5. Phạm vi nghiên cứu
2.2.Nghiên cứu các nguyên nhân thiếu nớc do công trình
2.2.1. Năng lực thực tế ở các hồ chứa
Qua thực tế điều tra, hầu hết các hồ chứa đều không đảm bảo năng lực phục vụ sản xuất nh thiết kế. Đợc đa vào hoạt động cách đây khoảng 20 năm, với nhiệm vụ ban đầu chủ yếu là cung cấp nớc phục vụ sản xuất nông nghiệp, đến nay lợng cấp nớc trên các khu tới đều chỉ đảm bảo đợc từ 30% đến 70%. Bảng 2.2: Diện tích thực tới ở các hồ chứa
Công trình Diện tích thiết kế (ha)
Diện tích thực tới
(ha) Ghi chú
Hồ chứa Thái Xuân 1030 700 67,96%
Hồ chứa Eabông 650 220 33,84%
Hồ chứa Ông Kinh 120 80 66,67%
Nguồn (5): Dự án Cơ sở hạ tầng nông thôn
Ngoài nhiệm vụ cấp nớc cho sản xuất nông nghiệp các hồ chứa còn một số nhiệm vụ khác nh cấp nớc cho sinh hoạt của ngời dân, tạo cảnh quan môi tr- ờng, .v.v. Cách đây khoảng 20 năm, với lợng dân c tha, lợng yêu cầu nớc không đáng kể, việc xác định nhu cầu nớc khu hởng lợi chỉ xác định trên cơ sở yêu cầu nớc của sản xuất nông nghiệp là chính.
Với thực trạng cấp nớc nh đã trình bày ở bảng 2.1, nguyên nhân thiếu nớc do công trình cần phải đợc xem là vấn đề nghiên cứu quan trọng.
2.2.2. Các yếu tố gây thất thoát nớc liên quan đến công trình
Đất đắp đập ngăn sông thờng đợc dùng là vật liệu địa phơng, tính trơng nở, co ngót mạnh, trong điều kiện công nghệ thi công lạc hậu, phơng án chống thấm sơ sài, thời gian sử dụng đã lâu nên có hiện tợng lầy thụt trên mái hạ lu, nớc thấm chảy thành dòng gây tổn thất lớn (đặc biệt tại các vị trí tiếp giáp).
Cống lấy nớc có chất lợng xây đúc kém, nớc thấm qua 2 bên mang cống gây tổn thất, cửa van cống h hỏng rò rỉ không đảm bảo chức năng điều tiết làm thất thoát nớc nghiêm trọng.
Một số công trình gia cố kênh chính bằng đá xây hoặc tấm bê tông đục lỗ, thời gian sử dụng đã lâu lại không đợc tu bổ, sữa chữa nên long tróc gây thấm mất nớc, hệ thống kênh cấp dới đều là kênh đất, trải rộng trên nền thổ nhỡng có tính thấm lớn, nói chung tổn thất nớc do thấm khiến cho hệ số sử dụng nớc trên toàn hệ thống chỉ đạt từ 0,5 ữ 0,6. Toàn bộ kênh đều có mặt cắt nhỏ, vật liệu làm kênh là đất đắp không đợc đầm nện kỹ nên xuống cấp sạt lở, nhiều đoạn bị bồi lấp đoạn sau cao hơn đoạn trớc do đó không dẫn đợc nớc đến mặt ruộng gây thiếu nớc. Một số công trình thậm chí cha hoàn thiện hệ thống kênh cấp III đa nớc đến các chân ruộng nên những vùng xa đầu mối không đợc tới nớc. Nhiều đoạn kênh bị phá bờ lấy nớc tuỳ tiện làm thất thoát nghiêm trọng, hệ thống kênh tiêu trên toàn khu tới do nằm quá sâu so với cao trình mặt ruộng gây thấm mất nớc theo phơng đứng.
Các công trình điều tiết từ kênh cấp trên xuống kênh cấp dới không có cửa van hoặc có nhng đã hỏng nên không thực hiện đợc chức năng phân phối, do đó tổn thất nớc lớn. Các công trình dẫn nớc: xi phông, cống luồn, cầu
máng, ... bị bồi lấp nghẽn dòng chảy nên lợng cung cấp nớc đến cuối kênh không đủ.
2.3. Nguyên nhân thiếu nớc do quản lý vận hành hồ chứa2.3.1. Công tác quản lý hồ chứa 2.3.1. Công tác quản lý hồ chứa
+ Quản lý kinh tế đối với các Công ty khai thác công trình thủy lợi (Công ty KTCTTL) yếu kém dẫn đến nguồn thu thiếu nên không đủ vốn để thực hiện duy tu bảo dỡng công trình.
+ Công tác kiểm tra, quan trắc cha thực hiện đợc đầy đủ, thờng xuyên do thiếu máy móc thiết bị, tài liệu quan trắc cha đợc chỉnh biên do năng lực cán bộ còn yếu lại không đợc tập huấn hoàn chỉnh kiến thức.
+ Cơ chế quản lý cha có sự thay đổi để phù hợp với yêu cầu phát triển, các xí nghiệp thuỷ nông hoạt động nh doanh nghiệp công ích nhà nớc, nợ đọng thuỷ lợi phí triền miền không đảm bảo quyền lợi của cán bộ quản lý.
2.3.2. Công tác vận hành hồ chứa
+ Vận hành hồ chứa còn nhiều vấn đề bất cập do cán bộ không thờng xuyên đợc tập huấn nâng cao năng lực chuyên môn.
+ Vận hành hồ chứa phụ thuộc nhiều vào các bản tin dự báo thời tiết, tuy nhiên tính chính xác của các bản tin dự báo ở nớc ta nhiều khi cha đảm bảo, do đó với các hồ chứa có tràn cửa van thì nớc tích đợc trong hồ thờng không đạt mực nớc dâng bình thờng (MNDBT) vào cuối mùa lũ dẫn đến thiếu nớc.
+ Quy trình vận hành hồ chứa bị thả lỏng ở nhiều nơi, không có quy trình vận hành hồ chứa hoặc có nhng cán bộ làm công tác quản lý vận hành không nắm đợc đầy đủ.
2.4. Nguyên nhân thiếu nớc do cơ cấu mùa vụ, cây trồng
Nguyên nhân thiếu nớc do cơ cấu cây trồng, mùa vụ đợc nghiên cứu trên cơ sở:
+ Sự phù hợp giữa thời gian gieo cấy các vụ trong năm và chế độ thuỷ văn dòng chảy nhằm tận dụng tối đa lợng nớc đến, giảm sức điều tiết cho hồ chứa
+ Bố trí cơ cấu cây trồng trong các vụ, giải quyết mâu thuẫn giữa lợng nớc đến và nhu cầu dùng nớc, với lợng nớc đến có thể đợc cung cấp từ hồ chứa t- ơng ứng với nhu cầu dùng nớc của một cơ cấu cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế và xã hội
Vùng hởng lợi các hồ chứa nghiên cứu hầu hết với phơng thức gieo cấy 2 vụ trong năm: vụ Đông Xuân thờng từ giữa tháng XII đến tháng IV và vụ Hè Thu từ tháng V đến tháng IX.
Trong khoảng thời gian 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII là thời gian nớc đến nhiều trong mùa ma lũ, tuy nhiên trên khu hởng lợi lại không tận dụng để trồng cấy. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các kết quả tính toán thuỷ nông cho thấy trong vụ Đông nếu gieo trồng thì nhu cầu nớc của cây trồng cạn thấp hơn 1,5 đến 2 lần so với trồng trong các vụ Đông Xuân và Hè Thu.
Việc bố trí cơ cấu thời vụ không phù hợp nên không tận dụng đợc lợng n- ớc đến trong năm, tập trung gieo cấy trong các vụ Đông Xuân, Hè Thu thì thời gian sản xuất nông nghiệp trong năm cũng trùng với thời gian mùa kiệt, nhu cầu nớc cho cây trồng lớn nên thờng xảy hiện tợng thiếu nớc ảnh hởng đến năng suất cây trồng.
Việc bố trí cơ cấu thời vụ, cây trồng đối với các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên còn gặp nhiều khó khăn khác nh: Vụ Đông Xuân thờng bị gặp rét đầu vụ, vụ Hè Thu thờng gặp gió Tây khô nóng đầu vụ và bị thiếu nớc vào thời gian cuối vụ, vụ Đông trùng với mùa ma lũ và do độ ẩm tăng cao nên nhiều sâu bệnh, lũ lụt gây mất mùa. Do đó việc bố trí mùa vụ không hợp lý có thể dẫn tới mất trắng.
Nhân dân thờng tận dụng gieo cấy tối đa trên diện tích canh tác do đó th- ờng xảy ra tình trạng thiếu nớc vào thời gian cuối mùa kiệt, ở nhiều vùng cây trồng chết héo không cho thu hoạch.
2.5. Nguyên nhân thiếu nớc do nhu cầu hộ dùng nớc tăng
Các công trình hồ chứa nớc nghiên cứu đều đã có thời gian sử dụng trên 20 năm, khi công trình đợc thiết kế với các tính năng nhiệm vụ trong điều kiện kinh tế xã hội còn nghèo nàn và lạc hậu. Nhiệm vụ chủ yếu là cung cấp nớc t- ới cho nhu cầu trồng cấy của nhân dân. Đến nay do sự phát triển kinh tế dẫn đến gia tăng các hộ dùng nớc, nhu cầu cung cấp nớc ngày càng lớn về chất l- ợng và trữ lợng. Lợng nớc dùng cho chăn nuôi rất đáng kể, trâu bò 135 lít/ngđêm/con, lợn 60 l/ngđêm/con, gia cầm 11 l/ngđêm/con. Lợng nớc dùng trong công nghiệp: 60 m3/ngđêm/ha, sinh hoạt 60 lít/ngđêm/ngời (đối với khu vực nông thôn) cho tới 140 lít/ngđêm/ngời (đối với khu vực thành phố).
Sự phát triển kinh tế khiến cho hồ chứa phải tham gia thêm một số nhiệm vụ hoạt động, từ cung cấp nớc tới phục vụ sản xuất nông nghiệp kết hợp cung cấp nớc phục vụ cho công nghiệp và các ngành khác, điển hình nh đối với công trình hồ chứa nớc Thái Xuân - tỉnh Quảng Nam, cấp nớc cho khu công nghiệp Chu Lai hiện tại là 18.000 m3/năm và trong những năm tới là 5.000 m3/ngđêm, cho dân sinh là 1.200 m3/ngđêm.
- Nhu cầu nớc dùng cho nông nghiệp gia tăng do mở rộng diện tích các khu tới, các diện tích canh tác đợc khai khẩn thêm
- Do sự phát triển thêm các ngành nghề mới làm xuất hiện các hộ dùng n- ớc mới nh: du lịch, chăn nuôi thuỷ sản .v.v. ,
- Sự gia tăng dân số khiến cho nhu cầu nớc sinh hoạt tăng,
- Nhu cầu nớc cho công nghiệp do sự hình thành các nhà máy và khu công nghiệp tập trung,
- Các ngành tiểu thủ công nghiệp mới, chế biến, sản xuất nhỏ phát triển.
2.6. Nguyên nhân thiếu nớc do cơ chế chính sách
Nguyên nhân thiếu nớc do cơ chế chính sách đợc tìm hiểu, xem xét dới khía cạnh cơ chế pháp lý, chính sách đối với các Công ty KTCTTL, các cán bộ làm công tác quản lý vận hành hồ chứa còn chịu thiệt thòi trong nhiều mặt đời sống và công tác.
Sự phù hợp giữa yêu cầu phát triển của các doanh nghiệp thuỷ nông và thể chế pháp lý, hiện nay các doanh nghiệp thuỷ nông hoạt động dới hình thức nh các doanh nghiệp công ích, cơ chế quản lý mang nặng tính quan liêu bao cấp. Do đó cản trở quá trình phát triển đáp ứng các yêu cầu mới của nền kinh tế xã hội, hiệu quả khai thác công trình kém, chất lợng dịch vụ tới tiêu cha đáp ứng đợc yêu cầu của các hộ dùng nớc. Quyền lợi và trách nhiệm đối với cán bộ làm công tác quản lý cha rõ ràng nên không có ràng buộc trong công việc khiến nhiều cán bộ cha tâm huyết với ngành.
Mô hình tổ chức quản lý các hệ thống thủy nông hiện nay còn nhiều bất cập, có một số thay đổi tuy nhiên cha phù hợp với xã hội hiện nay, ngời làm công tác quản lý vận hành cha thực sự ý thức đợc tầm quan trọng của nguồn tài nguyên nớc, cơ chế hiện hành không làm cho cán bộ chăm lo toàn diện tới công tác chuyên môn do đời sống còn nhiều khó khăn.
Cơ chế chính sách quản lý các hệ thống thủy nông hiện nay vẫn quản lý theo phân vùng địa chính, công trình nằm trên vùng địa phơng nào thì giao cho địa phơng đó quản lý nên phá vỡ tính liên hoàn trong hệ thống thuỷ nông. Có các công trình trải rộng trên địa bàn nhiều địa phơng, mỗi địa phơng quản lý đầu t, tu bổ và vận hành khai thác phần hệ thống thuỷ nông trên địa bàn mình không nh với các địa phơng khác do đó phá vỡ tính hệ thống vốn có của nó.
Đặc biệt công tác thuỷ lợi phí và cơ chế quản lý tài chính đối với các doanh nghiệp quản lý - vận hành - khai thác công trình, nợ đọng thuỷ lợi phí qua nhiều năm không thu đợc, nguồn thu khác không có nên các doanh nghiệp rất khó khăn tạo vốn duy tu bảo dỡng công trình.
Với các tỉnh miền Trung, các hồ chứa nớc đợc xây dựng hầu hết là các hồ chứa vừa và nhỏ, hệ thống công trình đầu mối ở xa trung tâm, không thu hút đợc cán bộ trẻ, cán bộ có năng lực. Thực tế làm việc của hồ chứa hiện nay th- ờng xuyên có các h hỏng nhỏ và h hỏng thờng xuyên mà hàng năm đều phải khắc phục, nếu để các h hỏng nhỏ thành h hỏng lớn thì sự cố xảy ra. Nếu không có cán bộ đủ năng lực thì đây là nguy cơ khiến các hồ chứa không đảm bảo đợc năng lực thiết kế.
Mức thu thuỷ lợi phí không cao, công tác thu luôn đối mặt với nhiều khó khăn nhất là với những nơi hợp tác xã không còn hoạt động, tổ quản lý thuỷ nông lỏng lẻo. Tuy nhiên vấn đề thuỷ lợi phí phải phải gắn chặt với nghĩa vụ của ngời lao động trong công ty quản lý thuỷ nông, nếu không khó đảm bảo đợc sự công bằng giữa vùng hởng lợi khi có công trình thuỷ lợi với các vùng nhà nớc cha đầu t đợc công trình.
Theo tính toán phần thiếu hụt phải bù hàng năm lên tới khoảng 30% - 50%. Mức thu thuỷ lợi phí dới mức sàn (với tới tự chảy) theo nh nghị định 143/CP. Trong khi đó tỷ lệ chi phí cho khấu hao cơ bản và khấu hao sửa chữa lớn lại lớn (khoảng 20%). Vì vậy ảnh hởng tới quỹ lơng của công nhân viên, hạn chế quỹ khen thởng các cá nhân có thành tích vì vậy mà không khích lệ đ- ợc tinh thần làm việc và sáng tạo của ngời lao động. Thêm vào đó là các chi phí cho chống hạn, lụt bão và các chi phí khác nên tình cảnh của ngời lao động càng trở nên khó khăn. Ngợc lại nguồn ngân sách của nhà nớc, của Tỉnh bị phân bổ quá nhiều cho các ngành khác nên việc bù lỗ lại thiếu và không kịp thời. Hệ thống công trình đã h hỏng thì không đủ vốn để tu bổ nên ngày càng xuống cấp nhanh chóng dẫn đến cung ứng thiếu nớc phục vụ sản xuất. Do vậy phải có cơ chế đổi mới cách thức làm việc của doanh nghiệp quản lý thuỷ nông.
Chơng 3: Tính toán cân bằng nớc
Mục tiêu của việc tính toán cân bằng nớc là:
- Kiểm tra kết quả tính toán cân bằng nớc theo thiết kế với tần suất 75%, đánh giá lợng nớc đến và khả năng trữ nớc của các hồ có thể phục vụ tới.
- Tính toán với lợng nớc đến trong những năm kiệt ứng với các tần suất P(%): 80, 85; 90. Từ đó làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp quản lý, khai thác và chống hạn trong thời kỳ thiếu nớc.
Để tính toán đợc chính xác, giải quyết đợc khối lợng công việc lớn. Trong tính toán yêu cầu nớc của khu hởng lợi tác giả sử dụng 2 phần mềm ID Pro - 2000 (tính toán tới) và EH Pro - 2000 (tính toán thuỷ lực) và phần mềm Exel trong Microft office để tính toán.
3.1. Tính toán lợng nớc dùng trong khu hởng lợi3.1.1. Nội dung tính toán 3.1.1. Nội dung tính toán
3.1.1.1. Tính thấm
Sự thấm của nớc ma hoặc nớc tới vào trong đất là nguồn cung cấp chủ yếu của nớc ở ruộng lúa và ruộng màu. Sau khi nớc ngấm vào trong đất, độ ẩm của lớp đất tới thay đổi và phân bố lại theo một quy luật nhất định. Vấn đề này có ý nghĩa quan trọng đối với việc lựa chọn biện pháp điều tiết nớc ruộng, làm cho phù hợp với yêu cầu nớc của cây trồng và đạt đợc năng suất thu hoạch cao.
Chúng ta nghiên cứu trờng hợp tổng quát khi mực nớc ngầm nằm sâu, trên mặt ruộng có nớc với độ sâu nhỏ, quá trình ngấm đợc nghiên cứu nh hình 3.1: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
H a
Hình 3.1 - Phẫu diện đất tới.
Trong trờng hợp ngấm thẳng đứng, phơng trình cơ bản biểu thị sự vận động của nớc trong đất sẽ là: z . ) ( K z ] z ) ( D [ t ∂ ∂∂ ∂ θ ∂ − ∂ ∂ θ ∂ θ ∂ = ∂ θ ∂ (3 - 1)
Trong đó: θ - Hàm lợng nớc trong đất hoặc độ ẩm của đất trong quá trình. D(θ) - Hệ số khuếch tán ẩm, biểu thị lợng nớc khuếch tán trong đất qua một đơn vị diện tích, nó có quan hệ với độ ẩm:
θ ∂ ∂ θ = θ) K( ) H ( D
K(θ) - Hệ số thấm có quan hệ với độ ẩm, H là áp lực nớc trong đất.
z - Biểu thị độ sâu lớp đất nghiên cứu. t - Biểu thị thời gian.
Phơng trình (3 -1) nói rõ sự thay đổi chiều sâu và thời gian của độ ẩm