Những khái niệm mở đầu về môn học

Ch−¬ng 1 - Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 11 Ch−¬ng 1 Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 1.1. NhiÖm vô, néi dung c¬ b¶n m«n häc N−íc lµ mét yÕu tè kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ®èi víi sù sèng nãi chung, ®èi víi ®êi sèng cña con ng−êi nãi riªng, thùc tÕ ®· chøng tá r»ng ë ®©u cã n−íc lµ ë ®ã cã sù sèng. LÞch sö ph¸t triÓn cña loµi ng−êi lu«n lu«n g¾n liÒn víi n−íc, trong buæi b×nh minh cña nh©n lo¹i, ®êi sèng cña con ng−êi cßn phô thuéc tÊt c¶ vµo thiªn nhiªn, v× thÕ, hä ®· ph¶i t×m ®Õn sinh sèng bªn nh÷ng dßng s«ng. Nh÷ng nÒn v¨n minh ®Çu tiªn cña nh©n lo¹i lu«n ®−îc g¾n liÒn víi tªn nh÷ng dßng s«ng: NÒn v¨n minh s«ng Nil (Ai CËp), nÒn v¨n minh s«ng H»ng (Ên §é), nÒn v¨n minh L−ìng Hµ (Iraq), nÒn v¨n minh Hoµng Hµ (Trung Quèc), ë n−íc ta cã nÒn v¨n minh s«ng Hång... DÇn dÇn con ng−êi biÕt chinh phôc thiªn nhiªn, biÕt lîi dông nh÷ng ®iÒu kiÖn cña tù nhiªn ®Ó phôc vô cho ®êi sèng cña hä vµ biÕt kh¾c phôc nh÷ng mÆt khã kh¨n do thiªn nhiªn g©y nªn ®Ó tån t¹i vµ ph¸t triÓn, v× thÕ hä ®· cã thÓ di c− ®Õn sinh sèng ë c¸c vïng xa c¸c dßng s«ng h¬n. Cho tíi nay, con ng−êi ®· v−¬n tíi sinh sèng ë nh÷ng vïng cao nguyªn, nói rõng xa x«i, thËm chÝ c¶ nh÷ng vïng sa m¹c kh« c»n, rÊt khan hiÕm n−íc vµ x©y dùng nªn nh÷ng trung t©m kinh tÕ phån thÞnh. Con ng−êi ®· b¾t n−íc ph¶i theo hä, phôc vô hä. Ngoµi viÖc n−íc lµ yÕu tè kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong ®êi sèng hµng ngµy cña con ng−êi, n−íc cßn phôc vô cho ph¸t triÓn n«ng nghiÖp s¶n xuÊt ra l−¬ng thùc thùc phÈm, phôc vô cho sù ph¸t triÓn c«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i... vµ c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c. Dßng ch¶y trªn c¸c s«ng suèi cßn tiÒm tµng mét nguån n¨ng l−îng v« tËn chiÕm mét vÞ trÝ quan träng trong c¸c nguån n¨ng l−îng tù nhiªn trªn hµnh tinh cña chóng ta. Râ rµng n−íc lµ mét trong nh÷ng yÕu tè ®¶m b¶o sinh tån vµ ph¸t triÓn cña mäi sinh vËt trªn tr¸i ®Êt, lµ mµu xanh cña c©y cá, lµ sù phån vinh cña x· héi, lµ mét trong nh÷ng yÕu tè quyÕt ®Þnh b¶o ®¶m tèc ®é ph¸t triÓn cña x· héi loµi ng−êi. Tuy nhiªn, n−íc kh«ng chØ cã mÆt lîi, nhiÒu khi n−íc cßn g©y nhiÒu t¸c h¹i cho ®êi sèng con ng−êi nh− óng ngËp, lò lôt, xãi mßn röa tr«i ®Êt, s¹t ®Êt... Chóng ta kh«ng sao kÓ hÕt nh÷ng t¸c h¹i do n−íc g©y ra mµ loµi ng−êi ®· ph¶i chÞu ®ùng, nh÷ng n¹n hång thuû tõ l©u ®· ®i vµo c¸c truyÒn thuyÕt, c¸c chuyÖn cæ tÝch cña nhiÒu d©n téc. ë n−íc ta, thµnh ng÷ Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi 12 cã c©u “nhÊt thñy nh× háa” ®Ó nãi lªn søc tµn ph¸ khñng khiÕp cña n−íc ®èi víi ®êi sèng con ng−êi. N−íc cßn g©y n¹n xãi mßn, lµm tho¸i ho¸ nh÷ng vïng ®Êt mµu mì, n−íc nhiÒu qu¸ g©y lÇy thôt, óng ngËp kh«ng nh÷ng ¶nh h−ëng tíi s¶n xuÊt n«ng nghiÖp mµ cßn ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn ®êi sèng sinh ho¹t cña con ng−êi. ChÝnh v× vËy mµ nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi, vÊn ®Ò ph¸t triÓn nguån n−íc ®−îc ®−a lªn vÞ trÝ hµng ®Çu, ®−îc ®−a thµnh quèc s¸ch. NhiÒu n−íc ë Ch©u Phi do thiÕu n−íc mµ n¹n ®ãi lu«n hoµnh hµnh vµ nÒn kinh tÕ trë nªn nghÌo nµn l¹c hËu. Mét sè n−íc vïng Nam ¸ chiÕn tranh xÈy ra liªn miªn, mét trong nh÷ng nguyªn nh©n lµ vÊn ®Ò tranh chÊp nguån n−íc. Bangladesh nÒn kinh tÕ kh«ng thÓ ph¸t triÓn ®−îc, lµ mét trong nh÷ng n−íc nghÌo trªn thÕ giíi còng lµ do thiªn tai xÈy ra th−êng xuyªn, trong ®ã chñ yÕu lµ b·o vµ ngËp lôt. N−íc cã mét vai trß quan träng nh− vËy, ®ßi hái chóng ta ph¶i ®i s©u nghiªn cøu vÒ chóng nh»m t×m ra c¸c gi¶i ph¸p ph¸t huy nh÷ng mÆt lîi, h¹n chÕ ®Õn møc thÊp nhÊt nh÷ng mÆt h¹i do n−íc g©y ra, ph¸t huy h¬n n÷a vai trß cña n−íc ®èi víi sù ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi vµ ®êi sèng con ng−êi. §©y lµ mét trong nh÷ng nhiÖm vô hÕt søc to lín vµ nÆng nÒ mµ chóng ta ph¶i lu«n lu«n quan t©m ®Ó tån t¹i vµ ph¸t triÓn. 1.1.1. Kh¸i niÖm vÒ m«n häc Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thuû lîi lµ mét m«n häc nghiªn cøu quy luËt thay ®æi cña nguån n−íc còng nh− yªu cÇu vÒ n−íc trong mét vïng lín còng nh− t¹i mét khu vùc tõ ®ã ®Ò ra nh÷ng ý ®å chiÕn l−îc vµ biÖn ph¸p c«ng tr×nh ®Ó ®iÒu tiÕt vµ sö dông nguån n−íc mét c¸ch hiÖu qu¶ nhÊt ®¸p øng yªu cÇu cña c¸c ngµnh kinh tÕ, x· héi, ®ång thêi h¹n chÕ ®Õn møc tèi thiÓu nh÷ng t¸c h¹i cña n−íc g©y ra. Nãi mét c¸ch kh¸c, ®©y lµ m«n häc nghiªn cøu c¸c biÖn ph¸p ph¸t triÓn nguån n−íc mét c¸ch bÒn v÷ng nh»m ®¸p øng yªu cÇu ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi cña khu vùc. 1.1.2. NhiÖm vô cña m«n häc Nh− chóng ta ®· biÕt, n−íc trong thiªn nhiªn ph©n bè kh«ng ®Òu theo kh«ng gian vµ thêi gian, th−êng kh«ng phï hîp víi yªu cÇu dïng n−íc cña c¸c ngµnh kinh tÕ trong ®ã cã n«ng nghiÖp lµ mét ngµnh cã yªu cÇu sö dông n−íc chiÕm mét tû träng rÊt lín. Do ®ã nhiÖm vô m«n häc lµ: - Nghiªn cøu c¸c yªu cÇu vÒ n−íc cña khu vùc, ®Ò xuÊt nh÷ng ý ®å chiÕn l−îc vµ c¸c biÖn ph¸p cÇn thiÕt nh»m ®iÒu tiÕt dßng ch¶y theo kh«ng gian vµ thêi gian ®Ó ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®ã. - Bè trÝ vµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng c«ng tr×nh cÊp, tho¸t n−íc nh»m tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vÒ n−íc cña khu vùc, ph¸t triÓn nguån n−íc mét c¸ch bÒn v÷ng. §iÒu tiÕt dßng ch¶y bao gåm nh÷ng biÖn ph¸p: Gi÷ n−íc, dÉn n−íc vµ th¸o n−íc theo mét kÕ ho¹ch nhÊt ®Þnh. Ch−¬ng 1 - Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 13 + Gi÷ n−íc: Lµ biÖn ph¸p ®Çu tiªn nh»m gi÷ l¹i l−îng n−íc tù nhiªn, ®Ó cã thÓ chñ ®éng ®iÒu hoµ ph©n phèi l−îng n−íc ®ã ®¸p øng c¸c yªu cÇu theo c¶ kh«ng gian lÉn thêi gian. C¸c c«ng tr×nh gi÷ n−íc lµ nh÷ng hå chøa lín, nhá ®−îc x©y dùng trªn c¸c s«ng suèi, hoÆc nh÷ng vïng tròng tù nhiªn cã thÓ tr÷ n−íc. Nh÷ng hå, ao nµy cã nhiÖm vô gi÷ l¹i l−îng n−íc trong thêi gian n−íc ®Õn nhiÒu ®Ó dïng trong nh÷ng thêi gian thiÕu n−íc. Ngoµi t¸c dông cÊp n−íc, nh÷ng hå chøa nµy khi x©y dùng cßn ph¶i xÐt ®Õn yªu cÇu lîi dông tæng hîp nh−: Nu«i c¸, phßng lò, ph¸t ®iÖn, vËn t¶i thñy, chèng xãi mßn, b¶o vÖ m«i tr−êng... C¸c khu tròng ë vïng ®ång b»ng vµ vïng ven biÓn còng lµ n¬i cã kh¶ n¨ng tr÷ n−íc ngät ®Ó sö dông cho nh÷ng môc ®Ých kh¸c nhau khi cÇn thiÕt. Ngoµi ra, ®Ó gi÷ n−íc ng−êi ta cßn dïng c¸c biÖn ph¸p phi c«ng tr×nh kh¸c nh− biÖn ph¸p l©m nghiÖp, biÖn ph¸p n«ng nghiÖp... HiÖn nay chóng ta ®ang tÝch cùc b¶o vÖ vµ ph¸t triÓn rõng ®Çu nguån, trång c©y t¹o th¶m phñ, dïng biÖn ph¸p canh t¸c n«ng nghiÖp hîp lý vµ c¸c biÖn ph¸p kh¸c nh»m gi¶m hÖ sè dßng ch¶y mÆt, t¨ng l−îng n−íc ngÊm vµo trong lßng ®Êt, t¨ng nguån n−íc cung cÊp vµo n−íc ngÇm, gi÷ n−íc ë th−îng nguån ®Æc biÖt trong mïa m−a ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng sinh thuû cña l−u vùc, t¨ng dßng ch¶y c¬ b¶n cña c¸c s«ng, suèi trong mïa kh«. + DÉn n−íc: Lµ biÖn ph¸p tiÕp theo nh»m ®−a n−íc tõ nguån n−íc ph©n phèi vÒ c¸c n¬i yªu cÇu, ®−a n−íc tõ vïng nä ®Õn vïng kia ®Ó ®iÒu hoµ nguån n−íc mét c¸ch hîp lý vµ hiÖu qu¶ nhÊt. BiÖn ph¸p dÉn n−íc còng gi÷ mét vai trß v« cïng quan träng trong c¸c hÖ thèng tiªu tho¸t n−íc, v× yªu cÇu tiªu tho¸t n−íc th−êng rÊt lín. §Ó dÉn n−íc ph¶i dïng hÖ thèng c«ng tr×nh bao gåm nh÷ng c«ng tr×nh lÊy n−íc ®Çu mèi nh− cèng lÊy n−íc, tr¹m b¬m... vµ hÖ thèng kªnh m−¬ng, ®−êng èng chuyÓn n−íc vµ c¸c c«ng tr×nh trªn hÖ thèng. HÖ thèng c«ng tr×nh dÉn n−íc ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu: ®−a n−íc kÞp thêi vµ theo ®óng yªu cÇu cÊp tho¸t n−íc cho tõng vïng, gi¶m ®Õn møc tèi ®a l−îng tæn thÊt trong qu¸ tr×nh chuyÓn n−íc, kh«ng g©y « nhiÔm cho nh÷ng vïng xung quanh, vèn ®Çu t− nhá, thêi gian sö dông l©u dµi. V× vËy khi ®Ò xuÊt c¸c ph−¬ng ¸n bè trÝ vµ biÖn ph¸p c«ng tr×nh dÉn n−íc ph¶i chän ®−îc ph−¬ng ¸n hîp lý. + Th¸o n−íc: §©y còng lµ mét biÖn ph¸p tÝch cùc nh»m th¸o mét c¸ch chñ ®éng cã kÕ ho¹ch l−îng n−íc thõa nh»m gi¶m nhá t¸c h¹i do viÖc n−íc qu¸ thõa g©y nªn nh− óng ngËp, lò lôt. Th¸o n−íc cã kÕ ho¹ch cßn h¹n chÕ ®−îc n¹n xãi mßn, röa tr«i lµm tho¸i hãa ®Êt. §Ó ®Ò xuÊt nh÷ng ph−¬ng ¸n quy ho¹ch vµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®−îc mét hÖ thèng c«ng tr×nh hîp lý, ®ßi hái ng−êi lµm c«ng t¸c quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng c«ng tr×nh thñy lîi ph¶i cã ®Çu ãc tæng hîp, biÕt kÕt hîp mét c¸ch nhuÇn nhuyÔn c¸c kiÕn thøc khoa häc c¬ Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi 14 b¶n, khoa häc c¬ së vµ kiÕn thøc vÒ chuyªn ngµnh, ph¶i biÕt hîp t¸c, kÕt hîp víi c¸c ngµnh chuyªn m«n kh¸c cã liªn quan vµ lu«n ph¶i cËp nhËt nh÷ng kiÕn thøc khoa häc, c«ng nghÖ tiªn tiÕn. 1.1.3. Néi dung c¬ b¶n cña m«n häc §Ó gi¶i quyÕt ®−îc nh÷ng nhiÖm vô trªn, néi dung chÝnh cña m«n häc bao gåm: - Nghiªn cøu c¸c quy luËt vËn chuyÓn cña n−íc vµ nguyªn lý c¬ b¶n cña viÖc ®iÒu tiÕt n−íc - Nghiªn cøu nhu cÇu cÊp n−íc vµ tho¸t n−íc cña c¸c ngµnh, ®Æc biÖt lµ n«ng nghiÖp, th«ng qua ®ã x¸c ®Þnh chÕ ®é cung cÊp n−íc vµ th¸o n−íc thÝch hîp. - Nghiªn cøu c¸c c«ng nghÖ cÊp n−íc vµ th¸o n−íc theo yªu cÇu cña c¸c ngµnh nh»m ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi cña khu vùc. - ThiÕt kÕ quy ho¹ch vµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng c«ng tr×nh nh»m b¶o ®¶m chÕ ®é cung cÊp n−íc vµ th¸o n−íc thÝch hîp ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao t¹i c¸c vïng kh¸c nhau. - Nghiªn cøu c¸c biÖn ph¸p thuû lîi cho nh÷ng vïng ®Æc thï nh− vïng ®åi nói, vïng ven biÓn, vïng tròng, vïng ngo¹i « thµnh phè… - Nghiªn cøu ph©n tÝch kinh tÕ trong dù ¸n. Nãi tãm l¹i, th«ng qua néi dung cña m«n häc, chóng ta sÏ ®−îc trang bÞ mét khèi l−îng kiÕn thøc ®Ó cã kh¶ n¨ng thu thËp vµ ph©n tÝch nh÷ng tµi liÖu c¬ b¶n, tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu kü thuËt phôc vô cho quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ, ®Ò xuÊt c¸c ph−¬ng ¸n quy ho¹ch hÖ thèng thuû lîi cho khu vùc, lËp dù ¸n ®Çu t− vµ thiÕt kÕ nh÷ng h¹ng môc c«ng tr×nh trong hÖ thèng. 1.2. S¬ l−îc vÒ lÞch sö ph¸t triÓn cña ngµnh [22] LÞch sö ph¸t triÓn cña x· héi loµi ng−êi g¾n chÆt víi sù nghiÖp chinh phôc thiªn nhiªn mµ c«ng t¸c thñy lîi chiÕm vai trß quan träng vµo bËc nhÊt trong sù nghiÖp ®ã. §· tõ l©u con ng−êi ®· biÕt x©y dùng c¸c c«ng tr×nh thñy lîi ®Ó chinh phôc thiªn nhiªn. Trªn thÕ giíi cïng víi sù h×nh thµnh c¸c trung t©m tËp trung d©n c−, kinh tÕ x· héi, c¸c c«ng tr×nh thuû lîi lín còng ®· xuÊt hiÖn: - ë Ai CËp c¸ch ®©y kho¶ng 4400 n¨m nh©n d©n ®· x©y dùng hå chøa n−íc M¬rit cã chu vi kho¶ng 200km ë h¹ l−u s«ng Nil cïng víi m¹ng l−íi kªnh m−¬ng ®Ó cÊp n−íc cho sinh ho¹t vµ t−íi ruéng. - Babilon lµ n−íc tõ rÊt sím ®· x©y dùng ®−îc rÊt nhiÒu hå chøa n−íc. Ngay tõ n¨m 1800 tr−íc c«ng nguyªn nhµ vua ®· ra mét bé luËt quy ®Þnh vÒ chÕ ®é sö dông qu¶n lý hå chøa n−íc ®Ó t−íi ruéng. - Trong lÞch sö Trung Quèc cæ ®¹i, Vò Cèng - mét sö gia lín cña Trung Quèc ®· ®Ó l¹i cho chóng ta mét bé s¸ch lín víi thÓ lo¹i v¨n bia. §©y kh«ng nh÷ng lµ mét t¸c phÈm v¨n häc kiÖt xuÊt mµ cßn ghi nhËn mét c¸ch tæng qu¸t c«ng lao trÞ thñy s«ng Hoµng Hµ cña Vò Ch−¬ng 1 - Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 15 V−¬ng vµ c¸c vua ®êi nhµ H¹ thÕ kû thø XXI tr−íc C«ng nguyªn. §· tr¶i qua h¬n 4000 n¨m thµnh tùu nµy vÉn ®−îc ca ngîi lµ mét sù nghiÖp “B×nh thiªn thµnh ®Þa”. §êi nhµ §−êng (thÕ kû thø VII) ®· ®µo tuyÕn kªnh dµi tíi 1100km ®Ó lÊy n−íc t−íi ruéng vµ vËn t¶i thñy. §©y lµ nh÷ng c«ng tr×nh thuû lîi hÕt søc vÜ ®¹i cña Trung Quèc vµ còng næi tiÕng trªn thÕ giíi. - Nh©n d©n Ên §é (chñ yÕu lµ ë l−u vùc s«ng Ên, s«ng H»ng) vÉn tù hµo m×nh lµ c¸i n«i cña thñy lîi. S¸ch cßn ghi l¹i ë thÕ kû thø 3 tr−íc C«ng nguyªn, ng©n s¸ch cña Nhµ n−íc thu ®−îc tõ lîi tøc sö dông n−íc ë s«ng ngßi, ao hå vµ ®Ëp n−íc chiÕm tíi 1/4 tæng ng©n s¸ch quèc gia. ë ViÖt Nam, do ®iÒu kiÖn khÝ hËu vµ thêi tiÕt t−¬ng ®èi kh¾c nghiÖt nªn c«ng cuéc chinh phôc thiªn nhiªn l¹i cµng trë nªn gay go phøc t¹p. Tõ thêi míi dùng n−íc, trªn vïng ch©u thæ s«ng Hång, c¸c vua Hïng cïng nh©n d©n ®· dùa vµo nguån n−íc cña s«ng Hång ®Ó sinh sèng vµ ph¸t triÓn kinh tÕ, x· héi, bªn c¹nh ®ã còng ph¶i chèng tr¶ quyÕt liÖt víi nh÷ng thiªn tai nh− lò lôt, óng ngËp do s«ng Hång g©y ra ®Ó x©y dùng nªn nÒn v¨n minh s«ng Hång chãi läi. Trong lÜnh vùc kh¶o cæ, nhiÒu b»ng chøng trong c¸c cuéc khai quËt gÇn ®©y cho thÊy tæ tiªn ta ®· ®Ó l¹i nhiÒu vÕt tÝch cña c¸c hÖ thèng c«ng tr×nh t−íi tiªu nh− hÖ thèng giÕng x©y b»ng ®¸ ®Ó t−íi cho ruéng bËc thang ë huyÖn Gio Linh, Qu¶ng TrÞ. HÖ thèng s«ng ®µo Ninh ThuËn (Nha Trinh, Ninh Chu). §Æc biÖt lµ thêi kú chóng ta tho¸t khái ¸ch thèng trÞ cña phong kiÕn ph−¬ng B¾c, c¸c c«ng tr×nh thñy lîi ®· ®−îc x©y dùng liªn tiÕp ®Ó ph¸t triÓn kinh tÕ vµ cñng cè quèc phßng gi÷ v÷ng nÒn ®éc lËp tù chñ cña ®Êt n−íc: - N¨m 983 Lª Hoµn cho ®µo s«ng §ång Cá - Bµ Hoµ ë Thanh Ho¸; - N¨m 1029 Lý Th¸i T«ng ®µo s«ng §an N·i (Thanh Ho¸); - N¨m 1091 Lý Th¸nh T«ng cho ®µo s«ng L·nh Kªnh ë Th¸i Nguyªn; - N¨m 1108 nh©n d©n ta ®· khëi c«ng ®¾p ®ª ®Çu tiªn ë ph−êng C¬ X¸ (Phóc X¸ ngµy nay); - N¨m 1343 TrÇn Th¸i T«ng l¹i ra s¾c chØ ®¾p ®ª tõ ®Çu nguån tíi tËn h¹ du c¸c triÒn s«ng trong vïng ®ång b»ng s«ng Hång ®Ó chèng lò lôt; - N¨m 1390 nhµ TrÇn quyÕt ®Þnh ®µo s«ng Thiªn §øc (s«ng §uèng) ®Ó lÊy n−íc t−íi vµ ph©n lò cho s«ng Hång. §Õn nay ®· qua h¬n 600 n¨m, s«ng §uèng vÉn gi÷ nguyªn nh÷ng gi¸ trÞ vÒ kinh tÕ, x· héi rÊt lín. S«ng §uèng lµm nhiÖm vô ph©n lò tõ hÖ thèng s«ng Hång sang s«ng Th¸i B×nh ®Ó phßng lò cho thñ ®« Hµ Néi. Ngoµi ra s«ng §uèng cßn lµ nguån n−íc t−íi cho c¸c huyÖn §«ng Anh, Gia L©m, Tõ S¬n, Tiªn Du, QuÕ Vâ, ThuËn Thµnh, Gia B×nh, L−¬ng Tµi, thuéc hai tØnh Hµ Néi vµ B¾c Ninh, biÕn nh÷ng vïng nµy thµnh nh÷ng vïng ph¸t triÓn n«ng nghiÖp trï phó. VÒ giao th«ng, s«ng §uèng lµ tuyÕn ®−êng thñy quan träng nèi liÒn hÖ thèng s«ng Hång víi hÖ thèng s«ng Th¸i B×nh. Khoa häc ngµy nay ®· x¸c minh tÝnh ®óng ®¾n cña ph−¬ng ¸n ph©n lò cho hÖ thèng s«ng Hång b»ng s«ng §uèng. Tµi liÖu thñy v¨n cho thÊy hÖ thèng s«ng Hång vµ hÖ thèng s«ng Th¸i B×nh cã Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi 16 tÇn suÊt lò xuÊt hiÖn kh«ng ®ång thêi, v× vËy, dïng s«ng §uèng ph©n lò cho hÖ thèng s«ng Hång sang s«ng Th¸i B×nh lµ hoµn toµn hîp lý vµ ®óng ®¾n. ThÕ kû 15 - nh©n d©n ta ®· ®µo hÖ thèng s«ng Nhµ Lª nèi liÒn Thanh Ho¸, NghÖ An ®Ó ng¨n mÆn, t−íi ruéng vµ giao th«ng thñy phôc vô cho quèc phßng. HÖ thèng nµy ®· ph¸t huy t¸c dông rÊt lín cho ®Õn tËn ngµy nay. HÖ thèng ®ª phßng lò cña n−íc ta trªn c¸c hÖ thèng s«ng Hång, s«ng Th¸i B×nh, s«ng M·, s«ng C¶... ®−îc liÖt vµo lo¹i nh÷ng c«ng tr×nh vÜ ®¹i trªn thÕ giíi. Víi hµng mÊy ngµn km ®ª, víi khèi l−îng ®µo ®¾p khæng lå ®−îc x©y dùng mét c¸ch bÒn bØ qua nhiÒu thÕ hÖ nèi tiÕp nhau, ®· trë thµnh c«ng tr×nh kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ë hiÖn t¹i còng nh− trong t−¬ng lai. §iÓm qua mét sè c«ng tr×nh thuû lîi ®· ®−îc x©y dùng tõ nh÷ng thÕ kû tr−íc chøng tá r»ng: ë n−íc ta, c«ng t¸c thñy lîi ®· xuÊt hiÖn rÊt sím vµ kh«ng ngõng ®−îc ph¸t triÓn, nã xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu cÊp b¸ch cña ®êi sèng x· héi vµ ®iÒu kiÖn thiªn nhiªn hÕt søc phøc t¹p cña ®Êt n−íc. Râ rµng, trªn thÕ giíi còng nh− ë ViÖt Nam c¸c c«ng tr×nh thñy lîi xuÊt hiÖn kh¸ sím vµ kh«ng ngõng ph¸t triÓn, ®· phôc vô ®¾c lùc cho sù nghiÖp ph¸t triÓn kinh tÕ, x· héi cña loµi ng−êi. Tuy nhiªn, hÇu hÕt nh÷ng c«ng viÖc ®ã chØ mang tÝnh chÊt kinh nghiÖm mµ ch−a x©y dùng ®−îc nÒn t¶ng lý luËn mét c¸ch khoa häc vµ cã hÖ thèng ®Ó lµm c¬ së cho viÖc tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu kü thuËt còng nh− trong viÖc thiÕt kÕ vµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh thuû lîi. ChØ cã trong thêi gian rÊt gÇn ®©y, mét sè t¸c gi¶ míi ®i vµo nghiªn cøu vµ ®−a ra mét sè c¬ së lý luËn b−íc ®Çu phôc vô cho viÖc thiÕt kÕ quy ho¹ch vµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng c«ng tr×nh thuû lîi. N¨m 1783 L«-m«-n«-x«p víi t¸c phÈm “NÒn kinh tÕ Liplian”, ¤ng ®· ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò tiªu n−íc ®Çm lÇy. M·i tíi nh÷ng n¨m ®Çu cña thÕ kû thø 20 mét sè nhµ khoa häc nh− Dux«pki, Macsim«p, Kuxakin, C«tchiac«p, Blaney, Kriddle, Penman vµ M.E. Jensen… ®· cho xuÊt b¶n nh÷ng t¸c phÈm nãi vÒ vÊn ®Ò thÊm, vÒ t−íi n−íc, tiªu n−íc, bµn vÒ vÊn ®Ò tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng t−íi, tiªu n−íc, c¶i t¹o ®Êt... §Æc biÖt C«tchiac«p ®· viÕt h¬n 100 t¸c phÈm cã gi¸ trÞ cã liªn quan ®Õn c¸c nguyªn lý ®iÒu tiÕt n−íc, c¸c nguyªn lý tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu yªu cÇu n−íc, vÊn ®Ò thuû lîi c¶i t¹o ®Êt, trong ®ã gi¸o tr×nh “Nguyªn lý thñy lîi c¶i t¹o ®Êt” ®· t¸i b¶n tíi lÇn thø 6. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y nhiÒu tæ chøc quèc tÕ nh−: Tæ chøc N«ng nghiÖp vµ L−¬ng thùc thÕ giíi (FAO), tæ chøc T−íi tiªu Quèc tÕ (ICID), ViÖn Qu¶n lý N−íc Quèc tÕ (IWMI), c¸c viÖn nghiªn cøu, tr−êng §¹i häc cña c¸c quèc gia… ®· tËp trung nhiÒu nhµ khoa häc næi tiÕng tiÕn hµnh nghiªn cøu lý thuyÕt còng nh− thùc nghiÖm nh»m hoµn chØnh dÇn vÒ mÆt lý luËn nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan tíi tÝnh to¸n quy ho¹ch, thiÕt kÕ hÖ thèng thuû lîi. Tuy vËy, khoa häc thuû lîi nãi chung cßn rÊt trÎ. Nh÷ng vÊn ®Ò lÝ luËn míi chØ lµ b−íc ®Çu, thùc tÕ cßn rÊt nhiÒu vÊn ®Ò hÕt søc phøc t¹p ®ang gÆp khã kh¨n ch−a gi¶i quyÕt ®−îc. C¸c vÊn ®Ò trong khoa häc thñy lîi th−êng mang tÝnh chÊt tæng hîp vµ toµn diÖn, liªn quan Ch−¬ng 1 - Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 17 tíi nhiÒu vÊn ®Ò ë c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau rÊt phøc t¹p. H¬n n÷a c¸c vÊn ®Ò chuyªn m«n mang s¾c th¸i ®Þa ph−¬ng kh¸ cao, c¬ së lÝ luËn còng nh− ®iÒu kiÖn ¸p dông ë tõng ®Þa ph−¬ng, tõng n−íc sÏ kh¸c nhau. V× vËy ph¶i ph©n tÝch, nghiªn cøu thùc tÕ mét c¸ch s©u s¾c ®Ó cã thÓ ¸p dông nh÷ng khoa häc, c«ng nghÖ tiªn tiÕn còng nh− ®Ò xuÊt ®−îc nh÷ng biÖn ph¸p hîp lý víi ®iÒu kiÖn cô thÓ ë tõng khu vùc. VÝ dô: L−îng n−íc cÇn cña c©y trång phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, tuú tõng ®Þa ph−¬ng mµ yÕu tè nµy hoÆc yÕu tè kia cã ¶nh h−ëng chñ yÕu. ThËm chÝ cßn tuú vµo quan ®iÓm cña ng−êi nghiªn cøu cho yÕu tè nµo cã t¸c dông quyÕt ®Þnh ®Ó dùa vµo nã mµ ®−a ra c¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh, c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n kh¸c nhau. V× thÕ, viÖc sö dông c«ng thøc vµ c¸c ®iÒu kiÖn ¸p dông, c¸c tµi liÖu dïng ®Ó tÝnh to¸n cho tõng vïng còng cÇn ®−îc nghiªn cøu ph©n tÝch kü cµng. ChÝnh v× cßn nhiÒu vÊn ®Ò phøc t¹p nh− vËy, chóng ta cßn ph¶i tiÕp tôc ®i s©u nghiªn cøu t×m hiÓu b¶n chÊt ®Ó gi¶i quyÕt tho¶ ®¸ng c¸c vÊn ®Ò ®Æt ra trong chuyªn m«n. KÓ c¶ viÖc ¸p dông c¸c c¬ së lý luËn, c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ë n−íc ngoµi vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ ë n−íc ta còng cÇn ph¶i cã sù xem xÐt, nghiªn cøu, chän läc mét c¸ch s¸ng t¹o. ë ViÖt Nam, thêi kú 100 n¨m thùc d©n Ph¸p ®« hé, n−íc ta chØ x©y dùng ®−îc vÎn vÑn 12 hÖ thèng c«ng tr×nh thñy lîi lín, víi môc ®Ých chÝnh lµ phôc vô t−íi cho c¸c ®ån ®iÒn cña t− b¶n Ph¸p, ®ång thêi t¹o ra nh÷ng tuyÕn giao th«ng thuû ®Ó phôc vô cho môc ®Ých qu©n sù vµ kinh tÕ cña chóng, ®ã lµ: - HÖ thèng c«ng tr×nh thñy lîi Th¸c Huèng (Th¸i Nguyªn) ®−îc x©y dùng sau khëi nghÜa Yªn ThÕ víi nh÷ng môc ®Ých: VÒ chÝnh trÞ: ®−a n−íc phôc vô ph¸t triÓn n«ng nghiÖp nh»m xoa dÞu tinh thÇn ®Êu tranh cña nh©n d©n trong vïng; VÒ qu©n sù: t¹o thµnh mét m¹ng l−íi giao th«ng ®Ó khèng chÕ vïng nói non hiÓm trë ®· g©y rÊt nhiÒu khã kh¨n trong viÖc chuyÓn qu©n ®Ó ®µn ¸p phong trµo ®Êu tranh cña nh©n d©n hai tØnh Th¸i Nguyªn vµ B¾c Giang; VÒ kinh tÕ: ®©y lµ m¹ng l−íi ®−êng thñy quan träng chuyªn chë quÆng vµ c¸c tµi nguyªn quý gi¸ kh¸c cña nói rõng ViÖt B¾c vÒ c¶ng H¶i Phßng. - X©y dùng mét sè c¸c hÖ thèng t−íi, tiªu kh¸c nh−: §Ëp LiÔn S¬n (s«ng Phã §¸y - VÜnh Phóc), ®Ëp CÇu S¬n (B¾c Giang), cèng Liªn M¹c (Hµ Néi) thuéc hÖ thèng S«ng NhuÖ (Hµ §«ng - Hµ Nam), tr¹m b¬m Phï Sa (S¬n T©y), hÖ thèng t−íi tiªu B¾c Th¸i B×nh, hÖ thèng t−íi tiªu Nam Th¸i B×nh, hÖ thèng An Kim H¶i (H¶i Phßng), ®Ëp B¸i Th−îng (S«ng Chu - Thanh Ho¸), ®Ëp §« L−¬ng (S«ng C¶ - NghÖ An), hÖ thèng §ång Cam (S«ng Ba - Phó Yªn), hÖ thèng t−íi Nha Trinh (Ninh ThuËn), c«ng tr×nh tiªu n−íc phßng lò §Ëp §¸y (Hµ T©y)... Tõ ngµy hoµ b×nh lËp l¹i ë miÒn B¾c (1954) vµ nhÊt lµ sau ngµy ®Êt n−íc ®−îc hoµn toµn gi¶i phãng (1975), d−íi sù l·nh ®¹o cña §¶ng, nh©n d©n ta ®· ra søc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh thñy lîi vµ ®· ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh tùu lín. C¸c c«ng tr×nh nµy ®· phôc vô mét Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi 18 c¸ch ®¾c lùc cho s¶n xuÊt n«ng nghiÖp víi ph−¬ng ch©m: Nh÷ng c«ng tr×nh lo¹i nhá do nh©n d©n tù lµm, nh÷ng c«ng tr×nh lo¹i võa vµ lo¹i lín do Nhµ n−íc ®Çu t− vèn. Cho tíi nay c¶ n−íc cã 75 hÖ thèng thuû lîi lín, chóng ta ®· x©y dùng ®−îc gÇn 800 hå chøa lo¹i võa, lo¹i lín vµ h¬n 3500 hå chøa cã dung tÝch trªn 1 triÖu m3 n−íc víi chiÒu cao ®Ëp trªn 10m ®Ó phôc vô t−íi phßng lò, ph¸t ®iÖn, ®iÒu tiÕt dßng ch¶y, thay ®æi c¶nh quan m«i tr−êng. VÝ dô nh− hå chøa §¹i L¶i (VÜnh Phóc), hå Suèi Hai, hå §ång M« - Ng¶i S¬n (Hµ T©y), hå Nói Cèc (Th¸i Nguyªn), hå KÎ Gç (Hµ TÜnh), hå Phó Ninh (Qu¶ng Nam), hå DÇu TiÕng (T©y Ninh), hå S«ng Quao (B×nh ThuËn)... C¸c hå chøa TrÞ An, Th¸c Bµ, Hoµ B×nh lµ nh÷ng hå chøa ph¸t ®iÖn vµo lo¹i lín ë §«ng Nam ¸. H¬n 2000 tr¹m b¬m t−íi, tiªu lín nh− TrÞnh X¸, B¹ch H¹c, Hång V©n, §an Hoµi, La Khª, V©n §×nh - Ngo¹i §é, Cæ §am, H÷u BÞ, Nh− Tr¸c, Cèc Thµnh... vµ hµng chôc ngh×n tr¹m b¬m lo¹i võa vµ nhá víi tæng c«ng suÊt b¬m lªn tíi 24,6 triÖu m3/h. H¬n 5000 cèng lÊy n−íc, cèng tiªu tù ch¶y, ®Ëp d©ng h×nh thµnh c¸c hÖ thèng thuû lîi lín nh− hÖ thèng B¾c H−ng H¶i, Th¹ch Nham, Nam Th¹ch H·n, Nha Trinh - L©m CÊm, Qu¶n Lé - Phông HiÖp, Nam M¨ng ThÝt, §ång Th¸p M−êi, Tø gi¸c Long Xuyªn, kªnh tho¸t lò MiÒn T©y… §Õn nay c¸c hÖ thèng c«ng tr×nh thuû lîi ®· t−íi trùc tiÕp ®−îc 3,5 triÖu ha, t¹o nguån cÊp n−íc cho 1,13 triÖu ha, tiªu cho 1,4 triÖu ha mét c¸ch hoµn toµn chñ ®éng, ng¨n mÆn 0,87 triÖu ha vµ c¶i t¹o chua phÌn cho 1,6 triÖu ha, cung cÊp 5 tû m3 n−íc mçi n¨m cho sinh ho¹t vµ c«ng nghiÖp, tæng c«ng suÊt cña c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn lín vµ võa ®· ®−îc x©y dùng lªn tíi gÇn 5.000 MW. Nh÷ng thµnh tùu ®ã ®· gãp phÇn rÊt lín vµo viÖc gi¶m nhá diÖn tÝch óng h¹n, n©ng cao s¶n l−îng n«ng nghiÖp vµ thóc ®Èy sù ph¸t triÓn c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c cña ®Êt n−íc. VÒ lùc l−îng c¸n bé khoa häc kü thuËt cña ngµnh còng kh«ng ngõng lín m¹nh c¶ vÒ sè l−îng lÉn chÊt l−îng: Hµng v¹n c¸n bé cã tr×nh ®é ®¹i häc vµ trung cÊp kü thuËt ®−îc ®µo t¹o, m¹ng l−íi c¸n bé kü thuËt vµ c¸n bé qu¶n lý ®· ®−îc bè trÝ ë kh¾p c¸c tØnh trong toµn quèc. NÕu nh− tr−íc ®©y, sau gi¶i phãng miÒn B¾c (1954) mét sè hÖ thèng thuû lîi chóng ta ph¶i nhê chuyªn gia n−íc ngoµi quy ho¹ch thiÕt kÕ nh− hÖ thèng thuû lîi B¾c H−ng H¶i x©y dùng n¨m 1957 cã sù gióp ®ì cña chuyªn gia Trung Quèc, th× ®Õn nay chóng ta ®· tù quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ nh÷ng hÖ thèng thuû lîi võa vµ lín cã diÖn tÝch t−íi, tiªu hµng tr¨m ngh×n ha vµ cßn phôc vô c¸c nhiÖm vô kh¸c nh− cÊp n−íc cho c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t, ph¸t ®iÖn, phßng lò, ng¨n mÆn, giao th«ng thuû, ph¸t triÓn thuû s¶n, c¶i t¹o m«i tr−êng… H¬n n÷a cßn cã kh¶ n¨ng quy ho¹ch, c¶i tiÕn, n©ng cÊp c¸c hÖ thèng cò ®Ó phï hîp víi nh÷ng yªu cÇu míi. RÊt tù hµo vÒ sù ph¸t triÓn cña ngµnh thñy lîi n−íc ta. Song nhiÖm vô cña chóng ta cßn rÊt nÆng nÒ, c«ng t¸c thuû lîi ch−a ®¸p øng ®−îc yªu cÇu ph¸t triÓn ngµy cµng cao cña s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, sinh ho¹t vµ c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c. §Æc biÖt c¸c tØnh ë T©y Nguyªn Ch−¬ng 1 - Nh÷ng Kh¸i NiÖm Më §Çu VÒ M«n Häc 19 vµ ®ång b»ng s«ng Cöu Long cã tiÒm n¨ng vÒ n«ng nghiÖp rÊt lín, song thñy lîi phôc vô cho n«ng nghiÖp cßn rÊt Ýt, v× vËy ®Þa bµn ho¹t ®éng cña chóng ta vÒ kh«ng gian vµ møc ®é phøc t¹p cßn rÊt lín. MÆt kh¸c chóng ta ph¶i x©y dùng ngµnh ta tiÕn kÞp víi tr×nh ®é tiªn tiÕn trªn thÕ giíi, x©y dùng nh÷ng hÖ thèng thñy lîi thËt hoµn chØnh, ¸p dông nh÷ng thµnh tùu khoa häc tiªn tiÕn nh− c¬ giíi ho¸, ®iÖn khÝ ho¸, tù ®éng ho¸, c«ng nghÖ th«ng tin nh»m hiÖn ®¹i ho¸ c«ng t¸c thuû lîi. Bªn c¹nh ®ã, c«ng t¸c qu¶n lý hÖ thèng còng v« cïng quan träng nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ phôc vô vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña hÖ thèng thuû lîi, gãp phÇn vµo c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n−íc. Nh÷ng c¬ së lý luËn, c¸c nguyªn lý, nguyªn t¾c, c«ng thøc tÝnh to¸n ®−îc giíi thiÖu trong gi¸o tr×nh nµy ®Òu x©y dùng ë d¹ng tæng qu¸t mµ kh«ng ®i vµo c¸c tr−êng hîp cô thÓ v× thùc tÕ phøc t¹p mu«n h×nh mu«n vÎ. V× vËy, khi nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò chuyªn m«n cÇn n¾m thËt ch¾c nh÷ng lý luËn c¬ b¶n, hiÓu ®−îc b¶n chÊt vÊn ®Ò, biÕt ®−îc nh÷ng yÕu tè ¶nh h−ëng ®Ó cã thÓ vËn dông mét c¸ch s¸ng t¹o c¸c nguyªn lý chung, c¸c c«ng thøc vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña tõng vïng. Tr¸nh ¸p dông mét c¸ch m¸y mãc vµ còng tr¸nh chñ nghÜa kinh nghiÖm ¸p dông mét c¸ch tuú tiÖn thiÕu nh÷ng c¬ së khoa häc. Khi gi¶i quyÕt mét vÊn ®Ò trong chuyªn ngµnh th−êng ®éng ch¹m ®Õn mét lo¹t vÊn ®Ò liªn quan thuéc c¸c chuyªn ngµnh kh¸c vµ lu«n lu«n x¶y ra m©u thuÉn víi nhau. Chóng ta ph¶i cã mét kiÕn thøc tæng hîp vµ cã kh¶ n¨ng kh¸i qu¸t cao, ®ång thêi l¹i ph¶i ph©n tÝch ®−îc b¶n chÊt nh÷ng yÕu tè riªng biÖt ®Ó kÕt hîp, dung hoµ c¸c m©u thuÉn, gi¶i quyÕt vÊn ®Ò mét c¸ch hÕt søc s¸ng t¹o nh»m ®−a ra nh÷ng gi¶i ph¸p kü thuËt hîp lý ph¸t triÓn nguån n−íc mét c¸ch bÒn v÷ng ®Ó phôc vô cho ®êi sèng nh©n d©n vµ ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi cña ®Êt n−íc. C©u hái «n tËp: 1. NhiÖm vô vµ néi dung cña m«n häc? 2. Nh÷ng ®Æc ®iÓm chÝnh cña m«n häc? Quy ho¹ch vµ thiÕt kÕ hÖ thèng thñy lîi 20 Ch−¬ng 2 Quan hÖ ®Êt - n−íc vμ c©y trång, nguyªn lý ®iÒu tiÕt n−íc ruéng 2.1. ¶nh h−ëng cña n−íc ®èi víi sù ph¸t triÓn cña c©y trång vµ t¸c dông c¶i t¹o ®Êt Nhê cã n−íc, chÊt dinh d−ìng, nhiÖt ®é, ¸nh s¸ng vµ kh«ng khÝ mµ c©y trång ph¸t triÓn b×nh th−êng. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng lÉn nhau vµ cã t¸c dông quan träng ngang nhau kh«ng thÓ thay thÕ nhau ®−îc. Phèi hîp tèt c¸c yÕu tè nµy th× c©y