CÔNG TRÌNH THỦY LỢI HỆ THỐNG DẪN, CHUYỂN NƯỚC- YÊU CẦU THIẾT KẾ Hydraulic structures Water conveyance system - Requirements for design

Khi lựa chọn phương án thiết kế tuyến kênh chôn ngầm dưới mặtđất nếu ở phía bên trên đỉnh kênh có kết hợp làm đường giao thông hoặc các công trình phụ trợ khác,phải tính toán xác định ch

HÀ NỘI - 2021

1

Mục lục

Trang

Lời nói đầu 4

1 Phạm vi áp dụng 5

2 Tài liệu viện dẫn 5

3 Thuật ngữ và định nghĩa

6 4 Phân loại 7

5 Yêu cầu tài liệu dùng để tính toán 10

6 Yêu cầu chung 12

7 Thiết kế kênh cấp nước 32

8 Thiết kế kênh tiêu 70

9 Thiết kế kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp 76

10 Thiết kế hệ thống cấp nước bằng đường ống 79

Phụ lục A (Quy định) Phương pháp tính toán yêu cầu cấp nước cho một số đối tượng không phải là cây trồng 92

Phụ lục B (Quy định) Tổn thất cột nước qua một số công trình trên hệ thống kênh mương 95

Phụ lục C (Tham khảo) Bảng tính sẵn lưu lượng thấm trên kênh đất 101

Phụ lục D (Quy định) Vận tốc không xói cho phép của một số loại đất 103

Phụ lục E (Quy định) Hệ số nhám của kênh và sông suối 107

Phụ lục F (Tham khảo) Ví dụ vẽ đường mực nước thiết kế kênh tưới 109

Phụ lục G (Tham khảo) Ví dụ tính toán xác định mực nước yêu cầu tiêu tại vị trí đầu mối của hệ thống tiêu 113

Phụ lục H (Tham khảo) Ví dụ tính toán xác định chỉ tiêu thiết kế mặt cắt nạo vét kênh tưới tiêu kết hợp 119

Phụ lục I (Tham khảo) Ví dụ tính toán xác định đường kính hợp lý của hệ thống cấp nước bằng đường ống 126

Phụ lục J (Quy định) Ký hiệu dùng trong các bản vẽ thiết kế hệ thống dẫn, chuyển nước 141

Thư mục tài liệu tham khảo 144

2

Lời nói đầu

TCVN 4118 : 2021 thay thế TCVN 4118 : 2012.

TCVN 4118 : 2021 do Trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Nông

nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường

Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

3

Công trình thủy lợi

Hệ thống dẫn, chuyển nước - Yêu cầu thiết kế

Hydraulic structures

Water conveyance system - Requirements for design

1 Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp tính toán thiết kế xây dựng mới hoặc cải tạo nâng cấp

hệ thống dẫn, chuyển nước bao gồm các loại kênh dùng để cấp nước, tiêu thoát nước mặt và hệ thốngcấp nước bằng đường ống có áp trong hệ thống công trình thủy lợi, gọi tắt là hệ thống kênh

1.2 Tiêu chuẩn này không sử dụng trong thiết kế hệ thống kênh áp dụng biện pháp tưới ngầm vàtiêu nước ngầm

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này Đối với các tài liệu viện dẫn ghinăm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì ápdụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có):

TCVN 4116, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 4253, Công trình thủy lợi - Nền các công trình thủy công - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 4454, Quy hoạch xây dựng nông thôn - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 5664, Phân cấp kỹ thuật đường thủy nội địa;

TCVN 6394, Mương bê tông cốt thép thành mỏng đúc sẵn;

TCVN 8421, Công trình thủy lợi - Tải trọng và lực tác dụng lên công trình do sóng và tàu;

TCVN 8477, Công trình thuỷ lợi - Thành phần, khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự

TCVN 8635, Công trình thủy lợi - Ống xi phông kết cấu thép - Yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, chế tạo

và kiểm tra;

TCVN 8641, Công trình thủy lợi - Kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và cây thực phẩm;

TCVN 8642, Công trình thủy lợi - Yêu cầu kỹ thuật thi công hạ chìm ống xi phông kết cấu thép;

TCVN 9113, Ống bê tông cốt thép thoát nước;

TCVN 9150, Công trình thủy lợi - Cầu máng vỏ mỏng xi măng lưới thép - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 9152, Công trình thủy lợi - Quy trình thiết kế tường chắn công trình thủy lợi;

TCVN 9168, Công trình thủy lợi - Hệ thống tưới tiêu - Phương pháp xác định hệ số tưới lúa;

TCVN 10380, Đường giao thông nông thôn - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 10406, Công trình thủy lợi - Tính toán hệ số tiêu thiết kế;

TCVN 10798, Tấm bê tông cốt thép đúc sẵn gia cố mái kênh và lát mặt đường;

TCVN 11362, Công trình thủy lợi - Kênh bê tông đúc sẵn - Thi công, nghiệm thu;

TCVN 11823, Thiết kế cầu đường bộ.

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Kênh cấp nước (Supply channel)

Kênh đưa nước từ nguồn cấp đến mặt ruộng để tưới cho cây trồng hoặc đến nơi có yêu cầu dùngnước

3.2

Kênh tiêu nước (Drainage channel)

Kênh dẫn nước thừa từ mặt ruộng hoặc từ các đối tượng có nhu cầu tiêu nước đến công trình đầu mốitiêu để tiêu ra nơi nhận nước tiêu

3.3

Kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp (Mixed channel)

Kênh có đồng thời hai chức năng là cấp nước và tiêu thoát nước

3.4

Công trình trên hệ thống kênh (Channel structures)

Công trình xây dựng trên hệ thống kênh cấp nước và tiêu nước để phân phối, điều tiết nước và xử lý

kỹ thuật, dân sinh như cống lấy nước và phân phối nước ở đầu kênh, cống điều tiết nước trên hệ

thống, cống tháo nước ở cuối kênh, công trình nối tiếp ở chỗ kênh chuyển nước gặp chướng ngại vật(như cầu máng, cống luồn và xi phông, dốc nước và bậc nước), công trình đo nước, cầu giao thôngqua kênh, tràn bên, công trình khống chế bùn cát và một số loại công trình phục vụ quản lý vận hành

hệ thống kênh

3.5

Công thức tưới (Irrigation water requirement)

Biên độ giao động lượng nước cần duy trì trên đồng ruộng phù hợp với yêu cầu phát triển của câytrồng trong từng thời kỳ sinh trưởng Công thức tưới phụ thuộc vào biện pháp tưới, loại cây trồng đượctưới và giai đoạn sinh trưởng

3.6

Công thức tưới tăng sản (Optimal irrigation water requirement)

Công thức tưới cho năng suất và sản lượng cao Công thức tưới tăng sản được xác định thông qua thínghiệm ngoài đồng ruộng

3.7

Hệ số mái dốc của kênh hình thang (Side slope of a trapezoidal channel)

Đại lượng dùng để đánh giá độ dốc của mái kênh hình thang, được ký hiệu là m Hệ số mái dốc củakênh là tỷ số giữa chiều dài hình chiếu bằng với chiều dài hình chiếu đứng của mái kênh, xác định theocông thức m = cotgα, với α là góc giữa mái kênh và mặt phẳng nằm ngang

3.8

Mức đảm bảo thiết kế (Design guarantee rate)

Tỷ lệ phần trăm giữa số năm hệ thống kênh làm việc theo đúng nhiệm vụ thiết kế trong chuỗi 100 nămkhai thác liên tục

4 Phân loại

4.1 Theo chức năng làm việc của kênh

Theo chức năng làm việc, hệ thống kênh được phân thành các loại sau đây:

a) Kênh cấp nước, xem 3.1;

b) Kênh tiêu nước, xem 3.2;

c) Kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp, xem 3.3

4.2 Theo hình dạng mặt cắt ngang kênh

Theo hình dạng mặt cắt ngang, kênh được chia thành các loại sau đây (xem hình 1);

a) Kênh có mặt cắt hình chữ nhật, còn gọi là mặt cắt hình hộp (xem hình 1 a): Áp dụng cho mọi loạikênh nêu tại 4.1 Khi tuyến kênh đi qua khu vực có mặt bằng xây dựng chật hẹp, hoặc qua khu công

nghiệp, đông dân cư, có địa hình xung quanh cao hơn nhiều so với cao độ đỉnh bờ kênh, hoặc phải điqua các vùng đất trũng thấp thì nên lựa chọn loại kênh có mặt cắt hình chữ nhật và bố trí chảy ngầmdưới mặt đất hoặc chảy ngầm dưới mực nước Vật liệu làm kênh loại này nên dùng bê tông cốt thép;

a) Mặt cắt hình chữ nhật b) Mặt cắt hình chữ U

c) Mặt cắt hình thang d) Mặt cắt hỗn hợp

e) Mặt cắt hình tròn Hình 1 - Một số hình dạng cơ bản của mặt cắt ngang kênh

b) Kênh có mặt cắt hình chữ U (xem hình 1 b): Áp dụng cho mọi loại kênh nêu tại 4.1, là kênh hở điqua khu vực có mặt bằng hẹp, hoặc phải vượt qua chướng ngại vật như ao hồ, sông suối, thung lũng,vùng đất trũng Kênh được thiết kế sử dụng loại vật liệu có độ bền cao như gạch xây hoặc đá xây, bêtông hoặc bê tông cốt thép, bê tông cốt sợi polypropylene, xi măng lưới thép, composite, hoặc bằngcác loại vật liệu bền vững khác Để giữ ổn định thành kênh nên sử dụng các thanh giằng bằng bê tôngcốt thép hoặc vật liệu bền vững khác liên kết giữa hai thành kênh với nhau Kênh đi qua khu vực dân

cư hoặc sườn dốc, phía trên nên được che đậy bằng các tấm bê tông cốt thép;

c) Kênh có mặt cắt hình thang (xem hình 1 c): Áp dụng cho mọi loại kênh nêu tại 4.1, là loại kênh hở,

áp dụng ở vùng đồng bằng nơi có mặt bằng thi công rộng Khi thiết kế kênh tiêu, kênh cấp nước vàtiêu nước kết hợp có mặt cắt hình thang nên áp dụng hình thức kênh đất Khi có yêu cầu bảo đảm ổnđịnh mặt cắt thủy lực, giảm bớt tổn thất do ma sát và hạn chế tình trạng xói lở, các mái kênh nên đượclát bằng các tấm bê tông hoặc bê tông cốt thép, đá xây, gạch xây, hoặc các loại vật liệu khác có khảnăng chống chịu mọi tác động của yếu tố tự nhiên cũng như hoạt động sản xuất của con người Khi có

yêu cầu chống thấm và hạn chế tổn thất nước cho kênh cấp nước, lòng kênh và mái kênh nên được látbằng các loại vật liệu có tính năng chống thấm;

d) Kênh có mặt cắt hỗn hợp giữa hình chữ U và hình thang (xem hình 1 d): Áp dụng cho mọi loại kênhnêu tại 4.1 Trường hợp tuyến kênh dẫn lưu lượng lớn nhưng lại đi qua khu vực có mặt bằng xây dựngchật hẹp không cho phép mở rộng mặt thoáng, bắt buộc phải hạ thấp cao độ đáy kênh và tăng chiềusâu nước trong kênh Trong trường hợp này nên thiết kế kênh có mặt cắt hỗn hợp giữa hình chữ U ởphía dưới và hình thang ở phía trên;

e) Kênh có mặt cắt hình tròn (xem hình 1 e): Áp dụng trong trường hợp tuyến kênh lấy nước từ hồchứa hoặc từ bể chứa bố trí ở nơi có địa hình cao để cấp nước có áp cho các đối tượng sử dụng Vậtliệu chế tạo kênh có thể là ống thép, bê tông cốt thép, bê tông cốt sợi polypropylene, composite, nhựaPVC, HDPE, hoặc bằng các loại vật liệu bền vững khác được đúc thành ống

4.3 Theo trạng thái chảy của dòng nước trong kênh

Theo trạng thái chảy của dòng nước trong kênh, kênh được chia thành hai loại sau đây:

a) Chảy không áp: Bao gồm kênh có hình dạng mặt cắt ngang nêu tại các khoản b, c, d điều 4.2 và một

số trường hợp làm việc của kênh có mặt cắt hình chữ nhật nêu tại khoản a điều 4.2;

b) Chảy có áp: Bao gồm kênh có dạng mặt cắt hình tròn nêu tại khoản e điều 4.2 và một số trường hợplàm việc của kênh có mặt cắt hình chữ nhật nêu tại khoản a điều 4.2

4.4 Theo cách bố trí kênh trên mặt bằng

Theo cách bố trí kênh trên mặt bằng, kênh được chia thành các loại chính sau đây:

a) Kênh nổi: Kênh hở được xây dựng trực tiếp trên mặt đất tự nhiên, có cao độ đáy kênh cao hơn cao

độ mặt đất ở xung quanh Kênh nổi thường là kênh cấp nước;

b) Kênh chìm: Kênh hở có mực nước thiết kế không cao hơn cao độ mặt đất ở xung quanh Kênh chìm

có thể là kênh cấp nước hoặc kênh tiêu nước khi xây dựng ở khu vực có địa hình cao phải đào sâuxuống dưới mặt đất tự nhiên;

c) Kênh nửa nổi nửa chìm: Kênh hở có cao độ đáy thấp hơn cao độ mặt đất ở xung quanh và mựcnước thiết kế cao hơn cao độ mặt đất ở xung quanh Khi tuyến kênh dẫn nước đi qua khu vực có địahình tương đối thấp, một phần lòng kênh được đào sâu xuống dưới mặt đất tự nhiên giống như kênhchìm, một phần lòng kênh và hai bờ kênh được xây dựng cao hơn độ mặt đất ở xung quanh Kênh nửanổi nửa chìm thường là kênh cấp nước;

d) Kênh ngầm: Kênh có mặt cắt hình chữ nhật hoặc hình tròn được đặt ngầm dưới mặt đất Với kênhngầm dùng để tiêu nước mặt thì chế độ thủy lực trong kênh có thể là có áp hoặc không áp và mựcnước đo áp thiết kế hay mực nước tiêu thiết kế tại các vị trí trong kênh luôn thấp hơn cao độ mặt đấtche phủ ở phía trên Đối với kênh ngầm dùng để cấp nước thì chế độ thủy lực trong kênh tại tất cả cácmặt cắt luôn là dòng chảy có áp và mực nước đo áp thiết kế tại các vị trí trong kênh không thấp hơn

cao độ mặt đất che phủ ở phía trên Khi lựa chọn phương án thiết kế tuyến kênh chôn ngầm dưới mặtđất nếu ở phía bên trên đỉnh kênh có kết hợp làm đường giao thông hoặc các công trình phụ trợ khác,phải tính toán xác định chiều dầy lớp phủ và kết cấu công trình đảm bảo điều kiện an toàn và ổn địnhcủa kênh trong quá trình quản lý khai thác.

5 Yêu cầu tài liệu dùng để tính toán

5.1 Đối tượng phục vụ

5.1.1 Phải xác định rõ hệ thống kênh phục vụ cho những đối tượng nào trong số những đối tượng

sau đây:

a) Đối với hệ thống kênh cấp nước:

- Cây trồng, bao gồm cây lương thực và cây thực phẩm, cây công nghiệp và cây ăn quả;

- Duy trì dòng chảy môi trường và bảo vệ môi trường;

- Các đối tượng dùng nước khác theo yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền;

b) Đối với hệ thống kênh tiêu nước, đối tượng phục vụ có thể là đất nông nghiệp, đất ở nông thôn, đất

đô thị, đất công nghiệp và các loại đất khác, theo quy định tại TCVN 10406

5.1.2 Các tài liệu về đối tượng phục vụ cần phải cung cấp gồm:

- Quy mô về diện tích phục vụ hoặc quy mô độ lớn về số lượng;

- Định mức yêu cầu cấp nước hoặc yêu cầu tiêu thoát nước của các đối tượng phi nông nghiệp;

- Bản đồ sử dụng đất của khu vực do tuyến kênh cấp nước tưới phụ trách

5.2 Yêu cầu cấp nước hoặc yêu cầu tiêu nước

5.2.1 Yêu cầu cấp nước hoặc tiêu nước được thể hiện thông qua đường quá trình hệ số cấp nước

hoặc đường quá trình hệ số tiêu nước Các tài liệu này là căn cứ để tính toán xác định quy mô, kíchthước của từng tuyến kênh, của hệ thống kênh và các công trình trên hệ thống kênh phù hợp

5.2.2 Tài liệu về yêu cầu cấp nước cho các đối tượng phục vụ cần tuân thủ các quy định sau:

a) Cấp nước để tưới lúa xác định theo quy định tại TCVN 9168;

b) Cấp nước tưới cho một số loại cây lương thực và cây thực phẩm được gieo trồng phổ biến trongkhu vực xác định theo quy định tại TCVN 8641;

c) Cấp nước cho chăn nuôi gia súc, gia cầm phụ thuộc vào số lượng vật nuôi và định mức tiêu thụnước cho mỗi con vật được nuôi tại các trang trại chăn nuôi tập trung, xác định theo Phụ lục C tạiTCVN 4454;

d) Cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt của con người phụ thuộc vào số lượng người dân được cấp nước,khu vực người dân sinh sống (nông thôn hay thành thị) và định mức tiêu thụ nước cho mỗi người dân,xác định theo phụ lục A;

e) Cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt tại các khu công nghiệp tập trung phụ thuộc vào diện tích mặtbằng, loại hình công nghiệp được sản xuất và định mức tiêu thụ nước cho mỗi ha khu công nghiệp,xác định theo phụ lục A;

f) Cấp nước cho các đối tượng phục vụ khác như tưới cho một số loại cây công nghiệp và cây ăn quảkhông có trong các tiêu chuẩn liên quan, hoặc cấp nước phục vụ nuôi trồng thủy sản, du lịch, chữacháy, giao thông thủy, bảo vệ môi trường: Tùy từng trường hợp cụ thể về yêu cầu của từng vùng, củatừng tuyến kênh, cơ quan có thẩm quyền sẽ quy định cụ thể về thời gian cấp nước, quy mô về diệntích cấp nước hoặc số lượng và định mức tiêu thụ nước cho từng đối tượng phục vụ này

5.2.3 Yêu cầu tiêu nước và phương pháp tính toán yêu cầu tiêu nước cho các đối tượng phục vụ

theo quy định tại TCVN 10406

5.3 Bản đồ địa hình khu tưới, khu tiêu

5.3.1 Bản đồ địa hình vùng tưới (vùng cấp nước) hay vùng tiêu là tài liệu rất cần thiết làm căn cứ tính

toán xác định các chỉ tiêu thiết kế chính sau đây:

a) Đối với hệ thống kênh cấp nước:

- Phân vùng cấp nước Xác định vùng tưới và vùng cấp nước của từng tuyến kênh;

- Xác định nguồn nước cấp và vị trí của nguồn cấp;

- Sơ đồ bố trí hệ thống kênh cấp nước và các công trình trên hệ thống cấp nước;

- Xác định độ dốc đáy kênh, xác định mực nước yêu cầu cấp nước tự chảy cho từng tuyến kênh vàcho hệ thống kênh cấp nước;

b) Đối với hệ thống kênh tiêu nước:

- Phân vùng tiêu nước;

- Lựa chọn hướng tiêu và nơi nhận nước tiêu;

- Sơ đồ bố trí hệ thống kênh tiêu và công trình trên hệ thống tiêu;

- Xác định độ dốc đáy kênh, mực nước yêu cầu tiêu tự chảy cho từng tuyến kênh và hệ thống kênh;

- Xác định vùng tiêu của từng tuyến kênh

5.3.2 Yêu cầu kỹ thuật, thành phần, khối lượng đo vẽ bản đồ, bình đồ khu tưới, khu tiêu quy định tại

TCVN 8478

5.4 Tài liệu khảo sát địa hình, địa chất các tuyến kênh và công trình trên kênh

Tùy thuộc vào giai đoạn thiết kế, thành phần và khối lượng khảo sát địa hình, địa chất tuyến kênh vàcông trình trên kênh theo quy định tại TCVN 8478 và TCVN 8477

5.5 Tài liệu về đặc điểm đất đai trong hệ thống

5.5.1 Đặc điểm cơ lý của đất nơi tuyến kênh đi qua và trên hệ thống có ảnh hưởng trực tiếp đến khả

năng thấm mất nước trong quá trình chuyển nước của kênh và chế độ cấp nước cho cây trồng Tínhchất đất nơi tuyến kênh đi qua là một trong những căn cứ để lựa chọn loại kênh và hình dạng mặt cắtkênh phù hợp

5.5.2 Các tài liệu cần phải có bao gồm loại đất, độ rỗng, tính chất thấm và hệ số thấm của đất, độ sâu

tầng đất canh tác và độ sâu trung bình của tầng nước ngầm

6 Yêu cầu chung

6.1 Công thức tưới

6.1.1 Đối với cây trồng tưới ngập, công thức tưới ký hiệu là (amin  amax), mm, trong đó amin là chiềusâu lớp nước cho phép nhỏ nhất trên mặt ruộng và amax là chiều sâu lớp nước cho phép lớn nhất trênmặt ruộng phù hợp với giai đoạn sinh trưởng của cây trồng

6.1.2 Đối với cây trồng cạn, biện pháp tưới ẩm, công thức tưới ký hiệu là (Wmin  Wmax), mm, xácđịnh theo công thức (1) và (2)

Wmin = min x A x H (1)

Wmax = max x A x H (2)trong đó

A là độ rỗng của tầng đất canh tác được tưới tính theo phần trăm (%) thể tích đất;

min là độ ẩm cho phép nhỏ nhất của tầng đất canh tác được tưới phù hợp với giai đoạn sinhtrưởng của cây trồng, %.A

max là độ ẩm cho phép lớn nhất của tầng đất canh tác được tưới phù hợp với giai đoạn sinhtrưởng của cây trồng, %.A;

H là chiều sâu tầng đất canh tác được tưới nước, mm

6.2 Mức đảm bảo thiết kế

Mức đảm bảo thiết kế kênh và công trình trong hệ thống dẫn, chuyển nước xác định như sau:

a) Mức đảm bảo phục vụ của từng công trình và từng đối tượng trong hệ thống kênh phụ thuộc vàoloại công trình, đối tượng phục vụ và tần suất thiết kế, xác định theo công thức (3) hoặc (4).

n i

i i

W

W M

1

trong đó:

p là tần suất thiết kế công trình, %;

M là mức đảm bảo phục vụ chung cho cả hệ thống 1, %;

Mi là mức đảm bảo phục vụ cho đối tượng thứ i;

Wi là tổng lượng nước yêu cầu phục vụ cho đối tượng thứ i trong năm tính toán, m3 2 ;

n là số lượng đối tượng phục vụ trong hệ thống

6.3 Hệ số sử dụng ruộng đất và hệ số chiếm đất của hệ thống kênh tưới

6.3.1 Hệ số sử dụng ruộng đất của hệ thống kênh tưới, ký hiệu là Ksd, xác định theo công thức (6).

đt là diện tích đất thực tế được tưới từ công trình, ha;

F đ là tổng diện tích đất tự nhiên của vùng được tưới, ha

1 Mức đảm bảo cấp nước và mức đảm bảo tiêu nước trong cùng một hệ thống thủy lợi cần được xác định riêng biệt;

2 Không xét đến lượng nước dùng để duy trì dòng chảy môi trường trong tính toán mức đảm bảo thiết kế của hệ thống;

3) Hệ số K sd < 1 Hệ số K sd càng lớn thì hiệu quả của dự án càng cao.

6.3.2 Hệ số chiếm đất của hệ thống kênh tưới, ký hiệu là Kcđ, xác định theo công thức (7).

Kcd =

t d d

F

trong đó:

Fcd là diện tích chiếm đất của hệ thống kênh tưới, kênh tưới tiêu kết hợp, công trình trên kênh

và kênh tiêu làm mới do hệ thống kênh tưới gây trở ngại đến tình trạng tiêu nước so với trước khi xâydựng hệ thống kênh tưới đó, ha;

đt đã giải thích trong công thức (6), ha.

CHÚ THÍCH: Diện tích chiếm đất (F cd) của một tuyến kênh (không bao gồm hành lang bảo vệ kênh và công trình) bằng bề rộng tính từ mép ngoài tiếp giáp với mặt đất của hai bờ kênh (bao gồm cả phần đất đắp bảo vệ bờ kênh) nhân với chiều dài

kênh Đối với kênh có mặt cắt hình tròn và hình hộp, bề rộng kênh bằng bề rộng hình chiếu bằng của kênh.

6.3.3 Đối với kênh tưới có lưu lượng thiết kế nhỏ hơn 2,0 m3/s nên ưu tiên chọn hình thức kênh cómặt cắt hình chữ U hoặc mặt cắt hình chữ nhật để giảm diện tích chiếm đất

6.3.4 Trong mọi trường hợp, hệ số Kcđ phải thỏa mãn biểu thức (8)

6.4.1 Quy tắc đặt tên và ký hiệu các loại kênh

6.4.1.1 Thông thường hệ thống kênh cấp nước được chia thành 5 cấp gồm kênh chính, kênh nhánh

cấp I, kênh nhánh cấp II, kênh nhánh cấp III và kênh nội đồng đưa nước vào mặt ruộng Tùy thuộc vàoquy mô và đặc điểm của hệ thống cấp nước mà số lượng cấp kênh có thể nhiều hơn hoặc ít hơn quyđịnh trên Các hệ thống cấp nước có quy mô nhỏ (cấp IV), cấp thấp nhất được gọi là kênh nội đồng

6.4.1.2 Theo chiều dòng chảy trong kênh, những kênh nằm ở bờ phải của tất cả các cấp kênh ký hiệu

bằng chỉ số chẵn (ví dụ N2, N4, N6 hay N1-2, N1-4, N1-6, hoặc N2-1-2, N2-1-4, N2-1-6) Những kênh nằm ở bờ trái

ký hiệu bằng chỉ số lẻ (ví dụ N1, N3, N5 hay N2-1, N2-3, N2-5, hoặc N2-1-1, N1-2-1)

6.4.1.3 Kênh dẫn nước chính, ký hiệu là KC: Kênh nhận nước trực tiếp từ nguồn để phân phối nước

cho các kênh nhánh cấp I Nếu hệ thống cấp nước có nhiều kênh chính thì dùng thêm các chữ số ngaysau chữ cái KC để ký hiệu tên kênh như KC1, KC2, KC3, hoặc ký hiệu theo tên địa phương hay theo vịtrí địa lý của kênh như KC Bắc, KC Đông, KC Giữa

6.4.1.4 Kênh nhánh, ký hiệu là N: Ký hiệu kênh nhánh có một chỉ số là kênh cấp I, hai chỉ số là kênh

cấp II, 3 chỉ số là kênh cấp III:

a) Kênh nhánh cấp I: Kênh nhận nước trực tiếp từ kênh chính sau đó phân phối nước cho các kênhnhánh cấp II để tiếp tục đưa nước đến nơi tiêu thụ nước Kênh nhánh cấp I ký hiệu là Ni trong đó i làcác số tự nhiên chỉ tên kênh cấp I thứ i;

b) Kênh nhánh cấp II: Kênh nhận nước trực tiếp từ kênh nhánh cấp I sau đó phân phối nước cho cáckênh nhánh cấp III để tiếp tục đưa nước đến nơi tiêu thụ nước Kênh nhánh cấp II ký hiệu là Ni-j trong

đó j là các số tự nhiên chỉ tên kênh nhánh cấp II thứ j thuộc kênh nhánh cấp I thứ i;

c) Kênh nhánh cấp III: Kênh nhận nước trực tiếp từ kênh nhánh cấp II sau đó phân phối nước cho cáckênh nội đồng để đưa nước vào mặt ruộng Kênh nhánh cấp III ký hiệu là Ni-j-m trong đó m là các số tựnhiên chỉ tên kênh nhánh cấp III thứ m thuộc kênh nhánh cấp II thứ j và kênh nhánh cấp I thứ i

6.4.1.5 Kênh nội đồng: Kênh nhận nước trực tiếp từ kênh nhánh cấp III sau đó phân phối nước cho

các kênh cố định (hoặc tạm thời) để đưa nước vào mặt ruộng gọi chung là kênh nội đồng Kênh nộiđồng chỉ sử dụng cho đối tượng cấp nước là nông nghiệp

6.4.2 Yêu cầu bố trí mặt bằng

6.4.2.1 Bố trí mặt bằng các cấp kênh cấp nước và thiết kế hệ thống kênh cấp nước phải đảm bảo dẫn

được đủ lượng nước cần cấp cho các đối tượng sử dụng nước (lưu lượng và tổng lượng) theo kếhoạch dùng nước, phù hợp với mức đảm bảo thiết kế và các yêu cầu sau đây:

a) Diện tích được tưới tự chảy là nhiều nhất;

b) Ít vượt qua chướng ngại vật;

c) Khối lượng đào, đắp ít;

d) Có hệ số chiếm đất không lớn hơn quy định tại 6.3.4;

e) Thuận lợi cho thi công và quản lý

CHÚ DẪN:

Công trình đầu mối cấp nước; Chiều dòng chảy;

Cống điều tiết lấy nước từ kênh cấp trên vào kênh cấp dưới.

Hình 2 - Sơ đồ ký hiệu các cấp kênh cấp nước 6.4.2.2 Kênh cấp nước tưới bố trí ở những nơi có địa thế cao, có thể khống chế diện tích tưới tự chảy

nhiều nhất Nên bố trí kênh trên các đường địa hình sống trâu để có thể tưới được các diện tích haibên kênh, giảm bớt chiều dài kênh Cố gắng lựa chọn bố trí kênh đi qua những vùng có địa chất tốt đểkênh ổn định, ít thấm Bố trí kênh nhánh cấp trên phải tạo điều kiện thuận lợi để bố trí kênh nhánh cấpdưới và các công trình trên kênh

6.4.2.3 Bố trí mặt bằng tuyến kênh phải xem xét phù hợp với các quy hoạch phát triển kinh tế xã hội

của khu vực, bao gồm những quy hoạch có liên quan đến nội dung sau đây:

a) Quy hoạch giao thông nông thôn, quy hoạch xây dựng nông thôn mới: Bờ kênh có thể kết hợp làmđường giao thông nông thôn hay đường ra các khu sản xuất Yêu cầu thiết kế các đoạn bờ kênh kếthợp giao thông theo quy định tại TCVN 10380;

b) Quy hoạch sử dụng đất đai: Nên bố trí kênh đi qua ranh giới các khu vực trồng trọt khác nhau nhưvùng trồng lúa nước, vùng trồng rau màu, vùng trồng cây công nghiệp, vùng trồng cây ăn quả, vùngcấp nước cho nuôi trồng thủy sản, vùng cấp nước cho các đối tượng sử dụng nước khác để thuận lợicho việc quản lý và phân phối nước Nếu có điều kiện thì nên bố trí tuyến kênh thành đường biên giớihành chính của các địa phương

6.4.2.4 Kênh nhánh cấp III, kênh nội đồng nên bố trí gọn trong từng địa giới hành chính hoặc đơn vị

sản xuất để thuận tiện trong việc quản lý và phân phối nước

6.4.2.5 Khi bố trí kênh phải xét tới khả năng sử dụng tổng hợp:

a) Bờ một số tuyến kênh có thể kết hợp làm đường giao thông nông thôn;

b) Nếu có thể kết hợp phát điện thì bố trí tạo thành dốc nước, bậc nước;

c) Nếu kết hợp giao thông thủy hoặc cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp thì bố trí đi qua hoặc gầncác trung tâm dân cư và khu công nghiệp có nhu cầu sử dụng nước Trường hợp này khi thiết kế kênhcòn phải chú ý đến yêu cầu sử dụng của các đối tượng nêu trên

6.4.2.6 Khi tuyến kênh đi qua vùng đất thấm mạnh, lầy thụt, hoặc qua các đầm trũng, đồi núi, thung

Iũng có hiện tượng sụt lở, kém ổn định, nên lựa chọn phương án thiết kế hệ thống cấp nước bằngmáng nổi hoặc đường ống kín Khi lựa chọn phương án thiết kế kênh máng nổi cần đặc biệt chú ýnhững vấn đề sau đây:

a) Căn cứ vào đặc điểm địa hình của khu tưới để lựa chọn khoảng cách giữa các máng nổi phân phốinước phù hợp trên cơ sở tính toán kinh tế, kỹ thuật;

b) Nên thiết kế dòng chảy trong máng có vận tốc lớn để giảm mặt cắt ngang của máng và chống bồilắng trong lòng máng;

c) Thiết kế kênh nổi kiểu cầu máng vỏ mỏng xi măng lưới thép theo quy định tại TCVN 9150

6.4.2.7 Khi tuyến kênh cấp nước đi qua khu vực dân cư, khu công nghiệp, khu đô thị nên ưu tiên lựa

chọn loại kênh có mặt cắt hình chữ nhật, hoặc mặt cắt hình chữ U có tấm nắp bảo vệ, hoặc đường ốngkín, nhằm giảm diện tích chiếm đất và bảo vệ chất lượng nước trong kênh

6.4.2.8 Trường hợp kênh phải bố trí lượn cong thì bán kính cong phải thỏa mãn biểu thức (9)

trong đó:

R là bán kính cong của tim tuyến kênh;

B là chiều rộng mặt thoáng ứng với mực nước thiết kế tại vị trí lượn cong

6.4.2.9 Bố trí hệ thống kênh cấp nước phải đồng thời với hệ thống kênh tiêu để tạo thành một hệ thống

kênh cấp nước và tiêu nước hoàn chỉnh

6.4.2.10 Lựa chọn vị trí bãi vật liệu đất đắp và vị trí đổ chất thải thi công phù hợp với điều kiện bố trí

mặt bằng kênh, yêu cầu thi công kênh Hạn chế sử dụng đất canh tác làm vật liệu đất đắp Nghiên cứukhả năng sử dụng đất đào kênh làm đất đắp kênh

6.4.2.11 Các bãi thải đất đào kênh cần được san ủi, cải tạo thành mặt bằng xây dựng hoặc đất trồng

trọt Các bãi vật liệu trước khi khai thác phải bóc lớp đất màu và đổ vào nơi quy định để sau này santrả khôi phục lại diện tích canh tác Các bãi vật liệu sau khi khai thác phải được san lấp hoàn trả mặtbằng và san rải đất mầu làm đất trồng trọt

6.5 Bố trí hệ thống kênh tiêu

6.5.1 Các hạng mục công trình trong hệ thống tiêu

Hệ thống kênh tiêu bao gồm những hạng mục công trình chính sau đây:

a) Hệ thống kênh điều tiết nước và chuyển nước từ mặt ruộng hoặc từ các đối tượng tiêu nước khácđến nơi nhận nước tiêu Nơi nhận nước tiêu có thể là sông, hồ hoặc biển;

b) Kênh chắn nước ngoại lai để ngăn nước mưa từ các khu đồi núi chảy về (nếu vùng tưới nằm dướichân đồi núi), hoặc nước từ các khu vực khác chảy vào vùng tưới;

c) Các hồ điều hòa nước tiêu trong khu vực;

d) Các khu tập trung và tiếp nhận nước tiêu từ kênh tiêu chính đổ vào

6.5.2 Quy tắc đặt tên và ký hiệu các loại kênh

6.5.2.1 Hệ thống kênh tiêu nước trong vùng tiêu cũng được chia thành 5 cấp gồm kênh tiêu chính,

kênh tiêu nhánh cấp I, kênh tiêu nhánh cấp II, kênh tiêu nhánh cấp III và kênh tiêu nội đồng Theochiều dòng chảy trong kênh, những kênh tiêu nằm ở bờ phải của tất cả các cấp kênh ký hiệu bằng chỉ

số chẵn (ví dụ T2, T4, T6 hay T1-2, T1-4, T1-6, hoặc T2-1-2, T2-1-4, T2-1-6) Những kênh tiêu nằm ở bờ trái kýhiệu bằng chỉ số lẻ (ví dụ T1, T3, T5 hay T2-1, T2-3, T2-5, hoặc T2-1-1, T1-2-1)

6.5.2.2 Kênh tiêu chính: Còn gọi là trục tiêu chính, là kênh tiếp nhận nước tiêu từ các kênh tiêu nhánh

cấp I chuyển đến để sau đó tiêu trực tiếp ra nơi nhận nước tiêu qua công trình đầu mối tiêu Kênh tiêuchính thường được ký hiệu là KT.Nếu hệ thống tiêu có nhiều kênh tiêu chính thì dùng thêm các chữ sốngay sau chữ cái KT để ký hiệu tên kênh như KT1, KT2, KT3 Cũng có thể gọi kênh tiêu chính theo tênđịa phương hay theo tên của sông suối trước khi được cải tạo thành kênh tiêu chính

6.5.2.3 Kênh tiêu nhánh, ký hiệu là T: Ký hiệu kênh tiêu nhánh có một chỉ số là kênh tiêu nhánh cấp I,

hai chỉ số là kênh tiêu nhánh cấp II, 3 chỉ số là kênh tiêu nhánh cấp III:

a) Kênh tiêu nhánh cấp I: Tiếp nhận nước trực tiếp từ các kênh tiêu nhánh cấp II chuyển đến Kênhtiêu nhánh cấp I ký hiệu là Ti, trong đó i là các số tự nhiên chỉ tên kênh tiêu nhánh cấp I thứ i;

b) Kênh tiêu nhánh cấp II: Tiếp nhận nước trực tiếp từ các kênh tiêu nhánh cấp III chuyển đến Kênhtiêu nhánh cấp II ký hiệu là Ti-j, trong đó j là các số tự nhiên chỉ tên kênh tiêu nhánh cấp II thứ j thuộckênh tiêu nhánh cấp I thứ i;

c) Kênh tiêu nhánh cấp III: Tiếp nhận nước trực tiếp từ các kênh tiêu nhánh cấp IV (với hệ thống tiêulớn) hoặc nhận nước trực tiếp từ các mương chân rết hoặc từ các cánh đồng đổ vào (với hệ thống tiêunhỏ) Kênh tiêu nhánh cấp III ký hiệu là Ti-j-m, trong đó m là các số tự nhiên chỉ tên kênh tiêu nhánh cấpIII thứ m thuộc kênh tiêu nhánh cấp II thứ j và kênh tiêu nhánh cấp I thứ i;

d) Kênh tiêu nhánh cấp IV (kênh tiêu nội đồng): Tiếp nhận nước trực tiếp từ các cánh đồng hoặc từmương chân rết đổ vào để chuyển vào hệ thống kênh tiêu cấp trên

CHÚ THÍCH:

1) Tùy thuộc vào quy mô và đặc điểm của hệ thống tiêu mà số lượng cấp kênh tiêu trong mỗi hệ thống có thể nhiều hơn hoặc ít hơn quy định trên Đối với hệ thống có quy mô nhỏ (công trình cấp IV), cấp thấp nhất được gọi là kênh tiêu nội đồng;

2) Kênh tiếp nhận nước trực tiếp từ các đối tượng tiêu phi nông nghiệp trước khi đổ vào kênh tiêu cấp trên không gọi

là kênh tiêu nội đồng.

CHÚ DẪN:

Công trình đầu mối tiêu nước ra nơi nhận nước tiêu; Chiều dòng chảy;

Cống điều tiết chuyển nước tiêu từ kênh cấp dưới vào kênh cấp trên (cống này chỉ xây dựng khi có yêu

cầu giữ nước trong kênh tiêu để giảm bớt mức tưới và tưới hỗ trợ chống hạn).

Hình 3 - Sơ đồ ký hiệu các cấp kênh tiêu 6.5.3 Yêu cầu bố trí mặt bằng

6.5.3.1 Bố trí mặt bằng và thiết kế hệ thống kênh tiêu phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau đây:

a) Bố trí hệ thống kênh tiêu nước không được tách rời với bố trí hệ thống kênh cấp nước;

b) Có đủ năng lực tiếp nhận toàn bộ lượng nước thừa từ các đối tượng dùng nước và đối tượng tiêunước trong hệ thống để chuyển ra khu nhận nước tiêu, đảm bảo tiêu nhanh, tiêu kịp thời toàn bộ lượngnước cần tiêu của lưu vực do tuyến kênh phụ trách, phù hợp với yêu cầu của các hộ tiêu nước tươngứng với tần suất thiết kế (hay mức đảm bảo thiết kế);

c) Có khả năng tiếp nhận toàn bộ lượng nước từ kênh cấp nước khi cần phải tháo cạn để sửa chữa,nâng cấp kênh và công trình trên kênh, hoặc kênh đang cấp nước gặp các sự cố bất thường cần phảitháo cạn để đảm bảo an toàn cho kênh và vùng hưởng lợi;

d) Có khả năng lợi dụng tổng hợp Kênh tiêu có thể trữ được một lượng nước nhất định để góp phầnđiều hòa chế độ tưới, giảm bớt mức tưới và tưới hỗ trợ chống hạn Lòng kênh và bờ kênh có thể kếthợp làm giao thông thủy, bộ Khi bờ kênh có kết hợp làm đường giao thông nông thôn, nội dung thiết

kế theo quy định tại TCVN 10380;

e) Có khả năng điều tiết chế độ nước ngầm trong đồng ruộng đối với vùng chuyên canh cây trồng cạn

để đảm bảo độ ẩm thích hợp cho cây

6.5.3.2 Các nguyên tắc sau đây cần tuân thủ khi lựa chọn tuyến kênh tiêu, sơ đồ bố trí hệ thống kênh

và thiết kế hệ thống kênh tiêu nước:

a) Kênh tiêu bố trí ở nơi trũng thấp để có thể tiếp nhận nước tiêu tự chảy cho các khu vực trong vùngtiêu và diện tích được tiêu tự chảy là lớn nhất;

b) Kênh ngắn để có thể tiêu nhanh và khối lượng xây dựng công trình là nhỏ;

c) Lợi dụng tổng hợp như đã nêu tại khoản d mục 6.5.3.1;

d) Triệt để lợi dụng sông ngòi có sẵn trong vùng để cải tạo thành kênh tiêu

6.5.3.3 Khi bố trí hệ thống kênh tiêu và kênh tưới hoạt động độc lập nhau trong cùng một hệ thống

thủy lợi, tùy điều kiện cụ thể của vùng tiêu, có thể lựa chọn áp dụng phương án bố trí kênh tưới vàkênh tiêu cùng cấp liền kề nhau (2 kênh, 3 bờ), hoặc bố trí cách nhau (xem sơ đồ hình 4).

a) Kênh tưới và kênh tiêu cùng cấp bố trí liền kề nhau

CHÚ DẪN:

 Cống điều tiết chuyển nước từ kênh tiêu

cấp dưới vào kênh tiêu cấp trên, hoặc đưa

nước từ kênh tưới cấp trên vào kênh tưới

cấp dưới;

Chiều dòng chảy.

b) Kênh tưới và kênh tiêu cùng cấp bố trí cách nhau Hình 4 - Sơ đồ bố trí kênh tưới và kênh tiêu độc lập trong cùng một hệ thống thủy lợi 6.5.3.4 Các hệ thống thủy lợi vùng đồng bằng và ven biển nên tận dụng tối đa đặc điểm địa hình và

chế độ thủy văn để bố trí kênh tưới tiêu kết hợp

6.5.3.5 Khi kênh ít có khả năng tiêu tự chảy thì nên bố trí tập trung nước về một khu vực gần nơi nhận

nước tiêu để tiêu bằng động lực

6.5.3.6 Các kênh tiêu cấp dưới nối tiếp với kênh tiêu cấp trên nên theo hướng tạo thành góc từ 45ođến 60o, không tạo thành góc trên 90o Khi kênh phải lượn cong, gấp khúc thì nên tạo thành tuyến

cong với bán kính Rmin không nhỏ hơn 10 x B, trong đó B là chiều rộng mặt thoáng ứng với mực nướcthiết kế tại vị trí lượn cong (xem sơ đồ hình 5).

CHÚ DẪN:

Chiều dòng chảy.

Hình 5 - Sơ đồ bố trí nối tiếp giữa kênh tiêu cấp dưới bị lượn cong với kênh tiêu cấp trên 6.6 Bố trí hệ thống kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp

6.6.1 Bố trí hệ thống kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp phải đáp ứng các yêu cầu sau đây:

a) Dẫn nước tiêu chủ động và tiêu hết lượng nước cần tiêu, đảm bảo không để xảy ra úng ngập quámức cho phép của các đối tượng tiêu nước có mặt trong lưu vực tiêu của kênh, phù hợp với mức đảmbảo thiết kế tiêu;

b) Có năng lực dẫn nước, trữ nước và cấp đủ lượng nước cần cấp cho các đối tượng sử dụng nướctrong phạm vi cấp nước của kênh, đáp ứng yêu cầu dùng nước theo kế hoạch, phù hợp với mức đảmbảo thiết kế cấp nước;

c) Có đủ vị trí để xây dựng các khu chứa bùn thải khi thực hiện nạo vét kênh theo định kỳ đáp ứng yêucầu cấp nước 3;

d) Có khả năng lợi dụng tổng hợp Lòng kênh và bờ kênh có thể kết hợp làm giao thông thủy, bộ

6.6.2 Khu vực cấp nước của kênh có thể nằm gọn trong lưu vực tiêu Yêu cầu bố trí mặt bằng quy

định tại 6.6.4 và 6.6.5

6.6.3 Trường hợp trong hệ thống thủy lợi chỉ có kênh chính là kênh cấp nước và tiêu nước kết hợp

còn các kênh nhánh từ cấp I đến cấp cuối cùng là kênh cấp nước hoặc kênh tiêu hoạt động độc lập:a) Sơ đồ bố trí mặt bằng và yêu cầu thiết kế các kênh nhánh cấp dưới như sau:

- Đối với hệ thống kênh cấp nước tuân thủ quy định tại 6.4 và điều 7;

- Đối với hệ thống các cấp kênh tiêu tuân thủ quy định tại 6.5 và điều 8;

b) Tính toán thiết kế kênh chính cấp nước và tiêu nước kết hợp thực hiện theo điều 9

6.6.4 Các hệ thống thủy lợi chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, có địa hình bằng phẳng, cao độ mặt

đất tự nhiên thấp, biện pháp thủy lợi áp dụng cho vùng này chủ yếu là cấp nước tự chảy và tiêu tự

3 Khi thiết kế cải tạo nâng cấp các hệ thống đã có, tư vấn thiết kế căn cứ vào điều kiện thực tế để lựa chọn vị trí chứa bùn thải cho phù hợp;

chảy Nguyên tắc bố trí hệ thống kênh mương cho vùng này là triệt để lợi dụng sự thay đổi mực nướccủa thủy triều để lấy nước tự chảy và tiêu tự chảy (có thể tự chảy hoàn toàn hoặc bán tự chảy) Tùytừng trường hợp cụ thể của từng vùng mà lựa chọn phương án bố trí theo các hình 6 hoặc hình 7

Hình 7 - Sơ đồ bố trí hệ thống tưới tiêu theo phương án toàn bộ các cấp kênh trong hệ thống và các công trình điều tiết (lấy nước và tiêu nước) trên kênh là làm việc hai chiều Công trình đầu mối lấy nước là cống tự chảy còn công trình đầu mối tiêu nước là các trạm bơm tiêu 6.6.5 Các hệ thống thủy lợi không chịu ảnh hưởng mạnh của thuỷ triều, tùy từng trường hợp cụ thể

của từng vùng, có thể lựa chọn áp dụng một trong các hình thức bố trí theo sơ đồ hình 8 hoặc hình 9

Hình 8 - Sơ đồ bố trí hệ thống tưới tiêu theo phương án toàn bộ các cấp kênh trong hệ thống đều là tưới tiêu kết hợp Cống đầu mối cấp nước và cống đầu mối tiêu nước bố trí lần lượt ở

đầu và ở cuối kênh chính

Hình 9 - Sơ đồ bố trí hệ thống tưới tiêu theo phương án chỉ có kênh từ cấp III trở xuống là tưới

tiêu kết hợp Kênh chính và các kênh nhánh cấp I, cấp II làm việc độc lập

(cấp nước riêng và tiêu nước riêng biệt)

CHÚ THÍCH: Các ký hiệu trong sơ đồ bố trí hệ thống tưới tiêu ở hình 8 và hình 9 đã giải thích trong hình 6 và hình 7.

6.7 Bố trí hệ thống cấp nước bằng đường ống

6.7.1 Trường hợp hệ thống dẫn, chuyển nước đi qua khu vực có địa hình dốc, phức tạp, bị chia cắt,

lầy thụt, không thể bố trí kênh mương hở, bắt buộc phải bố trí hệ thống cấp nước bằng đường ống

6.7.2 Có thể xem xét bố trí hệ thống cấp nước bằng đường ống trong các trường hợp sau đây:

a) Cấp nước tự chảy cho những khu tưới có địa hình dốc, phức tạp, bị chia cắt, phân tán và cột nướckhả năng của nguồn cấp lớn hơn cột nước áp lực yêu cầu, xem 10.6 và 10.7;

b) Vùng tưới áp dụng các công nghệ tưới tiết kiệm nước;

c) Cấp nước tưới cho những vùng khô hạn, thiếu nước;

d) Nếu xây dựng hệ thống kênh hở thì tổn thất nước do thấm và bốc hơi quá lớn;

e) Tuyến kênh đi qua khu vực dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp, khu xử lý chất thải, khu vực khôngđảm bảo điều kiện về môi trường đất, môi trường nước, khu vực khó khăn trong việc đền bù, giảiphóng mặt bằng

6.7.3 Bố trí và thiết kế hệ thống cấp nước bằng đường ống có áp cần đáp ứng các yêu cầu sau đây:

a) Dẫn nước và cấp nước chủ động, đủ lưu lượng, tổng lượng và cột nước áp lực phù hợp với yêu cầudùng nước của các loại đối tượng sử dụng trong hệ thống, phù hợp với kế hoạch dùng nước và mứcđảm bảo thiết kế;

b) Lấy nước ra khỏi đường ống thuận lợi, phù hợp với đặc điểm của từng loại đối tượng sử dụngnước, phù hợp với trình độ công nghệ, điều kiện sản xuất và tập quán canh tác của địa phương;

c) Lắp đặt đủ các thiết bị tại những vị trí phù hợp trên hệ thống đường ống phục vụ quản lý, khai thácnhư đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo cột nước áp lực, van điều tiết và phân phối nước, van xả cát,van xả áp chống nước va;

d) Đảm bảo hệ thống đường ống cùng các loại thiết bị lắp đặt trên đường ống và các công trình phụ trợkhác luôn an toàn theo yêu cầu thiết kế, hoạt động ổn định trong quá trình quản lý, khai thác, vận hành;e) Thuận tiện trong quản lý, vận hành, khai thác

6.7.4 Quy tắc về tên và ký hiệu các cấp kênh cấp nước bằng đường ống thực hiện theo 6.5.2.

6.7.5 Có thể sử dụng các phần mềm đã được kiểm định để tính toán thủy lực xác định các chỉ tiêu

thiết kế mạng lưới đường ống cấp nước

6.8 Bố trí công trình trên hệ thống kênh

6.8.1 Yêu cầu chung

6.8.1.1 Bố trí công trình trên hệ thống kênh phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau đây:

a) Phân phối nước, điều tiết lưu lượng và mực nước trong kênh phù hợp với kế hoạch dùng nước, phùhợp với yêu cầu quản lý và khai thác;

b) Tiêu thoát nước kịp thời, không gây úng ngập quá mức cho phép đối với các đối tượng sử dụngnước và tiêu nước trên hệ thống;

c) Có thể kết hợp sử dụng để đo lưu lượng và đo mực nước;

d) Nối tiếp dòng chảy thuận lợi và an toàn;

e) Vận hành an toàn, không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động giao thông thủy, giao thông bộ;

f) Giảm tối đa số lượng các công trình trên kênh bằng cách kết hợp nhiều chức năng trong một côngtrình như: vừa làm nhiệm vụ điều tiết nước vừa đo nước, cống lấy nước và điều tiết nước kết hợp làmcầu giao thông, hoặc các công trình điều tiết ở gần nhau nên kết hợp thành một cụm để thuận lợi chocông tác quản lý và khai thác

6.8.1.2 Ký hiệu các loại công trình, vùng tưới, vùng tiêu trong bản vẽ thiết kế hệ thống kênh quy địnhtại phụ lục J

6.8.2 Cống lấy nước và phân phối nước

6.8.2.1 Cống bố trí ở đầu kênh các cấp để điều tiết và phân phối nước từ kênh cấp trên vào kênh cấp

dưới đáp ứng yêu cầu cấp nước do kênh cấp dưới phụ trách

6.8.2.2 Cống bố trí ở đầu kênh tưới tiêu kết hợp thường làm việc hai chiều (lấy nước và tiêu nước).

Cửa cống phải kín nước, đóng mở thuận tiện, an toàn khi điều tiết và phân phối nước

6.8.2.3 Khi bờ kênh có kết hợp giao thông thì kích thước và kết cấu cống phải đáp ứng thêm yêu cầu

về giao thông

6.8.2.4 Kích thước và kết cấu cống được xác định thông qua tính toán thủy lực và tính toán kết cấu,

tính toán ổn định nền móng cho từng trường hợp cụ thể

6.8.3 Cống điều tiết

6.8.3.1 Cống điều tiết bố trí trên một số tuyến kênh chính hoặc kênh nhánh, tại những vị trí phù hợp

đáp ứng được yêu cầu của công tác quản lý điều hành cấp nước hoặc điều hành tiêu thoát nước cho

hệ thống

6.8.3.2 Trong hệ thống tưới, cống điều tiết phải vừa có chức năng tạo thành đập dâng để nâng cao

mực nước trong kênh đáp ứng yêu cầu tưới tự chảy, vừa có tác dụng điều tiết lượng nước lấy về hạlưu theo yêu cầu của kế hoạch dùng nước

6.8.3.3 Trong hệ thống tiêu, cống điều tiết dùng để phân chia vùng tiêu và điều tiết lượng nước cần

tiêu của các vùng trong hệ thống theo quy trình vận hành Khi có yêu cầu giữ nước trong kênh tiêu đểgiảm bớt mức tưới trong mùa tưới và tưới hỗ trợ chống hạn thì phải bố trí cống điều tiết chuyển nướctiêu từ kênh cấp dưới vào kênh cấp trên

6.8.3.4 Cống điều tiết nước nên chọn hình thức cống lộ thiên, trừ trường hợp đặc biệt mới xem xét

6.8.3.7 Kích thước và kết cấu cống được xác định thông qua tính toán thủy lực, tính toán kết cấu và

tính toán ổn định nền móng cho từng trường hợp cụ thể

6.8.4 Cầu máng

6.8.4.1 Khi tuyến kênh chuyển nước giao cắt với đường giao thông, sông suối, khe núi hoặc đi qua

vùng đất trũng thấp, lầy thụt thì cầu máng là công trình nối tiếp được ưu tiên xem xét lựa chọn Tuynhiên, để có căn cứ quyết định, cần tiến hành tính toán, so sánh về kinh tế và kỹ thuật giữa cácphương án so chọn Các trường hợp xem xét phương án dẫn nước bằng cầu máng và yêu cầu kỹthuật cho từng trường hợp được quy định từ 6.8.4.2 đến 6.8.4.7

6.8.4.2 Kênh phải vượt qua đường giao thông mà cao độ mặt đường rất thấp hơn nhiều so với cao độ

đáy kênh thì nên làm cầu máng Chiều cao từ mặt đường đến điểm thấp nhất của nhịp dầm cầu mángphải đảm bảo các quy định hiện hành về giao thông

6.8.4.3 Kênh gặp sông suối mà mực nước trong kênh lớn hơn nhiều so với mực nước sông suối thì có

thể xem xét phương án dẫn nước bằng cầu máng Cao độ từ điểm thấp nhất của nhịp dầm cầu mángphải cao hơn mực nước lớn nhất kiểm tra (mực nước tương ứng với tần suất kiểm tra của công trình).Nếu sông có yêu cầu giao thông thủy, thì độ cao tĩnh không phải đảm bảo các quy định hiện hành vềgiao thông thủy

6.8.4.4 Kênh đi qua vùng đất trũng thấp, lầy thụt.

6.8.4.5 Kích thước và kết cấu của cầu máng nói chung và của từng bộ phận cầu máng nói riêng được

xác định thông qua tính toán thủy lực, tính toán kết cấu và tính toán ổn định nền móng Thiết kế cầumáng vỏ mỏng xi măng lưới thép theo quy định tại TCVN 9150

6.8.4.6 Kết cấu nối tiếp hai đầu cầu máng với kênh phải đảm bảo dòng chảy thuận, không gây xói cục

bộ, có biện pháp chống lún, chống thấm phù hợp để không bị rò rỉ, mất nước Cần có biện pháp thíchhợp ngăn rác, vật trôi theo dòng nước vào trong lòng cầu máng

6.8.4.7 Chân và trụ đỡ cầu máng phải có giải pháp bảo vệ phù hợp, tránh xói, lở và các tác động khác.

Khi cầu máng vượt qua sông, suối phải có giải pháp chống lực đẩy nổi, chống các tác động cơ học củacác vật nổi và lực xô ngang của dòng chảy

6.8.4.8 Không bố trí cầu máng kết hợp với đường giao thông.

6.8.5 Cống luồn (cống ngầm) và xi phông

6.8.5.1 Khi tuyến kênh cấp nước giao cắt với sông suối, kênh mương, đường giao thông hoặc đê điều

mà mực nước trong kênh chênh lệch không nhiều so với mực nước trong sông suối, kênh mương, caotrình mặt đường, mặt đê, không đủ điều kiện để lựa chọn phương án dẫn nước bằng cầu máng nhưquy định tại 6.8.4 thì tùy từng trường hợp cụ thể có thể lựa chọn phương án dẫn nước bằng cống luồnhoặc xi phông

6.8.5.2 Kết cấu nối tiếp trước cửa vào cống luồn, xi phông phải bố trí bể lắng bùn cát, thiết bị và biện

pháp kỹ thuật phù hợp để ngăn rác, vật trôi theo dòng nước vào trong cống luồn, xi phông Khi có yêucầu khống chế mực nước trong kênh hoặc chống nước ngoại lai xâm nhập vào trong kênh thì phải bốtrí cửa van, cửa phai ở cửa vào hoặc cửa ra cùng thiết bị đóng mở thuận tiện và an toàn

6.8.5.3 Tại khu vực cửa vào và cửa ra của cống luồn và xi phông cần bố trí các thước đo mực nước

hoặc thiết bị đo mực nước phục vụ công tác quản lý vận hành cấp nước theo kế hoạch dùng nước

6.8.5.4 Kích thước và kết cấu của cống luồn và xi phông được xác định thông qua tính toán thủy lực,

tính toán kết cấu và tính toán ổn định

6.8.5.5 Thiết kế công trình chuyển nước bằng ống xi phông kết cấu thép theo quy định tại TCVN 8635 6.8.6 Bậc nước và dốc nước

6.8.6.1 Bậc nước hoặc dốc nước bố trí tại vị trí mà tuyến kênh đi qua khu vực có độ dốc địa hình quá

lớn hoặc địa hình có sự thay đổi đột ngột

6.8.6.2 Tại vị trí có bậc nước hay dốc nước có thể phối hợp bố trí cống điều tiết trên kênh hoặc đường

giao thông qua kênh Nếu lưu lượng nước trong kênh khá lớn và tương đối ổn định có thể kết hợp bốtrí trạm phát điện loại nhỏ

6.8.6.3 Hình thức bố trí, kích thước và kết cấu của bậc nước và dốc nước xác định thông qua tính toán

thủy lực, tính toán kết cấu và tính toán ổn định

6.8.7 Tràn bên

6.8.7.1 Hệ thống kênh cấp nước phải có các công trình tràn bên để phòng ngừa nước tràn bờ kênh,

gây sạt lở vỡ bờ trong các trường hợp sau:

a) Cửa van cống lấy nước ở đầu kênh bị hư hỏng, hoặc quá trình mở cống lấy nước ở đầu kênh cótrục trặc kỹ thuật khiến cho nước vào kênh vượt quá mức cho phép, hoặc nước mưa ở các lưu vựcnhỏ hai bên bờ kênh chảy vào trong kênh quá nhiều như trường hợp nước mưa từ trên sườn dốc chảytràn vào kênh khi kênh tưới bố trí trên sườn dốc;

b) Cống lấy nước ở đầu kênh đã mở nhưng các cống lấy nước hoặc cống điều tiết ở phía sau mởchậm hoặc mở nhỏ hơn quy định làm cho nước trong kênh dâng cao gây tràn bờ

6.8.7.2 Các vị trí sau đây cần bố trí tràn bên:

a) Phía hạ lưu các cống lấy nước đầu kênh hoặc cuối đoạn chuyển nước của kênh chính;

b) Phía thượng lưu những đoạn kênh xung yếu như đoạn kênh đắp nổi, đất xốp, dễ bị xói lở hoặc đoạnkênh đi men theo sườn dốc;

c) Phía thượng lưu các cống lấy nước và phân phối nước, cống điều tiết nước, các công trình chuyểnnước vượt qua chướng ngại vật như cầu máng, cống luồn, xi phông;

d) Cuối đoạn kênh có nước mưa lũ từ bên ngoài chảy vào

6.8.7.3 Cao trình ngưỡng tràn bên lấy bằng cao trình mực nước thiết kế trong kênh, cột nước tràn lấy

bằng hiệu số giữa mực nước lớn nhất (tương ứng với lưu lượng lớn nhất) và mực nước thiết kế trongkênh

6.8.7.4 Lưu lượng thiết kế qua tràn bên lấy bằng 50 % lưu lượng thiết kế kênh tại vị trí đặt tràn bên 6.8.7.5 Khi dùng tràn bên để tháo nước do mưa lũ từ bên ngoài chảy vào kênh thì lưu lượng thiết kế

tràn bên lấy bằng lưu lượng nước mưa lũ chảy vào kênh tương ứng với tần suất xuất hiện 10 % Trongtrường hợp này cần có giải pháp kỹ thuật xử lý lượng bùn cát lắng đọng trong kênh do mưa lũ chuyểntới Do tràn bên làm việc như một tràn xả lũ nên cần có biện pháp phù hợp để giải quyết vấn đề tiêunăng bảo vệ khu vực hạ lưu, tập trung hướng dòng chảy sau tràn về nơi nhận nước tiêu

CHÚ THÍCH: Chỉ làm tràn bên để tháo nước mưa lũ chảy vào kênh trong trường hợp lưu vực tập trung nước mưa là không lớn, điều kiện địa hình không cho phép làm hệ thống công trình chắn nước mưa lũ từ trên núi chảy xuống (kênh tiêu và các cống tiêu) để bảo vệ kênh tưới; hoặc làm cống tiêu nước cắt ngang qua kênh tưới.

6.8.8 Cống tháo nước cuối kênh

6.8.8.1 Cống bố trí tại vị trí cuối cùng của kênh cấp nước có lưu lượng thiết kế từ 0,50 m3/s trở lên để

xả bớt lượng nước trong kênh ra nơi nhận nước tiêu khi cần hạ thấp mực nước xuống tới mức chophép trong trường hợp mực nước trong kênh quá cao, hoặc cần tháo cạn nước để sửa chữa lòngkênh và công trình trên kênh

6.8.8.2 Lưu lượng thiết kế của cống phụ thuộc vào từng trường hợp làm việc cụ thể của kênh, thông

thường lấy trong phạm vi từ 25 % đến 50 % lưu lượng thiết kế của đoạn cuối kênh

6.8.8.3 Trong mọi trường hợp, hạ lưu của cống phải bố trí sân và bể tiêu năng Cống phải có cửa van

kín nước cùng với thiết bị đóng mở thuận tiện và an toàn

6.8.8.4 Nếu bờ của nơi nhận nước tiêu có kết hợp làm đường giao thông thì kết cấu cống tháo nước

phải đáp ứng yêu cầu của giao thông

6.8.8.5 Kích thước và kết cấu cống được xác định thông qua tính toán thủy lực, tính toán kết cấu và

tính toán ổn định

6.8.9 Bể lắng bùn cát

6.8.9.1 Bể lắng bùn cát bố trí cho các hệ thống tưới lấy nước trực tiếp từ sông suối thiên nhiên có hàm

lượng phù sa lớn Trong quá trình lấy nước tưới, phần lớn bùn cát hạt thô sẽ bị lắng đọng trong bể, chỉ

có bùn cát hạt nhỏ là theo nước sông chảy vào ruộng Bể lắng bùn cát thường bố trí ở những vị trí sauđây:

a) Phía hạ lưu của cống lấy nước đầu kênh chính;

b) Phía thượng lưu của các cống phân phối nước vào kênh cấp dưới, các công trình nối tiếp kênh dẫnvượt qua chướng ngại vật như cầu máng, cống luồn, xi phông;

c) Nơi dòng nước trong kênh có sự thay đổi đột ngột về vận tốc từ lớn chuyển sang bé;

d) Nơi có điều kiện địa hình, địa chất thích hợp cho việc rửa bùn cát trong kênh

6.8.9.2 Nếu trong vùng tưới có các khu đất trũng thấp có thể cải tạo thành ao hồ trung chuyển điều

hòa nước tưới và chứa bùn cát lắng đọng

6.8.10 Công trình đo nước

6.8.10.1 Công trình đo nước bố trí trên hệ thống kênh nhằm các mục đích chính sau đây:

- Đảm bảo thực hiện đúng kế hoạch dùng nước và kế hoạch điều tiết nước (cấp nước và tiêu nước)trên hệ thống;

- Khống chế lượng nước cấp cho từng đơn vị dùng nước;

- Xác định tổn thất nước của kênh và hệ số sử dụng nước của kênh;

- Xác định lượng nước tiêu được qua các cửa tiêu

6.8.10.2 Công trình đo nước bố trí tại những vị trí sau đây:

a) Đầu kênh chính để xác định lượng nước lấy từ nguồn vào hệ thống Vị trí trạm đo đặt cách cống lấynước ở đầu kênh chính về phía hạ lưu từ 50 m đến 200 m tuỳ thuộc vào khoảng cách tới điểm phânnước và sự thuận lợi của việc bố trí trạm đo;

b) Đầu các kênh nhánh để đo lượng nước từ kênh cấp trên cấp vào kênh nhánh cấp dưới Vị trí trạm

đo đặt cách cống phân phối nước về phía hạ lưu từ 20 m đến 50 m;

c) Đầu các cống điều tiết (điều tiết cấp nước và điều tiết tiêu nước) Vị trí trạm đo đặt cách cống điềutiết từ 20 m đến 50 m về phía thượng lưu

6.8.10.3 Có thể lợi dụng các công trình thủy công đã có trong hệ thống như cống lấy nước và phân

phối nước, cống điều tiết, cầu máng, cống ngầm, xi phông, âu thuyền để bố trí công trình đo nước.Thông thường công trình đo nước là các thước đo mực nước bố trí tại những vị trí phù hợp ở phíathượng lưu và hạ lưu của những công trình nói trên Căn cứ vào số liệu đo mực nước, sử dụng cáccông thức thủy lực (công thức tính lưu lượng tương ứng với từng loại công trình thủy công) đã đượckiểm nghiệm và hiệu chỉnh hệ số lưu lượng cho từng công trình cụ thể để đo nước

6.8.10.4 Các điều kiện sử dụng công trình thủy công để đo nước:

a) Công trình thủy công phải hoàn chỉnh, không hư hỏng, rò rỉ, không bị xâm thực, không bị biến dạnghoặc hư hỏng cục bộ nhất là bản đáy và tường bên;

b) Các bộ phận đóng mở của công trình phải hoàn chỉnh, thiết bị đóng mở phải tốt, vận hành an toàn;c) Trước và sau công trình, rãnh phai, rãnh cửa van không có bùn cát lắng đọng và cỏ rác tích tụ làmcản trở dòng chảy;

d) Khi dòng chảy vào công trình từ mặt bên thì vận tốc dòng chảy không được quá 0,7 m/s và dòngchảy vào công trình phải ổn định;

e) Dòng chảy vào công trình theo phía chính diện phải đối xứng;

f) Tổn thất cột nước qua công trình không nhỏ hơn 5 cm;

g) Dòng chảy qua công trình ở trạng thái tự do Khi trạng thái chảy qua công trình là chảy ngập thìchiều sâu nước ở hạ lưu không lớn hơn 0,90 lần chiều sâu nước ở thượng lưu

6.8.11 Cầu qua kênh

6.8.11.1 Khi tuyến kênh hoặc công trình trên hệ thống kênh cắt ngang qua đường giao thông cần bố trí

cầu qua kênh để đảm bảo giao thông bình thường

6.8.11.2 Bố trí cầu qua kênh cần xét đến quy hoạch phát triển giao thông cũng như yêu cầu cải tạo và

mở rộng của mạng lưới giao thông khu vực

6.8.11.3 Đối với kênh có giao thông thủy, cầu qua kênh phải bảo đảm chiều cao tĩnh không cho các loại

tàu, thuyền được phép qua lại

6.8.11.4 Căn cứ vào đặc điểm riêng của từng hệ thống kênh mà lựa chọn bố trí một số cầu giao thông

qua kênh phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của địa phương và nhu cầu đi lại của người dânhai bên bờ kênh

6.8.11.5 Tinh toán thiết kế cầu qua kênh phải theo các quy định có liên quan tại TCVN 11823.

6.8.12 Công trình vận tải thủy trên kênh

6.8.12.1 Kênh có kết hợp vận tải thủy, khi thiết kế phải căn cứ vào loại tàu thuyền, cơ cấu đoàn tàu

thuyền được phép qua lại để xác định các mực nước tính toán và kích thước của kênh cho phù hợp.Kênh vận tải thủy thường được thiết kế cho tàu thuyền có thể đi lại theo hai chiều

6.8.12.2 Thông thường kênh kết hợp vận tải thủy thì tùy trường hợp cụ thể, một trong hai bờ kênh có

thể mở rộng làm đường giao thông nông thôn Dọc bờ kênh cần bố trí các bến bãi tại những vị trí thíchhợp có thể kết nối với mạng lưới giao thông của vùng

6.8.12.3 Những đoạn kênh có mực nước thay đổi, khi kết hợp vận tải thủy cần nghiên cứu bố trí âu

thuyền tại những vị trí phù hợp

6.8.12.4 Lựa chọn vị trí để bố trí âu thuyền và tính toán xác định các chỉ tiêu thiết kế âu thuyền do tư

vấn đề xuất và được cơ quan có thẩm quyền quyết định

6.8.13 Một số loại công trình khác

6.8.13.1 Các tuyến kênh đi qua khu vực dân cư có thể bố trí một số bến dân sinh (bậc lên xuống hoặc

công trình phụ trợ thích hợp) phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân nhưng phải đảm bảo khônglàm ảnh hưởng đến chế độ thủy lực và gây ô nhiễm môi trường nước trong kênh Tùy thuộc vào điềukiện cụ thể của khu vực tuyến kênh đi qua để lựa chọn số lượng bến dân sinh, quy mô và kích thướcbến dân sinh cho phù hợp

6.8.13.2 Những tuyến kênh đi qua khu dân cư có dạng mặt cắt hình chữ U, bờ kênh có kết hợp giao

thông hoặc cho phép người và gia súc đi lại phải có biện pháp công trình thích hợp như xây dựng hàngrào cách ly để đảm bảo an toàn cho người và các phương tiện cho phép đi lại trên bờ kênh Trongtrường hợp cần thiết có thể kiên cố hóa bề mặt đỉnh kênh để đảm bảo yêu cầu vệ sinh và an toàn chongười dân

6.8.13.3 Kênh chính và các kênh nhánh cấp nước có lưu lượng từ 1,0 m3/s trở lên cần bố trí hệ thốngcác cột km trên bờ kênh và mốc cao độ phục vụ công tác quản lý kênh:

- Các cột km bố trí trên bờ phải (nhìn theo chiều dòng chảy);

- Tương ứng với cột km trên bờ kênh, bố trí hệ thống mốc độ cao dưới đáy kênh, bờ kênh và dọc theotim kênh

CHÚ THÍCH: Cột km và cột mốc độ cao phải có kết cấu vững chắc, thuận tiện cho công tác quản lý, không làm ảnh hưởng đến sự đi lại trên bờ kênh.

6.9 Vật liệu làm kênh và bảo vệ kênh

6.9.1 Đất đắp

Không sử dụng những loại đất có một trong những tính năng đặc biệt sau đây để đắp kênh:

a) Đất có hàm lượng chất hữu cơ chưa phân hủy hết lớn hơn 5,0 % hoặc đã phân hủy hoàn toànnhưng ở trạng thái không định hình lớn hơn 8,0 % tính theo khối lượng;

b) Đất cát hạt nhỏ, hạt mịn, đất bụi nặng, đất bùn, đất than bùn, đất hữu cơ chưa phân giải;

c) Đất có tính phân tán, tan rã và tính lún ướt;

d) Đất có chứa các chất có hại hòa tan trong nước vượt quá quy định bảo vệ nguồn nước;

e) Đất có chỉ số dẻo Wd > 25 và giới hạn chảy Wc > 50;

f) Đất bazan có chứa trên 45 % khối lượng hạt kết von laterit nhôm sắt

CHÚ THÍCH: Khi bắt buộc dùng các loại đất nói trên thì phải có biện pháp xử lý phù hợp trước khi đắp.

6.9.2 Gạch xây, đá xây, bê tông và bê tông cốt thép

Gạch xây, đá xây, bê tông, bê tông cốt thép khi sử dụng để làm kênh có mặt cắt hình chữ U, hình chữnhật hoặc kênh có mặt cắt hỗn hợp và dùng để bảo vệ mái kênh, lòng kênh mặt cắt hình thang phải cótính năng bền vững (không bị xâm thực, bào mòn, biến dạng) dưới tác động của dòng chảy và các yếu

tố phá hoại khác theo quy định của thiết kế

6.9.3 Vật liệu làm đường ống cấp nước có áp

Vật liệu sử dụng làm đường ống cấp nước có áp và thiết bị lắp đặt trên đường ống phải đảm bảochống chịu được áp lực nước lớn nhất theo tính toán thiết kế (kể cả áp lực nước va), có tính năng bềnvững dưới tác động trực tiếp của ánh sáng mặt trời và các tác động môi trường khác

6.10 Xem xét bố trí hệ thống kênh kết hợp với quy hoạch phát triển nông thôn

6.10.1 Căn cứ vào yêu cầu phát triển nông thôn, cần xem xét khả năng mở rộng hoặc nâng cấp bờ

của một số tuyến kênh thành đường giao thông nông thôn hoặc đường cho xe cơ giới ra các khu sảnxuất Thiết kế bờ kênh kết hợp giao thông, ngoài yêu cầu thực hiện các quy định về thiết kế kênh cònphải thực hiện các quy định có liên quan tại TCVN 10380

6.10.2 Lòng dẫn của một số tuyến kênh có lưu lượng lớn có thể kết hợp giao thông thủy và bố trí công

trình vận tải thủy trên kênh theo quy định tại 6.8.12

6.10.3 Bờ một số tuyến kênh đi qua khu vực dân cư có thể bố trí một số bến dân sinh phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân quy định tại 6.8.13.1.

6.10.4 Một số công trình trên kênh như cống lấy nước và phân phối nước nêu tại 6.8.2, cống điều tiết

nêu tại 6.8.3, bậc nước và dốc nước nêu tại 6.8.6, cống tháo nước cuối kênh nêu tại 6.8.8 và cầu qua

kênh nêu tại 6.8.11, nếu phù hợp với quy hoạch nông thôn hoặc quy hoạch đường giao thông có thể

kết hợp thêm chức năng cầu giao thông qua kênh Yêu cầu kỹ thuật thiết kế cầu giao thông trên hệthống kênh mương theo quy định có liên quan tại TCVN 11823

6.10.5 Đảm bảo sự hài hòa về kiến trúc thẩm mỹ của từng công trình trong hệ thống và sự hòa nhập

của chúng với cảnh quan khu vực Trong mọi trường hợp thiết kế đều phải đảm bảo duy trì các điềukiện an toàn, bảo vệ thiên nhiên, vệ sinh môi trường sinh thái và nghiên cứu khả năng kết hợp tạothành điểm du lịch

7 Thiết kế kênh cấp nước

7.1 Nguyên tắc và trình tự các bước thiết kế

1) Dựa vào tài liệu địa hình đã cho, vẽ mặt cắt dọc địa hình mặt đất tự nhiên nơi tuyến kênh đi qua.Trên sơ đồ tuyến kênh (bố trí ở phía dưới mặt cắt dọc địa hình) và trên mặt cắt dọc địa hình, đánh dấu

vị trí của các cửa lấy nước vào kênh cấp dưới và vị trí dự kiến xây dựng các công trình trên kênh nhưcầu máng, xi phông, cống điều tiết, bậc nước, dốc nước, cầu giao thông qua kênh;

2) Xác định mực nước yêu cầu tưới tự chảy của các tuyến kênh cấp dưới (Zyc) theo 7.2 Ghi cao độyêu cầu tưới đã xác định vào đúng vị trí của kênh cấp dưới trên mặt cắt dọc địa hình;

3) Dựa vào đặc điểm địa hình, địa chất nơi tuyến kênh đi qua và lưu lượng chảy trong kênh để xácđịnh biên độ dao động của độ dốc đáy kênh và biên độ dao động độ dốc đường mực nước thiết kế củakênh (imax và imin);

4) Dựa vào cao độ và hình dạng mặt cắt dọc địa hình nơi tuyến kênh đi qua, lấy cao trình mực nướcyêu cầu tưới tự chảy của các kênh cấp dưới làm cơ sở, vẽ đường mực nước thiết kế của tuyến kênhcấp trên Đường mặt nước này phải thoả mãn các điều kiện sau đây:

- Cố gắng bao trùm được hầu hết cao trình yêu cầu tưới tự chảy của các kênh cấp dưới;

- Độ dốc của đường mực nước thiết kế phải nằm trong giới hạn imax, imin và phù hợp với đường mặt đất

tự nhiên để khối lượng đào, đắp và xây dựng là nhỏ nhất 4;

5) Căn cứ vào lưu lượng nước yêu cầu cần cấp và sự thay đổi của độ dốc địa hình theo chiều dọckênh, tiến hành chia tuyến kênh thành nhiều đoạn Trên mỗi đoạn kênh đã chia coi lưu lượng thiết kếkhông đổi (lấy bằng lưu lượng yêu cầu ở đầu đoạn kênh) và độ dốc đáy kênh song song với độ dốcđường mặt nước thiết kế;

6) Dựa vào lưu lượng thiết kế, độ dốc đáy kênh i và hệ số mái dốc m, hệ số độ nhám n đã chọn, dùngcông thức thủy lực phù hợp để tính toán xác định các kích thước cơ bản và độ sâu lớp nước thiết kếtại các mặt cắt ngang của từng đoạn kênh Phương pháp tính toán xác định kích thước mặt cắt kênhquy định tại 7.4.2;

7) Kiểm tra khả năng bồi lắng và xói lở của kênh:

- Với kênh đất bắt buộc phải thực hiện bước này Trong quá trình kiểm tra nếu thấy không thỏa mãn cóthể tăng hoặc giảm độ nhám n (thay đổi biện pháp bảo vệ mái kênh và đáy kênh); hoặc tăng, giảm độdốc đáy kênh và tính toán lại bước 6;

- Đối với kênh làm bằng các loại vật liệu kiên cố (kênh xây gạch hoặc xây đá, kênh bê tông hoặc bêtông cốt thép, kênh xi măng lưới thép, hoặc kênh làm các loại vật liệu kiên cố khác) không cần thựchiện bước tính toán thiết kế này;

8) Ttính toán xác định cao trình đáy kênh theo 7.4.3;

9) Xác định cao trình bờ kênh theo 7.4.3;

10) Kiểm tra khả năng tưới tự chảy khi dẫn với lưu lượng nhỏ nhất thiết kế (Qmin) theo 7.4.4;

4 Có thể tham khảo phụ lục F để vẽ đường mực nước thiết kế kênh tưới;

11) Vẽ (thiết kế) mặt cắt dọc và các mặt cắt ngang kênh Khoảng cách giữa các mặt cắt ngang tùythuộc vào sự thay đổi của địa hình và giai đoạn đầu tư;

12) Tính khối lượng đất đào, đất đắp và các khối lượng xây dựng khác;

13) Thống kê vị trí, hình thức và kích thước cơ bản của các công trình trên kênh

CHÚ THÍCH:

1) Khi vẽ sơ bộ đường mặt nước yêu cầu tưới tự chảy của kênh cấp trên, nếu không thể bao trùm được hết các cao trình yêu cầu tưới tự chảy của kênh cấp dưới thì cần nghiên cứu phân tích, loại bỏ những vị trí có mực nước yêu cầu cao đột xuất (nếu thỏa mãn tưới tự chảy cho kênh cấp dưới này sẽ làm tăng quá cao khối lượng xây lắp và kinh phí đầu tư của cả hệ thống so với hiệu quả của kênh cấp dưới nói trên được tưới tự chảy mang lại) Trường hợp này kênh cấp trên chỉ có nhiệm vụ tạo nguồn cấp đủ lưu lượng và tổng lượng nước cho vùng tưới của kênh cấp dưới còn việc đưa nước đến mặt ruộng phải áp dụng biện pháp tưới động lực hoặc biện pháp tưới phù hợp khác;

2) Nếu kết quả kiểm tra khả năng tưới tự chảy khi dẫn với lưu lượng nhỏ nhất Q min cho thấy có một số vị trí không thỏa mãn (trừ trường hợp đặc biệt đã nêu tại khoản 1 của chú thích này) cần nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý phù hợp như trên kênh cấp trên lựa chọn vị trí xây dựng thêm cống điều tiết để nâng cao mực nước của kênh, hoặc chấp nhận tạo nguồn

và dùng biện pháp khác để đưa nước vào đồng ruộng khi tưới với Q min

7.2 Mực nước thiết kế

7.2.1 Cao độ mực nước thiết kế của hệ thống kênh cấp nước phụ thuộc vào cao độ mặt ruộng được

tưới, tổn thất cột nước của dòng chảy dọc theo tuyến kênh đưa nước đến mặt ruộng và tổn thất cộtnước khi chảy qua các công trình trên kênh

7.2.2 Cao độ mực nước yêu cầu của kênh cấp trên tại vị trí đầu kênh cấp dưới khi dẫn lưu lượng

thiết kế, ký hiệu là Zyc, m, xác định theo công thức (10)

Zyc = Ao + hr + 





n j

k

1

trong đó:

Ao là cao trình mặt ruộng đại diện cho khu tưới do kênh cấp dưới phụ trách tưới tự chảy, m;

hr là độ sâu lớp nước lớn nhất trên mặt ruộng theo yêu cầu tưới tăng sản, m Trị số của hr xácđịnh như sau:

- Đối với ruộng trồng lúa nước, hr lấy bằng trị số lớn nhất (amax) trong công thức tưới tăng sản;

- Đối với ruộng trồng khô (biện pháp tưới ẩm), hr lấy bằng không (hr = 0);

lj là chiều dài của đoạn kênh thứ j trong số n đoạn kênh, m, tính từ vị trí đầu kênh cấp dưới tínhtoán về đến điểm Ao;

ij là độ dốc đáy của đoạn kênh thứ j có chiều dài lj;

k là tổn thất cột nước cục bộ khi chảy qua công trình thứ k trong số m công trình trên kênh màdòng chảy phải đi qua, m, bao gồm các cống lấy nước ở đầu kênh cấp dưới và công trình trên kênh(nếu có) Tổn thất cột nước qua các loại công trình trên hệ thống kênh xác định theo phụ lục B

7.2.3 Sau khi hoàn thành việc bố trí hệ thống kênh các cấp và công trình trên hệ thống, cần xác định

diện tích tưới cho từng tuyến kênh phụ trách Tất cả các tuyến kênh phụ trách diện tích tưới từ 10 hatrở lên đều phải lựa chọn một điểm Ao đại diện để tính toán xác định Zyc theo công thức (10) Nếu kênhcấp dưới có nhiều kênh cấp thấp hơn mà mỗi kênh cấp thấp hơn đều có diện tích phụ trách tưới trên

10 ha sẽ phải lựa chọn nhiều trị số Ao Tương ứng với mỗi giá trị Ao sẽ tính toán xác định được một trị

số Zyc tại đầu tuyến kênh cấp dưới theo công thức (10) Tổng hợp và phân các trị số Zyc đã xác địnhđược thành từng cấp với các bước số chênh lệch về cao độ phù hợp (ví dụ phân Zyc thành các cấp cao

độ 36,6 m, 36,8 m, 37,0 m) Tương ứng với mỗi cấp Zyc xác định được tổng diện tích đất canh tác cóthể tưới tự chảy, tổng diện tích không thể tưới tự chảy, sau đó phân tích các điều kiện về kinh tế và kỹthuật để quyết định lựa chọn một giá trị Zyc phù hợp

7.3 Lưu lượng trong kênh cấp nước

7.3.1 Lưu lượng thực tế sử dụng

Còn gọi là lưu lượng thực cần, là lưu lượng chưa kể đến tổn thất trong quá trình chuyển nước trên

kênh, được ký hiệu chung là Q net, m3/s Đối với một đoạn kênh, Qnet là lưu lượng tại mặt cắt cuối cùng

của đoạn kênh đó Đối với một hệ thống kênh, Qnet là lưu lượng cần cấp cho cây trồng tại mặt ruộngchưa kể đến tổn thất trong quá trình chuyển nước trên hệ thống kênh Với diện tích tưới phụ trách 

ha, lưu lượng thực tế sử dụng của hệ thống kênh được xác định theo công thức (11)

Qnet = q x  x 10-3 (11)

trong đó q là hệ số tưới tại mặt ruộng trong giản đồ (quá trình) hệ số tưới đã được hiệu chỉnh do hệ

thống kênh phụ trách, l/s/ha

7.3.2 Lưu lượng toàn bộ

Là lưu lượng cần lấy vào đầu đoạn kênh hay đầu hệ thống kênh để đảm bảo cấp được lưu lượng thựccần, ký hiệu chung là Qbru t, m3/s Đối với một đoạn kênh, Qbrut là lưu lượng tại mặt cắt đầu của đoạnkênh đó Đối với một hệ thống kênh, Qbrut là lưu lượng cần lấy vào đầu hệ thống bao gồm lưu lượngthực cần tại mặt ruộng Qnet và lưu lượng tổn thất (Qtt) trong quá trình chuyển nước từ đầu hệ thống đếnmặt ruộng, xác định theo công thức (12)

3) Lượng tổn thất do thấm Lượng tổn thất này xảy ra thường xuyên trong các kênh đất và chiếm tỷ trọng rất lớn trong lượng nước tổn thất, ảnh hưởng quyết định đến hệ số sử dụng nước của kênh Nước ngấm trong kênh xây hoặc lát bằng vật liệu kiên cố chủ yếu qua khe hở giữa các khối xây lát.

7.3.3 Lưu lượng thiết kế

7.3.3.1 Lưu lượng thiết kế là lưu lượng mà kênh thường xuyên phải vận chuyển, ký hiệu là Qtk, dùng đểtính toán xác định các thông số thiết kế kênh và công trình trên kênh Trong tính toán chế độ tưới, lưulượng thiết kế là lưu lượng có trị số lớn nhất (hoặc gần lớn nhất) nhưng phải có tổng thời gian dẫnnước liên tục với cấp lưu lượng này từ 20 ngày trở lên, có trong biểu đồ quá trình lưu lượng thiết kếthuộc một đoạn kênh, một cấp kênh hay một hệ thống kênh Biểu đồ lưu lượng được xây dựng trên cơ

sở của biểu đồ hệ số cấp nước do kênh đó đảm nhiệm sau khi đã được điều chỉnh

7.3.3.2 Lưu lượng thiết kế của một đoạn kênh là lưu lượng ở đầu kênh khi cấp nước với hệ số tưới

thiết kế, xác định theo công thức (13) hoặc (14)

Qtk = Qnet-tk + Qt (13) Hoặc:

Qtk =

k

tk net

Qt là lưu lượng tổn thất do thấm trên đoạn kênh thiết kế, m3/s;

k là hệ số sử dụng nước của đoạn kênh

7.3.3.3 Lưu lượng thiết kế của hệ thống kênh phụ trách diện tích tưới  ha, tưới đồng thời với hệ sốtưới thiết kế là lưu lượng cần lấy vào đầu hệ thống, xác định theo công thức (15)

Qtk =

ht tk

qtk là hệ số tưới thiết kế, l/s/ha;

ht là hệ số sử dụng nước của hệ thống kênh khi tưới với qtk

7.3.3.4 Phương pháp tính toán lưu lượng thường xuyên trên các cấp kênh quy định tại 7.3.10.

7.3.4 Lưu lượng nhỏ nhất

7.3.4.1 Lưu lượng nhỏ nhất, ký hiệu là Qmin dùng để kiểm tra khả năng bồi lắng và khả năng tưới tựchảy của kênh khi dẫn với cấp lưu lượng này để trên cơ sở đó lựa chọn vị trí các công trình điều tiết vàtính toán thiết kế công trình điều tiết trên kênh phù hợp

7.3.4.2 Lưu lượng nhỏ nhất phải có trong biểu đồ quá trình lưu lượng thiết kế thuộc một đoạn kênh,

một cấp kênh hay một hệ thống kênh, nhưng không được nhỏ hơn 40 % lưu lượng thiết kế tương ứng

7.3.4.3 Lưu lượng nhỏ nhất của một đoạn kênh hay của hệ thống kênh phụ trách diện tích tưới  ha,tưới đồng thời với hệ số tưới nhỏ nhất là lưu lượng cần lấy vào đầu đoạn kênh hoặc đầu hệ thống

kênh cũng được xác định theo công thức (13), (14) hoặc (15) nhưng các ký hiệu có chỉ số tk được thay bằng chỉ số min tương ứng.

7.3.4.4 Có thể áp dụng công thức (16) để tính toán xác định Qmin , m3/s,cho các cấp kênh tưới

Qmin =

min min 3

qmin là hệ số tưới nhỏ nhất của hệ thống, l/s/ha;

qtk là hệ số tưới thiết kế của hệ thống, l/s/ha;

 là diện tích tưới do tuyến kênh phụ trách, ha;

Qmax = KQ x Qtk (19)trong đó KQ là hệ số bất thường phụ thuộc vào trị số của Qtk, quy định như sau:

của kênh (Qmax ) cũng được xác định theo công thức (13), (14) hoặc (15) nhưng các ký hiệu có chỉ số tk được thay bằng chỉ số max tương ứng.

7.3.6 Làm tròn số trong tính toán lưu lượng

Khi xác định các yếu tố thủy lực của kênh làm việc liên tục, lưu lượng tính toán được phép lấy tròn vềphía có trị số lớn hơn theo bảng 2

Bảng 2 - Trị số lấy tròn của lưu lượng tính toán

7.3.7 Tổn thất lưu lượng do thấm trong kênh đất

7.3.7.1 Tổn thất lưu lượng do thấm trong kênh đất phụ thuộc vào các yếu tố chính sau đây:

- Tính chất vật lý của đất nơi tuyến kênh đi qua: Đất có tính thấm lớn thì lượng tổn thất nước sẽ lớn vàngược lại;

- Điều kiện thủy lực của kênh: Kênh có bề rộng đáy và chu vi ướt càng lớn, chiều sâu nước trong kênhcàng lớn thì tổn thất nước càng tăng;

- Điều kiện địa chất thủy văn nơi tuyến kênh đi qua: Mực nước ngầm càng sâu, nước ngầm càng dễthoát thì lượng nước tổn thất càng lớn;

- Chế độ làm việc của kênh: Kênh tưới liên tục hay tưới luân phiên sẽ gây tổn thất nước ít hơn so vớitưới không liên tục hay tưới đồng thời;

- Thời gian làm việc của kênh và bồi lắng trong kênh: Cùng với thời gian đất đắp kênh dần dần tự nénchặt lại làm giảm độ rỗng, bùn cát lắng đọng lấp đầy dần các khe rỗng, làm giảm lượng nước thấm;

- Đặc điểm sơ đồ bố trí mạng lưới kênh tiêu trong khu vực: Trong vùng tưới có mạng lưới kênh tiêuhoàn chỉnh, kênh tiêu bố trí liền bờ với kênh tưới thì mực nước ngầm không dâng cao và tổn thất nước

do ngấm xuống kênh tiêu là lớn

7.3.7.2 Đối với những tuyến kênh đã có hoặc kênh đã xác định được kích thước mặt cắt ngang thiết

kế, đi qua những khu vực có mực nước ngầm ở sâu và dễ thoát nước, chế độ làm việc của kênh là liêntục, phương pháp tính toán tổn thất lưu lượng do thấm như sau:

a) Đối với kênh có mặt cắt gần với dạng hình thang, áp dụng công thức (20):

Qt = 0,0116 x Kt x (B + 2 x h) (20)b) Đối với kênh có mặt cắt hình thang, áp dụng công thức (21) hoặc (22):

Qt là lưu lượng tổn thất do thấm trên 1 km chiều dài kênh, m3/s/km;

Kt là hệ số thấm của đất nơi tuyến kênh đi qua, m/d Hệ số Kt phụ thuộc vào loại đất và tínhthấm của đất, xác định theo bảng 3;

B là chiều rộng mặt nước trong kênh, m;

h là chiều sâu nước trong kênh, m;

Bảng 3 - Hệ số thấm K t và các chỉ số A1, m1 ảnh hưởng của loại đất

đến lưu lượng thấm trong kênh đất

-10 3,7 - 3,2 - 2,9

-7.3.7.3 Đối với những kênh còn trong giai đoạn tính toán xác định các chỉ tiêu thiết kế (chưa có kích

thước mặt cắt ngang thiết kế), đi qua khu vực có mực nước ngầm ở sâu và dễ thoát nước, chế độ làmviệc của kênh là liên tục, có thể sử dụng công thức (23) hoặc (24) để tính toán xác định tổn thất lưulượng nước do thấm

Qt = 10 xA1x Q net1 -m1 (23)

 = m o net

1

A và m1là các hệ số phụ thuộc vào loại đất và tính thấm của đất nơi tuyến kênh đi qua, xácđịnh theo bảng 3;

Qnet là lưu lượng thực cần ở cuối đoạn kênh, m3/s;

 là tổn thất tương đối trên 1 km chiều dài của kênh, là tỷ lệ phần trăm tổn thất so với lưulượng thực cần tính cho 1 km đường kênh;

7.3.7.4 Trường hợp tuyến kênh đã có (kênh đã xây dựng, đã biết được các thông số kích thước mặt

cắt ngang), làm việc theo chế độ định kỳ, thời gian dẫn nước ngắn, lưu lượng tổn thất do thấm cũngđược xác định theo công thức (20), (21) hoặc (22) tùy từng trường hợp cụ thể, nhưng hệ số Kt trongcác công thức này được thay bằng Kth Trong đó Kth là hệ số thấm bình quân trong thời kỳ dẫn nướcđược xác định bằng thí nghiệm

7.3.7.5 Trường hợp tuyến kênh đã có hoặc kênh đã xác định được kích thước mặt cắt ngang thiết kế,

có lưu lượng thiết kế từ 0,3 m3/s trở lên và dẫn nước liên tục, đi qua khu vực có tầng nước ngầm nông

và khó thoát nước, lưu lượng thấm ký hiệu là Q' t cũng được xác định theo công thức (20), (21) hoặc(22) tùy từng trường hợp cụ thể, nhưng kết quả tính toán được nhân thêm với hệ số k.

trong đó:

Qt là lưu lượng tổn thất do thấm tính theo các công thức quy định tại 7.3.7.2;

k là hệ số hiệu chỉnh lưu lượng thấm, phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế kênh, chiều sâu mựcnước ngầm, xác định theo bảng 6

Bảng 6 - Hệ số hiệu chỉnh k dùng trong công thức (25)

Q

m3/s

Hệ số hiệu chỉnh k Chiều sâu mực nước ngầm kể từ đáy kênh, m

7.3.8 Hệ số sử dụng nước của kênh đất 5

7.3.8.1 Hệ số sử dụng nước của một đoạn kênh, ký hiệu là k được xác định như sau:

- Khi chỉ làm nhiệm vụ dẫn nước liên tục từ đầu kênh đến cuối kênh, hệ số sử dụng nước của kênh là

tỷ số giữa lưu lượng cuối kênh và lưu lượng đầu kênh kênh, xem công thức (26)