Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của các công trình tiêu nước bổ sung trên địa bàn huyện thanh liêm tỉnh hà nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA CÁC CƠNG TRÌNH TIÊU NƯỚC BỔ SUNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN THANH LIÊM TỈNH HÀ NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA CÁC CÔNG TRÌNH TIÊU NƯỚC BỔ SUNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN THANH LIÊM TỈNH HÀ NAM Chuyên ngành: Quy hoạch Quản lý tài nguyên nước Mã số: 60-62-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Quang Vinh Hà Nội – 2011 LỜI CẢM ƠN Được quan tâm giúp đỡ bảo tận tình tập thể Giáo sư, phó Giáo sư, Tiến sỹ, giảng viên trường Đại học Thuỷ Lợi, tham gia góp ý nhà khoa học, nhà quản lý, bạn bè, đồng nghiệp nỗ lực thân tác giả, luận văn hoàn thành vào tháng 11 năm 2011 khoa Sau đại học trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội Tự đáy lịng tác giả xin bày tỏ lịng kính trọng lịng biết ơn sâu sắc tới nhà giáo PGS.TS Lê Quang Vinh người thầy hướng dẫn khoa học trực tiếp tận tình bảo hướng cung cấp thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, tập thể giảng viên trường Đại học Thuỷ Lợi, Sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Hà Nam, Chi cục Quản lý đê điều PCLB Hà Nam, phịng Nơng nghiệp PTNT huyện Thanh Liêm tỉnh Hà Nam, gia đình bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả học tập hoàn thành luận văn Cuối xin chân thành cảm ơn Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để tác giả trình bày luận văn Hà nội, tháng 11 năm 2011 Tác giả Phạm Tiến Dũng Mục lục MỞ ĐẦU .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 4.1 Cách tiếp cận 4.2 Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HUYỆN THANH LIÊM TỈNH HÀ NAM VÀ HỆ THỐNG THUỶ LỢI BẮC NAM HÀ 1.1 KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN HUYỆN THANH LIÊM 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình .5 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo địa chất 1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng 1.1.5 Đặc điểm khí tượng, khí hậu .8 1.1.5.1 Nhiệt độ 1.1.5.2 Độ ẩm khơng khí 1.1.5.3 Bốc 1.1.5.4 Mưa 1.1.5.5 Gió, bão 10 1.1.5.6 Mây 10 1.1.5.7 Nắng .10 1.1.5.8 Các tượng thời tiết khác .10 1.1.6 Sơng ngịi đặc điểm thủy văn .11 1.1.6.1 Sông Đáy 11 1.1.6.2 Sông nội đồng 12 1.1.7 Nhận xét đánh giá chung điều kiện tự nhiên 13 1.2 HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI HUYỆN THANH LIÊM VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 13 1.2.1 Dân số nguồn lực 13 1.2.2 Hiện trạng sử dụng đất quy hoạch sử dụng đất 15 1.2.3 Hiện trạng định hướng quy hoạch phát triển nông nghiệp 16 1.2.3.1 Giới thiệu chung 16 1.2.3.2 Sử dụng đất nông nghiệp 16 1.2.3.3 Trồng trọt .16 1.2.3.4 Chăn nuôi .17 1.2.3.5 Định hướng quy hoạch phát triển nông nghiệp 17 1.2.4 Hiện trạng định hướng quy hoạch phát triển thủy sản .18 1.2.4.1 Hiện trạng 18 1.2.4.2 Định hướng quy hoạch phát triển 18 1.2.5 Hiện trạng định hướng quy hoạch phát triển công nghiệp 18 1.2.5.1 Hiện trạng .18 1.2.5.2 Định hướng quy hoạch phát triển công nghiệp 19 1.2.6 Hiện trạng quy hoạch phát triển đô thị .20 1.2.7 Hiện trạng quy hoạch phát triển sở hạ tầng 21 1.2.7.1 Giao thông vận tải 21 1.2.7.2 Du lịch, dịch vụ .21 1.2.7.3 Y tế, giáo dục .21 1.2.7.4 Quy hoạch phát triển sở hạ tầng .22 1.2.8 Những mâu thuẫn xu hướng dịch chuyển cấu sử dụng đất nghiệp cơng nghiệp hố kinh tế thị trường 25 1.3 HIỆN TRẠNG CƠNG TRÌNH TIÊU 26 1.3.1 Tổng quan hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà 26 1.3.2 Hiện trạng cơng trình tiêu xây dựng huyện Thanh Liêm 31 1.3.2.1 Hiện trạng cơng trình tiêu đầu mối 31 1.3.2.2 Hiện trạng hệ thống kênh tiêu 35 1.3.3 Hiện trạng úng nguyên nhân 40 1.3.3.1 Hiện trạng úng 40 1.3.3.2 Nguyên nhân gây úng 40 1.4 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 1.4.1 Thuận lợi 41 1.4.2 Khó khăn 41 CHƯƠNG 42 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU TIÊU NƯỚC CỦA HUYỆN THANH LIÊM 42 2.1 PHÂN VÙNG TIÊU 42 2.1.1 Khái niệm vùng tiêu 42 2.1.1.1 Vùng thủy lợi .42 2.1.1.2 Vùng tiêu 42 2.1.2 Các loại vùng tiêu 42 2.1.3 Nguyên tắc phân vùng tiêu 43 2.1.3.1 Nguyên tắc chung 43 2.1.3.2 Các để xác định ranh giới phân vùng tiêu 43 2.1.4 Phân vùng cho hệ thống thuỷ lợi huyện Thanh Liêm .45 2.2 TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH MƠ HÌNH MƯA TIÊU THIẾT KẾ .45 2.2.1 Khái niệm mơ hình mưa tiêu thiết kế 45 2.2.2 Phân tích tài liệu mưa 46 2.2.2.1 Tính chất bao trận mưa lớn năm .46 2.2.2.2 Số ngày mưa hiệu trận mưa lớn năm 47 2.2.2.3 Dạng phân phối lượng mưa trận mưa 48 2.2.3 Kết tính tốn .48 2.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN HỆ SỐ TIÊU 48 2.3.1 Khái quát chung hệ số tiêu 48 2.3.2 Phân loại đối tượng tiêu nước 49 2.3.3 Phương pháp tính tốn hệ số tiêu cho lúa .51 2.3.3.1 Phương trình cân nước phương pháp giải hệ phương trình cân nước 51 2.3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết tính tốn hệ số tiêu cho lúa 51 2.3.4 Phương pháp tính tốn hệ số tiêu cho đối tượng tiêu nước lúa 55 2.3.4.1 Công thức tổng quát .55 2.3.4.2 Phương pháp tính tốn áp dụng cho số trường hợp cụ thể 55 2.3.5 Phương pháp tính tốn hệ số tiêu cho hệ thống thuỷ lợi 59 2.3.5.1 Hệ số tiêu sơ 59 2.3.5.2 Hiệu chỉnh hệ số tiêu 60 2.4 CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT CỦA HUYỆN THANH LIÊM 63 2.4.1 Hiện trạng cấu sử dụng đất 63 2.4.2 Dự báo cấu sử dụng đất đến 2020 63 2.5 KẾT QUẢ TÍNH TỐN HỆ SỐ TIÊU .65 2.5.1 Kết tính tốn hệ số tiêu cho đối tượng tiêu nước .65 2.5.2 Kết tính tốn hệ số tiêu cho thời điểm (theo trạng sử dụng đất) .66 2.5.3 Kết tính toán hệ số tiêu cho năm 2020 (theo dự báo cấu sử dụng đất)67 2.5.3.1 Trường hợp khơng có hồ điều hoà .67 2.5.3.2 Trường hợp có hồ điều hồ 69 2.6 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC 72 2.6.1 Mục đích, ý nghĩa 72 2.6.2 Phương pháp tính tốn 72 2.6.3 Tính tốn cân nước cho khu vực nghiên cứu 74 2.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 75 CHƯƠNG 76 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ CỦA CÁC 76 CƠNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN THANH LIÊM 76 ĐÁP ỨNG YÊU CẦU PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI 76 3.1 NGUYÊN TẮC CHUNG 76 3.1.1 Cải tạo nâng cấp cơng trình tiêu có để cơng trình hoạt động theo thiết kế 76 3.1.2 Xây dựng bổ xung thêm số cơng trình tiêu khu vực cịn thiếu chưa có cơng trình tiêu 76 3.1.3 Rà soát bổ sung quy hoạch tiêu nước cho toàn hệ thống 77 3.1.4 Vận dụng triệt để phương châm tiêu nước truyền thống là: chôn, rải, tháo nước 77 3.1.4.1 Chôn nước 77 3.1.4.2 Rải nước .78 3.1.4.3 Tháo nước có kế hoạch 79 3.2 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHO HUYỆN THANH LIÊM 80 3.2.1 Giải pháp phi cơng trình 80 3.2.2 Giải pháp cơng trình 80 3.3 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT CÁC CƠNG TRÌNH BỔ SUNG CỦA HUYỆN THANH LIÊM 83 3.3.1 Với tiểu vùng hữu Đáy 83 3.3.2 Với tiểu vùng tả Đáy .83 3.4 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 A KẾT LUẬN 86 B KIẾN NGHỊ 88 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN .90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình vẽ TT Trang Hình 1.1 Bản đồ hành huyện Thanh Liêm 16 Hình 1.2 Cơ cấu dân số năm 2010 huyện Thanh Liêm 23 Hình 1.3 Cơ cấu tổng sản phẩm năm 2010 huyện Thanh Liêm 24 Hình 1.4 Trạm bơm Kinh Thanh 42 Hình 1.5 Trạm bơm Võ Giang 43 Hình 1.6 Trạm bơm Nham Tràng 43 Hình 2.1 Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng đập tràn, chế độ chảy tự Hình 2.2 Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng đập tràn, chế độ chảy ngập 64 66 Hình 2.3 Sơ đồ mực nước ao hồ điều hoà 68 10 Hình 3.1 Trạm bơm Kinh Thanh II triển khai xây dựng 93 78 xây dựng hệ thống thủy lợi hoạt động hiệu phù hợp với lực làm việc nó, xây dựng hồ điều hịa gắn với quy hoạch xây dựng thị khu cơng nghiệp cịn có ý nghĩa lớn mặt cảnh quan mơi trường, góp phấn tích cực giảm nhẹ tác động tiêu cực biến đổi khí hậu tồn cầu Vận dụng giải pháp thực tế cần lưu ý vấn đề sau: * Đối với vùng có quy hoạch chuyển đổi cấu sử dụng đất theo hướng phát triển đô thị, dân cư, làng nghề khu công nghiệp tập trung: - Quy hoạch chuyển đổi phần diện tích đất nông nghiệp đất canh tác hiệu sang làm ao hồ điều hịa Vị trí ao hồ điều hịa phải đáp ứng u cầu chơn nước, rải nước, liên thông với hệ thống tiêu nước vùng vận hành chủ động - Tỷ lệ diện tích đất chuyển đổi sang làm ao hồ tổng dung tích điều tiết ao hồ đảm bảo quy mơ hệ thống cơng trình tiêu nước có xây dựng phù hợp thực * Đối với hệ thống thủy lợi đa canh tác vùng tiêu ổn định tỷ lệ diện tích loại đối tượng tiêu nước áp dụng giải pháp nêu với mức độ tỷ lệ chuyển đổi thấp hơn, làm thêm hồ ao cải tạo nâng cấp ao hồ có đáp ứng yêu cầu chức hồ điều hòa nước 3.1.4.2 Rải nước Là biện pháp phân vùng tiêu hợp lý, nước dư vùng tiêu vùng (cao tiêu cao, thấp tiêu thấp ), không để nước vùng cao tràn xuống vùng thấp gây thêm mức độ tiêu căng thẳng cho vùng thấp Tập trung nhanh nước tiêu vào cơng trình tiêu đầu mối không cho chảy tràn lan từ chỗ sang chỗ khác Trong vùng tiêu lớn hay nhỏ ln tồn nhiều đối tượng tiêu nước có quy mơ diện tích mặt u cầu tiêu nước khác Mức độ ảnh hưởng loại đối tượng đến hệ số tiêu chung lưu vực khác Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể vùng nghiên cứu quy hoạch tiêu mà lựa chọn phương pháp phân vùng tiêu phù hợp 79 Quá trình phát triển kinh tế - xã hội vài thập kỷ gần làm tăng nhanh hệ số tiêu yêu cầu tiêu tất vùng tiêu Các trạm bơm tiêu sông liên tiếp xây dựng, vùng tiêu động lực liên tục mở rộng khiến cho lưu lượng nước tiêu từ hệ thống thủy lợi đổ sơng ngồi năm lớn góp phần làm cho mực nước sông mùa mưa năm tăng Mực nước sông nơi nhận nước tiêu năm tăng không bắt nguồn từ nguyên nhân tăng hệ số tiêu tăng lưu lượng nước tiêu từ vùng tiêu động lực mà cịn bắt nguồn từ tượng biến đổi khí hậu toàn cầu nước biển dâng Mực nước biển dâng cao đồng nghĩa với tình trạng dâng cao mực nước thiết kế cửa nhận nước tiêu từ cơng trình tiêu đổ vào Hệ tăng cao mực nước sơng ngịi diện tích vùng tiêu tự chảy không ngừng bị thu hẹp, diện tích vùng tiêu động lực tăng thêm, cột nước bơm trạm bơm có tiêu trực tiếp sơng ngồi tăng theo khiến cho lưu lượng bơm bị giảm, máy bơm phải hoạt động vùng có hiệu suất thấp, chí số trường hợp khơng có giải pháp kỹ thuật phù hợp phải ngừng hoạt động Như vậy, để phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế xã hội thích ứng với kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng, nghiên cứu rà soát điều chỉnh quy hoạch tiêu cho hệ thống thủy lợi nói chung cần chỉnh hướng vào giải pháp giảm bớt quy mô vùng tiêu tự chảy, mở rộng vùng tiêu động lực tiêu trực tiếp sơng ngồi 3.1.4.3 Tháo nước có kế hoạch Là biện pháp quản lý điều hành để thực tốt phương châm chôn nước rải nước Chẳng hạn công tác dự báo tốt, người quản lý biết xảy mưa gây úng chủ động tiêu trước, tiêu cạn nước ao hồ để tăng khả trữ nước chôn nước…, sẵn sàng đợi mưa đến Kết nghiên cứu trạng quản lý khai thác hệ thống thủy lợi cho thấy hiệu khai thác công trình hệ thống thủy lợi chưa tương xứng với nguồn vốn đầu tư Công tác tổ chức quản lý khai thác có nhiều bất cập chưa tương xứng với tiềm quy mô nó, chưa đáp ứng yêu cầu 80 cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước nói chung ngành thủy lợi nói riêng Để nâng cao hiệu khai thác cơng trình thủy lợi nói chung cơng trình tiêu nước nói riêng, đảm bảo cơng trình vận hành theo lực thiết kế đề giải pháp nâng cao lực quản lý vận hành hệ thống thủy lợi cần thiết 3.2 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHO HUYỆN THANH LIÊM 3.2.1 Giải pháp phi công trình Giải pháp nâng cao lực quản lý vận hành hệ thống Đánh giá trạng quản lý khai thác hệ thống thủy lợi huyện Thanh Liêm cho thấy hiệu khai thác cơng trình hệ thống thủy lợi chưa tương xứng với nguồn vốn đầu tư Để nâng cao lực quản lý, khai thác hệ thống thủy lợi huyện Thanh Liêm cần lưu ý vấn đề sau: + Ngoài việc thường xuyên đào tạo, bổ túc nâng cao trình độ quản lý vận hành hệ thống thủy lợi cho cán quản lý, cán kỹ thuật công nhân lành nghề mau chóng tiếp cận trình độ chung giới phải tập trung đầu tư nhiều trang thiết bị đại, phần mềm dự báo quản lý tiên tiến, đáp ứng yêu cầu công tác quản lý, khai thác + Nghiên cứu xây dựng quy trình quản lý vận hành khai thác hệ thống thủy lợi phù hợp với yêu cầu cấp nước tiêu thoát nước phục vụ sản xuất đời sống nhân dân, thích ứng với kịch biến đổi khí hậu Trong quy trình nói phải có điều khoản quy định quy mơ trường hợp tiêu nước đệm, lợi dụng khả trữ nước trục tiêu, ao hồ tự nhiên có hệ thống tiêu để trữ nước dự báo có mưa lớn 3.2.2 Giải pháp cơng trình Để đáp ứng nhu cầu tiêu khu vực sở tính tốn cân nước tính tốn chương II cho hệ thống thủy nông huyện Thanh Liêm, luận văn đưa giải pháp cơng trình sau: * Với tiểu vùng hữu Đáy: Khu vực hữu Đáy hướng tiêu sơng Đáy, diện tích cần tiêu tiểu 81 vùng 1786 trạm bơm phụ trách, tính tốn chương 2, khu vực cần phải bổ sung 5,65 m3/s lưu lượng tiêu đáp ứng yêu cầu tiêu Thực tế quản lý khai thác hệ thống cho thấy trạm bơm hoạt động bình thường luận văn đề xuất giải pháp cho tiểu vùng hữu Đáy xây dựng bổ sung trạm bơm Tây nghị II với Q = 5,65 m3/s để bổ sung lực tiêu cho trạm bơm có Đồng thời với việc xây dựng bổ sung trạm bơm Tây nghị II đảm bảo lực bơm trạm bơm cho tiểu vùng hữu Đáy, luận văn đề xuất tiến hành nạo vét trục tiêu, kênh tiêu tiểu vùng, đảm bảo dẫn đủ lưu lượng thiết kế, cải tạo nâng cấp cơng trình kênh để cơng trình hoạt động bình thường * Với tiểu vùng tả Đáy: Tiểu vùng tả Đáy hướng tiêu sơng Châu Giang sơng Đáy trạm bơm đầu mối phụ trách Hiện tiểu vùng tả Đáy huyện Thanh Liêm nhà nước phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng cơng trình trạm bơm Kinh Thanh II vị trí tương ứng K137+536 đê tả Đáy – xã Thanh Hải với quy mô Qtk = 34 m3/s Khi trạm bơm Kinh Thanh II vào hoạt động, diện tích phụ trách tiêu trạm bơm đầu mối tiểu vùng tả Đáy sau: Hệ trạm bơm Kinh Thanh I + II: 5760 ha; Trạm bơm Triệu Xá: 1050 ha; Hệ trạm bơm Nhâm Tràng + Võ Giang ( trạm bơm Võ Giang xây dựng để bổ sung lực tiêu cho trạm bơm Nhâm Tràng ): 5930 + Trạm bơm Triệu Xá với Qkn 8,55 m3/s đáp ứng Qyc 8,31 m3/s ( tương đương với 1050 đảm nhận tiêu ) + Hệ trạm bơm Kinh Thanh I + II với Qkn 46 m3/s đáp ứng Qyc 45,62 m3/s ( tương đương với 5760 đảm nhận tiêu ) + Hệ trạm bơm Nhâm Tràng + Võ Giang với Qkn 29,79 m3/s, thiếu 19 m3/s so với Qyc 46,97 m3/s ( tương đương với 5930 đảm nhận tiêu ) Do luận văn đề xuất xây dựng bổ sung trạm bơm Nhâm Tràng II với Q=19 m3/s Để bổ sung lực tiêu cho trạm bơm Nhâm Tràng Vị trí xây dựng cạnh trạm bơm Nhâm Tràng I 82 Hình 3.1.Trạm bơm Kinh Thanh II triển khai xây dựng Bên cạnh việc xây dựng bổ sung trạm bơm Nhâm Tràng II đảm bảo lực bơm trạm bơm đầu mối cho tiểu vùng tả Đáy, luận văn đề xuất cải tạo nâng cấp trạm bơm tiêu nội đồng, tiến hành nạo vét trục tiêu, kênh tiêu tiểu vùng, đảm bảo dẫn đủ lưu lượng thiết kế, tránh tình trạng cơng trình đầu mối phải chờ nước, cải tạo nâng cấp cơng trình kênh để cơng trình đáp ứng yêu cầu sử dụng * Giải pháp chung cho tồn huyện: + Xây dựng hồ điều hịa chuyển đổi từ diện tích trồng lúa nước vùng trũng chiếm từ - % diện tích cần tiêu + Nạo vét trục sơng tiêu chính, sơng nhánh đảm bảo dẫn nước tiêu cho toàn hệ thống sơng Đáy, sơng Châu Giang, sơng Biên Hồ, sơng Kinh Thuỷ 83 3.3 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT CÁC CƠNG TRÌNH BỔ SUNG CỦA HUYỆN THANH LIÊM 3.3.1 Với tiểu vùng hữu Đáy * Cơ sở khoa học đề xuất xây dựng bổ sung trạm bơm Tây Nghị II - Cơ sở tính tốn cân nước: Như tính tốn chương tiểu vùng hữu Đáy cịn thiếu 5,65 m3/s lưu lượng tiêu đáp ứng yêu cầu tiêu - Cơ sở trạng khai thác sử dụng: Các trạm bơm tiêu sông Đáy tiểu vùng hữu Đáy xây dựng chưa lâu, hoạt động tốt nên cần cải tạo để lưu lượng đáp ứng lực thiết kế - Cơ sở phân lại vùng tiêu cho trạm bơm: Trong 1786 cần tiêu tiểu vùng hữu Đáy diện tích trạm bơm đảm nhận sau: Trạm bơm La Mát: 200 ha, trạm bơm Đồng Ao: 250 ha, trạm bơm Tây Tân: 120 ha, trạm bơm Tây Nghị: 540 ha, trạm bơm Hiếu Thượng: 480 ha, trạm bơm Hiếu Hạ: 196 Như thấy trạm bơm La Mát, Đồng Ao, Tây Tân Hiếu Thượng đảm nhận diện tích tiêu phụ trách, phần diện tích nằm lưu vực tiêu trạm bơm Tây Nghị Hiếu Thượng phần cịn lại chưa có cơng trình tiêu - Cơ sở vị trí địa lý vùng tiêu cơng trình tiêu đầu mối: phần diện tích cần tiêu thuộc lưu vực tiêu trạm bơm Tây Nghị, vùng xây dựng trạm bơm Tây Nghị có cao độ mặt đất thấp, địa chất tốt, lại có trục tiêu trạm bơm Tây Nghị cũ thuận lợi cho việc tiêu nước Dựa vào sở khoa học luận văn đề xuất xây dựng bổ sung trạm bơm Tây Nghị II cạnh vị trí trạm bơm Tây Nghị cũ với lưu lượng thiết kế Q= 5,65 m3/s 3.3.2 Với tiểu vùng tả Đáy * Cơ sở khoa học đề xuất xây dựng bổ sung trạm bơm Nhâm Tràng II - Cơ sở tính tốn cân nước: Như tính tốn chương tiểu vùng tả Đáy cần phải bổ sung 51,72 m3/s lưu lượng tiêu đáp ứng yêu cầu tiêu 84 - Cơ sở trạng cơng trình tiêu đầu mối tiểu vùng: trạm bơm đầu mối tiêu sông Đáy sông Châu Giang tiểu vùng tả Đáy hoạt động bình thường, tu bảo dưỡng thường xuyên nên lưu lượng đáp ứng lực thiết kế Hiện dự án trạm bơm Kinh Thanh II với công suất thiết kế 34 m3/s triển khai thi công - Cơ sở phân lại vùng tiêu cho trạm bơm: Như trình bày phần 3.2.2 trạm bơm Kinh Thanh II vào hoạt động, trạm bơm Triệu Xá, hệ trạm bơm Kinh Thanh I + II đáp ứng diện tích tiêu phụ trách, cịn hệ trạm bơm Nhâm Tràng + Võ Giang thiếu 19 m3/s so với yêu cầu tiêu - Cơ sở vị trí địa lý vùng tiêu cơng trình tiêu đầu mối: qua nhiều lần rà soát khẳng định trục tiêu hướng tiêu trạm bơm Nhâm Tràng hợp lý, hệ thống kênh tiêu lưu vực trạm bơm Nhâm Tràng phần lớn kiên cố, thuận lợi cho việc bố trí tiêu nước Dựa vào sở khoa học luận văn đề xuất xây dựng bổ sung trạm bơm Nhâm Tràng II cạnh vị trí trạm bơm Nhâm Tràng cũ với lưu lượng thiết kế Q=19 m3/s 3.4 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG * Hệ thống thủy nơng huyện Thanh Liêm có đặc điểm chung đại diện cho vùng đồng Bắc nước ta có đủ loại đối tượng sử dụng nước tiêu nước, có chế độ cấp nước tiêu thoát nước phụ thuộc chủ yếu vào chế độ nước hệ thống sông Đáy biển Đông v.v… Cũng nhiều hệ thống cơng trình tiêu nước xây dựng vùng đồng Bắc Bộ nói chung hệ thống thủy nơng huyện Thanh Liêm nói riêng nhiều năm qua hướng vào mục tiêu chủ yếu đảm bảo yêu cầu cho nông nghiệp, chưa trọng đến yêu cầu cấp thoát nước khu vực đô thị, công nghiệp nuôi trồng thủy sản Bởi có thêm nhu cầu tiêu nước mưa cho khu vực thị, dân cư, khu cơng nghiệp ni trồng thủy sản địi hỏi thời gian tiêu căng thẳng hơn, triệt để xảy mâu thuẫn nhu cầu tiêu thoát nước với khả tiêu nước chuyển tải nước cơng trình tiêu nước Dẫn đến tình trạng úng ngập triền miên, kéo dài nhiều ngày, nhiều suốt 85 mùa mưa xảy làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất đời sống kinh tế xã hội Với xu thay đổi phức tạp theo chiều hướng bất lợi thời tiết cơng trình thủy lợi có lại khơng đáp ứng mâu thuẫn nhu cầu khả đáp ứng lại căng thẳng * Tại thời điểm nay, với hệ số tiêu thiết kế cơng trình thuộc hệ thống 7,0 l/s ha, cơng trình tiêu nước xây dựng hệ thống thủy nông huyện Thanh Liêm có khả đáp ứng khoảng 60 % nhu cầu tiêu nước Nếu yếu tố thời tiết, khí hậu cấu sử dụng đất hệ thống biến động dự báo, với hệ số tiêu thiết kế cơng trình cơng trình hệ thống khơng thể đáp ứng nhu cầu tiêu nước * Do ảnh hưởng biến đổi khí hậu nhiều yếu tố khác làm cho hệ số tiêu hệ thống ngày tăng thời gian tiêu nước hệ thống ngày giảm, chênh lệch yêu cầu tiêu khả đáp ứng ngày lớn biện pháp tiêu cho hệ thống chủ yếu tiêu động lực Để ứng phó với xu hướng chuyển dịch cấu sử dụng đất tác động biến đổi khí hậu, luận văn nghiên cứu đề xuất số giải pháp áp dụng cho hệ thống thủy nông huyện Thanh Liêm: * Giải pháp phi cơng trình: + Nâng cao lực quản lý khai thác hệ thống thủy lợi + Nâng cao nhận thức toàn xã hội nguy biến đổi khí hậu tồn cầu * Giải pháp cơng trình: + Xây dựng hồ điều hịa chuyển đổi từ diện tích trồng lúa nước vùng trũng chiếm từ - % diện tích cần tiêu + Đầu tư nạo vét trục sông, sông nhánh đảm bảo dẫn nước tưới tiêu cho tồn hệ thống + Cải tạo trạm bơm tiêu xây dựng từ lâu Nâng cấp cơng trình tiêu có để cơng trình hoạt động hết lực thiết kế Đồng thời bổ sung xây trạm bơm tiêu nhằm bổ sung lực tiêu đầu mối cho trạm bơm có đáp ứng yêu cầu tiêu nước tương lai 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN Biến đổi khí hậu vấn đề có tính thời tồn giới Theo Tổ chức nghiên cứu liên phủ biến đổi khí hậu Liên hợp quốc IPCC từ năm 1920 đến 2005 nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất ấm lên gần 1oC tăng nhanh khoảng 25 năm gần Sự nóng lên trái đất làm cho khu vực có băng tuyết bị tan chảy Từ năm 1962 đến 2003 mực nước biển tăng thêm 7,2 cm IPCC đưa dự báo đến cuối kỷ mực nước biển dâng thêm khoảng từ 28 cm đến 43 cm Việt Nam quốc gia giới bị tác động nhiều biến đổi khí hậu tồn cầu, biến đổi khí hậu tồn cầu không làm dâng cao mực nước nơi nhận nước tiêu (biển sông suối), làm hạn chế khả tiêu nước mà yếu tố khí tượng, thuỷ văn khác có biến động mạnh theo chiều hướng bất lợi, gây nên biến động sâu sắc môi trường tự nhiên kinh tế xã hội ảnh hưởng đến phát triển bền vững vùng đồng Bắc nói chung huyện Thanh Liêm nói riêng Cũng nhiều vùng đồng sông Hồng, năm gần hệ thống thủy lợi xây dựng nhiều năm qua huyện Thanh Liêm hướng vào mục tiêu phát triển nơng nghiệp, chưa trọng đến yêu cầu cấp thoát nước cho nhu cầu khác đặc biệt tiêu nước cho khu vực công nghiệp đô thị Hiện cấu sử dụng đất huyện có chuyển dịch mạnh, tỷ lệ diện tích chuyển đổi thành đất đô thị, khu công nghiệp nuôi trồng thủy sản ngày tăng, diện tích đất trồng lúa nước, hồ ao khu trũng có khả trữ điều tiết nước mưa ngày thu hẹp, nhu cầu tiêu nước tăng lên nhanh chóng dẫn đến mâu thuẫn nhu cầu với khả tiêu nước chuyển tải nước cơng trình trở nên căng thẳng Hệ tất yếu mâu thuẫn tình trạng úng ngập xảy ngày thường xuyên hệ thống thủy lợi huyện việc xây dựng chiến lược phát triển thuỷ lợi nhằm đáp ứng nhu cầu ngành kinh tế, đối phó với tình trạng thiếu nước, ứng phó với thiên tai, đặc biệt với biến đổi khí hậu nước biển dâng cần thiết 87 Kết nghiên cứu sở khoa học xác định quy mơ hợp lý cơng trình tiêu nước bổ sung địa bàn huyện Thanh Liêm tỉnh Hà Nam rút số kết luận sau đây: 1) Luận văn yếu tố ảnh hưởng đến hệ số tiêu, xác định dạng mơ hình mưa tiêu thiết kế áp dụng cho nông nghiệp đối tượng tiêu nước khác khơng phải nơng nghiệp để từ có sở nghiên cứu đề xuất giải pháp giảm nhẹ yêu cầu tiêu Nghiên cứu sở khoa học giải pháp lợi dụng khả trữ nước điều tiết nước ao hồ để hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu cho hệ thống thủy lợi huyện Thanh Liêm 2) Kết nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu, chuyển dịch cấu sử dụng đất đến hệ số tiêu, yêu cầu tiêu biện pháp tiêu cho hệ thống thủy lợi huyện Thanh Liêm thời điểm đến năm 2020 cho thấy: - Các cơng trình tiêu xây dựng đồng Bắc Bộ nói chung hệ thống thủy lợi huyện Thanh Liêm nói riêng năm gần áp dụng hệ số tiêu khoảng 7,0 l/s.ha, thấp nhiều so với kết tính tốn luận văn (chỉ đáp ứng 60 % yêu cầu tiêu) Đây nguyên nhân làm gia tăng diện tích úng ngập hệ thống thủy lợi - Với mô hình mưa tiêu thiết kế cấu sử dụng đất dự báo, hệ số tiêu lớn tiểu vùng hữu Đáy dự kiến đến năm 2020 11,78 l/s.ha, tiểu vùng tả Đáy dự kiến đến năm 2020 11,65 l/s.ha - Nếu mức độ biến động tổng lượng mưa tiêu cấu sử dụng đất dự báo luận văn, với tỷ lệ diện tích hồ điều hồ từ 2,0 % đến 4,0 % diện tích tự nhiên lưu vực tiêu, đến năm 2020 hệ số tiêu hệ thống không 9,16 l/s.ha 3) Căn vào kết tính tốn, luận văn đưa giải pháp nhằm ứng phó với tác động biến đổi khí hậu chuyển dịch cấu sử dụng đất cho hệ thống thủy nông huyện Thanh Liêm bao gồm giải pháp cơng trình giải pháp phi cơng trình Các giải pháp cơng trình nạo vét trục sông tiêu, 88 xây dựng trạm bơm Tây Nghị II, Nhâm Tràng II, xây dựng hồ điều hoà để giảm nhẹ hệ số tiêu phù hợp với lực tiêu nước cơng trình thủy lợi xây dựng Các biện pháp phi cơng trình đề cập mức tổng quan để làm sở ban đầu cho việc tiếp tục nghiên cứu biện pháp phòng tránh, thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu chuyển dịch cấu sử dụng đất B KIẾN NGHỊ Luận văn sở đánh giá trạng thủy lợi sở khoa học đề xuất số giải pháp cơng trình tiêu nước thích ứng với biến đổi khí hậu cho hệ thống thuỷ lợi huyện Thanh Liêm Tuy nhiên nghiên cứu, tính tốn luận văn vào mơ hình mưa tiêu thời điểm cấu sử dụng đất thời điểm để dự báo khả thay đổi tổng lượng mưa mơ hình mưa, khả thay đổi cấu sử dụng đất hệ thống đến năm 2020 Mức độ xác dự báo chưa có sở để kiểm chứng Do cần tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau: 1) Nghiên cứu dự báo khả phát triển kinh tế - xã hội như: cấu sử dụng đất đai, cấu trồng vật nuôi, yêu cầu cấp nước tiêu nước loại đối tượng sử dụng nước 2) Đối với tiểu vùng hệ thống tài liệu hạn chế nên cần tính tốn chi tiết số thời điểm tương lai, sử dụng mơ hình tính tốn thủy lực phù hợp để từ rút giải pháp cho cơng trình tiêu nước cho hệ thống 3) Nghiên cứu chi tiết giải pháp cơng trình phi cơng trình đáp ứng u cầu biến đổi nhu cầu tiêu điều kiện biến đổi khí hậu đến năm 2020 Các giải pháp cơng trình luận văn chủ yếu dựa vào phương trình cân nước nên cần tính tốn kiểm tra thay đổi cấu sử dụng đất hệ thống, tính tốn thủy lực cho mạng lưới sơng hệ thống từ đưa giải pháp cần thiết đáp ứng nhu cầu tiêu nước cho hệ thống 89 4) Do kiến thức hạn chế, tài liệu thu thập phục vụ nghiên cứu chưa đầy đủ vấn đề biến đổi khí hậu vấn đề lớn có tính chất tồn cầu tác giả mong thầy, chuyên gia quan tâm góp ý kiến để luận văn mang tính thực tiễn cao, áp dụng vào thực tế 90 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN Qua việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sở khoa học xác định quy mô hợp lý cơng trình tiêu nước bổ sung địa bàn huyện Thanh Liêm tỉnh Hà Nam” luận văn có đóng góp sau: 1) Đánh giá trạng cơng trình tiêu khả đáp ứng tiêu cơng trình hệ thống thuỷ lợi huyện Thanh Liêm 2) Phân tích mâu thuẫn nhu cầu khả tiêu nước cơng trình tiêu nước có hệ thống thủy lợi 3) Đánh giá tác động biến đổi khí hậu chuyển dịch cấu sử dụng đất yêu cầu tiêu nước hệ thống thuỷ lợi huyện Thanh Liêm theo định hướng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội huyện, tỉnh 4) Nghiên cứu đề xuất giải pháp cơng trình thủy lợi nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu sở khoa học, khả ứng dụng vào thực tiễn giải pháp đề xuất 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tuấn Anh, Tống Đức Khang (2004), Các phương pháp tính tốn quy hoạch hệ thống thủy lợi, NXB Nông nghiệp - Hà Nội Bùi Hiếu (2004), Quản lý điều hành hệ thống thủy nông, Tài liệu giảng dạy cho lớp cao học quy hoạch thiết kế, quản lý khai thác hệ thống thủy nơng Trịnh Quang Hịa, PGS.TS Dương Văn Tiển (2003), Giáo trình thủy văn cơng trình, NXB Nơng Nghiệp - Hà Nội Tống Đức Khang (1998) Chế độ kỹ thuật tiêu nâng cao, Bài giảng cho lớp cao học) Hà Nội 9-1998 Tống Đức Khang (2004) Nâng cao hiệu quản lý khai thác hệ thống thủy nông, Bài giảng cho lớp cao học - Hà Nội 2004 Tống Đức Khang, Bùi Hiếu, Phạm Việt Hịa (2002), Quản lý cơng trình thủy lợi, NXB Xây dựng , Hà Nội Tống Đức Khang, Bùi Hiếu (2006), Giáo trình quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi, NXB Xây dựng, Hà Nội Lê Hùng Nam (2004), Mơ hình Mike11, Viện Quy hoạch Thuỷ lợi - Lớp bồi dưỡng nghiệp vụ quy hoạch thủy lợi Hà Nội, 11-2004 Bùi Nam Sách (2004), Quy hoạch tiêu, Lớp bồi dưỡng nghiệp vụ quy hoạch thủy lợi - Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Hà Nội, 11-2004 10 Bùi Nam Sách (2000), Một số sở khoa học thực tiễn phân vùng tiêu nước mặt đồng Bắc Bộ, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Hà Nội 2000 11 Bùi Nam Sách (2010), Nghiên cứu biến đổi nhu cầu tiêu biện pháp tiêu cho hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu tồn cầu, Luận án Tiến sĩ, Hà Nội -2010 12 Bộ Nông Nghiệp & PTNT (2005), Tuyển tập báo cáo thuộc tiểu ban Quy hoạch quản lý, khai thác TNN, mơi trường kinh tế sách thủy lợi tháng 03/2005 13 Cục thống kê Hà Nam (2010), Niên giám thống kê Hà Nam 2010 94 14 Dự thảo quy hoạch định hướng sử dụng đất công nghiệp, đô thị dịch vụ tỉnh Hà Nam giai đoạn 2015, tầm nhìn đến 2020, dự thảo quy hoạch sử dụng đất tỉnh Hà Nam đến 2020 15 Quy hoạch phát triển giao thông vận tải tỉnh Hà Nam giai đoạn 2007-2015, định hướng đến 2025, quy hoạch điều chỉnh bổ sung số điều quy hoạch phát triển giao thông giai đoạn 2007-2015, định hướng đến 2025 theo Quyết định số 901/QĐ-UBND ngày 26/7/2011 UBND tỉnh Hà Nam 16 Quy hoạch hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà giai đoạn 2011-2020 theo uyết định số 1296/QĐ-BNN-TCTL ngày 15/6/2011 Bộ Nông nghiệp&PTNT 17 Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh Hà Nam đến 2030 tầm nhìn đến 2050 theo Quyết định số 364/QĐ-UBND ngày 25/3/2011 UBND tỉnh Hà Nam 18 Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Hà Nam đến 2020 theo Quyết định 1226/QĐ-TTg ngày 22/7/2011 Thủ tướng Chính phủ 19 Tiêu chuẩn 14 TCN -60-88(1990), Tiêu chuẩn thiết kế hệ số tiêu cho ruộng lúa, Hà Nội 20 Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4118-85 (1987) Hệ thống kênh tưới, nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội – 1987 21 Trung tâm khoa học & triển khai kỹ thuật thủy lợi (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng công nghiệp hóa thị hóa đến hệ số tiêu vùng đồng Bắc Bộ, Hà Nội-2010 22 Viện Quy hoạch thủy lợi (2007), Rà soát quy hoạch thủy lợi vùng kẹp sơng Hồng sơng Hóa, Hà Nội ... ĐẠI HỌC THUỶ LỢI PHẠM TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA CÁC CƠNG TRÌNH TIÊU NƯỚC BỔ SUNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN THANH LIÊM TỈNH HÀ NAM Chuyên ngành: Quy hoạch Quản lý. .. tài luận văn cao học: ? ?Nghiên cứu sở khoa học xác định quy mơ hợp lý cơng trình tiêu nước bổ sung địa bàn huyện Thanh Liêm tỉnh Hà Nam? ?? đề xuất nghiên cứu MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh... năm 2020 sở khoa học xác định quy mô hợp lý cơng trình ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU Địa điểm nghiên cứu đề tài huyện Thanh Liêm tỉnh Hà Nam 5 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HUYỆN THANH LIÊM TỈNH HÀ NAM VÀ HỆ THỐNG