Giáo trình Quản lý nguồn nước - Phạm Ngọc Dũng (Phần 1)

Tóm tắt Giáo trình Quản lý nguồn nước - Phạm Ngọc Dũng (Phần 1): ... - 4,8 tỷ USD/năm 25 - 33 tỷ USD/năm 1992 Năm 1945, tài nguyên n−ớc của Việt Nam có 14.520m3/ng−ời, thuộc loại trên mức trung bình của thế giới, nh−ng hiện nay chỉ còn 2.840m3/ng−ời. Vì l−ợng m−a mùa kiệt có xu h−ớng ngày càng giảm, tác dụng của rừng điều tiết đầu nguồn giảm do nạn phá rừn...g năm. Khi phát triển cây hàng năm thì vấn đề n−ớc t−ới trở thành vấn đề hàng đầu, mặc dù ngay đối với cây lâu năm, n−ớc cũng có vai trò quan trọng không kém nếu muốn có sản l−ợng cây trồng cao giữa các tháng. Ng−ời ta dễ nhận thấy rằng mặc dù cây cao su là cây chịu hạn tốt nh−ng sản l−ợng t...đã dâng lên ít nhất là 107mm. 14 Tuy vậy không thể không kể đến mặt có hại của các hồ chứa: - Việc tạo hồ chứa làm thay đổi cơ bản chế độ thủy văn sông suối sang thuỷ văn hồ từ đó gây bồi lấp lòng hồ, sạt lở bờ hồ ... theo tính toán tại hồ Tả Trạch của tỉnh Thừa Thiên - Huế với quy mô dung...

pdf95 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 197 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Quản lý nguồn nước - Phạm Ngọc Dũng (Phần 1), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ệ thống và 
giảm giá thành sản phẩm. 
4.5.3.2. Yêu cầu của công tác đo n−ớc 
Việc đo n−ớc cần thực hiện trên diện tích rộng, yêu cầu đo phải liên tục nên đòi hỏi 
vừa có lực l−ợng vừa có thiết bị, mức độ chính xác phải cao. Ng−ời đo phải kiên trì, thận 
trọng, phải có tinh thần trách nhiệm thì công tác đo n−ớc mới đạt kết quả tốt trong việc 
phân phối đủ n−ớc và kịp thời cho các đơn vị, cá nhân dùng n−ớc. 
88 
Các n−ớc công nghiệp phát triển đã sử dụng máy đo n−ớc tự ghi và máy đo n−ớc 
tầm xa bằng vô tuyến và hữu tuyến. Đo đạc n−ớc, quản lý n−ớc bằng các ph−ơng pháp 
tiên tiến nh− trên sẽ nâng cao năng suất đo đạc n−ớc, nâng cao độ chính xác của công 
tác đo n−ớc. Đây cũng là ph−ơng h−ớng phát triển của công tác đo n−ớc trong t−ơng lai. 
ở n−ớc ta, trong công tác quản lý phân phối n−ớc đã tiến hành đo n−ớc ở các 
nguồn n−ớc đ−ợc th−ờng xuyên liên tục trên hầu hết các hệ thống nh−ng việc đo đạc cân 
bằng n−ớc trong phạm vi các hệ thống ch−a đầy đủ. Ph−ơng pháp đo n−ớc đ−ợc sử dụng 
rộng rãi nhất ở n−ớc ta hiện nay là đo bằng máy l−u tốc, một số hệ thống thực hiện bằng 
công trình đo n−ớc chuyên môn. 
Hiện nay do điều kiện kinh tế và kỹ thuật của ta còn hạn chế, để đảm bảo đ−ợc việc 
dùng n−ớc một cách kinh tế, chúng ta cần gấp rút thực hiện một mạng l−ới đo và khống 
chế n−ớc rộng rãi. Đó là một vấn đề rất quan trọng cần đ−ợc suy nghĩ tới trong công tác 
quản lý n−ớc, nhất là trong sự nghiệp phát triển nông nghiệp trong giai đoạn hiện đại 
hoá nông nghiệp và nông thôn. 
4.5.3.3. Nội dung của các trạm đo n−ớc 
Để đạt đ−ợc mục đích và yêu cầu của công tác đo n−ớc đã nêu ở trên trong hệ 
thống thuỷ nông th−ờng phải có các loại trạm đo n−ớc với nội dung đo đạc khác nhau. 
- Trạm đo nguồn n−ớc đặt trên một đoạn sông (suối, hồ) cách công trình đầu mối 
khoảng 20 - 10m về phía th−ợng l−u, đo các đặc tr−ng cơ bản nh− mực n−ớc, l−u l−ợng, 
chất l−ợng n−ớc (hàm l−ợng phù sa, hàm l−ợng muối). Trên cơ sở đó đánh giá, tính toán 
khả năng t−ới và tiêu n−ớc của các công trình đầu mối. 
- Trạm đo n−ớc đầu kênh chính đặt cách cống lấy n−ớc 50 - 200m nhằm đánh giá 
khả năng thực tế l−ợng n−ớc có thể lấy vào đầu hệ thống đối với công trình t−ới và khả 
năng tiêu n−ớc của công trình tiêu. 
- Trạm đo n−ớc ở đầu kênh chia n−ớc t−ới đặt ở đầu kênh nhánh cách cống chia 
n−ớc t−ới về phía hạ l−u khoảng 20 - 50m nhằm kiểm tra việc phân phối n−ớc về các khu 
t−ới và tính toán l−ợng n−ớc tổn thất trên đoạn kênh chuyển n−ớc. Đối với cống tập 
trung n−ớc tiêu thì trạm đo đặt cách cửa tiêu từ 20 - 50m về phía th−ợng l−u nhằm đánh 
giá l−u l−ợng tập trung về cống tiêu. 
- Trạm đo n−ớc ở đầu kênh phân phối n−ớc đ−ợc đặt ở đầu các m−ơng cái và 
m−ơng con (kênh cấp 3 và kênh cấp 4) cách cống phân phối n−ớc chừng 10 - 30m về 
phía hạ l−u nhằm kiểm tra l−ợng n−ớc phân phối về các cánh đồng so với các yêu cầu 
n−ớc của chúng. 
 Khi bố trí mạng l−ới các trạm đo n−ớc, ngoài các yêu cầu nêu trên cần phải đảm 
bảo điều kiện chung là lòng sông (lòng kênh), đáy sông (đáy kênh) bờ sông (bờ kênh) ở 
đoạn bố trí trạm đo cần phải ổn định. Chỉ tiêu ổn định bình quân của các đoạn sông 
(kênh) là: [ ]
%5%100
nh
h
(%)
0
3
hhh
0
321
±≤ì−=δ ∑ ++ 
89 
Trong đó: h0- độ sâu lớp n−ớc trong sông (kênh) so với mặt chuẩn của đáy sông 
 hoặc kênh lần đo đầu tiên 
 n- số lần đo đ−ợc 
 h1, h2, h3- độ sâu theo chiều thẳng đứng phân bố ở ba điểm khác nhau 
 giữa lòng sông hoặc kênh. 
 Hình 4.8. Mạng l−ới đo n−ớc trên hệ thống 
5
5
5
5
5
5
5 
5 
5 
5
5 
5 
5 
4 
4 
4 
4
4
5
5
5
5
5
5
5
5
4
4
4
4
4
Sông 1
2
3
3
K
ênh
 chính 
Kênh tiêu
1 - Trạm đo nguồn n−ớc; 2 - Trạm đo n−ớc đầu kênh; 3, 4 - Trạm đo 
n−ớc ở đầu kênh phân phối n−ớc; 5 - Trạm đo ở điểm phân phối n−ớc 
4.5.3.4. Các ph−ơng pháp đo n−ớc mặt 
Trên hệ thống thuỷ nông, công tác đo n−ớc chỉ chú trọng đo đạc một số đặc tr−ng 
nh−: mực n−ớc, l−u l−ợng và tổng l−ợng n−ớc đã chảy qua các kênh m−ơng. Đó là một 
số chỉ tiêu thông dụng trong công tác quản lý n−ớc liên quan đến sử dụng đất. 
Sau đây trình bày một số ph−ơng pháp có thể đo đạc trực tiếp để có số liệu sử dụng 
cho công tác quản lý n−ớc. 
a) Ph−ơng pháp vận tốc và diện tích 
Ph−ơng pháp vận tốc và diện tích là ph−ơng pháp xác định dòng chảy trong ống 
hoặc trong kênh hở thông qua việc đo đạc mặt cắt ngang của dòng chảy và l−u tốc dòng 
chảy. L−u l−ợng dòng chảy đ−ợc tính theo công thức: 
 Q = Wv 
90 
Trong đó: Q- l−u l−ợng dòng chảy trong ống hoặc trong kênh hở (m3/s) 
W- diện tích mặt cắt −ớt của ống, kênh hở (m2) 
v- l−u tốc bình quân qua tiết diện −ớt (m/s) 
Diện tích mặt cắt −ớt (W) có thể đã đ−ợc xác định hoặc đo trực tiếp thông qua mực 
n−ớc trên kênh, l−u tốc dòng chảy (v) có thể đo bằng máy đo l−u tốc, đồng hồ đo n−ớc, 
dùng phao, bánh xe đo n−ớc Dethride. 
b) Lợi dụng cầu máng dẫn n−ớc để đo l−u l−ợng 
Các công trình thuỷ nông nh− cầu máng (bậc n−ớc, xi phông) ở trên hệ thống 
không có tác dụng khống chế l−u l−ợng, nh−ng l−u l−ợng chảy qua công trình phụ thuộc 
vào mặt cắt và mực n−ớc th−ợng l−u, hạ l−u của công trình, vì vậy nếu đo đạc đ−ợc 
những trị số này có thể tính toán đ−ợc l−u l−ợng chảy qua công trình. 
Với những cầu máng mặt cắt t−ơng đối ổn định và đều, không bị nứt nẻ và rò rỉ đều 
có thể lợi dụng để đo n−ớc, khi đo bố trí th−ớc đo n−ớc ở chính giữa cầu máng. Khởi 
điểm ‘0” của th−ớc đo n−ớc ngang bằng với đáy cầu máng. Dựa vào trị số mực n−ớc H 
khác nhau trong cầu máng để tính l−u l−ợng chảy qua cầu máng: 
 RIWCQ = 
Trong đó: Q- l−u l−ợng chảy qua cầu máng (m3/s) 
I- độ dốc mặt n−ớc. Cầu máng ngắn có thể coi dòng n−ớc chảy đều 
 trong cầu máng nên có thể lấy I là độ dốc đáy cầu máng 
W
χR- bán kính thủy lực (m) với R =
 W- tiết diện −ớt của cầu máng (m2) 
 χ - chu vi −ớt của cầu máng (m) 
1 R1/6C = c- hệ số xê-di theo N.N.Pavlopski: 
n
 n: hệ số nhám, phụ thuộc vào vật liệu xây dựng cầu máng, có thể qua 
 thực tế đo đạc để xác định hoặc tham khảo các số liệu sau: 
Vật liệu bằng gỗ nhẵn, n = 0,105 
Vật liệu bằng bê tông, n = 0,014 
Vật liệu bằng đá xây, n = 0,015 
c) Đo n−ớc trong tr−ờng hợp mặt cắt kênh là mặt cắt chữ nhật không đổi 
L−u l−ợng chảy qua mặt cắt chữ nhật, đó là đập tràn, 
thành mỏng có cửa tràn là mặt cắt chữ nhật không đổi đ−ợc 
xác định theo công thức Francis: 
 Q = 0,184 bh3/2
Trong đó: Q- l−u l−ợng chảy qua (l/s) 
b- chiều rộng đáy mặt cắt chữ nhật (cm) 
h- độ sâu mực n−ớc trong kênh chữ nhật (cm) 
91 
d) Đo n−ớc trong tr−ờng hợp mặt cắt kênh là hình thang 
Trong tr−ờng hợp mặt cắt kênh hình thang, đó là đập tràn thành mỏng mang tên 
nhà phát minh ng−ời ý. Dạng đ−ợc sử dụng phổ biến là đập tràn Cipoleti đo n−ớc có mặt 
cắt tràn với hệ số mái dốc m = 1/4. 
L−u l−ợng chảy qua tràn đo n−ớc Cipoleti 
đ−ợc tính bằng công thức: 
 Q = 0,0186bh3/2 
Trong đó: 
Q- l−u l−ợng chảy qua (l/s) 
b- chiều rộng đáy mặt cắt hình thang (cm) 
h- độ sâu mực n−ớc mặt cắt hình thang (cm) 
e) Đo n−ớc trong tr−ờng hợp mặt cắt tràn n−ớc hình tam giác 
Cửa tràn đo n−ớc tam giác có mặt cắt tràn n−ớc hình 
tam giác cân với góc ở đỉnh là 900. Ưu điểm nổi bật của 
tràn tam giác đo n−ớc là có thể đo l−u l−ợng dòng chảy 
nhỏ một cách khá chính xác. 
L−u l−ợng chảy qua tràn tam giác có góc 900 đ−ợc 
tính bằng: Q = 0,0138 h5/2
Trong đó: Q- l−u l−ợng chảy qua (l/s) 
 h- độ sâu mực n−ớc tràn (cm) 
g) Đo n−ớc bằng ph−ơng pháp hoá học 
Đo n−ớc bằng ph−ơng pháp hoá học là một ph−ơng pháp mới, không thông qua tốc 
độ dòng chảy và mặt cắt dẫn n−ớc, không cần đặt các công trình thuỷ lực trên kênh. Vì 
vậy có thể sử dụng để đo n−ớc tại bất kỳ vị trí nào trên hệ thống. Ph−ơng pháp này gọi là 
“ph−ơng pháp pha loãng”, sử dụng một dung dịch chứa rất dễ hoà tan để hoà vào dòng 
chảy gọi là chất chỉ thị, đo nồng độ của n−ớc tr−ớc và sau thời điểm cho chất chỉ thị, từ 
đó tính toán ra l−u l−ợng của dòng chảy. 
Dùng một chất hoá học hoặc một chất màu nào đó dễ hoà tan đ−ợc dung dịch tới 
một nồng độ nào đó đã biết C1: Khối l−ợng chất hoá học
C1 = Khối l−ợng n−ớc
Dung dịch có nồng độ C1 này đ−ợc cho vào dòng chảy với một l−u l−ợng không đổi 
nào đó q1: Thể tích dung dịch chỉ thị
q1 =
 Thời gian cho dung dịch
Sau khi để dung dịch hoà tan toàn bộ và đều trong dòng chảy trên kênh, tiến hành 
đo nồng độ của n−ớc sau khi đã hoà chất chỉ thị là C2. 
92 
Gọi C0 là nồng độ của n−ớc trên kênh tr−ớc khi cho chất chỉ thị, ta tính đ−ợc Q là 
l−u l−ợng dòng chảy trên kênh theo ph−ơng trình: 
QC0 + q1C1 = (Q+ q1) C2
QC0 + q1C1 = QC2 + q1C2
QC0 - QC2 = q1C2 - q1C1
Q(C0 - C2) = q1 (C2 - C1) 
q1 (C2 - C1) 
Q =
 C0 C2
Thông th−ờng muối ăn là chất sẵn có trong n−ớc nên đồng thời cũng đ−ợc sử dụng 
nh− chất chỉ thị. 
4.5.4. Định h−ớng quản lý để sử dụng nguồn n−ớc mặt 
Để sử dụng nguồn n−ớc mặt có hiệu quả thì biện pháp quản lý nguồn n−ớc mặt 
trong các hệ thống kênh m−ơng t−ới nhằm giảm tổn thất n−ớc là rất quan trọng. Trong 
nhiều hệ thống t−ới sử dụng kênh đất, l−ợng n−ớc tổn thất có thể lên tới 50% l−ợng n−ớc 
lấy vào công trình đầu mối. Nếu tổ chức t−ới tốt, các công trình thuỷ công làm việc tốt 
thì thành phần chủ yếu của l−ợng n−ớc tổn thất trên hệ thống là l−ợng n−ớc tổn thất do 
ngấm ở lòng kênh, còn l−ợng n−ớc tổn thất do ngấm đứng ở mặt ruộng và bốc hơi trên 
mặt kênh là l−ợng tổn thất rất khó khống chế. 
Theo một số tài liệu của Liên Xô cũ thì l−ợng tổn thất ngấm trên kênh t−ới ở các 
kênh cấp n−ớc chiếm phần chủ yếu, bởi vì chiều dài của các kênh này rất lớn và chế độ 
làm việc của các kênh này th−ờng bị gián đoạn nhiều hơn so với kênh chính. 
Tổn thất n−ớc trên hệ thống kênh m−ơng t−ới có nhiều tác hại nh− sau: 
- Tổn thất n−ớc có thể làm giảm diện tích đất đ−ợc t−ới. 
- Tổn thất n−ớc lớn có thể làm tăng khối l−ợng đất xây kênh m−ơng. 
- Tổn thất n−ớc lớn sẽ làm tăng chi phí quản lý, giảm hiệu ích công trình, đặc biệt 
là đối với tr−ờng hợp hệ thống t−ới bằng động lực. 
- Tổn thất n−ớc lớn sẽ làm tăng mức n−ớc ngầm, làm xấu trạng thái đất t−ới, đất bị 
thoái hoá. 
Nhiệm vụ hàng đầu trong công tác quản lý sử dụng n−ớc là sử dụng nhiều biện 
pháp để chống tổn thất n−ớc trên hệ thống t−ới và nâng cao hệ số sử dụng n−ớc. 
4.5.4.1. Biện pháp quản lý nguồn n−ớc mặt 
Biện pháp hàng đầu trong nhiệm vụ chống tổn thất, nâng cao hệ số sử dụng n−ớc 
trên hệ thống t−ới là biện pháp quản lý, bao gồm: 
- Thực hiện dùng n−ớc có kế hoạch, nâng cao độ chính xác của việc lập và thực 
hiện kế hoạch dùng n−ớc. 
- Hoàn chỉnh, tu bổ và quản lý tốt các công trình lấy n−ớc, công trình đo n−ớc, 
công trình chống tổn thất, tiến lên hiện đại hoá việc phân phối n−ớc và đo n−ớc. 
93 
- Tiến hành tổ chức t−ới luân phiên một cách hợp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho 
việc lấy n−ớc và giảm tổn thất n−ớc. 
- Cải tiến kỹ thuật t−ới, dùng các ph−ơng pháp t−ới hiện đại để hạn chế tổn thất n−ớc. 
- Sử dụng công thức t−ới hợp lý để hạn chế tổn thất. 
4.5.4.2. Biện pháp công trình để hạn chế tổn thất n−ớc 
 • Biện pháp truyền thống là “phủ bờ” để giảm tổn thất do ngấm ngang và rò 
 rỉ, gồm: 
- Phủ bờ tr−ớc khi đổ ải 
Tr−ớc lúc đổ ải dùng đất vụn phủ vào chân bờ phía th−ợng l−u của dòng thấm. Khi 
đ−a n−ớc vào đổ ải thì đất vụn sẽ biến thành bùn lấp kín phía th−ợng l−u các hang, hốc 
do động vật (cua, chuột ...) đào bới, kết cấu công trình phủ bờ nh− hình 4.9. 
 (1) (2)
(3)
(4)
Hình 4.9. Kết cấu công trình phủ bờ 
1 - Mặt ruộng; 2 - Bờ phủ; 3 - Bờ ruộng hoặc bờ kênh; 4 - Ruộng thấp hoặc kênh 
Mái dốc bờ phủ phải thích hợp, nếu góc nghiêng quá lớn thì bờ phủ sẽ kém tác 
dụng. Khi làm đất cần tránh làm hỏng bờ phủ. Bờ phủ chỉ có tác dụng khi mực n−ớc hai 
bên bờ có sự chênh nhau đáng kể. 
- Phủ bờ sau khi đổ ải 
Sau khi đổ ải, ruộng đã bão hoà n−ớc (no n−ớc). Dùng các công cụ thông th−ờng để 
cào đất bùn vào chân bờ, làm thành bờ phủ. 
Việc phủ bờ tr−ớc lúc đổ ải sẽ tránh đ−ợc l−ợng n−ớc tổn thất lớn lúc đổ ải, song 
đầu t− cho nhân công để phủ bờ khá lớn. Trên thực tế nếu bờ đã đ−ợc phủ đất vụn tr−ớc 
lúc đổ ải thì trong lúc đổ ải cũng cần đầu t− thêm một số nhân lực để củng cố bờ phủ. 
 • Biện pháp hiện tại 
- Làm bờ ruộng, bờ kênh bằng vật liệu chống thấm tốt 
Thông th−ờng thì bờ ruộng hay bờ kênh đều có kết hợp giao thông, vì vậy nếu toàn 
bộ bờ ruộng làm bằng vật liệu chống thấm tốt sẽ rất tốn kém. Vì vậy, chỉ khi bờ ruộng 
hay bờ kênh có nhiệm vụ đơn thuần là ngăn n−ớc thì mới dùng biện pháp này. 
- Sử dụng vật liệu chống thấm tốt 
Đặt vật liệu chống thấm tốt vào bề mặt hoặc bên trong bờ kênh để tăng c−ờng khả 
năng chống thấm và rò rỉ. 
Hình 4.10. Lát mái th−ợng l−u Hình 4.12. Cừ chống thấmHình 4.11. Lát mái hạ l−u
94 
4.5.4.3. Bọc lót kênh để tăng hệ số sử dụng n−ớc 
- Bọc lót kênh bằng đất sét: Biện pháp lót kênh bằng đất sét th−ờng đ−ợc áp dụng ở 
mạng l−ới kênh có chế độ làm việc th−ờng xuyên bởi vì đất sét dễ bị nứt nẻ khi kênh khô 
n−ớc. Lớp đất sét đ−ợc lát phải có độ dày 5 - 8cm và trên lớp đất sét phải có lớp đất bảo 
vệ dày khoảng 30 - 40cm, có thể giảm tổn thất do ngấm 70 - 80%. 
Lớp đất sét 5 - 8cm Lớp đất bảo vệ 30 - 40cm 
Hình 4.13. Bọc lót kênh bằng đất sét 
Để tiết kiệm đất sét, trong một số tr−ờng hợp có thể tăng chống thấm cho hỗn hợp 
theo tỷ lệ: đất sét 60 - 65%, sỏi sạn hay xỉ than 35 - 40%. Chiều dày tầng chống thấm 
vào khoảng 10 - 15cm. Tổn thất n−ớc trong tr−ờng hợp này có thể giảm xuống 60 - 70%. 
Với kênh có bọc lót đất sét, tốc độ n−ớc trong kênh không nên v−ợt quá 0,7 - 
0,8m/s. Có thể chỉ tráng lòng kênh bằng một lớp đất sét mỏng để chống thấm, nh−ng tác 
dụng của biện pháp này không lớn (chỉ giảm tổn thất khoảng 60%) và tuổi thọ công 
trình 1 - 2 vụ là mất tác dụng. 
- Tạo ra sự bồi lắng lòng kênh: Đối với kênh nằm trên đất có thành phần cơ giới 
nhẹ (cát, cát pha) có thể cho bồi lắng lòng kênh bằng phù sa hay hạt sét để tăng tính 
chống thấm cho đất, giảm l−ợng tổn thất do ngấm. Với biện pháp này, theo kinh nghiệm 
của một số n−ớc nếu cho bồi lắng phù sa có thể giảm tổn thất 1,5 - 2 lần, nếu dùng hạt 
sét có thể giảm tổn thất đ−ợc 2 - 5 lần. Biện pháp bồi lắng bằng phù sa là biện pháp 
mang tính tự nhiên vì phù sa tồn tại tự nhiên trong n−ớc t−ới. Còn biện pháp dùng hạt sét 
là biện pháp nhân tạo. 
Để bồi lắng 1m2 lòng kênh cần tới 1 - 10 kg đất sét. Khi sử dụng phù sa thì độ đục 
của n−ớc phù sa phải đảm bảo vào khoảng 3 - 5 g/l. 
Đối với kênh nằm trên các vùng đất dính (đất thịt, đất thịt pha) cũng có thể sử dụng 
biện pháp bồi lắng lòng kênh để giảm tổn thất thấm nh−ng tr−ớc khi tạo bồi lắng nên xối 
mặt kênh với chiều sâu 20 - 25cm và sau khi tạo bồi lắng phải đầm nện mặt kênh. 
- Muối hoá lòng kênh: Biện pháp muối hóa lòng kênh để chống thấm do viện sĩ 
A.N. Xacalopski đề xuất. Cơ sở chủ yếu của biện pháp này là thuyết về tính hấp thụ của 
đất, theo đó thì tính chất hoá lý của đất phụ thuộc vào thành phần của các gốc trao đổi ở 
trong đất. Trong phức hệ hấp thụ của đất các gốc trao đổi chủ yếu là Ca++, Mg++, Na+, H+ 
trong đó phần lớn là Ca++. Ion Ca++ đi vào phức hệ hấp thụ vì khả năng phân ly yếu và 
đ−ợc giữ chặt ở mặt ngoài của các hạt keo đất. Do đó đất có cấu t−ợng viên, đất không 
có tính phân tán, đất có tính thấm n−ớc lớn thì phức hệ hấp thụ chứa nhiều Ca++. Ng−ợc 
lại, trong phức hệ hấp thụ của đất chứa nhiều ion Na++ thì tính phân tán của đất lớn, đất 
mất cấu t−ợng và tính thấm n−ớc kém. Nguyên lý chủ yếu của việc muối hoá lòng kênh 
là tìm cách thay thế ion Ca++ trong phức hệ hấp thụ bằng ion Na+. Muốn vậy cần cho vào 
đất các hợp chất Na nhất định nh− NaCl, NaOH. 
95 
L−ợng muối Na đ−ợc đ−a vào trong đất có thể xác định theo công thức: 
1724
T.b.a
A = kg/m2
Trong đó: A- l−ợng muối NaCl (kg/m2) 
 a- chiều dày tầng đất cần muối hoá (m) 
 b- dung trọng đất (kg/m3) 
 T- đ−ơng l−ợng trao đổi của đất (lđl/100kg đất) 
 1724- hệ số đổi đơn vị từ li đ−ơng l−ợng ra 1kg NaCl. 
* Ph−ơng pháp tiến hành nh− sau: 
+ Ph−ơng pháp hở: Xới xáo mặt đất lòng kênh với chiều sâu khoảng 5 - 6cm, sau 
đó t−ới n−ớc muối hoặc cho muối khô vào đầm nện kỹ. Nh−ợc điểm của ph−ơng pháp 
này là lớp đất đ−ợc muối hoá dễ bị rửa trôi. 
+ Ph−ơng pháp kín: trên tầng đất đ−ợc muối hoá có thêm lớp bảo vệ dày 15 - 20cm. 
Nh−ợc điểm của ph−ơng pháp này là tầng bảo vệ dễ bị sụt lở. 
Muối hoá lòng kênh có thể giảm tổn thất trong kênh xuống 2 - 3 lần nh−ng kênh 
hay bị xói và sụt lở. 
- Lót lòng kênh bằng tấm chất dẻo: Dùng tấm chất dẻo dày 0,1 - 0,2mm, phía trên 
có phủ lớp đất dày 20 - 30cm. 
- Bọc lót kênh bằng bê tông hay bê tông cốt thép có rất nhiều −u điểm vì vậy trên 
thế giới cũng nh− ở Việt Nam việc sử dụng bê tông hay bê tông cốt thép để lót kênh đã 
và đang phát triển mạnh. 
4.5.4.4. Ph−ơng pháp phân tích lựa chọn biện pháp phòng chống thấm 
Để quản lý n−ớc tốt, cần chọn biện pháp phòng thấm thích hợp dựa vào mục đích 
và yêu cầu của công tác phòng chống thấm, chọn một số biện pháp phòng chống thấm 
khả thi, sau đó căn cứ vào kết quả phân tích kinh tế để xác định ph−ơng án tốt nhất. 
• Phòng chống thấm để giảm nhỏ l−u l−ợng lấy vào công trình đầu mối, nghĩa là 
giữ nguyên l−u l−ợng thực cần Qnet để giảm nhỏ l−u l−ợng lấy vào đầu nguồn Qbrút. 
K là hệ số giảm tổn thất (lần) đ−ợc xác định là: 
 (1) K = Q
Qt
’t 
Trong đó: Qt- l−u l−ợng tổn thất khi ch−a có biện pháp phòng thấm 
 Q’t- l−u l−ợng tổn thất khi đã có biện pháp phòng thấm 
Gọi N - % tổn thất đ−ợc giảm sau khi có biện pháp phòng thấm: 
x 100 =
Qt - 
K 
Qt
x 100 = 1 - 1
K
N (%) = 
Qt 
Qt - Q’t
x 100 (2) Qt
96 
Hệ số sử dụng n−ớc khi đã có biện pháp phòng thấm là η1 có thể xác định theo 
công thức KQnetQnetη1 = 
Qnet + Q’t 
Qnet
= 
Qt
Qnet
= = (3) KQnet + Qt KQnet + Qt 
Qnet +
K K
 (trong đó: Qnet là l−u l−ợng thực cần với Qnet = Qbrut - Qtổn thất). 
Hệ số sử dụng n−ớc tr−ớc khi có biện pháp phòng thấm là η đ−ợc xác định: 
 η = 
Qnet + Qt
Qnet (4)
η Qnet KQnetLập tỷ số : : = 
Qnet + Qtη1 KQnet + Qt 
 η 
 = 
KQnet (Qnet+ Qt)
Qnet (KQnet + Qt) Qbr - Qnet = η +η1 KQbr 
η1 = η + - (5)
kk
η−+η
−η=η
1K.
K
1Từ đó ta có: (6)
100
)1(
(%)N
1
1 ìη−η
η−η= (7) 
Công thức (7) đ−ợc thành lập bằng cách rút trị số K từ (6) và thay vào công thức (2). 
• Phòng thấm để tăng diện tích đất đ−ợc t−ới 
Trong tr−ờng hợp này Qnet sẽ thay đổi và diện tích t−ới sẽ tăng lên: 
Qbr
QtQbr
Qbrut
Qnet −==η
Qbr
Qbr
Qbr
netQ K
Qt'
1
−==η
)QtQbr(K
QtKQbr
QtQbr
Qbrx
KQbr
QtKQbr1
−
−=−
−=η
η
K
1
K
11 +η=η=
K
1K
1
−η+=η
100
1
(%)N 1 ìη−
η−η=
97 
 K
1K
1
−η+=η
100
1
(%)N 1 ìη−
η−η=
hay (8) 
và (9)
Nói tóm lại thông qua các công thức (1), (6), (7), (8), (9) ta có thể xác định đ−ợc η 
và N khi đã biết η và K hoặc ng−ợc lại. 
Sau đó căn cứ vào trị số N(%) chọn đ−ợc một số biện pháp phòng thấm nhất định 
đạt đ−ợc mục đích và yêu cầu về giảm tổn thất n−ớc đã đề ra. 
Để có biện pháp tốt nhất ta cần tiến hành so sánh kinh tế giữa các biện pháp đã 
đ−ợc chọn. 
• Phân tích kinh tế để lựa chọn biện pháp phòng thấm 
Để phân tích kinh tế, cần xác định các chỉ tiêu sau đây của các giải pháp phòng 
thấm. 
a) Chi phí: Bao gồm khấu hao công trình, sửa chữa công trình. 
b) Lợi ích: Bao gồm lợi ích do tiết kiệm n−ớc, lợi ích do tránh đ−ợc úng ngập do có 
kênh bọc lót, lợi ích do tiết kiệm đất. 
Ví dụ: một hệ thống kênh chuyển n−ớc nếu không có biện pháp phòng thấm 
(ph−ơng án 1) thì: 
- Chi phí hàng năm là C1
- Lợi ích hàng năm là B1
Nếu áp dụng ph−ơng án phòng thấm 2 (ph−ơng án 2) sẽ có là: 
- Chênh lệch chi phí hàng năm so với ph−ơng án 1 là C2
- Chênh lệch lợi ích hàng năm so với ph−ơng án 1 là B2
Tỷ số lợi tức chi phí của ph−ơng án 2 là: R2 = B2/C2
Nếu áp dụng ph−ơng án phòng thấm 3 (ph−ơng án 3) sẽ có: 
- Chênh lệch chi phí hàng năm so với ph−ơng án 1 là: C3
- Chênh lệch lợi ích hàng nằm so với ph−ơng án 1 là: B3
Tỷ số lợi tức chi phí của ph−ơng án 3 là: R3 = B3/C3
So sánh R2 và R3 ph−ơng án nào có tỷ số lợi ích - Chi phí lớn hơn sẽ là ph−ơng án 
đ−ợc chọn. Đ−ơng nhiên, khi lựa chọn biện pháp phòng thấm cần dựa vào tính khả thi 
của ph−ơng án. 
98 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_quan_ly_nguon_nuoc_pham_ngoc_dung.pdf