3.1.5.1. Các yếu tố liên quan và ảnh hưởng đến phân vùng tiêu
a. Yếu tố điều kiện địa hình
Đặc điểm địa hình và hƣớng dốc của địa hình là yếu tố ảnh hƣởng quan trọng nhất đến công tác phân chia vùng tiêu. Những dải đất cao tự nhiên, sông suối hoặc những công trình do con ngƣời xây dựng nhƣ đƣờng giao thông, kênh mƣơng... chia cắt lƣu vực thành những khu vực riêng biệt, độc lập khiến cho nƣớc mặt trong các khu vực này không thể liên thông với nhau hoặc có thể liên thông với nhau qua các công trình điều tiết thƣờng đƣợc lựa chọn làm biên giới của vùng tiêu hoặc biên giới của tiểu vùng tiêu
b. Hƣớng tiêu nƣớc và nơi nhận nƣớc tiêu
Lƣợng nƣớc thừa trong vùng tiêu bắt buộc phải đƣa ra ngoài vùng trƣớc khi đến nơi nhận nƣớc tiêu. Nơi tiếp nhận nƣớc tiêu của vùng tiêu (còn gọi là hƣớng tiêu) có thể là sông, hồ hoặc biển. Một lƣu vực tiêu có thể có một hoặc nhiều hƣớng tiêu khác nhau, mỗi hƣớng tiêu đảm nhận tiêu nƣớc cho một tiểu lƣu vực hoặc nhiều tiểu lƣu vực (còn gọi là tiểu vùng). Ranh giới của từng tiểu vùng phụ thuộc vào điều kiện địa hình của vùng tiêu nhƣ đã nêu ở phần trên và hiện trạng phân chia
lƣu vực tiêu của các công trình tiêu đã xây dựng hoặc sẽ xây dựng trên lƣu vực nghiên cứu.
Trong nhiều trƣờng hợp hƣớng tiêu và nơi nhận nƣớc tiêu của tiểu vùng cũng là trục tiêu chính của vùng. Trong trƣờng hợp này lƣợng nƣớc cần tiêu của tiểu vùng đƣợc trục tiêu chính đƣa về công trình đầu mối tiêu của vùng để tiêu ra ngoài.
c. Mực nƣớc tại nơi tiếp nhận nƣớc tiêu
Chế độ mực nƣớc tại nơi tiếp nhận nƣớc tiêu quyết định đến quy mô và tính chất vùng tiêu. Khi mực nƣớc tại nơi tiếp nhận nƣớc tiêu thấp hơn mực nƣớc cần giữ lại ở trong đồng thì hệ thống có khả năng tiêu tự chảy. Ngƣợc lại, nếu cao hơn mực nƣớc cho phép duy trì ở trong đồng thì phải tiêu bằng động lực.
Căn cứ vào sự tƣơng quan giữa quá trình mực nƣớc tại nơi tiếp nhận nƣớc tiêu với quá trình mực nƣớc cần tiêu ở trong đồng có thể xác định đƣợc quy mô và giới hạn các vùng tiêu tự chảy, bán tự chảy hay vùng tiêu bằng động lực.
3.1.5.2. Phân vùng tiêu cho lưu vực nghiên cứu
Căn cứ vào điều kiện địa hình, hƣớng tiêu và nơi nhận nƣớc tiêu trên lƣu vực nghiên cứu nhƣ đã phân tích ở trên, luận văn phân lƣu vực nghiên cứu thành các vùng tiêu sau đây:
a. Vùng tiêu Nam Thăng Long
Trạm bơm Nam Thăng Long đƣợc xây dựng đồng thời với việc xây dựng khu đô thị mới Nam Thăng Long. Trạm bơm Nam Thăng Long có lƣu lƣợng thiết kế 9,0 m3/s, đảm nhận tiêu nƣớc cho 450 ha của khu đô thị này ra sông Hồng. Lƣu vực tiêu và quy mô của trạm bơm Nam Thăng Long đã đƣợc xác định.
b. Vùng tiêu trạm bơm Đào Nguyên và Yên Thái
Trạm bơm Đào Nguyên khi mới xây dựng có nhiệm vụ tiêu ra sông Đáy cho khoảng 2.200 ha với lƣu lƣợng thiết kế 15,6 m3/s. Hiện nay do Đại lộ Thăng Long cắt ngang qua trục tiêu chính dẫn về trạm bơm và nằm rất gần trạm bơm. Đoạn trục tiêu chính chui qua Đại lộ Thăng Long đƣợc thay thế bằng cống luồn dài trên 100 m. Theo tính toán khả năng chuyển nƣớc qua cống luồn nói trên không quá 15,0 m3/s, việc nâng cấp và mở rộng cống luồn chui qua đại lộ Thăng Long để nâng cao
năng lực dẫn nƣớc là rất khó thực hiện. Mặc dù có hƣớng tiêu thuận và diện tích lƣu vực tiêu lớn nhƣng do hạn chế về khả năng dẫn nƣớc của trục tiêu chính về công trình đầu mối nên cho dù nâng cấp mở rộng quy mô công trình đầu mối thì trạm bơm Đào Nguyên vẫn không thể đáp ứng yêu cầu tiêu nƣớc cho lƣu vực.
Căn cứ điều kiện địa hình và địa mạo của lƣu vực nghiên cứu đã xác định đƣợc vị trí xây dựng trạm bơm Yên Thái nhƣ đã nêu ở phần trên. Trạm bơm Yên Thái và trạm bơm Đào Nguyên cùng phụ trách chung lƣu vực tiêu có diện tích 4.564 ha đƣợc giới hạn bởi Quốc lộ 32 ở phía Bắc, phía Đông là quốc lộ 70 (Nhổn đi Hà Đông), phía Tây là đê tả Đáy, phía Nam là kênh tƣới chính của trạm bơm Đan Hoài. Trong đó phần diện tích lƣu vực đƣợc giới hạn bởi các đƣờng trục cấp huyện Đại Yên - Tiền Yên ở phía bắc, Sơn Đồng – Song Phƣơng và đê tả Đáy ở phía tây, đƣờng Lại Yên An Khánh ở phía đông và kênh tƣới chính của trạm bơm Đan Hoài ở phía tây tạm thời phân cho lƣu vực tiêu của trạm bơm Đào Nguyên phụ trách, phần còn lại do trạm bơm Yên Thái đảm nhận. Việc phân chia lƣu vực tiêu giữa hai trạm bơm nói trên chỉ mang tính chất tƣơng đối. Khi xuất hiện trận mƣa tiêu thiết kế thì cả hai trạm bơm Đào Nguyên và Yên Thái đều phải vận hành hết công suất và diện tích đảm bảo tiêu tiêu của trạm bơm Đào Nguyên phụ thuộc và lƣu lƣợng tiêu thiết kế trạm bơm.
Nhƣ đã tính toán ở các phần trên, để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, các trạm bơm đã có và sẽ xây dựng trên vùng tiêu này phải đảm bảo tiêu đƣợc hệ số tiêu thiết kế 20,62 l/s/ha. Do khả năng chuyển nƣớc trên lƣu vực về trạm bơm Đào Nguyên nhƣ đã nêu là không quá 15,0 m3/s nên lƣu lƣợng thiết kế hai trạm bơm Đào Nguyên và Yên Thái xác định nhƣ sau:
QĐN + QYT = Qyc Trong đó:
- Qyc là lƣu lƣợng tiêu yêu cầu của vùng Đào Nguyên – Yên Thái (m3/s): Qyc = 20,62 × 4.564 = 94 (m3/s)
- QĐN là lƣu lƣợng thiết kế trạm bơm Đào Nguyên: QĐN = 15 (m3/s)
- QYT là lƣu lƣợng thiết kế trạm bơm Yên Thái:
QYT = Qyc – QĐN = 94 – 15 = 79 (m3/s)