Nâng cao hiệu quả phục vụ đa mục tiêu công trình thủy lợi hồ ngòi là tuyên quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HOÀNG ĐỨC TRƯỞNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HOÀNG ĐỨC TRƯỞNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THIẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CƠNG TRÌNH THUỶ LỢI HỒ NGÒI LÀ - TUYÊN QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI 2010 Hà Nội - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HOÀNG ĐỨC TRƯỞNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CƠNG TRÌNH THUỶ LỢI HỒ NGÒI LÀ - TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Quy hoạch Quản lý tài nguyên nước Mã số: 60-62-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Bùi Hiếu Hà Nội - 2010 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin chân thành cảm ơn BGH Trường ĐH Thủy lợi, phòng Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Viện Kỹ thuật tài nguyên nước, môn Kỹ thuật tài nguyên nước, phòng, khoa, ban trung tâm trường tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập làm luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm qúy báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS.TS Bùi Hiếu, thầy dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp đại học tiếp túc hướng dẫn nghiên cứu giúp đỡ em hồn thành luận văn Trong q trình thực luận văn, tác giả nhận cổ vũ động viên tạo điều kiện thuận lợi việc cung cấp tài liệu tham khảo tiếp cận thực tế cơng trình Viện Kinh tế Quản lý thủy lợi, Sở Nông nghiệp PTNT Tuyên Quang, Chi cục thủy lợi Tuyên Quang, Ban Quản lý CTTL Ngòi Là, Ban Quản lý CTTL Hoàng-An-Lưỡng, lãnh đạo xã phường nhân dân vùng hưởng lợi từ cơng trình thủy lợi hồ Ngịi Là hồ Hồng Khai Một nhân tố vô quan trọng giúp tác giả an tâm học tập, cơng tác có đầy đủ điều kiện để thực luận văn cổ vũ động viên vật chất tinh thân từ người thân gia đình, với cổ vũ động viên góp ý chân thành bạn đồng nghiệp Mặc dù tác giả cố gắng hoàn thiện luận văn với tất tâm huyết nghề nghiệp lực kinh nghiệm Song chắn khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót, tác giả mong tiếp tục nhận góp ý qúy báu Hội đồng chấm luận văn đông đảo bạn đọc Hà Nội, ngày 03 tháng 12 năm 2010 Học viên Hoàng Đức Trưởng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .6 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .7 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích nhiệm vụ đề tài .9 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 10 4.1 Cách tiếp cận .10 4.2 Phương pháp nghiên cứu 10 Chương TỔNG QUAN VỀ HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA CÁC HỆ THỐNG THUỶ LỢI HỒ CHỨA 1.1 Tổng quan cơng trình hồ chứa phục vụ đa mục tiêu 11 1.1.1 Trên giới 11 1.1.2 Tại Việt Nam (vùng Trung du miền núi phía Bắc) 14 1.2 Tổng quan hiệu phục vụ đa mục tiêu HTTL hồ Ngòi Là 19 1.2.1 Tình hình chung hệ thống thủy lợi hồ Ngịi Là 19 1.2.1.1 Vị trí địa lý .19 1.2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo .20 1.2.1.3 Tình hình khí tượng thuỷ văn 21 1.2.1.4 Tình hình thổ nhưỡng: .25 1.2.2 Hiện trạng hệ thống thuỷ lợi hồ Ngòi Là 25 1.2.2.1 Hiện trạng nguồn nước cơng trình đầu mối 26 1.2.2.2 Hệ thống kênh mương cơng trình kênh 27 1.2.3 Kết khảo sát hiệu phục vụ đa mục tiêu hệ thống thủy lợi hồ Ngòi Là – Tuyên Quang .30 1.2.3.1 Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp 30 1.2.3.2 Hiệu CTTL phục vụ câp nước cho nuôi trồng thủy sản 30 1.2.3.3 Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt 31 1.2.3.4 Hiệu CTTL phục vụ phát triển du lịch - dịch vụ .31 1.2.3.5 Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường 31 1.2.3.6 Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi 32 1.2.3.7 Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội .33 1.2.3.8 Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng 34 1.2.3.9 Hiệu CTTL phục vụ giao thông 34 1.3 Yêu cầu nâng cao hiệu phục vụ vấn đề giải luận văn 35 Chương TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU LÀM CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA CƠNG TRÌNH THUỶ LỢI HỒ NGÒI LÀ 2.1 Phương pháp luận đánh giá hiệu CTTL phục vụ đa mục tiêu 36 2.1.1 Các luận khoa học cho xây dựng phương pháp đánh giá hiệu 36 2.1.2 Đặc tính yêu cầu xác định tiêu thực CTTL 37 2.1.3 Phương pháp nội dung tiếp cận đánh giá hiệu phục vụ đa mục tiêu cơng trình thủy lợi Việt Nam 38 2.2 Lựa chọn hệ tiêu làm sở đánh giá hiệu CTTL phục vụ đa mục tiêu 40 2.2.1 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp .41 2.2.1.1 Cấp nước cho Công ty, xí nghiệp cơng nghiệp 41 2.2.1.2 Cấp nước cho thuỷ điện 42 2.2.2 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL câp nước cho nuôi trồng thủy sản .43 2.2.2.1 Nuôi trồng thuỷ sản hồ chứa 43 2.2.2.2 Nuôi trồng thuỷ sản ao lấy nước từ kênh mương 43 2.2.2.3 Chỉ tiêu hiệu kinh tế 45 2.2.3 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt 45 2.2.3.1 HTTL cấp nước phục vụ sinh hoạt 45 2.2.3.2 HTTL Tiêu thoát nước cho khu dân cư 47 2.2.4 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển du lịch - dịch vụ .48 2.2.4.1 Tổng lượng nước cấp cho du lịch - dịch vụ năm .48 2.2.4.2 Chỉ tiêu hiệu kinh tế HTTL cấp nước cho du lịch .49 2.2.5 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường .49 2.2.5.1 Tác động hệ thống thủy lợi đến môi trường nước .49 2.2.5.2 Tác động CTTL đến thảm thực vật, vi khí hậu 50 T T 2.2.5.3 Tác động HTTL đến môi trường đất 51 2.2.6 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi 52 2.2.6.1 Nhóm tiêu cung cấp nước cho gia súc .52 2.2.6.2 Nhóm tiêu cung cấp nước cho gia cầm, thủy cầm .53 2.2.6.3 Hiệu kinh tế hệ thống thuỷ lợi cấp nước cho chăn nuôi 55 2.2.7 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội .55 2.2.7.1 Các tiêu hiệu nâng cao đời sống vật chất cho dân cư 55 2.2.7.2 Các tiêu hiệu nâng cao trình độ, nhận thức cho dân cư .56 2.2.8 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng 57 2.2.8.1 Chỉ tiêu hiệu phân phối nước hiệu suất sử dụng nước 57 2.2.8.2 Chỉ tiêu hiệu kinh tế sử dụng nước tưới 60 2.2.9 Hệ tiêu đánh giá Hiệu tổng hợp CTTL phục vụ đa mục tiêu 60 2.2.9.1 Các tiêu đánh giá hiệu HTTL phân phối nước cho ngành .60 2.2.9.2 Các tiêu đánh giá hiệu kinh tế, tài tổng hợp .62 2.3 Kết tính tốn hệ tiêu cho hồ Ngịi Là 64 2.3.1 Kết tính tốn phần mềm Excel 64 2.3.2.1 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp 64 2.3.2.2 Hệ tiêu đánh giá HQCTTL phục vụ câp nước cho nuôi trồng thủy sản 65 2.3.2.3 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt 66 2.3.2.4 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển du lịch dịch vụ 67 2.3.2.5 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường 67 2.3.2.6 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi 68 2.3.2.7 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội 69 2.3.2.8 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng 70 2.3.2.9 Hệ tiêu đánh giá Hiệu tổng hợp CTTL phục vụ đa mục tiêu .71 2.3.2 Kết tính tốn phần mềm chuyên dụng thiết lập sẵn 72 2.3.2.1 Giới thiệu khái quát phần mềm chuyên dụng 72 2.3.2.2 Kết tính tốn phần mềm chun dụng 75 2.3.2.3 Kiến nghị đề xuất hồn chỉnh phần mềm tính tốn .80 2.4 Kiến nghị đề xuất hoàn chỉnh, phát triển nhóm tiêu 84 2.4.1 Cơng thức có tính khả thi điều kiện Việt Nam 85 2.4.2 Công thức cần hoàn chỉnh, phát triển thêm 85 Chương CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI HỒ NGÒI LÀ 3.1 Nguyên nhân làm giảm hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL 89 3.1.1 Nguyên nhân điều kiện tự nhiên 89 3.1.2 Nguyên nhân đặc điểm điều kiện kinh tế, xã hội .89 3.1.3 Nguyên nhân quy hoạch, thiết kế .90 3.1.4 Nguyên nhân xây dựng cơng trình, trang thiết bị .91 3.1.5 Nguyên nhân quản lý khai thác 92 3.2 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu phục vụ đa mục tiêu hệ thống thuỷ lợi hồ Ngòi Là 94 3.2.1 Cơ sở khoa học thực tiễn 94 3.2.2 Những đề xuất giải pháp quy hoạch thiết kế 94 3.2.3 Những đề xuất cụ thể khảo sát thiết kế 97 3.2.3.1 Những vấn đề chung khảo sát thiết kế 97 3.2.3.2 Cách tính tốn xác định nhu cầu cấp nuớc từ hồ chứa .98 3.2.3.3 Tính tốn xác định tiêu thiết kế hồ chứa 100 3.2.4 Các gải pháp quản lý khai thác hồ chứa 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 Những kết đạt 112 Những tồn trình thực luận văn .113 Những kiến nghị hướng nghiên cứu .113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 Tiếng Việt 115 Tiếng Anh 117 Phụ lục Tính tốn u cầu sử dụng nước phục vụ đa mục tiêu hồ chứa Ngòi Là 119 Phụ lục Tính tốn tiêu kỹ thuật chủ yếu hồ chứa Ngòi Là 126 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Vị trí địa lí CTTL hồ Ngịi Là 20 Hình 1.2: Sơ đồ bố trí hệ thống kênh tưới hồ Ngịi Là 27 Hình 1.3: Thuỷ lợi cấp nước cho thủy sản .30 Hình 1.4: Thuỷ lợi cấp nước sinh hoạt 31 Hình 1.5: Thuỷ lợi phục vụ chăn nuôi 33 Hình 1.6: Thuỷ lợi cấp nước cho trồng 34 Hình 2.1: Chu trình tởng quát đánh giá hiệu quả hệ thống thủy lợi .40 Hình 2.2: Giao diện phần mềm quản lý ngân hàng liệu 73 Hình 2.3: Giao diện phần mềm tính tốn CTTL phục vụ đa mục tiêu 74 Hình 2.4: Kết tính tốn lượng nước cấp cho sản xuất công nghiệp 75 Hình 2.5: Kết tính tốn thủy lợi phí từ ao ni lấy nước từ kênh mương 75 Hình 2.6: Kết tính tốn lượng nước sinh hoạt cấp trực tiếp từ hồ chứa 76 Hình 2.7: Kết tính tốn mức thu đơn vị quản lý hồ chứa 76 Hình 2.8: Kết tính tốn tác động CTTL đến thay đổi mực nước ngầm 77 Hình 2.9: Kết tính tốn hiệu kinh tế HTTL cấp nước cho chăn nuôi .77 Hình 2.10: Kết tính tốn tiêu di dân ngồi để xây dựng HTTL 78 Hình 2.11: Kết tính tốn tỷ lệ hồn thành diện tích tưới nước 78 Hình 2.12: Kết tính tốn hiệu khai thác cơng trình đầu mối .79 Hình 2.13: Tính lượng nước cấp cho khu làm việc Cơng ty, xí nghiệp 81 Hình 2.14: Tính tốn trọng lượng cá ni hồ chứa .81 Hình 2.15: Tính tốn Lượng nước kênh dẫn cấp vào ao nuôi .82 Hình 2.16: Tính tốn tổng lượng nước cấp cho ao vụ nuôi trồng 82 Hình 2.17: Tính tốn lượng nước cấp cho du lịch - dịch vụ năm 83 Hình 3.1: Đường trình lũ thiết kế 100 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông tin trạm quan trắc khí tượng TP Tuyên Quang 21 Bảng 1.2 Nhiệt độ khơng khí trung bình, lớn nhất, nhỏ theo tháng trạm Tuyên Quang 22 Bảng 1.3 Một số yếu tố khí tượng trạm khí tượng Tuyên Quang 23 Bảng 1.4 Lượng mưa bình quân, lớn nhất, nhỏ tháng năm 24 Bảng 1.5 Các đặc trưng lưu vực hồ Ngòi Là hồ Ngòi Là 25 Bảng 1.6 Các thông số thiết kế hồ chứa nước Ngòi Là Ngòi Là 26 Bảng 1.7 Các thông số thiết kế ban đầu hệ thống kênh tưới 28 Bảng 1.8 Tổng hợp cơng trình kênh 29 Bảng 2.1 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp 64 Bảng 2.2 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước cho nuôi trồng thủy sản 65 Bảng 2.3 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt 65 Bảng 2.4 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển du lịch - dịch vụ 66 Bảng 2.5 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường .67 Bảng 2.6 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi 68 Bảng 2.7 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội 69 Bảng 2.8 Kết áp dụng tính toán Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng 70 Bảng 2.9 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu tổng hợp CTTL phục vụ đa mục tiêu 71 Bảng 3.1 Tổng hợp tất loại yêu cầu sử dụng nước .98 Bảng 3.2 Phân phối dòng chảy năm thiết kế 99 Bảng 3.3 Xác định dung tích hiệu dụng Vhd tính đến tổn thất .101 Bảng 3.4 Xác định dung tích hiệu dụng Vhd tính đến tổn thất .102 Bảng 3.5 Các tiêu hồ Ngòi Là theo xây dựng cũ 104 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CTTL : Cơng trình thủy lợi HTTL : Hệ thống thủy lợi MNDBT : Mực nước dâng bình thường MNC : Mực nước chết MNDGC : Mực nước dâng gia cường NCKH : Nghiên cứu khoa học PIM : Quản lý thuỷ nơng có tham gia người dân QLKT : Quản lý khai thác TLP : Thủy lợi phí ... tích đánh giá hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL hồ Ngòi Là, nguyên nhân làm giảm hiệu phục vụ đa mục tiêu, từ đề xuất giải pháp phù hợp để nâng cao hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL Ngòi Là 11 Chương... hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL hồ Ngịi Là - Sử dụng phần mềm máy tính để xác định tiêu làm sở đanh giá toàn diện hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL hồ Ngòi Là - Xác định nguyên nhân làm giảm hiệu phục. .. triển thêm 85 Chương CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI HỒ NGÒI LÀ 3.1 Nguyên nhân làm giảm hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL 89 3.1.1 Nguyên nhân điều