Đề tài Lập dự án đầu tư và xây dựng hệ thống tưới hồ P1 ở tỉnh Bình Thuận

ộ ẩm trong tầng đất trước khi đưa nước vào ruộng, bo = 30 (%A). + Ko: Hệ số ngấm hút bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất. Ko = (3 - 21) Với: K1: Cường độ ngấm hút ở cuối đơn vị thời gian thứ nhất. K1 = 30 (mm/ngày). a: Chỉ số ngấm, a = 0,5. Ko = (mm/ngày). Thay các số liệu vào công thức (3 - 23) ta có: tb = = 5,444 (ngày) Chọn tb = 6 (ngày). Trong trường hợp này, thời gian ngấm hút tb = 6 (ngày) < tg = 15 (ngày) nên dạng của đường quá trình ngấm hút là đường loại I. Cường độ ngấm hút bình quân trong thời gian hao nước tb: eh = Knbh = (mm/ngày) (3 - 22) Lượng nước ngấm để làm bão hoà một đơn vị diện tích 1 ha trong thời gian tb: Wmax = 10.eh.(m3/ngày) = 9,333(mm/ngày) (3 - 23) b.Tính lượng nước hao do ngấm ổn định: Giai đoạn ngấm ổn định trên ruộng lúa xảy ra sau quá trình ngấm bão hoà. Lúc này lượng nước mặt ruộng ngấm xuống đất chủ yếu do tác dụng của trọng lực. Thời gian ngấm ổn định được xác định theo công thức: tôđ = tn + ∑ tstr - tb (3 - 24) Trong đó: - tn: Thời gian ngâm ruộng, tn = 3 (ngày). - ∑ tstr: Thời gian sinh trưởng, ∑ tstr = 125 (ngày). - tb: Thời gian bão hoà tầng đất, tb = 6 (ngày). Thay số vào công thức (3 - 27) ta có: tôđ = 3 + 125 - 6 = 122 (ngày). Do tôđ = 122 (ngày) > tg = 15 (ngày) nên đường quá trình hao nước trong giai đoạn ngấm ổn định là đường loại II. Cường độ ngấm bình quân trong giai đoạn ngấm ổn định: eh = Kôđ. (3 - 25) Trong đó: - Kôđ: Hệ số ngấm ổn định, Kôđ = 2,5 (mm/ngày). - H: Chiều sâu tầng đất canh tác, H = 500 (mm). - a: Lớp nước mặt ruộng bình quân trong thời đoạn tính toán. a = (mm). Thay tất cả vào (3 - 28) có: eh = (mm/ngày). Lượng nước hao lớn nhất do ngấm ổn định: Wmax = 10.eh = 10.2,7 = 27 (m3/ha-ngày) = 2,7 (mm/ngày). c. Tính lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng ứng với các thời đoạn sinh trưởng của lúa: Bốc hơi mặt ruộng được đặc trưng bởi các đại lượng sau: - Thời gian xảy ra quá trình hao nước trê diện tích gieo cấy th. - Thời gian hao nước trên toàn bộ khu tưới Th = th + tg (3 - 26) Cường độ bốc hơi mặt nước trung bình được xác định theo công thức: ETc = (3 - 27) Trong đó: - Kc: Hệ số cây trồng. - ETo: Lượng bốc hơi tham khảo. + Khi tg > th thì Wmax = (m3/ha-ngày). + Khi tg < th thì Wmax = (m3/ha-ngày). + Khi tg = th thì Wmax = (m3/ha-ngày). Kết quả tính bốc hơi mặt ruộng qua các thời kỳ sinh trưởng của lúa chiêm ở phụ lục 3 - 2. Sau khi xác định được các thành phần nước hao trên ruộng lúa ta đi tính toán cường độ hao nước tổng cộng tại mặt ruộng của cả vụ như ở phụ lục 3 - 3. 4. Xác định lượng mưa thiết kế tính toán Lượng mưa thiết kế được sử dụng trong tính toán chế độ tưới lúa chiêm là lượng mưa rơi xuống trên các diện tích đã xảy ra hao nước. Lượng mưa rơi trên các thửa ruộng xảy ra quá trình hao nước được xác định theo công thức: Psdi = ai.Ptki (3 - 28) Trong đó: - Ptki: Lượng mưa thiết kế ứng với tần suất P = 75 % ở ngày thứ i rơi trên diện tích xảy ra quá trình hao nước (mm). - ai: Tỷ lệ diện tích hao nước trên toàn bộ diện tích của cánh đồng. ai được xác định theo 3 giai đoạn, phụ thuộc vào diện tích hao nước. Cụ thể như sau: + Giai đoạn đầu vụ: Từ ngày đưa nước vào ruộng đến ngày tg (13/01 ÷ 27/01) thời kỳ này diện tích hao nước tăng dần, do đó: (3 - 29) Với: t1: Thời gian tính từ lúc bắt đầu cho nước vào ruộng đến ngày có mưa. tg: Thời gian gieo cấy. Giai đoạn giữa vụ: Được tính từ ngày tg + 1 đến ngày tn + ∑tstr + 1 (28/01 ÷ 20/05).Thời kỳ này toàn bộ diện tích bước vào thời kỳ hao nước, diện tích hao nước ổn định: ai = 1 Giai đoạn cuối vụ: Được tính từ ngày tn + ∑tstr + 1 đến ngày kết thúc toàn bộ quá trình sinh trưởng của lúa tn + ∑tstr + tg, thời kỳ diện tích hao nước giảm dần: (3 - 30) Với: t3 là khoảng thời gian từ ngày thứ th = tn + ∑tstr đến ngày có mưa. Hình 3.1 Đường quá trình diện tích hao nước Vậy với các thời gian gieo cấy, thời gian sinh trưởng và các công thức tính a theo các giai đoạn, lượng mưa thiết kế ứng với tần suất P = 75 % ta tính được lượng mưa rơi trên các diện tích xảy ra hao nước như ở phụ lục 3 - 4. 5. Độ sâu lớp nước ban đầu (hoi) Độ sâu lớp nước ban đầu được tính theo hệ thức: ho = aot + a’ot.a’t (mm) (3 - 31) Trong đó: - aot: Lớp nước mặt ruộng đã có ở đầu thời đoạn tính toán trên các diện tích đã gieo cấy, tính bình quân cho một ha đại diện, aot = 0 (mm). - a’ot: Lớp nước sẵn có trên diện tích sẽ gieo cấy trong thời đoạn Dt (mm). - a’t: Tỷ lệ diện tích gieo cấy trong thời đoạn Dt so với tổng diện tích. a’t = (3 - 32) Suy ra: ho = 0 + 30. (mm). 6. Công thức tưới tăng sản Công thức tưới tăng sản trong chế độ tưới lúa làm ải được xác định theo công thức: (hmin ÷ hmax) = a.([hmin] ÷ [hmax]) (3 - 33) Với công thức tưới ([hmin] ÷ [hmax]) = (30 ÷ 50) (mm). a: Hệ số phụ thuộc vào thời vụ và được xác định theo các giai đoạn. 7. Xác định chế độ tưới Cơ sở của việc xác định mức tưới là dựa trên phương trình cân bằng nước mặt ruộng: hci = hoi + ∑mi + ∑Poi - ∑Wh - ∑Ci (3 - 34) Trong đó: - hci: Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm). - hoi : Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm). - ∑mi : Lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm). - ∑Poi: Lượng mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm). - ∑Ci: Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán. Chú ý: Trong tính toán ở bờ ruộng giữ nước thường xây dựng các đường tràn có cao trình đỉnh tràn tương đối lớn. Tràn này có tác dụng khi lượng nước trên ruộng quá cao ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, lúc đó nước sẽ tự động tràn ra kênh tiêu. Thường cao trình đỉnh tràn được gọi là mực nước cho phép [Amax] trong ruộng thường cao hơn lớp nước lớn nhất theo công thức tăng sản hmax. Vì vậy lượng nước tháo được tính theo công thức: ∑Ci = hci - [Amax] (3 - 35) Theo kinh nghiệm thì [Amax] = (100 ÷ 150) (mm), chọn [Amax] = 100 (mm). Điều kiện rằng buộc của phương trình cân bằng nước trên là: [hmin]i < hci < [hmax]i (3 - 36) Để giải đúng dần phương trình (3 - 34) theo phương pháp giải tích ta chia thời kỳ sinh trưởng của lúa thành nhiều thời đoạn nhỏ, cụ thể ở đây tính cho thời đoạn 1 ngày. Trong mỗi thời đoạn, với lớp nước mặt ruộng ở đầu thời đoạn đã biết và các loại nước hao (do ngấm và bốc hơi mặt ruộng) đã biết, lượng mưa cũng đã biết, giả thiết một giá trị mức tưới m sau đó sử dụng phương trình cân bằng nước tính được lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn đó (cuối ngày). So sánh lớp nước này với công thức tưới tăng sản (3 - 33), nếu thoả mãn thì m giả thiết là phù hợp, nếu chưa phù hợp thì giả thiết lại m, cụ thể như sau: - Nếu với m giả thiết ta tính được hc < [hmin] thì giả thiết lại m bằng cách tăng lên và xác định lại hc cho đến khi phù hợp ([hmin ] < hc < [hmax]) thì thôi. - Nếu với m giả thiết ta tính được hc > [hmax] thì ta giả thiết lại m bằng cách giảm m đi và xác định lại hc cho đến khi phù hợp ([hmin] < hc < [hmax]) thì thôi. Trong trường hợp nếu mưa quá lớn ( không phải tưới, m = 0 ), mà hc > [hmax] (Kết hợp với điều kiện hc > [Amax]) thì ta phải tháo bớt lượng mưa đi. Kết quả tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm như phụ lục 3 - 3. Từ kết quả ở phụ lục 3 - 5, ta có: - Tổng lượng nước hao trong toàn vụ: ∑(ETci + Ki) = 1265 (mm). - Tổng lượng mưa rơi xuống toàn vụ: ∑P = 82,83 (mm). - Tổng mức tưới cần phải cung cấp trong toàn vụ: ∑m = 1230 (mm). - Tổng lượng nước phải tháo đi trong toàn vụ: ∑C = 0 (mm). - Lớp nước mặt ruộng đầu thời vụ: hđ = 2 (mm). - Lớp nước mặt ruộng cuối thời vụ: hc = 49,83 (mm). Ta dùng phương trình cân bằng nước (3 - 37) cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tính: hc = 2 + 1230 + 82,83 - 1265 - 0 = 49,83 (mm). Như vậy ta thấy kết quả tính toán là chính xác.Trong vụ chiêm tổng mức tưới cần cung cấp cho lúa là M = 12290 (m3/ha) và số lần tưới, ngày tưới cũng như mức tưới mỗi lần được thống kê trong phụ lục 3 - 6. 3.2.4.2. Tính toán chế độ tưới cho lúa mùa 1. Đặc điểm Do yêu cầu tưới nước về mùa vụ không căng thẳng như vụ chiêm. Mặt khác, đặc điểm của lúa mùa là chênh lệch thời vụ ít ảnh hưởng đến kết quả tính toán chế độ tưới nên chúng ta có thể không cần xét đến sự dịch chuyển thời vụ. - Chế độ canh tác của lúa mùa là chế độ làm dầm (không có thời đoạn hao nước do ngấm bão mà chỉ có quá trình hao nước do ngấm ổn định và hao nước do bốc hơi mặt ruộng ), hình thức gieo cấy đồng thời. - Phương trình cơ bản để xác định chế độ tưới cho lúa mùa giống như phương trình cân bằng nước xác định cho lúa chiêm: hci = hoi + ∑mi + ∑Poi - ∑Ki - ∑ETci - ∑Ci (3 - 37) Cũng với nguyên lý giải như đối với lúa chiêm, ta giải phương trình cân bằng nước này sẽ xác định được chế độ tưới cho lúa mùa. 2. Nội dung tính toán: Dựa vào phương trình cân bằng nước viết theo độ sâu lớp nước mặt ruộng cho từng ngày: hci = hoi + ∑mi + ∑Poi - ∑Ki - ∑ETci - ∑Ci Trong đó: - hci: Độ sâu lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm/ngày). - hoi: Độ sâu lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm/ngày). hoi = hci – 1 (3 - 38) - mi: Mức tưới ngày thứ i (mm/ngày). - ETci: Lượng bốc hơi mặt ruộng ngày thứ i (mm/ngày). ETci = Kc.EToi (3 - 39) - Kc: Hệ số cây trồng ứng với từng thời đoạn. - Ki: Lượng ngấm ngày thứ i, Ki = Kôđ = 2,5 (mm/ngày). - Poi: Lượng mưa thiết kế (P = 75 %) của ngày thứ i (mm/ngày). - Ci: Lượng nước tháo trong ngày thứ i (mm/ngày). Điều kiện ràng buộc: hmin ≤ hc ≤ hmax (3 - 40) Với các số liệu đã có giải phương trình cân bằng nước theo phương pháp giải tích như trên. Kết quả tính toán chế độ tưới lúa mùa như phụ lục 3 - 7. Qua kết quả tính ở phụ lục 3 - 7, ta có: - Tổng lượng nước hao toàn vụ: ∑( ETci + Ki ) = 866,29 (mm). - Tổng lượng mưa rơi xuống trong toàn vụ: ∑P = 615,8 (mm). - Tổng mức tưới cần phỉa cung cấp trong toàn vụ: ∑m = 390 (mm). - Tổng lượng nước tháo đi trong toàn vụ: ∑C = 136,59 (mm). - Lớp nước mặt ruộng đầu vụ : hđ = 70 (mm). - Lớp nước mặt ruộng cuối vụ: hc = 72,92 (mm). Ta dùng phương trình cân bằng nước (3 - 40) cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tính toán: hc = 70 + 390 +615,8 - 866,29 - 136,59 = 72,92 (mm). Như vậy kết quả tính là chính xác. Trong vụ mùa tổng mức tưới cần cung cấp cho lúa là 3900 (m3/ha) và số lần tưới, ngày tưới cũng như mức tưới mỗi lần được thống kê ở phụ lục 3 - 8. 3.2.5. Tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn (cây ngô vụ đông) 3.2.5.1. Đặc điểm Cây trồng cạn là cây trồng phát triển trên môi trường ẩm. Độ ẩm trong tầng đất canh tác sẽ được duy trì theo công thức tưới tăng sản. 3.5.2.2. Nội dung tính toán Cơ sở để tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn dựa trên phương trình cân bằng nước ruộng, cụ thể là trong tầng đất ẩm nuôi cây (tầng canh tác). Phương trình có dạng: ∑mi = (Whi + Wci) - (Woi + ∑Poi + DWi) (3 - 41) Trong đó: - ∑mi: Tổng lượng nước cần tưới trong thời đoạn tính toán (m3/ha). - Whi: Lượng nước hao trong thời đoạn tính toán (m3/ha). Whi = 10.ETc.ti (3- 42) - ETc: Cường độ bốc hơi mặt ruộng (mm/ngày). ETc = Kc.ETo (3 - 43) - Kc: Hệ số cây trồng. - ETo: Lượng bốc hơi chuẩn (mm/ngày). - ti: Thời gian hao nước (ngày). - Wci: Lượng nước cần trữ trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán (m3/ha), được xác định theo công thức: Wci = 10.A.Hi.bci (3 - 44) - Woi: Lượng nước sẵn có trong tầng đất đầu thời đoạn tính toán, được xác định theo công thức: Woi = 10.A.Hi.boi (3 - 45) - A: Độ rỗng của đất tính theo phần trăm thể tích đất, A = 40 (%). - Hi: Chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây trong thời đoạn tính toán thứ i (mm). - boi: Độ ẩm đất ở đầu thời đoạn tính thứ i (tính theo % A). - bci: Độ ẩm đất ở cuối thời đoạn tính thứ i (tính theo % A). Lượng nước trong tầng đất cuối thời đoạn tính toán Wci được khống chế theo điều kiện: Wbmini < Wci < Wbmaxi (3 - 46) Trong đó: + Wbmini = 10.A.Hi.bmini (3 - 47) + Wbmaxi = 10.A.Hi.bmaxi (3 - 48) Với: bmini: Độ ẩm nhỏ nhất thích hợp. bmaxi : Độ ẩm lớn nhất thích hợp. - DWi: Lượng nước mà cây trồng sử dụng thêm được trong thời đoạn tính toán. DWi = Wni + WHi (3 - 49) - Wni: Lượng nước ngầm mà cây trồng có thể sử dụng được, phụ thuộc vào vị trí tương đối của mực nước ngầm, độ dài của rễ và tính chất đất. - WHi: Lượng nước mà cây trồng có thể sử dụng thêm được trong tầng đất ẩm nuôi cây do rễ dài thêm. WHi = 10.A.boi.( Hci - Hđi ) (3 - 50) - Hđi: Chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây ở đầu thời đoạn tính toán thứ i. - Hci: Chiều sâu tầng đất ẩm nuôi cây ở cuối thời đoạn tính toán thứ i. - Poi: Lượng mưa mà cây trồng có thể sử dụng được trong thời đoạn tính toán thứ i. Poi = 10.a.C.Pi (m3/ha) (3 - 51) - C: Hệ số biểu thị phần nước mưa có thể ngấm xuống đất, xác định theo thực nghiệm. C = 1- s (3 - 52) - s: Hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào lượng mưa rơi xuống đất, lấy theo kinh nghiệm s = 0,4. - Pi: Lượng mưa rơi xuống ruộng (mm). - a: Hệ số sử dụng nước mưa, thông qua tính toán xác định a = 1. Để tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn chúng ta có thể tính theo phương pháp đồ giải hoặc phương pháp giải tích. Trong đồ án này em tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn bằng cách giải phương trình cân bằng nước theo phương pháp giải tích. Theo phương pháp giải tích cũng như đối với lúa, ta cũng chia thời kỳ sinh trưởng của cây trồng cạn thành nhiều thời đoạn nhỏ, trong mỗi thời đoạn sẽ giả thiết mức tưới, dựa vào phương trình cân bằng nước ta tính được Wc, kiểm tra Wc theo điều kiện ràng buộc (3 - 46) nếu thoả mãn là được rồi tính tiếp cho thời đoạn tiếp theo cho đến khi kết thúc toàn bộ các giai đoạn sinh trưởng. Khi lượng nước trong đất vượt quá giới hạn trên ta sẽ tháo đi và chỉ giữ ở mức Wbmaxi. Kết quả tính toán chế độ tưới ngô vụ đông như phụ lục 3 - 9. Từ kết quả ở phụ lục 3 - 9, ta có: - Tổng lượng nước hao trong toàn vụ: ∑Wh = 5389,91 (m3/ha). - Tổng lượng mưa ngấm xuống trong toàn vụ: ∑P = 592,92 (m3/ha). - Tổng lượng nước cây trồng sử dụng thêm được trong toàn vụ: DW = 0 (m3/ha). - Tổng mức tưới cần phải cung cấp trong toàn vụ: ∑m = 5500 (m3/ha). - Tổng lượng nước phải tháo trong toàn vụ: ∑C = 0. - Lượng nước trong tầng đất đầu thời vụ: Wđ = 600 (m3/ha). - Lượng nước trong tầng đất cuối thời vụ: Wc = 1303,01 (m3/ha). Ta dùng phương trình cân bằng nước cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tính toán: Wc = 600 + 5500 + 592,92 + 0 - 5389,91 - 0 = 1303,01 (m3/ha). Vậy kết quả tính toán là chính xác. Trong vụ đông tổng mức tưới cần cung cấp cho ngô là 5500 (m3/ha) và số lần tưới, ngày tưới cũng như mức tưới mỗi lần được thống kê trong phụ lục 3 - 10. 3.2.6. Tính hệ số tưới và giản đồ hệ số tưới cho các loại cây trồng 3.2.6.1. Hệ số tưới sơ bộ của hệ thống Hệ số tưới là lưu lượng cần cung cấp cho một đơn vị diện tích yêu cầu tưới, hệ số tưới ký hiệu q (l/s-ha). Mục đích: Tính toán hệ số tưới nhằm phục vụ cho việc tính toán lưu lượng thiết kế của công trình tưới và quá trình lưu lượng yêu cầu đầu hệ thống. Ý nghĩa: Hệ số tưới có ý nghĩa quan trọng, quyết định quy mô, kích thước và vốn đầu tư cho công trình tưới. Hệ số tưới sơ bộ được tính theo công thức: qij = (3 - 53) Trong đó: - qij: Hệ số tưới của cây trồng i ở lần tưới thứ j (l/s-ha). - ai: Tỷ lệ diện tích của từng loại cây trồng thứ i so với tổng diện tích khu tưới. a = (3 - 54) - wi: Diện tích cần tưới của cây trồng thứ i (ha). - W: Tổng diện tích tưới của toàn hệ thống, bao gồm nhiều loại cây trồng (ha). Do tập quán canh tác và điều kiện của khu vực hưởng lợi theo khảo sát từ tai liệu thực tế có hệ số quay vòng đất bằng 3 nên với cả lúa và ngô thì có a = 1. - mij : Mức tưới của cây trồng thứ i ở lần tưới thứ j (m3/ha). - tij: Thời gian tưới của cây trồng thứ i ở lần tưới thứ j (ngày). Dựa vào công thức (3 - 53) ta sẽ tìm được hệ số tưới của các lần tưới cho các loại cây trồng khác nhau trong khu tưới. Kết quả tính toán được thể hiện ở phụ lục 3 - 11. 3.2.6.2. Giản đồ hệ số tưới Để xác định sự thay đổi của chế độ nước của khu tưới phải tổng hợp được hệ số tưới của các lần tưới cho các loại cây trồng theo thời gian. Người ta biểu thị quá trình hệ số tưới bằng một đồ thị gọi là giản đồ hệ số tưới. a. Mục đích, ý nghĩa: - Vẽ giản đồ hệ số tưới để có cơ sở lựa chọn hệ số tưới thiết kế và lập kế hoạch điều tiết nước trong hệ thống. - Dựa vào giản đồ hệ số tưới sẽ biết được tính hợp lý và ổn định của việc phân phối nước trong hệ thống ở giai đoạn quản lý phân phối nước. b. Nội dung tính toán: Giản đồ hệ số tưới sơ bộ của hệ thống: Từ kết quả tính toán quá trình hệ số tưới theo thời gian (q ~ t) ở phụ lục 3 - 13, ta đi xây dựng giản đồ hệ số tưới như hình 3.2 và được gọi là giản đồ hệ số tưới sơ bộ của hệ thống. Nhìn vào giản đồ hệ số tưới sơ bộ ta có nhận xét như sau: - Hệ số tưới nhỏ nhất qmin = 1,16 (l/s-ha), hệ số tưới lớn nhất qmax = 2,31 (l/s-ha), chênh lệch giữa qmin và qmax thoả mãn điều kiện đồng đều. - Tuy nhiên giản đồ hệ số tưới sơ bộ còn nhiều chỗ bất hợp lý như: + Trong thời gian tháng 9 và tháng 10 có nhiều cây trồng cùng có nhu cầu về nước tưới làm cho việc đáp ứng yêu cầu nước căng thẳng. + Trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng do nhu cầu về nước tưới của cây trồng nên phải tưới làm nhiều lần, thời gian nghỉ giữa các lần tưới ngắn gây khó khăn cho công tác thiết kế và quản lý đường kênh. Do đó giản đồ hệ số tưới sơ bộ cần phải được hiệu chỉnh để giảm bớt những bất hợp lý đã nêu ở trên. Giản đồ hệ số tưới hiệu chỉnh của hệ thống: Nguyên tắc hiệu chỉnh giản đồ hệ số tưới: + Xê dịch ngày tưới chính của một lần tưới nào đó nên xê dịch về phía trước không quá 3 ngày để đảm bảo an toàn. + Xê dịch đảm bảo cho thời gian nghĩ giữa 2 lần tưới liên tục không quá ngắn. + Cố gắng thay đổi mức tưới không quá 5 % để cho qmin ≥ 0,4.qmax làm tăng tính đồng đều của giản đồ hệ số tưới sau khi đã hiệu chỉnh. Sau khi hiệu chỉnh ta được kết quả như phụ lục 3 - 12. Giản đồ hệ số tưới được vẽ như hình 3.3 có đặc điểm: - qmin = 1,16 (l/s-ha). - qmax = 1,65 (l/s-ha). 3.2.6.3. Chọn hệ số tưới thiết kế Hệ số tưới thiết kế là cơ sở để xác định lưu lượng thiết kế QTK. Hệ số tưới thiết kế ảnh hưởng trực tiếp đến quy mô kích thước công trình nên nó mang ý nghĩa quan trọng cả về kinh tế và kỹ thuật.Thông thường trong giản đồ hệ số tưới thiết kế sau khi đã hiệu chỉnh thì chọn hệ số tưới thiết kế là trị số lớn nhất hoặc gần lớn nhất và có thời gian xuất hiện tương đối dài, ít nhất phải > 20 ngày để công trình làm việc có hiệu quả. Từ giản đồ hệ số tưới sau khi đã hiệu chỉnh ta nhận thấy: - Nếu chọn hệ số tưới thiết kế là q = 1,65 (l/s-ha) thì công trình luôn đáp ứng được yêu cầu nước, nhưng quy mô kích thước và vốn đầu tư cho công trình sẽ lớn, mà thời gian công trình hoạt động với hệ số tưới thiết kế ngắn gây lãng phí. - Thời gian tưới ứng với trị số q = 1,16 (l/s-ha) khá dài, với hệ số tưới này công trình vẫn có khả năng cung cấp nước đầy đủ, quy mô kích thước công trình cũng hợp lý. Vậy ta quyết định chọn hệ số tưới thiết kế là: qtk = 1,16 (l/s-ha). 3.3. Tính yêu cầu nước cho sinh hoạt Ngoài nhiệm vụ cấp nước tưới cho các loại cây trồng, công trình thuỷ lợi sông Quao còn có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt cho thành phố Phan Thiết và dịch vụ du lịch. - Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho thành phố Phan Thiết: 200 ( l/người/ngày đêm ). - Dân số thành phố Phan Thiết: 205333 (người). (Theo số liệu điều tra dân số 2004). Tổng lượng nước yêu cầu cấp cho sinh hoạt của thành phố Phan Thíêt: Wsinh hoạt = 200.10-3.205333.365 ≈ 15 .106 (m3/năm). Lưu lượng cấp nước sinh hoạt: Qsinh hoạt = (m3/s). 3.4. Xác định yêu cầu nước cho toàn hệ thống 3.4.1. Mục đích, ý nghĩa Xác định yêu cầu nước cho toàn hệ thống nhằm mục đích so sánh với lượng nước đến hay nói cách khác là so sánh giữa yêu cầu cấp nước và khả năng cấp của nguồn nước. Từ đó xác định được khả năng đáp ứng nhu cầu nước cho hệ thống và đề xuất biện pháp công trình theo khả năng và yêu cầu đó. 3.4.2. Nội dung tính toán - Yêu cầu nước tưới cho 1 đơn vị diện tích canh tác: Wtưới = ∑ai.Mi = 1.12300 + 1.3900 + 1.5500 = 21700 ( m3/ha). - Yêu cầu nước cho sinh hoạt : Wsinh hoạt = 15.106 (m3/năm ). PHẦN III. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN CHƯƠNG IV. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ HỆ THỐNG TƯỚI CHO KHU VỰC 4.1. Mục đích, ý nghĩa 4.1.1. Mục đích Đưa ra và chọn phương án tốt nhất về nguồn nước, biện pháp công trình và bố trí hệ thống dẫn nước của dự án cấp nước trên cơ sở các đặc trưng của điều kiện nguồn nước đã được tính toán ứng với năm thiết kế. 4.1.2. Ý nghĩa Đề xuất và lựa chọn được phương án cấp nước hợp lý cho khu vực có ý nghĩa quyết định về nhiều mặt như : Khả năng tận dụng nguồn nước, khả năng đáp ứng các yêu cầu sử dụng nước, kinh phí đầu tư cho hệ thống công trình và lợi ích về kinh tế, xã hội, môi trường do hệ thống mang lại. 4.2. Phân tích các điều kiện tự nhiên, hiện trạng tưới của khu vực 4.2.1. Phân tích các điều kiện tự nhiên của khu vực 4.2.1.1. Điều kiện địa hình, địa mạo Lưu vực sông Quao thuộc nhánh cấp I của sông Cái Phan Thiết, lưu vực nằm trên sườn phía Đông phần cuối cùng của dãy Trường Sơn, phía bắc giáp lưu vực sông La Ngà thuộc sườn phía Tây Trường Sơn, phía nam giáp với đồng bằng Phan Thíêt. Toàn bộ lưu vực có thể chia làm hai phần, ngăn cách bởi núi Bãi Ó có cao độ từ 100 ÷ 160 (m). Từ núi Bãi Ó ngược lên thượng nguồn, lưu vực có địa hình đặc trưng của vùng rừng núi : Chiều dài sông ngắn, độ dốc lưu vực lớn. Phần cuối cùng giáp với núi Bãi Ó là một thung lũng khá sâu và rộng, bao quanh bởi các dãy núi cao trung bình +200 (m), không có đường giao thông cắt qua thung lũng. Sau dãy núi Bãi Ó, sông bắt đầu chảy qua các vùng trồng trọt, độ dốc giảm dần. Thượng lưu là một thung lũng sâu và rộng, không bị chia cắt bởi đường giao thông, có thể tạo thành lòng hồ, hạ lưu là khu tưới giáp với biển Đông. Điều kiện địa hình như vậy rất thuận lợi cho việc xây dựng hồ chứa nước điều tiết dòng chảy nhằm đáp ứng các yêu cầu nước của khu vực. 4.2.1.2. Điều kiện địa chất 1. Địa chất công trình Thung lũng sông, vị trí có thể xây dựng hồ chứa được bao quanh bởi các dãy núi tương đối thoải, có độ dốc 13º ÷ 20º. Dọc theo sông Quao, phía trong lòng hồ có các thềm bậc 1 và bậc 2. Thềm rộng trung bình 360 ÷ 500 (m), dài 4000 ÷ 4500 (m), mặt thềm tương đối bằng phẳng. Thềm bậc 2 có cao độ mặt thềm 80 ÷ 86 (m), thềm bậc 1 có cao độ mặt thềm 60 ÷ 65 (m). Đá gốc trong vùng thung lũng sông chủ yếu là granit. Ở phía thượng lưu có phân bố một khu vực rất ít đá phiến và cát kết. Nhìn chung đá khá rắn chắc, nứt nẻ ít, các khe nứt thường khép kín, hầu như không có thành phần hoà tan trong đá gốc. Trong vùng hồ không có đứt gãy lớn, các tài liệu thu thập được cho thấy một số tuyến chưa có dấu hiệu đứt gãy. Tại lòng hồ có lớp phủ đệ tứ phổ biến là lớp đất á sét chứa sạn, màu xám đen, xám vàng đến nâu, có trạng thái dẻo cứng tới nửa cứng, kết cấu chặt. 2. Địa chất thuỷ văn Qua một số khảo sát trong phạm vi vùng hồ thì nước dưới đất ít thấy xuất lộ. Nước dưới đất ở đây chủ yếu là nước trong đới nứt nẻ của đá gốc, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa. Ngoài ra còn có nước trong lớp cát cuội sỏi ở đáy thềm bậc 1. Trong phạm vi vùng hồ, nước dưới đất chỉ bù cấp được một lượng nước nhỏ cho nước sông Quao. 3. Đánh giá điều kiện địa chất công trình vùng hồ a. Về khả năng giữ nước của hồ: Qua nghiên cứu đánh giá các điều kiện địa hình, địa chất và địa chất thủy văn có thể nói nếu hồ chứa được xây dựng sẽ không xảy ra hiện tượng mất nước sang lưu vực khác vì các lý do: - Hồ được bao quanh bởi các dãy núi thoải và dày nên khó có khả năng thấm mất nước qua bờ hồ. - Đá gốc phân bố trong phạm vi hồ khá rắn chắc, không chứa các thành phần hoà tan. - Trong vùng hồ không có đứt gãy lớn. b. Về khả năng sạt lở và bồi lắng lòng hồ: Tại vị trí có thể xây dựng hồ chứa, tầng phủ đệ tứ ở sườn núi mỏng, lớp phủ thực vật dày 0,3 ÷ 0,5 (m), sườn núi chung quanh hồ tương đối thoải, độ dốc 13º ÷ 20º, trong phạm vi hồ không phát hiện các sụt lở lớn, chỉ có sạt lở nhỏ cục bộ. Vì vậy vấn đề tái tạo và bồi lắng lòng hồ P1 không đáng ngại. 4.2.1.3. Điều kiện về nguồn nước 1. Nước mưa Lượng mưa năm thiết kế chỉ có 1116,26 (mm). Mặt khác, lượng mưa lại phân bố không đều trong năm và ít hơn so với yêu cầu tưới ở các vụ chiêm và vụ đông. Vụ chiêm: Lượng mưa sử dụng được là 82,83 (mm); Tổng mức tưới là 1230 (mm). Vụ mùa: Lượng mưa là 615,8 (mm); Tổng mức tưới là 390 (mm). Vụ đông: Lượng mưa là 59,3 (mm); Tổng mức tưới là 550 (mm). Lượng mưa chủ yếu tập trung vào vụ mùa với lượng mưa vụ là 704,19 (mm), chiếm 63,1 % lượng mưa năm. Vụ chiêm chỉ có 104,2 (mm), chiếm 9,3 % lượng mưa năm. Trong từng vụ mưa cũng phân bố không đều, đặc biệt là vụ chiêm và vụ đông. Vụ chiêm có lượng mưa ngày lớn nhất là 21,72 (mm), có ngày lượng mưa chỉ có 0,1 (mm), tháng 1 và tháng 2 là những tháng cần nhiều nước thì hầu như không có mưa. Vụ đông, lượng mưa ngày lớn nhất là 48,97 (mm), tháng 12 và tháng 1 không mưa. Với lượng mưa quá nhỏ và phân bố không đều như vậy, nguồn nước mưa không thể đáp ứng được yêu cầu tưới và các yêu cầu dùng nước khác. 2. Nước ngầm Tiềm năng nước ngầm của huyện Hàm Thuận Bắc không lớn nhưng vẫn có thể đáp ứng nhu cầu sinh hoạt cho nhân dân ở một số khu vực, bao gồm: - Các tầng chứa nước dưới cát đỏ là vùng có trữ lượng lớn nhất trên địa bàn huyện. Ở đ