Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả năng cấp nước phục vụ đa mục tiêu nhằm phát triển kinh tế xã hội huyện tiên du, tỉnh bắc ninh

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 10 CHƯƠNG I TỔNG QUAN LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu 1.2.2 Tình hình dân sinh KT-XH yêu cầu phát triển 10 1.2.3 Hiện trạng công trình cấp nước 18 CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU NHẰM PHÁT TRIỂN KT-XH HUYỆN TIÊN DU, TỈNH BẮC NINH 28 2.1 PHÂN VÙNG THỦY LỢI CẤP NƯỚC 28 2.1.1 Cơ sở phân vùng 28 2.1.2 Kết phân vùng 28 2.2 TÍNH TOÁN YÊU CẦU CẤP NƯỚC CHO CÁC NGÀNH KINH TẾ HUYỆN TIÊN DU 30 2.2.1 Các đối tượng cần cấp nước 30 2.2.2 Phương pháp tính toán 32 2.2.3 Nhu cầu nước ngành kinh tế huyện Tiên Du 47 2.3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC 52 2.3.1 Phương pháp tính toán 52 2.3.2 Cân nước 53 2.3.3 Cân sơ bộ, đánh giá khả nguồn nước 53 CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO HUYỆN TIÊN DU 56 3.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC 56 3.2 Phân tích đề xuất giải pháp cấp nước 56 3.2.1 Đánh giá chung nguồn cấp 56 3.2.2 Về chất lượng nước 57 3.2.3 Về công trình cấp nước 57 3.2.4 Giải pháp cấp nước 58 3.3 LỰA CHỌN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN THUỶ LỰC 58 3.3.1 Giới thiệu số mô hình thủy lực tiêu biểu 58 3.3.2 Lựa chọn mô hình tính toán 59 3.4 SỬ DỤNG MIKE 11 ĐỂ TÍNH TOÁN CÁC GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC 59 3.4.1 Phạm vi nghiên cứu mô hình thủy lực tưới 59 3.4.2 Nhiệm vụ tính toán 62 3.4.3 Mạng sông tính toán tưới 62 3.4.4 Hệ thống biên, nút tưới gia nhập: 64 3.4.5 Tài liệu địa hình hệ thống tưới 74 3.4.6 Tài liệu khí tượng thủy văn 75 3.4.7 Tài liệu thủy nông 75 3.4.8 Mô mô hình 75 3.4.9 Tính toán thủy lực phương án tưới 77 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO HUYỆN TIÊN DU81 4.1 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH 81 4.1.1 Phương pháp lựa chọn giải pháp 81 4.1.2 Phân tích lựa chọn giải pháp 81 4.2 GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH 84 4.2.1 Giải pháp huy động nguồn vốn 84 4.2.2 Giải pháp chế sách 85 4.2.3 Giải pháp tổ chức quản lý khai thác hiệu công trình thuỷ lợi 85 4.2.3 Giải pháp quản lý đầu tư xây dựng công trình theo quy hoạch 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Bản đồ phân vùng thủy lợi huyện Tiên Du 29 Hình 2.2: Đường tần suất lý luận mưa vụ xuân 34 Hình 2.3: Đường tần suất lý luận mưa vụ mùa 35 Hình 2.4: Đường tần suất lý luận mưa vụ đông 36 Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống nút tưới địa bàn huyện Tiên Du 69 Hình 3.2: Sơ đồ tính toán thủy lực 70 Hình 3.3: So sánh kết mực nước hạ lưu cống Ba Xã 75 Hình 3.4: So sánh kết mực nước hạ lưu cống BựuError! Bookmark not defined Hình 4.1: Bản đồ quy hoạch cấp nước huyện Tiên Du 83 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích loại đất địa bàn huyện Bảng 1.2: Các yếu tố khí tượng dùng tính toán Bảng 1.3: Diện tích đất tự nhiên – dân số- mật độ dân số đơn vị hành huyện Tiên Du 11 Bảng 1.4: Hiện trạng sử dụng đất huyện Tiên Du 12 Bảng 1.5: Diện tích – xuất – sản lượng loại trồng 13 Bảng 1.6: Giá trị sản xuất công nghiệp địa bàn toàn huyện năm 14 Bảng 1.7: Tổng hợp công trình xã quản lý 19 Bảng 1.8: Hiện trạng công trình lấy nước sông Đuống 20 Bảng 1.9: Hiện trạng công trình lấy nước sông Ngũ Huyện Khê 23 Bảng 1.10: Hệ thống kênh tưới tiêu cấp I, II đia bàn huyện 23 Bảng 1.11: Hiện trạng kiên cố hóa kênh mương địa bàn huyện 26 Bảng 2.1: Kết phân khu thuỷ lợi .29 Bảng 2.2: Cơ cấu đất trồng trọt giai đoạn năm 2020 30 Bảng 2.3: Số lượng gia súc, gia cầm năm 2020 31 Bảng 2.4 Diện tích nuôi trồng thủy sản năm 2020 31 Bảng 2.5: Dự báo phát triển dân số năm 2020 32 Bảng 2.6: Dự báo phát triển khu công nghiệp năm 2020 32 Bảng 2.7: Kết tính toán mưa vụ theo tần suất P=85% 37 Bảng 2.8: Thời vụ loại trồng vùng huyện 38 Bảng 2.9: Độ ẩm lớp đất canh tác cho trồng cạn 38 Bảng 2.10: Thời gian sinh trưởng trồng 38 Bảng 2.11: Thời kỳ sinh trưởng hệ số trồng Kc trồng cạn 39 Bảng 2.12: Chiều sâu rễ loại trồng cạn 39 Bảng 2.13: Mức tưới loại trồng 42 Bảng 2.14 Hệ số tưới mặt ruộng giai đoạn 2020 42 Bảng 2.15: Nhu cầu nước theo tháng loại trồng 47 Bảng 2.16: Nhu cầu nước chăn nuôi năm 2020 47 Bảng 2.17: Nhu cầu nước sinh hoạt năm 2020 48 Bảng 2.18: Nhu cầu nước công nghiệp năm 2020 48 Bảng 2.19: Nhu cầu nước thủy sản năm 2020 48 Bảng 2.20: Tổng nhu cầu nước ngành kinh tế 49 Bảng 2.21: Tổng nhu cầu nước ngành kinh tế năm 2020 50 Bảng 2.22: Tổng nhu cầu nước tại năm 2020 51 Bảng 2.23: Tổng lưu lượng yêu cầu tại năm 2020 51 Bảng 2.24: Phân phối dòng chảy năm thiết kế Q85%, W85% trạm Bến Hồ54 Bảng 2.25: Cân tổng lượng nước theo giai đoạn tần suất P = 85% 54 Bảng 2.26: Cân tổng lượng nước theo khả công trình đầu mối 55 Bảng số 3.1 Sơ đồ mạng sông tính toán thủy lực 63 Bảng số 3.2 Hệ thống nút tưới huyện Yên Phong 64 Bảng số 3.3 Hệ thống nút tưới thị xã Từ Sơn 66 Bảng số 3.4 Hệ thống nút tưới huyện Tiên Du 67 Bảng số 3.5 Hệ thống nút tưới huyện Quế Võ 69 Bảng số 3.6 Hệ thống nút tưới thành phố Bắc Ninh 71 Bảng số 3.7 Địa hình lòng dẫn sông mạng tính toán thủy lực tưới 74 Bảng số 3.8 Hiện trạng hệ thống trạm bơm tưới đầu mối 75 Bảng số 3.9 Kết mô mực nước từ 28/7-6/8/2015 hệ thống Bắc Đuống 75 Bảng số 3.10 Cân nhu cầu tưới trạng lực hệ thống công trình đầu mối 77 Bảng 3.11 Kết tính toán thủy lực tưới PA1 tần suất 85% Huyện Tiên Du 77 Bảng 3.12 Kết tính toán thủy lực tưới PA2 tần suất 85% Huyện Tiên Du 79 Bảng 3.13 Kết tính toán thủy lực tưới PA3 tần suất 85% Huyện Tiên Du 80 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Trong năm qua, với phát triển kinh tế chung tỉnh Bắc Ninh nước, kinh tế huyện Tiên Du phát triển với nhịp độ cao, hiệu bền vững Song, nay, bối cảnh có nhiều yếu tố tác động mạnh đến trình phát triển nông nghiệp kinh tế xã hội nước tỉnh Bắc Ninh nói chung, huyện Tiên Du nói riêng Trên địa bàn huyện Tiên Du có chuyển dịch mạnh cấu sử dụng đất: diện tích đất dành cho sản xuất loại nông nghiệp truyền thống lúa màu lương thực có xu hướng giảm dần, ngược lại đất nuôi trồng thủy sản, đất trồng rau số loại công nghiệp khác có giá trị kinh tế cao có xu hướng tăng lên… Bên cạnh đó, với gia tăng dân số, đô thị không ngừng mở rộng, phát triển ngành công nghiệp, du lịch, dịch vụ…đang tăng lên mà khả cấp nước nhiều khó khăn, hạn chế Nhu cầu cấp nước cho ngành dùng nước hệ thống có nhiều thay đổi khác với thiết kế ban đầu Trên hệ thống tồn mâu thuẫn yêu cầu cấp nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội khả đáp ứng công trình thủy lợi có… Ngoài vấn đề phát triển kinh tế địa bàn huyện hệ thống công trình cấp nước dẫn nước hệ thống qua 20-30 năm hoạt động bị hư hỏng, xuống cấp cần tính toán đánh giá lại để xác định nhiệm vụ tu bổ, nâng cấp, mở rộng… Do vấn đề nêu việc “ Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả cấp nước phục vụ đa mục tiêu nhằm phát triển kinh tế - xã hội huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh” cần thiết để đáp ứng nhu cầu nước hoàn thiện hệ thống thủy lợi huyện Tiên Du phục vụ phát triển kinh tế - xã hội định hướng lâu dài tương lai Mục tiêu nghiên cứu Xác định nhu cầu nước ngành kinh tế từ đề xuất lựa chọn phương án thích hợp nhằm phát triển kinh tế xã hội huyện Tiên Du Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng công trình giải pháp nâng cao khả cấp nước huyện Tiên Du + Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Đuống sông Ngũ Huyện Khê ảnh hưởng đến vùng nghiên cứu cấp nước huyện Tiên Du Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận - Tiếp cận tổng hợp: Thu thập tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu: + Tài liệu đặc điểm tự nhiên có ảnh hưởng đến trình hình thành, vận động biến đổi nước lưu vực bao gồm: Tài liệu địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng, tài liệu khí tượng thủy văn trạm vùng lân cận vùng nghiên cứu + Tài liệu trạng dân sinh kinh tế, trạng công trình thủy lợi - Tiếp cận lịch sử, kế thừa có bổ sung:Tiếp cận lịch sử cách tiếp cận truyền thống hầu hết ngành khoa học Một phần ý nghĩa cách tiếp cận nhìn vào khứ, để dự báo tương lai qua xác định mục tiêu cần hướng tới nghiên cứu khoa học - Tiếp cận theo hướng đa ngành, đa mục tiêu:Hướng nghiên cứu xem xét đối tượng nghiên cứu hệ thống quan hệ phức tạp đề cập đến nhiều đối tượng khác nông nghiệp, thủy sản, du lịch, trồng trọt, v.v - Tiếp cận đáp ứng nhu cầu: Là cách tiếp cận dựa nhu cầu sử dụng nước định mức sử dụng nước đối tượng dùng nước, qua xây dựng giải pháp cấp nước tối ưu cho đối tượng dùng nước - Tiếp cận bền vững: Là cách tiếp cận hướng tới phát triển hài hòa đối tượng dùng nước dựa quy hoạch phát triển, bình đẳng, tôn trọng giá trị lịch sử, truyền thống đối tượng dùng nước hệ thống 4.2 Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp kế thừa; - Phương pháp mô hình - Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu; - Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá số liệu; CHƯƠNG I TỔNG QUAN LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước Tình hình thay đổi nhanh chóng cách mạng công nghiệp xuất ngày phát triển vũ bão Hấp dẫn công nghiệp đời, dòng người từ nông thôn đổ xô vào thành phố khuynh hướng tiếp tục ngày Ðô thị trở thành nơi tập trung dân cư đông đúc, tình trạng tác động trực tiếp đến vấn đề nước ngày trở nên nan giải Nhu cầu nước ngày tăng theo đà phát triển công nghiệp, nông nghiệp nâng cao mức sống người Theo ước tính, bình quân toàn giới có chừng khoảng 40% lượng nước cung cấp sử dụng cho công nghiệp, 50% cho nông nghiệp 10%cho sinh hoạt Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay đổi tùy thuộc vào phát triển quốc gia Sự phát triển ngày cao công nghiệp toàn giới làm tăng nhu cầu nước, đặc biệt số ngành sản xuất chế biến thực phẩm, dầu mỏ, giấy, luyện kim, hóa chất , ngành sản xuất tiêu thụ ngót 90% tổng lượng nước sử dụng cho công nghiệp Phần nước tiêu hao không hoàn lại sản xuất công nghiệp chiếm khoảng từ - 2% tổng lượng nước tiêu hao không hoàn lại lượng nước lại sau sử dụng quay sông hồ dạng nước thải chứa đầy chất gây ô nhiễm Sự phát triển sản xuất nông nghiệp thâm canh tăng vụ mở rộng diện tích đất canh tác đòi hỏi lượng nước ngày cao Theo M.I.Lvovits (1974), tương lai thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy năm sông toàn giới giảm khoảng 700 km3/năm Phần lớn nhu cầu nước thỏa mãn nhờ mưa vùng có khí hậu ẩm, thường bổ sung nước sông nước ngầm biện pháp thủy lợi vào mùa khô Người ta ước tính mối quan hệ lượng nước sử dụng với lượng sản phẩm thu trình canh tác sau: để sản xuất lúa mì cần đến 1.500 nước, gạo cần đến 4.000 nước vải cần đến 10.000 nước Sở dĩ cần số lượng lớn nước chủ yếu đòi hỏi trình thoát nước cây, bốc nước lớp nước mặt đồng ruộng, trực di nước xuống lớp đất bên phần nhỏ tích tụ lại sản phẩm nông nghiệp Theo ước tính cư dân sinh sống kiểu nguyên thủy cần 5-10 lít nước/ người/ ngày Ngày nay, phát triển xã hội loài người ngày cao nên nhu cầu nước sinh hoạt giải trí ngày tăng theo thị trấn đô thị lớn, nước sinh hoạt tăng gấp hàng chục đến hàng trăm lần Nước nhu cầu quan trọng phát triển kinh tế xã hội, bao gồm lĩnh vực chủ yếu: nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng Trên giới ta nhu cầu nước lĩnh vực tăng nhanh Qua nghiên cứu trên, thấy hoạt động phát triển người ngày gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống chúng ta, đặc biệt khu dân cư hạ lưu lưu vực sông Do đó, cần thiết phải có nghiên cứu chuyên sâu, chi tiết để đánh giá đầy đủ tác động hoạt động kinh tế đến hệ thống cấp nước nói riêng đến vấn đề quản lý, bảo vệ sử dụng hợp lý, bền vững tài nguyên nước giới nói chung 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước Với mục tiêu đẩy mạnh công nghiệp hoá, đại hoá, xây dựng kinh tế độc lập tự chủ, đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại vào năm 2020; muốn trước hết nông nghiệp nông thôn phải phát triển lên trình độ việc đổi cấu trồng, vật nuôi, tăng giá trị thu đơn vị diện tích, ứng dụng tiến khoa học công nghệ; phát triển công nghiệp, dịch vụ, làng nghề nông thôn, tạo nhiều việc làm Để đáp ứng mục tiêu đó, công tác thuỷ lợi phục vụ sản xuất nônglâm- ngư-diêm nghiệp kinh tế nông thôn đứng trước thời thách thức Đó việc đảm bảo nước để ổn định khoảng triệu đất có điều kiện sản xuất lúa, giữ vững an ninh lương thực với sản lượng lương thực có hạt 76 Hình 3.3-3.4: So sánh kết mực nước HL cống Ba Xã, cống Bựu Cống Ba Xã Cống Bựu * Kết kiểm định: Sử dụng thông số vừa tìm để tính toán thủy lực ứng với số liệu khảo sát mực nước đo từ ngày 10-18/11/2013 tại hạ lưu cống Bựu cống Ba Xã Ta kết sau: Bảng số 3.10 Kết tính toán mực nước từ 10-18/11/2013 hệ thống Bắc Đuống Vị trí Mực nước lớn (m) Thực đo Tính toán Sai số HL cống Ba Xã 6,710 6,690 0,020 HL cống Bựu 6,670 6,665 0,005 Nhận xét: Như với thông số tìm phần hiệu chỉnh mô hình kiểm định qua số liệu khảo sát mực nước đo thực tế đo từ ngày 10-18/11/2013 tại hạ lưu cống Bựu cống Ba Xã Tác giả nhận thấy thông số mô hình hoàn toàn chấp nhận sử dụng thông số mô hình phục vụ khai thác phương án hệ thống thủy lợi Bắc Đuống 77 3.4.9 Tính toán thủy lực phương án tưới Theo tiêu chuẩn tính toán tần suất mực nước sông 85%, tần suất mưa tưới 85% Các nút tưới theo yêu cầu trạng 2015 tương lai năm 2020 Luận văn đề xuất phương án tính toán sau: - Phương án 1: Quy mô công trình bơm tưới trạng, địa hình lòng dẫn trạng, nhu cầu nước trạng - Phương án 2: Quy mô công trình bơm tưới trạng, địa hình lòng dẫn trạng, nhu cầu nước năm 2020 - Phương án 3: Quy mô công trình bơm tưới trạng, địa hình lòng dẫn trạng, nhu cầu nước năm 2020, xây Trạm bơm Tri Phương II quy mô (8x10000) m3/h lấy nước trực tiếp từ sông Đuống, thay nguồn cấp nước cho kênh Nam từ trạm bơm Trịnh Xá, đảm bảo cấp nước tưới chủ động cho 7.446 đất nông nghiệp kênh Nam Trịnh Xá đảm nhận Xây dựng tuyến kênh tưới điểm đầu bể xả trạm bơm Tri Phương II, điểm cuối nối vào kênh Nam Trịnh Xá thượng lưu đập Đất Đỏ (K6+942 kênh Nam Trịnh xá) Bảng số 3.10 Cân nhu cầu tưới trạng lực hệ thống công trình đầu mối Nhu cầu tưới (m3/s) Tổng lực bơm tưới (m3/s) Vụ xuân Vụ mùa Vụ đông 34 19 16,8 7,5 78 Bảng 3.11 Kết tính toán thủy lực tưới PA1 tần suất 85% Huyện Tiên Du Nhánh Kênh Nam N5 Nam Chè Bắc Chè N6 N35 Ngũ Huyện Khê Vị trí Hmin Hmax HTB QTB 5000 4.518 5.929 5.310 5.080 Trước kênh N5 6000 4.485 5.865 5.258 4.294 Đầu nhánh N5 7000 4.446 5.814 5.223 4.003 Sau kênh N5 8000 4.400 5.763 5.192 4.001 Trước kênh Nam Chè 9000 4.325 5.707 5.159 3.842 Sau kênh Nam Chè, trước Bắc Chè 10000 4.165 5.649 5.123 3.653 Sau kênh Bắc Chè 11000 3.958 5.587 5.083 3.567 Trước kênh N6 12000 3.783 5.530 5.045 2.312 Đầu nhánh N6 13000 3.743 5.518 5.049 2.197 Sau nhánh N6 20000 3.801 5.526 5.149 0.267 Trước kênh N35 21000 3.869 5.538 5.174 0.240 Sau nhánh N35 4.485 5.865 5.258 1.338 Nối kênh Nam 2000 4.000 5.859 5.245 0.492 Cuối nhánh 4.352 5.724 5.169 0.226 Nối kênh Nam 2100 4.223 5.706 5.149 0.032 Cuối nhánh 4.308 5.697 5.154 0.249 Nối kênh Nam 1670 3.853 5.690 5.111 0.154 Giữa nhánh 3800 3.600 5.690 5.109 0.050 Cuối nhánh 3.783 5.530 5.045 2.322 Nối kênh Nam 3800 3.183 4.746 3.887 1.070 Giữa nhánh 6000 2.686 4.634 3.564 0.529 Tiếp nối Tân Chi 8000 2.808 4.568 3.361 0.365 Giữa nhánh nối Tân Chi 12000 2.727 4.520 2.990 0.127 Cuối nhánh nối Tân Chi 3.845 5.532 5.162 0.200 Nối kênh Nam 2526 3.261 5.520 5.099 0.063 Cuối nhánh 26000 1.410 2.049 1.466 0.147 Ân Phú 28000 0.765 2.044 1.375 0.127 Phú Lâm Ghi 79 Bảng 3.12 Kết tính toán thủy lực tưới PA2 tần suất 85% Huyện Tiên Du Nhánh Kênh Nam N5 Nam Chè Bắc Chè N6 N35 Ngũ Huyện Khê Vị trí Hmin Hmax HTB QTB 5000 4.292 5.633 5.045 4.826 Trước kênh N5 6000 4.261 5.572 4.995 4.079 Đầu nhánh N5 7000 4.224 5.523 4.962 3.803 Sau kênh N5 8000 4.180 5.475 4.932 9000 4.109 5.422 4.901 10000 3.957 5.367 4.867 3.801 Trước kênh Nam Chè Sau kênh Nam Chè, trước 3.650 Bắc Chè 3.470 Sau kênh Bắc Chè 11000 3.760 5.308 4.829 3.389 Trước kênh N6 12000 3.594 5.254 4.793 2.196 Đầu nhánh N6 13000 3.556 5.242 4.797 2.087 Sau nhánh N6 20000 3.611 5.250 4.892 0.254 Trước kênh N35 21000 3.676 5.261 4.915 0.228 Sau nhánh N35 4.261 5.572 4.995 1.271 Nối kênh Nam 2000 3.800 5.566 4.983 0.467 Cuối nhánh 4.134 5.438 4.911 0.215 Nối kênh Nam 2100 4.012 5.421 4.892 0.030 Cuối nhánh 4.093 5.412 4.896 0.237 Nối kênh Nam 1670 3.660 5.406 4.855 0.146 Giữa nhánh 3800 3.420 5.406 4.854 0.048 Cuối nhánh 3.594 5.254 4.793 2.206 Nối kênh Nam 3800 3.024 4.509 3.693 1.017 Giữa nhánh 6000 2.552 4.402 3.386 0.503 Tiếp nối Tân Chi 8000 2.668 4.340 3.193 0.347 Giữa nhánh nối Tân Chi 12000 2.591 4.294 2.841 0.121 Cuối nhánh nối Tân Chi 3.653 5.255 4.904 0.190 Nối kênh Nam 2526 3.098 5.244 4.844 0.060 Cuối nhánh 26000 1.340 1.947 1.393 0.140 Ân Phú 28000 0.727 1.942 1.306 0.121 Phú Lâm Ghi 80 Bảng 3.13 Kết tính toán thủy lực tưới PA3 tần suất 85% Huyện Tiên Du Nhánh Kênh Nam N5 Nam Chè Bắc Chè N6 N35 Vị trí Hmin Hmax HTB QTB 5000 4.899 6.429 5.757 5.508 Trước kênh N5 6942 4.863 6.359 5.701 4.656 Trước kênh N5 7000 4.821 6.304 5.663 4.340 Sau kênh N5 8000 4.771 6.249 5.629 4.338 Trước kênh Nam Chè 9000 4.689 6.188 5.594 4.166 10000 4.516 6.125 5.555 3.961 Sau kênh Bắc Chè 11000 4.291 6.058 5.511 3.868 Trước kênh N6 12000 4.102 5.996 5.470 2.507 Đầu nhánh N6 13000 4.058 5.983 5.474 2.382 Sau nhánh N6 20000 4.121 5.992 5.583 0.289 Trước kênh N35 21000 4.195 6.005 5.610 0.260 Sau nhánh N35 4.863 6.359 5.701 1.451 Nối kênh Nam 2000 4.337 6.353 5.687 0.533 Cuối nhánh 4.719 6.206 5.605 0.245 Nối kênh Nam 2100 4.579 6.187 5.583 0.035 Cuối nhánh 4.671 6.177 5.588 0.270 Nối kênh Nam 1670 4.178 6.169 5.542 0.167 Giữa nhánh 3800 3.903 6.169 5.539 0.054 Cuối nhánh 4.102 5.996 5.470 2.518 Nối kênh Nam 3800 3.451 5.146 4.214 1.160 Giữa nhánh 6000 2.912 5.024 3.864 0.574 Tiếp nối Tân Chi 8000 3.045 4.953 3.644 0.396 Giữa nhánh nối Tân Chi 12000 2.957 4.901 3.242 0.138 Cuối nhánh nối Tân Chi 4.169 5.998 5.597 0.217 Nối kênh Nam 2526 3.536 5.985 5.529 0.068 Cuối nhánh Ghi Sau kênh Nam Chè, trước Bắc Chè 81 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO HUYỆN TIÊN DU 4.1 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH 4.1.1 Phương pháp lựa chọn giải pháp Sau 40 năm hoạt động bổ sung hoàn chỉnh tu bổ hàng năm hệ thống thuỷ nông tồn nhiều nhược điểm chưa đáp ứng nhiệm phục vụ sản xuất nông nghiệp dân sinh kinh tế huyện Mặt khác tình hình khí tượng thuỷ văn có nhiều biến đổi, cấu trồng thay đổi, yêu cầu tưới, tiêu nâng cao trước Hơn nữa, từ năm 1990 hồ Hoà Bình đưa vào vận hành làm thay đổi đáng kể chế độ dòng chảy toàn hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình mùa lũ lẫn mùa kiệt Vì việc đánh giá lại toàn hệ thống thuỷ lợi huyện Tiên Du việc làm cần thiết Qua tìm giải pháp tối ưu, đáp ứng yêu cầu phát triển dân sinh kinh tế huyện Tính toán thủy lực phương án cấp nước khác nhằm xác định mực nước lưu lượng dọc sông trục phục vụ cho việc so chọn phương án cấp nước thích hợp 4.1.2 Phân tích lựa chọn giải pháp - Phương án 1: Dựa vào kết tính toán, so sánh nhu cầu cần tưới lực trạm bơm đầu mối có cho thấy nhu cầu cần bơm tưới thời kỳ căng thẳng (thời kỳ đổ ải) chiếm khoảng 56% tổng lực trạm bơm Như có nghĩa với hệ thống trạm bơm hệ thống sông đủ nguồn nước hệ thống trạm bơm tưới có đáp ứng thừa nhu cầu cấp nước tưới Đối với hệ thống trạm bơm lấy nước trục tiêu Ngũ Huyện Khê, trạm bơm Trịnh Xá bơm nước tưới vào hệ thống kênh Bắc, kênh Nam, dọc sông trục Ngũ Huyện Khê có trạm bơm Đông Thọ, Ân Phú, Trung Nghĩa, Bát Đàn, Phú Lâm, Phong Khê Kết tính toán thủy lực cho thấy, với địa hình lòng dẫn trạng, mực nước cuối sông Ngũ Huyện Khê gần cạn kiệt thời kỳ tính tưới, cao trình đáy sông Ngũ Huyện Khê trạng phần lớn cao 82 m, cá biệt có vị trí cao trình đáy sông khoảng 1,7 đến +1,9m, đường trình mực nước thượng lưu cống Long Tửu mức 1,9 đến 2,23m Kết tính toán thủy lực cho thấy có trạm bơm Trịnh Xá có đủ nguồn nước bơm lên hệ thống kênh Bắc Nam, trạm bơm phía sau trạm bơm Trịnh Xá sông Ngũ Huyện Khê Đông Thọ, Yên Phú, Phong Khê… đủ nguồn bơm, cần thiết phải nạo vét sông trục Ngũ Huyện Khê để đảm bảo lòng dẫn truyền tải đủ nước cấp cho trạm bơm tưới - Phương án 2: Trong tương lai, phần diện tích nông nghiệp Bắc Ninh chuyển đổi cấu sử dụng đất nông nghiệp sang mục đích phi nông nghiệp, nhu cầu dùng nước giảm hệ thống trạm bơm có đáp ứng đủ nhu cầu Hệ thống kênh tưới cấp I, cấp II đảm đủ lưu lượng tới đầu kênh nhánh Tuy nhiên cần nạo vét hệ thống kênh trục nội đồng nâng cao đầu nước bể hút trạm bơm đầu mối để đảm bảo nguồn nước tưới - Phương án 3: Những năm gần mực nước sông Đuống hạ thấp vào mùa kiệt, gặp nhiều khó khăn cho trạm bơm đầu mối vận hành, đặc biệt vào thời kỳ đổ ải Mực nước sông Đuống cống Long Tửu hạ nhanh, dao động từ 3,25m xuống 2,20m mực nước bình quân thấp năm 1,12m, gây khó khăn cho viêc lấy nước hệ thống Hàng năm công ty TNHH MTV Khai thác CTTL Bắc Đuống phải lắp đặt trạm bơm dã chiến Tri Phương 14x1000 m3/h để lấy nước sông Đuống tổ chức bơm sớm hơn, bơm kéo dài, đảm bảo cấp đủ nước cho nông dân gieo cấy khung thời vụ Các vùng lấy nước khó khăn đặc biệt cuối kênh Nam, cuối kênh cấp II cuối sông Ngũ Huyên Khê Vì vậy, để đảm bảo việc tưới tiêu chủ động, tương lai, với việc nạo vét sông Ngũ Huyện Khê cải tạo, nạo vét tuyến kênh nội đồng, cần xây dựng trạm bơm Tri Phương II lấy nước trực tiếp từ sông Đuống, thay nguồn cấp nước cho kênh Nam Trịnh Xá từ trạm bơm Trịnh Xá Vì để đáp ứng yêu cầu cấp nước huyện Tiên Du tương lai, phương án phương án tốt 83 Hình 4.1: Bản đồ quy hoạch cấp nước huyện Tiên Du 84 4.2 GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH 4.2.1 Giải pháp huy động nguồn vốn Vốn đầu tư thực giải pháp kỹ thuật huyện Tiên Du dự tính lớn Giải huy động vốn vấn đề quan trọng hàng đầu đảm bảo cho việc thực quy hoạch Vì cần phải có giải pháp khả thi, sách ổn định huy động nguồn vốn có cấu huy động vốn phù hợp với khả thực tế Trong cần xét tới nguồn vốn huy động như: 4.2.1.1 Nguồn vốn ngân sách nhà nước - Vốn XDCB tập trung hàng năm: Ưu tiên bố trí toán cho công trình, dự án hoàn thành, khoản vốn vay đến hạn toán, bố trí vốn đối ứng cho dự án cam kết ; bố trí công trình chuyển tiếp có khả hoàn thành dự án khởi công xây mới, tạo khả thu hút vốn Đối với công trình cấp huyện, xã làm chủ đầu tư, quản lý sử dụng giao cho cấp huyện bố trí từ ngân sách huyện, xã - Đối với nguồn vốn tín dụng nguồn vốn khác từ ngân sách nhà nước: Tiếp tục vay đầu tư công trình nhỏ hiệu xã hội cao Nghiên cứu mở rộng hình thức cho vay dự án đầu tư cho thuỷ lợi theo phương thức BOT, BT, EPC, EC, xác định dự án đầu tư có hiệu - Đối với nguồn đầu tư Bộ, ngành: Chủ động phối hợp chặt chẽ với chủ đầu tư, phối hợp đền bù, giải phóng mặt bằng, công tác quy hoạch, tái định cư, vốn đối ứng cần đẩy nhanh bước, nhằm đẩy nhanh tiến độ dự án trọng điểm, mang tính chiến lược 4.2.1.2 Đối với nguồn vốn dân cư, tư nhân (trong tỉnh) - Tập trung huy động, khuyến khích đầu tư vào công trình thuỷ lợi vừa nhỏ - Huy động nguồn lực từ nhân dân nhằm xã hội hoá công tác thuỷ lợi địa bàn tỉnh 85 * Đối với hệ thống công trình lớn: Trạm Bơm Tri Phương II - Các công trình lớn phục vụ đa mục tiêu trình Chính Phủ Bộ, ngành Trung ương xem xét bố trí nguồn vốn trái phiếu Chính phủ * Đối với công trình loại vừa nhỏ - Công trình vừa nhỏ dùng vốn đầu tư từ ngân sách tỉnh, huyện Cần huy động từ nguồn lực thành phần kinh tế khác xã hội vốn đầu tư hợp tác xã dùng nước, tư nhân, doanh nghiệp nhà đầu tư ngước 4.2.2 Giải pháp chế sách - Tiếp tục thực chế, sách huyện tỉnh ban hành để hỗ trợ phát triển hệ thống công trình thuỷ lợi - Chính sách đầu tư cho xây dựng: nâng cấp công trình, huy động nguồn vốn trong, nước đóng góp dân vùng khôi phục nâng cấp, kiên cố hoá kênh mương - Chính sách xã hội hoá thủy lợi: nhằm khuyến khích tham gia người dùng nước từ khâu quy hoạch, xây dựng quản lý để nâng cao hiệu đầu tư - Các văn xử phạt hành chính: Quy định việc thưởng, phạt có hành vi phá hoại công trình, gây ô nhiễm nguồn nước, nhằm không ngừng nâng cao trách nhiệm người quản lý hưởng lợi lưu vực - Tạo chế khuyến khích phát triển khoa học công nghệ Ngành 4.2.3 Giải pháp tổ chức quản lý khai thác hiệu công trình thuỷ lợi 4.2.3.1 Các văn pháp quy quản lý khai thác - Căn Luật, Nghị định nhiệm vụ quan kiện toàn hệ thống tổ chức quản lý thống tài nguyên nước địa bàn tỉnh - Các quy phạm tính toán tưới, tiêu, thiết kế hệ thống tưới tiêu, tài liệu hướng dẫn quản lý vận hành, thiết kế công trình - Các sách Tỉnh quản lý khai thác CTTL địa bàn tỉnh 86 4.2.3.2 Công tác tổ chức quản lý khai thác công trình thủy lợi Bộ máy quản lý khai thác phát triển hệ thống thuỷ lợi Bắc Ninh: - Về tổ chức: Sở NN PTNT, công ty khai thác công trình thuỷ lợi, chi cục thuỷ lợi phụ trách theo dõi chung hệ thống công trình thuỷ lợi Tỉnh Ở cấp huyện, thị xã, xí nghiệp khai thác công trình thuỷ lợi, phòng Nông nghiệp PTNT có cán chuyên trách thuỷ lợi có nhiệm vụ theo dõi tình hình hoạt động công trình địa bàn quản lý Ở cấp xã có HTX dịch vụ NLN hầu hết nông dân xã viên HTX Bàn giao công trình cho HTX xã sở củng cố tổ chức thuỷ nông sở xã - Về phân cấp quản lý: Các công trình thuỷ có diện tích vừa lớn công trình liên huyện bàn giao cho công ty khai thác công trình thuỷ lợi quản lý, công trình nhỏ giao cho hợp tác xã huyện quản lý - Về phát triển hệ thống: Hệ thống công thuỷ lợi địa bàn huyện Lương Tài đầu tư từ nhiều nguồn: Vốn trái phiếu Chính phủ, vốn xây dựng tập trung số tổ chức phi Chính phủ Với nhiều dạng đầu tư cấp quản lý khác nhau, công tác quản lý phát triển hệ thống gặp nhiều khó khăn nên hoạt động hiệu quả, công trình bị xuống cấp kinh phí tu bổ sửa chữa công trình 4.2.3.3 Kiện toàn hệ thống tổ chức quản lý thuỷ lợi - Thống nhất, củng cố hệ thống quản lý từ cấp Sở đến Phòng Huyện - Tăng cường lực Công ty khai thác công trình thủy lợi - Tăng cường tập huấn pháp lệnh quản lý khai thác bảo vệ công trình thủy lợi, chế độ sách, chuyên môn kỹ thuật quản lý khai thác công trình thủy lợi cho HTX quản lý công trình cấp xã, lực lượng cán chuyên ngành thủy lợi lực lượng tham gia làm thủy lợi sở hộ hưởng lợi - Tuyên truyền, vận động nhân dân tích cực tham gia công tác quản lý khai thác bảo vệ công trình thủy lợi - Tiếp tục giao thêm công trình thuỷ lợi có quy mô vừa cho Công ty 87 TNHH thành viên nhà nước khai thác CTTL tỉnh quản lý - Các công trình loại nhỏ nằm phạm vi thôn, xã giao cho UBND xã quản lý khai thác 4.2.3 Giải pháp quản lý đầu tư xây dựng công trình theo quy hoạch 4.2.3.1 Yêu cầu công tác quản lý đầu tư xây dựng Công tác quản lý đầu tư xây dựng CTTL phải thể đường lối xây dựng chiến lược phát triển kinh tế xã hội; quy hoạch kế hoạch phát triển ngành, nhằm sử dụng có hiệu nguồn vốn đầu tư, khai thác tốt tài nguyên, tiềm lao động, đất đai tiềm lực khác, đồng thời bảo vệ môi trường sinh thái 4.2.3.2 Giải pháp chung quản lý đầu tư xây dựng công trình thuỷ lợi Trong năm qua, Nhà nước ưu tiên đầu tư cho phát triển thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp mục tiêu kinh tế xã hội nhiều nguồn vốn khác nhau, như: Vốn ngân sách thuỷ lợi (Trung ương địa phương), thuỷ lợi nhỏ,…Tuy nhiên công tác quản lý kỹ thuật đầu tư thuỷ lợi chưa vào đầu mối dẫn đến tìanh trạng xây dựng công trình dở dang hết vốn, chất lượng công trình thấp…gây hậu kinh tế, xã hội Trách nhiệm không rõ ràng Để khắc phục tình trạng tăng cường công tác quản lý Nhà nước toàn ngành địa bàn tỉnh: - Sở Nông nghiệp PTNT tham mưu giúp Uỷ ban nhân dân tỉnh thống quản lý từ quy hoạch đến khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý khai thác tất CTTL xây dựng từ nguồn vốn đảm bảo mục tiêu kỹ thuật an toàn, trình tự XDCB - Đối với công trình UBND tỉnh cấp định đầu tư có quy mô lớn nằm địa bàn nhiều huyện công trình có kỹ thuật phức tạp, áp dụng công nghệ cần có thoả thuận chủ trương giải pháp kỹ thuật Bộ Nông nghiệp PTNT 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Trong nhiều năm qua hệ thống công trình thuỷ lợi huyện Tiên Du đầu tư quan tâm nhân dân Đảng Nhà nước Các công trình tưới xuống cấp nên không phát huy hết lực gây thiếu nước tuới cho huyện Trong tương lai công trình phục vụ không cho nông nghiệp mà cho nhiều ngành kinh tế khác Trong năm gần tình hình diễn biến thời tiết phức tạp tình hình phát triển kinh tế xã hội huyện tỉnh có biến động mạnh như: Quá trình đô thị hoá tăng nhanh, dân số tăng, nhiều khu công nghiệp xây dựng Sử dụng diện tích nông nghiệp có nhiều thay đổi, diện tích trồng lúa giảm Kinh tế xã hội phát triển, yêu cầu cấp nước cho ngành ngày tăng số lượng chất lượng Hệ thống công trình có nhiều nơi không đáp ứng yêu cầu; mặt khác khu công nghiệp, khu dân cư nhiều địa phương đè, lấn bồi lấp kênh trục, phá vỡ tính liên hoàn hệ thống thuỷ lợi, khiến cho công trình không phát huy hết lực thiết kế Luận văn sâu vào nghiên cứu sở khoa học giải pháp cấp nước nhằm phát triển kinh tế xã hội cho huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh tương lai Luận văn đạt số kết sau: Phân tích, đánh giá điều kiện tự nhiên, tình hình dân sinh, kinh tế yêu cầu phát triển khu vực huyện Tiên Du Phân tích, đánh giá trạng hệ thống thủy lợi huyện, đề nhiệm vụ cấp nước tưới yêu cầu hoàn chỉnh hệ thống cấp nước tưới cho huyện Phân tích sở khoa học thực tiễn huyện như: Đặc điểm tự nhiên, phân vùng cấp nước, đặc điểm khu nhận nước tưới, yêu cầu phát triển kinh tế xã hội vùng, nhu cầu cấp nước cân nước để xác định vùng thiếu nước Qua đưa hướng giải chung cho vấn đề cấp nước tưới vùng sau: - Cải tạo, nâng cấp công trình có để công trình đảm bảo yêu cầu tưới theo lực thiết kế - Xây dựng công trình tưới nước cho khu vực chưa 89 đáp ứng nhu cầu cấp nước - Tăng cường lực quản lý vận hành hệ thống cấp nước… Đề xuất giải pháp cấp nước tưới cho khu vực, Sử dụng Mike 11 để lựa chọn giải pháp tưới cho huyện nhằm mục tiêu phát triển bền vững kinh tế xã hội cho huyện Tiên Du - Tỉnh Bắc Ninh với phương án lựa chọn - Xây TB Tri Phương II 8máy x 10000 m3/h lấy nước trực tiếp từ sông Đuống, thay nguồn cấp nước cho kênh Nam Trịnh Xá từ trạm bơm Trịnh Xá Xây dựng tuyến kênh tưới điểm đầu bể xả trạm bơm Tri Phương II, điểm cuối nối vào kênh Nam Trịnh Xá thượng lưu đập Đất Đỏ (K6+942 kênh Nam Trịnh xá) II KIẾN NGHỊ Để đáp ứng phát triển kinh tế xã hội ngày tăng đòi hỏi nhu cầu dùng nước chất lượng nước tốt Nguồn nước cần bổ sung cho nông nghiệp, môi trường phục vụ cho khu công nghiệp Các hệ thống công trình cần tu bổ sửa chữa, nâng cấp, xây để đáp ứng nhu cầu nông nghiệp-công nghiệp nghành khác - Với công trình xây dựng cần có kế hoạch hoàn chỉnh kiên cố hóa kênh mương sớm tốt - Xây dựng hệ thống mốc giới cho công trình thuỷ lợi nhằm quản lý, bảo vệ công trình không bị xâm phạm, lấn chiếm (đặc biệt tuyến kênh tưới) - Tăng cường công tác điều tra tăng cường thêm trạm quan trắc thuỷ văn sông để phục vụ công tác đo đạc phòng chống úng, lũ giảm nhẹ thiên tai, trạm kiểm soát chất lượng nước để kiểm soát hạn chế chất thải khu công nghiệp, đô thị làm ảnh hưởng tới môi trường chất lượng nước - Tăng cường phối hợp chặt chẽ ban ngành (Nông nghiệp & PTNT, Xây dựng, Giao thông - vận tải, công nghiệp ) thực nghiêm túc quy hoạch phê duyệt, có thay đổi cần có bàn bạc thống - Tài liệu địa hình thu thập chủ yếu sông trục Trên nhiều nhánh sông, kênh tài liệu có đến mặt cắt nên kết tính toán nhiều hạn chế Kiến nghị nghiên cứu cần đo đạc bổ sung địa hình sông trục nhánh bình đồ khu tưới, để phục vụ công tác quản lý khai thác công trình thủy lợi đạt hiệu cao 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Ngọc Hải, Tống Đức Khang, Phạm Việt Hòa (2007), Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi, NXB Xây dựng Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – quy định chủ yếu thiết kế công trình thủy lợi Hà Văn Khối (2003), Giáo trình Quy hoạch quản lý nguồn nước, Tài liệu giảng dạy cao học, Trường Đại học Thủy lợi Viện Quy hoạch Thủy lợi (2011), Quy hoạch chi tiết hệ thống công trình thủy lợi tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2010-2020, Hà Nội Bộ NN PTNT (2010): Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2020 Viện khí tượng thủy văn (1985), Đặc trưng hình thái lưu vực sông Việt Nam, Hà Nội Tiếng Anh Frank G.W Jaspers (2003), Institutional arrangements for Intergrated river basin management., IWA printing DHI (2002), Mike Basin- a modelling system for River system, DHI software.s DHI Water & Environment, MIKE 11 MODEL for integrated water resources management planning DHI Water & Environment, 2002 MIKE 11 A Modelling System for Rivers and Channels User Guide 396 pp ... “ Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả cấp nước phục vụ đa mục tiêu nhằm phát triển kinh tế - xã hội huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh cần thiết để đáp ứng nhu cầu nước hoàn thiện hệ thống thủy lợi huyện. .. Tiên Du phục vụ phát triển kinh tế - xã hội định hướng lâu dài tương lai Mục tiêu nghiên cứu Xác định nhu cầu nước ngành kinh tế từ đề xuất lựa chọn phương án thích hợp nhằm phát triển kinh tế. .. phát triển kinh tế xã hội huyện Tiên Du Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng công trình giải pháp nâng cao khả cấp nước huyện Tiên Du + Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông