Ứng dụng mô hình Mike 11 đánh giá hiện trạng và đưa ra các giải pháp nhằm tăng cường khả năng lấy nước của hệ thống thủy lợi Nam Thanh - Hải Dương

Các đặc trưng đó làm cho chế độ thủy lực trở nên hết sức phức tạp, ảnh hưởng đến khả năng cấp nước và tiêu thoát nước của toàn hệ thống cũng như sự ổn định của lòng dẫn và công trình đầu mối trong suốt cả quá trình khai thác, sử dụng và quản lý hệ thống. Qua mô hình Mike sẽ đánh giá được hiện trạng của hệ thống công trình thủy lợi, từ đó đưa ra được các giải pháp nhằm tăng cường khả năng lấy nước cho hệ thống, đặc biệt là đối với những vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều.

TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐƯA RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG LẤY NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THANH - HẢI DƯƠNG Mai Thị Ngọc Hằng1 TÓM TẮT Đa số hệ thống thủy lợi lấy nước tiêu nước kiểu tự chảy nhờ ảnh hưởng thủy triều bị sông bao quanh, hệ thống thủy lợi Nam Thanh (Hải Dương) tiêu biểu cho dạng Đặc trưng địa hình làm cho kết cấu hệ thống thủy lợi trở nên phức tạp Trên hệ thống thường có nhiều cống lấy nước Hệ thống kênh mương sơng ngòi nội đồng thường có dạng cành (mạng hở) Các đặc trưng làm cho chế độ thủy lực trở nên phức tạp, ảnh hưởng đến khả cấp nước tiêu nước tồn hệ thống ổn định lòng dẫn cơng trình đầu mối suốt trình khai thác, sử dụng quản lý hệ thống Qua mơ hình Mike đánh giá trạng hệ thống cơng trình thủy lợi, từ đưa giải pháp nhằm tăng cường khả lấy nước cho hệ thống, đặc biệt vùng chịu ảnh hưởng thủy triều Từ khóa: Hệ thống cơng trình thủy lợi, yêu cầu nước, mike11 MỞ ĐẦU Phần lớn hệ thống thủy lợi vùng chịu ảnh hƣởng thủy triều Bắc đƣợc xây dựng vào thập kỷ 60 kỷ XX, đến xuống cấp hiệu lấy nƣớc thấp Vì vậy, số hệ thống thủy lợi vùng triều Bắc chƣa đáp ứng đủ nhu cầu nƣớc cho vùng khu vực, tƣợng thiếu nƣớc phục vụ tƣới ải xảy phổ biến, ảnh hƣởng nhiều đến sản xuất sống nhân dân Trong phạm vi tỉnh chịu ảnh hƣởng thủy triều, việc nghiên cứu giải pháp nhằm tăng cƣờng khả lấy nƣớc hệ thống thủy lợi chƣa đƣợc tiến hành sâu rộng Hầu hết nghiên cứu tập trung vào việc điều tra, đánh giá trạng cống lấy nƣớc vùng triều, mà chƣa ứng dụng đƣợc mô hình thủy lực để tính tốn tồn hệ thống sơng, kênh cống lấy nƣớc Mơ hình Mike mơ hinh tốn thủy lực để mơ dòng chảy cửa sơng, sơng, hệ thống tƣới, kênh dẫn vật thể nƣớc khác ThS Giảng viên khoa Kỹ thuật Công nghệ, trường Đại học Hồng Đức 85 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Kết hợp phƣơng pháp nghiên cứu lý luận phƣơng pháp nghiên cứu thực tiến, điều tra, khảo sát thực tế kế thừa kết nghiên cứu trƣớc - Phƣơng pháp thống kê: Phân tích tài liệu khí tƣợng, thủy văn khu vực nghiên cứu - Phƣơng pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến nhà khoa học có trình độ chun môn cao nhiều kinh nghiệm thực tế trình nghiên cứu NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm hệ thống thủy lợi Nam Thanh Hệ thống thủy lợi Nam Thanh đƣợc xây dựng lâu, có số tồn nhƣ sau: Các cơng trình bị hỏng hóc, cống vận hành thƣờng thủ cơng, hầu hết van bị rò rỉ nƣớc gioăng bị lão hóa, hỏng hóc khơng đƣợc bảo dƣỡng định kỳ thƣờng xun, q trình quản lý lỏng lẻo ý thức ngƣời dân địa phƣơng bảo vệ cơng trình thiếu tự giác Hệ thống kênh mƣơng chủ yếu đất đắp, số tuyến kênh đƣợc kiên cố hóa bê tông Hiện tƣợng nƣớc kênh thƣờng xuyên xảy ra, việc ngƣời dân tự ý đào phá bờ kênh để lấy nƣớc vào ruộng dẫn đến tổn thất lớn Hàng năm, lƣợng bồi lắng lòng kênh lớn, làm giảm lực thiết kế hệ thống, dòng chảy ổn định dẫn đến xói lở bờ kênh, sạt lở bờ… Hệ thống cơng trình điều tiết kênh ít, phận cửa lấy nƣớc hệ thống kênh bị hỏng bị gỉ, không đƣợc lau dầu mỡ dẫn đến nƣớc hệ thống 3.2 Tính tốn đánh giá trạng tƣới hệ thống 3.2.1 Chế độ lưu lượng cống đầu mối Chế độ lƣu lƣợng cơng trình đầu mối khơng liên tục cống Sơng Hƣơng, Thƣợng Đạt, Ngơ Đồng, Ngọc Trì lấy nƣớc chịu ảnh hƣởng thủy triều Quan hệ lƣu lƣợng thời gian quan hệ gián đoạn, phụ thuộc vào mực nƣớc triều ngồi sơng mực nƣớc kênh rạch nội đồng (hình 1) Ngoài ra, chế độ lƣu lƣợng cống lấy nƣớc khác hệ thống bị gián đoạn (hình 2) 86 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 [m^3/s] Qua trinh luu luong tai cong song Huong, Ngo Dong 110.0 100.0 90.0 80.0 70.0 Q(m3/s) 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 -10.0 5-1-2000 7-1-2000 9-1-2000 11-1-2000 13-1-2000 15-1-2000 17-1-2000 19-1-2000 21-1-2000 23-1-2000 25-1-2000 Hình Quá trình lƣu lƣợng cống đầu mối: Sông Hƣơng, Ngô Đồng (tƣới ải vụ Chiêm năm 2000) [m^3/s] Qua trinh luu luong tai cong Thuong Dat 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0 -3.5 -4.0 -4.5 Q(m3/s) -5.0 -5.5 -6.0 -6.5 -7.0 -7.5 -8.0 -8.5 -9.0 -9.5 -10.0 -10.5 -11.0 -11.5 5-1-2011 7-1-2011 9-1-2011 11-1-2011 13-1-2011 15-1-2011 17-1-2011 19-1-2011 21-1-2011 23-1-2011 25-1-2011 Hình Quá trình lƣu lƣợng cống Thƣợng Đạt (tƣới ải vụ Chiêm, tần suất thiết kế 75%) Nhận xét: Từ biểu đồ ta thấy lƣu lƣợng chảy qua cống sông Hƣơng lớn so với cống Ngô Đồng, Thƣợng Đạt va Ngọc Trì Điều chứng tỏ khu vực Thanh Hà khả thừa nƣớc lớn Khu vực Nam Sách thiếu nƣớc Khi nƣớc chảy qua cống Tiền Trung sang bên Nam Sách để cung cấp nƣớc khu vực Nhƣng thời gian lấy nƣớc lại phụ thuộc vào thủy triều nên có lấy đƣợc nƣớc có khơng lấy đƣợc nƣớc 3.2.2 Chế độ mực nước cống đầu mối Do chế độ lƣu lƣợng cống đầu mối nhƣ điều kiện lấy nƣớc tiêu nƣớc nội đồng mà chế độ mực nƣớc kênh dẫn thay đổi Diễn biến mực nƣớc kênh trƣớc trạm bơm Cầu Gạo, Ngọc Trì (hệ thống Nam - Thanh) 87 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 vụ tƣới ải 5/1 đến 25/1 tần suất thiết kế 75% hình hình cho thấy chế độ mực nƣớc đổi liên tục không tuân theo quy luật định làm gia tăng độ ổn định hai bờ kênh dẫn Mặt khác, mực nƣớc bể chứa dao động lớn, có thời điểm thấp mực nƣớc thiết kế bể hút làm ảnh hƣởng đến trình làm việc trạm bơm Căn vào kết so sánh đƣờng trình mực nƣớc trƣớc trạm bơm (z) mực nƣớc bể hút thiết kế (ZTK) biết đƣợc khoảng thời gian trạm bơm không hút đƣợc [meter] 1.35 Qua trinh muc nuoc truoc tram bom Cau Gao 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 Z(m) 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 5-1-2011 7-1-2011 9-1-2011 11-1-2011 13-1-2011 15-1-2011 17-1-2011 19-1-2011 21-1-2011 23-1-2011 25-1-2011 Hình Quá trình mực nƣớc trƣớc trạm bơm Cầu Gạo (tƣới ải tháng 1, tần suất thiết kế 75%) [meter] Qua trinh muc nuoc truoc tram bom Ngoc Tri 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 Z(m) 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 5-1-2011 7-1-2011 9-1-2011 11-1-2011 13-1-2011 15-1-2011 17-1-2011 19-1-2011 21-1-2011 23-1-2011 25-1-2011 Hình Quá trình mực nƣớc trƣớc trạm bơm Ngọc Trì (tần suất 75%) 3.2.3 Chế độ thủy lực đoạn Ngô Đồng - Thượng Đạt đến cống Tiền Trung Cống Tiền Trung có vị trí quan trọng hệ thống Nam Thanh (Hải Dƣơng) Trên thực tế, địa hình khu vực Nam Sách cao so với địa hình khu vực Thanh Hà nên lấy nƣớc tƣới cho khu vực Nam Sách từ hai cống Ngơ Đồng 88 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 Thƣợng Đạt, dòng chảy theo chiều từ địa hình cao đến địa hình thấp dòng chảy ổn định khơng gây xói lở bờ sơng Tuy nhiên, mực nƣớc sông Hƣơng dâng cao, cống Tiền Trung đƣợc mở lấy nƣớc tƣới cho phần Nam Sách có hai dòng chảy ngƣợc làm xói lở bờ sơng Vùng thƣờng xun có tranh chấp dòng chảy, làm ảnh hƣởng đến diễn biến lòng sơng Nếu nhƣ mực nƣớc phía sơng Hƣơng cao hai dòng chảy dâng lên chảy lên phần Nam Sách, đồng thời lúc cống Thƣợng Đạt Ngô Đồng mở đƣợc lấy nƣớc vào Nếu lƣu lƣợng chảy từ sông Hƣơng lớn Ngô Đồng Thƣợng Đạt dòng chảy từ Thƣợng Đạt Ngơ Đồng bị đẩy ngƣợc lại Những tính tốn thủy lực trạng hệ thống thủy nông tƣới tiêu kết hợp vùng triều Nam Thanh, Hải Dƣơng cho thấy: Chế độ thủy lực hệ thống Kết tính tốn thủy lực hệ thống Nam Thanh mơ hình MIKE 11 cho thấy chế độ lƣu lƣợng, mực nƣớc, lƣu tốc v.v… hệ thống phản ánh thực tế, là: Đối với tất cống đầu mối hệ thống tƣới tiêu kết hợp vùng chịu ảnh hƣởng thủy triều, quan hệ lƣu lƣợng thời gian quan hệ gián đoạn, phụ thuộc vào mực nƣớc triều ngồi sơng mực nƣớc kênh rạch nội đồng Chế độ lƣu lƣợng vị trí khác kênh dẫn nhƣ chế độ mực nƣớc thay đổi liên tục, không theo qui luật, làm ảnh hƣởng đến độ ổn định hai bờ kênh dẫn nhƣ chế độ làm việc máy bơm Hệ thống lấy nƣớc từ sơng khác nhau, khả lấy nƣớc nƣớc cơng trình đầu mối bị chi phối lẫn thể chỗ vị trí vùng giáp nƣớc thay đổi liên tục theo thời gian mực nƣớc triều Khả lấy nước hệ thống Nhìn chung, hệ thống thủy lợi Nam Thanh chƣa đáp ứng đủ yêu cầu dùng nƣớc, phân phối nƣớc qua cống lấy nƣớc hệ thống không đồng đều, dẫn tới số cống cấp lƣợng nƣớc vƣợt tổng lƣợng yêu cầu nhƣ cống Dừa A, Thủy Quan, Vạn Tuế, Ngựa Lồng, Ngọc Lộ, Hải Yến; ngƣợc lại số cống khác lại không đáp ứng đủ nhu cầu dùng nƣớc ruộng nhƣ cống Trƣờng Giang, Cầu Cả, Ngƣ Đại, Đông Hầu, Cam Lộ, Đầu Đậu, Đống Cá, Cầu Cháy, Phù Liễn Trong cống đầu mối hệ thống thủy lợi Nam Thanh: Cống sơng Hƣơng, Thƣợng Đạt, Ngơ Đồng, Ngọc Trì lƣợng nƣớc lấy qua cống sông Hƣơng chủ yếu Cống Tiền Trung nối hệ thống thủy lợi huyện Nam Sách Thanh Hà có vai trò 89 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 quan trọng hệ thống, giúp điều tiết phần nƣớc lấy qua cống sông Hƣơng cho Nam Sách Các trạm bơm hệ thống, đặc biệt trạm bơm huyện Nam Sách có vai trò quan trọng việc cấp lƣợng nƣớc tƣới Tuy nhiên, số trạm bơm làm việc chƣa đạt hiệu thời gian lấy đƣợc nƣớc vụ thấp (khoảng 50%) thời gian vụ tƣới nhƣ trạm bơm Cầu Dính, Hợp Tiến, Đồng Dầu Tính tốn phương án nhằm tăng hiệu lấy nước hệ thống Phương án Mở rộng cống Ngô Đồng nhằm tăng lƣu lƣợng từ sông Kinh Thầy chảy qua cống Hiện cống có cửa với lƣu lƣợng 0,7m3/s, mở thành cửa, cửa rộng 1,5m, tức tăng chiều rộng lên gấp đôi so với Đối với cống Ngô Đồng không nên tiến hành nạo vét lòng dẫn sau cống có tƣợng cát đùn, cát chảy Nếu tiến hành nạo vét thời gian bùn cát lại bồi lấp lòng dẫn, việc nạo vét không hiệu Ở nên xem xét phƣơng án tăng số cửa cống dƣới đê sông Kinh Thầy Chiều rộng mặt nƣớc đoạn sau cống Ngô Đồng 9m đến trạm bơm Cống 6+100 chiều rộng mặt nƣớc tăng lên gần 14m Do cần mở rộng lòng dẫn từ sau cống Ngơ Đồng đến trạm bơm Đống Trê lên từ 10 -12m, với chiều dài đoạn kênh mở rộng 2,6km từ sau cống Ngơ Đồng Tiến hành nạo vét lòng dẫn từ trạm bơm Đầu Cầu xuống đến trạm bơm Cống 6+100 Chiều dài nạo vét khoảng 7,5km, cao độ đáy lòng dẫn sau nạo vét xuống đến -1,7m Trên kênh có số cống, cần mở rộng khơi thơng dòng chảy vị trí Có cống dọc hai bờ sông Hƣơng lấy thừa nƣớc (theo đánh giá trạng), đƣợc điều tiết để lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu, lƣợng nƣớc thừa chảy vào cống khác thiếu nƣớc, cống đƣợc thay Qkđ (có lƣu lƣợng khơng đổi lấy Qbr - lƣu lƣợng yêu cầu cống) Cống Tiền Trung mở hoàn toàn cho nƣớc từ sông Hƣơng chảy sang Nam Sách Phương án Mở rộng cống Ngọc Trì từ cửa lên thành cửa, cửa rộng 1,5m Vì sau cống Ngọc Trì lòng dẫn rộng (khoảng 25m) nên khơng cần mở rộng thêm lòng dẫn Mở rộng cống Ngơ Đồng nạo vét kênh sau cống Ngô Đồng nhƣ phƣơng án Các cống Ngơ Đồng, Ngọc Trì cống dọc hai bờ sơng Hƣơng đóng mở tay quay nên nhiều thời gian mở cống Vì cần xem xét phƣơng án tự động hóa giới hóa cống Ngơ Đồng, Ngọc Trì số cống lớn dọc theo 90 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 sơng Hƣơng Sau tự động hóa, thời gian mở cống rút xuống khoảng 15 phút, tăng thời gian lấy nƣớc ngày tăng lƣợng nƣớc lấy qua cống Cống Tiền Trung mở hoàn tồn cho nƣớc từ sơng Hƣơng chảy sang Nam Sách Các cống có lƣợng nƣớc chảy qua vƣợt yêu cầu tƣới đƣợc điều tiết để lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu Phương án Mở lại cống Hà Liễu, trƣớc có cống nhƣng kết cấu cống yếu, lại nằm thân đê nên bị hoành triệt Dự kiến mở cống Hà Liễu vị trí cũ để tận dụng lòng dẫn có, khơng cần phải đào thêm kênh Đoạn lòng dẫn từ cống Hà Liễu dài gần 5km nối vào trạm bơm Đống Trê Hợp Tiến (phía dƣới cống Ngô Đồng) Cống Hà Liễu đƣợc thiết kế theo hƣớng tự động hóa để rút ngắn thời gian mở cống Đoạn lòng dẫn từ cống Hà Liễu vào đoạn Ngô Đồng - TB Hợp Tiến dài gần 5km, có chiều rộng từ 13 - 15m, cao độ đáy từ -1,0 đến -1,5m Các cống Ngô Đồng, Ngọc Trì đƣợc mở rộng tự động hóa nhƣ phƣơng án Kênh sau cống Ngô Đồng đƣợc nạo vét nhƣ phƣơng án 1, nạo vét, khơi thơng lòng dẫn sau cống sơng Hƣơng Cống Tiền Trung đƣợc điều tiết để cấp đủ nƣớc cho cống dọc hai bờ sơng Hƣơng, phần nƣớc lại cấp cho Nam Sách Các cống có lƣợng nƣớc chảy qua vƣợt yêu cầu tƣới đƣợc điều tiết để lấy đủ lƣợng nƣớc theo yêu cầu Kết tính toán phương án Phương án Từ kết tính tốn thấy rằng, lƣu lƣợng qua tất cống trƣớc thiếu nƣớc tăng lên Các cống Đông Hầu, Đầu Đậu không lấy đủ nƣớc nhƣng sau tiến hành cải tạo theo phƣơng án lấy đƣợc vƣợt lƣợng nƣớc yêu cầu phục vụ tƣới ải Tuy nhiên, cống chƣa lấy đƣợc lƣợng nƣớc cần thiết Nguyên nhân lƣợng nƣớc lấy vào hệ thống qua cống đầu mối thời gian mở cống quay tay kéo dài, cửa cống nhiều không đƣợc mở hết nên hạn chế lƣu lƣợng qua cống Đƣờng trình lƣu lƣợng số cống đƣợc thể đồ thị Cống Ngơ Đồng nằm phía Bắc huyện Nam Sách, lấy nƣớc từ sông Kinh Thầy nên mở rộng cống chủ yếu làm tăng khả cấp nƣớc cho Nam Sách Các cống dọc sông Hƣơng Thanh Hà xa cống Ngô Đồng nên việc mở rộng cống Ngô Đồng không ảnh hƣởng nhiều đến cống Lƣợng nƣớc lấy vào cống Thanh Hà tăng lên chủ yếu nhờ việc điều tiết, phân phối lại lƣợng nƣớc từ cống 91 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 thừa nƣớc sang cống thiếu nƣớc Nhƣng việc chƣa đủ để tăng lƣợng nƣớc cống thiếu lƣợng nƣớc yêu cầu Vì cần tiếp tục xem xét, tính tốn phƣơng án Phương án Phƣơng án khác phƣơng án mở rộng thêm cống Ngọc Trì từ cửa lên cửa Các nội dung khác phƣơng án đƣợc giữ nguyên, nhƣ phƣơng án tiếp tục tăng cƣờng cải tạo hệ thống Nam Thanh nhằm tăng lƣợng nƣớc phục vụ tƣới ải Sau mở rộng cống Ngọc Trì nạo vét lòng kênh nhƣ phƣơng án lƣu lƣợng vào hệ thống Nam Thanh tăng lên lƣợng nƣớc lấy đƣợc qua cống tăng lên Có cống lấy lƣợng nƣớc vƣợt yêu cầu, số cống khác sơng Hƣơng thiếu nƣớc Vì vậy, cần tiến hành phân phối lại lƣợng nƣớc từ cống thừa sang cống thiếu nƣớc Bằng cách điều tiết để lƣu lƣợng vào cống đủ lƣu lƣợng u cầu Việc mở rộng cống Ngọc Trì, Ngơ Đồng nạo vét kênh đoạn sau Ngô Đồng cải thiện đƣợc tình hình lấy nƣớc Nam Sách, cống lấy đƣợc lƣu lƣợng lớn yêu cầu Tuy nhiên, bên Thanh Hà có phân phối lại lƣu lƣợng cống nhƣng cống nằm xa cống Ngọc Trì Ngô Đồng nên chƣa thể lấy đủ nƣớc Một phần nguyên nhân gây thiếu nƣớc cống lại dọc sông Hƣơng nƣớc sông Hƣơng chảy qua cống Tiền Trung để cấp cho Nam Sách nhiều Vì vậy, cần xem xét phƣơng án điều tiết, đóng bớt cống Tiền Trung để đảm bảo cấp nƣớc cho cống dọc sông Hƣơng Thanh Hà Phương án Phƣơng án khác với phƣơng án mở lại cống Hà Liễu đóng trƣớc đây, cống Ngơ Đồng Ngọc Trì đƣợc cải tạo nhƣ phƣơng án Còn cống Hà Liễu có cửa, cửa rộng 2,5m đƣợc đóng mở động để giảm thời gian mở cống nhằm tận dụng đỉnh triều để lấy thêm nƣớc vào cống Sau mở cống Hà Liễu cống Nam Sách thừa nƣớc xem xét phƣơng án đóng bớt cửa cống Tiền Trung để tăng lƣợng nƣớc vào cống thiếu Thanh Hà Kết tính tốn cho thấy: Sau mở cống Hà Liễu lƣợng nƣớc lấy vào cống mực nƣớc trạm bơm tăng lên đảm bảo cấp nƣớc cho huyện Nam Sách nhƣng huyện Thanh Hà cống chƣa lấy đủ nƣớc Do đó, sau tiếp tục tính tốn trƣờng hợp cống Tiền Trung đóng bớt cửa để tăng lƣợng nƣớc cho cống thiếu 92 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 Xét trƣờng hợp cực đoan cống Tiền Trung đóng hồn tồn cửa, chia Nam Sách Thanh Hà thành khu lấy nƣớc riêng biệt Trƣờng hợp cho ta biết khả lấy nƣớc cống Hà Liễu, Ngọc Trì, Ngơ Đồng, Thƣợng Đạt cấp nƣớc đủ cho Nam Sách hay khơng Kết tính tốn cho thấy cống Tiền Trung đóng hồn tồn mực nƣớc bể hút trạm bơm bên Thanh Hà Đồng Ngái, Thanh Bình, Đồng Hầu, Đơng Lĩnh, Đống Cá tăng lên số bơm nƣớc trạm bơm khoảng 22h ngày Nghĩa đủ thừa nƣớc cho khu vực Thanh Hà, nhƣng trạm bơm Nam Sách mực nƣớc tụt xuống thấp, khiến cho số máy bơm hoạt động đƣợc ít, không cấp đủ nƣớc cho khu tƣới Nam Sách Vì vậy, để đảm bảo nhu cầu nƣớc hai bên, nƣớc sông Hƣơng phải đƣợc chuyển sang cho Nam Sách qua cống Tiền Trung cống Tiền Trung mở cửa Khi cống Tiền Trung mở cửa lƣu lƣợng cống bên Nam Sách (Cầu Cháy, Phù Liễn) giảm xuống đôi chút, nhƣng thừa lƣợng nƣớc yêu cầu lƣu lƣợng qua cống Tiền Trung giảm xuống không nhiều Trong trƣờng hợp lƣợng nƣớc lấy vào cống dọc sông Hƣơng Thanh Hà (Trƣờng Giang, Cầu Cả, Cam Lộ, Đống Cá) thay đổi không nhiều so với trƣờng hợp cống Tiền Trung mở cửa Khi cống Tiền Trung mở cửa để phần lƣợng nƣớc sông Hƣơng chảy sang Nam Sách tổng lƣợng nƣớc lấy vào cống Cầu Cháy Phù Liễn (thuộc Nam Sách) đủ so với yêu cầu tƣới ải Ba cống Thanh Hà Trƣờng Giang, Cầu Cả Cam Lộ lấy đủ nƣớc Số hoạt động máy bơm cống Tiền Trung mở cửa so với mở cửa nhƣ sau: 20 trạm bơm Nam Sách có số làm việc giảm xuống khơng nhiều hoạt động trung bình ngày từ 11h đến 14h; trạm bơm Thanh Hà có số hoạt động trung bình ngày từ 20h đến 22h đảm bảo cấp nƣớc tƣới cho xã huyện Nhƣ vậy, phƣơng án kết hợp với việc điều khiển đóng mở cống Tiền Trung hợp lý cho kết tốt, cống trạm bơm tƣới Nam Sách Thanh Hà lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đặc điểm hệ thống thủy lợi Nam Thanh tác giả báo tìm đƣợc tồn hạn chế hệ thống việc đảm bảo nƣớc tƣới cho khu vực vụ chiêm Nguyên nhân hệ thống xây dựng q lâu, nhiều cơng trình hết giảm tuổi thọ Hệ thống không đƣợc bảo dƣỡng định kỳ, quy trình quản lý lỏng lẻo Hệ thống kênh mƣơng chủ yếu đất đắp hệ thống cơng trình kênh 93 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 Từ kết tính tốn thủy lực mơ hình Mike 11 tác giả đánh giá đƣợc trạng tƣới hệ thống, là: có tất cống (của Nam Sách Thanh Hà) không lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu Một số trạm bơm làm việc hiệu nhƣ trạm bơm Đồng Ngái, Thanh Bình, Đồng Hầu sơng Hƣơng - Thanh Hà có thời gian lấy nƣớc nhiều tƣơng ứng 387, 382 380 Tuy nhiên, khoảng 50% số trạm bơm vận hành nửa thời gian thời kỳ tƣới ải, nhƣ trạm bơm Cầu Dính, Hợp Tiến, Đồng Dầu thuộc huyện Nam Sách Nhƣ vậy, hệ thống thủy lợi Nam Thanh chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu nƣớc khu vực Phƣơng án tối ƣu nhằm đảm bảo nƣớc tƣới cho hệ thống phƣơng án Tác giả báo kiến nghị mở rộng cống Ngô Đồng từ cửa lên thành cửa, mở rộng cống Ngọc Trì từ cửa lên thành cửa mở lại cống Hà Liễu đóng trƣớc đây, kết hợp với việc điều khiển đóng mở cống Tiền Trung cách hợp lý cống trạm bơm tƣới Nam Sách Thanh Hà lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Hoàng Tƣ An cộng - Khả tiêu nước vài hệ thống thủy nông miền Bắc nước ta Tuyển tập cơng trình Hội thảo khoa học “Cơ học thủy khí với thiên niên kỷ mới”, Hà Nội 2001 Bản đồ hệ thống cơng trình thủy lợi Nam Sách, 2010 Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi Thanh Hà, 2010 Bộ xây dựng “TCXD Việt Nam 285-2002”, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 2003 Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Văn Cung cộng sự, Trƣờng ĐHTL - Giáo trình Thủy lực tập 2, Nxb Nông nghiệp Nguyễn Cảnh Cầm cộng - Giáo trình Thủy lực dòng hở - Trƣờng ĐHTL, Hà Nội 2005 Đỗ Cao Đàm Hà Văn Khối: “Thuỷ văn cơng trình” Nxb Nơng Nghiệp, 1993 UBND tỉnh Hải Dƣơng, Sở NN&PTNT, Dự án tự động hóa hệ thống điều tiết sông Hương - huyện Thanh Hà tỉnh Hải Dƣơng - tháng 9/1997 MIKE 11 - Short Introduction tutorial - A modelling system for rivers and chanel, Version 2007 - DHI MIKE View - User guide and tutorial, Version 2007 - DHI MIKE 11 - User manual - A modelling system for rivers and chanel, Version 2007 – DHI MIKE 11 - Reference manual, Version 2007 - DHI 94 TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24 2015 APPLICATION OF MIKE 11’S HYDROYNAMIC MODEL FOR ASSESSING THE CURRENT IRRIGATIONAL STATUS AND GIVING SOLUTIONS TO INCREASE THE WATER TAKING POSSIBILITY OF THE IRRIGATION SYSTEM IN NAM THANH, HAI DUONG Mai Thi Ngoc Hang ABSTRACT The majority of irrigation systems for water supply and drainage by self flowing type of tidal influence are surrounded by rivers, the Nam Thanh (Hai Duong) irrigation systems is a representative for this type Topographical features make the structure of the irrigation system become complicated The systems often have multiple offtakes Canals and inland waterways often have dendritic form (open network) These characteristics make hydraulic regime become very complex, affecting the ability of water supply and drainage of the entire system as well as the stability of the bed and head works throughout the process exploitation, use and management of the system Mike 11 Model will assess the current state of the irrigation systems, which offer solutions to enhance water collection capacity, especially for regions affected by the tide Key words: Irrigation systems; water requirements; MIKE11 95 ... 0.0 -0 .5 -1 .0 -1 .5 -2 .0 -2 .5 -3 .0 -3 .5 -4 .0 -4 .5 Q(m3/s) -5 .0 -5 .5 -6 .0 -6 .5 -7 .0 -7 .5 -8 .0 -8 .5 -9 .0 -9 .5 -1 0.0 -1 0.5 -1 1. 0 -1 1. 5 5-1 -2 011 7-1 -2 011 9-1 -2 011 1 1-1 -2 011 1 3-1 -2 011 1 5-1 -2 011 1 7-1 -2 011. .. 0.50 5-1 -2 011 7-1 -2 011 9-1 -2 011 1 1-1 -2 011 1 3-1 -2 011 1 5-1 -2 011 1 7-1 -2 011 1 9-1 -2 011 2 1-1 -2 011 2 3-1 -2 011 2 5-1 -2 011 Hình Quá trình mực nƣớc trƣớc trạm bơm Ngọc Trì (tần suất 75%) 3.2.3 Chế độ thủy. .. tram bom Cau Gao 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 Z(m) 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 5-1 -2 011 7-1 -2 011 9-1 -2 011 1 1-1 -2 011 1 3-1 -2 011 1 5-1 -2 011 1 7-1 -2 011 1 9-1 -2 011 2 1-1 -2 011