Ứng dụng mô hình Mike 11 đánh giá hiện trạng và đưa ra các giải pháp nhằm tăng cường khả năng lấy nước của hệ thống thủy lợi Nam Thanh - Hải Dương

Đa số các hệ thống thủy lợi lấy nước và tiêu nước kiểu tự chảy nhờ ảnh hưởng

của thủy triều đều bị sông bao quanh, hệ thống thủy lợi Nam Thanh (Hải Dương) là

tiêu biểu cho dạng này. Đặc trưng địa hình đó làm cho kết cấu các hệ thống thủy lợi

trở nên phức tạp. Trên các hệ thống thường có nhiều cống lấy nước. Hệ thống kênh

mương và sông ngòi nội đồng thường có dạng cành cây (mạng hở). Các đặc trưng đó

làm cho chế độ thủy lực trở nên hết sức phức tạp, ảnh hưởng đến khả năng cấp nước

và tiêu thoát nước của toàn hệ thống cũng như sự ổn định của lòng dẫn và công trình

đầu mối trong suốt cả quá trình khai thác, sử dụng và quản lý hệ thống. Qua mô hình

Mike sẽ đánh giá được hiện trạng của hệ thống công trình thủy lợi, từ đó đưa ra được

các giải pháp nhằm tăng cường khả năng lấy nước cho hệ thống, đặc biệt là đối với

những vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều

pdf11 trang | Chuyên mục: Quản Lý Tài Nguyên Nước | Chia sẻ: yen2110 | Lượt xem: 205 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt nội dung Ứng dụng mô hình Mike 11 đánh giá hiện trạng và đưa ra các giải pháp nhằm tăng cường khả năng lấy nước của hệ thống thủy lợi Nam Thanh - Hải Dương, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
ng dẫn sau cống sông Hƣơng. 
Cống Tiền Trung đƣợc điều tiết để cấp đủ nƣớc cho các cống dọc hai bờ sông 
Hƣơng, phần nƣớc còn lại cấp cho Nam Sách. Các cống có lƣợng nƣớc chảy qua vƣợt 
yêu cầu tƣới sẽ đƣợc điều tiết để chỉ lấy đủ lƣợng nƣớc theo yêu cầu. 
Kết quả tính toán các phương án 
Phương án 1 
Từ kết quả tính toán có thể thấy rằng, lƣu lƣợng qua tất cả các cống trƣớc đây 
thiếu nƣớc đều đã tăng lên. Các cống Đông Hầu, Đầu Đậu hiện nay không lấy đủ nƣớc 
nhƣng sau khi tiến hành cải tạo theo phƣơng án 1 thì đã lấy đƣợc và vƣợt lƣợng nƣớc 
yêu cầu phục vụ tƣới ải. Tuy nhiên, vẫn còn 5 cống nữa chƣa lấy đƣợc lƣợng nƣớc cần 
thiết. Nguyên nhân là do lƣợng nƣớc lấy vào hệ thống qua 4 cống đầu mối còn ít và 
thời gian mở cống bằng quay tay kéo quá dài, cửa cống nhiều khi không đƣợc mở hết 
nên hạn chế lƣu lƣợng qua cống. Đƣờng quá trình lƣu lƣợng của một số cống đƣợc thể 
hiện trong các đồ thị tiếp theo. 
Cống Ngô Đồng nằm ở phía Bắc của huyện Nam Sách, lấy nƣớc từ sông Kinh 
Thầy nên khi mở rộng cống này chủ yếu làm tăng khả năng cấp nƣớc cho Nam Sách. 
Các cống dọc sông Hƣơng của Thanh Hà rất xa cống Ngô Đồng nên việc mở rộng cống 
Ngô Đồng không ảnh hƣởng nhiều đến cống này. Lƣợng nƣớc lấy vào các cống của 
Thanh Hà tăng lên chủ yếu là nhờ việc điều tiết, phân phối lại lƣợng nƣớc từ các cống 
TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24. 2015 
92 
thừa nƣớc sang cống thiếu nƣớc. Nhƣng việc này là chƣa đủ để tăng lƣợng nƣớc của 
các cống còn thiếu bằng lƣợng nƣớc yêu cầu. Vì vậy cần tiếp tục xem xét, tính toán 
phƣơng án 2 và 3. 
 Phương án 2 
 Phƣơng án 2 khác phƣơng án 1 là sẽ mở rộng thêm cống Ngọc Trì từ 3 cửa lên 
5 cửa. Các nội dung khác của phƣơng án 1 vẫn đƣợc giữ nguyên, nhƣ vậy phƣơng án 2 
sẽ tiếp tục tăng cƣờng cải tạo hệ thống Nam Thanh nhằm tăng lƣợng nƣớc phục vụ 
tƣới ải. 
Sau khi mở rộng cống Ngọc Trì và nạo vét lòng kênh nhƣ phƣơng án 1 thì 
lƣu lƣợng vào hệ thống Nam Thanh đã tăng lên và lƣợng nƣớc lấy đƣợc qua các 
cống cũng tăng lên. Có 7 cống đã lấy lƣợng nƣớc vƣợt quá yêu cầu, trong khi đó 
một số cống khác trên sông Hƣơng vẫn thiếu nƣớc. Vì vậy, cần tiến hành phân phối 
lại lƣợng nƣớc từ 7 cống thừa sang các cống thiếu nƣớc. Bằng cách điều tiết để lƣu 
lƣợng vào 7 cống này chỉ đủ bằng lƣu lƣợng yêu cầu. 
 Việc mở rộng cống Ngọc Trì, Ngô Đồng và nạo vét kênh trên đoạn sau Ngô 
Đồng đã cải thiện đƣợc tình hình lấy nƣớc của Nam Sách, các cống đã lấy đƣợc lƣu 
lƣợng lớn hơn yêu cầu. Tuy nhiên, bên Thanh Hà đã có sự phân phối lại lƣu lƣợng giữa 
các cống nhƣng do các cống này đều nằm xa cống Ngọc Trì và Ngô Đồng nên vẫn 
chƣa thể lấy đủ nƣớc. Một phần nguyên nhân gây thiếu nƣớc của 4 cống còn lại dọc 
sông Hƣơng là do nƣớc sông Hƣơng chảy qua cống Tiền Trung để cấp cho Nam Sách 
khá nhiều. Vì vậy, cần xem xét phƣơng án điều tiết, đóng bớt cống Tiền Trung để đảm 
bảo cấp nƣớc cho các cống dọc sông Hƣơng của Thanh Hà. 
 Phương án 3 
 Phƣơng án 3 khác với phƣơng án 2 là sẽ mở lại cống Hà Liễu đã đóng trƣớc 
đây, còn các cống Ngô Đồng và Ngọc Trì vẫn đƣợc cải tạo nhƣ trong phƣơng án 2. Còn 
cống Hà Liễu sẽ có 3 cửa, mỗi cửa rộng 2,5m đƣợc đóng mở bằng động cơ để giảm 
thời gian mở cống nhằm tận dụng đỉnh triều để lấy thêm nƣớc vào cống. Sau khi mở 
cống của Hà Liễu nếu các cống của Nam Sách thừa nƣớc thì sẽ xem xét phƣơng án 
đóng bớt các cửa của cống Tiền Trung để tăng lƣợng nƣớc vào 3 cống còn thiếu của 
Thanh Hà. 
 Kết quả tính toán cho thấy: 
 Sau khi mở cống Hà Liễu thì lƣợng nƣớc lấy vào các cống và mực nƣớc ở các 
trạm bơm đều tăng lên đảm bảo cấp nƣớc cho huyện Nam Sách nhƣng huyện Thanh Hà 
thì còn 3 cống vẫn chƣa lấy đủ nƣớc. Do đó, sau đây sẽ tiếp tục tính toán các trƣờng 
hợp cống Tiền Trung đóng bớt cửa để tăng lƣợng nƣớc cho 3 cống còn thiếu. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24. 2015 
93 
 Xét trƣờng hợp cực đoan nhất là cống Tiền Trung đóng hoàn toàn cả 3 cửa, chia 
Nam Sách và Thanh Hà thành 2 khu lấy nƣớc riêng biệt. Trƣờng hợp này sẽ cho ta biết 
khả năng lấy nƣớc của các cống Hà Liễu, Ngọc Trì, Ngô Đồng, Thƣợng Đạt có thể cấp 
nƣớc đủ cho Nam Sách hay không. Kết quả tính toán cho thấy khi cống Tiền Trung 
đóng hoàn toàn thì mực nƣớc tại bể hút của 5 trạm bơm bên Thanh Hà là Đồng Ngái, 
Thanh Bình, Đồng Hầu, Đông Lĩnh, Đống Cá đều tăng lên và số giờ bơm nƣớc của các 
trạm bơm này đều khoảng 22h mỗi ngày. Nghĩa là đủ và thừa nƣớc cho các khu vực 
của Thanh Hà, nhƣng tại các trạm bơm của Nam Sách thì mực nƣớc tụt xuống rất thấp, 
khiến cho số giờ máy bơm hoạt động đƣợc là rất ít, không cấp đủ nƣớc cho các khu 
tƣới của Nam Sách. Vì vậy, để đảm bảo nhu cầu nƣớc của cả hai bên, nƣớc sông 
Hƣơng phải đƣợc chuyển sang cho Nam Sách qua cống Tiền Trung. cống Tiền Trung 
sẽ chỉ mở 1 hoặc 2 cửa. 
Khi cống Tiền Trung chỉ mở 2 cửa thì lƣu lƣợng của các cống bên Nam Sách 
(Cầu Cháy, Phù Liễn) đã giảm xuống đôi chút, nhƣng vẫn thừa lƣợng nƣớc yêu cầu 
vì lƣu lƣợng qua cống Tiền Trung giảm xuống không nhiều. Trong trƣờng hợp này 
lƣợng nƣớc lấy vào 3 cống dọc sông Hƣơng của Thanh Hà (Trƣờng Giang, Cầu Cả, 
Cam Lộ, Đống Cá) thay đổi không nhiều so với trƣờng hợp cống Tiền Trung mở cả 
3 cửa. 
Khi cống Tiền Trung chỉ mở 1 cửa để một phần lƣợng nƣớc của sông Hƣơng 
chảy sang Nam Sách thì tổng lƣợng nƣớc lấy vào các cống Cầu Cháy và Phù Liễn 
(thuộc Nam Sách) vẫn đủ so với yêu cầu tƣới ải. Ba cống của Thanh Hà là Trƣờng 
Giang, Cầu Cả và Cam Lộ cũng đã lấy đủ nƣớc. 
Số giờ hoạt động của máy bơm khi cống Tiền Trung chỉ mở 1 cửa so với khi mở 
cả 3 cửa nhƣ sau: 20 trạm bơm của Nam Sách có số giờ làm việc giảm xuống không 
nhiều và vẫn hoạt động trung bình mỗi ngày từ 11h đến 14h; 5 trạm bơm của Thanh Hà 
có số giờ hoạt động trung bình mỗi ngày từ 20h đến 22h đảm bảo cấp nƣớc tƣới cho 
các xã trong huyện. 
 Nhƣ vậy, phƣơng án 3 kết hợp với việc điều khiển đóng mở cống Tiền Trung 
hợp lý sẽ cho kết quả tốt, các cống và các trạm bơm tƣới của Nam Sách và Thanh Hà 
đều có thể lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu. 
4. KẾT LUẬN 
Từ kết quả nghiên cứu đặc điểm của hệ thống thủy lợi Nam Thanh tác giả bài 
báo đã tìm ra đƣợc những tồn tại và hạn chế của hệ thống trong việc đảm bảo nƣớc tƣới 
cho khu vực trong vụ chiêm. Nguyên nhân là do hệ thống xây dựng đã quá lâu, nhiều 
công trình đã hết hoặc giảm tuổi thọ. Hệ thống không đƣợc bảo dƣỡng định kỳ, quy 
trình quản lý lỏng lẻo. Hệ thống kênh mƣơng chủ yếu bằng đất đắp và hệ thống công 
trình trên kênh còn ít. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24. 2015 
94 
Từ kết quả tính toán thủy lực bằng mô hình Mike 11 tác giả đã đánh giá đƣợc 
hiện trạng tƣới của hệ thống, đó là: có tất cả 9 cống (của cả Nam Sách và Thanh Hà) 
không lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu. Một số trạm bơm làm việc rất hiệu quả nhƣ trạm 
bơm Đồng Ngái, Thanh Bình, Đồng Hầu trên sông Hƣơng - Thanh Hà có thời gian lấy 
nƣớc nhiều nhất tƣơng ứng là 387, 382 và 380 giờ. Tuy nhiên, vẫn còn khoảng 50% số 
trạm bơm chỉ có thể vận hành trong một nửa thời gian của thời kỳ tƣới ải, nhƣ trạm 
bơm Cầu Dính, Hợp Tiến, Đồng Dầu thuộc huyện Nam Sách. Nhƣ vậy, hệ thống thủy 
lợi Nam Thanh chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu nƣớc của khu vực. 
Phƣơng án tối ƣu nhằm đảm bảo nƣớc tƣới cho hệ thống là phƣơng án 3. Tác giả 
bài báo kiến nghị mở rộng cống Ngô Đồng từ 2 cửa lên thành 4 cửa, mở rộng cống 
Ngọc Trì từ 3 cửa lên thành 5 cửa và mở lại cống Hà Liễu đã đóng trƣớc đây, kết hợp 
với việc điều khiển đóng mở cống Tiền Trung một cách hợp lý thì các cống và các trạm 
bơm tƣới của Nam Sách và Thanh Hà đều có thể lấy đủ lƣợng nƣớc yêu cầu. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Hoàng Tƣ An và cộng sự - Khả năng tiêu nước của một vài hệ thống thủy nông 
ở miền Bắc nước ta. Tuyển tập các công trình ở Hội thảo khoa học “Cơ học 
thủy khí với thiên niên kỷ mới”, Hà Nội 2001. 
[2] Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi Nam Sách, 2010. 
[3] Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi Thanh Hà, 2010. 
[4] Bộ xây dựng “TCXD Việt Nam 285-2002”, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội 
2003. 
[5] Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Văn Cung và cộng sự, Trƣờng ĐHTL - Giáo trình 
Thủy lực tập 2, Nxb. Nông nghiệp. 
[6] Nguyễn Cảnh Cầm và cộng sự - Giáo trình Thủy lực dòng hở - Trƣờng ĐHTL, 
Hà Nội 2005. 
[7] Đỗ Cao Đàm và Hà Văn Khối: “Thuỷ văn công trình” Nxb. Nông Nghiệp, 
1993. 
[8] UBND tỉnh Hải Dƣơng, Sở NN&PTNT, Dự án tự động hóa hệ thống điều tiết 
sông Hương - huyện Thanh Hà tỉnh Hải Dƣơng - tháng 9/1997. 
[9] MIKE 11 - Short Introduction tutorial - A modelling system for rivers and 
chanel, Version 2007 - DHI. 
[10] MIKE View - User guide and tutorial, Version 2007 - DHI. 
[11] MIKE 11 - User manual - A modelling system for rivers and chanel, Version 
2007 – DHI. 
[12] MIKE 11 - Reference manual, Version 2007 - DHI. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 24. 2015 
95 
APPLICATION OF MIKE 11’S HYDROYNAMIC MODEL FOR 
ASSESSING THE CURRENT IRRIGATIONAL STATUS AND 
GIVING SOLUTIONS TO INCREASE THE WATER TAKING 
POSSIBILITY OF THE IRRIGATION SYSTEM IN NAM THANH, 
HAI DUONG 
Mai Thi Ngoc Hang 
ABSTRACT 
 The majority of irrigation systems for water supply and drainage by self 
flowing type of tidal influence are surrounded by rivers, the Nam Thanh (Hai Duong) 
irrigation systems is a representative for this type. Topographical features make the 
structure of the irrigation system become complicated. The systems often have 
multiple offtakes. Canals and inland waterways often have dendritic form (open 
network). These characteristics make hydraulic regime become very complex, 
affecting the ability of water supply and drainage of the entire system as well as the 
stability of the bed and head works throughout the process exploitation, use and 
management of the system. Mike 11 Model will assess the current state of the 
irrigation systems, which offer solutions to enhance water collection capacity, 
especially for regions affected by the tide. 
Key words: Irrigation systems; water requirements; MIKE11. 

File đính kèm:

  • pdfung_dung_mo_hinh_mike_11_danh_gia_hien_trang_va_dua_ra_cac_g.pdf
Tài liệu liên quan