Lêi c¶m ¬n
Lời đầu tiên tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
cô giáo hướng dẫn TS. Lê Thị Kim Cúc và thầy giáo PGS. TS. Trần Viết Ổn đã tận
tình hướng dẫn và chỉ bảo tác giả trong suốt quá trình làm luận văn, giúp tác giả
hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này.
Tác giả xin được chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong trường đại
học Thủy Lợi đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi,
giúp đỡ để tác giả được học tập, nghiên cứu trong suốt thời gian qua.
Qua luận văn này, tác giả xin cảm ơn Tổng công ty xây dựng thủy lợi Việt
Nam – CTCP nơi tác giả đang công tác, Ủy ban nhân dân tỉnh Hà Tĩnh đã tạo điều
kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã
luôn động viên, giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận văn này.
Đây là lần đầu tiên tác giả nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức
có hạn, chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận
được những ý kiến góp ý của các thầy cô, các cán bộ khoa học và đồng nghiệp để
luận văn được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 3 năm 2011
Tác giả

Lê Thị Thảo


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

LÊ THỊ THẢO

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG
NGUỒN NƯỚC TƯỚI HỆ THỐNG THUỶ LỢI NGÀN TRƯƠI - CẨM


MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Dự án thuỷ lợi Ngàn Trươi - Cẩm Trang thuộc địa phận tỉnh Hà Tĩnh là
nguồn cung cấp nước tưới cho 32.585ha lúa và hoa màu của bảy huyện Hương Sơn,
Vũ Quang, Đức Thọ, Can Lộc, Nghi Xuân, Lộc Hà và Thạch Hà đồng thời tạo
nguồn cấp nước cho phát triển công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ
sản cho các huyện nói trên.
Dự án thuỷ lợi Ngàn Trươi - Cẩm Trang là một trong những công trình trọng
điểm của tỉnh Hà Tĩnh. Mặc dù nơi đây đã có hệ thống thuỷ lợi khá hoàn chỉnh với
hàng trăm công trình lớn nhỏ phục vụ tưới cho nông nghiêp. Nhưng theo kết quả
điều tra, khả năng cung cấp nước của các công trình hiện có chỉ đạt khoảng 56%
theo thiết kế (Bởi nhiều yếu tố như: Thấm, bốc thoát hơi nước trên các tuyến kênh
dẫn nước, công tác quản lý, ý thức ngưới dân trong việc sử dụng và bảo vệ nguồn
nước…).
Công trình thủy lợi Ngàn Trươi – Cẩm Trang là công trình được thiết kế
phục vụ đa mục tiêu: Tưới, phát điện, giao thông thủy, nuôi trồng thủy sản, du
lịch…). Vì vậy, vấn đề xem xét sử dụng hợp lý để đảm bảo cấp nước ổn định đáp
ứng yêu cầu sử dụng nước của các ngành là rất cần thiết vì đây cũng là bài học đã
và đang xảy ra trên nhiều địa bàn, địa phương.
Biến đổi khí hậu với xu hướng lượng mưa giảm nhiều về mùa khô, nhiệt độ
tăng dần sẽ dẫn đến nguy cơ thiếu hụt nguồn nước trong tương lai. Bên cạnh đó nó
đang là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả sử dụng dòng chảy
tới của công trình.
Vì vậy, vấn đề đặt ra ở đây là liệu các chỉ tiêu thiết kế đã có, có đảm bảo
được hiệu quả sử dụng nguồn nước tưới ở thời điểm hiện tại, trong tương lai theo kế
hoạch 10năm, 20 năm và lâu hơn nữa, trong tình hình biến đổi khí hậu như vậy hay
không? Nếu không đảm bảo thì cần có những biện pháp như thế nào để nâng cao
hiệu quả sử dụng nguồn nước tưới? Và nếu chúng ta không có tính toán lường trước


hội.
2. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau:


3

- Điều tra khảo sát thực địa, thu thập tài liệu: Tài liệu hiện trạng các công
trình cấp nước tưới và phương hướng phát triển dân sinh, kinh tế.
- Phương pháp phân tích thống kê trong phân tích nguồn nước đến
- Phương pháp phân tích hệ thống: đánh giá về tài liệu, đặc trưng của vùng
nghiên cứu.
- Phương pháp mô hình toán: Áp dụng mô hình CROPWAT 8.0 để tính toán
nhu cầu cấp nước tưới cho nông nghiệp.
- Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia trong việc phân tích
tính toán.


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1. HIỆN TƯỢNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Theo kết quả nghiên cứu mới nhất của IPCC trình lên Hội đồng bảo an Liên
hợp quốc, nguyên nhân của hiện tượng BĐKH do con người gây ra chiếm 90%, do
tự nhiên gây ra chiếm 10%. Cũng theo báo cáo của IPCC [37], trong vòng 85 năm (
từ 1920 đến 2005) nhiệt độ trung bình trên bề mặt trái đất đã ấm lên gần 10C và tăng
rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005) và đưa ra dự báo: đến cuối
thế kỷ XXI, nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 1,4 đến 40C.
Cả thế giới hiện có hơn 1 nửa trong số 7 tỷ người đang sống ở vùng Duyên
hải với phạm vi chiều rộng 100km thuộc vùng ven bờ biển. Báo cáo phát triển con

Vì vậy trong luận văn này tác giả sử dụng kịch bản BĐKH, NBD theo kịch
bản B2 làm cơ sở cho tính toán. Nội dung của kịch bản B2 đối với khu vực Bắc
Trung Bộ như sau:
a. Về nhiệt độ (B2):
Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có thể tăng lên 2,8oC ở Bắc
Trung Bộ so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
Bảng 1.1. Mức tăng nhiệt độ trung bình (0C) so với thời kỳ 1980 – 1999 ở vùng
Bắc Trung Bộ theo kịch bản phát thải trung bình (B2)
Các thời kỳ
trong năm
XII-II
III-V
VI-VIII
IX-XI

2020
0,6
-1,9
2,9
1,7

Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
0,9
1,2
1,6
1,9
2,2
2,5
2,8

VI-VIII
IX-XI

2020
0,6
-1,9
2,9
1,7

Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
0,9
1,2
1,6
1,9
2,2
2,5
2,8
3,0
-2,9 -4,0 -5,2 -6,3 -7,3 -8,3 -9,1 -9,9
4,2
5,9
7,6
9,3 10,8 12,2 13,4 14,6
2,5
3,5
4,5
5,4
6,3
7,1


7

Bảng 1.4. Nhiệt độ trung bình năm qua các thời kỳ tại trạm Đô Lương
và Vinh
Năm
61-67
71-80
81-90
91-20
01-08

Trạm đo nhiệt độ
Đô Lương Vinh
23,7
24
23,6
23,6
23,7
23,8
24,1
24,2
24,2
24,4

b. Độ ẩm tương đối:
Độ ẩm tương đối trung bình năm biến động từ 82÷86%. Từ Thanh hóa tới
Nghệ An độ ẩm tương đối trung bình năm từ 82÷86%, từ Nam đèo ngang trở vào từ
83÷85%, vùng núi cao ẩm ướt mưa nhiều đạt 88%.
Đối với vùng Bắc Trung Bộ các tháng nóng do ảnh hưởng của gió Lào độ ẩm

khí lạnh gây những trận mưa cường độ lớn và phát sinh lũ. Mùa lũ ở Bắc Trung Bộ
thường bắt đầu vào tháng VI và kết thúc vào vào tháng XI, muộn dần từ Bắc vào
Nam.
b. Sự biến đổi dòng chảy năm, Qmax, Qmin:
Đối với lưu vực sông Cả và phụ cận: Dòng chảy năm có xu hướng giảm từ
12%. Lưu lượng đỉnh lũ có xu hướng giảm 15%; lưu lượng kiệt nhỏ nhất có xu
hướng giảm khoảng 1%.
1.3.2. Ảnh hưởng của BĐKH, NBD.
Trước xu thế và diễn biến của BĐKH và NBD ta có thể thấy được ảnh hưởng
của nó đến các vùng miền trên đất nước và khu vực dự án như sau:
Sự suy giảm của lượng mưa trung bình nhiều năm mà biểu hiện cụ thể là về
mùa khô. Mưa giảm đồng nghĩa với việc suy giảm dòng chảy, nguồn nước cạn kiệt,
gây khó khăn, mâu thuẫn cho sản xuất nông nghiệp và các nghành kinh tế khác trên
cả nước nói chung và khu vực dự án thủy lợi Ngàn Trươi – Cẩm Trang nói riêng.
Bên cạnh đó, lượng mưa giảm cùng với nhiệt độ tăng làm cho lượng bốc thoát hơi
nước ở cây trồng sẽ tăng lên. Do vậy mà nhu cầu nước của cây trồng cũng từ đó mà
tăng theo.


9

BĐKH không chỉ dừng lại ở làm lượng mưa trung bình nhiều năm giảm,
nhiệt độ trái đất nóng dần lên mà nó còn gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan
như: Hạn hán, rét đậm, rét hại, mưa lũ, lũ bùn đá, ngập lụt, xâm nhập mặn…
Điển hình mà ta có thể thấy mưa lớn xảy ra ở trung hạ lưu các sông gây nên
lũ lụt trên diện rộng như: Trận mưa lớn tháng 10/2007 gây nên lũ đặc biệt lớn trên
sông Mã, sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu, thượng nguồn sông Hiếu, sông Gianh, sông
Hương. Trận mưa tháng 10/2010 ở Hà Tĩnh và Quảng Bình. Đối với Đồng bằng
sông Cửu Long đến năm 2050 dưới tác động của BĐKH, NBD thì có 52,4% diện
tích bị ảnh hưởng mặn với độ mặn >4g/l (tăng 311.652 ha so với hiện nay, tương

giữa đường QL8 với trung tâm Vũ Quang rất thuận lợi cho việc thi công và quản lý
công trình sau này.


11


12

Khu tưới 1: Lấy nước từ hồ Ngàn Trươi tứơi cho 4678 ha của hai huyện
Hương Sơn và Vũ Quang thông qua kênh Hương sơn và kênh Vũ Quang được xây
dựng mới.
Cao độ bình quân khu tưới Vũ Quang từ +4.0m đến +12.0m.
Cao độ bình quân khu tưới Hương Sơn từ +4.0m đến +12.0m
Khu tưới 2: Khu tưới trạm bơm Linh Cảm là phần Bắc của dải đồng bằng
chính tỉnh Hà Tĩnh chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam dài 65 km, rộng 10 – 15
km từ hữu ngạn sông La đến vùng núi Nam Cẩm Xuyên. Khu tưới Linh Cảm phía
Đông Nam lấy sông Gìa giới hạn, phía Tây Bắc giáp sông La, phía Đông Bắc là dãy
núi cao Hồng Lĩnh, phía Tây Nam là vùng đồi núi chạy liên tiếp tới miền sơn cước
phía tây. Hình dáng khu vực gần như yên ngựa, chỗ hẹp nhất 10 km, chỗ rộng nhất
14 km, chiều dài 25 km.
2.1.1.3. Đặc điểm đất đai, thổ nhưỡng.
a. Phân loại đất
Theo kết quả nghiên cứu của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã xác
định được đất Hà tĩnh có 9 nhóm, 15 đơn vị đất. Trong đó nhóm đất xám có diện
tích lớn nhất sau đó đến nhóm đất phù sa, nhóm đất cát.
b. Chất lượng đất tầng mặt
Kết quả phân tích cho thấy giá trị pH dao động trong khoảng từ 3,90 ÷5,32,
đa số mẫu có giá trị pH
mưa chỉ còn 1-2% lượng mưa cả năm.
a. Chế độ mưa.
Lượng mưa trung bình nhiều năm (thời đoạn 1963 - 2008) tại trạm Hà Tĩnh
là 1602 mm/năm. Lượng mưa năm lớn nhất đạt 2.240 mm (năm 1994) lớn gấp 3,06
lần lượng mưa năm nhỏ nhất 731,8 mm (năm 1965) và phân bố không đều theo
không gian và thời gian. Mựa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 9 với tổng lượng
trung bình nhiều năm là 1.265 chiếm 78,9% tổng lượng mưa toàn năm.
(Theo nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Hà Tĩnh)


14

Bảng 2.1. Lượng mưa trung bình trạm Hà Tĩnh
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

7

8

9

10

11

12

Năm

ĐV(%)

83 81 80

81

82

85

87

88

87


7

8

9

10

11

12 Năm

ĐV(mm) 67,4 83,6 101,1 94,7 93,9 73,9 65,7 58,0 59,4 66,5 67,3 61,9 893
d. Nắng.
- Số giờ nắng trung bình nhiều năm tại trạm Hà Tĩnh: 2035 giờ.
- Số giờ nắng thấp nhất rơi vào tháng mùa lũ (tháng 7): 134,3 giờ.
- Số giờ nắng cao nhất rơi vào các tháng ít mưa (tháng 3, 4): 207,7 giờ.


15

Bảng 2.4. Tổng số giờ nắng trung bình trạm Hà Tĩnh
Tháng

1

2

3



ĐV(m/s) 0,8 1,0 0,9 1,0 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,7 0,8

0,8

0,9

Tháng

1

2

f. Nhiệt độ.

3

4

5

6

7

8

9

10

12

Năm

TMax

32,4

33,7

36,4

38,5

38,6

37,9

36,0

35,2

35,0

33,2

32,4

31,2


TTB

15,7

17,6

20,7

23,6

25,3

25,9

25,7

25,4

24,6

22,4

19,1

18,8

21,8

Yếu tố


km/km2, sông chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam đến Chúc A, huyện Hương
Khê sông đổi dòng theo hướng Đông Nam - Tây Bắc. Sông Ngàn Sâu có 2 phụ lưu


18

chính là sông Ngàn Trươi và sông Tiêm ngoài ra trong lưu vực sông có nhiều suối
nhỏ là phụ lưu sông nhánh, từ phà Địa Lợi xuống hạ lưu lòng sông cắt sâu địa hình
co hẹp tại Hoà Duyệt, gây cản trở cho thoát lũ của lưu vực.
Sông La
Sông La là phụ lưu gần hạ du của sông Cả với 2 nhánh sông lớn là Ngàn
Phố, Ngàn Sâu nhập lưu tại Linh Cảm. Từ Linh Cảm đến Chợ Tràng được gọi là
Sông La. Tổng diện tích lưu vực sông La 3.210 km2 , cú hai nhánh chính:
Sông Ngàn Phố
Sông Ngàn Phố bắt nguồn từ cửa khẩu Cầu Treo xó Sơn Kim, chảy theo
hướng gần như Tây- Đông đến ngã ba Linh Cảm hợp với sông Ngàn Sâu để trở
thành sông Cả. Chiều dài sông 70 km, lưu vực 1060 km2, trong đó tới 60% là vùng
đồi núi. Lưu vực sông Ngàn Phố nằm trong vùng mưa lớn, tập trung và có rất nhiều
nhánh sông suối nhỏ nhập lưu điển hỡnh là Khe Tre, Khe Nẫm, Khe Cũ, Vực Rồng,
nên dòng chảy của sông khá lớn.
Sông Nghèn
Sông Nghèn là sông nội địa của vùng phía bắc tỉnh Hà Tĩnh, bắt nguồn từ bờ
phải sông La, chảy theo hướng Bắc-Nam, gặp sông Cày ở Thạch Hà, đổi hướng
Tây-Đông đổ ra biển ở Cửa Sót, tổng chiều dài 36 km, diện tích lưu vực 354km2.
Nếu tính đến cống ngăn mặn Đò Điểm, dòng chảy đến của sông Nghèn được thống
kê trong bảng 2.7 sau:
Bảng 2.7. Dòng chảy đến của sông Nghèn tại các vị trí cửa ra của các chi lưu
TT

Lưu vực


6,275,7825

2

Khe Lang

16.8

2000

853

0.43

0.454

14.332

3

Vực Trống

28.4

2000

853

0.43


0.43

0.687

21,668

6

Khe Trúc

9.91

2000

853

0.43

0.268

8,454


19

7

Nhà Đuờng


Sông Nhe

38.3

2400

1191

0.50

1.44

45,604

10

Chùa Nghị

2.94

2400

1191

0.50

0.111

3,501


15,479

13

Cầu Trù

23.0

2400

1191

0.50

0.868

27,386

Tổng cộng

354

286, 257

Do phần lớn lưu vực sông Nghèn là đồng bằng, dòng chảy đến không phong
phú như các sông khác. Và, cũng do phân bố không đều, tập trung chủ yếu vào mùa
mưa, còn vào mùa khô dòng chảy đến nghèo nàn, nên ngay từ những năm 30 của
thế kỷ trước, cống Trung Lương và sau đó cống Đức Xá được xây dựng để lấy nước
từ sông La bổ sung cho sông Nghèn vào các tháng mùa khô. Ngày nay, khi trên các
chi lưu của sông Nghèn đã xây dựng nhiều hồ, đập nhỏ trên các sườn Trà Sơn và

Tổng số

1

Tổng dân số

Người

684.555

2

Tỷ lệ tăng dân số

%/năm

7,36

3

Mật độ dân số

Người/km2

394,7

4

Lực lượng lao động


dựng các khu công nghiệp và các cụm công nghiệp, làng nghề.
Bảng 2.9. Dự kiến các khu công nghiệp trong vùng dự án đến năm 2020.
Tên, vị trí

TT

Diện tích
(ha)

1
2

Khu công nghiệp sắt Thạch Khê
Khu công nghiệp Gia lách

1800
300

3
4
5

Khu công nghiệp Bắc Hạ vàng
Khu công nghiệp thị xã Hồng Lĩnh
Khu công nghiệp Đức Thọ

800
300
200


thuỷ sản.
b4.Cơ sở hạ tầng
*Nước sinh hoạt:


22

Tỷ lệ số dân nông thôn khu vực dự án được cấp nước sạch còn thấp, khoảng
55%. Các hệ thống cấp nước tập trung mới triển khai đến các thị trấn huyện, còn
các xã chủ yếu dùng nước giếng đào, ngoài ra còn dùng nước giếng khoan
UNICEF, lu, bể chứa nước mưa. Vào mùa khô, nhiều xã vùng núi rơi vào tình trạng
thiếu nước sinh hoạt trầm trọng do các giếng bị cạn nước, các xã vùng ven biển có
hộ phải dùng nước nhiễm mặn. Trong khu vực dự án, thị xã Hồng Lĩnh có tỷ lệ số
hộ dân dược cấp nước sạch cao nhất, đạt trên 85%.
*Giao thông:
- Đường bộ:
Khu vực dự án có hai tuyến đường quốc lộ : tuyến Quốc Lộ 1A chạy theo
hướng Bắc- Nam qua khu vực dự án dài khoảng 50km từ địa phận huyện Nghi
Xuân, qua thị xã Hồng Lĩnh, Can Lộc, Thạch Hà; tuyến đường Quốc Lộ 8A, chạy
theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, từ thị xã Hồng Lĩnh đi cửa khẩu Cầu Treo qua
các huyện Đức Thọ, Hương Sơn ; Đường Hồ Chí Minh chạy theo hướng Bắc - Nam
qua các huyện Hương Sơn, Vũ Quang.
Hệ thống giao thông vùng lòng hồ, hiện có một tuyến đường nhựa dài 15 km
từ thị trấn Vũ Quang đến UBND xã Hương Quang và 15 km đường cấp phối tới xã
Hương Điền. Hệ thống đường liên thôn xã còn đơn sơ, bị hư hỏng do lũ lụt quá
nhiều, giao thông đi lại khó khăn.
- Đường sắt:
Tuyến đường sắt Bắc - Nam qua huyện Đức Thọ, Vũ Quang, Hương Khê với
chiều dài khoảng70km.
- Đường thủy: