Tổng diện tích cần tiêu 11.790,7 ha được chia làm 7 khu tiêu với hướng tiêu chính ra sông Đuống và tiêu vào sông nội đồng ra hệ thống Bắc Hưng Hải.
Hệ thống công trình tiêu hiện có bao gồm:
- Hiện tại trong vùng có 5 tram bơm tiêu do xí nghiệp quản lý: trong có 1 trạm bơm Đại Đồng Thành tiêu trực tiếp ra sông Đuống, 4 trạm bơm tiêu vào sông trục nội đồng hệ thống Bắc Hưng Hải.
- 22 trạm bơm do địa phương quản lý, 15 trạm bơm tiêu vào sông trục, 1 trạm bơm tiêu cục bộ, 6 trạm bơm tiêu cấp II.
- Hệ thống công trình trạm bơm tiêu hiện có trong vùng đảm nhiệm tiêu 5711 ha, còn lại 6079,8 ha tiêu bằng tự chảy. Trong phần tiêu bằng động lực có 1838 ha tiêu ra sông ngoài, 3873 ha tiêu vào sông trục nội đồng. Ngoài ra các trạm bơm cấp II nằm trong khu tiêu động lực tiêu cho 332 ha.
- Tồn tại về ngập úng trong toàn huyện Thuận Thành, theo số liệu thống kê 2004 - 2010 trung bình hàng năm trong huyện vẫn còn 1600 - 1700 ha diện tích
úng. Nguyên nhân chủ yếu là do hệ thống công trình tiêu hiện có vừa thiếu năng lực lại bị xuống cấp, không đáp ứng được yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và tương lai. Trong bối cảnh diễn biến thời tiết bất thường những năm gần đây càng bộc lộ rõ các tồn tại của hệ thống.
Trên cơ sở đánh giá hiện trạng hệ thống công trình tiêu và kết quả tính toán nhu cầu tiêu úng của toàn huyện cho thấy do sự thay đổi của cơ cấu sử dụng đất, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, sự thay đổi thất thường của thời tiết, đặc biệt là tình trạng xuống cấp của các trạm bơm xây dựng từ lâu nên công trình tiêu không đáp ứng được nhu cầu tiêu nước hiện tại.Vì vậy, hướng giải quyết chung cho vấn đề tiêu úng của vùng như sau:
1. Cải tạo, nâng cấp các công trình tiêu đã có để các công trình này đảm bảo được yêu cầu tiêu theo đúng năng lực thiết kế.
2. Xây dựng mới các công trình tiêu nước cho những khu vực cònchưa đáp ứng được nhu cầu tiêu.
3. Tăng cường năng lực quản lý vận hành của hệ thống tiêu nước bằng cách: - Tổ chức bộ máy quản lý hệ thống tinh gọn và hiệu quả
- Xây dựng quy trình vận hành cho hệ thống. - Nâng cấp trang thiết bị phục vụ quản lý vận hành.
Do các vùng tiêu và các tiểu khu tiêu trong một vùng có thể tiêu hỗ trợ lẫn nhau thông qua các đập điều tiết. Vì vậy, trong quản lý vận hành hệ thống phải tận dụng sự hỗ trợ lẫn nhau giữa các vùng, các tiểu khu chứ không xem xét các vùng tiêu độc lập nhau hoàn toàn. Giải pháp tiêu úng cụ thể được đề xuất trong từng khu tiêu như sau:
2.2.2.1. Phương án 1:
a. Khu tiêu ra sông Dâu – Đình Dù
Diện tích cần tiêu là 2609,5 ha (chỉ tính phần trong huyện), hiện tại toàn bộ diện tích tiêu bằng tự chảy. Giữ nguyên hiện trạng.
Diện tích cần tiêu là 987,1ha (chỉ tính phần trong huyện), hiện tại trong vùng có 1 trạm bơm tiêu Lê Xá làm nhiệm vụ tiêu thoát 22 ha còn lại 965,1 ha với cao độ mặt đất tự nhiên +3,8÷+4,2 tiêu tự chảy vào sông Dâu - Lang Tài (Mực nước tiêu trên sông Dâu Lang Tài ứng với P=10% tại Nguyệt Đức là 3,12m).
c. Khu tiêu Đông Côi - Đại Quảng Bình
Diện tích cần tiêu của vùng là 239 ha (Chuyển 817 ha sang vùng sông Khoai- Ngọ Xá). Hiện tại trong vùng có 1 trạm bơm tiêu Nghi An làm nhiệm vụ tiêu cho 120ha, còn lại 119 ha tiêu tự chảy vào sông Đông Côi- Đại Quảng Bình.
d. Khu tiêu Đại Đồng Thành
Diện tích cần tiêu của vùng 1618 ha, hiện tại trong vùng có trạm bơm đầu mối Đại Đồng Thành với quy mô 12x 2700m3/h đảm bảo tiêu cho 1618 ha diện tích tiêu hiện tại. Ngoài ra trong vùng còn có 4 trạm bơm tiêu cấp II làm nhiệm vụ tiêu thoát cho 206 ha.
e. Khu tiêu An Bình
Diện tích cần tiêu là 1677 ha (Toàn bộ diện tích này gồm diện tích do sông Khoai phụ trách 560ha, 817 ha khu Đông Côi – Đại Quảng Bình và 300 ha khu tiêu Nghi Khúc), hiện tại trong vùng có trạm bơm sông Khoai làm nhiệm vụ tiêu thoát cho 560 ha, trạm bơm Mão Điền tiêu cho 50 ha và 4 trạm bơm nhỏ làm nhiệm vụ tiêu cho 286 ha, còn lại 781 ha vùng Thị trấn Hồ, An Bình, Mão Điền chưa có công trình tiêu.
f. Khu tiêu Nghi khúc – Nghĩa Đạo- Nghi An 1
Bao gồm diện tiêu của khu sông Bùi- Cầu Đo- L6 (1019,5ha), phần diện tích còn lại của khu tiêu Nghi Khúc (880ha) và toàn bộ diện tích tiêu do trạm bơm Nghĩa Đạo phụ trách (1530ha) với tổng diện tích cần tiêu là 3429,5ha.
Hiện tại trong vùng có trạm bơm đầu mối Nghi Khúc, Nghĩa Đạo và 6 trạm bơm tiêu Yên Nho, Ngọc Trì, Ngọc Nội 1, Ngọc Nội 2 và Thuận An làm nhiệm vụ
tiêu 230 ha tiêu cấp II của trạm bơm Nghĩa Đạo và Nghi Khúc và 3 trạm bơm tiêu cục bộ là Kim Tháp, Cầu Chè, Nhiễu Dương 2 vào L6 và sông Bùi.
g. Khu tiêu ngoài bãi
g.1. Tiểu vùng Hoài Thượng- Mão Điền
Diện tích cần tiêu của vùng là 385 ha. Hiện tại trong vùng có 2 trạm bơm tiêu với tổng lưu lượng tiêu 0,94m3
/s.
g.2. Tiểu vùng bãi sông Đuống
Diện tích cần tiêu của vùng là 845,7 ha, hiện tại tiêu tự chảy ra sông Đuống.
2.2.2.1. Phương án 2:
a. Khu tiêu ra sông Dâu – Đình Dù
Diện tích cần tiêu là 2609,5 ha. Phương án quy hoạch:
- Hiện tại trong vùng có vùng trũng thuộc 2 xã Trí Quả và Thanh Khương có diện tích khoảng 700 ha, việc tiêu tự chảy là rất khó khăn. Dự kiến xây dựng trạm bơm Văn Quan thuộc xã Trí Quả làm nhiệm vụ tiêu cho 700 ha vùng trũng Thanh Khương, Trí Quả và 100 ha huyện Gia Lâm, quy mô công trình 8x 2400 m3
/h. - Phần diện tích còn lại 1909,5 ha với cao độ mặt đất tự nhiên từ +4,0-+5,4 tiêu tự chảy vào sông Dâu – Đình Dù (Mực nước tiêu trên sông Dâu Đình Dù ứng với P=10% tại Song Liễu là 3,427m), hiện tại kênh đã được nạo vét năm 2007 đảm bảo tiêu cho phần diện tích còn lại của vùng. Tuy nhiên hệ thống kênh cấp II hiện bị bồi lắng chưa được nạo vét.
b. Khu tiêu Dâu – Lang Tài
Diện tích cần tiêu là 987,1ha
Nạo vét lòng kênh, mở rộng mặt cắt kênh đoạn bị co hẹp từ K2+700- K7+500từ cao trình đáy hiện tại -0,72m xuống -1,29m, vớt bèo thông thoáng toàn bộ lòng sông, nạo vét toàn bộ kênh cấp II.
Bảng 2.17: Phương án nạo vét kênh Dâu – Lang Tài
TT Vị trí
Kênh hiện trạng Kênh sau quy hoạch
Ghi chú ∇đáy (m) đáy B (m) ∇ bờ (m) đáy B (m) HTK (m) ∇đáy (m) ∇ bờ (m) 1 Từ K0 ÷L2 (K1+800) -0,44 ÷ -0,44 16 2,61 ÷ 2,86 16 2,42 -0,44 ÷ -0,44 2,61 ÷ 2,86 2 Từ L2 (K1+800) ÷ L1 (K2+470) -0,44 ÷ -0,66 24 2,86 ÷ 3,07 24 2,88 -0,44 ÷ -0,66 2,86 ÷ 3,07 3 Từ L1 (K2+470) ÷ L3 (K2+70) -0,66 ÷ -0,66 32 3,07 ÷ 3,07 32 3,1 -0,66 ÷ -0,66 3,07 ÷ 3,07 4 Từ L3 (K2+700) – Hết địa hận huyện Thuận Thành (K7+500) -0,66÷ 0,24 22 3,07 ÷ 4,29 22 4,47 -1,29 ÷ -0,18 3,07 ÷ 4,29 Cần nạo vét
c. Khu tiêu Đông Côi - Đại Quảng Bình
Diện tích cần tiêu của vùng là 239ha Phương án quy hoạch:
+ Cải tạo nâng cấp trạm bơm Nghi An đảm bảo tiêu cho 120 ha.
+ Tôn cao bờ Đông Côi Đại Quảng Bình từ K2+870 ÷K6+170 với tổng chiều dài 3,3km.
Bảng 2.18: Cao trình thiết kế bờ kênh Đông Côi – Đại Quảng Bình đoạn K2+870 - K6+170
TT Đoạn sông Chiều dài tôn cao Cao trình bờ cũ Cao trình MN Max Cao trình bờ TK 1 K2+870- K3+470 600 3,3-3,4 3,528 3,88
2 K3+470-K4+490 1020 3,4-3,0 3,500 3,85
3 K4+490-k6+170 1680 3,0-2,8 3,351 3,851
Tổng 3300
d. Khu tiêu Đại Đồng Thành
Diện tích cần tiêu của vùng 1618 ha.
Tương lai năm 2020 lưu lượng tiêu tại đầu mối khu Đại Đồng Thành cần 16,39 m3/s mà với quy mô trạm bơm Đại Đồng Thành hiện tại với lưu lượng tiêu là 9,1m3/s vậy còn thiếu 7,29 m3
/s.
Giải pháp quy hoạch tiêu cho vùng như sau:
Giữ nguyên trạm bơm Đại Đồng Thành với quy mô 12x2730m3/ha, lưu lượng tiêu 9,1 m3/s tiêu cho 820 ha (330 ha đất CN đô thị, 490 ha đất nông nghiệp), còn lại 798 ha (267,9ha đất CN và 530,1 ha đất nông nghiệp) chuyển sang tiêu về trạm bơm Ngọ Xá dự kiến.
Nạo vét sông Đông Côi từ đập Thanh Tương đến điều tiết đường 38 và các trục kênh tiêu cấp II.
Giữ nguyên 4 trạm bơm cấp II làm nhiệm vụ tiêu thoát cho 206 ha.
e. Khu tiêu An Bình
Diện tích cần tiêu là 1677 ha Giải pháp quy hoạch cho vùng:
+ Giữ nguyên trạm bơm Mão Điền, An Bình 1, Cổng Táo, TB73, Thuỵ Mão tiêu 336 ha.
+ Giữ nguyên trạm bơm sông Khoai, làm nhiệm vụ tiêu thoát cho 228 ha (100 ha công nghiệp và đô thị).
+ Xây dựng trạm bơm Ngọ Xá thuộc thị trấn Hồ dự kiến tiêu 1911 ha (gồm diện tích khu Đông Côi- Đại Quảng Bình thuộc 3 xã An Bình, Mão Điền và thị trấn Hồ 481
ha, phần cuối kênh của trạm bơm Nghi Khúc thuộc thị trấn Hồ 300ha, phần thuộc sông Khoai 332 ha, phần Đại Đồng Thành 798 ha) với quy mô 12 máy x 8000 m3
/h. Trục tiêu chính của vùng là sông Khoai và sông Đông Côi Đại Quảng Bình: + Cần nạo vét và vớt bèo trục sông Khoai để đảm bảo mặt cắt tiêu.
+ Nạo vét tôn cao bờ đoạn sông Đông Côi Đại Quảng Bình.
Trục tiêu dự kiến mở rộng trục tiêu M2 thông với sông Đông Côi tại hạ lưu cống điều tiết đường 38, tổng chiều dài trục tiêu khoảng 2,8 km. Kênh dẫn Bắt đầu từ TB Ngọ Xá đến cống DT đường 38 vơi quy mô B=8m, cao trình đáy -0,5m. Diện tích đất sử dụng cho xây dựng TB Ngọ Xá và kênh dẫn M2: 4,9 ha trong đó diện tích chiếm đất cho đầu mối 4 ha, 0,9 ha kênh mương.
Bảng 2.19: Quy mô trạm bơm Ngọ Xá
TT Hạng mục Thông số trạm bơm Ghi chú
1 Diện tích tiêu 1824
2 Số tổ máy 12 tổ máy 1 máy dự phòng
3 Qbơm 2,5 m3/s
4 Công suất động cơ 315 KW
5 Cao trình đặt máy -0.2
6 Cao trình bể hút 2.1
7 Cao trình bể xả 0.52
f. Khu tiêu Nghi khúc – Nghĩa Đạo- Nghi An 1
Diện tích cần tiêu là 3429,5ha. Giải pháp quy hoạch tiêu cho vùng:
- Nâng cấp tu sửa trạm bơm Nghi Khúc với quy mô 7x 2400m3/h, lưu lượng tiêu 4,67m3/s đảm bảo tiêu cho 600 ha.
- Nâng cấp trạm bơm tiêu Nghĩa Đạo: Thay mới 8 tổ máy bơm công suất bơm 4000 m3/h và thiết bị điện kèm theo, lưu lượng tiêu 8,89m3
/s. Làm nhiệm vụ tiêu cho 1400 ha.
- Giữ nguyên 9 trạm bơm cấp II Yên Nho, Ngọc Trì, Ngọc Nội 1, Ngọc Nội 2 và Thuận An, Kim Tháp, Cầu Chè và Nhiễu Dương 2 tiêu 230 ha.
Diện tích còn lại 1429,5 ha dự kiến sẽ xây dựng mới trạm bơm Nghi An1 với quy mô 10x 4000 m3/h hướng tiêu chính là tiêu vào Đông Côi – Đại Quảng Bình.
+ Nạo vét hệ thống kênh cấp II của trục tiêu sông Gáo và Nội Trung để đảm bảo tiêu thoát cho vùng.
- Nạo vét trục tiêu L6- sông Bùi và các kênh cấp II.
- Mở rộng kênh C7 cấp II Nội Trung để đảm bảo dẫn nước về Nghi An 1 Diện tích chiếm đất thuộc huyện Lương Tài.
g. Khu tiêu ngoài bãi
g.1. Tiểu vùng Hoài Thượng- Mão Điền
Diện tích cần tiêu của vùng là 385 ha Giải pháp tiêu cho vùng:
+ Giữ nguyên 2 trạm bơm Đại Mão 1 và Đông Miếu 1 với lưu lượng 0.944 tiêu cho 140 ha.
- Xây dựng mới trạm bơm Đông Miếu 2 với lưu bơm 2m3/s tương đương quy mô 3x2400 m3/h hỗ trợ tiêu bơm cho 245 ha.
g.2. Tiểu vùng bãi sông Đuống
Diện tích cần tiêu của vùng là 845,7 ha. Giữ nguyên hiện trạng công trình tiêu
Bảng 2.20: Quy hoạch công trình tiêu đầu mối vùng Thuận Thành (Phụ lục 5)
CHƯƠNG 3
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TIÊU ÚNG CHO HUYỆN THUẬN THÀNH 3.1. GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH
3.1.1. Phương pháp lựa chọn giải pháp tiêu
3.1.1.1. Khái quát chung
Sau hơn 40 năm hoạt động mặc dù đã được bổ sung và hoàn chỉnh tu bổ hàng năm nhưng hệ thống thuỷ nông còn tồn tại nhiều nhược điểm chưa đáp ứng được nhiệm phục vụ sản xuất nông nghiệp và dân sinh kinh tế trong vùng. Mặt khác tình hình khí tượng thuỷ văn có nhiều biến đổi, cơ cấu cây trồng cũng thay đổi, yêu cầu tưới, tiêu nâng cao hơn trước. Hơn nữa, từ năm 1990 hồ Hoà Bình đưa vào vận hành đã làm thay đổi đáng kể chế độ dòng chảy của toàn hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình cả trong mùa lũ lẫn mùa kiệt. Vì vậy việc xem xét lại toàn bộ qui hoạch thuỷ lợi của huyện Thuận Thành là việc làm cần thiết và cấp bách. Qua đó tìm ra giải pháp tối ưu, đáp ứng yêu cầu phát triển dân sinh kinh tế trong vùng.
Trong quy hoạch này cần nghiên cứu xác định biện pháp giải quyết vấn đề cấp nước, tiêu úng cho huyện Thuận Thành nằm trong hệ thống Nam Đuống nói chung. Tính toán thủy lực các phương án tiêu úng khác nhau nhằm xác định mực nước và lưu lượng dọc sông trục phục vụ cho việc so chọn phương án quy hoạch cấp nước, tiêu úng thích hợp.
3.1.1.2. Lựa chọn mô hình tính toán thuỷ lực
a. Giới thiệu một số mô hình thủy lực tiêu biểu
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều mô hình thủy lực đang được ứng dụng để tính toán, phân tích dòng chảy trên sông và trên kênh hở. Một số mô hình thủy lực đã được áp dụng có hiệu quả để diễn toán dòng chảy trong hệ thống sông và vùng ngập lụt ở nước ta. Mô hình SORGEAH đã được áp dụng thành công trong khai thác tính toán dòng chảy tràn trong hệ thống kênh rạch và các ô trũng. Mô hình MASTER ứng dụng trong nghiên cứu quy hoạch cho vùng hạ lưu sông Cửu Long
vào năm 1988. Mô hình VRSAP đã được áp dụng trong tính toán dòng chảy lũ và dòng chảy mùa cạn cho vùng đồng bằng. Mô hình DMH đẫ được áp dụng thành công trong tính toán nguy cơ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Vũ Gia – Thu Bồn, và nghiên cứu thủy lực hạ lưu sông Hồng trong trường hợp giả sử vỡ đập Hòa Bình, Sơn La. Hiện nay, tai Việt Nam, 1 số mô hình đã được áp dụng như: WENDY, FWQ86M, MEKSAL, MASTER MODEL, VRSAP, KOD, HECRAS, MIKE 21…
Cùng với sự phát triên của khoa học công nghệ, viện DHI của Đan Mạch đã cho ra đời sản phẩm mô hình toán 1 chiều, đặc biệt là mô hình Mike 11.
Mục tiêu của mô hình Mike 11 là giải quyết các bài toán về chất lượng nước, vận chuyển bùn cát, đặc biệt là vấn đề dự báo lũ (đưa ra được các đường mực nước
và lưu lượng thiết kế). b. Lựa chọn mô hình
Tất cả các mô hình giới thiệu ở trên đều được xây dựng trên cơ sở phương trình liên tục và quy luật bảo toàn động lượng. Mỗi mô hình có một cách tiếp cận và đều cho phép tính toán chế độ thuỷ lực trong kênh dẫn hở để tìm ra những thông số cần thiết phục vụ việc thiết kế, quản lý các hệ thống thuỷ lợi. Trong tất cả các chương trình tính toán trên, họ chương trình MIKE đã được cải tiến nhiều lần cho phù hợp với điều kiện về tài liệu cũng như khai thác kết quả tính toán. Đây là họ chương trình tiên tiến, đã được nhiều cơ quan đầu ngành trong lĩnh vực tài nguyên