L IC M

N

Lu n v n th c s v i đ tài “Nghiên c u l a ch n gi i pháp k thu t thi t k kênh,
áp d ng cho d án ADB5 t nh B c Ninh” đ

c hoàn thành v i s n l c c a b n

thân, s giúp đ nhi t tình c a các th y cô trong Khoa Công Trình - Tr

ng đ i h c

Thu l i, và b n bè đ ng nghi p.
Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i Th y giáo, PGS.TS Nguy n H u Hu đã
tr c ti p t n tình h

ng d n c ng nh cung c p các tài li u, thông tin khoa h c c n

thi t đ tác gi hoàn thành lu n v n này.
Tác gi xin chân thành c m n t i các th y cô giáo Khoa Công Trình, và các th y
cô giáo trong tr

ng

i h c Th y l i đã t n tình giúp đ , truy n đ t ki n th c

trong su t th i gian h c t p ch

ng trình cao h c c ng nh trong quá trình th c


Tôi là Nguy n Ti n Hà, tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tôi là do tôi làm.
Nh ng k t qu nghiên c u là trung th c.Trong quá trình làm tôi có tham kh o các
tài li u liên quan nh m kh ng đ nh thêm s tin c y và c p thi t c a đ tài. Các tài
li u trích d n rõ ngu n g c và các tài li u tham kh o đ

c th ng kê chi ti t. Nh ng

n i dung và k t qu trình bày trong Lu n v n là trung th c, n u vi ph m tôi xin
hoàn toàn ch u trách nhi m.
Hà N i, tháng 05 n m 2016
Tác gi

Nguy n Ti n Hà

ii


M CL C
L IC M

N ............................................................................................................ I

L I CAM K T ....................................................................................................... II
M C L C ............................................................................................................... III
PH N M

U ........................................................................................................1

1. Tính c p thi t c a đ tài .............................................................................................. 1
2. M c đích nghiên c u c a đ tài:............................................................................... 3


Công trình trên kênh .......................................................................................... 11

1.3.1. Công trình đi u ti t m c n
1.3.2. Công trình đi u ti t l u l
1.3.3. Công trình đo l u l

c .......................................................................11
ng ........................................................................15

ng .................................................................................18

1.3.4. Công trình/thi t b đo m c n
K T LU N CH

c ....................................................................18

NG 1 ........................................................................................20

CH

NG 2. PHÂN TÍCH CÁC GI I PHÁP K THU T THI T K KÊNH

TH

NG G P .......................................................................................................21

2.1.

Kênh đ t không gia c ........................................................................................ 21

3.1.

H th ng th y l i t nh B c Ninh ...................................................................... 37

3.1.1. Quy ho ch tiêu .............................................................................................. 37
3.1.2. Quy ho ch t
3.2.

i: ............................................................................................. 38

Gi i thi u v d án ADB5 t nh B c Ninh ....................................................... 39

3.2.1. B i c nh......................................................................................................... 40
3.2.2. Mô t d án ................................................................................................... 41
3.3.

xu t gi i pháp k thu t cho h th ng kênh d án ADB5 t nh B c Ninh ..... 43

3.4.

Yêu c u k thu t thi t k kênh bê tông c t thép đúc s n ........................... 49

3.4.1. Tính toán l u l

ng ....................................................................................... 49

3.4.2. Xác đ nh m c n

c tính toán đ u kênh, đ d c kênh ................................... 49



NG 3 ........................................................................................74

K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................................75
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................76

v


DANH M C B NG BI U
B ng 3-1.

Hi n tr ng công trình th y nông

vi

khu t

i Gia Bình ......................... 44


DANH M C HÌNH V
Hình 1-1.

M t s hình d ng m t c t kênh ...............................................................5

Hình 1-2.

S đ m ng l


th

gi a ................................................................13

ng l u (ph i).......................................................................................................15

Hình 1-9.

C ng đi u ti t l u l

ng trên kênh chính ông – C Chi (h th ng D u

Ti ng)

...............................................................................................................16

Hình 1-10. Công trình chia n c theo t l áp d ng cho các kênh có l u l ng l n ...... 17
Hình 1-11. Công trình chia n

c theo t l áp d ng cho kênh n i đ ng ................17

Hình 1-12. C ng l y n c v i l u l ng không đ i đ c l p đ t trên đ u kênh c p 2. . 18
Hình 1-13. Máng đo l u l

ng d ng Crump t i Kênh chính Yên L p (trái) và

K G (ph i) ............................................................................................... 18
Hình 1-14. Theo dõi m c n

c b ng th y trí ..........................................................19

Hình 2-7.

Kênh g ch xây, đá xây ..........................................................................29

Hình 2-8.

Lát kênh b ng l p màng ch ng th m và b o v b ng mi ng bê tông đúc

s n lát bên trên. .........................................................................................................30
Hình 2-9.

Bê tông đúc t i ch trên l p màng ch ng th m ....................................30

vii


Hình 2-10. B o v mái b ng đá lát khan trong khung BTCT................................. 31
Hình 2-11. Kênh bê tông l p ghép b ng các đo n kênh đúc s n m t c t parabol .. 31
Hình 3-1.

Hi n tr ng công trình th y l i n i đ ng t i khu m u Gia Bình ........... 46

Hình 3-2.

S n ph m Kênh m

đúc s n

.............................................................................................................. 47


Hình 3-10. Môment M 11 , M max = 0,268Tm ........................................................... 56
Hình 3-11. Môment M 22 , M max = -0,268m............................................................. 56
Hình 3-12.

ng su t S 11 , S min = -30,010T/m2; S max = 22,973 T/m2 ...................... 57

Hình 3-13.

ng su t S 22 , S min = -31,848T/m2; S max = 20,072 T/m2 ...................... 57

Hình 3-14. Bi n d ng U x , U max = 3,411x10-6m...................................................... 58
Hình 3-15. Bi n d ng U z , U max = -7,011x10-6m .................................................... 58
Hình 3-16. Môment M 11 , M max = 0,201Tm ........................................................... 59
Hình 3-17. Môment M 22 , M max = -0,201Tm .......................................................... 59
Hình 3-18.

ng su t S 11 , S min = -22,444T/m2; S max = 18,335 T/m2 ...................... 60

Hình 3-19.

ng su t S 22 , S min = -26,383T/m2; S max = 13,591 T/m2 ...................... 60

Hình 3-20. Bi n d ng U x , U max = 2,222x10-6m...................................................... 61
Hình 3-21. Bi n d ng U z , U max = -7,681x10-6m .................................................... 61
Hình 3-22. M t c t so sánh 2 ph

ng án ................................................................ 64

viii



c, d n đ n lãng phí n

đó

c quá nhi u n

cu i kênh l i không có n

l y n

ng c a ngành

ct

cc pn

i ho c t

i, ph n di n tích

c m t cách

i b p bênh, khi
đ u kênh nh n

c và gây ra xói mòn đ t đai. Trong khi

c, nông dân ph i s d ng bi n pháp t



c thi t k đ có th v n hành v i

ng b ng các c ng đi u ti t ngang v i ch

i cánh c ng v n hành b ng th công. Kinh nghi m trên th gi i cho

th y các h th ng c a van lo i này r t khó v n hành do l u l
đ nh; vi c cung c p n
này, ng

i t i Vi t Nam đ u

ng n

c không đ ng đ u và không đáng tin c y.

i v n hành không có kh n ng đi u ch nh th

thay đ i đ t ng t v nhu c u n

hoàn ch nh và đ ng b , ph n nhi u thi u các kênh c p d

1

các công trình

ng xuyên đ đáp ng nh ng

c. Ngoài ra, h th ng th


qu n c a s y u kém trong công tác b o d

ng và s xu ng c p c a các công trình

c s h t ng luôn di n ra.
M t s h th ng t

iđ

c tu b , s a ch a th i gian qua ch y u t p trung vào vi c

ph c h i v i m c tiêu đ t t i các tiêu chu n thi t k ban đ u, m c d u các tiêu
chu n này đã không còn phù h p v i yêu c u hi n nay. Trong khi đó vi c qu n lý,
v n hành và b o trì l i ch a chú ý đúng m c.

i u này gây ra tình tr ng các h

th ng thu l i ho t đ ng không hi u qu và có hi u su t đ u t th c t th p.
Trong tình hình phát tri n kinh t hi n nay, n

c không ch là nhu c u thi t y u cho

nông nghi p mà còn là y u t không th thi u đ i v i nhi u ngành kinh t khác. Do
v y v n đ ti t ki m n

c đang đ

cđ


c, coi n

i là m t lo i d ch v trong s n xu t nông nghi p.

ct

i c a các h th ng

c là m t lo i hàng hóa và
u t vào các h th ng t

i

hi n có v a ít ph c t p v m t k thu t, yêu c u kinh phí không l n (so v i xây
d ng m i) nh ng l i có tính n đ nh và b n v ng cao.
h n vì nh đã nói
các h th ng t

trên,

i u này càng có ý ngh a

Vi t nam hi n nay, 80% đ t canh tác nông nghi p đã có

i nh ng các h th ng này còn kém hi u qu .
2


Ngày nay cùng v i s phát tri n c a đ t n
theo h


c trong quá

trình làm vi c, h c t p và nghiên c u, tác gi ch n đ tài “Nghiên c u l a ch n
gi i pháp k thu t thi t k kênh, áp d ng cho d án ADB5 t nh B c Ninh” làm
lu n v n th c s c a mình.
2. M c đích nghiên c u c a đ tài:
Nghiên c u đánh giá các gi i pháp k thu t thi t kênh th
nh

ng g p, phân tích các u

c đi m, t đó đ xu t gi i pháp k thu t thi t k kênh phù h p, áp d ng cho d

án t ng c

ng qu n lý th y l i và c i t o các h th ng th y nông (ADB5) t nh B c

Ninh.
3. Ph

ng pháp nghiên c u:

th c hi n nh ng n i dung nghiên c u, lu n v n s

d ng các ph

ng pháp

nghiên c u sau:

ng và ph m vi nghiên c u c a đ tài:

a.

it

ng nghiên c u c a đ tài:

it

ng nghiên c u c a đ tài là Các gi i pháp k thu t thi t k kênh.

b. Ph m vi nghiên c u c a đ tài:
Nghiên c u v h th ng kênh t

i, áp d ng c th cho d án ADB5 t nh B c Ninh.

5. Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a đ tài
a. Ý ngh a khoa h c
tài góp ph n h th ng hoá và c p nh t nh ng v n đ lý lu n c b n v thi t k h
th ng kênh t

i. K t qu h th ng c s lý lu n, phân tích đánh giá và đ xu t gi i

pháp c a lu n v n có giá tr tham kh o cho vi c h c t p và nghiên c u v công tác
thi t k kênh.
b. Ý ngh a th c ti n
K t qu nghiên c u, phân tích đánh giá v k t qu đ t đ

c, nh ng t n t i h n ch

Kênh là đ

ng d n n

các ngành dùng n

c h ho c kín đ

c xây d ng đ chuy n và c p n

c cho

c khác nhau.

Theo hình th c k t c u, kênh đ

c phân thành hai lo i: kênh đ t và kênh xây (g ch

xây, đá xây, bê tông...)
Theo đ i t
kênh t

ng ph c v , kênh đ

c phân thành các lo i: kênh d n n

c phát đi n,

i, kênh tiêu, kênh v n t i, kênh ph c v đa m c tiêu...



h

h

h

c)

h)

g)

f)
m=
2
m=3

2
m=
m=3

h

h

b

b


ng liên thôn, n i đ ng.

Theo TCVN 4118:2012, m ng l

i kênh t

i bao g m kênh chính, các kênh nhánh

c p I, các kênh nhánh c p II, các kênh nhánh c p III, ... và các kênh nhánh c p cu i
cùng d n n

c vào ru ng.

- Kênh chính là kênh d n n

c t ngu n phân ph i n

- Kênh nhánh c p I là kênh d n n

c cho các kênh nhánh c p I;

c t kênh chính phân ph i n

c cho kênh nhánh

c p II;
- Kênh nhánh c p II là kênh d n n

c t kênh chính phân ph i n



thu n l i thì đó là môi tr

ng thu n l i đ nông nghi p phát tri n nh ng khi g p

nh ng th i k mà thiên tai kh c nghi t nh h n hán, bão l t thì s gây nh h

ng

nghiêm tr ng đ i v i đ i s ng c a nhân dân ta đ c bi t đ i v i s phát tri n c a cây
lúa, b i vì lúa là m t trong nh ng m t hàng xu t kh u quan tr ng c a n

c ta. Vì

v y mà h th ng thu l i nói chung và h th ng kênh nói riêng có vai trò tác đ ng
r t l n đ i v i n n kinh t c a đ t n
- Kênh m
m

c ta nh :

ng gi vai trò r t quan tr ng gi ng nh m ch máu nuôi c th , kênh

ng làm nhi m v d n n

i tiêu cho ru ng v

n,

- T ng di n tích canh tác c ng nh m ra kh n ng t ng v nh ch đ ng v n


m

ng cung c p đ n

c cho đ ng ru ng t đó t o ra kh n ng t ng v , vì h s

quay vòng s d ng đ t t ng t 1,3 lên đ n 2-2,2 l n đ c bi t có n i t ng lên đ n 2,42,7 l n. Nh có n

ct

do h th ng thu l i

i ch đ ng nhi u vùng đã s n xu t đ
n

c 4 v . Tr

c đây

c ta ch a phát tri n thì lúa ch có hai v trong m t n m.

Do h th ng thu l i phát tri n h n tr

c nên thu ho ch trên 1 ha đã đ t t i 60-80

tri u đ ng, trong khi n u tr ng lúa 2 v ch đ t trên d
có s quan tâm đ u t m t cách thích đáng c a

i 10 tri u đ ng. Hi n nay do

c n

c.

Tóm l i, kênh m

ng là h th ng x

ng s ng c a thu l i, có vai trò vô cùng quan

tr ng trong cu c s ng c a nhân dân, tuy nó không mang l i l i nhu n m t cách tr c
ti p nh ng nó c ng mang l i nh ng ngu n l i gián ti p r t to l n. T đó t o đi u
ki n cho n n kinh t phát tri n và góp ph n vào vi c đ y m nh công cu c CNH H Hđ tn

c.

1.2. Hi n tr ng h th ng kênh
Trong c c u n n kinh t Vi t Nam, nông nghi p đóng góp kho ng 1/4 GDP và thu
hút đ n 2/3 l c l

ng lao đ ng, đóng vai trò r t l n v m t n đ nh xã h i và xóa

đói gi m nghèo.
Trong s n xu t nông nghi p nói chung và s n xu t l
8

ng th c nói riêng, n

c là


ng th c, ti n t i đ y m nh xu t kh u, góp ph n phát tri n kinh t c a đ t

c, nâng cao m c s ng c a nhân dân.

Hi n t i, n

c ta có 78 h th ng t

lo i. Theo đánh giá s b , s l

i l n, v i kho ng trên 200.000 km kênh t

ng kênh t

giai đo n 1999-2005, th c hi n ch
ph

ng đ

c p 3, d

ng, các đ a

c vay v n u đãi đ đ u t kiên c kênh, ch y u là các kênh nh c p 2,
i hình th c nhà n

c và nhân dân cùng làm.Vi c gia c kênh cho các

mang l i hi u qu l n, góp ph n ti t ki m n
i đã đ


r t b p bênh.
Kênh đào l n nh t trong l ch s phong ki n Vi t Nam – kênh V nh T n m trên đ a
bàn t nh An Giang và Kiên Giang c a khu v c này. V i chi u dài 87 km, r ng 30
m, kênh V nh T đã góp ph n không nh vào s phát tri n c a kinh t khu v c
BSCL t khi ra đ i đ n nay.
H th ng th y l i l n nh t vùng đ ng b ng B c B là h th ng th y l i B c H ng
H i, đ

c xây d ng n m 1958.

ng b ng sông C u Long hi n có trên 15.000km kênh tr c và kênh c p I, g n
27.000km kênh c p II và kho ng 50.000km kênh c p III và n i đ ng.
Hi n tr ng công tác gia c kênh:
1.2.1. V công tác thi t k
Các h th ng kênh l n đ

c xây d ng t nh ng th p niên 70, 80, 90 c a th k

9


tr
t

c. M t s h th ng l n đ

c xây d ng t th i k Pháp thu c. H th ng kênh

i ch y u là kênh đ t. Trong kho ng 10 n m g n đây, kiên c kênh m i đ


c làm cho t ng đ t,

i trong h th ng, tính toán

c th c hi n d n đ n thi t k kênh, b

trí công trình trên kênh còn ch a phù h p.
+ Do đ c thù các kênh đang ph c v c s n xu t, c p n

c sinh ho t nên vi c gia c

kênh g p nhi u khó kh n; bi n pháp gia c , bi n pháp thi công ph thu c r t nhi u
vào th i gian c t n

c, đi u ki n thi công...Gi i pháp thi t k kênh t i nhi u công

trình còn ch a phù h p, ví d thi t k đ p đ t lòng kênh thu h p m t c t, trong vùng
khan hi m v ngu n đ t đ p, thi công trong đi u ki n mùa m a khó đ t dung tr ng
thi t k nên r t khó tri n khai thi công.
+ Trong thi t k gia c kênh, do kinh phí h n h p nên th
ho ch, thi t k b trí b kênh làm đ
thôn, đ

ng ít quan tâm đ n quy

ng qu n lý k t h p đ

ng v n chuy n nông s n trong khu t


phân tán, đ

ng b kênh nh h p, xe c gi i th

bê tông ch y u đ
còn đ

ng không vào đ

c; công tác đ t,

c làm b ng th công. Ch có các tuy n kênh l n công tác đ t

c thi công b ng máy.

- Ch t l

ng, th m m bê tông gia c kênh

m t s công trình còn ch a t t. Có

m t s nguyên nhân chính nh sau:
+ Công tác qu n lý ch t l

ng còn ch a th c hi n ch t ch , còn b buông l ng

nhà

th u thi công và ch đ u t ;
+ N ng l c ch đ u t , nhà th u thi công còn h n ch , không đáp ng đ

Hình th c k t c u: đây là d ng c ng h , đóng m b ng c a van ph ng, ch y d

i

c a van.
Nguyên lý ho t đ ng: dùng c a van ph ng đ đi u ti t m c n
ây là d ng c ng đi u ti t th
nay. a s đ

ng th y

các h th ng t

c ho c l u l

i hi n có

Vi t nam hi n

c v n hành b ng th công quay tay nên vi c đóng m khá v t v .

11

ng.


1.3.1.2. Tràn đ nh dài
p tràn đ nh dài có kh n ng duy trì m c n
l


ng l u tràn n đ nh. Nh v y s duy trì m c n

khoang gi a 2 đi u ti t n đ nh d n đ n l u l
kênh c p d

c tràn c ng ch thay đ i ít nên có
c trong

ng l y qua các c ng l y n

c vào

ng áp d ng cho các kênh c p d

i sau

i c ng n đ nh.

Các lo i tràn đ nh dài:
- Lo i không có c a c ng: Lo i này th

kênh chính và kênh m t ru ng v i chi u r ng và chi u sâu n

c nh , n

c ít phù

sa, d dàng n o vét.

i u ti t d ng đ p tràn đ nh dài không c a

c

th

c theo yêu c u n u không

ng l u.

p đ nh dài có 1 c a

gi a

- Tràn đ nh dài d ng zích z c (có c a van ph ng): D ng này có c a th
d ng khi lòng kênh r ng, l u l

ng đ

c áp

ng c a kênh l n nh m gi m b t chi u dài t ng th

cho toàn c m công trình mà v n đ m b o m c tiêu đi u ti t m c n
theo yêu c u.

13

c ít giao đ ng


Hình 1-6.

d ng ch y t do. M c n

c h l u không đ

c

c thi t k , ch t o chính xác. C ng có th đ

c

ng p đáy c a c a l t.
u đi m: K t c u đ n gi n n u đ

l p đ t trong vòng 2 ti ng đ ng h , v n hành và b o d
Nh

ng đ n gi n.

c đi m: i) vi c l p đ t k t c u đòi h i ph i r t chính xác; ii) khó áp d ng cho

kênh có chi u sâu n

Hình 1-8.

c l n trên 1,0m.

K t c u c a đi u ti t d ng c a l t Chi u c nh (trái) và chính di n
th

1.3.2. Công trình đi u ti t l u l

c tr

c c ng


thay đ i l n (n u không k p đi u ch nh đ m c ng đ thay đ i l u l
h l u) cho nên tr

c các c ng đi u ti t này th

ng x xu ng

ng ph i có tràn s c đ đ m b o

an toàn cho kênh.

Hình 1-9.

C ng đi u ti t l u l

ng trên kênh chính ông – C Chi (h th ng
D u Ti ng)

1.3.2.2. Công trình chia n

c theo t l

Nguyên lý ho t đ ng: Là d ng công trình phân chia l u l
h


qu n lý phân ph i n
ph i n

c đ n theo các

ng t l v i di n tích mà nó ph trách.

i u ki n áp d ng: Công trình d ng này th

công b ng, chia n

ng n

cđ

c t p trung h n, gi m b t nhân l c cho đi u ti t phân

c. Nó r t phù h p v i tình hu ng 1 con kênh c p n

khác nhau theo các h

ng khác nhau đ

ct

16

i đ ng th i.

c cho nhi u khu ru ng


c thay đ i t m c n

ng đã đ nh tr

ng qua c ng ch thay đ i ± 5% khi

c min t i m c n

c theo k ho ch cho dù m c n

Nó giúp ti t ki m th i gian c a ng
th cho các c ng l y n
Nh

ng qua

c c ng có th thay đ i r t l n. K t

u đi m: K t c u đ n gi n, v n hành và b o d
l

ng gi cho l u l

c max.
ng d dàng. Luôn đ m b o l u
c trên kênh c p trên có thay đ i.

i v n hành. K t c u này có th áp d ng đ thay