thiết kế hệ thống tự động hóa tưới phun theo đa năng

thiết kế hệ thống tự động hóa tưới phun theo đa năng

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHÓA LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG

TỰ ĐỘNG HÓA TƯỚI PHUN THEO ĐA NĂNG

1.1 Giới thiệu về các công trình nghiên cứu về hệ thống tưới phun hiện nay.

Kỹ thuật tưới phun là một trong những phương pháp tưới sử dụng nước hợp lý,tiết kiệm nước và năng lượng, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng năng suất laođộng và tăng năng suất cây trồng Tưới phun là phương pháp tưới cung cấp nướccho cây trồng dưới dạng các hạt mưa hoặc hạt sương rơi trên một diện tích nhỏ xungquanh gốc cây trồng bằng thiết bị gọi là máy phun mưa Nguyên tắc chính củaphương pháp này là đưa lượng nước rất hạn chế tập trung vào vùng rễ cây thông qua

hệ thống máy bơm, ống dẫn nước và đầu phun để tạo thành mưa cục bộ tưới cho cácloại cây trồng

Các phương pháp tưới phun hiện nay:

- Tưới phun mưa – phun sương:

Sử dụng máy bơm nước cột áp cao kèm theo ống dẫn và mũi phun tạo mưa.Đây là phương pháp tưới hiện đại có tác dụng nhiều mặt cả về tạo độ ẩm cho đất vàlàm mát cho cây, kích thích sinh trưởng cho cây và đặc biệt có thể tiết kiệm được30-50% khối lượng nước so với phương pháp tưới tràn theo rãnh

- Tưới phun rối xoáy:

Dòng phun rối xoáy được tạo ra do ứng dụng chuyển động xoắn, ngoài các hiện tượng phức tạp xuất hiện trong dòng rối, còn them vào quá trình xoáy làm phân tán, lắng đọng và cuốn theo của các hạt (giọt lỏng, bọt khí) Trong kỹ thuật, dòng phun rối xoáy được hình thành bằng ba phương pháp cơ bản:

+) Nhờ rãnh dẫn hướng (rãnh tạo xoáy hay cánh tạo xoáy) trong đầu phun.+) Tạo ống dẫn trực tiếp đi vào đầu phun theo phương chiều trục và phương tiếptuyến

+) Đầu phun quay trực tiếp để tạo xoáy

1.2 Các phương pháp tưới thủ công và bán thủ công.

- Phương pháp tưới rãnh

Là phương pháp tưới để nước chảy theo các rãnh được thiết kế giữa các hàngcây Nước được thấm dần vào đất và cung cấp cho cây trồng Cách tưới này tiếtkiệm và chủ động được nước tưới cho vườn cây, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, không bị

gí chặt, kết cấu đất vẫn giữ vững, đất không bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bịrửa trôi Đây là phương pháp tưới thông dụng thường được bà con tưới cho nhiềuvườn cây ăn quả trong cả nước Nhưng chỉ áp dụng được với nơi có địa hình tươngđối bằng phẳng (độ dốc<50) Biện pháp tưới này cũng có một số hạn chế như: lãngphí một phần nước ở cuối rãnh tưới; gặp khó khăn trong việc vận chuyển công cụsản xuất qua rãnh; phải chi phí khá lớn nhân công và thời gian cho việc cải tạo cácrãnh nước

Tưới rãnh thích hợp với cây trồng hàng rộng như ngô, bông, mía, khoai lang Khi tưới nước từ rãnh thấm vào đất nhờ tác dụng của lực mao dẫn trong đất và chỉmột phần ít thấm xuống đáy rãnh theo trọng lực

- Phương pháp tưới dải

Tưới dải là tạo nên một lớp nước mỏng 5 – 6 cm chảy men theo độ dốc mặt đất

- Phương pháp tưới ngầm

Tưới ngầm là phương pháp tưới tước cho cây qua hệ thống thiết bị máy bơmkèm theo hệ thống các ống dẫn nước đặc biệt nằm dưới lòng đất hoặc có sự chênhlệch mực nước của nguồn cung cấp nước Tưới ngầm tiết kiệm nước Đất không bị

gí chặt, giữ nguyên hiện trạng kết cấu đất, đất không bị bào mòn, phân bón không bịrửa trôi Chi phí đầu tư ban đầu cho phương pháp này khá lớn, chỉ áp dụng được đốivới các loại đất có độ xốp cần thiết cho nước thấm qua dễ dàng Đây là phương pháptưới hiện đại được thực hiện bởi 2 phương pháp sau:

- Biện pháp thứ nhất là đặt ống tưới ngầm hoặc các hầm đào ngầm dưới mặt

đất ở một chiều sâu khoảng 40 – 50 cm và cách nhau một khoảng cách nhất định đểcung cấp nước cho cây trồng.

- Biện pháp thứ hai là xây dựng cống điều tiết trên mương tiêu lộ thiên để điềutiết mực nước trong mương dâng cao cho thông qua các ống ngầm hoặc trực tiếpngấm vào tầng đất giữa 2 mương để cung cấp cho cây trồng

- Phương pháp tưới ngập

Tưới ngập là phương pháp cho nước vào vườn cây một lớp nước nhất định,trong một thời gian xác định để cung cấp nước cho cây Phương pháp này kết hợpđược việc tưới nước với tiêu diệt một số loài sâu hại cư trú trong lòng đất (dế cắn rễcây, nhộng, các loài ruồi, sâu đục hạt) Phương pháp tưới này tốn nhiều nước, chỉ ápdụng được với nơi có địa hình tương đối bằng phẳng, thoát nước tốt Phương phápnày có nhược điểm là đất bị gí chặt, dinh dưỡng bị rửa trôi theo dòng nước tiêu, kếtcấu đất bị phá vỡ

Tưới ngập là tạo nên trên mặt đất một lớp nước nhất định và dần dần thấm vàođất Phương pháp này áp dụng cho các cây trồng ưa nước như lúa, cói, một số câythức ăn gia súc hoặc áp dụng trong trường hợp rữa mặn

1.3 Phương pháp tưới phun mưa.

Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dướidạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị tạo dòng phun mưa (tia mưa) thích hợp Phươngpháp này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại các nước có nềncông nghiệp phát triển.Tưới phun mưa là phương pháp sử dụng máy bơm nước cột,

áp cao kèm theo ống dẫn và mũi phun tạo mưa Đây là phương pháp tưới hiện đại cótác dụng nhiều mặt cả về tạo độ ẩm cho đất và làm mát cho cây, kích thích sinhtrưởng cho cây và đặc biệt có thể tiết kiệm được 30-50% khối lượng nước so vớiphương pháp tưới tràn theo rãnh

* Ưu điểm :

- Hiệu quả sử dụng rất cao vì hạn chế cao độ tổn thất nước do bốc hơi vì tia phunngắn, cường độ phun mưa - diện tích - khoảng không gian làm ướt có thể được điều

chỉnh cho phù hợp sự tăng trưởng của cây trồng, không tạo nên dòng chảy mặt đất,không phá vỡ cấu tượng đất do hạt mưa nhỏ.

- Do toàn bộ hệ thống đường ống đặt ngầm nên tiết kiệm đất, thuận tiện việcchăm sóc, canh tác trên đồng ruộng Mặt khác cũng dễ dàng tự động hóa từng phầnhoặc toàn phần hệ thống tưới, như cơ khí hoá và tự động hóa phần thiết bị điềukhiển, thiết bị tưới mặt ruộng hoặc điều khiển toàn bộ hệ thống từ xa theo chươngtrình lập sẵn nên tiết kiệm sức lao động và nâng cao năng suất tưới

- Nâng cao năng suất tưới và năng suất các khâu canh tác nông nghiệp khác

- Sử dụng áp lực làm việc loại trung bình và thấp, lưu lượng yêu cầu nhỏ nên tiếtkiệm năng lượng và nguồn nước

- Có tác dụng cải tạo vi khí hậu khu tưới

- Hạn chế sâu bệnh, cỏ dại phát triển

- Kết hợp được tưới nước với phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học

- Rất phù hợp với các cây trồng mềm yếu (vườn hoa, vườn ươm, cây đang rahoa, thụ phấn) và các cây trồng cao cấp trong nhà kính vv

*Nhược điểm :

- Vòi phun dễ bị tắc nghẽn (khi nước tưới có nhiều tạp chất), nhất là đối với cácvòi phun sương mù có các lỗ phun mưa rất nhỏ

- Yêu cầu trình độ nhất định trong thiết kế xây dựng và quản lý

- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các kỹ thuật tưới cổ điển

- Các đường ống và thiết bị hay hư hỏng, dễ bị mất mát, phá hoại do con người

và côn trùng tại mặt ruộng (điều này rất dễ xảy ra ở Việt Nam)

1.4 Phương pháp tưới nhỏ giọt [3].

Tưới nhỏ giọt là một dạng cơ bản của kỹ thuật tưới tiết kiệm nước Đây là hìnhthức đưa nước trực tiếp trên mặt đất đến vùng gốc cây trồng một cách liên tục dướidạng từng giọt nhờ các thiết bị đặc trưng là các vòi tạo giọt (được cấp nước bởi hệthống đường ống dẫn cấp nước áp lực) Đây là phương pháp tưới hiện đại, thường

được áp dụng đối với những vườn cây ăn trái đặc sản có hiệu quả kinh tế cao ởnhững vùng thiếu nước tưới Cách tưới này tiết kiệm lượng nước tưới tối đa đấtkhông bị gí chặt, giữ nguyên hiện trạng kết cấu đất, đất không bị bào mòn, phân bónkhông bị rửa trôi Nhưng đây là phương pháp yêu cầu đầu tư lớn nhất, khó áp dụngtrong sản xuất đại trà.

* Các ưu điểm :

- Tưới nhỏ giọt đảm bảo phân bố độ ẩm đều trong tầng đất canh tác (phần có bộ

rễ cây trồng) tạo nên điều kiện thuận lợi về chế độ không khí, nhiệt độ, độ ẩm, chế

độ tiêu hóa thức ăn và quang hợp cho cây trồng

- Cung cấp nước một cách đều đặn và tránh được hiện tượng tập trung muốitrong nước và trong đất, khắc phục được hiện tượng bạc màu, rửa trôi đất trên đồngruộng

- Tưới nhỏ giọt tiết kiệm nước đến mức tối đa (hơn cả ở tưới phun mưa) vì nótránh triệt tiêu đến mức tối thiểu các loại tổn thất nước (do thấm và bốc hơi), ở hệthống tưới nhỏ giọt đất tưới cũng được tiết kiệm tối đa

- Không gây ra xói mòn đất, không tạo nên váng đất đọng trên bề mặt và khôngphá vỡ cấu tượng đất do tưới nhỏ giọt được thực hiện một cách liên tục với mức tướirất nhỏ dưới dạng từng giọt

- Đảm bảo năng suất tưới, năng suất lao động được nâng cao không ngừng vì cókhả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao độ khâu nước tưới Tạo điều kiện cơ giới, tựđộng hóa thực hiện tốt một số khâu khác như: phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa họckết hợp tưới nước

- Việc thực hiện tưới nhỏ giọt thực tế đã rất ít phụ thuộc vào các yếu tố thiênnhiên: độ dốc địa hình, thành phần và cấu trúc đất tưới, mực nước ngầm ở nông haysâu, điều kiện nhiệt độ và không bị chi phối bởi ảnh hưởng của gió như là tưới phunmưa và có thể thực hiện tưới liên tục suốt ngày đêm

- Kỹ thuật tưới nhỏ giọt sử dụng cột nước áp lực làm việc thấp và lưu lượng nhỏnên tiết kiệm năng lượng giảm chi phí quản lý vận hành Nói chung áp lực tưới nhỏgiọt chỉ bằng 10% - 15% ở tưới phun mưa và lượng nước bơm lại ít hơn 70% - 80%

- Tưới nhỏ giọt đã góp phần ngăn chặn được sự phát triển của cỏ dại quanh gốccây và sâu bệnh, vì nước tưới chỉ làm ẩm quanh gốc cây.

- Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho phép cung cấp nước trực tiếp đến tận rễ cây

và khống chế phân bố độ ẩm vùng hoạt động của bộ rễ cây nên rất tiết kiệm nướctưới Thực tế kỹ thuật tưới này dùng nước ít hao từ 20 - 30% so với tưới phun mưatoàn bộ, thậm chí có thể tiết kiệm từ 50 đến 80% so với kỹ thuật tưới thông thường

- Cung cấp nước thường xuyên, tạo ra môi trường ẩm trong đất gần độ ẩm tối đađồng ruộng Lượng nước tưới có thể được khống chế và điều khiển dễ dàng để bảođảm nước tưới được phân bố đều trong vùng đất có bộ rễ hoạt động, duy trì chế độ

ẩm thích hợp theo nhu cầu sinh trưởng và phát triển của cây trồng Nhờ khả năngcung cấp nước và chất dinh dưỡng trực tiếp tới rễ cây nên cây trồng sinh trưởng,phát triển nhanh, đạt năng suất cao

* Các nhược điểm:

- Nhược điểm chủ yếu là dễ gây ra sự tắc bí (nước khó thoát) tại các vòi tạo giọt

và ống nhỏ giọt, các đường ống dẫn trong các thiết bị tạo giọt dễ bị tắc do bùn cát,rong tảo, tạp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng không hòa tan, các chất keo vàcacbonnatcanxi kết tủa Sự tắc bí này đã gây tốn công sức xử lý khắc phục và yêucầu phải xử lý nước trong sạch (qua hệ thống lọc)

- Khác với kỹ thuật tưới phun mưa, ở tưới nhỏ giọt không có khả năng làm mátcây, cải tạo vi khí hậu, không có khả năng rửa lá cây Tác dụng cải tạo tiểu khí hậuđồng ruộng bị hạn chế

Vốn đầu tư trong xây dựng tương đối cao và đòi hỏi phải có trình độ trong xâydựng và quản lý

- Trong một số trường hợp, sự phân bố độ ẩm tưới bị thiếu và không đồng đều ởkhối đất canh tác chứa bộ rễ cây

- Nếu việc tưới nhỏ giọt bị gián đoạn, chững lại thì cây trồng sẽ xấu đi nhiều hơn

so với phương pháp tưới thông thường

1.5 So sánh các phương pháp tưới khác nhau.

Từ các phân tích của các mục trên, chúng ta đưa ra các so sánh và đánh giá nhưsau:

Phương

pháp

Thủ công và bán

Ưu điểm - Không cần yêu

cầu trình độ kỹ

thuật

- Vốn đầu tư

nhỏ

- Đơn giảm mọi

khâu tưới, phân

bố cây trồng

- Hiệu quả sự dụng cao vì hạn chế tổn thất nước, có thể điều chỉnh cho phù hợp với sự tang trưởng của cây trồng, không tạo nên dòng chảy mặt, không phá vỡ cấu tượng đất

- Có thể kết hợp với bón phân, thuốc trừ sâu, cải tạo vi khí hậu môi trường xung quanh

- Tiết kiệm đất, dễ chăm sóc canh tác

- Nâng cao năng suất tưới

và năng suất các khâu canh tác

- Tiết kiệm năng lượng nguồn tưới, hạn chế sâu bệnh, cỏ dại

- Phù hợp với các loại câytrồng thân mềm yếu và

- Cung cấp nước một cách đềuđặn nhưng tránh được hiện tượng rửa trôi, bạc màu

- Đảm bảo phân bố đều độ ẩmcho đất, không gây xói mòn, không phá vỡ cấu tượng đất

- Nâng cao năng suất lao động, đảm bảo năng suất tưới

- Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là không phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên

- Tiết kiệm nước, tiết kiệm năng lượng tối đa

- Kết hợp với bón phân, thuốc trừ sâu…

- Cấp nước thường xuyên, tạo

ra môi trường ẩm trong đất

- Cung cấp nước trực tiếp đến cây và khống chế độ ẩm vùng hoạt động của rễ cây

co cấu tạo nhỏ.

- Yêu cầu trình độ nhấtđịnh trong thiết kế xâydựng và quản lý

- Vốn đầu tư ban đầu cao

so với phương pháp tưới

cổ điển

- Các đường ống thường

bị hư hỏng nên quá trìnhbảo quản vận hành khókhan hơn

- Các vòi phun thường bị tắ c

bí do bùn cát, rong tảo, tạp chất hữu cơ… nên gây tốn công xử lý

- Không có khả năng làm mát cây, cải tạo môi trường vi khí hậu hạn chế

1.6 Tổng kết chương 1.

Nhìn chung các phương pháp tưới đều có những ưu điểm và nhược điểm riêngnhưng đều mang lại một lợi ích nhất định cho người trồng cây Tùy vào từng điềukiện của từng vùng trồng trọt và điều kiện kinh tế để áp dụng phương pháp tưới tiêuhiệu quả nhất và mang lại năng suất cao nhất Trong đó phương pháp tưới phun làphương pháp tưới thích hợp nhất cho các vườn cây trồng thân mếm, các loại hoa

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát triển của cây trồng.

2.1.1 Yếu tố nhiệt độ môi trường.

Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng của cây trồng Cây cóthể sinh trưởng và phát triển trong một khoảng nhiệt độ khá rộng vì vậy mỗi loại câytrồng khác nhau thì tồn tại ở những khoảng nhiệt độ tối thấp và tối cao khác nhau

Trong giới hạn sinh trưởng của cây thì có nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng, ởnhiệt độ đó sự sinh trưởng của cây xảy ra thuận lợi nhất, trên dưới khoảng nhiệt độtối thích thi tốc độ sinh trưởng sẽ giảm Ban ngày nhiệt độ cao thuận lợi cho câyquang hợp và tích lũy chất hữu cơ, ban đêm nhiệt độ hạ thấp sẽ hạn chế hô hấp

và tiêu phí chất hữu cơ, giảm sự thoát hơi nước nên sinh trưởng nhanh hơn Sựchênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm tạo điều kiện thuận lợi cho sự tích lũytinh bột trong các cơ quan sinh sản và dự trữ như củ khoai lang, khoai tây, củsắn, hạt hòa thảo , do đó làm tăng năng suất mùa màng Nhưng nó lại làm ảnhhưởng đến các loại cây trồng khác do sự chênh lệch nhiêt độ làm ảnh hưởng đến quátrình phát triển, ra hoa…

2.1.2 Yếu tố độ ẩm môi trường

Sau nhân tố nhiệt độ, độ ẩm (nước) là một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng.Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khối lượng cơthể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một sốcây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức) Nước là nguyên liệu cho cây trongquá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ

và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và cácchất dinh dưỡng ở động vật Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng vàđiều hòa nhiệt độ cơ thể thực vật

2.1.3 Yếu tố về ánh sáng.

Ánh sáng là nguồn năng lượng cơ bản cho mọi hoạt động sống của sinh vật, cóvai trò chi phối đến các yếu tố khí hậu khác, nhưng phân bố không đề trong khônggian và thời gian Mỗi nhóm sinh vật thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau.+ Nhóm cây ưa sáng mọc ở nơi trống trải có lá dày, màu xanh nhạt

+ Nhóm cây ưa bóng nhận ánh sáng khuyếch tán có lá mỏng màu xanh đậm+ Cây chịu bóng phát triển được ở những nơi giàu ánh sáng và nơi ít ánh sáng

2.1.4 Yếu tố về gió.

Gió có ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ, độ ẩm của môi trường dẫn đến sự thay đổithời tiết, ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước của thực vật Gió ảnh hưởng đến quátrình

sinh trưởng của cây: quá trình ra hoa, thụ phấn, hấp thụ chất dinh dưỡng

2.1.5 Phân bón.

Phân bón có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống của thực vật Nó không những

có tác dụng làm cho cây sinh trưởng nhanh mà còn là nhân tố ảnh hưởng rất lớn đến

sự hình thành và phát triển cơ thể thực vật Theo nhiều tài liệu trên thế giới, chỉ sửdụng phân bón chiếm 30% Việc kết hợp cân đối các nguồn phân, khả năng cungcấp của đất, thế thống canh tác, giống cây trồng, điều kiện thời tiết thích hợp sẽnâng cao hiệu quả sư dụng phân bón, giảm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất, bảo

vệ môi trường sinh thái bền vững Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa cácnguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng đươc bón trực tiếp vào đất hoặc hoàlẫn vào nước phun, xử lý hạt giống, rễ và cây con Cây trồng cần cung cấp các chấtdinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển Các chất dinh dưỡng này bao gồm cácnguyên tố đa lượng, trung lượng, vi lượng và các nguyên tố khoáng cần thiết chocây, chúng đều có trong đất và được cây tròng hấp thụ qua hệ thống rễ Tuy nhiên sốlượng các nguyên tố này đất không có khả năng cung cấp đủ cho cây trồng trongquá trình sinh trưởng, do đó phải bón phân bổ sung Viêc bón phân cho cây trồngphải tiến hành thường xuyên và được chú trọng để tạo điều kiện cho cây sinh trưởngtốt và nâng cao sức sống cho cây trồng Bón phân cũng như những biện pháp kỹthuật canh tác khác nhau, thường không chỉ gây ra một tác động trực tiếp dẫn đếnmột kết quả nào đó mà thường có nhiều tác động lên các thành tố trong hệ sinh thái

và có thể dẫn đến những kết quả khác nhau Do đặc điểm của quá trình phản ứngdây chuyền và quá trình tiếp nhận các tác động từ bên ngoài vào các hệ sinh thái mà

có thể có những tác động rất mạnh nhưng không gây ra hiệu quả gì đáng kể, trongkhi đó, có những tác động nhẹ nhàng, nhưng được nhân lên trong phản ứng dây

chuyền và tạo nên những hiệu quả rất lớn Bón phân hợp lý có thể không cần sửdụng những lượng phân bón mà có thể đạt được hiệu quả rất cao.

2.2 Tính toán thiết kế, bố trí hệ thống ống dẫn nước, vòi phun.

Áp lực cao,tầmphun xa

Bán kính tầm phun

2.2.2 Tính toán bán kính phun của vòi

a, Phân loại vòi phun

+ Theo nguyên lý làm việc, vòi phun mưa được chia thành hai loại chính sau:

- Vòi phun ly tâm: sử dụng cho máy phun mưa áp lực thấp và tầm phun gần;

- Vòi phun tia: sử dụng cho máy phun mưa áp lực lớn và tầm phun xa

+ Theo áp lực nước cho phép ở đầu vòi phun và bán kính tầm phun, vòi phunmưa được chia thành ba loại nêu trong bảng 1:

Bảng 1 - Thông số kỹ thuật chính của các loại vòi phun mưa thường được sử dụng

để tưới cho cây trồng cạn

Thông số kỹ thuật Vòi phun áp lực thấp Vòi phun áp lực vừa Vòi phun áp lực

cao

1 Áp lực làm việc,MPa Từ 0,1 đến 0,3 Từ 0,3 đến 0,5 > 0,5

2 Lưu lượng phun, m3/h Từ 0,3 đến 11,0 Từ 11 đến 40 > 40

3 Bán kính tầm phun, m Từ 5 đến 20 Từ 20 đến 40 > 40

b, Lựa chọn vòi phun

Căn cứ vào điều kiện thực tế tại vùng tưới và đặc điểm sinh học của loại cây

trồng cần tưới mà lựa chọn loại vòi phun mưa phù hợp Bảng 2 quy định trị số H/d

thích hợp đối với các loại cây trồng, trong đó H là áp lực nước đầu vòi phun và d là

đường kính miệng vòi Đơn vị của H và d tính bằng mét (m)

Bảng 2 - Trị số H/d thích hợp đối với các loại cây trồng

2 Cây lương thực và cây công nghiệp ³ 3 000

+ Xác định cường độ phun mưa

Cường độ phun mưa ký hiệu là p, đơn vị là mm/h, được xác định như sau:

-Xác định theo lý thuyết:

p = 1 000

q

π R2 

trong đó: R là bán kính tầm phun mưa, m;

q là lưu lượng phun, m3/h, phụ thuộc vào loại vòi phun;

 là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ bố trí vòi phun

Sơ đồ bố trí hình vuông  = 1,57

Sơ đồ bố trí hình chữ nhật  = 1,81

Sơ đồ bố trí hình tam giác  = 1,20

- Xác định theo số liệu thực đo ngoài hiện trường:

Cường độ phun tại điểm phun thứ i:

p =

Δhh i t

trong đó:

hi là độ sâu lớp nước đo được tại điểm i trên diện tích phun, mm;

t là thời gian phun, h;

Cường độ phun trung bình toàn khu tưới, ký hiệu là p , mm/h:

p = h t

trong đó h là độ sâu lớp nước bình quân đo được trên diện tích được tưới

phun mưa, mm

Cường độ phun mưa xác định theo không lớn hơn hệ số ngấm của đất được tướitrong thời gian phun mưa và không vượt quá cường độ phun mưa cho phép Cường

độ phun mưa cho phép phụ thuộc vào đặc điểm của loại đất canh tác và độ dốc địahình khu canh tác, lấy theo quy định sau:

Với khu tưới có độ dốc mặt đất dưới 5 %:

Độ đồng đều của tưới phun mưa

Đánh giá mức độ đồng đều của tưới phun mưa theo công thức

Cu = ( 1− | Δhh|

h )

trong đó:

Cu là hệ số đồng đều, % Hệ số Cu trung bình cho cả khu tưới không nhỏ hơn

75 % và cho từng hàng phun không không nhỏ hơn 85 %

h là độ sâu lớp nước phun tại các điểm đo, mm, xác định theo công thức

| Δhh| là chênh lệch bình quân ở các điểm đo, mm:

c, Sơ đồ bố trí vòi phun

Tuỳ thuộc điều kiện cụ thể của khu tưới mà lựa chọn một trong các sơ đồ bố trí nhưhình 1:

Tốc độ gió dưới 1,5 m/s Áp dụng sơ đồ a (kiểu tam

giác)Tốc độ gió từ 1,5 m/s đến 3,5 m/s Áp dụng sơ đồ b (kiểu hình

vuông)Tốc độ gió từ 3,5 m/s đến dưới 5,0

Tốc độ gió từ 5,0 m/s trở lên Ngừng tưới

a Khoảng cách giữa hai vòi phun;

b Khoảng cách giữa hai hàng phun (ống tưới)

R Bán kính tầm phun mưa

Hình 1 - Các sơ đồ bố trí vòi phun mưa

d, Số vòi phun cần thiết để tưới và thời gian tưới của một lần tưới

- Số vòi phun cần thiết để tưới (ký hiệu là N) xác định theo công thức:

N =

Q q

trong đó: q là lưu lượng của một vòi phun, m3/h;

Q là lưu lượng cần tưới, m3/h:

Q = 10.p.F

p là cường độ phun mưa, mm/h;

F là diện tích khu tưới được tưới đồng thời, ha

- Thời gian phun mưa t của mỗi lần tưới xác định theo công thức:

t = I/p : trong đó I là mức tưới mỗi lần, mm

Khoảng cách giữa các vòi phun

Khoảng cách a giữa các vòi phun phụ thuộc vào sơ đồ bố trí vòi phun và bán kínhtầm phun mưa của vòi phun, xác định như sau:

- Các đường ống chính nên bố trí dọc theo đường giao thông nội bộ khu tưới,

cách mép đường một khoảng bằng bán kính tầm phun mưa của vòi phun và nằm sâudưới mặt đất từ 60 cm đến 70 cm