng 1.8: Bảng kê dân số, số lao động khu La Tiến với toàn huyện 2 Dân sống bằng nông nghiệp Người 82.340 27.241 Phần lớn người

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I 5

TÌNH HÌNH CHUNG 5

1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HỆ THỐNG 5

1.1.1.Vị trí địa lý 5

1.1.2.Đặc điểm địa hình 5

1.1.3 Đất đai thổ nhưỡng 6

1.1.4 Điều kiện khí tượng 6

1.1.5 Điều kiện thủy văn 8

1.1.6 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 9

1.1.7 Nguồn vật liệu xây dựng 10

1.1.8 Tình hình giao thông 10

1.2 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ 11

1.2.1 Đặc điểm dân số 11

1.2.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp, phân bố các loại cây trồng và thời vụ 11

1.2.3.Các ngành sản xuất khác 13

1.2.4 Phương hướng phát triển kinh tế của khu vực 14

CHƯƠNG II 15

HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH 15

2.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THUỶ LỢI 15

2.2 TÌNH HÌNH ÚNG HẠN TRONG KHU VỰC VÀ NGUYÊN NHÂN 16

2.3 BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI VÀ NHIỆM VỤ TRẠM BƠM ĐẦU MỐI 17

CHƯƠNG III 19

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 19

3.1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TRẠM BƠM VÀ BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 19

3.2 XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH, TẦN SUẤT THIẾT KẾ 20

3.2.1.Xác định cấp công trình 21

3.2.2 Xác định tần suất thiết kế 21

3.3 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ THUỶ VĂN KHÍ TƯỢNG 21

3.3.1 Mục đích, ý nghĩa và phương pháp tính 21

3.3.2 Tính các lượng mưa thiết kế 25

3.3.3 Phân phối mưa trận và mưa vụ thiết kế 32

3.3.4 Tính các mực nước thiết kế 35

3.3.5 Phân phối mực nước vụ thiết kế 44

3.4 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG TRẠM BƠM 46

3.4.1 Tính toán hệ số tiêu 46

3.4.2 Tính toán lưu lượng tiêu 52

3.4.3 Xác định Q tk , Q max , Q min cho trạm bơm 53

CHƯƠNG IV 54

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BƠM 54

4.1 THIẾT KẾ KÊNH DẪN, KÊNH THÁO 54

4.1.1 Thiết kế kênh dẫn 54

4.1.2 Thiết kế kênh tháo và các công trình tiêu năng 58

4.2 TÍNH TOÁN CÁC MỰC NƯỚC 64

4.2.1 Xác định các mực nước bể hút 64

4.2.2 Xác định các mực nước bể tháo 66

4.3 TÍNH TOÁN CÁC CỘT NƯỚC CỦA TRẠM BƠM 66

4.3.1 Xác định cột nước thiết kế H tk 67

4.3.2 Xác định cột nước lớn nhất trong trường hợp kiểm tra Hmaxkt 67

4.3.3 Xác định cột nước nhỏ nhất trong trường hợp kiểm tra Hminkt 67

4.4 CHỌN MÁY BƠM, ĐỘNG CƠ KÉO MÁY BƠM, TÍNH CAO TRÌNH ĐẶT MÁY 68

4.4.1 Chọn máy bơm 68

4.4.2 Tính toán cao trình đặt máy 70

4.4.3 Chọn động cơ 74

4.4.4 Phân tích lựa chọn phương án 75

4.5.THIẾT KẾ NHÀ MÁY 77

4.5.1 Chọn loại nhà máy 77

4.5.2 Cấu tạo và kích thước các bộ phận công trình nhà máy bơm 79

4.5.3 Tính toán các kích thước chủ yếu của nhà máy 88

4.6 THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH NGOÀI NHÀ MÁY 93

4.6.1 Thiết kế bể hút 93

4.6.2 Xác định kích thước ống đẩy 96

4.6.3 Thiết kế bể tháo 97

4.7 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ TRONG NHÀ MÁY 104

4.7.1 Hệ thống bơm nước và bơm dầu 104

4.7.2 Hệ thống tiêu nước trong nhà máy 104

4.7.3 Hệ thống thông gió trong nhà máy 108

4.7.4 Hệ thống cứu hoả 113

4.7.6 Các thiết bị đo lường thuỷ lực 115

CHƯƠNG V 116

THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỆN 116

5.1 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY HỆ THỐNG ĐIỆN 116

5.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN CAO ÁP 116

5.2.1 Chọn máy biến áp 116

5.2.2 Chọn dây dẫn cao thế 117

5.2.3 Chọn thiết bị đóng ngắt và bảo vệ chính 119

5.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN HẠ ÁP 121

5.3.1 Chọn dây dẫn động lực 121

5.3.2 Các thiết bị đóng cắt và bảo vệ 123

5.3.3.Các thiết bị phân phối điện 124

CHƯƠNG VI 126

TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH 126

6.1 MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN 126

6.2 TÀI LIỆU DÙNG CHO TÍNH TOÁN 126

6.2.1.Tài liệu địa chất thuỷ văn và địa chất công trình 126

6.2.2.Tài liệu về công trình và tải trọng 126

6.3 TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 126

CHƯƠNG VII 142

TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG NHÀ MÁY 142

7.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 142

7.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 142

7.2.1 Tải trọng mái 142

7.2.2 Tải trọng bản thân khung 144

7.2.3 Tải trọng gió tác dụng lên khung 144

7.2.4 Tải trọng của dầm cầu trục 145

7.2.5 Tải trọng của cầu trục và máy bơm khi cẩu máy 145

7.2.6 Xác định các tổ hợp tải trọng 146

7.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG KHUNG 146

7.4 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP 148

7.4.1 Cơ sở lý thuyết 148

7.4.2 Trình tự tính toán 148

CHƯƠNG VIII 158

TÍNH TOÁN KINH TẾ 158

8.1 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG XÂY DỰNG 158

8.2 TÍNH DỰ TOÁN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 165

8.2.1 Dự toán phần xây dựng công trình 165

8.2.2 Dự toán phần đất 169

8.2.3 Dự toán phần điện 169

8.2.4 Dự toán phần cơ khí 170

8.2.5 Xác định dự toán xây dựng công trình 171

8.3 TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG TIÊU THỤ HÀNG NĂM 173

8.4.TÍNH CHI PHÍ QUẢN LÝ HÀNG NĂM 174

8.4.1 Chi phí sữa chữa thường xuyên 174

8.4.2 Chi phí sửa chữa lớn 175

8.4.3 Chi phí tiền lương C tl 175

8.4.4 Chi phí điện năng C đn 175

8.4.5 Chi phí khác C k 175

8.5.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CÔNG TRÌNH 176

8.5.1 Tính tổng thu nhập thuần tuý tăng thêm khi có dự án 176

8.5.2 Xác định các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế của dự án 177

8.5.3 Đánh giá tác động môi trường 179

KẾT LUẬN 180

LỜI MỞ ĐẦU

Phù Cừ là một huyện nằm ở phía Nam của tỉnh Hưng Yên, với tập quán sản xuất lâu đời là cây lúa nước nên vấn đề cung cấp và tiêu nước cho cây trồng là hết sức quan trọng Khu vực La Tiến với diện tích khoảng 2030ha ở phía Nam của huyện Phù Cừ là khu vực trọng điểm phát triển nông nghiệp của huyện Với ba mặt giáp sông và hệ thống sông ngòi nội đồng khá dày nên việc cung cấp nước tưới khá thuận lợi Tuy nhiên, đây là khu vực chiêm trũng nên vấn đề tiêu thoát nước vào mùa mưa lũ gặp nhiều khó khăn Mặc dù vùng đã xây dựng rất nhiều trạm bơm như

Ba Đông, Trần Thông, Quan Ải, La Tiến (cũ),… nhưng các trạm bơm đó hầu hết được xây dựng đã lâu không đáp ứng được yêu cầu tiêu thoát nước cho khu vực Vào vụ mùa ( tháng 6 đến tháng 10) thời tiết mưa nhiều, lúc này mực nước sông lại lên cao nên không thể tiêu tự chảy được gây úng ngập nghiêm trọng, điều đó đã ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất cây trồng cũng như cuộc sống của người dân

Từ hiện trạng úng ngập đó nên vấn đề cấp thiết đặt ra là tiêu nước cho khu vực trong mùa mưa lũ, lấy lại những diện tích đất mất trắng do úng ngập, đảm bảo hoạt động sản xuất của người dân Do đó, việc xây dựng trạm bơm La Tiến mới để thay thế trạm La Tiến cũ đóng vai trò quan trọng và cấp thiết

Với đề tài thiết kế trạm bơm tiêu La Tiến – Hưng Yên dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Dương Thanh Lượng cùng các thầy giáo trong bộ môn em đã hoàn thành đề tài của mình sau 14 tuần Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và quý báu đó

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót, em kính mong được sự chỉ bảo của thầy giáo, cô giáo để giúp cho đồ án của em được hoàn thiện hơn

Địa giới hành chính giáp 6 tỉnh, thành phố là:

Phía bắc giáp tỉnh Bắc Ninh

Phía tây bắc giáp thành phố Hà Nội

Phía đông giáp tỉnh Hải Dương

Phía nam giáp tỉnh Thái Bình

Phía tây giáp tỉnh Hà Tây

Khu tiêu La Tiến thuộc địa phận xã Nguyên Hoà, huyện Phù Cừ, tỉnh Hưng Yên Huyện Phù Cừ nằm ở phía đông nam của tỉnh, phía Bắc giáp huyện Ân Thi, phía Nam ngăn cách với tỉnh Thái Bình bởi sông Luộc, phía Đông giáp tỉnh Hải Dương, phía Tây giáp huyện Tiên Lữ Có 14 đơn vị hành chính, gồm 13 xã và 1 thị trấn với tổng diện tích 93,82 km2 Lưu vực tiêu La Tiến gồm 6 xã: Nguyên Hoà, Tống Trân, Minh Tiến, Tiên Tiến, Nhật Quang và Tam Đa với tổng diện tích là 2030ha ( trong đó có 1529,5 ha đất canh tác)

1.1.2.Đặc điểm địa hình

Nhìn chung cao độ tự nhiên của huyện Phù Cừ không đều, cao, thấp xen kẽ nhau phức tạp Cắt ngang qua huyện Phù Cừ là đường 38B và sông Hòa Bình có cao độ xu hướng dốc về 2 phía; phía Bắc dốc về sông Cửu An, phía Nam dốc về sông Hiệp Hòa và sông Nghĩa Trụ Khu vực 3 trạm bơm Đình Cao, Quang Yên và Đồng Lang thôn Đoàn Đào là những khu vực cao cục bộ, còn các khu vực 4 xã Nam Phù Cừ và một phần xã Tống Phan, Quang Hưng , Minh Tân và Minh Hoàng

là khu vực trũng

Phân diện tích theo cao độ:

Cao độ mặt ruộng trung bình của huyện là từ (+1,8)m đến (+2,0)m là 4612ha – chiếm 53%, cao độ trũng dưới (+1,5) là 2510ha – chiếm 28,9%, cao độ cao cục bộ

từ (+2,5)m trở lên là 838ha – chiếm 9,6% Với đặc điểm cao độ địa hình trên, theo tài liệu quy hoạch thủy lợi đến năm 2010 mực nước tiêu tự chảy tại cống Chày là (+2,56)m thì toàn bộ diện tích trong toàn huyện Phù Cừ không tiêu tự chảy được mà phải tiêu bằng động lực với hệ số tiêu thiết kế qTK = 5,56l/s/ha

Khu Tiêu La Tiến có cao độ thay đổi Từ (+1,6)m đến (+2,5)m, thuỷ thế thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam Với đặc điểm địa hình đó rất thuận lợi cho việc tiêu nước ra sông Luộc

1.1.3 Đất đai thổ nhưỡng

Theo tài liệu của phòng nông nghiệp & phát triển nông thôn và phòng địa chính huyện Phù Cừ thì ruộng đất trong khu vực thuộc dạng đất phù sa không được bồi đắp màu nâu nhạt Thành phần cơ giới là đất thịt nặng trung bình đến thịt nặng, độ pH= 4÷5,5 Loại đất này có khả năng cải tạo để thích hợp với sự sinh trưởng của cây trồng Vùng đất trũng yếm khí chiếm khoảng 20÷ 30% diện tích cần phải cải tạo bằng biện pháp thuỷ lợi kết hợp với các biện pháp khác nhằm nâng cao hệ số quay vòng của đất

1.1.4 Điều kiện khí tượng

* Nhiệt độ không khí (ToC):

Khu vực La Tiến thuộc Phù Cừ, Hưng Yên nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ nên mang đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa: nóng, ẩm, mưa nhiều Nhiệt độ hằng năm chia ra làm 2 mùa rõ rệt: mùa nóng và mùa lạnh Nhiệt độ trung

nhất trong năm, trung bình nhiệt độ trên dưới 29oC, cao nhất vào khoảng 39,4oC và

khu vực được thể hiện trong bảng 1.1 sau:

Bảng 1.1: Nhiệt độ trung bình các tháng khu vực

Số giờ nắng trung bình hàng năm khoảng 16001700 giờ Trong đó, các tháng mùa hè là các tháng nóng nhất trong năm ( trung bình khoảng 200 giờ ) Các tháng

II, III là tháng có số giờ nắng ít nhất ( chỉ đạt khoảng 3040 giờ mỗi tháng)

* Độ ẩm không khí:

và đầu mùa đông là thời kỳ khô hanh nhất trong năm Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm thể hiện trong bảng 1.2 sau:

Bảng 1.2: Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm

Bốc hơi trung bình nhiều năm đo bằng ống Piche (Z, mm) Theo số liệu thống

kê nhiều năm lượng bốc hơi bình quân nhiều năm của toàn vùng đạt khoảng 900mm Các tháng đầu mùa mưa ( từ tháng V đến tháng VII) là các tháng có lượng bốc hơi lớn nhất trong năm Các tháng mùa xuân ( từ tháng II đến tháng IV ) là các tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất và độ ẩm tương đối cao Lượng bốc hơi trung bình tháng thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.3: Lượng bốc hơi trung bình tháng nhiều năm

do đó yêu cầu tiêu nước trong thời gian mưa bão rất cấp thiết đối với vùng Tốc độ gió trung bình nhiều năm của vùng được thể hiện trong bảng 1.4 sau:

Bảng 1.4: Tốc độ gió trung bình tháng nhiều năm

Tháng

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm V(m/s) 2,1 2,0 1,9 2,1 2,1 1,8 2,0 1,6 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9

Bảng 1.5: Hướng gió và tốc độ gió mạnh nhất tháng

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

- N: Hướng Bắc; - S: Hướng Nam;

- E: Hướng Đông; - W: Hướng Tây

* Mưa:

Theo tài liệu thống kê của trạm Tiên Lữ ta có: Lượng mưa trung bình nhiều

năm của vùng khoảng 1370 mm, lượng mưa phân bố không đồng đều và chia ra làm

2 mùa rõ rệt Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa chiếm tới

80÷85% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm

sau Lượng mưa các tháng trong năm của vùng được thể hiện theo bảng 1.6 sau

Bảng 1.6: Lượng mưa các tháng trong năm

1.1.5 Điều kiện thủy văn

Huyện Phù Cừ có mặt giáp sông: Phía Bắc và phía Đông bao bọc bởi sông Cửu

An và sông Tây Nam Kẻ Sặt, phía Nam là sông Luộc Các sông còn lại thuộc hệ

thống thủy nông Bắc Hưng Hải Đây là nguồn cung cấp nước tưới chính và hệ

thống dẫn nước tiêu tự chảy qua Neo ra cống Cầu Xe – An Thổ, chế độ mực nước

này phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình điều hành đóng mở các cống trong hệ thống

công trình như: Cống Xuân Quan, cống Tranh, Cống Neo và Cầu Xe – An Thổ

Trong các sông đã nêu thì sông Luộc có vai trò đặc biệt quan trọng với lưu vực La

Tiến Trạm đo mực nước của sông này được đặt tại cống Nhâm Lang thôn Nhâm

Lang xã Tân Tiến Hưng- Hà Thái Bình K10+ 700 đê hữu sông Luộc Theo tài liệu

của Ban phòng chống lụt bão thì sông luộc có các mức nước báo động cần chú ý:

Formatted: Centered

Cấp I : +3,20 m

Cấp II : +4,00 m

Cấp III : +4,70 m

Trong nội đồng có các sông chảy qua như:

- Sông Sậy la Tiến: B = 4,0m, cao trình đáy +0,5m;

- Sông Thống Nhất: B = 5,0m, cao trình đáy -0,5m;

- Sông Đoàn Kết: B = 5,0m, cao trình đáy -0,5m;

- Sông Quyết Thắng: B = 3,0m, cao trình đáy -0,5m

Các sông trên tạo thành mạng lưới dẫn nước tưới, tiêu của khu vực qua các cống điều tiết như: cống Cầu Tràng, Cống Thơn, cống Sậy, cống Chày và cống Vang2…

1.1.6 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

Điều kiện địa chất: Theo tài liệu khảo sát địa chất ngày 14/06/1998 tại vị trí đặt nhà máy bơm, bể tháo và cống xả thì nền nhà máy và nền cống từ mặt đất đến độ sâu thăm dò(14m) cấu tạo gồm 6 lớp sau đây:

Lớp 1: Đất đắp đê, ngăn cách giữa sông và đồng thuộc loại Á sét có màu xám

nhạt, thành phần không đồng chất; có lẫn các chất hữu cơ là các đoạn rễ cây mục màu xám đen, độ chặt không đồng đều, có nhiều lỗ hổng tại chỗ tiếp xúc giữa các cục đất đắp Trạng thái từ dẻo vừa đến dẻo cứng Lớp này chỉ phân bố dọc theo bờ

đê tại vị trí nền cống xả và đường xóm

Lớp 2: Đất trồng trọt, bao phủ toàn bộ khu ruộng cấy Đất thuộc loại á sét có

màu nâu xám, trong đất có lẫn chất hữu cơ là rễ cây và thân cỏ, lúa mục Đất khô ở trạng thái xốp, chiều dày không đều nhau, thay đổi từ 0,2 đến 0,25m Khi xây dựng công trình, lớp này phải được bóc bỏ toàn bộ

Lớp 3: Thuộc loại đất á sét, nằm kề dưới lớp đất thổ nhưỡng có màu xám sẫm,

khi khô có màu xanh nhạt Trong đất có lẫn chất hữu cơ là các vỏ sò, hến, các loại thân cành cây mục, thành phần tương đối đồng nhất Trạng thái chuyển từ dẻo mềm đến dẻo chảy; chiều dày trung bình khoảng 2,5m, đáy lớp ở cao trình -0,3 đến -0,6m Đất có cường độ yếu, khoan xuống nhanh và nhẹ nhàng; khi xây dựng phải

xử lí

Lớp 4: Đất á cát(cát pha) nằm kề dưới lớp thứ 3 Đất có màu xám nâu, trong

đất có lẫn chất hữu cơ là vỏ sò, hến, các loại thân cành mục, thành phần đồng nhất Trạng thái dẻo bão hoà nước Mặt lớp có cao trình -0,3m; đáy lớp ở cao trình -5,4m,

chiều dày trung bình là 5m Lớp này có cường độ tốt hơn 3 lớp trước song vẫn thuộc loại mềm yếu, khi đào móng vào nó sẽ phát sinh hiện tượng cát chảy

Lớp 5: Đất á sét xám đen Trong đất có lẫn rất nhiều vỏ sò, hến màu xám trắng

Mặt lớp ở cao trình (-5,2)m; đáy lớp ở cao trình (-10,2)m; chiều dày trung bình của lớp là 5m Đất ở trạng thái dẻo chảy, cường độ mềm yếu, khoan xuống nhanh và dễ dàng Tuy nhiên lấy mẫu thí nghiệm rất khó khăn, mẫu lấy được phần nào bị biến dạng, không hoàn chỉnh

Lớp 6: Đất sét màu xám xanh, xám trắng thành phân tương đối đồng nhất

Trạng thái từ dẻo đến mềm vừa, cường độ càng xuống sâu càng tăng, khoan càng khó khăn Lớp này nằm sâu dưới đất, mặt lớp không bằng phẳng Dưới đây là bảng thống kê các chỉ tiêu cơ lí chủ yếu của các lớp đất:

Bảng 1.7 : Các chỉ tiêu cơ lí của đất

1.1.7 Nguồn vật liệu xây dựng

Cách công trình không xa có nhiều lò gạch thủ công đủ sản lượng cho việc xây dựng nhà máy bơm Đá các loại có thể mua từ mỏ đá Kim Môn- Hải Dương; cát vàng có thể mua từ Chí Linh; xi măng mua từ Hoàng Thạch; sắt thép mua từ thị xã Hưng Yên vận chuyển qua đường 39B Nguyên liệu thô như gỗ, cát, vôi có thể lấy

từ địa phương hoặc các vùng lân cận

1.1.8 Tình hình giao thông

Đường bộ từ đường 381 chạy từ thị xã Hưng Yên qua thị trấn Trần Cao sang tỉnh Hải Dương vào vị trí công trình khoảng 10km đã được rải đá dăm cấp phối Đường rộng khoảng 5m đủ cho các phương tiện vận tải vận chuyển vật liệu đến khu vực thi công Các tuyến đường liên huyện 200, 201 và tuyến đường đê sông Luộc

đã được cứng hoá bằng bêtông átphan, mặt đường tuy không rộng nhưng có thể đáp ứng được yêu cầu vận chuyển nguyên vật liệu và các thiết bị đến vị trí công trường xây dựng Bên cạnh đó có thể tận dụng tuyến đường thuỷ sông Luộc để vận chuyển cát, đá, sỏi, tới vị trí công trình

1.2 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ

1.2.1 Đặc điểm dân số

Theo số liệu điều tra gần đây nhất thì dân số khu vực La Tiến vào khoảng

29.000 người Các chỉ tiêu chính về dân cư được ghi trong bảng dưới đây:

Bảng 1.8: Bảng kê dân số, số lao động khu La Tiến với toàn huyện

2 Dân sống bằng nông nghiệp Người 82.340 27.241

Phần lớn người dân sống bằng nông nghiệp, nên việc xây dựng trạm bơm đảm

bảo yêu cầu tiêu cho vùng là yêu cầu cấp thiết và có ảnh hưởng lớn tới năng suất

cây trồng Phần lớn các xã đều có trường cấp I, II khang trang đáp ứng yêu cầu

phòng học cho con em người dân Dịch vụ y tế tương đối tốt, bước đầu đáp ứng yêu

cầu chăm sóc sức khoẻ cho người dân trong khu vực

1.2.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp, phân bố các loại cây trồng và thời vụ

Sản xuất nông nghiệp là một hoạt động sản xuất chủ yếu của vùng, trong đó lúa

là cây trồng chính, ngoài ra vùng còn trồng một số loại cây khác như: Lạc, đay, ngô,

khoai, và nhiều loại cây vụ đông khác Theo tài liệu có được năng suất cây trồng

một số loại cây chủ yếu của vùng năm năm gần đây thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.9 Năng suất các loại cây trồng chính ( bình quân 5 năm gần đây)

TT Loại cây trồng Đơn vị Toàn huyện Khu La Tiến

Trong đó, thời vụ gieo trồng và cách chăm sóc các loại cây đó như sau:

- Trà xuân trung: (30-35%), gieo từ 5-15/12, cấy từ 10-25/2 Bằng các giống: C70; nếp (TK90), P4

- Trà xuân muộn: (30-35%) gieo mạ xuân từ 25/1-5/2, cấy xong trong tháng 2, gieo vãi từ 5-15/2 Bằng các giống: CR203; lúa Trung Quốc(Tạp Giao 1-5; Khâm dục; Lưỡng Quảng; Kháng Dân 18; Ải hoà thành….) Nếp(352,415) RN 11…

+ Trà lúa mùa trung 55-60% DT, gieo mạ 10-20/6, cấy trước 15/7 để trồng cây

vụ đông Các giống cấy là: CR203, lúa Trung Quốc; Nếp (352 415, TK90); X21 C70; P4…

+ Trà lúa mùa muộn và chân trũng (10%) Gieo từ 25-30/5, cấy từ 1-10/7, bằng các giống: Mộc tuyền, Nếp cái hoa vàng, Tám Xoan; U20…

- Bón lót toàn bộ phân chuồng + lân + 30-40% lượng đạm

- Bón thúc đợt 1: 50% lượng đạm + 50% lượng Kali, sau cấy 10-15 ngày, kết hợp làm cỏ sục bùn

- Bón thúc đợt 2: toàn bộ số phân còn lại sau cấy 1 tháng

Làm đất dừ nhuyễn đúng kỹ thuật, thường xuyên giữ đủ nước cho lúa từ 5-10

cm

Tưới tiêu theo phương pháp khoa học chưa được áp dụng Khu La Tiến tiêu bằng động lực còn rất hạn chế

* Phòng trừ các đối tượng sâu bệnh chính

- Vụ chiêm xuân: bệnh đạo ôn, khô văn, sâu rầy nâu, cuốn lá, đục thân 2 chấm,

bọ xít, bọ trĩ…

- Vụ mùa: bệnh khô vằn, sâu đục thân, cuốn lá, rầy nâu, bọ xít xanh và dài

- Diệt trừ chuột phá mạ và lúa

2 Cây mầu + cây công nghiệp ngắn ngày

Chủ yếu là phát triển mở rộng diện tích cây vụ đông

- Cây khoai lang: trồng trong tháng 9;

- Cây đỗ tương: trồng cuối tháng 9 đến 10/10;

- Cây khoai tây: trồng từ 20/10-15/1;

- Các cây rau màu khác: trồng từ tháng 9 đến trung tuần tháng 10, tuỳ theo nhu cầu thị trường (su hào, cải bắp, súp nơ, bí ngô,…)

3 Các công thức luân canh

Lúa xuân – lúa mùa – cây vụ đông (ngô, khoai, đỗ tương, rau màu);

Lúa mùa – cây vụ đông – cây vụ xuân (lúa – dưa chuột xuân – dưa chuột đồng); Lúa – Hành – bí xanh - đỗ tương;

Lúa – hành – dưa hấu - đỗ tương

1.2.3.Các ngành sản xuất khác

Bên cạnh sản xuất nông nghiệp, người dân nơi đây còn phát triển một số ngành như: Tiểu thủ công nghiệp ( lò gạch, lò gốm, ngói…), nuôi trồng thuỷ sản, chăn nuôi… Nghề chăn nuôi tuy mới chỉ được chú ý trong vài năm gần đây nhưng số lượng các đàn gia cầm, gia súc ( lợn ) tăng lên rất nhanh Nuôi trồng thuỷ sản trong khu vực tương đối phát triển; vùng có khoảng 18.5 ha ao hồ thả cá và diện tích này

có thể mởi rộng thêm nếu có các biện pháp cải tạo hệ thống kênh mương Ngành tiểu thủ công nghiệp của vùng phát triển tương đối nhanh, các lò gạch, ngói được xây dựng ngày càng nhiều và đáp ứng phần nào nhu cầu xây dựng của vùng Huyện Phù Cù là một những khu vực nằm trong mục tiêu phát triển công nghiệp thủ công sản xuất gạch của tỉnh Trong đó việc tích cực áp dụng công nghệ lò đứng liên hoàn của LHQ giúp đỡ nhằm đảm bảo chất lượng, tiết kiệm tài nguyên đồng thời không làm ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp của vùng Ngày nay đời sống của người dân dần được cải thiện với việc phát triển một số ngành thủ công khác như: gỗ nứa, thêu tranh xuất khẩu, khảm trai trên gỗ mỹ nghệ, may gia công khăn mặt xuất khẩu Đáng chú ý, làng nghề thêu tranh thôn Hoàng Xá (Tiên Tiến) tuy chưa thành

làng nghề nhưng đã thu hút gần 500 lao động nông nhàn với mức thu 500 - 600 nghìn đồng/người/tháng

1.2.4 Phương hướng phát triển kinh tế của khu vực

Với tổng số dân khoảng 29.000 người trong đó có tới 27.500 người hoạt động sản xuất trong ngành nông nghiệp (94,82%), do đó phát triển nông nghiệp vẫn là mục tiêu chính của vùng Thế mạnh của vùng là các loại đất sử dụng cho trồng lúa

và màu luân canh Hiện nay thế mạnh vượt trội của huyện là cây vải, cây vải lai đã được mở rộng trên 200 ha và chủ yếu là diện tích vườn tập trung ở Tam Đa, Tiên Tiến, Minh Tiến Riêng Tam Đa, cây vải đang được đưa vào thâm canh ở 42 dự án trang trại VAC, Như vậy vấn đề được đặt ra là mở rộng các diện tích đất nông nghiệp đã có, đảm bảo cung cấp đầy đủ nước tưới, tiêu thoát nước úng cho cây trồng, phấn đấu để vùng có sản xuất nông nghịêp dẫn đầu toàn huyện Từ năm

2001, Phù Cừ đã triển khai phát triển ngành nghề tiểu thủ công nghiệp theo phương châm "cấy nghề vào làng" Trong bối cảnh "3 không": không nghề truyền thống, không vùng nguyên liệu, không cơ sở vật chất, bước đầu phải từng bước xoay xở

"liệu cơm gắp mắm" Qua học hỏi kinh nghiệm từ các vùng lân cận như Hà Tây, Hải Dương, Ninh Bình, huyện đã nghiên cứu, cân nhắc hiệu quả các mô hình, vận dụng điều kiện cụ thể từng địa phương, rồi lựa chọn nghề mây tre đan, thêu ren để tận dụng nguồn nhân lực, giảm chi phí đầu tư, tránh ô nhiễm môi trường phấn đấu đưa kinh tế của huyện đi lên

CHƯƠNG II

HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH

2.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THUỶ LỢI

Huyện Phù Cừ là khu vực trũng so với các huyện khác trong tỉnh, nên vấn đề tiêu nước cho khu vực là một yêu cầu rất cấp thiết Trong huyện đã xây dựng nhiều

Tuy nhiên, ruộng đất của khu vực tiêu La Tiến là rất thấp (+1.6)m đến (+2.5)m Vụ mùa từ tháng 6 đến tháng 10 mưa nhiều, lúc này mực nước sông lại lên cao nên không thể tiêu tự chảy được gây úng ngập nghiêm trọng Trạm bơm La Tiến cũ không đảm bảo được yêu cầu tiêu thoát nước cho vùng bởi những tồn tại sau:

tài liệu thu thập được thì trạm bơm La Tiến cũ được xây dựng cách đây rất lâu, do

đó số máy làm việc chỉ còn là 7 máy và làm việc với 75% công suất thiết kế Mỗi khi vận hành động cơ và máy bơm phát ra tiếng kêu to và nhanh chóng làm nóng động cơ, nguyên nhân chủ yếu là do các thiết bị máy bơm và động cơ đã hoạt động quá lâu và thường xuyên không được bảo dưỡng đúng quy trình Các thiết bị trong nhà trạm như: hệ thống cứu hỏa, hệ thống cầu trục đều đã hỏng hóc và không sử dụng được nữa Hệ thống nước kỹ thuật không còn tác dụng do máy bơm không sử dụng được Hệ thống bơm dầu thay vào đó là bơm bằng tay Hệ thống tiêu nước khi cần thiết phải tiêu thì dùng máy bơm di động tiêu tạm thời Hệ thống thông gió gặp vấn đề khi mưa do các cửa gỗ đã mục nát, khi mưa to nước mưa hắt vào trong nhà máy làm công nhân rất khổ cực che chắn động cơ tránh nước làm ướt động cơ Hệ thống đo lường tuy còn hoạt động được nhưng kết quả không chính xác Thiết bị chống sét còn hoạt động nhưng do được xây dựng lâu năm nên thép không tránh khỏi gỉ do vậy hoạt động kém tác dụng

Về các công trình thủy công của cụm công trình đầu mối La Tiến đã bị xuống cấp trầm trọng như: bể hút, bể xả và kênh hút, kênh xả nối tiếp Bể hút bị bùn cát bồi lấp trong bể Lưới chắn rác hỏng do vậy khi tiêu rác trên sông tiêu đổ về làm ách tắc dòng chảy và làm tăng tổn thất cột nước, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tiêu Khi thiết kế kênh hút hình thang nhưng qua quá trình hoạt động mặt cắt kênh đã bị biến dạng do sạt lở hai bên bờ và bùn cát lắng đọng rất nhiều ngay trong kênh khi kênh đang hoạt động về mùa lũ, làm cho quá trình tiêu gặp khó khăn Kênh xả cũng như kênh hút đã sạt lở hai bên bờ, bùn cát lắng đọng trong kênh rất nhiều khi vận hành

Cống qua đê La Tiến hoạt động hiệu quả đã thấp dần do các thiết bị như cách cống, dàn phai, pôlăng đã gỉ, hoạt động rất khó khăn và nước rò rỉ nhiều vì thiết bị chống rò hư hỏng nặng

Hệ thống công trình thủy lợi ngoài cụm công trình đầu mối thì tại khu vực này còn có hệ thống kênh mương và các công trình trên kênh hoàn chỉnh Các trục sông tưới tiêu chính như sông Sậy La Tiến, sông Thống Nhất, sông Đoàn Kết, sông Hiệp Hòa đã cung cấp đầy đủ nước tưới cho khu vực cũng như tiêu phần nào lượng mưa trên lưu vực La Tiến Các cống điều tiết hoạt động hiệu quả do vậy vấn đề còn lại

về hệ thống kênh mương và các công trình trên kênh là nạo vét và tu sửa thường xuyên tạo điều kiện làm việc tốt khi vào vụ

2.2 TÌNH HÌNH ÚNG HẠN TRONG KHU VỰC VÀ NGUYÊN NHÂN

Về tưới: Với 4 mặt giáp sông của huyện Phù Cừ trong đó có 3 sông thuộc hệ thống Bắc Hưng Hải, đây là nguồn cung cấp nước tưới chính qua cống Xuân Quan Mực nước trên các sông phụ thuộc vào quá trình đóng mở cống Xuân Quan do đó khu vực hầu hết là được tưới

Về tiêu: Cao độ mặt ruộng trung bình của huyện là từ (+1,8)m đến (+2,0)m là 4612ha – chiếm 53%, cao độ trũng dưới lên là 2510ha – 28,9%, cao độ cao cục bộ

từ (+2,5)m trở lên là 838ha – chiếm 9,6% Với đặc điểm cao độ địa hình trên, theo tài liệu quy hoạch thủy lợi đến năm 2010 mực nước tiêu tự chảy tại cống Chày là (+2,56)m thì toàn bộ diện tích trong toàn huyện Phù Cừ không tiêu tự chảy được mà phải tiêu bằng động lực Mặt khác, theo văn bản số 149 TB/KH ngày 17-3-1993 của

Bộ trưởng Bộ Thủy lợi phê duyệt quy hoạch tổng thể, xác định những định hướng liên quan đến phương án quy hoạch thuỷ lợi bổ sung của các huyện trong khu vực Bắc Hưng Hải và chỉ rõ: Phù cừ là huyện phải tiêu úng hoàn toàn bằng động lực, hệ

số tiêu Qti= 5,5 l/s/ha

Theo thực tế theo dõi công trình tiêu La Tiến chỉ tiêu được hàng năm là 30÷40% diện tích canh tác Tình hình ngập úng của khu vực trong những năm gần đây được thể hiện trong bảng 2.1 sau

Bảng 2.1 Diễn biến ngập úng hàng năm

Năm Loại diện tích Đv Khu La Tiến

Diện tích khô hạn của khu vực theo số liệu thống kê diện tích úng, hạn bình quân 8 năm từ năm 1990 đến năm 1997 là khoảng 476ha

2.3 BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI VÀ NHIỆM VỤ TRẠM BƠM ĐẦU MỐI

Để giải quyết vấn đề tiêu cho khu vực cần thực hiện một số biện pháp công trình thuỷ lợi sau:

- Hoàn thiện hệ thống kênh mương từ công trình đầu mối tới mặt ruộng, tu bổ, sửa chữa các công trình trên kênh, các công trình điều tiết,…tạo điều kiện thuận lợi cho việc tưới chủ động và tiêu được triệt để

- Xây dựng mới công trình đầu mối La Tiến nhằm mục đích tiêu thoát nước triệt để cho lưu vực 6 xã kể trên

- Xây dựng kế hoạch cung cấp nước hay tiêu thoát nước cho phù hợp với thời

vụ cây trồng, đáp ứng đầy đủ yêu cầu tưới, tiêu nhằm tăng năng suất cây trồng trong vùng, nâng cao đời sống của nhân dân

Nhiệm vụ của công trình đâu mối:

Công trình đầu mối trạm bơm tiêu La Tiến có nhiệm vụ tiêu cho một khu vực rộng 2030ha của 6 xã: Nguyên Hòa, Tống Trân, Minh Tiến, Tiên Tiến, Nhật Quang

và Tam Đa (Trong đó có 1529,5ha là diện tích canh tác) Đây là vùng khép kín bao

quanh bởi đường liên xã Phan Xá – Đình Cao ( Phú Bắc) Đê sông Luộc và sông Tây Kẻ Sặt ( phía Nam ) và phía Tây dọc theo sông Hiệp Hoà đến Vuông Phan

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN

3.1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TRẠM BƠM VÀ BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

Vị trí đặt trạm bơm ảnh hưởng tới khả năng hoạt động của trạm bơm, sự an toàn của công trình và chi phí cho công trình Vị trí đặt trạm bơm phụ thuộc nhiều điều kiện như: mục đích sử dụng trạm bơm, nguồn nước, địa hình khu vực và địa chất nền

Trong đó, điều kiện địa chất công trình cần phải được chú ý thích đáng khi chọn vị trí đặt trạm bơm vì nền móng công trình tốt hay xấu sẽ ảnh hưởng tới giá thành xây dựng, các biện pháp kỹ thuật thi công và ổn định của công trình sau khi xây dựng

Trạm bơm tiêu phải đặt ở vị trí có cao trình thấp để thu được toàn bộ nước từ các kênh tiêu, đồng thời khối lượng đào kênh tiêu ít nhất Vị trí đặt phải thích hợp với việc phân khu tiêu nước, giảm bớt năng lượng tiêu thụ, các công trình bố trí không chồng chéo lên nhau…

Nên chọn ở chỗ nước bơm ra có mực nước thấp, nước tiêu ra nhanh, không làm dâng mực nước khu tiêu sẽ ảnh hưởng đến việc tiêu nước các khu vực khác

Ổn định về mặt xói lở và bồi lắng Đảm bảo chống lũ cho động cơ tức cao trình sàn động cơ phải cao hơn mực nước lũ từ 0,5m trở lên Để việc vận chuyển giao thông dễ dàng, giảm khối lượng đào đắp và thông gió tự nhiên thì cao trình sàn động cơ phải cao hơn mặt đất tự nhiên từ 0,2 ÷ 0,3m

Khối lượng xây dựng công trình nhỏ, giảm vốn đầu tư ban đầu nhưng vẫn đảm bảo tính kỹ thuật cao

Ngoài ra khi cần chú ý tới các điều kiện thi công thuận lợi, lắp ráp thiết bị,đường vận chuyển, mạng lưới điện Và mặt bằng thi công rộng rãi, lợi dụng công trình cũ đã có như kênh mương, cầu máng Giảm nhỏ tối đa mức chi phí bồi thường thiệt hại do xây dựng công trình

Trên cơ sở đó và kết hợp với tài liệu nghiên cứu về tình hình địa chất của khu vực đó được khảo sát từ trước thì nền trạm bơm cũ La Tiến được xây dựng trong đê

của đất phù sa không được bồi đắp hàng năm Như vậy nếu trạm bơm La Tiến xây dựng mới sẽ được xây dựng trên nền của trạm cũ thì sẽ lợi dụng được những thuận lợi như:

Nền cũ đã tương đối ổn định do các công trình đã được xây dựng từ trước

Vị trí này có trạm đo nước cách khoảng 6 km về phía thượng lưu, mực nước dễ dàng đo được

Hệ thống đê ở đoạn này ổn định và đảm bảo an toàn khi thi công

Đường giao thông đi vào công trình tương đối thuận lợi, đồng thời gần khu dân

cư và một số khu vực sản xuất tiểu thủ công nghiệp

Lợi dụng được các công trình trên kênh, hệ thống kênh mương dẫn tới khu vực trạm bơm cũ

Vậy với phương án đặt vị trí trạm bơm như trên không những có thể đảm bảo

an toàn cho công trình vì nằm trong đê, trên nền đã được xử lý còn giúp giảm chi phí trong quá trình thi công công trình

Công trình đầu mối gồm có các hạng mục công trình :

6

Trong đó:

- 1: kênh dẫn; - 4: Ống đẩy;

- 2: Bể hút; - 5: Bể tháo;

- 3: Nhà máy; - 6: Cống qua đê

3.2 XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH, TẦN SUẤT THIẾT KẾ

3.2.1.Xác định cấp công trình

Công trình đầu mối trạm bơm La Tiến có nhiệm vụ tiêu nước cho diện tích 2030ha của 6 xã theo thuyết minh ở trên, căn cứ theo tiêu chuẩn TCXDVN 285 –

2002 bảng 2.1 cấp thiết kế của công trình theo năng lực phục vụ, công trình trạm

bơm La Tiến thuộc công trình cấp III

3.2.2 Xác định tần suất thiết kế

Dựa vào cấp công trình đã xác định ở mục (3.2.1) trên đây căn cứ vào tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXSVN285-2002, phụ lục (4.1) và (4.2), (4.3) và phụ lục (4.4) ứng với công trình cấp III, xác định được các chỉ tiêu tần suất thiết kế như sau:

- Tần suất mưa thiết kế : 10%;

- Lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra công trình (phụ lục 4.2): + Tần suất thiết kế ( tương ứng với chu kỳ lặp lại ): Ptk = 1 % ( 100); + Tần suất kiểm tra ( tương ứng với chu kỳ lặp lại ): Pkt = 0.2%(500);

- Tần suất mực nước lớn nhất ngoài sông nhận nước tiêu: 10%

3.3 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ THUỶ VĂN KHÍ TƯỢNG 3.3.1 Mục đích, ý nghĩa và phương pháp tính

1 Mục đích, ý nghĩa

Các yếu tố khí tượng thủy văn là các thông số đầu vào để từ tính toán các thông

số thiết kế và kiểm tra quy mô kích thước công trình và các phương án thiết kế Khi tính toán các thông số đó nếu thiên lớn dẫn tới quy mô, kích thước công trình lớn gây lãng phí, ngược lại nếu thiên nhỏ có thể không đáp ứng được nhu cầu và ảnh hưởng tới sự an toàn của công trình việc tính toán các yếu tố khí tượng thuỷ văn có một vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế các công trình thuỷ lợi

Các yếu tố khí tượng thuỷ văn cần tính toán ở đây bao gồm các lượng mưa thiết

kế và các loại mực nước thiết kế

2 Phương pháp tính

Các yếu tố khí tượng thủy văn được xác định theo phương pháp phân tích thống

kê trên cơ sở số liệu đo được nhiều năm Trình tự xác định như sau:

a Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

Chọn liệt số liệu thống kê tương ứng X ( Xmax, X1ngàymax, X3ngàymax, X5ngàymax,

Xvụ, H1ngàymax, H3ngàymax, H5ngàymax, Hvụ) bằng cách mỗi năm lấy một số liệu trong liệt năm đo đạc Trong đó:

X1ngàymax - Lượng mưa một ngày lớn nhất trong năm;

X3ngàymax - Lượng mưa tổng 3 ngày lớn nhất trong năm;

X5ngàymax - Lượng mưa tổng 5 ngày lớn nhất trong năm;

Hmax: Mực nước lớn nhất trong năm;

H1ngàymax - Mực nước trung bình ngày lớn nhất trong năm;

H3ngàymax - Mực nước trung bình 3 ngày lớn nhất trong năm;

H5ngàymax - Mực nước trung bình 5 ngày lớn nhất trong năm;

Hvụ - Mực nước trung bình vụ của năm

Sắp xếp số liệu theo thứ tự giảm dần (từ lớn đến nhỏ)

Tính tần suất kinh nghiệm Pi theo công thức:

%100

*1n

i

Pi



Trong đó:

i - Số thứ tự của số liệu thống kê tương ứng trong bảng sau khi xắp xếp;

n - Số năm của liệt số liệu

Chấm các điểm có toạ độ (Xi, Pi) lên giấy tần suất ta được các điểm tần suất kinh nghiệm

b Vẽ đường tần suất lý luận

Đường tần suất lý luận là đường tần suất được vẽ từ một hàm phân bố xác suất nào đó, thực chất là một số mô hình phân phối xác suất được sử dụng nhiều trong

thuỷ văn có một số đặc điểm phù hợp với tính chất vật lý của hiện tượng thủy văn

Có 3 phương pháp vẽ đường tần suất lý luận

- Trong trường hợp có điểm đột xuất không xử lý được và thường cho kết quả thiên nhỏ khi tính toán các đặc trưng thống kê (do sai số của phép tính tổng thay cho tích phân)

- Thực tế cho thấy đường tần suất lý luận vẽ theo phương pháp này thường nằm cách xa điểm tần suất kinh nghiệm nên không thể dùng làm công cụ kéo dài đường tần suất kinh nghiệm được Nguyên nhân chính là do các tham số thống kê tính theo các công thức này mắc phải sai số, đặc biệt là trị số Cs, còn X, Cv tuy cũng có sai

số nhưng thường nằm trong phạm vi cho phép

- Phương pháp này chỉ cho độ chính xác tốt trong trường hợp chuỗi số thống kê

Xi đủ dài: Xi > 20 trị số

* Phương pháp đường thích hợp: Cơ sở của phương pháp này cho rằng không nhất thiết phải quá lệ thuộc vào công thức tính các thông số thống kê, cũng như các điều kiện hạn chế về toán học của đường tần suất lý luận mà có thể thay đổi các số đặc trưng thống kê trong chừng mực nhất định sao cho đường tần suất lý luận là thích hợp nhất với các điểm kinh nghiệm

+ Ưu điểm: Các bước tính toán đơn giản, cho khái niệm trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lý điểm đột xuất

+ Nhược điểm: Việc đánh giá tính phù hợp giữa đường tần suất lý luận và đường tần suất kinh nghiệm còn phụ thuộc vào chủ quan người vẽ, nhất là ở phần kéo dài

* Phương pháp 3 điểm: Cũng giống như phương pháp đường thích hợp, nhưng để tránh tính, X, Cs, Cv từ tài liệu thực đo cũng như thử dần thường mất nhiều thời gian phương pháp 3 điểm vẫn lấy sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận với các điểm tần suất kinh nghiệm làm chuẩn mực song khác ở chỗ các thông số thống kê,

X,Cs, Cv tính được theo 3 điểm chọn trước, với mỗi loại đường tần suất lý luận có công thức và biểu tính khác nhau

+ Ưu điểm: Tính toán các tham số nhanh, đơn giản và phù hợp hơn

+ Nhược điểm: Phương pháp chỉ thích ứng với Cv nhỏ, khi Cv lớn đường lý luận thường nằm xa các điểm kinh nghiệm Ngoài ra do trước tiên phải vẽ đường tần suất kinh nghiệm để chọn điểm nên kết quả cũng phụ thuộc vào chủ quan người

vẽ

Lựa chọn phương pháp tính: Qua phân tích ưu, nhược điểm của các công thức tính đường tần suất lý luận, đường tần suất kinh nghiệm nhận thấy trong ba phương pháp vẽ đường lý luận trên nhận thấy phương pháp thích hợp có nhiều ưu điểm, do

đó lựa chọn phương pháp thích hợp để vẽ đường tần suất lý luận Trình tự tính toán

như sau:

Dựa vào liệt số liệu thống kê đã có như giới thiệu ở trên, tính các tham số thống

kê theo phương pháp Thích hợp bằng các công thức sau:

n

XX

(

)XX

n

1 i

3 i

XCv)3n

(

)XX(Cs

X - Trị số bình quân của đại lượng thống kê cần tính toán;

Xi - Giá trị của đại lượng thống kê năm thứ i;

n - Số năm của chuỗi số liệu, n =21 năm;

Cv - Hệ số phân tán;

Cs - Hệ số thiên lệch

Dựa vào các thông số này, sử dụng công thức phân phối xác suất của Pearson III để tính toạ độ của đường tần suất lý luận Từ tần suất P tra phụ lục I trong giáo trình Thuỷ văn công trình được trị số Kp, với

- Cách 1: Sử dụng bảng tra lập sẵn ở phụ lục 2 giáo trình Thuỷ văn công trình;

- Cách 2: Sử dụng các phần mềm tính toán Ở đây, sử dụng cách thứ 2 và dùng phần mềm “TSTV 2002“ (của Bộ môn Tính toán Thuỷ văn, ĐHTL)

Sau khi vẽ được đường tần suất lý luận của đại lượng X cần xác định, ứng với

mỗi tần suất P tra ra được giá trị Xp tương ứng

Với các bước thực hiện như trên sẽ xác định được các lượng mưa và mực nước ứng với các tần suất thiết kế

3.3.2 Tính các lượng mưa thiết kế

Trận mưa thiết kế được chọn với giả thiết là hệ thống công trình được xây dựng hoàn toàn có đủ khả năng thoả mãn các mục tiêu đó định ra (kỹ thuật và kinh tế) và đáp ứng được với trận mưa đó

Một trận mưa thiết kế được đặc trưng bởi các yếu tố: tần suất mưa, tổng lượng mưa, thời gian mưa, dạng đường quá trình mưa (phân bố mưa) theo thời gian Lượng mưa được sử dụng trong tính toán hệ số tiêu là lượng mưa của các trận mưa rào X1ngày max, X3ngàymax, X5ngàymax ứng với tần suất thiết kế Dựa vào đặc điểm khí hậu của khu tiêu La Tiến, lượng mưa ứng với tần suất thiết kế được dùng phục vụ cho việc lập kế hoạch chạy máy Sử dụng phương pháp Thích hợp để tính toán như

đã trình bày ở trên và phần mền tính toán thuỷ văn thu được kết quả tính mưa như sau:

1 Lượng mưa một ngày lớn nhất X 1ngàymax

Số liệu tính toán và kết quả vẽ đường tần suất X3ngàymax thể hiện ở hình vẽ 3.3.1

và các bảng tính 3.1 và 3.2 sau

2 Lượng mưa 3 ngày lớn nhất X 3ngàymax

Số liệu tính toán và kết quả vẽ đường tần suất X3ngàymax thể hiện ở hình vẽ 3.3.2

và các bảng tính 3.3 và 3.4

3 Lượng mưa 5 ngày lớn nhất X5ngàymax

Số liệu tính toán và kết quả vẽ đường tần suất X5ngàymax thể hiện ở hình vẽ 3.3.3

và các bảng tính 3.5 và 3.6 sau

Hình 3.3.1 Đường tần suất mưa 1ngày max

Hình 3.3.2 Đường tần suất mưa 3ngày max

Hình 3.3.3 Đường tần suất mưa 5ngày max

Hình 3.3.4 Đường tần suất mưa

Bảng 3.1.Bảng kết quả tính toán tần suất kinh nghiệm mưa 1ngày max

Bảng 3.2 Bảng kết quả tính toán tần suất lý luận mưa 1ngày max

Bảng 3.3 Kết quả tính toán tần suất kinh nghiệm mưa 3ngày max

Bảng 3.4 Kết quả tính toán tần suất lý luận mưa 3ngày max

Bảng 3.5 Kết quả tính toán tần suất kinh nghiệm mưa 5ngày max

Bảng 3.6 Kết quả tính toán tần suất lý luận mưa 5 ngày max

Bảng 3.7 Kết quả tính toán tần suất kinh nghiệm mưa vụ

Bảng 3.8 Kết quả tính toán tần suất lý luận mưa vụ

Qua kết quả tính toán ở trên có lượng mưa X1ngàymax, X3ngàymax, X5ngàymax, Xvụ

ứng với các tần suất thể hiện trong bảng 3.9 sau

Bảng 3.9 Lượng mưa X 1ngàymax , X 3ngàymax , X 5ngàymax , X vụ ứng với các tần suất thiết kế

3.3.3 Phân phối mưa trận và mưa vụ thiết kế

1 Phân phối mưa trận thiết kế

Quy mô kích thước công trình không những phụ thuộc vào lượng mưa mà còn phụ thuộc vào đường quá trình mưa hay phân phối mưa, vì vậy phân phôi mưa là một trong những chỉ tiêu quan trọng cần xác định trong thiết kế công trình tiêu Để xác định phân phối mưa sử dụng phương pháp mưa điển hình Tiêu chuẩn để chọn trận mưa điển hình là :

- Lượng mưa của trận mưa điển hình phải bằng hoặc xấp xỉ bằng lượng mưa của trận mưa thiết kế: Xtk Xdh;

- Trận mưa điển hình phải là trận mưa đã xảy ra trong thực tế (Có trong liệt quan trắc);

- Đường quá trình lượng mưa có dạng phân phối bất lợi (cho hệ số tiêu lớn, mô hình mưa bất lợi là mô hình mưa có vị trí ngày mưa lớn nhất nắm ở phía cuối)

 Phân phối mưa trận tần suất 10%

+ Phân phối mưa trận 3 ngày max: Theo bảng 3.9, lượng mưa 3 ngày max ứng

max

3ngày

nhận thấy năm 1994 có trận mưa 3 ngày max từ ngày 26 đến 31 tháng VIII tương đối phù hợp với điều kiện để chọn phân phối trận mưa điển hình Nên ta chọn trận mưa 3 ngày max năm 1994 làm phân phối trận mưa 3 ngày max điển hình

4,335

85,279X

XK

dh max 3

% 10 max 3

+ Phân phối mưa trận 5 ngày max: Theo bảng 3.9 lượng mưa 5 ngày max ứng

với tần suất 10% là 10 %

max ngày 5

nhận thấy năm 1994có trận mưa 5 ngày max từ ngày 27 đến ngày 31 tháng VIII tương đối phù hợp với điều kiện để chọn phân phối trận mưa điển hình Nên ta lấy trận mưa 5 ngày max năm 1994 làm phân phối trận mưa 5 ngày max điển hình Kết quả thể hiện ở bảng 3.10

4,342

61,337X

XK

dh max 5

% 10 max 5

Bảng 3.10 Mô hình mưa trận tần suất 10%

Ngày

Mưa trận điển hình Phân phối mưa trận tần suất 10%

3 ngày max 5 ngày max

3 ngày max 5 ngày max

2 Phân phối mưa vụ thiết kế

* Tần suất 10%: Theo bảng 3.9 lượng mưa vụ ứng với tần suất 10%: 10 %

vu

X = 1147.04 mm, đối chiếu với tài liệu mưa trạm Tiên Lữ nhận thấy năm 1994 có mưa

vụ tương đối phù hợp với điều kiện để chọn phân phối mưa điển hình Nên ta chọn mưa vụ năm 1996 làm phân phối mưa vụ điển hình Kết quả thể hiện ở bảng 3.11

2,1037

04,1147

35,792

Bảng 3.11 Bảng phân phối mưa vụ ứng với tần xuất 10%

Ngày Mưa vụ năm điển hình Mưa vụ ứng với tần suất 10%

VII VIII IX X XI VII VIII IX X XI

Bảng 3.12 Bảng phân phối mưa vụ ứng với tần suất 50%

Ngày Mưa vụ năm điển hình Mưa vụ ứng với tần suất 50%

VII VIII IX X XI VII VIII IX X XI

3.3.4 Tính các mực nước thiết kế

Mực nước và quá trình mực nước sông có ảnh hưởng tới quy mô, kết cấu, chế

độ vận hành trạm bơm Xác định các mực nước để xác định các loại cột nước của

máy bơm trong phương án thiết kế phải đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật ( máy bơm vận hành ổn định trong quá trình bơm nước), đồng thời phải đảm bảo tiêu chuẩn về mặt kinh tế ( giảm nhỏ giá trị đầu tư xây dựng công trình và chi phí ) Ngoài ra còn làm tài liệu xác định vị trí đặt trạm bơm và các công trình khác

Trên sông Luộc gần trạm bơm tiêu La Tiến có 2 trạm đo mực nước là trạm Triều Dương và trạm Nhâm Lang, hai trạm này đều do tổng cục KTTV quản lý, chất lượng tài liệu đo đạc tốt

Trạm thuỷ văn Thời gian

quan trắc

Toạ độ

Ghi chú Kinh độ Vĩ độ

Triều Dương 1962 - 1997 20o39’ 106o07’30’’

Cách trạm bơm La tiến 15.7km về phía thượng lưu

Nhâm Lang 1962 - 1988 20o38’30’’ 106o12’49’’

Cách trạm bơm La Tiến 4.2km về phía thượng lưu

Để tính toán được các mực nước thiết kế tại vị trí công trình căn cứ vào tài liệu mực nước đo được tại trạm Triều Dương ( 1965 – 1977 ) và trạm Nhâm Lang ( 1962-1988) xây dựng quan hệ ZTD ~ ZNL Từ đó tính được độ dốc mặt nước sông Luộc theo phương pháp tỉ lệ đường thẳng:

Trong đó :

- ZNL : Mực nước trên sông Luộc tại vị trí trạm Nhâm Lang;

- ZDC : Mực nước trên sông Luộc tại trạm Triều Dương;

- i : Độ dốc đường mặt nước sông Luộc;

- L : Khoảng cách từ trạm Triều Dương đến trạm Nhâm Lang, L= 11,5km

Theo tài liệu thu được ta có độ dốc mặt nước sông Luộc JH = 7*10-5

Cũng như việc tính toán mưa, việc tính toán mực nước được làm tương tự và được tính toán bằng phần mềm tính toán tần suất “TSTV 2002”

Thu được kết quả tính toán các mực nước bình quân 1 ngày max, 3 ngày max, 5 ngày max tại các trạm đo mực nước

a Mực nước 1 ngày lớn nhất: Z1ngàymax

Số liệu và kết quả vẽ đường tần suất Z1ngàymax thể hiện ở hình 3.3.5 và các bảng 3.14 và 3.15 Mực nước Z1ngàymax ứng với các tần suất thiết kế thể hiện ở bảng 3.13

b Mực nước 3 ngày lớn nhất: Z3ngàymax

Số liệu và kết quả vẽ đường tần suất Z3ngàymax thể hiện ở hình vẽ 3.3.6 và các bảng tính 3.16 và 3.17 Mực nước Z3ngàymax ứng với các tần suất thiết kế thể hiện ở bảng 3.13

c Mực nước 5 ngày lớn nhất: Z5ngàymax

Số liệu và kết quả vẽ đường tần suất Z5ngàymax thể hiện ở hình vẽ 3.3.7 và các bảng tính 3.18 và 3.19 Mực nước Z5ngàymax ứng với các tần suất thiết kế thể hiện ở bảng 3.13

d Mực nước vụ: Zvụ

Số liệu và kết quả vẽ đường tần suất Zvụ thể hiện ở hình vẽ 3.3.8 và các bảng tính 3.20 và 3.21 Mực nước Zvụ ứng với các tần suất thiết kế thể hiện ở bảng 3.13 Với phương pháp tỉ lệ đường thẳng như trên ta chuyển mực nước Triều Dương theo độ dốc mặt nước trên về vị trí xây dựng công trình, với L = 15.7km, kết quả thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.13 Các mực nước sông Luộc ứng với các tần suất thiết kế tại trạm Triều

Dương và tại La Tiến

701.5

689 670.7

665.5 654.1 637.5 351.1 309.7

591.6 579.1 560.8

555.6 544.2 527.6 199.8 241.2

Hình 3.3.5 Đường tần suất mực nước H max trạm Triều Dương

Hình 3.3.6 Đường tần suất mực nước H 3ngày max trạm Triều Dương

Hình 3.3.7 Đường tần suất mực nước H 5ngày max trạm Triều Dương

Hình 3.3.8 Đường tần suất mực nước vụ trạm Triều Dương

Bảng 3.14 Kết quả tính toán tần suất kinh nghiệm mực nước H max trạm Triều Dương

Bảng 3.15 Kết quả tính toán tần suất lý luận mực nước H max trạm Triều Dương