Nâng cao hiệu quả công trình thủy lợi đập dâng liên sơn, tỉnh vĩnh phúc

1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ hệ thống tưới thuỷ nông Liễn Sơn - tỉnh Vĩnh Phúc Hình 1.2: Đập dâng Liễn Sơn Hình 1.3: Khu nuôi trồng thuỷ sản huyện Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc Hình 1.4: Thuỷ lợi phục vụ chăn ni Hình 1.5: Thuỷ lợi cấp nước sinh hoạt Hình 1.6: Cơng trình đầu mối đập dâng Liễn Sơn kết hợp cầu giao thơng Hình 1.7: Bờ kênh kết hợp làm đường giao thơng Hình 3.1 Đập dâng Thác Hoa Văn Chấn - Yên Bái bị lũ quét tàn phá Hình Kênh xây bị dân đục lấy nước Hình 3.3 Lấn chiếm hành lang kênh mương Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống tưới Liễn Sơn Hình 3.5: Quan hệ η∼ω hệ thống kênh cấp II Hình 3.6: Sơ đồ cống lấy nước cửa đập tràn Hình 3.7: Biểu đồ quan hệ (Qc1 ~ hk) cống cửa Liễn Sơn Hình 3.8 : Sơ đồ cống lấy nước cửa đập tràn Hình 3.9: Đồ thị quan hệ (Q c5 - h k ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R Hình 3.10: Đồ thị quan hệ (Q c1 – H tc ) Hình 3.11: Đồ thị quan hệ (Q c5 – H tc ) Hình 3.12: Đường quan hệ Htc với lưu lượng qua cống cửa Qc1 Htc với lưu lượng qua cống cửa Qc5 Hình 3.13: Đồ thị quan hệ (Q c - Htc) hạ lưu cống Liễn Sơn Hình 3.14: Biểu đồ quan hệ Q tr ~ H tc Hình 3.15: Đường quan hệ Htc với lưu lượng qua cống Htc với lưu lượng qua cống tràn Qtr Hình 3.16: Đồ thị quan hệ Q S ~ Q C Hình 3.17 Biểu đồ phối hợp nguồn nước cho nơng nghiệp Hình 3.18 Biểu đồ phối hợp nguồn nước phục vụ đa mục tiêu Hình 4.1: Kênh mặt cắt hình thang Hình 4.2 Kênh mặt cắt chữ nhật Hình 4.3 Kênh mặt cắt hình thang cân có đoạn thẳng b nối tiếp với cung trịn Hình 4.4 Sơ họa tuyến kênh Phương Trù R R R R R R R R R R R R R R R R DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng1.1: Lượng mưa trung bình tháng hệ thống Bảng 1.2: Nhiệt độ khơng khí trung bình hệ thống thời đoạn Bảng 1.3: Độ ẩm tương đối khơng khí trung bình hệ thống Bảng 1.4: Tổng lượng bốc trung bình nhiều năm hệ thống Bảng 1.5: Tốc độ gió trung bình nhiều năm hệ thống Bảng 2.1 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp Bảng 2.2 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước cho nuôi trồng thủy sản Bảng 2.3 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt Bảng 2.4 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường Bảng 2.5 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi Bảng 2.6 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội Bảng 2.7 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng Bảng 2.8 Kết áp dụng tính tốn Hệ tiêu đánh giá Hiệu tổng hợp CTTL phục vụ đa mục tiêu Bảng 3.1: Kết tính tốn lưu lượng yêu cầu đầu kênh cấp II ứng với qTK R Bảng 3.2: Kết tính tốn lưu lượng kênh Tả Ngạn hệ thống Bảng 3.3: Kết tính q trình lưu lượng u cầu tưới cho ngành trồng trọt (Q yc ~t) thực tế đầu mối R R Bảng 3.4 Tổng hợp kết trình yêu cầu cấp nước tưới cho ngành trồng trọt Bảng 3.5 Quá trình yêu cầu nước sinh hoạt Bảng 3.6 Quá trình yêu cầu cấp nước cho chăn ni Bảng 3.7 Q trình u cầu nước cho phát triển thuỷ sản Bảng 3.8 Quá trình yêu cầu nước cho phát triển công nghiệp Bảng 3.9 Tổng hợp yêu cầu nước cho nông nghiệp ngành khác đầu hệ thống Liễn Sơn Bảng 3.10: Mơ hình dịng chảy thiết kế trạm Quảng Cư (sơng Phó Đáy) Bảng 3.11: Nhu cầu nước cho dịng chảy mơi trường Bảng 3.12 Kết tính q trình tổng loại lưu lượng yêu cầu tưới (Q yc ~t) R R thực tế đầu hệ thống Liễn Sơn Bảng 3.13: Quan hệ (Q c1 ~ h k ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R Bảng 3.14: Quan hệ (Q c5 ~ h k ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R Bảng 3.15: Quan hệ (Q c1 ~ H tc ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R Bảng 3.16: Quan hệ (Q c5 ~ H tc ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R Bảng 3.17: Quan hệ (Q c ~ H tc ) hạ lưu cống Liễn Sơn R R R R Bảng 3.18: Kết tính quan hệ Q TR ~H TC R R R R Bảng 3.19: Kết tính tốn quan hệ Q S ~ Q C R R R R Bảng 3.20: Kết tính tốn cân nước HTTL Liễn Sơn để phục vụ Nông nghiệp Bảng 3.21: Kết tính tốn cân nước HTTL Liễn Sơn phục đa mục tiêu Bảng 4.21: Tổng hợp khối lượng vật liệu bọc lót bê tơng đào đắp kênh Phương Trù Bảng 4.22: Tính giá thành xây dựng bọc lót bê tơng cho 1m kênh Phương Trù Bảng 4.23: Tính giá thành xây dựng bọc lót bê tơng cho tuyến kênh Phương Trù Bảng 4.24: Bảng tính khối lượng xây dựng bọc lót gạch kênh Phương Trù Bảng 4.25: Bảng tổng hợp khối lượng 1m bọc lót gạch kênh Phương Trù Bảng 4.26: Bảng tổng hợp khối lượng bọc lót gạch kênh Phương Trù Bảng 4.27: Tổng hợp khối lượng vật liệu bọc lót gạch đào đắp kênh Phương Trù Bảng 4.28: Tính giá thành xây dựng bọc lót gạch cho 1m kênh Phương Trù Bảng 4.29: Tính giá thành xây dựng bọc lót gạch cho tuyến kênh Phương Trù Bảng 4.30: So sánh kinh phí hai loại vật liệu bọc lót với kênh hình thang Bảng 4.31: Bảng tính khối lượng xây dựng bọc lót bê tơng kênh Phương Trù (mặt cắt chữ nhật) Bảng 4.32: Bảng tổng hợp khối lượng 1m bọc lót bê tơng kênh Phương Trù Bảng 4.33: Bảng tổng hợp khối lượng bọc lót bê tơng kênh Phương Trù Bảng 4.34: Tổng hợp khối lượng vật liệu bọc lót bê tơng đào đắp kênh Phương Trù (mặt cắt chữ nhật) Bảng 4.35: Tính giá thành xây dựng bọc lót bê tơng cho 1m kênh Phương Trù (mặt cắt chữ nhật) Bảng 4.36: Tính giá thành xây dựng bọc lót bê tơng cho tuyến kênh Phương Trù (mặt cắt chữ nhật) Bảng 4.37: Bảng tính khối lượng xây dựng bọc lót gạch kênh Phương Trù (mặt cắt chữ nhật) Bảng 4.38: Bảng tổng hợp khối lượng 1m bọc lót gạch kênh Phương Trù Bảng 4.39: Bảng tổng hợp khối lượng bọc lót gạch kênh Phương Trù Bảng 4.40: Tổng khối lượng vật liệu đào đắp Bảng 4.41: Tính giá thành xây dựng cho 1m xây gạch kênh Phương Trù Bảng 4.42: Tính giá thành xây dựng cho tuyến kênh Phương Trù, xây gạch Bảng 4.43: So sánh kinh phí giữa hai loại vật liệu bọc lót với kênh hình chữ nhật Bảng 4.44: So sánh khối lượng PA1 PA2 với vật liệu bọc lót bê tơng Bảng 4.45: So sánh khối lượng PA1 PA2 với vật liệu bọc lót gạch MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Các hệ thống thủy lợi tỉnh trung du miền núi phía Bắc nước ta có cơng trình đầu mối chủ yếu hồ chứa nhỏ, đập dâng nhiều phai đập nhỏ Các cơng trình thủy lợi tập trung chủ yếu vào việc phục vụ tưới, tiêu cho loại trồng xây dựng mà điều kiện kinh tế cịn khó khăn, kinh tế lúc Nơng nghiệp nên tiêu chuẩn tưới, tiêu thấp Các cơng trình xây dựng (hầu hết cơng trình loại nhỏ vừa) phát huy hiệu kém, thường đạt 50%-60% lực thiết kế Để tăng cường hiệu đầu tư, hiệu quản lý khai thác hệ thống cơng trình thủy lợi, cần thực hiên đề tài nghiên cứu “NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI ĐẬP LIỄN SƠN, TỈNH VĨNH PHÚC” Mục đích đề tài Đánh giá hiệu tổng hợp phục vụ cấp nước cho ngành hệ thống; Đề xuất giải pháp hợp lý, khả thi nhằm nâng cao hiệu tổng hợp cơng trình thủy lợi “HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐẬP DÂNG LIỄN SƠN, VĨNH PHÚC”; Xác định thiết kế giải pháp chống tổn thất nước kênh mương Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 3.1 Cách tiếp cận: - Tiếp cận kinh nghiệm, kết nghiên cứu nước, quốc tế; - Tiếp cận nắm vững tình hình phát triển kinh tế - xã hội, sản xuất nông nghiệp vùng yêu cầu công trình thủy lợi phục vụ cấp nước; - Tiếp cận, khảo sát thực trạng hiệu cấp nước CTTL ĐẬP DÂNG LIỄN SƠN, TỈNH VĨNH PHÚC cho phát triển ngành, bất cập, khó khăn, giải pháp khắc phục 3.2 Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan tài liệu quốc tế, nước; - Nghiên cứu kết có liên quan đến đề tài, từ rút vấn đề tham khảo áp dụng cho đề tài; - Khảo sát thực tế CTTL ĐẬP DÂNG LIỄN SƠN, TỈNH VĨNH PHÚC; - Sử lý tài liệu, phân tích đánh giá hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL; - Nghiên cứu nội nghiệp: Tổng hợp, phân tích tài liệu điều tra, thu thập được, phân tích đánh giá kết để đề xuất giải pháp phù hợp 3.3 Kết dự kiến đạt được: - Đánh giá hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL hệ thống đập Liễn Sơn; - Các giải pháp công trình phi cơng trình để nâng cao hiệu khai thác CTTL; - Lựa chọn thiết kế giải pháp chống tổn thất nước kênh mương Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hệ thống thủy lợi đập dâng phục vụ đa mục tiêu 1.1.1 Trên giới Các kết nghiên cứu điển hình Viện nghiên cứu Quản lý nước quốc tế IWMI thực nước Srilanca kết khảo sát nghiên cứu nước châu Á, châu Phi, cho thấy vai trò phục vụ đa mục tiêu HTTL gồm lĩnh vực sau: Hệ thống thủy lợi cung cấp nước sinh hoạt Hệ thống thủy lợi cung cấp nước cho nuôi trồng thuỷ sản thủy cầm Hệ thống thủy lợi kết hợp tưới chăn nuôi Hệ thông thủy lợi kết hợp cung cấp nước cho tiểu công nghiệp, dịch vụ nông thôn Hệ thông thủy lợi kết hợp cung cấp nước cho thủy điện giao thơng thủy Các cơng trình thủy lợi phịng chống úng ngập, lũ lụt Hệ thớng thủy lợi tác động đến chu trình thủy văn mơi trường HTTL bổ xung nguồn nước ngầm Tác dụng làm nước hệ thống thủy lợi Bảo tồn đa dạng sinh học nhờ HTTL Hệ thống thủy lợi bảo vệ mơi trường, cải thiện tiểu khí hậu Hệ thống thủy lợi tác động tích cực đến phát triển văn hóa, xã hội 1.1.2 Tại miền núi trung du phía Bắc Việt Nam * Tóm tắt hiệu CTTL phục vụ đa mục tiêu vùng Trung du, đồi núi phía Bắc: Các cơng trình thuỷ lợi tỉnh khảo sát thực nhiệm vụ chủ yếu tưới, tiêu nước cho trồng, kết hợp phục vụ đa mục tiêu để cấp nước, thoát nước cho ngành chăn nuôi, sinh hoạt, công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, lâm nghiệp phát điện như: 1/ Hệ thống cơng trình thủy lợi có tác động lớn, thực vai trò biện pháp hàng đầu phát triển ngành trồng trọt, nhờ có cơng trình thuỷ lợi làm tăng đáng kể suất, tăng vụ, góp phần phát triển đa dạng hóa sản xuất tăng sản lượng trồng, vật ni Nhìn chung nhờ cơng trình thủy lợi mà hệ số quay vòng ruộng đất nâng từ lên 2,5 lần, suất lúa tăng lên: Vụ chiêm xuân đạt 5,03÷6 tấn/ha, vụ mùa đạt 4÷5 tấn/ha ngơ đơng đạt 5÷6 tấn/ha, khoai tây 11÷14 tấn/ha, đậu tương từ 5,4÷13 tạ/ha, chè tăng từ 29÷41 tạ/ha 2/ Hệ thống thủy nơng cịn mơi trường, nguồn cung cấp nước tiêu thoát nước cho ngành chăn nuôi làm tăng suất, sản lượng chất lượng sản phẩm 3/ Tuy nhiên hiệu cấp nước tưới tiêu nước chưa cao, thấp nhiệm vụ – lực thiết kế đặt tỉnh Lào Cai, vụ mùa đảm bảo từ 70-73% diện tích, vụ Đơng – Xn 80-85% so với lực thiết kế; tỉnh Hà Giang, tổng diện tích lúa tưới năm đạt 69,1%; tỉnh Tuyên Quang diện tích CTTL đảm bảo tưới 75% DTTK; Vĩnh Phúc đạt 80-85%; Lạng Sơn đạt 75%; Cao Bằng đạt 70%; Bắc Giang đạt 70% Thái Nguyên đạt 65-70% DTTK Trung bình tồn vùng CTTL mới đảm bảo 70% - 75% lực thiết kế theo nhiệm vụ 4/ Thuỷ lợi phục vụ phát triển thuỷ sản: Các công trình thuỷ lợi tỉnh nêu phục vụ tích cực, có hiệu cấp nước cho ni trồng thuỷ sản, cịn tiêu nước từ khu nuôi trồng thủy sản hệ thống tiêu dùng nước thải thủy sản để tưới ruộng, nuôi trồng thủy sản kết hợp hầu hết hồ chứa thủy lợi với quy mô, mức độ khác nhau, kênh mương HTTL nguồn cung cấp nước cho nhiều ao, hồ nhỏ nuôi trồng thủy sản dân cư 5/ Cơng trình thuỷ lợi phục vụ phát triển lâm nghiệp: Các cơng trình thuỷ lợi tỉnh cấp nước , giữ ẩm cho vườn ươm , cho khu trồng rừng là rừng gần quanh hồ, cấp nước cho bể chưa nước để dập lửa xảy cháy rừng 6/ Thuỷ lợi góp phần cấp nước sử dụng cho ngành công nghiệp, dịch vụ Nhìn chung cơng nghiệp tỉnh chưa phát triển tác động cơng trình thuỷ lợi đến cấp nước cho cơng nghiệp tỉnh cịn bị hạn chế Các CTTL chủ yếu cấp nước cho việc sản xuất tiểu thủ công nghiệp nhỏ lẻ, cho sở sản xuất gạch ngói, khai thác khống sản, chế biến nơng sản thực phẩm, dịch vụ xây dựng sở hạ tâng tiêu nước cho nhà máy, xí nghiệp sở hạ tầng tỉnh Nhiều nhà máy, xí nghiệp công nghiệp xả nước thải (chưa xử lý hay xử lý kém) kênh mương thủy lợi để tiêu thốt, gây nhiễm 7/ Hệ thống thuỷ lợi phục vụ phát triển du lịch: Tại tỉnh thuộc miền núi dân cư thưa thớt, kinh tế – xã hội chưa phát triển, giao thông chưa phát triển, lại phần lớn hệ thống CTTL nhỏ, lẻ lại phân tán nằm xa khu dân cư tập trung nên ngành du lịch , dịch vụ chưa có điều kiện phát triển Các cơng trình thuỷ lợi có nhiều tiềm nên ngày tận sử dụng nhiêu cho phát triển du lịch số đập dâng sử dụng cho du lịch: Thác Huống–Thái Nguyên, Cầu Sơn-Bắc Giang 8/ Hệ thống thuỷ lợi phục vụ phát triển ngành thủy điện: Do hệ thống lưới điện quốc gia phát triển mạnh nên toàn người dân thị trấn, thị xã thị tứ sử dụng lưới điện quốc gia Chỉ có số nơi mạng lưới điện quốc gia chưa kéo đến người dân thơn sử dụng dốc nước kênh để đặt trạm thuỷ điện nhỏ hệ thống Đập dâng 19 tháng 5, Nghĩa lộ, Yên Bái… 9/ Thuỷ lợi phục vụ cấp thoát nước cho nhu cầu sinh hoạt: Hệ thống thuỷ lợi ( kênh mương, đập dâng… ) có tác dụng cung cấp làm dâng mực nước ngầm giếng cấp nước sinh hoạt người dân Với hộ dân sống ven đập dâng lớn, nhỏ, người dân sử dụng trực tiếp nguồn nước đập dâng cho sinh hoạt chăn ni Ngồi người số nơi dân cư lấy trực tiếp nước từ kênh mương lên để sinh hoạt, tắm rửa 10/ Hệ thống thuỷ lợi phục vụ cho việc tiêu thoát nước phịng chống lũ: Hệ thống thuỷ lợi ngồi việc phục vụ việc tiêu nước cho nơng nghiệp cịn làm nhiệm vụ tiêu nước cho sở hạ tầng khu dân cư, đường xá, khu công nghiệp Các HTTL vùng đồi núi kết hợp phục vụ tốt cho việc tiêu nước phịng chống lũ, lụt 11/ Tác động cơng trình thuỷ lợi đến môi trường sinh thái: - Tác động cơng trình thuỷ lợi đến mơi trường nước: Nhờ có CTTL, nên lượng nước mặt nước ngầm vùng vào mùa khơ tăng lên và điều hịa dịng chảy mùa lũ mùa khơ cạn 10 - Tác động đến môi trường đất: Tất CTTL khơng khơng gây xói mịn đất, mà cịn giúp tăng độ phì nhiêu đất Vào mùa mưa, nước mang phù sa từ sông vào ruộng làm tăng độ màu mỡ đất - Tác động đến tiểu khí hậu khu vực: Nhìn chung có tác động tốt, khu vực quanh đập dâng, hạ thấp nhiệt độ mùa hè nóng bức, làm ấm áp mùa đông, - Tác động đến cấp nước sinh hoạt , vệ sinh nông thôn : Các CTTL có tác động tích cực đến cấp nước sinh hoạt vệ sinh mơi trường nơng thơn 1.2 Tổng quan tình hình chung CTTL hệ thống đập Liễn Sơn 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên Vĩnh Phúc tỉnh nằm đỉnh tam giác đồng Bắc Bộ châu Thổ sông Hồng Gồm đơn vị hành bao gồm huyện: Lập Thạch, Tam Dương, Vĩnh Tường, n Lạc, Bình Xun, Sơng Lơ, Tam Đảo, thị xã: Phúc Yên, thành phố: Vĩnh Yên Tổng diện tích là: 1.231,76 km2 P Diện tích canh tác : 665,15 km2 Diện tích đất trồng lúa màu: 566,61 km2 P P P P P 1.2.1.1 Vị trí địa lý: Hệ thống thủy nơng Liễn Sơn thuộc địa giới hành huyện Lập Thạch, Tam Dương, Yên Lạc, Vĩnh Tường, Bình Xuyên, Thành Phố Vĩnh n Phía bắc Đơng bắc giáp đồi núi Tam Đảo, phía tây giáp Sơng Lơ, phía Nam giáp Sơng Hồng, phía đơng tưới cho phần huyện Mê Linh giáp Hà Nội 148 Phụ lục 3.5 Bảng 3.14: Quan hệ (Q c5 ~ h k ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R R R R TT Q c (m3/s) f(R LN ) R LN (m) b/R LN i h/ R LN i h k (m) 0,5 0,1685 0,492 16,26 0,677 0,333 1,5 0,0562 0,74 10,81 0,855 0,633 2,5 0,0337 0,86 9,302 0,931 0,805 4,5 0,0178 1,113 7,188 1,071 1,192 6,5 0,0130 1,28 6,250 1,151 1,473 9,5 0,0089 1,469 5,446 1,234 1,813 12,5 0,007 1,633 4,899 1,297 2,118 15,5 0,0054 1,77 4,520 1,346 2,382 16,5 0,0051 1,807 4,427 1,357 2,452 10 19,5 0,0043 1,928 4,149 1,388 2,676 11 20,5 0,0041 1,962 4,077 1,407 2,760 R R P P R R R R R RP R RP R R Phụ lục 3.6 Bảng 3.15: Quan hệ (Q c1 ~ H tc ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R Q c1 R STT hk R R R ϕc R (m3/s) (m) P R ωk ω k / ω c P Kết luận Z (m) h TC (m) h k /h tc trạng thái H tc (m) R R R R R R chảy ϕn 0,2 0,629 0,84 0,009 0,638 0,98 Ngập KA 15,44 0,4 0,909 0,84 0,017 0,926 0,98 Ngập KA 15,73 0,6 1,091 0,84 0,027 1,118 0,97 Ngập KA 15,92 0,8 1,251 0,84 0,036 1,287 0,97 Ngập KA 16,09 1,388 0,84 0,046 1,434 0,97 Ngập KA 16,27 1,2 1,511 4,55 3,18 0,398 0,250 1,761 0,86 Có áp 16,50 1,4 1,617 5,04 3,52 0,355 0,374 1,991 0,81 Có áp 16,79 1,5 1,670 5,29 3,70 0,336 0,449 2,119 0,79 Có áp 16,92 1,6 1,723 5,55 3,88 0,318 0,535 2,258 0,76 Có áp 17,06 149 Phụ lục 3.7 Bảng 3.16: Quan hệ (Q c5 ~ H tc ) hạ lưu cống cửa Liễn Sơn R Q hk STT 3c (m /s) (m) R P 10 11 R R ωk ω k / ω c1 P 0,5 1,5 2,5 4,5 6,5 9,5 12,5 15,5 16,5 19,5 20,5 0,333 2,83 0,633 5,66 0,805 7,36 1,192 11,67 1,473 15,04 1,813 19,43 2,118 23,67 2,382 27,57 2,452 28,63 2,676 32,15 2,760 33,51 1,964 2,039 2,289 2,386 R R R ϕc Kết luận Z h h /h trạng thái H tc (m) (m) TC (m) k tc chảy ϕn R 0,84 0,004 0,84 0,01 0,84 0,017 0,84 0,024 0,84 0,033 0,84 0,047 0,84 0,06 0,653 0,146 0,633 0,176 0,570 0,303 0,547 0,363 R 0,337 0,643 0,817 1,216 1,506 1,860 2,178 2,528 2,628 2,979 3,123 R R 0,98 0,98 0,97 0,98 0,97 0,97 0,97 0,94 0,93 0,89 0,88 R Ngập KA Ngập KA Ngập KA Ngập KA Ngập KA Ngập KA Ngập KA Có áp Có áp Có áp Có áp 14,34 14,6 14,82 15,22 15,51 15,86 16,18 16,53 16,63 16,98 17,12 Phụ lục 3.8 Bảng 3.17: Quan hệ (Q c ~ H tc ) hạ lưu cống Liễn Sơn R TT 10 11 12 13 14 15 Htc(m) 15,22 15,30 15,53 15,68 15,81 15,93 16,02 16,12 16,16 16,20 16,30 16,46 16,63 16,80 17,00 Qc1 (m3/s) 0,08 0,12 0,28 0,38 0,48 0,63 0,70 0,82 0,88 0,90 1,00 1,20 1,27 1,40 1,60 P P R R R Qc5 (m3/s) 4,50 5,08 6,77 7,82 9,42 10,4 11,4 11,9 12,4 12,6 14,2 15,5 16,5 18,3 19,5 P P Qc (m3/s) 4,66 5,20 7,05 8,20 9,90 11,0 12,1 12,7 13,3 13,5 15,2 16,75 17,8 19,74 21,40 P P R 150 Phụ lục 3.9 Bảng 3.18: Kết tính quan hệ Q TR ~H TC R STT 10 11 12 13 14 15 H TR (m) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 R R H tr /H TK 0,07 0,13 0,20 0,27 0,33 0,40 0,47 0,53 0,60 0,67 0,73 0,80 0,87 0,93 R R R R m 0,41 0,42 0,44 0,45 0,46 0,46 0,47 0,48 0,48 0,48 0,48 0,49 0,49 0,49 0,504 R R Q tr (m3/s) 5,83 16,89 32,50 51,18 73,12 93,12 123,75 154,42 184,26 215,8 254,16 289,59 326,53 364,93 416,28 R H TC (m) 16,75 16,85 16,95 17,05 17,15 17,25 17,35 17,45 17,55 17,65 17,75 17,85 17,95 18,05 18,15 R R Phụ lục 3.10 Bảng 3.19: Kết tính tốn quan hệ Q S ~ Q C R STT 10 11 12 13 14 15 H TC (m) 15,22 15,30 15,53 15,68 15,81 15,93 16,02 16,12 16,16 16,20 16,30 16,46 16,63 16,80 17,00 R R Q C (m3/s) 4,66 5,20 7,05 8,20 9,90 11,0 12,1 12,7 13,3 13,5 15,2 16,75 17,8 19,74 21,40 R R P P R R Q Tr (m3/s) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 7,50 40,0 R R P P R Q S (m3/s) 4,66 5,20 7,05 8,20 9,90 11,0 12,1 12,7 13,3 13,5 15,2 16,75 17,8 27,24 61,40 R R P P R 151 Phụ lục 4.1 Bảng 4.4: Bảng tổng hợp lưu lượng tính tốn Q TK Q max Q (m3/s) (m3/s) (m3/s) (1) (2) (3) (4) K0 - K0+709 0,44 0,53 0,18 K0+709 - K1+476 0,31 0,37 0,12 K1+476 - K2+445 0,26 0,31 0,10 K2+445 - K3+023 0,20 0,24 0,08 Đoạn kênh R P R P P R P P P Phụ lục 4.2 Bảng 4.5: Bảng chọn tiêu thiết kế kênh Chỉ tiêu STT Ký hiệu Trị số 0,00015 Độ dốc đáy kênh Hệ số mái kênh m1 Hệ số mái kênh m2 0,75 Độ nhám lòng kênh n 0,017 β 1,5 i 0,0001 R R Tỷ số lớn mặt thủy lực kênh Độ cao an toàn bờ kênh δ 0,1- 0,15 Chiều rộng bờ kênh b 0,8 Phụ lục 4.3 Bảng 4.6: Kết tính tốn cao trình khống chế tưới tự chảy từ K0 đến K3+023 R TT Tên kênh A (m) h (m) L (m) R R R R R i ∑L i i i ∑ϕ n ∇ yc R R R R R N4 8,01 0,05 578 0,0001 0,06 0,01 8,13 N3 8,17 0,05 969 0,0001 0,10 0,01 8,33 N2 8,33 0,05 767 0,00015 0,12 0,01 8,51 N1 8,66 0,05 709 0,00015 0,11 0,01 8,83 152 Phụ lục 4.4 Bảng 4.7: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K0 đến K3+023 ứng với qtk R T T Đoạn kênh Q (m3/s) P b tk R m n i P R R R R RR h tk ω (m) (m2) (m/s) R (m) R P V P K0 - K0+709 0,44 0,017 0,00015 0,70 0,73 1,04 0,43 K0+709 - K1+476 0,31 0,017 0,00015 0,5 0,67 0,78 0,40 K1+476 - K2+445 0,26 0,017 0,0001 0,5 0,67 0,78 0,33 K2+445 - K3+023 0,20 0,017 0,0001 0,5 0,62 0,69 0,29 Phụ lục 4.5 Bảng 4.8: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K0 đến K3+023 ứng với qmin R T T Đoạn kênh Qmin (m3/s) P n i P R RR R R R b h ω (m) (m) (m2) (m/s) R m R R R P V P K0 - K0+709 0,18 0,017 0,00015 0,70 0,47 0,55 0,33 K0+709 - K1+476 0,12 0,017 0,00015 0,50 0,44 0,41 0,29 K1+476 - K2+445 0,10 0,017 0,0001 0,50 0,44 0,41 0,24 K2+445 - K3+023 0,08 0,017 0,0001 0,50 0,41 0,37 0,23 Phụ lục 4.6 Bảng 4.9: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K0 đến K3+023 ứng với qmax R T T Đoạn kênh Qmax (m3/s) P n i P R R R R b max h max ω (m) (m) (m2) (m/s) R m R R R P V P K0 - K0+709 0,53 0,017 0,00015 0,70 0,79 1,18 0,45 K0+709 - K1+476 0,37 0,017 0,00015 0,50 0,73 0,90 0,41 K1+476 - K2+445 0,31 0,017 0,0001 0,50 0,73 0,90 0,35 K2+445 - K3+023 0,24 0,017 0,0001 0,50 0,64 0,73 0,33 153 Phụ lục 4.7 Vẽ mặt cắt ngang đầu cuối đoạn kênh * Xét đoạn kênh từ K đến K + 709 R R R R - Mặt cắt K o R Km:0 210 9.10 8.93 m= 8.20 70 - Mặt cắt K o +709 R R Km:0+709 300 Đường Đất đắp =1.45T/m3 80 9.00 # # # # 8.83 # # 8.10 m= # # # # # # # # 70 * Xét đoạn kênh từ K +709 đến K + 476 R R R R - Mặt cắt K +709 RU RU U Km:0+709 320 Đất đắp =1.45T/m3 80 8.81 # # 8.63 # # # 7.96 m= # 50 # # # # # # 154 - Mặt cắt K + 476 R R Km:1+476 Đất đắp =1.45T/m3 202 80 8.69 8.51 # # # # 7.84 # # # # m= # 50 * Xét đoạn kênh từ K + 476đến K + 445 R R R R - Mặt cắt K + 476 R R Km:1+476 250 m= 0.7 Đất đắp =1.45T/m3 # # # 80 8.43 # 7.76 # # 50 1# m= - Mặt cắt K + 445 R R Km:2+445 200 §Êt ®¾p γ =1.45T/m3 80 8.51 # 8.33 # # # 7.66 # 50 m= # * Xét đoạn kênh từ K + 445đến K + 023 R R - Mặt cắt K + 445 R R R R # # 8.61 155 Km:2+445 250 Đất đắp =1.45T/m3 8.32 # 8.19 ## # # 7.57 # m= 50 - Mặt cắt K + 023 R R Km:3+23 110 Đất đắp γ =1.45T/m3 7.51 # 8.13 # 1# m= 8.26 50 Phụ lục 4.8 Bảng 4.11: Bảng chọn tiêu thiết kế Chỉ tiêu STT Ký hiệu Trị số i (như PA1) Độ dốc đáy kênh Hệ số mái kênh m1 Hệ số mái ngồi m2 (như PA1) Độ nhám lịng kênh n (như PA1) β (như PA1) Tỷ số lớn mặt thủy lực kênh R R Độ cao an toàn bờ kênh δ (như PA1) Chiều rộng bờ kênh b (như PA1) 156 Phụ lục 4.9 Bảng 4.12: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K đến R R K 3+023 ứng với q tk R R T R R Qtk Đoạn kênh T (m3/s) P h tk ω (m) (m) (m2) (m/s) b tk R m n i P R R P V P K0 - K0+709 0,44 0,017 0,00015 1,00 1,22 1,22 0,36 K0+709 - K1+476 0,31 0,017 0,00015 0,9 1,04 0,94 0,33 K1+476 - K2+445 0,26 0,017 0,0001 0,9 1,04 0,94 0,28 K2+445 - K3+023 0,20 0,017 0,0001 0,9 0,9 0,81 0,25 Phụ lục 4.10 Bảng 4.13: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K R R đến K 3+023 ứng với q R T R R R Qmin Đoạn kênh T (m3/s) P b h ω (m) (m) (m2) (m/s) R m n i P R R P V P K0 - K0+709 0,18 0,017 0,00015 1,00 0,6 0,60 0,30 K0+709 - K1+476 0,12 0,017 0,00015 0,90 0,49 0,44 0,27 K1+476 - K2+445 0,10 0,017 0,0001 0,90 0,49 0,44 0,23 K2+445 - K3+023 0,08 0,017 0,0001 0,90 0,42 0,38 0,22 Phụ lục 4.11 Bảng 4.14: Kết tính tốn thuỷ lực cho kênh Phương Trù từ K R R đến K 3+023 ứng với q max R T T R R Đoạn kênh R Qmax (m3/s) P b max h max ω (m) (m) (m2) (m/s) R m n i P R R P V P K0 - K0+709 0,53 0,017 0,00015 1,00 1,43 1,43 0,37 K0+709 - K1+476 0,37 0,017 0,00015 0,90 1,2 1,08 0,34 K1+476 - K2+445 0,31 0,017 0,0001 0,90 1,2 1,08 0,29 K2+445 - K3+023 0,24 0,017 0,0001 0,90 0,90 0,27 157 Phụ lục 4.12 Vẽ mặt cắt ngang đầu cuối đoạn kênh * Xét đoạn kênh từ K đến K + 709 R R R R - Mặt cắt ti K o R Km:0 210 Đường Đất đắp =1.45T/m3 80 # # 9.25 # 8.93 # # # # # # 7.71 Đất đào # # 100 - Mặt cắt K o +709 R R R Km:0+709 300 Đất đắp =1.45T/m3 80 9.15 Đường # 8.83 # # # # # # 7.61 # # # # # # # Đất đào 100 * Xột đoạn kênh từ K +709 đến K + 476 R R R R - Mặt cắt K +709 R R Km:0+709 320 Đường Đất đắp γ =1.45T/m3 80 8.91 # # # # 8.63 # 7.59 # # 90 # # # # # # Đất đào # # 158 - Mt ct ti K + 476 R R Km:1+476 Đất đắp =1.45T/m3 202 80 8.79 # # # 8.51 # # # 7.47 # # # # Đất đào # 90 * Xét đoạn kênh từ K + 476đến K + 445 R R R R - Mặt cắt K + 476 R R Km:1+476 250 Đất đắp =1.45T/m3 80 8.71 8.43 # # # 7.39 # # # # # # # Đất đào 90 - Mặt cắt K + 445 R RU Km:2+445 200 Đất đắp =1.45T/m3 80 # # 8.33 # # 7.29 8.61 # # # # # # Đất đào # # 90 * Xột on kênh từ K + 445đến K + 023 R R - Mặt cắt K + 445 R R R R 159 Km:2+445 250 Đất đắp γ =1.45T/m3 8.40 # # # # # # 7.29 8.19 Đất đào # # 90 - Mt ct K + 023 R R Km:3+23 110 §Êt ®¾p γ =1.45T/m3 8.34 # # # 7.23 # # # # # 8.13 Đất đào # 90 Ph lc 4.13 Bảng 4.15 Bảng tính khối lượng đào đắp đất kênh Phương Trù Diện TT Đoạn Chiều dài (m) tích đào TB Diện Khối lượng tích lượng đào đắp TB đắp (m3) (m2) (m3) P (m ) P Khối P P P P K0 - K0+709 578 0,465 268,77 2,8 1618,4 K0+709 - K1+476 969 0,255 247,1 2,785 2698,7 K1+476 - K2+445 767 0,275 210,93 1,525 1169,7 K2+445 - K3+023 709 0,415 294,24 0,37 262,33 Tổng 3.023 1.021 5.749 160 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hệ thống thủy lợi đập dâng phục vụ đa mục tiêu 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Tại miền núi trung du phía Bắc Việt Nam 1.2 Tổng quan tình hình chung CTTL hệ thống đập Liễn Sơn 10 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 10 1.2.2 Tình hình dân sinh kinh tế – xã hội: 13 1.3 Hiện trạng hiệu CTTL hệ thống thuỷ lợi đập dâng Liễn Sơn 13 1.3.1 Hiện trạng CTTL đập dâng Liễn Sơn 13 1.4 Yêu cầu nâng cao hiệu phục vụ vấn đề giải luận văn 16 Chương ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐẬP DÂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU 17 2.1 Kết khảo sát Cơng trình đập dâng Liễn Sơn phục vụ đa mục tiêu 17 2.1.1 Phương pháp điều tra thu thập tài liệu 17 2.1.2 Hiệu phục vụ đa mục tiêu hệ thống CTTL đập dâng Liễn Sơn 17 2.2 Lựa chọn hệ tiêu Công trình đập dâng Liễn Sơn phục vụ đa mục tiêu 20 2.2.1 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL phục vụ phát triển công nghiệp 21 2.2.2 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL cấp nước cho thủy sản 22 2.2.3 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL câp nước cho sinh hoạt tiêu thoát nước cho dân cư 23 2.2.4 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL phục vụ phát triển môi trường 24 2.2.5 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL câp nước cho chăn nuôi 26 2.2.6 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội 28 2.2.7 Hệ tiêu đánh giá hiệu CTTL cấp nước tưới trồng 29 2.2.7.1 Chỉ tiêu hiệu phân phối nước hiệu suất sử dụng nước 29 2.2.8 Hệ tiêu đánh giá hiệu kinh tế tổng hợp 31 161 2.3 Kết tính tốn hệ tiêu hiệu HTTL Liễn Sơn phục vụ đa mục tiêu 32 2.3.1 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cấp nước cho công nghiệp 32 2.3.2 Hệ tiêu đánh giá HQCTTL phục vụ câp nước cho nuôi trồng thủy sản 32 2.3.3 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ câp nước sinh hoạt 33 2.3.4 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển môi trường 33 2.3.5 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ cho phát triển chăn nuôi 33 2.3.6 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ phát triển xã hội 33 2.3.7 Hệ tiêu đánh giá Hiệu CTTL phục vụ tưới, tiêu nước cho trồng 33 2.3.8 Hệ tiêu đánh giá Hiệu tổng hợp CTTL phục vụ đa mục tiêu 33 * Nhận xét đánh giá kết quả: 33 Chương CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ TỔNG HỢP HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐẬP DÂNG LIỄN SƠN 36 3.1 Cơ sở khoa học thực tiễn 36 3.1.1 Hiệu phục vụ đa mục tiêu chưa đạt yêu cầu 36 3.1.2 Chiến lược phát triển thủy lợi vùng đến năm 2020 tầm nhìn đến 2030 36 3.1.3 Nguyên nhân làm giảm hiệu phục vụ đa mục tiêu CTTL 36 3.2 Các giải pháp nâng cao hiệu hệ thống thuỷ lợi 41 3.2.1 Giải pháp quy hoạch, thiết kế 41 3.2.2 Các giải pháp quản lý khai thác 62 3.2.3 Giải pháp chế sách 64 Chương KIÊN CỐ HOÁ KÊNH MƯƠNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC CỦA HỆ THỐNG 65 4.1 Khái quát Kiên cố hóa kênh mương 65 4.1.1.Kênh mương kiên cố hóa có ưu điểm : 65 4.1.2 Những sở để lựa chọn giải pháp kiên cố hoá kênh mương 66 4.2 Lựa chọn giải pháp kiên cố hợp lý 68 4.2.1 Giải pháp mặt cắt ngang hợp lý 68 4.2.2 Giải pháp kết cấu hợp lý 70 4.3 Thiết kế ứng dụng theo giải pháp lựa chọn 72 4.3.1 Lựa chọn tuyến kênh đại diện 72 162 4.3.2 Tính toán lưu lượng đầu kênh Phương Trù 73 4.3.3 Thiết kế mặt cắt dọc, ngang kênh nghiên cứu Phương án (PA1) thiết kế kênh hình thang 75 4.3.4 Phương án (PA2): Kênh Phương Trù với giải pháp kênh hình chữ nhật 79 4.4 So sánh giải pháp vật liệu cừng hóa khác loại mặt cắt kênh 81 4.4.1 Cùng mặt cắt hình thang 82 4.4.2 Cùng mặt cắt hình chữ nhật 95 4.5 So sánh giải pháp mặt cắt ngang khác loại vật liệu cứng hóa 103 4.5.1 Bọc lót kênh bê tơng 103 4.5.2 Bọc lót gạch 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .106 KIẾN NGHỊ 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 112 ... thủy lợi, cần thực hiên đề tài nghiên cứu “NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHỤC VỤ CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI ĐẬP LIỄN SƠN, TỈNH VĨNH PHÚC” Mục đích đề tài Đánh giá hiệu tổng hợp phục vụ cấp nước cho ngành hệ... ngành hệ thống; Đề xuất giải pháp hợp lý, khả thi nhằm nâng cao hiệu tổng hợp cơng trình thủy lợi “HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐẬP DÂNG LIỄN SƠN, VĨNH PHÚC”; Xác định thiết kế giải pháp chống tổn thất nước... xấy phá hoại cơng trình thủy lợi vốn nhỏ, yếu, đe dọa an toàn hồ chứa, đập dâng (trận lũ quét sạt lở đất năm 2005 Nghĩa Lộ, làm vỡ, trôi đập dâng Nghĩa Sơn, đập dâng 19/5 mặt đập bị vỡ, hệ thông