Đang tải... (xem toàn văn)
4.2.3 Nếu vùng tiêu chưa có quy hoạch sử dụng đất phù hợp với mốc thời gian tính toán hệ số tiêu trong tương lai thì phải căn cứ vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phươn[r]
(1)TCVN 10406 : 2015 Xuất lần 1
CƠNG TRÌNH THỦY LỢI
-TÍNH TỐN HỆ SỐ TIÊU THIẾT KẾ Hydraulic structures
-Calculation of design drainage coefficient
HÀ NỘI - 2015
1
(2)Mục lục
Trang
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa u cầu tài liệu tính tốn
4.1 Tài liệu mưa tiêu
4.2 Cơ cấu sử dụng đất vùng tiêu
4.3 Các tài liệu tính tốn khác 10
5 Yêu cầu chung 10
6 Tính tốn hệ số tiêu cho loại đối tượng cần tiêu nước 11
6.1 Tính tốn hệ số tiêu cho ruộng lúa 11
6.2 Tính tốn hệ số tiêu cho đối tượng ruộng lúa 17 Tính tốn hệ số tiêu cho khu vực có nhiều loại đối tượng tiêu nước 20
7.1 Tính tốn hệ số tiêu sơ 20
7.2 Hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu 22
7.3 Hệ số tiêu thiết kế vùng tiêu 24
7.4 Tính tốn hệ số tiêu thiết kế cho vùng tiêu tự chảy chịu ảnh hưởng thủy triều 25
7.5 Tính tốn hệ số tiêu thiết kế cho vùng tiêu có diện tích đất thị khu cơng nghiệp chiếm tỷ lệ lớn 28
Phụ lục A (Quy định) Khả chịu ngập lúa thời kỳ phát triển 30
Phụ lục B (Quy định) Hệ số dòng chảy C số loại đối tượng tiêu nước áp dụng tiêu chuẩn 31
Phụ lục C (Tham khảo) Ví dụ tính tốn hệ số tiêu cho ruộng lúa 32
Phụ lục D (Tham khảo) Phương pháp tính tốn hệ số tiêu thiết kế vùng tiêu áp dụng cho số trường hợp đặc biệt sau sử dụng khu trữ nước để điều tiết lượng nước cần tiêu 38
Phụ lục E (Tham khảo) Ví dụ tính tốn hệ số tiêu thiết kế áp dụng cho vùng tiêu có nhiều đối tượng tiêu nước 41
Phụ lục F (Tham khảo) Ví dụ tính tốn hệ số tiêu thiết kế cho vùng tiêu có diện tích đất thị chiếm tỷ lệ lớn 45
Thư mục tài liệu tham khảo 48
(3)Lời nói đầu
TCVN 10406 : 2015 Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật Thủy lợi thuộc Trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố tại Quyết định số 3981/QĐ-BKHCN ngày 31 tháng 12 năm 2015
(4)Cơng trình thủy lợi -
Tính tốn hệ số tiêu thiết kế
Hydraulic structures -
Calculation of design drainage coefficient
1 Phạm vi áp dụng
1.1 Tiêu chuẩn quy định phương pháp tính tốn hệ số tiêu thiết kế cho hệ thống thủy lợi (hoặc vùng tiêu) có nhiều đối tượng tiêu nước khác
1.2 Tiêu chuẩn dùng thiết kế quy hoạch, đầu tư xây dựng bao gồm xây dựng mới, cải tạo nâng cấp cơng trình, hệ thống cơng trình tiêu nước có quản lý khai thác cơng trình tiêu nước
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có):
TCVN 7957 : 2008 Thốt nước - Mạng lưới cơng trình bên - Tiêu chuẩn thiết kế.
3 Thuật ngữ định nghĩa
Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau:
3.1
Hệ số tiêu (Drainage coefficient)
Lượng nước cần thiết phải đưa khỏi đơn vị diện tích đơn vị thời gian để đảm bảo yêu cầu nước đối tượng phục vụ có mặt diện tích Hệ số tiêu ký hiệu q, đơn vị l/(s.ha) Hệ số tiêu phân thành hệ số tiêu mặt ruộng hệ số tiêu cơng trình đầu mối
(5)3.2
Độ sâu tiêu (Drainage depth)
Độ sâu lớp nước mặt ruộng cần tiêu thoát thời gian tính tốn để đảm bảo chế độ chịu ngập định đối tượng tiêu nước
3.3
Chế độ tiêu (Drainage regime)
Bao gồm thời điểm tiêu nước, thời gian tiêu (số ngày tiêu), độ sâu lớp nước cần tiêu đường trình hệ số tiêu
3.4
Đường trình hệ số tiêu (Drainage coefficient hydrograph)
Quá trình thay đổi hệ số tiêu theo thời gian thể biểu đồ bảng Đường trình hệ số tiêu gọi giản đồ hệ số tiêu
3.5
Giản đồ hệ số tiêu vùng (Histogram of drainage coefficient for drainage area)
Kết tổ hợp đường trình hệ số tiêu đối tượng tiêu riêng biệt có mặt vùng tiêu thành đường trình hệ số tiêu chung vùng
3.6
Hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu (Adjustment of drainage coefficient histogram)
Sử dụng biện pháp kỹ thuật quản lý để giữ lại phần lượng nước cần tiêu vùng tiêu ngày có yêu cầu tiêu căng thẳng (những ngày có mưa lớn) tiêu hết vào ngày có u cầu tiêu khơng căng thẳng (những ngày có mưa nhỏ khơng mưa) đợt tiêu, giúp cho đường trình hệ số tiêu vùng điều hoà hệ số tiêu thiết kế hợp lý 3.7
Vùng tiêu (Drainage area)
Diện tích đất khoanh vùng để tiêu nước cho trồng đối tượng cần tiêu nước 3.8
Mơ hình trận mưa tiêu thiết kế (Pattern of the design drainage rainfall)
Trận mưa xuất vùng tiêu tương ứng với tần suất thiết kế Mơ hình trận mưa tiêu thiết kế bao gồm: số ngày mưa trận mưa, tổng lượng mưa trận mưa tương ứng với tần suất thiết kế phân phối lượng mưa theo thời gian trận mưa Theo u cầu tính tốn, mơ hình trận mưa tiêu thiết kế chia thành loại sau:
(6)b) Mơ hình mưa giờ: Mơ hình trận mưa có lượng mưa phân phối theo
c) Mơ hình mưa bất lợi: Mơ hình trận mưa tiêu có ngày mưa lớn nằm ngày cuối 3.9
Mơ hình trận mưa tiêu điển hình (Pattern of the typical drainage rainfall)
Trận mưa xảy thực tế vùng tiêu có tổng lượng mưa xấp xỉ tổng lượng mưa thiết kế, có dạng phân phối lượng mưa phổ biến thiên bất lợi
3.10
Mưa gây úng (Rainfall causing waterlogging)
Trận mưa có lượng mưa trung bình ngày (24 h) từ 51 mm trở lên 3.11
Ngập úng (Waterlogging)
Độ sâu lớp nước trì ruộng vượt khả chịu ngập cho phép trồng
3.12
Khả chịu ngập cho phép trồng (Allowance submergence ability of plants)
Mức độ ngập (độ sâu ngập) thời gian ngập lớn mà trồng chịu đựng khơng gây mức giảm sản lượng vượt 10 % so với sản lượng bình quân vụ mùa năm liên tiếp 3.13
Đối tượng cần tiêu nước (Drainage beneficiary)
Loại diện tích đất đại diện cho nhóm đất hệ thống thủy lợi có yêu cầu tiêu nước tương tự lựa chọn để tính tốn hệ số tiêu Đối tượng cần tiêu nước gọi hộ cần tiêu nước Trong tiêu chuẩn chia loại đối tượng cần tiêu nước sau đây:
a) Đất nông nghiệp: - Đất trồng lúa nước;
- Đất trồng hoa màu công nghiệp ngắn ngày;
- Đất trồng ăn quả, lâu năm; b) Đất (đất thổ cư):
- Đất nông thôn; - Đất đô thị;
c) Đất khu công nghiệp làng nghề;
(7)e) Đất công viên xanh; f) Đất sông suối;
g) Đất ao, hồ (gọi chung đất hồ):
- Hồ tự nhiên chưa cải tạo (cịn gọi hồ thơng thường);
- Hồ cải tạo để chuyên nuôi trồng thủy sản (gọi chung hồ nuôi thủy sản);
- Hồ điều hoà; h) Các loại đất khác
3.14
Hồ điều hồ (Detention reservoir)
Hồ có chức tiếp nhận trữ bớt phần lượng nước cần tiêu lưu vực, điều tiết chủ động lượng nước xả từ hồ vào hệ thống tiêu, giúp cho đường q trình hệ số tiêu cơng trình đầu mối tiêu điều hồ
3.15
Hệ số dòng chảy (Runoff coefficient)
Tỷ số lượng dòng chảy mặt nước mưa sinh tổng lượng mưa rơi xuống bề mặt hứng nước Hệ số dòng chảy ký hiệu C (C 1) phụ thuộc vào đặc điểm bề mặt lưu vực hứng nước, thời điểm mưa, lượng mưa cường độ mưa trận mưa
3.16
Thời gian tiêu nước (Drainage period)
Còn gọi đợt tiêu nước, thời gian tính từ lúc bắt đầu xuất trận mưa thiết tiêu hết lượng nước cần tiêu
4 u cầu tài liệu tính tốn
4.1 Tài liệu mưa tiêu
4.1.1 Trận mưa sử dụng tính tốn hệ số tiêu thiết kế trận mưa gây úng xuất vùng tiêu tương ứng với tần suất thiết kế Tuỳ thuộc vào đặc điểm xuất trận mưa gây úng yêu cầu tiêu nước vùng, trận mưa dùng để tính tốn hệ số tiêu thiết kế trận mưa gây úng ngày (X1 d), hai ngày (X2 d), ba ngày (X3 d ), năm ngày (X5 d) bảy ngày (X7 d)
(8)a) Tính chất bao trận mưa gây úng (số trận mưa gây úng ngày nằm trận mưa gây úng ba ngày, số trận mưa gây úng ba ngày nằm trận mưa gây úng năm ngày, số trận mưa gây úng năm ngày nằm trận mưa gây úng bẩy ngày tổng số trận mưa gây úng thống kê được) Nếu tính chất bao phổ biến (có số lần xuất lớn 50 %) trận mưa gây úng dài ngày nguy hiểm trận mưa ngắn ngày;
b) Số ngày mưa phổ biến trận mưa gây úng (xem 3.10) dạng phân phối thường gặp mơ hình trận mưa gây úng (có số lần xuất nhiều nhất);
c) Thời kỳ tiêu nước (một tháng số tháng liên tục mùa mưa) có số lần xuất trận mưa gây úng nhiều năm Thời kỳ có số trận mưa gây úng xuất chiếm từ 90 % số trận mưa gây úng năm trở lên thời kỳ tiêu nước 1;
d) Thời gian ngừng mưa sau trận mưa gây úng (còn gọi khoảng thời gian ngừng mưa hai trận mưa gây úng liên tiếp xuất hiện)
4.1.3 Mơ hình trận mưa thiết kế để tính tốn hệ số tiêu cho vùng tiêu có nhiều đối tượng tiêu nước khác tính hệ số tiêu cho loại đối tượng tiêu nước có mặt vùng tiêu mơ hình trận mưa ngày gây úng (có số ngày mưa d, d d) tương ứng với tần suất thiết kế 4.1.4 Đối với khu đô thị từ loại đặc biệt đến đến loại III khu công nghiệp tập trung, trường hợp cần tính tốn hệ số tiêu để thiết kế cơng trình tiêu riêng cho khu vực dùng mơ hình mưa hai ngày mưa gây úng (48 h) tương ứng với tần suất thiết kế
4.1.5 Tính tốn hệ số tiêu thiết kế theo kịch phát triển kinh tế - xã hội cho toàn vùng với mốc thời gian dự báo từ 10 năm trở lên mơ hình mưa tiêu thiết kế phải xét đến tác động biến đổi khí hậu tồn cầu Căn vào kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, tư vấn thiết kế đề xuất mức độ tác động biến đổi khí hậu làm thay đổi tổng lượng trận mưa tiêu thay đổi phân phối mơ hình mưa tiêu thiết kế cho phù hợp
4.2 Cơ cấu sử dụng đất vùng tiêu
4.2.1 Cần thu thập số liệu cấu sử dụng đất vùng tiêu bao gồm đồ trạng sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất, diện tích tỷ lệ diện tích loại đất theo trạng sử dụng đất theo quy hoạch sử dụng đất đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội
4.2.2 Tài liệu loại đất vùng tiêu phải phân tích nhóm lại thành loại đối tượng tiêu nước theo 3.13
4.2.3 Nếu vùng tiêu chưa có quy hoạch sử dụng đất phù hợp với mốc thời gian tính tốn hệ số tiêu tương lai phải vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội địa phương, mức độ biến động cấu sử dụng đất năm gần điều kiện cụ thể vùng tiêu để dự báo xây dựng kịch tỷ lệ diện tích loại đối tượng tiêu nước cho phù hợp
1 Trong thời kỳ tiêu nước, hệ số tiêu cho lúa nước tính tốn tương ứng với giai đoạn sinh trưởng có khả
(9)4.3 Các tài liệu tính tốn khác
4.3.1 Lượng nước tổn thất cánh đồng trồng lúa nước trồng chịu ngập thời gian tiêu gồm lượng bốc mặt ruộng (bốc qua bốc khoảng trống) lượng nước ngấm ổn định Các đại lượng xác định số liệu thực nghiệm trường lấy kết tính tốn chế độ tưới
4.3.2 Khả chịu ngập trồng thời gian tiêu nước giai đoạn sinh trưởng có yêu cầu tiêu căng thẳng
5 Yêu cầu chung
5.1 Hệ số tiêu thiết kế phải đáp ứng yêu cầu chịu ngập cho phép đối tượng tiêu nước có mặt vùng tiêu
5.2 Khi tính tốn hệ số tiêu phải chia thời gian tiêu nước T thành nhiều thời đoạn nhỏ T để tính tốn hệ số tiêu cho thời đoạn Tuỳ trường hợp cụ thể vùng tiêu mà thời đoạn tính tốn T chia theo ngày theo Trong thời đoạn tiêu nước T chia, hệ số tiêu tính cho diện tích đơn vị (có diện tích 01 ha), xác định sở giải toán cân nước đại lượng đầu vào đại lượng đầu để tìm độ sâu lớp nước cần tiêu thoả mãn yêu cầu tiêu đối tượng lưu vực nghiên cứu:
a) Đại lượng đầu vào bao gồm lượng nước đến (lượng nước mưa) thời đoạn tính tốn lượng nước có sẵn đầu thời đoạn tính tốn;
b) Lượng nước đầu bao gồm lượng nước tiêu đi, lượng nước tổn thất thời đoạn tính tốn lượng nước cịn lại cuối thời đoạn tính tốn
5.3 Tính tốn chế độ tiêu nước mưa cho vùng tiêu phải tuân thủ nguyên tắc: “chôn nước, rải nước (phân tán nước) tháo nước có kế hoạch” Vùng tính tốn hệ số tiêu phải có hệ thống cơng trình tiêu nước điều tiết nước (bao gồm bờ ruộng, kênh mương, cống tiêu cơng trình kênh tiêu) hoàn chỉnh từ đầu mối đến mặt ruộng
5.4 Tuỳ thuộc vào yêu cầu tiêu nước loại đối tượng có mặt vùng tiêu dạng mơ hình mưa tiêu thiết kế mưa ngày hay mưa mà hệ số tiêu tính tốn cho đối tượng tiêu nước hệ số tiêu trung bình ngày, trung bình trung bình số mưa thời gian tiêu Hệ số tiêu thiết kế vùng có nhiều đối tượng tiêu nước khác hệ số tiêu trung bình ngày có trị số lớn
(10)5.6 Trong lưu vực cơng trình đầu mối tiêu bố trí nhiều hồ điều hồ, hồ phụ trách lưu vực độc lập (một tiểu vùng) bố trí khu vực cuối kênh chuyển nước từ tiểu vùng nơi nhận nước tiêu Nếu bố trí hồ điều hồ hồ bố trí gần vị trí cơng trình đầu mối hiệu điều tiết nước giảm nhẹ hệ số tiêu cho lưu vực cơng trình tiêu lớn
6 Tính tốn hệ số tiêu cho loại đối tượng cần tiêu nước
6.1 Tính tốn hệ số tiêu cho ruộng lúa 6.1.1 Điều kiện ràng buộc
6.1.1.1 Hệ số tiêu cho ruộng lúa phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng lúa kỹ thuật canh tác đồng ruộng Kết tính tốn hệ số tiêu cho ruộng lúa phải đáp ứng yêu cầu sau đây:
a) Thời kỳ từ lúc gieo mạ đến thời điểm lúa phát triển thật (gọi chung giai đoạn mạ): tiêu nước đảm bảo độ ẩm đất không vượt 100 % độ ẩm tối đa đồng ruộng, không cho phép xuất lớp nước mặt ruộng;
b) Thời kỳ lúa phát triển (từ giai đoạn cấy - bén rễ đến thu hoạch lúa cấy từ giai đoạn lúa phát triển thật đến lúc thu hoạch lúa gieo sạ): tiêu nước đảm bảo trì độ sâu lớp nước mặt ruộng từ cm đến 10 cm Cụ thể cho giai đoạn sau:
- Giai đoạn từ thật (hoặc từ giai đoạn cấy - bén rễ) đến đẻ nhánh: độ sâu lớp nước mặt ruộng không cm;
- Giai đoạn từ đẻ nhánh đến trổ bông: độ sâu lớp nước mặt ruộng không cm;
- Giai đoạn từ trổ bơng đến chín: độ sâu lớp nước mặt ruộng không 10 cm; - Giai đoạn từ chín đến thu hoạch: tiêu cạn nước
6.1.1.2 Phương pháp tính tốn hệ số tiêu cho lúa giai đoạn mạ tương tự tính tốn hệ số tiêu cho trồng cạn (xem 6.2.2)
6.1.1.3 Phương pháp tính tốn hệ số tiêu cho thời kỳ lúa phát triển nêu 6.1.2
6.1.2 Tính tốn hệ số tiêu cho thời kỳ lúa phát triển