thuyết minh thiết kế kỹ thuật quy trình vạn hành hồ chứa hồ chứa nước krông buk hạ

1.1.1. Giới thiệu công trình. 1. Tên dự án: Công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ 2. Địa điểm xây dựng: Công trình đầu mối tại ngã ba sông Krông Buk và Ea Krông thuộc xã Ea phê Khu hưởng lợi là các xã ven hai bờ sông Krông Buk huyện Krông Pắc 3. Nhiệm vụ dự án : Cấp nước tưới cho diện tích 11.400 ha đất canh tác nông nghiệp trong đó : + Đất lúa ( 2 vụ ) : 2810 ha. + Đất 1 lúa + 1 màu : 1400 ha. + Đất màu+ cây công nghiệp: 5790 ha. + Đất trồng cà phê : 1400 ha. Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 60 000 dân đang sinh sống ven hệ thống kênh của công trình. Phòng chống lũ cho khu vực hạ du. Nuôi trồng thuỷ sản trong lòng hồ. Tạo cảnh quan du lịch và góp phần cải thiện khí hậu của vùng dự án trong các tháng mùa khô.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIƠÍ THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA KRÔNG BUK HẠ 1-1

1.1.1 Giới thiệu công trình 1-1 1.1.2 Các văn bản pháp lý của công trình 1-7

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG 1-8

1.2.1 Nhiệt độ không khí 1-8 1.2.2 Độ ẩm tương đối không khí 1-8 1.2.3 Nắng 1-8 1.2.4 Gió 1-9 1.2.5 Bốc hơi 1-9 1.2.6 Lượng mưa BQNN trên lưu vực 1-10 1.2.7 Lượng mưa gây lũ 1-12

1.3.1 Dòng chảy BQNN 1-12 1.3.2 Dòng chảy năm thiết kế 1-13 1.3.3 Phân phối dòng chảy năm thiết kế 1-13 1.3.4 Các đặc trưng dòng chảy lũ 1-14

1.4.1 Hệ thống mạng lưới trạm khí tượng - đo mưa 1-20 1.4.2 Hệ thống mạng lưới trạm thuỷ văn 1-20

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC ĐẾN HỒ CHỨA KRÔNG BUK HẠ 2-1

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 2-12.2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 2-1

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN NHU CẦU DÙNG NƯỚC 3-1

3.1.1 Diện tích, cơ cấu cây trồng, thời vụ sản xuất các loại cây trồng 3-1

3.2.1 Lượng nước cấp cho tưới 3-10 3.2.2 Lượng nước yêu cầu cho sinh hoạt 3-12 3.2.3 Lượng nước yêu cầu môi trường hạ du 3-12 3.2.4 Tổng lượng nước yêu cầu tại đầu mối 3-13

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC

4-1

4.1.1 Phương pháp tính toán 4-1 4.1.2 Kết quả tính toán 4-1

4.2 NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ, 4-4

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY LŨ VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ 5-1

5.2.1 Tài liệu dùng trong tính toán 5-3 5.2.2 Kết quả tính toán 5-4

5.3 NHẬN XÉT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 5-5

5.4.1 Quan hệ Q xả ~ mực nước hồ ~ độ mở tràn số 1 (Tràn cửa van) 5-5 5.4.2 Quan hệ Q xả ~ mực nước hồ tràn số 2 (Tràn tự do) 5-10

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ ĐIỀU PHỐI 6-1

6.1 NGUYÊN TẮC CHUNG 6-1

6.2.1 Phương pháp lập đường phòng phá hoại và đường hạn chế cấp nước, 6-1 6.2.2 Kết quả lập đường phòng phá hoại và đường hạn chế cấp nước, 6-1

6.3 LẬP ĐƯỜNG PHÒNG LŨ 6-7

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG, XÁC ĐỊNH QUAN HỆ MỰC NƯỚC HỒ ~ LƯU LƯỢNG XẢ QUA CỐNG ~ ĐỘ MỞ CỐNG 7-1

8.2.1 Phương án tính toán 8-3 8.2.2 Điều kiện tính toán 8-4 8.2.3 Kết quả tính toán 8-4

8.3.1 Xác định bản đồ ngập lụt hạ du hồ chứa nước Krông Buk Hạ 8-13

8.3.2 Xác định phương án di dời, hướng di dời tại vùng ngập hạ du hồ Krông Buk

Hạ 8-14

CHƯƠNG 1 GIƠÍ THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA KRÔNG BUK HẠ

1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH, CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN

1.1.1 Giới thiệu công trình

1 Tên dự án: Công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ

2 Địa điểm xây dựng:

Công trình đầu mối tại ngã ba sông Krông Buk và Ea Krông thuộc xã Ea phê

Khu hưởng lợi là các xã ven hai bờ sông Krông Buk huyện Krông Pắc

3 Nhiệm vụ dự án :

- Cấp nước tưới cho diện tích 11.400 ha đất canh tác nông nghiệp trong đó : + Đất lúa ( 2 vụ ) : 2810 ha

+ Đất 1 lúa + 1 màu: 1400 ha

+ Đất màu+ cây công nghiệp: 5790 ha

+ Đất trồng cà phê : 1400 ha

- Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 60 000 dân đang sinh sống ven hệ thống kênhcủa công trình

- Phòng chống lũ cho khu vực hạ du

- Nuôi trồng thuỷ sản trong lòng hồ

- Tạo cảnh quan du lịch và góp phần cải thiện khí hậu của vùng dự án trong cáctháng mùa khô

4 Cấp công trình và tần suất thiết kế: (Theo TCVN 285-2002 )

5 Thông số kỹ thuật của hồ chứa nước Krông Buk hạ:

Diện tích lưu vực đến tuyến đập : Flv = 452 Km2

Mực nước gia cường ( P = 0.5% ):MNGC = + 484,01 m.

Dung tích toàn bộ : Wtb = 109,34 x 106 m 3

Dung tích hữu ích :Whi = 95,74 x 106 m 3

Dung tích chết : Wc = 13,60 x 106 m 3

6 Các chỉ tiêu thiết kế công trình đầu mối hồ chứa nước Krông Buk hạ

Công trình đầu mối:

Chiều cao đập lớn nhất : Hmax= 33m

Hình thức đập: đập đất hỗn hợp 2 khối Mái thượng lưu gia cố bằng đá xây vữaM100 thành tấm ( 70x70 )cm, dày 25cm, dưới là 2 lớp lọc cuội sỏi và cát Mái hạlưu gia cố bằng trồng cỏ, có rãnh tiêu nước mái bằng bê tông Tiêu nước thân đậpbằng dải lọc, ống khói và đống đá tiêu nước hạ lưu Đỉnh đập gia cố bằng BTCTM200

Xử lý nền đập: Đào chân khay rộng 8m, sâu (7  8 )m mái đào (1:1.5), khoan phụtvữa xi măng ba hàng tại tim đập, bố trí dạng hoa thị trên bệ phản áp Giới hạn xử lý

để sao cho [q] ≤ 0.051/ph.m

- Tràn xả lũ số 1: Tuyến tràn đặt phía vai trái Hình thức là tràn mặt có cửa, nối tiếp

dốc nước, tiêu năng mặt Khống chế lưu lượng bằng van cung kết cấu bằng thépn(BxH) = 3*(7*8) đóng mở bằng tời điện kết hợp piston thuỷ lực

- Tràn xả lũ số 2: Tuyến tràn đặt phía trái của tràn số 1 Hình thức là tràn tự do, nối

tiếp dốc nước, tiêu năng mặt Kết cấu BTCT

Các thông số chính như sau:

Chiều dài cống : LC = 175.00m

Lưu lượng thiết kế : QTK = 12.67m3/s

Kích thước cơ bản trước tháp lấy nước là cống hộp bằng BTCT M250 có(BxH)=(2.2x2.5)m Sau tháp lấy nước bằng thép  2200mm dày 14mm tronghành lang BTCT Hành lang kiểm tra bằng BTCT M250 dạng vòm, kích thước đáyvòm B=4.2m, chiều cao từ đáy đến đỉnh vòm (bên trong) H=3.80m, chiều dày0.60m Van phẳng trong tháp lấy nước ở thượng lưu đóng mở bằng tời đện Van col

hạ lưu đóng mở bằng piston thuỷ lực Hầm van col bằng BTCT M250 Đáy của toàn

bộ tuyến cống được đặt trên nền đá phong hoá vừa và phong hoá nhẹ, không xử lýnền

- Thiết bị cơ khí chính:

3 bộ cửa van cung (7x8)m cho tràn, đóng mở bằng pitston thuỷ lực

1 bộ cửa phai cho tràn bằng thép, đóng mở bằng cầu trục thép chạy điện

Ống thép 2200mm, dày 14mm

1 bộ van phẳng bằng thép trong tháp cống lấy nước ở thượng lưu cống, đóng mởbằng tời điện

1 bộ van col 2200mm ở hạ lưu cống, đóng mở bằng pitston thuỷ lực

Lưới chắn rác cho cống lấy nước

- Điện vận hành và quản lý:

Một đường trung áp 15 (22)KV-3 pha- 4 dây dài 2500m

Một trạm biến áp ba pha công suất N = 100KVA

Hệ thống điện nội bộ quản lý và vận hành công trình

- Đường thi công kết hợp quản lý:

Tổng chiều dài đường thi công kết hợp quản lý là 4000m, có chiều rộng mặt đường

B = 7m, trong đó:

- Khu quản lý công trình:

Khu quản lý đầu mối hồ chứa Krông Buk Hạ là nhà cấp 2, diện tích 200m2

Quy mô công trình được tóm tắt ở bảng sau:

Bảng 1-2: Bảng thông số quy mô công trình đầu mối hồ chứa nước Krông Buk Hạ

I Tên dự án: Hồ chứa nước Krông Buk hạ

II

Địa điểm xây dựng:

Cụm công trình đầu mối được xây dựng trên ngã ba

sông Krông Buk và Ea Krông thuộc xã EaPhê và

Krông Buk, huyện Krông Pắc, tỉnh Đắc Lăk

III

Mục tiêu dự án

Xây dựng hồ chứa nước trên sông Krông buk, tạo

nguồn nước ổn định, đáp ứng được nhu cầu nước tưới

để phát triển sản xuất nông nghiệp và cấp nước cho các

ngành kinh tế – xã hội khác trong khu hưởng lợi

Ngoài ra dự án còn có tác dụng :

Tạo cơ sở hạ tầng nhằm xoá đói giảm nghèo, nâng cao

mức sống của nhân dân trong vùng dự án

Góp phần bảo vệ rừng đầu nguồn, cải tạo tiểu khí hậu

môi trường sinh thái trong vùng

IV

Nhiệm vụ dự án

- Nhiệm vụ chính :

Cấp nước tưới cho 11.400 ha đất canh tác

Cấp nước sinh hoạt cho 6 vạn dân trong khu hưởng lợi

Cấp nước môi trường

- Nhiệm vụ kết hợp :

Kết hợp giao thông nông thôn

Nuôi trồng thuỷ sản trong lòng hồ

Kết hợp giảm lũ cho khu vực hạ du

Cải tạo môi trường

Tạo cảnh quan du lịch

V Tiêu chuẩn thiết kế

VII Các thông số hồ chứa

Mực nước gia cường

2006, do vậy công trình đã được các cấp lãnh đạo cho phép lập thêm tràn sự cố(Tràn số 2), do vậy quy mô công trình có thay đổi bổ sung thêm tràn số 2, cụ thểnhư sau:

Hồ sơ điều chỉnh dự án đầu tư dự án công trình thủy lợi Hồ chứa nước Krông Buk

hạ tỉnh Đăk Lăk (trong đó có hạng mục tràn xả lũ số 2) do Công ty cổ phầnTVXDTL3 lập và đã được Bộ trưởng bộ NN&PTNT phê duyệt tại quyết định số1129/QĐ-BNN-XD ngày 20 tháng 4 năm 2009 Theo đó, các nội dung chủ yếu củahạng mục tràn số 2 được tóm tắt như sau:

Vị trí: Nằm trên tuyến đập đất, bên trái tràn xả lũ đã được duyệt (tràn xả lũ số 1)Hình thức tràn: Tự do; kết cấu bằng BTCT

Lưu lượng xả thiết kế: Qp=0.5% = 65m3/s; Cột nước tràn thiết kế Hp=0.5%= 1,01m

Lưu lượng xả kiểm tra: Qp=0.1% = 189m3/s; Cột nước tràn kiểm tra Hp=0.1%=2,07m.Lưu lượng xả khẩn cấp: Qp=0.03% = 322m3/s; Cột nước tràn khẩn cấp Hp=0.03%=2.95m

Chiều rộng tràn Btr=40.00m; cao trình ngưỡng 483.00m;

Dốc nước: Chiều dài Ldn=70.00m; chiều rộng Bdn=10.00m; độ dốc đáy idn=0.10.Chiều dài kênh xả Lkênh xả=449.00m; chiềurộng đáy kênh xả Bk.xả=12.0m

Bảng 1-3: Bảng thông số quy mô công trình hệ thống kênh Krông Buk Hạ

5 Mực nước thiết kế cuối kênh m 466,51 448,58 455,25

6 Tổng chiều dài kênh m 1464,00 21727,00 14000,00 37191,00

7 Tổng chiều dài kênh cấp 1 m 34200,00 58000,00 92200,00

8 Tổng công trình trên kênh cái 7,00 158,00 95,00 260,00

1.1.2 Các văn bản pháp lý của công trình.

 Dự án công trình thủy lợi hồ chứa nước Krông Búk Hạ, tỉnh Đắk Lắk đượcthủ tướng chính phủ thông qua dự án tiền khả thi (nay là báo cáo đầu tư xâydựng công trình) và cho phép đầu tư xây dựng công trình thủy lợi hồ chứanước Krông Búk Hạ tại văn bản số 55/CP-KTN ngày 16/1/1998 và số324/TTg-NN ngày 29/3/2005 Dự án được đầu tư bằng nguồn vốn trái phiếuchính phủ tại quyết định số 182/2003/QĐ -TTg ngày 05/9/2003

 Tờ trình số 327/BNN-XD ngày 15 tháng 02 năm 2005 của Bộ NN và PTNTgửi Thủ tướng Chính phủ v/v xin phép được đầu tư, phê duyệt dự án đầu tưthiết kế cơ sở công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đăk Lắc

 Công văn số 324/TTg-NN ngày 29 tháng 03 năm 2005 của Thủ tướng Chínhphủ đồng ý về nguyên tắc nội dung đầu tư dự án công trình thuỷ lợi hồ chứanước Krông Buk hạ, tỉnh Đắc Lắk

 Công văn số 827CV/XD – TĐ ngày 19 tháng 11 năm 2004 của Cục Quản lýxây dựng công trình Cục QLXDCT đồng ý cho Công ty TVXDTLI khảo sáttrước lập tài liệu địa hình và địa chất giai đoạn TKKT-TDT dự án thuỷ lợi hồchứa nước Krông Buk hạ tỉnh Đắk lắk

 Quyết định 849 QĐ/BNN – XD ngày 14 tháng 04 năm 2005 của Bộ trưởng

Bộ NN và PTNT v/v phê duyệt dự án đầu tư – thiết kế cơ sở công trình thuỷlợi hồ chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đắk lăk

 Quyết định 545 QĐ/BNN – XD ngày 24 tháng 02 năm 2006 của Bộ trưởng

Bộ NN và PTNT v/v phê duyệt thiết kế kỹ thuật hợp phần công trình đầu mốicông trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đắk lăk

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG

Các đặc trưng khí hậu được lấy theo số liệu trạm khí tượng Buôn Mê Thuột, cụ thểnhư sau:

1.2.1 Nhiệt độ không khí

 Nhiệt độ không khí trung bình (Tcp)

 Nhiệt độ không khí max (Tmax)

 Nhiệt độ không khí min (Tmin)

Kết quả tính toán các đặc trưng nhiệt độ ghi tại bảng 1-4

1.2.2 Độ ẩm tương đối không khí

Các đặc trựng độ ẩm tương đối không khí bao gồm độ ẩm tương đối trung bình và

độ ẩm tương đối nhỏ nhất

 Độ ẩm không khí trung bình (Ucp)

 Độ ẩm không khí tối thấp (Umin)

Kết quả tính độ ẩm tương đối BQNN ghi ở bảng 1-5

Bảng 1-5: Bảng đặc trưng độ ẩm tương đối BQNN

Bảng 1-6: Bảng phân phối số giờ nắng BQNN

1.2.4 Gió

Vận tốc gió trung bình được tính theo tài liệu quan trắc gió của trạm Ban Mê Thuộtkết quả như bảng 1-7

Bảng 1-7: Kết quả tính toán gió trung bình tháng và năm

 Vận tốc gió lớn nhất đã quan trắc được 34 m/s

 Vận tốc gió lớn nhất bình quân không kể hướng V = 16,6 m/s

1.2.5 Bốc hơi

1 Bốc hơi không khí BQNN

Lượng bốc hơi không khí (Zpiche) BQNN thể hiện tại bảng 1- 9

Bảng 1-9: Bảng tính toán lượng bốc hơi BQNN

Z(mm) 171,1 184,1 212,5 183,2 118,1 75,6 86,3 62,7 53,4 74,3 95,9 126,4 1443,7

2 Bốc hơi trên lưu vực (Z0lv)

Lượng bốc hơi lưu vực được tính bằng phương trình cân bằng nước

Zolv = Xo - Yo

Bảng 1-10: Bảng phân phối Z trong năm

Z(mm) 81,3 87,4 101,0 87,0 56,1 35,9 41,0 29,8 25,4 35,3 45,5 60,2 686,0

1.2.6 Lượng mưa BQNN trên lưu vực

Lượng mưa BQNN trạm Buôn Hồ trung tâm lưu vực 1500 mm, trạm Ea Hleothượng lưu 1600 mm, trạm Krông Buk hạ lưu 1450 mm Trạm Ban Mê thuột cáchtrung tâm lưu vực 20 km về phía TN 1770mm Kết quả quan trắc lượng mưa BQNNcác trạm đo mưa xung quanh lưu vực ghi tại bảng 1-11

Bảng 1-11: Bảng lượng mưa năm các trạm mưa xung quanh lưu vực

Các trạm mưa trong lưu vực phân bố tương đối đều từ thượng lưu đến trung tâm và

hạ lưu lưu vực

Lượng mưa trung bình 3 trạm Ea Hleo, Buôn Hồ và Krông Buk là 1533 mm, lượngmưa trạm Buôn Hồ trung tâm lưu vực là 1500 mm Để xác định lượng mưa lưu vựcKrông Buk chọn lượng mưa trạm Buôn Hồ : Xolv= 1500 mm

Ngoài ra để đảm bảo tính khách quan trong tính toán lựa chọn lượng mưa Xolv,chúng tôi còn tham khảo bản đồ đẳng trị mưa năm do Viện KTTV xuất bản năm

2004, cụ thể xem hình vẽ sau:

Bản đồ đẳng trị mưa năm và vị trí lưu vực, các trạm KTTV liên quan

Nguồn: Viện KTTV - năm 2004

1.2.7 Lượng mưa gây lũ

Trong quá trình thiết kế, thi công hồ chứa nước Krông Buk Hạ đã xảy ra trận lũ lịch

sử ngày 5/8/2007 với đỉnh lũ tại trạm Krong Buk (cầu 42) là 959 m3/s, lượng mưangày lớn nhất trạm Buôn Hồ (5/8/2007) là 284,5mm, đây là trận mưa lũ được đánhgiá là lũ lịch sử (đỉnh lũ lớn gấp 2,02 lần so với đỉnh lũ lớn nhất từ sau giải phóng,

do vậy trong tính toán thiết kế mưa gây lũ cần phải cập nhật lại những tài liệu mưa

lũ của năm 2007, cụ thể như sau:

Bảng 1-12: Bảng thống kê lượng mưa 1 ngày lớn nhất các trạm liên quan (trận lũ VIII/2007)

Cập nhật số liệu mưa lũ lịch sử năm 2007, tính toán được lượng mưa gây lũ lưu vựcKrong Buk như sau:

Bảng 1-13:Bảng tổng hợp kết quả tính toán mưa gây lũ lưu vực Krông Buk

a Đường luỹ tích sai chuẩn dòng chảy năm

Xác định chu kỳ dòng chảy : Trên đường luỹ tích sai chuẩn xác định 1 chu kỳ dòngchảy 11 năm (1988-1998), trị số trung bình Qtb=8.31 m3/s

Trị số trung bình 32 năm Qtb = 8,66 m3/s

thuỷ văn vì trong tính toán điều tiết chuỗi năm tính theo năm thuỷ văn

b Đường luỹ tích sai chuẩn dòng chảy năm thuỷ văn

Xác định chu kỳ dòng chảy : Trên đường luỹ tích sai chuẩn xác định 1 chu kỳ dòngchảy gồm 17 năm (79-80  95-96 ), trị số trung bình Qtb=8.58 m3/s

Trị số trung bình 31 năm Qtb = 8.52 m3/s

c Xác định lưu lượng BQNN (Qo)

Phân tích trên đường luỹ tích sai chuẩn, trị số Qo xác định bằng các chu kỳ dòngchảy tại bảng 1-14

Bảng 1-14: Bảng thống kê tính toán trị số Qo

 Qo = 8,57 m3/s

 Wo = 270,29 x106m3

 Mo = 19,0 l/s

1.3.2 Dòng chảy năm thiết kế

Dùng chuỗi 31 năm xây dựng đường tần suất dòng chảy Kết quả tính toán dòngchảy năm thiết kế hồ Krông buk hạ thể hiện tại bảng sau

Bảng 1-15: Bảng kết quả tính toán dòng chảy năm hồ Krông Buk hạ

1.3.3 Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Chọn năm điển hình : Chọn năm thuỷ văn 1982-1983 có trị số xấp xỉ tần suất năm75%, lượng dòng chảy mùa kiệt nhỏ, chiếm 16,7% lượng dòng chảy năm làm nămđiển hình để thu phóng dòng chảy năm thiết kế Kết quả thu phóng dòng chảy nămthiết kế P=75% tại lưu vực nghiên cứu gồm thể hiện tại bảng 1-16

Bảng 1-16: Bảng phân phối dòng chảy năm thiết kế (Năm thủy văn - Đ.v: m 3 /s )

Tháng VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V Năm

1.3.4 Các đặc trưng dòng chảy lũ

1 Phương pháp tính toán :

Phương pháp thống kê theo số liệu lũ thực đo:

Tại lưu vực có chuỗi đo đạc dòng chảy lũ 34 năm 1977-2010 ở trạm TV KrôngBuk (Cầu 42) hạ du công trình (cách đập Krông Buk Hạ khoảng 1 Km), sử dụng tàiliệu thực đo trạm Krông Buk để tính toán lũ thiết kế cho công trình

Phương pháp công thức kinh nghiệm:

Ngoài ra để kiểm chứng trong phần tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế dùngphương pháp tính từ mưa theo công thức So Ko Lop Sky

2 Lưu lượng lũ lớn nhất Q max

Theo công thức kinh nghiệm:

Lưu vực Krông Buk có diện tích 452 km2 theo QP C6-77 dùng công thứcSOKOLOPSkI để tính toán

 Hệ số dòng chảy lũ

Ht Lượng mưa thời đoạn thiết kế (Ht =  t.Hnp)

 t Tung độ đường cong triết giảm mưa

Hnp Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với các tần xuất thiết kế

Ho Tổn thất ban đầu

f Hệ số hình dạng trận lũ

Tl Thời gian lũ lên

Flv Diện tích lưu vực

Qng Lưu lượng dòng chảy ngầm

Các thông số xác định như sau :

Thời gian lũ lên : Tl = L

Vt

3 6

Vt = 0.7 Vmax

Thời gian T lên xác định như sau :

Bảng 1-17: Bảng tính toán thời gian lũ lên

Xác định (Ht-Ho) = 0,76 (Ht-21) theo phân khu tây nguyên

Bảng 1-18: Kết quả tính toán Qmax theo công thức XOKOLOPSKI

Theo tài liệu lũ thực đo trạm Krông Buk:

Dùng chuỗi đo đạc lưu lượng Qmax 34 năm, 1977-2010, trạm Krông Buk, xây dựngđường tần suất lưu lượng đỉnh lũ, xác định được lũ thiết kế hồ Krông Buk Hạ Kếtquả tính toán xem bảng sau:

Bảng 1-19: Bảng tổng hợp kết quả tính toán lũ thiết kế Krông Buk (theo TV Kr Buk)

Bảng 1-21: Bảng tính toán tổng lượng lũ thiết kế

4 Đường quá trình lũ thiết kế

Thống kê đường quá trình lũ từ 1977-2010 cho thấy thời gian trận lũ kéo dài 3ngày, đường quá trình lũ lớn xuất hiện tại Krông Buk dạng lũ đơn, dạng lũ kép xuấthiện đối lưu lượng đỉnh lũ nhỏ Qmax <300 m3/s Đối với dạng đường quá trình lũkép 2 đỉnh thì đỉnh lũ lớn xuất hiện trước, đỉnh lũ nhỏ xuất hiện sau nên không gâynguy hiểm

Trận lũ 5/VIII/2007 xảy ra với đỉnh lũ 959 m3/s, tương ứng với P=2%, tuy nhiêntổng lượng chỉ đạt 59 tr m3, thuộc dạng đỉnh nhọn, không bất lợi cho tính toánđiều tiết phòng lũ

Trong chuỗi số liệu 1977-2010 có trận lũ năm 1983 tuy đỉnh chỉ đạt 412 m3/s,song tổng lượng đạt 33,7 tr m3 , là trận lũ đơn đỉnh tròn, tổng lượng lũ tập trungvào 2 ngày xuất hiện đỉnh (W 2 = 30,96 tr m3, chiếm 92% toàn trận lũ), là dạngquá trình lũ gây bất lợi cho tính toán phòng lũ nên được chọn để thu phóng quátrình lũ thiết kế cho hồ Krông Buk Hạ, kết quả cụ thể như sau:

Bảng 1-22: Bảng tổng hợp quá trình lũ thiết kế hồ Krông Buk Hạ

QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ HỒ KRÔNG BUK HẠ

1.4 NGUỒN TÀI LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

1.4.1 Hệ thống mạng lưới trạm khí tượng - đo mưa

Mạng lưới trạm khí tượng trong lưu vực nghiên cứu tương đối phong phú : Tronglưu vực có trạm đo mưa Buôn hồ và trạm Krông Buk (cầu 42) Cách trung tâm lưuvực 35 km về phía Tây Nam là trạm khí tượng Ban Mê thuột có chuỗi quan trắcnhiều năm, một số trạm khác xung quanh lưu vực như EaHeo, Cầu 14 v.v nên cũngthuận lợi cho việc nghiên cứu

Mạng lưới trạm khí tượng và đo mưa ghi tại bảng 1-23

Bảng 1-23: Hệ thống mạng lưới các trạm khí tượng và trạm đo mưa

1.4.2 Hệ thống mạng lưới trạm thuỷ văn

Trạm thuỷ văn Krông Buk (cầu 42) khống chế diện tích lưu vực 453 km2 đo đạc cácyếu tố H, Q, bùn cát, quan trắc từ năm 1977 đến nay, chuỗi năm đo đạc 34 năm.Trung tâm lưu vực có trạm thuỷ văn Buôn Hồ khống chế diện tích lưu vực 178 km2

đo đạc các yếu tố H, Q quan trắc từ năm 1978 -1986, chuỗi năm đo đạc là 9 năm.Xung quanh lưu vực có một số trạm thuỷ văn như trạm Cầu 14, trạm Krông Hnăng,trạm Bản Đôn

Hệ thống mạng lưới trạm thuỷ văn trong vùng thể hiện tại bảng 1-24

Bảng 1-24: Hệ thống mạng lưới trạm thủy văn

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC ĐẾN HỒ CHỨA KRÔNG BUK HẠ

Nguồn nước đến hồ Krông Buk Hạ được tính toán phục vụ cho các nhiệm vụ:

 Tính toán cân bằng nước xác định quy mô công trình (thiết kế)

 Tính toán cân bằng nước xây dựng biểu đồ điều phối (QLVH)

Do yêu cầu xây dựng biểu đồ điều phối phải tính toán cân bằng theo nhiều mô hìnhphân phối khác nhau do vậy phải tính toán được chuỗi dòng chảy đến hồ

Chuỗi dòng chảy đến hồ Krông Buk Hạ được thu phóng trực tiếp từ số liệu thực đotrạm TV Krông Buk nằm cách hạ lưu công trình khoảng 1Km, cụ thể như sau:

Bảng 2-25: Bảng tổng hợp chuỗi dòng chảy đến hồ Krông Buk Hạ

Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tb năm

Phân phối dòng chảy năm thiết kế được thu phóng theo số liệu thực đo trạm KrôngBuk, cụ thể như sau:

Bảng 2-26: Bảng phân phối dòng chảy năm thiết kế (m 3 /s) - Năm thủy văn

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN NHU CẦU DÙNG NƯỚC

Các tài liệu phục vụ tính toán thuỷ nông:

 Tài liệu diện tích, cơ cấu, thời vụ các loại cây trồng

 Tài liệu khí hậu - khí tượng

 Tài liệu thổ nhưỡng

 Tài liệu hệ số cây trồng

Trong đó cụ thể các loại số liệu như sau:

3.1.1 Diện tích, cơ cấu cây trồng, thời vụ sản xuất các loại cây trồng.

1 Diện tích, cơ cấu cây trồng

Hồ chứa nước Krông Buk Hạ được đề cập nghiên cứu từ những năm cuối thế kỷ 20với định hướng phát triển và quy hoạch sử dụng đất ưu tiên phát triển cây bông vàrau màu, tuy nhiên qua quá trình phát triển của địa phương, quy hoạch phát triểncây bông và rau màu không thực tiễn, thay vào đó là diện tích cà phê được pháttriển mạnh Diện tích, cơ cấu cây trồng qua các thời kỳ được thể hiện tại các bảngsau

Bảng 3-27: Bảng diện tích cây trồng trong khu tưới - theo quyết định phê duyệt

Bảng 3-28: Bảng diện tích cây trồng trong khu tưới - theo thực tế hiện nay

Nguồn: Công ty TNHH MTV Quản lý CTTL Đăk Lăk - 2012

Hiện tại cây diện tích cây công nghiệp chủ yếu là đất vùng cao, không chủ độngtưới, sau khi có hệ thống kênh mương hoàn chỉnh thì số diện tích này có xu hướngsang canh tác cà phê, tiêu

2 Thời vụ sản xuất

Qua thực tế điều tra tại địa phương, thời vụ các loại cây trồng chính như sau:

 Lúa đông xuân: từ 1/12 đến 20/3 (thời gian làm đất từ 1/12 đến 20-25/12)

 Lúa hè thu: từ 1/5 đến 25/8 (thời gian làm đất từ 1/5 đến 20-25/5)

 Màu đông xuân: từ 10/12 đến 20/3

 Màu hè thu: 15/4 đến 25/7

 Màu mùa: từ 20/8 đến 30/11

 Cà phê: cây lâu năm (thời gian tưới hằng năm khoảng từ 01/01 đến 30/4

và được chia thành 3-4 đợt phụ thuộc vào điều kiện thời tiết)

Lịch thời vụ và cơ cấu cây trồng được thể hiện cụ thể ở bảng sau:

Bảng 3-29: Bảng bố trí thời vụ canh tác các loại cây trồng

Tài liệu khí hậu được lấy theo kết quả chương 2, tài liệu thổ nhưỡng được lấy theotương tự các dự án lân cận được các đơn vị tư vấn nước ngoài tính toán cho vùngĐăk Lăk

Bảng 3-30: Các đặc trưng khí tượng tính toán mức tưới Krông Buk

 Tbq: Nhiệt độ trung bình tháng (oC)

 Ucp: Độ ẩm trung bình (%)

 SL: Thời gian chiếu sáng (giờ)

 Gió: Tốc độ gió trung bình (m/s)

 X: Mưa khu tưới (mm, mô hình phân phối ứng với năm 75%)

 Z: Bốc hơi tiềm năng trung bình nhiều năm (mm)

4 Mức tưới các loại cây trồng

Hệ số tưới mặt ruộng được tính toán theo chương trình Cropwat của tổ chức lươngthực thế giới (FAO), với nội dung cụ thể như sau:

a Xác định lượng bốc hơi mặt Ruộng ( ET crop)

ET crop = ET0 x KC

Với :

ET0 : Bốc hơi tiềm năng (được tính theo công thức Penman-Monteih)

KC : Hệ số cây trồng (được lấy theo hướng dẫn của FAO áp dụng cho Việt Nam,

và tham khảo kết quả tính toán của các tổ chức Tư vấn quốc tế như WB, ADB,JICA đã tính cho các khu tưới của miền Trung Việt Nam

Các yếu tố ET0, KC là hàm của các yếu tố khí hậu, thổ nhưỡng, đặc tính sinh trưởngcủa cây trồng

b Xác định lượng nước tưới (IRReq)

Khu tưới bao gồm các loại cây trồng cạn và lúa 2 vụ, chế độ tưới được xác định nhưsau:

Tưới lúa: IRReq = ETcrop + P – Peff

Với : P : lượng ngấm trên mặt ruộng (ngấm ổn định)

Peff : Lượng mưa hiệu quả

Tưới màu: (cây trồng cạn): IRReq = ETcrop – Peff

Các đại lượng phụ thuộc vào chế độ khí hậu, chất đất và được mô hình hoá bằng cáccông thức toán học trong chương trình Cropwat

Cụ thể kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng các loại cây trồng như sau:

Bảng 3-31: Bảng tính hệ số Eto - khu tưới Krông Buk Hạ

º MONTHLY REFERENCE EVAPOTRANSPIRATION PENMAN MONTEITH º

º Meteostation: BMT(KBUK) Country: VIETNAM º

º Altitude: 490 m Coordinates: 12.70 North 108.00 Eastº

º Month AvgTemp Humid Wind Sunshine Radiation ETo-PenMonº

º ứC % m/sec Hours MJ/mý/day mm/day º

Bảng 3-32: Bảng tính lượng mưa hiệu quả - khư tưới Krông Buk Hạ

º MONTHLY RAINFALL DATA º

º Climate station: KRBUK Eff rain method: USDA S.C Method º

º Rainfall Effective Rainfall º

º Eff rain form: Peff = (Pmon * (125 - 0.2 * Pmon)) / 125 for Pmon <= 250 mm º

º Peff = 125 + 0.1 * Pmon for Pmon > 250 mm º

Bảng 3-33: Bảng tổng hợp hệ số cây trồng lúa đông xuân

º RICE DATA º

º Crop name: LUADX º

º Growth stage Nursery LandPrep Init Devel Mid Late Total º

º Length [days] 25 25 15 30 35 15 120 º

º Crop coefficient [-] 1.10 -> 1.15 -> 1.20 1.00 º

º Nursery area 10 % º

º Land cultivation 180 mm º

º Percolation rate 3.5 mm/day

Bảng 3-34: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Lúa đông xuân

º RICE EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: LUADX º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Transplanting date: 26 December º

º Month Dec Stage Area Coef ETcrop Perc LPrep RiceRq EffR IrReq IrReq º

º % Kc mm/day mm/day mm/dec mm/day mm/decº

Bảng 3-35: Bảng tổng hợp hệ số cây trồng lúa hè thu

º RICE DATA º

º Crop name: LUAHT º

º Growth stage Nursery LandPrep Init Devel Mid Late Total º

Bảng 3-36: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Lúa hè thu

º RICE EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: LUAHT º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Transplanting date: 26 May º

º Month Dec Stage Area Coef ETcrop Perc LPrep RiceRq EffR IrReq IrReq º

º % Kc mm/day mm/day mm/dec mm/day mm/decº

º Crop name: NGODX º

º Growth stage Init Devel Mid Late Total º

º Length [days] 20 30 30 20 100 º

º Crop coefficient [coeff.] 0.40 -> 1.05 0.60 º

º º

º Rooting depth [meter] 0.30 -> 1.30 1.30 º

º Depletion level [fract.] 0.50 -> 0.50 0.80 º

º Yield response f [coeff.] 0.40 0.40 1.30 0.50 1.20 º

º º

Bảng 3-38: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Ngô đông xuân

º CROP EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: NGODX º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Planting date: 10 December º

º Month Dec Stage Coeff ETcrop ETcrop Eff.Rain IrReq IrReq º

º Kc mm/day mm/dec mm/dec mm/day mm/dec º

º Crop name: NGOHT º

º Growth stage Init Devel Mid Late Total º

º Length [days] 20 30 30 20 100 º

º Crop coefficient [coeff.] 0.50 -> 1.15 0.60 º

º º

º Rooting depth [meter] 0.30 -> 1.30 1.30 º

º Depletion level [fract.] 0.50 -> 0.50 0.80 º

º Yield response f [coeff.] 0.40 0.40 1.30 0.50 1.25 º

Bảng 3-40: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Ngô hè thu

º CROP EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: NGOHT º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Planting date: 15 April º

º Month Dec Stage Coeff ETcrop ETcrop Eff.Rain IrReq IrReq º

º Kc mm/day mm/dec mm/dec mm/day mm/dec º

Bảng 3-41: Bảng tổng hợp hệ số cây trồng - Ngô mùa

º CROP DATA Crop name: NGOMUA º

º Growth stage Init Devel Mid Late Total º

º Length [days] 20 30 30 20 100 º

º Crop coefficient [coeff.] 0.40 -> 1.05 0.60 º

º Rooting depth [meter] 0.30 -> 1.30 1.30 º

º Depletion level [fract.] 0.50 -> 0.50 0.80 º

º Yield response f [coeff.] 0.40 0.40 1.30 0.50 1.20 º

º º

Bảng 3-42: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Ngô mùa

º CROP EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: NGOMUA º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Planting date: 20 August º

º Month Dec Stage Coeff ETcrop ETcrop Eff.Rain IrReq IrReq º

º Kc mm/day mm/dec mm/dec mm/day mm/dec º

º CROP DATA Crop name: caphe º

º Growth stage Init Devel Mid Late Total º

º Length [days] 10 40 40 10 100 º

º Crop coefficient [coeff.] 0.50 -> 1.15 1.00 º

º Rooting depth [meter] 1.00 -> 1.80 1.80 º

º Depletion level [fract.] 0.20 -> 0.30 0.50 º

º Yield response f [coeff.] 1.40 0.60 1.20 0.60 1.10 º

º º

Bảng 3-44: Bảng tổng hợp kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng - Cà phê

º CROP EVAPOTRANSPIRATION AND IRRIGATION REQUIREMENTS º

º Rain climate station: KRBUK Crop: caphe º

º ETo climate station: BMT(KBUK) Planting date: 1 January º

º Month Dec Stage Coeff ETcrop ETcrop Eff.Rain IrReq IrReq º

º Kc mm/day mm/dec mm/dec mm/day mm/dec º

Bảng 3-45: Bảng tổng hợp mức tưới tại mặt ruộng - khu tưới Krông Buk Hạ (m /ha)

3.2 LƯỢNG NƯỚC YÊU CẦU KHU TƯỚI HỒ KRÔNG BUK HẠ

3.2.1 Lượng nước cấp cho tưới

Từ kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng các loại cây trồng ở mục 3.1, tính toánlượng nước yêu cầu cấp cho tưới như sau:

Mức tưới bình quân tại mặt ruộng tính theo công thức :

Mmr =

tac Fc

Fi Mi

*



Trong đó :

 Mmr : Mức tưới bình quân tại mặt ruộng (m3/ha)

 Mi : Mức tưới cây trồng thứ i (m3/ha)

 Fi : Diện tích tưới cây trồng thứ i (ha)

 Fc.tác : Diện tích canh tác (ha)

Từ kết quả tính toán mức tưới mặt ruộng, xác định hệ số lợi dụng kênh mương đượcxác định theo công thức:

  : Hệ số sử dụng nước của kênh sau khi Qnet thay đổi

 : Hệ số sử dụng nước của kênh trước khi Qnet thay đổi

 : Tỷ số giữa lưu lượng sau khi thay đổi Qnet và trước khi thay đổi Qnet

 m: Chỉ số thấm của đất

Bảng tính toán phân phối lượng nước yêu cầu tưới trong năm trích từ bảng tính mứctưới cây trồng được ghi tại bảng 3-19, cụ thể như sau:

Bảng 3-46: Bảng tính hệ số kênh mương và lượng nước yêu cầu tưới Krông Buk Hạ

Thán

LúaĐX

LúaHT

MàuĐX

MàuHT

MàuMùa

Bảng 3-47: Bảng tính toán lượng nước yêu cầu tưới tại đầu mối (10 6 m 3 )

Wtưới 19,04 24,40 17,57 3,08 12,66 9,91 6,70 5,66 0,00 0,24 1,18 14,91 115,36

3.2.2 Lượng nước yêu cầu cho sinh hoạt

Tổng số dân cư dùng nước sinh hoạt : 60 000 người

Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt xác định : 120 l/ người ngày đêm

Lượng nước yêu cầu sinh hoạt tính tại đầu mối hồ chứa : Wsh = 3,96 x106m3

Lượng nước công nghiệp địa phương lấy bằng 10% lượng nước sinh hoạt W CNĐP =0,396 x106m3

Tổng hợp lượng nước yêu cầu cho sinh hoạt và công nghiệp địa phương

Wsh+cn= 3,96 x106m3 +0,396 x106m3 = 4,36 x106m3

Phân phối lượng nước yêu cầu sinh hoạt và công nghiệp địa phương trong năm theophương pháp chia đều các tháng, biểu đồ phân phối ghi tại bảng 3-22

Bảng 3-48: Bảng phân phối lượng nước sinh hoạt tại đầu mối (m 3 /s)

Wsh 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,37 0,37 0,37 0,37 4,36

3.2.3 Lượng nước yêu cầu môi trường hạ du

Lưu lượng môi trường (Qmtr) nhằm đảm bảo hạ du phát triển bền vững, lưu lượngmôi trường luôn thay đổi có sự tham gia điều tiết của con người Xác định Q môitrường lấy bằng Q trung bình mùa kiệt ứng năm có tần suất P=90%

Dùng chuỗi dòng chảy trung bình mùa kiệt, xây dựng đường tần suất lưu lượng, xácđịnh tần suất lưu lượng dòng chảy mùa kiệt Q90% tại bảng 3-23

Bảng 3-49: Bảng kết quả lưu lượng mùa kiệt Q 90%

Bảng 3-50: Bảng phân phối lượng nước môi trường (10 6 m 3 )

3.2.4 Tổng lượng nước yêu cầu tại đầu mối

Lượng nước yêu cầu tại đầu mối (Wy/c) bằng tổng lượng nước yêu cầu tưới, sinhhoạt và môi trường Biểu đồ phân phối lượng nước yêu cầu tại đầu mối Krông Buk

hạ nêu tại bảng 3-25

Bảng 3-51: Bảng tính toán lượng nước yêu cầu tại đầu mối – Wy/c(10 6 m 3 )

Wtưới 19,04 24,40 17,57 3,08 12,66 9,91 6,70 5,66 0,00 0,24 1,18 14,91 115,36

Cộng 22,47 27,83 21,00 6,51 16,09 13,34 10,13 9,09 3,44 3,68 4,62 18,35 156,56

BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI LƯỢNG NƯỚC YÊU CẦU

KHU TƯỚI HỒ KRÔNG BUK HẠ

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẤP

 Phương pháp cân bằng năm điển hình (kiểm tra lại quy mô công trình)

 Phương pháp cân bằng toàn liệt (xây dựng biểu đồ điều phối)

Cụ thể các kết quả tính toán như sau:

4.1.2 Kết quả tính toán.

4.1.2.1 Tính toán cân bằng nước theo năm điển hình

Sử dụng mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế ở bảng, các nhu cầu dùngnước, tổn thất đã được tính toán ở trên, cân bằng nước được quy mô côngtrình như sau: