Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi

Tiếp theo bài báo “Khai thác bền vững nước dưới đất dải cồn cát ven biển Bắc Trung Bộ: 1. Tài nguyên nước dưới dất và trữ lượng có thể khai thác”, bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu nhu cầu nước nước sinh hoạt, sản xuất trong vùng và khả năng đáp ứng của các thấu kính nước nhạt ven biển này. Về tổng thể, nguồn nước trong các thấu kính đáp ứng lâu dài nhu cầu nước trong vùng. Cụ thể, giữ nguyên lượng khai thác phục vụ sản xuất hiện tại (15.661 m3/ngày), chỉ tính sự gia tăng nhu cầu nước sinh hoạt, đến 2035 nhu cầu dùng nước trên toàn vùng ước tính là 83.598 m3/ngày, thấp hơn nhiều so với tổng trữ lượng có thể khai thác (263.355 m3/ngày), bằng 31,8%. Như vậy, sau khi đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, còn khoảng 179.757 m3/ngày (68,2% tổng trữ lượng có thể khai thác) dành cho sản xuất. Tuy nhiên, phân tích từng thấu kính chỉ ra rằng, mức độ đảm bảo biến động theo thấu kính. Chưa tính đến khai thác phục vụ sản xuất tăng thêm sau 2017, thấu kính Hoàng Mai – Diễn Châu có thể bị khai thác quá giới hạn ngay đầu những năm 2025-2030. Nguy cơ cũng có thể sớm diễn ra sau 2035 đối với thấu kính Nghi Xuân và Thạch Hà – Cẩm Xuyên

Trước yêu cầu sử dụng nước ngày càng lớn, trong điều kiện thời tiết ngày càng khắc nghiệt, nguồn nước bị suy giảm. Việc tích trữ, điều hòa, liên kết chuyển nước cần phải có giải pháp mang lại hiệu quả cao. Một trong những giải pháp tăng khả năng đáp ứng các yêu cầu về cấp nước, điều hòa nguồn nước là giải pháp liên kết, chuyển nước giữa các công trình. Trên cơ sở yêu cầu và tiềm năng nguồn nước, một nghiên cứu điển hình cho một tuyến kết nối nguồn nước liên lưu vực cụ thể cần thiết phải được nghiên cứu, tính toán chi tiết để kiểm chứng tính thực tiễn của giải pháp đề xuất cũng như hiệu chỉnh lại và đưa ra cơ sở, phương pháp nghiên cứu, tính toán chung cho các giải pháp đối với các tuyến liên kết, chuyển nước, điều hòa nguồn nước khác trong toàn vùng nghiên cứu. Bài viết này tập trung nghiên cứu tuyến kết nối nguổn nước liên lưu vực: Rào Trổ - Lạc Tiến - Vực Tròn nhằm tối ưu khả năng trữ, điều hòa phân phối nước cấp cho vùng Nam Hà Tĩnh - Bắc Quảng Bình

Dòng suối Côn Sơn được bắt nguồn từ nội bộ của dãy núi Côn Sơn với lưu vực nhỏ vẻn vẹn chỉ 0.7 km2. Trong lịch sử dòng suối đã đi vào thi ca qua đó thể hiện sự dồi dào về nguồn nước. Nhưng từ năm 1990 trở lại đây, dòng suối bắt đầu cạn kiệt, chỉ có nước chảy vào mùa mưa. Để đi đến nguyên nhân gây suy kiệt dòng chảy suối Côn Sơn, tập thể tác giả đã nghiên cứu lần lượt từ các yếu tố mang tính tổng quát đến chi tiết các nguyên nhân (các yếu tố gián tiếp đến trực tiếp) như: Tác động về thời tiết và khí hậu; Tác động của thảm phủ và nhân sinh; Mức độ hạ thấp mực nước ngầm; Tác động đến từ đặc điểm địa chất, đứt gãy và khe nứt dọc tuyến suối Côn Sơn.

Chất lượng nước mặt vùng BĐCM đang bị ô nhiễm do ảnh hưởng của xả thải không đạt yêu cầu vào nguồn nước. Nguồn nước mặt trong vùng bị ô nhiễm phổ biến là hữu cơ và vi sinh với các thông số DO, BOD5, COD, NH4+, tổng Coliform,… Trong vùng nghiên cứu, các địa phương thường dùng chỉ số chất lượng nước (WQI) để đánh giá chất lượng nước mặt và khả năng sử dụng của nguồn nước đối với từng mục đích khác nhau. Tuy nhiên, việc tính toán WQI từ các thông số quan trắc chất lượng nước còn gặp nhiều hạn chế do cần nhiều thông số quan trắc và tính toán còn tương đối phức tạp. Việc tìm phương pháp tính toán hiệu quả WQI là rất quan trọng và cần thiết nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác đánh giá chất lượng nước mặt cho vùng nghiên cứu. Nghiên cứu này sẽ ứng dụng thuật toán (mô hình) học máy để tính toán WQI dựa vào số liệu đầu vào (thông số chất lượng nước tối thiểu) để giảm chi phí quan trắc chất lượng nước mặt. Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp Bayes (BMA) để lựa chọn các thông số chất lượng nước tối ưu (pH, BOD5, PO4 và Coliform) để tính toán WQI. Kết quả cho thấy các mô hình học máy đã tính toán (dự báo) WQI dựa vào các thông số (tối tiểu) với độ chính xác cao. Theo đó mô hình Tăng cường độ dốc có kết quả dự báo chính xác nhất vì có hệ số xác định R2 cao nhất (0,973), giá trị các sai số MAE, MSE và RMSE thấp nhất (3,24; 22,54; 4,75). Tiếp đến là mô hình Tăng cường độ dốc cực đại có R2 là 0,966 và giá trị các sai số tương ứng (3,15; 28,95; 5,38). Mô hình Cây quyết định có R2 là 0,944; giá trị các sai số là 4,46; 49,67; 7,04; Mô hình Tăng cường độ dốc nhẹ có R2 là 0,928; giá trị các sai số là 5,95; 63,30; 7,95.

Các tuyến luồng giao thông đường thủy thường xuyên bị bồi lắng, lớp mới bồi lắng này phần lớn đều là lớp phù sa hạt mịn có nồng độ thấp (bùn loãng), lớp bùn loãng này thực chất vẫn có thể sử dụng để chạy tàu ở một mức độ nhất định. Việc tận dụng một phần lớp bùn loãng mới hình thành ở đáy luồng để giảm độ sâu dự trữ duới sống tàu, tăng lượng hàng chuyên chở hoặc tăng kích cỡ tàu ra vào luồng sẽ có ý nghĩa trong việc nâng cao hiệu quả khai thác luồng tàu[5,6]. Trong bài báo này, tác giả trình các kết quả nghiên cứu mới về thực nghiệm đo đạc và xử lý số liệu xác định lớp bùn loãng, đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của thiết bị đo sâu hồi âm đơn tia 2 tần số để xác định lớp bùn loãng trên tuyến luồng phục vụ bảo đảm an toàn hàng hải.

Cửa Tiên Châu là cửa ra của sông Kỳ Lộ đổ vào vịnh Xuân Đài và biển Đông, trước cửa có doi cát chắn ngang cửa sông, chạy dài từ Bắc xuống Nam đến sát chân núi Ông Ngõn. Phía trong cửa Tiên Châu có cảng cá Tiên Châu và khu neo đậu tàu thuyền. Do doi cát chắn cửa thường xuyên biến động mạnh dưới tác động của các yếu tố động lực sông và động lực biển nên do vậy cửa Tiên Châu cũng thường xuyên bị bồi lấp, gây khó khăn cho tàu cá ra vào cảng. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu diễn biến của doi cát ở cửa Tiên Châu từ các ảnh vệ tinh Landsat được thu thập từ năm 2000 đến 2022. Bài báo cũng đã xây dựng các tương quan giữa hình thái cửa sông với các yếu tố động lực sông để làm sáng tỏ các xu thế diễn biến của cửa Tiên Châu, phục vụ cho việc quy hoạch chỉnh trị, ổn định cửa sông trong tương lai

Khu vực Hà Nam là một đô thị ven biển có vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Ninh. Do có 70 % diện tích có cao độ địa hình thấp hơn mực nước triều cao nên việc tiêu thoát nước của khu vực Hà Nam gặp nhiều khó khăn. Trong tương lai, sự gia tăng các trận mưa cực đoan (do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu) cùng với mực nước nguồn tiếp nhận tăng lên (do ảnh hưởng của nước biển dâng) sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới ngập lụt khu vực Hà Nam. Bài báo này tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nước biển dâng đến mức độ ngập lụt khu vực đảo Hà Nam, thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh bằng sử dụng mô hình SWMM 5.1 ứng với 3 trận mưa thiết kế khác nhau. Kết quả cho thấy mô hình thoát nước 1 chiều được hiệu chỉnh và kiểm định nên có độ tin cậy cao. Số điểm ngập sẽ tăng từ 20% đến 30%, thời gian ngập trung bình tăng từ 10% tới 30%, thể tích tràn trung bình tăng từ 40% tới 300%. Những kết quả trên là cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp ứng phó và thích ứng với biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở khu vực Hà Nam

Hệ thống thủy lợi đóng vai trò quan trọng trong việc cấp nước cho sản xuất nông nghiệp của các tỉnh khu vực phía Bắc. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu (BĐKH) và các hoạt động xây dựng hồ chứa trên thượng nguồn đã dẫn đến tình trạng hạ thấp mực nước của các sông lớn trong vùng, trong đó có sông Hồng. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá khả năng cấp nước của hệ thống thủy lợi Sông Nhuệ, hệ thống lấy nước từ Sông Hồng, trong điều kiện hiện trạng và trong tương lai khi có cấp nước bổ sung từ trạm bơm Liên Mạc với công suất 70m3/s. Việc đánh giá hiện trạng cấp nước và giải pháp cấp nước bổ sung đã sử dụng mô hình MIKE 11 để mô phỏng diễn toán mực nước dọc trục chính Sông Nhuệ trong giai đoạn mùa kiệt (vụ Đông Xuân). Mô hình thủy lực hệ thống được thiết lập, kiểm định và hiệu chỉnh với độ tin cậy cao (R2>0,85 và NASH>0,78). Các kịch bản mô phỏng được đưa ra bao gồm: 1) Kịch bản (KB1) năm trung bình nước với tần suất mực nước và lưu lượng sông ngoài P=50%; 2) Kịch bản (KB2) năm ít nước với tần suất mực nước và lưu lượng sông ngoài P=85%; 3) Kịch bản (KB3) năm trung bình nước với tần suất mực nước và lưu lượng P=50% và được cấp nước bổ sung với lưu lượng Q=70m3/s; 4) Kịch bản (KB4) năm ít nước với tần suất mực nước và lưu lượng P=85% và được cấp nước bổ sung với lưu lượng Q=70m3/s. Kết quả mô phỏng cho thấy: Đối với KB1 và KB2 khi không được cấp nước bổ sung, mực nước tại các cống chính trên hệ thống không đảm bảo yêu cầu về cao trình so với quy định trong “Quy trình vận hành hệ thống Sông Nhuệ” nên không đảm bảo yêu cầu cấp nước; Trường hợp được cấp nước bổ sung với năm trung bình nước (KB3) thì mực nước đáp ứng được yêu cầu; Đối với năm ít nước khi được cấp nước bổ sung từ trạm bơm Liên Mạc thì mực nước dọc trục chính xấp xỉ so với yêu cầu, trường hợp này cần thực hiện điều tiết cống chính và tổ chức tưới luân phiên.

Trong nghiên cứu sử dụng phụ gia khoáng là Tro bay và Xỉ lò cao hoạt tính, cốt liệu thô là đá dăm và xỉ thép để thiết kế thành phần bê tông đạt mác thiết kế từ M30 đến M40. Khi sử dụng cốt liệu xỉ thép kết hợp với phụ gia khoáng là xỉ lò cao hoạt tính thì cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày đạt Rn28 = 47,5 MPa, mác chống thấm của bê tông thiết kế đạt từ W8 đến W12, độ mài mòn thấp, phù hợp thi công các công trình Thủy lợi.

Những kết cấu thủy lực đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta như cung cấp năng lượng, cung cấp nước, điều khiển lũ lụt… Xói ngầm là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng mất ổn định trong các công trình như đập, đê hay các hồ chứa nước bằng đất. Công trình đập đất Thượng Kon Tum với loại đập là đập đồng chất với các lăng trụ đá thượng hạ lưu. Đất đắp thân đập được đắp trực tiếp trên nền là lớp edQ hoặc IA1 sau khi bóc lớp đất thực vật. Lớp đất này là đất đất sét, á sét, hệ số thấm k = 2,8.10-8 m/s, dung trọng g = 1,77 T/m3, đất đắp thân đập có đường cong cấp phối tốt. Tuy nhiên để cho công trình được an toàn, cần nghiên cứu đánh giá tổng thể về thấm, ổn định, xói ngầm…. Bài báo này tập trung đánh giá độ nhạy xói của lớp đất đắp thân đập Thượng Kon Tum thông qua chỉ số kháng xói