đồ án kỹ thuật tài nguyên nước THIẾT KẾ CỤM ĐẦU MỐI HỒ YÊN HỒNG BA VÌ – HÀ NỘI PHƯƠNG ÁN 3

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án tốt nghiệp là một phần quan trọng trong quá trình học tập của các sinh
viên trong trường đại học. Khi làm Đồ án tốt nghiệp sẽ giúp sinh viên tổng hợp và
kiểm tra kiến thức trong 5 năm học trước khi tốt nghiệp, trở thành người Kỹ sư
thực thụ.
Được sự phân công của Bộ môn Kỹ thuật tài nguyên nước và Khoa Kỹ thuật
tài nguyên nước và Thầy giáo hướng dẫn đồ án tốt nghiệp, em được phân công làm
đề tài tốt nghiệp có tên :
THIẾT KẾ CỤM ĐẦU MỐI HỒ YấN HỒNG BA Vè – HÀ NỘI
PHƯƠNG ÁN 3
Trong suốt quá trình học tập và làm đồ án, em được sự chỉ bảo tận tình của các
thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật tài nguyên nước, và đặc biệt là Thầy giáo TS.
Nguyễn Cao Đơn – Người trực tiếp hướng dẫn và đưa ra những nhận xét, đưa ra
những định hướng chính xác cho đồ án của em.
Đến nay đồ án của em đã hoàn thành được đúng thời hạn.Tuy nhiên do khối
lượng kiến thức khá lớn, kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án của em không tránh
khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô và
các bạn để cú thờm những kiến thức, kinh nghiệm giúp em trong quá trình công
tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật tài nguyên
nước, đặc biệt em tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo:
TS. Nguyễn Cao Đơn, người đã tận tình chỉ bảo, góp ý, và giúp đỡ em trong suốt
quá trình hoàn thành đồ án.

SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
CHƯƠNG 1

TÌNH HÌNH CHUNG CỦA HỆ THỐNG THỦY NÔNG
1.1 Tình hình tự nhiên khu vực, hệ thống.
1.1.1 Vị trí
Vị trí xây dựng công trình đầu mối hồ chứa nước Yên Hồng nằm sau Ao vua
trờn nhỏnh suối lớn chảy về Suối Hai, huyện Ba Vì, Thành Phố Hà Nội, diện tích
lưu vực 6,5 km
2
Vị trí xây dựng công trình thuộc xóm Ba trại, Xóm Cua của xã Tản Lĩnh
Dự án có vị trí địa lý : 21
o
05’59” Vĩ độ đông
105
o
22’34” kinh độ đông
Ranh giới vùng dự án :
Phía tây và Bắc giỏp sụng Hồng
Phía nam giáp tỉnh Hòa Bình
Phía đông giáp thị xã Sơn Tây
1.1.2. Địa hình sông ngòi
* Địa hình
Khu vực xây dựng công trình nằm ở phía Tây Nam của xã Tản Lĩnh, huyện Ba
Vì, Hà Nội, phía tây và phía bắc là nỳi cú độ dốc từ 10% đến 42%, nơi có độ cao
Khu vực hồ chứa là một thung lũng cú đỏy tương đối bằng phẳng, độ dốc
không lớn mở rộng về phía thượng lưu tạo thành hồ chứa nước có dạng hình thang
kéo dài. Hồ có chiều dài khoảng 355m, chiều rộng thung lũng gần 400m, được bao
quanh là cỏc dóy đồi có cao trình >100m vì thế địa hình vùng hồ để giữ được nước
chỉ cần đắp một tuyến đập chính không cần đắp đập phụ. Tại khu vực lòng hồ có
cao trình thấp nhất từ 47m đến 49m, khu tưới nằm ven bên hai bờ suối có cao độ từ
36m đến 55m.
Do hồ chứa nhỏ vùng ngập nước không lớn lắm, diện tích ngập bao gồm các

ruộng lúa, hoa mầu, dải đất trồng cây ăn quả và một số nhà ở sườn đồi nằm dưới
mực nước dâng của hồ,mực nước dưới đất của hồ chứa nằm khỏ sõu,địa hỡnh bờ
hồ dốc vì thế không xảy ra hiện tượng bán ngập.
Nói chung điều kiện địa hình, địa mạo rất thuận lợi để xây dựng hồ chứa.
Không ảnh hưởng nhiều đến qui hoạch chung toàn vùng và không làm mất nhiều
diện tích
* Sông suối.
Suối Ổi là nguồn nước chính, được bắt nguồn từ cao trình 300m của sườn
Đông Ba Vì dài trên 5 km. Vị trí Yên Hồng nằm ở nơi tập trung của 3 nhánh của
dòng suối. Nhìn chung các con suối trên đều nhỏ, ngắn, độ dốc tương đối lớn chảy
quanh năm.
1.1.3. Đất đai, địa chất công trình và địa chất thủy văn.
*Đất đai.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Trong đó Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Tản Lĩnh là 2773,23ha trong đó đất
nông nghiệp 1796,51ha và đất lâm nghiệp 634,93ha.
Đất đai của xã Tản Lĩnh chủ yếu là đất đồi, đất ỏ sột đỏ và đất lẫn đá sỏi.
Xã Tản Lĩnh là một trong bảy xã miền núi của huyện Ba Vỡ nờn đất đai chủ
yếu là loại đất đồi, đất ỏ sột đỏ, đất lẫn đá sỏi. Chủ yếu là đất chưa tốt, phát triển
trên lớp phù xa cổ, chua và nghèo chất dinh dưỡng.
*Địa chất công trình.
Toàn bộ khu vực dự kiến xây dựng công trình nằm trờn cỏc thành tạo của phức
hệ Ba Vì, gồm những thân nhỏ Dunit, Pợidonit ( pha 1) và xâm nhập á núi lửa
Gabro – Điaba ( pha 2). Tuyến xây dựng công trình dự kiến xây dựng trờn cỏc lớp
đá phong hóa tại chỗ của Gabro – Điaba. Đất có mầu nâu đỏ, vàng nhạt, trạng thái
chảy trạng thái chảy dẻo cứng sạn sỏi, dăm sạn mảnh vụn đỏ hũn, đất có tính thấm
vừa ( k = 10

-6
m/s) theo phương thẳng đứng, theo phương ngang hệ số thấm giảm.
Đáy thung lũng được phủ lớp đất ỏ sột và sét mầu nõu xỏm,xỏm vàng. Đất có
tính nhỏ, khi bão hòa nước tính thấm xẽ giảm đi dần thờo thời gian
*Địa chất thủy văn.
Nói chung địa chất long hồ tương đối tốt không và ổn định không có hang
động cát tơ làm mất nước trong hồ. Nền địa chất tuyến công trình đầu mối tương
đối tốt
1.1.4. Điều kiện khí tượng:
Khí hậu của khu vực hồ Yên Hồng mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa
của miền bắc, một năm có 2 vụ rõ rệt.
Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, khí hậu khô hanh giá
lạnh.
Mùa mưa từ 5 tháng 10, nắng nóng mưa nhiều,thường chiếm tổng 80% tổng
lượng mưa cả năm. Tuy vậy do ảnh hưởng của dãy núi Ba Vì ở phía tây nên cũng
có sự thay đổi
Hệ thống trạm đo mưa:
+ Trạm đo mưa: Ba Vì, Quảng Oai, Trung Hà, Cổ Đụ, Thỏi Hũa.
+ Trạm khí tượng: Hồ Suối Hai, Sơn Tây.
*Gió
Mùa hè gió chủ yếu là hướng Tây Nam sau chuyển về Đông Nam, tốc độ gió
trung bình 4,8m/s với vùng núi. Ngoài ra các chế độ thông thường, Khu vực huyện
Ba Vì thỉnh thoảng còn chịu ảnh hưởng của giú bóo,nhưng khi đổ bộ vào đất liền
sức giú đó giảm nhiều nên tác hại không lớn lắm,cường độ các cơn bão nhỏ.
Gió ở khu vực Ba vì nói chung theo chế độ gió mùa. Trong mùa khô có gió
mùa Đông và Đông bắc, có tần suất 30 - 45%.( xem bảng 1-1)
Bảng 1-1: Tốc độ gió trung bình nhiều năm trạm Sơn Tây (1960 – 1985)
đơn vị (m/s)
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

V(m/s)
1.8 2.1 2.2 2.3 2 1.8 1.9 1.6 1.6 1.5 1.5 1.6
* Nhiệt độ
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Khu vực bắc Ba Vì nằm sâu trong đất liền cách biển khoảng 200 km nờn ớt
chịu ảnh hưởng của gió bão, nhiệt độ không khí thay đổi theo mùa, nền nhiệt độ
tương đối cao. Nhiệt độ trung bình lớn nhất của khu vực tập trung vào tháng 7 và
tháng 8. Nhiệt độ trung bình thấp nhất tập trung vào tháng 1 và tháng 2 với biên độ
dao động của nhiệt độ như sau :
+ Nhiệt độ cao nhất : 41º C
+ Nhiệt độ trung bình : 23,3º C
+ Nhiệt độ thấp nhất : 5,5º C
+ Tổng nhiệt độ năm trên 8.500
o
C
*Độ ẩm không khí.
Độ ẩm tương đối trung bình cỏc thỏng trong năm đều trên 70%, độ ẩm biến đổi
ít giữa cỏc thỏng.
+ Độ ẩm không khí lớn nhất : 87%
+ Độ ẩm không khí trung bình : 84%
+ Độ ẩm không khí nhỏ nhất : 71%
*Mưa
Lượng mưa tương đối lớn nhưng phân phối không đều trong năm, tập trung
chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 85% lượng mưa cả năm. Các
trận mưa kéo dài trong thời gian từ 3ữ4 ngày, nhưng lượng mưa chủ yếu tập trung
trong 2ữ3 ngày. Những trận mưa to, kéo dài có thể gây ngập ỳng trờn diện rộng,
gây thiệt hại lớn cho nụng nghiờp.

*Ánh sáng
Nắng trong khu vực mang tính chất của vùng đồng bằng Bắc Bộ, có khoảng
120 ữ 140 ngày nắng trong năm, số giờ nắng trong năm là 1.558,2 giờ. Mùa đông
thường không có nắng trong thời gian từ 2 ữ 3 ngày liền, làm ảnh hưởng đến sinh
trưởng của cây trồng vụ đông. Mùa hè có nhiệt độ cao, thời gian nắng nóng kéo dài
cũng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây trồng. ( xem bảng 1-2)
Bảng 1-2: Số giờ nắng trung bình nhiều năm trạm Sơn Tây (1960 – 1985)
đơn vị (giờ)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm
N(giờ)
74.6 50.5 55 93.9 188.6 169.7 200 178 183 167 137 119 1617

*Bốc hơi
Theo tài liệu bốc hơi vùng quy hoạch hệ thống ta nhận thấy:
Lượng bốc hơi trung bình tháng lớn nhất của khu vực là tháng 10 đạt 94,5 mm
chiếm 11,2% tổng lượng bốc hơi cả năm. Lượng bốc hơi trung bình nhỏ nhất là
vào tháng 4 đạt 52,9 mm chiếm 6,26% tổng lượng bốc hơi cả năm.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Qua phân tích tài liệu bốc hơi ta thấy mô hình bốc hơi ở khu vực chênh lệch
nhau không nhiều, thỏng cú lượng bốc hơi lớn nhất và thỏng cú lượng bốc hơi nhỏ
nhất trung bình nhiều năm chênh lệch nhau 1,79 lần và được thống kê như sau
( Xem bảng 1-3):
+ Lượng bốc hơi bình quân năm : 743,9 mm
+ Lượng bốc hơi tháng cao nhất : 84,5 mm
+ Lượng bốc hơi tháng thấp nhất : 42,9 m
Bảng 1-3:Độ ẩm, lượng bốc hơi trung bình nhiều năm trạm Sơn Tõy(1969– 1999)
Chỉ tiêu

Tháng
Bình
quân
năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Nhiệt
độ 16.5 17.3 20.1 23.7 27.3 27 28.7 28.9 29 24.6 21 17.9 23.5
Độ ẩm 83 85 87 87 84 83 83 85 85 83 81 81 84
Bốc hơi 52.9 45.2 52.9 55.8 72.2 72 75 64.9 63 62.2 63 62.5 740
1.1.5. Thủy văn và nguồn nước.
Suối chảy vào Hồ Yên Hồng chủ yếu từ triền núi phía đông của dãy núi Ba Vì
dài trên 5km. Vị trí công trình nằm ở nơi tập trung của 3 nhánh của dòng suối
Độ dốc ng suối thượng lưu công trình trung bình 20%.
Phạm vi lưu vực là vườn Quốc gia Ba Vỡ, nờn công tác bảo vệ rừng tốt, phần
lớn diện tích lưu vực được thảm thực vật bảo vệ nên khả năng gữi nước tốt.
Căn cứ vào bản đồ tỉ lệ 1/10000. Xác định diện tích lưu vực tập trung nước
cho hồ Yên Hồng là 6,5 km
2
.
Căn cứ vào tài liệu thủy văn của trạm thuộc Ba Vì với năm thống kê trên 30 năm.
Căn cứ vào tài liệu mưa, các đặc trưng dòng chảy khu vực ứng năm tính toán.
1.2. Tình hình dân sinh – kinh tế.
1.2.1. Tình hình dân số và nguồn lực
Riêng trong khu vực dự án thuộc xã Tản Lĩnh, là một trong bảy xã miền núi
của huyện Ba Vỡ cú tổng số dân 14.771 người, gồm có 3542 hộ, số người trong độ
tuổi lao động 5.792 người.
Xã Tản Lĩnh là xã thuộc địa hình bán sơn địa, đất đai không bằng phằng, núi
đồi xen khẽ ruộng đồng. Từ các đặc điểm này đắp các hồ vừa lấy nước phục vụ sản
xuất nông nghiệp, đồng thời kết hợp du lịch và nuôi trồng thủy hải sản.
Giao thông trung tâm xó cỏch thị xã Sơn Tây khoảng 15km đi theo tuyến

đường Sơn Tây – Khu du lịch Ba Vì.
Nguồn điện xã Tản Lĩnh được cấp điện từ mạng lưới điện quốc gia.
Về văn hóa xã hội: Hiện nay trong vùng dự án có 02 trường trung học cơ sở, và
03 trường tiểu học, và 03 trường mẫu giáo khoảng 700 học sinh.
Y tế hiện nay xó cú 1 trung tâm y tế khoảng 10 gường bệnh.
1.2.2. kinh tế nông nghiệp và nghành trồng trọt.
Một nét đặc thù rất riêng của Ba Vì là địa hình ở đây được chia ra làm ba vùng
rõ rệt: vùng núi, vùng đồi gũ, vựng đồng bằng ven sông. Vùng đồng bằng lại được
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
bao bọc và bồi đắp bởi hai con sông là sông Hồng và sông Đà nên đất đai rất phì
nhiêu, màu mỡ. Những lợi thế ấy đã tạo đà cho nông nghiệp trở thành ngành sản
xuất chính của địa phương.
Đối với khu vực dự án là xã Tản Lĩnh phải chú trọng nâng cao đời sống vật
chất tinh thần nhân dân, đảm bảo an ninh trật tự xã hội thúc đẩy phát triển kinh tế
nông nghiệp toàn diện của xã trước mắt cần:
+ Phát triển mô hình kinh tế hộ gia đình dưới dạng vườn đồi kết hợp với chăn
nuôi gia súc tiến tới xóa đói giảm nghèo.
+ Sản suất nông nghiệp chung cho cả vựng trờn cơ sở chuyển đổi cơ cấu cây
trồng, đưa giống lúa mới vào thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng.
+ Chú trọng phát triển cây công nghiệp và cây ăn quả đặc biệt là vải ,nhãn.
+ Kết hợp nuôi trồng thủy sản trong khu vực lòng hồ.
Về chăn nuôi:
+ Thế mạnh của huyện là chăn nuôi bò sữa,kết hợp chăn nuôi lấy thịt và sữa.
+ Khuyến kích chăn theo mô hình công nghiệp phát triển đàn lợn, phát triển
chăn nuôi gia cầm thả vườn, nuôi ong lấy mật.
Lâm nghiệp:
+ Quản lý và bảo vệ rừng, ngăn chặn việc chặt phá rừng, tổ chức giao đất

rừng, tái trồng rừng, trồng rừng phòng hộ, bảo vệ thảm thực vật ở thượng nguồn
góp phần giữ đất rừng và cải tạo môi sinh môi trường trong vùng dự án, góp phần
phát triển du lịch sinh thái.
1.2.3. Các ngành kinh tế khỏc trờn địa bàn.
Hiện trạng công nghiệp của toàn xã hiện có gần 100 cơ sở sản xuất với qui mô
nhỏ của tư nhân chủ yếu là tiểu thủ công nghiệp.
Xây dựng tổng vốn đầu tư xây dựng ngày càng tăng, các cơ sở hạ tầng kinh tế
được đầu tư mở rộng.
Trong những năm gần đây các nghành dịch vụ du lịch có xu thế phát triển
mạnh, thu hút tham gia nhiều thành phần kinh tế, góp phần quan trọng vào phát
triển kinh tế xã hội.
1.2.4.Phương hướng phát triển kinh tế chung và nghành nông nghiệp.
Tập trung vào sản xuất nụng nghiệp,tỡm mọi biện pháp để khai thác triệt để
diện tớch,tăng vụ,tăng năng xuất sản lượng cây trồng.
Chuyển dịch cơ cấu kinh tế, phát triển ngành nghề, mở rộng ngành dịch vụ du
lịch,buụn bỏn.
Nâng cao trình độ dân trí cho người dân và mức sống cho người dân
Phấn đấu cơ bản xóa xong hộ đói , giảm hộ nghèo xuống.
Tận dụng tối đa nguồn đất đai hiện có, đưa các giống cây con có năng xuất và
giá trị hàng hóa vào khai thác.
Đẩy mạnh công tác chế biến nông sản, tiến tới có hang tham gia xuất khẩu.
1.3. Hiện trạng thủy lợi
1.3.1. Hiện trạng nguồn nước và các công trình đầu mối:
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Khu vực bắc Ba Vì bao gồm hệ thống kênh tưới được phụ trách bởi hai công
trình đầu mối chính đó là hồ chứa nước Suối Hai và trạm bơm Trung Hà.
Các thông số cơ bản và hiện trạng hệ thống công trình như sau:

*Công trình Hồ Suối Hai
Hồ chứa nước Suối Hai hoàn thành và đưa vào sử dụng năm 1964.
Thông số chính của hồ Suối Hai như sau :
+ Diện tích lưu vực hồ là 60 km
2

+ Đập chớnh cú kích thước dài 870 m với cao trình đỉnh đập là + 29,0 m và hai
đập phụ với tổng chiều dài 3.400 m, cao trình đỉnh đập phụ là + 28,0 m.
+ Mực nước dõng bỡnh thương của hồ + 24,85 m tương đương với dung tích
50,7 triệu m
3
.
+ Cao trình mực nước chết của hồ + 15,0 m tương đương với dung tích chết là
4,2 triệu m
3
.
+ Dung tích hữu ích của hồ chứa là 46,5 triệu m
3
.
+ Cống lấy nước là cống hộp bằng bê tông cốt thép đặt dưới đập chính với tiết
diện bìh = 1,5ì2m, dài 98m, cao trỡnh đỏy cống: (+12,0)m, cao trình đỉnh:
(+14,3)m, lưu lượng thiết kế: Q
tk
= 5,07m3/s. Mực nước thiết kế đầu kênh chuyển
chung: (+14,76)m
+ Tràn xả lũ: Dạng tràn tự do, có chiều rộng : B= 35m, cao trình đỉnh tràn
bằng cao trình MNDBT: (+24,85)m
+ Theo nhiệm vụ thiết kế ban đầu Hồ Suối Hai tưới cho 7500 ha, cắt lũ cho
vùng hạ du sụng Tớch, đồng thời làm địa điểm phục vụ cho mục đích du lịch.
- Đến nay công trình đã khai thác được 45 năm, hiện tại đập chính, đập phụ,

tràn xả lũ ổn định, an toàn, chưa có dấu hiệu hư hỏng. Riêng cống lấy nước, tháp
cống bị hư hỏng nặng đã được đầu tư sửa chữa nhưng phần thân cống bê tông có
dấu hiệu bị ăn mòn, cường độ chịu lực giảm, mặc dù qua nhiều lần sửa chữa khắc
phục nhưng hiệu quả thấp.
*Trạm bơm Trung Hà
- Trạm bơm Trung Hà được xây dựng và đưa vào sử dụng năm 1987 với
nhiệm vụ lấy nước Sông Đà tại cầu Trung Hà bằng bơm và tự chảy về mùa lũ để
tưới cho 4200ha. Quy mô xây dựng:
+ Nhà máy lắp đặt 26 máy bơm loại 1000m
3
/h, lưu lượng thiết kế Q =
6,5m3/s, Trạm biến áp 1 máy 1000KVA + 1 máy 320KVA/35KV
+ Cao trình đặt máy: +12,0m
+ Cống lấy nước từ sụng cú 2 tầng:
Tầng bơm: Cao trỡnh đỏy cống (+6,5)m, bìh = 3ì3 m
Tầng tự chảy: Cao trỡnh đỏy cống: (+12,0)m, bìh = 3ì3m
Mực nước min bể hút trạm bơm: (+8,0)m
Lưu lượng tưới tự chảy: 6,5 – 10 m3/s
Mực nước đầu kênh chuyển chung khi tưới : (+15,0)m
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Hiện nay máy bơm của trạm bơm đã vận hành trên 20 năm, thường xuyên bị
hư hỏng, hiệu suất bơm bị giảm không đảm bảo lưu lượng thiết kế.
*Hệ thống kênh tưới
Kênh chính
+Hệ thống kênh chính hồ Suối Hai có nhiệm vụ tưới cho 7500 ha trong đó có
5000 ha trồng màu và cõy cụng nhiệp.
+ Hệ thống kênh chính trạm bơm Trung Hà có nhiệm vụ tưới cho 4200 ha diện

tích đất canh tác bằng động lực và tự chảy bằng nguồn nước Sông Đà.
+ Tổng chiều dài toàn bộ hệ thống kênh chính của hệ thống tưới Trung Hà-
Suối Hai là 34,6 km bao gồm:
- Kênh chuyển chung của trạm bơm Trung Hà: dài 2000m
- Kênh TH2: dài 10825m
- Kênh TH3: dài 6335m
- Kênh chuyển chung của hồ Suối Hai : dài 1200m
- Kờnh đụng: dài 7880m
- Kờnh tõy: dài 6341m
+ Các tuyến kênh này tuy đã được nâng cấp theo hình thức kiên cố hóa, nhưng
đa số còn lại vẫn là các tuyến kờnh đất.Vỡ là kênh đất, các tuyến kênh quá dài, sau
nhiều năm đưa vào sử dụng, qua nhiều lần nạo vét tu bổ(việc nạo vét cũng không
được thường xuyên, liên tục do thiếu kinh phí) nờn lũng kờnh bị mở rộng, bồi lắng
nhiều đoạn, độ dốc thay đổi, mặt cắt kênh cũng bị biến dạng thu hẹp.
+ Công tác quản lý bị hạn chế, không bao quát được hết, ý thức bảo vệ công
trình của nhân dân chưa cao nên tình trạng vi phạm tùy ý xẻ, cuốc bờ kênh lấy
nước hoặc lấy đất đắp bờ kờnh đó thường xuyên xảy ra. Đặc biệt là những bờ kờnh
sỏt ruộng canh tác thường bị nhân dân thu nhỏ để canh tác, bờ kờnh sỏt khu dân cư
thường là nơi để đổ rác, phế thải bừa bãi.
+ Do chưa được đầu tư đồng bộ nên hai công trình chưa thể chủ động phối hợp
hỗ trợ lẫn nhau, tận dụng nguồn tưới tự chảy của hồ Suối Hai với những năm mực
nước Sông Đà quá thấp để tiết kiệm tưới bằng bơm và ngược lại có thể chủ động
hỗ trợ cho vùng tưới bằng hồ những năm hồ ít nước.
Kênh cấp 2
Các tuyến kênh cấp 2 hiện nay có 15 tuyến kênh chính với tổng chiều dài
41km, một số kờnh đó được kiờn cú húa còn lại đa số vẫn là kênh đất đang ở trong
tình trạng xuống cấp.
Kênh nội đồng
Kênh nội đồng trong khu vực hiện có 271 tuyến với tổng chiều dài 381km.
Các tuyến này do các HTX quản lý. Nhìn chung hệ thống kênh nội đồng hiện nay

nếu là kênh đất thì khả năng dẫn nước là kém.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
*Hiệu quả tưới của hệ thống
Kết quả điều tra cho thấy diện tích tưới của từng tuyến kênh theo thực tế hiện
nay như trong bảng ( xem bảng 1-4)
Bảng 1-4: Diện tích tưới của từng tuyến kênh theo thực tế
STT Tuyến kênh Diện tích tưới thực tế (ha)
1 Kênh TH2 – Trung Hà 1756
2 Kênh TH3 – Trung Hà 891,6
3 Kờnh Đông – Suối Hai 1600
4 Kờnh Tây – Suối Hai 284
Tổng cộng 4481,6
Diện tích tưới theo thực tế mới đạt : 4481,6 (ha) trên tổng số 5356
(ha), chiếm 83,67% diện tích cây trồng bình quân hàng năm của khu vực. Với
những năm bình thường hồ Suối Hai đảm nhiệm tưới được 1884 (ha), trạm bơm
Trung Hà tuới 2647 (ha).
Đối với hiện trạng thủy lợi trong khu vực dự án hồ Yên Hồng trong tài liệu
thiết kế thì hồ có nhiệm vụ chủ động nguồn nước tưới cho 150 ha đất nông nghiệp
trong xã Tản Lĩnh
1.3.2. Hiện trạng tổ chức quản lý kinh tế và thu thủy lợi phí.
Sau khi dự án kết thúc sẽ giao lại Công ty khai thác công trình thủy lợi quản
lý và khai thác và vận hành. Vì vậy không cần phải thành lập một ban quản lý khai
thác mới.
Thành lập một tổ quản lý gồm 05 người để khai thác và quản lý công trình này
01 người tổ trưởng.
01 cán bộ kỹ thuật.
03 công nhân kỹ thuật.

1.3.3. Hiện trạng quản lý và khai thác thực hiện nhiệm vụ tưới, tiờu, thoỏt nước.
Có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 150 ha đất nụng nghiờp của xã Tản Lĩnh
1.3.4.Nhận xét đánh giá trung về hiện trạng thủy lợi
. Hiện nay do không chủ động được nguồn nước tưới hầu hết diện tích đất chỉ
trồng được 1 vụ còn 1 vụ lại trồng hoa mầu dẫn đến năng xuất thấp làm cho đời
sống nông dân trong vùng gặp nhiều khó khăn.
Xây dựng hồ Yên Hồng là một việc cấp bách nó góp phần tích cực trong
công tác xóa đói giảm nghèo. Làm yên long dân trong vùng.
1.4. Phương hướng nhiệm vụ năng cao hiệu của hệ thống thủy nông.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
1.4.1. Nhiệm vụ phát triển nông nghiệp và nâng cao yêu cầu của thủy lơi.
Đứng trước yêu cầu phát triển của địa phương và thực trạng hiện nay không
chủ động được nước tưới nên sản xuất nông nghiệp trong xã gặp nhiều khó khăn.
Vì vậy muốn xóa được đói giảm được nghèo cho nhân dân điạ phương, cần
phải năng cao đời sống vật chất tinh thần đảm bảo an ninh xã hội, kết hợp đầu tư
cơ sở hạ tầng đặc biệt là các công trình thủy lợi. Làm mục đích thúc đẩy sản xuất
nông nghiệp và thúc đẩy các ngành khác phát triển, đảm bảo an toàn lương thực
nâng cao đời sống nhân dân.
1.4.2.Phương hướng qui hoạch hoàn chỉnh hệ thống.
Từ thực trạng hồ Ao Vua không đủ khả năng cung cấp nước tưới cho 150 ha
đất canh tác trong vùng, đó gõy nhiều bức xúc cho nhân trong xã. nhất là khi
huyện Ba Vì có ý định đưa hồ vào qui hoạch phát triển du lich.
Do không chủ động được nguồn tưới nên gây khó khăn cho hoạt động sản xuất
của người dân, không chủ động được nước tưới cho cây trồng, ảnh hưởng đến
năng xuất và sản lượng nông nghiệp làm cho đời sống nhân gặp nhiều khó khăn.
Vấn đề thủy lợi đặt ra trước mắt là phải có những biện pháp từng bước cải tạo,
cải tiến, nâng cấp và xây mới hệ thống thủy lợi để có thể cung cấp nước tưới đầy

đủ hơn cho sản xuất nông nghiệp, góp phần phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo,
nâng cao đời sống về vật chất lẫn tinh thần cho người dân trong vùng.
Vì vậy để có thể chủ động nước tưới cho 150 ha đất nông nghiệp của xã Tản
Lĩnh, vừa có thể phát triển du lịch theo hướng phát triển kinh tế mới trong vùng
nhất định phải xây dựng them hồ chứa nước Yên Hồng .
Được sự nhất trí của Trường Đại Học Thủy Lợi, Khoa Kỹ thuật tài nguyên
nước, tổ bộ môn Kỹ thuật tài nguyên nước và thầy giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Cao
Đơn em được giao đề tài tốt nghiệp là “Thiết Kế Cụm Đầu Mối hồ Yên Hồng Ba
Vì Hà Nội ” nhằm giải quyết một phần nhiệm vụ trên.
Từ yêu cầu đó, xác định nhiệm vụ và nội dung của công tác nghiên cứu khả thi
dự án thiết kế cụm đầu mối cho khu vực như sau.
Nội dung tính toán thiết kế cụm đầu mối hồ Yên Hồng Ba Vì Hà Nội.
*Tính toán thủy văn.
+ Tớnh toỏn cỏc đặc trưng khí tượng
+ Tớnh toỏn cỏc đặc trưng dòng chảy năm thiết kế
*Tính toán chế độ tưới cho cây trồng “ cho lúa chiêm, lúa mùa, cây trồng cạn”
*Nghiên cứu đề xuất phương án qui hoạch thủy lợi và bố trí hệ thống công trình.
*Thiết kế sơ bộ công trình đầu mối.
+ Tính toán điều tiết hồ chứa
+ Tính toán điều tiết lũ của hồ chứa.
+ Thiết kế phương án.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
CHƯƠNG 2
PHẦN I: TÍNH TOÁN TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG
2.1. Mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ.
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa
Mục đích:

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng chịu ảnh hưởng lớn
các yếu tố khí tượng thủy văn, lượng mưa,nhiệt độ ẩm, chế độ tưới mặt ruộng, mực
nước ngầm tại ruộng. Để xác định chế độ tưới của cây trồng, với các thời vụ, chế
độ canh tác khác nhau, nhằm năng cao năng xuất cây trồng và đạt hiệu quả cao
trong canh tác nụng nghiờp, phải dựa vào các yếu tố khí tượng thủy văn để tính
toán, chọn được tần suất tưới, tiêu, cũng như mô hình mưa đại diện để thiết kế.
Ý nghĩa:
Việc tính toán xác định các yếu tố khí tượng thủy văn như: mưa, bốc hơi.nhiệt
độ. độ ẩm, chế độ dòng chảy, lưu lượng, mực nước….Cú ý nghĩa hết sức quan
trọng đến chế độ tưới và nhu cầu nước của các loại cây trồng, từ đố đưa ra các chỉ
tiêu tính toán cho quá trình qui hoạch,thiết kế, cải tạo năng cao hệ thống tưới.
2.2. Chọn trạm khí tượng thủy văn đại diện:
2.2.1. Nguyên tắc trọn trạm:
Việc chọn trạm khí tượng phải đảm bảo những yêu cầu sau.
Trạm được chọn nằm gần hệ thống, Thể hiện được các đặc trưng của hệ
thống.
Trạm được chọn phải đo được các yếu tố khí tượng - thủy văn cần thiết đặc
trưng của hệ thống, phục vụ tính toán qui hoạch.
Trạm phải có tài liệu đủ dài và liên tục ( tài liệu dài trên 20 năm trở lên )
Tài liệu của trạm phải được hiệu chỉnh xử lý và đảm bảo tính chính xác.
Tên trạm được chọn: Trạm khí tượng Ba Vì.
Vị trí trạm nằm ở huyện Ba Vỡ nờn có thể đo được đầy đủ các đăc trưng khí
hậu của hồ Yên Hồng.
Căn cứ vào tài liệu thủy văn thu thập được từ năm 1970 đến 2004 đến nay là
35 năm liên tục trong trạm khí tượng Ba Vì làm cơ sở cho việc qui hoạch, thiết kế,
cải tạo nâng cấp hệ thông.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước

Các tài liệu thu nhập được được gồm có:
Tài liệu mưa từ năm 1970 đến 2004
Tài liệu bốc hơi , nhiệt độ, độ ẩm bình quân tháng
2.3. Chọn các thời vụ tính toán và tần suất thiết kế.
2.3.1. chọn thời vụ tính toán.
Việc lựa chọn thời vụ được căn tác theo kế hoạch canh tác ( lịch gieo trồng)
xã ở đây theo tài liệu thu thập được thì vụ gieo trồng như sau.
Vụ chiêm từ tháng 1 đến tháng 5
Vụ mùa từ tháng 6 đến tháng 10.
Vụ đông từ 10 đến tháng 1năm sau.
2.3.2 Chọn tần suất thiết kế.
Căn cứ quy phạm TCVN 5060 – 90
Hồ Yên Hồng – Ba Vì với qui mô tưới 150 ha theo thiết kế và trong qui
hoạch xây dựng, là công trình cấp IV.
Với qui mô công trình trên chọn tần suất thiết kế đảm bảo tưới cho cây trồng
được là P
TK
= 75% ( Theo TCVN 285 – 2000 )
2.4. Tính toán chọn mô mưa thiết kế.
2.4.1.Chọn mô hình mưa vụ chiêm, vụ mùa.
2.4.1.1 Vẽ đường tần suất kinh nghiệm mùa vụ.
Tài đó cú liệt tài liệu mưa ngày của trạm Ba Vì có số năm tài liệu n = 35 năm
từ 1970 đến 2004.
*đường tần suất kinh nghiệm.
Đường tần suất kinh nghiệm là đường cong biểu thị quan hệ giữa tần suất P
với giá trị X
i
tương ứng, được tính và vẽ theo các bước sau.
*Bước 1:
Thống kờ cỏc tài liệu mẫu ( tài liệu thực nghiêm, đo đac quan trắc.) xắp xếp

theo thứ tự từ lớn đến nhỏ và đánh số thứ tự kèm theo.
*Bước2
Tớnh toỏn tần suất kinh nghiệm theo một trong các công thức sau đây.
Công thức trung bình:
%100.
5,0
n
m
P
−
=
(2.1)
Công thức kỳ vọng:
%100.
1
+
=
n
m
P
(2.2)
Công thức số giữa:

%100.
4,0
3,0
+
−
=
n

m
P
(2.3)
Trong đó:
m: là số thứ tự của các số hạng trong liệt quan trắc.
n : là số năm quan trắc
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Chọn các công thức tính toán tần suất kinh nghiệp trờn thỡ công thức kì vọng
thường cho kết quả an toàn hơn. Công thức kỳ vọng thường dùng cho tính toán
dòng chảy lũ. Mưa năm, công thức số giữa dùng tính toán dòng chảy năm, Với đồ
án này ta tính theo công thức kỳ vọng
%100.
1
+
=
n
m
P
, vì cho kết quả cao hơn, an
toàn hơn,
Tính toán tần suất mưa vụ từ tài liệu ta tính tổng lượng mưa và xếp xếp theo
thứ tự giảm dần từ lớn đến bé.
Từ bảng tính tần suất kinh nghiệm mưa vụ chiêm ta tính được:
Lượng mưa bình quân thiết kế:C
v
=
mmX

n
i
i
688,474
34
4,161391
34
1
==
∑
=
(2.4)
Hệ số phân tán : : C
v
=
290,0
33
739,2
1
)1(
2
=
−
−
∑
n
Ki
(2.5)
Hệ số thiên lệch:
34,0

756,0
257,0
.).3(
)1(
3
1
3
==
−
−
=
∑
=
v
n
i
s
Cn
Ki
C
(2.6)
Trong đó:
i
i
X
k
X
−−
=
là hệ số mô đun lượng mưa.

Từ bảng tính tần suất kinh nghiệm mưa vụ mùa ta sẽ tính được:
Lượng mưa bình quân thiết kế: C
v
=
)(766,1361
35
8,476611
35
1
mmX
n
i
i
==
∑
=

Hệ số phân tán : : C
v
=
27,0
33
470,2
1
)1(
2
=
−
−
∑

n
Ki

Hệ số thiên lệch:
74,0
63,0
47,0
.).3(
)1(
3
1
3
==
−
−
=
∑
=
v
n
i
s
Cn
Ki
C


2.4.1.2. Vẽ các đường tần suất lý luận.
* Các phương pháp vẽ đường tần suất và lựa chọn:
a.Phương phỏp mụmen

Cơ sở của phương phái này cho rằng các đặc trưng thống kê: ,C
v
,C
s
(tính theo
công thức (2.4), (2.5), (2.6)) tính từ chuỗi số liệu thực đo X
1
, X
2
, X
3
, X
n
bằng các
đặc trưng thống kê tương ứng của tổng thể.
Sau đó ta giả thiết một mô hình xác suất nào đó, kiểm tra sự phù hợp giữa mô hình
xác suất giả thiết với chuỗi số liệu thực đo, theo phương pháp thống kê nếu đạt
yêu cầu ta có thể sử dụng mô hình đó để tính X
p
.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
X
p
.= (ỉ
p
C
v

+1)X
bp
(2.7)
Xp: Lượng mưa tương đương ứng với xác suất P
ỉ
p
: là hàm số chỉ phụ thuộc vào C
s
và P
Tính hệ số phân tán: C
v
=
1
)1(
2
−
−
∑
n
Ki
Hệ số thiên lệch :
.).3(
)1(
3
1
3
v
n
i
s

Cn
Ki
C
−
−
=
∑
=
*Nhận xét về phương pháp mụmen: Phương pháp mụmen cho kết quả tính toán
khách quan song gặp các điểm đột xuất không xử lý được và thường cho kết quả
thiên nhỏ khi tớnh cỏc đặc trưng thống kê. Phương pháp chỉ phù hợp với trường
hợp có đầy đủ tài liệu.
b. phương pháp thích hợp:
Khác với phương pháp mụmen, phương pháp thích hợp cho rằng có thể thay
đổi các số đặc trưng thống kê X
tb
, C
v
, C
s
trong trừng mực nhất định sao cho mô
hình xác suất giả thiết thích hợp nhất vơớ chuỗi số liệu thực đo.
Tính hệ số mụđun lượng mưa:
i
i
X
k
X
−−
=

Tính hệ số phân tán: C
v
=
1
)1(
2
−
−
∑
n
Ki
Hệ số thiên lệch :
.).3(
)1(
3
1
3
v
n
i
s
Cn
Ki
C
−
−
=

∑
=
*Nhận xét về phương pháp thích hợp:
Phương pháp thích hợp cho ta khái niệm trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lý
điểm đột ngột. Xong việc đánh giá tính phù hợp giữa đường tần suất lý luận và
đường tần suất kinh nghiệm còn phụ thuộc vào chủ quan người vẽ.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
c. Phương pháp 3 điểm
Mô tả giống như phương pháp thích hợp phương pháp 3 điểm cũng lấy sự phù
hợp giữa đường tần suất lý luận với đường tần suất kinh nghiệm làm chuẩn mực.
Xong khác ở chỗ khỏc cỏc thông số : , C
v
, C
s
tính được theo 3 điểm chọn trước,
trong đó có P
2
= 50% hai điểm còn lại P
1
và P
3
đối xứng qua P
2
*Nhận xét về phương pháp 3 điểm :
Phương pháp 3 điểm có ưu điểm là tính toán nhanh, đơn giản nhưng cũng có
nhược điểm là phụ thuộc vào chủ quan người vẽ, phụ thuộc vào cách chọn 3 điểm.
d. Chọn phương pháp

Trong đồ án theo sự phân công của thầy giáo và vì em thấy phương pháp
thích hợp cho ta khái niệm trực quan , dễ dàng nhận xét và xử lý điểm đột ngột nên
em dùng phương pháp thích hợp với mô hình phân phối xác suất Pearson III để
tính toán. .
e. Vẽ đường tần suất mưa
Kết quả tính toán theo phần mềm tính toán thủy văn FFC 2008 – Nghiêm
Tiến Lam - Trường đại học thủy lợi để tính toán theo đó ta có kết quả gồm hình
vẽ , vẽ đường tần suất lý luận trên giấy HaZen và bảng tính tần suất lý luận (cho vụ
chiêm và vụ mùa)
Kết quả tính toán các thông số thống kê , C
v
, C
s
được thể hiện trong bảng.
Từ đó ta có kết quả sau:
Bảng 2-1:Kết quả tính toán các thông số thống kê
X
, C
V
,C
S
Thời vụ
X
C
V
C
S
Vụ Chiêm 474,688 0,29 0,34
Vụ Mùa 1361,776 0,27 0,74
2.4.1.3. Chọn mô hình mưa vụ:

a. nguyên tắc chọn mô hình mưa vụ.
- Mô hình mưa được chọn phải có lượng mưa gần bằng lượng mưa ứng thiết kế
P%.
- Mô hình mưa được chọn phải là mô hình mưa đã xảy ra trong thực tế, tức là
phải nằm trong liệt quan trắc.
- Ta phải chọn mô hình mưa thiết kế theo hai trường hợp sau:
+ Mụ hỡnh mưa bất lợi nhất: tức là chọn năm kiệt nhất, mưa ít nhất mà lại cần
nhiều nước nhất. Khi chon theo mô hình này thì khả năng cấp nước lại an toàn.
Tuy nhiên kích thước công trình lớn, công trình không kàm việc hết công suất,
hiệu quả công trình không cao gây lãng phí.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
+ Mụ hỡnh thường xuyên xuất hiện: khi chọn theo mô hình này thì công trình
thường xuyên làm việc hết công xuất, công trình có hiệu quả cao, Tuy nhiên những
năm ít mưa sẽ thiếu nước.
b. Chọn mô hình mưa mùa vụ: Sau khi chọn lượng mưa thiết kế X
p
như trên ta xác
định lượng mưa các năm lân cận với X
p=75%
.
*Đối với mưa vụ chiêm ứng với tần suất thiết kế P = 75% là X
p=75%
= 378.75
(mm). Ta chọn các năm điển hình như sau:
Trong đó cú cỏc năm điển hình:
X
đh

= 380.4 mm ứng với năm 1996
X
đh
= 373.5 mm ứng với năm 1977
X
đh
= 365.5 mm ứng với năm 1987
Ta chọn năm 1996 là năm điển hình cho vụ chiêm vì có giá trị lượng mưa
gần với lượng mưa thiết kế.
Bảng 2.2 Bảng tính toán mô hình mưa thiết kế mưa thiết kế vụ chiêm
Tháng Mô hình mưa điển hình năm
1996
Mô hình mưa thiết kế với
P = 75%
Ngày T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5
(1) (2 (3) (4) (5) (6 (7) (8) (9) (10) (11)
1
0.6 0.1
0.60 0.10
2
1.6 0.2
1.59 0.20
3
2.5 30.5
2.49 30.37
4
1.2
1.19
5
0.5

0.50 0
6
0.4
0.40
7
1.9 8.7
1.89 8.66
8
1.8 55.0
1.79 54.76
9
0.6 0.1 2.3
0.60 0.10 2.29
10
1.4 3.2 6.8
1.39 3.19 6.77
11
0.7 4.5 1.9
0.70 4.48 1.89
12
3.9 1.9
3.88 1.89
13
0.4 1.0
0.40 1.00
14
1.4 2.4 7.2
1.39 2.39 7.17
15
0.1 0.3 0.1

0.10 0.30 0.10
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
16
0.5 0.7
0.50 0.70
17
1.3 0.3 0.3
1.29 0.30 0.30
18
5.0 1.0
4.98 1.00
19
0.3 0.8 9.1
0.30 0.80 9.06
20
0.5 1.4 0.4 11.8
0.50 1.39 0.40 11.75
21
0.3 4.8 0.2
0.30 4.78 0.20
22
0.1 0.4
0.10 0.40
23
1.9 0.2 9.2
1.89 0.20 9.16
24

0.7 0.4 7.8
0.70 0.40 7.77
25
0.9 2.2 0.4
0.90 2.19 0.40
26
1.0 1.5 34.0 0.0
1.00 1.49 33.85
27
0.8 38.1 0.2
0.80 37.93 0.20
28
0.9 43.7 3.1 9.9
0.90 43.51 3.09 9.86
29
0.5 0.5 0.4 19.0
0.50 0.50 0.40 18.92
30
0.6 0.2 13.1
0.60 0.20 13.04
31
0.2 4.6
0.20 4.58
*Đối với vụ mùa lượng mưa ứng với tần suất thiết kế P =75% là
X
p=75%
= 1095.60 (mm). Ta chọn các năm điển hình như sau:
+ X
đh
= 1092.2 mm ứng với năm 2002

+X
đh
= 1090.5 mm ứng với năm 1985
+X
đh
= 1130.2 mm ứng với năm 1991
Ta chọn năm 1991 là năm điển hình cho vụ mùa vì có giá trị lượng mưa gần
với lượng mưa thiết kế.
Bảng 2.3: Bảng tính toán mô hình mưa thiết kế vụ mùa

Tháng
Mô hình mưa điển hình
1991
Mô hình mưa thiết kế
P = 75%
Ngày
T6 T7 T8 T9 T10 T6 T7 T8 T9 T10
(1) (2 (3) (4) (5) (6 (7) (8) (9) (10) (11)
1
28.3 0.1 0.9
28.10 0.10 0.89
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
2
11.8 1.7 95.0
11.72 1.69 94.34
3
0.9 0.4 67.7

0.89 0.40 67.23
4
13.7 47.5 12.0
13.60 47.17 11.92
5
0.2 1.1 1.1
0.20 1.09 1.09
6
3.6 0.3
3.57 0.30
7
4.5
4.47
8
0.2 4.1 12.3
0.20 4.07 12.21
9
32.4 16.1
32.17 15.99
10
11.4 0.2
11.32 0.20
11
8.8 0.1
8.74
12
45.1 33.5
44.78 33.27
13
5.3 7.8 23.3 15.6

5.26 7.75 23.14 15.49
14
8.0 61.7 0.3
7.94 61.27 0.30
15
13.6 1.2
13.50 1.19
16
81.7
81.13
17
22.8 10.9
22.64 10.82
18

19
10.2 0.1
10.13 0.10
20
2.8
2.78
21
11.5 13.6 2.0
11.42 13.50 1.99
22
58.2 2.8 0.9
57.79 2.78 0.89
23
46.0 46.5
45.68 46.17

24
30.9
30.68
25
1.3 0.2 4.1
1.29 0.20 4.07
26
4.7 30.4
4.67 30.19
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
27
0.4 18.0 4.9 0.5
0.40 17.87 4.87 0.50
28
0.5
0.50
29
42.3 6.0
42.00 5.96
30
51.0
50.64
31
6.2
6.16
c. Thu phóng mô hình mưa vụ.
Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế P = 75% nên ta phải thu

phóng lại mô hình mưa vụ điển hình bằng một trong hai phương pháp sau.
*Phương pháp thu phúng cựng tỷ số: Cách làm này phù hợp cho trận mưa
điển hình và lượng mưa của cả trận là lượng mưa thiết kế.
*Phương pháp thu phúng cựng tần suất: Cách làm này phù hợp cho trận mưa
thiết kế cú cựng lượng mưa cùng với thời đoạn ngắn tương ứng với tần suất thiết
kế. Nhưng các hệ số K
1
, K
2
, K
3
,…., K
n
khác nhau thì hình dạng của trận mưa
không được bảo tồn.
Trong đồ án đồ án này do mưa vụ và rất cần mô hình xảy ra trong thực tế.
Nên em chọn phương pháp thu phúng cựng tỷ số.
Căn cứ vào trị số X
75%
và X
đh
đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đó cú ta tiến
hành thu phóng tài liệu mưa cho vụ chiêm và vụ mùa.
Trong đó: Kp hệ số thu phóng
X
p=75%
lượng mưa mô hình thiết kế ứng với tần suất thiết kế P =75%
X
đh
lượng mưa mô hình phân phối điển hình (mm)

Tính lượng mưa ngày của năm hay vụ thiết kế:
X
itk
= X
iđh
.K
p
(2.9)
Trong đó: X
itk
: Lượng mưa ngày i thiết kế.
X
iđh
Lượng mưa ngày i điển hình
K
pchiờm
=
995,0
4,380
75,378
%75
==
=
đh
p
X
X


K

pmựa
=
993,0
2,1103
6,1095
%75
=
=
đh
p
X
X


2.4.2 ớnh toỏn chọn mô hình mưa vụ đông trong trường hợp trồng cây khoai
tây
2.4.2.1. Ý nghĩa.
Phục vụ chế độ tính toán cho khoai tây và một số cây trồng vụ đụng khỏc.
2.4.2.2. Các bước tính toán.
a. Vẽ đường tần suất kinh nghiệm mưa vụ đông cho cây khoai tây
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
19
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Từ bảng tính tần suất kinh nghiệm mưa vụ đông ta tính được:
Lượng mưa bình quân thiết kế: C
v
=
)(20,292
35

2,102271
35
1
mmX
n
i
i
==
∑
=

Hệ số phân tán : : C
v
=
56,0
34
986,10
1
)1(
2
==
−
−
∑
n
Ki

Hệ số thiên lệch: C
s
=

66,0
6197,5
728,3
=


b .Vẽ đường tần suất lý luận.
Vẽ đường tần suất lý luận theo phương pháp thích hợp với mô hình phân
phối xác suất theo phần mềm FFC 2008 – Nghiêm Tiến Lam Trường đại học thủy
lợi để tính toán.
Tra bảng kết quả tần suất lý luận với K
p
= 0.67 ứng với tần suất thiết kế
P = 75% ta có X
p
= 195.42 mm.
c. chọn mô hình mưa cho vụ đông cho khoai tây.
Tính toán cho mô hình mưa vụ đông cho cây khoai tây cũng theo nguyên tắc
và trình tự chọn mô hình mưa vụ chiêm và vụ mùa như trên ta có:
Sau khi chọn lượng mưa thiết kế X
p
như ở trên ta xác định lượng mưa vụ của
các năm lân cận với X
p=75%
= 195.42 mm.
X
đh
= 205.8 mm ứng với năm 1990.
X
đh

= 183 mm ứng với năm 1975
X
đh
= 212.5 mm ứng với năm 1991
Mô hình mưa điển hình cần phải kết hợp được 2 trường hợp trên để đảm kinh
tế lẫn kĩ thuật. Em chọn năm điển hình có giá trị lượng mưa gần với lượng mưa
thiết kế nhất. Nên em chọn X
đh
= 205.8 ứng với năm 1990
d. Thu phóng mô hình mưa vụ đông với năm thiết kế.
Căn cứ vào trị số X
75%
và X
đh
đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đó cú ta tiến
hành thu phóng tài liệu mưa cho vụ đông ứng với năm điển hình theo phương pháp
thu cùng tỷ số.
Hệ số thu phóng : K
p
=
đh
X
X
%75


Tính lượng mưa ngày của năm thiết kế. X
itk
= X
iđh

.k
p

X
itk
: lượng mưa ngày i thiết kế.
X
iđh
lượng mưa ngày i điển hình
K
pđụng
=
949,0
8,205
42,195
=

Bảng 2.9. Bảng tính toán mô hình mưa thiết kế cho vụ đông
Tháng Mô hình mưa điển hình năm
1990
Mô hình mưa thiết kế
P = 75%
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
20
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Ngày T10 T11 T12 T1 T10 T 11 T12 T1
(1) (2 (3) (4) (5) (7) (8) (9) (10)
1
0.1

0.57 0.09
2

2.56
3

0.09
4
2.3 0.2 0.3
0.19 0.28
5
7.1 1.4 3.1
5.41 1.33 2.94
6
4.7 10.8
1.23 10.25
7
6.8 3.5 0.1
2.47 3.32 0.09
8
2.5
2.37
9
21.5 0.1
20.40 0.09
10
0.6 0.5
0.47
11
0.8

0.38 0.76
12
0.2
4.93 0.19
13
0.2
1.71 0.19
14
2.7
2.56
15

1.80
16
1.3
1.23
17
1.1 15.6
14.80
18
0.1 1.0
1.04 0.95
19

0.09
20
23.1 1.1
1.42 1.04
21
5.6 4.0

3.80
22
3.9
0.19 3.70
23
0.3
0.28
24
65.9 0.1
0.19 0.09
25
0.1
0.09
26
0.7
0.66
27

28
3.0
2.85
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
21
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
29
0.1
0.09
30
8.4 0.1

7.97 0.09
31
0.8
5.60 0.76
Từ những kết quả tính toán ở trên em dùng phần mềm FFC 2008 – Nghiêm
Tiến Lam Trường Đại Học Thủy Lợi để vẽ đường tần suất lý luận trên giấy Hazen
( cho vụ chiêm, vụ mùa, vụ đụng) cỏch vẽ đường tần suất mưa vụ chiêm mùa, vụ
đông được ghi trong phụ lục 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8; 2.9.
2.5. Xác định lượng bốc hơi mặt ruộng ET.
2.5.1. Định nghĩa và ý nghĩa:
Lượng nước tiêu hao lớn nhất chính là lượng bốc hơi mặt ruộng bao gồm
lượng bốc hơi khoảng trống và lượng nước do cây trồng hỳt lờn ( gồm có lượng
nước tạo thành thõn lỏ và lượng bốc hơi mặt lá). Trong đó lượng bốc hơi mặt lá
chiếm phần lớn và lượng nước để tạo thành thân và lá chỉ chiếm 0.2% lượng nước
cõy hỳt lờn.
Lượng bốc hơi mặt ruộng là cơ sở chính quan trọng nhất để xác định lượng
nước tưới và chế độ cấp nước cho cây trồng.
Lượng nước bốc hơi mặt ruộng còn gọi là lượng nước hao vỡ nú là thành
phần nước bốc thoát khỏi cây trồng sau khi đã sử dụng nước để sinh sống ( hòa tan
chất tan chất tan) nó là thành phần nước mất đi lớn nhất phải bổ xung cho cây
trồng thông qua tưới nước.
2.5.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới bốc hơi mặt ruộng.
* Nhân tố khí hậu: Mưa, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, tốc độ gió.
Nếu nhiệt độ càng cao, năng lượng mặt trời cung cấp càng nhiều, tốc độ gió
càng lớn, độ ẩm của không khí thì lượng bốc hơi mặt ruộng càng lớn và ngược lại.
Do đó có thể cùng trong một khu vực, cùng một loại cây trồng nhưng qua các năm
lượng bốc mặt ruộng chênh lệch nhau khá lớn.
*Loại cây trồng và thời kì sinh trưởng của cây trồng.
Loại cây trồng, trong mỗi thời kì sinh trưởng sẽ, có cơ cấu mặt lá khác nhau
do đó độ che phủ mặt ruộng khác nhau và lượng bốc hơi mặt lá và mặt ruộng cũng

khác nhau.
Đối với từng loại cây trồng, trong những điều kiện ngoại cảnh nhất định
lượng bốc hơi thay đổi theo các thời kì sinh trưởng.
*Các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp.
Các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp như: hình thức canh tác, chế độ phân
bón, mật độ gieo cấy đều có ảnh hưởng tới bốc hơi mặt ruộng vỡ cỏc biện pháp
này có ảnh hưởng tới các chế độ nhiệt, không khí, thức ăn trong đất, do đó sẽ có
ảnh hưởng đến khả năng hút nước của cây trồng như điều kiện bốc hơi khoảng
trống, nhất là đối với cây trồng khô.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
22
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Ngoài ra các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp cũng còn ảnh hưởng tới cơ cấu
của cây trồng, độ che phủ mặt đất do đó cũng có ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt
ruộng.
*Phương pháp tưới, kĩ thuật tưới.
Các phương pháp tưới và kĩ thuật tưới đều có ảnh hưởng tới bốc hơi mặt
ruộng, vì lượng nước cung cấp cho cây trồng có sự khác nhau. Tưới ẩm bốc hơi ít
hơn tưới ngập. tưới nông ít hơn tưới sâu.
*Thổ nhưỡng và địa chất thủy văn.
Loại đất nặng hay nhẹ, mực nước ngầm năm nông hay sâu đều có ảnh hưởng
tới bốc hơi mặt ruộng. Vỡ cỏc điều kiện này có ảnh hưởng tới khả năng dự trữ
nước của đất, các điều kiệ cung cấp nước cho cây trồng, cơ cấu của cây trồng và
lượng bốc hơi mặt lá và khoảng trống.
Tuy nhiên ảnh hưởng của các điều kiện địa chất và thủy nhưỡng đến lượng
bốc hơi mặt ruộng là rất nhỏ không đáng kể và thương có thể bỏ qua.
2.5.3. Công thức tổng quát xác định lượng bốc hơi mặt ruộng

ET

c
= ET
o
.K
p
(mm) (2.10)
ET
c
: là lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tính toán (mm)
ET
o
: lượng bốc hơi mặt ruộng tiềm năng (bốc hơi chuẩn), được xác định theo
các công thức (mm).
K
c
: hệ số cây trồng.
*Khái niệm K
c
: Hệ số cây trồng K
c
là hệ số biểu thị tỉ số giữa cây trồng K
c
là hệ số
biểu thị giữa nhu cầu dùng nước của cây trồng ET
c
và lượng bốc hơi tiềm tàng
trong thời kì sinh trưởng ET
o
, hay là hệ số chỉ mức độ nước của cây trồng ở các
giai đoạn phát triển khác nhau.

Hệ số K
c
phụ thuộc vào giống, loại cây trồng, giai đoạn phát triển của cây
trồng, điều kiện khí hậu đất đai và điều kiện canh tác, K
c
được xác định thông qua
thực nghiệm.
2.5.4. Phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng
*Phương pháp thực nghiệm
Là phương pháp được tiến hành đo đạc, thí nghiệm bằng các thiết bị chuyên
dụng trên đồng ruộng để xác định lượng bốc hơi mặt ruộng.
Phương pháp này cho kết quả chính xác cao. Khối lượng công việc lớn, mất
nhiều thời gian chi phí tốn kém vì phải làm thí nghiệm.
*Phương pháp bán kinh nghiệm.
Để khắc phục nhược điểm của phương pháp thứ nhất mà vẫn đảm bảo chính
xác nhiều tác giả đã sử dụng phương pháp lý luận kết hợp với thực nghiệm để tính
toán lượng bốc hơi mặt ruộng, gọi là phương pháp bán kinh nghiệm.
Nội dung của phương pháp: Dựa vào cân bằng nước kết hợp với các số liệu
thực nghiệm hay quan trắc thực các yếu tố khí hậu liên quan đến bốc hơi mặt
ruộng để phân tích sử lý tìm ra công thức bán kinh nghiệm thể hiện rõ mối quan hệ
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
23
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
với các yếu tố khí hậu, cây trồng từ đó tính lượng bốc hơi mặt ruộng qua các công
thức đã chọn. Trong thực tế thường áp dụng các công thức bán kinh nghiệm vì đơn
giản, đạt yêu cầu.
*Một số công thức tính toán lượng bốc hơi mặt ruộng theo công thức bán kinh
nghiệm
a. Công thức Thorthwait:

ET
c
=
a
c
I
t
K






.10
.16
(mm/thỏng) (2.11)
+ 16 là hệ số thực nghiệm.
+ I =
∑
=
12
1i
t
I

chỉ số nhiệt độ của năm tính toán.
+ I =
514,1
5







t

chỉ số nhiệt của năm tính toán. (2.12)
+ K
c
: là hệ số cây trồng phụ thuộc vào cây trồng và yếu tố khí hậu.
+ t : nhiệt độ bình quân tháng.
+ a : là hệ số phụ thuộc nhiệt độ trung bình năm I được xác định như sau:
+ a =
805,0.
108
6,1
<+ khiI

(2.13)
+a=
xxx 2
23
++

khi I >80 với x =
I.
1000
88

(2.14)
Ưu điểm: Phương pháp tính toán đơn giản, cần ít tài liệu, công thức chỉ phụ thuộc
vào yếu tố nhiệt độ tài liệu này dẽ thu thập được.
Nhược điểm: công thức chỉ phụ thuộc vào vào yếu tố nhiệt độ và cây trồng nên kết
quả có độ chính xác cao và chỉ phụ hợp với vùng ẩm.
b. Công thức Blenry – Criddle.
ETc = 0.458.Kc.P.C(t+17.8) (mm/thỏng)
+ Kc: Hệ số cây trồng.
+ P: Tỉ số giờ chiếu sáng bình quân ngày của cỏc thỏng so với tổng số
giờ chiếu sáng của cả năm, tính theo % nó thay đổi theo vĩ độ bắc và tháng có thể
tra bảng.
+ t: nhiệt độ bình quân tháng (
0
C).
+ C: hệ số điều chỉnh, có quan hệ với độ ẩm không khí, độ dài chiếu sáng
ban ngày và tốc độ gió.
+ C = 0,5 ữ 0,8 đối với vùng ẩm.
+ C = 1 ữ 1,4 đối với vựng khụ hạn
Ưu điểm: công thức xét tới nhiều yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, không khí, số giờ
chiếu sáng, độ ẩm khụng khớ,giú, cõy trụng nờn cho kết quả có độ chính xác khá
cao.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
24
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang
Ngành kỹ thuật tài nguyên nước
Nhược điểm: chưa đề cập được hết các yếu tố ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt
ruộng.
c. Công thức Penman:
[ ]
)W).F(v)(e¦1(W.R¦

an dc
eKCETc
−−+=
(mm/thỏng) (2.15)
+ Kc : hệ số cây trồng.
+ R
n
: chênh lệch bức xạ tăng, giảm (mm/ngày)
R
n
= R
ns
- R
nl
(2.16)
+ R
ns
: là bức xạ mặt trời giữ lại sau khi phản xạ đối với mặt ruộng
R
ns
= (1-
α
).Rs theo FAO
25.0
=
α
(2.17)
+ R
s
là bức xạ mặt trời R

s
= ( 0.25+0.5.n/N).R
a
(2.18)
+ C : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ ẩm, tốc độ gió ban ngày và ban đêm
cũng như sự thay đổi của bức xạ và độ cao.
+W: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc nhiệt độ, bức xạ và nhiệt độ cao.
+ R
a
: bức xạ mặt trời ngoài khí quyển, phụ thuộc vào vĩ độ và thời gian.
+ R
nl
: bức xạ được tỏa ra bởi năng lượng hút ban đầu.
Rnl = f(t).f(ed).f(n/N) (2.19)
+ f(t): hàm hiệu chỉnh về ảnh hưởng của nhiệt độ đối với bức xạ song dài.
+ f(t) =(118(273+t)
4
.10
-9
)/L với L = 59.7-0.055t (2.20)
+ f(n/N): hàm hiệu chỉnh về hiệu quả của giờ chiếu sáng của mặt trời thực tế
và giờ chiếu sáng mặt trời max đối với bức xạ song dài.
+ f(v) : hàm quan hệ với vân tốc gió f(v) = 0.35(1+0.54v) (2.21)
+ V: là vận tốc gió hiệu chỉnh ở độ cao 2m.
+ (e
a
– e
d
) hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ không khí trung
bình và áp suất hơi nước thực tế trung bình của không khí.

+ e
a
: hàm số quan hệ với nhiệt độ.
e
d
= ea.(Hr/100) (2.22)
+ H
r
độ ẩm tương đối trung bình của khụnh khớ(%).
Ưu điểm: phương pháp cho kết quả rất chính xác, công thức tính toán tổng hợp
xem xét nhiều yếu tố khí hậu(hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ (W), hệ số phụ thuộc
vào bức xạ mặt trời (R
n
), hệ số phụ thuộc vào vận tốc gió f(v) và độ ẩm không khí
trung bình.
Nhược điểm: tính toán phức tạp, phương pháp đòi hỏi nhiều số liệu dẫn đến khó
khăn trong việc thu thập tài liệu.
d.Cụng thức bức xạ.
ET
c
= K
c
.ET(mm/ngày) (2.23)
ET
o
= C.W.R
s
(mm/ngày)
ET
o

: lượng bốc hơi tiềm năng (khả năng tối đa)
C: hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào độ ẩm, gió, số giờ chiếu sáng.
W: hệ số hiệu chỉnh, có bảng tra, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ cao khu
tưới.
SVTH: Hà Đình Đạt Lớp: 41N
25