NƯỚC VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT
3.3.1. Đề xuất giải pháp
Giải pháp 1: Xây dựng thêm các trạm bơm tiêu đầu mối tiêu nước ra sông Hồng và sông Châu Giang
Để đáp ứng yêu cầu tiêu nước của lưu vực cần phải xây dựng bổ sung thêm công trình đầu mối tiêu để bổ sung thêm năng lực tiêu cho hệ thống. Một số giải pháp công trình sau đây được đề xuất xem xét:
1. Quy mô công trình và tên các công trình bổ sung:
Phương án 1: Xây dựng bổ sung trạm bơm Bảy Cửa 4 với lưu lượng Q= 7,88 m3/s cùng với 2 trạm bơm Bảy Cửa đã có, tiêu cho 920,5 ha..
Xây dựng trạm bơm Yên Lệnh II với lưu lượng Q= 11,4 m3/s, cùng với trạm bơm Yên Lênh đã có tiêu cho 2103,5 ha.
Phương án 2: Phá bỏ 2 trạm bơm Bảy Cửa đã có, xây dựng trạm bơm Bảy
Cửa I để tiêu cho toàn bộ 920,5 ha lưu vực tiêu Bảy Cửa, với lưu lượng Q= 14,83 m3/s ( xem Qyc ở bảng 2.20 ).
Xây dựng trạm bơm Yên Lệnh II với lưu lượng Q = 11,4 m3/s, cùng với trạm bơm Yên Lênh đã có đảm bảo tiêu nước cho 2103,5 ha của lưu vực Yên Lệnh.
Phương án 3: Giữ nguyên quy mô 2 trạm bơm Bảy Cửa, cải tạo lại hai trạm bơm hoạt động đúng công suất thiết kế, xây mới trạm bơm Yên Lênh 2 có lưu
lượng trạm Q = 19,28 m3
/s. Trạm bơm Yên Lệnh II cùng với trạm bơm Yên Lệnh đã có đảm nhận lưu vực tiêu 2593 ha.
Việc chọn lựa phương án nào để đầu tư xây dựng cần được nghiên cứu kỹ trong giai đoạn lập dự án để phù hợp với điều kiện tự nhiên, điều kiện phát triển kinh tế - xã hội cũng như khả năng cấp vốn đầu tư cho dự án. Tuy nhiên dù có chọn phương án nào thì vẫn phải đảm bảo tiêu hết lượng nước cần tiêu trong thời gian tiêu cho phép và việc xây dựng thêm công trình tiêu đầu mối là rất cần thiết.
2. Vị trí đặt trạm bơm và hướng tiêu của các trạm bơm xây dựng mới để bổ sung năng lực tiêu cho lưu vực
- Vị trí xây dựng trạm bơm Yên Lệnh II dự kiến đặt tại khu vực gần đê sông Hồng, lấy kênh A4-13-11 làm trục tiêu chính đưa nước từ kênh A4-13 vào bể hút trạm bơm. Hướng tiêu chính của trạm bơm Yên Lệnh II là tiêu ra sông Hồng.
- Vị trí xây dựng trạm bơm Bảy Cửa mới dự kiến đặt ở khu vực gần 2 trạm bơm Bảy Cửa đã có và lấy kênh A4-13 làm trục tiêu chính.
Vị trí chính xác đặt trạm bơm Bảy Cửa mới sẽ được nghiên cứu, đề xuất trong giai đoạn lập dự án đầu tư xây dựng công trình.
Giải pháp 2: Xây dựng cống điều tiết trên kênh A4-13
Cống điều tiết phân chia tạm thời lưu vực hai cụm trạm bơm Yên Lệnh và Bảy Cửa dự kiến đặt tại vị trí kênh A4-13 giao cắt với Quốc lộ 38. Cống điều tiết này có nhiệm vụ như sau:
1. Cho phép toàn bộ lượng nước cần tiêu của 2.103,5 ha lưu vực phía thượng lưu cống chảy qua để tiêu tự chảy ra sông Châu Giang qua cống A4-13 khi mực nước ngoài sông Châu Giang thấp hơn mực nước cần duy trì ở trong đồng hoặc để cho các trạm bơm Bảy Cửa tiêu ra sông Châu Giang khi cần thiết và điều kiện cho phép.
2. Cho phép toàn bộ lượng nước cần tiêu của 920,5 ha lưu vực phía hạ lưu cống ( lưu vực tiêu của các trạm bơm Bảy Cửa) tiêu về công trình đầu mối tiêu là các trạm bơm Yên Lệnh trong trường hợp chỉ cần vận hành trạm bơm Yên Lệnh
(Yên Lệnh I hoặc Yên Lệnh II hoặc cả 2 trạm bơm Yên Lệnh) còn các trạm bơm Bảy Cửa không hoạt động.
3. Cho phép các phương tiện vận tải thủy qua lại phù hợp với quy hoạch giao thông của địa phương.
Giải pháp 3: Xây dựng các hồ điều hòa
Xây mới 90 ha hồ điều hòa trên cơ sở chuyển đổi mục đích sử dụng đất của 63,4 ha diện tích đất trồng lúa kém hiệu quả và 26,6 ha ao hồ tự nhiên ở gần khu vực đầu mối trạm bơm Yên Lệnh và Bảy Cửa. Các hồ điều hòa có chiều sâu trữ nước không nhỏ hơn 2,0 m trong đó chiều sâu điều tiết nước không nhỏ hơn 1,0 m.
Giải pháp 4: Xây dựng công trình tiêu nội đồng
Dựa vào điều kiện tự nhiên, điều kiện cân bằng nước đã nêu ở trên, luận văn đề xuất xây dựng trạm bơm Bút 3 ở cạnh trạm bơm Bút 1, có lưu lượng thiết kế Q= 6,09 m3/s, tiêu nước ra kênh A4-13-8 đồng thời tiến hành nạo vét kênh A4-13-8 để đảm bảo lưu lượng chuyển nước.
Giải pháp 5: Cải tạo, nâng cấp đồng bộ thống kênh mương và công trình trên kênh đáp ứng yêu cầu tiêu nước và phát triển nông thôn mới bao gồm các công việc sau:
1. Nạo vét, cải tạo toàn bộ hệ thống kênh tiêu trong vùng tiêu theo mặt cắt thiết kế đảm bảo tiêu được hệ số tiêu theo thiết kế.
Trong quá trình cải tạo nâng cấp kênh không làm mâu thuẫn với quy hoạch xây dựng nông thôn mới. Một số tuyến kênh đồng thời ngoài việc nạo vét mở rộng lòng kênh dẫn có thể kết hợp với làm đường giao thông, đáp ứng yêu cầu giao thông thủy và giao thông bộ.
2. Cải tạo nâng cấp các công trình trên kênh như cầu, cống điều tiết nước cho phù hợp với yêu cầu nạo vét, cải tạo kênh mương.
3. Xây dựng bổ sung thêm công trình còn thiếu như cống điều tiết, cầu và đường giao thông nông thôn kết hợp với cống điều tiết và mở rộng bờ kênh, vừa đáp ứng được yêu cầu tiêu nước, vừa đáp ứng yêu cầu xây dựng nông thôn mới.
3.3.2. Cơ sở khoa học của các giải pháp đề xuất Cơ sở 1:Căn cứ kết quả cân bằng nước Cơ sở 1:Căn cứ kết quả cân bằng nước
Kết quả tính toán cân bằng nước cho toàn vùng tiêu và cho các tiểu vùng tiêu động lực như đã đề cập ở chương 2 cho thấy:
- Các công trình đầu mối tiêu đã có mới chỉ đáp ứng được 60 % yêu cầu tiêu nước đến năm 2020 và còn 19,28 m3/s chưa có công trình tiêu.
- Tiểu vùng 1 tiêu bằng động lực ra kênh chính của trạm bơm Yên Lệnh cũng còn thiếu 6,09 m3/s mới đáp ứng được yêu cầu tiêu nước năm 2020.
Viêc đầu tư xây dựng thêm các công trình đầu mối tiêu nước và trạm bơm tiêu nội đồng với các phương án và quy mô như đã nêu ở mục 3.2.1 là rất cần thiết.
Cơ sở 2: Phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn phù hợp với chủ trương của Đảng và Nhà nước là đến năm 2020 về cơ bản nước ta trở thành nước công nghiệp
Như đã nêu ở các phần trước, hầu hết các công trình tiêu nước đã xây dựng trên địa bàn huyện Duy Tiên nói chung và lưu vực Yên Lệnh nói riêng chỉ có năng lực hoạt động với hệ số tiêu thiết kế từ 5 – 7 l/s/ha. Hệ số tiêu này và quy mô công trình tiêu đã xây dựng là phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế - xã hội của giai đoạn đó.
Hiện nay cả nước ta nói chung và lưu vực nghiên cứu nói riêng đang đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, phấn đấu đến năm 2020 về cơ bản Duy Tiên là huyện công nghiệp. Như vậy yêu cầu tiêu nước trong những năm gần đây và những năm sắp tới là rất lớn. Theo kết quả nghiên cứu của luận văn, hệ số tiêu thiết kế của lưu vực nghiên cứu lên tới 16,12 l/s/ha.
Như đã nêu, các công trình tiêu nước đã xây dựng đều không đủ năng lực để đáp ứng yêu cầu tiêu nước cả ở thời điểm hiện tại lẫn tương lai. Do vậy đề xuất xây dựng bổ sung thêm công trình tiêu nước mới cũng như cải tạo, nâng cấp các công trình tiêu đã có để tiêu đủ hệ số tiêu và lượng nước cần tiêu cho lưu vựu là cần thiết và tất yếu.
Cơ sở 3:Hiện trạng công trình thủy lợi của lưu vực nghiên cứu
1. Như đã nêu ở chương 1 và chương 2, công trình đầu mối tiêu của vùng nghiên cứu gồm trạm bơm Yên Lệnh và các trạm bơm Bảy Cửa 1,3. Công trình sau đầu mối của các trạm bơm này gồm hệ thống kênh mương, các công trình chuyển nước, cống điều tiết và các trạm bơm tiêu nội đồng. Các công trình này không chỉ được thiết kế với hệ số tiêu thấp mà chúng đều có thời gian làm việc dài từ 15 năm trở lên, thậm chí trên 30 năm nên phần lớn đều bị xuống cấp hoặc hư hỏng một phần (cả phần cơ điện lẫn công trình thủy công) nên hiệu suất làm việc không cao. Kênh mương bị bồi lấp, lấn chiếm, có quá nhiều loại vật cản làm biến dạng mặt cắt nên khả năng chuyển nước thâp, không đáp ứng được yêu cầu tiêu của lưu vực Yên Lệnh. Việc cải tạo nâng cấp các công trình đã có và đang còn có khả năng hoạt động được để chúng có thể vận hành ổn định trong vùng có hiệu suất cao và thay thế các công trình cũ đã bị hư hỏng nặng hoặc thiết bị quá cũ và lạc hậu bằng các công trình mới với công nghệ hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu tiêu nước là rất cần thiết.
2. Kênh A4-13 nguyên là trục tiêu tự chảy chính của lưu vực. Cùng với quá trình phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực, mực nước trên sông Châu Giang tại nơi nhận nước tiêu ngày một cao, không đáp ưng được yêu cầu tiêu tự chảy. Do vậy các trạm bơm Bảy Cửa 1, 3 lần lượt được xây dựng, lấy kênh A4-13 làm trục tiêu chính đưa nước về bể hút của các trạm bơm này. Khi năng lực tiêu của các trạm bơm Bảy Cửa không đáp ứng được yêu cầu tiêu nươc ngày càng cao của vùng nên năm 1999 trạm bơm Yên Lệnh được đầu tư xây dựng tiêu nước ra sông Hồng. Hai trạm bơm Bảy Cửa và trạm bơm Yên Lệnh cùng tiêu chung một lưu vực, cùng lấy kênh A4-13 làm trục tiêu chính và cùng hỗ trợ nhau để tiêu nước. Hiện trạng về năng lực tiêu nước của các trạm bơm đầu mối nói trên như đã nêu ở các phần trước không đáp ứng được yêu cầu tiêu. Do vậy việc đầu tư xây dựngbổ sung thêm công trình đầu mối tiêu để đáp ứng yêu cầu tiêu nước ngày càng cao là phù hợp với quy luật về sự phát triển.
3. Từ hiện trạng hai cụm công trình đầu mối tiêu nước ra hai sông khác nhau và tiêu chung một lưu vực nên hiệu quả tiêu nước của các công trình này không cao. Để phù hợp với quy trình quản lý vận hành khai thác công trình đầu mối tiêu và nâng cao hiệu quả tiêu nước, cần thiết phải xây dựng công trình điều tiết phân chia lưu vực tiêu của hai trạm bơm này.
4. Sau nhiêu thập kỷ xây dựng và phát triển, trên lưu vực tiêu của trạm bơm Yên Lệnh đã hình thành các vùng tiêu theo hai hướng tiêu khác nhau (ra sông Hồng và sông Châu Giang) và hình thành tiểu vùng tiêu động lực tiêu trực tiếp vào trục tiêu chính của 2 hệ thống trạm bơm này. Trước năm 2010 sông Châu Giang vẫn là sông chết nên năng lực tiêu nước và chuyển tải nước của sông này rất hạn chế. Trước thời điểm đó việc đầu tư xây dựng thêm công trình tiêu nước ra sông Châu Giang là không hợp lý cả về mặt quy hoạch cũng như về cơ sở khoa học. Từ năm 2010 khi sông Châu Giang được cải tạo, nạo vét, khoi thông và cống Tắc Giang nối sông Hồng với sông Châu Giang được xây dựng bằng nguồn vốn ADB 3 thì năng lực tiêu của sông Châu Giang hiện nay là rất lớn. Việc đầu tư xây dựng thêm công trình tiêu nước vào sông Châu Giang là hoàn toàn hợp lý và có tính khả thi rất cao.
Cơ sở 4: Đặc điểm tự nhiên của vùng nghiên cứu
Điều kiện tự nhiên nhất là đặc điểm địa hình có ý nghĩa rất quan trọng đến việc đề xuất giải pháp tiêu của lưu vực tiêu Yên Lệnh. Cụ thể như sau:
- Địa hình lưu vực Yên Lệnh có hướng dốc chủ yếu từ bắc xuống nam. Khu vực ven sông Châu Giang và đặc biệt là vị trí tiếp nhận nước của kênh A4-13 ra sông là nơi thấp nhất. Sông Châu Giang mới được cải tạo, nâng cấp có khả năng tiếp nhận nước tiêu rất lớn. Kênh A4-13 nguyên là sông tự nhiên chảy xuống sông Châu Giang được cải tạo thành trục tiêu chính của vùng. Bởi vậy biện pháp tiêu tự chảy ra sông Châu Giang qua cống A4-13 khi mực nước sông tại nơi nhận nước tiêu thấp hơn mực nước cần duy trì trong đồng và biện pháp xây dựng thêm trạm bơm tiêu nước ra sông Châu Giang khi biện pháp tiêu tự chảy không đáp ứng được là phù hợp với điều kiện tự nhiên của lưu vực.
- Khu vực xây dựng trạm bơm Yên Lệnh nằm ven đê sông Hồng tuy không phải là nơi có địa hình thấp nhất nhưng lại là nơi rất gần trục chính tiêu A4-13 và chênh lệch cao độ địa hình không đáng kể. Việc chuyển nước từ kênh A4-13 đến trạm bơm Yên Lệnh là thuận lợi. Mặt khác, khu vực này có điều kiện mặt bằng rộng, thuận lợi cho bố trí tổng thể công trình đầu mối. Vì thế lựa chọn vị trí xây dựng công trình đầu mối tiêu của trạm bơm Yên Lệnh để tiêu ra sông Hồng là phù hợp.
- Kết quả nghiên cứu khảo sát thực địa vùng nghiên cứu cho thấy phần lớn các ao hồ tự nhiên đang được nhân dân sử dụng để nuôi cá đều tập trung ở khu vực gần công trình đầu mối trạm bơm Yên Lệnh và các trạm bơm Bảy Cửa. Phần lớn diện tích trồng lúa thường xuyên bị úng ngập cho năng suất kém của vùng tiêu cũng tập trung ở khu vực này. Do vậy lựa chọn giải pháp cải tạo các ao hồ, ruộng trũng ở khu vực này thành hồ điều hòa để giảm nhẹ hệ số tiêu và cải thiện điều kiện môi trường cho lưu vực tiêu Yên Lệnh là hoàn toàn phù hợp.