Nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước ngược qua âu thuyền cầu cất bổ sung nguồn nước cấp cho hệ thống thủy lợi bắc hưng hải

L I CAM OAN Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n làm đ cs h ng d n khoa h c c a PGS.TS Lê V n Chín Trong q trình làm tơi có tham kh o tài li u liên quan nh m kh ng đ nh thêm s tin c y c p thi t c a đ tài Các tài li u trích d n rõ ngu n g c tài li u tham kh o đ c th ng kê chi ti t Nh ng n i dung k t qu trình bày Lu n v n trung th c, khách quan phù h p v i th c ti n c a cơng trình N u vi ph m tơi xin hoàn toàn ch u trách nhi m Hà N i, ngày 20 tháng 09 n m 2017 TÁC GI Nguy n Gia Thành i L IC M N Lu n v n th c s k thu t chuyên ngành K thu t tài nguyên n c u đánh giá kh n ng l y n n c qua âu thuy n C u C t b sung ngu n c c p cho h th ng th y l i B c H ng H i” k t qu c a q trình c g ng khơng ng ng c a b n thân đ đ ng nghi p ng ng c ng c v i đ tài “Nghiên c s giúp đ , đ ng viên khích l c a th y, b n bè i thân Qua trang vi t tác gi xin g i l i c m n t i nh ng i giúp đ th i gian h c t p, nghiên c u khoa h c v a qua c bi t, xin chân thành bày t l i c m n trân tr ng đ n PGS.TS Lê V n Chín t n tình h ng d n, t o u ki n t t nh t cho tơi hồn thành làm lu n v n Xin chân thành c m n tồn th q th y B mơn K thu t Qu n lý t nguyên n c, Tr ng i, khoa K thu t tài i h c Thu l i t n tình truy n đ t nh ng ki n th c kinh nghi m quý báu su t trình h c t p th c hi n lu n v n Xin chân thành c m n Công ty TNHH MTV KTCTTL B c H ng H i; Các đ n v liên quan giúp đ r t nhi u t trình kh o sát, xây d ng tốn đ n góp ý hi u ch nh h th ng; đ c bi t ph i h p ki m tra, th nghi m, s d ng đánh giá k t qu nghiên c u cho tơi q trình làm lu n v n Cu i xin chân thành c m n gia đình, đ n v cơng tác đ ng nghi p h tr su t trình h c t p th c hi n lu n v n Hà N i, ngày 20 tháng 09 n m 2017 TÁC GI Nguy n Gia Thành ii M CL C L I CAM OAN .i L I C M N ii M U 1 S c n thi t c a đ tài 1.1 S l c h th ng B c H ng H i 1.2 S c n thi t c a đ tài M c tiêu nghiên c u 3 Ph m vi nghiên c u .3 3.1 it ng nghiên c u .3 3.2 Ph m vi nghiên c u 3.3 N i dung nghiên c u 4 Ph ng pháp nghiên c u .4 4.1 Cách ti p c n 4.2 Ph CH ng pháp nghiên c u NG 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan v v n đ nghiên c u 1.1.1 T ng quan v v n đ nghiên c u th gi i 1.1.2 T ng quan v v n đ nghiên c u n c 1.2 T ng quan h th ng th y l i B c H ng H i 1.2.1 i u ki n t nhiên vùng nghiên c u .8 1.2.2 Hi n tr ng dân sinh kinh t - xã h i vùng nghiên c u .12 1.3 Tác đ ng c a khí t ng thu v n cơng trình đ n kh n ng l y n c qua âu thuy n C u C t 17 CH NG 2: C S KHOA H C VÀ TH C TI N CAO KH N NG C P N XU T GI I PHÁP NÂNG C QUA ÂU THUY N C U C T .19 2.1 D báo dân s phát tri n c a n n kinh t h th ng thu l i B c H ng H i .19 2.1.1 D báo phát tri n dân s 19 2.1.2 Ph ng h ng phát tri n ngành nông nghi p .20 iii 2.1.3 D báo phát tri n khu công nghi p 21 2.2 Xác đ nh nhu c u n c c a đ i t 2.2.1 Tài li u, s li u khí t ng dùng n c vùng nghiên c u 22 ng 22 2.2.2 Ch tiêu c a đ t l u v c 24 2.2.3 Tài li u nông nghi p 24 2.2.4 K t qu tính tốn nhu c u n 2.2.5 T ng nhu c u n c cho đ i t c c a đ i t 2.3 Hi n tr ng c p n ng dùng n ng dùng n c 26 c 28 c h th ng 36 2.3.1 Khái quát chung 36 2.3.2 Hi n tr ng c p n c h th ng B c H ng H i 38 2.4 Phân tích kh n ng c p n ct i c a cơng trình đ u m i h th ng 40 2.4.1 Phân tích đánh giá kh n ng c p n c c a cơng trình đ u m i l y n c t sông H ng 40 2.4.2 Phân tích đánh giá kh n ng c p n c c a cơng trình đ u m i l y n c t sông Lu c sông u ng 40 2.4.3 Phân tích đánh giá kh n ng c p n c c a công trình đ u m i l y n c t sơng Thái Bình (Âu thuy n C u C t) 41 CH NG 3: XU T GI I PHÁP NÂNG CAO KH N NG C P N CC A ÂU THUY N C U C T 43 3.1 Nhi m v c p n 3.2 Các y u t c c a âu thuy n C u C t 43 nh h ng đ n vi c c p n c qua âu thuy n C u C t 43 3.3 Tính tốn th y l c xác đ nh kh n ng c p n c qua âu thuy n C u C t 43 3.3.1 Xây d ng thi t l p mơ hình 43 3.3 Hi u ch nh mô hình 53 3.4 xu t gi i pháp c p n 3.4.1 Xác đ nh giai đo n l y n c 60 c b t l i nh t cho h th ng qua âu thuy n C u C t 60 3.4.2 ánh giá kh n ng cung c p n 3.5 L a ch n ph 3.5.1 Ph ng án c p n ng án c p n c c a âu thuy n C u C t 61 c 64 c cho vùng t 3.5.2 K t qu tính tốn cho t ng ph i c p n ng án t iv c c a âu thuy n C u C t 64 i c p n c 64 K T LU N VÀ KI N NGH .78 K t lu n 78 Ki n ngh 78 TÀI LI U THAM KH O .80 CÁC PH L C .82 PH L C K T QU TÍNH TỐN NHU C U N C CHO CÁC LO I CÂY TR NG 82 PH L C 2: K T QU TÍNH TỐN TH Y L C CÁC PH NG ÁN C P N C 92 v DANH M C B NG B ng 1.1 S li u hành chính, di n tích, dân s h th ng B c H ng H i 12 B ng 1.2 S li u hành chính, di n tích, dân s vùng c p n c âu thuy n C u C t n m 2016 12 B ng 1.3 Phân b dân c vùng B c H ng H i n m 2016 13 B ng 1.4 Phân b dân c vùng c p n c c a Âu thuy n C u C t n m 2016 13 B ng 1.5 T ng giá tr GDP GDP bình quân đ u ng i t nh vùng B c H ng H i n m 2016 13 B ng 1.6 Di n tích, c c u s d ng đ t nông nghi p vùng t i Âu thuy n C u C t n m 2016 14 B ng 1.7 Di n tích, n ng su t, s n l ng lúa vùng c p n c âu thuy n C u C t n m 2016 14 B ng 1.8 Di n tích, c c u tr ng vùng c p n c âu thuy n C u C t n m 2016 14 B ng 1.9 S l ng gia súc, gia c m vùng c p n B ng 1.10 Di n tích, n ng su t, s n l c âu thuy n C u C t 2016 15 ng th y s n vùng c p n c Âu thuy n C u C t n m 2016 15 B ng 1.11 Di n tích đ t cơng nghi p vùng t i c p n c c a Âu thuy n C u C t 16 B ng 2.1 D báo dân s vùng B c H ng H i giai đo n 2030 19 B ng 2.2 Dân s vùng c p n c c a âu thuy n C u C t giai đo n 2030 19 B ng 2.3 C c u tr ng lúa vùng c p n B ng 2.4 S l c âu thuy n C u C t giai đo n 2030 20 ng gia súc, gia c m vùng c p n c âu thuy n C u C t giai đo n 2030 21 B ng 2.5 Nuôi trông th y s n vùng c p n c âu thuy n C u C t giai đo n 2030 21 B ng 2.6 Di n tích đ t cơng nghi p thu c vùng t i c p n c c a Âu thuy n C u C t giai đo n 2030 21 ng m a trung bình tháng nhi u n m tr m H i D ng 22 B ng 2.8 Nhi t đ trung bình tháng nhi u n m t i tr m H i D ng 22 B ng 2.7 L B ng 2.9 mt ng đ i trung bình tháng nhi u n m t i tr m H i D B ng 2.10 S gi n ng trung bình tháng nhi u n m t i tr m H i D vi ng 22 ng 23 B ng 2.11 T c đ gió trung bình tháng nhi u n m t i tr m H i D ng 23 B ng 2.12 Ch tiêu c lý c a đ t 24 B ng 2.13 Th i v tr ng 25 B ng 2.14 Th i k sinh tr ng h s tr ng c a lúa 25 B ng 2.15 Th i k h s tr ng c a tr ng c n .25 B ng 2.16 Chi u sâu b r c a tr ng c n .26 B ng 2.17 B ng th ng kê ch n mơ hình m a đ i di n ng v i t ng th i v tr m H i D ng 26 B ng 2.18 Mơ hình m a v Chiêm ng v i t n su t thi t k P=85% - Tr m H i D ng 27 B ng 2.19 Mơ hình m a v Mùa ng v i t n su t thi t k P=85% - Tr m H i D ng 27 B ng 2.20 Mơ hình m a v ơng ng v i t n su t thi t k P=85% - Tr m H i D ng 27 B ng 2.21 T ng h p k t qu tính tốn mơ hình m a t i ng v i t n su t thi t k P=85% 27 B ng 2.22 L ng n c yêu c u cho lo i tr ng vùng t i âu thuy n C u C t giai đo n hi n t i 28 B ng 2.23 L giai đo n t c yêu c u cho lo i tr ng vùng t ng n c yêu c u cho lo i tr ng vùng t ng n c yêu c u c p n c cho ch n nuôi cho i Âu thuy n C u C t giai đo n hi n t i 30 B ng 2.26 K t qu tính tốn t ng l vùng t i âu thuy n C u C t ng lai 2030 – K ch b n RCP8.5 29 B ng 2.25 K t qu tính tốn t ng l vùng t i âu thuy n C u C t ng lai 2030 - K ch b n RCP4.5 28 B ng 2.24 L giai đo n t ng n ng n c yêu c u c p n c cho ch n nuôi cho i Âu thuy n C u C t giai đo n 2030 .30 B ng 2.27 K t qu t ng l ng n c yêu c u c p cho sinh ho t giai đo n hi n t i 31 B ng 2.28 K t qu t ng l ng n c yêu c u c p cho sinh ho t giai đo n 2030 31 B ng 2.29 T ng h p di n tích ni tr ng th y s n cho vùng B c H ng H i 32 B ng 2.30 K t qu tính tốn l ng n c c p cho nuôi tr ng th y s n tính 1ha m t vii n c 32 B ng 2.31 K t qu tính tốn t ng l ng n B ng 2.32 K t qu tính tốn t ng l c c p cho nuôi tr ng th y s n hi n t i 33 ng n c c p cho nuôi tr ng th y s n giai đo n 2030 33 B ng 2.33 K t qu tính tốn t ng l vùng c p n ng n c c a âu thuy n C u C t n m 2016 34 B ng 2.34 K t qu tính tốn t ng l vùng c p n c c p cho khu công nghi p thu c ng n c c p cho khu công nghi p thu c c c a âu thuy n C u C t giai đo n 2030 34 B ng 2.35 K t qu tính tốn l u l ng đ trì dòng ch y mơi tr ng giai đo n hi n t i 34 B ng 2.36 K t qu tính tốn l u l ng đ trì dòng ch y mơi tr ng giai đo n 2030 35 B ng 2.37 K t qu tính tốn l u l t ng n c yêu c u c a ngành theo tháng vùng i âu thuy n C u C t giai đo n hi n t i 35 B ng 2.38 K t qu tính tốn l u l ng n c yêu c u c a ngành theo tháng vùng âu thuy n C u C t giai đo n 2030 35 B ng 2.39 M c n B ng 2.40 c trung bình nhi u n m tr c tr ng l u l c sau có h ch a Hòa Bình 37 ng (m3/s) t i tr m S n Tây tr m Hà N i 37 B ng 3.1 Ch tiêu c b n c a l u v c c p n B ng 3.2 K t qu tính tốn l u l c âu thuy n C u C t 52 ng yêu c u dùng n c giai đo n hi n t i 52 B ng 3.3 H s nhám t i v trí m t c t nhánh sông 57 B ng 3.4 K t qu m c n c l n nh t gi a th c đo tính tốn mô ph ng 57 B ng 3.5 K t qu m c n c nh nh t gi a th c đo tính tốn mơ ph ng 57 B ng 3.6 K t qu ki m tra h s Nash b c hi u ch nh mơ hình 57 B ng 3.7 B ng th ng kê k t qu ph ng án 76 viii DANH M C HÌNH Hình 1.1: B n đ h th ng B c H ng H i .9 Hình 1.2 Âu Thuy n C u C t, ph ng Ng c Châu, thành ph H i D ng .10 Hình 3.1 S đ áp d ng mơ hình th y l c vào toán .47 Hình 3.2 S đ tính tốn th y l c h th ng th y l i t Hình 3.3 S đ th y l c h th ng t Hình 3.4 B n đ phân vùng t i Âu thuy n C u C t .48 i Âu thuy n C u C t 49 i (l u v c) vùng c p n c Âu thuy n C u C t 51 Hình 3.5 V trí c ng Bá Th y - m ki m đ nh t i c ng thu c vùng t i Âu thuy n C u C t 53 Hình 3.6 K t qu hình thành giá tr toàn m ng l i h th ng B c H ng H i mơ hình MIKE 11 56 Hình 3.7 Quá trình m c n c th c đo tính tốn t i h l u c ng Bá Th y t 0h ngày 25/01/2015 đ n 24h ngày 28/02/2015 57 Hình 3.8 Di n bi n m c n c sông Thái Bình .58 Hình 3.9 Di n bi n m c n c sông Kim S n t ngã sông Tràng K đ n âu thuy n C u C t 58 Hình 3.10 Di n bi n m c n c sông Tràng K 59 Hình 3.11 Di n bi n m c n c sơng ình 59 Hình 3.12 Di n bi n m c n c sông Th ch Khôi 59 Hình 3.13 M c n c t i v trí m t c t phía th Hình 3.14 M c n c sơng Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh giai đo n đ ng l u c ng Bá Th y 60 i t 27/1 đ n 10/2 62 Hình 3.15 M c n c t i th Hình 3.16 M c n c t i h l u âu thuy n C u C t (ngồi sơng Thái Bình) .63 Hình 3.17 ng l u âu thuy n C u C t (trong sông Kim S n) 62 ng trình m c n c th ng, h l u âu thuy n C u C t giai đo n đ i t ngày 27/1 đ n ngày 10/2 .63 Hình 3.18 M c n giai đo n đ c sông Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh i t 27/1 đ n 10/2 (b âu =10m;Z đáy âu = -1,5m) 65 Hình 3.19 M c n c t i th ng l u âu thuy n C u C t (trong sông Kim S n) (b âu =10m;Z đáy âu = -1,5m) .65 ix Hình 3.20 M c n c t i h l u âu thuy n C u C t (ngồi sơng Thái Bình) (b âu =10m;Z đáy âu = -1,5m) 66 Hình 3.21 ng trình m c n c th ng, h l u âu thuy n C u C t giai đo n đ i t ngày 27/1 đ n ngày 10/2 (b âu =10m;Z đáy âu = -1,5m) 66 Hình 3.22 M c n giai đo n đ c sông Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh i t 27/1 đ n 10/2 (b âu =11m;Z đáy âu = -1,5m) 67 Hình 3.23 M c n c t i th ng l u âu thuy n C u C t (trong sông Kim S n) (b âu =11m;Z đáy âu = -1,5m) 67 Hình 3.24 M c n c t i h l u âu thuy n C u C t (ngồi sơng Thái Bình) (b âu =11m;Z đáy âu = -1,5m) 67 Hình 3.25 ng trình m c n c th ng, h l u âu thuy n C u C t giai đo n đ i t ngày 27/1 đ n ngày 10/2 (b âu =11m;Z đáy âu = -1,5m) 68 Hình 3.26 M c n giai đo n đ c sông Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh i t 27/1 đ n 10/2 (b âu =12m;Z đáy âu = -1,5m) 68 Hình 3.27 M c n c t i th ng l u âu thuy n C u C t (trong sông Kim S n) (b âu =12m;Z đáy âu = -1,5m) 69 Hình 3.28 M c n c t i h l u âu thuy n C u C t (ngồi sơng Thái Bình) (b âu =12m;Z đáy âu = -1,5m) 69 Hình 3.29 ng trình m c n c th ng, h l u âu thuy n C u C t giai đo n đ i t ngày 27/1 đ n ngày 10/2 (b âu =12m;Z đáy âu = -1,5m) 69 Hình 3.30 M c n giai đo n đ c sông Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh i t 27/1 đ n 10/2 (b âu =8m;Z đáy âu = -2,0m) 70 Hình 3.31 M c n c t i th ng l u âu thuy n C u C t (trong sông Kim S n) (b âu =8m;Z đáy âu = -2,0m) 70 Hình 3.32 M c n đáy âu c t i h l u âu thuy n C u C t (ngồi sơng Thái Bình) (b âu =8m;Z = -2,0m) 71 Hình 3.33 ng trình m c n c th ng, h l u âu thuy n C u C t giai đo n đ i t ngày 27/1 đ n ngày 10/2 (b âu =8m;Z đáy âu = -2,0m) 71 Hình 3.34 M c n giai đo n đ c sông Kim S n đo n t âu thuy n C u C t đ n c ng Tranh i t 27/1 đ n 10/2 (b âu =9m;Z đáy âu = -2,0m) 72 x ... ng mùa v cho t ng vùng Nhìn chung, nghiên c u đ u nghiên c u l y n c pn n c qua c ng d c cho vùng nghiên c u, ch a có nghiên c u l y n i đê sơng ngồi đ c qua âu thuy n đ c p c cho vùng nghiên c... tiêu lâu dài Do đó, vi c Nghiên c u đánh giá kh n ng l y n C t b sung ngu n n c ng c qua âu thuy n C u c cho h th ng th y l i B c H ng H i” c n thi t c p bách M c tiêu nghiên c u ánh giá kh... Ph CH ng pháp nghiên c u NG 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan v v n đ nghiên c u 1.1.1 T ng quan v v n đ nghiên c u th gi i 1.1.2 T ng quan v v n đ nghiên c u n c