Đồ án Kỹ thuật tài nguyên nước: Phân tích chi tiết Lưu vực Ngòi Lai, tỉnh Hòa Bình

Đồ án môn học Kỹ thuật tài nguyên nước phân tích chi tiết lưu vực Ngòi Lai, Hòa Bình về địa hình, khí hậu, đất đai và các số liệu liên quan.

Trường đại học

Trường Đại Học Thủy Lợi

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Môn Học

2025

54
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về lưu vực Ngòi Lai Hòa Bình

Lưu vực Ngòi Lai là một khu vực thuộc Trung du Bắc bộ nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Hòa Bình. Lưu vực này có vị trí địa lý chiến l略với phía Bắc và Tây Bắc giáp dãy núi Ma San, phía Đông giáp quốc lộ số 3, và phía Nam, Tây Nam giáp sông Bình Long. Với diện tích khu vực sản xuất nông, lâm nghiệp phát triển, lưu vực Ngòi Lai đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế địa phương. Hiện nay, khu vực chưa được triển khai các biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước hiệu quả, dẫn đến sản xuất nông nghiệp chậm phát triển và tình trạng xói mòn đất thường xuyên xảy ra.

1.1. Đặc điểm địa lý và địa hình

Lưu vực Ngòi Lai có cao độ biến thiên từ 330 m đến 600 m, với cao độ trung bình về hướng dốc khoảng 450 m. Tính chất địa hình chủ yếu là đồi núi, tạo điều kiện thuận lợi cho sự chảy tập trung nước mưa. Vị trí địa lý chiến lược giữa các dãy núi và sông suối giúp lưu vực có tiềm năng phát triển hệ thống thủy lợi bền vững.

1.2. Tình hình kinh tế và nông nghiệp

Ngòi Lai là vùng sản xuất chủ yếu cây lương thực như lúa, ngô với nhu cầu phát triển cao. Phương hướng tương lai là nâng cao năng suất cây trồng thông qua các biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước hiện đại. Việc bảo vệ tài nguyên đất và nước là nhiệm vụ hàng đầu để cải thiện đời sống nhân dân địa phương.

II. Điều kiện tự nhiên và khí hậu của lưu vực

Điều kiện tự nhiên của lưu vực Ngòi Lai có đặc thù của vùng Bắc bộ với các yếu tố khí hậu ảnh hưởng lớn đến quản lý tài nguyên nước. Lượng mưa hàng năm trung bình đạt 1.820 mm, tuy nhiên phân bố không đều theo các tháng trong năm, tạo áp lực lớn cho công tác quản lý nước và phòng chống lũ. Lưu vực thuộc vùng lân cận với cao nguyên Mộc Châu-Sơn La, nên khả năng bốc hơi lớn, ảnh hưởng đến cân bằng nước trong lưu vực. Các đặc điểm này đòi hỏi cần có những biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước phù hợp để tối ưu hóa quản lý nước cho sản xuất nông nghiệp bền vững.

2.1. Chế độ mưa và lượng mưa

Lượng mưa trung bình nhiều năm của lưu vực Ngòi Lai là 1.820 mm, đặc trưng của vùng Bắc bộ với mưa tập trung vào mùa hè. Dữ liệu từ 41 năm quan trắc (1979-2019) tại trạm Ngòi Lai cho thấy sự biến động lớn giữa các năm, đòi hỏi hệ thống thủy lợi phải có khả năng điều tiết nước linh hoạt.

2.2. Bốc hơi và cân bằng nước

Khả năng bốc hơi của lưu vực tương đối lớn do ảnh hưởng của cao nguyên Mộc Châu-Sơn La. Cân bằng nước trong lưu vực phải được tính toán kỹ lưỡng để xác định lượng nước có sẵn cho sản xuất nông nghiệp và đảm bảo dòng chảy tối thiểu cho các hệ sinh thái.

III. Đặc điểm đất đai và hiện trạng sử dụng đất

Tính chất đất đai của lưu vực Ngòi Lai có sự đa dạng với nhiều loại đất khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thấm nước và xói mòn. Theo bản đồ đất lưu vực, các nhóm đất được phân loại dựa trên cấu trúc đất thủy văn, tỷ lệ bụi-cáthàm lượng chất hữu cơ. Hiện trạng sử dụng đất cho thấy lưu vực có sự kết hợp của rừng phòng hộ, rừng sản xuất, và các vùng trồng trọt. Việc phân bổ hợp lý loại hình sử dụng đất theo đặc điểm địa hình và tính chất đất là cơ sở để lên kế hoạch xây dựng các công trình thủy lợi.

3.1. Phân loại đất và tính chất thủy văn

Các nhóm đất trong lưu vực có mức độ thấm khác nhau từ chậm đến nhanh, tương ứng với các nhóm C, D, B. Tỷ lệ bụi-cát mịn dao động từ 40-65%, tỷ lệ cát từ 10-30%, ảnh hưởng đến khả năng giữ nước và xói mòn. Hiểu rõ tính chất đất đai giúp thiết kế hệ thống thoát nước và bảo vệ đất hiệu quả hơn.

3.2. Bản đồ hiện trạng và kế hoạch sử dụng đất

Hiện trạng sử dụng đất bao gồm rừng phòng hộ (mật độ che phủ tốt), rừng sản xuất, cây ăn quả, trồng chè, lúa 2 vụ, ngô và đồng cỏ chăn thả. Mật độ che phủhình thức làm đất quy định theo đặc điểm đơn vị địa bàn, có hỗ trợ cho công tác phòng chống xói mòn và bảo vệ tài nguyên nước.

IV. Các biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước cho lưu vực Ngòi Lai

Để giải quyết các vấn đề hiện tại của lưu vực Ngòi Lai, cần triển khai các biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước toàn diện. Các giải pháp bao gồm xây dựng hệ thống thủy lợi để tưới tiêu cho sản xuất nông nghiệp, công trình phòng chống xói mòn trên các dốc cao, và quản lý nước mặt để điều tiết dòng chảy theo mùa. Đồ án kỹ thuật tài nguyên nước cần dựa trên các tài liệu khí tượng (mưa 41 năm), địa hình, đất đai để tính toán chính xác các thông số thiết kế. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong quản lý nước sẽ giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên nước, nâng cao năng suất cây trồng và cải thiện môi trường sống của nhân dân.

4.1. Hệ thống thủy lợi và tưới tiêu

Xây dựng hệ thống tưới tiêu dựa trên phân tích lượng mưa, bốc hơi và nhu cầu nước của các loại cây trồng. Công trình cấp nước tưới phải được thiết kế phù hợp với địa hìnhtính chất đất đai của lưu vực. Cần tính toán chi tiết lưu lượng nước cần thiết trong mỗi mùa vụ để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

4.2. Biện pháp phòng chống xói mòn và bảo vệ môi trường

Áp dụng kỹ thuật trồng rừng phòng hộ trên các dốc cao và khu vực dễ xói mòn. Biện pháp nông lâm kỹ thuật như trồng cây theo đường đồng mức giúp giảm xói mòn đất và ổn định độ ẩm. Bảo vệ tài nguyên nước bằng cách cải thiện khả năng thấmgiữ nước của đất thông qua quản lý sử dụng đất hợp lý.

28/12/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA KĨ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC Sinh viên: Nguyễn Quang Nhật Lớp: 64N MSV: 2251025928 Mã đề: QC 1b-2b Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Việt Bách HÀ NỘI, 2025 A – TÌNH HÌNH CHUNG 1. Vị trí địa lý: Lưu vực Ngòi Lai nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Hòa Bình thuộc Trung du Bắc bộ. - Phía Bắc và Tây Bắc giáp dãy núi Ma San - Phía Đông giáp quốc lộ số 3. - Phía Nam và Tây Nam giáp sông Bình Long.

Đặc điểm địa hình lưu vực: Căn cứ vào bản đồ địa hình khu vực đã cho Ta biết được: Cao độ lớn nhất 600, cao độ nhỏ nhất 330, cao độ trung bình về hướng dốc 450, về tính chất địa hình: đồi núi 3. Tình hình khí hậu a) Mưa Lưu vực mang tính chất mưa của vùng Bắc bộ, lượng mưa hàng năm tương đối lớn nhưng phân bố không đều theo các tháng trong năm. Lượng mưa trung bình nhiều năm là 1.820 mm (Bảng 9) b) Bốc hơi: Theo tài liệu quan trắc ở lưu vực: Khả năng bốc hơi lớn nhất của lưu vực (Z0), lưu vực thuộc vùng lân cận với vùng cao nguyên Mộc Châu-Sơn La. Tình hình kinh tế - Ngòi Lai là một khu vực sản xuất nông, lâm nghiệp, trong đó sản xuất nông nghiệp trồng các loại cây lương thực là chủ yếu như lúa, ngô….

- Phương hướng phát triển sản xuất nông nghiệp trong thời gian tới đưa sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp tiến lên một cách vững chắc để cải thiện đời sông nhân dân. Một năm sẽ đưa toàn bộ diện tích có khả năng canh tác trong vùng lên gieo cấy với năng suất cao. Cho nên nhiệm vụ quan trọng hàng đầy hiện nay của nhân dân trong khu vực là đẩy mạnh các biện pháp kỹ thuật để bảo vệ tài nguyên đất, nước cho lưu vực. Thực trạng của lưu vực - Trong khu vực từ trước cho đến nay chưa có biện pháp kỹ thuật tài nguyên nước nào phục vụ cho nên sản xuất nông nghiệp chậm phát triển, năng suất cây trồng, thiên tai, xói mòn đất thường xuyên xảy ra.

B - Những tài liệu cho trước phục vụ cho tính toán từng phần cho đồ án 1. Đặc điểm địa hình: Bản đồ địa hình của lưu vực xem hình 1; 2. Đặc điểm đất đai: Bản đồ đất của lưu vực xem hình 2 và số liệu chi tiết của các loại đất xem bảng 1b. Hiện trạng sử dụng đất: Bảng đồ hiện trạng sử dụng đất của lưu xem ở hình 3 và thống kê chi tiết hiện trạng sử dụng đất xem ở bảng 2a và bảng 3, 4, 5; 4.

Số liệu mưa tháng 41 năm (từ năm 1979 đến 2019) trạm Ngòi Lai (Bảng 9) b. Số liệu lượng mưa đo được trong thời đoạn 5 phút tại trạm đo mưa trên địa bàn lưu vực Hình 1: BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH LƯU VỰC NGÒI LAI TỶ LỆ: 1/10.000 510 480 480 450 450 420 390 360 330 390 420 450 480 510 540 510 570 600 540 600 Hình 2: BẢN ĐỒ ĐẤT LƯU VỰC NGÒI LAI TỶ LỆ: 1/10.000 Hình 3: BẢN ĐỒ SỬ DỤNG ĐẤT LƯU VỰC NGÒI LAI TỶ LỆ: 1/10.000 Bảng 1a: Tính chất đất đai của lưu vực Chất Nhóm Tên loại Bụi và cát rất mịn Cát Mức độ Cấu hữu cơ đất thủy đất (%) (%) thấm trúc đất (%) văn Trung 1 50 10 0.9 Trung bình C bình 2 55 10 1.8 Chậm Rất mịn D 3 65 10 1.1 Chậm Rất mịn D 4 55 10 2.1 Trung bình Mịn C Chậm đến 5 55 5 1.2 Mịn C trung bình Bảng 1b: Tính chất đất đai của lưu vực Chất hữu Tên loại Bụi và cát rất mịn Cát Cấu trúc Nhóm đất cơ Mức độ thấm đất (%) (%) đất thủy văn (%) Trung Trung bình 1 40 25 1.5 bình đến B đến nhanh thô 2 60 15 2 Chậm Khối D Trung 3 55 20 3 Trung bình bình đến C thô 4 60 30 1.8 Chậm Rất mịn D Bảng 1c: Tính chất đất đai của lưu vực Bụi và cát rất Chất hữu Nhóm Tên loại Cát Mức độ mịn cơ Cấu trúc đất đất thủy đất (%) thấm (%) (%) văn Chậm đến 1 55 10 2 Tảng C trung bình 2 60 30 3.5 Trung bình Trung bình C 4 50 10 1.3 Chậm Mịn D Trung bình Trung bình 5 60 25 2.8 A đến nhanh đến thô Bảng 1d: Tính chất đất đai của lưu vực Bụi và cát rất Chất hữu Nhóm Tên loại Cát Mức độ Cấu trúc mịn cơ đất thủy đất (%) thấm đất (%) (%) văn 1 50 10 0.9 Trung bình Trung bình C 2 60 15 2 Chậm Khối D 3 65 10 1.5 Trung bình Trung bình C 4 55 10 2.1 Trung bình Mịn C 5 50 10 2.8 Chậm Rất mịn D Bảng 2a: Thống kê hiện trạng sử dụng đất của lưu vực Ký hiệu Loại hình sử dụng đất Mật độ che phủ Hình thức làm đất A Rừng phòng hộ Tốt Theo đường đồng mức Cây bụi, chiều cao B Thưa Không áp dụng trung bình C Đồng cỏ chăn thả Trung bình Không áp dụng Theo thời gian sinh D Lúa 2 vụ Làm ruộng trưởng E Chè Trung bình Theo đường đồng mức Cây ăn quả, chiều cao F Thưa Theo đường đồng mức trung bình G Rừng sản xuất Trung bình Theo đường đồng mức Bảng 2b: Thống kê hiện trạng sử dụng đất của lưu vực Ký hiệu Loại hình sử dụng đất Mật độ che phủ Hình thức làm đất A Rừng sản xuất Trung bình Theo đường đồng mức B Cây ăn quả Thưa Theo đường đồng mức Cây bụi, chiều cao C Trung bình Không áp dụng trung bình Theo thời gian sinh D Lúa 2 vụ Làm ruộng trưởng Theo thời gian sinh E Ngô Theo đường đồng mức trưởng F Đồng cỏ Thưa Không áp dụng G Rừng phòng hộ Tốt Theo đường đồng mức Bảng 2c: Thống kê hiện trạng sử dụng đất của lưu vực Ký hiệu Loại hình sử dụng đất Mật độ che phủ Hình thức làm đất A Rừng phòng hộ Tốt Theo đường đồng mức B Đồng cỏ chăn thả Thưa Không áp dụng C Chè Trung bình Theo đường đồng mức Theo thời gian sinh D Ngô Theo đường đồng mức trưởng Cây ăn quả, chiều cao E Trung bình Theo đường đồng mức trung bình F Rừng sản xuất Thưa Theo đường đồng mức Cây bụi, chiều cao G Trung bình Không áp dụng trung bình Bảng 2d: Thống kê hiện trạng sử dụng đất của lưu vực Ký hiệu Loại hình sử dụng đất Mật độ che phủ Hình thức làm đất A Rừng phòng hộ Tốt Theo đường đồng mức Cây bụi, chiều cao B Thưa Không áp dụng trung bình Cây bụi, chiều cao C Trung bình Không áp dụng trung bình Theo thời gian sinh D Lúa 2 vụ Làm ruộng trưởng Cây ăn quả, chiều cao E Trung bình Theo đường đồng mức trung bình F Rừng sản xuất Thưa Theo đường đồng mức G Rừng sản xuất Trung bình Theo đường đồng mức Bảng 3: Thời gian sinh trưởng và mật độ che phủ của các loại cây hàng năm Loại cây trồng Tháng Độ che phủ (%) Lúa chiêm I 5 - 10 II 10 - 20 III 20 -50 IV 50 - 70 V 80 VI 5 - 10 VII 10 - 20 Lúa mùa VIII 20 -50 IX 50 - 70 X 70 IX 10 - 20 X 20 - 45 Ngô XI 45 - 70 XII 70 - 80 Độ Bãi chăn thả, Cây và cây bụi có chiều cao khác nhau (không phủ kín Rừng nhiệt Cây che cây lâu năm đất) đới có lớp hàng phủ thấp và có lớp phủ > 4m 2m 1m 0.043 Bảng 4: Hệ số cây trồng C Bảng 5: Hệ số bảo vệ đất P Độ dốc Làm đất theo đường Trồng cây theo băng Làm ruộng bậc (%) đồng mức và tưới theo rãnh thang 1-2 0.18 Bảng 6: Phân cấp mức độ xói mòn Lượng đất mất TT Mức độ xói mòn (Tấn/ha/năm) 1 Rất nhẹ <2 2 Nhẹ 2-5 3 Trung bình 5 -10 4 Cao 10 - 50 5 Nghiêm trọng 50 - 100 6 Rất nghiêm trong 100 - 500 7 Thiên tai > 500 Bảng 7: Bảng tra hệ số nhám lòng kênh n n Đặc trưng của lòng dẫn Min Max Mặt trát xi măng nhãn 0.013 Bê tông đúc sẵn 0.013 Máng kim loại nhẵn 0.015 Mặt bản trát vữa xi măng 0.015 Cống thoát nước bằng đá lát 0.017 Bê tông nguyên khối 0.016 Gạch xây vữa xi măng 0.017 Mặt xi măng gạch 0.030 Kênh, mương bằng đất sét chặt 0.025 Kênh bằng đất, điều kiện tốt 0.033 Kênh bằng đá cuội nhỏ chắc 0.025 0035 Kênh ở tình trạng tương đối kém (có cỏ, rêu, đá) 0.040 Kênh bằng đá, lởm chởm, không đều 0.045 Lòng sông ở tình trạng tốt 0.033 Lòng sông ở tình trạng xấu 0.060 Sông có nhiều cỏ cây 0.150 Bảng 8: Bảng tra hệ số dòng chảy của các loại hình sử dụng đất ứng với các nhóm đất và độ dốc địa hình Nhóm đất A Nhóm đất B Nhóm đất C Nhóm đất D Loại hình sử 0- 2- 0- 2- 0- 2- 0- 2- >6% >6% >6% >6% dụng đất 2% 6% 2% 6% 2% 6% 2% 6% 0.41 2 Đồng cỏ chăn 0.62 7 Đồng cỏ tự 0.25 4 a Giá trị hệ số dòng chảy ứng với thời gian lặp lại của trận mưa < 25 năm b Giá trị hệ số dòng chảy ứng với thời gian lặp lại của trận mưa ≥ 25 năm Hình 4: TOÁN ĐỒ TRA CHỈ SỐ XÓI MÒN ĐẤT K C - QUY TRÌNH TÍNH TOÁN 1. Tính toán chỉ số xói mòn do mưa R 1.1 Tính toán I30 thiết kế Chọn tần suất thiết kế P = 5% (20 năm lặp lại) Từ số liệu về các trận mưa năm, tổng hợp được lượng mưa lớn nhất trong 30 phút là P30 (mm) của các năm. Bảng 1: Thống kê cường độ mưa 30 phút lớn nhất của các năm STT Năm P30 (mm) I30 (mm/h) 1 1976 26.8 Sử dụng phần mềm FFC 2008 vẽ đường tần suất lý luận: Hình 1: Đường tần suất dòng chảy lũ Xác định trị số thiết kế: Tra trên đường tần suất lý luận được giá trị thiết kế I30’maxP ứng với tần suất thiết kế P = 5% được I30’maxP = 114,63 (mm) Xác định mô hình mưa điển hình: + Mô hình mưa được chọn phải là mô hình đã xảy ra trong thực tế, tức là nằm trong miền thống kế.

+ Là mô hình có lượng mưa gần bằng với lượng mưa ứng với tần suất thiết kế đã chọn. Chọn được năm điển hình là năm 1981 vì I30 = 126,2 gần bằng I30’maxP = 114.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ