CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI 1.1 Đặc điểm công trình và hệ thống công trình thủy lợi 1.1 Khái niệm, phân loại và vai trò của Thuỷ lợi (TL), Công trình Thuỷ lợi (CTTL) 1.1 Khái niệm về Thủy lợi Thủy lợi là một khái niệm, một cách thức hay một phương pháp nghiên cứu khoa học, tìm tòi về công nghệ, khai thác, sử dụng, quan sát, bảo vệ nguồn tài nguyên vô cùng thiết yếu là nước và môi trường xung quanh nhằm nhiều mục đích như phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai. Ngoài ra thủy lợi còn tác dụng làm cho đất được cố kết chặt chẽ, cùng với hệ thống tiêu thoát nước cũng được nghiên cứu kỹ càng, có nhiệm vụ tiêu thoát nước bề mặt hoặc nước ngầm dưới đất tại một khu vực cụ thể [1],[2]. Thủy lợi hiểu một cách đơn giản là những biện pháp nhằm mang lại lợi ích cho cộng đồng bằng việc khai thác tài nguyên nước hợp lý.
Có rất nhiều biện pháp khai thác nước gồm: khai thác nước bề mặt hoặc nước ngầm bằng cách cung cấp nước tự chảy hoặc bằng các chế độ bơm. Sử dụng những lợi ích mà tài nguyên mang lại một cách hợp lý và có ý thức, tận dụng tối đa khả năng sử dụng nguồn nước, cùng đó đề phòng và tránh tối đa những thiệt hại mà nước có thể gây ra đối với đời sống sản xuất. Những lợi ích của nước là không thể phủ nhận được, từ phát triển kinh tế, phát triển nông nghiệp (nuôi trồng thủy hải sản, trồng trọt, chăn nuôi…) tới phục vụ đời sống sinh hoạt cho nhân dân. Thêm nữa nước cũng được dùng cho việc tạo cảnh quan môi trường, phát triển du lịch, tạo hệ sinh thái phong phú và đa dạng… [2] Thủy lợi là tổng hợp các giải pháp nhằm điều hoà, tích trữ, cấp, tưới, tiêu, phân phối và thoát nước phục vụ SXNN, sản xuất muối, nuôi trồng thuỷ sản; kết hợp thoát nước cho sinh hoạt, cấp, tiêu nước cho sinh hoạt và các ngành kinh tế khác; góp phần bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai, thích ứng với biến đổi khí hậu và đảm bảo an ninh cho nguồn nước [3].2 Khái niệm CTTL Các CTTL được xây dựng nên nhằm mục đích sử dụng nguồn nước một cách tối ưu, cách thức hoạt động của nó là thay đổi trạng thái dòng chảy tự nhiên của nước để có thể tận dụng nguồn nước vào các việc có ích, mặt khác cũng bảo vệ môi trường và cảnh quan, cũng như đất đai nhà cửa khỏi tác hại của nước [2].
Hệ thống CTTL: Là tập hợp những CTTL có liên quan mật thiết đến nhau, như hỗ trợ nhau về mặt khai thác hay bảo vệ trong cùng một khu vực. Một hệ thống CTTL sẽ bao gồm: Công trình đầu mối, các công trình trên kênh, và mạng lưới các kênh, mương…[2] CTTL là những công trình hạ tầng kỹ thuật thuỷ lợi, bao gồm: Hồ chứa nước, đập, trạm bơm, cống, chuyển nước, hệ thống dẫn, kè, bờ bao thuỷ lợi và các công trình khác phục vụ QLKT CTTL [3]. Hệ thống công trình thuỷ lợi: Bao gồm các CTTL có liên quan trực tiếp với nhau về mặt bảo vệ và khai thác trong một khu vực nhất định. Hệ thống CTTL bao gồm: Mạng lưới kênh mương, công trình đầu mối, các công trình trên kênh… [1], [2].
a) CTTL đầu mối: là CTTL ở vị trí khởi đầu của hệ thống điều hoà, tích trữ, cấp, phân phối, điều tiết nước hoặc công trình ở vị trí cuối của hệ thống tiêu và thoát nước [3]. - Hồ chứa nước: giữ dòng chảy và nước mưa của sông suối trong mùa mưa để sử dụng trong mùa khô. Hồ chứa nước thường có những hạng mục như: Đập tràn xả nước thừa, Đập ngăn nước, cống lấy nước vào kênh dẫn… - Đập dâng: Ngăn nước của suối, sông để tạo ra mực nước cần thiết chảy trong kênh mương đến các nơi cần tưới. Đập dâng kết hợp cùng với cống lấy nước đầu kênh tạo thành cụm đầu mối công trình đập dâng nước.
- Cửa lấy nước không đập: Là hình thức lấy nước trực tiếp từ những khe suối vào trong kênh dẫn, dẫn đến các khu tưới mà không cần đến đập dâng. - Trạm bơm: Trạm bơm nước từ nguồn nước vào đường ống dẫn hoặc kênh phục vụ dân sinh, sản xuất, (bao gồm bơm điện, bơm thuỷ luân, bơm dầu…).1: Hệ thống CTTL đầu mối b) Mạng lưới kênh mương Kênh đất, kênh xây gạch đá, kênh lát mái, kênh bê tông, kênh bằng đường ống các loại… (có độ dốc đảm bảo dẫn nước tự chảy thông suốt từ đầu mối đến mặt ruộng hoặc nơi cần cấp nước, tiêu nước). Kênh mương tưới là kênh mương có nhiệm vụ dẫn nước từ đầu mối đến nơi cần cấp nước hoặc mặt ruộng. Mạng lưới kênh mương được phân chia thành các cấp kênh: kênh chính (kênh cấp I) dẫn nước từ đầu mối cấp vào các kênh nhánh (kênh cấp II).
Kênh nhánh cấp II cấp nước vào kênh nhánh cấp III. Kênh nhánh cấp III cấp nước vào kênh nhánh nội đồng. Kênh mương tiêu là kênh mương là kênh mương làm nhiệm vụ tiêu thoát nước chống ngập úng, sói lở [2].2: Mạng lưới kênh mương CTTL c) Các công trình trên kênh Tràn qua kênh, cống lấy nước đầu kênh, bể lắng cát kết hợp tràn xả nước thừa khi có lũ, cầu máng, xi phông, công trình chia nước, cống tiểu câu [2].3: Công trình trên kênh 8 1.3 Phân loại CTTL Có nhiều cách phân loại những CTTL, ở luận văn này tôi xin đề cập đến một số cách chính phân loại CTTL như sau: a. Căn cứ vào tính chất tác dụng lên dòng chảy - Công trình chứa nước - Công trình điều chỉnh - Công trình dâng nước - Các công trình chuyên môn.
[1] * Công trình chứa nước: Đây là những công trình mang tác dụng ngăn ngang các dòng sông để tạo thành hồ chứa, điển hình có thể kể đến như các loại đập. Vật liệu thì có thể là bê tông, gỗ, đá, bê tông cốt thép, đất… * Các công trình điều chỉnh: Các công trình này có nhiệm vụ là chống xói lở ở lòng sông, tác dụng để làm thay đổi các trạng thái của dòng chảy, hoặc làm thay đổi hướng của dòng chảy trong khuôn khổ của lòng sông theo một yêu cầu thiết kế nhất định, nhằm mục đích bảo vệ lòng sông chống khỏi tác hại của dòng chảy. Công trình điều chỉnh có thể kể đến như: kè, đập, đê, tường, các đê, đập chỉ xây một phần lòng sông lại theo hướng ngang chứ không xây hết để tiện cho việc sử dụng. * Các công trình dâng nước.
Các công trình này gồm: mương, kênh, cầu máng, đường ống, đường hầm, và thường được làm bằng các loại vật liệu rất khác nhau, nhiệm vụ của chúng thường là đưa nước tưới ruộng, dẫn nước cho tua bin, hoặc cấp nước cho thành phố. * Các công trình chuyên môn. Là các công trình thường được dùng cho mục đích kinh tế : -Công trình giao thông thuỷ. 9 -Trạm thuỷ điện -Công trình cho cá -Công trình cấp nước và tháo nước.
-Công trình thuỷ nông : Cống điều tiết ,hệ thống tưới ,tiêu b. Theo thời gian phục vụ : * Công trình lâu dài: Là những công trình được sử dụng thường xuyên, vận hành xuyên suốt thời gian khai thác. * Công trình tạm thời : Là công trình chỉ được sử dụng trong khoảng thời gian sửa chữa hoặc thi công, điển hình như công trình: Công trình tháo nước thi công, đê quai sanh, âu thuyền tạm thời. Phân loại theo quy mô công trình.
Đây là cách phân loại dựa trên quy định về phân cấp công trình và các tiêu chuẩn thiết kế CTTL của bộ thủy lợi. Theo đó phân chia CTTL thành các cấp và loại như sau: + Theo khả năng sản xuất CTTL chia ra thành 5 loại + Theo tính chất quan trọng của công trình chia ra : - Cấp I : Công trình đặc biệt, cực kỳ quan trọng - Cấp II : Công trình tương đối quan trọng - Cấp III : Công trình ít, không quá quan trọng - Cấp IV : Công trình không quan trọng + Theo ý nghĩa công trình và quan hệ của nó đối với nền kinh tế quốc dân : - Công trình chủ yếu - Công trình thứ yếu - Công trình tạm thời 10 Bên cạnh đó, cấp công trình còn phải phụ thuộc vào quy mô, thời gian sử dụng công trình và ý nghĩa sử dụng công trình đã được quy định trong quy phạm. Việc phân chia về cấp công trình vô cùng quan trọng trong việc xây dựng và thiết kế, vì nó ảnh hưởng rất nhiều tới cường độ, sự ổn định và độ bền của công trình [1]. Ngoài ra, việc chia các cấp công trình thủy lợi cũng phản ánh được trình độ kỹ thuật tiên tiến của mỗi nước khác nhau, và việc phân chia các cấp công trình này cũng sẽ thay đổi dần dần theo thời gian cho phù hợp [1].4 Vai trò và vị trí của CTTL trong SXNN và đời sống xã hội Quá trình phát triển kinh tế xã hội của đất nước được thúc đẩy cũng nhờ một phần không nhỏ của các hệ thống CTTL, bởi vì đó là một trong những cơ sở hạ tầng rất quan trọng và thiết yếu, là một tiền đề cơ sở để tạo môi trường thuận lợi cho quá trình phát triển nền kinh tế.
Việc phát triển thủy lợi cũng là vừa để kích cầu du lịch sau này. Thường thấy những nơi đầu tư tốt về thủy lợi thì đời sống nhân dân rất ổn định và phát triển. Vai trò của thủy lợi là giúp tạo ra các biện pháp sử dụng nước cả ở trên mặt đất và dưới mặt đất cho mục đích SXNN, và sinh hoạt cho người dân, đồng thời cũng ngăn chặn những tác hại mà nước có thể mang lại, nhằm tránh tổn thất cho người dân. Như vậy ta có thể thấy ý nghĩa to lớn của ngành thủy lợi đối với việc phát triển kinh tế xã hội của một đất nước như thế nào [4].4: CTTL có vai trò quan trọng trong SXNN và đời sống 11 Ngoài ra thủy lợi cũng có vai trò rất quan trọng trong nền nông nghiệp bao gồm trồng trọt, chế biến, chăn nuôi, ngư nghiệp, lâm nghiệp… tất cả đều cần sử dụng đến nước.
Phải nói rằng nền nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên và thời tiết, nếu như mưa thuận gió hòa thì nông nghiệp phát triển thuận lợi, tuy nhiên khi xảy ra thiên tai, hạn hán, bão lụt thì ta mới thấy hệ thống thủy lợi có vai trò to lớn như thế nào đối với đất nước, đặc biệt đối với sự phát triển của ngành nông nghiệp nói chung và cây lúa nói riêng, cũng bởi vì cây lúa là một trong những mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nước ta.