BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

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

ĐỚI VĂN MẠNH

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
TẠO NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT CUNG CẤP CHO NHÂN DÂN CÁC ĐIỂM
TÁI ĐỊNH CƯ CỦA DỰ ÁN THỦY ĐIỆN SƠN LA TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN MAI SƠN – TỈNH SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

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

ĐỚI VĂN MẠNH
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
TẠO NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT CUNG CẤP CHO NHÂN DÂN CÁC ĐIỂM

thành luận văn.
Do hạn chế về năng lực chuyên môn, nên chắc còn có những thiếu sót trong
luận văn. Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp về chuyên môn từ các
thầy cô để luận văn đạt chất lượng tốt hơn.
Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Tác giả

Đới Văn Mạnh


LỜI CAM KẾT
Tôi xin cam kết các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và
chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các thông tin trích dẫn trong luận
văn đều đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả

Đới Văn Mạnh


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................ 6
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................. 7
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ



2.1.2. Nước ngầm................................................................................................. 34
2.1.3. Nước mưa .................................................................................................. 35
2.1.4. Nhận xét và đánh giá chung về nguồn nước .............................................. 41
2.2.

Yêu cầu sử dụng nước ................................................................................... 42

2.2.1 Căn cứ để tính toán xác định yêu cầu cấp nước ......................................... 42
2.2.2 Phương pháp tính toán ................................................................................ 43
2.3.

Đề xuất giải pháp tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho các điểm tái định cư .. 44

2.3.1 Nguyên tắc chung ....................................................................................... 44
2.3.2 Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước ............................................... 45
2.3.3 Giải pháp thu trữ nước mưa ........................................................................ 50
2.3.4 Giải pháp khai thác nước mặt ..................................................................... 52
2.3.5 Giải pháp kết hợp thu trữ nước mưa và khai thác nước mặt ...................... 53
2.3.6 Giải pháp khai thác nước ngầm ................................................................. 54
2.4.

Tính toán quy mô công trình ......................................................................... 57

2.4.1 Tính toán bể trữ nước mưa hộ gia đình ...................................................... 57
2.4.2 Tính toán thể tích bể trữ nước từ khai thác từ nguồn nước mặt ................. 64
2.4.3 Tính toán giếng khoan từ khai thác nước ngầm ......................................... 65
2.5. Nhận xét và đánh giá chung về kết quả nghiên cứu ở chương 2 ...................... 66
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG VÀO THỰC TIỄN CỦA GIẢI PHÁP ĐÃ

Bảng 2. 4: Mô hình mưa thiết kế ứng với tần suất P = 90% ....................................... 40
Bảng 2. 5: Tiêu chuẩn dùng nước cho đô thị loại IV, V và điểm dân cư nông thôn .. 42
Bảng 2. 6: Đặc trưng nước đến vùng nghiên cứu ....................................................... 49
Bảng 2. 7: So Sánh phương pháp thu trữ nước mưa với các phương án lựa chọn các
nguồn nước khác ......................................................................................................... 56
Bảng 2. 8 : Tổng hợp khả năng sử dụng thuần nước mưa cho hộ gia đình trong các
trường hợp khác nhau.................................................................................................. 60
Bảng 2. 9 : Tổng hợp khả năng sử dụng nước mưa có xét đến bổ sung nguồn nước
khác trong các trường hợp bể khác nhau .................................................................... 60
Bảng 2. 10 : Tổng hợp kết quả tính toán cân bằng nước sinh hoạt cho một gia đình
tiêu chuẩn trong 1 năm thiết kế và biện pháp cấp nước .............................................. 61
Bảng 2. 11: Đường quá trình yêu cầu nước cấp từ nhà máy cho các điểm TĐC trong
trường hợp 2 ................................................................................................................ 63
Bảng 3. 1 Thống kê các điểm TĐC chỉ có thể áp dụng giải pháp làm bể thu trữ nước
mưa .............................................................................................................................. 69
Bảng 3. 2: Thống kê các điểm TĐC sử nguồn nước mặt làm nguồn nước bổ sung, tận
dụng tối đa nguồn nước mưa ....................................................................................... 70
Bảng 3. 3: Sô người cần cấp nước tại mỗi xã có điểm tái định cư của huyện Mai Sơn
..................................................................................................................................... 72
Bảng 3. 4: Số bể cần xây dựng tại cho người dân tái định cư chưa được sử dụng nước
sạch và nước hợp vệ sinh ............................................................................................ 74


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. 1: Bể thu trữ nước mưa trường học tại Guirhora Kello, Burkina Faso ............ 5
Hình 1. 2: Sơ đồ hệ thống cấp nước tự chảy ................................................................. 6
Hình 1. 3: Bể chứa nước mưa hộ gia đình tại huyện Quản Bạ, Hà Giang .................. 10
Hình 1. 4: Bể trữ nước mưa loại lớn tại các điểm công cộng, công sở tại Hà Quảng,
Cao Bằng ..................................................................................................................... 11
Hình 1. 5: Vị trí của huyện Mai Sơn ........................................................................... 12

chuyển đến nơi ở mới có cao độ địa hình lớn hơn, mặt đất dốc hơn và điều kiện thổ
nhưỡng kém hơn nơi ở cũ, không thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp theo phương
thức cũ. Có rất nhiều điểm TĐC đang tồn tại một thực tế là nguồn nước đặc biệt là
nước sinh hoạt trong mùa khô rất khan hiếm. Nguồn nước sinh hoạt duy nhất ở
những khu vực này là nước mưa được trữ theo hộ gia đình trong các chum, vại hoặc
bể chứa. Do khó khăn về kinh phí đầu tư và mặt bằng xây dựng nên các bể chứa nước
mưa xây theo hộ gia đình chỉ có dung tích trữ từ vài m3 đến trên chục khối nước,
không thể đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt tối thiểu của người dân sống trong điểm
TĐC.
Huyện Mai Sơn tỉnh Sơn La có 19 điểm TĐC tập trung nông thôn và 17 điểm TĐC
xen ghép với các bản sở tại để tái định cư cho 920 hộ dân (số liệu năm 2010). Thực


2

trạng đời sống vật chất và tinh thần của đồng bào các dân tộc đang sống trong các
điểm TĐC nông thôn trên địa bàn huyện Mai Sơn cũng tương tự các khu điểm TĐC
khác của dự án thủy điện Sơn La. Một trong những khó khăn mà đồng bào đang gặp
phải là thiếu nguồn nước phục vụ các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân . Vì
vậy đề tài luận văn cao học: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất giải
pháp tạo nguồn nước sinh hoạt cung cấp cho nhân dân các điểm tái định cư của
dự án thủy điện Sơn La trên địa bàn huyện Mai Sơn - tỉnh Sơn La” là rất cần thiết
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đề xuất được các giải pháp trữ nước và cung cấp nước sinh hoạt ổn định,
phù hợp với điều kiện thực tế của nhân dân đang sống trong các vùng tái định cư dự
án thủy điện Sơn La trên địa bàn huyện Mai Sơn - tỉnh Sơn La.
- Làm rõ được cơ sở khoa học và khả năng áp dụng vào thực tiễn của các giải
pháp đề xuất, đáp ứng yêu cầu ổn định và phát triển kinh tế - xã hội của huyện Mai
Sơn nói chung và các điểm TĐC dự án thủy điện Sơn La trên địa bàn huyện Mai Sơn
nói riêng.

3) Sử dụng một số phần mềm phù hợp để hỗ trợ quá trình tính toán cũng như
rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng vào thực tiễn.
6. Địa điểm nghiên cứu
Các điểm TĐC dự án thủy điện Sơn La trên địa bàn huyện Mai Sơn tỉnh Sơn La


4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ
NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA HUYỆN MAI SƠN VÀ CÁC ĐIỂM TÁI
ĐỊNH CƯ

1.1. Tổng quan một số mô hình cấp nước và thu trữ nước phục vụ cho nhu cầu
người dân trên thế giới
Ở các vùng khô hạn trên thế giới như Trung đông, Tây Á của châu Á, Bắc Phi của
Châu Phi, các phương pháp thu trữ nước mưa, nước mặt và nước ngầm được phát triển
và áp dụng lâu đời nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và canh tác
nông nghiệp thích ứng với điều kiện khan hiếm nước tại các vùng đó. Hệ thống thu
gom nước lũ đã được xây dựng tại vùng sa mạc Negev và Bắc Yemen để phục vụ canh
tác nông nghiệp cho 20.000 ha cách đây khoảng 1000 năm trước công nguyên, và hiện
nay hệ thống này vẫn còn phát huy tác đụng tại Pakistan và Ả rập Saudi. Các hệ thống
lấy nước và chuyển nước bằng bánh xe và ống tre được áp dụng tại nhiều nơi tại Trung
Quốc và Ấn Độ
Thu trữ nước mưa đã từ lâu được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Ở Ấn Độ, năm
1998, một hệ thống thu trữ nước mưa được xây dựng và lắp đặt tại tòa nhà tổng thống
được xây dựng trên diện tích 1,3 km2 nhằm bổ sung nguồn nước phục vụ nhu cầu
hàng ngày của nhân viên và khách thăm quan, đồng thời bổ sung cho nguồn nước
ngầm đang bị suy giảm. Nước mưa được chứa trong bể 100m3 để phục vụ cho các nhu
cầu về sinh hoạt, lượng nước thừa sẽ được chứa trong bể 900 m3, khi bể này đầy, nước
thừa sẽ được dẫn vào các giếng khoan để làm tăng mực nước ngầm. Tại Trung Quốc,


Công trình
thu nước

Điểm xử
dụng nước

Hệ thống
xử lý

Bể cắt áp

Đường ống
dẫn nước

Bể chứa
nước

Hình 1. 2: Sơ đồ hệ thống cấp nước tự chảy
•

Công trình đầu nguồn

Tùy thuộc vào nguồn nước khai thác là suối hay mạch lộ mà công trình đầu
nguồn khác nhau. Nguồn nước là suối thì công trình đầu nguồn là đập ngăn nước. Đập
ngăn nước có tác dụng ngăn và giữ nước ở phần thượng lưu để dẫn nước vào đường
ống thu nước. Vật liệu thường được dùng để xây đập ngăn nước là bằng đá hộc hay bê
tông. Lưới chắn rác có tác dụng lọc sơ bộ nước từ đầu nguồn chảy vào đường ống.
Nguồn nước là mạch lộ thì công trình đầu nguồn là hộp thu nước. Vị trí của hộp
thu nước là tại mạch lộ và bao trùm lên khu vực khai thác nhằm mục đích thu hứng

Đường ống dẫn nước bao gồm đường ống chính và đường ống nhánh; ống nhựa
DHPE, PVC, thép tráng kẽm thường được sử dụng. Đường ống dẫn nước nhất thiết
phải được chôn trong lòng đất ở độ sâu khoảng 0.7 m để đàm bảo giữ gìn đường ống
dẫn nước lâu dài
•

Bể cắt áp (nếu có)

Bể cắt áp được xây dựng trong những trường hợp mà áp lực trong đường ống
lớn hơn khả năng cho phép của ống. Bể cắt áp có tác dụng giảm áp lực nước trong
đường ống bằng cách cho nước xả vào không khí tạo ra áp lực thủy tĩnh đáp ứng áp
lực cho phép của đường ống. Bể cắt áp thường được xây bằng các vật liệu thông
thường như gạch, đá với kích thước khoảng 2 – 3 m3, tường bể tối thiểu là 20 cm.
Trong bể cắt áp có các đường ống dẫn nước vào, ống xả tràn và ống dẫn nước đi.
•

Bể nhánh ( bể chứa nước công cộng)

Khi dân cư bố trí thưa thớt và các gia đình ở các độ cao khác nhau thì việc dẫn
nước về đến từng gia đình là hết sức khó khăn với 2 lí do: (1) Kinh phí đầu tư lớn;
và(2) Hệ thống không đủ áp lực để phân phối tới các gia đình ở trên cao. Giải pháp
trong trường hợp này là xây dựng các bể công cộng ( bể nhánh) sau bể chính với dung
tích từ 5 m3 – 10 m3 để cung cấp cho một cụm từ 5 - 10 hộ gia đình.
•

Hệ thống phân phối nước tới các hộ gia đình


8


thường được xây dựng trên sườn núi nơi có nền đất ổn định và có nguồn sinh thủy đảm
bảo là dòng chảy tràn trên sườn núi hoặc nước tập trung từ các khe, mạch nước. Có ba


9

hình thức hồ treo chủ yếu phân theo vật liệu xây dựng là hồ xây bằng đá hoặc gạch
đóng bằng bột đá, hồ bằng bê tông và hồ lót vải địa kỹ thuật chống thấm (HDPE).
a. Hồ treo bằng đá xây
Vật liệu để xây dựng hồ treo loại này có thể là đá xây hoặc gạch đóng bằng bột
đá. Các hồ treo loại này thường được xây dựng trên cao để thu gom nước mưa trên
sườn núi, nước từ các khe, sau đó cấp nước tự chảy, hoặc dân xung quanh đến lấy
nước sử dụng trực tiếp tại hồ. Ưu điểm của loại hồ này là giá thành rẻ hơn so với các
loại hồ khác; tuy nhiên, nhược điểm của loại hồ này là khó khăn trong việc xử lý thấm.
Nếu không được xử lý triệt để sẽ dẫn đến thất thoát một lượng nước lớn
b. Hồ treo bằng bê tông
Hồ treo bằng bê tông khắc phục những nhược điểm của loại hình hồ treo bằng
đá xây với khả năng chống thấm tốt và tuổi thọ cao. Các hồ bằng bê tông thường có
dung tích lớn nên đòi hỏi diện tích lớn hơn, thường được xây dựng trên sườn núi nơi
có điều kiện địa chất đám bảo và nguồn thu gom nước dồi dào. Nhược điểm của loại
hồ này là tốn diện tích cho phần thu nước, dẫn đến giảm dung tích trữ, lượng bốc hơi
lớn các loại khác.
c. Hồ treo lót vải địa kỹ thuật
Hồ treo được lót bằng vải địa kỹ thuật để chống thấm là kết quả của việc áp
dụng các tiến hộ khoa học vào việc khắc phục các hạn chế của các loại hồ treo sử dụng
vật liệu thông thường như đã đề cập ở trên. Thêm vào đó là giá thành để xây dựng loại
hồ treo này rẻ hơn các loại hồ treo khác với giá thành trung bình từ 500.000 – 700.000
đồng / m3. Hình dạng phổ biến của các loại hồ treo này là bể chữ nhật có mái dốc; vải
địa kỹ thuật (HDPE) được sử dụng để chống thấm và được đổ bê tông để giữ ổn định
4) Bể chứa nước mưa với quy mô hộ gia đình hoặc khu tập trung dân cư, công trình


bằng các vật liệu bền vững khác. Có kích thước phù hợp tùy vào điều kiện từng vùng.
Một khó khăn khi áp dụng loại bể này trong quy mô hộ gia đình là việc vận
chuyển vật liệu như sắt thép, xi măng, gạch xây đến từng hộ gia đình ở vùng cao, xa
xôi hẻo lánh, nơi các phương tiện cơ giới không thể tiếp cận được
Ưu điểm của loại hình này như sau:

-

Nước được cấp tại chỗ cho từng hộ gia đình

-

Công trình cấp nước trở thành tài sản của gia đình nên mọi người có ý thức
bảo vệ công trình và sử dụng nước tiết kiệm

-

Việc xây dựng bể mới hoàn toàn độc lập, điều này rất thuận lợi khi có sự
tăng lên về số hộ gia đình trong cộng đồng.

Hình 1. 3: Bể chứa nước mưa hộ gia đình tại huyện Quản Bạ, Hà Giang


11

b. Bể chứa nước mưa với quy mô cộng đồng
Mô hình này được triển khai ở nhưng nơi tập trung đông dân cư, khu công
cộng, cơ quan nhà nước. Hình thức thu nước phổ biến nhất là thu hứng nước mưa từ
mái nhà, mái chợ hay mái các khu công sở (tận dụng diện tích mái lớn sẽ thu hứng

núi, khe suối.

- Phía Nam giáp huyện Sông Mã, tỉnh Hủa Phăn (CHDCND Lào). Ranh giới chủ
yếu là đồi núi, khe suối, với chiều dài dường biên giới 6,4 km. Hình 1.5 là vị trí
của huyện Mai Sơn trong tỉnh Sơn La.
1.3.2.Đặc điểm địa hình – địa mạo
a) Đặc điểm địa hình
Địa hình bị chia cắt mạnh, phức tạp, núi đá cao xen lẫn đồi, thung lũng, lòng
chảo và cao nguyên. Độ cao trung bình so với mực nước biển, khoảng 800 m - 850 m,
với 2 hệ thống núi chính chạy dọc theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và dãy chạy theo


13

hướng Tây Bắc - Tây Nam, tạo ra nhiều tiểu vùng với các ưu thế khác nhau cho phép
phát triển nền kinh tế đa dạng:
1)

Tiểu vùng núi cao: phân bố ở phía Đông Bắc và Tây Nam của huyện bao

gồm các khu vực thuộc xã Tà Hộc, Chiềng Chăn, Phiêng Pằn, Nà Ớt, Phiêng Cằm,
Chiềng Nơi; có nhiều núi cao, dốc, bị chia cắt mạnh bởi các con sông, con suối lớn
và các dãy núi cao, độ cao trung bình khu vực này là 1000m - 1200m so với mực
nước biển,,
2)

Tiểu vùng đồi núi trung bình: có độ cao trung bình 500 - 700m so với

mực nước biển, phổ biến là các dãy núi cao trung bình, xen kẽ các phiêng bãi, lòng
chảo, rất thuận lợi để phát triển nông nghiệp và xây dựng các khu công nghiệp...,

và xã Phiêng Cằm; Pu Xúm Hom, là dãy núi kéo dài từ Nà Ớt qua đỉnh đèo Trạm Cọ,
ngăn cách xã Nà Ớt với xã Phiêng Cằm và xã Chiềng Kheo.

- Nhóm núi ngăn cách xã Phiêng Cằm và xã Chiềng Nơi với các khu vực lân cận,
gồm: Núi Pu Tạu là núi ngăn cách xã Chiềng Nơi với xã Chiềng Dong; núi Đông Bai
và Chom Tẳng là hai dãy núi ngăn cách xã Chiềng Nơi với xã Chiềng Chung.

- Nhóm núi tiếp giáp xã Mường Chùm - huyện Mương La, gồm:
• Đèo Chiềng Đông, là ranh giới giữa Xã Cò Nòi - huyện Mai Sơn và xã Chiềng
Đông - huyện Yên Châu (nằm chủ yếu trên đất xã Chiềng Đông).

• Dốc Mường Hồng, là con dốc nằm trên Quốc lộ 6, là ranh giới giữa Thị trấn
Hát Lót và Xã Hát Lót, dốc dài 5 km, đầu con dốc phía xã Hát Lót, có Hồ Tiền
Phong là điểm du lịch sinh thái.

• Dốc Bản Mạt, là con dốc thuộc địa phận Bản Mạt - xã Chiềng Mung, nằm trên
Quốc lộ 4G, dốc có chiều dài 2 km, là ranh giới giữa bản Mạt với xã Chiềng
Mai và xã Chiêng Ban,.

• Dốc Xi Nạ và đèo Trạm Cọ, là hệ thống đèo, dốc nối liền nhau, trên trục đường
Quốc lộ 4G và nằm giữa xã Chiềng Kheo và xã Nà Ớt. Dốc dài khoảng 10 km.
Các dãy núi, đèo, dốc nêu trên, là những dãy núi, đèo, dốc tiêu biểu, có độ cao
và độ dốc lớn, ngăn cách giữa các vùng, tạo ra các vùng tiểu khí hậu rất đặc trưng của
Mai Sơn
1.3.3.Đặc điểm địa chất.
Huyện Mai Sơn nói riêng và tỉnh Sơn La nói chung nằm trong vùng có lịch sử
phát triển địa chất lâu dài và cấu trúc kiến tạo phức tạp. Sau pha ổn định về địa chất
kiến tạo tương đối vào thế Pliocen và kỷ Đệ tứ, địa hình núi phân cách được thiết lập.
Bước sang giai đoạn Tân kiến tạo, cùng với sự nâng cao các dòng chảy đã diễn ra quá