4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.2 Phương pháp xác định các tiêu chí đánh giá hiệu quả phân phối nước ở hệ
thống thủy lợi nội đồng
a)Điều tra, thu thập tài liệu
Để ứng dụng phương pháp xác xuất thống kê tính toán xác định các tiêu chí đánh giá hiệu quả phân phối nước như đã nêu ở phần trên, các tài liệu sau đây cần thu thập:
- Các số liệu cơ bản của hệ thống: bản đồ hệ thống; diện tích; năng suất và sản lượng cây trồng; tổng chiều dài và diện tích phụ trách tưới của các kênh tưới chính trong hệ thống.
- Các tài liệu khí tượng của khu vực.
- Văn bản, tài liệu về cơ chế chính sách của tổ chức quản lý - Quy trình vận hành, phân phối nước của hệ thống
- Phỏng vấn cán bộ quản lý và nhân viên vận hành kênh và các công trình trên kênh nhằm đánh giá công tác quản lý vận hành hiện tại của hệ thống theo mẫu các câu hỏi được lập sẵn,
b) Điều tra khảo sát thực địa
Tiến hành điều tra khảo sát các thông số kỹ thuật của hệ thống thuỷ lợi như: - Tình trạng hoạt động của các công trình trên kênh, các thiết bị vận hành - Xác định các khu tưới
- Hiện trạng tổn thất nước của hệ thống kênh mương
c) Đo đạc tại thực địa
Để ứng dụng phương pháp xác xuất thống kê xác định được các tiêu chí đánh giá hiệu quả phân phối nước của hệ thống thủy lợi, cần tiến hành đo đạc thực địa để xác định lượng nước cấp tại các kênh cấp 2 và kênh cấp 3 điển hình cho mỗi hệ thống thủy lợi nghiên cứu.
+ Phạm vi đo đạc theo không gian:
- Đo đạc lượng nước cấp được tiến hành theo thời gian của các vụ sản xuất. Số điểm đo thực nghiệm để áp dụng bài toán xác xuất thống kê thông thường từ 25-30 điểm đo
- Đo đạc xác định lượng nước cấp tại tất cả các cống đầu kênh cấp 2 và cấp 3I trong hệ thống thủy lợi
- Trong trường hợp hệ thống thủy lợi có quy mô lớn thì có thể lựa chọn 2 tuyến kênh cấp 2 địa diện cho khu vực đầu kênh và cuối kênh của hệ thống
- Trong mỗi kênh cấp 2 tiến hành đo đạc xác định lượng cấp nước cho một số cống đầu kênh cấp 3 điển hình
Hình.2.1 Sơ đồ hóa hệ thống thủy lợi và các điểm cần đo đạc thực nghiệm
+ Phạm vi đo đạc thực địa theo thời gian.
- Đo đạc lượng nước cấp hàng ngày tại các điểm đo thực nghiệm trong suốt 1, 2 vụ sản xuất.
- Đề giảm khối lượng đo đạc thực địa hàng ngày, cần đo đạc xác định quan hệ Htr/Hmc ~ φ(Mực nước trước cống/Độ cao mở cống ~ Hệ số lưu lượng cống) cho các loại cống điển hình, sau đó chỉ tiến hành đo mực nước hàng ngày để tra quan hệ Htr/Hmc ~ φ, từ đó xác định lượng nước cấp tại các cửa cống đầu kênh cấp 3..
Ghi chú
Điểm đonước
Cống điều tiết
Cống đầu kênh cấp III Cống đầu kênh cấp II
CHƯƠNG III
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI NƯỚC Ở HỆ THỐNG THỦY LỢI NỘI ĐỒNG
3.1 Giới thiệu về hệ thống thủy lợi nội đồng nghiên cứu
a) Giới thiệu về hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An
Hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An nằm trong địa giới hành chính của 4 huyện phía Đông – Bắc Nghệ An: Đô Lương, Yên Thành, Diễn Châu, Quỳnh Lưu phục vụ tưới cho 65.253 ha, trong đó diện tích sản xuất là 27.656 ha. Khu tưới tương đối tập trung, trải dài theo hướng Tây Nam – Đông Bắc (chiều dài bình quân 39 km, chiều rộng bình quân 7,5 km). Trung tâm khu tưới (Diễn Châu) cách thành phố Vinh 40 km về phía Bắc. Từ Diễn Châu (trên quốc lộ số 1) theo quốc lộ số 7 đi về phía Tây 35 km là vị trí đập chính Đô Lương. Điều kiện địa hình khu tưới khá phức tạp, bao gồm các dạng thềm cao, lòng chảo và dảicát ven biển.
Khu tưới của hệ thống Bắc Nghệ An là một khu vực trọng điểm về kinh tế nông nghiệp của toàn tỉnh Nghệ An với hơn 42% diện tích đất tự nhiên được sử dụng để canh tác nông nghiệp. Trong đó, lúa là cây trồng chiếm ưu thế, ngoài ra còn các loại hoa màu khác như ngô, khoai, lạc, đậu, rau. Lúa trồng vụ Chiêm Xuân từ 10/01 đến 20/05. Còn vụ mùa chia ra mùa sớm (lúa hè – thu) thích hợp cho các vùng thấp và mùa muộn (lúa tháng 10) thích hợp chơ các vùng cao. Lạc và đậu là các nông sản đặc sản của vùng, có giá trị xuất khẩu.
Bảng 3.1 Diện tích và năng suất cây trồng
TT Vụ gieo trồng Diện tích (ha) Năng suất (T/ha) Sản lượng (T) I Vụ Đông Xuân 27.656 1 Lúa 21.459,6 - Tưới ổn định 16.032 6,20 99.398,4 - Tưới không ổn định 1.744 4,50 7.848,4 - Nướctrời 3.683,6 3,00 11.050,8
TT Vụ gieo trồng Diện tích (ha) Năng suất (T/ha) Sản lượng (T) - Lạc 6.196,4 4,5 27.883,8 II Vụ Hè Thu 25.656 1 Lúa 19.495,6 - Tưới ổn định 15.057 5,6 84.319,2 - Tưới không ổn định 4.438,6 4,0 1.754,4 2 Màu 6.160,4 3,5 21.561,4 III Vụ Mùa 2.000 1 Lúa 2.000 - Tưới ổn định 1.500 5,4 8.100 - Tưới không ổn định 500 4,0 2.000
2 Màu (Chưa được tưới) 0
Tổng cộng 337.629
b)Lựa chọn hệ thống thủy lợi nội đồng nghiên cứu
Việc lựa chọn khu mẫu ở hệ thống thủy lợi nội đồng nghiên cứu cần phải đảm bảo tính khách quan và điển hình cho vùng nghiên cứu, vì vậy cần dựa trên các tiêu chí sau:
- Khu mẫu nằm gọn trong vùng hưởng lợi của một tuyến kênh, có thể là cấp I hoặc cấp II;
- Khu mẫu phải mang tính điển hình cho khu vực: Cơ cấu cây trồng (loại cây trồng, thời vụ), diện tích( diện tích vừa phải, tốt nhất từ 100 ha đến 300 ha), kỹ thuật canh tác, kỹ thuật tưới;
- Hệ thống thủy lợi trong khu mẫu là một hệ thống hoàn chỉnh, gồm một tuyến kênh chuyển nước chính và các tuyến kênh nội đồng, loại hình công trình trên kênh phải đa dạng, số lượng tương đối lớn, phân bổ đều trên hệ thống và đang còn hoạt động, ít hư hại;
- Các tuyến kênh lựa chọn là các kênh liên xã được quản lý bởi các mô hình quản lý khác nhau,
Trên cơ sở đó đề tài đã lựa chọn 2 tuyến kênh cấp 2 để nghiên cứu hiệu quả phân phối nước là kênh N6 và N20. Hai tuyến kênh này là các kênh liên xã được quản lý bởi 2 mô hình quản lý khác nhau, kênh N20 do công ty Bắc Nghệ an quản lý, trong khi đó kênh N6 do Hợp tác xã dùng nước quản lý hệ thống thủy lợi.
c) Hiện trạng khu mẫu kênh nội đồng tuyến N6 và N20 + Tuyến kênh N6:
Khu mẫu N6 nằm trên địa bàn huyện Yên Thành, tỉnh Nghệ An. Khu mẫu có diện tích là 281,4 ha, được tưới nước từ kênh cấp 1 N6 thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An. Tuyến N6 có tổng chiều dài khoảng 6 km, hầu hết tuyến chưa cứng hóa (tỷ lệ cứng hóa đạt 27,2%), một số đoạn được cứng hóa bằng đá xây (K0+000 ÷ K0+485) và xây bê tông tấm lát (K2+107 ÷ K3+255).. Khu mẫu có cơ cấucây trồng phổ biến trong khu vực: 2 vụ lúa( vụ Xuân:25/1 ÷ 25/5, vụ Hè Thu: 5/6 ÷ 5/9), một vụ màu (vụ Đông 25/9 ÷ 5/1). Nguồn nước cung cấp cho khu mẫu lấy từ kênh chính hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An thông qua cống lấy nước dạng tròn với kích thước
∏ 10, cửa van thép chữ nhật, đóng mở bằng tay.
Trên tuyến kênh N6 có 26 cống lấy nước vào các tuyến kênh cấp 3. Hình thức cống lấy nước trên kênh N6 đa dạng về chủng loại, kích thước, , theo thống kê có 9 chủng loại cống, trong đó có cống tròn, cống hộp, cống 1 cửa, cống 2 cửa với kích thước từ φ 10 cho tới 40x60; đồng thời hiện trạng công trình vô cùng phức tạp, nhiều công trình đã đầu tư từ lâu, hiện trạng xuống cấp nghiêm trọng, nhưng cũng có một vài công trình mới được đầu tư gần đây, công trình đang còn nguyên vẹn, hoạt động tốt. Công trình sau cống lấy nước đa số là kênh dẫn nước, trong đó chỉ có 3 công trình là cầu máng qua kênh tiêu.
Hệ thống kênh cấp 3 trong khu mẫu tương đối hoàn chỉnh, mỗi kênh phụ trách tưới cho một vùng độc lập, thuận tiện cho việc điều tiết và quản lý nước. Tỷ lệ cứng hóa kênh cấp 3 thấp (chưa tới 20% tổng số chiều dài kênh được cứng hóa), không có tuyến kênh cấp 3 nào được cứng hóa hoàn toàn, đa số là cứng hóa từng đoạn. Mỗi tuyến kênh cấp 3 chỉ phụ trách một khu tưới cấp 3 nhỏ (trung bình khoảng 11 ha), khu tưới nhỏ nhất là 0,71 ha, khu tưới lớn nhất là 44,03 ha. Do đó, các khu tưới
cấp 3 chủ yếu lấy nước trực tiếp từ kênh cấp 3, chỉ có một số khu tưới lớn người dân mới làm kênh nội đồng để dẫn nước vào mặt ruộng, tất cả đều là kênh đất.
Bảng 3.2.Thống kê cống lấy nước vào kênh cấp 3 khu mẫu N6
TT Tên cống Vị trí
Kích thước (cm)
Diện tích
tưới (ha) Xã dùng nướcHợp tác
ĐM HTXDN N6 1 N6-1 K0+10 φ15 22,136 Bắc Thành HTXDN N6 2 N6-2 K0+10 φ15 2,5 Bắc Thành HTXDN N6 3 N6-3 K0+771 φ20 3 Bắc Thành HTXDN N6 4 N6-4 K0+771 φ20 3,18 Trung Thành HTXDN N6 5 N6-5 K0+927 φ20 2,42 Bắc Thành + Trung Thành HTXDN N6 6 N6-6 K0+927 φ20 10,54 Trung Thành HTXDN N6 7 N6-7 K0+977 φ20 0,71 Bắc Thành HTXDN N6 8 N6-8 K0+952 φ15 2,442 Trung Thành HTXDN N6 9 N6-9 K1+353 20x20 6 Bắc Thành HTXDN N6 10 N6-10 K0+997 φ30 6 Trung Thành HTXDN N6 11 N6-11 K1+673 φ10 17,36 Bắc Thành HTXDN N6 12 N6-12 K1+442 φ15 14,88 Bắc Thành HTXDN N6 13 N6-13 K1+900 φ10 5 Bắc Thành HTXDN N6 14 N6-14 K1+694 φ20 3,24 Bắc Thành HTXDN N6 15 N6-15 K1+910 φ20 3,2 Bắc Thành HTXDN N6 16 N6-16 K2+107 φ30 4,223 Bắc Thành HTXDN N6 17 N6-17 K2+398 φ30 5,2 Bắc Thành + Xuân Thành HTXDN N6 18 N6-18 K2+529 φ20 16,13 Bắc + Xuân + Trung HTXDN N6 19 N6-20 K2+584 40x60 6,72 Xuân Thành HTXDN N6 20 N6-22 K3+203 40x60 44,03 Xuân Thành + Long Thành HTXDN N6 21 N6-24 K3+205 φ30 6,03 Xuân Thành + Long Thành HTXDN N6 22 N6-26 K3+856 40x60 25,3 Xuân Thành + Long Thành HTXDN N6 23 N6-28 K4+160 40x60 16,7 Long Thành HTXDN N6 24 N6-30 K4+332 30x30 2,6 Long Thành HTXDN N6 25 N6-32 K4+532 φ20 2,6 Long Thành HTXDN N6 26 N6-34 K4+585 40x30x2 8,68 Long Thành HTXDN N6
Cống đầu kênh N6 Đoạn kênh N6 đã kiên cố
Đóng cống bằng bùn đất Cầu máng qua kênh tiêu
Hình 3.1. Một số hình ảnh hiện trạng tuyến kênh N6
Về hiện trạng quản lý, kênh tưới N6 là kênh liên xã do Hợp tác xã dùng nước quản lý. Hợp tác xã dùng nước là mô hình tổ chức dùng nước được thành lập thí điểm để quản loys kênh liên xã từ năm 1998 với sự hỗ trợ kỹ thuật của Ngân hàng Chấu Á ở Dự án ADB2. Trong khi đó hệ thống kênh nội đồng ở các xã do các Hợp tác xã nông nghiệp quản lý.
+ Tuyến kênh N20:
Khu mẫu N20 có diện tích 650,1 ha, trải rộng trên địa bàn 6 xã Diễn Hồng, Diễn Yên, Diễn Phong, Diễn Vạn, Diễn Hoàng và Diễn Vạn thuộc địa phận huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An. Khu mẫu được cấp nước từ tuyến N20 thuộc hệ thống
thủy lợi Bắc Nghệ An. Chiều dài tuyến kênh N20 vào khoảng 5,5 km, phần lớn đã được cứng hóa (tỷ lệ cứng hóa đạt 73,8%). Cống lấy nước đầu kênh N20 là cống hộp 2 cửa, kích thước 1,2 x 1,8 m, cửa van thép chữ nhật, đóng mở bằng tay quay. Cũng như khu mẫu N6, khu mẫu N20 có cơ cấu cây trồng 3 vụ: 2 vụ lúa và một vụ màu. Trên địa bàn khu mẫu có 7 Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp có dịch vụ thủy nông.
Trên tuyến N20 có 2 công trình điều tiết nước (1 cống hộp 2 của, 1 cống hộp 1 cửa) và 2 xi phông qua đường. Theo thống kê, trên toàn tuyến có 42 cống lấy nước với chủng loại, hình dạng, kích thước phong phú. Có 11 chủng loại cống, gồm: 36 cống tròn (kích thước từ ϕ20 đến ϕ80) và 6 cống hộp (kích thước 20x20, 80x80 và 70x60). Đa số cống lấy nước được đầu tư từ lâu, tuy nhiên hiện nay vẫn hoạt động bình thường.
Công trình sau cống lấy nước chủ yếu là kênh dẫn nước, ngoài ra có 4 công trình là dốc nước. Tỷ lệ cứng hóa kênh cấp 3 chưa cao, đạt khoảng 40% tổng chiều dài kênh. Mặt khác, tất cả các cống lấy nước đều không có cửa cống, gây nhiều khó khăn trong công tác điều tiết và quản lý nước.
Do được đầu tư từ lâu và qua nhiều lần cải tạo nên hệ thống kênh cấp 3 của khu mẫu đã tương đối hoàn chỉnh, các tuyến kênh cấp nước được bố trí phù hợp với điều kiện khu vực. Diện tích phụ trách tưới trung bình của các tuyến kênh cấp 3 là 15,47 ha, tuyến kênh tưới diện tích nhỏ nhất là 3,4 ha, lớn nhất là 56,8 ha.
Bảng 3.3. Thống kê cống lấy nước đầu kênh cấp 3 trên kênh N20 TT Tên cống Vị trí Kích thước (cm) Diện tích tưới (ha) Xã Hợp tác xã dùng nước
1 N20-1 K0+150 φ30 42,9 Diễn Yên Làng Ngoại
2 N20-2 K0+285 φ20 15 Diễn Yên Làng Ngoại
3 N20-3 K0+900 φ20 21,5 Diễn Yên Làng Ngoại 4 N20-4 K1+030 φ20 11 Diễn Yên+Diễn
Hồng
Làng Ngoại+Diễn Hồng
5 N20-5 K1+030 φ20 10 Diễn Yên Làng Ngoại
6 N20-7 K1+200 φ20 10,5 Diễn Yên Làng Ngoại 7 N20-6 K1+448 70x60 22,5 DiễnHồng+Diễn
Yên Diễn Hồng
8 N20-8 K1+835 φ20 13,6 Diễn Hồng Diễn Hồng 9 N20-9 K1+875 20x20 31,4 Diễn Yên Làng Ngoại 10 N20-11 K2+268 φ40 20,2 Diễn Yên Làng Ngoại 11 N2-10 K2+308 φ40 16,7 Diễn Yên+Diễn
Hồng
Làng Ngoại+Diễn Hồng
12 N20-13 K2+345 φ20 9,4 Diễn Yên Làng Ngoại 13 N20-12 K2+358 φ20 20 Diễn Yên+Diễn Hồng Làng Ngoại+Diễn Hồng 14 N20-14 K2+620 70x60 7 Diễn Yên+Diễn Phong Làng Ngoại+Diễn Phong 15 N20-16 K2+755 φ60 10 Diễn Yên+Diễn Phong Làng Ngoại+Diễn Phong
16 N20-15 K2+789 φ20 5,5 Diễn Yên Làng Ngoại
17 N20-17 K3+159 φ80 10 Diễn Yên Làng Ngoại+Mỹ Quan 18 N20-19 K3+218 φ10 12,5 Diễn Yên Làng Ngoại
19 N20-18 K3+218 φ30 10,4 Diễn Yên Làng Ngoại
TT Tên cống Vị trí Kích thước (cm) Diện tích tưới (ha) Xã Hợp tác xã dùng nước Phong+Diễn Vạn 21 N20-21 K3+389 φ20 7,3 Diễn Yên Làng Ngoại+Mỹ Quan 22 N20-22 K3+569 φ20 5,7 Diễn Yên Làng Ngoại
23 N20-24 K3+862 70x60 9,2 Diễn Phong Diễn Phong 24 N20-23 K3+900 φ40 25 Diễn Yên Mỹ Quan 25 N20-26 K3+912 φ40 15,7 Diễn Mỹ+Diễn
Phong Diễn Mỹ+Diễn Phong
26 N20-25 K3+956 φ50 5 Diễn Yên Mỹ Quan
27 N20-27 K3+962 φ40 6,4 Diễn Yên Mỹ Quan
28 N20-29 K4+006 φ80 3,4 Diễn Mỹ Diễn Mỹ
29 N20-31 K4+100 φ80 20,5 Diễn Mỹ Diễn Mỹ
30 N20-33 K4+228 100x80 15,9 Diễn Mỹ+Diễn
Hoàng Diễn Mỹ+Hoàng Nam
31 N20-28 K4+228 φ20 3,4 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 32 N20-30 K4+658 φ20 7,8 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 33 N2035 K4+630 φ60 35,2 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 34 N20-32 K4+630 80x80 56,8 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 35 N20-34 K4+733 φ20 12,3 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 36 N20-37 K4+818 φ20 15,7 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 37 N20-36 K4+915 φ30 9,7 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 38 N20-38 φ20 6,7 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 39 N20-40 φ30 5,8 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 40 N20-42 K5+508 φ60 12,1 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 41 N20-39 K5+418 φ50 8,2 Diễn Mỹ Diễn Mỹ 42 N20-41 K5+508 φ50 10,1 Diễn Mỹ Diễn Mỹ
Hình 3.2. Một số hình ảnh hiện trạng tuyến kênh N20
Hiện trạng quản lý, kênh tưới N20 là kênh liên xã do Xí nghiệp thủy lợi Diễn Châu thuộc Công ty Bắc Nghệ An quản lý. Trong khi đó hệ thống kênh nội đồng ở các xã do các Hợp tác xã nông nghiệp quản lý.