Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát 3 docx

Ứng dụng kỹ thuật thu trữ nước trong phòng chống
hạn hán và sa mạc hóa vùng đất cát
3
Dựa vào việc phân tích chi tiết các điều kiện tự nhiên, các nguyên nhân gây ra hạn
hán và sa mạc hóa, mô hình thu trữ nước được đưa ra với các nguyên tắc sau:
- Tuỳ thuộc vào điều kiện nguồn nước mà áp dụng các biện pháp thu trữ nước mặt,
nước mưa hay nước ngầm.
- Lập phương án quy hoạch sử dụng nước (sinh hoạt, chăn nuôi và sản xuất) đảm
bảo phù hợp với tập quán canh tác, mang lại lợi ích trước mắt và lâu dài của người
dân.
- Tính toán cân bằng nước, dựa trên các phương án thiết kế công trình thu nước,
giữa lượng nước trữ được với lượng nước sử dụng và lượng thất thoát.
- Chọn vật liệu phù hợp với từng khu vực đảm bảo chi phí xây dựng nhỏ nhất và
phù hợp với điều kiện kinh tế của cộng đồng.
- Hệ thống thu trữ nước bao gồm các thành phần như sơ đồ sau

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý tổng quát của công nghệ thu nước

Hệ thống thu gom nước: có nhiệm vụ thu nước mưa, nước chảy tràn hoặc nước
ngầm để dẫn vào công trình trữ nước.
Hệ thống trữ nước: bao gồm các bể chứa nước trên sườn đồi, có nhiệm vụ trữ
nước để cung cấp nước tưới vào mùa khô.
Hệ thống phân phối nước: có nhiệm vụ dẫn nước từ các bể tới các khu tưới để
phân phối nước cho cây trồng.
Đối với hệ thống thu nước mưa, việc tính toán tập trung vào xác định: diện tích
lưu vực hứng nước (A), dung tích trữ nước (V).
Xác định V: Dung tích của công trình trữ nước phụ thuộc vào nhu cầu tưới bổ sung
cho cây trồng. Việc tính toán dung tích trữ nước rất quan trọng vì nó sẽ quyết định
tất cả các thông số còn lại của hệ thống thu trữ. Nếu việc tính toán dung tích không
chính xác sẽ dẫn đến lãng phí hoặc thiếu nước tưới cho cây trồng. Để tính toán
được dung tích thu trữ cần xem xét đến rất nhiều yếu tố như: nhu cầu nước tưới

cho một đơn vị diện tích cây trồng, các nguồn nước bổ sung, thời vụ và các giai
đoạn sinh trưởng của cây trồng. Công thức tính toán tổng lượng nước thu trữ như
sau:
V = (W0.*S- Wa) + Wt (m3)
Trong đó:
+ W0 (m3/ha): là nhu cầu tưới của cây trồng;
+ S (ha): là tổng diện tích khu ruộng ;
+ Wa (m3) là tổng lượng nước có thể khai thác từ các nguồn bổ sung như ao hồ,
sông suối hay nước ngầm. Cần tận dụng khai thác các nguồn nước này vì thường
có chí phí thấp hơn việc xây dựng công trình thu trữ.
+ Wt (m3) tổng lượng nước tổn thất do rò rỉ, ngấm và bốc hơi từ bể chứa trong
thời gian tưới (thông thường là các tháng mùa khô), phụ thuộc vào hình thức công
trình trữ nước và biện pháp quản lý nước (che đậy).
Xác định A: Diện tích lưu vực hứng nước tối thiểu A được xác định sao cho hệ
thống đảm bảo thu gom được lượng nước V trong suốt thời đoạn tính toán. A xác
định theo công thức sau:
A = V/(C x R)
Trong đó: V: tổng lượng nước cần trữ (m3);
R: lượng mưa năm thiết kế (m);
A: diện tích lưu vực hứng nước tối thiểu (m2);
C: hệ số thu gom nước.
Trong công thức trên, đại lượng khó xác định nhất là hệ số thu gom nước C. Hệ số
này phụ thuộc vào đặc điểm dòng chảy trên lưu vực hứng nước và biện pháp kỹ
thuật thu nước:
C = a x K
Trong đó: a: hiệu suất gom nước, phụ thuộc vào hình thức thu gom nước;
K: hệ số dòng chảy phụ thuộc vào đặc điểm dòng chảy.
Dòng chảy trên lưu vực hứng nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như đặc điểm
mưa, loại đất, thảm phủ thực vật, độ dốc và chiều rộng lưu vực.
Theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu và thí nghiệm trên thế giới thì hệ số

dòng chảy có thể được chọn như sau:
Đối với khu vực đất cát có độ dốc dưới 7o: K=0-0,05
Đối với khu vực đất thịt có độ dốc dưới 7o: K=0,1-0,2
Đối với khu vực đất thịt có độ dốc trên 7o: K=0,3-0,4
Dòng chảy mặt sinh ra từ các trận mưa được thu gom lại bằng các hình thức công
trình thu gom nước. Một phần lượng nước sẽ tổn thất tại các công trình gom nước,
chủ yếu dưới hình thức thấm xuống đất. Hiệu suất gom nước a phụ thuộc vào loại
hình công trình, độ dốc và tính chất đất.
Đối với hệ thống thu gom nước ngầm, ngoài việc tính toán dung tích trữ nước V
cần căn cứ vào đặc điểm tầng chứa nước ngầm và hình thức thu gom nước (giếng,
đường ống, đập chìm) mà có những tính toán để tìm ra các thông số thiết kế phù
hợp.
IV. Một số mô hình ứng dụng các biện pháp thu trữ nước phòng chống hạn
hán và sa mạc hoá tại Ninh Thuận và Bình Thuận của Viện Nước, Tưới tiêu
và Môi trường
4.1. Mô hình thu trữ nước ngầm phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi
Mô hình được áp dụng tại thôn Hòa Thủy và Từ Tâm, Phước Hải, Ninh Phước,
Ninh Thuận với mục tiêu đảm bảo thu được lượng nước ngầm dưới chân đồi cát
để cung cấp phục vụ sinh hoạt và chăn nuôi cho 20 hộ dân thôn Hòa Thủy và Từ
Tâm thuộc xã Phước Hải, Ninh Phước, Ninh Thuận. Giải pháp công nghệ thu trữ
nước áp dụng bao gồm:
- Hệ thống ống thu nước và dẫn nước: ống HDPEΦ100, được đục lỗ một nửa trên
theo chiều dọc ống và quấn lưới lọc nilông đặt dọc theo chiều dài tuyến thu nước
và tập trung vào các giếng bê tông, khoảng cách của ống thu nước bằng khoảng
cách giữa 2 hệ thống giếng bê tông. Kẹp giữa 2 ống thu nước là một ống dẫn nước
HDPEΦ100 không đục lỗ có tác dụng dẫn nước giữa các giếng bê tông và bể
chứa. Toàn bộ hệ thống ống thu và dẫn nước được đặt cách mặt đất trung bình là
3m.
- Hệ thống giếng bê tông Φ75cm, dày 7,5cm: Gồm 5 giếng, mỗi giếng có có chiều
sâu 1,5m gồm 3 khoanh ống bê tông lưới thép đúc sẵn, mỗi khoanh giếng cao

0.5m được xếp lên nhau và chít mạch bằng vữa xi măng M200, đáy giếng đặt cách
mặt đất 3m. Đáy và mặt giếng đều đặt tấm bê tông cốt thép M200 dày 10cm chống
cát làm tắc. Các giếng bê tông có tác dung tập trung nước từ các ống thu nước
HDPEΦ100 đục lỗ.
- Bể lọc và chứa tập trung 20m3: Bằng gạch xây tường 22cm, đáy và nắp bằng bê
tông cốt thép. Bể có 3 ngăn (nước đến, ngăn lọc và ngăn nước sạch). Bể có tác
dụng tập trung nước từ hệ thống giếng bê tông, lọc nước rồi phân phối nước cho
các hộ sử dụng.