ứng dụng mô hình cropwat 4.3 để tính nhu cầu dùng nước trong trồng trọt của lưu vực sông bến hải, tỉnh quảng trị năm 2005

Đây là chương trình tính nhu cầu tưới, chế độ tưới và kế hoạch tưới tại mặt ruộng cho cácloại cây trồng trong các điều kiện khác nhau; được soạn thảo, công bố và yêu cầu áp dụng bởi tổch

Mở đầuTài nguyên nước là một dạng tài nguyên quan trọng để phát triển kinh tế xã hội của đấtnước Tài nguyên nước liên quan hàng ngày đến các hoạt động sống và hoạt động kinh tế củacon người trong nhiều lĩnh vực, đáng kể nhất là nông nghiệp, ngư nghiệp, lâm nghiệp và dulịch, công nghiệp và đô thị hoá.

Các kết quả tính toán sử dụng nhu cầu dùng nước là thành phần số liệu đầu vào quantrọng trong các bài toán thiết kế hồ chứa, tưới tiêu, xây dựng nhà máy nước…Có thể nói nhucầu sử dụng nước có vai trò to lớn trong bài toán quy hoạch và quản lý tài nguyên nước

Tuy nhiên, trong niên luận này chỉ tập trung tính toán nhu cầu nước cho trồng trọt củalưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị thông qua chương trình CROPWAT 4.3

Niên luận này có 2 phần chính sau:

Phần I: Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị

Phần II: ứng dụng mô hình CROPWAT 4.3 để tính nhu cầu dùng nước trong trồng trọtcủa lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị năm 2005

Để hoàn thành được niên luận này, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn, các thầy

cô giáo trong khoa Khí tượng – Thuỷ văn – Hải dương học đã dìu dắt, dạy dỗ giúp em có nhữngkiến thức chuyên ngành về thuỷ văn Tuy nhiên do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên bàiniên luận này không tránh khỏi những khuyết điểm Em rất mong sự góp ý chân thành của cácthầy cô và bạn bè

+ phía Bắc và Tây Bắc giáp với tỉnh Quảng Bình

+ phía Tây giáp với lưu vực sông Xê Păng Hiêng

+ phía Nam giáp với lưu vực sông Thạch Hãn

+ phía Đông giáp biển

- Lưu vực sông Bến Hải nằm về phía Bắc tỉnh Quảng Trị có diện tích là 1066,89 km2,nằm trên địa bàn các huyện Vĩnh Linh (624.83 km2), Gio Linh (410.99 km2) và Cam Lộ (31,07

km2) Theo tính chất cấp nước cho nông nghiệp lưu vực có thể phân thành 4 tiểu lưu vực: SaLung, Thượng Bến Hải, Hạ Bến Hải và Hà Thượng - Trúc Kinh

- Hệ thống sông Bến Hải: có thượng nguồn là dãy núi cao trên dưới 1000m nằm ở phíaTây Bắc Quảng Trị và đổ ra biển qua Cửa Tùng Sông Bến Hải chảy dọc theo vĩ tuyến 17 Cótất cả 14 phụ lưu, trong đó đáng chú ý là sông Bàn Xen (gọi là sông La Lung) và Rào Thanh(gọi là sông Bến Hải)

Hình 1.1 Bản đồ lưu vực sông Bến Hải

1.2 Địa hình, địa mạo

Vùng nghiên cứu có thế dốc chung từ đỉnh Trường Sơn đổ ra biển Do sự phát triển củacác bình nguyên đồi thấp nên địa hình ở vùng này rất phức tạp Theo chiều Bắc Nam, phầnđồng bằng địa hình có dạng đèo thấp, thung lũng sông - đèo thấp Theo chiều Tây - Đông, địahình ở đây có dạng núi cao, đồi thấp, nhiều khu theo dạng bình nguyên - đồi, đồng bằng, đồithấp ven biển Có thể phân chia địa hình ở đây theo các dạng đặc trưng sau:

- Vùng cát ven biển: dải cát này chạy dọc từ cửa Tùng đến bãi biển Mỹ Thuỷ theo dạng

cồn cát Chiều rộng cồn cát nơi rộng nhất tới 3-4 km, dài đến 35 km Dốc về 2 phía: đồng bằng

và biển, cao độ bình quân của các cồn cát từ +6  +4 m Vùng cát có lớp phủ thực vật nghèonàn Cát ở đây di chuyển theo các dạng cát chảy theo dòng nước mưa, cát bay theo gió lốc, cát

di chuyển theo dạng nhảy do mưa đào bới và gió chuyển đi; dạng cồn cát này có nguy cơ dichuyển chiếm chỗ của đồng bằng Tuy nhiên, dạng địa hình này có khả năng cải tạo thành vùngtrồng cây trồng cạn nếu như có nước để cải tạo

- Vùng đồng bằng: dạng đồng bằng ở đây là các thung lũng sâu kẹp giữa các dải đồi thấp

và cồn cát hình thành trên các cấu trúc uốn nếp của dãy Trường Sơn, có nguồn gốc mài mòn vàbồi tụ Đồng bằng hạ du sông Bến Hải, cao độ biến đổi từ +1,0  2,5 m; địa hình bằng phẳng,

đã được khai thác từ lâu đời để sản xuất lúa nước Xuôi theo chiều dài dòng chảy của sông SaLung, dạng đồng bằng này có tới gần 8.000 ha

- Vùng núi thấp và đồi: Địa hình vùng đồi ở đây có dạng đồi bát úp liên tục, có những

khu nhỏ dạng bình nguyên như khu đồi Hồ Xá (Vĩnh Linh) và khu Cùa (Cam Lộ) Độ dốc vùngnúi bình quân từ 15  180 Địa hình này rất thuận lợi cho việc phát triển cây trồng cạn, cây côngnghiệp và cây ăn quả; cao độ của dạng địa hình này là 200 – 1000 m, có nhiều thung lũng lớn.Đây là dạng địa hình có thế mạnh của tỉnh Quảng Trị nói chung và lưu vực sông Bến Hải nóiriêng Dạng địa hình này chiếm tới 50% diện tích tự nhiên của các lưu vực sông, thuận lợi choviệc xây dựng hồ chứa nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản Trên bậc địahình này thích hợp với các loại cây lâu năm như hồ tiêu, cao su, cà phê và các loại cây ăn quả

…

- Vùng núi cao: Do chiều ngang hẹp, từ dải Trường Sơn ra đến biển khoảng 100km, núi

cao nên địa hình này dốc, hiểm trở; các triền núi cao có xen kẽ các cụm đá vôi được hình thành

do quá trình tạo sơn xảy ra và đầu đại mêzôzôi tạo nên dãy Trường Sơn Dạng này phân bố phíaTây, giáp theo biên giới Việt – Lào theo hướng Tây Bắc – Đông Nam với bậc địa hình từ 1000– 1700m với bề mặt bị xâm thực và chia cắt mạnh Địa hình này thích hợp cho cây lâm nghiệp

và rừng phòng hộ đầu nguồn

Tóm lại, địa hình vùng nghiên cứu rất phức tạp, khó khăn cho công tác thuỷ lợi và cũng

có rất nhiều tiềm năng để phát triển một nền kinh tế nông nghiệp đa dạng và một nền kinh tếhàng hoá có giá trị cao

1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

1 Địa chất

Địa tầng phát triển không liên tục, các trầm tích từ Paleozoi hạ tới Kainozoi trong đótrầm tích Paleozoi chiếm chủ yếu, gồm 9 phân vị địa tầng, còn lại 6 phân vị thuộc Meôzoi vàKainozoi Địa chất trong vùng có những đứt gãy chạy theo hướng từ đỉnh Trường Sơn ra biểntạo thành các rạch sông chính cắt theo phương Tây Đông Tầng đá gốc ở đây nằm sâu, tầng phủdày Theo đánh giá của ngành địa chất, trong vùng này có rất nhiều quặng nhưng phân bố rấtphân tán, không thành khu tập trung, do vậy khi xây dựng công trình thuỷ lợi ở vùng này ít bịảnh hưởng Phần thềm lục địa được thành tạo từ trầm tích sông biển và sự di đẩy của dòng biểntạo thành

2 Thổ nhưỡng

- Vùng đồng bằng ven biển: bao gồm các xã nằm phía Đông quốc lộ 1A kéo dài từ Vĩnh

Linh đến Hải Lăng Vỏ phong hoá chủ yếu phát triển trên đất đá bazan (Vĩnh Linh) vùng trầmtích biển và phù sa sông

- Vùng gò đồi: hầu hết có dạng địa hình đồi thấp, một số dạng thung lũng sông thuộc địa

phận huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Cam Lộ trên vỏ phong hoá magma Nhiều nơi hình thành đấttrống, đồi trọc Thực vật chủ yếu là cây dạng lùm bụi, cây có gai Đất đai ở những nơi không cócây bị rửa trôi khá mạnh

- Vùng đồi, núi dãy Trường Sơn: ở đây núi cao bị chia cắt mạnh, thực vật nghèo Tiểu

vùng đất sa phiến thạch thuộc địa phận Lao Bảo, Lìa: nằm trong vùng đứt gãy dọc đường 9,

giáp khu vực Lao Bảo Địa hình ở đây thấp, trũng, đồi lượn sóng Đất phát triển trên phiếnthạch sét biến chất ở những khu đất nhiều phù sa thuận lợi phát triển các cây nông nghiệp, vùngcao hơn rất thuận lợi cho phát triển cây công nghiệp dài ngày như hồ tiêu, càfê.

1.4 Thảm thực vật

Trong thời gian chiến tranh, tỉnh Quảng Trị nằm trong vùng chiến tranh, huỷ diệt khốcliệt, lớp phủ thực vật thuộc loại bị tàn phá Ngay khi đất nước thống nhất, kế hoạch khôi phụclớp phủ thực vật với ý nghĩa phục hồi các hệ sinh thái tối ưu, trở thành kế hoạch hành động cụthể và tích cực Đến 1990, nhiều diện tích rừng trồng và rừng tự nhiên tái sinh do khoanh nuôibảo vệ đã xuất hiện Rừng trồng theo chương trình hỗ trợ của PAM (Chương trình An toànlương thực Thế giới) dọc các quốc lộ hoặc tỉnh lộ phát triển nhanh và có hiệu quả môi trường rõrệt Từ các Chương trình Quốc gia 327, 264 và kế hoạch trồng rừng, trồng cây nhân dân của cấptỉnh, phát động và đầu tư, đã nâng cao tỷ lệ che phủ rừng khá nhanh

Đến năm 2003 độ che phủ của rừng hiện nay đạt 36,5% Tỉnh Quảng Trị gần như vùngđất vành đai trắng trong thời gian chiến tranh, chỉ sau hơn 25 sau chiến tranh, rừng che phủ đấtđai tự nhiên từ 7,4% lên hơn 35%là một thành quả sinh thái quan trọng

1.5 Mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn

Trên lưu vực sông Bến Hải, việc nghiên cứu đo đạc các yếu tố khí tượng thuỷ văn đã

được quan tâm từ đầu thế kỷ XX Tuy nhiên, tài liệu đầy đủ và đảm bảo chất lượng phục vụnghiên cứu tính toán thuỷ văn công trình là tài liệu đo đạc từ năm 1958 tới nay.

Lưới trạm quan trắc các yếu tố khí tượng thuỷ văn trên lưu vực phân bố không đều Cáctrạm đo mưa phân bố khá dày ở trung du và hạ du lưu vực còn thượng nguồn có rất ít trạm đomưa nên việc đánh giá trường mưa và nguồn nước rất khó khăn Các trạm thuỷ văn bố trí thưathớt, thiếu đồng bộ Trên lưu vực sông Bến Hải số liệu khí tượng được lấy của trạm Đông Hà,

số liệu thuỷ văn thì có trạm Hiền Lương (sông Bến Hải) và trạm Bến Thiêng (sông Sa Lung) là

đo đạc đầy đủ các yếu tố và chất lượng đảm bảo cho tính toán thuỷ văn và nghiên cứu khoa học

1.6 Khí hậu

Tỉnh Quảng Trị nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng, ẩm mang đầy đủ sắcthái khí hậu các tỉnh miền Trung Việt Nam Trong năm có hai mùa rõ rệt, mùa khô và mùa mưa.Mùa khô từ tháng 12 tới tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 tới tháng 11 Từ tháng 3 đến tháng 8 chịuảnh hưởng của gió Tây Nam khô và nóng Từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau chịu ảnh hưởng củagió Đông Bắc đi liền với mưa phùn và rét đậm

1 Mưa

Tổng lượng mưa 9 tháng mùa khô chỉ chiếm 30% tổng lượng mưa năm Trong các thángmùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 thường có những trận mưa rào nhẹ cách nhau từ 7 đến 8 ngàyvới lượng mưa trần từ 20  30mm Do vậy, trong vụ đông xuân thường ít phải tưới hơn vụ hè

thu Giữa 2 mùa khô có 1 thời kỳ mưa lớn là tháng 5 và tháng 6 gọi là mưa tiểu mãn Nhờ có

mưa này mà vụ hè thu, nhu cầu nước cho con người và cây trồng đỡ căng thẳng hơn Mùa mưa

bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 11, thậm chí có năm mùa mưa kéo dài đến tận tháng 12 Đây là

thời gian bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động mạnh ở khu vực miền Trung Do đặc điểm địa hình

chia cắt nên mưa trong mùa mưa cũng ít khi đồng đều trên toàn lưu vực Theo thống kê lượng

mưa bình quân nhiều năm của các trạm thể hiện

Bảng 1.1: Mưa bình quân nhiều năm

2 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí trong vùng thấp nhất vào mùa đông (tháng 6 tới tháng 3), cao nhất

vào mùa hè (tháng 5 tới tháng 8) Nhiệt độ bình quân nhiều năm vào khoảng 24,3oC Chênh lệch

nhiệt độ trong ngày từ 7 tới 10oC Nhiệt độ bình quân tháng tại trạm các trạm trong vùng nghiên

cứu được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.2 Nhiệt độ bình quân tháng tại các trạm

3 Độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối bình quân nhiều năm nằm trong khoảng 85 tới 89% Bảng 1.4 trích dẫn

độ ẩm tương đối tại Đông Hà

Bảng 1.3: Độ ẩm tương đối trạm Đông Hà

n v : % Đơn vị: % ị: %

4 Bốc hơi

Bốc hơi bình quân nhiều năm nằm trong khoảng 1200-1300mm ở vùng đồng bằng, bốc

hơi bình quân nhiều năm cao hơn vùng núi Lượng bốc hơi bình quân tháng lớn nhất tại Đông

Hà là 219 mm/tháng (xem bảng dưới đây) Lượng bốc hơi ngày lớn nhất vào tháng7, bình quân

1 ngày bốc hơi tới 7mm

Bảng 1.4: Bốc hơi bình quân tháng tại trạm Đông Hà

n v : mm Đơn vị: % ị: %

ăm

1.6 Thuỷ vănCũng như các nơi khác ở nước ta, dòng chảy sông suối trong lưu vực sông Bến Hảikhông những phân bố không đều trong lãnh thổ mà còn phân bố rất không đều trong năm Hàng

năm, dòng chảy sông suối biến đổi theo mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn Thời gian bắt đầu, kết

thúc các mùa dòng chảy không cố định hàng năm mà có xê dịch giữa các năm từ một đến vài

tháng

Dòng chảy năm tại khu vực nghiên cứu có giá trị mô đun biến động trong khoảng 54

-73 l/s.km2, thuộc khu vực có dòng chảy dồi dào so với trung bình cả nước, phần lớn nước tập

trung vào mùa lũ Do sự phân bố nước không đều trong năm nên ở đây lũ rất khắc nghiệt và hạnhán cũng rất điển hình Do độ dốc lớn nên lũ thường xảy ra nhanh và ác liệt gây nguy hiểm chocác hoạt động kinh tế xã hội Thông thường mùa lũ xuất hiện chậm hơn mùa mưa khoảng mộttháng Mưa là nguyên nhân gây lũ chủ yếu ở hai tỉnh này Lũ lớn nhất thường xuất hiện trongcác tháng 9, 10 chiếm từ 25 - 31% tổng lượng nước cả năm

Mùa kiệt trong vùng thường chậm hơn so với các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Lượng nướcmùa kiệt chỉ chiếm khoảng gần 30% tổng lượng dòng chảy trong năm Sự phân phối không đều

đã gây ảnh hưởng lớn cho sinh hoạt và sản xuất Tình trạng đó càng trở nên khốc liệt vào cácnăm và các tháng có gió Tây Nam (gió Lào) hoạt động mạnh Tuy nhiên, vào khoảng tháng 5- 6trong vùng thường có mưa tiểu mãn bổ sung lượng nước cho mùa kiệt

Tháng 4 và tháng 7 là những tháng kiệt, lưu lượng trên sông nhỏ Mô đun dòng chảybình quân tháng vào các tháng kiệt chỉ khoảng 10-15l/s/km2 Do đặc điểm vùng nghiên cứu cóđịa hình tạo thành các dải từ biển vào sâu trong lục địa: dải cát ven biển, đồng bằng ven biển, gòđồi, núi nên tính chất dòng chảy cũng có sự phân hoá theo không gian rõ rệt Một số đặc trưngdòng chảy năm của lưu vực sông Bến Hải và một số lưu vực sông khác thuộc tỉnh Quảng trịđược thể hiện:

Bảng1.6 Một số đặc trưng dòng chảy năm các lưu vực sông thuộc tỉnh Quảng Trị

T

T

Tên

sông

Tên

trạm

Các đặc trưng dòng chảy lưu vựcQ

0(m3/s)

M0(l/s.km2)

Y0(mm)



ến

Hải

Gia

Vòng

14,4

53,9

1698

0,61

2 T

hạch

Hãn

Thạch

Hãn

70,0

68,5

2158

0,77

Bảng 1.7 Phân phối dòng chảy theo các tháng trong năm (mm) của các trạm đại biểu

trên vùng nghiên cứu

uảng

Trị

Qua bảng 1.6 và bảng 1.7, ta thấy môđun dòng chảy và chuẩn dòng chảy năm của hệ

thống sông Bến Hải thuộc loại cao của cả nước Hệ số dòng chảy lớn hơn 0,6 đã chứng tỏ được

khả năng sinh dòng và điều kiện lớp phủ thực vật trên lưu vực là tốt Các tháng nhiều nước rơi

vào tháng 9, 10, 11, 12, tháng ít nước rơi vào các tháng còn lại Các tháng nhiều nước chiếm

khoảng 70 - 75% tổng lượng nước cả năm, còn các tháng ít nước là 25 - 30%

Mực nước lũ hè thu trên các triền sông chỉ dao động từ 1,5 - 1,7 m; ít khi mực nước lũ

hè thu trên các triền sông lên cao trên 1,7 m Hướng chuyển của lũ ở trong vùng hạ du cũng rất

phức tạp:

- Khi sông Thạch Hãn lũ lớn ở hạ du hướng lũ chuyển theo 2 phía Một hướng theo sông

Vĩnh Định chuyển về sông Bến Hải và một hướng theo sông An Tiêm chuyển về Cửa Lác, còn

dòng chủ lưu theo dòng chính chuyển ra cửa Việt

- Khi sông Thạch Hãn lũ nhỏ, sông Bến Hải lũ lớn, dòng lũ của sông Bến Hải một phần

chuyển về hạ du Thạch Hãn theo kênh Vĩnh Định, một phần lớn chuyển ra Cửa Tùng, hiện

tượng trên chỉ xảy ra khi lũ đạt báo động 3 trở lên

Nguồn nước ngầm ở lưu vực thể hiện ở nước khe nứt, nước lỗ hổng và nước cồn cát

Nguồn nước này tương đối dồi dào và chất lượng tốt có thể đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt của

dân cư và bổ sung nước tưới cho các loại hình sản xuất kinh tế xã hội Tuy nhiên, vùng ven biểnnhiều nơi nước ngầm bị nhiễm mặn, ở vùng đồi núi nước ngầm phân bố sâu khó khai thác Vìvậy, cần có kế hoạch cân đối và sử dụng nước hợp lý.

Phần II

ứng dụng mô hình Cropwat để tính nhu cầu dùng nước trong trồng trọt của lưu

vực sông Bến HảI nam 2005

2.1 Cở sở lý thuyết của mô hình

Nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng được tính toán theo chương trình CROPWAT (version4.3) Đây là chương trình tính nhu cầu tưới, chế độ tưới và kế hoạch tưới tại mặt ruộng cho cácloại cây trồng trong các điều kiện khác nhau; được soạn thảo, công bố và yêu cầu áp dụng bởi tổchức lương thực của Liên hợp quốc FAO Mặc dù mới ra đời từ năm 1991 nhưng chương trìnhCROPWAT đã được ứng dụng rất phổ biến tại nhiều nơi trên thế giới không chỉ vì nó là mộtchương trình tính tiến bộ, đầy đủ, hiện đại về nội dung mà còn vì nó rất tiện lợi và dễ sử dụng

Nhu cầu tưới tại mặt ruộng của cây trồng, IRReq, được xác định bằng hiệu số giữa nhucầu nước của cây và lượng mưa hiệu quả Nhu cầu nước của cây lúa nước khác với của các câytrồng cạn Nhu cầu nước của cây trồng cạn chỉ là lượng nước cần để bù vào tổn thất do bốcthoát hơi nước, ETcrop Việc tính toán nhu cầu dùng nước cho cây trồng được dựa vào yếu tố

căn bản là ETo ETo được định nghĩa là " lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn", tức là lượng bốc hơimặt ruộng cho một diện tích trồng cỏ rộng lớn mà tại đó, cỏ có chiều cao 8 - 15 cm, mọc tốt,phủ kín hết mặt đất và luôn luôn đủ nước.

Lượng bốc thoát hơi nước của cây trồng được xác định theo công thức:

ETcrop = Kc ETo (2.1)trong đó Kc là hệ số cây trồng, ETo là lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo

Nhu cầu nước của các cây trồng cạn chỉ bằng lượng bốc thoát hơi nước của cây, ETcrop.Nhu cầu nước của cây lúa (RiceRq) bằng tổng của 3 đại lượng: lượng bốc thoát hơi nướccủa cây (ETcrop), lượng nước thấm do ruộng bị ngập nước (Perc), lượng nước cần để làm mạ

và làm đất trước khi cấy lúa (LPrep), tức là:

RiceRq = ETcrop + Perc + LPrep (2.2)Bởi vậy, nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng của cây trồng cạn IRReq bằng hiệu số giữanhu cầu nước của cây trồng cạn ETcrop và lượng mưa hiệu quả Peff (lượng mưa sau khi đã khấutrừ tổn thất), tức là:

IRReq = ETcrop - Peff (2.3)

còn nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng của cây lúa nước IRReq bằng hiệu số giữa nhu cầu

nước của cây lúa RiceRq và lượng mưa hiệu quả Peff , tức là:

IRReq = RiceRq - Peff (2.4)

Tính toán nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng: được tiến hành theo 3 bước nhờ thực hiện 3

chương trình tính tương ứng: tính ETo, tính lượng mưa hiệu quả và tính nhu cầu tưới nước tạimặt ruộng.

 Tính lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo

Lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo được xác định trong chương trình tính ETo theocông thức Penman - Monteiith (ETo Penman - Monteiith calculations) Chương trình này yêu

cầu số liệu đầu vào bao gồm các yếu tố như: tên nước, tên trạm khí hậu, cao độ, kinh vĩ độ địa lí

của trạm, nhiệt độ không khí tính trung bình nhiều năm theo tháng, độ ẩm không khí trung bìnhtháng (tính bằng ), tốc độ gió trung bình tháng (tính theo m/s hay km/ngày), số giờ nắng tháng

trung bình nhiều năm Kết quả đầu ra được lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo trung bình

tháng tính bằng mm/ngày Kết quả này được sử dụng khi tính nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng

cho cả cây trồng cạn và cây lúa nước

 Tính lượng mưa hiệu quả

Lượng mưa hiệu quả ở đây được hiểu là lượng mưa sau khi đã khấu trừ tổn thất do nướcchảy đi mất và do thấm xuống sâu Chương trình tính lượng mưa hiệu quả trong CROPWATđược sử dụng chung cho cả cây trồng cạn và cây lúa nước Nó cho 4 lựa chọn về phương pháptính lượng mưa hiệu quả Đó là các phương pháp: 1) Cố định tỉ lệ phần trăm lượng mưa hiệuquả, 2) Công thức kinh nghiệm của FAO/AGLW, 3) Công thức kinh nghiệm với các hệ sốkinh nghiệm được xác định theo số liệu cụ thể của từng địa phương và 4) Công thức kinhnghiệm theo cơ quan bảo vệ đất của Mỹ Bởi vậy, tùy theo loại cây trồng và điều kiện cụ thể

của địa phương mà lựa chọn phương pháp tính lượng mưa hiệu quả cho phù hợp

Đối với cây trồng cạn: có thể lựa chọn phương pháp tính mưa hiệu quả đơn giản nhất là

cố định tỉ lệ phần trăm lượng mưa hiệu quả Theo phương pháp này, lượng mưa hiệu quả Peffđược tính theo công thức: Peff = a Ptot, trong đó a là tỉ lệ phần trăm được cho bởi người sử dụng

để ước lượng tổn thất do nước chảy đi và do thấm sâu Thường thường, lượng tổn thất này vàokhoảng từ 10  đến 30  nên a = 70 - 90 Vì vậy, trong tính toán có thể lấy trị số trungbình, tức a = 80 

Đối với cây lúa nước: phương pháp dựa trên công thức kinh nghiệm với các hệ số kinh

nghiệm được xác định theo số liệu cụ thể thực tế của từng địa phương có lẽ là thích hợp hơn cả

Nhưng do điều kiện không có số liệu thực tế để xác định các hệ số kinh nghiệm cho địa phương

nghiên cứu nên có thể sử dụng phương pháp công thức kinh nghiệm của FAO/AGLW

Phương pháp này phù hợp với điều kiện khí hậu khô và khí hậu dưới mức ẩm ướt nên cóthể sử dụng khi tính với mưa tưới ứng với tần suất thiết kế P = 75 Theo phương pháp này:khi lượng mưa thực tế P tot < 70 mm thì lượng mưa hiệu quả Peff được tính theo công thức:

Peff = 0.6 Ptot - 10còn khi lượng mưa thực tế P tot  70 mm thì:

Peff = 0.8 Ptot - 24

Số liệu đầu vào để tính Peff là lượng bốc hơi mặt ruộng chuẩn ETo trung bình tháng tínhbằng mm/ngày (file kết quả của chương trình tính ETo đã nêu ở trên) và lượng mưa tháng thực

tế tính bằng mm/tháng ứng với tần suất thiết kế phục vụ tưới (theo tiêu chuẩn Việt Nam, tần

suất tính mưa thiết kế phục vụ tưới lấy bằng 75) Kết quả đầu ra cho lượng mưa hiệu quả P eff

tính bằng mm/tháng

 Tính nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng IRReq

Như đã nói ở trên, do nhu cầu tưới của cây lúa nước khác với của các cây trồng cạn nên

nó được tính theo một chương trình riêng và yêu cầu số liệu đầu vào cũng khác Chương trìnhcon riêng tính nhu cầu tưới cho cây lúa nước được tự động gọi khi tên cây trồng là RICE hayPADDY

Chương trình tính Nhu cầu tưới tại mặt ruộng cho cây trồng cạn yêu cầu số liệu đầu vào bao gồm: số liệu khí hậu, khí tượng và số liệu về cây trồng Số liệu khí hậu, khí tượng bao gồm:

lượng bốc hơi mặt ruộng ETo và lượng mưa hiệu quả Peff Nó chính là file kết quả đầu ra của

chương trình con tính lượng mưa hiệu quả đã nêu ở trên Số liệu về cây trồng bao gồm các yếu

tố như: tên cây trồng; chiều dài của 4 giai đoạn sinh trưởng của cây trồng (giai đoạn đầu vụ, giaiđoạn phát triển, giai đoạn giữa vụ và giai đoạn cuối vụ); giá trị hệ số cây trồng, chiều sâu bộ rễ

và mức độ khô hạn cho phép tương ứng với 3 giai đoạn: đầu, giữa và cuối vụ (riêng hệ số câytrồng, chiều sâu bộ rễ và mức độ khô hạn cho phép tương ứng với giai đoạn phát triển sẽ đượcchương trình tự động xác định nhờ phép nội suy tuyến tính); hệ số năng suất cây trồng tươngứng với 4 giai đoạn sinh trưởng đã nêu và ngày bắt đầu gieo trồng Số liệu về cây trồng nàyđược xác định dựa trên cơ cấu cây trồng và lịch thời vụ cụ thể của địa phương kết hợp với tham

khảo tài liệu về cây trồng của FAO Kết quả đầu ra là nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng tính bằng mm/ngày và mm/tuần thủy văn (1 tuần thủy văn = 10 ngày)

Chương trình tính nhu cầu tưới tại mặt ruộng của cây lúa nước cũng yêu cầu số liệu đầu vào bao gồm số liệu khí hậu, khí tượng và số liệu về cây lúa Số liệu khí hậu, khí tượng cần vào

để tính IRReq cho cây lúa chính là file kết quả của chương trình tính lượng mưa hiệu quả đốivới cây lúa đã nói ở trên (nghĩa là gồm kết quả tính ETo và lượng mưa hiệu quả Peff) Số liệu về cây lúa bao gồm các yếu tố như: tên cây lúa (bắt buộc phải vào tên có phần đầu là tên tiếng

Anh, tức RICE hoặc PADDY vì chỉ khi cho các tên này, chương trình tính nhu cầu tưới cho lúamới được tự động gọi ra); chiều dài của 6 giai đoạn sinh trưởng: làm mạ, làm đất, đầu vụ, pháttriển, giữa vụ và cuối vụ; hệ số cây trồng (Kc) ứng với các giai đoạn: làm mạ, đầu vụ, giữa vụ vàcuối vụ (riêng hệ số cây trồng ứng với hai giai đoạn làm đất và phát triển sẽ được chương trình

tự động xác định nhờ phép nội suy tuyến tính); tỉ lệ phần trăm diện tích làm mạ so với toàn bộdiện tích trồng lúa; chiều sâu làm đất và mức ngấm nước (lấy bằng hệ số ngấm ổn định trênruộng lúa) và ngày cấy lúa Số liệu về cây lúa được xác định dựa trên cơ cấu cây trồng và lịch

thời vụ cụ thể của địa phương kết hợp với tham khảo tài liệu về cây trồng của FAO Sau khi

thực hiện xong chương trình này sẽ có kết quả đầu ra là nhu cầu tưới nước tại mặt ruộng chocây lúa IRReq tính bằng mm/ngày và mm/tuần thủy văn

Khi triển khai chương trình tính CROPWAT 4.3 cho lưu vực sông Bến Hải, các số liệukhí hậu lấy theo hai trạm Đông Hà với các loại cây trồng và thời vụ tương ứng trên địa bàn tỉnh

L i n h

G i o

L i n h

C a m

L ộ Cây lương thực có hạt

L

ú

a

365

367

134

2680.6

991

N

g

ụ

70

22.7

137.5

549.1

99.4

602

701.5

303.7

Cây công nghiệp hàng năm

L

ạ

c

1660

723.1

970.3

M

ớ

2.8

Cây công nghiệp lâu năm C

C

a

52

44

16

s

u

06

96

04

399.3

773

Cây ăn quả C

23

61.1

9.1

123

256

31

2) Số liệu về thời vụ của cây trồng, thời gian gieo trồng, thời gian thu hoạch được lấytheo tiêu chuẩn - định mức của ngành Ta có bảng sau:

Bảng 2.2 Thời vụ của các loại cây trồng

L

T h

T h

Cõy lương thực cú hạt L

ỳ

a

ụn

12/

18/

g

ụ

ôn

15/

25/

S

15

15

K

h

o

ụn

15/

30/

R

a

u

ụn

15/

20/

Cõy cụng nghiệp hàng năm M

1/

21

L

15

22

V

15

29

Cõy cụng nghiệp lõu năm C

2.3.1 Số liệu về cây trồng

1) Sau khi có số liệu về cây trồng ta phải tính được diện tích cây trồng phân theohuyện trên lưu vực Ví dụ như muốn tính diện tích cây ngô có trên lưu vực sông Bến Hải ta làmnhư sau :

(1)

"+" diện tích cây ngô có trên phần huyện Gio Linh thuộc lưu vực

(2)

"+" diện tích cây ngô có trên phần huyện Cam Lộ thuộc l-

ưu vực

(3)

Phần (1) được tính như sau : lấy diện tích cây ngô phân theo huyện Vĩnh Linh (tra trong bảng 2.1) chia cho diện tích của huyện Vĩnh Linh (tra trong Niên Giám thống kê) sau đó ta nhânvới diện tích của phần huyện Vĩnh Linh thuộc lưu vực sông Bến Hải (đo trực tiếp trên bản đồ số).

Tương tự ta tính được Phần (2) và phần (3) khi biết được diện tích của từng huyện và diện tích của phần huyện thuộc lưu vực như sau :

DiệntíchcủahuyệnVĩnhLinh(ha)

Diệntích của phầnhuyện VĩnhLinh thuộc lưuvực (ha)6

Diệntích

Diệntích của phầnhuyện Gio

Ta có kết quả diện tích cây ngô trên lưu vực như sau :

Diện tích cây phân

Diện tích cây có

theo huyện

trên phần huyện thuộc lưu vực

L i n h

G i o

L i n h

C a m

L ộ

V ĩ n h

L i n h

G i o

L i n h

C a m

L ộ

T ổ n g

22.7

137.5

70

21.5

12.3

103.80

2) Các cây trồng khác ta cũng tính tương tự như với cây ngô ta sẽ được bảng kết

quả cuối cùng như sau:

Bảng 2.4 Diện tích của từng loại cây trồng có trên lưu vực sông Bến Hải

n v Đơn vị: % ị: % : ha

Diện tích cây phân theo huyện

Diện tích cây có trên phần huyện thuộc lưu vực

L i n h

G i o

L i n h

C a m

L ộ

V ĩ n h

L i n h

G i o

L i n h

C a m

L ộ

T ổ n g

367

134

365

348

120

7 2 5