III. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.1.Phương pháp lựa chọn giải pháp cấp nước tưới
3.1.1.1. Khái quát chung
Sau hơn 40 năm hoạt động mặc dù đã được bổ sung và hoàn chỉnh tu bổhàng 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 thuỷvăn có nhiều biến đổi, cơ cấu cây trồng cũng thay đổi, yêu cầu tưới, tiêu nâng cao hơn trước. Hơn nữa, từnăm 1990 hồHoà Bình đưa vào vận hành đã làm thay đổi đáng kể chếđộ dòng chảy của toàn hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình cảtrong mùa lũ lẫn mùa kiệt. Vì vậy việc xem xét lại toàn bộ qui hoạch thuỷ lợi của huyện Lương Tài 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 cho huyện Lương Tài nằm trong hệ thống Nam Đuống nói chung. Tính toán thủy lực các phương án cấp nước 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 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 có thểứng dụng trong hầu hết các nghiên cứu về quản lý và phát triển nguồn. Mô hình MASTER ứng dụng trong nghiên cứu quy hoạch cho vùng hạlưu 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. MIKE BASIN với giao diện ArcView GIS là một mô hình mô phỏng nguồn nước lưu vực sông.
MIKE BASIN đòi hỏi với một số lượng số liệu không nhiều, với các mô đun tính toán đơn giản đểđưa ra các kịch bản tính toán các biến đổi của các đặc trưng dòng chảy theo không gian và thời gian, xác định các nhu cầu dùng nước, vận hành hồ chứa đa mục tiêu, công trình chuyển nước và đánh giá chất lượng nước. Tại 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 (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 nước kiểm nghiệm. Trong nghiên cứu này sử dụng mô hình MIKE 11 để xác định chế độ cấp nước tướicủa vùng Nam Thái Bình.