Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4118:2021 về Công trình thủy lợi - Hệ thống dẫn, chuyển nước - Yêu cầu thiết kế do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc và khuyến khích áp dụng trong quá trình khảo sát, thiết kế xây dựng mới, cải tạo, nâng cấp các hệ thống dẫn và chuyển nước thuộc công trình thủy lợi trên phạm vi cả nước.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng trực tiếp cho việc thiết kế hệ thống dẫn, chuyển nước bằng kênh (bao gồm cả kênh hở và kênh có nắp đậy), đường ống dẫn nước tự chảy hoặc có áp, các công trình trên kênh như xi phông, cầu máng, đường hầm (tuynel) dẫn nước, cống điều tiết, và các công trình phụ trợ khác. Đối tượng áp dụng bao gồm các cơ quan quản lý nhà nước về thủy lợi, các tổ chức tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, nhà thầu thi công và các bên liên quan đến hoạt động xây dựng, vận hành công trình thủy lợi tại Việt Nam.

Các nguyên tắc thiết kế cơ bản

• Thiết kế hệ thống dẫn, chuyển nước phải phù hợp với quy hoạch phòng, chống thiên tai và thủy lợi, quy hoạch vùng, quy hoạch tỉnh và các quy hoạch ngành có liên quan đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt.
• Phải bảo đảm tính hệ thống, liên kết đồng bộ giữa công trình đầu mối, hệ thống dẫn chuyển nước và các công trình phân phối nước đến tận mặt ruộng hoặc hộ tiêu thụ.
• Ưu tiên áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến, vật liệu mới thân thiện với môi trường, tiết kiệm đất đai, hạn chế tối đa việc chiếm dụng đất nông nghiệp, đặc biệt là đất trồng lúa nước.
• Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình và vùng hạ du trong mọi điều kiện vận hành, kể cả khi xảy ra sự cố hoặc thiên tai cực đoan.

Yêu cầu về tài liệu phục vụ thiết kế

• Tài liệu địa hình phải phản ánh chính xác, đầy đủ hiện trạng khu vực tuyến dẫn nước đi qua, đáp ứng tỷ lệ bản đồ theo từng giai đoạn thiết kế quy định.
• Tài liệu địa chất phải xác định rõ cấu trúc địa tầng, tính chất cơ lý của các lớp đất đá, mực nước ngầm, các hiện tượng địa chất động lực công trình để lựa chọn giải pháp gia cố nền móng và chống thấm phù hợp.
• Tài liệu khí tượng, thủy văn phải được thu thập, cập nhật mới nhất từ các trạm quan trắc hợp pháp, tính toán đầy đủ các đặc trưng dòng chảy thiết kế, dòng chảy lớn nhất (lũ) và dòng chảy nhỏ nhất (kiệt).

Yêu cầu kỹ thuật thiết kế kênh dẫn nước

• Mặt cắt dọc và mặt cắt ngang kênh: Phải được tính toán tối ưu hóa về mặt thủy lực, đảm bảo khả năng tải nước theo lưu lượng thiết kế và lưu lượng kiểm tra. Độ dốc đáy kênh phải ổn định, không gây ra hiện tượng bồi lắng hoặc xói lở lòng kênh.
• Vận tốc dòng chảy cho phép: Vận tốc thiết kế của dòng chảy trong kênh không được vượt quá vận tốc giới hạn không xói lớn nhất và không được nhỏ hơn vận tốc giới hạn không lắng nhỏ nhất của bùn cát lơ lửng.
• Biện pháp chống thấm: Tùy thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu giảm tổn thất nước, phải thiết kế các biện pháp chống thấm hiệu quả như lát mái bằng tấm bê tông cốt thép, màng chống thấm HDPE, đất sét luyện hoặc các vật liệu địa kỹ thuật chuyên dụng khác.
• Hệ số nhám: Trị số hệ số nhám của lòng kênh phải được lựa chọn dựa trên loại vật liệu gia cố bề mặt và tình trạng bám bẩn, rong rêu trong quá trình vận hành thực tế.

Yêu cầu thiết kế các công trình trên hệ thống dẫn nước

• Cầu máng và xi phông: Được thiết kế khi tuyến dẫn nước phải vượt qua sông, suối, đường giao thông hoặc các thung lũng sâu. Thiết kế phải đảm bảo độ bền kết cấu, khả năng chống thấm tại các khớp nối và không làm ảnh hưởng đến dòng chảy tự nhiên của sông suối bên dưới.
• Đường hầm dẫn nước (Tuynel): Áp dụng khi tuyến đi qua vùng núi cao mà việc đào hở không khả thi hoặc không kinh tế. Thiết kế tuynel phải đặc biệt lưu ý đến công tác gia cố vỏ hầm, thông gió, chiếu sáng và thoát nước trong quá trình thi công cũng như vận hành.
• Cống điều tiết và công trình phân phối nước: Phải bố trí tại các vị trí phân chia lưu lượng để kiểm soát mực nước và lưu lượng cấp cho các phân khu. Thiết kế cửa van điều tiết phải linh hoạt, dễ vận hành, khuyến khích tự động hóa kết nối với hệ thống SCADA.

Công tác bảo vệ môi trường và an toàn vận hành

• Thiết kế phải bố trí đầy đủ hệ thống tiêu nước ngoại lai để ngăn chặn nước mưa tràn tự do vào kênh gây ô nhiễm nguồn nước hoặc sạt lở bờ kênh.
• Phải thiết kế các công trình an toàn dân sinh dọc theo tuyến kênh đi qua khu dân cư như lan can bảo vệ, bậc lên xuống, cầu dân sinh và biển cảnh báo nguy hiểm.
• Xác định rõ phạm vi vùng phụ cận bảo vệ công trình thủy lợi theo quy định của Luật Thủy lợi để bàn giao cho đơn vị quản lý vận hành.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4118:2021 chính thức thay thế cho tiêu chuẩn cũ TCVN 4118:1985. Các dự án đầu tư xây dựng công trình thủy lợi được phê duyệt sau ngày tiêu chuẩn này có hiệu lực phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định thiết kế nêu trên. Đối với các công trình đang trong quá trình thi công hoặc đã phê duyệt thiết kế kỹ thuật trước ngày ban hành, việc áp dụng chuyển tiếp được thực hiện theo hướng dẫn của cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền.