Lập quy trình quản lý vận hành hồ yên thủy

Để nâng cao hiệu quả trong quản lý các hệ thống công trình thủy lợi, người quản lýphải thiết lập quá trình quản lý trong nhiều trường hợp tương ứng với các năm: nămnhiều nước, năm ít nướ

LỜI CẢM ƠN

Kết thúc 4,5 năm học tập và rèn luyện tại tại trường Đại học Thủy Lợi về chuyênngành Quản lý hệ thống thủy lợi, khoa Kỹ thuật tài nguyên nước Có được nhữngthành tích như ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể thầy côgiảng viên trong trường Đại học Thủy Lợi nói chung và các thầy cô trong khoa Kỹthuật tài nguyên nước nói riêng đã truyền đạt cho em những kiến thức cũng nhưkinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư với đề tài “Lập quy trình quản lý vận hành hồ Yên Thủy”

(Với mức đảm bảo tưới ứng với năm nước trung bình P = 50%) là nghiên cứu tốtnghiệp cuối khóa, đánh dấu kết thúc một chặng đường học tập, nghiên cứu tạitrường Đại học Thủy Lợi Hoàn thành đồ án đúng thời hạn, em xin gửi lời cảm ơnsâu sắc tới PGS.TS Phạm Việt Hòa và Th.S Vũ Ngọc Quỳnh đã trực tiếp hướngdẫn, góp ý tận tình trong suốt 14 tuần thực hiện đồ án Em cũng xin cảm ơn tất cảcác thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật tài nguyên nước đã tạo điều kiện giúp em hoànthành đồ án này

Đồ án được nghiên cứu trong thời gian không dài, hạn chế về tài liệu tham khảo và

số liệu đo đạc dẫn đến một số kết quả tính toán chưa được chính xác Bên cạnh đó

do kiến thức của bản thân còn hạn chế, lần đầu tiên tiếp xúc với một vấn đề lớn màbản thân chưa có kinh nghiệm thực tế Do vậy nên nội dung của đồ án chưa thật sâusắc, không tránh khỏi những sai sót, hạn chế nhất định Vì vậy em rất mong nhậnđược sự góp ý của Hội đồng để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 3 tháng 1 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thạch Thảo

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nhiều năm trở lại đây, trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam đã xây dựngđược một số lượng lớn các hồ chứa Hệ thống hồ chứa đóng vai trò quan trọng trongnền kinh tế quốc dân, tuy vậy theo một số đánh giá thì rất nhiều hệ thống hồ chứa

đã không đem lại hiệu ích kinh tế, môi trường như đã được đánh giá trong quá trìnhlập dự án Lý do các hệ thống đó phát huy kém hiệu quả có thể do phân cấp xâydựng Nhà Nước chỉ đầu tư xây dựng công trình đầu mối, kênh chính và kênh nhánhcấp 1, còn lại do địa phương và dân đầu tư xây dựng Chính vì vậy việc xây dựngkhông theo đúng đồ án thiết kế nên không chú ý đầy đủ đến chế độ quản lý vậnhành hệ thống sau khi hoàn tất xây dựng dự án, không lường trước được các tìnhhuống nảy sinh trong quá trình vận hành hệ thống, dẫn đến nhiều khó khăn cho việcquản lý, phân phối nước, làm giảm hiệu quả quản lý khai thác

Do vậy, vấn đề cấp thiết đặt ra là làm thế nào để nâng cao hiệu quả quản lý vậnhành hệ thống hồ chứa Nghiên cứu vận hành quản lý hệ thống hồ chứa luôn pháttriển cùng thời gian nhằm phục vụ yêu cầu liên tục phát triển của xã hội Mặc dù đãđạt được những tiến bộ trong nghiên cứu quản lý vận hành hồ chứa nhưng cho đếnthời điểm hiện tại không có một lời giải chung cho mọi hệ thống mà tùy đặc thù củatừng hệ thống sẽ có lời giải phù hợp

Chính vì những lý do đó, trong đồ án này, với đề tài “Lập quy trình quản lý vận hành hồ Yên Thủy” (Với mức đảm bảo tưới ứng với năm nước trung bình P =

50%) em sẽ lập kế hoạch quản lý vận hành hồ chứa và cống lấy nước của hệ thống

hồ Yên Thủy với mục đích nhằm nâng cao hiệu quả và giảm chi phí quản lý vậnhành hệ thống

Nội dung chính trong đồ án tốt nghiệp của em gồm các chương sau:

Chương 1: Tình hình chung của hệ thống

Chương 2: Tính toán các yếu tố khí tượng thủy văn

Chương 3: Tính toán chế độ tưới cho các loại cây trồng

Chương 4: Lập quy trình quản lý điều hành hệ thống

Chương 5: Xác định hiệu quả kinh tế của hệ thống

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ của PGS.TS Phạm ViệtHòa, Th.S Vũ Ngọc Quỳnh và các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật tài nguyênnước Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế và thời gian có hạn nên

đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong được sự chỉ bảo của cácthầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày 3 tháng 1 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thạch Thảo

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA HỆ THỐNG HỒ YÊN THỦY

Hình 1.1 Bản đồ hành chính huyện Yên Thủy

1.1 Điều kiện tự nhiên của hệ thống

1.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực công trình đầu mối hồ Yên Thủy nằm trên khu vực của sông Lạng thuộcđịa bàn xã Đoàn Kết, huyện Yên Thủy, tỉnh Hòa Bình Vùng công trình đầu mối dựkiến xây dựng tại vị trí

+ 20°24’ vĩ độ Bắc

+ 105°41’ kinh độ Đông

+ Cách thị trấn Hoàng Trạm huyện Yên Thủy 7.5km về phía Đông

Phạm vi phụ trách cấp nước của hồ Yên Thủy theo dự kiến gồm các xã: Đoàn Kết,Phú Lai, Yên Trị, Ngọc Lương ( Hòa Bình) và Thạnh Bình ( Ninh Bình) với diệntích khu tưới khoảng 3000 ha Vị trí địa lý của khu tưới như sau:

+ Từ 20°20’ đến 20°24’ vĩ độ Bắc

+ Từ 105°39’ đến 105°43’ kinh độ Đông

Theo địa giới hành chính như sau:

+ Phía Bắc giáp xã Hữu Lợi

+ Phía Nam giáp xã Đồng Phong huyện Nho Quan

+ Phía Đông giáp xã Thạch Bình huyện Nho Quan

+ Phía Tây giáp xã Yên Lạc và rừng Cúc Phương

Diện tích canh tác của khu tưới tương đối tập trung và tạo thành một dải chạy theohướng Tây Bắc – Đông Nam

Chiều dài khu tưới khoảng 8.0 km2

Chiều rộng khu tưới khoảng 4.0 km2

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình khu tưới tương đối bằng phẳng, hướng dốc tương đối đồng nhất theohướng Tây Nam - Đông Bắc và dốc theo dòng chảy Tây Bắc- Đông Nam Cao độđồng ruộng biến đổi như sau:

- Cao trình cao nhất là +30m gần khu đầu mối

- Cao trình thấp nhất là +9m giáp xã Thạch Bình

- Cao trình bình quân +18 ÷ 20m

Nhìn chung địa hình của khu vực tương đối dốc (ibq = 4%) tại khu vực xã Đoàn Kếtphía giáp ranh với xã Hữu Lợi có cao độ đồng ruộng là +18 ÷ 30m nhưng thấp dần

về cuối khu tưới, đây là đặc điểm rất thuận lợi cho việc dẫn tưới tự chảy từ khu đầumối Dọc theo đường 12A thuộc địa phận Yên Trị có dãy đồi với cao trình biến đổi

từ +30 ÷ 50m, khu này không tưới được bằng nước lấy từ hồ Yên Thủy mà chủ yếu

sử dụng nguồn lấy từ các hồ nhỏ đã xây dựng ở phía trên, thích hợp với việc trồngcác loại cây công nghiệp và hoa màu

1.1.3 Đặc điểm khí hậu, khí tượng

1.1.3.1 Tình hình các trạm quan trắc và đo đạc các yếu tố khí tượng

Trong khu vực và lân cận khu vực dự án có các trạm đo đạc các yếu tố khí tượngnhư sau:

- Trạm Yên Thủy ở vĩ độ 20°24’ , kinh độ 105°37’

- Trạm Chi Nê ở vĩ độ 20°29’, kinh độ 105°20’

- Trạm Lạc Sơn ở vĩ độ 20°27’, kinh độ 105°27’

- Trạm Nho Quan ở vĩ độ 20°19’, kinh độ 10°44’

Trong các trạm trên thì trạm Yên Thủy chỉ có tài liệu mưa, các trạm còn lại có tàiliệu về mưa, nắng, gió, nhiệt độ, độ ẩm và bốc hơi Các trạm đều có số năm đo đạctương đối dài , liên tục và độ tin cậy cao Dựa vào tọa độ địa lý của các trạm và tọa

độ của khu đầu mối cũng như khu tưới Trạm được chọn để nghiêm cứu đặc điểmkhí hậu cho khu vực là trạm Yên Thủy và trạm Nho Quan

1.1.3.2 Các đặc trưng khí hậu.

a) Nắng

Nắng là một yếu tố khí hậu có quan hệ chặt chẽ với bức xạ mặt trời và bị chi phốilượng mây trên lực vực Ở trạm khí tượng Nho Quan số giờ nắng trung bình nhiềunăm đạt 1619.2 giờ.Về mùa đông do lượng mây nhiều và thời gian chiếu sáng trongngày ngắn hơn nên số giờ nắng cũng ít hơn Số giờ nắng ít nhất là tháng II và thángIII, trung bình mỗi tháng không vượt quá 50 giờ

Về mùa hè do lượng mây ít và thời gian chiếu sáng dài nên số giờ chiếu sáng dàihơn mùa đông Trung bình mỗi tháng trong mùa này có từ 150 ÷ 200 giờ nắng Sốgiờ nắng trung bình nhiều năm trạm Nho Quan như sau:

Bảng 1.1 Số giờ nắng trung bình nhiều năm trạm Nho Quan

Số giờ 73.4 47.3 49.7 97.6 192 176 205 162 177 174 139 126

b) Nhiệt độ

Nhìn chung chế độ nhiệt độ ở Nho Quan – Yên Thủy có chế độ nhiệt chung của cả

nước, nghĩa là mùa hè cao, mùa đông thấp Tuy nhiên do đặc điểm của địa hình nên

cũng có những nét riêng:

- Nhiệt độ bình quân năm: 23.5 °C

- Nhiệt độ tối cao tuyệt đối: 38.9 °C

- Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối: 5.7 °C

Nhiệt độ bình quân nhiều năm của các tháng trong năm trạm Nho Quan như sau:

Bảng 1.2 Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm trạm Nho Quan

XIINhiệt

Độ ẩm trong vùng giữa các tháng biến đổi rất ít, độ ẩm trung bình tháng và trung

bình nhiều năm đều đạt trên 80% Độ ẩm lớn nhất xảy ra vào tháng III là tháng trời

nhiều mây và mưa phùn đạt 89% Độ ẩm thấp nhất xảy ra vào tháng XII là 81% Độ

ẩm tương đối thấp nhất trung bình nhiều năm là 61% vào tháng XI và cao nhất

tương đối là 76% vào tháng III Như vậy vùng này chênh lệch độ ẩm giữa các tháng

với nhau không lớn

- Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm trạm Nho Quan là 84%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình nhiều năm trạm Nho Quan là 66%

Sau đây là sự thay đổi độ ẩm tương đối trung bình tháng, năm và độ ẩm tương đối

thấp nhất trung bình tháng, năm trạm Nho Quan

Bảng 1.3 Đặc trưng độ ẩm của trạm Nho Quan

Tháng

Độ ẩm tương đối trung bình (%)

Độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình (%)

d) Gió

Theo số liệu thống kê nhiều năm cho thấy tốc độ gió trung bình các tháng và trungbình năm trạm Nho Quan không vượt quá 2 m/s mà hè tốc độ gió lớn hơn mùađông Mùa hè có hai hướng gió chủ yếu là Tây Nam và Đông Nam Mùa đông cóhai hướng thổi vào khu vực là Đông Bắc và Đông Nam Tốc độ gió trung bìnhnhiều năm là 1.8 m/s

Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt tới vận tốc 40m/s Tốc độ gió quan trắc tại trạm NhoQuan như sau:

Bảng 1.4 Tốc độ gió trung bình nhiều năm trạm Nho Quan (m/s)

e) Bốc hơi

Thời kỳ bốc hơi lớn nhất từ tháng V đến tháng VII, với lượng bốc hơi lớn nhất là

113 mm vào tháng VII Lượng bốc hơi nhỏ nhất là 52.2 mm vào tháng II Lượngbốc hơi trung bình nhiều năm là 998.8 mm Sau đây là lượng bốc hơi các thángtrong năm, trung bình nhiều năm

Bảng 1.5 Phân phối bốc hơi (piche) các tháng trong năm trạm Nho Quan

XIIZ(mm

Bảng 1.6 Đặc trưng thống kê và lượng mưa năm thiết kếT

0.3 7

0.4

2 2703 2171 1768 1339 9892

0.2 7

1.0

6 2622 2209 1837 1544 1349Qua bảng trên cho thấy lượng mưa trung bình nhiều năm trạm Hằng trạm nhỏ hơntrạm Nho Quan 110.3mm song mức dao động của chuỗi số lớn hơn nhiều điều nàyphù hợp với thực tế Xem xét lượng mưa năm trong thời khoảng từ năm 1961 đếnnăm 1998 của các trạm quanh Yên Thủy cho thấy như sau:

Bảng 1.7 Phân phối lượng mưa năm trạm Yên Thủy và trạm Nho Quan

ITrạm Yên Thủy

340

4

313

21

Trạm Nho QuanX(mm

342

3

350

23

Qua bảng 7 cho thấy mùa mưa trong vùng bắt đầu từ tháng V và kết thức vào tháng

X kéo dài 6 tháng Tổng lượng mưa trong mùa mưa ở trạm Yên Thủy chiếm tới86.1%, ở Nho Quan chiếm 84.4% tổng lượng mưa cả năm Ba tháng VII, VIII và IX

có lượng mưa lớn nhất Tháng có lượng mưa nhỏ nhất là tháng XII, chỉ chiếmkhông quá 1.2% tổng lượng mưa Mô hình phân phối mưa dạng một đỉnh

1.1.4 Đặc điểm thủy văn sông ngòi

Trong lưu vực hồ Yên Thủy và trong khu tưới có nhiều suối nhỏ đổ vào sông Lạng.Sông Lạng bắt nguồn từ Lạc Lương huyện Yên Thủy ở độ cao +270m Sông chảytheo hướng song song với sông Đập, nhập vào sông Hoàng Long tại Tâm Đồng.Dòng chảy trong các suối chủ yếu tồn tại trong mùa lũ., mùa kiệt hầu như không tồntại dòng chảy Sông Lạng mang tính chất của sông miền núi, giáp vùng đá vôi cónhiều ghềnh, lòng sông nhiều đá lộ, điển hình như thác Ngựa Lồng đoạn biên giớigiữa Hòa Bình và Ninh Bình Tổng diện tích lưu vực nằm trên đất Hòa Bình là228km2, xét tới vị trí xây dựng công trình diện tích khống chế là 90km2

Dòng chảy trung bình nhiều năm các tháng và năm của sông Lạng (tính từ mưa theo

mô hình TANK) như sau:

Bảng 1.8 Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm

XIIQ(m3/s) 0.49 0.4

1 0.4 0.35

1.24

Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất thiết kế như sau:

- Dòng chảy bình quân tháng nhỏ nhất ứng với tần suất P=75% là Q= 0.229(m3/s)

- Dòng chảy bình quân tháng lớn nhất ứng với tần suất P=75% là Q= 6.135(m3/s)

- Dòng chảy lũ ứng với tần suất P= 1% là Q= 650(m3/s)

Mực nước trên sông Lạng về mùa kiệt thường xuyên thấp hơn mặt đất tự nhiên từ2-6 m, độ dốc mặt nước lớn do độ dốc lòng sông lớn, nhiều đoạn trên sông dòngchảy kiệt chỉ còn 20-50m Về mùa lũ, mực nước sông Lạng lại dâng cao

1.1.5 Đặc điểm thổ nhưỡng đất đai và địa chất

1.1.5.1 Đặc điểm thổ nhưỡng

Vùng sông Lạng, thổ nhưỡng được tạo thành từ nhiều nguồn khác nhau nhưng nhìnchung là sản phẩm phong hóa, tích tụ, rửa trôi của các loại đất đá mẹ có trong lưuvực Các loại đất chủ yếu như:

- Đất đỏ vàng trên nền đá sét (Fs) và đất đỏ nâu trên nền đá vôi (Fv) phân bố trêncao độ (10-75)m trên các đồi đất phía tả lưu vực sông Lạng

- Đất đỏ vàng biến đổi do canh tác trồng lúa nước (Fl) phân bố dọc theo các suối ởcác chân ruộng đã canh tác

- Đất dốc tụ thung lũng (D) phân bố trên thềm các suối ít dòng chảy hoặc chỉ códòng chảy mùa lũ

- Đất phù sa được bồi hàng năm (Ipb) phân bố dọc theo dòng chính sông Lạng.Nhìn chung đất đai vùng thượng nguồn sông Lạng rất màu mỡ

1.1.5.2 Đặc điểm địa chất

Theo tài liệu khảo sát địa chất các công trình đã xây dựng trong vùng và theo cácvết lộ địa chất, lòng suối cho thấy trong vùng có lớp cuội sỏi khá dày từ 3-8m, cácnứt gãy đều nằm theo hướng Tây Bắc- Đông Nam, có chiều song song với dòngchảy Tuy nhiên các nứt nẻ, đứt gãy đều đã được lấp, nhét chặt Với những đậpdâng, hồ chứa việc mất nước do địa chất nền không phải là vấn đề lớn Các kênhdẫn phải đi theo sườn đồi hoặc vùng đất dốc thì vấn đề ổn định mái kênh cần đượcquan tâm

Nhiều vùng đá vôi lộ, khả năng nước ngầm rất lớn Nước caster có liên hệ chặt chẽvới nước mưa Biên độ dao động lớn nhất là 5m tại hố khoan LK7 xã Yên Trị năm

1995 Chiều sâu mức nước biến động khá lớn, có nơi 1-2 m, có nơi 10-15m so vớimặt đất tự nhiên Tại hố khoan khai thác nước ngầm của nông trường 2-9 lưu lượngthường xuyên là 4-5 l/s Tại khu vực xã Yên Trị nước caster là nguồn nước tướiquan trọng cho các loại cây trồng cạn ở ven đường 12A và là nguồn nước quantrọng cung cấp cho dân sinh của xã

1.1.6 Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên của hệ thống Hồ Yên Thủy

1.1.6.1 Thuận lợi

Địa hình khu tưới tương đối bằng phẳng, hướng dốc tương đối đồng nhất theohướng Tây Nam - Đông Bắc và dốc theo dòng chảy Tây Bắc- Đông Nam Đây làđặc điểm rất thuận lợi cho việc dẫn tưới tự chảy cho các vùng tưới từ khu đầu mối.Nhìn chung đất đai và khí hậu của vùng quanh hệ thống rất thích hợp với các loạicây trồng cạn, cây ăn quả, cây chất bột và cây lúa nước Điều kiện khí hậu thích hợpvới việc đa dạng hóa cây trồng và phát triển tăng vụ hàng năm nếu đầu tư tốt vềthủy lợi, phân bón, cây trồng

1.1.6.2 Khó khăn

Từ thực tế cho thấy huyện Yên Thủy nói chung và hệ thống hồ Yên Thủy nói riêngnằm trong khu vực có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa: Mùa đông lạnh, ngắn và ítmưa; Mùa hè nóng, dài và mưa nhiều Bão thường xuất hiện vào mùa mưa từ thángVIII đến tháng X trùng với thời kỳ bão của đồng bằng Bắc Bộ Nhìn chung bão ítgây ảnh hưởng lớn cho vùng nhưng bão thường xuyên gây mưa lớn, 80% số trậnmưa lớn đều do bão gây ra Vào mùa lũ mực nước trên sông Lạng dâng cao làmngập nhiều khu canh tác Trong khi đó vào mùa kiệt thì khan hiếm nước gây bất lợicho việc sử dụng nước

1.2 Tình hình dân sinh kinh tế và các yêu cầu phát triển của hệ thống

1.2.1 Hiện trạng dân sinh, xã hội

Dân số của 4 xã thuộc khu vực hưởng lợi của hồ Yên Thủy tính đến tháng 4 năm

1999 là 20831 Trong đó dân tộc Mường chiếm 34.5% chủ yếu từ các tỉnh Hà Nam,Ninh Bình, Thái Bình tới từ lâu đời Mật độ phân bố dân cư giữa các xã không đồngđều Các thôn xóm chủ yếu tập trung ở ven các chân núi, hai bên bờ suối hoặc dọctheo đường quốc lộ 12A Phân bố dân cư như sau:

Bảng 1.9 Phân bố dân cư theo địa bàn hành chính

Tổ chức cộng đồng theo đơn vị hành chính huyện - xã - bản làng, quản lý xã hộibằng pháp luật, bằng lệ làng, tập tục dân tộc Người dân sống chủ yếu bằng nghềnông với các sản phẩm như: lúa, ngô, khoai, sắn, mía, chè…một số ít người sốngchủ yếu nhờ rừng và các sản phẩm lấy từ rừng Người Kinh chủ yếu sống nhờ vàosản xuất nông nghiệp và buôn bán nhỏ.

Nghề phụ trong vùng có mây tre đan, mộc xẻ và dệt thổ cẩm, tuy nhiên chỉ mangtính tự cung tự cấp chưa chuyển đổi thành kinh tế hàng hóa

Bình quân ruộng đất tính theo đầu người là 0.1 ha/người Tuy bình quân ruộng đấttương đối lớn nhưng do năng suất và sản lượng cây trồng thấp nên đời sống củanhân dân trong vùng còn ở mức thấp Theo tài liệu những năm gần đây bình quânthu nhập trong khoảng 1.3-1.55 triệu đồng/người/năm, bình quân lương thực là 180-

200 kg/người/năm

Về mặt đời sống tinh thần: Nhân dân trong vùng có tính cần cù lao động, tinh thầnđoàn kết cộng đồng cao Các dân tộc vẫn giữ được bản sắc dân tộc mình, nhiềuphong tục tập quán lạc hậu đã được xóa bỏ và thực hiện nếp sống văn hóa mới theochủ trương, chính sách của Đảng và nhà nước

1.2.2.Hiện trạng kinh tế của khu vực

1.2.2.1 Hiện trạng kinh tế nông nghiệp

Trong nông nghiệp, nghành trồng trọt vẫn là nghành chiếm ưu thế lớn trong tỷ trọngkinh tế nghành, nó chiếm tới 80% tổng giá trị trong nghành nông nghiệp

Cây trồng chủ yếu trong vùng là: lạc, mía, ngô, khoai lang, khoai sọ, lúa Cây míamới phát triển ở dạng thương phẩm sử dụng ngay hoặc mía chế biến ở mức gia đìnhchưa thành vùng kinh tế

Các loại cây ăn quả như: mơ, na, dưa,cam và vải thiều có tiềm năng rất lớn tuynhiên vẫn chưa được trồng trên diện tích rộng Tình hình đất đai canh tác nôngnghiệp của các xã khu vực hưởng lợi như sau:

Bảng 1.10 Diện tích đất sử dụng trong nông nghiệpLoại đất (ha) Phú Lai Yên Trị Ngọc Lương Đoàn KếtDiện tích đất tự nhiên 1326.8 1807.8 2571.0 1665.8

Sự phân bố về diện tích các loại cây trồng ở bảng trên cho thấy diện tích gieo trồng

ở các năm tương đối lớn Tuy nhiên cây lúa mới chỉ trồng 1 vụ là chủ yếu, còn lạichủ yếu là các loại cây hoa màu và cây vụ đông Nguyên nhân chủ yếu của vấn đềtrên là chưa có nguồn nước tưới tiêu chủ động Thực tế sản xuất của huyện trongnhững năm gần đây cho thấy khả năng tăng sản lượng lương thực trong vùng khôngkhó, việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng bước đầu đã có hiệu quả thiết thực Nếu nhưtăng cường công tác thủy lợi, khuyến nông năng suất vùng này có thể tăng lên 1.5lần đến 1.8 lần so với hiện nay, đây cũng là tiền đề tốt để phát triển chăn nuôi.Giá trị sản phẩm chăn nuôi chỉ chiếm 20% tổng giá trị sản phẩm nông nghiệp Cácgiống vật nuôi chủ yếu là trâu, bò, lợn và gia cầm chỉ phát triển ở mức hộ gia đìnhphân tán, vật nuôi vẫn là giống địa phương sản lượng thấp Đàn đại gia súc như trâu

bò chủ yếu dùng sức kéo và vận chuyển, đàn gia cầm để tăng nguồn dinh dưỡnghàng ngày Việc phát triển chăn nuôi trong vùng không những tận dụng được cácsản phẩm nông nghiệp, giải quyết sức kéo mà còn tăng nguồn thu nhập cho nhândân, tạo nguồn phân bón phục vụ cho sản xuất

1.2.2.2 Hiện trạng kinh tế rừng

Huyện Yên Thủy và tỉnh Hòa Bình nói chung trong những năm qua tốc độ trọc hóarừng rất nhanh Nguyên nhân chủ yếu do chế độ canh tác nương rẫy, chế độ khaithác rừng không theo kế hoạch, rừng không được duy trì nuôi dưỡng Việc bảo vệ

và trồng rừng là công việc rất quan trọng cả về trước mắt và lâu dài Yên Thủy làvùng có vườn quốc gia Cúc Phương, đây là khu rừng cần được bảo vệ Ngoài ra cầntiến hành trồng rừng, hình thành các đai rừng phòng hộ để hỗ trợ tích cực cho sảnxuất nông nghiệp và tạo ra vùng có môi trường sinh thái tốt, có nguồn thủy sinh ổnđịnh phục vụ cho việc phát triển sản xuất và đời sống của nhân dân trong vùng

1.2.2.3 Hiện trạng kinh tế công nghiệp

Công nghiệp chủ yếu là khai thác đá, khai thác sỏi, cát xây và sản xuất vật liệu xâydựng như vôi, gạch ngói nung Các nghành chế biến nông sản như xay sát, chế biếnnứa Ngoài ra trong vùng còn có nghành nghề truyền thống như mây tre đan và dệtthổ cẩm

Tuy có lợi về nguồn tài nguyên khoáng sản và các nghành nghề truyền thống nhưngnhìn chung công nghiệp của khu vực chưa phát triển

1.2.2.4 Thương mại, du lịch, dịch vụ

Là khu vực có vùng tiếp giáp với vùng đồng bằng và gần rừng Cúc Phương nhưngmạng lưới hệ thống dịch vụ, du lịch hiện nay còn rất kém Cần chú trọng phát triểncác hoạt động kinh doanh thương mại ở vùng nông thôn, tạo điều kiện lưu thônghàng hóa thúc đẩy sản xuất, đồng thời từng bước phát triển hoạt động kinh doanh dulịch với các loại hình du lịch cảnh quan, hang động, du lịch sinh thái Cúc Phươngnhằm nâng cao đời sống vật chất cũng như tinh thần của nhân dân trong vùng

1.2.2.5 Nhận xét đánh giá chung

Vùng dự án là một bộ phận kinh tế của tỉnh Hòa Bình đang cố gắng vươn lên để kịpnền kinh tế thị trường của khu vực và cả nước Hiện nay nền kinh tế của khu vựccòn rất thấp, đã có dấu hiệu của nền kinh tế thị trường nhưng còn mang nặng tính tựcung, tự cấp Tỷ lện dân nghèo đói còn lớn Một nền kinh tế thiếu hụt từ cơ sở hạtầng, từ cơ cấu các nghành đến các lực lượng lao động có kỹ thuật

Hiện trạng kinh tế trong vùng là một nền kinh tế có cơ cấu chính là nông lâm nghiệp Trong nông nghiệp năng suất cây trồng thấp kém, vật nuôi đơn điệunăng suất thấp Trong lâm nghiệp nguồn tài nguyên bị khai thác đến mức gần nhưcạn kiệt, kinh tế công nghiệp hầu như chưa có gì, kinh tế dịch vụ chưa phát triển.Sản phẩm của các nghành sản xuất mới đáp ứng được một phần nhu cầu tiêu dùngtại chỗ Từ năm 1996-1997 kinh tế bắt đầu hướng theo quy luật của hàng hóa thịtrường nhưng do cơ sở hạ tầng quá kém nên chưa phát huy được thế mạnh củavùng

nghiệp-Mức sống của nhân dân cả về vật chất lẫn tinh thần còn ở mức độ thấp, thu nhậpbình quân đầu người đạt 45% so với mức bình quân của toàn quốc Bình quân thunhập lương thực đạt 180-200 kg/người/năm, năng suất đạt 4.8 tấn/2 vụ/năm.

Đây là vùng có đất đai tương đối bằng phẳng và tập trung, một số vùng cây côngnghiệp đã hình thành lại có đường giao thông liên tỉnh đi qua nên việc đi lại củadân, chuyên chở hàng và thông tin liên lạc được thuận lợi Vì vậy nên đầu tư choxây dựng cơ sở hạ tầng, nhất là thủy lợi để tăng nhanh sản lượng lương thực hàngnăm thì đời sống nhân dân sẽ nâng cao và bộ mặt kinh tế của vùng sẽ được thay đổi

1.2.3.Phương hướng phát triển kinh tế của khu vực

1.2.3.1 Sản xuất nông nghiệp

Theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020 huyện Yên Thủy:

- Giảm tỷ trọng trồng trọt, tăng tỷ trọng ngành chăn nuôi

- Mở rộng diện tích trồng rừng sản xuất

- Giảm diện tích trồng cây lương thực, tăng diện tích trồng cây mầu và cây côngnghiệp ngắn ngày

- Tăng tỷ trọng chăn nuôi đại gia súc có giá trị cao

- Tăng tỷ trọng ngành nuôi trông thuỷ sản, hướng đến các loại sản phẩm có giá trịcao

* Cơ cấu ngành chăn nuôi: Tăng cường chăn nuôi đại gia súc (trâu,bò lấy thịt sữa);lợn; gia cầm

* Thuỷ sản: Khuyến khích người dân nuôi cá trên các hồ chứa nước, kết hợp vớithủy lợi để phát triển; Tận dụng các hồ, đập, ao thả cá của các hộ gia đình Chuyển

mạnh việc nuôi trồng thủy sản theo hướng nuôi thả các giống cao sản thay cácgiống cá truyền thống hiệu quả thấp

* Lâm nghiệp: Phát triển rừng sản xuất, quy hoạch kết hợp trồng cây nguyên liệugiấy và trồng cây bản địa (lim, lát )

1.2.3.2 Thương mại - dịch vụ

Coi thương mại - dịch vụ là ngành phát triển mang tính đột phá, có tốc độ tăngtrưởng nhanh nhất và chiếm tỷ trọng cao nhất trong cơ cấu kinh tế huyện vào cuốigiai đoạn quy hoạch

Phát triển thương mại trên cơ sở lấy thị trường nông thôn làm nòng cốt và tăngcường tính tập trung, mở rộng quy mô mạng lưới thương mại hiện đại

Đẩy mạnh hình thành và phát triển ngành du lịch, lĩnh vực đột phá của ngànhthương mai-dịch vụ huyện

1.2.3.3 Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp

Phát triển công nghiệp dựa trên: yếu tố tài nguyên khoáng sản, sản phẩm nông lâm nghiệp của huyện và nhu cầu sử dụng lao động dư thừa trên địa bàn huyện

Phát triển công nghiệp gắn với nông nghiệp và du lịch

- Kết hợp mô hình tập trung (các khu, cụm công nghiệp) và phân tán (qua hìnhthành làng nghề)

1.3 Hiện trạng thủy lợi và nhiệm vụ quy hoạch thủy lợi cho dự án

1.3.1 Nguồn nước

Nguồn nước chủ yếu phục vụ cho sản xuất nông nghiệp địa phương là nước mưa vànước tự nhiên của các suối và sông Lạng chảy qua khu vực Do đặc điểm khí hậunên lượng mưa phân bố trong một năm không đều nhau, mùa mưa lượng mưa lớn

có thể gây ra ngập úng, về mùa khô lượng mưa rất bé không đáng kể Các dòng suốichảy qua khu vực có lưu lượng rất bé, đặc biệt về mùa khô dòng chảy hầu nhưkhông có Sông Lạng có dòng chảy cơ bản tương đối lớn, đây là con sông cấp nước

và tiêu nước quan trọng của huyện Yên Thủy Tuy nhiên sông Lạng phát triển dạnglưu vực lệch nên việc cấp nước và tiêu nước cho huyện Yên Thủy phía giáp ThanhHóa rất khó khăn Nhìn chung tình hình nguồn nước ở đây không thuận lợi cho việcsản xuất nông nghiệp

1.3.2 Hiện trạng cấp nước sinh hoạt

Dân cư sống trong vùng hầu hết là dân tộc ít người, việc cấp nước sinh hoạt cho dânđến nay chưa co khu vực nào thực hiện được Trước năm 1990 khi nông trường cònsản xuất theo quy mô tập trung có hai điểm cấp nước của nông trường Bảo Hiên vàThanh Hà bơm nước từ giếng khoan vào đường ống cung cấp cho các đội sản xuất

Từ năm 1990 trở lại đây các nông trường không còn hoạt động thì các giếng khoancũng ngừng hoạt động

Hiện nay nước sinh hoạt của nhân dân vẫn chủ yếu lấy từ các khe suối, nguồn nướcsẵn có của gia đình như giếng khoan, giếng đào hoặc các mỏ nước vùng đá vôi Haiđiểm cấp nước tập trung tại thị trấn Yên Thủy sử dụng nước ngầm và thị trấn LạcThủy sử dụng nước sông Bôi

Cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư trong khu vực là một nhu cầu rất cần thiết

và cấp bách hiện nay

1.3.3 Hiện trạng cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp

Các công trình thủy lợi phục vụ tưới cho lúa và hoa màu trong vùng chủ yếu là đậpdâng, bai, hồ chứa nhỏ Dưới đây là bảng thông kê các công trình thủy lợi trong khuvực:

Bảng 1.11 Hệ thống hồ trong khu vực

Diện tíchtưới (ha)

Dài(m)

Cao(m)

Rộng(m) Dài (m)

nước hồ rất thấp, chỉ đảm bảo tưới được diện tích nhỏ Mặt khác do các hồ đượcxây dựng đã lâu nên hiện nay đang bị rò rỉ mất nước bồi lấp và sụt lở nhiều khôngđảm bảo diện tích tưới theo thiết kế.

Các bai đập và đập dâng chỉ có tác dụng nâng cao đầu nước Các bai kiên cố nóichung là đảm bảo chất lượng tuy nhiên diện tích mỗi bai phụ trách tưới lại nhỏ Cácbai tạm hầu hết được xếp bằng rọ đá hoặc đá hộc trên tuyến dài, khả năng dângnước kém do bai không kín nước Trong mùa lũ bai đập thường xuyên bị ngập sâudưới dòng chảy nên khá an toàn Nhưng những trận lũ đầu vụ hoặc lũ tiểu mãnthường gây đứt tuyến Nếu sau lũ nếu khôi phục không kịp thì coi như vùng đókhông được tưới Mỗi lần sửa chữa như vậy tốn kém rất nhiều tiền của nhân dân

Bảng 1.12 Hệ thống bai, đập trong khu vực

thức Kích thước

Diện tíchtưới(ha)

Dài(m) Cao(m)

nhiệm vụ thiết kế Các công trình tưới cho vùng chủ yếu chú trọng tưới lúa còn câymàu chưa được tưới.

Do quy mô công trình nhỏ, nhiều công trình nhưng lại phân tán do vậy các côngtrình hầu hết do xã hoặc hợp tác xã quản lý, vận hành và khai thác dưới sự chỉ đạocủa cán bộ thủy lợi huyện Các công trình này mang tính độc lập không thành hệthống và hầu hết nằm gọn trong một bản hoặc một xã Trong thời kỳ bao cấp không

có tổ chức quản lý chuyên nghành nên việc tu sửa rất chậm và không kịp thời.Trong thời kỳ kinh tế thị trường sự đầu tư không đều giữa các vùng nên các côngtrình ngày càng xuống cấp

Do đặc điểm địa hình tương đối dốc, dòng chảy tập trung nhanh mặt khác các côngtrình thủy lợi khả năng điều tiếu rất bé nên vùng này thường xuyên bị úng Yếu tốthứ hai gây nên úng ở vùng này là sự phân vùng tiêu thoát lũ không theo quy luậtdòng chảy mà theo địa giới hành chính giữa hai tỉnh Hòa Bình và Ninh Bình.Đường tiêu úng bị đê bao chống lũ tràn úng Nho Quan chặn lại nếu tiêu vào sôngLạng thì dẫn xa và tiêu chậm nên háng năm vùng này thường úng từ 2-3 đợt từtháng VIII-XI Đây là vùng về mùa khô khan hiếm nước nên chủ yếu trồng màu vàcây công nghiệp ngắn ngày nên khi ngập úng thường gây thiệt hại lớn

1.3.4 Nhận xét chung về hiện trạng thủy lợi của khu vực

Tỉnh Hoà Bình là tỉnh miền núi, có diện tích tự nhiên 455.252ha gồm 10 huyện và 1thị xã, đất có khả năng canh tác nông nghiệp là 67.700ha chiếm 14,52% Hiện naytỉnh Hoà Bình nông nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế của tỉnh Dođiều kiện địa hình phức tạp, hầu hết là đồi núi có độ dốc lớn, vùng canh tác nhỏ lẻ,

ít tập trung, cùng với việc đầu tư cơ sở hạ tầng cho sản xuất nông nghiệp còn hạnchế nên sản lượng, năng xuất cây trồng còn thấp Hàng năm xảy ra hạn hán, úng lụt,

lũ quét nên đã ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất và đời sống nhân dân Để đápứng với yêu cầu phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn mới và phục vụ sự nghiệpcông nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn thì khâu quan tâm đặc biệt làcông tác thuỷ lợi Đến nay trên phạm vi toàn tỉnh Hoà Bình đã xây dựng được khánhiều công trình Thuỷ lợi vừa và nhỏ (bao gồm cả công trình kiên cố và công trìnhtạm) tuy nhiên năng lực của công trình hiện vẫn chưa đáp ứng được (mới chỉ đạt

khoảng 60% diện tích) Tóm lại công tác thủy lợi của vùng còn nhiều khó khăn Do

đó công tác thủy lợi cần được quan tâm, đầu tư thích đáng để đem lại hiệu quả kinh

tế cũng như phát huy hết những khả năng, phục vụ sản xuất và đời sống của nhândân trong vùng Việc quản lý các công trình thủy lợi cũng là vấn đề hết sức quantrọng cần được chú trọng

1.3.5 Nhiệm vụ quy hoạch thủy lợi cho khu vực dự án

Xuất phát từ mục tiêu phát triển sản xuất và các nghành kinh tế khác của khu vựccần phải quy hoạch lại hệ thống thủy lợi nhằm đáp ứng được các yêu cầu về nướctrước mắt cũng như tương lai Cụ thể là:

- Cung cấp nước tưới cho 3000 ha đất canh tác, trong đó huyện Yên Thủy, tỉnh HòaBình 2000 ha, bổ sung nguồn nước cho huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình khoảng

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN

2.1 Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính toán

2.1.1 Mục đích

Mục đích của việc tính toán các yếu tố khí tượng thủy văn là dựa vào các tài liệu khítượng thủy văn đã thu thập được trong khu vực để xác định các đặc trưng ứng vớicác tần suất thiết kế đã định

Tính toán cân bằng nước, xác định chế độ tưới hợp lý cho các loại cây trồng, tạođiều kiện tăng năng suất cho các loại cây trồng, thúc đẩy sự phát triển kinh tế trongkhu vực

2.1.2 Ý nghĩa

- Về kỹ thuật: Các yếu tố khí tượng thủy văn ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triểncủa cây trồng Việc tính toán các yếu tố khí tượng thủy văn chính xác giúp cho việctính toán chế độ tưới cho cây trồng được chính xác và hợp lý, đồng thời giúp choviệc tính toán lập kế hoạch và xác định quy mô công trình

- Về kinh tế: Tính toán chính xác các mô hình phân phối các yếu tố khí tượng thủyvăn sẽ cho phép xác định đúng nhu cầu nước của cây trồng do đó sẽ tránh lãng phí,nâng cao hiệu quả quản lý vận hành hệ thống

2.1.3 Nội dung tính toán

- Chọn mô hình phân phối mưa (P = 50%) cho 3 vụ: vụ chiêm, vụ mùa, vụ đông

- Tính toán quá trình dòng chảy ứng với (P = 50%)

- Tính toán quá trình dòng chảy lũ thiết kế

2.2 Chọn trạm, thời đoạn tính toán và tần suất tính toán

2.2.1 Chọn trạm

Khi chọn trạm ta cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Trạm phải nằm trong hoặc lân cận với khu vực tính toán

- Trạm có tài liệu quan trắc đủ dài, liên tục, tối thiểu là 15 năm

- Tài liệu của trạm phải được chỉnh biên, xử lý và đảm bảo tính chính xác

Mạng lưới trạm đo đạc các yếu tố khí tượng nằm trong và xung quanh khu vực YênThủy gồm có: trạm Yên Thủy, trạm Chi Nê, trạm Lạc Sơn, trạm Nho Quan

Sau khi so sánh, xem xét kỹ lưỡng giữa các trạm khí tượng với nhau, trạm NhoQuan là trạm có đầy đủ các yếu tố khí tượng, có số năm đo đạc tương đối dài, liêntục (từ năm 1960 đến năm 2015) và độ tin cậy cao Như vậy các đặc trưng khítượng sẽ được tính toán theo số liệu của trạm Nho Quan.

2.2.2 Chọn tần suất tính toán.

Để nâng cao hiệu quả trong quản lý các hệ thống công trình thủy lợi, người quản lýphải thiết lập quá trình quản lý trong nhiều trường hợp tương ứng với các năm: nămnhiều nước, năm ít nước, năm nước trung bình Trong đồ án này e chọn tần suất tínhtoán ứng với năm nước trung bình là P = 50%

2.2.3 Thời đoạn tính toán

Chọn thời đoạn tính toán phụ thuộc vào mục đích quản lý vận hành hệ thống vànhiệm vụ của hệ thống nên thời đoạn tính toán phải dựa vào thời đoạn canh tác câytrồng trong khu vực Trong khu vực hồ Yên Thủy có thời đoạn canh tác cây trồngnhư sau:

- Lúa vụ chiêm: từ ngày 7/1 đến ngày 4/5

- Lúa vụ mùa: từ ngày 1/6 đến ngày 18/9

- Ngô vụ đông: từ ngày 2/10 đến ngày 30/12

Vì vậy thời đoạn tính toán được chọn như sau:

Ưu điểm: Được sử dụng cho khu vực không có tài liệu

Nhược điểm: Xác định hệ số khó khăn, kết quả không chính xác

- Phương pháp lưu vực tương tự: Các tham số và đặc trưng thủy văn của lưu vựckhông có tài liệu quan trắc được suy ra từ lưu vực khác, có tài liệu đo đạc thủy văn

và có điều kiện hình thành dòng chảy tương tự như lưu vực cần phải tính toán Hailưu vực được gọi là tương tự nếu như các điều kiện về mặt đệm, khí tượng, khí hậutương tự nhau và tác động của các nhân tố đó đến tham số hoặc đặc trưng thủy vănđang xem xét là cũng tương tự nhau

Ưu điểm: Sử dụng cho khu vực không có tài liệu

Nhược điểm: Chọn lưu vực liền kề tương tự như vậy tương đối khó khăn

- Phương pháp thống kê xác suất: phương pháp này dựa vào lí thuyết thống kê xácsuất, xem các đặc trưng thủy văn là các đại lượng ngẫu nhiên, từ đó xác định cácđặc trưng thủy văn thiết kế theo một tần suất thiết kế đã được quy định

Ưu điểm: Kết quả chính xác cao

Nhược điểm: Yêu cầu phải có số liệu đầy đủ

Với trường hợp tính mưa thiết kế, trạm tính toán được chọn là trạm Nho Quan có tàiliệu mưa dài (từ năm 1960 đến 2015), đáng tin cậy Nên trong đồ án này em chọnphương pháp tính toán mô hình mưa thiết kế là phương pháp xác suất thống kê

2.3.2 Tính toán mô hình mưa thiết kế

- Bước 1: Chọn mẫu X i

Để mẫu được chọn đảm bảo tính đại biểu, tính độc lập, tính đồng nhất thì mẫu đượcchọn phải đủ dài, các số liệu của mẫu không phụ thuộc lẫn nhau và phải thu thậpthành một thời kỳ liên tục Do vậy, em sẽ lấy số liệu mưa của 30 năm (từ năm 1986– 2015)

- Bước 2: Xây dựng đường tần suất kinh nghiệm, lý luận.

* Đường tần suất kinh nghiệm:

Đường tần suất kinh nghiệm là đường được vẽ từ mẫu tài liệu thực đo Phương pháp

vẽ đường tần suất kinh nghiệm như sau:

- Sắp xếp chuỗi số liệu thực đo Xi theo thứ tự giảm dần

- Tính tần suất kinh nghiệm: có 3 công thức tính

+ Công thức trung bình Hazen:

0.5 100%

m P

n

−

=

(2-1)Trong đó: m là số thứ tự của Xi được sắp xếp theo thứ tự giảm dần

n là số năm của chuỗi tài liệu, n = 30 năm

+ Công thức số giữa Chegodaep:

2

0.3 100%

0.4

m P n

−

= +

(2-2)+ Công thức kỳ vọng Welbull:

3 .100%

1

m P n

= +

(2-3)Trong các công thức trên, công thức kỳ vọng thường cho kết quả an toàn hơn và có

cơ sở lý luận, được sử dụng để tính toán dòng chảy lũ, mưa lũ Công thức số giữathường tính cho dòng chảy năm và mưa năm

Do công thức kỳ vọng an toàn và được sử dụng nhiều trong thực tế nên em chọncông thức kỳ vọng Welbull để tính tần suất kinh nghiệm

- Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

* Đường tần suất lý luận.

Có 3 phương pháp vẽ đường tần suất lý luận:

- Phương pháp mômen

Cơ sở của phương pháp này là các đặc trưng thống kê X

, CV, CS được tính từ chuỗitài liệu thực đo Xi bằng các đặc trưng thống kê tương ứng của tổng thể

+ Trị số trung bình của chuỗi:

1

1 n i

2 1

(K 1)1

n i i V

3 1

3

(K 1)( 3)

n i i S

n: Số năm của chuỗi tài liệu, n = 30 năm

i i

X k

X

=

là hệ số mô đun lượng mưa (2-7)Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đơn giản, cho kết quả tính toán khá kháchquan Tuy nhiên vì khi tính CS phải dùng đến momen bậc 3, sai số lớn nên đườngtần suất lí luận vẽ theo phương pháp này thường nằm cách xa đường tần suất kinhnghiệm, mặt khác khi gặp trường hợp có điểm đột xuất không xử lý được

- Phương pháp thích hợp

Cơ sở của phương pháp này là có thể thay đổi các đặc trưng thống kê trong chừngmực nào đó sao cho đường tần suất lý luận thích hợp với chuỗi số liệu thực đo.Phương pháp thích hợp đã khắc phục được nhược điểm của phương pháp mômen là

xử lý được điểm đột xuất, đường tần suất lý luận phù hợp với điểm kinh nghiệm.Nhược điểm của phương pháp này là tính toán khá phức tạp vì nhiều khi để có đượcđường tần suất lý luận phù hợp với các điểm kinh nghiệm ta phải thay đổi, điều

chỉnh các thông số X

, CV, CS nhiểu lần, mặt khác việc đánh giá tính phù hợp giữađường tần suất kinh nghiệm và lí luận còn phụ thuộc vào chủ quan của người vẽ

- Phương pháp 3 điểm

Cơ sở của phương pháp này là coi đường tần suất kinh nghiệm là thích hợp, chọn 3

điểm trên đó rồi tính các thông số X

, CV, CS thông qua 3 điểm đó

Ưu điểm của phương pháp này là tính toán đơn giản, khắc phục được nhược điểm

X

Nhược điểm là vì hiệu chỉnh tổng hợp hóa theo chủ quan của người vẽ nên các giátrị không chỉ khác với kết quả tính theo phương pháp mômen mà còn khác giữanhững người tính toán, ngoài ra khi chuỗi số liệu ngắn và có sự phân bố thì sẽkhông xác định được 1 quy luật rõ rệt.

Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp trên, em chọn phương phápthích hợp để vẽ đường tần suất lý luận vì phương pháp này cho ta đường tần suất lýluận thích hợp nhất với chuỗi số liệu thực đo

Để cho thuận tiện và nhanh chóng em sử dụng phần mềm vẽ đường tần suất FFC2008

Kết quả tính toán và vẽ đường tần suất mưa nhiều năm vụ chiêm, vụ mùa, vụ đôngthể hiện ở phụ lục 1.1 đến phụ lục 1.10

- Bước 3: Xác định lượng mưa vụ thiết kế

Trên các đường tần suất mưa vụ đã vẽ, tra ứng với tần suất P = 50% ta được:

+ Lượng mưa thiết kế vụ chiêm: XPC = 402.1 mm

+ Lượng mưa thiết kế vụ mùa: XPM = 1104.58mm

+ Lượng mưa thiết kế vụ đông: XPĐ = 255.78 mm

- Bước 4: Chọn năm có mô hình mưa điển hình

Để xác định năm điển hình thường dựa vào nguyên tắc:

+ Giá trị Xmưa của năm được chọn có giá trị xấp xỉ bằng XP

+Năm được chọn phải nằm trong chuỗi số liệu

+ Trường hợp có nhiều giá trị thì chọn năm có giá trị bất lợi nhất

Dựa vào các nguyên tắc trên, xác định mô hình mưa vụ như sau:

+ Vụ mùa: XPM = 1104.58mm

X = 1060.5 mm ứng với năm 1986

X = 1151.6 mm ứng với năm 1995

X = 1194.0 mm ứng với năm 2002

Các năm trên thì có năm 1995 có giá trị lượng mưa gần với lượng mưa thiết kế và

có mô hình mưa bất lợi về tưới Từ tháng 6 đến tháng 9 có lượng mưa khá lớn (thấpnhất là tháng 6 với 209.3 mm, và cao nhất là tháng 7 với 431.5mm) Với lượng mưa

như thế dễ dẫn đến lúa vụ mùa có thể bị ngập úng Vậy chọn mô hình mưa vụ mùanăm 1995 làm mô hình mưa vụ chiêm điển hình, Xdh = 1151.6 mm

+ Vụ đông: XPĐ = 255.78 mm

X = 348.7 mm ứng với năm 1988

X = 222.9 mm ứng với năm 2000

X = 278.4 mm ứng với năm 2002

Các năm trên thì có năm 2002 có giá trị lượng mưa gần với lượng mưa thiết kế và

có mô hình mưa bất lợi về tưới Theo nhu cầu sinh lý nước của cây ngô, ngô cần ítnước ở thời kỳ sinh trưởng đầu và cần rất nhiều nước khi bắt đầu trổ cờ cho đến khichín sữa Nhưng trong năm 2002 vào thời kì ngô cần nhiều nước nhất thì lượng mưalại khá ít và thời kỳ cần ít nước thì mưa lại khá nhiều Vậy chọn mô hình mưa vụmùa năm 2002 làm mô hình mưa vụ chiêm điển hình, Xdh = 278.4 mm

- Bước 5: Chọn mô hình mưa thiết kế.

Để có được mô hình mưa thiết kế thì ta phải thu phóng mô hình mưa điển hình theophương pháp thu phóng

+ Phương pháp thu phóng cùng tỉ số

Theo phương pháp này thì các tung độ của mô hình mưa điển hình được quy dẫn về

mô hình mưa thiết kế theo cùng 1 tỉ số k

X k X

+ Phương pháp thu phóng cùng tần suất

Theo phương pháp này thì các tung độ của mô hình mưa điển hình được quy dẫn về

mô hình mưa thiết kế theo các tỉ số thu phóng khác nhau

Phương pháp này không bảo toàn được hình dạng của mô hình mưa điển hình nếunhư các hệ số thu phóng khác nhau nhiều.

Trong đồ án này, em chọn phương pháp thu phóng cùng tỉ số để bảo toàn hình dạngcủa mô hình mưa điển hình

Hệ số thu phóng k cho từng vụ như sau:

2.4 Tính toán dòng chảy năm ứng với tần suất P=50%

Vì khu vực hồ Yên Thủy chưa có tài liệu quan trắc thủy văn nên các đặc trưng thủyvăn thiết kế được tính theo trường hợp không có tài liệu đo đạc thủy văn

2.4.1 Xác định dòng chảy chuẩn

Phương pháp tính toán:

- Phương pháp lưu vực tương tự:

Theo phương pháp này thì ta chọn lưu vực tương tự lân cận đã có tính toán dòngchảy năm để từ đó chuyển trực tiếp hoặc gián tiếp kết quả đó cho lưu vực sôngnghiên cứu với điều kiện hai lưu vực này phải có điều kiện địa lý tự nhiên và cácnhân tố ảnh hưởng giống nhau

Sau khi chọn được lưu vực tương tự thì có thể xác định được dòng chảy của lưu vựcnghiên cứu thông qua hệ số dòng chảy

- Phương pháp tổng hợp địa lý:

Cơ sở của phương pháp này là dựa trên bản đồ địa hình ghi các trị số dòng chảybình quân nhiều năm (mô đun, độ sâu dòng chảy) tại trung tâm lưu vực của hai, batrạm mốc nằm gần tuyến tính toán Vị trí các trung tâm lưu vực được xác định gần

Đối với vùng đồng bằng hoặc vùng địa hình thay đổi không đáng kể thì trị số dòngchảy lưu vực tính toán được xác định bằng cách nội suy đường thẳng Còn ở vùngđịa hình thay đổi nhiều, sự thay đổi dòng chảy giữa các trạm mốc được lấy theo tỉ lệvới sự thay đổi độ cao của các điểm.

- Phương pháp công thức kinh nghiệm:

Các công thức kinh nghiệm được xây dựng theo quan hệ giữa lượng mưa (X) và độsâu dòng chảy (Y)

Hai công thức kinh nghiệm hay sử dụng là:

+ X: Lượng mưa bình quân lưu vực trung bình nhiều năm (mm)

+ Y: Lớp dòng chảy trung bình nhiều năm (mm)

+ a, b: Các thông số của quan hệ

+ Z0 : Khả năng bốc hơi lớn nhất lưu vực (mm)

+ n: Thông số phản ảnh đặc điểm của địa hình

Trong đồ án này, em chọn phương pháp công thức kinh nghiệm (Công thức 2-32aquy phạm tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế QPTL-C6-77) để tính ra lớpdòng chảy năm của khu vực hồ Yên Thủy

Ta có:

6 0

W 87,51.10

2,778 31,5.10 31,5.10

2,778 10 10 30,867

90

Q M F

(l/s.km2)

' ( 1)

V

A C

=

+

(2-13)Trong đó:

+ A’ : Tham số được tra bảng 2-4 QPTL-C6-77 với khu vực Yên Thủy là khu vực II,A’ = 1,3

+ M0 : mô đun dòng chảy trung bình nhiều năm

2.4.3 Tính dòng chảy năm với tần suất P=50%

Với CV = 0,23 và CS = 2.CV, tra phụ lục 4 giáo trình Thủy văn công trình ứng vớitần suất P = 50% ta được kP = 0,984

Khi đó lưu lượng dòng chảy năm ứng với tần suất P=50% được tính theo công thức:

2.4.4 Phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất P=50%.

Phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất tính toán là phân phối dòng chảy năm có

Khi không có tài liệu quan trắc thủy văn, tùy theo tình hình cụ thể phân phối dòngchảy năm được xác định theo một trong các phương pháp sau:

- Phương pháp lưu vực tương tự:

Việc dùng phương pháp này để tính phân phối dòng chảy năm được tiến hành trongtrường hợp đồng nhất về các điều kiện địa lý tự nhiên và khi tài liệu đo đạc songsong ở 2 sông nghiên cứu và tương tự không ít hơn một năm

- Phương pháp bằng các quan hệ giữa các thông số phân phối với các nhân tố ảnhhưởng:

Theo phương pháp này thì việc phân phối dòng chảy theo các quan hệ giữa cácthông số phân phối dòng chảy (tỷ lệ dòng chảy bình quân các mùa so với dòng chảynăm) với các nhân tố ảnh hưởng (mô đun dòng chảy năm, diện tích lưu vực, tỷ lệrừng…)

- Phương pháp phân phối điển hình cho từng vùng:

Khi lưu vực thiết kế chưa được nghiên cứu về mặt thủy văn có thể, có thể dùngdạng phân phối điển hình cho các nhóm năm nhiều nước, nhóm năm nước trungbình, nhóm năm ít nước đã được nghiên cứu sẵn tương ứng với các điều kiện địa lý,vật lý khác nhau

Trong đồ án này, em dùng phương pháp bằng các quan hệ giữa các thông số phânphối với các nhân tố ảnh hưởng Việc phân phối dòng chảy trong năm sẽ dựa trêncác tỷ lệ phân phối giữa các mùa (mùa kiệt, mùa lũ, mùa chuyển tiếp)

Khu vực Yên Thủy có sự phân mùa như sau:

- Mùa lũ: từ tháng V đến tháng IX

- Mùa kiệt: từ tháng X đến tháng IV năm sau (trong đó ba tháng liên tục nhỏ nhất là

từ tháng XII đến tháng II và các tháng nằm trong mùa chuyển tiếp là tháng X, XI,III, IV)

2.4.4.1 Các tỷ lệ phân phối và lưu lượng dòng chảy của các mùa

- Tỷ lệ phân phối mùa kiệt.

Theo QPTL-C6-77 thì quan hệ giữa tỷ lệ phân phối mùa kiệt với mô đun dòng chảybình quân nhiều năm có dạng:

+ M0 : mô đun dòng chảy bình quân nhiều năm

Thay số vào (2-14) ta được:

Mặt khác k3min có thể tính theo công thức sau:

3min 3min 3min 3min 3min 3min

+ W3minP , Q3minP : tổng lượng, lưu lượng dòng chảy bình quân tháng của ba thángnhỏ nhất

+ WP , QP : tổng lượng, lưu lượng dòng chảy năm thiết kế

Với QP = 2,7 (m3/s) thay số vào (2-16) ta được lưu lượng dòng chảy ba tháng nhỏnhất:

3minP 0,045.4.2,7 0,486

(m3/s)Tổng lưu lượng dòng chảy của ba tháng nhỏ nhất:

3min 3.Q3minP 3.0,486 1,46

∑

(m3/s)

- Tỷ lệ phân phối mùa chuyển tiếp

Tỷ lệ phân phối mùa chuyển tiếp được tính theo công thức (3-9) QPTL-C6-77

4.Q 4.1,34 5,36

ct ctP

- Tỷ lệ phân phối mùa lũ

Tỷ lệ phân phối mùa lũ được tính theo công thức (3-10) QPTL-C6-77