Giải pháp kỹ thuật nâng cao khả năng làm việc của tràn xã lũ khi tăng dung tích hiệu qua do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nhu cầu dùng nước

p tràn th c d ng có hai lo i: có chân không và không có chân không... CH NG 2 PHÂN TÍCH CÁC GI I PHÁP NÂNG CAO KH... Tsugaep và .I.

i

Tác gi xin chân thành bày t lòng bi t n sâu s c đ n th y giáo h ng d n PGS.TS Nguy n Ph ng M u đã v ch ra nh ng đ nh h ng khoa h c và t n tình h ng d n tác gi trong su t quá trình hoàn thành lu n v n này

Xin chân thành c m n các th y, cô giáo trong Tr ng đ i h c Th y L i, các b n h c viên cao h c l p 20C11 v s giúp đ trong su t th i gian tác gi h c t p và nghiên

c u t i tr ng

Xin t lòng bi t n đ n Công ty C ph n T v n thi t k h t ng c s đã t o m i đi u

ki n thu n l i, cho phép s d ng các s li u đã công b

V i th i gian và trình đ còn h n ch , lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót Tác gi r t mong nh n đ c s ch b o và đóng góp ý ki n c a các th y cô giáo, c a các Quý v quan tâm và b n bè đ ng nghi p

ii

Tác gi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a b n thân tác gi Các k t qu nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao chép t b t k m t ngu n nào và d i b t k hình th c nào.Vi c tham kh o các ngu n tài li u đã đ c

th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u tham kh o đúng quy đ nh

Tác gi lu n v n

Thái H i Anh

iii

M C L C

L I C M N i

L I CAM OAN ii

DANH M C HÌNH V vi

DANH M C B NG BI U viii

M U 1

I Tính c p thi t c a tài 1

II M c đích c a tài 2

III Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 2

IV K t qu d ki n đ t đ c 3

V B c c c a lu n v n 3

CH NG 1 T NG QUAN CHUNG V TRÀN 4

1.1 T ng quan v tràn x l Vi t Nam 4

1.1.1 Phân lo i tràn x l 4

1.1.2 M t s s c h h ng tràn Vi t Nam 10

1.2 K ch b n bi n đ i khí h u Vi t Nam 11

1.2.1 Khái ni m v bi n đ i khí h u 11

1.2.2 N i dung v k ch b n bi n đ i khí h u 12

1.3 Tình hình s d ng n c n c ta hi n nay 14

1.3.1 Tình hình s d ng n c trong các ho t đ ng kinh t 15

1.3.2 Tình hình s d ng n c trong đ i s ng sinh ho t 16

1.4 ánh giá tác đ ng c a bi n đ i khí h u và nhu c u s d ng n c t i dung tích hi u qu c a h ch a 17

1.5 K t lu n ch ng 1 18

CH NG 2 PHÂN TÍCH CÁC GI I PHÁP NÂNG CAO KH N NG LÀM VI C C A TRÀN 19

2.1 C s lý lu n tính toán th y l c tràn 19

2.1.1 Tràn có ng ng th c d ng 19

2.1.2 Tràn đ nh r ng 25

2.2 Phân tích m t s y u t chính nh h ng đ n kh n ng làm vi c c a tràn 29

iv

2.2.2 Hình d ng m t c t đ p tràn 31

2.3 M t s gi i pháp k thu t nâng cao kh n ng làm vi c c a tràn x l khi dung tích hi u qu t ng lên 33

2.3.1 Nâng c p, c i t o tràn đ t ng dung tích h u ích cho h ch a: 33

2.3.2 Nâng c p, c i t o tràn x l đ tháo đ c l u l ng thi t k m i: 42

2.4 ánh giá l a ch n gi i pháp và đi u ki n áp d ng 54

2.5 K t lu n ch ng 2 54

CH NG 3 ÁP D NG K T QU NGHIÊN C U VÀO H CH A N C B T NH NGH AN 56

3.1 Gi i thi u h ch a n c B 56

3.1.1 i u ki n t nhiên 56

3.1.2 Quy mô 57

3.1.3 Nhi m v 59

3.1.4 Hi n tr ng h ch a B 59

3.2 Tài li u tính toán h ch a n c B 60

3.2.1 L ng n c dùng 60

3.2.2 Tính toán t n su t l ng m a n m 61

3.2.3 Tính toán quan h m a và dòng ch y 63

3.2.4 Tính b c h i 64

3.2.5 Tính toán đi u ti t h ch a: 65

3.3 Các gi i pháp nâng cao kh kh n ng làm vi c cho tràn x l 74

3.3.1 Yêu c u đ t ra 74

3.3.2 Các gi i pháp cho tràn x l h ch a B 75

3.4 Tính toán đi u ti t l cho tràn x l h ch a n c B 78

3.5 Tính toán cao trình đ nh đ p và l a ch n gi i pháp 83

3.6 Nh n xét so sánh k t qu tính toán 98

3.7 K t lu n ch ng 3 99

K T LU N, KI N NGH 100

I Các k t qu đ t đ c c a lu n v n 100

II M t s đi m còn t n t i 100

III Ki n ngh 101

v

PH L C 104

vi

Hình 1 1: Tràn x l không có c a van (tràn t đ ng) 4

Hình 1 2: Tràn x l có c a van cung 5

Hình 1 3:M t c t ngang tràn x l có ng ng đ nh r ng 6

Hình 1 4: M t c t ngang tràn x l có ng ng th c d ng 6

Hình 2 1: M t c t c a đ p tràn có c a van 20

Hình 2 2: Các đ ng cong đ xác đ nh n c a đ p tràn m t c t th c d ng 21

Hình 2 3: Các d ng mép vào c a tr pin 21

Hình 2.4: Các d ng tr pin 23

Hình 2 5: Các d ng m t c t c a đ p tràn không chân không 24

Hình 2 6: M t c t c a đ p tràn chân không đ nh elip [16] 25

Hình 2 7: S đ tính toán đ p tràn đ nh r ng không ng p 26

Hình 2 8 S đ tính toán ng ng tràn đ nh r ng ch y ng p 28

Hình 2 9: Gi i pháp nâng cao ng ng tràn 34

Hình 2 10: M t c t ngang tràn c u trì 35

Hình 2 11: p tràn salun Bình Thu n tr c và sau khi đ t tràn c u trì 35

Hình 2 27: p tràn cao su nh Quán, ng Nai 36

Hình 2 13: Nâng cao cao trình ng ng tràn, gi nguyên chi u cao c a van 38

Hình 2 14: Gi nguyên cao trình ng ng tràn thay m i c a van 40

Hình 2 15: L p ghép c a ph phía trên c a c 40

Hình 2 16: Gi i pháp k t h p nâng cao cao trình ng ng tràn và chi u cao c a van 41

Hình 2 17: M t b ng và c t d c ng ng tràn khi đ c nâng cao, m r ng 42

Hình 2 15: C i t o thay th ng ng tràn th c d ng b ng ng ng zích z c 44

Hình 2 16: Tràn zích z c h ch a Brazos- Hoa K 44

Hình 2 20: M t b ng các lo i ng ng tràn 45

Hình 2 21: M t b ng và c t ngang ng ng tràn zích z c 45

Hình 2 22: ng cong h s l u l ng v i hình d ng đ nh ng ng ¼ đ ng tròn, m t b ng ng ng tam giác (Tullis, Nosratollah &Waldron -1995) 47

Hình 2 20: Tràn dakmi4- Qu ng Nam tràn piano đ c xây d ng trên đ nh tràn th c d ng c 49

Hình 2 22:M t b ng, c t ngang tràn PKA 50

Hình 2 23:M t b ng, c t ngang tràn PKB 50

Hình 2 24: Các đ c tr ng hình h c c a tràn phím đàn 50

Hình 2 27: th so sánh kh n ng x c a đ p tràn ki u Creager và ki u PKA v i H =4m [13] 52

Hình 3 1: Bi u đ so sánh t ng l ng n c dùng tr c đây và hi n nay 61

Hình 3 2: Quan h F~Z~W h ch a n c B 68

Hình 3 3: Bi u đ so sánh dung tích hi n t i và tr c kia 74

vii

Hình 3 5: ng quá trình l đ n h ch a B hi n t i và tr c kia 80

Hình 3 6: ng quá trình l d ng tam giác 81

Hình 3 7: Bình đ t ng th p B sau khi nâng c p 93

Hình 3 8: M t b ng c i t o tràn x l h ch a B 94

Hình 3 9: M t c t c i t o tràn x l h ch a B 95

Hình 3 10: M t c t ngang t ng bên và ng ng tràn 96

Hình 3 11: M t c t ngang đ i đi n đ p B sau khi đ c tôn cao 97

viii

B ng 1 1: T ng h p m t s tràn x l Vi t Nam 7

B ng 2 1: M t c t ng ng tràn và công th c xác đ nh kh n ng tháo 32

B ng 2 2: H s c a đ ng cong m u 47

B ng 3 1: L ng n c dùng cho nông nghi p [6] 60

B ng 3 2: Phân ph i dòng ch y n m h ch a n c B P=75% 64

B ng 3 3: L ng b c h i ph thêm hàng tháng h ch a n c B 65

B ng 3 4 Quan h lòng h (Z~F~W) 68

B ng 3 5: Tính toán đi u ti t h ch a B thi t k c đã k t n th t l n I 70

B ng 3 6: Tính toán đi u ti t h ch a B thi t k c đã k t n th t l n II 71

B ng 3 7: Tính toán đi u ti t h ch a B hi n t i đã k t n thât l n I 72

B ng 3 8: Tính toán đi u ti t h ch a B hi n t i đã k t n thât l n II 73

B ng 3 9: K t qu tính toán đi u ti t h ch a B 74

B ng 3 10: K t qu tính toán ng v i các t n su t P% h ch a B 80

B ng 3 11: Các giá tr c a k (theo s li u c a V.X.Ixtômina)[16] 82

B ng 3 12: K t qu tính toán đi u ti t l h ch a n c B 83

B ng 3 13: K t qu tính toáng cao trình đ nh đ p gi i pháp nâng cao ng ng gi nguyên Btràn = 50m 86

B ng 3 14: K t qu tính toán cao trình đ nh đ p gi i pháp nâng cao ng ng và m r ng tràn Btràn=55m 87

B ng 3 15: K t qu tính toán cao trình đ nh đ p gi i pháp nâng cao ng ng và m r ng tràn Btràn=60m 88

B ng 3 16: K t qu tính toán cao trình đ nh đ p gi i pháp tràn zích z c 89

M U

I Tính c p thi t c a tài

Bi n đ i khí h u trên ph m vi toàn c u đã làm cho thiên tai Vi t Nam ngày càng gia

t ng v s l ng, c ng đ và m c đ nh h ng Th y l i là m t trong nh ng l nh

v c ch u tác đ ng m nh m nh t c a bi n đ i khí h u Cùng v i quá trình đô th hoá

và công nghi p hoá d n đ n nhu c u dùng n c gia t ng đ t bi n trong nh ng n m g n đây

H ch a n c có t m quan tr ng đ c bi t l n đ i v i công tác phòng ch ng l l t,

ch ng h n hán đ m b o c p n c cho s n xu t nông nghi p, công nghi p và các ho t

đ ng c a con ng i V mùa m a h ch a góp ph n c t l và làm ch m l , v mùa

ki t n c đ c tích l i trong lòng h đ cung c p n c t i, n c sinh ho t, gi gìn môi tr ng sinh thái Do nh h ng c a bi n đ i khí h u làm cho ch đ dòng ch y thay đ i, m a l n t p trung vào mùa m a làm gia t ng l l t nh ng l i gi m v mùa khô gây ra h n hán kéo dài Nhi t đ trung bình t ng cao làm cho l ng t n th t do

b c h i m t h c ng t ng theo, đó là nguyên nhân làm cho h ch a không còn đáp ng

đ c nhi m v nh thi t k ban đ u

ng phó v i nh h ng c a bi n đ i c a khí h u và nhu c u s d ng n c ngày

m t t ng Vi c c i t o, nâng c p đ t ng dung tích hi u qu cho h ch a ph c v nhu

c u s n xu t và sinh ho t là m t v n đ c p thi t hi n nay

Cao trình c a m c n c dâng bình th ng trong h t ng lên d n đ n vi c ta ph i c i

t o và nâng c p các công trình đ u m i c đ đáp ng đ c nhu c u s d ng và s v n hành an toàn cho h ch a M t trong nh ng h ng m c quan tr ng và không th thi u

đó là tràn x l Tr c thay đ i c a m c n c h ch a đ đ m b o kh n ng tr n c vào mùa khô và thoát n c vào mùa l thì c n có nh ng gi i pháp nh m nâng cao kh

n ng làm vi c cho tràn x l

Có r t nhi u gi i pháp khác nhau nh m nâng cao kh n ng làm vi c c a tràn x l nh :

- Nâng cao cao trình ng ng đ i v i các tràn t đ ng

- Gi nguyên cao trình ng ng t ng chi u cao c a van đ i v i các tràn có c a van

- K t h p nâng cao ng ng tràn và c a van

- Kéo dài đ ng tràn b ng các ki u tràn zính z c, m v t, ki u phím đàn piano, m thêm tràn ph …

C n ph i qua nghiên c u, tính toán so sánh kinh t k thu t đ l a ch n đ c gi i pháp

h p lý cho t ng công trình c th v i đi u ki n đ a hình đ a ch t khác nhau

Tóm l i, sau khi t ng dung tích hi u qu cho h ch a do nh h ng c a bi n đ i khí

h u và nhu c u s d ng n c, ta nh n th y vi c c i t o và nâng c p tràn x l cho phù

h p v i nh ng thay đ i v thi t k ban đ u là đi u vô cùng quan tr ng

V i t t c nh ng lý do trên, tác gi đã ch n đ tài: “Gi i pháp k thu t nâng cao kh

- Xây d ng nh ng ph ng pháp, bi n pháp c b n nh m tìm đ c gi i pháp nâng cao

kh n ng làm vi c cho tràn x l khi dung tích hi u qu t ng lên

- B c đ u khái quát nh ng k t qu nghiên c u nh m rút ra nh ng k t lu n chung đ

Ch ng II: Phân tích các gi i pháp nâng cao kh n ng làm vi c c a tràn

Ch ng III: Áp d ng k t qu nghiên c u vào h ch a n c B t nh Ngh An

K t lu n, ki n ngh

CH NG 1 T NG QUAN CHUNG V TRÀN

1.1 T ng quan v tràn x l Vi t Nam:

Trong c m công trình đ u m i, tràn x l có nhi m v x n c th a v mùa l , đ

kh ng ch m c n c th ng l u không cho v t quá m c cho phép Tràn x l các

h ch a đã xây d ng t i Vi t Nam cho th y r t đa d ng v ch ng lo i, quy mô, kích

u đi m: T đ ng tháo l , qu n lý v n hành thu n ti n, chi phí qu n lý nh V giá

thành xây d ng thì tràn không có c a van r h n lo i có c a van

Nh c đi m: B r ng tràn l n, di n tích ng p l t l n, c t n c tràn th p nên kh n ng

thoát l không l n, không ch đ ng trong đi u ti t l u l ng x l

i u ki n áp d ng: Lo i tràn này th ng đ c áp d ng cho các h ch a n c v a và

nh

• Tràn x l có c a van:

nh ngh a: Cao trình ng ng tràn th p h n m c n c dâng bình th ng trên đ nh

ng ng tràn có b trí c a van C a van ph ng và c a van cung là hai lo i đ c s

d ng ch y u

MNDBT

Hình 1 2 : Tràn x l có c a van cung

u đi m: Gi m chi u cao ng ng tràn, gi m chi u r ng tràn n c; l i d ng m t ph n

dung tích h u ích làm nhi m v c t l ; ch đ ng t t trong vi c h th p m c n c h khi c n, t ng t l u qua tràn

Nh c đi m: Do có c t n c tràn và l u l ng đ n v l n nên công trình n i ti p tiêu

n ng ph c t p h n; qu n lý, b o d ng, v n hành khó kh n h n và chi phí qu n lý l n

i u ki n áp d ng: V i h th ng công trình t ng đ i l n, dung tích phòng l l n, khu

v c ng p th ng l u r ng Lo i tràn này đang đ c u tiên khi thi t k xây d ng

m i

1.1.1.2 Theo hình th c ng ng tràn:

• Tràn x l có ng ng đ nh r ng:

nh ngh a: Có hình d ng tùy ý, nh ng đ nh đ p tràn ph i n m ngang, chi u dày đ nh

đ p (δ) ph i th a mãn đi u ki n sau đây:

(8÷10)H > > (2÷3)H

Hình 1 3 :M t c t ngang tràn x l có ng ng đ nh r ng

u đi m: Thi công d dàng nh tràn r ng thu n l i cho vi c nâng c p c i t o n u có

sau này

Nh c đi m: L u l ng tháo nh h n so v i đ p tràn th c d ng, trong tr ng h p

ch y ng p, kh n ng tháo gi m đi r t nhi u

i u ki n áp d ng: Lo i này th ng dùng khi đ a hình tuy n tràn đ r ng, cao trình t

nhiên l n h n cao trình ng ng tràn; không yêu c u h s l u l ng l n

• Tràn x l có ng ng th c d ng:

nh ngh a: M t c t có th là hình thang ho c hình cong có đ nh đ p và mái h l u

l n theo làn n c tràn p tràn th c d ng có hai lo i: có chân không và không có chân không

Hình 1 4 : M t c t ngang tràn x l có ng ng th c d ng

- Lo i đ p tràn th c d ng không có chân không là lo i đ p tràn có dòng ch y trên đ p

có áp su t d c theo m t đ p là d ng

- Lo i đ p tràn th c d ng có chân không là lo i đ p tràn có áp l c chân không đ nh

đ p T a đ đ nh tràn có d ng elíp ho c hình tròn (d ng c -ri-ghe Ô-phi-xê-rôp có chân không c a Liên xô c ) ho c d ng Wes c a M

u đi m: dòng ch y trên tràn đ c thu n, h s l u l ng l n, d tháo các v t trôi

trong n c

Nh c đi m: Thi t k và thi công ph c t p h n so v i đ p tràn đ nh r ng V i đ p tràn

th c d ng có m t c t chân không, lúc chân không l n có th sinh ra hi n t ng khí

TT Tên công trình Hình th c ng ng tràn

Tràn t đ ng hay tràn có c a van

TT Tên công trình Hình th c ng ng tràn

Tràn t đ ng hay tràn có c a van

37 Th y đi n ng Nai 3 Ng ng tràn th c d ng Có c a van

38 Th y đi n ng Nai 4 Ng ng tràn th c d ng Có c a van

39 H ch a n c Phú Hà Ng ng tràn th c d ng Có c a van

40 H ch a sông Móng Tràn labyrinth

Tràn t đ ng labyrinth k t h p tràn có c a van

41 H ch a nh Bình Tràn ki u phím đàn piano Tràn t đ ng

42 Th y đi n Dakrong 3 Tràn ki u phím đàn piano Tràn t đ ng

1.1.2 M t s s c h h ng tràn Vi t Nam:

S c đ p do nguyên nhân h h ng tràn chi m t l đáng k và h u h t là s c l n Do

kh u di n tràn x l không thoát đ c l th c t d n đ n n c trong h ch a dâng cao

h n m c n c thi t k và phá h y đ p M t s ví d c th v các s c này nh sau [8]:

H ch a Buôn Komleo (Buôn Mê Thu t) đã b v đ p do xu t hi n m a l v t t n

su t thi t k d n đ n kh n ng tháo c a tràn không đ m b o làm cho m c n c h cao

h n thi t k , v t qua đ nh đ p 0,58m n m 1992

Khu v c nhà máy th y đi n Bình i n (Th a Thiên Hu ) b ng p n c d n đ n thi t

h i máy móc thi t b hàng ch c t đ ng n m 2009 do s c h h ng 2 trong s 5 c a van d n đ n không thoát đ c đ l u l ng theo thi t k

p tràn D u Ti ng (Tây Ninh) do có s c x y ra c a s 3 và s 4 khi đang v n hành b ph n đòn gánh đ càng b đ t n c cu n trôi 2 c a van và hai nh p c u công tác gây ng p l t h l u v i thi t h i khá l n

p dâng nhà máy th y đi n H Hô b v (2010) mà nguyên nhân chính là do m a l quá l n, quá đ t ng t và kéo dài, đ nh l xu t hi n b t ng , t ng lên 6m ch trong hai

ti ng đ ng h Do m t đi n trên di n r ng nên công tác v n hành m c a van cung x

l không th th c hi n d n đ n n c tràn qua đ p, gây thi t h i h h ng toàn b nhà máy cu n trôi h t thi t b

S c h h ng tràn x l đã x y ra n c ta là không nh và liên quan t i các s c này có nhi u nguyên nhân khác nhau Qua nghiên c u cho th y có 4 nguyên nhân chính sau:

- M t là, do tính toán th y v n tr c đây không phù h p v i th c t , do nh h ng b t

l i c a bi n đ i khí h u nên tràn không đ n ng l c làm vi c, ph i kh c ph c b ng cách c i t o tràn, làm thêm tràn ph , tràn s c nh h Phú Ninh (Qu ng Nam), h Núi

C c (Thái Nguyên), h V V ng (Ngh An), h V c Tròn (Qu ng Bình), h Tà Kèo (L ng S n), h Núi M t (Bình nh), h Li t S n (Qu ng Ngãi) Xu th chung hi n nay là các h l n đ u chú tr ng tính toán l i thu v n đ xem xét b sung kh u đ

thoát l Còn đ i v i các h lo i nh , m t đi u h t s c đáng lo ng i hi n nay là h u h t các tràn không đ n ng l c x l nên d d n đ n v đ p

- Hai là, do c a van ho c thi t b đóng m t c k t, gãy Ví d nh tràn h Yên L p trong l 1994 c 03 c a van b k t; D u Ti ng: L 1986, 2 c a van gi a b đ t v tai

c a; V c Tròn: t cáp, gãy c a van; X H ng: C a van b n t gãy

- Ba là, do tính toán thu l c không chu n xác, d n đ n có s sai khác l n gi a c t

n c thi t k và th c t , h u qu là tràn b h h ng Ví d công trình Nam Th ch Hãn (Qu ng Tr ), m c n c trong th c t l n m 1983 là 8,10m, trong khi đó s li u tính toán thi t k là 2,55m, ch b ng 31,5% c t n c th c t

- B n là, do ch t l ng v t li u và ch t l ng thi công kém ho c ch a h p lý, d n đ n các h h ng nh xói tróc m t d c n c, n t đ t ng, n t thân tràn, xói v b tiêu

n ng Ví d : t ng d c n c tràn h La Ngà, xói ng ng đ t ng bên tràn h

Ph c Hà (Qu ng Nam) h u h t các h nh do đ a ph ng thi t k và thi công,

h ng m c tràn đ u b h ng, trôi, xói, không đ kh u đ thoát l

1.2 K ch b n bi n đ i khí h u Vi t Nam:

1.2.1 Khái ni m v bi n đ i khí h u:

Bi n đ i khí h u khí h u g m khí quy n, thu quy n, sinh quy n, th ch quy n hi n t i

và trong t ng lai b i các nguyên nhân t nhiên và nhân t o trong m t giai đo n nh t

đ nh tính b ng th p k hay hàng tri u n m S bi n đ i có th là thay đ i th i ti t bình quân hay thay đ i s phân b các s ki n th i ti t quanh m t m c trung bình S bi n

đ i khí h u có th gi i h n trong m t vùng nh t đ nh hay có th xu t hi n trên toàn a

C u Trong nh ng n m g n đây, đ c bi t trong ng c nh chính sách môi tr ng, bi n

đ i khí h u th ng đ c p t i s thay đ i khí h u hi n nay, đ c g i chung b ng hi n

t ng nóng lên toàn c u Nguyên nhân chính làm bi n đ i khí h u Trái t là do s gia t ng các ho t đ ng t o ra các ch t th i khí nhà kính, các ho t đ ng khai thác quá

m c các b h p th và b ch a khí nhà kính nh h sinh thái r ng, h sinh thái bi n, ven b và đ t li n khác

1.2.2 N i dung v k ch b n bi n đ i khí h u:

Bi n đ i khí h u đang di n ra quy mô toàn c u, khu v c và Vi t Nam do các ho t

đ ng c a con ng i làm phát th i quá m c khí nhà kính vào b u khí quy n Bi n đ i khí h u s tác đ ng nghiêm tr ng đ n s n xu t, đ i s ng và môi tr ng trên ph m vi toàn th gi i V n đ bi n đ i khí h u đã, đang và s làm thay đ i toàn di n, sâu s c quá trình phát tri n và an ninh toàn c u nh l ng th c, n c, n ng l ng, các v n đ

v an toàn xã h i, v n hóa, ngo i giao và th ng m i

Là m t trong nh ng n c ch u tác đ ng n ng n nh t c a bi n đ i khí h u, Vi t Nam coi ng phó v i bi n đ i khí h u là v n đ có ý ngh a s ng còn N m 2011 B Tài nguyên và Môi tr ng đã xây d ng và công b k ch b n bi n đ i khí h u, n c bi n dâng cho Vi t Nam trên c s c p nh t k ch b n n m 2009 có tính k th a và chi ti t hóa các s li u quan tr c, các nghiên c u trong và ngoài n c đ n n m 2010 Theo đó

b tài nguyên môi tr ng đã xây d ng các k ch b n v bi n đ i khí h u và n c bi n dâng cho Vi t Nam d a trên các k ch b n phát th i khí nhà kính khác nhau đó là: k ch

b n phát th i th p (k ch b n B1), k ch b n phát th i trung bình (k ch b n B2) và k ch

b n phát th i cao (k ch b n A2) Trong đó đã đ a ra nh ng nh h ng c a bi n đ i khí

h u cho Vi t Nam trong th k 21 nh sau [18]:

1.2.2.1 V nhi t đ :

Nhi t đ mùa đông có th t ng nhanh h n so v i nhi t đ mùa hè t t c các vùng khí

h u trên lãnh th Vi t Nam Nhi t đ các vùng khí h u phía B c có th t ng nhanh

h n so v i các vùng khí h u phía Nam

- Theo k ch b n phát th i th p (B1): Vào cu i th k 21, nhi t đ trung bình n m các vùng khí h u phía B c có th t ng so v i trung bình giai đo n 1980-1999 kho ng t 1,6 đ n 1,90C, nh ng các vùng khí h u phía Nam t ng ít h n, ch kho ng (1,1 - 1,4)0C

- Theo k ch b n phát th i trung bình (B2): Vào cu i th k 21, nhi t đ trung bình n m

có th t ng lên 2,60C Tây B c, 2,50C ông B c, 2,40C ng b ng B c B , 2,80

C

B c Trung B , 1,90C Nam Trung B , 1,60C Tây Nguyên và 2,00C Nam B so

v i trung bình giai đo n 1980 - 1999

- Theo k ch b n phát th i cao (A2): Vào cu i th k 21, nhi t đ trung bình n m các vùng khí h u phía B c có th t ng so v i trung bình giai đo n 1980 - 1999 kho ng 3,1

đ n 3,60C, trong đó Tây B c là 3,30C, ông B c là 3,20C, ng b ng B c B là 3,10

C

và B c Trung B là 3,60C M c t ng nhi t đ trung bình n m c a các vùng khí h u phía Nam là 2,40C Nam Trung B , 2,10C Tây Nguyên và 2,60C Nam B [18]

1.2.2.2 V l ng m a:

L ng m a mùa khô có th gi m h u h t các vùng khí h u trên lãnh Vi t Nam, đ c

bi t là các vùng khí h u phía Nam L ng m a mùa m a và t ng l ng m a n m có

th t ng t t c các vùng khí h u

- Theo k ch b n phát th i th p (B1): Vào cu i th k 21, l ng m a n m có th t ng kho ng 5% Tây B c, ông B c, ng b ng B c B , B c Trung B và kho ng (1-2)% Nam Trung B , Tây Nguyên, Nam B so v i trung bình giai đo n 1980-1999

L ng m a trong các tháng t tháng III đ n tháng V s gi m t (3-6)% các vùng khí

h u phía B c; l ng m a vào gi a mùa khô các vùng khí h u phía Nam có th gi m

t i (7-10)% so v i giai đo n 1980-1999 L ng m a trong các tháng cao đi m c a mùa m a s t ng (6-10)% c b n vùng khí h u phía B c và Nam Trung B , còn Tây Nguyên và Nam B ch t ng kho ng 1% so v i giai đo n 1980-1999

- Theo k ch b n phát th i trung bình (B2): Vào cu i th k 21, l ng m a n m có th

t ng kho ng (7-8)% Tây B c, ông B c, ng b ng B c B , B c Trung B và t (2-3)% Nam Trung B , Tây Nguyên, Nam B so v i trung bình giai đo n 1980-

1999 L ng m a trong các tháng t tháng III đ n tháng V s gi m (4-7)% Tây B c, ông B c và ng b ng B c B , kho ng 10% B c Trung B , l ng m a vào gi a mùa khô các vùng khí h u phía Nam có th gi m t i (10-15)% so v i giai đo n 1980-1999 L ng m a các tháng cao đi m c a mùa m a s t ng t 10% đ n 15%

c b n vùng khí h u phía B c và Nam Trung B , còn Tây Nguyên và Nam B ch

t ng trên d i 1%

- Theo k ch b n phát th i cao (A2): Vào cu i th k 21, l ng m a n m có th t ng so

v i trung bình giai đo n 1980-1999, kho ng (9-10)% Tây B c, ông B c, 10%

ng b ng B c B , B c Trung B , (4-5)% Nam Trung B và kho ng 2% Tây Nguyên, Nam B L ng m a trong giai đo n t tháng III đ n tháng V s gi m t (6-

9)% Tây B c, ông B c và ng b ng B c B , kho ng 13% B c Trung B , l ng

m a vào gi a mùa khô Nam Trung B , Tây Nguyên, Nam B có th gi m t i 22)% so v i giai đo n 1980-1999 L ng m a các tháng cao đi m c a mùa m a s

(13-t ng (13-t 12% đ n 19% c b n vùng khí h u phía B c và Nam Trung B , còn Tây Nguyên và Nam B ch vào kho ng (1-2)% [18]

- Theo k ch b n phát th i trung bình (B2): Vào cu i th k 21, n c bi n dâng cao

nh t khu v c t Cà Mau đ n Kiên Giang trong kho ng t 62 đ n 82cm; th p nh t khu v c t Móng Cái đ n Hòn D u trong kho ng t 49 đ n 64cm Trung bình toàn

Vi t Nam, m c n c bi n dâng trong kho ng t 57 đ n 73cm

- Theo k ch b n phát th i cao nh t (A1FI): Vào cu i th k 21, n c bi n dâng cao

nh t khu v c t Cà Mau đ n Kiên Giang trong kho ng t 85 đ n 105cm; th p nh t khu v c t Móng Cái đ n Hòn D u trong kho ng t 66 đ n 85cm Trung bình toàn

Vi t Nam, m c n c bi n dâng trong kho ng t 78 đ n 95cm [18]

1.3 Tình hình s d ng n c n c ta hi n nay:

Trong nh ng n m qua, cùng v i quá trình phát tri n kinh t - xã h i c a đ t n c, s gia t ng dân s , quá trình đô th hóa đòi h i nhu c u n c cho s n xu t và dân sinh ngày càng t ng c v s l ng và ch t l ng, nh ng phát tri n c ng nh h ng tiêu

c c đ n ch t l ng, tr l ng ngu n n c Nhu c u v n c ngày càng t ng d n đ n

vi c khai thác s d ng tài nguyên n c ngày càng nhi u Nhu c u dùng n c n c ta

do t ng dân s , đô th hóa, công nghi p hóa… s lên đ n kho ng 130-150 t m3/n m, chi m t i g n 50% l ng n c s n sinh trên lãnh th n c ta, g n 90% ngu n n c mùa khô (kho ng 170 t m3) i u đó cho th y, nguy c thi u n c là rõ ràng và

m c nghiêm tr ng

c bi t, không ít vùng và l u v c sông, l ng n c c n dùng có th g p vài l n

c ng tiêu, trên 2000 tr m b m l n nh , trên 10000 máy b m các lo i có kh

n ng cung c p 60-70 t m3/n m Tuy nhiên, h th ng th y nông đã xu ng c p nghiêm tr ng, ch đáp ng 50-60% công su t thiêt k

Theo con s th ng kê c a D án ánh giá ngành n c n m 2008, tính trung bình trên

ph m vi toàn qu c, trên 80% l ng n c m t đ c s d ng cho nông nghi p, 11% cho nuôi tr ng th y s n, 5% cho công nghi p và 3% cho c p n c đô th Có 3 l u v c,

l ng n c cho t i chi m t i trên 90% t ng l ng n c s d ng (LVS Ba là 96%)

L ng n c cho công nghi p chi m 14% t ng l ng n c s d ng LVS ng Nai

và 11% LVS ông Nam B (g m Bà R a - V ng Tàu) L ng n c s d ng cho

th y s n chi m 16% LVS Mê Công và 26% LVS ông Nam B

Trong công nghi p: Hi n nay, không có s li u th ng kê v l ng n c s d ng cho

công nghi p nói chung, ngo i tr có th có s li u c a các nhà máy l n Do thi u s

li u nên s n l ng n c s d ng cho công nghi p đ c tính d a trên tiêu chu n n c yêu c u cho m t đ n v s n l ng công nghi p Tiêu chu n c p n c cho ho t đ ng

s n xu t công nghi p là t 40 - 45 m3/ha/ngày t i 70 m3/ ha/ngày và tùy theo lo i hình

s n xu t Vì không có đ thông tin, s li u nên đánh giá d a trên di n tích đ t s d ng cho s n xu t công nghi p và bình quân l ng n c s d ng cho t ng vùng công nghi p t ng l u v c sông D a trên các đánh giá này, t ng s n l ng n c s d ng cho công nghi p c kho ng 3.770 tri u m3/n m, trong đó LVS H ng - Thái Bình chi m g n 50% t ng l ng n c s d ng cho ngành công nghi p c n c; LVS ng Nai s d ng 25% l ng n c cho s n xu t công nghi p; nhóm sông ông Nam b là 7% và LVS Mê Công là 10% c bi t, t l s d ng n c d i đ t cho công nghi p

r t l n, riêng Tp H Chí Minh có đ n 57% doanh nghi p s d ng n c d i đ t D

báo đ n n m 2015, kh i l ng n c s d ng trong công nghi p s t ng g p đôi so v i

t ng tr ng và t o ra ngu n vi c làm l n

Theo đánh giá, n c m t s d ng cho t i tiêu lên đ n h n 66.000 tri u m3/n m, chi m trên 82% t ng l ng n c s d ng c tính Vi t Nam LVS Mê Công và LVS

H ng - Thái Bình chi m kho ng 75% t ng s d ng n c t i Vi t Nam v i m c

t ng ng l n l t là trên 27% và 45% LVS Mê Công có ch s s d ng n c t i trên đ u ng i nông thôn l n nh t (trên 2.000 m3/ng i/n m) trong khi h u h t các

l u v c còn l i đ u có con s d i 1.000 m3/ng i/n m h u h t các l u v c, ngo i

tr LVS ng Nai và ông Nam b , s d ng n c t i chi m t i ít nh t là 80% t ng

s d ng n c c a l u v c Theo quy ho ch c a chính ph đ n n m 2020 đ t nông nghi p c a c n c là 26.732 nghìn ha, t ng 506 nghìn ha so v i n m 2010 do đó nhu

c u n c s d ng cho nông nghi p s có su h ng ngày m t t ng [5]

1.3.2 Tình hình s d ng n c trong đ i s ng sinh ho t:

i s ng sinh ho t h ng ngày c a con ng i s d ng r t nhi u n c sinh ho t v

m t sinh lý m i ng i c n 1-2 lít n c/ ngày Và trung bình nhu c u s d ng n c

sinh ho t c a m t ng i trong m t ngày 10-15 lít cho v sinh cá nhân, 20-50 lít cho làm c m, 40-80 lít cho gi t b ng máy…

Th i gian qua, dân s n c ta không ng ng t ng nhanh, cho đ n h t n m 2011, dân s toàn qu c đã lên đ n 87,8 tri u ng i, trong đó, s dân thành th đã lên đ n 27,9 tri u

ng i (chi m kho ng 31,8% t ng s dân c n c) Cùng v i đó đ i s ng c a ng i dân ngày càng đ c c i thi n thì nhu c u s d ng n c trong sinh ho t c n ph i t ng lên c v s l ng và ch t l ng [5]

1.4 ánh giá tác đ ng c a bi n đ i khí h u và nhu c u s d ng n c t i dung tích hi u qu c a h ch a:

Bi n đ i khí h u (B KH) đã, đang và s tác đ ng x u đ n nhi u l nh v c trong đó có tài nguyên n c c a Vi t Nam N c ta là n c nông nghi p có r t nhi u h ch a th y

l i Các công trình này đ c xây d ng v i m c đích t ng h p và đa ch c n ng H c p

n c cho các ngành s n xu t nông nghi p, công nghi p, sinh ho t, phòng ch ng l l t,

h n hán, phát đi n, du l ch, c i t o môi tr ng

H u h t các h th y l i n c ta đ u là các h đi u ti t n m nh m tích l ng n c

th a trong mùa l đ s d ng c p n c t i cho mùa ki t B KH đã làm gia t ng nhi t đ trung bình d n t i t n th t dung tích h ch a do b c h i t ng lên B KH c ng làm cho dòng ch y mùa ki t có xu th gi m, dòng ch y mùa l có xu th t ng, c th trong mùa m a thì th a n c, mùa khô thì thi u n c mà v mùa khô thì l ng n c

c n dùng cho s n xu t nông nghi p l i r t cao

Kinh t xã h i n c ta đang ngày càng phát tri n: Ngành nông nghi p đang chuy n

d ch theo h ng đ y m nh các lo i nông s n, hàng hóa có giá tr kinh t cao, quy

ho ch các vùng tr ng lúa có n ng su t cao ho c chuy n sang nuôi tr ng th y s n và các cây tr ng khác có giá tr cao h n cây lúa Di n tích t ng lo i cây tr ng, nhu c u dùng n c c a các lo i gi ng cây tr ng v t nuôi thay đ i Vì v y yêu c u đ t ra là

ph i xác đ nh nhu c u dùng n c cho các lo i cây tr ng v t nuôi m i, cho các vùng

s n xu t hàng hóa t p trung đã đ c quy ho ch đ tính toán đi u ti t c p n c h ch a theo nhi m v m i Ngoài ra m c đ m b o t i t ng lên P=85% so v i m c P=75% theo tiêu chu n c trong khi l ng m a v mùa khô gi m d n đ n h s t i dùng cho tính toán l ng n c yêu c u t i m t ru ng c ng ph i t ng lên M c t i c a các lo i cây tr ng t ng d n đ n nhu c u c n ph i t ng dung tích h ch a n c đ đáp ng nhi m v t i

Trong công nghi p, các nhà máy, các khu ch xu t, khu công nghi p ra đ i làm cho h

ch a n c có thêm nhi m v m i c p n c cho ho t đ ng s n xu t c a các nhà máy Bên c ch đó là quá trình di dân, quá trình đô th hóa, dân s t ng nhanh d n đ n yêu

c u c p n c cho sinh ho t c a nhân dân c ng t ng lên

Do đó đ đáp ng đ c nhu c u s d ng n c tr c nh ng thay đ i hi n nay thì dung tích hi u qu c a h ch a ph i t ng V n đ t ng dung tích hi u d ng là bao nhiêu chúng ta c n ph i đánh giá m t cách k l ng đ t đó đ a ra đ c các gi i pháp h p

lý nh t

1.5 K t lu n ch ng 1:

N i dung ch ng 1 đã gi i thi u s b v tình hình xây d ng tràn x l Vi t Nam Khái quát các k ch b n bi n đ i khí h u và tác đ ng c a bi n đ i khí h u đ n quy mô, nhi m v c ng nh hi u qu khai thác c a h ch a Ngoài ra s phát tri n m nh m

c a n n kinh t n c ta trong nh ng n m g n đây khi n cho nhu c u s d ng n c ngày m t t ng cao d n đ n nh ng thay đ i v nhi m v c a h ch a hi n nay so v i thi t k đ t ra ban đ u Vì v y vi c t ng dung tích hi u qu cho m t s h ch a là r t

c p thi t, khi c i t o m t công trình đ u m i ta ph i ti n hành tính toán c i t o đ ng b các h ng m c mà trong đó tràn x l là m t h ng m c quan tr ng và không th thi u

CH NG 2 PHÂN TÍCH CÁC GI I PHÁP NÂNG CAO KH

N u trên đ nh đ p có c a van, khi không m h t và n c ch y d i c a van (hình 2.1), l u l ng tháo qua tràn đ c tính theo bi u th c

n c h l u đ n đ nh đ p tràn, n u m c n c h l u th p h n đ nh đ p thì hn có tr s âm)

(Hình 2.2): cho các đ ng cong xác đ nh n theo thí nghi m c a Rozanôp:

- ng cong I: đ i v i đ p tràn có m t c t chân không khi n

0

h0,15

h ≤ − thì n = 1,0

- ng cong II: đ i v i đ p tràn không chân không Ofixêrôp khi n

0

h0

n c a đ p tràn m t c t th c d ng

b ≤ thì h s đ c xác đ nh theo bi u th c sau đây:

- i v i đ p tràn không có tr pin gi a (ch có m t khoang):

0 y

(hình 2.3) Krige cho các tr s yc a ba lo i c a mép vào khác nhau

- i v i đ p tràn có nhi u tr pin chia thành nhi u khoang gi ng nhau:

(hình 2.4) Ofixêrôp cho các tr s Ps đ i v i các d ng khác nhau c a tr pin

• Tr ng h p H0

>1

b thì dùng bi u th c (2-4) Ho c (2-5) nh ng ph i l y 0

H

=1 b

Hình 2.4: C ác d ng tr pin 2.1.1.3 H s l u l ng m:

Theo N.N Paplôpxki, h s l u l ng m c a đ p tràn tính theo bi u th c

m= mr H d (2-6) trong đó:

mr – h s l u l ng d n xu t, xác đ nh b ng thí nghi m;

h – h s đi u ch nh c t n c, vì khi thi t k m t c t đ p dùng Htk

d – h s hình d ng

Ta xác đ nh m theo t ng tr ng h p sau đây

- i v i đ p tràn không chân không Krige – Ofixêrôp, bi u th c (2-6) có

d ng:

m= 0.504 H d (2-7)

Trong đó: d đ c tra (Ph l c 2-4) ( các đ i l ng trong b ng xem (hình

2 5));

H đ c tra (Ph l c 2-5)

N u trên đ nh đ p có đo n n m ngang r ng kho ng 0,5H thì m gi m 3% so v i k t qu tìm theo bi u th c (2-7)

Hình 2 5: Các d ng m t c t c a đ p tràn không chân không

Tr ng h p đ p có m t th ng l u nhô ra nh hình (2.5e) thì m l y nh sau:

N u chi u cao đo n CB’ > 3H thì l y nh đ p có m t c t hình (2.5d) t c là ph n lõm

c a đ p không có nh h ng gì đ n l u l ng; n u CB’< 3H thì m l y nh h n 2% so

v i đ p có m t c t nh hình (2.5d)

i v i đ p tràn có m t c t chân không, đ nh elip (hình 2.6) thì m l y theo (Ph l c 6)

2-Hình 2 6 : M t c t c a đ p tràn chân không đ nh elip [16]

- Tiêu chu n không ng p

Theo Beklonjê thì tiêu chu n không ng p nh sau: n 0

2

h < H3Theo Bahmêđep: hn < hpgho c hn < P + hpg;

Theo P.K Kixêlep: hn < (hpg +Z’’) và hn < 1,25hpg;

gTrong đó: Vpg, Vn - l u t c phân gi i và l u t c sau đ p;

Theo P.K Kixêlep, đ sâu n c trên ng ng tràn l y b ng đ sâu phân gi i (ch ng minh t gi thi t t n ng dòng ch y nh nh t):

0

Q=mb 2gH

Ho c

3 2 0Q=MbH , (M=m 2g )

Các h s j (l u t c), m (l u l ng) tra theo b ng c a N.N Paplôpxki (Ph l c 2-7)

C n chú ý r ng theo k t qu thí nghi m, n u làm ng ng tràn có mép nghiêng, trong tr ng h p có kênh d n vào tuy n cong, thì lo i mép nghiêng 450 có h s

l u l ng l n nh t

Theo R.R Tsugaep, đ sâu n c trên ng ng tràn ph i là:

2h<h < H

H s m theo b ng c a I Kumin, có k đ n co h p bên do thay đ i chi u r ng và co

h p đ ng do chi u cao P và d ng ng ng, khi không có co h p bên ho c không có

ng ng (t c là Bk = BT ho c P = 0); m tra theo (Ph l c 2-8) và (Ph l c 2-9)

Khi co h p bên (Bt<Bk) ho c có ng ng (P>0) h s l u l ng m xác đ nh theo bi u

th c:

(2-8)

T T

B

F =3,5-2,5B

Trong tr ng h p ch y không ng p, chi u sâu n c trên ng ng tràn đ c tính theo

n - h s ng p, tra theo b ng N.N Paplôpxki (Ph l c 2-11)

Theo quy ph m C8-76 (ph ng pháp c a R.R Tsugaep và I Kumin), l u l ng tháo đ c tính theo bi u th c (2 - 13), nh ng h s l u t c j đ c hi u là jn ph thu c vào m theo s li u c a I Kumin (Ph l c 2-12)

Chi u sâu h1 trên ng ng tính b ng h1 = h2 = hn - Z" đây hn đã bi t, tr s '' pg

Z = ξh (ξ xác đ nh theo bi u đ , xem Quy ph m tính toán th y l c đ p tràn)

∑

V i B là chi u r ng lòng d n c a vào tràn

Chú ý: Vi c s d ng các b ng trên, khi kênh d n dòng và t ng h ng dòng hai bên theo d ng đ ng dòng, do nh h ng c a thu h p kênh d n ho c t ng h ng dòng không đáng k , nên m = 0,385 [16]

q

(2-14)

(2-15)

l ng đ n v nh t đ nh ph i thích ng v i hình th c c a b ph n b o v sau đ p và

kh n ng b o đ m cho công trình không b xói l Do đó xác đ nh chi u r ng đ p tràn

và các thi t b n i ti p ph i xu t phát t l u l ng đ n v qp b ph n b o v sau sân tiêu n ng N u bi t b r ng Bp cùa lòng sông sau sân tiêu n ng, l u t c cho phép [v]

ng v i chi u sân n c h h l u và l u l ng sau đ p tràn Qp thì l u l ng d n v d thi t k s đ c xác d nh nh sau:

Qth-l u l ng c n tháo (đ c xác đ nh d a vào tính toán đi u ti t l );

Q0-l u l ng tháo qua các công trình khác nh tr m th y đi n, c ng l y n c, âu thuy n, l x đáy v.v…;

- h s l i d ng, có th l y =0,75÷0,9 (vì xét đ n tr ng h p không ph i t t c các

tu c bin đ u làm vi c, các l tháo có th b s c c a van v.v…)

Khi chi u dài đ ng tràn B l n, ng i ta th ng làm các tr pin chia ph n tràn thành nhi u khoang Tr pin có tác d ng gi c a van ho c c u giao thông, c u công tác Kích th c c a khoang c n xét đ n đi u ki n tiêu n ng, qu n lý, hình th c c a van, máy đóng m và d m c u v.v… khi ph n tràn không dài, s khoang ít thì t t nh t l y

l s khoang đ ti n đi u hành cho dòng ch y qua tràn đ c đ i x ng [17]

2.2.2 Hình d ng m t c t đ p tràn:

Hình d ng m t c t c a đ p tràn có nh h ng r t l n đ n h s l u l ng p th ng dùng là lo i không chân không ki u Ôphixêr p có h s l u l ng t 0,46 ÷ 0,50

M t tràn có th làm theo d ng m t c t th c d ng có chân không (hình 2.6), đ nh là hình tròn ho c elip Hình th c này có h s l u l ng t ng đ i l n, có th đ t t 0,55÷0,57 Khi cùng tháo m t l u l ng thì c t n c trên đ nh tràn c a lo i tràn này s

nh h n, vì v y có th h th p m t ph n đ cao đ p không tràn Nh ng lo i này khi

n c ch y qua d sinh áp l c chân không, gây ch n đ ng và khi áp l c chân không đ t quá 6m c t n c có th sinh ra khí th c, phá ho i m t tràn Vì v y đ i v i đ p cao, ít dùng lo i này

p tràn m t c t d ng WES đ c các nhà khoa h c M nghiên c u và đã ng d ng nhi u n c trên th gi i Các k t qu nghiên c u th c ti n cho th y m t c t WES có nhi u u đi m h n so v i m t c t tràn d ng Ôphixêr p: trên cùng chi u r ng tràn, đ p tràn m t c t d ng WES có kh n ng tháo l n h n đ p tràn Ôphixêr p Nh v y, khi thi t k m i c ng nh c i t o các đ p tràn hi n h u, vi c áp d ng đ p tràn d ng WES

s nâng cao kh n ng tháo n c Di n tích m t c t ngang c a WES nh h n, ngh a là

kh i l ng xây d ng đ p tràn d ng WES nh h n Ôphixêr p.[15]