Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp khắc phục khó khăn về lấy nước của các trạm bơm dọc sông hồng về mùa kiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI KS ĐỖ THỊ QUÝ LUẬN VĂN THẠC SỸ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC SỰ KHÓ KHĂN VỀ LẤY NƯỚC CỦA CÁC TRẠM BƠM DỌC SÔNG HỒNG VỀ MÙA KIỆT Chuyên ngành: Quy hoạch quản lý tài nguyên nước Mã số : 60-62-30 HÀ NỘI, NĂM 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LUẬN VĂN THẠC SỸ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC SỰ KHÓ KHĂN VỀ LẤY NƯỚC CỦA CÁC TRẠM BƠM DỌC SÔNG HỒNG VỀ MÙA KIỆT Chuyên ngành: Mã số: Quy hoạch quản lý tài nguyên nước 60-62-30 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Dương Thanh Lượng ThS Nguyễn Mạnh Trường NGƯỜI THỰC HIỆN LUẬN VĂN: KS Đỗ Thị Quý HÀ NỘI, NĂM 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn .9 T T T T T T T T T T T T T T CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 10 1.1 Tổng qt lưu vực sơng Hồng - Thái Bình đặc điểm hệ thống cấp nước cho đồng sông Hồng 10 T T T T 1.1.1 Tổng quan lưu vực sơng Hồng - Thái Bình: 10 T T 1.1.2 Đặc điểm hệ thống cơng cơng trình cấp nước: .13 1.1.2.1 Hệ thống hồ chứa 13 1.1.2.2 Hệ cơng trình cấp nước hạ du .15 1.2 Tổng quan trạng trạm bơm xây dựng .19 T T T T T T T T 1.2.1 Máy móc thiết bị .19 1.2.1.1 Máy bơm: 19 1.2.1.2 Động cơ: 20 1.2.1.3 Máy biến áp hệ thống điện .21 1.2.1.4 Hệ thống nước kỹ thuật: .22 1.2.1.5 Thiết bị thơng gió nhà máy: 22 T T T T T T T T T T T T 1.2.2 Công trình trạm 23 1.2.2.1 Nhà máy bơm: .23 1.2.2.2 Bể hút 24 1.2.2.3 Bể tháo 24 1.3 Đánh giá trạng làm việc hiệu tưới trạm bơm xây dựng mùa kiệt 24 T T T T T T T T T T 1.3.1 Đánh giá trạng làm việc số hệ thống cơng trình trạm bơm lớn năm kiệt 24 1.3.1.1 Hệ thống cơng trình cống – trạm bơm Phù sa (Hà Tây) .24 1.3.1.2 Hệ thống cơng trình cống - trạm bơm Đan Hồi (Hà Tây) 26 T T T T T T 1.3.2 Đánh giá hiệu phục vụ tưới trạm bơm: .27 T T 2 1.3.2.1 Nước sông mùa hạn ngày cạn kiệt: 27 1.3.2.2 Trạm bơm già cỗi: 29 T T T T CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CÁC TRẠM BƠM 31 2.1 Tính tốn nhu cầu tưới 31 T T T T 2.1.1 Tính tốn hệ số tưới 31 2.1.1.1 Tính tốn mơ hình mưa thiết kế 31 2.1.1.2 Tính toán, xác định chế độ tưới cho loại trồng 34 2.1.1.3 Tính tốn hệ số tưới: .40 T T T T T T T T 2.1.2 Tính tốn đường q trình lưu lượng yêu cầu cho trạm bơm: .47 2.1.2.1 Tính đường q trình lưu lượng tưới cho trạm bơm Đại Định: 47 2.1.2.2 Tính đường q trình lưu lượng tưới cho trạm bơm Phù Sa: .48 2.1.2.3 Tính đường trình lưu lượng tưới cho trạm bơm Ấp Bắc: 49 2.1.2.4 Tính đường q trình lưu lượng tưới cho trạm bơm Hồng Vân: 50 2.2 Các kịch điều hành hệ thống sông Hồng 51 T T T T T T T T T T T T 2.2.1 Căn xây dựng kịch bản: 51 2.2.1.1 Theo đặc điểm hình thành dịng chảy kiệt: 51 2.2.1.2 Theo chế độ vận hành hồ chứa: 52 2.2.1.3 Theo phát triển hệ thống hồ chứa đầu nguồn: 52 T T T T T T T T 2.2.2 Hệ thống kịch bản: 52 2.3 Tính toán mực nước bể hút trạm bơm ứng với kịch điều hành 55 T T T T 2.3.1 Ứng dụng mơ hình MIKE 11 để tính tốn thuỷ lực mạng sông Hồng 55 2.3.1.1 Cơ sở lý thuyết sơ đồ giải toán thuỷ lực 55 2.3.1.2 Sơ đồ mạng lưới sông biên tính tốn 62 2.3.1.3 Các tài liệu phục vụ tính tốn 64 T T T T T T T T 2.3.2 Tính tốn mực nước bể hút trạm bơm: 65 2.3.2.1 Trạm bơm Đại Đinh: .66 2.3.2.2 Trạm bơm Phù Sa: 68 2.3.2.3 Trạm bơm Đan Hoài: 70 2.3.2.4 Trạm bơm Ấp Bắc: .73 T T T T T T T T T T CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CÁC TRẠM BƠM ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN ĐIỀU HÀNH 76 3.1 Kiểm tra lưu lượng yêu cầu 76 T T T T 3.1.1 Tính tốn đường q trình lưu lượng trạm bơm ứng với kịch 76 3.1.1.1 Tính cột nước máy bơm thời kỳ: 76 3.1.1.2 Xác định lưu lượng máy bơm thời kỳ: 76 T T T T T T 3.1.2 Kiểm tra lưu lượng yêu cầu: .89 3.1.2.1 Trạm bơm Đại Định (máy bơm PL – 7101): 89 3.1.2.2 Trạm bơm Ấp Bắc (máy bơm DU – 750): 92 3.2 Kiểm tra hiệu suất máy bơm: 94 T T T T T T T T 3.2.1 Trạm bơm Đại Định (máy bơm PL - 7101): 94 T T 3.2.2 Trạm bơm Ấp Bắc (máy bơm DU - 750): .97 3.3 Kiểm tra tượng khí thực: .99 T T T T 3.3.1 Trạm bơm Đại Định (máy bơm PL - 7101): 100 T T 3.3.2 Trạm bơm Ấp Bắc (máy bơm DU - 750): .104 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CẢI TẠO KHẮC PHỤC NHỮNG KHÓ KHĂN VỀ LẤY NƯỚC CỦA CÁC TRẠM BƠM DỌC SÔNG HỒNG VỀ MÙA KIỆT .109 4.1 Trạm bơm Đại Định 109 4.2 Trạm bơm Phù Sa 112 4.3 Trạm bơm Đan Hoài 113 4.4 Trạm bơm Ấp Bắc 115 T T T T T T T T T T T T 4.5 Các giải pháp khắc phục khó khăn lấy nước cho trạm bơm dọc sông Hồng mùa kiệt 118 T T 4.6 Các giải pháp trạm bơm xây dựng 120 T T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122 Kết luận: 122 Kiến nghị: .122 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÍNH TỐN T T T T T T BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Phân bố tổng lượng nước trung bình năm sông 11 TU Bảng 1.2 Giá trị Za Zb cống tưới 16 TU Bảng 1.3 Số lấy nước tưới trung bình số cống lấy nước 17 TU Bảng 2.1 Danh sách trạm khí tượng chọn 32 TU Bảng 2.2 Tính tốn thơng số thống kê thuỷ văn 33 TU Bảng 2.3 Xác định hệ số thu phóng Kp 34 TU Bảng 2.4 Thời vụ giai đoạn sinh trưởng lúa chiêm 39 TU Bảng 2.5 Thời vụ giai đoạn sinh trưởng lúa mùa 40 TU Bảng 2.6 Lưu lượng bình qn tháng kiệt (đã khơi phục) năm kiệt 54 TU Bảng 2.7 Các kịch điều hành theo điều kiện hệ thống 55 TU Bảng 3.1 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 1A) 77 TU Bảng 3.2 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 2A) 78 TU Bảng 3.3 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 1B) 80 TU Bảng 3.4 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 2B) 81 TU Bảng 3.5 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 1A) 83 TU Bảng 3.6 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 2A) 84 TU Bảng 3.7 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA 1B) 86 TU Bảng 3.8 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA - 2B) 87 TU Bảng 3.9 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 1A) 100 TU Bảng 3.10 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 2A) 101 TU Bảng 3.11 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 1B) 102 TU Bảng 3.12 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 2B) 103 TU Bảng 3.13 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 1A) 104 TU Bảng 3.14 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 2A) 105 TU Bảng 3.15 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 1B) 106 TU Bảng 3.16 Tính tốn kiểm tra tượng khí thực máy bơm (PA - 2B) 107 TU HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí địa lý lưu vực sơng Hồng - Thái Bình lãnh thổ Việt Nam 10 TU Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống thuỷ nông khu vực đồng sông Hồng .18 TU Hình 1.3 Q trình mực nước cơng trình đầu mối trạm bơm Phù sa 25 TU Hình 1.4 Q trình mực nước cơng trình đầu mối trạm bơm Đan Hồi .26 TU Hình 1.5 Dịng nước bị thu hẹp 28 TU Hình 1.6 Nước rút để lại khoảng đất nứt nẻ 28 TU Hình 2.1 Giản đồ hệ số tưới vùng Hà Đông ứng với tần suất 75% 43 TU Hình 2.2 Giản đồ hệ số tưới vùng Hà Đông ứng với tần suất 85% 43 TU Hình 2.3 Giản đồ hệ số tưới vùng Phúc Yên ứng với tần suất 75% 44 TU Hình 2.4 Giản đồ hệ số tưới vùng Phúc Yên ứng với tần suất 85% 44 TU Hình 2.5 Giản đồ hệ số tưới vùng Sơn Tây ứng với tần suất 75% 45 TU Hình 2.6 Giản đồ hệ số tưới vùng Sơn Tây ứng với tần suất 85% 45 TU Hình 2.7 Giản đồ hệ số tưới vùng Việt Trì ứng với tần suất 75% 46 TU Hình 2.8 Giản đồ hệ số tưới vùng Việt Trì ứng với tần suất 85% 46 TU Hình 2.9 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 75% 47 TU Hình 2.10 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 85% 48 TU Hình 2.11 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 75% 48 TU Hình 2.12 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 85% 49 TU Hình 2.13 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 75% 49 TU Hình 2.14 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 85% 50 TU Hình 2.15 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 75% 50 TU T U Hình 2.16 Đường trình lưu lượng yêu cầu tưới thời kỳ ứng với tần suất 85% 51 TU Hình 2.17 Sơ đồ giải 57 TU T U Hình 2.18 Sơ đồ sai phân điểm cho phương trình liên tục 58 TU T U Hình 2.19 Sơ đồ sai phân điểm cho phương trình động lượng .60 TU T U Hình 2.20 Sơ đồ mạng lưới hệ thống sơng Hồng Thái Bình .63 TU T U Hình 2.21 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1A .66 TU T U Hình 2.22 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2A .66 TU T U Hình 2.23 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1B .67 TU T U Hình 2.24 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2B .67 TU T U Hình 2.25 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1A .68 TU T U Hình 2.26 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2A .69 TU T U Hình 2.27 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1B .69 TU T U Hình 2.28 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2B .70 TU T U Hình 2.29 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1A .71 TU T U Hình 2.30 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2A .71 TU T U Hình 2.31 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1B .72 TU T U Hình 2.32 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2B .72 TU T U Hình 2.33 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1A .73 TU T U Hình 2.34 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2A .74 TU T U Hình 2.35 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 1B .74 TU T U Hình 2.36 Đường trình mực nước bể hút ứng với phương án 2B .75 TU T U Hình 3.1 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 1A) 79 TU T U Hình 3.2 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 2A) 79 TU T U Hình 3.3 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 1B) .82 TU T U Hình 3.4 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 2B) .82 TU T U Hình 3.5 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 1A) 85 TU T U Hình 3.6 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 2A)Bảng 3.7 Tính lưu lượng máy bơm thời kỳ (PA 1B) .85 TU T U Hình 3.7 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 1B) .88 TU T U Hình 3.8 Đường trình mực nước bể hút bể tháo (PA - 2B) .88 TU T U Hình 3.9 Đường trình lưu lượng trạm bơm ứng (PA - 1A) 89 TU T U Hình 3.10 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 2A) .90 TU T U Hình 3.11 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 1B) .90 TU T U Hình 3.12 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 2B) .91 TU T U Hình 3.13 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 1A) .92 TU T U Hình 3.14 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 2A) .92 TU T U Hình 3.15 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 1B) .93 TU T U Hình 3.16 Đường trình lưu lượng trạm bơm (PA - 2B) .93 TU T U Hình 3.17 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 1A) .94 TU T U Hình 3.18 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 2A) .95 TU T U Hình 3.19 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 1B) .95 TU T U Hình 3.20 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 2B) .96 TU T U Hình 3.21 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 1A) .97 TU T U Hình 3.22 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 2A) .97 TU T U Hình 3.23 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 1B) .98 TU T U Hình 3.24 Phạm vi làm việc máy bơm (PA - 2B) .98 TU T U ... THẠC SỸ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC SỰ KHÓ KHĂN VỀ LẤY NƯỚC CỦA CÁC TRẠM BƠM DỌC SÔNG HỒNG VỀ MÙA KIỆT Chuyên ngành: Mã số: Quy hoạch quản lý tài nguyên nước 60-62-30... ĐỀ XUẤT CẢI TẠO KHẮC PHỤC NHỮNG KHÓ KHĂN VỀ LẤY NƯỚC CỦA CÁC TRẠM BƠM DỌC SÔNG HỒNG VỀ MÙA KIỆT .109 4.1 Trạm bơm Đại Định 109 4.2 Trạm bơm Phù Sa 112 4.3 Trạm. .. Trạm bơm Đan Hoài 113 4.4 Trạm bơm Ấp Bắc 115 T T T T T T T T T T T T 4.5 Các giải pháp khắc phục khó khăn lấy nước cho trạm bơm dọc sông Hồng mùa kiệt 118 T T 4.6 Các