Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Dự án đầu tư xây dựng công trình thủy lợi Ái Tử được nghiên cứu và thiết lập trong bối cảnh thực tiễn của tỉnh Quảng Trị – một tỉnh thuộc khu vực miền Trung Trung Bộ có điều kiện kinh tế thuần nông nghiệp nhưng chịu ảnh hưởng nặng nề của khí hậu khắc nghiệt và hậu quả sau chiến tranh. Mặc dù địa phương đã được đầu tư xây dựng và sửa chữa một số hệ thống công trình thủy lợi như Nam Thạch Hãn, hồ Bảo Đài, Trúc Kinh, Khe Mây, cống Việt Yên, tuy nhiên năng lực cấp nước hiện hữu vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất và sinh hoạt. Đập dâng Nam Thạch Hãn đã sử dụng toàn bộ lưu lượng cơ bản của sông để phục vụ vùng Nam (Triệu Phong, Hải Lăng, thị xã Quảng Trị), trong khi hồ Khe Mây chỉ tưới được cho một phần phường 3, thôn Tây Trì (phường 1) và thôn Thiết Tràng (phường 4) của thành phố Đông Hà. Các xã vùng Bắc như Triệu Giang, Triệu Ái và thị trấn Ái Tử phải phụ thuộc vào trạm bơm Vĩnh Phước và hồ Trung Chỉ đã xuống cấp trầm trọng, chỉ cấp nước được một phần vụ Đông Xuân, phần lớn diện tích còn lại phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời. Đặc biệt, vụ Hè Thu năm 1998, các sông suối trong vùng cạn kiệt khiến gần 100% diện tích gieo cấy bị mất trắng. Do đó, việc lập dự án xây dựng hồ chứa thủy lợi Ái Tử là yêu cầu cấp bách nhằm chủ động nguồn nước tưới, khai thác tiềm năng đất đai và lao động nông thôn.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế - xã hội, hiện trạng cơ sở hạ tầng và nguồn nước khu vực dự án.
  2. Xác định nhiệm vụ cấp nước mặt ruộng cho 1000 ha đất canh tác với cơ cấu cây trồng: lúa Đông Xuân (400 ha), đậu Đông Xuân (200 ha), ngô Đông Xuân (400 ha), lúa Hè Thu (400 ha), đậu Hè Thu (300 ha), ngô Hè Thu (300 ha).
  3. Phân tích so sánh, lựa chọn tuyến công trình đầu mối (tuyến đập, tràn xả lũ, cống lấy nước).
  4. Tính toán các đặc trưng khí tượng - thủy văn thiết kế: dòng chảy năm, phân phối dòng chảy, lũ thiết kế, bồi lắng và tổn thất bốc hơi.
  5. Ứng dụng phần mềm chuyên ngành tính toán nhu cầu dùng nước thực tế tại mặt ruộng và chế độ tưới cho từng loại cây trồng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Cụm công trình đầu mối hồ chứa thủy lợi Ái Tử (đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước) và hệ thống cấp nước tưới nông nghiệp.
  • Phạm vi không gian: Lưu vực suối Khe Su (nhánh sông Ái Tử) với diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình $F = 17{,}8\text{ km}^2$, tọa độ địa lý $16^\circ 45'\text{B} - 107^\circ 07'\text{Đ}$, cách thị trấn Ái Tử 3,5 km về phía Tây; vùng hưởng lợi có diện tích tự nhiên $7074{,}16\text{ ha}$ thuộc 2 xã Triệu Giang, Triệu Ái, thị trấn Ái Tử (huyện Triệu Phong) và 3 phường Đông Lương, Đông Lễ, Phường 2 (thành phố Đông Hà), tỉnh Quảng Trị.
  • Phạm vi thời gian: Chuỗi số liệu điều tra khí tượng, thủy văn và kinh tế - xã hội từ năm 1911 đến giai đoạn 2008–2010.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy phạm chuyên ngành thủy lợi và các mô hình tính toán thủy văn - thủy nông tiêu chuẩn:

  • Văn bản quy phạm và tiêu chuẩn áp dụng: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 285-2002 về phân cấp công trình thủy lợi (công trình cấp IV với tần suất lũ thiết kế $P = 1{,}5%$); Quy phạm tính toán thủy văn thiết kế QPTL C-6-77 (Bộ Thủy lợi).
  • Mô hình và phương pháp tính toán:
    • Phương pháp giải tích thống kê đường tần suất thủy văn Pearson III thông qua phần mềm FFC 2008 của tác giả Nghiêm Tiến Lam để xác định các đặc trưng mưa năm, mưa ngày lớn nhất và dòng chảy năm.
    • Phương pháp cân bằng nước ($Y_0 = X_0 - Z_0$) để xác định lớp dòng chảy năm chuẩn, so sánh đối chứng với công thức thực nghiệm vùng Quảng Trị ($Y_0 = 0{,}834X_0 - 431$) và công thức Ngô Đình Tuấn ($Y_0 = X_0 - 1000$).
    • Phương pháp tính toán hệ số biến động $C_v$ theo công thức Trơbơtrep, QPTL C-6-77 và Xôkôlốpxki; hệ số thiên lệch $C_s = 2C_v$ cho lưu vực nhỏ ($F < 100\text{ km}^2$).
    • Phương pháp cường độ giới hạn (QPTL C-6-77) tính toán lưu lượng đỉnh lũ thiết kế $Q_{\text{mp}}$ và tổng lượng lũ $W_{\text{max}}$ dạng tam giác cho lưu vực nhỏ.
    • Phương pháp Penman-Monteith và mô hình cân bằng nước mặt ruộng thông qua phần mềm CROPWAT 8.0 của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) để xác định lượng bốc thoát hơi tiềm năng $ET_0$, nhu cầu nước cây trồng $ET_c = k_c \times ET_0$ và lượng nước tưới yêu cầu $IR_{\text{Req}} = ET_c - P_{\text{eff}}$.
  • Nguồn dữ liệu sử dụng:
    • Tài liệu khí tượng trạm Quảng Trị (52 năm), trạm Đông Hà (từ 1976), trạm đầu mối Thạch Hãn (1978–1997).
    • Tài liệu thủy văn trạm thủy văn tự dùng Khe Su - Ái Tử (1995–1998), trạm Bến Thiềng (sông Sa Lung, 6 năm), trạm thực đo dòng chảy Gia Vòng ($F = 300\text{ km}^2$, 11 năm từ 1977–1987).
    • Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/50.000 UTM, bình đồ khu tưới 1/5.000 và số liệu khảo sát địa chất 8 bãi vật liệu đất đắp.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Chương này làm rõ sự cần thiết đầu tư dự án dựa trên hiện trạng nguồn nước và tình hình sản xuất nông nghiệp của vùng dự án gồm 2 xã, 1 thị trấn thuộc huyện Triệu Phong và 3 phường thuộc thành phố Đông Hà. Tác giả thống kê chi tiết cơ cấu diện tích tự nhiên $7074{,}1\text{ ha}$, trong đó đất nông nghiệp chiếm $1725{,}3\text{ ha}$ (lúa 1 vụ: $554\text{ ha}$, lúa 2 vụ: $92{,}2\text{ ha}$, đất mạ: $60{,}2\text{ ha}$, màu và cây công nghiệp ngắn ngày: $459{,}8\text{ ha}$, đất vườn: $247{,}3\text{ ha}$, ngập nước: $8{,}9\text{ ha}$). Khái quát các hạn chế về công trình thủy lợi cũ và thiệt hại nghiêm trọng của hạn hán năm 1998 làm căn cứ pháp lý để UBND tỉnh Quảng Trị phê duyệt khảo sát lập dự án đầu tư.

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CỦA VÙNG DỰ ÁN

Chương 2 mô tả vị trí địa lý, địa hình địa mạo khu vực đầu mối suối Khe Su và khu tưới. Khu tưới được phân thành hai khu vực tự nhiên: vùng Bắc sông Vĩnh Phước (TP Đông Hà) diện tích $560\text{ ha}$ (cao độ $+0{,}5$ đến $+1{,}5\text{ m}$) và vùng Nam sông Vĩnh Phước (huyện Triệu Phong) diện tích $481\text{ ha}$ (cao độ $+1{,}2$ đến $+5{,}0\text{ m}$).

Yếu tố khí hậu - khí tượng Giá trị đặc trưng nhiều năm
Bức xạ mặt trời trung bình năm $126{,}2\text{ kcal/cm}^2/\text{năm}$ (tháng 4-8 đạt $> 13\text{ kcal/cm}^2/\text{tháng}$)
Số giờ nắng trung bình năm $1829\text{ giờ}$
Nhiệt độ không khí trung bình ($t_{\text{tb}}$) $24^\circ\text{C}$ (Tối cao: $42^\circ\text{C}$, Tối thấp: $9^\circ\text{C}$)
Độ ẩm tương đối trung bình ($W_{\text{tb}}$) $85%$ (Thời kỳ ẩm: 86–90%, thời kỳ khô: tháng 5–8)
Lượng bốc hơi mặt nước lưu vực ($Z_p$) $917\text{ mm/năm}$ (đo bằng ống Piche)
Tốc độ gió trung bình / Gió lớn nhất $2{,}5\text{ m/s}$ / $V_{\text{max}} = 22\text{ m/s}$ (bình quân), $40\text{ m/s}$ (cực đại)

Khảo sát vật liệu xây dựng xác định được 8 bãi đất đắp (trữ lượng $> 1.500.000\text{ m}^3$, chủ yếu là á sét, sét, á sét lẫn dăm sạn $15-25%$, hệ số thấm $k < 5 \times 10^{-5}\text{ cm/s}$); mỏ cát trên sông Thạch Hãn (cách cầu Quảng Trị $2\text{ km}$ về thượng lưu); mỏ đá hộc Đầu Mầu và Gio Linh.

CHƯƠNG 3: TÌNH HÌNH KINH TẾ VÀ XÃ HỘI

Phân tích hiện trạng dân sinh và sản xuất nông nghiệp trong vùng dự án với 5.206 hộ, 29.390 nhân khẩu (12.810 nữ), tổng số lao động là 9.522 người (lao động nông nghiệp chiếm 6.972 người).

Chỉ tiêu kinh tế nông nghiệp (1991–1995) Năm 1991 Năm 1992 Năm 1993 Năm 1994 Năm 1995
Diện tích lúa Đông Xuân (ha) 827,1 841,8 865,6 874,4 904,3
Năng suất lúa Đông Xuân (tạ/ha) 29,8 30,3 27,96 23,7 37,9
Diện tích lúa Hè Thu (ha) 322,5 364,3 413,3 427,0 454,0
Năng suất lúa Hè Thu (tạ/ha) 16,0 24,3 7,4 28,6 25,1
Tổng sản lượng lương thực (tấn) 6.185 6.978 4.268 4.813 6.708
Bình quân lương thực (kg/người/năm) 275 304 182 201 239

Đàn gia súc gia cầm gồm 3.764 con trâu bò, 5.360 con lợn và 38.000 con gia cầm. Rừng trồng bạch đàn chiếm $1563{,}7\text{ ha}$. Cơ sở hạ tầng có $6\text{ km}$ Quốc lộ 1A đi qua và $16\text{ km}$ đường giao thông nông thôn loại 5.

CHƯƠNG 4: NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC CHO DỰ ÁN

Chương 4 xác định nhiệm vụ công trình và thực hiện so sánh kỹ thuật - kinh tế các phương án bố trí cụm công trình đầu mối:

  • Đánh giá nguồn nước: Sông Thạch Hãn và sông Hiếu vào mùa khô bị xâm nhập mặn sâu, sông Vĩnh Phước cạn kiệt; do đó lựa chọn suối Khe Su ($F = 17{,}8\text{ km}^2$) có địa hình thuận lợi, lòng hồ không vướng khoáng sản hay di tích lịch sử.
  • Lựa chọn tuyến đập: Tuyến I (cách cửa ra của suối $2{,}5\text{ km}$ về thượng lưu) và Tuyến II (cách Tuyến I $550\text{ m}$ về thượng lưu). Chọn Tuyến II do gần khu tưới hơn, tiết kiệm chi phí xây dựng đoạn kênh chính bằng bê tông cốt thép.
  • Lựa chọn tuyến tràn xả lũ: Bố trí bên vai tả đập đất (Tuyến I) được lựa chọn do chiều dài dốc nước ngắn hơn đáng kể so với bố trí vai hữu, giảm khối lượng thi công dốc nước xả về hạ lưu sông cũ.
  • Tuyến cống lấy nước: Bố trí bên bờ hữu thân đập để thuận tiện cho công tác dẫn dòng và thi công.

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THỦY VĂN CÔNG TRÌNH

Chương này thực hiện toàn bộ các tính toán thủy văn chuyên sâu phục vụ thiết kế:

  • Lượng mưa thiết kế lưu vực: Lượng mưa trung bình nhiều năm trạm Thạch Hãn $X_0 = 2435{,}68\text{ mm}$, $C_v = 0{,}25$, $C_s = 0{,}75$. Ứng với tần suất thiết kế $P = 75%$, lượng mưa $X_{75%} = 1991{,}43\text{ mm}$. Năm điển hình được chọn là năm 1991 (tổng lượng mưa $2029{,}4\text{ mm}$, tỷ lệ mưa mùa lũ $76{,}7%$, hệ số mùa khô $K_{\text{khô}} = 0{,}33$, hệ số thu phóng $K = 0{,}981$).
  • Lượng mưa thiết kế khu tưới: Tính theo trạm Đông Hà có $X_0 = 2021{,}28\text{ mm}$, $C_v = 0{,}19$, $C_s = 0{,}40$, $X_{75%} = 1751{,}32\text{ mm}$. Chọn năm điển hình 2004 ($X = 1943{,}9\text{ mm}$, tỷ lệ mưa lũ $72{,}27%$, hệ số thu phóng $K = 0{,}901$).
  • Mưa ngày lớn nhất phục vụ tính lũ: Trạm Thạch Hãn có giá trị trung bình $233{,}71\text{ mm}$, $C_v = 0{,}43$, $C_s = 0{,}86$; lượng mưa ngày thiết kế ứng với $P = 1{,}5%$ là $H_{\text{mp}} = 502{,}06\text{ mm}$.
  • Dòng chảy năm lưu vực: So sánh 3 phương pháp và đối chứng trạm thực đo Gia Vòng ($F = 300\text{ km}^2$, thực đo $Y_0 = 1439{,}84\text{ mm}$), đồ án chọn phương pháp cân bằng nước với các thông số:
Đặc trưng dòng chảy năm lưu vực Khe Su Giá trị tính toán
Diện tích lưu vực ($F$) $17{,}8\text{ km}^2$
Lượng mưa trung bình năm ($X_0$) $2435{,}68\text{ mm}$
Lớp bốc hơi chuẩn ($Z_0$) $917\text{ mm}$
Lớp dòng chảy năm chuẩn ($Y_0 = X_0 - Z_0$) $1518{,}68\text{ mm}$
Tổng lượng dòng chảy năm chuẩn ($W_0$) $27{,}03 \times 10^6\text{ m}^3$
Lưu lượng dòng chảy bình quân năm ($Q_0$) $0{,}857\text{ m}^3/\text{s}$
Mô-đun dòng chảy chuẩn ($M_0$) $48{,}146\text{ l/s.km}^2$
Hệ số dòng chảy chuẩn ($\alpha_0$) $0{,}62$
  • Dòng chảy năm thiết kế ($P = 75%$): Tính với $C_v = 0{,}188$ (theo công thức Trơbơtrep), $C_s = 2C_v = 0{,}376$, tổng lượng dòng chảy thiết kế đạt $W_{75%} = 23{,}5 \times 10^6\text{ m}^3$.
  • Dòng chảy lũ thiết kế: Công trình cấp IV, tần suất thiết kế $P = 1{,}5%$, hệ số dòng chảy lũ $\alpha = 0{,}75$, thời gian tập trung sườn dốc $\tau = 30\text{ phút}$ (tra mô-đun $A_P = 0{,}0832$).
    • Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất: $Q_{\text{mp}} = 557{,}65\text{ m}^3/\text{s}$.
    • Tổng lượng lũ thiết kế: $W_{\text{max}} = 6{,}703 \times 10^6\text{ m}^3$.
    • Dạng đường quá trình lũ: Tam giác (thời gian lũ lên $T_1$, thời gian lũ xuống $T_x = 2T_1$).
  • Bồi lắng và tổn thất bốc hơi:
    • Bồi lắng: Phù sa lơ lửng $V_{\text{ll}} = 3331{,}41\text{ m}^3$, phù sa di đẩy $V_{\text{dd}} = 10% V_{\text{ll}} = 333{,}141\text{ m}^3 \rightarrow$ Tổng dung tích bùn cát lắng đọng $V = 3664{,}551\text{ m}^3$.
    • Bốc hơi mặt hồ: $Z_n = K_p \times K_n \times Z_p = 1{,}4 \times 1{,}2 \times 917 = 1541\text{ mm}$.
    • Chênh lệch bốc hơi hồ và lưu vực: $\Delta Z_0 = 1541 - 917 = 624\text{ mm}$.

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC VÀ XÁC ĐỊNH HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH CỤM ĐẦU MỐI

Chương 6 thiết lập cơ sở dữ liệu tính toán thủy nông cho toàn bộ diện tích canh tác $1000\text{ ha}$ (tổng diện tích gieo trồng 2 vụ là $2000\text{ ha}$):

  • Cơ cấu và lịch thời vụ gieo trồng:
    • Lúa Đông Xuân: $400\text{ ha}$ (gieo 05/12, thu hoạch 24/03, lớp nước mặt ruộng $120\text{ mm}$).
    • Lúa Hè Thu: $400\text{ ha}$ (gieo 05/07, thu hoạch 27/09, lớp nước mặt ruộng $180\text{ mm}$).
    • Ngô Đông Xuân: $400\text{ ha}$ (gieo 15/12, thu hoạch 18/04); Ngô Hè Thu: $300\text{ ha}$ (gieo 05/05, thu hoạch 06/09).
    • Đậu Đông Xuân: $200\text{ ha}$ (gieo 25/01, thu hoạch 18/04); Đậu Hè Thu: $300\text{ ha}$ (gieo 10/05, thu hoạch 07/08).
  • Thông số hệ số cây trồng ($k_c$) theo hướng dẫn của FAO:
Loại cây trồng Đầu vụ Phát triển Giữa vụ Cuối vụ
Lúa Đông Xuân 1,10 (Gieo mạ: 1,20; Làm đất: 1,05) -- 1,20 1,05
Lúa Hè Thu 1,10 (Gieo mạ: 1,20; Làm đất: 1,05) -- 1,20 1,05
Ngô 0,30 -- 1,20 0,35
Đậu 0,50 -- 1,05 0,90
  • Ứng dụng phần mềm: Sử dụng chương trình CROPWAT 8.0 trên nền Windows với phương pháp Penman-Monteith, tích hợp 4 mô-đun dữ liệu đầu vào: Khí tượng ($ET_0$), Mưa ($Rain$), Cây trồng ($Crop$) và Thổ nhưỡng ($Soil$ - chất đất á sét theo thông số chuẩn FAO) để mô phỏng chính xác nhu cầu nước tưới tại mặt ruộng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  1. Xác lập hoàn chỉnh các chỉ tiêu khí tượng thủy văn lưu vực suối Khe Su: diện tích lưu vực $17{,}8\text{ km}^2$, lượng mưa năm chuẩn $2435{,}68\text{ mm}$, tổng lượng dòng chảy năm chuẩn $W_0 = 27{,}03 \times 10^6\text{ m}^3$ và dòng chảy thiết kế ứng với tần suất $P = 75%$ đạt $W_{75%} = 23{,}5 \times 10^6\text{ m}^3$.
  2. Tính toán chính xác các chỉ số thủy văn cực đoan theo cấp công trình IV ($P = 1{,}5%$): lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất $Q_{\text{mp}} = 557{,}65\text{ m}^3/\text{s}$, tổng lượng lũ $W_{\text{max}} = 6{,}703 \times 10^6\text{ m}^3$, tổng lượng bồi lắng lưu vực $3664{,}551\text{ m}^3$ và mức tổn thất bốc hơi chênh lệch mặt hồ $\Delta Z_0 = 624\text{ mm/năm}$.
  3. Chuẩn hóa cơ cấu lịch thời vụ, hệ số cây trồng $k_c$ và nhu cầu nước tưới cho $1000\text{ ha}$ đất sản xuất nông nghiệp (tổng $2000\text{ ha}$ canh tác 2 vụ) gồm lúa, ngô và đậu.

Giải pháp và đề xuất của tác giả

  • Tuyến công trình: Lựa chọn Tuyến II nằm trên suối Khe Su (cách Tuyến I $550\text{ m}$ về phía thượng lưu) nhằm tối ưu hóa cự ly cấp nước và giảm chi phí kênh dẫn bê tông cốt thép.
  • Bố trí tổng thể cụm đầu mối: Bố trí tràn xả lũ bên vai tả đập đất để giảm chiều dài dốc nước xả; bố trí cống lấy nước ngầm bên vai hữu thân đập để thuận lợi cho việc thi công và quản lý vận hành.
  • Khai thác vật liệu địa phương: Kiến nghị khai thác 8 mỏ đất đắp tại chỗ với trữ lượng $> 1.500.000\text{ m}^3$, lấy cát sỏi từ sông Thạch Hãn/Cam Lộ và đá hộc từ mỏ Đầu Mầu, Gio Linh.

Đóng góp về mặt học thuật và kỹ thuật

  • Giải quyết bài toán tính toán thủy văn cho lưu vực vừa và nhỏ chưa có chuỗi đo thực tế dài hạn bằng cách kết hợp phương pháp cân bằng nước, công thức Trơbơtrep và kiểm chứng thông qua số liệu thực đo 11 năm của trạm tương tự Gia Vòng.
  • Ứng dụng thành công phần mềm tính toán thủy văn FFC 2008 và mô hình thủy nông CROPWAT 8.0 chuẩn FAO trên hệ điều hành Windows, thay thế các phương pháp tính toán thủ công hoặc các phiên bản cũ chạy trên nền DOS (như Cropwat 3.1, Cropwat 5.0).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Chuỗi số liệu quan trắc thủy văn trực tiếp tại lưu vực suối Khe Su chỉ có thời gian 3 năm (1995–1998) nên chỉ đóng vai trò kiểm tra; các chỉ tiêu cơ lý và đặc tính thấm hút của đất tại khu tưới chưa được làm thí nghiệm mẫu trực tiếp tại hiện trường mà phải kế thừa số liệu đất á sét định mức từ FAO; số liệu phân tích lũ giới hạn ở mô hình lũ đơn giản dạng tam giác do đặc thù lưu vực nhỏ.
  • Hướng mở rộng: Cần tiếp tục tiến hành lấy mẫu thí nghiệm cơ lý đất chi tiết tại các tiểu vùng khu tưới; cập nhật chuỗi số liệu quan trắc thủy văn Khe Su dài hạn hơn; hoàn thiện các bước tính toán điều tiết hồ chứa, tính toán ổn định thân đập đất và thiết kế kết cấu chi tiết cho tràn xả lũ và cống ngầm lấy nước.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích dành cho:

  • Sinh viên, kỹ sư ngành Kỹ thuật Thủy lợi, Kỹ thuật Tài nguyên nước, Xây dựng Công trình Thủy lợi - Thủy điện và Thủy nông tham khảo về quy trình lập dự án đầu tư xây dựng hồ chứa nước.
  • Các đơn vị tư vấn thiết kế công trình thủy lợi tại khu vực miền Trung, đặc biệt là các tỉnh có điều kiện khí hậu gió Lào khô nóng và lưu vực gò đồi tương tự Quảng Trị.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Phương pháp luận tính toán thủy văn lưu vực nhỏ bằng phần mềm FFC 2008, quy trình so sánh kiểm chứng dòng chảy với trạm tương tự Gia Vòng và các bước thiết lập bảng nhập dữ liệu (khí tượng, mưa, đất, cây trồng) trong phần mềm CROPWAT 8.0.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao dự án không tận dụng nguồn nước từ sông Thạch Hãn, sông Hiếu hay sông Vĩnh Phước mà phải xây dựng hồ chứa trên suối Khe Su?
Nguồn nước sông Thạch Hãn qua đập dâng Nam Thạch Hãn đã khai thác hết lưu lượng cơ bản cho vùng Nam và bị xâm nhập mặn vào mùa khô; sông Hiếu cũng bị nhiễm mặn nghiêm trọng; sông Vĩnh Phước thường xuyên cạn kiệt. Suối Khe Su có lưu vực $17{,}8\text{ km}^2$, nguồn nước ngọt đảm bảo, không vướng di tích lịch sử, khoáng sản và việc ngăn dòng không gây tác động tiêu cực đến môi trường hạ lưu.

2. Công trình đầu mối hồ chứa Ái Tử thuộc cấp mấy và tần suất lũ thiết kế được chọn là bao nhiêu?
Theo quy mô phục vụ tưới cho khoảng $1000\text{ ha}$ đất canh tác, công trình được xếp vào cấp IV. Căn cứ tiêu chuẩn TCXDVN 285-2002, tần suất tính toán lũ thiết kế cho công trình cấp IV là $P_{\text{tk}} = 1{,}5%$.

3. Kết quả tính toán lưu lượng lũ đỉnh lớn nhất và tổng lượng lũ thiết kế của lưu vực suối Khe Su là bao nhiêu?
Với lượng mưa ngày lớn nhất thiết kế $H_{\text{mp}} = 502{,}06\text{ mm}$ ($P = 1{,}5%$) và diện tích $17{,}8\text{ km}^2$, lưu lượng lũ đỉnh lớn nhất đạt $Q_{\text{mp}} = 557{,}65\text{ m}^3/\text{s}$ và tổng lượng lũ thiết kế $W_{\text{max}} = 6{,}703 \times 10^6\text{ m}^3$.

4. Vì sao tác giả lựa chọn tuyến đập Tuyến II thay vì Tuyến I?
Tuyến II nằm cách Tuyến I khoảng $550\text{ m}$ về phía thượng lưu. Mặc dù cả hai đều nằm trên suối Khe Su, Tuyến II có ưu thế vượt trội là gần khu tưới hơn, giúp tiết kiệm chi phí xây dựng một đoạn kênh chính bằng bê tông cốt thép so với Tuyến I.

5. Phần mềm CROPWAT 8.0 tính toán nhu cầu nước dựa trên phương pháp lý thuyết nào và có ưu điểm gì so với các bản cũ?
Phần mềm CROPWAT 8.0 sử dụng phương pháp chuẩn Penman-Monteith để tính bốc thoát hơi nước tiềm năng $ET_0$. So với Cropwat 3.1 và 5.0 (chạy trên DOS) hay Cropwat 4.3, phiên bản 8.0 chạy trên Windows, khắc phục được nhược điểm tính toán nhu cầu nước cho cây lúa nước và hỗ trợ lượng hóa đầy đủ các yếu tố khí hậu, mưa hiệu quả, đất và cây trồng.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Lập dự án đầu tư công trình thủy lợi Ái Tử - Quảng Trị" đã giải quyết trọn vẹn cơ sở kỹ thuật và thực tiễn cho việc xây dựng hồ chứa nước trên suối Khe Su nhằm cấp nước tưới cho 1000 ha đất canh tác tại huyện Triệu Phong và TP Đông Hà. Bằng việc kết hợp chặt chẽ các quy phạm thủy lợi hiện hành với các công cụ tính toán như FFC 2008 và CROPWAT 8.0, tác giả đã lượng hóa chính xác các chỉ tiêu dòng chảy năm, dòng chảy lũ thiết kế và chế độ tưới cho từng loại cây trồng. Đây là công trình nghiên cứu nghiêm túc, cung cấp đầy đủ luận cứ khoa học, phương án tuyến và số liệu thủy văn chuẩn xác phục vụ các giai đoạn thiết kế kỹ thuật tiếp theo.