Nghiên cứu cở sở khoa học và thực tiễn giải pháp tiêu thoát nước cho huyện Yên Phong_unprotected

LỜI CAM ĐOAN Tên tác giả: Nguyễn Ngọc Diệp Học viên lớp: Lớp cao học 22Q21 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Việt Hòa Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Diệp i LỜI CÁM ƠN Luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn giải pháp tiêu thoát nước cho huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh để phát triển bền vững kinh tế - xã hội huyện” hoàn thành khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường đại học Thủy lợi tháng 05 năm 2016 Trong trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả nhận nhiều giúp đỡ thầy cô trường bạn bè Trước hết, tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS.Phạm Việt Hòa người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn ThS Ngô Hà Hoàng bạn Viện Quy hoạch Thủy lợi hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn hồn thành Trong khn khổ luận văn, thời gian điều kiện hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy cơ, bạn bè người quan tâm Xin chân thành cảm ơn! Thái Bình, ngày tháng năm 2016 TÁC GIẢ Nguyễn Ngọc Diệp ii MỤC LỤC CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu nước liên quan đến đề tài 1.1.1 Nghiên cứu nước 1.1.2 Nghiên cứu nước 1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu .8 1.2.1 Điều kiện tự nhiên huyện Yên Phong .8 1.2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy văn .10 1.2.3 Tình hình mưa úng 15 1.2.4 Tình hình dân sinh, kinh tế định hướng phát triển kinh tế - xã hội khu vực huyện Yên Phong 18 1.2.5 Hiện trạng thủy lợi, nhiệm vụ quy hoạch cải tạo hoàn chỉnh hệ thống tiêu cho huyện Yên Phong .27 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA GIẢI PHÁP TIÊU THOÁT NƯỚC CHO HUYỆN YÊN PHONG 33 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 33 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên ảnh hưởng đến giải pháp tiêu thoát nước cho huyện 33 2.1.2 Đặc điểm khu nhận nước tiêu 33 2.1.3 Xác định nhu cầu tiêu tính tốn cân nước 34 2.1.4 Phân tích đánh giá trạng hệ thống cơng trình tiêu vùng .42 2.2 Đề xuất giải pháp tiêu thoát nước cho huyện yên phong 44 2.2.1 Phân tích đề xuất giải pháp tiêu 44 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TIÊU THỐT NƯỚC CHO HUYỆN YÊN PHONG .49 3.1 Giải pháp công trình 49 3.1.1 Phương pháp lựa chọn giải pháp tiêu 49 3.1.2 Sử dụng Mike 11 để lựa chọn giải pháp tiêu 50 iii 3.1.3 Phân tích lựa chọn giải pháp tiêu 89 3.1.4 Kiểm tra phương án lựa chọn .92 3.2 Giải pháp phi cơng trình 96 3.2.1 Giải pháp tổ chức quản lý khai thác hiệu cơng trình thủy lợi 96 3.2.2 Giải pháp áp dụng tiến khoa học kỹ thuật vào xây dựng quản lý khai thác cơng trình thủy .97 3.2.3 Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho quản lý vận hành khai thác cơng trình .98 3.2.4 Giải pháp tăng cường công tác kiểm tra, tra 98 3.2.5 Tăng cường tham gia cộng đồng 99 3.2.6 Tổ chức thực 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101 I KẾT LUẬN 101 II KIẾN NGHỊ 103 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ huyện Yên Phong – Bắc Ninh Hình 3.1: Chi tiết mạng sông trục địa bàn huyện Yên Phong đưa vào mơ hình tính tốn thủy lực 53 Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn thủy lực hệ thống Bắc Đuống 54 Hình 3.3: Đường trình mực nước thực đo tính tốn thượng lưu cống Đặng Xá .69 Hình 3.4: Đường trình mực nước thực đo tính tốn hạ lưu cống Đặng Xá 70 Hình 3.5: Đường trình thực đo tính tốn hạ lưu cống Cổ Loa 70 Hình 3.6: Đường trình thực đo tính tốn hạ lưu cống Vực Dê .71 Hình 3.7: Đường trình mực nước số vị trí sơng Ngũ Huyện Kh (Phương án Hiện trạng – Cưỡng Bức) 76 Hình 3.8: Đường trình mực nước Đơng Hữu Chấp, Xn Viễn Đơng (Phương án Hiện trạng – Cưỡng Bức) 77 Hình 3.9: Đường trình mực nước Trịnh Xá, Kim Đôi, Tào Khê, Kim Đôi (Phương án Hiện trạng – Cưỡng Bức) 77 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Mạng lưới trạm khí tượng đo mưa 10 Bảng 1.2: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 11 Bảng 1.3: Độ ẩm tương đối trung bình tháng 11 Bảng 1.4: Bốc trung bình tháng 11 Bảng 1.5: Tổng số nắng trung bình tháng .12 Bảng 1.6: Tốc độ gió trung bình tháng 12 Bảng 1.7: Lượng mưa trung bình tháng năm 13 Bảng 1.8: Tần suất lượng mưa năm trạm 13 Bảng 1.9: Tần suất lượng mưa ngày lớn trạm 13 Bảng 1.10: Diện tích úng gây thiệt hại cho huyện Yên Phong .16 Bảng 1.11: Dự kiến diện tích gieo trồng huyện Yên Phong đến năm 2025 23 Bảng 1.12:Dự kiến phát triển chăn nuôi đến năm 2025 24 Bảng1.13: Kết phân vùng khu tiêu huyện Yên Phong 28 Bảng 1.14: Tổng hợp trạng cơng trình tiêu huyện n Phong 32 Bảng 2.1: Diễn biến sử dụng đất 2020 2025 35 Bảng 2.2: Lượng mưa 1, 3, ngày max trạm vùng nghiên cứu .36 Bảng 2.3: Mơ hình mưa tiêu thiết kế khu tiêu (P=10%) 38 Bảng 2.4: Chiều cao lúa ứng với giai đoạn 39 Bảng 2.5: Khả chịu ngập lúa 39 Bảng 2.6: Khả chịu ngập cho phép lúa 39 Bảng 2.7: Diện tích cần tiêu theo giai đoạn 41 Bảng 2.8: Kết tính tốn hệ số tiêu huyện n Phong .41 Bảng 2.9: Tổng hợp công trình đầu mối tiêu đề nghị nâng cấp, xây huyện Yên Phong 47 Bảng 3.1: Sơ đồ mạng sơng tính tốn thủy lực .52 Bảng 3.2 Biên thượng, hạ lưu 57 Bảng 3.3: Hệ thống nút tiêu thị xã Từ Sơn 62 Bảng 3.4: Hệ thống nút tiêu huyện Yên Phong .63 Bảng 3.5: Hệ thống nút tiêu huyện Tiên Du 63 Bảng 3.6: Hệ thống nút tiêu huyện Quế Võ 64 vi Bảng 3.7: Hệ thống nút tiêu thành phố Bắc Ninh 65 Bảng 3.8: Địa hình lịng dẫn sông 66 Bảng 3.9: Lượng mưa thiết kế (mm) .67 Bảng 3.10: Hệ số tiêu 67 Bảng 3.11: Hiện trạng hệ thống trạm bơm tiêu đầu mối .68 Bảng 3.12: Kết mô mực nước từ 9-17/8/2008 hệ thống Bắc Đuống 69 Bảng 3.13: Kết tính tốn mực nước lớn đầu nút tiêu trường hợp trạng (Phương án H.TR HTR-CB) 72 Bảng 3.14: Kết tính toán mực nước lớn đầu nút tiêu phương án quy hoạch (nhu cầu tiêu năm 2020) so với phương án quy hoạch (nhu cầu tiêu năm 2025) .79 Bảng 3.15: Kết tính tốn mực nước lớn đầu nút tiêu tần suất 10% đến 2025 độ giảm mực nước phương án quy hoạch so với trạng cơng trình tồn tỉnh Bắc Ninh 83 Bảng 3.16: Quy mô trạm bơm tiêu đầu mối khu tiêu trạng phương án quy hoạch .86 Bảng 3.18: Cân nhu cầu tiêu trạng lực hệ thống cơng trình đầu mối 89 Bảng 3.19: Kết tính tốn mực nước lớn đầu nút tiêu tần suất 10% đến 2025 mực nước yêu cầu quy hoạch so với trạng cơng trình tồn tỉnh Bắc Ninh .92 Bảng 3.20: Kết tính tốn mực nước lớn số vị trí (Tần suất tiêu 10% đến 2025 huyện Yên Phong) 95 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐHTL: Đại học Thủy lợi LVThS: Luận văn Thạc sĩ Sở NN PTNT: Sở Nông nghiệp Phát triển nơng thơn CTTL: Cơng trình thủy lợi QH: Quy hoạch HTR: Hiện trạng HTX: Hợp tác xã NV: Nạo vét TB: Trạm bơm viii MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Huyện Yên Phong huyện Tỉnh Bắc Ninh với tổng diện tích tự nhiên tồn huyện 9.686 diện tích đê cần có giải pháp tiêu 8.893 chiếm 91,8% tổng diện tích tự nhiên Tình hình úng ngập Yên Phong phụ thuộc vào lượng mưa vụ mùa kết hợp với lũ sông Mưa nội đồng lớn cộng với mực nước sông lên cao mức lũ xấp xỉ báo động xảy tình trạng nước đồng dâng cao, việc tiêu tự chảy bị ngăn chặn, lúc tiêu động lực chính, song lực tiêu lại hạn chế, gặp năm mưa lớn, lũ cao, tình hình úng dễ xảy Thực trạng úng ngập năm gần lượng mưa phân phối khơng theo quy luật, mưa có cường độ lớn, tập trung thời gian ngắn, vượt tần suất thiết kế cộng với nhược điểm hệ thống cơng trình đầu mối, hệ thống kênh tiêu tác động yếu tố chủ quan người yếu tố gây úng ngập Mặt khác năm gần diễn biến thời tiết phức tạp, lũ bão gia tăng mùa mưa, tình hình lũ lụt diễn ngày nghiêm trọng có xu hướng năm sau cao năm trước bộc lộ rõ tồn hệ thống Tình hình phát triển kinh tế xã hội huyện có biến động mạnh như: Q trình thị hố tăng nhanh, dân số tăng, nhiều khu công nghiệp xây dựng Diện tích đất nơng nghiệp có nhiều thay đổi, diện tích trồng lúa giảm, diện tích đồng trũng chuyển sang nuôi trồng thuỷ sản Mức đảm bảo tiêu cho khu công nghiệp đô thị cần phải cao phục vụ sản xuất nơng nghiệp Chính chuyển biến đòi hỏi phải nghiên cứu, điều chỉnh quy hoạch thuỷ lợi trước cho phù hợp với kế hoạch phát triển kinh tế xã hội Trong trình phát triển thủy lợi, địa bàn huyện có xây dựng hệ thống trạm bơm tiêu, kênh tiêu nước Tuy nhiên kinh phí cịn hạn hẹp, đầu tư chưa cao nên kết cải tạo, nâng cấp hệ thống kiên cố hóa kênh mương cịn thấp, hiệu hoạt động khơng cao, nhiều cơng trình đầu mối xuống cấp nghiêm trọng Trước yêu cầu phát triển kinh tế xã hội huyện đặt tương lai, việc tiếp tục đầu tư củng cố hạ tầng sở thuỷ lợi phục vụ cơng tác phịng chống lũ, tiêu úng có xây dựng cơng trình theo quy hoạch chi tiết, thống hợp lý, để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội cho năm nhiệm vụ quan trọng Vì việc lập: “Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn giải pháp tiêu thoát nước cho huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh để phát triển bền vững kinh tế - xã hội huyện” cần thiết cấp bách Nghiên cứu góp phần vào nghiệp phát triển kinh tế xã hội bền vững huyện với mục tiêu đến năm 2020 tỉnh Bắc Ninh trở thành khu vực có kinh tế phát triển theo hướng cơng nghiệp hố - đại hố nơng nghiệp nơng thôn mà Nghị Đại hội đảng tỉnh đề MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Trên sở phân tích, đánh giá tình hình lũ, lụt nhu cầu tiêu nước huyện Yên Phong, đề xuất lựa chọn giải pháp tiêu nước cho huyện, nhằm đảm bảo chủ động tiêu nước để phát triển bền vững kinh tế - xã hội cho toàn huyện HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu ứng dụng - Đối tượng nghiên cứu: Các giải pháp tiêu nước cho huyện Yên Phong, đối tượng tiêu nước như: Nơng nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi, thủy sản, môi trường… - Phạm vi nghiên cứu: Toàn địa bàn huyện Yên Phong – tỉnh Bắc Ninh 3.2 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng 3.2.1 Cách tiếp cận 3.2.1.1 Tiếp cận tổng hợp liên ngành Dựa định hướng phát triển kinh tế xã hội khu vực huyện Yên Phong – tỉnh Bắc Ninh; trạng định hướng phát triển kinh tế ngành từ rút giải pháp cơng trình phi cơng trình để phục vụ cơng tác tiêu úng cho vùng 3.2.1.2 Tiếp cận kế thừa Trên địa bàn huyện n Phong nói riêng tồn tỉnh Bắc Ninh nói chung có số ... THỰC TIỄN CỦA GIẢI PHÁP TIÊU THOÁT NƯỚC CHO HUYỆN YÊN PHONG 33 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 33 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên ảnh hưởng đến giải pháp tiêu thoát nước cho huyện 33 2.1.2 Đặc... thạc sỹ ? ?Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn giải pháp tiêu thoát nước cho huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh để phát triển bền vững kinh tế - xã hội huyện? ?? hoàn thành khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường... hội cho toàn huyện HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu ứng dụng - Đối tượng nghiên cứu: Các giải pháp tiêu nước cho huyện Yên Phong, đối tượng tiêu nước