Chuong 2 KHDN

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, -

CHƯƠNG 2

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:

2.1.1 Lập KHDN theo phương pháp tĩnh (pp thông thường).

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 NÔNG2.1 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 Các loại kế hoạch dùng nước và trình tự xây dựng.

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 2.2.2 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.

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

- Dựa vào kinh nghiệm điều tra từ dân

- Dựa vào kết quả nghiên cứu của các cơ sở nghiên cứu

và quy phạm tưới của nhà nước để chọn công thức tưới cho các

loại cây trồng.

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

2.2.2.2 Lập tờ trình dùng nước của cơ sở

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

Tên

kênh

Loại cây trồng

Diện tích tưới (ha)

Giai đoạn sinh trưởng

Số lần tưới

Mức tưới Thời gian tưới (m 3 /ha) (ngày)

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

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

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

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

b) Tạo điều kiện phối hợp tốt giữa tưới nước với các khâu lao động khác trên đồng ruộng để tăng năng suất lao động và hiệu suất tưới, tránh lãng phí nước

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

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

Nguyên tắc chia tổ tưới luân phiên:

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

 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.

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

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

Nhược điểm:

 Lao động khẩn

 Lưu lượng sử dụng nhỏ.

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

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

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

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

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

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

Mẫu KHDN của cơ sở

Diện tích tưới (ha)

Thời gian tưới

Mức tưới (m 3 /ha)

Lượng nước cần mặt ruộng (1000

m 3 )

Tổng lượng nước cần mặt ruộng Hệ số

sử dụng nước

Lượng nước cần của kênh (1000

m 3 )

Lưu lượng cần của kênh cấp 1 N1 (m 3 /s)

Từ ngày

Đến ngày

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.

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

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 công

trình để lập kế hoạch 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:

− Trường hợp lấy nước không đập,

− Trường hợp lấy nước có đập dâng,

− Trường hợp lấy nước từ các phai đập,

− Trường hợp lấy nước bằng cống tự chẩy,

− Trường hợp lấy nước bằng trạm bơm

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

Phân tích tình hình nguồn nước

b) Phân tích tình hình khả năng cung cấp nước của nguồn từ hồ chứa:

- Khi phân tích cần xác định 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

Phân tích tình hình nguồn nước

c) Chất lượng nước:Độ mặn,

hàm lượng phù sa, độ ô nhiễm,

etc

d) Lượng nước cần và xác định

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.

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

Từ biểu đồ và theo kinh nghiệm:

- Khi ∆Qi ≤ 5%: không phải điều chỉnh lại kế hoạch dùng nước, chỉ xử lý trong quá trình phân phối

- Khi 5% < ∆Qi ≤ 25%: cần phải điều chỉnh lại Q lấy vào

ở đầu các cấp kênh, tức sẽ giảm bớt Q phân phối cho các cơ cở dùng nước theo một tỷ lệ nhất định

- Khi ∆Qi > 25%: phải tưới luân phiên ở các đường kênh cấp trên

2.2.3 Nội dung và kế hoạch dùng nước của hệ thống

Bảng 2-3: Bảng kế hoạch lấy nước ở đầu hệ thống

Thời kỳ

lấy nước Kênh cấp 1 (N i ) Kênh chính (KC)

Từ Đến kênh Tên (ha) DT Q net

(m 3 /s)

Q br (m 3 /s)

Q net (m 3 /s)

L kênh (km) σi (%) Q đầu HT (m 3 /s)

i

m net i

l Q A S

−

=

CHƯƠNG 2:

LẬP VÀ THỰC HIỆN KẾ HOẠCH DÙNG NƯỚC CHO CÁC HỆ THỐNG THỦY NÔNG2.1 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

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

- Là trường hợp Q đến giảm so với yêu cầu

- Nguyên lý tính toán: là giảm lưu lượng phân phối vào đầu kênh các cấp theo tỷ lệ giảm ở đầu nguồn

- Cánh tính toán: có 2 cách

+ Theo phương pháp gần đúng+ Theo phương pháp chính xác

2.3 Hiệu chỉnh kế hoạch dùng nước

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.1.1 Phương pháp 1

E

F D

C

+ QB: Lưu lượng y/c theo kế

hoạch ở đầu kênh cấp dưới

+ Q’B: Lưu lượng phân phối

tại đầu kênh cấp dưới khi QA thiếu

+ yA : Hệ số giảm lưu lượng

đầu nguồn, + ηAB : Hệ số SDN của đường kênh cấp trên khi dẫn QA + ηyAB: Hệ số SDN của đường kênh cấp trên khi dẫn Q’AB

A Q A

Q A

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.1.1 Phương pháp 1

A

B AB

A

A B AB

yAB

Q

Q y

Q Q

Q Q

A

'

1

'

'

=

=

η η

AB

yAB B

-Theo kế hoạch dùng nước: (1)

- Khi nguồn nước thay đổi (giảm): (2)

(3)

i

yi i

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.1.1 Phương pháp 1

Nguồn nước

yi i brutN

brutN brutN

η

1 2

1

' 2

' 1

i

yi i

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

brut

net

Q

Q Q

Q

Q Q

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

y

Q y

A

)

(

=

σ

m brut

y

+

= ηη

Chia (4) cho (3) ta có:

(2.4)

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.1.1 Phương pháp 1

• Xác định ηy

-Theo phương pháp chính xác ( đọc gt)

Cơ sở: chuyển Qnety về Qbruty, Qnet về Qbrut qua hệ số η và ηy

+ Khi Q đầu nguồn lấy theo kế hoạch:

+ Khi Q đầu nguồn thay đổi:

Với Qbruty = y x Qbrut ta có:

Qbrut(1-η) = A Q l

m net 100

1 −

(1)

Qnet = η.Qbrut

l Q

brut 100

1 − η 1 −

Qbrut(1-η) =

m y

m bruty

100

1− η 1−

l

y Q

A l

Q

brut

m y

m bruty

100

.

.

100

.

)

(1 y.Q

-1 1

1 1

1 brut

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

) 1

.(

η

η η

m

m y

1

1

η

η η

η

(2-5)

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.1.2 Phương pháp 2

hợp bị giảm về lưu lượng thực cần tại mặt ruộng và tính

hệ số tưới mặt ruộng, trường hợp này hệ số sử dụng nước của hệ thống xác định theo phương pháp tính gần đúng hoặc chính xác, sau đó áp dụng cách tính toán thông thường ở phần quy hoạch để xác định Q cần phân phối tại kênh các cấp

Có thể xây dựng mối quan hệ giữa Q đầu hệ thống và Q tại mặt ruộng trên biểu đồ Tra Q mặt ruộng theo Q đầu nguồn

2.3.1 Hiệu chỉnh KHDN của HT khi 5% ≤ ∆Qi ≤ 25%

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.1 Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên

- Tưới luân phiên trên đường kênh cấp trên vì Q đầu nguồn thiếu

γ Ω: DT của toàn hệ thống khi tưới đồng thời

ΩL: DT của tổ tưới luân phiên tính toán

Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên theo cách 1:

σ η

1

(3)

l

l L

β

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.1 Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên

Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên theo cách 1:

Với một cách tính gần đúng:

m m m

m brut q

A q

A Q

A

Ω

= Ω

=

=

)

(

σ

m L

m L

m L L

m

A q

A Q

A

Ω

= Ω

=

=

)

(

σ

- Trường hợp tưới đồng thời:

- Trường hợp tưới luân phiên:

(4)(5)Thay (4), (5) vào (3) ta có: m

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.1 Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên

Xác định hệ số SDN khi tưới luân phiên theo cách 2:

Xem mỗi tổ tưới luân phiên là một hệ thống nhỏ tưới đồng thời, do vậy có thể xác định được hệ số SDN khi Q đầu nguồn thay đổi bằng các phương pháp đã giới thiệu

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

Ví dụ tính toán tưới luân phiên cho hệ thống DT

Theo kế hoạch tưới nước trong một đợt tưới từ 13/9 – 23/9, có hệ số tưới là 0,7 l/s/ha, lưu lượng theo yêu cầu của toàn hệ thống là 8,587 m3/s trong thời gian này 2 cống bị sự cố phải sửa chữa nên chỉ có 1 cống hoạt động, lưu lượng cống chỉ đạt 4,02 m3/s Lưu lượng thiếu khoảng 53% nên phải chia thành 3 tổ tưới luân phiên: Tổ Bắc, Tổ Đông và Tổ Tây

Cho biết: ΩB = 3 ha, ΩĐ = 3.5ha, ΩT = 2.8 ha HSSDN khi tưới bình thường của các tổ: ηB = 0,75; ηĐ = 0,72; ηT = 0,73; LB = 2 km, LĐ = 3.84 km, LT = 2.28 km, tổng L= 8km

Hệ số ngấm m = 0,4

Tính hệ số sử dụng nước của các tổ khi tưới luân phiên?

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.2 Xác định thời gian tưới luân phiên của mỗi tổ

a) Trường hợp chia làm 2 tổ:

Giả thiết tỷ số Q yêu cầu của 2 tổ trong 2 trường hợp tưới là bằng nhau

Q : lưu lượng khi thực hiện tưới luân phiên

Tổng thời gian tưới luân phiên: tL = t1 + t2

2 2

1 1 2

Q

L

L net

1 1 2

1

.

.

.

.

t Q

t

Q t

Q

t Q

L

L net

L net

L

Q Q

Q t

1 2 2

1

2

1 1

.

.

ηη

η+

=

L L net

L net

L

Q Q

Q t

2 1

1 2

1

2 2

ηη

η

+

=

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.2 Xác định thời gian tưới luân phiên của mỗi tổ

b) Trường hợp chia làm 3 tổ:

Giả thiết tỷ số Q yêu cầu của 3 tổ trong 2 trường hợp tưới là bằng nhau, tương tự như trên ta có:

2 2

1 1 2

Q

L

L net

1 1 3

Q

L

L net

L net L

L net

L L

Q Q

Q

Q t

2 1 3 3

1 2 3

2 1

3 2 1 1

.

.

.

.

η η η

η η

η

η

η

+ +

=

L L L net L

L net L

L net

L L

Q Q

Q

Q t

2 1 3 3

1 2 3

2 1

3 1 2 2

.

.

.

.

η η η

η η

η

η

η

+ +

=

L L L net L

L net L

L net

L L

Q Q

Q

Q t

2 1 3 3

1 2 3

2 1

2 1 3 3

.

.

.

.

η η η

η η

η

η

η

+ +

=

2.3.2 Tổ chức tưới luân phiên khi ∆Qi ≥ 25%

2.3.2.2 Xác định thời gian tưới luân phiên của mỗi tổ

c) Trường hợp chia làm n tổ:

Tương tự như trên, lập n phương trình và giải, ta có:

L Ln L

L netn Ln

L L net Ln

L L net

Ln L

Q Q

Q

Q t

1 2

1 3

1 2 3

2 1

2 1 1

.

.

=

η η

η η

η η η

η η

η η

L Ln L

L netn Ln

L L net Ln

L L net

Ln L

Q Q

Q

Q t

1 2

1 3

1 2 3

2 1

1 2 2

.

.

=

η η

η η

η η η

η η

η η

L Ln L

L netn Ln

L L net Ln

L L net

Ln L

netn

Q Q

Q

Q t

1 2

1 3

1 2 3

2 1

1 1

.

.

=

η η

η η

η η η

η η

η η

………

tL = t1 + t2 + t3 +…+ tn

2.3.3 Hiệu chỉnh KHDN khi Q cần mặt ruộng thay đổi

- Do sự thay đổi mức tưới

2.3.3.1.Trường hợp lượng nước cần ≤ ±10% so với KH.

Trường hợp này không cần điều chỉnh lại kế hoạch cũ

mà sẽ sử lý trong quá trình thực hiện bằng cách:

- Thay đổi lưu lượng lấy vào

- Kéo dài thêm thời gian lấy nước

- Điều tiết tương hỗ giữa các đường kênh với nhau

2.3.3 Hiệu chỉnh KHDN khi Q cần mặt ruộng thay đổi

2.3.3.1.Trường hợp lượng nước cần > ±10% so với KH.

- Qbrut: Lưu lượng đầu kênh theo kế hoạch

- Q’brut: Lưu lượng đâu kênh đã hiệu chỉnh

Trường hợp này phải điều chỉnh lại Q lấy vào đầu kênh các cấp: Q’brut = d Qbrut

d: Hệ số hiệu chỉnh, d = α1-m.(1-η) + α.η;

η: Hệ số sử dụng nước theo kế hoạch của hệ thống kênh ở

vị trí tương ứng cần phải hiệu chỉnh

2.3.3 Hiệu chỉnh KHDN khi Q cần mặt ruộng thay đổi

2.3.3.1.Trường hợp lượng nước cần > ±10% so với KH.

2.3.3 Hiệu chỉnh KHDN khi Q cần mặt ruộng thay đổi

2.3.3.1.Trường hợp lượng nước cần > ±10% so với KH.

2.3.4 Hiệu chỉnh KHDN khi điều kiện khí hậu, thủy văn, địa

chất thay đổi.

2.3.4.1 Trường hợp gió hanh, nóng bức, đất bị khô

Biện pháp: - Tưới sớm hơn thời gian quy định

- Tăng mức tưới nếu nguồn nước cho phép

2.3.4.2 Trường hợp gặp mưa, nhiệt độ hạ thấp, độ ẩm của đất thay đổi.

Biện pháp: Giảm mức tưới,giảm thời gian tưới để giữ Q lấy

vào không đổi

2.3.4.3 Trường hợp gặp gió to.

- Gió nhỏ hơn cấp 6 (v = 39 – 49 km/h) có thể tăng cường bảo vệ để kênh dẫn nước bình thường

- Gió từ cấp 6-8 (với cấp 8, v = 63 – 74 km/h) không lấy với QTX , giảm Q một các thỏa đáng

- Gió > cấp 8, ngừng lấy nước