Bài giảng Thiết kế hệ thống tưới tiêu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚCBỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC

MÔN HỌC:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU
Giảng viên: Trần Tuấn Thạch
Email:

ĐT: 098 883 8618


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
Bộ môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU

TS. Trần Tuấn Thạch
Hà Nội, Sep, 07, 2020

2


THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU

MỞ ĐẦU

3


 Tên môn học: Thiết kế hệ thống tưới, tiêu
 Thời lượng: 45tiết

 Mục đích của mơn học:
 Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về hệ thống thủy lợi,

kiến thức về hệ thống điều tiết nước mặt ruộng, rút lớp nước mặt
và hạ thấp mực nước ngầm sau thời gian mưa để tạo ra chế độ
nước thích hợp cho cây trồng;
 Tính tốn và thiết kế hệ thống tưới, tiêu nước mặt;
 Tính tốn tiêu nước cho hệ thống;

 Các biện pháp cần thiết nhằm điều tiết dịng chảy theo khơng

gian và thời gian;
 Tính tốn và lựa chọn phương án tiêu.


5


 Yêu cầu của môn học (Yêu cầu về kiến thức nền):
 Thủy lực;

 Thủy văn;
 Địa chất;
 Quy hoạch HTTL;
 Thủy cơng.
 Giáo trình: Thiết kế hệ thống tưới tiêu – PGS. TS Phạm Việt

Hoà – 2019 (Nhà suất bản Bách Khoa Hà Nội)
 Tài liệu tham khảo:
 Giáo trình quy hoạch hệ thống thuỷ lợi tập 1 + 2

 Giáo trình Thủy văn cơng trình – GS.TS. Hà Văn Khối – 2008;
 Giáo trình Thủy lực T1 + T2 – Đại học thủy lợi;
 Giáo trình quản lý hệ thống thủy lợi.


/>7
_trinh_Thiet_ke_He_thong_tuoi_tieu


 Mục tiêu của mơn học

Khi hồn thành mơn học này sinh viên sẽ có thể:
 Tình hình đặc điểm tự nhiên và yêu cầu tiêu nước ở nước ta;
 Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu nước mặt và nước

ngầm;
 Đánh giá được nguyên nhân và biện pháp cải tạo đất vùng ngập

úng;
 Tính tốn và thiết kế hệ thống tưới tiêu mặt ruộng;
 Tính tốn tiêu nước cho hệ thống;
 Các biện pháp cần thiết nhằm điều tiết dịng chảy theo khơng gian

và thời gian;
 Tính tốn và lựa chọn phương án tiêu.


 Điểm quá trình
 Trọng số điểm quá trình: 30%

 Chuyên cần: 40%
 Bài kiểm tra và bài tập: 50%
 Ý thức học tập, tinh thần tham gia xây dựng bài: 10%
 Sinh viên nghỉ quá 20% số tiết trên lớp => điểm quá trình = 0
 Hình thức thi:

Thi viết: lý thuyết + bài tập, thang điểm 10


CHƯƠNG 1
TÌNH HÌNH, ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ YÊU
CẦU TIÊU NƯỚC Ở VIỆT NAM
1.1. Một số đặc điểm về tài ngun đất, nước và địa
hình các vùng nơng nghiệp
1.2. Tình hình hạn hán và u cầu tưới của các vùng
nơng nghiệp
1.3. Tình hình ngập úng và lũ lụt các vùng nông nghiệp
1.4. Phương hướng chung quy hoạch tưới, tiêu nước


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.1. Tài nguyên đất
Đất đai vùng đồng bằng:
 Đất phù sa;
 Đất mặn;
 Đất phèn chua;
 Đất phèn mặn;
 Đất lầy thụt;
 Đất bạc màu;

 Đất cát,…


Tổng diện tích các loại đất Phù sa
của cả nước là 3.122.700 ha, chiếm
9,47% tổng diện tích

Đất phù sa

12

Phù sa của hệ thống sơng Hồng có
tổng diện tích là 764.200 ha, đất Phù
sa của hệ thống sông Cửu long là
902.500 ha, còn 1.456.000 ha la đất
Phù sa của các hệ thống sông khác
(chiếm 4,4%).

-Đất Phù sa thuộc hệ thống sông Hồng là loại đất có độ phì nhiêu tương đối cao và bền
vững. Các tính chất lý, hố, sinh học của đất tương đối cân bằng và khá lý tưởng đối với sản
xuất nơng nghiệp. Đất có thành phần cơ giới chủ yếu là đất thịt, và thay đổi từ cát pha đến thịt
trung bình.
-Đất Phù sa hệ thống sơng Cửu long hàng năm được bổ sung một lượng trầm tích phù sa
cũng như các chất hữu cơ rất lớn trong mùa mưa lũ, do địa hình vùng đồng bằng này thấp
trũng và khá bằng phẳng, hơn nữa tốc độ dịng chảy lại tương đối chậm do có sự điều tiết lưu
lương của Biển Hồ (Cămpuchia) trước khi đổ vào đồng bằng sông Cửu long.
- Đất Phù sa các hệ thống sơng khác như hệ thống sơng Thái Bình, sơng Mã, sơng Cả,….
Tính chất lý, hố, sinh của loại đất này khác nhau ít nhiều tuỳ theo từng lưu vực các sơng,
nhưng nhìn chung độ phì nhiêu tự nhiên thấp hơn đất phù sa của hệ thống sông Hồng và sơng
Cửu long. Nhóm đất này thường chua hơn, các chất dinh dưỡng Đạm, Lân, Kali thường thấp

hơn.

Source: Sổ tay “ Điều tra, phân loại, lập bản đồ đất và đánh giá đất đai”


1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1. Tài ngun đất
 Vïng ven biĨn:
– Vïng b·i triỊu thÊp;
– Vïng b·i triỊu lÇy cao.
– HƯ sinh thái vùng bÃi bồi ven biển:
ã Hệ sinh thái rừng ngập mặn;

ã Tạo tán che phủ chống xói mòn;
ã Hạn chế bốc hơi;
Vùng đồng bằng ven biển miền Trung:
Dải đất cao, hẹp;
Đất phù sa chua & đất c¸t ven biĨn;


1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1. Tài ngun đất

Tổng diện tích đất Cát biển là 462.700 ha,
chiếm tỷ lệ 1,40% diện tích đất cả. Vùng
duyên hải Nam Trung bộ chiếm hơn 49%
diện tích, dun hải Bắc Trung bộ chiếm
35% diên tích, cịn lại là vùng ven biển Bắc
bộ và vùng đồng bằng sông Cửu long. Đất
có hàm lượng chất hữu cơ rất thấp, thường

dưới 1%. Đất Cát biển thường chua đến
trung tính. Là loại đất nghèo các chất dinh
dưõng: Đạm, Lân, Kali tổng số và dễ tiêu

đều nghèo nên năng suất các loại cây trồng
nói chung thấp.
14


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.1. Tài nguyên đất
Đất feralit vùng núi thấp
o Hình thành trực tiếp trên các miền đồi núi thấp chiếm khoảng 65%
diện tích đất tự nhiên
o Đất có tính chua, nghèo mùn, nhiều set
o Đất màu đỏ vàng, nhiều hợp chất sắt.
o Được phân bố trên đất bazan ở Tây Ngun, Đơng Nam Bộ…
o Thích hợp trồng cây cơng nghiệp
Nhóm đất mùn núi cao
o Hình thành dưới thảm rừng nhiệt đới hoặc ôn đới vùng núi cao, 11%
o Phân bố chủ yếu là đất rừng đầu nguồn
o Thích hợp trồng rừng phịng hộ đầu ngn


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
Diện tích các loại đất ở các vùng lãnh thổ của Việt Nam


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình

1.1.2. Tài ngun nước
o Việt Nam có mạng lưới sơng ngịi vơ
cùng phong phú và đầy tiềm năng, với
tổng chiều dài hơn 41.900km, Dọc bờ
biển, khoảng 23 km có một cửa sơng và
theo thống kê có 112 cửa sông ra biển.
o Các sông lớn ở Việt Nam thường bắt
nguồn từ bên ngoài, phần trung du và hạ
du chảy trên đất Việt Nam. Hầu hết các
sông ở việt nam chảy theo hướng Tây
Bắc-Đông Nam và đổ ra biển đông. Ngoại
lệ có sơng kỳ cùng và bằng giang. Chảy
theo hướng đông nam-tây bắc


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài nguyên nước
Việt Nam là một nước có nguồn Tài ngun nước vào loại trung bình
trên thế giới có nhiều yếu tố khơng bền vững:
Nước ta có khoảng 830 tỷ m3 nước mặt trong đó chỉ có 310 tỷ m3:
Do mưa rơi trong lãnh thổ Việt Nam chiếm 37% cịn 63% do lượng
mưa ngồi lãnh thổ chảy vào.
Tổng trữ lượng tiềm tàng khả năng khai thác nước dưới đất chưa kể
phần hải đảo ước tính khoảng 60 tỷ m3/năm. Trữ lượng nước ở giai
đoạn tìm kiếm thăm dò sơ bộ mới đạt khoảng 8 tỷ m3/năm (khoảng
13% tổng trữ lượng).


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài nguyên nước

o Nếu kể cả nước mặt và nước dưới đất trên phạm vi lãnh thổ thì bình
quân đầu người đạt 4400 (m3/người/năm)
o Thế giới 7400 (m3/người/năm). Theo chỉ tiêu đánh giá của Hội Tài
nguyên nước Quốc tế IWRA thì quốc gia nào dưới 4000
(m3/người/năm) là quốc gia thiếu nước.
o Như vậy, nước ta là một trong những nước đang và sẽ thiếu nước
trong một tương lai rất gần
o Thực tế nếu kể cả lượng nước từ các lãnh thổ nước ngồi chảy vào
thì Việt Nam trung bình đạt khoảng 10.600 (m3/người/năm).


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài ngun nước
Các yếu tố khơng bền vững của Tài nguyên nước Việt Nam.
1) Lượng nước sản sinh từ ngoài lãnh thổ chiếm xấp xỉ 2/3 tổng
lượng nước có được: khó chủ động, thậm chí khơng sử dụng
được.
2) Sự phân bố của cả nước mặt lẫn nước dưới đất rất khơng
đều: Theo khơng gian, nơi có lượng mưa nhất là Bạch Mã 8.000
(mm/năm), Bắc Quang, Bà Nà đạt khoảng 5000 (mm/năm), trong
khi Cửa Phan Rí chỉ đạt xấp xỉ 400 (mm/năm).


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài ngun nước
Các yếu tố khơng bền vững của Tài nguyên nước Việt Nam.
Sự phân bố của cả nước mặt lẫn nước dưới đất rất không đều
(tiếp):

o Mùa lũ chỉ kéo dài từ 3 - 5 tháng nhưng chiếm tới 70 - 85% lượng

nước cả năm. lượng mưa một ngày lớn nhất đạt trên 1.500
(mm/ngày)
o Mùa cạn tồn tại nhiều tháng ít mưa. Mưa, lũ đạt kỷ lục trong vùng
Đông Nam Á là ven biển Miền Trung. Hạn hán xảy ra nghiêm
trọng. Điều đó cần phải tích nước trong mùa lũ để điều tiết bổ
sung mùa cạn là giải pháp tích cực nhất, quan trọng nhất.


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài nguyên nước
Hàm lượng bùn cát
o 90% bùn cát tập trung vào mùa lũ,
o Độ đục lớn nhất trên sông Hồng tại La Kay là = 2.844 (g/m3), lớn
nhất max = 21.000 (g/m3) và tại Yên Bái = 1.576 g/m3), max =
14.900 (g/m3)
o Tổng lượng bùn cát tại sông Hồng lớn nhất trên Sơn Tây là 118,3
triệu (tấn/năm)
o Tổng lượng bùn cát trên sông Cửu Long tại Tân Châu và Châu
Đốc là 104 triệu (tấn/năm)


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài ngun nước
Nhóm
sơng
I
II

III

IV

V

Tên các con sơng

Mùa dịng
chảy

Các sông Quảng
Ninh
Hệ thống sông Tây
Giang (Kỳ Cùng –
Bằng Giang)
S.Hồng, S.Thái Bình,
S. Mã, S.Cả (chuyển
tiếp)
Các sơng ven biển
miền Trung từ Cửa
Nhượng đến Hàm
Tân

2 mùa
(lũ, cạn)

Hướng dịng chảy
và nơi cửa sơng
suối cùng đổ vào
TB-ĐN, T-Đ đổ vào
biển Đông

2 mùa
(lũ, cạn)

Đ-T, ĐN-TB đổ vào
biển Trung Hoa.

Không đê

2 mùa
(lũ, cạn)

TB-ĐN cánh cung
đổ vào biển Đông

Đê sông, đê biển

3 mùa
(lũ, cạn,
tiểu mãn)

TĐ, TB-ĐN đổ vào
biển Đông

Đê biển

2 mùa
(lũ, cạn)

ĐT, TB-ĐN đổ vào

biển Đông

Không đê ở Tây
Nguyên;
Đê biển ở Nam Bộ

Sông Đồng Nai,
Sông Mê Kông

Đê sông
Đê biển
Đê biển


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.2. Tài nguyên nước


1.1. Một số đặc điểm về tài nguyên đất, nước và địa hình
1.1.3. Địa hình

Địa hình là một điều kiện quan trọng có ảnh hưởng lớn đến các
giải pháp, cơng nghệ cũng như hiệu quả của việc tiêu nước.