Chống xói mòn và biện pháp thủy lợi miền núi ppt

7 8/31/2006 8.2.5.RUỘNG BẬC THANG: Cải tạo sườn dốc thành ruộng bậc thang là biện pháp công trình quan trọng để cải tạo địa hình, có tác dụng chống xói mòn tốt tăng thêm diện tích trồng

1 8/31/2006

CHƯƠNG 8: CHỐNG XÓI MÒN VÀ BIỆN PHÁP THUỶ LỢI MIỀN MÚI

8.1:NGUYÊN NHÂN VÀ TÁC HẠI

8.1.1 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG:

8.1.1.1 NHÂN TỐ TỰ NHIÊN:

a Địa hình:Vùng núi thường có độ dốc địa hình lớn nên vận tốc dòng chảy

mặt lớn và dễ dẫn đến xói mòn

b/ Mưa : Ảnh hưởng đến xói mòn nhiều nhất : (Lượng mưa, cường độ mưa,

phân bố mưa)

c/ Thổ nhưỡng : Do kết cấu của đất, nếu thành phần của đất có nhiều hạt

nhẹ, hệ số rổng lớn thì lượng xói mòn sẽ lớn.

d/ Lớp phủ thực vật : Lớp phủ thực vật là một yếu tố cơ bản để chống xói

mòn

8.1.1.2 NHÂN TỐ XÃ HỘI:

a/ Phá rừng và khai hoang:

b/ Không có phương pháp khai thác rừng hợp lý:

c/ Không có phương thức canh tác hợp lý, canh tác không đúng kỹ thuật:

8.1.2 TÁC HẠI CỦA XÓI MÒN :

-Làm mất diện tích đất trồng trọt, giảm sản lượng cây tồng

-Là nguyên nhân chinh sinh ra lũ và sạt lỡ đất:

2 8/31/2006

8.2: MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI MÒN ĐẤT BẰNG CÔNG TRÌNH

THUỶ LỢI 8.2.1 CÔNG TRÌNH TRỬ NƯỚC:

8.2.1.1 AO NÚI:

a Ao núi bên đường: Để bảo vệ đường giao thông khỏi bị nước phá và làm

ngập

b.Ao núi đầu khe: Ở gần đầu khe núi để ngăn nước núi bảo vệ đầu nguồn

c.Ao núi bên sườn dốc: Ở sườn dốc tuy đã có biện pháp giữ nước nhưng vì

khả năng giữ nước nhỏ, nên không thể ngăn trữ hết dòng chảy, do đó cần

làm thêm ao núi để chứa nước

Ao núi

Rãnh bên đường Mương ngăn dòng

3 8/31/2006

8.2.1.2 HỆ THỐNG THUỶ LỢI LIÊN HỒ:

Là hệ thống có đường kênh vòng quanh núi nối liền các ao hồ

lại với nhau, kênh có tác dụng ngăn dòng hứng nước, làm yếu

dòng chảy đồng thời dẫn nước từ ao hồ thừa sang ao hồ thiếu

nước để sử dụng khi cần thiết, tránh được hiện tượng xói mòn

và tiết kiệm nước tưới.

Kênh ngăn dòng

Kênh tưới

4 8/31/2006

8.2.1.3 HỆ THỐNG THUỶ LỢI BẬC THANG

Là hệ thống được nối tiếp nhau bởi các hồ dọc theo chiều dài lưu vực

của con sông hoặc của hệ thống sông lớn Tác dụng chống xói mòn

cho vùng hạ lưu của hệ thống sông đó và tiết kiệm nước để phát điện

5 8/31/2006

8.2.2 CÔNG TRÌNH NGĂN NƯỚC:

Được phân loại theo tính chất và công nghệ vật liệu xây dựng công trình.

8.2.2.1 ĐẬP BẰNG VẬT LIỆU ĐẤT:

a Đập đất đồng chất:

b Đập đất hỗn hợp:( nhiều khối)

8.2.2.2 ĐẬP BẰNG VẬT LIỆU ĐÁ:

a Đập đá xây:

b Đập rọ đá:

c Đập đá đổ :

8.2.2.3 ĐẬP BẰNG VẬT LIỆU BÊ TÔNG:

a Đập bổi:

b Đập bê tông trọng lực :

c Đập bê tông đầm lăn :

8.2.2.4 ĐẬP BẰNG CÁC VẬT LIỆU KHÁC:

a Đập cao su:

6 8/31/2006

8.2.3 CÔNG TRÌNH BẢO VỆ ĐẦU KHE:

8.2.3.1.Rãnh ngăn dòng : trường hợp nước chảy xuống khe không nhiều.

8.2.3.2.Tường ngăn dòng : đắp tường ngăn dòng cắt ngang dòng chảy, không cho khe

tiếp tục lở.

8.2.3.3.Rãnh tiêu nước : Khi lượng nước chảy về đầu khe quá lớn, không có khả năng

trữ hết nước và không có yêu cầu dùng nước

8.2.4 CÔNG TRÌNH CHỐNG SẠT LỞ:

8.2.4.1 Tường chống sạt lở : áp dung bảo vệ cho công trình giao thông và thuỷ lợi

8.2.4.2.Đào rãnh ngăn dòng:

8.2.4.3.Rãnh ngăn dòng nước ngầm:

7 8/31/2006

8.2.5.RUỘNG BẬC THANG:

Cải tạo sườn dốc thành ruộng bậc thang là biện pháp công trình quan

trọng để cải tạo địa hình, có tác dụng chống xói mòn tốt tăng thêm diện

tích trồng trọt.Khi trời mưa ruộng bậc thang có tác dụng làm chậm dòng

chảy, giữ được đất, giữ được màu do đó làm tăng sản lượng cây trồng Kích

thước ruộng bậc thang chủ yếu phụ thuộc vào độ dốc và chiều dày của tầng

đất trồng trọt.

Phương pháp làm ruộng bậc thang : Đắp bờ dọc theo đường đồng mức để cải tạo những thửa ruộng nghiêng, đất ở phía cao thửa ruộng sẽ trôi dần về phía thấp làm cho mặt ruộng bằng dần.

1 8/31/2006

CHƯƠNG 9: BIỆN PHÁP THUỶ LỢI PHÒNG LŨ , CHỐNG ÚNG

9.1: NGUYÊN NHÂN VÀ TÁC HẠI

9.1.1 CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN:

9.1.1.1 Nguyên nhân khác quan:

a Mưa lớn:Lượng mưa lớn và phân bố không đều trong năm, mùa mưa chiếm

70-80% lượng mưa năm

b Địa hình địa thế phức tạp:

c/ Điều kiện địa chất: mực nước ngầm cao, đất bị ẩm ướt gây úng cục bộ

d/ Lòng sông không có năng lực chuyển nước sinh ra lũ lụt.

9.1.1.2 Nguyên nhân chủ quan:

a/ Công tác thủy lợi còn yếu:

b/ Rừng đầu nguồn bị phá hoại, khi mưa xuống không có rừng cây giữ nước,

9.1.2 TÁC HẠI :

9.1.2.1 Úng thuỷ :Giảm năng suất cây trồng hoặc mất trắng

9.1.2.2 Lũ lụt: Gây thiệt hại lớn về người và của, phá huỹ các công trình

9.1.3 PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ TÁC HẠI CHO TỪNG VÙNG

9.1.3.1 Vùng Bắc Bộ : http://www.vnbaolut.com

9.1.3.2 Vùng Trung Bộ :

9.1.3.3 Vùng Nam Bộ :

2 8/31/2006

9.2: BIỆN PHÁP PHÒNG LŨ

9.2.1 ĐẮP ĐÊ NGĂN LŨ:

Đê ngập: Cấp công trình được thiết kế ứng với tần suất lũ bé, khi lũ vượt

quá tần suất thiết kế thì cho phép nước tràn qua, mặt đê cần gia cố chống

xói lỡ Tuyến đê ngập thường áp dụng khi đi qua những vùng dân cư

thưa thớt và ít gây thiệt hại Thường gọi là công trình tạm.

Đê không ngập: Chịu được những trận lũ lớn và có nhiệm vụ bảo vệ những

vùng dân cư quan trọng, tần suất chống lũ là rất lớn và được gọi là công

trình vĩnh cữu vì vậy khi thiết kế cần có sự đánh giá đo đạc sự thay đổi

dòng chảy, đặc biệt là lịch sử thay đổi Dòng Chủ Lưu của con sông đó.

Vùng trong đê Ngoài đê

Đê ngập

Đê không ngập

Canh tác Vùng dân cư

∇ MN lũ max

MN sông ∇

3 8/31/2006

9.2.2 NẠO VÉT VÀ NẮN THẴNG SÔNG:

9.2.2.1 NẠO VÉT SÔNG

Hàng năm sau những trận lũ thì lượng phù sa sẽ được bồi lắng phía hạ du và

cửa ra sông và làm thu hẹp mặt cắt ướt sông, gây cản trở và giảm sự

truyền tải dòng chảy, đây củng là nguyên nhân gây ra lũ cho vùng hạ du

và cửa ra sông.

- Nạo vét lòng sông: Việc nạo vét lòng sông phụ thuộc vào động lực học và

chu kỳ biến đổi dòng chủ lưu, cần phải nghiên cứu kỹ trước khi đưa ra

biện pháp nạo vét, nếu không sẽ lãng phí tiền của và phản tác dụng

Ngoài ra việc quản lý hành lang an toàn sông củng rất quan trọng, xây

dựng lấn chiếm lòng sông hoặc vùng ngoài đê là nguy cơ tiềm ẩn khi có lũ.

Dòng sông luôn biến đổi theo một quy luật khách quan, trên thực tế việc

nạo vét lòng sông không mang tính phổ biến, thông thường dùng các biện

pháp chỉnh trị sông.

- Nạo vét cửa ra sông : Cửa ra sông được ví như cổ chai, nếu bị bồi lấp hoặc bị

thay đổi sẽ gây chậm việc thoát lũ ra biển Tác hại của nó là gây ra lũ trên

diện rộng và ngập úng trong thời gian dài Việc nghiên cứu biện pháp nạo

vét của ra sông rất phức tạp, bởi vì đây là điểm giao thoa của dòng chảy

ven bờ và dòng chảy sông.

4 8/31/2006

9.2.2.2 NẮN THẲNG LÒNG SÔNG

Khi dòng sông quanh co uốn khúc làm tăng chiều dài nước chảy, làm dâng cao mực

nước lũ và thoát lũ khó khăn

Trong trường hợp này dùng biện pháp nắn thẳng dòng sông, rút bớt chiều dài nước

chảy, tăng tốc độ làm lưu tốc dòng chảy tăng lên.

Chú ý: Do nắn thẳng lòng sông làm tăng lưu tốc nên có khả năng làm xói lở hạ lưu

cần kiểm tra hiện tượng xói lở và cần có biện pháp phòng chống xói lở Do làm

tăng khả năng thoát lũ nên hạ lưu có thể bị ngập lụt

9.2.3 BIỆN PHÁP PHÂN LŨ:

9.2.3.1 Phân lũ sang con sông bên cạnh rồi chạy thẳng ra biển.

9.2.3.2 Phân lũ sang con sông bên cạnh rồi đi vào hạ lưu của sông đó.

9.2.3.3 Trữ nước lũ vào khu chứa sau đó tháo ra sông trử

9.2.3.4 Phân lũ sang vùng dân cư thưa thớt

9.2.3.5 Ngăn lũ bằng kênh cách ly lũ núi

33% Q

Sơ đồ phân lũ

trên sông Hồng

6 8/31/2006

9.2.4 XÂY DỰNG HỒ CHỨA NƯỚC PHÒNG LŨ:

Việc xây dựng hồ chức trên các con sông đều nhằm mục đích lợi dụng tổng

hợp nguồn năng lượng của con sông đó, chứ không đơn thuần phòng lũ.

9.2.4.1 Bố trí hồ chứa lớn trên dòng sông chính

Thường áp dụng cho hệ thống sông có lưu vực không lớn, chiều dài ngắn.

9.2.4.2 Bố trí hồ chứa phòng lũ phân tán trên các sông nhánh

Thường áp dụng cho hệ thống sông vùng Trung bộ, với địa hình ngắn, dốc và

mạng lưới sông có dạng chân chim, nên thời gian tập trung nước rất

nhanh, do đó cần bố trí hồ trên các nhánh sông chính của hệ thống để cắt

lũ kịp thời, ví dụ như: hệ thống sông Hương

Đây là phương án khai thác tối ưu nguồn nước và đạt hiệu quả phòng lũ lớn

nhất , về mùa lũ các hồ đều tham gia chứa nước và cắt lũ, về mùa khô thì

bổ sung nguồn nước theo kiểu bậc thang do đó tận dụng hết tiềm năng của

con sông.

Thích hợp cho hệ thống sông lớn và dài như: sông Sê san; sông Đà; sông Đồng

Nai.

7 8/31/2006

9.3 BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG ÚNG

Úïng là hiện tượng ngập nước ở các vùng trồng trọt quá sức chịu đựng của

cây trồng, gây nhiều trở ngại cho sản xuất nông nghiệp, thường gặp ở

những vùng đất canh tác có cao trình mặt ruộng thấp hơn so với mực

nước lũ ngoài sông hoặc có địa hình trũng cụ bộ khi mưa lớn sẽ gây úng.

9.3.1 GIẢM BỚT LƯỢNG NƯỚC ĐẾN

9.3.1.1 Giảm bớt lượng nước đến từ các sông suối

Bằng các giải pháp trử nước ở thượng lưu để cắt lũ và giảm mực nước sông ở

hạ du; lên đê bao bọc.

9.3.1.2 Chống lượng nước từ cao đổ về thấp

Đào kênh tiêu cắt dòng chảy mặt, không cho nước tập trung về nơi thấp kết

hợp đắp bờ để đảm bảo nguyên tắc tiêu nước độc lập cho từng khu.

9.3.1.3 Giảm lượng nước ngầm

Dùng giếng đứng hoặc kênh tiêu ngang đưa nước ra ngoài, biện pháp này

chỉ áp dụng cho vùng chuyên canh tác cây hoa màu.

8 8/31/2006

9.3.2 TRỬ NƯỚC TRONG VÙNG

9.3.2.1 Trử nước vào ruộng:

Lợi dụng khả năng chịu ngập của cây lúa trong thời gian nhất định để giử

nước tại mặt ruộng rồi sau đó tiêu dần, đây chỉ là biện pháp mang tính

hổ trợ và tạm thời.

9.3.2.2 Trử nước vào ao hồ trong vùng

Lợi dụng các dung tích chứa có thể của các ao hồ trong vùng để trử nước.

9.3.3 BIỆN PHÁP TIÊU NUỚC

-Xác định Khu nhận nước tiêu của vùng úng: thường là biển, sông hoặc

vùng ngoài đê.

-Xác định trục tiêu chính: Thường là các sông suối, kênh rạch trong vùng

úng, là những nơi có khả năng tập trung dòng chảy thuận lợi nhất.

-Hình thức công trình tiêu đầu mối:

* Cống tiêu tự chảy:

* Bơm động lực:

* Cống tiêu, bơm kết hợp:

H

t (H S -t) (H t -t)

Bơm cống Bơm

1 8/31/2006

CHƯƠNG 10:BIỆN PHÁP THUỶ LỢI VÙNG ĐẤT MẶN

10.1:PHÂN LOẠI ĐẤT MẶN VÀ ĐẤT MẶN VIỆT NAM

10.1.1 PHÂN LOẠI ĐẤT MẶN

- Theo thành phần hoá học của muối (Cl - /SO 4 2- )

- Theo đặc trưng hình thái của đất

- Theo lượng muối chúa trong đất

- Theo độ PH

10.1.2 CÁC LOẠI ĐẤT MẶN VIỆT NAM

10.1.2.1 ĐẤT MẶN VEN BIỂN:Thành phần muối trong đất chủ yếu Clorua

và Sulfat, có độ PH = 6÷7 (Chua mặn) và Cl - /= 1/7÷1/10 Phân bố chủ yếu ở

những vùng ven biển Trung bộ và một số vùng ở Bắc bộ.

10.1.2.2.ĐẤT CHUA MẶN:Thành phần muối trong đất có chứa Sulfat nhôm

và Sulfat sắt , độ PH = 4,5÷5,5; Cl - /= 1/4÷1/10, TSMT = 1,75%.

10.1.2.3 ĐẤT MẶN SÚ VẸT: Được hình thành do thuỷ triều của biển và phù

sa của sông, chỉ có các cây chịu mặn như sú, vẹt mới sống được Độ PH =

6,5÷7 (Chua mặn) và Cl - /= 2÷9 (Clorua Sulfat và Clorua) Phân bố chủ yếu

vùng đồng bằng Tây Nam bộ.

2 8/31/2006

10.2: BIỆN PHÁP THUỶ LỢI CẢI TẠO ĐẤT MẶN

Nội dung chủ yếu của biện pháp thuỷ lợi cải tạo đất mặn là dùng các công

trình đưa một lượng nước ngọt m 1 vào tầng đất ẩm nuôi cây (H) có lượng

ngậm muối S 1 , để đưa độ ẩm ban đầu từ β 0 lên đến β max , để hoà tan các loại

muối trong đất Rồi dùng một lượng nước m 2 để mang các loại muối đã

được hoà tan đó xuống tầng đất sâu hơn làm cho lượng ngậm muối trong

đất từ S 1 giảm xuống S 2 S 2 : Tiêu chuẩn rửa mặn.

H: tầng đất có sự hoạt động bộ rễ cây trồng (m)

M: tổng mức rửa (m 3 /ha); M= m 1 + m 2

S: lượng ngậm muối trong đất (tổng lượng muối hoà tan / trọng lượng đất khô)

Phương pháp xác định mức rửa mặn tốt nhất hiện nay là dựa vào các tài liệu

thực tế nhiều năm ở các trạm thí nghiệm hoặc ở các nơi sản xuất Tuy

nhiên trên thực tế do thiếu tài liệu ta có thể xác định mức rửa mặn theo các

phương pháp sau

m 1 H

S 1 S 2

Kênh tiêu

MNN

10.2.1 RỬA MẶN KIỀN VÀ TRUNG TÍN KHI MNN NẰM SÂU DỂ THOÁT

10.2.1.1 XÁC ĐỊNH MỨC RỬA BẰNG LÝ LUẬN

a Lấy lượng ngậm muối S trong đất làm tiêu chuẩn: S(kg/ha)

M= f(S)= m 1 +m 2 (1)

Gọi W 0 :Lượng ngậm nước sẵn có trong tầng đất rửa W 0 = 10 4 A.Hβ 0 (m 3 /ha)

W max :Lượng trữ nước lớn nhất trong tầng đất rửaW max = 10 4 A.Hβ max (m 3 /ha)

Giả thiết: Lượng ngậm muối ban đầu dù lớn hay nhỏ, thì lượng muối thoát đi

trong 1m 3 nước trong quá trình rửa đều bằng nhau.

* Xác định m 1 : m 1 = W max - W 0 = 10 4 A.H(β max - β 0 ) ; (m 3 /ha)

* Xác định m 2 : Theo (1) thì: m 2 = M - m 1 ; mặt khác M= W- W 0 (2)

W: lượng ngậm nước bình quân trước và sau khi rửa:

λ2 : nồng độ lượng ngậm muối S 2 sau khi đã rửa xong: (m ha) S W 3 2 1 λ = ⎟ ⎜ = 3 max 2 2 m kg W S λ ⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ − = ⇒ 1 2 1 max 2 S S W m ⇒ = + = ⎜⎜⎛ − 0 ⎟⎟⎞ 2 1 max 4 2 1 10 β β S S AH m m M

5 8/31/2006

b Lấy nồng độ ngậm muối λ trong đất làm tiêu chuẩn: λ (kg/m 3 )

M= f(λ)= m 1 + m 2

Giả thiết: Tính chất thoát muối của đất đối với tất cả các loại muối trong suốt

quá

Trình rửa đều giống nhau.

Cho vào tầng đất cần rửa một lượng nước m 1 để đất đạt đến lượng trữ nước

lớn nhất

W max , nếu cho thêm một lượng nước dm nữa thì lượng muối sẽ được mang đi là

dS=λ.dm, do đó nồng độ muối trong đất giảm xuống một trị số dλ =λ.dm/W max

-dλ/λ = dm/W max

∫

∫ =

−

1 0 max

m

W

dm d

λ

λ

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

=

⇒

2

1 max

λ

λ

W m

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

= +

2

1 log max 3 2 4 10 2

m

M

6 8/31/2006

10.2.1.2 XÁC ĐỊNH MỨC RỬA THEO CÔNG THỨC KINH NGHIỆM

a/ Công thức Pôdốp:

M = (W max - W 0 ) + n W max (m 3 /ha)

n: Hệ số cho biết (trị số n thích hợp nhất từ 0.3 đến 0.4)

Để có thể thoát được lượng muối trong đất từ S 1 xuống S 2 khi muối đã hoà tan,

thì phải cần lượng nước bằng bao nhiêu lần lượng trữ nước lớn nhất của đất.

Có nghĩa: m 1 = W max - W 0 , m 2 = n W max khi n = 1, lượng muối được thoát đi

được gọi là lượng thoát muối đơn vị.

b/ Phương pháp C.V.AStanôp:

M =100Hγ đ [(β max -β o )/ γ n +(S 1 - S 2 )/K] (m 3 /ha)

γđ : Dung trọng đất (T/m 3 )

H: Chiều sâu dự định rửa (m)

γn : Dung trọng nước (T/m 3 )

K: Hệ số thoát muối (T/m 3 ), cần xác định chính xác thông qua thí nghiệm

βmax ,β o : Tính theo % trọng lượng đất khô

S 1 , S 2 : Lượng ngậm muối ban đầu và sau khi rửa (% trọng lựơng đất khô)

7 8/31/2006

10.2.2 RỬA MẶN KIỀN VÀ TRUNG TÍN KHI MNN NẰM NÔNG KHÓ THOÁT

Xác định mức rửa không chỉ dựa vào yêu cầu thoát muối như trường hợp

MNN nằm sâu dễ thoát mà còn phải dựa vào điều kiện không làm cho MNN

dâng cao quá một giới hạn nhất định Để thoả mãn yêu cầu trên sau khi rửa

thì MNN cần đạt đến một độ sâu tới hạn.

10.2.2.1 ĐỘ SÂU TỚI HẠN

Độ sâu tới hạn của mực nước ngầm là độ sâu nhỏ nhất của mực nước ngầm kể

từ mặt đất mà không có tác hại đối với bộ rễ cây.

10.2.2.2 XÁC ĐỊNH ĐỘ SÂU TỚI HẠN

a/ Xác định độ sâu tới hạn h k dựa vào độ dâng cao lớn nhất của nước mao

quản:

h k = H max + ∆ ; ∆: Độ an toàn hay chiều dài của bộ rễ

H max : Độ dâng cao lớn nhất của nước mao quản (xác định qua thi nghiệm)

b/ Phương pháp tỷ lệ Cl - /SO trong nước ngầm và trong đất:

c/ Xác định h k theo độ khoáng hóa của nước ngầm:

d/ Xác định h k theo quan hệ giữa lượng bốc hơi và mực nước ngầm:

∆

Hmax

hk

MNN

8 8/31/2006

10.2.2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỨC RỬA

M = m 1 +m 2 (m 3 /ha)

m 1 : Lượng nước để bảo hoà tầng đất H nâng độ ẩm β 0 lên β max

m 2 = p.a (m 3 /ha)

p: số lần rửa

a: mức rửa mỗi lần a≤ m *

m * : Lượng nước để nâng mực nước ngầm lên đến độ sâu tới hạn h k tức nâng

mực nước ngầm lên một đoạn: h = H - h k

a/ Xác định m 1 : m 1 = 10 4 AH(β max -β 0 ) (m 3 /ha)

b/ xác định m * : Để nâng mực nước ngầm lên tới độ sâu tới hạn h k

m * = 10 4 hA(1-β max ) = 10 4 hδ (m 3 /ha)

δ = A(1-β max ): Mức kẻ rỗng chưa được bảo hoà nước

c/ Xác định m 2 : Giả sử trước khi rửa lượng muối trong tầng đất rửa S 0 (kg/ha),

với lượng nước m 2 ta phải tiến hành rửa p lần để S 0 giảm xuống S p (Lượng

ngậm muối cho phép khi rửa) với mức rửa mổi lần là a

⇒ m 2 = pa (m 3 /ha) ; với a ≤ m *

h k h

H

9 8/31/2006

* Xác định số lần rửa P:

Nồng độ muối trước khi đưa lượng nước m 2 vào: λ 0 = S 0 /W max (kg/m 3 )

2 0 max

ếu đựa vào 1 lượng nước a thì nồng độ muối trong đất là: λ 1 =S 0 /(W max +a)

Lượng nước a vượt quá lượng trữ nước lớn nhất nên sẽ chảy xuống tầng dưới

và mang đi theo một lượng muối: aλ 1 = aS 0 /(W max +a)

Lượng muối còn lại trong tầng đất sau lần rửa thứ nhất:

S = S -aλ = S -aS 0 /(W max +a) = S 0 W max / (W max +a)

là: λ 2 =S 1 /(W max +a) = S 0 W max / (W max +a) 2

Lượng nước a vượt quá lượng trữ nước lớn nhất nên sẽ chảy xuống tầng dưới

và mang đi theo một lượng muối: aλ2= aW max S 0 /(W max +a) 2

Lượng muối còn lại trong tầng đất sau lần rửa thứ hai:

S 2 = S 1 -aλ 2 = S 0 W max /(W max +a) - aS 0 W max /(W max +a) 2

S 2 = [S 0 W max (W max +a) - aS 0 W max ]/(W max +a) 2

S = S [W /(W max +a)] 2

Theo yêu câu rữa muối S n ≤ S p nên S p = S 0 [W max /(W max +a)]p

p = log[S p /S 0 ]/log[W max /(W max +a)]

vậy: m 2 = pa = alog[S p /S 0 ]/log[W max /(W max +a)]

10.3 TIÊU NƯỚC KHI RỬA MẶN

10.3.1 TIÊU NƯỚC THEO CHIỀU NGANG

a/ Mạng lưới cố định: Gồm các kênh dẫn nước lộ thiên có chiều sâu 3÷4 m có

khi 5 m, đáy kênh này cần phải thấp hơn mực nước ngầm trên khu rửa

Các kênh cố định này được sử dụng trong thời gian rửa mặn và quản lý.

b/ Mạng lưới tạm thời: Gồm các kênh dẫn nông và bố trí dày mạng lưới này

chỉ dùng trong thời gian rửa mặn ban đầu mà thôi, sau khi rửa mặn được

lấp đi

10 → 70

100 → 800

Kênh tiêu tạm thời Kênh tiêu cố định

12 8/31/2006

10.3.2 TIÊU NƯỚC THEO CHIỀU ĐỨNG

Dùng các giếng khoan tập trung nước, rồi dùng bơm hút lên, để hạ mức nước

ngầm xuống độ sâu tới hạn Đường kính hố khoan từ 25÷50 cm, chiều sâu

20÷100m

Tiêu nước theo chiều đứng có lợi hơn theo chiều ngang vì có thể hạ thấp MNN

nhanh hơn và chiếm diện tích không lớn Tuy nhiên đối với đất nặng và hệ

số ngấm thấp thì không có lợi.

10.4 MÙA RỬA, CHẾ ĐỘ RỬA, KỶ THUẬT RỬA

10.4.1 MÙA RỬA:

Do mức rửa mặn M lớn nên thường tiến hành nhiều mùa Mùa rửa mặn nên

chọn khi mực nước ngầm nằm sâu để việc thoát muối sẽ nhanh hơn, rút

ngắn thời gian rửa và rửa vào thời gian có lượng bốc hơi ít để tiết kiệm

nước, tránh hiện tượng mặn lại.

10.4.2 CHẾ ĐỘ RỬA:

Bao gồm mức rửa mỗi lần, thời gian giữa các lần rửa, số lần rửa Mức rửa từng

mùa M cần chia ra nhiều mức rửa một lần m, thường m=(30-40%)Wmax.

10.4.3 KỶ THUẬT RỬA:

Thường là rửa ngập, diện tích mổi ô rửa 0,1÷0,2 ha Kích thước của ô ruộng

không nên lớn quá 0,25 ha để việc phân phối nước được đồng đều, tiết kiệm

khối lượng san bằng đất

1 8/31/2006

CHƯƠNG 11:BIỆN PHÁP KHAI THÁC NƯỚC NGẦM ĐỂ TƯỚI

Nhìn chung trên trái đất nguồn nước phục vụ sinh hoạt, sản suất chủ yếu ở 3

dạng: nước mưa; nước mặt và nước ngầm.

Với sự bùng nỗ dân số và tốc độ phát triển công nghiệp như vũ bão thì sự mất

cân bằng nguồn nước ngọt là điều tất yếu xãy ra Hiện nay nguồn nước

mưa và nước mặt đã bị ô nhiểm trầm trọng là hậu quả của việc sử dụng

nguồn nước không bền vững.

Vì vậy khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn nước ngầm là rất quan trọng Hiện

nay nước ngầm đã được khai thác để đáp ứng 50% yêu cầu dùng nước cho

sinh hoạt trên toàn thế giới, điển hình như các nước:Bỉ (90%); Phần Lan

(80%); Hà Lan (75%); Thuỵ Điển (90%); Đức (75%); Ixraen (95%)

Nước ngầm phụ vụ cho nông nghiệp: Brazin (22.000 ha); Angiêri (80.000

ha); Hy Lạp (30.000 ha); Nga; Trung Quốc.

Nước ngầm phục vụ cho công nghiệp: Nga; Mỹ; Trung Quốc; Ân Độ; Úc;

Ai Cập; Nam Phi.

Ở Việt Nam do có nguồn nước mặt phong phú nên nhu cầu sử dụng nước

ngầm chưa cao, chủ yếu dùng trong sinh hoạt nhỏ lẽ và công nghiệp giải

khát.

2 8/31/2006

Sơ đồ chu trình thuỷ văn và sự hình thành nước dưới đất

3 8/31/2006

11.1: KHÁI NIỆM NƯỚC NGẦM

11.1.1 Ưu và nhược điểm

a Ưu điểm:

- Phân bố khắp nơi và nguồn nước tương đối ổn định.

- Khai thác và sử dụng tại chổ nên đường dẫn ngắn và tổn thất nước ít.

- Chất lượng nước tốt hơn nước mặt.

- Góp phần hạ thấp mực nước ngầm cho những vùng trũng khi khai thác.

b Nhược điểm:

- Lưu lượng nhỏ nên công trình khai thác nằm phân tán.

- Có độ khoáng hoá cao và nhiệt độ thấp, cần xử lý trước khi sử dụng.

- Cần dùng năng lượng để bơm hút.

- Gía thành cao khi khai thác nước ngầm quá sâu.

- Làm mất cân bằng sinh thái tự nhiên và ảnh hưởng đến các công trình XD

4 8/31/2006

11.1.2 Phân loại nước ngầm theo sự phân bố trong các tầng địa chất

Theo hình thức phân loại này thì nước ngầm tạm chia thành 4 loại: nước ngầm

tầng sâu (tầng trên ), nước ngầm tầng sâu, nước ngầm khe nứt và nước

ngầm hang động

Đặc trưng hình thái nước ngầm vùng

ven biển và hải đảo

Đặc trưng hình thái nước ngầm vùng đồng bằng và miền núi

11.1.2.1 Nước ngầm tầng trên

Nước ngầm tầng trên là nước ngầm nằm ở trên tầng không thấm thứ nhất, nằm sát mặt

đất, là mặt nước tự do không áp Nguồn nước cung cấp chính cho nước ngầm tầng trên

là do mưa ngấm vào đất, ngoài ra nước ngầm tầng trên còn do nước sông, ao hồ, cung

cấp, do đó chất lượng nước không tốt và trữ lượng nước nhỏ, không ổn định.

11.1.2.2 Nước ngầm tầng sâu

Nằm ở phía dưới tầng không thấm thứ nhất, thường nằm kẹp giữa các tầng không

thấm nên có áp Do nằm dưới tầng không thấm nên nước ngầm tầng sâu không trực

tiếp nhận nguồn cung cấp của nước mưa Nơi tiếp nhận nguồn nước là những chỗ từng

thấm nước chạy lộ ra mặt đất Chất lượng nước tốt và trữ lượng ổn định

11.1.2.3 Nước ngầm khe nứt

Nước nằm trong khe nứt của nham thạch, trữ lượng rất ít không đáng kể

11.1.2.4 Nước ngầm hang động

Nước trong hang động còn gọi là nước Kartơ, nằm trong các hang động do nước xâm

thực nham thạch tạo thành, thường có ở các vùng đá vôi.

6 8/31/2006

11.1.3 Yêu cầu chất lượng nước ngầm để tưới

Nhiệt độ thích hợp tưới từ 25 0 C đến 30 0 C; hàm lượng muối trong nước ngầm <

5g/l.

11.1.4 Biện pháp xử lý để nâng cao chất lượng nước

11.1.4.1 Phương pháp dùng bể lọc

Do nước ngầm chứa nhiều ôxit sắt II nên trước khi cho nước vào bể lọc người

ta cho nước ngầm tiếp xúc với không khí để các phản ứng ôxy hoá xảy ra

biến ôxit sắt II thành ôxit sắt III và kết tủa sau đó được lọc qua bể lọc.

11.1.4.2 Phương pháp pha loãng và phơi nước

Khi nước ngầm có nhiệt độ thấp hoặc có nồng độ khoáng hoá cao cần pha

loãng thêm nước ngọt hoặc phơi năng để tăng nhiệt độ nước lên trước khi

tưới.

11.1.4.3 Phương pháp hoá học

Thường dùng sau khi phương pháp pha loãng không loại trừ hết các tạp chất

độc tố, tạo ra các phản ứng hoá học để kết tủa và tách ra khỏi nước ngầm.

11.1.4.4 Phương pháp hoá sinh

Dùng keo hoá sinh để kích thích quá trình lắng động các chất lơ lững.

7 8/31/2006

Sơ đồ hệ thống tưới bằng nước ngầm

8 8/31/2006

11.2 CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC NGẦM THEO CHIỀU ĐỨNG

Được phân thành 3 loại: giếng thùng, giếng ống và giếng hỗn hợp

11.2.1 GIẾNG THÙNG: Giếng thùng chủ yếu lấy nước nước ngầm tầng trên nên lưu

lượng giếng nhỏ và không ổn định

11.2.1.1 CẤU TẠO

a/Miệng giếng

b/Thân giềng

c/Bộ phận vào nước

Kiểu thẳng góc

Kiểu nghiêng

Kiểu chử V

Cấu tạo bộ phận vào nước

9 8/31/2006

11.2.1.2 BÁN KÍNH ẢNH HƯỞNG

Khi bơm nước trong giếng ra, mực nước trong giếng sẽ hạ thấp xuống một độ sâu S,

mặt nước ngầm trong đất sẽ làm thành mội hình phểu mà giếng là trung tâm Hình

phểu đó là khu vực ảnh hưởng của nước ngầm khi bơm nước Bán kính hình phểu

chính là bán kính ảnh hưởng của giếng R Bán kính ảnh hưởng R có quan hệ đến việc

bố trí các giếng vì bán kính R lớn thì khoảng cách lớn và ngược lại.

10 8/31/2006

a/ Bơm nước thí nghiệm: Đào các hố quan trắc để đo mực nước ngầm ở các vị trí khác

nhau, từ đó ta có thể tính được bán kính ảnh hưởng R của giếng.

- Nếu có 2 hố quan trắc:

+ Giếng không có áp: logR =

- Nếu có 1 hố quan trắc:

+ Giếng không có áp: logR =

- Nếu không có hố quan trắc:

+ Giếng không có áp: logR =

2 1

1 2 2 1

S S

x log S x log S

−

−

2 1

1 2 2 2 1 1

S S

x log ) S H 2 ( S x log ) S H 2 ( S

−

−

−

−

1 1

1 log log

S S

r S x S

−

−

2 2

1 2

1

h h

) x log r (log h ) x log r (log H

−

−

−

−

r log Q

) h H ( KM 73 ,

r log Q ) h H ( K 365 , 1

2 2

+

−

b/ Dùng công thức kinh nghiệm:

- Khi biết trước H và S

Công thức Ku sa kin: R = 575 S

R,S (m)

K: Hệ số thấm (m/s)

H: Độ dày của tầng thấm nước (m)

Nếu K (m/ngày): R = 1,95S

- Nếu không biết trước H

Dùng công thức Sichardt :

R = 3000S (m) Với k (m/s)

R = 10S (m) Với k (m/ngày đêm)

c/ Dùng những số kinh nghiệm:

Đất cát nhỏ R = 50÷100 m;

Đất cát vừa R = 100÷200 m;

Đất cát thô R = 200÷400 m;

Sỏi và đá cuội R = 400÷600 m

12 8/31/2006

11.2.1.3 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG

a/ Giếng hoàn chỉnh

Lưu lượng chảy vào giếng tại mặt cắt x nào đó

Q = ω.V = (2xy)KJ = 2xyK

(K: Hệ số thấm)

K: Hệ số thấm (m/s) (m/ngày)

H: Độ dày tâng thấm nước (m)

h: Độ sâu nước trong giếng (m)

S: Độ sâu hạ thấp của nước trong giếng (m)

R,r (m)

∫

h R

r

ydy K x

dx

r R h H K Q

log 365

.

1

2

2 −

=

⇒

13 8/31/2006

b/Giếng không hoàn chỉnh:

Dùng công thức kinh nghiệm Damarin

- Khi đáy giếng bịt kín:

- Khi đáy giếng không bịt kín:

Trong đó:

L: Độ sâu mực nước của giếng sau khi bơm (m)

Ha:Độ sâu nước ngầm có ích (m)

Trong trường hợp tầng đất thấm nước rất dày, phạm vi ảnh hưởng không phải toàn bộ

tầng nước ngầm mà chỉ trong độ sâu Ha thì phải thay H bằng Ha và h bằng ha vào các

công thức trên ha = Ha - S.

Để xác định H a thì Damarin đã lập ra quan hệ S và Ha để xác định độ sâu nước ngầm

có ích.

( 2 2) 4

2 log

365

.

1

h L h h L r R h H

K

⇒

( 2 2) 4

2 5 0 log

365

.

1

h L h h r L r R h H

K

⇒

14 8/31/2006

11.2.2 GIẾNG ỐNG

Có thể lấy được nước ngầm tầng trên và nước ngầm tầng sâu Giếng ống thường

sâu 30÷150m, có khi sâu đến 200m Lưu lượng khai thác của giếng lớn nên

diện tích tưới nhiều so với giếng thùng.

11.2.2.1 CẤU TẠO

Gồm 3 bộ phận:

-Miệng giếng

-Thân giếng

-Bộ phận vào nước

Cấu tạo bộ phận vào nước