Bài giảng Quản lý hệ thống công trình thuỷ lợi

Trang 12 • Hồn chỉnh đồng bộ hệ thống cơng trình • Lập và thực hiện KHDN, phân phối nước, hiệu chỉnh KHDN ở các hệ thống, ứng dụng tin học và sử dụng máy vi tính trong lĩnh vực quản lý đ

Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước

Bộ môn Kỹ thuật tài nguyên nước

PGS.TS Ngô Văn Quận Email: ngovanquan@tlu.edu.vn Điện thoại: 0918248388

QUẢN LÝ

HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

Nội dung cơ bản của môn học

(Kiểm tra giữa kỳ (1 tiết) Chương 5: QL kinh tế trên HTTL (2 tiết)

Chương 9: QL đê điều (4 tiết)

(Kiểm tra hết môn(1 tiết)

• Tài liệu tham khảo chính

1 Giáo trình Quản lý công trình Thủy lợi – DANIDA

2 Thủy công

3 Thủy văn công trình

4 Thủy lực công trình

• Đánh giá kết quả của sinh viên

I Giới thiệu chung

II Tình hình đặc điểm về xây dựng, phát triển

N.C Brady & R.R Weil(1999): The Nature and Properties of Soil

I Giới thiệu chung

II Tình hình đặc điểm về xây dựng, phát triển

- Thủy lợi là biện pháp hàng đầu trong PT nông nghiệp

- Sự thay đổi khí hậu toàn cầu

Tình hình xây dựng, phát triển các hệ thống thủy lợi ở nước ta cũng ngày càng gia tăng

Quá trình XD&PT các HTTL ở nước ta có thể chia làm ba giai đoạn:

- Trước năm 1954

- Từ 1954 đến 1975

- Từ 1976 đến nay

Ở ĐBSCL:

yếu vào thiên nhiên

mẽ, và còn tiếp tục được đầu tư Các công trình chủ

yếu phục vụ tưới tiêu, ngăn mặn và chống lũ

II Tình hình đặc điểm về XD, PT và QLKT các HTTL ở VN

II Tình hình đặc điểm về xây dựng, phát triển

•Các HTTL chưa được XD đồng bộ và hoàn chỉnh đến mặt ruộng

•Việc XD tùy tiện và kéo dài không theo đúng thiết kế, gây nhiều khó khăn cho việc QL, làm giảm hiệu quả QLKT

•Chất lượng QLKT các HTTL chưa đi sâu về mặt khoa học mà nặng về thủ tục hành chính:

+ Chưa lập và thực hiện KHDN và phân phối nước một cách khoa học

+ Chưa theo dõi đánh giá hiệu quả tưới thường xuyên qua các năm khai thác

+ Trang thiết bị chưa đầy đủ và đồng bộ

+ Hệ số tổn thất nước còn cao

III Chất lượng công trình và hiệu quả QLKT các HTTL

II Tình hình đặc điểm về xây dựng, phát triển

• Hoàn chỉnh đồng bộ hệ thống công trình

• Lập và thực hiện KHDN, phân phối nước, hiệu chỉnh KHDN ở các hệ thống, ứng dụng tin học và sử dụng máy vi tính trong lĩnh vực quản lý điều hành và duy tu bảo dưỡng hệ thống

• Cải tiến và thay thế dần các máy đóng mở cống lấy nước từ thủ công đến bán tự động và tự động để nâng cao năng suất lao động trong thao tác điều khiển công trình, v.v

IV Phương hướng nâng cao hiệu quả QLKT các HTTL

For in the end we will conserve only what we love !

LỢI Ở VIỆT NAM VÀ NHỮNG YÊU CẦU PHÁT TRIỂN

1.1 Giới thiệu về quản lý và quản lý hệ thống công trình thủy lợi

1.1.1 Khái niệm Quản lý

Quản Lý: là sự tác động liên tục có tổ chức có định hướng của người quản

lý, tổ chức quản lý lên đối tượng quản lý về các mặt chính trị, văn hóa, xã hội, kinh tế, kỹ thuật… bằng một hệ thống các luật lệ, các chính sách, các nguyên tắc, các phương pháp và các biện pháp cụ thể nhằm đạt tới mục tiêu

đề ra

1.1 Giới thiệu về quản lý và quản lý hệ thống thủy lợi

1.1.2 Quản lý hệ thống công trình thủy lợi

 Quản lý hệ thống công trình thủy lợi: là công tác quan trọng bật nhất trong vấn đề quản lý thủy lợi, nó là khâu cuối cùng nhằm sử dụng nước có lợi nhất,

có tác dụng trực tiếp và quyết định việc nâng cao hiệu quả dụng nước

 Nhiệm vụ của công tác quản lý hệ thống công trình thủy lợi là:

• Quản lý nước

•Quản lý công trình

•Quản lý kinh doanh

1.1.2 Quản lý hệ thống công trình thủy lợi

 Quản lý nước

Một số công tác quản lý nước trong hệ thống thủy lợi bao gồm

 Xác định đặc trưng dòng chảy trên sông và trên hệ thống ( mực nước, lưu tốc, lưu lượng…)  nắm vững diễn biến dòng chảy sông

 Quản lý chất lượng nước ( tính chất lý, hóa, hàm lượng phù xa)

 Kế hoạch phân phối nước, tiêu thoát nước cho các đối tượng

1.1 Giới thiệu về quản lý và quản lý hệ thống thủy lợi

1.1.2 Quản lý hệ thống công trình thủy lợi

 Quản lý công trình

Nội dung chủ yếu của quản lý công trình gồm các mặt

 Nắm được tính năng và nhiệm vụ của từng loại công trình để đưa ra quy trình vận hành hợp lý, đảm bảo an toàn cho công trình

 Theo dõi và kiểm tra thường xuyên các công trình trên hệ thống để phát hiện những hư hỏng và trục trặc kỹ thuật

 Áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào vậ hành công trình

 Quan trắc các công trình trên hệ thống như: Quan trắc lún, nứt nẻ, chuyển vị, thấm, rò rỉ

1.1.2 Quản lý hệ thống công trình thủy lợi

 Quản lý kinh doanh:

Hầu hết các công ty KTHTTL hiện nay là công ty trách nhiệm nhà nước một thành viên, Công tác quản lý kinh doanh cũng cơ bản giống như một doanh nghiệp: Thực hiện chế độ hoạch toán kinh doanh (thu và chi), lập chỉ tiêu định mức về kinh tế và kỹ thuật để xác định hiệu quả công trình thủy lợi đem lại

1.1 Giới thiệu về quản lý và quản lý hệ thống thủy lợi

1.1.3 Phạm vi của môn học

Nghiên cứu các biện pháp quản lý, khai thác các công trình thủy lợi ( hệ thống tưới và hệ thống tiêu) và các phương thức tổ chức thực hiện kế hoạch dùng nước nhằm khai thác một cách bền vững tài nguyên nước và hệ thống thủy lợi phục vụ hiệu quả nhất cho nền kinh tế quốc dân

• Cuối 2010: 904 hệ thống công trình thủy lợi được xây dựng (diện tích từ

200 ha trở lên) 6,831 hồ chứa.10,076 đập dâng.13,347 trạm bơm

254,815 km kênh mương

• Năng lực tưới: 8,084,000 ha

-

1.3 Chất lượng công trình và tình hình quản lý khai thác hệ thống thủy lợi

1.3.1 Chất lượng công trình

 Hệ thống thủy lợi được xây dựng có khả năng đáp ứng được yêu cầu cấp, tiêu thoát nước cho vùng đặc biệt là các tỉnh miền Bắc như Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam….Tuy nhiên về mặt chất lượng công trình còn có nhiều tồn tại:

 Hệ thống thủy lợi hầu hết hiện nay không được đầu tư xây mới hay tu sửa lớn vì vậy công trình xuống cấp nghiêm trọng ( đặc biệt giai đoạn 2009- đến nay)

 Hệ thống thủy lợi hầu hết được xây dựng từ lâu do đó thiết bị trên công trình cũng như công trình đầu mối bị hư hại nặng, lạc hậu : Máy móc cũ ( máy bơm hiệu xuất thấp), kênh mương bị rò rỉ , sạt dẫn đến hệ số sử dụng nước thấp ( 0,4-0,6 ( hầu hết là kênh đất)

 Kênh tưới, tiêu không đồng bộ ( kênh đất, kênh xây), công trình điều tiết mặt

ruộng ko được xây dựng

 Chưa lập và thực hiện kế hoạch dùng và phân phối nước một cách khoa học: + Thiếu quan trắc đo đạc và thu thập tài liệu khí tượng thủy văn

+ Thiếu cơ sở khoa học về lập kế hoạch dự báo khí tượng thủy văn dài hạn

+ Kế hoạch sản xuất thiếu ổn định

 Chưa đánh theo dõi đánh giá hiệu quả tưới thường xuyên qua các năm khai thác, các chỉ tiêu

+ Diện tích của các loại cây trồng và năng suất đạt được

+ Mức tưới sử dụng đối với từng loại cây trồng

+ Các loại chi phí trong quản lý khai thác

+ Các lợi ích thu được ngoài tưới cho nông nghiệp

+ Số lao động sử dụng trong quản lý khai thác công trình

1.3 Chất lượng công trình và tình hình quản lý khai thác hệ thống thủy lợi 1.3.1 Chất lượng quản lý khai thác

 Các công trình điều tiết trên hệ thống kênh không được trang bị hoàn chỉnh các thiết bị điều khiển tiên tiến, không lập và thực hiện quy trình đóng mở để phân phối nước theo kế hoạch Đóng mở cống lấy nước và phân phối nước còn tùy tiện do đó gây lãng phí nước trong quản lý sử dụng

 Không đo đạc các thông số cần thiết để đánh giá trạng thái hoạt động của công trình như đo biến dạng, đo lún, đo thấm…

 Không sửa chữa kịp thời những hư hỏng công trình

 Hiệu suất thiết bị bơm thấp do sử dụng lâu năm không được thay thế  tiêu thụ năng lượng điện lớn

 Phần lớn các hệ thống chỉ đạt 60% năng lực thiết kế

- Mức đảm bảo thiết kế các công trình còn thấp

- Hệ thống công trình thủy lợi cũ và đang xuống cấp

- Nguồn nước trong nhiều hệ thống thủy lợi bị ô nhiễm nghiêm trọng

- Mới chú trọng đầu tư cấp nước tưới cho lúa

- Thể chế quản lý và năng lực quản lý còn yếu.

-

1.3 Biện pháp nâng cao hiệu quả quản lý khai thác HTTL

 Hoàn chỉnh đồng bộ hệ thống công trình từ đầu mối đến mặt ruộng

 Lập và thực hiện kế hoạch dùng nước, phân phối nước, hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước, ứng dụng tin học trong quản lý điều hành

 Xây dựng hệ thống quan trắc các yếu tố khí tượng thủy văn, xây dựng hệ thống triền tin về trung tâm điều hành

 Cải tiến và thay thế dần các máy đóng mở cống thủ công

 Bố trí các thiết bị quan trắc và thực hiện quan trắc công trình để đánh giá hoạt động của công trình, phát hiện kịp thời các hư hỏng

 Thực hiện khảo sát thường xuyên hiện trạng công trình, đặc biệt đối với công trình đất , thực hiện kế hoạch sửa chữa, tu bổ công trình theo định kỳ

 Áp dụng các kỹ thuật và công nghệ tiên tiến trong công tác quản lý trên hệ thống để nâng cao hiệu quả quản lý khai thác hệ thống Ứng dụng công nghệ thông tin, tự động hóa công tác điều khiển hệ thống

 Hàng năm thu thập các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cử hệ thống

+ Mức tưới thực tế đối với các loại cây trồng và năng suất đạt được + Hệ số tổn thất nước của các đường kênh

+ Các chi phí trong quản lý và các nguồn thu lại hàng năm

+ Số ngày công sử dụng trong quản lý công trình và quản lý tưới

 Tổ chức nghiên cứu thực nghiệm các chuyên đề trên hệ thống như loại công trình đo nước và điều khiển nước

1.3 Biện pháp nâng cao hiệu quả quản lý khai thác HTTL

 Tổ chức quan trắc, đo đạc các thông số ảnh hưởng của hệ thống đến môi trường như sự thay đổi các yếu tố khi hậu, sự thay đổi trạng thái đất tưới, chất lượng nước sử dụng trước và sau khi có hệ thống thủy lợi

 Cần có chính sách, thể chế rõ ràng và hợp lý trong công tác quản lý các công trình thủy lợi

LẬP VÀ THỰC HIỆN KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC CHO CÁC HỆ THỐNG THỦY NÔNG

CHƯƠNG 2:

LẬP VÀ THỰC HIỆN KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC CHO CÁC HỆ THỐNG THỦY NÔNG

2.1 Mục đích ý nghĩa của việc lập kế hoạch dùng nước (KHDN)

2.2 Các loại kế hoạch dùng nước và trình tự xây dựng

2.3 Hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước

2.4 Phê chuẩn và thực hiện kế hoạch dùng nước

2.5 Các chỉ tiêu kiểm tra việc lập kế hoạch dùng nước

CHƯƠNG 2:

LẬP VÀ THỰC HIỆN KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC CHO CÁC HỆ THỐNG THỦY NÔNG

2.1 Mục đích ý nghĩa của việc lập kế hoạch dùng nước (KHDN)

2.2 Các loại kế hoạch dùng nước và trình tự xây dựng

2.3 Hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước

2.4 Phê chuẩn và thực hiện kế hoạch dùng nước

2.5 Các chỉ tiêu kiểm tra việc lập kế hoạch dùng nước

2.1 Mục đích ý nghĩa của việc lập

KHDN

Là cơ sở khoa học để khai thác và phân phối nguồn nước trong HT,

Là văn kiện cơ bản và cũng là pháp lệnh điều phối nước cho các đơn vị dùng nước,

Giúp triệt để khai thác nguồn nước một cách hợp lý với mục đích thỏa mãn các yêu cầu nước cho các đơn vị dùng nước Đó là cơ sở để nâng cao năng lực sử dụng tổng hợp nguồn nước và ứng dụng công nghệ cao trong việc quản lý khai thác hệ thống

Đối với hồ chứa, kế hoạch lấy nước là kế hoạch điều độ cấp nước của hồ

lượng nước cần lấy trong các thời kỳ,

số ngày lấy nước, lưu lượng cần lấy trong năm kế hoạch

phân tích tính toán:

Ý nghĩa:

 Nguồn nước phong phú, thỏa mãn nhu cầu nước theo tưới tăng sản: kết hợp với dự báo khí tượng thủy văn để xác định kế hoạch lấy nước

và kế hoạch phân phối nước

 Nguồn nước đến không đầy đủ: dùng kỹ thuật phân tích hệ thống kết hợp với dự báo khí tượng xác định chế độ tưới tối ưu và phương án phân phối nước, lấy nước

2.1.2 Lập KHDN theo trạng thái động

CHƯƠNG 2:

LẬP VÀ THỰC HIỆN KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC CHO CÁC HỆ THỐNG THỦY NÔNG

2.1 Mục đích ý nghĩa của việc lập kế hoạch dùng nước (KHDN)

2.2 Các loại kế hoạch dùng nước và trình tự xây dựng

2.3 Hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước

2.4 Phê chuẩn và thực hiện kế hoạch dùng nước

2.5 Các chỉ tiêu kiểm tra việc lập kế hoạch dùng nước

2.2.1 Loại KHDN 2.2.2 Nội dung và các bước lập KHDN cho cơ sở, đơn vị 2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

2.2 Các loại kế hoạch dùng nước và trình tự xây dựng

2.2.1 Loại KHDN

2.2.2 Nội dung và các bước lập KHDN cho cơ sở, đơn vị 2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

2.2.1 Các loại KHDN

1) Kế hoạch dùng nước của đơn vị cơ sở (hộ dùng nước, thôn, xã, HTX, tuyến

kênh)

2) Kế hoạch dùng nước của hệ thống tưới

Nguyên tắc xây dựng KHDN: tổng hợp yêu cầu dùng nước trong một đơn vị

từ dưới lên và điều phối từ trên xuống

Kế hoạch dùng nước đơn

vị

KHDN của toàn hệ thống

2.2.1 Loại KHDN

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

2.2.2 Nội dung và các bước lập KHDN cho cơ sở, đơn vị

2.2.2.1.Chọn chế độ tưới thích hợp cho các loại cây trồng

- Dựa vào kinh nghiệm điều tra trong dân

- Dựa vào kết qủa nghiên cứu của các cơ sở N/C và quy phạm tưới của nhà

nước để chọn công thức tưới cho các loại cây trồng

2.2.2.2 Lập tờ trình dùng nước của cơ sở

Thời gian tưới (ngày)

2.2.2 Nội dung và các bước lập KHDN cho cơ sở, đơn vị

2.2.2.3 Xđ hình thức tổ chức tưới ở cơ sở dùng nước

Các cơ sở dùng nước tổ chức tưới luân phiên vì:

- Tập trung nguồn nước nâng cao hệ số sử dụng nước, tăng DT tưới,

- Tạo đ/kiện phối hợp tốt giữa tưới nước với các khâu lao động khác trên

đồng ruộng để tăng n/suất lao động và hiệu suất tưới, tránh lãng phí nước

2.2.2.3 Xđ hình thức tổ chức tưới ở cơ sở dùng nước

Nguyên tắc chia tổ tưới luân phiên:

• Số tổ luân phiên không nên nhiều, thường vài tổ,

• Diện tích mỗi tổ tưới nên cố gắng phân chia đều nhau,

• Các đường kênh trong tổ phải chuyển được Qmax,

• Phải xét tới tổ chức tưới, tổ chức lao động để phân chia

tổ

2.2.2 Nội dung và các bước lập KHDN cho cơ sở, đơn vị

a) Luân phiên tập trung (kênh, nhóm kênh)

2.2.2.3 Xác định hình thức tổ chức tưới ở cơ sở dùng nước

• Nhược điểm:

• Hệ số sử dụng nước giảm nhỏ so với hình thức 1

2.2.2.3 Xác định hình thức tổ chức tưới ở cơ sở dùng nước

2.2.2.3 Xác định hình thức tổ chức tưới ở cơ sở dùng nước

Mẫu KHDN của cơ sở

• KHDN của hệ thống phải thoả mãn:

- Yêu cầu dùng nước của cơ sở,

- Phát huy đầy đủ hiệu ích của công trình

• Cơ sở của việc lập KHDN của hệ thống:

- Căn cứ vào KHDN của các cơ sở dùng nước,

- Dựa vào khả năng lấy nước và vận chuyển nước của c/trình để lập

K/H điều phối nước cho các cơ sở

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

Phân tích tình hình nguồn nước

a) Phân tích tình hình khả năng cung cấp nước của nguồn từ sông:

Phân tích tình hình nguồn nước

a) P/tích tình hình khả năng cung cấp nước của nguồn từ hồ chứa:

- Khi phân tích cần xđ các vấn đề: Mưa năm thiết kế, hệ số dòng chẩy mặt

đất, tổn thất của hồ chứa - bao gồm bốc hơi và thẩm lậu

Bốc hơi = DT mặt nước bình quân x Lượng bốc hơi thùng đo x K

K: hệ số hiệu chỉnh

Wđ = Wr + Wbh + Wt ± W (2.1

Wt = Wđ - Wr - Wbh ± W (2.2)

Wđ: Lượng nước đến trong thời đoạn tính toán

Wt: Lượng nước thẩm lậu ở hồ

Wr: Lượng nước tháo ra trong thời đoạn nghiên cứu

Wbh: Lượng nước bốc hơi mặt hồ trong thời đoạn tính

W:Lượng nước thay đổi trong thời gian nghiên cứu

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

c) Chất lượng nước

d) Lượng nước cần và xđ đường quá

trình lưu lượng cần lấy vào đầu hệ

thống

e) Xác định quá trình lưu lượng có thể

lấy vào đầu hệ thống, vẽ phối hợp

gữa đường quá trình lưu lượng có thể

lấy và đường lưu lượng y/c ở đầu hệ

thống

Q

t

Đường Q có thể lấy

Đường Q y/c Q 1

Q 2

Biêu đô phân phôi nguôn nươc đâu

hê thông