Nghiên cứu quan hệ quy tắc hiệu quả phân phối nước và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả phân phối nước hệ thống thủy lợi tân yên bắc giang

i LỜI CẢM ƠN Với giúp đỡ nhiệt tình, hiệu Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước Trường Đại học thuỷ lợi, Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thủy lợi Việt Nam CTCP, thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, đến Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Quy họach quản lý tài nguyên nước với đề tài: “Nghiên cứu quan hệ quy tắc – hiệu phân phối nước đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống thuỷ lợi Tân Yên – Bắc Giang ” hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn truyền đạt kiến thức bảo ân cần thầy cô giáo, giúp đỡ, tạo điều kiện lãnh đạo Tổng Công ty Tư vấn xây dựng thủy lợi Việt Nam - CTCP cho tác giả trình học tập, nghiên cứu vừa qua Đặc biệt tác giả xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hồng Thái Đại, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ động viên cổ vũ quan, gia đình, bạn bè đồng nghiệp trình học tập thực luận văn Với thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận bảo đóng góp ý kiến thầy cô giáo, Quý vị quan tâm bạn bè đồng nghiệp Luận văn hoàn thành Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, Tháng năm 2011 Tác giả Luận văn Nguyễn Lương Lệ Khánh ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ vii PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG TÂN YÊN – BẮC GiANG .3 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình .3 1.1.3 Đặc điểm khí hậu 1.1.4 Thuỷ văn .6 1.1.5 Tài nguyên đất 1.1.5.1 Tính chất thổ nhưỡng đất 1.1.5.2 Tình hình sử dụng đất biến động đất đai .7 1.1.6 Tài nguyên nước 1.1.7 Tài nguyên rừng 10 1.1.8 Tài nguyên khoáng sản 10 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘi 10 1.2.1 Dân số .10 1.2.2 Văn hoá - thông tin – xã hội 11 1.3 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG THUỶ LỢI HUYỆN TÂN YÊN .12 1.3.1 Hệ thống kênh tưới tiêu Hệ thống thuỷ nông sông Cầu 12 1.3.2 Hệ thống kênh tưới .12 1.3.3 Diện tích tưới hệ thống 13 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC KHU VỰC TÂN YÊN 15 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN .15 2.1.1 Các quy tắc phân phối nước 15 2.1.1.1 Người sử dụng nước 16 iii 2.1.1.2 Số lượng nước .16 2.1.1.3 Thời kỳ phân phối nước 16 2.1.1.4 Những người quản lý hệ thống 16 2.1.1.5 Các đặc trưng 17 2.1.2 Tình hình nghiên cứu quy tắc phân chia nước 19 2.1.3 Tầm quan trọng quy tắc phân phối nước 21 2.1.4 Thiếu sót quy tắc phân phối nước 22 2.2 CỞ SỞ THỰC TIỄN CÁC QUY TẮC PHÂN PHỐI NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI TÂN YÊN 23 2.2.1 Cơ sở hình thành quy tắc phân phối nước .23 2.2.2 Quy trình phân phối nước hệ thống thuỷ lợi Tân Yên 25 2.2.2.1 Đối với hệ thống kênh 25 2.2.2.2 Đối với hệ thống kênh N5 .26 2.3 TÌNH HÌNH PHÂN PHỐI NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THUỶ LỢI TÂN YÊN 27 2.3.1 Tình hình chung hệ thống thuỷ lợi thuộc hệ thống thuỷ nông sông Cầu .27 2.3.1.1 Sông suối, hồ đập 27 2.3.1.2 Nguồn nước 28 2.3.1.3 Hiện trạng hệ thống cơng trình 28 2.3.2 Tình hình tưới tiêu hệ thống thuỷ lợi Tân Yên 31 2.3.2.1 Cơ cấu tổ chức quản lý tưới tiêu cho khu vực Tân Yên 31 2.3.2.2 Lịch lấy nước vụ chiêm xuân, vụ mùa, vụ đông .33 2.3.2.3 Kế hoạch diện tích tưới kênh kênh N5 44 2.4 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI TÂN YÊN 46 2.4.1 Mục tiêu đánh giá hiệu quản lý tưới .46 2.4.1.1 Năng lực hoạt động Tổ chức quản lý thuỷ nông 47 2.4.1.2 Vận hành phân phối nước 47 2.4.1.3 Duy tu, bảo dưỡng cơng trình 47 2.4.1.4 Thủy lợi phí quản lý tài .48 iv 2.4.1.5 Hiệu kinh tế, xã hội môi trường 48 2.4.2 Hệ thống tiêu đánh giá 48 2.4.2.1 Cơ sở khoa học xây dựng tiêu đánh giá 48 2.4.2.2 Đánh giá lực hoạt động tổ chức quản lý thuỷ nông 49 2.4.2.3 Đánh giá hiệu tưới hệ thống thuỷ nông .51 2.4.2.4 Đánh giá khả quản lý khai thác hệ thống thuỷ lợi Tân Yên 63 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC 65 3.1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI THAY ĐỔI CÁC QUY TẮC .65 3.2 CÁC CHI PHÍ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ NẢY SINH VÀ MÔI TRƯỜNG THỂ CHẾ QUẢN LÝ TƯỚI .67 3.3 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI TÂN YÊN 71 3.3.1 Các biện pháp kỹ thuật, vận hành nâng cao hiệu quản lý tưới .71 3.3.1.1 Các biện pháp nâng cao hiệu sử dụng nước hệ thống kênh 71 3.3.1.2 Kiên phá bỏ cống đầu kênh tự phát tu bổ cống cũ 72 3.3.1.3 Lắp đặt hệ thống đo nước hệ thống quan trắc 72 3.3.2 Các giải pháp chuyển giao quản lý thuỷ nông .72 3.3.2.1 Quản lý tưới có tham gia cộng đồng 72 3.3.2.2 Chuyển giao quyền quản lý tưới 78 3.3.3 Các biện pháp thể chế 82 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 4.1 KẾT LUẬN .94 4.2 KIẾN NGHỊ .96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 99 Phụ lục 1: Kinh phí cấp bù kênh mương có diện tích tưới F50ha .111 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Nhiệt độ trung bình tháng năm Bảng 1-2: Lượng mưa tháng năm Bảng 1-3: Tình hình biến động đất nơng nghiệp giai đoạn 1997 - 2006 Bảng 1-4: Tình hình biến động đất phi nông nghiệp giai đoạn 1997 - 2006 Bảng 1-5: Tình hình biến động đất chưa qua sử dụng giai đoạn 1997 - 2006 Bảng 1-6: Tình hình dân số huyện giai đoạn 1997 - 2008 10 Bảng 1-7: Chỉ tiêu dịch chuyển kinh tế 11 Bảng 1-8: Năng lực tưới kênh 14 Bảng 2-1: Bảng thống kê cán thủy nông huyện Tân Yên .34 Bảng 2-2: Lịch tưới ải vụ chiêm xuân năm 2010 – Tuyến kênh .37 Bảng 2-3: Lịch tưới dưỡng vụ chiêm xuân năm 2010 – Tuyến kênh .37 Bảng 2-4: Lịch tưới ải vụ chiêm xuân năm 2010 – Tuyến kênh N5 38 Bảng 2-5: Lịch tưới dưỡng vụ chiêm xuân năm 2010 – Tuyến kênh N5 39 Bảng 2-6: Lịch tưới vụ mùa năm 2010 – Tuyến kênh 40 Bảng 2-7: Lịch tưới vụ mùa năm 2010 – Tuyến kênh N5 41 Bảng 2-8: Lịch bơm tưới, tiêu nước vụ mùa 2010 trạm bơm XN quản lý 42 Bảng 2-9: Lịch tưới màu vụ đông năm 2010 – Tuyến kênh .43 Bảng 2-10: Lịch tưới màu vụ đông năm 2010 – Tuyến kênh N5 43 Bảng 2-11: Kế hoạch diện tích tưới, tiêu huyện năm 2010 .44 Bảng 2-12: Các tiêu đánh giá hiệu hệ thống công trình Tân Yên 60 Bảng 3-1: Tổng hợp cơng tốn tiền ca năm 2010 68 Bảng 3-2: Mức giá trần thủy lợi phí lúa 84 Bảng 3-3: Tiền chi trả cho tổ chức quản lý hoạt động .85 Bảng 3-4: Kinh phí cấp bù trạm bơm tưới, tiêu XNKT CTTK Tân Yên quản lý 89 Bảng 3-5: Kinh phí xin phê duyệt sửa chữa kênh thuộc XNKT CTTK Tân Yên quản lý .90 Bảng 3-6: Bảng thống kê diện tích miễn thủy lợi phí năm 2009 huyện Tân Yên .91 vi Bảng PL-1: Kinh phí cấp bù kênh XNKT CTTL Tân Yên quản lý phần kênh mương có diện tích tưới F50ha 111 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Vị trí địa lý huyện Tân Yên - tỉnh Bắc Giang Hình 1-2: Vị trí địa lý xã huyện Tân Yên Hình 2-1: Mơ hình tổ chức mối quan hệ công ty khai thác cơng trình thuỷ lợi tỉnh Bắc Giang 31 Hình 2-2: Mơ hình tổ chức Xí nghiệp KTCTTL Tân Yên 32 Hình 2-3: Mơ hình tổ chức Phịng nơng nghiệp huyện Tân Yên 33 PHẦN MỞ ĐẦU 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nước ta nước sản xuất nông nghiệp Những năm gần sản xuất nông nghiệp đạt kết đáng kể, đưa Việt Nam trở thành quốc gia xuất lúa gạo đứng thứ giới Có thành này, phần nhờ hệ thống thuỷ lợi bước hoàn thiện Trong chiến tranh sau hồ bình lập lại, Đảng nhà nước ta trọng công tác thuỷ lợi Tân n huyện nằm phía Đơng Bắc tỉnh trung du miền núi Bắc Giang Hệ thống thuỷ lợi chịu ảnh hưởng sâu sắc điều kiện khí hậu, kinh tế xã hội chung khu vực Hồ Núi Cốc (thuộc tỉnh Thái Nguyên), sông Cầu hồ Cấm Sơn nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp sinh hoạt tồn khu vực Hệ thống thuỷ nơng Sơng Cầu với 40km kênh dẫn cấp 2, lưu lượng 4m3/s.Theo thiết kế, hệ thống thuỷ nông đảm bảo tưới cho 14000ha lúa bao gồm: 8000ha vụ chiêm 6000ha vụ đơng Ngồi hệ thống thuỷ nơng Sơng Cầu cịn có 78 đập hồ 84 máy bơm với cơng suất từ 270m3/h đến 540m3/h phụ trách tưới thêm 6210ha Những năm gần đây, theo chủ trương đổi nông nghiệp chuyển dịch sang hướng trồng mạnh xuất nên diện tích canh tác nhu cầu tưới thay đổi đáng kể Hiện hệ thống thuỷ nông vùng Tân Yên bộc lộ nhiều hạn chế Rừng đầu nguồn bị khai thác cạn kiệt gây tượng mưa lũ dồn vào mùa mưa, thiếu nước vào mùa khô làm cho trữ lượng nước giảm đáng kể so với thiết kế Việc luân canh tăng vụ, thay đổi cấu trồng gây lúng túng cho cán quản lý vận hành Bên cạnh đó, nhiều cơng trình q tuổi thọ quy định xuống cấp nghiêm trọng Địa hình đồi núi chia cắt, khối lượng nạo vét kênh nội đồng lớn, nguồn kinh phí giành cho tu sửa hàng năm cịn nên thuỷ lợi Tân n đứng trước toán phân phối lại nguồn nước, nâng cấp sửa chữa hệ thống để nâng cao hiệu khai thác Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên, tác giả luận văn lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu quan hệ quy tắc – hiệu phân phối nước đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống thuỷ lợi Tân Yên - Bắc Giang” MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI  Đánh giá thực trạng việc phân phối nước vận hành hệ thống thuỷ lợi huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang  Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống thủy lợi vùng núi trung du miền núi huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Đối tượng nghiên cứu Hệ thống thủy lợi miền núi - trung du huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang  Phạm vi nghiên cứu Vùng trung du miền núi huyện Tân Yên - tỉnh Bắc Giang NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  Tổng hợp điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế khu vực nghiên cứu  Hiện trạng hệ thống thuỷ nông vùng nghiên cứu  Các quy tắc phân phối nước hệ thống thủy nông vùng nghiên cứu  Quan hệ quy tắc với hiệu phân phối nước  Đánh giá ưu, nhược điểm quy tắc phân chia nước  Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Nghiên cứu tổng quan: Nghiên cứu kết có liên quan đến đề tài, từ rút vấn đề chung áp dụng cho đề tài  Nghiên cứu thực địa: Thu thập tài liệu khảo sát, đánh giá trạng  Nghiên cứu nội nghiệp: Tổng hợp, phân tích số liệu điều tra, thu thập đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống Chương 1:TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG TÂN YÊN – BẮC GIANG 1.1.1 Vị trí địa lý Tân Yên huyện miền núi nằm phía Tây Bắc tỉnh Bắc Giang, có diện tích tự nhiên 20433,05 Phía Bắc giáp với huyện Yên Thế; phía Đơng giáp với huyện Lạng Giang; phía Nam giáp với giáp với huyện Việt Yên thành phố Bắc Giang; phía Tây giáp với huyện Hiệp Hồ tỉnh Thái Nguyên Huyện Tân Yên có 22 xã thị trấn Dân cư rải rác chòm, xóm nhỏ Huyện có tuyến đường chạy qua: Đường 298, Đường 294, Đường 295, Đường 297 Đường 398; Phía Đơng có sơng Thương tuyến đường thuỷ quan trọng huyện Tân Yên nằm gần vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc: “tam giác kinh tế phát triển Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh”; cách thủ Hà Nội 60Km phía Tây cách thành phố Thái Nguyên 50 Km phía Tây Bắc nằm sát thành phố Bắc Giang phía Nam 1.1.2 Đặc điểm địa hình Địa hình có hướng nghiêng từ Tây Bắc xuống Đơng Nam Độ cao trung bình từ 10-15m so với mực nước biển Gồm vùng đồi gò phía Đơng phía Bắc chiếm khoảng 40%diện tích đất tự nhiên, vùng đồng xen kẽ tập trung chủ yếu phía Tây chiếm 55% diện tích đất tự nhiên, lại số vùng trũng thấp chịu ảnh hưởng mực nước sơng Thương nằm phía Nam chiếm 5% diện tích tự nhiên 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thu Cúc (2005), Bài giảng Quan trắc chất lượng nước, Trường đại học Thủy lợi, Hà Nội Bùi Hiếu (2009), Bài giảng Quản lý nâng cao cơng trình thủy lợi, Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội Nguyễn Xuân Phú (2009), Kinh tế đầu tư xây dựng thủy lợi, Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội Trung tâm tư vấn PIM - Viện khoa học Thuỷ lợi (2007), Nông dân tham gia quản lý tưới, Tài liệu tập huấn Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Giang (2007), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện Tân Yên thời kỳ 2007-2020, Báo cáo tổng hợp Phan Văn Yên (2004), Quy hoạch phát triển nông thôn, Trường Đại học Thủy lợi, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh Bandaragoda, D J., and Saeed ur Rehman (1995), Warabandi in Pakistan’s canal irrigation systems: Widening gap between theory and practice, Colombo, Sri Lanka: International Irrigation Management Institute Jeffrey D Brewer, R Sakthivadivel and K.V Raju (1997), Water Distribution Rules and Water Distribution Performance: A Case Study in the Tambraparani Irrigation System, Research Report No12, IWMI, 1997 Lowdermilk, Max K (1990), Irrigation water control and anarchy, In Social, economic, and institutional issues in Third World irrigation management, ed R K Sampath and Robert A Young, 155–173 Boulder, Colorado, USA: Westview Press 10 Malhotra, S P (1982), The warabandi and its infrastructure, Publication No 157 New Delhi: Central Board of Irrigation and Power 99 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kinh phí cấp bù kênh mương có diện tích tưới F50ha T T Tên cơng trình Vị trí cơng trình Chiều dài (m) Diện tích tưới (ha) Vùng tới tiêu Mức thu (đ/ha/vụ) Thành tiền (đ) A Kênh tưới Kênh KC2 K28+900-BP 400 61 Phúc Sơn 566 000 34 526 000 Kênh KC3 K29+200-BP 2000 81 Lam Cốt 566 000 45 846 000 Kênh Kép Vàng K31+800-BP 2450 71 Lam Cốt 566 000 40 186 000 Kênh KC10 K32+980-BT 2500 89.8 Song Vân, 566 000 50 826 800 Kênh Máng Miễu K32+510-BP 1200 158.8 Song Vân 566 000 89 880 800 Kênh Rạng Thông K33+100-BP 1700 80.8 Song Vân 566 000 45 732 800 Kênh Phú Thọ K35+600-BT 1000 52 Ngọc Châu 566 000 29 432 000 112 Kênh Núi Đài K36+850-BT 1500 87.1 Ngọc Thịên 566 000 49 298 600 Kênh Cầu Máng K36+852-BP 2100 67 Ngọc Thịên 566 000 37 922 000 10 Kênh N6 K37+100-BP 1200 354.5 Ngọc Thịên , 566 000 200 647 000 11 Kênh Ô.Cụ K37+270-BP 1200 96 Ngọc Thịên 566 000 54 336 000 12 Kênh Thọ Điền K40+050-BP 1800 80 566 000 45 280 000 13 Kênh 19 K38+050-BT 1700 60 Ngọc Thịên 566 000 33 960 000 14 Kênh Hương K40+700-BP 3100 72 Ngọc Thịên 566 000 40 752 000 15 Kênh 23 K41+100-BT 3900 72.71 Ngọc Lý 566 000 41 153 860 16 Kênh Mỏ K42+200-BP 2800 111.2 Minh Đức 566 000 62 939 200 17 Kênh N8 K42+400-BT 3500 160 Ngọc Lý 566 000 90 560 000 18 Kênh N7 K48+955-BP 154 Quế Nham 566 000 87 164 000 19 Kênh N7-1 K1+274-BT 2000 50 Quế Nham 566 000 28 300 000 20 Kênh Ba Làng K50+100-BP 2500 63 Quế Nham 566 000 35 658 000 21 Kênh N5 K25+100-BT 9800 1131.42 Lan Giới 566 000 640 383 720 Trong đó: + Kênh Tân Thành Lập K5+900-BP 4050 89.4 Nhã Nam 566 000 50 600 400 + Kênh Vườn Gai K6+715-BT 2500 63 Nhã Nam 566 000 35 658 000 + Kênh Téc K14+250-BP 2000 66.83 TT Cao Thượng 566 000 37 _25 780 + Kênh N5-56 K15+320-BT 2400 52.35 Việt Lập 566 000 29 630 100 22 Kênh 5/1 K2+400-BP 3200 330 Lan Giới 23 Kênh 5/2 K7+750-BP 4400 236 An Dương 566 000 133 576 000 24 Kênh 5/3 K7+760-BT 417.1 Nhã Nam 566 000 236 078 600 B Kênh tiêu Kênh tiêu TB C Trạng a Nhánh 2200 58.3 Quế Nham 566 000 32 997 800 b Nhánh 2100 50 Quế Nham 566 000 28 300 000 71200 4516.31 Tổng cộng 566 000 186 780 000 556 231 460 ... nhược điểm quy tắc phân chia nước  Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Nghiên cứu tổng quan: Nghiên cứu kết có liên quan đến đề tài,...  Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phân phối nước hệ thống thủy lợi vùng núi trung du miền núi huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Đối tượng nghiên cứu Hệ thống thủy. .. 3.3 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI TÂN YÊN 71 3.3.1 Các biện pháp kỹ thuật, vận hành nâng cao hiệu quản lý tưới .71 3.3.1.1 Các biện pháp nâng cao hiệu