Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi

Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

Chương1:Điêu kiện tự nhiên vùng dự án
1.1Vị trí địa lý.
Khu tưới của vùng dự án thuộcxã Hòa Tú,Huyện Hòa Xuân,Thành Phố Biên Hòa,Có diện
tích canh tác khoảng 91 ha.Trung Tâm khu tưới có tọa độ địa lý 16007’ vĩ độ Bắc và 108006’
kinh độ Đông.Khu tưới nằm ở bờ Bắc của sông Cu Đê cánh cửa sông 4 km và cách Trung Tâm
thành phố khoảng 15,5 km về phía Bắc.
Giới hạn địa lý của thôn Trường Định:
Phía Bắc giáp với dãy núi Ti ton
Phía Đông giáp với ấp Thủy Tú
Phía Tây giáp với Xã Hòa Tú
Phía Nam giáp với sông Cu Đê
1.2 Đặc điểm địa hình.
Vùng nghiên cứu dự án có địa hình tương đối phức tạp,ba phía bị núi đồi bao bọc ,phía
còn lại là sông Cu Đê hướng dốc chính là hướng Bắc-Nam và có thể chia làm 2 vùng
+Vùng đồi núi phía Tây,Bắc và phía Đông có độ cao từ 10m đến 444m (đỉnh Ti ton) bao gồm
các đồi núi nhấp nhô bị chia cắt bởi nhiều khe suối nhỏ.Trong mùa lũ ở vùng này tập trung
dòng chảy về phía khu tưới
+Vùng đồng bằng nằm giữa vùng đồi núi và sông Cu Đê,trong vùng hình thành các thửa ruộng
bậc thang rất tiện cho việc tự chảy và bố trí kênh mương, vùng này có độ cao dưới 10 m.
Khu tưới thuộc vùng bán sơn địa, diện tích khu tưới không lớn, nằm giữa chân núi và
thôn Trường Định (Ven sông Cu Đê).Đa phần diện tích đất canh tác nằm dưới cao trình 9m.
Khu tưới chia thành 2 khu vực tưới:
+Một phần tưới nằm ở hai bên suối Trà Ngâm, nơi cao nhất có cao trình là 9,25m ,nơi thấp
nhất có cao trình khoảng 1,71÷1,75 m.
+Phần còn lại nằm giữa suối Dinh Bà và được chia làm 2 vùng nhỏ
 Vùng 1:Phía Tây giáp với núi Hòn Bầu và có diện tích là 36 ha


Vùng 2:Dài và hẹp, nằm trải dài theo chân núi phía Nam của Hòn Bầu và thôn

Trường Định,nơi cao nhất có cao trình là 5m,nơi thấp nhất có cao trình khoảng 1,3÷1,7 m.
Trang 1


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Nhìn chung khu tưới có hướng dốc chính có hương Bắc-Nam, độ dốc lớn. Để khống chế
được toàn khu tưới ,kênh chính cần bố trí chạy men theo đường đồng mức 10 từ suối Trà
Ngâm sang suối Dinh Bà.Lợi dụng kênh dẩn nước có sẵn làm kênh cấp 1với tổng chiều dài là
1,3 km.Đây là điểm thuận lợi của khu tưới
1.3 Tình hình thổ nhưỡng
Khu tưới nằm ngay dưới chân núi,địa hình có dạng bậc thang,các thửa ruộng có cao độ
chênh nhau từ 20÷40 cm,càng xa chân núi thì cao độ càng giảm dần.Đất trong vùng này phổ
biến là đât sét,đất sét pha co nguồn gốc bồi tích.Đất có màu vàng rơm, màu sẩm với hệ số
thấm nhỏ.khả năng thấm nước thấp.Đất có tỉ lệ mùn cao,tầng dày lớn nhưng hơi chua.Hiện nay
nhân dân đang trồng lúa nên độ ẩm của đất thay đổi liên tục tùy thuộc vào lượng nước được
đưa vào mặt ruộng.Qua các mẫu thí nghiệm độ ẩm ,dung trọng,hệ số rỗng,độ lỗ rỗng,độ bão
hòa của đất tăng theo chiều sâu.
1.4 Đặc điểm khí hậu-Thủy văn.
1.4.1Các trạm khí tương thủy văn
Trong vùng dự án không có các trạm khí tượng,thủy văn nên phải sử dụng tài liệu các
trạm lân cận.
a.Trạm khí tượng Biên Hòa.
Vị trí ở 108012’ kinh độ Đông và 16001’ vĩ độ Bắc,cách trung tâm thành phố khoảng 14
km theo đường chim bay,có chuỗi tài liệu đo mưa từ năm 1931 đến năm nay,sự dao động mưa
năm của trạm Biên Hòa hình thành theo 3 chu kỳ lớn:


Chu kỳ 1:Từ năm 1931-1962

 Chu kỳ 2:Từ năm 1963-1977
 Chu kỳ 3:Từ năm 1978 đến nay
Qua kết quả phân tích:Thời kỳ 1978-1995 nằm gọn trong một chu kỳ dao động của lượng mưa
bao gồm những năm mưa ít,mưa trung bình và mưa nhiều.Thời kỳ này có khả năng đảm bảo
tính chất ổn định của các thông số thống kê.
b.Trạm khí tượng Bà Nà
Cách trung tâm dự án về phía Tây Nam,tài liệu đo mưa từ năm 1976 đến nay.

Trang 2


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Qua phân tích nhận thấy rằng vùng dự án có kinh độ nằm giữa hai trạm Biên Hòa và Bà
Nà.Nằm trong vung có lượng mưa trung bình năm lớn vào khoảng 2800÷3200 mm.Vì vùng
Trương Định và vùng Biên Hòa nằm gần biển và Trương Định cách biển 4 km nên diển biến
khí hậu của 2 vùng là như nhau.Do đó ta có thể sử dụng tài liệu của trạm Biên Hòa để tính cho
vùng Trương Định.
1.4.2Các đặc trưng khí tượng.
a.Bức xạ mặt trời
Lượng bức xạ thực tế ở Biên Hòa từ 130÷150 Kcal/cm2-năm rất thuận lợi cho sản xuất
nông nghiệp trong năm
Bảng 1.1:Bức xạ tổng cộng thực tế (Kcal/cm2)
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

Biên Hòa 9,2 10,2 13,3 14,5 16,4 15,1 17,0 15,3 12,8 10,6 7,3 6,3
b. Số giờ nắng

148

Số giờ nắng trung bình hằng năm trên 2100 giờ tạo điều kiện cho sự quang hợp của cây trồng.
Bảng 1.2:Số giờ nắng trung bình tháng và năm (giờ)

c. Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ trung bình hằng năm 24-260C,so với nhiệt độ tiêu chuẩn của vùng nhiệt đới là

210 nên ở thành phố Biên Hòa có nguồn nhiệt dồi dào,tạo điều kiện cho cây trồng phát triển.
Nhiệt độ tối cao:33,40
Nhiệt độ tối thấp:10,90
Bảng 1.3:Nhiệt độ trung bình hằng năm ( 0C)

d. Lượng bốc hơi
Ở vùng đồng bằng ven biển,lượng bốc hơi tháng nhiều nhất lên đến 120-140 mm, thường
xảy ra trong các tháng gió Tây Nam hoạt động.Vì vậy trong những tháng gió Tây Nam hoạt
động mạnh,mưa ít,lượng bốc hơi nhiều nên dẩn đến hạn hán gay gắt.
Bảng 1.4:Lượng bốc hơi trung bình hằng năm đo bằng ống piche (mm)
Trang 3


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

e. Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối hằng năm 82% nói chung độ ẩm tương đối lớn trong mùa mưa và tương
đối thấp trong mùa khô.Độ ẩm thấp nhất là 18% vào tháng 4,tháng 5
Bảng 1.5:Độ ẩm trung bình năm (%)

f. Tốc độ gió
Tốc độ gió trung bình là 3-4 m/s.Gió mạnh nhất trong các tháng mùa đông, thương là gió
Bắc hoặc là gió Đông-Bắc (15-25 m/s).Gió mạnh nhất trong mùa hè là gió Nam (20-35 m/s).
Bảng 1.6:Tốc độ gió trung bình (m/s)

g. Mưa
-Lượng mưa nhiều năm trên lưu cực:
Quá trình biến đổi lượng mưa trong vùng dự án củng tương tự như mưa đo được ở trạm
Biên Hòa .
+Lượng mưa trung bình nhiều năm của Trường Định X =3038,9 mm

+Lượng mưa trung bình nhiều năm của trạm Biên Hòa X =2144,6 mm
Vậy hệ số truyền dẩn lưu vực



X TD
=1,417.
X DN

Bảng 1.7:Lượng mưa tưới thiết kế ở Trương Định (mm)

Như vậy mùa mưa ở Trương Định từ tháng 9 đến tháng 12 và lượng mưa trong mùa mưa
chiếm đến 74% lượng mưa toàn năm.

Trang 4


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
1.4.3 Thủy văn công trình
a.Tinh hình sông suối trong khu vực dự án.
-Sông Cu Đê:Khu vực dự án năm bên cạnh sông Cu Đê và cửa sông khoảng 4 km. Sông Cu
Đê năm ở phía Bắc thành phố Biên Hòa có diện tích lưu vực 426 km2 ,với chiều dài sông 38
km ,chảy theo hướng Tây Bắc. Phần hạ lưu của sông Cu Đê lòng sông ít thay đổi về chiêu
rộng ,chiều sâu và độ dốc tạo điêu kiện cho dòng triều đi sâu vào sâu vào sông.Đoạn sông Cu
Đê ở khu vực Trường Định bị nhiểm mặn nên không thể dùng để tưới cho cây trồng.
-Suối Dinh Bà:Nằm ở phía Bắc của khu tưới có diện tích lưu vực 1,75 km2,chiều dài suối
khoảng 2 km chảy theo hương Bắc-Nam.Đoạn suối ở phía trên khu tưới có độ dốc rất lớn
i=8,3% lòng suối hẹp không có điều kiện về địa hình để xây dựng hồ chứa.
-Suối Trà Ngâm:Chảy song song với suối Dinh Bà có diện tích lưu vực 1,4 km2, chiều dài suối
khoảng 2 km.Đoạn suối phía hạ lưu có lòng suối rộng,độ dốc bé.Cả 2 suối Dinh Bà và Trà

Ngâm trong mùa khô vẩn có dòng chảy.
Hồ chứa Trà Ngâm được xây dựng trên suối Trà Ngâm có các đặt trưng lưu vực như
Bảng 1.8
Bảng 1.8:Các đặc trưng lưu vực của hồ Trà Ngâm

Tên Suối

F (km2)

Ls (km)

�l (km)

Js(%0 )

Jd(%0 )

bc(km)

Trà Ngâm

1,4

0,77

2,0

16,8

382

0,201

b.Dòng chảy năm
-Dòng chảy chuẩn
Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo dòng chảy nên ta phải dùng phương pháp
tính từ mưa theo quan hệ giữa mưa và dòng chảy .Kết quả được thể hiện ở Bảng 1.9
Bảng 1.9:Các thông số đặc trưng của dòng chảy năm

Lưu vực
Trà Ngâm

F (km2)

Y0 (mm)

1,4

M0 (l/s-km2)

2062

65,46

Q0(l/s-ha)
91,64

W0(m3)
2886880

-Dòng chảy năm thiết kế
Tính theo đương phân bố xác suất pearson III thu được Bảng 1.10
Bảng 1.10:Dòng chảy Năm thiết kế P=75%
Lưu vực

Cv

Cs

Trang 5

Q75% (l/s)

W75% (m3)


0,68


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Trà Ngâm

0,318

0,636

71,48

2251595

-Phân bố dòng chảy năm thiết kế
Căn cứ vào tài liệu đo mưa 18 năm của Truơng Định có năm 1988 và 1987 có trị số có
giá trị xấp xỉ X 75% và có dạng phân phối tương đối bất lợi, nên chọn mô hình đại biểu để
phân phối cho năm thiết kế. Qua phân bố dòng chảy năm 1988 quá đặc biệt, ít phổ biến nên ta
phải chọn mô hình năm 1987 làm mô hình đại biểu.
Bảng 1.11:Phân phối dòng chảy năm thiết kế (l/s)

Trang 6


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

Chương 2:Điều Kiện Kinh Tế Xã Hội
2.1 Phân khu hành chích của vùng dự án
Vùng dự án thuộc thôn Trường Định, xã Hòa Liên, Huyện Hòa Xuân, Thành Phố Biên
Hòa.
Vùng dự án giới hạn bởi:
+Phía Nam là sông Cu Đê
+Phía Bắc là dãy núi TiTon
+Phía Tây là núi Hòn Bầu
+Phía Đông là Núi Hòn Bà
Theo số liệu điều tra của UBND xã Hòa Liên tình hình ruộng đất của thôn Trường Định
được thống kê theo Bảng 2.1.
Bảng 2.1:Tình hình ruộng đất thôn Trường Định (ha)
Thôn
Trường Định
Diện tích tự nhiên
831,25
Diện tích đất nông nghiệp
137,94

Diện tích lúa
Diệ tích đất màu
6,0
Diện tích đất cây công nghiệp
9,0
Diện tích đất vườn
22,04
Diện tích đất thổ cư
3,5
Diện tích đất lâm nghiệp
557,0
Như vậy đất nông nghiệp chỉ chiếm 16,6% đất tự nhiên, diện ruộng lúa chiếm đến 65,9%
đất nông nghiệp.
2.2 Dân số-Lao Động và Đời sống
2.2.1 Dân số-Lao Động
Theo số liệu thống kê của thôn Trương Định vùng dự án có dân số và lao động như sau:

Bảng 2.2:Số liệu thống kê dân số và lao động
Hộ nông
Trang 7

Lao động

Lao động nông


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Thôn
Số hộ Nhân khẩu
Trường Định 175

679
2.2.2 Thu nhập và đời sống

nghiệp
158

chính
284

nghiêp
230

Qua số liệu thống kê ở Bảng 2.2 cho thấy thôn Trường Định có đến 90% là hộ nông
nghiệp và số lao động nông nghiệp chiếm đến 81% số lao động chính trong vùng.Như vậy
nguồn thu nhập chính của nhân dân vùng dự án là nông nghiệp.
Trong 20 năm qua trong vùng dự án chưa có công trình thủy lợi nào được đầu tư xây
dựng, vì diện tích đất canh tác chủ yếu dựa vào thời tiết nên năng suất chưa cao, dời sống nhân
dân còn gặp nhiều khó khăn.

Chương 3:Hiện Trạng Và Nhiệm Vụ Công Tác Thủy Lợi
3.1 Hiện trạng thủy lợi

Trang 8


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
3.1.1 Tình hình thiên tai trong vùng dự án
Khí hậu vùng dự án mang đặc trưng khí hậu duyên hải miền trung, khí hậu trong vùng
chịu ảnh hưởng xõ rệt của gió mùa Đông Bắc và gió Tây Nam.Về mùa Đông gió mùa Đông
Bắc bắt đầu thổi với hoạt động xoáy thuận, bão và hội tụ nhiệt đới gây ra mưa lớn nhiều

nơi,sinh ra lũ lụt.Mùa mưa kéo dài từ thang 9 đến tháng 12.Cũng trong thời gian này các cơn
bão phát sinh từ Thái Bình Dương đổ bộ vào nước ta ngày càng gia tăng.Vùng dự án Trà
Ngâm trung binh mỗi năm chịu ảnh hưởng của khoảng 10 cơn bão,nhưng nhờ xung quanh núi
bao bọc nên ảnh hưởng của các cơn bão giảm đi rất nhiều.Thiên tai cần phòng chống với vùng
dự án là lũ lụt và hạn hán. Lũ lụt thường xảy ra vào tháng 10 và tháng 11,mực nước sông Cu
Đê dâng cao, cùng lượng dong chảy mặt của sườn núi phía Nam của dãy Titon đỗ xuống gây
lũ lụt lên thôn Trường Định.Nhưng do gần biển nên mực nước lên nhanh.
Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8, hạn hán thường xảy ra vào tháng 5 và tháng 6, ảnh
hương đến năng suất vụ Xuân Hè,nhưng cũng ở trong thời gian này trong nhiều năm lũ tiểu
mãn xuất hiện gây ảnh hưởng đến sản lượng lúa cho nên nguồn thu nhập của nhân dân thấp
đời sống của nhân dân chia không được cải thiện.
Do đó việc xây dựng trình thủy lợi trong vùng dự án này là một điều tất yếu nhằm cải
thiện cuộc sống của dân trong vùng.
3.1.2 Hiện trạng thủy lợi
Như đã trình bày ở trên hiện vùng dự án chưa có công trình thủy lợi nào nguồn nước chủ
yếu dựa vào thời tiết.Nhưng lương nước trong vùng này phân bố không đều theo thời gian vào
mùa mưa thi thừa nước vào mùa khô thì thiếu nước nên rất khó khăn trong việc sản xuất nông
nghiệp.
3.2 Yêu cầu và nhiệm vụ công tác thủy lợi
Công tác thủy lợi trong vung dự án với yêu cầu cấp bách là đảm bảo chủ động nguồn
nước tưới cho 91 ha đất lúa,nhăm tăng diện tích canh tác trong vụ xuân hè và vụ 3 làm tăng
năng suất sản lượng trong một năm. Qua việc phân tích hiện trạng thủy lợi trong vùng dự án
nhận thấy vùng dự án đang thiếu nước nghiêm trọng cho việc sản xuất nông nghiệp. Do đó
việc xây dựng công trình thủy lợi trong vùng đẻ dáp ứng nguồn nước tưới cho sản xuất nông
nghiệp trong vùng Trương Định là vô cùng cấp thiết.
Trang 9


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
3.3 Phương hướng phát triển kinh tế trong vùng dự án

Để giảm bớt diện nghèo đói, ổn định cuộc sống của nhân dân thì ta phải ổn định sản xuất
nông nghiệp là mục tiêu hàng đầu,nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực cho vùng còn góp phần
đảm bảo an ninh lương thực,ngoài ra còn tạo điều kiện cho các ngành nghề khác được phát
triển.
Ví dụ:Khi đời sống nhân dân được cải thiện thì nhu cầu sinh hoạt tăng lên,để đáp ứng nhu
cầu đó thì xuất hiện các ngành dịch vụ khác ra đời.
Để đạt mục tiêu trên cần phải thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng là biện pháp
chủ yếu. Muốn vậy cần phải có công trình thủy lợi để chủ động được nguồn nước mới đạt
được mức lương thực bình quân đầu người lớn hơn 500 kg/người/năm và năng xuất lúa bình
quân 6 tấn/vu/ha như các vùng khác của huyện Hòa Xuân.
Khả năng phát triển các ngành kinh tế khác trong vùng dự án nói chung Không lớn và chỉ
có thể thực hiện trên cơ sở nền sản xuất nông nghiệp vững chắc và ổn định mà việc đầu tiên
cần giải quyết là thủy lợi hóa.

Chương 4:Biện Pháp Thủy Lợi Vùng Dự án
4.1 Giải pháp thủy lợi trong vùng dự án
Trang 10


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
4.1.1 Nguồn nước
Từ yêu cầu và nhiệm vụ của công tác thủy lợi đối với vùng dự án là phải đảm bảo được
lượng nước yêu cầu của 91 ha đất lúa ,theo tần suất thiết kế p=75%.Biện pháp thủy lợi tốt nhất
là sử dụng nguồn nước mặt tại chỗ,có 3 nguồn nước mặt trong vùng dự án như sau:
+Sông Cu Đê

: F=275 km2

+Sông Dinh Bà

: F=1,75 km2

+Sông Trà Ngâm

:F=1,4 km2

Vùng dự án nằm về phía hạ lưu sông Cu Đê chỉ cách cửa sông 4 km.Ở đọan hạ lưu của
sông Cu Đê dài khoảng 30 km và lòng sông ít có sư thay đổi về chiều rộng, chiều sâu và độ
dốc tạo điều kiện cho dòng triều truyền vào sông làm cho nguồn nước bị nhiểm mặn.Từ số liệu
thực đo liên tục trong 10 năm của đài khí tượng thủy văn cho thấy thời kỳ từ tháng 3 đến tháng
8,vùng hạ lưu sông Cu Đê bị nhiểm mặn lớn.Quá trình nhiểm mặn trên sông Cu Đê có thể chia
làm 2 giai đoạn như sau:
+Giai đoạn đầu:Độ mặn lớn nhất thường xảy ra vào tháng 4.
+Giai đoạn sau:Độ mặn lớn nhất thường xảy ra vào tháng 8.
Những năm không có lũ tiểu mãn vào tháng 5và tháng 6 thì tháng 7 và tháng 8 vùng hạ
lưu sông Cu Đê bị nhiểm mặn rất năng.Ranh giới mặn sông Cu Đê cho ở Bảng 4.1.
Bảng 4.1:Ranh giới mặn lớn nhất trung bình các tháng mùa khô của sông Cu Đê.
Độ mặn Smax (%0)
1
2
5

Sông Cu Đê
Cách cửa biển 7,5 km
Cách cửa biển 7,0 km
Cách cửa biển 8,0 km

Chương 5:Tính Toán Chế Độ Tưới Cây Lúa
Lúa là cây trông chịu ngập cho nên chế độ tưới là chế độ tưới ngập trong quá trình sinh
trưởng của cây lúa trên mặt ruộng sẽ duy trì một lớp nước thích hợp.

5.1 Tài liệu cơ bản dùng trong tính toán chế độ tưới.

Trang 11


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
5.1.1 Tài liệu thỗ nhưỡng.
Đất trong khu tưới có hệ số ngấm ổn dịnh
Bảng 5.1:Hệ số ngấm ổn định

Số hiệu
Hệ số ngấm ổn định Ke(mm/ngày)
5.1.2 Tài liệu khí tượng.

a
1.8

Tài liệu khí tượng được trình bày trong chương 1,mục 1.4
5.1.3 Tài liệu về thời vụ,thời gian sing trưởng và lớp nước mặt ruộng
Bảng 5.1:Thời gian sạ lúa và sinh trưởng

Số hiệu

c

Thời gian sinh trưởng

Vụ Đông Xuân

25/11

125

Vụ Hè Thu

1/5

125

Bảng 5.2:Lớp nước mặt ruộng
Số hiệu
Lớp nước mặt ruộng a (mm)
5.1.4 Tài liệu về cây trồng

c
160

Bảng 5.3
Giai đoạn sinh trưởng
Làm đất
Ban đầu
Phát triển
Giữa vụ
Cuối vụ
5.2 Cơ sở phương pháp

Thời gian (ngày)
5
25
30

40
30

Hệ số
1.00
1.06
1.20
1.34
1.10

Dựa vào phương trình cân bằng nước
mi  10Ci Pi  W  W  W  W  W5i (m3 / ha)
1i
2i
3i
4i
Trong đó:
mi : Mức tưới trong thời đoạn ti
Ci :Hệ số sử dụng nước mưa C 1
Pi : Lượng mưa thiết kế ( m 3 / ha) . Tần suất mưa thiết kế trong tưới theo quy phạm hiện
hành p=75% ( Tần suất đảm bảo 75% trong 100 năm có 25 nước thiếu ). Đối với cây trồng có
giá trị kinh tế cao như : hoa, cà phê.. p = 9095 %

Trang 12


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
mi  10Ci Pi : Lượng nước đến (m3/ha)
W : Lượng nước bốc hơi mặt ruộng (m3/ha)
1i

W2i Lượng nước ngấm trên ruộng (m3/ha)
W : Lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng (m3/ha)
3i
W : Lượng nước nâng cao lớp nước mặt ruộng (m3/ha)
4i
W : Lượng nước thay thế để điều tiết nhiệt độ, độ khoáng hóa của nước ruộng (m 3/ha)
5i
W  W  W  W  W5i :Lượng nước đi hay còn gọi là lượng nước hao (m3/ha)
1i
2i
3i
4i
Phương trình trên có hai ẩn số là mi và C i muốn giải ta phải xác định đường quá trình
của lượng nước hao, đường quá trình của lượng mưa thiết kế. Ghép các đường này lại với
nhau ta sẽ xác định được mi và C i
Để tính toán không sử dụng bảng tra, năm 1992 Food and Agriculture Organization
(FAO) công thức penman dưới dạng khác được sử dụng trên máy tính điện tử đó là chương
trình CROPWAT.
Cơ sở chương trình cũng dựa trên phương trình cân bằng nước mặt ruộng:
IRReq = ETc+Perc+LPrep-Pef
Trong đó:
IRReq: Lượng nước yêu cầu tưới của cây trồng (mm/10 ngày)
ETc : Lượng bốc hơi mặt ruộng của cây trồng (mm/10 ngày)
Pef :Lượng nước mưa hiệu quả (mm/10 ngày)
LPrep:Lượng mưa làm đất (mm/10 ngày)
Perc :Lượng nước ngấm ổn định (mm/10 ngày)
5.2.1.Tính toán lượng bốc hơi tiềm năng ET0.
Lượng bốc hơi ET0 được xác định theo công thức penman
ET0=C [W.RN+(1- W).f(U).(ea-ed)]
Trong đó:

C: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào độ ẩm không khí lớn nhất RHmax tỷ lệ tốc độ gió giữa
ngày và đêm, lượng bức xạ Rs. C được xác địng từ tra bảng
W: Hệ số xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ và độ cao ,tra bảng
f(U): Hàm tốc độ gió
f(U)=0.27(1+

U
) Với U là tốc độ gió trung bình (km/ngày)
100

ea-ed: Chênh lệch giữa áp lực bốc hơi khi nhiệt độ không khí trung bình và áp lực bốc hơi
thực tế trung bình của không khí (mbar)
Trang 13


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Rn: Lượng bức xạ thực tế nhận được (mm/ngày)
Sử dụng chương trình CROPWAT 5.7 để xác định lượng bốc hơi tiềm năng ET0 như sau:
Chạy chương trình CROPWAT 5.7 khi đó ta được Lượng bốc hơi tiềm năng ET0 sau đây.
Bảng 5.2.1:Lượng bốc hơi tiềm năng ET0

+--------------------------------------------------------------------------+
¦
Reference Evapotranspiration ETo according Penman-Monteith
¦
+==========================================================================¦
¦ Country
: VIET NAM
Meteo Station : DA NANG
¦

¦ Altitude :
10 meter
Coordinates
: 16.01
N.L. 108.12 E.L ¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦ Month
AvgTemp Humidity Windspeed Sunshine Sol.Radiat. ETo-PenMon ¦
¦
°C
%
km/day
hours
MJ/m²/day
mm/day
¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦ January
21.4
85
294
4.5
13.0
2.5
¦
¦ February
22.4
85
294
4.9

14.9
2.9
¦
¦ March
24.2
84
294
5.9
17.8
3.5
¦
¦ April
26.2
83
285
6.8
20.0
4.2
¦
¦ May
28.3
78
294
7.9
21.7
5.0
¦
¦ June
29.1
77

259
7.8
21.3
5.1
¦
¦ July
29.2
75
259
8.2
21.9
5.3
¦
¦ August
28.6
77
259
6.9
20.0
4.9
¦
¦ September 27.4
83
285
5.4
17.2
4.0
¦
¦ October
25.8

85
311
5.0
15.4
3.4
¦
¦ November
24.0
85
311
3.9
12.5
2.8
¦
¦ December
22.0
86
276
3.6
11.5
2.4
¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦ YEAR
25.7
82
285
5.9
17.3
1401

¦
+--------------------------------------------------------------------------+

5.2.2 Tính toán lượng mưa hiệu quả
Lựong mưa hiệu quả là lượng mưa rơi xuống khu ruộng đang canh tác mà cây trồng có
thể sử dụng được tức là lượng nước nằm trong tầng hoạt động của rể cây khi bỏ qua lượng
nước mặt chảy đi nơi khác và lượng nươc ngấm xuống mực nước ngầm
Theo qui phạm TCXDVN 285-2002 thì lượng mưa thiết kế đối với công trình phục vụ
tưới được tính với tần suất đảm bảo P=75%.
Sử dụng CROPWAT 5.7 ta được lượng mưa hiệu quả như sau:

Bảng 5.2.2:Lượng mưa hiệu quả
+--------------------------------------------------------------------------+
¦
Climatological Station
: DA NANG
¦
+==========================================================================¦
¦
ETo
Rainfall
Eff. Rain
¦
¦
(mm/day)
(mm/month)
(mm/month)
¦

Trang 14

Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦
January
2.5
88.3
70.6
¦
¦
February
2.9
31.9
25.5
¦
¦
March
3.5
24.0
19.2
¦
¦
April
4.2
49.0
39.2
¦
¦
May

5.0
152.3
121.8
¦
¦
June
5.1
180.5
144.4
¦
¦
July
5.3
103.5
82.8
¦
¦
August
4.9
156.6
125.3
¦
¦
September
4.0
447.2
357.8
¦
¦
October

3.4
954.8
763.8
¦
¦
November
2.8
599.2
479.4
¦
¦
December
2.4
251.5
201.2
¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦
YEAR Total
1401.2
3038.8
2431.0
mm
¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦
Effective Rainfall: 80 %
¦
+--------------------------------------------------------------------------+

Giá trị Effective Raìnall là 80% theo chương trình Cropwat là năm ít nước tương ứng với
TCXDVN 285-2002 là P=75%.
5.3 Tính toán nhu cầu nước cho lúa.
5.3.1 Tính toán nhu cầu nước cho lúa vụ Đông Xuân
+----------------------------------------------------------+
¦
CROP DATA INPUT
¦
+----------------------------------------------------------+
Crop data from keyboard
1
Retrieve crop data from disk
2
Return to main menu
3
Your choice ? 1
+----------------------------------------------------------+
¦
CROP DATA
¦
+----------------------------------------------------------+
+--------------------------------------------------------------------------+
¦ Give crop name
: ? RICE-DX
¦
+==========================================================================¦
¦ Phase
Init
Devel
Mid

Late
Total
¦
+--------------------------------------------------------------------------¦
¦ Crop Stage
[days ]
0
0
0
0
0
¦
¦ Crop Coefficient [coeff.]
0.00
->
0.00
0.00
¦
¦
¦
¦ Rooting Depth
[meter ]
0.00
->
0.00
0.00
¦
¦ Depletion level [fract.]
0.00
->

0.00
0.00
¦
¦ Yield-response F.[coeff.]
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
¦
+--------------------------------------------------------------------------+
+----------------------------------------------------------+
¦
RICE DATA INPUT
¦
+----------------------------------------------------------+
Crop
: RICE-DX

Trang 15


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Growth periode
Length Stage
Cropcoefficient
----------------------------------------------------------Nursery
5
days
1.00

Landpreparation
5
days
--Initial stage
(A)
25 days
1.06
Development stage (B)
30 days
--Mid season
(C)
40 days
1.34
Late season
(D)
30 days
1.10
----------------------------------------------------------Total
130 days
Nursery Area
0
%
Land cultivation
160
mm
Percolation rate
1.8
mm/day
Any Corrections Crop Inputs (Y/N) : N
+----------------------------------------------------------+

¦
TRANS PLANTING DATE
¦
+----------------------------------------------------------+
+----------------------------------------------------------+
¦ Climate File :
Cl. Station : DA NANG
¦
¦ Crop
File :
Crop name
: RICE-DX
¦
+----------------------------------------------------------+
For ET-Rice calculations give DATE of TRANSplanting :
Month of TRANS-Plant (1 - 12) : November
Day of TRANS-Plant
(1 - 30) : 25
Date of Nursery preparation
:
20 November
Date of Harvest
:
0 April
Any changes in the Planting Date (Y/N) : N

Bảng 5.3.1:Lượng nước cần cho cây lúa vụ Đông Xuân
+-----------------------------------------------------------------------------+
¦ Irr. Req. of RICE-DX, transplanted 25 November for Climate :
¦

+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Month
Stage Area Coeff ETCrop Perc. LPrep RiceRq EffRain IRReq. IRReq ¦
¦
Decade
%
mm/day mm/dy mm/dy mm/day mm/dec mm/dy mm/dec ¦
+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Nov 3
L/A
0.50 1.03
1.37
0.9 16.0
18.3
63.1 11.96 119.6 ¦
¦ Dec 1
A
1.00 1.06
2.69
1.8
0.0
4.5
92.6
0.00
0.0 ¦
¦ Dec 2
A
1.00 1.06
2.54
1.8

0.0
4.3
61.1
0.00
0.0 ¦
¦ Dec 3
B
1.00 1.11
2.69
1.8
0.0
4.5
48.6
0.00
0.0 ¦
¦ Jan 1
B
1.00 1.20
2.96
1.8
0.0
4.8
36.1
1.15
11.5 ¦
¦ Jan 2
B
1.00 1.29
3.23
1.8

0.0
5.0
20.5
2.98
29.8 ¦
¦ Jan 3
C
1.00 1.34
3.53
1.8
0.0
5.3
16.5
3.68
36.8 ¦
¦ Feb 1
C
1.00 1.34
3.71
1.8
0.0
5.5
11.9
4.32
43.2 ¦
¦ Feb 2
C
1.00 1.34
3.89
1.8

0.0
5.7
7.5
4.94
49.4 ¦
¦ Feb 3
C
1.00 1.34
4.15
1.8
0.0
6.0
7.1
5.24
52.4 ¦
¦ Mar 1
D
1.00 1.30
4.29
1.5
0.0
5.8
6.8
5.11
51.1 ¦
¦ Mar 2
D
1.00 1.22
4.27
1.1

0.0
5.3
6.4
4.68
46.8 ¦
¦ Mar 3
D
1.00 1.14
4.26
0.5
0.0
4.8
8.6
3.92
39.2 ¦

Trang 16


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Totals
436
202
160
867
387
480 ¦
+-----------------------------------------------------------------------------+
Do You want PRINT OUT of the RICE-requirements (Y/N) : N

5.3.2 Tính toán nhu cầu nước cho lúa vụ Hè Thu. Tính toán tương tự như trên
+----------------------------------------------------------+
¦
RICE DATA INPUT
¦
+----------------------------------------------------------+
Crop
: RICE-HT
Growth periode
Length Stage
Cropcoefficient
----------------------------------------------------------Nursery
5
days
1.00
Landpreparation
5
days
--Initial stage
(A)
25 days
1.06
Development stage (B)
30 days
--Mid season
(C)
40 days
1.34
Late season

(D)
30 days
1.10
----------------------------------------------------------Total
130 days
Nursery Area
0
%
Land cultivation
160
mm
Percolation rate
1.8
mm/day
Do you want a PRINT OUT of rice data (Y/N) : N
+----------------------------------------------------------+
¦
TRANS PLANTING DATE
¦
+----------------------------------------------------------+
+----------------------------------------------------------+
¦ Climate File :
Cl. Station : DA NANG
¦
¦ Crop
File :
Crop name
: RICE-HT
¦
+----------------------------------------------------------+

For ET-Rice calculations give DATE of TRANSplanting :
Month of TRANS-Plant (1 - 12) : May
Day of TRANS-Plant
(1 - 31) :
1
Date of Nursery preparation
:
25 April
Date of Harvest
:
5 September
Any changes in the Planting Date (Y/N) : N

Bảng 5.3.2:Lượng nước cần cho cây lúa vụ Hè Thu
+-----------------------------------------------------------------------------+
¦ Irr. Req. of RICE-HT, transplanted 1 May for Climate :
¦
+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Month
Stage Area Coeff ETCrop Perc. LPrep RiceRq EffRain IRReq. IRReq ¦
¦
Decade
%
mm/day mm/dy mm/dy mm/day mm/dec mm/dy mm/dec ¦
+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Apr 3
N/L
0.50 1.03
2.30
0.9 16.0

19.2
5.2 18.68
93.4 ¦
¦ May 1
A
1.00 1.06
5.02
1.8
0.0
6.8
32.1
3.61
36.1 ¦
¦ May 2
A
1.00 1.06
5.30
1.8
0.0
7.1
42.6
2.84
28.4 ¦
¦ May 3
A/B
1.00 1.08
5.45
1.8
0.0
7.3

44.5
2.81
28.1 ¦
¦ Jun 1
B
1.00 1.15
5.84
1.8
0.0
7.6
48.3
2.81
28.1 ¦
¦ Jun 2
B
1.00 1.25
6.36
1.8
0.0
8.2
51.1
3.04
30.4 ¦
¦ Jun 3
B/C
1.00 1.32
6.80
1.8
0.0
8.6

43.3
4.27
42.7 ¦
¦ Jul 1
C
1.00 1.34
7.01
1.8
0.0
8.8
32.1
5.60
56.0 ¦
¦ Jul 2
C
1.00 1.34
7.10
1.8
0.0
8.9
22.6
6.64
66.4 ¦
¦ Jul 3
C
1.00 1.34
6.92
1.8
0.0
8.7

29.0
5.82
58.2 ¦
¦ Aug 1
C/D
1.00 1.32
6.64
1.7
0.0
8.3
30.0
5.29
52.9 ¦
¦ Aug 2
D
1.00 1.26
6.17
1.3
0.0
7.4
33.8
4.07
40.7 ¦

Trang 17


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
¦ Aug 3
D

1.00 1.18
5.43
0.8
0.0
6.2
62.3
0.00
0.0 ¦
¦ Sep 1
D
1.00 1.10
4.73
0.2
0.0
5.0
43.4
0.64
3.2 ¦
+-----------------------------------------------------------------------------¦
¦ Totals
776
205
160
1085
520
565 ¦
+--------Do You want PRINT OUT of the RICE-requirements (Y/N) : N ------------+

5.4 Hệ số tưới-Giản đồ hệ số tưới
5.4.1 Hệ số tưới

Hệ số tưới là lượng nước cần cung cấp cho 1 ha
q

mi
(l/s-ha)
86.4t

Trong đó:mi :Là mức tưới (m3/ha)
t : Thời gian tưới (ngày)
5.4.2 Giản đồ hệ số tưới
-Giản đồ hệ số tưới phản ánh tiêu chuẩn yêu cầu nước theo thời gian của hệ thống
-Giản đồ hệ số tưới là cơ sở để lập kế hoạch để dùng nước và quản lý và phân phối theo
yêu cầu dùng nước
- Giản đồ hệ số tưới chọn ra các giá trị đặt trưng làm tiêu chuẩn như hệ số tưới thiết kế
5.4.2.1 Giản đồ hệ số tưới sơ bộ
Là giản đồ chưa qua hiệu chỉnh làm cho chúng ta gặp khó khăn trong việc lựa chọn q tk
hợp lý công trình và kênh mương đảm bảo được tính kinh tế và kỉ thuật và trong công tác quản
lý tổ chức tưới cũng gặp khó khăn.
5.4.2.2 Giản đồ hệ số tưới hiệu chỉnh
Để khắc phục của giản đồ hệ số tưới sơ bộ ta tiến hành hiệu chỉnh bằng các cách sau:
-Thay đổi thời gian thực hiện mỗi lần tưới t.
-Xê dịch ngày tưới của mỗi lần tưới không quá 3 này
-Thay đổi mức tưới sao cho không quá 5% giá trị của nó.
5.5 Lập giản đồ hệ số tưới cho khu tưới Trà Ngâm
5.5.1 Lập giản đồ hệ số tưới cho khu tưới Trà Ngâm vụ Đông Xuân

Trang 18


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

q
min  0.69 =0.576 �0.4
qmax 1.20
5.5.2 Lập giản đồ hệ số tưới cho khu tưới Trà Ngâm vụ Hè Thu

Trang 19


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

q
min  0.86 =0.72 �0.4
qmax 1.20
5.6 Chọn hệ số tưới thiết kế

Trang 20


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Hệ số tưới thiết kế là hệ số tưới mà kênh mương và các loại công trình trong hệ thống
tưới có khả năng làm việc thường xuyên và đảm bảo yêu cầu cấp nước của hệ thống.
Hệ số tưới thiết kế được chọn phải thõa mãn hai yêu cầu sau:
+ Thời gian hoạt động với hệ số tưới đó t 20 ngày.
+ Lấy giá trị qtk=qmax .
Vậy chọn qtk=1.20 (l/s-ha).

Chương 6: Tính toán chế độ tiêu cho cây lúa
Trong nông nghiệp tiêu là vấn đề quan trọng như vấn đề tưới nước.Nếu thiếu nước thì cây
trồng không thể phát triển được, ngược lại thừa nước cây trồng cũng suy yếu.

6.1 Các tài liệu dùng trong tính toán chế độ tiêu

Trang 21


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
6.1.1 Tài liệu thổ nhưỡng
Được trình bày ở chương 5,Bảng 5.1.
6.1.2 Tài liệu về khí tượng
Được trình bày ở chương 1,Bảng 1.4.
6.1.3 Khả năng chịu ngập của giống lúa gieo trồng
Bảng 6.1: Khả năng chịu ngập của cây lúa
Vụ

Độ sâu chịu ngập hngập (mm)
300-350
Hè Thu
250-300
200-250
6.1.4 Tài liệu lượng mưa 5 ngày max

Thời gian chịu ngập (Ngày)
Không quá 1 ngày
Không quá 3 ngày
Không quá 5 ngày

Bảng 6.2: Lượng mưa 5 ngày max thiết kế (mm)

Số hiệu
c

25/5
67,4
26/5
121,4
27/5
63,9
28/5
53,4
29/5
27,7
6.1.5 Công trình tiêu tại mặt ruộng
Công trình tiêu là của tràn
Bảng 6.3: Chiều rộng đơn vị của cửa tràn

Số hiệu
b0 (m/ha)
6.2 Cơ sở phương pháp

b
0.15

Dựa vào sự cân bằng nước mặt ruộng tình hình công trình. ở đây với công trình tiêu trên
mặt ruộng là đập tràn nên ta chọn phương pháp giải tích với hệ ba phương trình sau:
(1  i ) Pi  (h  q )  �H
0i 0i
q  0, 274.m.b 2 g H 3 / 2
0i
0
H
H a

� h
i
i 1 2
max

6.3 Bảng tính và Phương án lựa chọn qtiêu.
6.3.1 Bảng tính

Trang 22


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi

6.3.2 Phương án chọn qtiêu
Bảng kết quả khả năng chịu ngập của cây lúa

Dựa vào bảng số liệu trên nhận thấy b0 đã chọn là hợp lý
tieu
Vậy hệ số tiêu thiết kế: qtk  qmax  9,186 (l/s-ha).

Chương 7: Bố trí kênh tưới, kênh tiêu và công trình trên kênh của khu tưới Trà Ngâm
Trang 23


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
Hệ thống thủy lợi nói chung và hệ thống tưới tiêu nói riêng là tập hợp một hệ thống công
trình đầu mối đến mặt ruộng, đảm bảo cung cấp nước cho cây trồng khi thiếu nước và tiêu
thoát nước kịp thời cho cây trồng khi thừa nước nhằm thỏa mãn yêu cầu nước cho cây trồng
phát triển tốt và có năng suất cao.
7.1 Bố trí kênh tưới

7.1.1 Nguyên tắc bố trí
Việc bố trí kênh phù thuộc vào nhiều yếu tố, tùy tình hình cụ thể và tưng nơi mà chọn
phương án bố trí cho hợp lý.Nói chung việc bố trí dựa vào các nguyên tắc sau:
-Kênh chính phải được bố trí ở những địa thế cao để có thể khống chế tưới tự chảy toàn
khu tưới với khả năng lớn nhất.
-Khi bố trí kênh phải xét tới việc lợi dụng tổng hợp đương kênh đẻ thỏa mãn nhu cầu của
mọi ngành kênh tế và để mang lại lợi ích lớn nhất.
-Khi bố trí kênh cần xét dến mặt có lien quan chặt chẽ để phát huy tác dụng của kênh và
không mâu thuẩn với các mặt công tác khác.
+Bố trí kênh phải xét đến quy hoạch đất đai trong khu vực.Mỗi loại đất trồng một loại
cây khác nhau tao thành những vùng trồng trọt khác nhau, do đó yêu cầu về nước của mỗi
vùng cũng khác nhau, việc quản lý phân phối nước cũng khác nhau.
+Bố trí kênh cần kết hợp chặt chẽ với các khu vực hành chính như tỉnh, huyện, xã, các
đơn vị sản suất nông trường, hợp tác xã, trang trại… để tiện cho việc quản lý sản suất nông
nghiệp và phân phối nước, nếu có thể thì kết hợp bố trí tuyến kênh làm địa giới của những khu
vực đó.
+Bố trí kênh tưới cần phải thực hiện cùng một lúc với kênh tiêu dể tạo thành một hệ
thống kênh tưới tiêu hoàn chỉnh.
+Bố trí kênh phải kết hợp chặt chẽ với đường giao thông thủy hoặt bộ.
-Khi bố trí kênh cấp trên cần phải tạo điều kiện tốt cho việc bố trí kênh cấp dưới và bố trí
công trình liên quan.
-Phương án bố trí phải ít vượt qua chướng ngại vật, ít công trình, khối lượng đất đất đắp
nhỏ, vốn đầu tư ít, tiện thi công và dể quản lý.

Trang 24


Quy hoạch & thiết kế hệ thống thủy lợi
-Cần bố trí kênh đi qua nơi có địa chất tốt để lòng kênh ổn định, không bị xói,ít ngấm
nước.

-Trường hợp kênh phải lượng cong thì bán kính cong phải bảo đảm điều kiện: R �2 B ,
với R là bán kính cong và B là chiều rộng mặt nước ở vị trí lượn cong.
7.1.2 Bố trí kênh chính và kênh nhánh
Thể hiện bình đồ khu tưới.
7.1.3 Thống kê hệ thống kênh tưới

Trang 25