Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi số 23 năm 2014

TT

Tên bài báo

Tác giả

Tóm tắt

I

Khoa học công nghệ

1

Giải pháp huy động khu vực tư nhân tham gia đầu tư xây dựng và quản lý khai thác công trình cấp nước tập trung nông thôn

GS.TS Đoàn Thế Lợi

Việt Nam là một nước nông nghiệp, phần lớn dân số sinh sống ở nông thôn, cung cấp đủ nước sạch cho khu vực nông thôn là nhiệm vụ hết sức quan trọng, cấp bách và luôn được Đảng, Chính phủ quan tâm. Trong nhiều năm qua Chính phủ và các tổ chức quốc tế đã nỗ lực và ưu tiên thực hiện các hoạt động cấp nước sạch nông thôn, nhờ đó tỷ lệ hộ gia đình nông thôn được sử dụng nước sạch ngày càng nhiều, kể cả những địa bàn khó khăn ở vùng núi, vùng sâu, vùng xa. Nhiệm vụ cấp nước sạch nông thôn trong những năm tới vẫn còn rất lớn, trong khi ngành nước đang đối diện với nhiều khó khăn, thách thức, như: nguồn vốn đầu tư không đáp ứng nhu cầu; công tác quản lý yếu kém dẫn đến công trình hư hỏng xuống cấp; khối lượng nước thất thoát lớn, chất lượng dịch vụ chưa cao; còn nhiều tổ chức quản lý khai thác công trình NSNT hoạt động kém hiệu quả... Tư tưởng “dựa dẫm, trông chờ nhà nước” còn hết sức nặng  nề, vai trò khu vực tư nhân và sự tham gia cộng đồng người sử dụng nước chưa được coi trọng nên hiệu quả và tính bền vững của dự án chưa cao. Bài viết này đi sâu phân tích, bàn luận và đề xuất một số giải pháp để thúc đẩy khu vực tư nhân và cộng đồng tham gia vào các hoạt động cấp nước sạch nông thôn.

2

Xác định ảnh hưởng của độ ngập, co hẹp bên tới khả năng tháo qua tràn piano bằng nghiên cứu thực nghiệm

PGS.TS. Lê Văn Nghị , ThS. Đoàn Thị Minh Yến

Tràn Piano (PKW) ngày càng được quan tâm, nghiên cứu, ứng dụng trên thế giới và ở Việt nam. Các đặc trưng thủy động lực học của loại tràn này như khả năng tháo, mức độ sinh chân không sau tràn, phân vùng làm việc (ngập, không ngập)... còn nhiều điểm chưa được rõ ràng, vẫn đang là mối quan tâm của các nhà khoa học và chuyên gia tư vấn. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định phạm vi xuất hiện và ảnh hưởng của chế độ chảy ngập, co hẹp bên gây ra bởi các trụ pin tới khả năng tháo qua tràn Piano loại A, nguyên mẫu là tràn Piano - tràn xả lũ Ngàn Trươi (PA3) tỉnh Hà Tĩnh.

3

Nghiên cứu hiệu quả của nạo vét khai thác cát kết hợp với chỉnh trị lòng dẫn để ổn định đoạn sông phân lạch

ThS. Hồ Việt Cường

Đoạn sông phân lạch là nơi có chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến hình thái phức tạp, các nhánh sông luôn có sự tranh chấp lẫn nhau theo xu thế phát triển hoặc suy thoái phụ thuộc vào quá trình phân chia dòng chảy và bùn cát của các phân nhánh. Đây cũng là khu vực sông có các mỏ cát tự nhiên lớn và thường là nơi tập trung của các hoạt động khai thác cát. Ảnh hưởng của việc khai thác cát có thể làm thay đổi hoàn toàn chế độ thủy lực dòng chảy và quy luật diễn biến hình thái của đoạn sông. Tuy nhiên, không phải tất cả các hoạt động khai thác cát đều để lại những hậu quả xấu, nếu việc nạo vét khai thác cát được thực hiện đúng kỹ thuật và theo quy hoạch có thể kết hợp với việc chỉnh trị để cải tạo lòng dẫn giúp tăng khả năng thoát lũ, điều chỉnh hợp lý tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát giúp duy trì sự ổn định cho toàn đoạn sông. Bài báo xin giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về vấn đề này

4

Mô hình cộng đồng quản lý khai thác và phòng tránh rủi ro thiên tai hồ chứa nhỏ tại khu vực miền Trung

ThS. Nguyễn Văn Kiên, ThS. Nguyễn Xuân Thịnh

PGS.TS Đoàn Doãn TuấnThS. Nguyễn Văn Lợi

Hiện nay, nhiều công trình hồ chứa nhỏ đang có nguy cơ mất an toàn, đe dọa đến đời sống cũng như sinh kế của người dân, đặc biệt là tại khu vực Trung Bộ, nơi tập trung nhiều công trình và là địa bàn thường xuyên xảy ra tình trạng thiên tai, lũ bão. Bài báo này sẽ tập trung vào phân tích thực trạng, khó khăn và tồn tại của các mô hình cộng đồng quản lý hồ chứa, từ đó đề xuất giải pháp về tổ chức quản lý hồ chứa phù hợp với các địa phương. Đây là một trong các kết quả của nhiệm vụ “Xây dựng mô hình cộng đồng chủ động phòng tránh giảm nhẹ thiên tai và thích ứng với biến đổi khí hậu” do Trung tâm Tư vấn PIM thực hiện.

5

Nghiên cứu quá trình lan truyền nguồn nước trong kênh dẫn vùng triều (trường hợp xét với điều kiện chiều dài kênh thay đổi)

ThS. Nguyễn Đình Vượng

Bài báo này trình bày kết quả ứng dụng lý thuyết lan truyền các nguồn nước trong hệ thống sông kênh (lý thuyết thành phần nước) kết hợp sử dụng công cụ tính toán là phần mềm MIKE11 để mô phỏng thành phần nước quan tâm (nước ô nhiễm, nước mang mầm bệnh thủy sản,….) lan truyền trên hệ thống kênh dẫn vùng ven biển ảnh hưởng triều, xét trong điều kiện thay đổi chiều dài kênh nhánh chứa thành phần nước (TPN) quan tâm. Kết quả tính toán cho thấy rõ quá trình diễn biến triết giảm tỷ lệ TPN quan tâm trên kênh nhánh phụ thuộc vào chiều dài kênh chứa TPN đó. Kênh nhánh càng dài, mức độ triết giảm TPN quan tâm trên kênh diễn ra càng chậm đặc biệt ở vùng cuối kênh, đây là một trong những cơ sở khoa học quan trọng cho việc bố trí thiết kế quy hoạch hệ thống kênh dẫn các vùng nuôi trồng thủy sản ven biển.

6

Nghiên cứu tổ hợp phụ gia siêu dẻo đa tính năng - khoáng hoạt tính - polymer để nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn đập trọng lực

ThS. Nguyễn Quang Bình

Nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn (BTĐL) là một yêu cầu cấp thiết đối với công trình đập hoàn toàn BTĐL. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tổ hợp phụ gia siêu dẻo cao chậm đông kết, khoáng hoạt tính và polymer để giảm tỉ lệ nước/chất kết dính, thay đổi cấu trúc bê tông để nâng cao chống thấm cho BTĐL.

7

Kết quả nghiên cứu đánh giá hiệu quả phân phối nước trong nội đồng thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An

ThS. Đặng Minh Tuyến, PGS.TS Trần Chí Trung, KS. Nguyễn Lê Dũng

Nâng cao hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng là giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả quản lý khai thác công trình thủy lợi. Hiệu quả phân phối nước được đánh giá qua 3 chỉ tiêu: độ công bằng, độ tin cậy và độ chính xác. Bài báo giới thiệu kết quả xác định các chỉ tiêu này để đánh giá hiệu quả phân phối nước ở hệ thống thủy lợi nội đồng Bắc Nghệ An.

8

Phân tích ổn định tổng thể của đê chắn sóng đá đổ có xét đến áp lực nước khe rỗng trong nền đất

KS. Nguyễn Tiến Dương, PGS.TS Thiều Quang Tuấn

Bài báo đưa ra phương pháp tính ổn định có xét đến sự thay đổi áp lực khe rỗng trong lớp đất nền gây mất ổn định tổng thể của đê chắn sóng đá đổ mái nghiêng. Điều đó cho thấy sự thay đổi các áp lực khe rỗng có vai trò quan trọng, tương đương như các lực kháng cắt trong các lớp đất nền, trong ổn định kết cấu của đê chắn sóng. Phương pháp tính toán được áp dụng cho đê chắn sóng của nhà máy nhiệt điện Vũng Áng I

9

Xây dựng công thức tính lượng vận chuyển bùn cát sông Hồng và quan hệ hình thái lòng sông giai đoạn 2009 - 2012

PGS.TS. Phạm Đình, ThS. Hồ Việt Cường

Bài báo trình bày kết quả xây dựng công thức tính tổng lượng vận chuyển bùn cát sông Hồng theo dạng công thức của Engelund và Hansen, theo số liệu từ năm 2009 đến 2012. Từ công thức đã lập xác định lại quan hệ hình thái lòng dẫn trong thời kỳ này.

10

Nghiên cứu cải tiến mố tiêu năng sau cống vùng triều có khẩu diện lớn - áp dụng cho trường hợp cống Thủ Bộ

TS. Phạm Văn Song

Với những cống vùng triều có khẩu diện lớn, các mố nhám tiêu năng được thiết kế đặt trong bể tiêu năng nhằm tăng cường khả năng tiêu tán năng lượng trong bể. Việc thiết kế mố nhám tiêu năng làm tăng chi phí xây dựng công trình lên khá nhiều. Mặt khác, với những cống có cột nước lớn, cửa van phẳng hoặc cửa van cung với thời gian đóng mở tương đối lâu, dòng chảy qua cửa van khi đóng/mở cũng là yếu tố gây xói lở hạ lưu cống. Chính vì vậy các mố tiêu năng trong bể đóng vai trò hết sức quan trọng cho việc tiêu tán năng lượng trong bể.

Nghiên cứu này ứng dụng công cụ mô hình toán Flow-3D khảo sát dòng chảy qua cống vùng triều. Qua việc phân tích kết quả khảo sát, chúng tôi tiến hành cải tiến hình dạng mố nhám thông thường và đề xuất loại mố nhám chữ V với các ưu điểm nổi bật về thủy lực, mức độ tiêu tán năng lượng và giảm khối lượng xây dựng so với các mố nhám tiêu chuẩn. Nghiên cứu được áp dụng thực tế cho công trình cống Thủ Bộ - một công trình thuộc hệ thống công trình ngăn triều phục vụ chống ngập cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh.

11

Mô hình đánh giá lũ kiểm tra và yêu cầu xả lũ hồ chứa nước khe Nu - Nghi Lộc - Nghệ An

ThS. Nguyễn Văn Lợi

Ngày nay để đánh giá rủi ro sự cố hồ chứa thường sử dụng các tần suất mưa lũ lớn như 0,5%, 0,1% hoặc lũ PMF. Bài báo trình bày công tác xác định đường cường độ mưa-thời đoạn mưa ở tần suất 0,5% đã được xác định xây dựng cho lưu vực hồ chứa Khe Nu-Nghi Lộc-Nghệ An. Các thông số đặc trưng lưu vực đã được nghiên cứu xác định cho mô hình mưa dòng chảy HEC-HMS của hồ chứa Khe Nu. Kết quả mô hình thể hiện chi tiết tiến trình dòng chảy đến hồ, mực nước hồ và lưu lượng tràn cho phép đánh giá nguy cơ rủi ro sự cố hồ chứa. Kết quả cho thấy đối với hồ Khe Nu sau khi được nâng cấp cải tạo, ở trường hợp đường IDF thời đoạn 1h, trận mưa 24h, tần suất 0,5% lưu lượng nước đến hồ lớn nhất là 296,64m3/s (sau đỉnh mưa 42phút), lưu lượng xả lũ là rất lớn đạt 245,22m3/s nhưng mực nước hồ là +19,216m, lớn hơn mực nước dâng gia cường (MNDGC) ở cốt cao +19,1m là 0,116m. Để đảm bảo mực nước hồ không lớn hơn MNDGC thì lưu lượng xả lũ theo thiết kế phải tăng lên khoảng 1,15 lần và bằng 249,34m3/s (bằng 84% lưu lượng lũ max), và lớn hơn lưu lượng tràn thiết kế ở MNDGC bằng 218m3/s là 31,34m3/s (sau đỉnh mưa 87phút).

12

Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nươc sinh hoạt tỉnh Ninh Bình

CN. Bùi Thị Tin, PGS.TS. Nguyễn Thục Nhu, TS. Nguyễn Mai Đăng

Nước là nguồn tài nguyên quý giá và không phải là vô tận. Trong đó nước mặt dễ bị tổn thương nhất do được khai thác tối đa nhằm phục vụ cho các nhu cầu sinh hoạt và phát triển kinh tế - xã hội. So với cả nước, Ninh Bình là một trong những tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế cao, cơ sở hạ tầng được đầu tư nhiều, dịch vụ và du lịch mở rộng với nhiều hình thức, dân cư ngày càng đông đúc. Điều này tác động rất lớn đến tài nguyên nước nói chung và đặc biệt đối với tài nguyên nước mặt của tỉnh như: làm thiếu nước cục bộ tại một số địa phương, xâm nhập mặn gia tăng, chất lượng nước ngày càng suy giảm… Vì vậy, việc đánh giá tài nguyên nước mặt cho các mục đích sử dụng có ý nghĩa rất quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Ninh Bình, đặc biệt là đánh giá cho mục đích sử dụng nước trong sinh hoạt của người dân. Trên cơ sở nghiên cứu, đánh giá và điều tra, khảo sát thực địa, bài báo tập trung đưa ra những nhận định về hiện trạng sử dụng tài nguyên nước mặt phục vụ sinh hoạt. Từ đó, đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước mặt cho tỉnh Ninh Bình

13

So sánh ưu điểm của mũi phun hai tầng với mũi phun liên tục

TS. Nguyễn Ngọc Thắng, Th.S Trần Vũ

Mũi phun 2 tầng (gồm mũi phun liên tục và mố hình thang) có nhiều ưu điểm, như: Dòng chảy qua mũi phun liên tục và mố hình thang xáo trộn mãnh liệt trong không trung nên hiệu quả tiêu năng tăng, vì vậy vận tốc và chiều cao sóng ở hạ lưu tràn xả lũ cũng giảm. Do đó, độ sâu hố xói và xói lở hai bờ hạ lưu cũng giảm so với mũi phun liên tục, khối lượng gia cố và bảo vệ hạ lưu cũng giảm mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật. Bài viết nêu ưu điểm của mũi phun 2 tầng so với mũi phun liên tục (truyền thống)

II

Chuyển giao công nghệ

14

Công nghệ đập cầu chì (Fusegate) và ứng dụng trong lĩnh vực an toàn đập tại Việt Nam

ThS. Trần Thắng, ThS. Mai Trọng Luân

Đập tràn cầu chì là dạng tràn có cửa van “cầu chì” tự kích hoạt. Kết cầu gồm nhiều khối đặt trên ngưỡng tràn. Khi được lắp đặt, tràn làm việc như một tràn Labyrint, trong đó mỗi khối là một đơn nguyên của tràn Labyrint. Đập tràn cầu chì được giữ ổn định nhờ trọng lượng của các khối cầu chì. Ở điều kiện bình thường, nước tràn qua ngưỡng tràn như một đập tràn bình thường.  Khi mực nước hồ lên cao vượt quá giới hạn an toàn, khối cầu chì sẽ tự động lật về phía hạ lưu, nhờ đó diện tích thoát lũ sẽ tăng lên. Mỗi khối cầu chì được tính toán để tự lật với một mực nước định sẵn. Trong trường hợp cực đại, toàn bộ khối cầu chị sẽ tự lật để đảm báo khả năng thoát lũ, giữ an toàn cho công trình.

III

Thông tin KHCN và hoạt động

15

Kinh nghiệm quản lý thủy lợi Israel đối với các vùng hạn hán tại Việt Nam

ThS. Nguyễn Đức Việt

Trong những năm qua, Việt Nam đã đạt được nhiều thành tựu trong lĩnh vực nông nghiệp trong đó có sự đóng góp không nhỏ của hệ thống thủy lợi để cung cấp nước cho trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, sinh hoạt và các khu công nghiệp. Tuy nhiên, do các hoạt động sản xuất kinh tế của con người và biến đổi khí hậu toàn cầu đã tạo nên các vùng hạn hán và bán khô hạn tại một số tỉnh Tây Nguyên và Nam Trung Bộ, như Ninh Thuận, Bình Thuận… Nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng của ngành nông nghiệp khiến nguồn tài nguyên quý giá này ngày càng khan hiếm, cạn kiệt. Trước những thách thức trên, Việt Nam cần phải đổi mới cách quản lý thủy lợi, công nghệ… Nhiều năm qua, Israel đã tích lũy được khá nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực quản lý thủy lợi và thị trường nông nghiệp tại những vùng hạn hán và khô cằn, đây sẽ là bài học tốt cho Việt Nam để nghiên cứu những vấn đề có liên quan.