câu hỏi QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỢI

lượng nước mưa trong thời gian nghiên cứu. N – lượng nước mặt chảy trên vùng nghiên cứu từ vùng lân cận. G – lượng nước ngầm trong tầng đất cung cấp cho cây trồng sử dụng. A – lượng nước do hơi nước được ngưng tụ trong tầng đất. E – lượng bốc hơi trong thời gian nghiên cứu. S – lượng nước mặt chảy ra khỏi vùng nghiên cứu. R – lượng nước chảy xuống tầng sâu bổ sung vào nước ngầm. ∆W – chênh lệch nước ngầm trong thời gian nghiênlượng nước mưa trong thời gian nghiên cứu. N – lượng nước mặt chảy trên vùng nghiên cứu từ vùng lân cận. G – lượng nước ngầm trong tầng đất cung cấp cho cây trồng sử dụng. A – lượng nước do hơi nước được ngưng tụ trong tầng đất. E – lượng bốc hơi trong thời gian nghiên cứu. S – lượng nước mặt chảy ra khỏi vùng nghiên cứu. R – lượng nước chảy xuống tầng sâu bổ sung vào nước ngầm. ∆W – chênh lệch nước ngầm trong thời gian nghiênlượng nước mưa trong thời gian nghiên cứu. N – lượng nước mặt chảy trên vùng nghiên cứu từ vùng lân cận. G – lượng nước ngầm trong tầng đất cung cấp cho cây trồng sử dụng. A – lượng nước do hơi nước được ngưng tụ trong tầng đất. E – lượng bốc hơi trong thời gian nghiên cứu. S – lượng nước mặt chảy ra khỏi vùng nghiên cứu. R – lượng nước chảy xuống tầng sâu bổ sung vào nước ngầm. ∆W – chênh lệch nước ngầm trong thời gian nghiên

Câu 1: Viết pt cân bằng nước mặt ruộng tổng quát? Cách vận dụng pt đó cho tính toán chế dộ tưới

cho lúa và cây trồng cạn?

-Pt cân bằng tổng quát:

∆W + ∆V = (P+N+G+A) – (E+S+R) (1)

Trong đó:

P – lượng nước mưa trong thời gian nghiên cứu

N – lượng nước mặt chảy trên vùng nghiên cứu từ vùng lân cận

G – lượng nước ngầm trong tầng đất cung cấp cho cây trồng sử dụng

A – lượng nước do hơi nước được ngưng tụ trong tầng đất

E – lượng bốc hơi trong thời gian nghiên cứu

S – lượng nước mặt chảy ra khỏi vùng nghiên cứu

R – lượng nước chảy xuống tầng sâu bổ sung vào nước ngầm

∆W – chênh lệch nước ngầm trong thời gian nghiên cứu

∆V – chênh lệch nước mặt trong thời gian nghiên cứu

- Cách vận dụng:

+ Chế độ tưới cho lúa:

Xác định theo pt cân bằng nước mặt ruộng:

( )

h h � � �m  p  k P �C

hci : lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm)

hoi : lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm)

m

� : tổng lượng nước cần tưới trong thời đoạn (m3/ha)

Whi : lượng nước hao trong thời đoạn tính toán (m3/ha)

Whi = 10ETc.ti

ETc : cường độ bốc hơi mặt ruộng (hoặc cường độ nước hao) (mm/ngày)

ti : thời gian hao nước (số ngày)

Wci : lượng nước cần trữ trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán (m3/ha)

Wci = 10βciγkHi (m3/ha)Hoặc Wci = 10βciAHi (m3/ha)

γk : dung trọng khô của đất (T/m3)

A : độ rỗng của đất theo % thể tích đất

βci : độ ẩm của đất ở cuối thời đoạn.( tính theo % dung trọng khô & A)

Woi : lượng nước sẵn có trog đất đầu thời đoạn tính toán

Pi : lượng mưa thực tế rơi xuống ruộng (mm)

Ci : hệ số iểu thị phần nước mưa có thể ngấm xuống đất Xác định theo công thức thực nghiệm:

Ci = 1 – σi

σi : hệ số dòng chảy, xác định theo thực nghiệm

αi : hệ số sử sụng nước mưa, thông qua tính toán xác định

WHi : lượng nước mà cây trồng sử dụng được do sự gia tăng chiều sâu tầng đất canh tác vì rễ cây ngày càng phát triển

WHi = 10βoiγk(Hi−Hi-1) hoặc WHi = 10βoiA(Hi – Hi-1 ) (m3/ha)

Wni : lượng nước ngầm dưới đất mà cây trồng có thể sử dụng được do tác dụng mao quản leo làm cho cây trồng hút được khi thiếu tài liệu có thể xác định theo công thức:

Wni = KniETc

Kni : là hệ số sử dụng nước ngầm, phụ thuộc độ sâu nước ngầm và loại đất

Câu 2: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng là gì? Các phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng

và ưu khuyết điểm của chúng?

- Lượng bốc hơi mặt ruộng gồm 2 thành phần chủ yếu:

+ Bốc hơi khoảng trống (hiện tượng vật lý)

+ Bốc hơi mặt lá (hiện tượng sinh lý của cây trồng)

Xác định theo công thức tổng quát: ETc = KcETo

ETc : lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tính toán (mm)

Eo : lượng bốc hơi mặt thoáng trong thời đoạn tính toán (mm)

α : hệ số cần nước hoặc là hệ số bốc hơi, là tỷ số của lượng bốc hơi mặt ruộng với lượng bốc hơi mặt nước tự do (1,34 ÷ 1,84)

a,b : hệ số kinh nghiệm

Ưu điểm: - Đơn giản, tài liệu bốc hơi mặt thoáng dễ tìm và tương đối ổn định

- Phương pháp sử dụng phổ biến đối với lúa

Nhược điểm: Quy cách chậu đo, phương pháp bố trí, hiện tượng quan trắc, điều kiện phi khí tượng (đất đai, địa chất thủy văn, kĩ thuật nông nghiệp và biện pháp thủy lợi…) có ảnh hưởng đến giá trị α

+ Phương pháp Thornthwaite:

ETc =

1016

a

t I

� �

� �

� � I: chỉ số nhiệt năm của khu vực

12 1

I �i

i: chỉ số nhệt tháng

1,5145

a I

khi I < 80

và a x 3 x2 2x khi I > 80 với

8,8 1000

x I

Ưu điểm: - Hệ thức tính toán chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

- Tính toan đơn giản

Nhược điểm: chỉ thích hợp cho vùng ẩm vì kết quả tính toán thường bé

+ Phương pháp Blaney-Criddle: ETc = 0,458pC(t + 17,8) (mm/tháng)

p: Tỷ số giữa tổng số giờ chiếu sáng của tháng so với tổng số giờ chiếu sáng của năm (%)

C: hệ số điều chỉnh theo vùng : C = 1,08 vùng ẩm

C = 1,2 vùng khô hạnt: Nhiệt độ bình quân tháng (o C )

Ưu điểm: - Đã xét 2 yếu tố khí hậu là nhiệt độ và độ chiếu sáng do đó độ chính xác được nănglên

- Công thức có thể áp dụng tính toán cho vùng ẩm và vùng khô hạn, phù hợp với điều kiện Việt Nam

Nhược điểm: hệ thức chưa được phát triển sử dụng

+ Phương pháp Penman:

ETo = C.[ WRn + (1 – W)f(u)(ea – ed)] (mm/ngày)

C : hệ số hiệu chỉnh về sự bù trừ của tốc độ gió ban ngày và ban đêm cũng như sự biến đổi

về bức xạ mặt trời và độ ẩm tương đối lớn nhất của không khí, thường lấy C = 1

W: yếu tố hiệu chỉnh hiệu quả của bức xạ đối với bốc hơi do nhiệt độ và độ cao khu tưới Wphụ thuộc vào độ cao và nhiệt độ khu tưới Tra bảng 3.4, trang 60 Giáo trình Quy hoạch và thiết kế

hệ thống thủy lợi

Rn: chênh lệch giữa bức xạ tăng và bức xạ giảm của sóng ngắn và sóng dài (mm/ ngày)

Rn = Rns - RnL Rns: bức xạ mặt trời được giữ lại sau khi đã phản xạ lại mặt đất

Rns = (1 - )Rs (mm/ngày)

: hệ số phản xạ bề mặt diện tích trồng trọt, theo FAO thì  = 0,25

Rs: bức xạ mặt trời (mm/ngày): Rs =

Ra: bức xạ ở lớp biên của lớp khí quyển (mm/ngày) Ra = f(vĩ độ, tháng), tra ở bảng 3.8trang 63 Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi.

RnL: bức xạ tỏa ra bởi năng lượng hút được ban đầu (mm/ngày)

RnL = f(t).f(ed).f f(t): hàm hiệu chỉnh về nhiệt độ:

f(t) = với L = 59,7 – 0,055t

t : là nhiệt độ bình quân ngày

f(ed): hàm hiệu chỉnh về áp suất khí quyển: f(ed) = 0,34 – 0,044

ed : áp suất hơi nước thực tế ở nhiệt độ không khí trung bình (mbar): ed = ea

ea : áp suất hơi nước bão hoà, có quan hệ với nhiệt độ không khí, tra theo bảng 3.7 trang 62Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi

Hr : độ ẩm tương đối trung bình của không khí (%)

f : hàm hiệu chỉnh về số giờ nắng f =

n: số giờ chiếu sáng thực tế

N: số giờ chiếu sáng theo kinh độ và vĩ độ, tra bảng 3.5, trang 61 Giáo trình quy hoạch vàthiết kế hệ thống thủy lợi

f(u) : hàm hiệu chỉnh về tốc độ gió f(u) = 0,35(1+0,54U2)

U2 - tốc độ gió ở độ cao 2m, khi độ cao khác 2 m phải hiệuchỉnh Do đó khi tính toán sử dụng hệ thức: U2 = K.Uh

Uh: Tốc độ gió ở độ cao h mét(m/s)

K : là hệ số hiệu chỉnh < 1, tra bảng 3.1 trang 56 Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thốngthủy lợi

Ưu điểm: - Các yếu tố có thể tính theo hệ thức

- Đã đề cập đến nhiều yếu tố ảnh hưởng

Nhược điểm: tính toán phức tạp

Câu 3,Quá trình ngấm hút trên ruộng lúa và phương pháp xác định các đại lượng đặc trưng cho quá

trình này là jh?

-Quá trình ngấm hút:độ ẩm càng lớn thì quá trình ngấm càng chậm và ngược lại

-Đại lượng đặc trưng đk biểu thị qua cường độ ngấm hút

= K1:cường độ ngấm hút ở cuối thời đoạn trước khi đất bão hòa

α:chỉ số ngấm của đất

Câu 5: phương trình cơ bản trong tính toán chế độ tưới lúa mùa và cách giải phương trình đó?

Phương trình cơ bản trong tính toán chế độ tưới lúa mùa

Xđ theo phương trình cân bằng nước mặt ruộng

� : lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán

Khi h mat ruong  h thì phải tháo đi: �C h a i max

Cách giải :

+ giải theo phương pháp gần đúng

�giả thiết tổng �m i

�tính hci theo phương trình trên

�ktra theo đk ràng buộc  amin � �h ci amaxnếu thỏa mãn là được

+ Chủ yếu giải bằng cash lập bảng tính

Câu 6: Các loại đường nước hao trên ruộng, cách thành lập các đường nước hao cơ bản trên ruộng

lúa trong trường hợp gieo cấy tuần tự như thế nào?

-Trường hợp t g t h

Xét cánh đồng , ngày thứ nhất chỉ có 1 thửa hao nước , ngày thứ 2 sẽ có 2 thửa hao nước … lượng nước hao cứ tăng dần tới ngày t h Sang ngày t h1 thì bắt đầu có 1 thửa hết thoài kì hao nước đồng thời lại có 1 thửa bước vào thời kì hao nước đó Qúa trình hao nước ổn định cho tới thời gian t g , tới ngày t g 1 thì thêm 1 thửa bước ra khỏi thời kì nước hao đó Lượng nước hao trên toàn bộ cánh đồng giảm dần tơi ngày t g t h tất cả các cánh đồng hết thời kì hao nước theo loại nước này ( đường

quá trình hao nước trở về bằng 0)

Đương quá trình có dạng hình thang cân

T  t t Trong đó :thdiện tính gieo cấy đến ngày t h

max

W  10 .e hth (m3/ ngày) e h: cường độ hao nước(mm/ngày)

Nếu lấy cánh đồng có diện tích =1 (ha)

t e t



-Trường hợp t g t h

Lượng nước hao cũng tăng dần do mỗi ngày sẽ có 1 thửa bước vào thời kì hao nước, đến thời gian tg

toàn cánh đồng đã bước vào thời kì hao nước , lượng nước hao sẽ ổn định vì thửa đầu tiên vẫn chưa

ra khỏi thời kì hao nước (t g t h ) cho đến ngày t

h Tới thời gian t h1 thửa đầu tiên kết thúc loại hao nước này Lượng hao nước trên toàn cánh đồng sẽ giảm dần và kết thúc hao nước tại thời điểm

Đường quá trình hao nước có dạng hình tam giác

Th=2tg=2th ; wmax=10.eh( m3/ha- ngày)

Câu 7:Phương trình cơ bản để tính toán chế độ tưới cho hoa màu là j? Cách giải phương trình đo?

PT cơ bản tính cơ bản để tính toán chế độ tưới cho hoa màu

∑m=( Wci + Whi)– (Woi + WHi +Wni+ ∑Poi) (m3/ha)

∑m : tổng lương nước cần tưới(m3/ha)

Whi: là lượng nước hao trong thời đoạn tính toán (m3/ha)

Whi = 10ETC ti

ETc:cường độ bốc hơi mặt ruộng (mm/ngày)(cường độ nước hao)

ti: là thời gian hao nước (ngày)

Wci: Lượng nước cần trữ trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán(m3/ha)

Wci = 10.γk. ci Hi or Wci = 10AHi ci (m3/ha)

γk:Dung trọng khô của đất(T/m3)

A : là độ rỗng của đất tính theo phần trăm thể tích đất

Kc :là hệ số cây trồng ứng với từng thời đoạn sinh trưởng

Hi : là chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây trong thời đoạn tính toán thứ i (mm)

 ci : là độ ẩm đất ở cuối thời đoạn tính toán thứ i (tính theo % of γk or A)

Wci khống chế điều kiện : Wmini ≤ Wci ≤ Wmaxi

Wmaxi = 10.γk.max Hi m3/ha)

Or Wmaxi =10AHi.maxi

Wmin = 10.γk.min Hi m3/ha)

or Wmini = 10AHi.mini

Woi lượng nước sẵn có trong đất ở thời đoạn tính toán (m3/ha)

Woi =10.γk.0i H0i or Woi= 10AH0i oi

∑Poi : luong nc mà cây trồng có thể sử dụng được trong thời đoạn tính toán

∑ Poi = 10∑iC iPi (m3/ha)

Pi: Lượng mưa thực tế rơi xuống ruộng (mm)

Ci: Hệ số biểu thị phần nước mưa có thể ngấm xuống đất, xác định theo thực nghiệm: Ci = 1 - i

i: Hệ số dòng chảy, xác định theo thực nghiệm

i: Hệ số sử dụng nước mưa, thông qua tính toán xác định

WHi: Lượng nước mà cây trồng SD được do sự gia tăng chiều sâu tầng đất canh tác vì rễ cây ngàycàng phát triển.

WHi = 10k0i(Hi - Hi-1) (m3/ha)hoặc WHi = 10A0i(Hi - Hi-1) (m3/ha)

Wni: Lượng nước ngầm dưới đất mà cây trồng có thể SD được do tác dụng mao quản leo làm cho câytrồng hút được

Khi thiếu tài liệu thực nghiệm có thể x/đ theo hệ thức:

Câu 8 : Cách xác định lượng mưa thiết kế trong quá trình tính toán chế độ tưới cho lúa theo phương

pháp gieo cấy tuần tự?

Psdi : Lượng mưa thiết kế ở ngày thứ i

Pi : Lượng mưa rơi xuống ở ngày thứ i

t : T/gian từ bắt đầu cấy cho tới t/gian tính toán mưa thứ i

Câu 10: Các loại tổn thất trên kênh? ảnh hưởng của chúng tới khả năng phục vụ của hệ thống kênh

tưới ?

Bốc hơi: xác định dựa vào diện tích mặt nước trên kênh và cường độ bốc hơi mặt nước tự do , lượng tổn thất này rất nhỏ , bỏ qua

Lượng nước rò rỉ: do kênh bị nứt nẻ hoặc tiếp giáp giữa công trình và kênh không tốt

+ Khống chế lượng tổn thất do rò rỉ nhờ quản lý và thi công đường kênh tốt hơn

+ Lượng tổn thất này cũng có thể không xét tới

Lượng nước tổn thất do ngấm : là lượng nước trong kênh bị tổn thất thông qua dòng ngấm đáy kênh

và bờ kênh, xảy ra thường xuyên đóng vai trò lớn tring lượng tổn thất nước Đi sâu nghiên cứu loại tổn thất này

Câu 11: Các công thức xác định lượng nước tổn thất trên kênh và điều kiện áp dụng các công thức

K: hệ số ngấm ổn định (m/ngày)

b: Chiều rộng đáy kênh (m)

h: Chiều sâu nước trong kênh (m)

m: hệ số mái kênh

0,0116 : hệ số đổi thứ nguyên

γ: hệ số kể đến hiện tượng ngấm chéo do mao quản (γ = 1,1÷1,4)

+ Lượng tổn thất tương đối: σ là số phần trăm của Qtt trên 1 km đường kênh so với lưu lượng thực cần ở cuối đoạn kênh đó

+ Lượng tổn thất tuyệt đối cho 1 km đường kênh:

1 10 100

m net

net

Q

S   AQ

(l/s-km)

Câu 12: Thế nào là hệ số sử dụng nước của kênh? Các loại hệ số sử dụng nước trên hệ thống tưới và

net r br

Q t q t

Q T Q T



Wr : lượng nước lấy vào mặt ruộng

W: lượng nước lấy vào công trình đầu mối

Qbr : lưu lượng lấy vào đầu hệ thống

q: hệ số tưới của hệ thống

ω: diện tích tưới của hệ thống

T: thời gian lấy nước ở công trình đầu mối

t: thời gian tưới vào ruộng

Câu 13: Thế nào là Qbr Qnet trên kênh? Cách xác định các loại lưu lượng để thiết kế kênh?

- Qbr là lưu lượng ở mặt cắt đầu đoạn kênh đó

- Qnet là lưu lượng ở mặt cắt cuối đoạn kênh đó

- Cách xác định:

Qnet = qω (l/s)

Qbr = Qnet + Qtt (l/s)ω: diện tích phụ trách tưới của hệ thống

Qtt : lưu lượng tổn thất trên kênh (l/s)

Câu 14: Ý nghĩa và cách vận dụng các loại lưu lượng Qtx

br, Qmin

br, Qbt

br trong thiết kế kênh tưới

- Lưu lượng thường xuyên (Qtx)

+ Trường hợp tưới đồng thời:

Q Q Q Q SL

S: Tổn thất trên 1 đơn vị chiều dài kênh (l/s-km)

1 10 100

m net

net

Q

S   AQ

(l/s-km)

Qnet : lưu lượng thực cần ở cuối đoạn kênh (m3/s)

L: chiều dài kênh mương (km)

 Ý nghĩa: dùng để tính toán lưu lượng nước cần thiết cung cấp cho hệ thống kênh có kể đến tổn thất

- Lưu lượng nhỏ nhất (Qmin)

min min

 

 : hệ số sử dụng nước ứng với q tk =>

min min

min

net br

Q Q





 Ý nghĩa: lưu lượng tối thiểu đủ để cung cấp nước cho hệ thống kênh

- Lưu lượng bất thường (Qbt)

Câu 15: Chứng minh và nói cách sử dụng CT:

1

1

m m

- Có thể phân cấp mật độ sông suối trên lãnh thổ VN theo 5 cấp:

Chất lượng nước sông

Chất lượng nước sông ở Việt Nam dao động theo vùng địa lý Các dòng chảy trong quá trình vận động thường xuyên bào mòn bề mặt lưu vực, những chất bị bào mòn được chia thành 2 loại: Chất bị hoà tan trong nước và chất bị mòn trôi theo dòng chảy (cát bùn hay còn gọi là phù sa)

- Hàm lượng cặn lắng

- Các khoáng chất hoà tan

Câu 17: Phân tích và đánh giá tổng quan về nguồn nước ngầm của nước ta

Sơ lược điều kiện địa chất thuỷ văn

Phần lục địa lãnh thổ Việt Nam được chia thành 6 miền địa chất thuỷ văn:

- Khi thăm dò, khai thác và sử dụng các nguồn nước ngầm có 2 vấn đề cơ bản phải được đánh giá,nghiên cứu chính xác đó là: Chất lượng và trữ lượng nước

- Trữ lượng nước ngầm được phân chia thành 2 loại: Trữ lượng khai thác và trữ lượng tiền năng + Trữ lượng khai thác: Trữ lượng khai thác nước ngầm là lượng nước tính bằng m3 trong một ngàyđêm có thể thu được bằng công trình thu nước một cách hợp lý về mặt kỹ thuật với chế độ khai thácnhất định và chất lượng nước thoả mãn yêu cầu sử dụng trong thời gian tính toán khai thác

+ Trữ lượng tiềm năng: Trữ lượng tiền năng của nước ngầm được đánh giá trên cơ sở tính toán trữlượng động tự nhiên Theo các tiêu chuẩn của Việt Nam: Trữ lượng động tự nhiên là lưu lượng nướcngầm ở một mặt cắt nào đó của tầng chứa nước

- Những số liệu tính toán được thống kê cho thấy tiềm năng nước ngầm của Việt Nam rất lớn (1.513m3/s) nhưng phân bố không đều theo các miền địa chất thuỷ văn cũng như các thành tạo địa chấtkhác nhau

.Câu 18 : Trình bày các nguyên tắc sử dụng nước tổng hợp nguồn nước

Nước là một loại tài nguyên thiên nhiên Sử dụng tài nguyên nước phải tuân theo các nguyên tắc sau đây:

Song sử dụng tổng hợp không có ý nghĩa là loạt hoặc bình quân mà phải dựa vào mức

độ và yêu cầu để sắp xếp thứ tự ưu tiên phải tính toán kinh tế kỹ thuật để chọn phương

án hợp lý nhất về mọi mặt

3 Sử dụng có kế hoạch nguồn nước

Sử dụng nguồn nước phải dựa trên kế hoạch tổng thể và khai thác nguồn nước của toànlưu vựu hoặc toàn lãnh thổ

Vi

ệc sử dụng nước của một đối tượng nào đó phải phù hợp với phương hướng cơ bản củaquy hoạch hoặc tổng sơ đồ về khai thác nguồn nước trong giai đoạn trước mắt cũng nhưlâu dài

4 Triệt để tuân thủ những quy định trong luật dùng nước

Để sử dụng và bảo vệ nguồn nước có hiệu quả nhất Tháng 6/1998 nước ta đã ban hành vềluật tài nguyên nước để sử dụng và bảo vệ nguồn nước có hiệu quả nhất.Việc tuân theo cácquy định trong luật tài nguyên nước là điều bắt buộc

5 Sử dụng nước được nhiều lần: Sử dụng nước được nhiều lần bằng cách cho các ngành

sử dụng nước dùng nước trước, sau đó đến ngành tiêu hao nước sử dụng sau

Thường có mấy phương pháp dùng nước :-Nước dùng cho vận tải thủy sau đó dùng cho công nghiệp,dân sinh