Đề tài Thiết kế hệ thống tưới - Tiêu nước cho cánh đồng trồng lúa xã Hòa Khánh Nam – huyện Đức Hòa – tỉnh Long An quy mô 575 Ha

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI - TIÊU NƯỚC CHO CÁNH ĐỒNG TRỒNG LÚA XÃHÒA KHÁNH NAM – HUYỆN ĐỨC HÒA – TỈNH LONG AN QUY MÔ 575 HASVTH: Lê Thành Phát 91201277Huỳnh Thanh Vũ 91201382Trần Mỹ Duyên 91201160Lê Phương Loan 91201401GVHD: TS. Trương Văn HiếuNỘI DUNGI. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚIIII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TIÊUBẢN VẼ.I. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾHòa Khánh Nam là một xã thuộc huyện Đức Hòa, tỉnh Long An, Việt Nam.Địa giới của xã Hòa Khánh Nam:Phía bắc và đông bắc giáp xã Hòa Khánh Đông;Phía tây và tây bắc giáp xã Hòa Khánh Tây;Phía đông giáp xã Hựu Thạnh;Phía nam giáp sông Vàm Cỏ Đông.I. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ1.1. Địa hìnhBằng phẳng nhưng có xu thế thấp dần từ phía Bắc - Đông Bắc xuống Nam - Tây Nam.Khu vực tương đối cao nằm ở phía Bắc và Đông Bắc (Đức Huệ, Đức Hòa). Cao trình địa hình trên cánh đồng Hòa Khánh Nam từ 3 ÷ 3,2m.I. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ1.2. Khí hậuNhiệt độ bình quân cao đều quanh năm (26,90C - 27,20C), nắng nhiều (bình quân 2.664 - 2.888 giờ/năm). Độ ẩm không khí bình quân năm khá ổn định: 77,5% - 84,5%, Lượng mưa trung bình. Có 2 mùa rõ rệt: mùa khô - mùa mưa. Thời gian chuyển từ mùa mưa sang mùa khô và mùa khô sang mùa mưa kéo dài 20 - 40 ngàyI. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ1.3. Địa chấtChỉ có nhóm đất xám (phù sa cổ) thuộc trầm tích Pleistocene, phần còn lại có nguồn gốc từ lắng tụ của phù sa trẻ, trầm tích Holocene. Phần lớn đất đai Long An được tạo thành ở dạng phù sa bồi lắng lẫn nhiều tạp chất hữu cơ nên đất có dạng cấu tạo bời rời, tính chất cơ lý rất kém, các vùng thấp, trũng tích tụ nhiều độc tố làm cho đất trở nên chua phènI. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ1.4. Thủy vănChế độ thủy văn của hai lưu vực sông Sài Gòn và Vàm Cỏ Đông diễn biến khá phức tạp. Thượng lưu hai sông mang đặc trưng chế độ thủy văn vùng đồi núi với mùa khô các sông suối cạn kiệt, dòng chảy nhỏ, mùa lũ mực nước sông suối lên nhanh khi có mưa tập trung và xuống nhanh khi hết mưa. Chế độ thủy văn hạ lưu sông Sài Gòn - Vàm Cỏ Đông phụ thuộc vào chế độ triều biến động. Mùa kiệt lưu lượng thượng lưu về ít, triều ảnh hưởng mạnh, mùa lũ lưu lượng thượng nguồn về mạnh làm nước hạ lưu lên nhanh. Ngập lũ và úng cục bộ: Xảy ra khi mưa cường độ lớn, nước từ thượng lưu đổ về mạnhThángHmax(cm)Hmin(cm)199083-1121991103-90199288-941993100-921994107-881995111-871996153-721997105-911998102-76199999-722000180-732001133-902002114-872003102-68200493-912005102-93200696-772007108-742008112-74200994-752010106-542011125-78TB109.8-82.2Max180.0-54.0Min83.0-112.0Cv0.199-0.149Cs2.004-0.088ΔMax Min97149Trạm Gò Dầu: Mực nước triều cao nhất (cm) -Hệ cao đô Quốc Gia (thời kỳ 1990-2011) I. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ1.5. Tổng quan về cây trồngTùy theo từng giai đoạn phát triển của Lúa có những nhu cầu sử dụng nước khác nhau Gieo trồng – phát triển – trưởng thành – thu hoạch .Các vụ mùa trong năm: Vụ Đông Xuân từ tháng 12 đến tháng 3 .Vụ Hè Thu từ tháng 4 đến tháng 7.Vụ Mùa từ tháng 8 đến tháng 11II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.1. Tính toán lượng nước tướiTheo GS.TS. Lê Văn Sâm thì lượng nước cần cấp cho lúa trong các mùa vụ có sự thay đổi theo từng thời vụ tùy thuộc vào sự phát triển.Vụ mùa Đông Xuân, lượng nước tưới cho lúa = 8079 (m3/ha). Vụ mùa Hè Thu, lượng nước cần tưới cho lúa = 2850 (m3/ha)Vụ Mùa, lượng nước cần tưới cho lúa = 967 (m3/ha)Vậy để đảm bảo nhu cầu nước tưới cho cây lúa ta chọn vụ mùa Đông XuânNhư vậy tổng lượng nước tưới cho khu vực cánh đồng lúa xã Hòa Khánh Nam (575 ha) bằng: Q= 8079 × 575= 4645425 (m3)Dựa vào bảng Bảng kết quả chế độ tưới của GS.TS. Lê Văn Sâm, ta xác định được hệ số lưu lượng của 3 mùa vụ: qmax = 1,1 (l/s/ha)Qtt = qmaxA (l/s) = 1,1 × 575 = 632,5 (l/s) = 0,633 (m3/s).Trong đó A: diện tích khu vực cần tưới.II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.2. Thiết kế kênhDựa vào Qtt, ta bắt đầu tính toán thiết kế kênh dẫn nước.Có 3 cấp lưu lượng để xác định mặt cắt kênh tưới:Lưu lượng nhỏ nhất (Qmin): Lưu lượng nhỏ nhất dủng để kiểm tra khả năng bồi lắng trong kênh, khả năng bảo đảm tưới tự chảy. Trên cơ sở nghiên cứu, thiết kế công trình điều tiết trên kênh: Qmin ≥ 0,4 Qtt (m3/s); Qmin ≥ 0,4×0,633 ≥ 0,253 (m3/s)Lưu lượng lớn nhất (Qmax): Lưu lượng lớn nhất dung để kiểm tra khả năng xói lở và xác định độ cao an toàn của đỉnh bờ kênh: Qmax = KQtt (m3/s)Với K: Hệ số điều chỉnh lưu lượng II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.2. Thiết kế kênhQtt (m3/s)10K1,2 ÷ 1,31,15 ÷ 1,21,1 ÷ 1,15Với Qtt = 0,633 (m3/s) chọn hệ số K = 1,2Qmax = 1,2 x 0,633 = 0,76(m3/s)Lưu lượng toàn bộ cần được chuyển vào kênh để đảm bào lưu lượng tính toán được xác định: Qtk = Qtt/nVới n: Hệ số sử dụng kênh mương cấp thứ iII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.2. Thiết kế kênhVới diện tích cánh đồng tưới A= 575 ha Ta chọn hệ số n= 0,7Như vậy lượng nước cần vận chuyển vào kênhQtk= Qtt/n = 0,633 / 0,7 = 0,97(m3/s) Ta thiết kế kênh dẫn hình thangDiện tích tưới của hệ thống (103 ha)>50<2N0,50,7II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.2. Thiết kế kênhKích thước kênh:II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚIII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚIII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI2.3. Cao trình thiết kếTa biết cao trình bất lợi nhất trong cánh đồng là 3 mDựa vào yếu tố kinh nghiệm cứ nước vận chuyển trong kênh cứ 1 km hoặc nước từ ống chính chảy qua ống nhánh thì tốn thất là 1 tất tức là 0,1 mCao trình mực nước tại đầu kênh dẫn nước chínhTổng chiều dài các kênh nhánh dẫn nước cho các cánh đồng B,F,I,C : 0,6 + 0,5 + 0,92 = 2,02 km  Tổn thất gây ra : 0,2 mVậy cao trình mực nước thực tế tại đầu kênh chính là H = 4,66 + 0,2 = 4,86 (m)Cánh đồngDiện tích tưới(ha)Chiều dài(km)Cao trình trên đồng(m)Cao trình cuối kênh(m)Cao trình đầu kênh (m)Các tổn thất cục bộ (qua cống) (m)Cao trình mức nước thiết kế (m)Cây trồngA480,933,23,30,13,4LúaB 560,9433,23,3 0,23,5LúaC53 0,86333,29 0,23,49LúaD650,9833,23,30,13,4LúaE260,6433,13,270,13,37LúaF37 0,9633,23,30,23,5LúaG340,66333,270,23,47LúaH350,8433,23,290,13,39LúaI720,92333,30,23,5LúaK31 0,85333,29 0,13,39LúaL320,7833,23,280,13,38LúaM620,6833,13,270,13,38LúaN240,4433,23,250,13,35LúaCánh đồng Diện tích tưới(ha)Chiều dài(km)Cây trồngHệ số tưới (l/s/ha)Qtb(m3/s)Hệ số tổn thấtQtk(m3/s)A480,9Lúa1.10,0530.70,076B560,94Lúa1.10,0620.70,089C53 0,86Lúa1.10,0580.70,083D650,98Lúa1.10,0720.70,100E260,64Lúa1.10,0290.70,042F37 0,96Lúa1.10,0410.70,059G340,66Lúa1.10,0370.70,053H350,84Lúa1.10,0390.70,056I720,92Lúa1.10,0790.70,113K31 0,85Lúa1.10,0340.70,049L320,78Lúa1.10,0350.70,050M620,68Lúa1.10,0680.70,097N240,44Lúa1.10,0260.70,037Tên kênhDiện tích tưới(ha)Chiều dài(km)Qtk (m3/s)h (m)b(m)mi%W(m2)V(m/s)Cao trình mức nước thiết kế (m)A480,90,0760,380,2311.50.14030.543,4B560,940,0890,380,2311.50.14030.633,5C53 0,860,0830,380,2311.50.14030.593,49D650,980,1000,380,2311.50.14030.713,4E260,640,0420,380,2311.50.14030.303,37F37 0,960,0590,380,2311.50.14030.423,5G340,660,0530,380,2311.50.14030.383,47H350,840,0560,380,2311.50.14030.403,39I720,920,1130,420,2611.50.17680.643,5K31 0,850,0490,380,2311.50.14030.353,39L320,780,0500,380,2311.50.14030.363,38M620,680,0970,380,2311.50.14030.693,38N240,440,0370,380,2311.50.14030.263,35II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚIIII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TIÊU3.1. Thời gian tiêu nướcVới cấp thiết kế là cấp III và địa hình cánh đồng trồng lúa cao 3m nên hệ thống tiêu không bị ảnh hưởng bởi triều, tra bảng ta được, tần suất thiết kế là 1%.Do lúa là cây chịu ngập với mức độ nào đó với thời gian 1-5 ngày nên tiêu chuẩn tính toán thường là nhóm ngày mưa liên tục theo tần suất thiết kế: mưa 3 ngày tiêu 5 ngày hay mưa 5 ngày tiêu 7 ngày. Chọn nhóm ngày mưa liên tục theo tần suất thiết kế: mưa 3 ngày tiêu 5 ngày.Thời gian tiêu cho phép của cây lúa: T = t + 2 (ngày)t: thời gian mưa theo mô hình tính toán t = 3 ngày. Vậy T = 3 + 2 (ngày)III. THIẾT KẾ HỆ THỐNG TIÊU3.1. Hệ số tiêu nướcCông thức thiết kế mạng dẫn nước tiêu : Q = K×q×A (m3/s)Trong đó: K: hệ số thời gian tự chảy của vùng triều. q: hệ số tiêu (l/s-ha) A: diện tíchHệ số tiêu nước cho cây lúa theo kinh nghiệm là 4 l/s-ha.Tên kênhDiện tích (A)Chiều dài (km)Hệ số tự chảy của triều (K)Hệ số tiêu(q)(l/s-ha)Qtieu=KqA(m3/s)T(AH)831,861,0140,34T(BFI)1652,161,0140,67T(K)310,861,0140,13T(CGL)1192,061,0140,48T(DMEN)1771,461,0140,72T chung5754,081,0142,4Tên kênhDiện tích (ha)Chiều dài(km)Cao trình trên đồng(m)Cao trìnhcuối kênh(m)Cao trình đầu kênh (m)Tổn thất cục bộ (m)Cao trình mức nước thiết kế(m)Cây trồngT(AH)831,8632,73,10,12,8LúaT(BFI)1652,1632,73,10,12,8LúaT(K)310,8632,73,10,12,8LúaT(CGL)1192,0632,73,10,12,8LúaT(DMEN)1771,4632,73,10,12,8LúaT chung5754,0832,53,10.12.6LúaBảng tính toán cao trình mực nước thiết kế kênh tưới tiêu kết hợpTên kênhDiện tích (ha)Chiều dài(km)Qtk (m3/s)h (m)B(m)mi%W(m2)V(m/s)Cao trình mức nước thiết kế TB (m)T(AH)2004.50,340,450.2711.50.331.052,8T(BFI)18040,670,590.3611.50.561.202,8T(K)8030,130,380.2311.50.230.562,8T(CGL)19040,480,570.3411.50.520.922,8T(DMEN)14040,720,610.3711.50.601.212,8T chung7532,41,210.7311.52.351.022.6Do cao trình của kênh tiêu chung khi xả ra sông Vàm Cỏ Đông cao hơn nhiều so với mực nước cao nhất khi triều dâng nên ta không cần xây dựng cống xả ngăn mặn tại điểm giao nhau giữa kênh tiêu và sông.BẢN VẼ THIẾT KẾVạch tuyến mạng lưới tưới - tiêu BẢN VẼ THIẾT KẾBẢN VẼ THIẾT KẾ