Đưa vào hoạt động năm 1932
Diện tích phụ trách tưới: 10.150 ha
Qtk = 11,2 m3/s
Htk = 8 m
Số tổ máy bơm: 4 máy
-----------------------------------
Điều kiện tự nhiên:
1. Vị trí địa lý, diện tích:
Hệ thống thuỷ nông Phù Sa nằm về phía tây bắc thành phố Hà Nội, ở vào khoảng 105030' độ kinh Đông, 21008' độ vĩ Bắc.
Khu vực HTTN có diện tích 15.509 ha bên bờ hữu sông Hồng, được bao quanh bởi sông Tích, kênh tưới chính Đồng Mô và sông Đáy, gồm đất đai của các huyện Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, và thị xã Sơn Tây.
Trạm bơm Phù Sa là đầu mối của hệ thống được xây dựng từ thời Pháp thuộc vào năm 1928. Lúc đầu, trạm còn khống chế cả phần lớn diện tích tưới của hệ thống Đồng Mô, nhưng do nhu cầu nước ngày càng tăng, hiệu quả QLVH thấp nên trạm bơm Phù Sa không thể đáp ứng được cho toàn hệ thống, vì vậy từ năm 1969 trạm bơm Phù Sa chỉ còn phụ trách khảng 10.150 ha đất canh tác..
.2. Đặc điểm địa hình :
Địa hình đất đai trong khu vực rất phức tạp. Đại đa số năm trong vùng đồng bằng ven sông Hồng và sông Đáy. Tiếp giáp với đồng bằng là vùng đồi gò ở phía tây và vùng đồi gò xen kẹp ở phía nam tạo thành những vùng đất trũng như Đầm Bùi, Đầm Săn (Thạch Thất), Đầm Chan (Chương Mỹ), Đầm Bún (Phúc Thọ)...
Cao độ địa hình phân bố từ +5 đến +10 và phân bố không đều.
Phía bắc và ven sông Hồng có cao độ khoảng +10+12.
Phía nam giáp đường quốc lộ số 6, có cao độ +5,5+6.
3. Địa chất:
Qua xâydựng các công trình trong hệ thống từ trước đến nay cho thấy tình trạng địa chất của các lớp đất trong hệ thống cho phép đủ điều kiện thuận lợi để xây dựng các công trình thuỷ lợi từ quy mô nhỏ đến lớn. đặc điểm địa chất công trình cơ bản như sau :
- Khoảng từ độ sâu 1,52,0 m từ mặt đất trở xuống là lớp đất thịt nặng lẫn sét màu nâu dẻo cứng (đối với vùng phía bắc) và lớp đát thị trung bình (đối với vùng phía nam).
- Khoảng độ sâu từ 23m tiếp theo là lớp đất thịt nặng mà vàng vững chắc.
- Tiếp theo là lớp đất sét có pha cát mịn tỷ lệ cát 1520% với các vùng nội địa và dọc các triền sông phía bắc. ở các vùng phía nam thì nhiều công trình dọc sông (Hoài Đức, Chương Mỹ, Quốc Oai) đã gặp lớp đất này và có kiên tượng cát đùn, cát chảy.
4. Đất đai, thổ nhưỡng:
Với diện tích 10.795,6 ha đất nông nghiệp, theo điều tra, có 7 loại đất khác nhau…
Ngoài ra cồn một số đất bãi cát ven sông chuyên trồng màu.
Các loại thổ nhưỡng trên có thể được mô tả như sau:
- Đất phù sa không được bồi hàng năm thuộc hệ thônmgs sông Hồng là loại đất tốt, lớp mặt bị rửa, hơi chua, tầng dưới có độ pH7, đất khá giàu đạm, can xi trao đổi cao, thành phần cơ giới là đất thịt trung, thích hợp cho lúa và hoa màu.
- Đất phù sa glay chua hơn hẳn so với đất phù sa không được bồi (pH<7), lượng can xi thấp, giàu đạm, ít lân, thành phần cơ giới có tỷ lệ sét cao, thích hợp cho trồng lúa.
- Đất phù sa ít được bồi có hàm lượng dinh dưỡng khá, thành phần cơ giới là thịt nhẹ đến trung thích hợp cho trồng lúa và hoa màu.
- Đất phù sa có tầng loang lổ tập trung ở chân ruộng cao. Đất ít chua đến hơi chua, hàm lượng mùn khá, đạm và lân thấp. Đất có khả năng tăng vụ nên hiệu quae cao.
- Đất phù sa úng nước tập trung ở huyện Thạch Thất. Đất chu, nghèo lân và hay bị ngập úng.
Nhìn chung đất có độ pH tăng dần từ tầng mặt xuống dưới, hàm lượng mùn xấp xỉ 1,5%, thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình. Đất đai tuy còn một số nhược điểm, nhưng với kinh nghiệm thâm canh tốt, nếu đảm bảo đủ nước, phân và giống thì có thể tăng vụ và năng suất cây trồng.
5. Thuỷ văn:
Sông Hồng, sông Đáy và sông Tích là các con sông có ảnh hưởng đến hệ thống.
a. Sông Hồng:
Đây là con sông lớn, lượng nước phong phú. Tổng lượng nước trung bình hàng năm chảy qua mặt cắt sông ở vị trí Sơn Tây và khoảng 90100 tỷ m3. Lưu lượng trung bình mùa kiệt khoảng 540700 m3/s. Lưu lượng trung bình mùa lũ khoảng 4.0008.000 m3/s. Lưu lượng lớn nhất đo được là 34.000 m3/s xảy ra và ngày 21/8/1971.
Sông Hồng tại Sơn Tây có biên độ dao động mực nước lớn, thể hiện qua các số liệu:
+ Mực nước sông trung bình mùa kiệt: +4,5+6,0
+ Mực nước lũ trung bình: +10,0+13,5
+ Mực nước liệt nhỏ nhất: +3,86 (năm 1965)
+ Mực nước lũ lớn nhất:+16,29 (21/8/1971)
Ngay tại vị trí trạm bơm Phù Sa có trạm thuỷ văn Sơn Tây. Trạm này có số liệu đo nhiều năm. Từ năm 1988, hồ Hoà Bình bất đầu tích nước và điều tiết. Dựa vào phương pháp phân tích thống kê, tính được mực nước sông Hồng tại trạm Sơn Tây trước và sau khi có sự điều tiết của hồ Hoà Bình…
Sông Hồng có phù sa quanh năm với hàm lượng phù sa rất cao, đặc biệt về mùa lũ…
6. Mưa:
ét về tính chất của mưa có thể chia một năm thuỷ văn thành hai mùa rõ rệt:
- Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV,
- Mùa mưa từ tháng V đền tháng X.
Trong khu vực có các trạm quan trắc khí hậu khí tượng như sau:
- Trạm Sơn Tây nằm ở phía bắc khu vực tưới, có thời gian đo từ năm 1960 đến nay, voí các yếu tố mưa, nhiệt độ, độ ẩm, bố hơi, thời gian chiếu sáng,…
- Trạm Thạch Thất, nằm ở giữa khu tưới, có thời gian đo từ 1960 đến nay với các yếu tố mưa.
Trạm Quốc Oai nằm ở phía nam khu tưới có thời gian đo từ 1960 đến nay với các yếu tố mưa.
Trạm Thạch Thất năm ở trung tâm khu tưới, khống chế hầu hết các diện tích khu tưới, do vậy đề nghị chọn tài liệu của trạm này để tính toán mưa, còn trạm Sơn Tây để tính các yếu tố khí hậu khác.
Lượng mưa phân bố không đều trong năm, vụ đông xuân lượng mưa chỉ có 100300 mm. Lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa, đặc biệt trong 3 tháng 7, 8, 9 lượng mưa chiếm tới 70% lượng mưa cả năm và thường gây úng cho các vùng thấp.
- Lượng mưa trung bình nhiều năm: 1752 mm.
- Lượng mưa năm cao nhất: 2494 mm (năm 1980)
- Lượng mưa năm thấp nhất: 1.077 mm (năm 1987).
Hiện trạng thuỷ lợi
Đầu mối cấp nước cho HTTN Phù Sa là trạm bơm Phù Sa, cống lấy nước tự chảy Phù Sa. Hệ thống kênh chủ yếu là kênh chính và kênh nhánh với nhiều công trình trên kênh.
1. Trạm bơm Phù Sa:
Trạm bơm đầu mối Phù Sa được xây dựng năm 1928 và hoàn thành đưa vào vận hành năm 1932. Lúc đó trạm bơm gồm 3 tổ máy bơm Limax (Pháp) có Q1máy=2,67m3/s, tổng lưu lương trạm là 8,1 m3/s. Sau năm 1954, trạm bơm được bổ sung thêm 1 máy bơm DU-750 (Rumania) có Q1máy=2,25 m3/s nâng tổng lưu lượng trạm là 10,26 m3/s.
Nhà máy bơm dài 30m rộng 8m gồm 3 tầng:
Tầng 1: ở độ cao +3,0, kích thước 2,522,6 m.
Tầng 2: ở độ cao +8,5, kích thước 12,522,6 m là tầng đặt máy bơm.
Tầng 3: đặt động cơ và thiết bị điều khiển ở độ cao +12,5 kích thước 10,736,7m.
Qua một thời gian dài làm việc, trạm bơm kể cả phần máy lẫn phần thuỷ công bị hư hỏng nhiều và đã nhiều lần được tu bổ. Đến đầu 2000, thực hiện Quyết định số 1915 QĐ/BNN-ĐTXDCB ngày 29/05/1999 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn phê duyệt Thiết kế kỹ thuật dự án "Khôi phục và nâng cấp trạm bơm Phù Sa", trạm bơm này đã được tu bổ cải tạo lại và hoàn thành vào tháng 4/2000 với các thông số sau:
- Tần suất đảm bảo tưới: P=75%
- MN thiết kế ngoài sông (mới): +5,25 m
- Lưu lượng thiết kế toàn trạm: Q=11,2 m3/s
- MN thiết kế bể xả: +10,4 m
- Cao độ đáy bể hút: +3,0 m
- Số tổ máy: 4 máy bơm chìm SPP-1200-2800-12P của Hàn Quốc có:
Lưu lượng thiết kế: Q=2,8 m3/s
Cột nước thiết kế: 8,00 m
Hiệu suất: =90%
- Kênh dẫn nước từ sông Hồng vào dài 30 m chiều rộng đáy kênh B=8m, cao trình đáy kênh +3,0, hệ số mái m=1,5, được lát đá khan.
- Tháp cống bằng bê tông cốt thép, đáy ở độ cao +3,0 đỉnh tháp có cao trình +14,75 có 6 của lấy nước (0,95x3,2) bằng thép dày 10 mm, kích thước 4,01,0 m.
- Cống lấy nước bằng BTCT, từ tháp nước qua đê vào hầm nhà máy dài 37,8m; đáy cống có cao độ +3,0, cống có tiết diện 4,02,2 m. Cống cũng được sửa lại năm 2000.
- Cống dẫn nước bằng bê tông cốt thép, có cao độ đáy +8,5, tiết diện cống 2,24,0 m, chiều dài cống L=40 m dẫn nước qua bể xả.
- Bể xả có kích thước 24,039,02,2 m, đáy bể xả ở cao trình +8,5, kết cấu bằng bê tông cốt thép.
2. Cống lấy nước tự chảy Phù Sa:
Cống mới được hoàn thành tháng 5/1992 cách trạm Phù Sa 100m về phía hạ lưu. Lưu lượng thiết kế qua cống Q=10,26 m3/s. Toàn bộ công trình là kết cấu là bê tông cốt thép M200. Cống có dạng hộp với 2 ống dẫn 2(2,02,5)m, dài 39 m. Đáy cống có cao trình +8,5. Cống có hai tầng cửa: (22,5)m và (22,0)m.
Cống có nhiệm vụ thay thế cống Phù Sa cũ khi lấy nước tự chảy từ +10,4 đến +14,40 và đảm bảo an toàn khi mực nước lũ lớn +16,30.
3. Kênh chính:
Kênh chính Phù Sa dài 23,5 km từ trạm bơm Phù Sa đến Bùng (điểm giao với kênh Đồng Mô). Hiện nay nhiều đoạn kênh chính bị bồi lắng, sạt lở. Nhìn chung mặt cắt kênh trung bình chỉ đạt 7080% mặt cắt thiết kế. Khi dẫn với lưu lượng khoảng 10 m3/s kênh Phù Sa nhiều đoạn không an toàn như đoạn (K5K13). Đáy kênh phần lớn gồ ghề, lồi, lõm, chiều rộng đáy nhiều chỗ cao hơn thiết kế 0,20,3m.
Dọc tuyến kênh, hầu hết mái kênh đều bị sạt làm thu hẹp lòng chảy, trong khi đó đáy kênh bị bồi cao do phù sa trong kênh nhiều. Hàng năm phải nạo vét lòng kênh, nhưng do là kênh đất nên mỗi lần nạo vét đều làm cho mặt cắt kênh bị biến dạng rất phức tạp, không theo một quy luật nào. Việc nạo vét phù sa hàng năm rất khó khăn vì vật liệu là kênh đất, khó giữ được mặt cắt chuẩn.
Do tình trạng kênh như vậy, thực tế cho thấy kênh Phù Sa chỉ có thể chuyển tải an toàn từ 78 m3/s, để đảm bảo an toàn mực nước +10,5m tại Phù Sa, +8,5m tại Bùng và có 3 m3/s chuyển qua Bùng. Mặt khác, khi kênh đã chuyển tải kém và thấm nhiều như vậy đã làm cho nước bị tổn thất nhiều, khó chuyển tới cuối kênh, lãng phí nhiều tiền điện, nạn hạn hán vẫn thường xuyên xảy ra như đã nêu ở chương trước.
Trong năm 2001, từ nguồn vốn ADB trong dự án Khôi phục năng cấp trạm bơm Phù Sa, kênh được kiên cố hoá từ đoạn K0 đến K4+040 với hình thức: mái kênh lát tấm BT, đáy kênh bằng đá xây (K0K2+800) và bằng bê tông cốt thép (K2+280K4+040). Việc tiếp tục gia cố các đoạn còn lại là hết sức cần thiết.
4. Các cống lấy nước đầu kênh cấp 2 và cống vượt cấp:
Trên kênh chính có Phù Sa 177 cống lấy nước, trong đó có:
+ 20 cống cấp 2 phụ trách từ 30 ha trở lên,
+ 155 cống vượt cấp phụ trách từ 530 ha.
Phần lớn cống cấp 2 được xây dựng đúng quy hoạch, đúng yêu cầu thiết kế và có cánh cửa, ổ khoá có thể điều tiết được lưu lượng, chất lượng cống còn tốt .
Số lượng cống vượt cấp có nhiều, trước đây chất lượng kém, không có cánh cửa, khó khăn cho việc quản lý điều tiết nước, nhưng được sự quản lý của Công ty, các cống này đã được xây lại đầu cống và lắp cửa van phù hợp (do Công ty sáng chế) nên hạn chế được nhiều sự thất thoát nước …
5. Các cống điều tiết:
Trên kênh Phù Sa có 6 cống làm chức năng điều tiết, đa số hoạt động bình thường nhưng một số cống cửa van, khe van bị hư hỏng.
6. Kênh nhánh và công trình trên kênh nhánh:
Hệ thống kênh nhánh, kênh vượt cấp và công trình trên kênh nhánh qua quá trình quản lý khai thác có được tu bổ, nhưng đánh giá chung là đã và đang xuống cấp nghiêm trọng nên tác dụng cấp nước tưới bị hạn chế. Diện tích tưới bị thu hẹp, diện tích tự chảy xuống tạo nguồn điển hình là các kênh:
- N1 được thiết kế để tưới cho 850 ha, thực tế chỉ tưới được 636 ha (74,8%),
- N14 được thiết kế để tưới cho 111 ha, thực tế chỉ tưới được 20 ha (18%)...
|