a. Cở sở lý luận:
Dựa vào quỏ trỡnh mực nước triều lờn xuống với mực nước trong đồng. Khi mực nước ngoài lờn và cõn so với trong đồng là mở cống lấy nước. Tuy nhiờn trong vụ Đụng xuõn trờn hệ thống thủy lợi Xuõn Thủy diễn ra 2 quỏ trỡnh lấy nước khỏc nhau. Trờn triền sụng Hồng việc lấy nước chịu ảnh hưởng mặn, trờn triền sụng Ninh hầu như ớt chịu ảnh hưởng mặn do vậy việc lấy nước thuận lợi hơn rất nhiều. Quỏ trỡnh lấy nước của cỏc cống trờn hai triền sụng này được mụ tả như sau:
+ Quỏ trỡnh lấy nước trờn triền sụng Hồng:
Hỡnh 5: Đường mực nước tại cống lấy nướctrờn triền sụng Hồng Khi thuỷ triều dõng lờn mức ZA thỡ bắt đầu mở cống lấy nước. Mực nước phớa đồng được tăng từ Zmin tới Zmax. Ứng với mực nước đỉnh triều Zc là thời điểm tưới thuận lợi nhất xong trong vụ Đụng Xuõn trờn sụng Hồng tại hệ thống thủy nụng Xuõn Thủyứng với thời điểm triều lờn cao nhất cũng là lỳc mặn lờn cao nhất do vậy cống chỉ mở được đến khi mực nước ngoài sụng lờn cao tới một độ cao nhất định (ứng với mặn giới hạn lấy vào 0,8%o) là bắt đầu đúng cống (tưới lỳc cõn lờn). Hoặc khi thủy triều rỳt xuống đến một độ cao (ứng với mặn rỳt ruống 0,8%o) là mở
Zmax Zmin MN giới hạn t1 t2 A C D C’ D’ B A Zđ Zsi~ti Đường quỏ trỡnh MN trong đồng trong thời gian lấy nước tự chảy
78
cống lấy nước cho đến khi nước cõn so với mực nước trong đồng thỡ đúng (tưới lỳc cõn rũng).
Nhưvậy thời gian lấy nước tự chảy trong một chu kỳ triều như sau:
Khi thuỷ triều dõng lờn mức ZA(bằng cao trỡnh mực nước yờu cầu thấp nhất cần duy trỡ ở trong đồng) thỡbắt đầu mở cống lấy nước. Sau một khoảng thời gian t1 kể từ lỳc bắt đầu mở cống đến thời điểm mực nước sụng dõng lờn cao trỡnh giới hạn(tại vị trớ C ) và mực nước trong đồng đồng được tăng từ Zmintới ZC’cống phải đúng lại.
Mực nước sụng sau khi đó đạt đến cao độ đỉnh Zđ thỡ bắt đầu hạ dần xuống. Khi mực nước triềuhạ xuống đến cao trỡnh giới hạn(tại vị trớ D cú độ mặn đo được 0,8%o) thỡ cống tiếp tục mở để lấy nước vào đồng. Trong khoảng thời gian t2 kể từ lỳc mở cống để tiếp tục lấy nước đến thời điểm mực nước ngoài sụng hạ thấp xuống tới điểm B (tương ứng với Zmax ở trong đồng) và mực nước ở trong đồng tiếp tục tăng từ cao trỡnh ZC’ đến Zmaxthỡ cống phải đúng lại.
Thời gian lấy nước tự chảy t = t1 + t2.
Đường quỏ trỡnh mực nước trong đồng trong thời gian lấy nước tự chảy là AC’D’BA.
79
+ Quỏ trỡnh lấy nước trờn triền sụng Ninh Cơ:
Hỡnh 6: Đường mực nước tại cống lấy nước trờn triền sụng Ninh
Khi thuỷ triều dõng lờn mức ZA thỡ bắt đầu mở cống lấy nước. Mực nước phớa đồng được tăng từ Zmin tới Zmax. Do hệ thống cỏc cống tưới trờn triền sụng Ninh Cơ ớt chịu ảnh hưởng mặn nờn ứng với mực nước đỉnh triều Zc là thời điểm tưới thuận lợi nhất.
Khi mực nước ngoài sụng hạ xuống bằng mực nước max trong đồng thỡ cống đúng lại.
Quỏ trỡnh lấy nước được thực hiện từ điểm A(ZA, tA) đến điểm B(ZB, tB) và thời gian lấy được nước là t.
- Trị số ZSi ~ ti được xỏc định từ tài liệu mụ hỡnh triều thiết kế.
- Cỏc trị số ZA, ZB được xỏc định phụ thuộc vào cao trỡnh ruộng đất khu tưới và kinh nghiệm quản lý.
ZB ≤ Zmax ZA ≥ Zmin
- Thời gian lấy nước được xỏc định từ tài liệu của mụ hỡnh triều thiết kế với cỏc trị số ZA, ZB đó biết (t là thời gian lấy từng ngày của từng con triều).
Zmax Zmin t A B Zđ Zsi~ti Đường quỏ trỡnh MN trong đồng trong thời gian lấy nước tự chảy
ZA
80
- Trị số Zmax, Zmin phớa đồng được xỏc định căn cứ vào cỏc trị số trong cụng thức tưới tăng sản
b) Cụng thức xỏc định tổng lượng nước cống lấy được
∑Wkni= ∑Wci = ε.ϕ. ∑b.h. 2g(Zt−Zh). ti (2.37) Trong đú:
ε: Hệ số co hẹp
ϕ: Hệ số thuỷ lực (được xỏc định bằng thực nghiệm ϕ = 0.95ữ1.0) Sơ bộ chọn ε.ϕ = 0.87
∑b: Tổng bề rộng của cỏc cống tớnh toỏn cú cựng cao trỡnh đỏy. h : Chờnh lệch mực nước hạ lưu và đỏy cống
Zđ: Cao trỡnh đỏy cống tớnh toỏn t : Thời gian tưới
Zt, Zh: Cao trỡnh mực nước thượng, hạ lưu cống được xỏc định dựa vào mực nước trước và sau cống trong mỗi giờ tưới.
ZTC: Cao trỡnh mực nước trước cống được xỏc định bằng mực nước sụng trong thời đoạn tớnh toỏn.
ZSC: Mực nước sau cống được xỏc định theo cụng thức ZSC = A0 + ho + ∑l.i +∑Ψi
Trong đú:
A0: Cao trỡnh mặt ruộng tại điểm bất lợi phổ biến nhất đối với từng cống trong từng vựng.
ho : Lớp nước trung bỡnh trờn mặt ruộng
81
i: Độ dốc đường mặt nước từ điểm A0 đến cống tưới (lấy gần đỳng theo độ dốc đỏy kờnh)
∑l.i: Tổng tổn thất dọc đường từ điểm A0 đến cống
∑Ψi: Tổng tổn thất cục bộ từ mặt ruộng xuống kờnh tiờu và qua cỏc cụng trỡnh trờn kờnh.
Đỏnh giỏ về khả năng tưới nước của cỏc cống trong từng vựng như sau:
- Nếu ΔW ≥ 0 → Năng lực hoạt động của cỏc cống đó cú đỏp ứng được yờu cầu tưới của khu vực.
- Nếu ΔW < 0 → Năng lực hoạt động của cỏc cống đó cú chưa đỏp ứng được yờu cầu của vựng, cần phải cú giải phỏp bổ sung thờm cụng trỡnh tưới nõng cao năng lực tưới của cụng trỡnh.
2.5.2.3. Tài liệu tớnh toỏn
a. Tài liệu thủy văn:
- Đường quỏ trỡnh mực nước tại cỏc cửa cống trong thời đoạn 10 ngày thỏng 2 (từ ngày 07-17/2/2013) tương đương với tần suất P = 85% được dựng trong tớnh toỏn khả năng cấp nước của cỏc cống. Xem phụ lục tớnh toỏn thủy lực từ 2.12 đến phục lục 2.22.
b. Tài liệu thủy nụng:
- Nhu cầu sử dụng nước của cỏc vựng trong hệ thống trong thời đoạn 10 ngày thỏng 2 theo cỏc phương ỏn hiện trạng và tương lai năm 2020.