Nghiên cứu phân phối nước hiệu quả, phục vụ đa mục tiêu cho hồ chứa nước suối hai huyện ba vì, thành phố hà nội

Lưu Văn Quân Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân phối nước hiệu quả, phục vụ đa mục tiêu cho hồ chứa nước Suối Hai huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội” Tôi cam đoan đề tài luận văn này là

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRẦN ĐỨC THÀNH

NGHIÊN CỨU PHÂN PHỐI NƯỚC HIỆU QUẢ, PHỤC VỤ ĐA

MỤC TIÊU CHO HỒ CHỨA NƯỚC SUỐI HAI,

HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2017

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRẦN ĐỨC THÀNH

NGHIÊN CỨU PHÂN PHỐI NƯỚC HIỆU QUẢ, PHỤC VỤ ĐA

MỤC TIÊU CHO HỒ CHỨA NƯỚC SUỐI HAI,

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả luận văn có lời cam đoan danh dự về công trình khoa học của mình, cụ thể: Tên tác giả: Trần Đức Thành

Người hướng dẫn: TS Lưu Văn Quân

Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân phối nước hiệu quả, phục vụ đa mục tiêu cho

hồ chứa nước Suối Hai huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội”

Tôi cam đoan đề tài luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu có tính độc lập riêng, không sao chép bất kỳ tài liệu nào và chưa công bố nội dung này ở bất cứ đâu Các số liệu trong luận văn được sử dụng trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, tạp chí, các công trình đã được công bố, các website

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan danh dự của tôi

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả

Trần Đức Thành

Trang 4

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép tác giả được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài

Trước hết tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trường Đại học Thủy lợi Với

sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cô, đến nay tác giả đã có thể hoàn thành luận văn, đề tài:

“ Nghiên cứu phân phối nước hiệu quả, phục vụ đa mục tiêu cho hồ chứa nước Suối Hai huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội”

Đặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo – TS Lưu Văn Quân

đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tác giả hoàn thành tốt luận văn này trong thời gian qua

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học Thủy lợi, Công ty TNHH MTV Thủy lợi Sông Tích, Xí nghiệp Thủy lợi Ba Vì, các Khoa Phòng ban chức năng, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện cho tác giả trong suốt quá trình học tập

và nghiên cứu đề tài

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy, cô để tác giả có điều kiện bổ sung, nâng cao trình độ của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này

Xin chân thành cảm ơn!

Trang 5

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 4

3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4

4 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 4

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC KHAI THÁC VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC THUỘC HỒ CHỨA NƯỚC SUỐI HAI 5

1.1 Tổng quan về sử dụng nước có hiệu quả cho các hồ chứa nước 5

1.1.1 Tổng quan về hồ chứa nước 5

1.1.2 Tổng quan về sử dụng nước của hồ chứa nước tại Việt Nam 6

1.1.3 Các nghiên cứu có liên quan về sử dụng nước của hồ chứa 8

1.2 Giới thiệu về hồ chứa nước Suối Hai 10

1.2.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế dân sinh xã hội 10

1.2.2 Các thông số chính và hiện trạng hệ thống hồ chứa nước Suối Hai 20

1.2.3 Tình trạng phân phối nước hiện tại của hồ 23

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC ĐẾN HỒ VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC HỒ 26

2.1 Tính toán, xác định mưa tưới thiết kế 26

2.1.1 Tính toán các đặc trưng khí tượng thiết kế 27

2.2 Tính toán lượng nước đến hồ ứng với các kịch bản về mưa 33

2.2.1 Tính toán dòng chảy năm 33

2.2.2 Phân phối dòng chảy năm thiết kế 37

2.2.3 Tính toán bốc hơi thiết kế 41

2.3 Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong hệ thống 43

2.3.1 Các đối tượng sử dụng nước trong hệ thống thủy lợi 43

2.3.2 Tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng dùng nước 43

Trang 6

2.3.3 Tổng hợp nhu cầu dùng nước toàn hệ thống 52

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ VỚI CÁC KỊCH BẢN CÓ THỂ XẢY RA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT CỦA HỒ SUỐI HAI 54

3.1 Tính toán sơ bộ cân bằng nước của hồ chứa Suối Hai trong điều kiện hiện tại 54 3.2 Tính điều tiết hồ với các kịch bản mưa 57

3.2.1 Kịch bản điều tiết hồ khi chưa hạ mực nước để phát triển du lịch 59

3.2.2 Kịch bản điều tiết hồ khi đã hạ thấp mực nước hồ để phát triển du lịch 73

3.3 Đề xuất giải pháp cho các kịch bản 79

3.3.1 Giải pháp chung: 79

3.3.2 Giải pháp chi tiết cho từng kịch bản 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90

Kết luận 90

Kiến nghị 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

PHỤ LỤC 95

Trang 7

DANH M ỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính thành phố Hà Nội 11

Hình 1.2 Hồ chứa nước Suối hai, huyện Ba Vì, tp Hà Nội 12

Hình 1.3.Một số hình ảnh hồ chứa nước Suối Hai 20

Hình 1.4 Hiện trạng hồ Suối Hai 23

Hình 2.1 Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế 41

Trang 8

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Tổng hợp và phân loại hồ chứa thủy lợi 5

Bảng 1 2 Các hồ chứa thủy lợi, thủy điện quan trọng của nước ta (*) 6

Bảng 1 3.Nhiệt độ trung bình tháng năm trạm Suối Hai 14

Bảng 1 4 Độ ẩm không khí tương đối trung bình tháng trạm Suối Hai 15

Bảng 1 5 Tổng lượng bốc hơi TB năm, và TB tháng max, min nhiều năm (ống Pich) 16

Bảng 1 6 Tốc độ gió trung bình tháng trạm Suối Hai 16

Bảng 1 7 Số giờ nắng trong tháng 16

Bảng 1 8 Diện tích tự nhiên – dân số - mật độ dân số các đơn vị hành chính huyện (đến 31/12/2015) 17

Bảng 1 9 Các thông số kỹ thuật chính công trình đầu mối: 22

Bảng 2 1 Kết quả tính toán các thông số thống kê X, Cv,Cs 30 Bảng 2 2 Bảng thống kê chọn mô hình mưa điển hình cho từng vụ 32

Bảng 2 3 Bảng phân phối mưa thiết kế theo tháng ứng với tần suất P=75% 33

Bảng 2 4.Tổng hợp các thông số dòng chảy năm lưu vực hồ chứa nước Suối Hai 37

Bảng 2 5 Phân phối dòng chảy đến hồ Suối Hai 40

Bảng 2 6 Phân phối bốc hơi phụ thêm khu vực hồ chứa Suối Hai (mm) 43

Bảng 2 7 Độ ẩm đất canh tác 45

Bảng 2 8 Thời kỳ sinh trưởng và hệ số cây trồng của lúa 45

Bảng 2 9 Thời kỳ và hệ số cây trồng của cây trồng cạn 46

Bảng 2 10 Chiều sâu bộ rễ của cây trồng cạn 46

Bảng 2 11 Cơ cấu cây trồng thời kỳ hiện tại 47

Bảng 2 12 Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm 47

Bảng 2 13 Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ mùa 47

Bảng 2 14 Tổng hợp mức tưới cho ngô đông 47

Bảng 2 15 Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng 48

Bảng 2 16.Quy mô đàn gia súc, gia cầm trên địa bàn thời điểm hiện tại 49

Bảng 2 17 Tổng hợp nhu cầu nước do chăn nuôi 49

Bảng 2 18 Diện tích nuôi trồng thủy sản trên địa bàn thời điểm hiện tại 50

Bảng 2 19 Tổng hợp nhu cầu nước cho thủy sản 50

Bảng 2 20 Bảng kết quả yêu cầu nước cho sinh hoạt ( 106 m3) 51

Bảng 2 21 Bảng kết quả yêu cầu nước cho khách du lịch 52

Bảng 2 22 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước tại mặt ruộng của hệ thống 52

Bảng 2 23 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước tại công trình đầu mối của toàn hệ thống thời kỳ hiện tại 53

Bảng 3 1 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai chưa kể đến tổn thất 54 Bảng 3 2 Quan hệ giữa cao trình và dung tích hồ, diện tích hồ 55

Bảng 3 3 Xác định tổn thất do thấm và bốc hơi 56

Trang 9

Bảng 3 4 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai đã kể

đến tổn thất 57

Bảng 3 5 Bảng giao khoán giờ vận hành trạm bơm Trung Hà 59

Bảng 3 6 Bảng thống kê chọn mô hình mưa điển hình cho từng vụ 60

Bảng 3 7 Bảng phân phối mưa thiết kế theo tháng ứng với tần suất P=50% 60

Bảng 3 8.Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ chiêm 60

Bảng 3 12 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước của hệ thống 61

Bảng 3 14 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai chưa kể đến tổn thất 62

Bảng 3 15.Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai đã kể đến tổn thất 63

Bảng 3 17.Bảng phân phối mưa thiết kế theo tháng ứng với tần suất P=85% 65

Bảng 3 22 Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước của hệ thống 67

Bảng 3 24.Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai chưa kể đến tổn thất 67

Bảng 3 25.Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai đã kể đến tổn thất 68

Bảng 3 27.Bảng phân phối mưa thiết kế theo tháng ứng với tần suất P=95% 70

Bảng 3 29.Tổng hợp mức tưới cho lúa vụ mùa 70

Bảng 3 32.Bảng kết quả tổng hợp yêu cầu dùng nước của hệ thống 71

Bảng 3 34 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai chưa kể đến tổn thất 72

Trang 10

Bảng 3 35 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai đã kể đến tổn thất 73

Bảng 3 36 Kết quả tính toán cân bằng nước sơ bộ trong hệ thống – hồ Suối Hai chưa

Bảng 3 54 Cơ cấu cây trồng sau khi đã chuyển đổi KB 1-2 82

Bảng 3 55.Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân KB 1-2 82

Bảng 3 56 Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng khi đã chuyển đổi cơ cấu

KB 1-2 82

Bảng 3 57 Bảng điều tiết nước hồ khi đã chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đã kể đến

tổn thất KB 1-2 83

Bảng 3 58 Cơ cấu cây trồng sau khi đã chuyển đổi KB 1-3 và 2-3 84

Bảng 3 59 Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân KB 1-3 và 2-3 84

Bảng 3 60 Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng khi đã chuyển đổi cơ cấu

KB 1-3 và 2-3 85

tổn thất KB 1-3 và 2-3 85

Bảng 3 62.Cơ cấu cây trồng sau khi đã chuyển đổi KB 2-2 88

Bảng 3 63 Tổng hợp mức tưới cho ngô vụ Chiêm Xuân KB 2-2 88

Bảng 3 64.Tổng hợp nhu cầu nước cho các loại cây trồng khi đã chuyển đổi cơ cấu

KB 2-2 88

tổn thất KB 2-2 89

Trang 11

DANH M ỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH: Biến đổi khí hậu

UBND: Ủy ban nhân dân

NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn

TN&MT: Tài nguyên và Môi trường

TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

XNTL: Xí nghiệp Thủy lợi

Trang 13

M Ở ĐẦU

Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với nhiều hệ thống ao, hồ, kênh mương, sông, suối phong phú cùng lượng mưa trung bình hàng năm tương đối lớn, từ 1.200 đến 3.000 mm Nước ta có nguồn tài nguyên nước phong phú và đa dạng thuộc loại cao trên thế giới và có trữ lượng nước dồi dào Đây chính là một trong những điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế - xã hội

Vào những năm cuối của thập kỷ 90, đã có nhiều dự án xây dựng công trình thuỷ lợi lớn, vừa và nhỏ Mục đích để tăng cường điều hòa dòng chảy, nhiều công trình thủy lợi, đặc biệt là công trình hồ chứa đã được xây dựng nhằm phục vụ đời sống và sản xuất cũng như phòng, chống, giảm nhẹ thiên tai Các công trình này đã góp phần quan trọng trong việc đạt được những thành tựu về phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam trong thời gian qua

Tuy vậy, do sự phân bố lượng mưa rất không đều giữa các mùa trong năm và giữa các vùng, các lưu vực sông trong cả nước, gây ra lũ lụt vào mùa mưa và hạn hán, thiếu nước về mùa khô Cùng với quá trình công nghiệp hoá – hiện đại hoá đất nước, những vấn đề mới nảy sinh như ô nhiễm môi trường, ô nhiễm dòng chảy sông hồ, sự cạn kiệt nguồn nước… Bên cạnh đó là các công trình thủy lợi còn hạn chế trong việc quản lý, quy hoạch điều tiết nước từ đó đã và đang gây ra những hậu quả nặng nề, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển và an sinh xã hội

Hiện nay, tình hình quy hoạch thuỷ lợi trên địa bàn Thành phố Hà nội nói chung và trên địa bàn huyện Ba Vì nói riêng đã và đang được triển khai xây dựng, rà soát bổ sung qua nhiều thời kỳ phù hợp với diễn biến thời tiết, tốc độ phát triển và khả năng đầu tư của từng giai đoạn Việc thực hiện quy hoạch thuỷ lợi về cơ bản đã đi đúng hướng và đáp ứng các yêu cầu của sản xuất và đời sống nhân dân…

Tuy nhiên, trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội của Huyện, với những nguyên nhân khác nhau mà hiện tại hệ thống công trình thuỷ lợi trên địa bàn huyện đã và đang bộc lộ những tồn tại như sau:

Trang 14

- Nhu cầu tưới, tiêu thay đổi: Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển đổi mới trong cơ cấu kinh tế đất nước từ hình thức kinh tế bao cấp chuyển sang kinh tế thị trường Trong lĩnh vực nông nghiệp với những thành tựu khoa học nhất định đã sản xuất ra nhiều giống lúa mới được áp dụng đại trà có thời gian sinh trưởng ngắn, yêu cầu nước nhiều hơn đã làm thay đổi hệ số tưới và mức tưới thiết kế Điều này đã làm thay đổi khả năng phục vụ của các hệ thống tưới đã xây dựng theo các quy hoạch trước đây Sự thay đổi cơ cấu cây trồng từ lúa sang cây màu, cây công nghiệp đồng thời với sự phát triển các khu dân cư, đô thị đã làm tăng hệ số tưới, tiêu thiết kế

Thay đổi nhiệm vụ của nhiều hệ thống thuỷ lợi trong khu vực từ tưới sang dịch vụ tạo cảnh quan môi trường sinh thái phát triển du lịch, thể dục thể thao,…Các thay đổi này đòi hỏi phải đánh giá lại khả năng phục vụ tưới, đồng thời đề xuất các giải pháp nhằm thay thế bổ sung nhiệm vụ tưới

Hồ chứa nước Suối Hai nằm trên địa giới hành chính của 4 xã Thụy An, Cẩm Lĩnh, Ba Trại, Tản Lĩnh thuộc địa phận huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội Công trình có nhiệm

vụ trữ nước để phục vụ tưới cho diện tích đất sản xuất nông nghiệp và cung cấp nước cho nuôi trồng thủy sản của các xã huyện Ba Vì Bên cạnh đó còn nhằm phát triển dịch

vụ du lịch hồ Suối Hai Ngoài ra hồ còn nhiệm vụ cắt lũ cho vùng hạ lưu sông Tích thuộc các huyện phía Tây của thành phố Hà Nội

Hồ được xây dựng năm 1958, hoàn thành và đưa vào sử dụng năm 1964 Hồ Suối Hai

là công trình cấp III theo quyết định 1116/QĐ-BNN-TCTL ngày 26/5/2011 của Bộ NN&PTNT về tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi vùng Đồng bằng Sông Hồng Đến nay trải qua 53 năm khai thác sử dụng cộng với nhiều lần sửa chữa lớn nhỏ nhưng vẫn còn rất nhiều hạn chế trong chính sách quản lý, cách thức điều tiết nước hồ để phục vụ sản xuất và phát triển dịch vụ du lịch

Theo số liệu năm 2016 hiện nay hồ chứa nước Suối Hai cung cấp dịch vụ tưới cho

4300 ha đất nông nghiệp trồng lúa cộng với nuôi trồng thủy sản hai vụ (vụ Xuân, vụ Mùa) và 1000 ha đất trồng màu vụ Đông cho các xã thuộc địa bàn huyện Ba Vì Bên cạnh đó cảnh quan bên trong lòng hồ (gồm các đảo nhỏ) và xung quanh hồ chứa nước Suối hai được cải tạo để phục vụ mục đích phát triển du lịch sinh thái và các hoạt động vui chơi, giải trí Trong những năm qua do sự thay đổi bất thường của thời tiết hay nói

Trang 15

rộng ra là sự biến đổi khí hậu trên toàn thế giới khiến cho lượng mưa trên địa bàn lưu vực hồ Suối Hai không còn được đảm bảo ổn định như trước Bên cạnh đó là nhiệt độ bình quân mỗi năm đều có xu hướng cao hơn năm trước, khắc nghiệt hơn Công tác quản lý điều tiết nước hồ của hồ Suối Hai dần dần trở thành bài toán nan giải, lý do là: Đầu tiên phải kể đến các đối tượng dùng nước của hồ ngày càng gia tăng, ngày xưa khi thiết kế hồ, nhiệm vụ chính của hồ Suối hai là cung cấp nước phục vụ nông nghiệp cho toàn huyện Ba Vì cũng như nuôi trồng thủy sản Đến ngày nay theo xu thế phát triển của xã hội hồ Suối Hai đã mở rộng lĩnh vực phục vụ ra phát triển du lịch cũng như là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân, cơ quan, đoàn thể, sinh sống và làm việc xung quanh Chưa kể đến các giống lúa, cây trồng cạn như ngô, đậu tương, các giống thủy sản mới yêu cầu lượng nước cung cấp để phát triển đạt hiệu quả cũng cao hơn nhiều Lý do thứ hai là quy trình vận hành hồ thì đã ban hành từ nhiều năm trước nên tới thời điểm hiện tại đã xuất hiện nhiều hạn chế cùng với công tác quản lý còn nhiều bất cập

Chính vì thế khi vận hành điều tiết nước hồ theo lối mòn cũ thì việc xảy ra sự xung đột giữa các đối tượng dùng nước là không thể tránh khỏi Một mặt thì giữ nước hồ để phục vụ trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, một mặt thì muốn hạ mực nước hồ để phát triển du lịch Các khu vui chơi phục vụ du lịch của hồ Suối Hai tại một số thời điểm trong năm thì hạn chế để bị ngập trong nước để còn đảm bảo phục vụ và phát triển du lịch Không những thế hồ Suối Hai còn phải điều tiết nước hồ theo quy trình vận hành

hồ chứa nước Suối Hai vào trước mùa mưa lũ để vừa đảm bảo an toàn công trình, an toàn cho các hộ dân sinh sống xung quanh vừa đảm bảo sử dụng đa mục đích như đã

kể phía trên

Nghiên cứu sử dụng nước hiệu quả cho đa mục đích của hồ chứa nước Suối Hai sẽ đánh giá về hiện trạng công trình thủy lợi hồ Suối Hai, tính toán cân bằng nước, định hướng phát triển kinh tế xã hội, Qua đó, đề xuất giải pháp tính toán điều tiết nước hồ sao cho đảm bảo về các yếu tố bền vững, có ý nghĩa thực tiễn trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa và phát triển nền kinh tế của Nước ta

Trang 16

2 M ỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đề xuất các giải pháp công trình, phi công trình nhằm quản lý, khai thác hiệu quả, bền vững, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội cho vùng nghiên cứu

Điều tiết phân phối nguồn tài nguyên nước của hồ Suối Hai cho các đối tượng sử dụng nước

4 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Toàn bộ hệ thống thủy lợi hồ Suối Hai, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Luận văn sử dụng các phương pháp sau:

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu: điểu tra thực tế, thu thập số liệu về hiện trạng của hồ Suối Hai: tài liệu về điểu kiện tự nhiên (vị trí, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng,…); tài liệu về nguồn nước (sông ngòi, khí tượng thủy văn), tài liệu về hiện trạng và phương hướng phát triển kinh tế - xã hội; các tài liệu về hiện trạng hệ thống thủy lợi (vùng tưới, cấp tưới)

Phương pháp kế thừa và phân tích số liệu: Kế thừa và phân tích các tài liệu liên quan đến đề tài gồm: Cơ sở lý thuyết và các thành tựu đạt được liên quan tới đề tài Các kết quả nghiên cứu của các chuyện gia công bố, Các chủ trương chính sách có liên quan Các kết quả tính toán của các nghiên cứu đã thực hiện trên địa bàn vùng nghiên cứu Phương pháp tiếp cận hệ thống: Nghiên cứu từ đầu mối hồ Suối hai đến các công trình trên hệ thống

Trang 17

CHƯƠNG 1 T ỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC KHAI THÁC VÀ QUẢN

1.1 T ổng quan về sử dụng nước có hiệu quả cho các hồ chứa nước

Hồ chứa, hay còn gọi là kho chứa nước nhân tạo, là những thủy vực chứa nước tương đối lớn Chúng được hình thành do kết quả của việc xây dựng các công trình thủy lợi, thủy điện, cải tạo thiên nhiên v.v của con người Những hồ chứa đầu tiên đã được xây dựng từ khoảng 5000 năm trước trên sông Tigris (Tích Giang) ở Iraq và Euphrates

ở Syria (hai con sông đã tạo nên văn minh Lưỡng Hà - Mesopotamia); trên sông Nin ở

Ai Cập và sông Indus (sông Ấn) ở Pakistan Tất cả các hồ chứa xa xưa được xây dựng chủ yếu để phục vụ tưới cho nông nghiệp và kiểm soát lũ Trên thế giới hiện có hơn 45.000 hồ chứa lớn đang hoạt động (là những hồ chứa có đập cao > 15m hoặc có đập cao từ 5-15m nhưng có dung tích lớn hơn 3 tỷ m3) và khoảng trên 800.000 hồ chứa không thuộc loại lớn

Căn cứ vào tính chất hoặc nhiệm vụ chủ yếu của hồ chia ra làm 2 loại:

• Hồ chứa nước thủy điện

• Hồ chứa nước thủy lợi

Trên thực tế có nhiều hồ chứa ngoài mục đích xây dựng chủ yếu, có thể kết hợp 1 hay nhiều mục đích khác nhau như phát điện, giảm lũ, cắt lũ hạ du, giao thông, cải tạo khí hậu, tạo cảnh quan môi trường, tăng lượng nước cho sinh hoạt hoặc hoạt động của các khu công nghiệp

Ở nước ta hiện nay đã đầu tư xây dựng được 6.886 hồ chứa nước trong đó có 6.648 hồ chứa thủy lợi (chiếm 96,5%) và 238 hồ chứa thủy điện (chiếm 3,5%) với tổng dung tích khoảng 63 tỷ m3 nước Trong tương lai, để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế chúng ta sẽ còn xây dựng rất nhiều hồ chứa nữa, đặc biệt là các hồ cỡ lớn

Bảng 1 1 Tổng hợp và phân loại hồ chứa thủy lợi

Quy mô (Triệu m3) V≥10 V=3÷10, H≥15m V=1÷3 V=0,2÷1 V≤0,2

(Nguồn: Theo báo cáo công tác quản lý an toàn các hồ chứa nước của tổng cục Thủy

Trang 18

Tổng số hồ chứa nước các tỉnh từ Nghệ An trở ra đến các tỉnh miền núi phía Bắc là: 4.224 hồ chiếm 64% số hồ cả nước Các tỉnh có nhiều hồ chứa là: Nghệ An 629 hồ, Thanh Hóa 610 hồ, Hòa Bình 513 hồ, Bắc Giang 422 hồ, Tuyên Quang 346 hồ

Bảng 1 2 Các hồ chứa thủy lợi, thủy điện quan trọng của nước ta (*)

STT Lưu vực

sông

Số lượng

hồ chứa

4 Hương 4 Bình Điền, Hương Điền, Tả Trạch và A Lưới (trên sông A Sáp

thuộc lưu vực sông Sê Kông)

5 Thu Bồn Vu Gia - 6 A Vượng, Đắk Mi 4, Sông Tranh 2, Sông Bung 2, Sông Bung 4 và Đắk Mi 1)

6 Trà Khúc 2 Đak Trinh và Nước Trong

7 Kôn - Hà

Thanh 3 VĨnh SƠn A -Vĩnh Sơn B, Bình Định và Núi Một

8 Ba 5 Sông Ba Hạ, Sông Hinh, Krông Hnăng, Ayun Hạ và cụm hồ An

Khê - Kanak

9 Sê San 5 Plêy Krông, Laly, Sê San 4, Thượng Kon Tum và Sê San 4A

10 Srêpốk 6 Buôn Tua Srah, Buôn Kuốp, Spêpốk 3, Spêpốk 4, Đức Xuyên

và Spêpốk 7

Dầu Tiếng, Trị An, THác Mơ, Đơn DƯơng, Hàm Thuận - Đa

MI - Cầu Đơn, Đại Ninh, Đồng Nai 2, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4, Srok Phu Miêng và Phước Hòa

(*)Theo Quyết định số 1879/QĐ-TTg ngày 13/10/2010 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt danh mục các hồ thủy lợi, thủy điện trên LVS phải xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa

(Nguồn: Cục Quản lý Tài nguyên nước, Bộ TN&MT, 2012)

Nước ta có địa hình đồi núi chiếm đến 3/4 diện tích lãnh thổ, tập trung phần lớn ở vùng Đông Bắc, Tây Bắc và miền Trung, phần diện tích còn lại là châu thổ và

Trang 19

đồng bằng phù sa, chủ yếu là ở ĐBSH và ĐBSCL Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, mặc dù lượng mưa trung bình nhiều năm trên toàn lãnh thổ vào khoảng 1.940 mm/năm nhưng do ảnh hưởng của địa hình đồi núi, lượng mưa phân bố không đều trên cả nước và biến đổi mạnh theo thời gian đã và đang tác động lớn đến trữ lượng và phân bố tài nguyên nước tại các hồ chứa ở Việt Nam

Một số rất lớn các hồ chứa đa mục tiêu được xây dựng ở Việt Nam trong nhiều thập kỷ gần đã đây đóng vai trò quan trọng trong phát triển nền kinh tế quốc dân Công tác quản lý vận hành hệ thống hồ chứa luôn phát triển theo thời gian và đã đáp ứng được các yêu cầu và mục tiêu do thực tiễn đặt ra Tuy vậy, theo đánh giá của Hội Đập lớn thế giới năm 2000 thì rất nhiều hệ thống hồ chứa lớn đã không đem lại hiệu ích kinh

tế, môi trường như đã được đánh giá trong các bước thiết kế kỹ thuật trong quá trình lập dự án Lý do phát huy hiệu quả kém có thể do trong giai đoạn thiết kế không chú ý đầy đủ đến chế độ quản lý vận hành sau khi dự án hoàn tất, không lường trước được các yêu cầu, mục tiêu nảy sinh trong quá trình vận hành hệ thống sau khi hoàn thành,

ví dụ như các yêu cầu về cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, yêu cầu duy trì dòng chảy môi trường trong sông, duy trì các hệ sinh thái vùng hạ lưu Một số mâu thuẫn nảy sinh giữa các mục tiêu sử dụng nước có thể coi là nguyên nhân chính dẫn đến kém hiệu quả trong vận hành khai thác hệ thống hồ chứa mặc dù vấn đề cũng đã được xem xét đánh giá trong quá trình xây dựng dự án

Xét lượng nước vào mùa khô thì nước ta thuộc vào vùng phải đối mặt với thiếu nước, một số khu vực thuộc loại khan hiếm nước Không những thế, một số nơi quy trình vận hành hồ chứa nước còn lỏng lẻo, thiếu quy định, thời điểm không cần thì thừa nước, thời điểm cần thì thiếu nước dẫn đến mất cân bằng nguồn nước để phục vụ các mục đích Chưa bao giờ tài nguyên nước lại trở nên quý hiếm như những năm gần đây, khi nhu cầu nước không ngừng tăng lên mà nhiều hồ chứa nước, dòng sông lại bị suy thoái, ô nhiễm, nước sạch ngày một khan hiếm Hạn hán, thiếu nước diễn ra thường xuyên, nghiêm trọng An ninh về nguồn nước cho thấy sự phát triển bền vững

và bảo vệ môi trường đang không được bảo đảm ở nhiều nơi, nhiều vùng ở nước ta

Trang 20

1.1.3 Các nghiên c ứu có liên quan về sử dụng nước của hồ chứa

1.1.3.1 Trên th ế giới

Trên thế giới có nhiều nghiên cứu về hồ chứa nước phục vụ đa mục tiêu, nhưng mỗi châu lục có đặc điểm khí hậu khác nhau (lượng mưa khác nhau) nên nghiên cứu chủ đạo về hồ mỗi châu lục khác nhau Với nơi có lượng mưa lớn thì tập trung nghiên cứu phần lớn vào việc cắt lũ đảm bảo an toàn cho hạ du là chính, ngược lại với những vùng

có lượng mưa nhỏ thì mục tiêu chính là trữ nước và sử dụng nước hiệu quả

Nghiên cứu giải pháp nguồn nước cho nông trại nhỏ “Small reservoirs and water storage for smallholder farming” của Jean Payen và cộng sự Tài liệu nghiên cứu đề cập phần lớn nội dung cho việc xây dựng, quản lý vận hành các hồ chứa nhỏ phục vụ tưới cho các nông trang ở Châu Phi và Ấn Độ

Keith Weatherhead và cộng sự, 2014 nghiên cứu Nước cho nông nghiệp: tiếp cận theo hình thức hợp tác và lưu trữ trên trang trại Mục đích của nghiên cứu là xác định, đánh giá một cách cơ bản các cơ hội cải thiện nước, vật tư phục vụ cho việc tưới nông nghiệp và làm vườn, tập trung cụ thể vào tiềm năng tăng trữ lượng nước trong hồ (hồ chứa), khuyến khích các phương pháp hợp tác rộng hơn với quản lý nước nông nghiệp bằng cách tận dụng kiến thức sâu sắc của địa phương và tận dụng tốt nhất chất lượng nước kém hơn (ví dụ như không thể uống) Các giải pháp cụ thể: cải thiện khả năng trữ nước trong trang trang trại bằng “on-farm reservoir”, Các cách tiếp cận hợp tác trong quản lý nguồn nước, Cơ hội sử dụng / tái sử dụng nước có chất lượng thấp hơn

Ngoài ra có nhiều nghiên cứu về công nghệ xây dựng hồ tại những vùng đất khan hiếm nước và đất cát có độ thấm cao Nghiên cứu “Water storage in reservoir” đã đưa ra các hình thức lót vật liệu đáy hồ tối ưu nhằm giữ nước tốt và tăng tuổi thọ…

Julia reis và các cộng sự, 2015 đã nghiên cứu “Reservoir Operation for Recession Agriculture in Mekong Basin, Laos” nội dung đề cập vấn đề vận hành các hồ chứa trên lưu vực sông Meekong ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp tại Lào

Nghiên cứu phân phối nước cho một hồ chứa được thực hiện riêng rẽ cho từng hồ tùy thuộc vào điều kiện thực tế của hồ và đối tượng dùng nước mà có giải pháp cụ thể Vậy chỉ có công thức chung cân bằng giữa tổng lượng nước đến và nước dùng đền phân phối lại cho phù hợp

Trang 21

1.1.3.2 Ở Việt Nam

Các nghiên cứu trong nước về hồ chứa chủ yếu về phòng lũ, sử dụng đa mục tiêu, vận hành liên hồ chứa… Việc phân phối nước tại một hồ chứa thường được cụ thể hóa trong quy trình vận hành hồ Khi các mâu thuẫn về vấn đề phân phối nguồn nước thường được giải quyết theo chế độ ưu tiên ngành dụng nước quan trọng trước và ngành ít quan trọng ưu tiên sau… Ngoài ra còn được giải quyết thông qua trao đổi trực tiếp giữa các đối tượng dùng nước hoặc việc thiếu nước sẽ tự đối tượng dùng nước điều chỉnh sau một thời gian nhất định

Nghiên cứu của Bùi Nam Sách về mâu thuẫn sử dụng nước ở hạ lưu hồ chứa trên các lưu vực sông và một số giải pháp khắc phục Nội dung bài báo đã chỉ ra sự hình thành các mâu thuẫn trong sử dụng nước ở những sông lớn, ở các hồ chứa xây dựng trước

1990 và việc phân chia chưa hợp lý nguồn nước giữa các ngành dùng nước Bài báo cũng chỉ ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến mâu thuẫn trong khai thác sử dụng nước như năng lực quản lý, vai trò và ảnh hưởng của các hồ tại các lưu vực sông, sự thay đổi về nhu cầu và cơ cấu sử dụng nước Tác giả bài báo đề xuất mốt số giải pháp kỹ thuật, giải pháp quản lý để khắc phục tình trạng mâu thuẫn về sử dụng nước ở hồ chứa Luận án tiến sĩ của Lương Hữu Long với đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ vận hành hệ thống liên hồ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Ba” đã nghiên cứu hệ thống

06 hồ chứa trên lưu vực sông Ba Luận án tập trung vào nghiên cứu xác định nguyên tắc vận hành hệ thống liên hồ chứa kiểm soát lũ, an toàn hạ du va đảm bảo hiệu quả sử dụng nước

Tác giả Vũ Hồng Châu nguyên Phó Viện trưởng – Viện Quy hoạch thủy lợi viết bài

“Hiện trạng khai thác, sử dụng nguồn nước của các hồ chứa lớn và những vấn đề về vận hành liên hồ đối với việc quản lý tài nguyên nước lưu lực sông trong bối cảnh chịu tác động của biến đổi khí hậu” Đặc biệt trong bài báo có xác định mực nước tối thiểu của các hồ tại các thời điểm nhằm phục vụ tốt nhất nhu cầu sử nước của các đối tượng dùng nước khác nhau

Còn nhiều nghiên cứu khác có liên quan đến hồ chứa, nhưng chỉ tập trung vào hồ lớn, vấn đề vận hành liên hồ, chủ đề chính về phát điện và phòng lũ Chưa có nghiên cứu

về chỉ ra phân phối nước tối ưu hay hợp lý cho của các hồ chứa vừa và nhỏ nhằm tăng hiệu quả sử dụng nước, đáp ứng tốt nhất yêu cầu hiện tại và trong tương lai của những

Trang 22

hồ chứa khi có sự thay đổi về nhu cầu dùng nước do thay đổi cơ cấu sử dụng đất, thay đổi hoặc điều chỉnh mục tiêu của hồ thêm mục đích phát triển du lịch

1.2 Gi ới thiệu về hồ chứa nước Suối Hai

1.2.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế dân sinh xã hội

Trang 23

Hình 1.1 Bản đồ hành chính thành phố Hà Nội

• Hồ chứa nước Suối Hai:

Hồ Suối Hai là hồ nước ngọt nhân tạo nằm dưới chân núi Ba Vì, thuộc địa phận các xã Cẩm Lĩnh, Ba Trại, Thụy An, Tản Lĩnh, huyện Ba Vì, TP Hà Nội

Trang 24

Hình 1.2 Hồ chứa nước Suối hai, huyện Ba Vì, tp Hà Nội

Hồ Suối Hai có diện tích mặt nước khoảng 10km2, có lượng nước khoảng 50 triệu m3 được xây dựng với đa mục tiêu: phục vụ tưới cho nông nghiệp, sinh hoạt kết hợp nuôi trồng thủy sản, du lịch, khống chế dòng Sông Tích, cải thiện môi trường trong khu

vực

1.2.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình của khu vực là vùng bán sơn địa, địa hình bị chia cắt nhiều, hình thành lên 3 vùng rõ rệt là: Vùng núi, đồi gò và đồng bằng nhưng nhìn chung địa hình khu vực tưới tương đối bằng phẳng với độ nghiêng thoải thấp dần từ Đông Nam xuống Tây Bắc Với độ cao trung bình từ 30- 80m Vùng thượng lưu phía Đông là đồi thấp tiếp giáp với xã Thụy An, phía Nam tiếp giáp xã Tản Lĩnh, phía Tây tiếp giáp xã Ba Trại, phía

Trang 25

Bắc tiếp giáp xã Cẩm Lĩnh Lòng hồ có diện tích mặt thoáng khá lớn Thảm phủ thực vật trong lòng hồ chủ yếu là cây bụi nhỏ, cây lấy gỗ

Đây là vùng đồng bằng tạo thành do quá trình bồi tụ phù sa của hệ thống sông Tích Quá trình bồi tụ, hình thành và phát triển của đất ở từng vùng có khác nhau đã tạo nên

sự đa dạng về loại hình đất trong hệ thống Song nhìn chung chúng đều là loại đất ít chua và chua, có hàm lượng chất dinh dưỡng ở mức trung bình đến nghèo Ở những vùng cao ven sông Tích, đất có thành phần cơ giới nhẹ, chủ yếu là loại đất khá chua và

nghèo chất dinh dưỡng

Trong khu vực có ba loại đất chính : đất phù sa và đất đồi gò

• Đất phù sa là loại đất màu mỡ do sông bồi đắp có độ pH từ 6 ÷ 7, hàm lượng mùn

và độ dinh dưỡng khá cao, phù hợp với nhiều loại cây trồng

• Đất đồi gò phổ biến là đất feralit với tầng đất mỏng thích hợp trồng cây công nghiệp dài ngày và cây dược liệu

Khu nhà quản lý được xây dựng tại phía đầu đập chính hồ Suối hai Địa hình có xu hướng dốc dần mặt đập chính xuống lòng hồ, cao độ từ +29.00 xuống +23.00

Tuyến tràn xả lũ được xây dựng bắt đầu từ lòng hồ tại cos +24.85 qua eo đồi về phía

hạ lưu, cửa ra thẳng xuống ruộng thuận tiện cho việc xả lũ

1.2.1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn

Vùng Ba Vì là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Một năm có 2 mùa là mùa khô và mùa mưa Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thời tiết lạnh giá chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, thời tiết nóng

Trong vùng có 3 trạm khí tượng là trạm Ba Vì, Suối Hai và Sơn Tây

Trang 26

Nhiệt độ trung bình: 23,30

C Nhiệt độ thấp nhất: 4,5 0

C

Mùa nóng: từ tháng V÷X với nhiệt độ trung bình tháng khoảng 27,15 oC Nhiệt độ cao nhất thường xuất hiện từ tháng V÷VIII

Mùa lạnh: từ tháng XI÷IV gió mùa đông bắc tràn về, thời tiết khô hanh, nhiệt độ giảm

rất nhanh Nhiệt độ thấp nhất thường xuất hiện vào các tháng I và tháng II

Nhiệt độ trung bình năm ở các tháng trạm trong suốt thời gian quan trắc dao động khoảng 16,5÷28,9oC, nhiệt độ trung bình các tháng trong năm dao động trong khoảng

Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm dao động trong khoảng từ 80÷85%, tháng

có độ ẩm trung bình cao nhât đạt 92%, thấp nhất đạt xấp xỉ 52%

Trang 27

Bảng 1 4 Độ ẩm không khí tương đối trung bình tháng trạm Suối Hai

Lượng bốc hơi bình quân năm : 816,9 mm

Lượng bốc hơi tháng cao nhất : 91,31 mms

Lượng bốc hơi tháng thấp nhất: 47,3 mm

Qua nghiên cứu và tính toán thấy tổng lượng bốc hơi trung bình nhiều năm vùng này khoảng 886mm Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất trong năm thường là tháng XI và tháng XII Các tháng thời tiết nóng, lượng bốc hơi lớn là các tháng IV và V

Trang 28

Bảng 1 5 Tổng lượng bốc hơi TB năm, và TB tháng max, min nhiều năm (ống Pich)

IX thịnh hành gió đông nam và đông, mang nhiều hơi ẩm tạo ra kiểu thời tiết nóng và

Trang 29

1.2.1.4 Kinh t ế dân sinh xã hội

Huyện Ba Vì với diện tích tự nhiên: 428km²; dân số: 269.299 người Với tiềm năng

lớn về phát triển nông nghiệp, du lịch - dịch vụ, trong những năm qua, kinh tế huyện

Ba Vì đã có bước phát triển vượt bậc với tốc độ tăng trưởng GDP cao và tương đối

toàn diện Cơ cấu kinh tế có bước chuyển biến tích cực, tỷ trọng nông- lâm nghiệp -

thuỷ sản 31,5%; công nghiệp chế biến, chế tạo 9,48%; XDCB 7,55%; bán buôn- bán lẻ

15,17%; vận tải – kho bãi 4,51%, dịch vụ ăn uống – lưu trú 4,32% và các hoạt động

dịch vụ khác 25,98% Thu nhập bình quân đầu người (ước) đạt : 37,5 triệu đồng/

người/năm Gía trị sản xuất trên 1ha là 105 triệu/ha

Bảng 1 8 Diện tích tự nhiên – dân số - mật độ dân số các đơn vị hành chính huyện

(đến 31/12/2015)

STT Xã, thị trấn Thôn Diện tích

tự nhiên (ha)

Dân số TBình (người)

Mật độ dân số người/km2

Trang 30

STT Xã, thị trấn Thôn Diện tích

tự nhiên (ha)

Dân số TBình (người)

Mật độ dân số người/km2

Nguồn: Niên giám thống kê huyện Ba Vì năm 2015

Toàn huyện đang tập trung phát huy thế mạnh của địa phương, đẩy mạnh chuyển đổi

cơ cấu cây trồng, vật nuôi gắn với việc hình thành các vùng chuyên canh, tăng hệ số

canh tác của đất, thực hiện tổ chức lại sản xuất để có giá trị gia tăng cao hơn và nâng

cao năng lực cạnh tranh của sản phẩm nông nghiệp Đến nay, trên địa bàn huyện có 17

làng nghề, 368 trang trại sản xuất tập trung, nuôi trồng thủy sản được quy hoạch theo

vùng ngày càng được mở rộng diện tích đạt hơn 1.900 ha, đàn bò sữa duy trì 8.500

con, đàn lợn 290.000 con, gia cầm 3,2 triệu con Đặc biệt, từ việc tạo môi trường đầu

tư tốt, đã tạo điều kiện cho 546 doanh nghiệp trên địa bàn phát triển, thu hút nhiều

doanh nghiệp ngoài huyện đầu tư phát triển kinh tế của huyện Tạo sự chuyển dịch cơ

cấu kinh tế theo hướng tích cực đúng hướng Nhiều sản phẩm nông nghiệp được sản

Trang 31

xuất tập trung theo hướng hàng hóa, xây dựng, phát triển thương hiệu như: sữa Ba Vì, chè Ba Vì, khoai lang Đồng Thái, miến dong Minh Hồng, gà đồi Ba Vì… Ba Vì đang tập trung mọi nguồn lực phát triển sản xuất, nâng cao thu nhập cho người dân được là nội dung trọng tâm, cốt lõi ở các địa phương

Sản xuất nông nghiệp có bước phát triển khá Các loại cây lương thực và công nghiệp tăng nhanh cả về diện tích lẫn năng suất Tốc độ tăng trưởng của ngành nông nghiệp ước đạt 6,2%, vượt 1,2 % chỉ tiêu Nghị quyết và kế hoạch đề ra với những con số nổi bật như: Tổng sản lượng lương thực cây có hạt đạt 104.494 tấn Năng suất lúa bình quân cả năm toàn huyện đạt 60,7 tạ/ha; nhiều mô hình phát triển sản xuất trồng trọt, NTTS chuyên canh tập trung có hiệu quả cao được triển khai trên địa bàn huyện Thương mại-Dịch vụ-Du lịch có bước chuyển biến mạnh mẽ Hoạt động thương mại-dịch vụ-du lịch phát triển tương đối đa dạng ở tất cả các thành phần kinh tế và trên khắp các vùng, miền trong huyện, đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất và đời sống nhân dân Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội được tăng cường Hệ thống giao thông được chú trọng phát triển với hơn 1.100 km đường tỉnh lộ, huyện lộ, trục xã được cứng hóa; hơn 259 km đường trục thôn, trên 220 km đường giao thông thủy lợi nội đồng Hệ thống thủy lợi được đầu tư trên 520 tỷ đồng, xây mới nâng cấp 37 trạm bơm tưới, tiêu, cứng hóa kênh nội đồng, xây dựng các trạm bơm tưới tiêu, các kênh tưới tiêu, cải tạo nạo vét, khơi thông các hồ phục vụ sản xuất nông nghiệp Hệ thống thuỷ lợi hồ Suối Hai, bao gồm đập chính, tràn xả lũ, cống lấy nước và hệ thống kênh chính được quan tâm đầu tư cải tạo, nâng cấp, kiên cố hoá

Công tác Phát triển giáo dục - đào tạo, cơ sở y tế, chăm sóc sức khỏe cư dân ở nông thôn đã có những bước tiến vượt bậc Mạng lưới y tế xã, nhà văn hóa các thôn bản, làng xã tiếp tục được đầu tư nâng cấp, mở rộng cơ sở vật chất và trang thiết bị với tổng kinh phí hàng trăm tỷ đồng; tăng cường năng lực đội ngũ y, bác sỹ tại các trạm; bình quân có 3,3 bác sỹ trên 1 vạn dân, tỷ lệ người dân tham gia bảo hiểm y tế tăng dần qua các năm Lao động và giải quyết việc làm được quan tâm chỉ đạo, cùng với công tác đào tạo nghề, có hơn 246 tỷ đồng hỗ trợ cho nông dân vay vốn phát triển kinh tế, giúp hơn 9.000 hộ thoát nghèo Phong trào xây dựng gia đình văn hóa, làng văn hóa, đơn vị

Trang 32

văn hóa được triển khai tích cực, đời sống cả vật chất, lẫn tinh thần của người dân ngày càng được nâng cao

1.2.2.1 Quy mô công trình

Hình 1.3.Một số hình ảnh hồ chứa nước Suối Hai

Nhà tháp van Mặt đập chính

Đập phụ A Cống xả

Trang 34

- Chiều dài thân cống : Lcống=98m

- Lưu lượng thiết kế : Qtk=5,07m3/s

Bảng 1 9 Các thông số kỹ thuật chính công trình đầu mối:

• Đánh giá hiện trạng công trình

Hồ chứa nước Suối Hai được xây dựng và vận hành đến nay đã đươc 53 năm Qua khảo sát hiện trạng công trình cho thấy một số hạng mục đã xuống cấp cần được sủa chữa như: Cống lấy nước, ống thông hơi nhà tháp van hồ, kênh hạ lưu sau cống (kênh chuyển chung Suối hai),…Vì vậy việc đánh giá hiện trạng là hết sức cần thiết nhằm đảm bảo an toàn cho công trình và an sinh xã hội trên địa bàn huyện

Một số hình ảnh về các hư hỏng hệ thống công trình thủy lợi hồ Suối Hai

Trang 35

Hình 1.4 Hiện trạng hồ Suối Hai

Bờ phải kè đá kênh chuyển chung

Suối hai đã sụt sạt gần hết Tổ mối trên thân đập chính

Cầu máng xây dựng đã lâu nên đã xuống cấp

1.2.3 Tình tr ạng phân phối nước hiện tại của hồ

• Nhiệm vụ ban đầu:

Hồ chứa nước Suối Hai đóng vai trò quan trọng đối với đời sống kinh tế, xã hội của người dân huyện Ba Vì và một số khu vực lân cận Ban đầu hồ được xây dựng với đa mục đích cung cấp nước cho phục vụ sản xuất nông nghiệp, thủy sản trên địa bàn huyện Cùng với thời gian, sự đi lên của xã hội, nhìn thấy được khả năng về nguồn lợi

mà hồ chứa nước Suối Hai được đầu tư để phát triển ngành du lịch Bên cạnh đó hồ còn cung cấp nguồn nước trong sinh hoạt, công nghiệp phục vụ các ngành kinh tế quốc

Trang 36

dân khác Ngoài ra còn có nhiệm vụ phòng lũ cho Sông Tích và tạo không khí môi trường, sinh thái trong lành cho huyện Ba Vì

Thực tế hiện nay hồ Suối Hai có năm nhiệm vụ chính:

Cung cấp nước tưới cho khoảng 4500 ha lúa mỗi vụ Xuân, Mùa; cây vụ Đông khoảng 3100ha;

Cung cấp nước sinh hoạt cho người dân, các đoàn thể, cơ quan thường trú, sinh sống

và làm việc xung quanh hồ;

Kết hợp nuôi thả cá lòng hồ;

Phát triển du lịch;

Cắt lũ, phòng chống úng lụt cho các xã thuộc hạ du Sông Tích

• Tình hình quản lý khai thác vận hành công trình hiện nay

Hiện nay, Công ty TNHH MTV Thủy lợi Sông Tích là đơn vị được giao nhiệm vụ quản lý vận hành Hệ thống công trình hồ chứa nước Suối Hai Sở NN&PTNT Hà Nội

đã có Quyết định số 518/QĐ – SNN ngày 27/3/2013 về việc ban hành quy trình vận hành điều tiết hồ Suối Hai, huyện Ba Vì, TP Hà Nội

Hồ Suối Hai hiện đang tiếp nhận nguồn nước chủ yếu từ nước mưa xuống các dòng suối nhỏ chảy vào hồ, trong đó có 2 dòng suối chính là suối Yên Cư và suối Cầu Rồng Nguồn nước hồ Suối Hai hiện đang được khai thác sử dụng tổng hợp như cấp nước sản xuất nông nghiệp, cung cấp nước sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản, phát triển du lịch sinh thái và phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế xã hội khác

Tại thời điểm hiện tại nhiệm vụ chính của hồ Suối Hai vẫn ưu tiên hàng đầu cho sản xuất nông nghiệp, do đó để đảm bảo đáp ứng được nhiệm vụ đó thì việc vận hành điều tiết hồ phải tuân thủ nghiêm túc theo đúng quy trình vận hành hồ đã được Sở NN&PTNT Hà Nội ban hành Hồ tích nước vào mùa mưa chủ yếu từ tháng 4 đến tháng 9 trong năm và xả nước vào mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau

Tuy nhiên, trong quá trình quản lý, vận hành khai thác đã nảy sinh ra một số vấn đề bất cập cần phải giải quyết Đó là, thời gian gần đây, do nhu cầu nước trong sản xuất nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt, các nhu cầu nước khác tăng cao trong khi do ảnh hưởng của BĐKH thời tiết càng ngày càng diễn biến khó lường Chính vì thế dẫn đến tỏng lượng mưa hàng năm giảm dần, mưa lũ xảy ra dồn dập với cường độ ngày càng mạnh hơn, hạn hán thường xuyên xảy ra trên diện rộng Trong khi đó công trình thuộc

Trang 37

hệ thống hồ Suối hai thì ngày càng xuống cấp, diện tích rừng đầu nguồn ngày càng bị thu hẹp, nguồn sinh thủy ngày càng giảm, lượng nước đến hồ giảm nhiều so với những năm trước đây Từ đó có những năm hồ Suối Hai không tích đủ nước khiến cho phải phục vụ nhiều mục đích đã gây nên tình trạng thiếu nước trầm trọng, đặc biệt là cho nhiệm vụ sản xuất nông nghiệp Ví dụ như vào giữa vụ Xuân năm 2013, sau khi phục

vụ xong đợt đổ ải thì lượng nước trong hồ còn lại không đảm bảo để phục vụ, bà con nông dân huyện Ba Vì đã phải huy động bơm dã chiến tại các nguồn nước ao, hồ làng trong các xã mới kịp thời vụ Rồi sang năm 2015, sau khi đã phục vụ xong vụ Xuân, bước vào vụ Mùa (thời điểm tích nước chính) thì vào đầu vụ ngả dầm vụ Mùa tháng 5 thì xảy ra hạn hán, hồ Suối Hai thì không có đủ nước khiến cho bà con nông dân vất vả lắm mới xoay sở kịp thời vụ

Bên cạnh đó nảy sinh mâu thuẫn dần trở thành một bài toán nan giải hiện nay, đó là:

Về vấn đề du lịch, đã có chủ trương hạ thấp mực nước hồ từ cao trình +24,85m xuống cao trình +23m để tăng thêm diện tích 200ha các đảo nổi giao cho các doanh nghiệp kinh doanh du lịch của UBND TP Hà Nội đang nhận được nhiều ý kiến phản biện Việc hạ mực nước hồ để phát triển du lịch đang là một trong những vấn đề cần phải xem xét hết sức nghiêm túc, nó ảnh hưởng tới sự phát triển bền vững của nhân dân huyện Ba Vì Việc hạ thấp mức nước hồ Suối Hai theo như chủ trương đồng nghĩa với việc tháo bỏ đi gần 20 triệu m3 nước ngọt; giảm diện tích mặt nước từ 1.200ha xuống còn 700ha Việc này ảnh hưởng lớn đến môi trường, nhất là chỉ sử dụng 200ha đảo nổi, còn gần 300ha lộ ra sẽ khó khăn trong công tác xử lý; không còn dung tích làm chậm lũ cho khu vực hạ lưu, cũng như có đủ để phục vụ sản xuất nông nghiệp hay không khi mà chưa hạ mực nước đã xảy ra tình trạng thiếu nước trầm trọng

Do vậy, cần thiết phải nghiên cứu giải pháp nâng cao về điều tiết nước hồ cũng như đưa ra bài toán cụ thể khi hạ mực nước hồ để đảm bảo đáp ứng nhu cầu dùng nước tổng hợp nhằm phát huy hiệu quả phục vụ đa mục tiêu của công trình hồ chứa nước Suối Hai

Trang 38

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC ĐẾN

2.1 Tính toán, xác định mưa tưới thiết kế

Sự biến đổi về mưa theo không gian và thời gian trên khu vực phụ thuộc chặt chẽ vào hướng gió (hoàn lưu khí quyển) và các tác động của địa hình

Từ tài liệu lượng mưa của trạm quản lý hồ Suối Hai thuộc Xí nghiệp Thủy lợi Ba Vì trực thuộc Công ty TNHH MTV Thủy lợi Sông Tích trong vùng hồ Suối Hai cho thấy lượng mưa bình quân nhiều năm giữa các trạm biến đổi tương đối đều Mùa mưa bắt đầu vào cuối tháng 5, tháng 6 đến tháng 10, tập trung chủ yếu vào tháng 8 đến tháng

10 (3 tháng) chiếm (55÷60)% lượng mưa năm, tháng lớn nhất là tháng 9 chiếm khoảng 25% lượng mưa năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau có lượng mưa đạt khoảng 20% lượng mưa cả năm Các trận mưa có cường độ cao có thể gây ra lũ lớn thường xảy ra vào tháng 8, 9, 10 với cường độ lớn thường gây nên những trận lũ lớn Trong đó đa số trường hợp những trận mưa lớn thường có một đỉnh chính sau đó là đỉnh phụ nhỏ hơn Thời gian dài nhất của các trận mưa liên tục khoảng 5 ngày đêm

Số ngày mưa trung bình trong năm khoảng 90 đến 140 ngày

Thống kê chuỗi số liệu mưa năm tại trạm quản lý hồ Suối Hai sau khi cập nhật đến

2016, lượng mưa bình quân nhiều năm như sau:

Lượng mưa bình quân trạm Suối Hai (1997-2016): Xtb=1745,53 mm;

Không khí lạnh kết hợp với hình thế thời tiết khác có thể tạo ra lượng mưa lớn gây lũ đặc biệt lớn trên các sông Lượng mưa ngày thực tế đo được tại Trạm Suối Hai:

Lượng mưa 1 ngày lớn nhất đã xảy ra trong thực tế:Năm 2016 có Xngaymax= 249,7(mm)

Căn cứ vào đặc điểm khí hậu, kế hoạch canh tác của khu vực trong hệ thống thì tính toán tưới cho cây trồng tính theo cơ cấu hai vụ lúa (Đông Xuân và Hè Thu) và một số cây trồng cạn chủ lực như ngô, lạc, đậu tương, khoai tây như sau:

Vụ Chiêm: trồng lúa, thời gian từ 20/01 ÷ 29/05

Vụ mùa: trồng lúa, thời gian từ 12/06 ÷ 29/09

Vụ đông từ 1/10 đến tháng 31/12

Trang 39

Tính toán mưa tưới thiết kế với liệt số liệu dài 20 năm từ năm 1997 ÷ 2016 Trạm được chọn để tính toán là trạm Suối Hai

2.1.1 Tính toán các đặc trưng khí tượng thiết kế

2.1.1.1 V ẽ đường tần suất

Tài liệu tính toán: Tài liệu mưa ngày trạm quản lý hồ Suối Hai, liệt tài liệu 20 năm từ năm 1997 - 2016

• Đường tần suất kinh nghiệm

Đường tần suất kinh nghiệm là đường cong trơn biểu thị mối quan hệ giữa các trị số của mẫu thống kê với tần suất luỹ tích tương ứng của chúng Thực chất đó có thể coi là luật phân bố của mẫu Nói cách khác sau khi tính toán tần suất kinh nghiệm, ta chấm các điểm tần suất kinh nghiệm lên giấy tần suất Hazen Sau đó vẽ đường cong trơn đi qua trung tâm băng điểm vừa chấm sao cho cách đều các điểm tần suất kinh nghiệm Đường cong này được gọi là Đường tần suất kinh nghiệm

Các công thức thường dùng trong tính toán tần suất kinh nghiệm

- Công thức trung bình của Ha-zen

P = .100%

n

5.0

3.0m+

−

(2.3) Trong đó:

m - số thứ tự của năm trong liệt tài liệu đã sắp xếp

• Đường tần suất lý luận

Đường tần suất kinh nghiệm chỉ phản ánh được quy luật phân bố xác suất của hiện tượng thủy văn trong phạm vi các giá trị thực nghiệm

Trang 40

Đường tần suất lý luận là một hàm phân bố xác suất toán học mô tả phân bố xác suất của đại lượng ngẫu nhiên nhằm ngoại suy các giá trị nằm ngoài các giá trị thực

nghiệm Để vẽ được đường tần suất lý luận tương đối phù hợp với đường tần suất kinh nghiệm ta có 3 phương pháp chính sau:

Phương pháp mômen

Là phương pháp dựa hoàn toàn vào lý thuyết thống kê để tính các đặc trưng thống kê

Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

Xác định các thông số thống kê từ công thức của mẫu:

Bình quân của chuỗi X :

X.n

n 1

3 i s

C)

3n(

)1K(C

Định dạng
Số trang	112
Dung lượng	2,64 MB