4.2.2.1. Giải pháp sử dụng nguồn nước mặt để tưới tiết kiệm nước
Đối với vùng bãi sông, ưu tiên sử dụng nguồn nước mặt từ các sông chính, từ các ao hồ đầm tự nhiên để tưới tiết kiệm nước cho cây trồng
- Ở những nơi có ao hồ đầm tự nhiên dễ dàng sử dụng các trạm bơm nhỏ để cấp nước cho hệ thống tưới tiết kiệm nước.
- Tuy nhiên, việc sử dụng trực tiếp nguồn nước từ các sông chính cho hệ thống tưới tiết kiệm nước gặp một số khó khăn:
có khoảng cách lớn, đường ống kéo dài, vào các mùa kiệt mực nước sông xuống thấp, cột nước hút lớn nên xây dựng các trạm bơm có suất đầu tư lớn, khó khăn trong công tác quản lý, vận hành công trình.
+ Đối với Sông Đáy nguồn nước từ sông thường xuyên bị ô nhiễm, nhiều rác thải không sử dụng được cho hệ thống tưới tiết kiệm nước.
Từ thực tế điều tra của Trung tâm Tư vấn PIM [8], tác giả đề xuất giải pháp sử dụng nguồn nước mặt từ hệ thống kênh tưới của các công trình trạm bơm lấy nước từ các sông chính như sông Hồng, sông Đuống như dưới đây:
1. Phạm vi áp dụng:
Giải pháp sử dụng nguồn nước từ kênh tưới để tưới tiết kiệm nước áp dụng cho các khu canh tác gần kênh tưới của các công trình trạm bơm lấy nước từ các sông chính.. Giải pháp này phù hợp với vùng bãi sống chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng rau an toàn.
2. Sơ đồ công nghệ:
Hình 4.1 Sơ đồ tưới tiết kiệm nước sử dụng nguồn nước từ kênh tưới Giải pháp sử dụng nguồn nước từ kênh tưới để tưới tiết kiệm nước bao gồm các hạng mục: Bể trữ nước, máy bơm, hệ thống đường ống, thiết bị tưới tiết kiệm nước.
a. Bể trữ nước:
* Vị trí xây bể: Bể trữ được xây tại các vị trí thuận tiện để có thể lấy nước từ kênh
mương. Khoảng cách từ kênh tưới đến vị trí xây dựng bể nhỏ hơn 50m để đảm bảo độ dốc tự chảy từ kênh tưới vào bể
* Xác định dung tích bể trữ:
kế hoạch tưới của công trình trạm bơm lấy nước từ sông chính.
- Nhu cầu tưới của cây trồng: Nhu cầu tưới của cây trồng phụ thuộc vào cây trồng và diện tích canh tác.
Dung tích bể trữ được xác định như sau: Wbể = α* m Trong đó:
+ Wbể: Dung tích bể trữ (m3) + α: Hệ số (α =1.1)
+ m: Nhu cầu tưới lớn nhất của cây trồng trong thời đoạn của chu kỳ tưới (7 ngày)
* Kết cấu bể trữ:
Bể trữ nước được xây dựng với nhiều loại hình kết cấu khác nhau phù hợp với vùng bãi như xây gạch, bê tông thành mỏng, đào bể và chống thấm bằng vải địa địa kỹ thuật, tấm nhựa HDPE.
Việc xây dựng bể trữ phải đảm bảo thành bể không nên vượt quá thành kênh tưới, bể có van điều tiết để khống chế mực nước trong bể và ngăn nước chảy ngược vào kênh tưới.
Bể trữ nước được xây bằng gạch Bể trữ nước được xây bằng bê tông thành mỏng Hình 4.2 Mặt cắt bể trữ nước
Bảng 4.3 Lựa chọn loại bể trữ
Kết cấu bể trữ Đặc điểm Áp dụng
1 Xây gạch
-Bể xây gạch, đánh đánh bóng xi măng mặt trong để chống thấm nước. Bể được xây chìm hoặc nổi -Mặt cắt hình chữ nhật, bên trên có lắp đậy.
-Kinh phí đầu tư vừa phải, độ bền cao.
-Áp dụng cho vùng có nền đất tương đối ổn định.
2 Bê tông thành mỏng
-Bể được đổ bê tông tại chỗ, sử dụng công nghệ bê tông thành mỏng. Xây chìm
-Mặt cắt hình chữ nhật, hình thang với hệ số mái m = 0,5.
-Kinh phí đầu tư cao, độ bền cao.
Áp dụng cho vùng có kết cấu nền đất chưa ổn định. 3 Bể đào và chống thấm bằng vải địa kỹ thuật, tấm nhựa HDPE
-Bể được đào và chống thấm mái, đáy bằng vải địa kỹ thuật hoặc tấm nhựa HDPE.
-Mặt cắt hình thang với hệ số mái m =0,5.
-Kinh phí đầu tư thấp, độ bền kém hơn so với bể xây gạch và bể đổ bê tông.
Áp dụng cho vùng bãi thường xuyên bị ngập.
Mỗi loại kết cấu bể trữ phù hợp với từng khu vực của vùng bãi. Tuy nhiên tùy vào kinh phí và độ bền mong muốn của người sử dụng để đầu tư những vật liệu có độ bền cao hay độ bền thấp, thông thường kinh phí đầu tư cao thì tuổi thọ của bể trữ sẽ cao và ngược lại.
4.2.2.2. Giải pháp sử dụng nguồn nước ngầm để tưới tiết kiệm nước quy mô nhỏ
1. Phạm vi áp dụng:
Nguồn nước ngầm chủ yếu được khai thác để tưới tiết kiệm nước cho vùng bãi sông. Giải pháp khai thác nguồn nước ngầm bằng các công trình khai thác nước ngầm tập trung đã được trình bày ở Chương 3. Phần này trình bày giải pháp sử dụng nguồn nước ngầm để tưới tiết kiệm nước quy mô nhỏ như nhóm hộ, trang trại có quy mô 0.3- 3ha.
Giải pháp sử dụng nguồn nước ngầm để tưới tiết kiệm nước quy mô nhỏ áp dụng cho các vùng không lấy được nước từ nguồn nước mặt, xa công trình thủy lợi, nguồn nước mặt bị ô nhiễm như vùng bãi sông Đáy.
Hình 4.3 Sơ đồ tưới tiết kiệm sử dụng nguồn nước ngầm quy mô nhỏ Giải pháp sử dụng nguồn nước ngầm để tưới tiết kiệm nước quy mô nhỏ bao gồm các hạng mục: Giếng khoan, bể trữ, máy bơm cấp nước, hệ thống đường ống cấp nước, thiết bị tưới tiết kiệm nước.
3. Giếng khoan:
Trên cơ sở kết quả đánh giá khả năng khai thác nước ngầm ở Chương 3 và dựa trên kết quả nghiên cứu của Trung tâm Tư vấn PIM [8], chiều sâu giếng khai thác nước ngầm quy mô nhỏ được đề xuất như dưới đây:
Bảng 4.4 Chiều sâu khoan giếng đối với khai thác nước ngầm quy mô nhỏ
TT Vùng bãi Vị trí Chiều sâu giếng (m)
1 Vùng bãi sông Hồng
Huyện Đông Anh 25÷35
Huyện Mê Linh 20÷30
Quận Hoàng Mai 20÷30
Huyện Thanh Trì 20÷30
2 Vùng bãi sông Đáy
Huyện Chương Mỹ 20÷25
Huyện Quốc Oai 25÷30
Huyện Hoài Đức 15÷20
3 Vùng bãi sông Đuống
Quận Long Biên 20÷25
Huyện Gia Lâm 20÷25
- Đường kính giếng khoan: Với quy mô diện tưới cho cây trồng vùng bãi 0.3-3 ha thi đường kính giếng khoan từ 32 đến 60 mm.
4. Bể trữ nước:
cầu tưới của cây trồng và kế hoạch tưới cho khu canh tác. * Kết cấu bể trữ
Bể trữ nước từ nước ngầm để tưới tiết kiệm nước cho quy mô nhỏ bao gồm 3 loại: (1) Bể trữ có lọc, (2) Bể trữ có lọc và dàn phun mưa và (3) Bể trữ không lọc - Bể trữ có lọc:
Bể trữ có lọc bao gồm ngăn lọc và ngăn trữ. Ngăn lọc có các lớp đá, sỏi, cát vàng và cát đen có tác dụng chặn lại các chất rắn, tạp chất trong nước ngầm trước khi vào ngăn trữ. Mỗi tầng lọc có chiều dày tối thiểu 30cm. Kết cấu bể trữ có lọc thường được xây dựng bằng gạch và được bố trí theo 2 hình thức như ở Hình 4.4.
+ Bể trữ có ngăn lọc ở trên phù hợp cho quy mô diện tích canh tác từ 0,3 ÷ 1ha. + Bể trữ có ngăn lọc và ngăn trữ phù hợp cho quy mô diện tích canh tác từ 1 ÷ 3 ha.
(1)Bể trữ có bể lọc ở trên (2)Bể trữ có ngăn lọc và ngăn trữ Hình 4.4 Kết cấu bể trữ có lọc
- Bể trữ có lọc và dàn phun mưa: Đối với các vùng nguồn nước ngầm chứa lượng nước sắt (Fe) cao so với quy định cần áp dụng dàn phun mưa để khử sắt trước khi đưa vào bể lọc. Dàn phun mưa có tác dụng khử cơ bản gần hết lượng sắt (Fe) ở trong nước ngầm. Sau đó ngăn lọc có tác dụng chặn lại các chất rắn, tạp chất trong nước ngầm trước khi vào ngăn trữ.
Hình 4.5 Bể trữ có lọc và dàn phun mưa
- Bể trữ không lọc: Bể trữ không có lọc có thể được xây dựng bằng xây gạch, bê tông, bể đào chống thấm bằng vải địa kỹ thuật, tấm nhựa HDPE và đánh bóng bằng xi măng. Đặc điểm của các loại hình bể trữ tương tự như bể trữ lấy nước từ kênh tưới. Các khuyến cáo về lựa chọn bể trữ nước từ giếng khoan để tưới tiết kiệm nước cho vùng bãi sông được đề xuất nhử ở Bảng 4.5.
Bảng 4.5 Lựa chọn loại bể trữ TT Loại bể trữ Đặc điểm Áp dụng 1 Xây gạch có lọc và dàn phun mưa -Bể xây gạch, được đánh bóng xi măng mặt trong để chống thấm nước.
-Bể chứa được xây nổi hoặc chìm dưới đất. -Mặt cắt hình chữ nhật. - Kinh phí đầu tư vừa phải, độ bền cao. -Đối với loại bể trữ có lọc bố trí như hình (1) bể lọc được xây dựng cao hơn mặt đất.
-Áp dụng cho vùng có nền đất tương đối ổn định.
-Vùng nước có chứa nhiều tạp chất, vượt quá tiêu chuẩn cho phép, vùng sản xuất rau an toàn. 2 Xây gạch có lọc -Áp dụng cho vùng có nền đất tương đối ổn định. -Vùng nước có chứa nhiều sắt 3 Bê tông thành mỏng
-Bể được đổ bê tông tại chỗ, sử dụng công nghệ bê tông thành mỏng, xây chìm.
-Mặt cắt hình thang với hệ số mái m = 0,5. -Kinh phí đầu tư cao, độ bền cao. Áp dụng cho vùng có kết cấu nền đất chưa ổn định. 4 Bể đào chống thấm bằng chát xi măng -Bể được đào và chống thấm mái bằng xi măng cát. -Mặt cắt hình thang với hệ số mái m =0,5. Kinh phí đầu tư thấp, độ bền kém -Áp dụng cho vùng có nền đất tốt, không thường xuyên bị ngập. 5 Bể đào chống thấm bằng vải địa kỹ thuật, tấm nhựa HDPE
-Bể được đào và chống thấm mái, đáy bằng vải địa kỹ thuật hoặc tấm nhựa HDPE.
-Mặt cắt hình thang với hệ số mái m =0,5. -Kinh phí đầu tư thấp hơn bể xây gạch, bê tông cao hơn bể đào chống thấm bằng xi măng cát. -Độ bền kém
-Áp dụng cho vùng thường xuyên bị ngập.