Bảng 4 - Xác định trị số lấy tròn của lưu lượng

5.2.1. Tổn thất lưu lượng do thấm trên kênh phụ thuộc vào các yếu tố: Tính chất vật lý của đất; Điều kiện thủy lực của kênh (tiết diện của kênh, chiều sâu nước trong kênh); Điều kiện địa chất thủy văn (chiều sâu nước ngầm và hướng thoát nước ngầm đó); Chế độ làm việc của kênh (tưới luân phiên hay tưới đồng loạt); Mức độ bồi lắng trong kênh; Tình hình về mạng lưới kênh tiêu trong khu vực.

5.2.2. Phân loại và định nghĩa thấm cho các loại kênh đất, kênh xây, kênh gia cố tấm lát lắp ghép, tấm lát lớn liền tấm, kênh hộp bằng bê tông và BTCT...

5.2.3. Đề ra các trường hợp, các điều kiện, các công thức tính toán toán tổn thất do thấm cho các dạng kênh trên...

5.2.4. Tính toán tổn thất lưu lượng do thấm.

Bảng 5 - Các công thức tính toán tổn thất lưu lượng với từng loại mặt cắt kênh

TT	Tổn thất lưu lượng	Công thức tính toán
1	Khi mặt cắt của kênh đã được xác định:
1.1	Đối với kênh có mặt cắt ngang gần với dạng hình thang:	Qt = 0,0116.Kt.(B+2h) (7)
1.2	Đối với kênh có mặt cắt hình thang, khi ;	Qt = 0,0116.Kt..(B+2h) (8)
1.3	Đối với kênh có mặt cắt hình thang, khi	Qt = 0,0116.Kt.(B+Ah) (9)
2	Khi mặt cắt của kênh chưa được xác định:	Qt = 10.A1. (10)
3	Khi chưa có mặt cắt kênh xác định, tổn thất nước do thấm có thể xác định sơ bộ theo công thức:	(11)

a) Trường hợp kênh đi qua những vùng có nước ngầm ở sâu và dễ thoát nước, chế độ làm việc của kênh là liên tục.

Trong công thức (7), (8), (9):

Q_t - Lưu lượng thấm trên 1 km chiều dài kênh (m³/s);

K_t - Hệ số thấm xác định theo chỉ tiêu đất nền kênh hoặc phụ lục C;

A là hệ số phụ thuộc vào tỉ số và m xác định theo bảng 6;

B là chiều rộng mặt cắt ướt của kênh ờ chiều sâu h;

h là chiều sâu nước trong kênh;

m là hệ số mái dốc kênh.

Trong công thức (10):

Q_t là lưu lượng thấm trên 1km chiều dài (l/s km). Có thể lấy Q_t gần đúng theo phụ lục D;

A¹, m¹ là hệ số ảnh hưởng của chất đất đến lưu lượng thấm xác định theo phụ lục E;

Q là lưu lượng nước trong kênh.

Trong công thức (11):

 là tổn thất nước do thấm (tính bằng % của Q) trên 1 km chiều dài của kênh;

c) Trường hợp kênh có tầng nước ngầm nông và khó thoát nước: Trong trường hợp này Q’_t cũng xác định theo công thức (7) đến (10), nhưng kết quả được nhân thêm với hệ số .

Q^'_t = . Q_t (12)

Trong đó:  là hệ số điều chỉnh, phụ thuộc vào lưu lượng trong kênh, chiều sâu mực nước ngầm và xác định theo phụ lục F.

5.3.1. Khi xác định hệ số lợi dụng của kênh (hoặc hệ thống kênh, hoặc từng cấp nhánh kênh) phải xét lưu lượng tổn thất kể từ kênh đó đến mặt ruộng;

5.3.2. Trong trường hợp thiếu tài liệu thực tế, hệ số lợi dụng của kênh nhỏ (diện tích tưới không quá 300 ha, lưu lượng tưới không quá 0,3 m³/s) có thể xác định theo phụ lục G.

5.3.3. Hệ số lợi dụng của kênh và hệ thống kênh ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành xây dựng công trình đầu mối và hệ thống kênh, ảnh hưởng tới hệ số chiếm đất của kênh, do đó cần tìm mọi biện pháp để nâng cao hệ số này.

5.3.4. Hệ số lợi dụng của hệ thống kênh tưới không được nhỏ hơn hệ số lợi dụng cho phép []h trong bảng 7.

Bảng 7 - Hệ số lợi dụng của kênh tưới cho phép

Diện tích tưới của hệ thống 103ha	> 50	Từ 10 đến 50	Từ 2 đến 10	< 2
[]h	0,5	từ 0,65 đến 0,55	từ 0,75 đến 0,65	0,7

5.3.5. Trong trường hợp đất khu tưới có tính thấm lớn, kết quả tính toán không phù hợp với trị số cho trong bảng 5, cần có biện pháp chống thấm hiệu quả để nâng cao hệ số lợi dụng của hệ thống kênh tưới và phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật.

5.3.6. Các phương pháp xác định hệ số lợi dụng của kênh:

5.3.6.1. Hệ số lợi dụng của một cấp nhánh kênh :

- Khi kênh làm nhiệm vụ dẫn nước: = (13)

- Khi kênh vừa làm nhiệm vụ dẫn nước, vừa phân phối nước:

(14)

Trong đó: - Là tổng lưu lượng được tính đồng thời khi phân phối vào các kênh nhánh cấp dưới.

5.3.6.2. Hệ số lợi dụng của một hệ thống kênh _h:

(15)

Trong đó:

W_r là lượng nước lấy vào mặt ruộng;

W là lượng nước lấy vào công trình đầu mối;

qi là hệ số tưới thiết kế của khu tưới thử i;

_i là diện tích đất thực tế được tưới của khu tưới thứ i;

t_i là thời gian lấy nước vào khu tưới thứ i;

Q_{toàn bộ} được xác định theo công thức (5) hoặc (6);

T là thời gian lấy nước vào công trình đầu mối;

5.3.6.3 Khi Q_{thực tế} thay đổi và nhỏ hơn Q_{Thiết kế}, Hệ số lợi dụng thực tế của kênh (_{thực tế}) được xác

5.3.6.4. Trường hợp kênh có biện pháp chống thấm, có thể xác định mức giảm bớt về tổn thất thấm (tính bằng %) theo biểu thức (16). Căn cứ vào trị số (%) đã tìm được, kết hợp với việc so sánh kinh tế kỹ thuật để lựa chọn biện pháp chống thấm thích hợp.

(%) = .100 (16)

Trong đó: ₁ và ₂ lần lượt là hệ số lợi dụng của kênh khi không có biện pháp chống thấm và có biện pháp chống thấm.

6. Xác định mực nước khống chế trên kênh tưới

6.1. Độ cao mực nước trong hệ thống kênh phụ thuộc vào độ cao mặt ruộng được tưới và tổn thất đầu nước dọc kênh (tổn thất dọc kênh bao gồm cả tổn thất các đoạn chuyển tiếp và đoạn cong) và qua các công trình trên kênh. Độ cao mực nước của kênh cấp trên tại đầu kênh nhánh cấp dưới được xác định như sau:

_n = '_n + Z_n (17)

(18)

Trong đó:

 là tổn thất đầu nước qua cống đầu kênh nhánh cấp dưới;

'_n là mực nước tính toán tại đầu kênh nhánh cấp dưới ứng với lưu lượng thiết kế;

A_o là độ cao mặt ruộng cần tưới tự chảy. Khi chọn trị số A_o cần có luận chứng kinh tế kỹ thuật;

h_r là chiều sâu lớp nước tưới trên mặt ruộng. Phụ thuộc vào giống đại trà của vùng dự án, qui định của từng tỉnh, tập quán canh tác ở địa phương...;

7. Tính toán mặt cắt kênh tưới

7.1. Yêu cầu kỹ thuật chung

7.1.1. Hệ số mái kênh và chiều sâu nước trong kênh phải thỏa mãn các điều kiện về ổn định, điều kiện thi công và khai thác. Trường hợp kênh được thi công bằng cơ giới, chiều rộng đáy kênh phải thỏa mãn điều kiện công tác của máy;

7.1.1.1. Ngoài các yêu cầu về kỹ thuật, về mặt kinh tế cần xác định hợp lý giữa chiều sâu và chiều rộng đáy kênh sao cho khối lượng đất đào, đắp và diện tích chiếm đất của kênh ít nhất;

7.1.1.2. Khi lưu lượng kênh lớn hơn 1 m³/s nên thiết kế với hệ số  trong khoảng từ 2 đến 5

( = = 2 đến 5)

Trong đó:

b là chiều rộng đáy kênh (m);

H là chiều sâu nước trong kênh (m). Sơ bộ có thể xác định h theo công thức:

V_kx là vận tốc không xói cho phép, (m/s) xác định theo phụ lục I;

Q là lưu lượng thiết kế của kênh, (m³/s).

Khi lưu lượng kênh bằng hoặc nhỏ hơn 1 m³/s có thể xác định mặt cắt kênh theo phụ lục H.

7.1.2. Kênh có độ dốc đáy lớn hơn độ dốc phân giới nên thiết kế với mặt cắt kênh hình đa giác hoặc hình chữ nhật. Chỉ nên thiết kế mặt cắt đa giác đối với những kênh lớn có chiều sâu lớn hơn 4,5 m đến 5 m. Để ngăn ngừa việc tạo sóng cho các kênh có chiều dài lớn và có độ đốc đáy lớn hơn độ dốc phân giới, nên thiết kế mặt cắt kênh có chiều sâu tăng dần về phía trục kênh, thể hiện trên hình 2.



Hình 2

Khi i nhỏ hơn 0,1 lấy m bằng từ 4 đến 5; Khi i bằng 0,1 đến 0,2 lấy m bằng từ 3 đến 4.

Trong đó: i là độ dốc (dọc) đáy kênh;

m là hệ số mái kênh.

7.1.3. Hệ số mái kênh hình thang phụ thuộc điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, chiều sâu của kênh, chiều sâu nước trong kênh, cấu tạo mặt cắt ngang của kênh (kênh có bọc hay không có bọc) và điều kiện thi công. Đối với kênh đào đắp:

- Khi chiều sâu của kênh H nhỏ hơn hay bằng 5 m, chiều sâu nước trong kênh h nhỏ hơn hay bằng 3 m, lúc đó hệ số mái kênh có thể tham khảo theo bảng 9 cho kênh đào hoặc bảng 10 cho kênh đắp. Trong đó H là chiều sâu hình học của kênh tính từ đỉnh bờ kênh đến đáy kênh.

7.1.5. Trường hợp bờ kênh không kết hợp làm đường giao thông, chiều rộng bờ kênh phụ thuộc vào thiết bị thi công, nhu cầu đi lại trong quản lý vận hành và cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp. Trường hợp thi công bằng thủ công, chiều rộng bờ kênh tối thiểu tham khảo theo bảng 11. Trường hợp bờ kênh kết hợp đường giao thông chiều rộng được xác định theo các quy định hiện hành.

Khi kênh có lưu lượng lớn hơn 100 m³/s, chiều cao an toàn được xác định có xét tới sóng do gió, do tầu thuyền gây ra. Khi bờ kênh kết hợp làm đường giao thông thì ngoài những quy định trên, chiều cao an toàn phải phù hợp với yêu cầu của quy chuẩn, tiêu chuẩn và các quy định hiện hành về giao thông.