Giải pháp nhằm đảm bảo lấy nước tưới chủ động cho hệ thống các trạm bơm ở hạ du sông Hồng, Thái Bình trong điều kiện mực nước sông xuống thấp

Bài báo giới thiệu tổng quan tình hình hoạt động của các trạm bơm vào mùa kiệt trong các năm gần đây. Do mực nước các dòng sông xuống quá thấp, dẫn đến tình trạng bể hút của các trạm bơm bị cạn kiệt, các trạm bơm không hoạt động được. Để khắc phục tình trạng đó, các tác giả đã đề xuất một số giải pháp để có thể chủ động lấy nước tại các trạm bơm vào mùa kiệt, trong đó, chú trọng nhất là giải pháp “Bổ sung mực nước bể hút bằng động lực”. Để thực hiện giải pháp này các tác giả đã nghiên cứu thiết kế mô hình bơm hướng trục cột nước thấp, lưu lượng lớn và tỷ tốc lớn và thiết kế sơ bộ công trình trạm để lắp đặt bơm.

I. TỔNG QUAN

Đồng bằng Bắc Bộ và các tỉnh hạ du sông Hồng, Thái Bình là những tỉnh trọng điểm về sản xuất nông nghiệp ở miền Bắc nước ta, nhưng lại có khí hậu khắc nghiệt, thường xuyên úng, hạn. Vì vậy, công tác thuỷ lợi đặc biệt được chú trọng, trong đó các trạm bơm điện là biện pháp công trình chủ yếu trong tưới, tiêu nước cho cây trồng. Ở các tỉnh này gần như 100% diện tích canh tác sử dụng bơm để tạo nguồn và đưa nước vào mặt ruộng.

Hiện nay, tổng số trạm bơm và máy bơm của các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Khu 4 cũ là 4996 trạm với 13.305 máy, riêng hạ du ven sông Hồng - Thái Bình có 502 trạm bơm các loại với 2152 máy từ 800¸32000m3/h, chưa kể những máy bơm di động và những trạm bơm nhỏ do dân tự làm, sử dụng trong phạm vi hợp tác xã.

Trong những năm gần đây, các trạm bơm ven sông nói chung và đặc biệt là ở hạ du sông Hồng, Thái Bình vào mùa kiệt đều bị thiếu nước. Đa số các trạm bơm, mực nước bể hút xuống thấp hơn so với mực nước thiết kế từ 0.5m đến 1.5m dẫn đến tình trạng hạn hán nghiêm trọng, ảnh hưởng đến năng suất và hiệu quả canh tác nông nghiệp.

Các trạm bơm lắp máy trục ngang li tâm như 12LTx-40, HL980-9, HL1100-12, HL470-16 thì có thể khắc phục bằng cách vuơn thêm ống hút và nạo vét kênh hút. Tuy nhiên, đối với các máy trục đứng loại hướng trục cần phải có giải pháp để lấy nước tưới chủ động. Đặc biệt là các trạm bơm hướng trục đứng có công suất lớn như: Phù Sa, Hồng Vân, Trịnh Xá, Như Trác, Ngoại Độ, Cốc Thành...  

Các trạm bơm ven sông hạ du lưu vực các sông ở đồng bằng Bắc Bộ và bắc Khu Bốn cũ như: sông Mã, sông Chu, sông Lam, sông Gianh, sông Bồ, sông Hương... cũng trong tình trạng tương tự. Nghiên cứu thành công các giải pháp bổ sung mực nước bể hút cho các trạm bơm tưới ven sông Hồng - Thái Bình sẽ phát huy được hiệu quả cho các trạm bơm này

II. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC CHO BỂ HÚT

Căn cứ vào đặc điểm địa hình, chế độ dòng chảy có thể chia khu vực ven sông ở hạ du sông Hồng, Thái Bình thành ba vùng:

 Vùng ngay sau hồ chứa: có mực nước chịu ảnh hưởng của lưu lượng xả bổ sung từ hồ chứa, là vùng thường dùng các loại bơm có cột nước cao, trong đó có các loại: HL470-16, 12LTx-40, HL980-9, HL1100-12. Tất cả đều có chung đặc điểm là trục ngang, có cột hút dương. Các trạm bơm của khu vực này có thể cải tạo dễ dàng để chủ động lấy được nước tưới.

Vùng giữa là vùng có diện tích tưới lớn nhất, có mực nước sông thay đổi ít bởi lưu lượng xả từ các hồ chứa thượng lưu, đồng thời cũng ít bị ảnh hưởng của thủy triều. Đa số trạm bơm ở khu vực này là các trạm bơm lớn, cột nước thấp, trục đứng có cột áp hút âm.

 Vùng gần cửa sông đổ ra biển, chịu ảnh hưởng của thủy triều, hầu như không bị ảnh hưởng của mực nước do lưu lượng xả từ thượng lưu.

Cần có một giải pháp có thể áp dụng được cho cả ba vùng trên để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của các trạm bơm hạ du sông Hồng, Thái Bình.

Đối với cá trạm bơm vùng giữa mực nước hạ lưu về mùa kiệt thường thấp hơn mực nước thấp nhất thiết kế 1,0 đên 1,7m. Để các trạm bơm có thế hoạt động đước có một số giải pháp đã được đề xuất và đưa vào ứng dụng thử nghiệm:

-  Giải pháp điều tiết xả nước của các hồ chứa thuỷ điện ở thượng nguồn.

- Giải pháp làm thêm các trạm bơm dã chiến

- Giải pháp “Bổ sung mực nước bể hút bằng động lực”.

III. GIẢI PHÁP VỀ MÁY BƠM VÀ CÔNG TRÌNH TRẠM ĐỂ TIẾP NƯỚC CHO BỂ HÚT VÀO MÙA CẠN

3.1. Giải pháp bơm nối tiếp hở (hay còn gọi là bơm chuyền nhiều cấp)

3.2. Máy bơm cột nước thấp

3.3. Công trình trạm bơm.

IV. HƯỚNG NGHIÊN CỨU MỚI VỀ CÔNG TRÌNH TRẠM BƠM VÀ MÁY BƠM

4.1. Công trình trạm bơm để tiếp nước cho bể hút về mùa cạn

4.2. Máy bơm phục vụ tiếp nước cho bể hút

V. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Chi tiết bài báo xem tại đây: Giải pháp nhằm đảm bảo lấy nước tưới chủ động cho hệ thống các trạm bơm ở hạ du sông Hồng, Thái Bình trong điều kiện mực nước sông xuống thấp

Tác giả: GS.TS. Lê Danh Liên, TS. Phạm Văn Thu, ThS. Kiều Tiến Mạnh
Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI