Quy hoạch hệ thống thuỷ lợi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Bộ môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước QUY HOẠCH HỆ THỐNG THUỶ LỢI Giảng viên: Trần Quốc Lập Email: tranquoclap@tlu.edu.vn ĐT: 0966916677 CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Nhiệm vụ, nội dung môn học 1.2 Sơ lƣợc lịch sử phát triển ngành 1.3 Giới thiệu nội dung môn học 1.1 Nhiệm vụ, nội dung môn học 1.1 Nhiệm vụ, nội dung môn học 1.2 Sơ lƣợc lịch sử phát triển ngành 1.3 Giới thiệu nội dung môn học Nƣớc đời sống Cuộc sống Trái Đất bắt nguồn từ nƣớc Tất sống Trái Đất phụ thuộc vào nƣớc vịng tuần hồn nƣớc Nƣớc yếu tố thiếu đƣợc sống nói chung, đời sống ngƣời nói riêng, nƣớc thành phần quan trọng tế bào sinh học môi trƣờng trình sinh hóa nhƣ quang hợp Thực tế chứng tỏ đâu có nƣớc có sống Nƣớc đời sống Lượng nước Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³, có 0,3% nước tồn giới sử dụng làm nước uống Việc cung cấp nước uống thử thách lớn loài người vài thập niên tới Nguồn nước nguyên nhân gây chiến tranh Trung Cận Đơng Với tình trạng ô nhiễm ngày nặng dân số ngày tăng, nước dự báo sớm trở thành thứ tài nguyên vô quý giá Nƣớc đời sống “ …Việt Nam ta có hai tiếng Tổ quốc, ta gọi tổ quốc đất nước, có đất có nước thành tổ quốc Có đất lại có nước dân giàu nước mạnh Nước làm lợi làm hại, nhiều nước q úng lụt, nước q hạn hán Nhiệm vụ làm cho đất với nước điều hòa với để nâng cao đời sống nhân dân, xây dựng chủ nghĩa xã hội” - Hồ Chí Minh - Khái niệm mơn học Quy hoạch thiết kế hệ thống Thuỷ lợi môn học nghiên cứu quy luật thay đổi nguồn nước yêu cầu nước vùng lớn khu vực từ đề ý đồ chiến lƣợc biện pháp cơng trình để điều tiết sử dụng nguồn nƣớc cách hiệu đáp ứng yêu cầu ngành kinh tế, xã hội, đồng thời hạn chế đến mức tối thiểu tác hại nước gây Nói cách khác, mơn học nghiên cứu biện pháp phát triển nguồn nước cách bền vững nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội khu vực Nhiệm vụ môn học Nƣớc thiên nhiên phân bố không theo không gian thời gian, thường không phù hợp với yêu cầu dùng nƣớc ngành kinh tế có nơng nghiệp ngành có yêu cầu sử dụng nước chiếm tỷ trọng lớn Nhiệm vụ môn học Nghiên cứu yêu cầu nước khu vực, đề xuất ý đồ chiến lược biện pháp cần thiết nhằm điều tiết dịng chảy theo khơng gian thời gian để đáp ứng yêu cầu ??? Nƣớc cho sinh hoạt? ??? Nƣớc cho nông nghiệp? Nƣớc cho thủy điện? Nƣớc cho công nghiệp? Nƣớc cho thủy sản? Nhiệm vụ mơn học Bố trí tính tốn thiết kế hệ thống cơng trình cấp, nước nhằm thoả mãn yêu cầu nước khu vực, phát triển nguồn nước cách bền vững 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sông b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ Nội dung tính tốn -Căn vào đường u cầu nước tổng hợp V hồ hạ lưu (đã giả thiết) tìm ngược lại trình lượng nước đến cần có để thoả mãn yêu cầu nước tổng hợp hạ lưu -Đường q trình nước đến cần có bao gồm hai thành phần: Đường trình nước đến khu lượng nước hồ thượng lưu cần tháo xuống, q trình cần tháo xuống đường q trình nước đến cần có trừ trình nước đến khu 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sông b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ Nội dung tính tốn −Lấy đường trình cần tháo xuống từ hồ thượng lưu phối hợp với nước đến lưu vực hồ thượng lưu tìm dung tích hồ thượng lưu −Giả thiết nhiều Vh hạ lưu để tìm nhiều Vh thượng lưu tương ứng −Phương án có tổng V hai hồ nhỏ thường phương tốt, nhiên để có phương án quy hoạch tối ưu cịn phải xét đến điều kiện xây dựng hồ chứa phải xét đến điều kiên kinh phí đầu tư xây dựng nhỏ 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sơng b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ thứ hai Hai hồ chứa thượng lưu hạ lưu có ngành dùng nước độc lập, với trường hợp việc hai hồ phải thoả mãn yêu cầu dùng nước ngành, chúng cịn phải có phối hợp với thật tốt để tận dụng triệt để nguồn nước phát huy khả tối đa dung tích hồ Giả thiết tần suất bảo đảm ngành dùng nước giống nhau, phân bố dòng chảy diện tích lưu vực hai hồ hồn tồn Sử dụng số khái niệm sau đây: 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sông b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ thứ hai Nếu gọi: - : dung tích tương đối hồ chứa = (Dung tích hữu ích hồ chứa)/(Lượng dịng chảy đến bình quân) -  : hệ số điều tiết  = (Tổng lượng nước cần)/(Lượng dòng chảy đến bình quân) Nếu: thượng > hạ thượng > hạ Hồ hạ lưu đầy trước, tính tốn thủy lợi hai hồ gần độc lập Chỉ cần ý hồ hạ lưu phải thiết kế cơng trình xả lũ có kích thước đủ bảo đảm tháo nước cho hồ hạ lưu hồ thượng lưu cần thiết 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sông b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ thứ hai Nếu : thượng < hạ Hồ thượng lưu có khả đầy nước trước có ảnh hưởng lớn đến hồ hạ lưu tiếp nước cho hồ hạ lưu Trường hợp này, việc tính toán thuỷ lợi cho hai hồ phải kết hợp với Ở giai đoạn quy hoạch tính tốn cách sơ gần đúng: Giả thiết có hồ chứa lớn thay hai hồ thượng hạ lưu, với lượng nước đến yêu cầu dùng nước hai hồ tính sơ dung tích thay tìm hệ số điều tiết ' hệ số dung tích tương ứng 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sông b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ thứ hai ’ = Vtổng /Wthượng + Whạ Trong đó: Vtổng: Dung tích hiệu hồ lớn thay Wthượng: Lượng dịng chảy đến bình qn hồ thượng lưu Whạ: Lượng dịng chảy đến bình qn hồ hạ lưu Căn vào lượng nước đến yêu cầu nước hồ thượng lưu tìm thượng thượng, từ xác định đặc trưng hồ hạ lưu sau: 6.5 Một số vấn đề thường gặp QHTL 6.5.3 Tính tốn Thuỷ lợi cơng trình bậc thang cấp sơng b Trường hợp thượng lưu hạ lưu hồ chứa Loại thứ thứ hai hạ = ' - thượng ’ = Vhạ /Whạ = ’(Wthượng + Whạ)-Vthượng/ Whạ Vhạ = hạWhạ Trong đó: Vhạ: Dung tích hữu ích hồ hạ lưu Vthượng: Dung tích hữu ích hồ thượng lưu 6.6 Tính tốn kinh tế quy hoạch thuỷ lợi 6.6.1 Vốn đầu tư phân vốn đầu tư Vốn đầu tư Vốn đầu tư cơng trình tổng số chi phí để xây dựng cơng trình bao gồm: Kinh phí khảo sát lập dự án đầu tư, thiết kế cơng trình, kinh phí xây dựng cơng trình bao gồm, kinh phí đền bù cho dân cơng trình cơng cộng có phương án di chuyển phá bỏ Phân vốn đầu tư cơng trình lợi dụng tổng hợp a) Khi đối tượng phục vụ ngang cấp b) Khi Cơng trình hỗ trợ - Trường hợp xây dựng cơng trình làm giảm vốn đầu tư xây dựng cơng trình - Trường hợp xây dựng cơng trình làm cho cơng trình tăng vốn đầu tư 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.1 Vốn đầu tư phân vốn đầu tư Lợi ích thực thu dự án tính lợi ích thu trừ chi phí quản lý hàng năm: Ltt = Ltv - Q Trong đó: Ltt: Lợi ích thực thu Ltv: Lợi ích thu Q: Chi phí quản lý hàng năm 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.1 Vốn đầu tư phân vốn đầu tư Ước tính lợi ích cơng trình làm lợi Ltv = C[yP + (1 - P)y – y0] Trong đó: Ltv: Lợi ích thu dự án tưới : Diện tích khu tưới : Tỷ lệ phần trăm tăng biện pháp thủy lợi y0: Năng suất trồng chưa có dự án tưới y: Năng suất trồng có dự án tưới P: Tần suất bảo đảm (tần suất thiết kế cho hệ thống tưới) : Tỷ lệ giảm suất năm không bảo đảm tưới C: Giá thành đơn vị sản phẩm tăng thêm 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.1 Vốn đầu tư phân vốn đầu tư Ước tính lợi ích dự án trừ hại Tổn thất ngập T = nc : Diện tích ngập lụt (km2) c: Giá trị tổn thất 1km2 (triệu đồng/km2) n: Mức phần trăm tổn thất so với tổn thất toàn Những giá trị c, , n điều tra thu thập ước tính để đưa 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.2 Tính tốn tiêu kinh tế dự án theo trạng thái tĩnh Thời gian hoàn vốn Thời gian bù vốn chênh lệch 6.6.2 Tính tốn tiêu kinh tế dự án theo trạng thái động Tỷ suất khấu hao Tỷ suất khấu hao tỷ lệ giảm giá trị tiền theo thời gian, tỷ lệ thường tính theo số phần trăm Ví dụ tỷ suất khấu hao 20% có nghĩa năm giá trị đồng tiền bị giảm 20% so với năm trước ứng với tỷ suất khấu hao tỷ lệ giảm giá đồng tiền thời điểm trị số xác định 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.2 Tính tốn tiêu kinh tế dự án theo trạng thái động Giá trị Giá trị giá trị sản phẩm quy tiền năm thứ “ t ” đưa thời điểm tại, kết phép tính khấu hao, giá trị sản phẩm nhân với tỷ lệ giảm giá ứng với năm thứ “ t ” Giá trị thu nhập rịng (NPV) NPV giá trị ứng với tỷ suất khấu hao quy định (thí dụ 12%) tổng hiệu ích dự án đem lại suốt “Đời sống kinh tế dự án” NPV phản ảnh tổng hiệu ích dự án đem lại thời gian quy định 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.2 Tính tốn tiêu kinh tế dự án theo trạng thái động Tỷ suất thu hồi vốn bên IRR - IRR tỷ suất khấu hao mà ứng với tổng giá trị hiệu ích dự án mang lại thời gian quy định (thường gọi đời sống kinh tế dự án) có giá trị “ ” - IRR cịn thể mức lãi suất tối đa mà dự án chịu hiệu ích dự án có khả hồn vốn sau thời gian tính tốn quy định 6.6 Tính tốn kinh tế QHTL 6.6.2 Tính tốn tiêu kinh tế dự án theo trạng thái động Tỷ lệ lợi ích thu vốn đầu tư (B/C) B/C tỷ số tổng lợi ích mà dự án mang lại “Đời sống kinh tế dự án” tổng vốn đầu tư dự án đưa giá trị ứng với tỷ suất khấu hao (quy định tỷ suất khấu hao tối thiểu cho loại dự án) Để so sánh, lựa chọn phương án mặt kinh tế, người ta thường dựa vào tiêu kinh tế như: NPV, IRR B/C Các giá trị lớn hiệu kinh tế dự án cao ... Xác định nhu cầu nƣớc vùng quy hoạch Chƣơng 4: Yêu cầu tiêu nƣớc chế độ tiêu nƣớc cho vùng quy hoạch Chƣơng 5: Bố trí hệ thống thủy lợi Chƣơng 6: Khảo sát quy hoạch thủy lợi Số tiết: 30 Đánh giá... tính tốn tiêu kỹ thuật phục vụ cho quy hoạch thiết kế, đề xuất phƣơng án quy hoạch hệ thống thủy lợi cho khu vực, lập dự án đầu tƣ thiết kế hạng mục cơng trình hệ thống 1.2 Sơ lƣợc lịch sử phát... tính tốn tiêu kỹ thuật phục vụ cho quy hoạch thiết kế, đề xuất phƣơng án quy hoạch hệ thống thủy lợi cho khu vực, lập dự án đầu tƣ thiết kế hạng mục cơng trình hệ thống 1.2 Sơ lƣợc lịch sử phát