ĐỀ TÀI QUY HOẠCH THỦY LỢI KHU BÌNH MINH A. TÀI LIỆU TÍNH TOÁN. I. Tình hình chung. 1. Điều kiện tự nhiên. a) Vị trí địa lý. Khu vực Bình Minh là một vùng thuộc trung du Bắc Bộ Phía Bắc và Tây Bắc giáp dãy núi Chư Pây Phía Đông giáp quốc lộ số 3 Phía Nam và Tây Nam giáp sông Bình Lương b) Địa hình khu vực. Căn cứ vào bản đồ địa hình khu vực đã cho sinh viên phân tich các mặt như:cao độ lớn nhất, cao độ nhỏ nhất, cao độ trung bình về hướng dốc, về tính chất địa hình… c) Tình hình khí hậu . + Nhiệt độ: Khu vực Bình minh thuộc vùng khí hậu tương đối ấm áp, theo tài liệu quan trắc nhiều năm: Nhiệt độ trung bình nhiều năm: 240 C Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất: 280 C Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhât: 210 C
Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước ĐỀ TÀI QUY HOẠCH THỦY LỢI KHU BÌNH MINH A TÀI LIỆU TÍNH TOÁN I Tình hình chung Điều kiện tự nhiên a) Vị trí địa lý - Khu vực Bình Minh vùng thuộc trung du Bắc Bộ - Phía Bắc Tây Bắc giáp dãy núi Chư Pây - Phía Đông giáp quốc lộ số - Phía Nam Tây Nam giáp sông Bình Lương b) Địa hình khu vực Căn vào đồ địa hình khu vực cho sinh viên phân tich mặt như:cao độ lớn nhất, cao độ nhỏ nhất, cao độ trung bình hướng dốc, tính chất địa hình… c) Tình hình khí hậu + Nhiệt độ: Khu vực Bình minh thuộc vùng khí hậu tương đối ấm áp, theo tài liệu quan trắc nhiều năm: - Nhiệt độ trung bình nhiều năm: 240 C SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 1/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước - Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất: 280 C - Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhât: 210 C + Bốc Theo tài liệu quan trắc khu vực: Luợng bốc trung bình nhiều năm 900mm Nhưng diễn biến bốc tháng năm ta thấy sau:Từ tháng đến tháng 12 lượng bốc trung bình tháng khoảng 90mm, từ tháng đến tháng lượng bốc có giảm hơn, lượng bốc trung bình thời kỳ: 60mm + Mưa Khu vực Bình Minh mang tính chất mưa vùng đồng trung du Bắc Bộ, lượng mưa hàng năm tương đối lớn phân bố không theo tháng năm Lượng mưa trung bình nhiều năm là: 1.700mm lượng mưa tập ttrung từ tháng đến tháng 10 chiếm khoảng 80% lượng mưa năm, từ tháng 11 đến tháng mưa nên thường gây hạn hán nghiêm trọng thời gian + Gió, bão Khu vực Bình Minh chịu ảnh hưởng gió mùa, gió Đông Nam mùa hạ thường gây mưa nhiều, gió Đông Bắc mùa đông mang theo khí lạnh nên có ảnh hưởng phần đến sinh trưởng trồng Bão thường xuất từ tháng đến tháng ,cấp gió có tới cấp 9,cấp 10 gây nhiều thiệt hại mùa màng mặt khác kinh tế khu vực + Ánh sáng SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 2/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Khu vực Bình Minh nằm vào vùng Chí tuyến Bắc độ dài ban ngày so với độ dài ban đêm chia làm hai mùa rõ rệt Mùa hè độ dài ban ngày dài độ dài ban đêm, số chiếu sáng trung bình từ đến Mùa đông độ dài ban ngày ngắn độ dài ban đêm, số chiếu sáng trung bình ngày từ đến Tổng số chiếu sáng trung bình nhiều năm khu vực 1.600 + Độ ẩm tương đối Độ ẩm trung bình nhiều năm khu vực 80% Độ ẩm lớn thường tập trung vào tháng 8,9,10.Độ ẩm trung bình tháng lên tới 86%.Độ ẩm thấp vào tháng 11, 12, 1, độ ẩm trung bình tháng có xuống tới 78% d) Tình hình thủy văn sông ngòi Sông Bình Lương chạy từ Tây sang Đông phía Nam khu vực có lưu lượng dồi mực nước sông mùa lũ mùa kiệt thấp cao trình mặt ruộng khu vực Chất lượng nước sông tố, có lượng phù sa đáng kể (0,8kg/m3) độ thô thủy lực trung bình w=1,4mm/s Ngoài sông Bình Lương phía Nam ,trong khu vực có hai suối bắt nguồn từ dãy núi Chư Pây (Suối Thanh Lê Suối Ngoc Sa) đổ vào sông Bình Lương Các suối mùa kiệt có lưu lượng không đáng kể nên không dùng làm nguồn nước tưới khu vực e) Tình hình thổ nhưỡng, địa chất thủy văn + Tình hình thổ nhưỡng SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 3/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Đất đai khu vực thuộc loại đất thịt nhẹ, độ dày lớp đấtcanh tác khoảng 30cm ,độ pH khoảng từ 6.5-7.0 + Tình hình địa chất thủy văn Chất lượng nước ngầm tương đối tốt,độ khoáng hóa tương đối thấp.Chiều sâu mực nước ngầm -Vụ chiêm: H=80cm - Vụ mùa: H=60cm Tình hình kinh tế, xã hội a) Tình hình xã hội - Tổng dân số khu vực khoảng 30.000 người có khoảng 12.000người ỏ lứa tuổi lao động - Tổng diện tích khu vực quy hoạch thuỷ lợi (không kể diện tich dãy núi Chư Pây): + Diện tích tự nhiên: + Diên tích có khả canh tác: + Mật độ dân số: người/1km2 + Bình quân diện tích canh tác: ha/1 người + Bình quân diện tích canh tác: ha/1 lao động Khu vực Bình Minh gồm xã: Bình Tân, Bình Hải, Bình Sơn, Bình Dương, Bình Đại Bình Hà Hiện xã khu vực thành lập hợp tác xã với quy mô toàn xã SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 4/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước b) Tình hình kinh tế - Bình Minh khu vực sản xuất nông, lâm nghiệp, sản xuất nông nghiệp trồng loại lương thực chủ yếu lúa, ngô -Trong khu vực từ trước chưa xây dựng công trình thủy lợi sản xuất nông nghiệp chậm phát triển,năng suất trồng, hạn hán thường xuyên xảy - Phương hướng phát triển sản xuất năm tới: đưa sản xuất nông nghiệp tiến lên cách vững để cải thiện đời sống nhân dân Một năm sẻ đưa toàn diện tích có khả canh tác vùng lên gieo cấy hai vụ lúa với suất cao - Để đảm bảo phương hướng sản suất cho khu vực đề nên công tác trọng tâm trước mắt khu vực phải tiến hành quy hoạch thuỷ lợi cho khu vực sở vạch xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thuỷ nông đảm bảo nhu câu tưới ,tiêu cho trồng II Những tài liệu cho trước phục vụ tính toán + Tài liệu khí hậu Tài liệu bốc Bảng Tài liệu mưa - Phân phối mưa vụ thiết kế P=75% (bảng 2) - Lượng mưa ngày max với P =10%(bảng 3) Tài liệu nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm :Bảng 4 Số nắng tổng cộng trung bình tháng nhiều năm :Bảng 5 Tốc độ gió bình quân tháng,năm: Bảng SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 5/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Số nắng tổng cộng trung bình tháng nhiều năm: Bảng + Tài liệu địa hình Bản đồ địa hình khu vự tỷ lệ 1/25.000 khu vực Bình Minh + Tài liệu thổ nhưỡng, địa chất thuỷ văn Tài liệu thổ nhưỡng a thành phần giớ đất canh tác khu vực thuộc loại đất thịt nhẹ b Chiều dày lớp đát màu :30cm c Độ pH =6.5 – 7.0 d Các tiêu lý (bảng 9) Tài liệu địa chất thuỷ văn a Chiều sâu mực nước ngầm - vụ chiêm :H = 80 cm - vụ mùa : H = 60 cm b Chất lượng nước ngầm : Tốt không gây tác hại cho Bảng 1: Lượng bốc ngày thiết kế đơn vị (mm) Tháng Ngày 4.4 3.5 2.7 2.7 1.4 3.7 2.3 2.8 2.7 2.3 Vụ chiêm 4.6 1.5 5.5 0.8 2.4 2.9 0.7 0.6 1.7 1.0 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 2.4 2.1 5.5 3.9 3.4 6.4 4.1 2.6 3.5 4.8 5.0 3.0 3.3 3.9 4.7 3.1 2.2 2.7 3.3 2.1 Vụ mùa 10 4.2 1.2 3.1 2.5 2.6 2.3 1.4 4.1 1.9 4.0 6/63 11 3.5 2.7 3.8 8.7 3.7 12 3.5 2.7 3.8 4.7 3.6 Trường Đh Thủy Lợi CSII 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1.3 1.8 2.7 3.7 2.3 2.3 2.4 1.6 2.1 2.3 1.8 2.0 3.4 5.3 4.9 3.6 3.1 3.0 2.8 3.9 4.9 2.9 3.5 3.0 6.2 4.7 2.4 1.6 2.1 1.8 1.6 0.9 1.9 2.0 4.1 4.4 3.3 4.0 3.4 3.2 2.8 2.7 2.3 1.2 2.8 1.5 2.0 0.9 1.2 1.9 0.6 1.3 0.6 0.8 1.4 1.0 1.6 1.0 1.4 1.7 1.0 0.8 0.4 1.5 1.8 2.4 4.1 5.0 2.1 4.3 3.8 1.7 1.5 2.0 0.8 Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 0.9 1.0 1.0 1.2 1.8 1.9 1.7 1.8 1.3 1.6 0.6 1.0 3.5 2.3 1.1 1.6 1.0 1.9 1.3 2.9 2.9 2.0 3.0 1.9 1.7 2.5 3.1 2.4 6.8 1.4 2.8 2.0 3.1 2.8 2.7 2.2 3.1 2.8 4.2 3.4 4.7 1.7 1.9 1.8 2.3 3.5 4.8 4.7 3.5 3.7 3.2 2.8 2.3 3.5 2.8 1.5 1.4 2.0 1.4 2.1 2.2 1.5 3.0 2.4 3.2 3.5 4.4 2.5 1.7 2.3 2.2 3.4 4.0 3.2 3.5 2.4 4.4 4.3 3.7 4.0 4.4 2.1 2.9 1.4 1.3 1.4 1.9 3.2 3.2 2.0 3.7 5.6 4.6 4.5 3.3 3.0 3.9 3.3 2.3 3.6 3.8 2.8 3.2 2.4 2.3 2.5 1.1 1.6 3.9 3.1 3.7 3.9 3.3 2.2 2.3 2.6 1.6 2.5 2.3 2.2 2.5 2.5 3.2 2.6 2.3 2.7 2.2 3.0 1.7 6.8 3.7 2.1 1.7 1.4 1.8 2.6 3.3 3.0 1.7 3.8 1.8 2.2 2.7 3.2 1.1 3.8 2.0 2.7 2.1 2.4 3.5 4.1 2.1 3.6 2.8 3.1 2.3 2.2 1.8 2.1 3.7 1.5 6.3 3.4 1.6 1.7 2.1 5.0 4.0 3.6 2.5 3.5 4.1 2.1 3.2 3.8 2.9 2.3 2.5 2.6 2.5 3.4 4.4 5.8 3.5 3.5 3.5 3.0 3.1 3.9 3.2 3.7 3.5 3.0 1.9 1.0 3.0 2.0 1.5 3.5 6.6 6.2 3.5 2.5 2.5 3.2 4.0 4.4 3.2 3.2 3.2 3.1 3.7 3.2 3.7 3.3 3.0 2.0 1.5 2.5 2.0 1.5 3.5 4.4 4.2 4.6 3.6 3.5 3.5 11 12 Bảng 2: Phân phối mưa vụ thiết kế (P = 75%) Tháng Ngày Vụ chiêm 7.5 6.7 3.4 6.1 3.1 2.1 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N Vụ mùa 10 6.3 12.3 6.3 1.2 5.3 28.5 15.2 3.6 11.2 7/63 17.5 Trường Đh Thủy Lợi CSII 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 3.4 49 3.2 4.6 13.8 83.5 3.8 9.7 2.0 2.0 4.0 12.2 3.2 2.3 2.3 2.0 2.0 16.3 5.0 16.0 4.1 5.1 6.1 13.3 3.0 1.7 18.8 1.4 26.0 2.6 13.0 1.5 10.6 2.3 1.3 95.0 44.0 21.0 6.2 4.1 21.8 1.2 8.9 4.6 31.4 24.2 4.6 2.1 6.4 7.6 18.4 22.5 22.8 11.2 3.1 1.2 2.3 4.8 5.9 Bảng 3: Lượng mưa ngày max ứng với tần suất thiết kế P = 10% Ngày 20-7 21-7 22-7 23-7 24-7 25-7 26-7 ngày max A 6.0 51.0 0.0 57.0 96.0 139.0 30.0 397 Số hiệu tài liệu b 55.0 50.0 33.0 5.5 72.5 179.0 0.0 395.0 c 45.0 59.0 20.0 8.8 85.2 168.0 0.0 386.0 Bảng 4: Nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm (C) SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 8/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Tháng Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 10 11 12 15.0 16.5 19.8 23.7 27.0 27.9 28.2 27.4 26.2 23.4 19.7 16.4 BQ năm 22.6 Bảng 5: Độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm (%) Tháng 10 11 12 78 81 85 86 82 82 82 84 82 80 77 76 BQ năm 81 Min Tuyệt đối 5/1/63 Bảng 6: Tốc độ gió trung bình tháng, năm (m/s) Tháng 10 11 12 1.0 1.1 1.2 1.4 1.4 1.2 1.2 0.9 0.9 0.9 0.9 1.0 BQ năm 1.1 Bảng 7: Số nắng tổng cộng tháng trung bình nhiều năm (h) Tháng 10 11 12 67.3 44.7 46.2 80.2 165.8 155.6 182.6 162.8 160.5 165 125.1 108.8 + Vĩ độ vùng tưới : 2145 Bảng 9: Các tiêu lý đất Chỉ tiêu Chỉ số ngấm Độ rồng A (% thể tích đất) Hệ số ngấm ban đầu K1 (mm/ngày) Hệ số ngấm ổn định (mm/ngày) Độ ẩm sẵn có đất (%A) Độ ẩm lớn max (% A) Số hiệu tài liệu 0.5 46.0 24.0 1.3 53.0 97 IV Tài liệu thủy văn Tài liệu mực nước sông Bình Lương SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 9/63 BQ năm 1464.6 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Về mùa lũ mùa kiệt cao trình mực nước sông thấp cao trình đất đai khu vực canh tác nên giải vấn đề tiêu tự chảy cho khu vực - Tài liệu lưu lượng chất lượng nước Về mùa kiệt lưu lượng sông Bình Lương phong phú đáp ứng nhu cầu nước tưới cho khu vực Hàm lượng phù sa trung bình nhiều năm sông Bình Lương = 0.8kg/m3 Độ thô thủy lực trung bình bùn cát w = 1,4mm/s Bảng 10: Quan hệ mưa hệ số dòng chảy Lượng mưa Hệ số dòng chảy 1.0 0.0 10-20 0.2 20-30 0.4 30-40 0.5 50 0.6 V Tài liệu nông nghiệp Tỷ lệ diện tích loại trồng Bảng 11: Thống kê tỷ lệ diện tích loại trồng Loại trồng Số liệu Lúa mùa 100 Lúa chiêm 77 Ngô (vụ chiêm) 23 Các tài liệu lúa chiêm a Hình thức canh tác: Làm ải, gieo cấy Thời gian ngâm ruộng Tn = ngày, Thời gian gieo cấy Tg = 29 ngày b Thời vụ công thức lúa chiêm Thời đoạn sinh trưởng Từ ngày Đến ngày Số ngày Công thức tưới Ngâm ruộng Cấy - bén rễ 12/1 15/1 14/1 13/2 30 0-50 0-50 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 10/63 Hệ số Kc 1.02 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước α tỷ số lưu lượng thực cần sau thay đổi với lưu lượng thực cần trước thay đổi α = Sau dùng công thức Qbri = ta tính lưu lượng đầu kênh Kết tính toán thể bảng sau: Bảng: Tính Q cho tất kênh TT Tên kênh Qtk Diện tích đồ Diện tích thực Qnet α ηαi Qbr ηtk N1 1.6 54.4 340 0.544 0.2785 0.8199 0.6635 0.8199 N2 1.6 198.7 1241.875 1.987 1.0174 0.8908 2.2307 0.8908 N3 1.6 62.4 390 0.624 0.3195 0.8288 0.7529 0.8288 N4 1.6 221.9 1386.875 2.219 1.1362 0.8955 2.4779 0.8955 N5 1.6 165.8 1036.25 1.658 0.8490 0.8826 1.8786 0.8826 N6 1.6 195.3 1220.625 1.953 0.89 2.1944 0.89 + Tính lưu lượng đầu kênh Bằng phương pháp tính dồn từ cuối kênh lên ta có Qbrut mặt cắt kênh bảng sau: Bảng tính toán lưu lượng đầu kênh TT Đoạn kênh Qtk 12 1.6 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N L(cm) L(Km) Qtt Qbr 2.1944 49/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 11 12 1.6 11 10.2 2.55 0.096245 1.6 0 2.2906 10 1.6 0 4.1692 10 1.6 2.65 0.133511 1.6 0 4.3027 1.6 0 6.7807 8 1.6 3.125 0.195961 1.6 0 6.9767 10 1.6 0 7.7295 11 1.6 4.45 0.295988 12 1.6 0 8.0255 13 1.6 0 10.2562 14 1.6 4.65 0.351271 15 1.6 0 10.6075 16 1.6 0 11.2710 17 1.6 2.05 0.161578 18 1.6 0 10.6 12.5 17.8 18.6 8.2 11.4326 Từ bảng tính toán lưu lượng kênh nhánh, lưu lượng đầu mối là: Qđm =11.4326(m3/s) Hệ số sử dụng nước hệ thống : ηht = = = 0.786 + Tính lưu lượng nhỏ Qmin Lưu lượng nhỏ lưu lượng nhỏ chảy kênh , lưu lượng thường dùng để kiểm tra bồi lắng kênh kiểm tra khả tự chảy kênh SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 50/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Lưu lượng nhỏ Qmin tính Qtk : từ qmin giản đồ hệ số tưới tính dồn lên đầu kênh đầu mối Tuy nhiên để giảm khối lượng tính toán ta sử dụng công thức sau: Với Qmin = = α = η hệ số sử dụng nước ứng với qtk Ta có : η = Từ giản đồ hệ số tưới hiệu chỉnh đồ án phần , hệ số tưới nhỏ : qmin = 0.9 (l/s-ha) , ta tính lưu lượng nhỏ cần có đầu kênh cấp bảng sau với: α = = =0.563 Tính Qmin kênh cấp I TT Tên kênh qmin Diện tích (ha) Qnet (m3/s) α Ƞtk Ƞmin Q br (m3/s) N1 0.9 340 0.3060 0.563 0.8199 0.7785 0.3930 N2 0.9 1241.875 1.1177 0.563 0.8908 0.8630 1.2951 N3 0.9 390 0.3510 0.563 0.8288 0.7890 0.4449 N4 0.9 1386.875 1.2482 0.563 0.8955 0.8687 1.4368 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 51/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước N5 0.9 1036.25 0.9326 0.563 0.8826 0.8531 1.0933 N6 0.9 1220.625 1.0986 0.563 0.89 0.8620 1.2744 Tương tự lưu lượng thiết kế, ta tính lưu lượng nhỏ mặt cắt kênh sau: Bảng tính toán lưu lượng đầu kênh ứng với qmin TT Đoạn kênh Qmin 12 0.9 11 12 0.9 11 L(cm) L(Km) Qttmin Qbrmin 1.2744 2.55 0.0754 0.9 0 1.3498 10 0.9 0 2.4430 10 0.9 2.65 0.1050 0.9 0 2.5480 0.9 0 3.9848 8 0.9 3.125 0.1543 0.9 0 4.1391 10 0.9 0 4.5840 11 0.9 4.45 0.2340 12 0.9 0 4.8180 13 0.9 0 6.1131 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 10.2 10.6 12.5 17.8 52/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 14 0.9 15 16 18.6 4.65 0.2783 0.9 0 6.3914 0.9 0 6.7844 17 0.9 2.05 0.1286 18 0.9 0 8.2 6.9130 + Tính lưu lượng lớn Qmax -Lưu lượng lớn Qmax lưu lượng lớn mà kênh mương phải chuyển đột xuất thời gian ngắn, lưu lượng dùng để kiểm tra xói lở kênh mương xác định cao trình đỉnh kênh -Theo kinh nghiệm lưu lượng lớn tính công thức: Qmax = K.Qtk K hệ số phụ thuộc vào Q tk , lấy theo TCVN 4118- 85 , tra theo trang 306 sách giáo trình QHHTTL Với giá trị lưu lượng thiết kế tính ta thấy Q tk > 10 m3/s => ta chọn K = 1,15 Bảng Tính Qmax mặt cắt kênh TT Mặt cắt Qtk K Qmax 1 11.4326 1.15 13.1475 10.6075 1.15 12.1986 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 53/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 8.0255 1.15 9.2293 6.9767 1.15 8.0232 4.3027 1.15 4.9481 11 2.2906 1.15 2.6342 13 2.1944 1.15 2.5236 Trình tự thiết kế kênh Mục đích việc thiết kế mặt cắt dọc, ngang kênh tưới xác định kích thước kênh bao gồm: chiều rộng đáy kênh b, độ dốc đáy kênh i , cao trình đáy kênh,cao trình bờ kênh… Nhằm đảm bảo kênh đủ khả dẫn nước tưới ruộng, kênh làm việc tốt lâu dài.Từ tính khối lượng xây dựng hệ thống kênh Đồng thời qua việc thiết kế kênh xác định vị trí hình thức công trình, tài liệu để thiết kế công trình hệ thống Thiết kế mặt cắt kênh bước quan trọng, có tính chất định khả phục vụ hệ thống, đến điều kiện thi công quản lý hệ thống, có tính chất định đến hiệu ích hệ thống tưới Để hệ thống kênh đạt yêu cầu đề ra, thiết kế mặt cắt kênh cần phải thỏa mãn điều kiện định : - Điều kiện khống chế tưới tự chảy vào cánh đồng khu tưới Điều kiện không bồi lắng xói lở Điều kiện khả dẫn nước lớn Điều kiện tổn thất Kênh phải ổn định không bị đổi dòng Đáp ứng yêu cầu lợi dụng tổng hợp + Xác định số tiêu kênh a Độ dốc đáy kênh SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 54/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Căn vào địa hình khu Bình Minh chọn độ dốc cho kênh i = 0,0004 ; độ dốc kênh cấp 0,002 ; kênh cấp 0,001 b Xác định mái dốc bờ kênh Hệ số mái m phụ thuộc vào chất đất độ sâu nước kênh, xác định theo bảng 8, TCVN 4118-85 Vùng Bình Minh, đất nơi tuyến kênh qua thuộc loại đất thịt pha sét nhẹ nên chọn hệ số mái sau : + Với lưu lượng kênh Q > 10 m3/s ta chọn: - Mái : m = 1,5 Mái : m = 1,25 + Với lưu lượng kênh Q < 10 m3/s ta chọn : - Mái : m =1,25 Mái : m = c Hệ số nhám lòng kênh Hệ số nhám phụ thuộc vào chất đất lòng kênh điều kiện khác lòng kênh cỏ mọc…Với đặc điểm kênh mương vùng Bình Minh, Q = 1÷ 25 m3/s đất đất thịt pha cát ,theo bảng phụ lục 9.8 TCVN 4118-85,ta chọn hệ số nhám cho kênh n = 0,0225 + Thiết kế mặt cắt dọc, mặt cắt ngang kênh tưới - Dựa vào tài liệu địa hình vẽ mặt cắt dọc mặt đất tự nhiên mà tuyến kênh qua, ghi tất công trình tuyến kênh cống lấy nước kênh cấp ,công trình vượt chướng ngại vật… - Xác định cao trình tưới tự chảy vào kênh cấp ghi vào vị trí chúng kênh Áp dụng công thức tính toán sau : SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 55/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước n m i =1 j =1 ∇ y / c = Ao + h + ∑ ii l i + ∑ψ j Trong đó: + ∇y/c: mực nước yêu cầu đảm bảo để tưới tự chảy cho kênh cấp + Ao: cao độ mặt ruộng khống chế để tưới tự chảy, chọn điểm ,ở chọn điểm : cao xa điểm xa + h: độ sâu lớp nước ruộng lấy theo công thức tưới tăng sản; h = 0,1 n ∑i l + i =1 i i : tổng tổn thất dọc đường độ dốc gây nên tính theo chiều dài dòng chảy qua cấp kênh đến điểm cần tưới Kênh N1 N2 N3 N4 N5 N6 A0 h i li i.l ψi ∇ y/c 905 900 905 860 905 870 905 860 905 862 905 861 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 2050 2000 2850 4775 1900 1950 1675 6550 1700 5300 1600 5325 0.82 0.8 1.14 1.91 0.76 0.78 0.67 2.62 0.68 2.12 0.64 2.13 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 906.12 901.1 906.44 862.21 906.06 871.08 905.97 862.92 905.98 864.42 905.94 863.43 Chọn 906.120 906.440 906.060 905.970 905.980 905.940 m ∑ψ + j =1 j : tổng tổn thất cục qua công trình tuyến dẫn đến điểm A o, sơ lấy qua công trình 0,2 m SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 56/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Bảng cao độ mặt đất tự nhiên Khoảng cách Khoảng cách cộng dồn STT Điểm Cao độ K0 910 K1 910 2050 K2 910 4650 6700 K3 910 4450 11150 K4 910 1375 12525 K5 910 1750 14275 K6 910 2650 16925 K7 910 750 17675 K8 910 1775 19450 Ghi cầu máng cầu máng Vẽ đường mặt nước thiết kế kênh Dựa vào đường mặt đất tự nhiên cao trình yêu cầu tưới tự chảy kênh cấp sơ vẽ đường mực nước yêu cầu kênh thỏa mãn : - Cố gắng trùm lên tất cao trình tưới tự chảy Tương đối phù hợp với mặt đất tự nhiên để khối lượng đào đắp Có độ dốc mặt nước nằm phạm vi imax imin Từ cao trình khống chế tưới tự chảy đầu kênh nhánh, ta đưa lên mặt cắt dọc.Từ độ dốc thiết kế vẽ đường mực nước thiết kế tuyến kênh thỏa mãn điều kiện Dựa vào Qtk , i , m , n tiến hành tính toán thủy lực xác định kích thước mặt cắt ngang kênh bk ,hk -Tính f(Rln) : f(Rln) = Với m0 = – m -Có f(Rln) tra bảng phụ lục 10 – TCVN 4118-85 tương ứng với hệ số nhám (n) ta bán kính thủy lực Rln SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 57/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước -Xác định tỷ số β = ,theo kinh nghiệm theo công thức sau β = 3Qtk0,25 – m , so sánh β theo quy phạm vào điều kiện địa chất … chọn lại β cho phù hợp -Có m , m0 β ta tính σ = tra bảng phụ lục 10 – TCVN 4118 -85 ta xác định tỷ số tương ứng với hệ số mái cho.Từ tính bk -Chọn lại bk theo quy phạm cho chẵn lập lại tỷ số -Tiếp tục tra bảng phụ lục 10 – TCVN 4118-85 tương ứng với tỷ số , từ suy hk - Tính Ω = hk (bk + m.hk) => v = SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 58/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Bảng tính thông số thủy lực Qtk bk Đoạn kênh Qtk 11-12 2.2906 7.81 0.0682 0.65 2.191 0.53 9-10 4.3027 7.81 0.0363 0.83 2.821 7-8 6.9767 7.81 0.0224 0.93 5-6 8.0255 7.81 0.0195 3-4 10.6075 8.42 1-2 11.4326 8.42 4m0 f(Rln) Rln β σ bk/Rln bk/Rln hk/Rln hk Ω (m2) V (m/s) tính chọn 3.59 2.334 2.4 3.69 1.475 0.96 3.45 0.66 0.45 4.23 3.511 3.6 4.34 1.369 1.14 5.70 0.75 3.376 0.40 4.72 4.390 4.4 4.73 1.299 1.21 7.14 0.98 1.05 3.549 0.39 4.82 5.061 5.1 4.86 1.284 1.35 9.15 0.88 0.0159 1.14 4.164 0.39 5.01 5.711 5.8 5.09 1.284 1.46 11.17 0.95 0.0147 1.17 4.266 0.38 5.13 6.002 5.13 1.269 1.48 11.66 0.98 +) Kiểm tra điều kiện xói lở Điều kiện : vmax = ≤ [v]kx = K.Q0,2 = 0,57 Q0,1 Với K = 0,57 ứng với loại đất thịt pha sét nhẹ Để xác định vmax ta phải tính độ sâu mực nước lớn kênh h max tương ứng với Qmax Việc xác định hmax ta xác định theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi thủy lực h k ta biết bk lưu lượng Qmax Tính f(Rln) => Rln => => => hmax [V]kmax = Kết tính toán thể bảng sau : Bảng tính độ sâu mực nước lớn tốc độ lớn kênh N (kênh chính) SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 59/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Đoạ n kênh Qmax 11-12 Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước bk bk/Rl n hmax/Rl n Hma x Ω (m2) Vma x (m/s) [ 0.51 2.6 3.735 1.449 1.000 3.83 0.688 3.224 0.44 3.8 4.32 1.355 1.192 6.31 0.784 1.06 3.799 0.39 5.1 4.82 1.284 1.361 9.27 0.866 0.0169 1.11 3.979 0.37 5.6 5.05 1.255 1.393 10.23 0.902 8.42 0.0138 1.2 4.107 0.54 4.2 3.52 1.488 1.786 12.32 0.990 8.42 0.0128 1.24 4.213 0.58 4.0 3.25 1.538 1.907 13.14 1.000 4m0 f(Rln ) Rln β σ 2.6342 7.81 0.0593 0.69 2.572 9-10 4.948 7.81 0.0316 0.88 7-8 8.0232 7.81 0.0195 5-6 9.2293 7.81 3-4 12.199 1-2 13.148 + Kiểm tra bồi lắng Điều kiện : vmin = ≥ [v]kl = A.Q0,2 = 0,33 Q0,2 A = 0,33 W< 1,5 mm/s Để xác định vmin ta phải tính độ sâu mực nước nhỏ kênh h tương ứng với Qmin Việc xác định hmin ta xác định theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi thủy lực h k ta biết bk lưu lượng Qmin Tính f(Rln) => Rln => => => hmin vmin = Kết tính toán thể bảng sau Bảng Tính độ sâu mực nước nhỏ tốc độ nhỏ kênh N (kênh chính) Đoạ n kênh Qmin 11-12 9-10 bk bk/Rl n hmin/Rl n hmi n Ω (m2) Vmi n (m/s) [V]k x 0.60 3.1 6.137 1.562 0.797 3.29 0.41 0.411 0.52 3.7 5.463 1.462 0.980 4.78 0.53 0.533 4m0 f(Rln ) Rln β σ 1.349 7.81 0.1248 0.51 1.98 2.548 7.81 0.0661 0.67 2.54 SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 60/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước 7-8 4.139 7.81 0.0377 0.83 3.02 0.46 4.1 4.988 1.383 1.148 6.40 0.65 0.647 5-6 4.818 7.81 0.0324 0.87 3.19 0.44 4.3 4.966 1.355 1.179 6.83 0.71 0.705 3-4 6.391 8.42 0.0244 0.97 3.52 0.44 4.3 4.454 1.355 1.314 7.84 0.82 0.816 1-2 6.913 8.42 0.0226 3.61 0.43 4.4 4.410 1.341 1.341 8.16 0.85 0.847 + Nhận xét: Từ kết tính toán ta nhận thấy v bl[...]... hc = 76.18 mm Vậy kết quả tính toán đáng tin cậy, sai số 0.01% B) Tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm a Đặc điểm canh tác -Đặc điểm của chế độ tưới cho lúa Chiêm theo hình thức gieo cấy tuần tự: thời gian làm ải và thời gian tưới dưỡng trên cánh đồng là xen kẽ nhau Thửa cấy trước chín trước, thửa cấy sau chín sau nên thời vụ trên cánh đồng là không đồng đều.Trên cánh đồng có nhiều chế độ tưới khác nhau... đoạn tính toán (mm) oi : Lượng nước mưa trong thời đoạn tính toán (mm) SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 16/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII ∑K i Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán (mm/ngày) ∑ ET ∑C i ci : Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm/ngày) : Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán.Khi lớp nước mặt ruộng lớn hơn độ sâu lớp nước cho phép phải... ),hình thức gieo cấy đồng thời b Phương pháp tính toán Cơ sở để xác định chế độ tưới cho lúa vụ mùa dựa trên phương trình cân bằng nước mặt ruộng: h ci = hoi + ∑ mi + ∑ Poi − ∑ K i − ∑ ET ci − ∑ C i (2.2) Trong đó: hci : lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán(mm) h0i: lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán thường tính theo ngày(mm) ∑m i ∑P : Lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm) oi : Lượng... 1.38 1.3 1.25 QÚA TRÌNH TÍNH TOÁN I Xác định hệ số tưới cho toàn hệ thống 1 Tính toán chế độ tưới cho các loại cây trồng a) Đặc điểm canh tác Chế độ canh tác của lúa vụ mùa là chế độ làm dầm (không có thời đoạn hao nước do ngấm bảo hòa mà chỉ có quá trình hao nước do ngấm ổn định và hao nước do bốc hơi mặt ruộng ),hình thức gieo cấy đồng thời b) Phương pháp tính toán Đáng tin cậy để Cơ sở truyền thống... Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Cứ làm như vậy cho đến hết thời gian sinh trưởng của lúa,ta sẽ tính được số lần tưới cho lúa,mức tưới mỗi lần, tổng mức tưới của toàn vụ , tổng lượng nước hao do ngấm và bốc hơi mặt ruộng, tổng lượng mưa và tổng lượng nước tháo đi trong suốt cả vụ Bảng A: Kết quả tính toán chế độ tưới dưỡng cho lúa vụ mùa theo quan điểm gieo cấy đồng thời Tháng Ngày... Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước v2 – tốc độ gió ở độ cao 2 m, khi độ cao khác 2m phải hiệu chỉnh Do đó khi tính toán sử dụng hệ thức v2 = vh vh – tốc độ gió ở độ cao h (m/s);Chọn độ cao khu tưới là 885 m Với các tài liệu khí tượng đầu bài đã cho, lập bảng tính ET 0 theo công thức Penman ta được kết quả như trong bảng sau TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ TƯỚI, CHẾ ĐỘ TIÊU CHO CÁC LOẠI CÂY Bảng tính toán... Phương pháp tính toán Phương trình cơ bản xác định chế độ tưới cho lúa vụ chiêm giống như phương trình cân bằng nước xác định cho lúa vụ mùa: SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 21/63 Trường Đh Thủy Lợi CSII h ci Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước = hoi + ∑ mi + ∑ Poi − ∑ K i − ∑ ET ci − ∑ C i Trong đó: hci –lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm) h0i – lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm) ∑m i ∑P... (mm) ∑m i ∑P - Tổng lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm) oi ∑K - Tổng lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm) I - Tổng lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán (mm/ngày) ∑ ET ci - Tổng lượng nước bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm/ngày) ∑C i - Tổng lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán Khi lớp nước mặt ruộng lớn hơn độ sâu lớp nước cho phép... Hc trong bảng là 0 mm Sai số 1% vậy kết quả tính toán là chính xác I Tính toán hệ số tưới cho toàn hệ thống + Hệ số tưới và giản đồ hệ số tưới sơ bộ a Hệ số tưới sơ bộ Hệ số tưới là lưu lượng cần cung cấp cho một đơn vị diện tích trồng trọt đại diện của hệ thống, ký hiệu là q (l/s-ha) SV: Nguyễn Minh Nhật K51N 33/63 1.48 1.72 24.09 Trường Đh Thủy Lợi CSII Ngành Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Hệ số tưới của... 0.77 23 150 8/5 9/5 8/5 1 1.3 b Giản đồ hệ số tưới sơ bộ Giản đồ hệ số tưới là biểu đồ biểu thị quá trình hệ số tưới biểu thị theo thời gian nhằm mục đích xác định qtk được dễ dàng Trong hệ thống có nhiều loại cây trông khác nhau, nhiều thời gian sinh trưởng, nhiều chế độ tưới của các loại cây trồng khác nhau Giản đồ hệ số tưới này thường có đặc điểm: + Mức độ đồng đều rất kém q lớn q nhỏ khác nhau