NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 1
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN TẦN SUẤT THIẾT KẾ ĐỂ NÂNG CAO
HIỆU QUẢ TRONG XÂY DỰNG-QUY HOẠCH CÁC CTTL

Sinh viên :NGUYỄN TOÀN VẸN.
Lớp : S3-42N
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
I.Đặt vấn đề :

Ở nước ta vừa qua đã xảy ra liên tiếp nhiều đợt hạn hán kéo dài ở Tây
Nguyên và Nam Trung Bộ làm 3000 người phải chòu đói, 300 người chòu thiếu nước
và 7000ha đất nông nghiệp không thể canh tác được. Những con số đó đã nhắc nhở
cho ngành thủy lợi của chúng ta rằng trong quy hoạch và xây dựng các công trình
thủy lợi cần phải đảm bảo cung cấp nước được nhiều hơn và đầy đủ hơn nữa.
Việc tính toán tần suất thiết kế (TSTK) là một khâu quan trọng trong nhiệm
vụ chung đó. Tính toán được TSTK là một tài liệu quan trọng để xác đònh lượng
nước cần tưới và chế độ cung cấp nước cho cây trồng. Để tính toán TSTK phụ thuộc
nhiều vào các yếu tố :khí tượng, tài liệu quan trắc của các trạm khí tượng(bảng đo
mưa), thời vụ cây trồng và loại cây trồng....Có nhiều cách xác đònh tần suất thiết kế,
và tìm ra mức tưới ứng với các tần suất P% khác nhau.Từ đó sẽ xây dựng nên mô
hình phân phối lượng mưa năm thiết kế. Trên cơ sở phân tích ảnh hưởng của lượng
mưa tưới đến kết quả tính toán chế độ tưới, tác giả sẽ khuyến nghò lựa chọn tần suất
thiết kế để đạt hiệu quả thủy lợi cao trong xu thế hội nhập và trên đà đất nước phát
triển hiện nay. Trong khuôn khổ bài báo cáo này sẽ sử dụng lập trình phần mềm Vẽ
Đường Tần Suất để xác đònh ra lượng mưa tưới thiết kế M (m
3
/ha) hoặc q

= 0,5 m
-Hệ số ngấm ổn đònh K :3 mm/ng.đ
-Dung trọng khô của đất γ
k
= 1.4 (T/m
3
)
* Tài liệu về nông nghiệp:
-Thời gian gieo cấy tuần tự t
g
:15 ngày
-Thời gian ngâm ruộng :1 ngày
Bảng (III.1.1) : Giai đoạn sinh trưởng của lúa Hè Thu và công thức tưới
Thời gian
TT Giai đoạn sinh
trưởng
Từ ngày Đến ngày
Số
ngày
Công thức tưới Kc
1 Cấy-Bén rễ 15/5 13/6 30 1.1
2 Đẻ nhánh 14/6 23/7 40 1.56
3 Đứng cái – Làm
đồng
24/7 12/8 20 1.42
4 Trổ bông – Phơi
màu
13/8 22/8 10 1.30
5 Ngậm sữa – Chắc
xanh

13 1991 1463.3
14 1992 2091.1
15 1993 2772.9
16 1994 1552.8
17 1995 1712.4
18 1996 3337.8
19 1997 1173.1
20 1998 2605.6
21 1999 3293.0
22 2000 3165.1
23 2001 1827.3

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 4
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
Bảng (III.2.2) : Tính toán tần suất kinh nghiệm mưa tưới thiết kế đã sắp xếp.

Ở đây, ta sử dụng phần mềm Vẽ Đường Tần Suất. Muốn vậy, trước hết phải có
Phần mềm vẽ đường tần suất, sau đó ta sẽ tạo một file số liệu, và cho chạy phần
mềm, nhập tên file số liệu với đuôi (.sl) và nhập tên file kết quả với đuôi (.kq). Mỗi
thao tác nhấn phím enter, kết quả sẽ được hiển thò trên nền Winsdow 98.Nhấn phím
F2 để lưu kết quả.
TT Năm Xi (Sắp xếp theo
thứ tự giảm dần)
p =
100.
1+n
m

-----------------------------------------------------------------------------------------------------
--------
Lượng mưa năm thiết kế tại trạm M’Dark (1979-2001).
23
2
1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
1800.4 1960.2 2365.0 914.5 1446.7 1885.5 1779.7 1976.2 1627.4 1912.3 1848.8
2173.3 1463.3 2091.1 2772.9 1552.8 1712.4 3337.8 1173.1 2605.6 3293.0 3165.1
1827.3
- Cột (1) : tổng số năm tính toán .
- Cột (2) : số biến.
- Cột (3) : Ghi số năm tính toán từ năm đầu tiên đến năm cuối cùng.
- Cột (4) : Ghi giá trò ứng với từng năm.
NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 6
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
BẢNG (III.2.3) :LUONG MUA NAM TRAM M'DARK (1979-2001)

CAC THAM SO THONG KE

ΣX = 46684.4 mm
Xtb = 2029.8 mm
Cv = 0.315
Cs = 0.712
---------------------------------------------------------
³ N ³ P (%) ³
_

----------------------------------------------------------------------------------------------

Ứng với tần suất p = 75 %, p = 85 %, p = 95 % ta tra lên biểu đồ tần suất LƯNG
MƯA NĂM tại trạm M’DARK ta tìm được :

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 7
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
Bảng (III.2.4)
Tần suất P(%)
Lượng mưa năm
75 85 95
X 1569.5 1388.5 1122.5
Với kết quả đó ta tra vào bảng SỐ LIỆU ta được kết quả Bảng (III.2.5):
Tần suất P(%)
Lượng mưa
_
X

Năm tương ứng
75 1552.8 1994
85 1173.1 1997
95 914.5 1982
Ta tính hệ số thu phóng Kp Bảng (III.2.6):
Tần suất P(%)
_
X
i

Bảng (III.2.1.1) : Nhiệt độ trung bình ngày trong thời đoạn

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Nhiệt
độ
bq(
o
C)
21.1 22.3 24.5 25.7 25.3 24.5 24.0 23.0 23.6 23.1 22.2 20.0

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 8
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
Bảng (III.2.1.2) : Tính bốc hơi mặt ruộng cho lúa vụ Hè Thu.

Hè Thu
Giai đoạn sinh
trưởng
GĐI GĐII GĐIII GĐIV GĐV
ETc(mm/ngày) 5.37 6.61 5.49 4.65 4.35

III.2.2.Xác đònh chế độ tưới cho Lúa Hè Thu :
Đặc điểm :
Đối với vụ lúa Hè Thu của vùng ta thấy đầu vụ không có mưa,nắng nhiều .Vì
vậy đối với vụ lúa Hè Thu thì chế độ canh tác là làm ải,tức là sau khi gặt mùa xong
cày ruộng ,phơi ải cho đất thật khô và thoáng khoảng 1 tháng .Sau đó cho nước vào
bừa ,ngâm ruộng rồi gieo cấy ,thời gian này gọi là thời gian làm ải t
a

o
K
HA
=
()
5,01
1
36
23,01.500.47,0
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
= 25,2 ngày.
Ta chọn t
b
= 25 ngày.
Trong đó :
A Độ rỗng tính theo phần % thể tích đất :A = 0.47
H : Độ sâu tầng đất canh tác H = 0.5 m = 500 mm.
βo : Độ ẩm sẵn có trong đất (%A) : βo = 0.23
α : Chỉ số ngấm của đất = 0.5
Ko : Hệ số ngấm hút bình quân được xác đònh như sau :
Ko =
α
−1

β
= 7,24 mm/ngày.

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 9
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
b.Cường độ hao nước trong thời gian gieo cấy (t
g
):
Cường độ hao nước trong thời gian gieo cấy bao gồm : Lượng nước cần làm bảo
hoà tầng đất canh tác + Lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng để gieo cấy +
Lượng nước ngấm ổn đònh + Lượng nước bốc hơi mặt ruộng trong thời gian gieo cấy
.
Trong đó lớp nước mặt ruộng để gieo cấy a
o
= 50 mm,ta chọn bằng lớp nước a
min
.
Vì thời gian ngâm ruộng chỉ có 1 ngày nên lượng bốc hơi là rất nhỏ nên trong tính
toán ta có thể bỏ qua.
Cường độ hao nước bình quân trong thời gian gieo cấy được xác đònh như sau:
e
bq
=
g
ii
t
te

b
: Thời gian ngấm bảo hoà : t
b
= 25 ngày .
t
g
: Thời gian gieo cấy : tg = 15 ngày.
a
o
: lớp nước mặt ruộng để gieo cấy :a
o
= 50 mm,ứng với thời gian đưa nước
vào ruộng là t
o
= 1 ngày.
e

: Cường độ ngấm ổn đònh e

= 3 mm/ngày.
e
bhmr
: Cường độ bốc hơi mặt ruộng trong thời gian gieo cấy.
e
bhmr
= ET
o
.K
c
= 5,37.1,1 = 5.907 mm/ngày.( vì lượng bốc hơi này rơi vào

Kết quả được thể hiện ở bảng sau:

Bảng (III.2.2.1) : Tính toán cường độ hao nước trong thời gian gieo cấy
TT
ThángNgàyα
ti
=
g
i
t
t
e
hi
(mm/ngày)

1 15 0.07 1.29
2 16 0.13 2.57
3 17 0.20 3.86


Cường độ hao nước được xác đònh theo công thức sau:
e
hi
= ET
o
.Kc + K


Trong đó:
Ở thời kỳ này α
ti
= 1
Hệ số ngấm ổn đònh K

= 3 mm/ngày.
Bốc hơi mặt ruộng ET
o
và hệ số cây trồng Kc

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 11
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
Kết quả được thể hiện ở bảng sau:
Bảng (III.2.2.2) : Tính cường độ hao nước trong thời kỳ giữa vụ

Thời gian
Giai đoạn sinh trưởng

Cường độ hao nước được xác đònh theo công thức :
e
hi
= α
ti
. e
bhi
= α
ti
. (ET
o
.Kc+K

)
Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng:
Bảng (III.2.2.3) TT
ThángNgàyα
ti
=1-
g
i


9
5 0.00 0.00

NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 12
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
III.2.2.2.Tính toán lượng mưa sử dụng được:(P=75%)
a.Thời kỳ đầu vụ :

Thời kỳ đầu vụ lượng mưa sử dụng được như sau:
P
sdi
= α
i
.P
i

Trong đó :
Pi :Lượng mưa rơi xuống trong thời đoạn tính toán (mm)
α
i
: Tỷ lệ diện tích gieo cấy trong thời đoạn Δt : α
i
=
g
i
t

25 3.4 0.60 2.04
10
26 55.9 0.67 37.27
11 5
27 1.2 0.73 0.88
b.Thời kỳ giữa vụ :
Từ ngày t
g
+1 (31/5) đến ngày t
h
= t
n
+ Σt
str
= 5 + 79 = 84 ngày (14/9)
P
sdi
= α
i
.P
i
với α
i
= 1

11
21 0.6 1 0.6
12 22 0.5 1 0.5
13 27 11.4 1 11.4
14 28 49.2 1 49.2
15 29 0.4 1 0.4
16

6
30 0.4 1 0.4
17 2 17.2 1 17.2
18 3 0.1 1 0.1
19 8 9.1 1 9.1
20 9 1.1 1 1.1
21 10 10.4 1 10.4
22 11 8.6 1 8.6
23 12 1.9 1 1.9
24 13 0.5 1 0.5
25 14 2.1 1 2.1
26 16 0.2 1 0.2
27 17 2.5 1 2.5
28 18 0.6 1 0.6
29 19 1.9 1 1.9
30 23 0.2 1 0.2

21 1.5 1 1.5
c.Thời kỳ cuối vụ :
Bắt đầu từ ngày 15/9 đến hết ngày t
h
+ t
g
tức là ngày 29/9.
P
sdi
= α
i
.P
i
với α
i
= ( 1 -
g
i
t
t
)
Bảng (III.2.2.5) : Tính toán lượng mưa sử dụng thời kỳ cuối vụ.

TT Tháng Ngày Pi (mm) α
i
P
sdi
(mm)
1
22 3.1 0.93 2.89

oi
= a
ot
+
'
t
α
.
'
ot
a

Trong đó :
a
ot
: Lớp nước mặt ruộng đã có đầu thời đoạn tính toán trên các diện tích đã
gieo cấy.Đầu thời đoạn do chưa có nước nên a
ot
= 0 mm.
'
ot
a
: Lớp nước sẵn có trên diện tích sẽ gieo cấy trong thời đoạn Δt,ở đây ta
chọn lớp nước gieo cấy bằng lớp nước a
min
= 50 mm .
'
t
α
: Tỷ lệ diện tích gieo cấy trong thời đoạn Δt so với tổng diện tích cần gieo

i
. ( [ h
min
]÷[h
max
])
Trong đó :
[ h
min
]÷[h
max
] = 50 ÷ 100
Thời kỳ đầu vụ : α
i
=
g
i
t
t

Thời kỳ giữa vụ : α
i
= 1
Thời kỳ cuối vụ : α
i
=

1 -
g
i

1 15 0.07 3.5÷7.0
2 16 0.13 6.5÷13.0
3 17 0.20 10÷20.0
4 18 0.27 13.5÷27.0
5 19 0.33 16.5÷33.0
6 20 0.40 20÷40.0
7 21 0.47 23.5÷47.0
8 22 0.53 26.5÷53.0
9 23 0.60 30÷60.0
10 24 0.67 33.5÷67.0
11 25 0.73 36.5÷73.0
12 26 0.80 40÷80.0
13 27 0.87 43.5÷87.0
14 28 0.93 46.5÷93.0
15
5

29 1.00 50÷100.0 NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 16

α
ti
=1-
g
i
t
t
( h
min
÷h
max
)

1 22 0.93 46.5÷93
2 23 0.87 43.5÷87
3 24 0.80 40÷80
4 25 0.73 36.5÷73
5 26 0.67 33.5÷67
6 27 0.60 30÷60
7 28 0.53 26.5÷53
8 29 0.47 23.5÷47
9 30 0.40 20÷40
10
8

Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
Tính toán hệ số tưới cho lúa Hè Thu .
Từ mức tưới tính tốn được ở trên ta tính được hệ số tưới của lúa Vụ Hè Thu theo
bảng dưới đây :
Với cơng thức tính tốn hệ số tưới là :
qi =
i
i
t
m
.4,86
.
α
(l/s/ha)
Trong đó :
+) α : Tỷ lệ diện tích cây trồng lấy bằng 1.0
+) mi : mức tưới mỗi lần được lấy từ kết quả ở trên ứng với các ngày cần tưới.
(m
3
/ha);
+) ti : Thời gian cần tưới (ngày).Ta chọn ti sao cho nhỏ hơn hay bằng số ngày của 1
chu kỳ tưới τi (thời gian hao nước) trong giai đoạn đó.
Sau khi tính được hệ số tưới (xem phụ lục bảng 12;13;14) ,ta lập giản đồ hệ số tưới
sơ bộ và hiệu chỉnh .Từ đó chọn ra được hệ số tưới thiết kế ,kết quả :
Bảng
(III.2.2.8)
Tần suất
thiết kế P(%)
Hệ số tưới thiết
kế q (l/s/ha)

kệ số tưới thiết kế tăng và qui mô kích thước công trình cũng sẽ lớn nhưng với nền
kinh tế phát triển như hiện nay thì điều đó hoàn toàn có thể thực hiện ./. NCKH : N/C lựa chọn tần suất thiết kế để nâng cao hiệu quả trong XD-QH .
GVHD : Th.s Nguyễn Thanh Tuyền.

SVTH : Nguyễn Toàn Vẹn. Trang 18
Khoa : Quy hoạch & Quản lý HTCT Thủy Lợi.
PHỤ LỤC