Bài giảng thi nâng bậc dành cho công nhân thủy nông công nhân quản lý hệ thống công trình thủy lợi

BAØI 5 ÑO NÖÔÙC TREÂN HEÄ THOÁNG THUÛY NOÂNG PHAÀN THÖÙ HAI COÂNG TAÙC QUAÛN LYÙ NÖÔÙC BAØI 6 ÑO NÖÔÙC TREÂN HEÄ THOÁNG THUÛY NOÂNG I MUÏC ÑÍCH, YEÂU CAÀU Nhaèm muïc ñích phuïc vuï cho coâng taùc phaân phoái, ñieàu tieát nöôùc ( Löu löôïng, Möïc möôùc ) cho caùc ñôn vò duøng nöôùc phuø hôïp theo keá hoaïch, ñuùng yeâu caàu, choáng laõng phí Vì coù nhieàu tröôøng hôïp nguoàn nöôùc khoâng thieáu nhöng vieäc ño nöôùc vaø ñieàu tieát khoâng toát daãn ñeán cuøng luùc nhieàu nôi thöøa nöôùc gaây laõng.

PHẦN THỨ HAI CÔNG TÁC QUẢN LÝ NƯỚCBÀI 6 : ĐO NƯỚC TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG

I - MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU :

- Nhằm mục đích phục vụ cho công tác phân phối, điều tiết nước ( Lưulượng, Mực mước ) cho các đơn vị dùng nước phù hợp theo kế hoạch, đúngyêu cầu, chống lãng phí Vì có nhiều trường hợp nguồn nước không thiếunhưng việc đo nước và điều tiết không tốt dẫn đến cùng lúc nhiều nơi thừanước gây lãng phí, có nơi thiếu nước hạn giả tạo

- Tích luỹ được các tài liệu, phân tích hiệu suất việc tưới nước đối vớitiềm năng sản xuất nông nghiệp

- Điều tiết được Q, H theo đúng năng lực vận chuyển của kênh mươngvà công trình

- Tính được lượng nước tổn thất, xác định hệ số lợi dụng kênh mươngphục vụ cho việc lập kế hoạch dùng nước cũng như nghiên cứu biện pháp mởrộng hệ thống

* Hệ thống trạm đo nước bao gồm : Đo nước đầu nguồn, cống đầu mối,đầu kênh chính, kênh nhánh, điểm tập trung tiêu nước… và các trạm đo nướcchuyên dùng phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học

II- CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NƯỚC:

1- Đo nước bằng các công trình thủy nông :

a- Tính toán thủy lực đập tràn : ( tham khảo thêm trong Qui phạm tính

toán thủy lực đập tràn.)

- Khái niệm : Đập tràn là vật kiến trúc ngăn dòng chảy không áp, tạo

cho dòng chảy tràn qua đỉnh gọi là đập tràn

- Các đại lượng & kí hiệu đập tràn : ( hình vẽ)

Chiều rộng đập tràn là chiều dài đoạn tràn nước , kí hiệu : b

Chiều rộng của ngưỡng ( hay đỉnh ) – Kí hiệu 

- Phân loại đập tràn :

 Phân theo hình dạng cửa tràn :

- Đập tràn cửa chử nhật

- Đập tràn cửa tam giác

- Đập tràn cửa hình thang

- Đập tràn cửa tròn

- Đập tràn cửa parabol

- Đập tràn cửa nghiêng

 Phân theo hình dạng và kích thước mặt cắt ngang của thân đập :

+ Đập tràn thành mỏng : Khi chiều dày đỉnh đập  0,67 H và lớp nước

sau khi rơi xuống hạ lưu tách khỏi đập

+ Đập tràn mặt cắt thực dụng : Khi chiều dày đỉnh đập 0,67H    (2

–3)H

+ Đập tràn Đỉnh rộng : Khi chiều dày đỉnh đập ảnh hưởng đến làn nướctràn nhưng không lớn : (8-10)H    (2 –3)H

Nếu   (8 -10)H, không coi là đập tràn mà là một đoạn kênh dẫn

(Hình vẽ minh hoạ)

 Phân loại theo hình dạng ngưỡng tràn trên mặt bằng (tuyến đập):

+ Ngưỡng tràn trên mặt bằng có dạng đường thẳng (đập tràn thẳng, đậptràn xiên, đập tràn bên)

+ Ngưỡng tràn trên mặt bằng không phải là đường thẳng : Đập trànhình gãy khúc, hình cong, đập tràn khép kín (kiểu giếng)

Phân loại theo ảnh hưởng của mực nước hạ lưu : Đập tràn ngập, đậptràn không ngập

Ngoài ra đập tràn cửa chử nhật còn phải căn cứ vào quan hệ giữa chiềudài tràn nước với chiều rộng lòng dẫn ở thượng lưu  Đập tràn không có cohẹp bên và đập tràn có co hẹp bên

- Chế độ chảy :

+ Chảy không ngập : Khi mực nước hạ lưu thấp hơn so với đỉnh đập

hoặc cao hơn nhưng chưa ảnh hưởng đến hình dạng làn nước tràn và khả năngtháo nước của đập

+ Chảy ngập : Khi mực nước hạ lưu cao hơn so với đỉnh đập và có ảnh

hưởng đến hình dạng làn nước tràn và khả năng tháo nước của đập (hạ lưungay phần đập tràn nước chảy êm) Nếu cả hai hoặc một trong hai điều kiệntrên không thỏa mãn  chảy không ngập

a-1 Tính lưu lượng qua đập tràn thành mỏng :

( thường là các đập dâng, điều tiết đóng mở bằng ván phai )

 < 0,67 H

đập tiêu chuẩn).

Tính theo công thức:

g b m

Trong đó: motc là hệ số lưu lượng của đập tiêu chuẩn trong trường hợp

P1  0,5H và H  0,1 ; thì motc xác định theo công thức sau:

1 054 , 0 402 , 0

P

H

- b : bề rộng tràn nước (bề rộng của cửa) (m)

- g : gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2

- H : cột nước tràn, H đo tại m/c 0 - 0 trước đập L =(3-:-5)H.(m)

- H0: Cột nước thượng lưu có kể đến lưu tốc tới gần

H0 = H + 2g. V0 2 trong đó V0 là lưu tốc tới gần

(ván phai đang có từ đáy đập đến tấm trên cùng) P 1 = P=1m,  =0,08m và B =

b, đo được chiều sâu nước hạ lưu h H = 0,5m, cột nước tràn trên đỉnh ván H = 0,3 m

Ta có:B=b= 2 m  Đập không co hẹp bên.

 =0,08m < 0,67H = 2,01 m  đập tràn thành mỏng

3 , 0 054 , 0 402 ,

1 

A + 0,0027H  0 , 030 B B b

(5-4)

55 , 0 1

B = 4 m > b = 2m  Đập có co hẹp bên.

 = 0,08 m < 0,67 H = 2,01  Đập tràn thành mỏng.

P = P 1 = 1 m > h H = 0,5 m  Đập chảy tự do.

Lưu lượng qua đập được tính theo công thức.

Vậy Q = 0,402 2 2 9,81.0,33/ 2 = 0,585 m3/s

Ví dụ 2: Tính lưu lượng tháo qua đập, có bề rộng thượng lưu B = 20m,

nước chảy qua 5 cửa b = 2m, chiều cao ván phai P1 = P = 1m, bề dày ván phai(chiều rộng đỉnh đập)  = 0,08 m, đo được cột nước tràn H = 0,4m, cột nước hạlưu hH = 0,6m

Ta có : B = 20m > b5 x210m  Đập có co hẹp bên.

 = 0,08 m < 0,67 H = 0,268 m  Đập tràn thành mỏng.

Và : h H = 0,6m P 1m ;  Đập chảy tự do.

Nên là đập tràn thành mỏng, chảy tự do, có co hẹp bên, áp dụng công thức.

* Công thức tổng quát : Q = m.b 2g H 0 3/2 (5-6)

- g : Gia tốc trọng trường ( 9,81 m/s2 )

- H0 : Cột nước thượng lưu có kể đến lưu tốc tới gần,

H0 = H + 2g. V0 2 , V0 : Lưu tốc tới gần

- m : hệ số lưu lượng Hệ số m phụ thuộc vào hình dạng củacữa vào theo bảng sau :

Hệ số lưu lượng m của đập tràn đỉnh rộng

TT Tính chất thu hẹp cữa vào Hệ số m

1 Cữa vào rất không thuận, mức độ thu hẹp rất lớn , đầu đập nhô ra

thượng lưu.

0,30 – 0,31

2 Cữa vào không thuận, ngưỡng đập vuông cạnh, mố bên vuông góc

3 Cữa vào tương đối thuận, ngưỡng tròn hoặc bạt góc, có tường cánh

hn : Chiều cao ngập nước tính từ đỉnh đập đến mực nước hạ lưu

n : hệ số lưu tốc , phụ thuộc vào điều kiện ngập

(Hệ số n, thường từ 0,81 đến 0,99 Khi Ho hn  0,85 thì n = 0,78 )

* Công thức tính lưu lượng chảy dưới cửa van : ( tham khảo )

- Mặt cắt chử nhật : Q =  a b  g H ( 0  ) a (5-9)

Trong đó :

-  : Hệ số co hẹp bên

-  : Hệ số ngập

-  : Hệ số lưu lượng

(thông số kỹ thuật tham khảo thủy lực tập II)

a- 3 Tính lưu lượng qua đập tràn thực dụng :

Công thức tổng quát : Q = n  m.b 2g H03/2 (5-11)

Trường hợp chế độ chảy không ngập :

Trong đó :

b : Chiều rộng một khoang đập

b : Tổng chiều rộng tràn nước của đập

m : hệ số lưu lượng ( m = 0,35 ÷ 0,48)

 : Hệ số co hẹp ngang phụ thuộc hình dạng cữa vào của mố trụ, mốbên (Tham khảo Thủy lực tập III)

n : Hệ số ngập Phụ thuộc mực nước hạ lưu so với ngưỡng đập ( Thamkhảo Thủy lực tập III)

b- Tính toán thủy lực cống:

b-1 Lưu lượng qua cống ngầm :

- Cống có thể là vuông, chữ nhật hoặc hình

tròn chịu áp lực của đất xung quanh & áp lực nước Chế độ thủy lực trongcống là chảy có áp hoặc bán áp

Trong đó: Zo: chênh lệch mực nước tính toán thượng hạ lưu

Ho : Cột nước thượng lưu có kể lưu tốc đến gần

Ho = H +2.v g2

 : Diện tích cữa ra cữa cống (a × b) – Nếu tròn : 2

4

d



 : Hệ số lưu lượng của cống ( Tham khảo GTTL Tập III)

(Xem tính toán thủy lực cống tập II - thủy lực)

b-2 Chảy dưới tấm chắn cữa cống :

Là dòng chảy qua cống không có trần hoặc vòm tiếp theo cống là lòngdẫn hở

*Sơ đồ chảy dưới tấm chắn phẳng :- Chảy tự do :

hc hc” =hh

C

Trong đó : là diện tích mặt cắt co hẹp có độ sâu bằng hc

Với cống có mặt cắt chữ nhật thì : Q = bh c 2g(H o  h c) (5-15)

 : hệ số lưu lượng phụ thuộc vào hình dạng và mức độ thu hẹp cữavào từ 0,85 đến 1

 : hệ số co hẹp đứng phụ thuộc vào độ mở a và chiều sâu cột nướctrước cống  =f(

0

a

H ) tra bảng 1 – 16 trang 92 thủy lực tập 2

* Chảy dưới tấm chắn hình cung :



b-3 Lợi dụng một số công trình thủy công để đo nước :

* Phân loại : ( hình vẽ )

Sơ đồ loại 1

Sơ đồ loại 2

Sơ đồ loại 3

Sơ đồ loại 4

Loại I :Chảy thoáng kiểu hở mặt cữa van phẳng thẳng đứng loại này

theo tính chất của mặt cắt có thể chia làm 3 tổ

-Tổ 1 :Cữa lấy nước kiểu hở mặt cắt hình chữ nhật, chiều rộng cữa vanbằng chiều rộng cữa vào, đáy bằng sau cống không có nguỡng

Tổ 2 :Cữa lấy nước kiểu hở mặt cắt hình chữ nhật, chiều rộng thâncống lớn hơn chiều rộng cữa vào, đáy bằng sau cống không có nguỡng

Tổ 3 : Cữa lấy nước kiểu hở mặt cắt cống thay đổi sát sau cữa cống, cóngưỡng và chiều cao ngưỡng trong phạm vi từ 30 – 40 cm.

Loại II :Cửa lấy nước kiểu cống ngầm chảy thoáng , cữa van phẳng

thẳng đứng có mặt cắt hình chư nhật, ở sau cữa van không thể đặt thiết bị đonước

Loại III : Cửa lấy nước kiểu đường ống ngầm, có van phẳng mặt cắt

hình tròn Loại công trình này dựa theo tường cánh trước cữa vào và hình thứccửa van có thể chia thành hai tổ

Tổ 1 :Có tường cánh hình vặn vỏ đỗ và tường cánh thẳng vuông góchoặc hình chữ bát và có cữa van phẳng kiểu thẳng đứng

Tổ 2 :Cửa vào của cửa lấy nước kiểu ống ngầm tường cánh dốc theochiều dốc mái kênh và cửa van nằm nghiêng

Loại IV : Cống có nhiều cửa, cửa van phẳng thẳng đứng và dựa theo sự

khác nhau của trụ pin và đáy cống mà có thể phân chia thành 3 tổ :

Tổ 1 : Giữa các cửa vào có trụ pin ngắn, đáy cống bằng không cóngưỡng

Tổ 2 : Giữa các cửa có trụ pin, sát sau cửa cống có ngưỡng

Tổ 3 : Giữa các cửa có trụ pin dài, đáy cống bằng, không có ngưỡng

Loại V : Công trình có cửa van hình cung.

Hình thức tường cánh của các loại công trình nói trên có ảnh hưởng đến dòng chảy qua công trình, tổng quát lại có thể chia thành 4 nhóm như hình vẽ sau :

Nhóm 1 :Tường xoắn vỏ đỗ (hoặc hình chóp)

Nhóm 2 : Tường vuông góc thẳng đứng

Nhóm 3 : Tường chữ bát thay đổi theo mái kênh

Nhóm 4 :Tường song song thay đổi theo mái kênh

* Trạng thái chảy :

Trạng thái chảy qua công trình thay đổi khá phức tạp và phụ thuộc vàosự thay đổi mực nước thượng hạ lưu công trình Có thể phân thành 5 loại nhưsau :

- Chảy tự do cửa van mở hết – mặt nước không tiếp xúc với đường viềndưới của cửa van.Tỉ số giữa chiều sâu mực nước hạ lưu và chiều sâu mực

mặt nước hạ lưu cao hơn đỉnh ngưỡng

- Chảy tự do, cửa van mở không hết mặt nước tiếp xúc với đường viềndưới của cửa van Mặt nước trong cống sau cửa van nhỏ hơn độ mở cửa van(h1<hs)

- Chảy ngập, cửa van mở không hết mặt nước tiếp xúc với đường viềndưới của cửa van Mặt nước trong cống sau cửa van lớn hơn độ mở cửa van(h1>hs)

- Chảy ngập có áp : Mực nước hạ lưu ngập cửa ra của cống ngầm.Trong trường hợp này độ mở cửa cống lớn hơn hoặc nhỏ hơn đường kính cống ngầmđều có thể xuất hiện Trong hệ thống tưới thực tế loại này rất thường gặp (hH > a)

Sơ đồ của năm loại chảy nói trên xem hình vẽ sau :

h H 0,7

a ) chảy tự do cửa van mở hết

b ) chảy ngập cửa van mở hết

c ) chảy tự do cửa van mở không hết

d ) chảy ngập cửa van mở không hết

e ) chảy ngập có áp

2- Tính lưu lượng dòng chảy trong kênh :

Trong phần này ta nghiên cứu về dòng chảy không áp ổn định đều:

a- Khái niệm : Dòng chảy ổn định đều trên kênh hở Là dòng chảy

có lưu lượng, các yếu tố thủy lực và hình dạng mặt cắt kênh không đổi theo

thời gian và dọc theo chiều dài dòng chảy

Muốn có dòng chảy không áp ổn định đều trên kênh hở cần thoả mãncác điều kiện sau :

- Lưu lượng không đổi theo thời gian và dọc theo dòng chảy

- Mặt cắt ướt không đổi về hình dạng và về diện tích

- Độ dốc kênh không đổi i = Const

Một trong các yếu tố nói trên không thỏa mãn thì dòng chảy trên đoạnkênh đó trở thành dòng chảy không đều

b- Công thức tính lưu lượng :

Tính lưu lượng dòng chảy đều trong kênh hở bằng công thức Sedi :

Trong đó :

Q : Lưu lượng dòng chảy trong kênh , đơn vị m3/s hoặc l/s

 : Diện tích mặt cắt ướt được tính (m2)

i : Độ dốc đáy kênh.

 : Diện tích mặt cắt ướt

 : Chu vi ướt

Trong đó đối với kênh mặt cắt hình thang :

h : Chiều sâu nước trong kênh

b : Chiều rộng đáy kênh

m : Hệ số mái kênh

R n

n : Hệ số nhám lòng kênh, đối với kênh đất bình thường n = 0,025

Hệ số Sê di cũng có thể tra bảng theo R, n (Phụ lục 4-4 sách thủy lực

tập 1)

Hình vẽ đặc trưng mặt cắt ngang kênh

h

b

0,025; chiều sâu nước trong kênh đo được là h= 1,2m

Bài giải:

Ứng dụng công thức Sedi :

Ri c

Q  (m3/s)



Có R, n tra baÛng theo Maninh được c = 37

* Chọn mặt cắt đo : Chọn 2 mặt cắt đầu cuối của đoạn đo phao.

Mặt cắt đo được chọn ở các đoạn kênh thẳng, độ dốc đều, dòng chảyổn định, mặt cắt đo phải bố trí vuông góc với hướng dòng chảy

Vị trí thả phao đo trên chiều rộng mặt nước :

+ Kênh nhỏ có B mặt nước 2  5 m thì bố trí 2  3 vị trí đo phao

+ Kênh lớn có B mặt nước từ 5  15 m bố trí 4  5 vị trí đo phao

* Đo diện tích mặt cắt ướt :

Diện tích mặt cắt được đo bằng thước đo dây dọi hoặc máy đo sâu hồiâm

Diện tích mặt cắt được xác định như sau :

2

c d tb





  

Trong đó : tb - Diện tích mặt cắt ướt trung bình của đoạn kênh chọn

đo phao (m2)

đ - Diện tích mặt cắt ướt đầu đoạn đo phao (m2)

c - Diện tích mặt cắt ướt cuối đoạn đo phao (m2)

* Đo phao :

+ Vị trí ném phao phải cách mặt cắt đầu từ 10  15 m

+ Trong đoạn đo phao không được có chướng ngại vật

+ Dùng đồng hồ bấm giây để xác định thời gian phao trôi

Vận tốc phao tính theo công thức sau :

Vtb =

tb t

L

(m/s)

Trong đó : L – Chiều dài của đoạn kênh đo phao (m)

ttb – Thời gian trôi trung bình của các lần đo phao (giây)

Vtb – Vận tốc trung bình của dòng chảy trong kênh

- Tính lưu lượng :

Q = Kphao  Vtb  tb (m3/s)

Trong đó : Kphao - Hệ số phao (Kphao = 0,8  0,9)

b- Đo máng :

* Máng đo nước tam giác : Được sử dụng đo với lưu lượng từ 1  68

l/s với độ chính xác tương đối cao

Máng đo nước hình tam giác

Lưu lượng nước chảy qua máng tam giác ( với loại có góc ở đỉnh là

90o ) được tính theo công thức :

Trong đó : h - Cột nước tràn thượng lưu máng (m)

* Máng đo nước hình thang :

Được sử dụng đo lưu lượng từ 5  10.000 l/s

P

P

(Máng đo nước hình thang)

- Lưu lượng nước chảy qua máng hình thang được xác định như sau :+ Trạng thái chảy tự do :

Trong đó : B - Chiều rộng đáy máng (m)

M - Hệ số Khi vận tốc dòng chảy tiến gần

Vo < 0,3 m/s thì M = 1,86Khi Vo > 0,3 m/s thì M = 1,90

b- Đo lưu lượng bằng máy đo lưu tốc :

* Chọn mặt cắt đo và bố trí đường thuỷ trực :

Mặt cắt đo được chọn ở các đoạn kênh thẳng, độ dốc đều, dòng chảyổn định, mặt cắt đo phải bố trí vuông góc với hướng dong chảy

Trên mặt cắt bố trí các đường thuỷ trực :

+ Kênh nhỏ có chiều rộng mặt nước từ 1,5  5 m thì bố trí 3  5 thuỷtrực

+ Kênh lớn có B mặt nước từ 5  15 m bố trí 5  9 thuỷ trực

H

BL

D

h H

- Quan trắc mặt cắt :

Chiều sâu đường thuỷ trực có thể dùng thước đo sâu để xác định Diệntích mặt cắt được đo bằng thước đo dây dọi hoặc máy đo sâu hồi âm

- Đo lưu tốc :

Trên 1 đường thuỷ trực bố trí một số điểm để đo lưu tốc điểm Căn cứvào các lưu tốc bình quân của đường thuỷ trực Vtt

+ Nếu chọn 1 điểm đo :

Vtt = Vđo + Nếu chọn 2 điểm đo (h < 0,5 m ) : Đo tại các vị trí 0,2 h và 0,8 h( với h là chiều sâu đường thủy trực ) và xác định các lưu tốc điểm V0,2 , V0,8

Vtt =

2

8 , 0 2 ,

0 V

Nếu chọn 3 điểm đo ( h ≥ 0,5 m ) :

Tại các vị trí 0,2 h , 0,6 h và 0,8 h

4

1

8 , 0 6 , 0 2 ,

chiều sâu nước lớn hơn 1 m thì nên chọn 2 hoặc 5 điểm đo

q3 = 21 ( Vtt2 + Vtt3 )  3

q4 = 32 Vtt3  4 Lưu lượng nước chuyển qua mặt cắt :

Q = q 1 + q 2 + q 3 + q 4 .

BÀI 7 : TỔN THẤT NƯỚC TƯỚI – PHƯƠNG PHÁC XÁC ĐỊNH.

I – VẤN ĐỀ TỔN THẤT NƯỚC TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG :

Phần này tập trung nghiên cứu tổn thất nước tưới trên hệ thống kênhmương , ( Lượng nước tổn thất ở hồ chứa đề cập ở phần sau )

Ta biết, ngoài lượng nước tham gia phục vụ tưới, lượng nước trện hệthống kênh mương còn bị tiêu hao một phần đáng kể vô ích, như thấm, bốchơi, rò rỉ, trong đó lượng nước rò rỉ nguyên nhân chính là do chủ quan trongquản lý cũng như chất lượng công trình ta hoàn toàn có thể khắc được

Lượng nước thấm do các nguyên nhân :

- Tình hình đất đai, địa chất, địa chất thủy văn mực nước ngầm

- Tình hình phân bố hệ thống kênh mương, chiều dài, mặt cắt kênh,biện pháp chống thấm

- Tình hình quản lý, phân phối nước tưới, và lưu lượng trên kênh

Xác định được nguyên nhân & lượng nước tổn thất hệ thống kênhmương, giúp ta chủ động lập kế hoạch sử dụng nguồn nước hợp lý, khai tháchiệu quả hệ thống thủy nông cũng như qui hoạch cải tạo hoàn thiện hệ thốngtrong quá trình khai thác

II- BIỂU THỊ LƯỢNG NƯỚC THẤM CỦA KÊNH & PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH :

1- Phương pháp biểu thị :

a- Lưu lượng tổn thất đơn vị

Lưu lượng tổn thất đơn vị ( kí hiệu là S), là lưu lượng tổn thất trên một

km chiều dài kênh

L (km)

Q đầu = Q cuối + Q tổn thất (6-1)Trong đó :

- Qcuối : Lưu lượng cuối đoạn kênh (1/s)

- Qtổn thất : Lưu lượng tổn thất trên đoạn kênh đó (1/s)

S = 10 A Q 1-m (6-3)

A, m : Các hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất tuyến kênh điqua ( tra bảng số 4 TCVN)

Q : Lưu lượng nước trong kênh (m3/s)

 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc lưu lượng trong kênh, chiều sâu mựcnước ngầm Xác định theo phụ lục 5 TCVN ( = 0,82 ÷ 0,94)

b- Phương pháp biểu thị bằng hệ số lợi dụng kênh mương (  ):

b -1- Hệ số lợi dụng nước đoạn kênh :

đoạn = Qcu Qdâuơi (6- 4)

Trong đó: đoạn : Hệ số lợi dụng nước đoạn kênh

Qcuối : Lưu lượng cuối kênh (m3/s)

Qđầu : Lưu lượng đầu kênh (m3/s)

b-2 Hệ số lợi dụng nước đường kênh :

đường = 1

âu

i n i





các kênh nhánh cấp dưới (m3/s)

b- 3 Hệ số lợi dụng nước hệ thống kênh :

hệ = Qdâu moi Qtc = Wr W = 1

n

i i i i

Trong đó : - Qtc : Lưu lượng Thực cần của hệ kênh Qtc = q.F

- q : Hệ số tưới (l/s.ha)

- F : Diện tích tưới của hệ kênh ( ha)

Hoặc theo công thức : hệ =  kc  cấp1  cấp2  cấp cuối 6-7)

- Xác định hệ số lợi dụng khi Q thay đổi :

Trên một hệ thống kênh mương hay một đường kênh , tương ứng với

một giá trị của lưu lượng ( Q ) thì có một hệ số  Khi lưu lượng Q thay đổi thì trị số  cũng thay đổi theo , được xác định theo công thức sau :

tc

q

q Q

Q  

 : hệ số lợi dụng khi Q chưa thay đổi.

 : hệ số lợi dụng khi lưu lượng thay đổi (Qđ ) Tra bảng 6 TCVN

4118 – 85

m : Chỉ số ngấm của đất ( tra bảng)

( Phần này sẽ đề cập cụ thể trong bài Lập kế hoạch dùng nước )

2- Phương pháp xác định lượng nước tổn thất của kênh :

a- Công thức kinh nghiệm :

Q tổn thất =  S L (6-2)

 : Hệ số có kể đến ảnh hưởng của mực nước ngầm có bảng tra

L : Chiều dài đoạn kênh

S : Tổn thất lưu lượng trên một đơn vị chiều dài (1/s – km)

A, m : Các hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất tuyến kênh điqua lấy theo bảng sau:

Bảng 3: Tri số A, m trong công thức (6-3)

Để xác định S có thể dùng cách tra bảng sau đây:

Bảng 4: Lưu lượng tổn thất đơn vị do thấm trên kênh:

Đấtngấm ítA=1.30m

=0.35

Đất ngấmvừa A=1.90m= 0.40 nhiều A=2.65Đất ngấm

m=0.45

Đất ngấm rất nhiều A=3.40 m=0.50

Trong đó : h : Chiều sâu nước trong kênh (m).

b : chiều rộng kênh (m)

m : hệ số mái kênh

k : Hệ số thấm

Sau khi xác định được lưu lượng tổn thất, hoặc hệ số lợi dụng kênhmương theo các phương pháp trên sẽ tính được lưu lượng đầu kênh phục vụcho lập kế hoạch dùng nước cũng như kế hoạch phân phối nước của hệ thống

 Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4118 – 85 :

Trường hợp kênh đi qua những vùng có nước ngầm ở sâu và dễ thoátnước chế độ làm việc của kênh là liên tục

+ Khi mặt cắt kênh đã xác định :

- Đối với kênh có mặt cắt ngang gần với dạng hình thang

Qt = S : Lưu lượng thấm trên 1 km chiều dài kênh (m3/s)

Kt : Hệ số thấm xác định theo phụ lục 2 (phụ thuộc vào tính chất củađất; Kt = 0,01 ÷ 1,00

A,  : Hệ số phụ thuộc vào tỉ số B

h và m Xác định theo bảng 4

+ Khi chưa có mặt cắt kênh xác định :

Qt = S = 10 A Q1 - m

BÀI 8 : KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC & QUẢN LÝ SỬ DỤNG NƯỚC TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG

A - Ý NGHĨA, NỘI DUNG, PHÂN LOẠI KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC.

I- Ý Nghĩa :

Quản lý nước là khâu trung tâm của công tác quản lý khai thác hệthống thủy nông, nó tác động đến các biện pháp : thâm canh, tăng vụ, ápdụng giống mới, chăm bón, phòng trừ sâu bệnh… Và ảnh hưởng trực tiếp đếnnăng suất, sản lượng cây trồng được tưới Do vậy muốn sử dụng nước có hiệuquả đáp ứng yêu cầu sản xuất NN phải lập KHDN

- Dùng nước có kế hoạch ( DNCKH ) là đảm bảo việc giữ nước, trữ

nước, lấy nước, phân phối nước và sử dụng nước phù hợp với yêu cầu dùngnước của các ngành trong nền kinh tế quốc dân như: nông nghiệp, côngnghiệp, thủy sản, giao thông thủy và cấp nước cho sinh hoạt ở các khu dân cư,thành phố

- DNCKH giúp ta chủ động đối phó với thiên tai, góp phần nâng cao độphì nhiêu của đất

- DNCKH sẽ phát huy được hiệu ích công trình, tiết kiệm nước, tăngdiện tích tưới tiêu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết hợp chặt chẽ các biệnpháp kỹ thuật nông nghiệp với các công tác nghiên cứu khoa học và thínghiệm Thúc đẩy việc lập và thực hiện đúng quy trình sản xuất nông nghiệp

- DNCKH là thực hiện một cuộc CM chống các biểu hiện của việcquản lí tùy tiện, nâng cao trình độ quản lí, góp phần cải tiến lề lối làm việc ởcác hệ thống thủy nông

Các điều kiện cần phải có để cho một hệ thống thủy nông thực hiện tốt công tác DNCKH là:

- Hệ thống thủy lợi từ đầu mối đến mặt ruộng phải tương đối hoànchỉnh

- Đội ngũ cán bộ, công nhân quản lí khai thác hệ thống hoàn chỉnh vàvững mạnh

- Chế độ tưới tiêu phù hợp với tình hình đất đai, cây trồng và kết hợpchặt chẽ với các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp khác

Muốn thực hiện tốt việc quản lí DNCKH thì phải lập được kế hoạchdùng nước (KHDN) và tổ chức chỉ đạo thực hiện tốt KHDN đó

II - NỘI DUNG, PHÂN LOẠI KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC.

1- Nội dung :

KHDN gồm 2 nội dung chính là: Kế hoạch tưới và kế hoạch tiêu

Nội dung tổng quát của KHDN là:

Căn cứ vào : Khả năng của nguồn nước (có xét đến các nguồn nước bổ sung), khả năng tải nước của công trình, kênh mương và các yêu cầu dùng nước của các ngành kinh tế quốc dân Tiến hành lập các kế hoạch : Kế hoạch giữ nước, trữ nước, lấy nước, dẫn nước, phân phối nước và kế hoạch tiêu nước nhằm đáp ứng các yêu cầu dùng nước

Nội dung cụ thể của KHDN là xác định:

b Lưu lượng có thể lấy vào cống đầu kênh trong các thời kỳ

d Lưu lượng tiêu và tuần tự tiêu nước mặt ruộng

hợp với các yêu cầu dùng nước

1- Phân loại KHDN

a Theo sự phân cấp quản lí gồm có 2 kế hoạch.

- KHDN của đơn vị dùng nước (Đ VDN)

ĐVDN có thể là các đơn vị sản xuất độc lập như: Hợp tác xã, nôngtrường có lực lượng kỹ thuật khá mạnh, ranh giới ruộng đất phù hợp với sự bốtrí hệ thống và quản lí tưới tiêu Nếu không đảm bảo các điều kiện trên thì cóthể chọn là các kênh cấp 2 hoặc kênh cấp 1 làm ĐVDN

- KHDN của hệ thống thủy nông.

b Phân loại theo thời gian làm kế hoạch

- KHDN dài hạn:

Là KHDN lập cho một thời gian dài (1 vụ hay một năm) KHDN dàihạn là cơ sở cho việc lập các kế hoạch năng lượng, vật tư, bố trí lực lượngquản lí phân phối nước, kế hoạch tu sửa kênh mương, công trình và cơ sở đểđề xuất ý kiến cho các cơ quan khác về việc bố trí cơ cấu cây trồng cho phùhợp với tình hình thực tế của nguồn nước

- KHDN ngắn hạn.

Là KHDN lập ra với thời gian ngắn (7, 10 ngày hay một đợt tưới).KHDN ngắn hạn là cơ sở pháp lí cho việc điều hành thực hiện các công táclấy nước, trữ nước, dẫn nước, phân phối nước và tiêu nước trong phạm vi hệthống hay đơn vị dùng nước

KHDN dài hạn hay KHDN ngắn hạn đều lập cho hệ thống và ĐVDN

Vì vậy ta có các KHDN như sau: