Tác giả | Phạm Ngọc Hải |
ISBN | 2006-gtqhvtkhttl1 |
ISBN điện tử | 978-604-82-4150-6 |
Khổ sách | 19x27 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2006 |
Danh mục | Phạm Ngọc Hải |
Số trang | 397 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook; |
Quốc gia | Việt Nam |
Giáo trình Quy hoạch và Thiết kế hệ thống Thuỷ lợi là một trong những Giáo trình chính dùng để đào tạo các cán bộ kỹ thuật và kỹ sư trong lĩnh vực phát triển tài nguyên nước. Bộ môn Thuỷ nông đã biên soạn Giáo trình Thuỷ nông từ năm 1970, tới nay một số nội dung không còn phù hợp với tình hình phát triển của khoa học kỹ thuật và yêu cầu thực tại. Do vậy cần nghiên cứu phát triển nội dung, biên soạn lại Giáo trình này nhằm đưa vào những kiến thức cơ bản và cập nhật một số kết quả nghiên cứu mới về lý thuyết và thực hành, các kiến thức khoa học, công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực Quy hoạch và Thiết hế hệ thống Thuỷ lợi nói chung và hệ thống tưới tiêu nói riêng. Để phù hợp với các nội dung được đề cập trong Giáo trình, chúng tôi lấy tên Giáotrình Quy hoạch và Thiết kế hệ thống Thuỷ lợi thay cho tên Giáo trình Thuỷ nông trước đây. Nội dung của giáo trình đáp ứng yêu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên chính quy, tại chức được đào tạo về lĩnh vực quy hoạch và thiết kế hệ thống thuỷ lợi, góp phần trang bị những kiến thức cần thiết cho sinh viên khi tốt nghiệp ra trường có thể đáp ứng được những yêu cầu mới của xã hội nhằm công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Giáo trình này cũng là tài liệu tham khảo cho cán bộ kỹ thuật và kỹ sư chuyên ngành và các ngành liên quan.
Được sự động viên, ủng hộ của trường Đại học Thuỷ lợi, của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, được sự hỗ trợ của dự án Nâng cao năng lực đào tạo của Trường Đại học Thuỷ lợi thuộc Chương trình hỗ trợ ngành nước của chính phủ Đan Mạch tại Việt Nam (WAter SPS), giáo trình đã được tập thể Bộ môn Thuỷ nông biên soạn với sự tham gia góp ý kiến của một số chuyên gia quốc tế thuộc dự án.
Chủ biên: PGS. TS. Phạm Ngọc Hải. Tham gia biên soạn các phần: GS.TS. Tống Đức Khang biên soạn các chương 2, 3 (3.1, 3.2, 3.3, 3.4), 4, 6 (6.1, 6.2 và 6.3), 7 và 8; PGS. TS. Phạm Ngọc Hải biên soạn các chương 1, 3 (3.5), 9, 10, 11 và 15; TS. Phạm Việt Hoà biên soạn các chương 5, 13 và 14; GS. TS. Bùi Hiếu biên soạn các chương 6 (6.4, 6.5), 12 và 16; GV. Phạm Bảo Ngọc biên soạn chương 11 (11.4); GV. Nguyễn Quang Phi biên soạn tài liệu về Nghiên cứu điển hình đồng thời tham gia hoàn chỉnh và vẽ các hình minh hoạ trong giáo trình.
Giáo trình này sẽ in thành 2 tập và phần nghiên cứu điển hình:
Tập 1: Trình bày những nội dung cơ bản trong quy hoạch và thiết kế hệ thống thuỷ lợi (từ chương 1 đến chương 11).
Tập 2: Trình bày các biện pháp thuỷ lợi ở những vùng đặc trưng (từ chương 12 đến chương 16).
Phần Nghiên cứu điển hình: Đưa ra một vùng cụ thể để sinh viên thực hành, áp dụng những kiến thức của môn học giải quyết các vấn đề thực tế.
Mục Lục
Trang | |
Mục lục | 3 |
Lời nói đầu | 9 |
Bảng chữ viết tắt | 10 |
Chương 1. Những khái niệm mở đầu về môn học | |
1.1. Nhiệm vụ, nội dung cơ bản môn học | 11 |
1.1.1. Khái niệm về môn học | 12 |
1.1.2. Nhiệm vụ của môn học | 12 |
1.1.3. Nội dung cơ bản của môn học | 14 |
1.2. Sơ lược về lịch sử phát triển của ngành | 14 |
Chương 2. Quan hệ đất - nước và cây trồng, nguyên lý điều tiết nước ruộng | |
2.1. Ảnh hưởng của nước đối với sự phát triển của cây trồng và tác dụng | |
cải tạo đất | 20 |
2.1.1. Ảnh hưởng của nước đến khả năng hút nước của cây trồng | 20 |
2.1.2. Ảnh hưởng của nước trong đất đối với chế độ thoáng khí của đất trồng | 30 |
2.1.3. Ảnh hưởng của nước trong đất đến chế độ nhiệt của đất | 30 |
2.1.4. Ảnh hưởng của nước trong đất đến chế độ thức ăn của cây trồng | 31 |
2.1.5. Ảnh hưởng của nước trong đất đến độ phì nhiêu của đất | 31 |
2.2. Các dạng nước trong đất | 32 |
2.2.1. Nước trọng lực | 32 |
2.2.2. Nước mao quản | 32 |
2.2.3. Nước liên kết | 32 |
2.3. Chuyển động của nước trong đất | 33 |
2.3.1. Sự chuyển động của nước dưới dạng hơi | 33 |
2.3.2. Chuyển động của nước mao quản | 33 |
2.3.3. Sự chuyển động của nước trọng lực | 34 |
2.4. Điều tiết nước ruộng | 41 |
2.4.1. Nguyên lý điều tiết nước ruộng | 41 |
2.4.2. Chất lượng nước tưới | 42 |
Chương 3. Chế độ tưới và yêu cầu tưới cho các loại cây trồng | |
3.1. Ý nghĩa, nội dung tính toán chế độ tưới và các yếu tố ảnh hưởng | 46 |
3.1.1. Ý nghĩa và nội dung | 46 |
3.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới chế độ tưới | 47 |
3.2. Lượng bốc hơi mặt ruộng, phương pháp xác định | 48 |
3.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới lượng bốc hơi mặt ruộng | 48 |
3.2.2. Các phương pháp xác định lượng bốc hơi mặt ruộng ETc | 49 |
3.3. Tính toán chế độ tưới cho lúa | 66 |
3.3.1. Tính toán chế độ tưới cho lúa theo quan điểm gieo cấy đồng thời | 66 |
3.3.2. Tính toán chế độ tưới cho lúa theo quan điểm gieo cấy tuần tự | 73 |
3.4. Tính toán chế độ tưới cho cây trồng cạn | 88 |
3.4.1. Cơ sở và phương pháp tính toán | 89 |
3.4.2. Thí dụ áp dụng | 93 |
3.5. Hệ số tưới - Giản đồ hệ số tưới - Giản đồ lưu lượng tưới | 100 |
3.5.1. Hệ số tưới - Giản đồ hệ số tưới | 100 |
3.5.2. Giản đồ lưu lượng tưới thực cần của các cấp kênh | 105 |
Chương 4. Chế độ tiêu và yêu cầu tiêu | |
4.1. Tính hệ số tiêu cho vùng trồng lúa | 107 |
4.1.1. Các tài liệu cần thiết | 107 |
4.1.2. Phương pháp tính toán | 108 |
4.2. Tính toán tiêu cho cây trồng cạn | 113 |
4.2.1. Các tài liệu cần thiết | 113 |
4.2.2. Cách xác định thời gian tập trung dòng chảy (t) | 113 |
4.2.3. Tính toán hệ số tiêu lớn nhất cho cây trồng cạn | 114 |
4.2.4. Cách tính hệ số tiêu lớn nhất cho cây trồng cạn theo phương pháp | |
cường độ mưa giới hạn | 119 |
4.3. Tính tiêu cho các khu dân cư đô thị | 121 |
4.3.1. Tính theo quy phạm | 121 |
4.3.2. Tính hệ số tiêu cho đô thị theo mô hình | 123 |
4.4. Tính hệ số tiêu cho hệ thống | 125 |
4.4.1. Trường hợp không kể thời gian chậm tới | 125 |
4.4.2. Trường hợp kể đến thời gian chậm tới của các nút ra đến cửa tiêu | 125 |
Chương 5. Nguồn nước và yêu cầu nước trong quy hoạch thuỷ lợi tổng hợp | |
5.1. Nguồn nước sử dụng cho các ngành kinh tế quốc dân | 127 |
5.1.1. Các nguồn nước mặt | 127 |
5.1.2. Các nguồn nước ngầm | 130 |
5.2. Nhu cầu nước của các ngành tiêu hao nước | 133 |
5.2.1. Yêu cầu nước trong nông nghiệp | 133 |
5.2.2. Nhu cầu nước trong chăn nuôi | 133 |
5.2.3. Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp | 133 |
5.2.4. Xác định nhu cầu nước cho sinh hoạt | 138 |
5.3. Nhu cầu nước của các ngành sử dụng nước | 142 |
5.3.1. Nhu cầu nước nuôi trồng thuỷ sản | 142 |
5.3.2. Yêu cầu của vận tải thuỷ đối với dòng chảy | 143 |
5.3.3. Yêu cầu về chống lũ | 144 |
5.3.4. Nhu cầu điện của các ngành kinh tế quốc dân và nhu cầu nước của ngành điện | 144 |
5.4. Nhu cầu nước gián tiếp của các ngành kinh tế quốc dân | 145 |
5.5. Các phương pháp dự báo nhu cầu nước | 147 |
5.5.1. Phương pháp ngoại suy theo thời gian | 147 |
5.5.2. Phương pháp hệ số đơn | 147 |
5.5.3. Mô hình tất yếu đa hệ số (Multiple coefficient requirement models) | 148 |
5.5.4. Mô hình nhu cầu đa hệ số | 149 |
5.5.5. Dự báo nhu cầu nước trên cơ sở phân tích chỉ tiêu kinh tế vĩ mô | 150 |
5.6. Tần suất tính toán của các công trình thuỷ lợi đối với các ngành dùng nước | 151 |
5.6.1. Khái niệm chung | 151 |
5.6.2. Xác định tần suất tính toán | 152 |
5.7. Nguyên tắc sử dụng nguồn nước và nội dung tính toán thuỷ lợi | 153 |
5.7.1. Nguyên tắc sử dụng nguồn nước | 153 |
5.7.2. Nội dung tính toán thuỷ lợi | 154 |
Chương 6. Phương pháp tưới và công nghệ tưới | |
6.1. Khái quát chung | 157 |
6.2. Phương pháp tưới mặt đất | 158 |
6.2.1. Tưới ngập cho lúa | 158 |
6.2.2. Tưới theo dải | 159 |
6.2.3. Tưới rãnh | 171 |
6.2.4. Phương pháp thực nghiệm xác định chất lượng tưới rãnh và tưới dải | 182 |
6.3. Phương pháp tưới ngầm | 184 |
6.3.1. Hệ thống đường ống ngầm | 184 |
6.3.2. Hệ thống kênh lộ thiên để tưới ngầm | 184 |
6.3.3. Nhận xét về tưới ngầm | 184 |
6.4. Phương pháp tưới phun mưa | 185 |
6.4.1. Khái quát | 185 |
6.4.2. Cấu tạo và phân loại | 186 |
6.4.3. Vòi phun mưa và các đặc trưng | 188 |
6.4.4. Thiết kế, tính toán hệ thống phun mưa | 196 |
6.4.5. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật quản lý khai thác | 202 |
6.4.6. Công tác vận hành quản lý, khai thác kỹ thuật phun mưa | 205 |
6.5. Phương pháp tưới nhỏ giọt | 206 |
6.5.1. Đặc điểm và phân loại | 206 |
6.5.2. Cấu tạo và phân loại hệ thống tưới nhỏ giọt | 206 |
6.5.3. Ưu khuyết điểm của hệ thống tưới nhỏ giọt | 207 |
6.5.4. Thiết bị và nguyên lý công tác | 208 |
6.6. Công nghệ tưới cục bộ tiết kiệm nước | 209 |
6.6.1. Giới thiệu công nghệ tưới cục bộ tiết kiệm nước | 209 |
6.6.2. Cơ sở xác định chế độ tưới hợp lý với kỹ thuật tưới cục bộ tiết kiệm nước | 217 |
6.6.3. Yêu cầu của kỹ thuật tưới cục bộ tiết kiệm nước đối với chất lượng nước | 223 |
6.6.4. Xác định các tham số của công nghệ tưới nhỏ giọt | 224 |
6.6.5. Áp dụng tính toán kỹ thuật tưới nhỏ giọt | 225 |
Chương 7. Hệ thống tiêu nước mặt ruộng | |
7.1. Hệ thống kênh tiêu nước mặt ruộng | 233 |
7.1.1 Khả năng trữ nước mặt ruộng của cây trồng cạn | 233 |
7.1.2 Quá trình hình thành dòng chảy trên ruộng cây trồng cạn | 234 |
7.2. Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu cấp cố định cuối cùng | |
trên ruộng của cây trồng cạn | 235 |
7.2.1. Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu theo dòng ổn định | 235 |
7.2.2. Xác định khoảng cách giữa 2 kênh tiêu theo dòng không ổn định | 237 |
7.3. Xác định cấu trúc của hệ thống tiêu nước ngầm | 240 |
7.3.1. Xác định cấu trúc hệ thống tiêu ngầm theo dòng ổn định | 241 |
7.3.2. Xác định cấu trúc của hệ thống tiêu nước ngầm theo dòng không ổn định | 248 |
Chương 8. Bố trí hệ thống thủy lợi | |
8.1. Cấu tạo hệ thống thủy lợi | 254 |
8.2. Bố trí công trình đầu mối tưới của hệ thống thủy lợi | 255 |
8.2.1. Trường hợp thứ nhất: Khi QS > Qyc và HS > Hyc | 255 |
8.2.2. Trường hợp thứ hai: Khi QS > Qyc và HS < Hyc | 256 |
8.2.3. Trường hợp thứ ba: Khi QS có lúc lớn hơn có lúc nhỏ hơn Qyc và HS | |
có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn Hyc | 258 |
8.3. Bố trí hệ thống kênh tưới | 258 |
8.3.1. Phân cấp kênh trong hệ thống tưới | 258 |
8.3.2. Bố trí kênh chính và kênh nhánh | 259 |
8.3.3. Bố trí điển hình | 261 |
8.3.4. Bố trí kênh mương nội đồng (từ kênh cấp III đến kênh cấp cố định cuối cùng) | 267 |
8.4. Bố trí kênh tiêu | 267 |
8.4.1. Nhiệm vụ của hệ thống kênh tiêu | 267 |
8.4.2. Cấu tạo của hệ thống tiêu trong khu tưới | 268 |
8.4.3. Bố trí hệ thống kênh tiêu | 268 |
8.5. Bố trí mạng lưới giao thông và cây chắn gió | 269 |
8.5.1. Giao thông bộ | 269 |
8.5.2. Đường thủy | 271 |
8.6. Bố trí công trình trên kênh | 271 |
8.6.1. Cống lấy nước, phân phối tiêu tháo nước và điều tiết nước | 271 |
8.6.2. Cầu máng | 272 |
8.6.3. Xi phông ngược | 274 |
8.6.4. Cống luồn | 276 |
8.6.5. Bậc nước và dốc nước | 278 |
8.6.6. Tràn bên | 281 |
8.6.7. Cầu giao thông | 283 |
8.6.8. Bố trí công trình đo nước | 283 |
8.6.9. Công trình khống chế bùn cát | 284 |
Chương 9. Thiết kế kênh | |
9.1. Những tài liệu cơ bản dùng để thiết kế kênh | 288 |
9.1.1. Tài liệu về yêu cầu chuyển nước | 288 |
9.1.2. Tài liệu về địa hình, địa chất tuyến kênh | 288 |
9.2. Các hình thức mặt cắt kênh - Chế độ thủy lực trong kênh | 289 |
9.2.1. Các hình thức mặt cắt kênh | 289 |
9.2.2. Chế độ thủy lực trong kênh | 292 |
A - Kênh tưới | 294 |
9.3. Tính lưu lượng trên kênh tưới | 294 |
9.3.1. Lưu lượng trên kênh tưới | 294 |
9.3.2. Tính lượng tổn thất trên kênh | 295 |
9.3.3. Hệ số sử dụng nước của kênh | 301 |
9.3.4. Tính toán lưu lượng đặc trưng trên các cấp kênh tưới | 303 |
9.4. Thiết kế kênh tưới | 307 |
9.4.1. Các điều kiện cần được thỏa mãn khi thiết kế kênh | 307 |
9.4.2. Xác định một số chỉ tiêu của kênh | 313 |
B - Kênh tiêu | 317 |
9.5. Tính lưu lượng kênh tiêu | 317 |
9.5.1. Hệ số tiêu - Giản đồ hệ số tiêu | 317 |
9.5.2. Tính lưu lượng tiêu ở đầu hệ thống | 319 |
9.6. Thiết kế mặt cắt dọc ngang kênh tiêu | 321 |
9.6.1. Các điều kiện phải thỏa mãn khi thiết kế kênh tiêu | 321 |
9.6.2. Trình tự thiết kế kênh tiêu | 321 |
C - Kênh xây và kênh bê tông | 323 |
9.7. Một số vấn đề trong thiết kế kênh xây và kênh bê tông | 323 |
9.7.1. Các yêu cầu đối với kênh xây và kênh bê tông | 323 |
9.7.2. Các bước thiết kế kênh xây và kênh bê tông | 324 |
Chương 10. Tính toán phối hợp nguồn nước công trình đầu mối | |
10.1. Mục đích, ý nghĩa và các tài liệu cần thiết cho tính toán | 329 |
10.1.1. Mục đích và ý nghĩa | 329 |
10.1.2. Các tài liệu cần thiết dùng cho tính toán | 330 |
10.2. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình lấy nước tự chảy trên sông | 330 |
10.2.1. Các trường hợp tính toán | 330 |
10.2.2. Phương pháp tính toán | 330 |
10.2.3. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình đầu mối là cống lấy | |
nước tự chảy, lưu lượng lấy vào | |
(15 ¸ 20)% lưu lượng của sông QS | 331 |
10.2.4. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình đầu mối là cống lấy | |
nước tự chảy, lưu lượng lấy vào Qk > (15 ¸ 20)%QS | 334 |
10.2.5. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình đầu mối là cống lấy nước | |
tự chảy kết hợp đập dâng | 339 |
10.3. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình đầu mối là hồ chứa | 343 |
10.4. Tính toán phối hợp nguồn nước khi công trình đầu mối là trạm bơm | 343 |
Chương 11. Khảo sát và quy hoạch thuỷ lợi | |
11.1. Nhiệm vụ và nội dung của khảo sát thuỷ lợi | 344 |
11.1.1. Nhiệm vụ và phương pháp khảo sát thuỷ lợi | 344 |
11.1.2. Nội dung chủ yếu của công tác khảo sát | 346 |
11.1.3. Phương pháp tiến hành khảo sát | 350 |
11.2. Nội dung và các nguyên tắc chung của quy hoạch thuỷ lợi | 353 |
11.2.1. Các khái niệm chung | 353 |
11.2.2. Nhiệm vụ và nội dung của quy hoạch thuỷ lợi | 358 |
11.2.3. Các nguyên tắc chung trong quy hoạch thuỷ lợi | 362 |
11.3. Tính toán cân bằng nước trong quy hoạch thủy lợi | 364 |
11.3.1. Nội dung tính toán cân bằng nước | 364 |
11.3.2. Các nguyên tắc chung trong tính toán cân bằng và phân phối nước | 365 |
11.4. Sử dụng phần mềm ARCVIEW - GIS trong quy hoạch thuỷ lợi | 367 |
1.4.1. Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý (GIS) | 368 |
11.4.2. Phần mềm ArcView | 369 |
11.4.3. Các bước sử dụng công cụ ArcView - GIS trong quy hoạch thuỷ lợi | 369 |
11.4.4. Ngân hàng dữ liệu | 371 |
11.5. Một số vấn đề thường gặp trong quy hoạch thuỷ lợi | 371 |
11.5.1. Những mâu thuẫn xảy ra trong tính toán quy hoạch | 371 |
11.5.2. Xác định yêu cầu nước của công trình lợi dụng tổng hợp | 373 |
11.5.3. Tính toán thuỷ lợi đối với công trình bậc thang hai cấp trên sông | 376 |
11.6. Tính toán kinh tế trong quy hoạch thuỷ lợi | 379 |
11.6.1. Vốn đầu tư và phân vốn đầu tư | 379 |
11.6.2. Ước tính lợi ích của dự án | 381 |
11.6.3. Tính toán chỉ tiêu kinh tế của dự án theo trạng thái tĩnh | 382 |
11.6.4. Tính toán chỉ tiêu kinh tế của dự án theo trạng thái động | 384 |
Tài liệu tham khảo | 386 |