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

Mở đầu Tài nguyên nước dạng tài nguyên quan trọng để phát triển kinh tế xã hội đất nước Tài nguyên nước liên quan hàng ngày đến hoạt động sống hoạt động kinh tế người nhiều lĩnh vực, đáng kể nông nghiệp, ngư nghiệp, lâm nghiệp du lịch, công nghiệp thị hố Các kết tính tốn sử dụng nhu cầu dùng nước thành phần số liệu đầu vào quan trọng toán thiết kế hồ chứa, tưới tiêu, xây dựng nhà máy nước…Có thể nói nhu cầu sử dụng nước có vai trị to lớn toán quy hoạch quản lý tài nguyên nước Tuy nhiên, niên luận tập trung tính tốn nhu cầu nước cho trồng trọt lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị thông qua chương trình CROPWAT 4.3 Niên luận có phần sau: Phần I: Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị Phần II: ứng dụng mơ hình CROPWAT 4.3 để tính nhu cầu dùng nước trồng trọt lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị năm 2005 Để hoàn thành niên luận này, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn, thầy giáo khoa Khí tượng – Thuỷ văn – Hải dương học dìu dắt, dạy dỗ giúp em có kiến thức chuyên ngành thuỷ văn Tuy nhiên kiến thức thời gian hạn chế nên niên luận không tránh khỏi khuyết điểm Em mong góp ý chân thành thầy bạn bè Phần I Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sơng bến hảI 1.1 Vị trí địa lý - Lưu vực sông Bến Hải với: + kinh độ từ 106038’53’’E đến 107008’53’’ + vĩ độ từ 16047’37’’ đến 17011’37’’, + phía Bắc Tây Bắc giáp với tỉnh Quảng Bình + phía Tây giáp với lưu vực sơng Xê Păng Hiêng + phía Nam giáp với lưu vực sơng Thạch Hãn + phía Đơng giáp biển - Lưu vực sơng Bến Hải nằm phía Bắc tỉnh Quảng Trị có diện tích 1066,89 km 2, nằm địa bàn huyện Vĩnh Linh (624.83 km 2), Gio Linh (410.99 km 2) Cam Lộ (31,07 km2) Theo tính chất cấp nước cho nơng nghiệp lưu vực phân thành tiểu lưu vực: Sa Lung, Thượng Bến Hải, Hạ Bến Hải Hà Thượng - Trúc Kinh - Hệ thống sơng Bến Hải: có thượng nguồn dãy núi cao 1000m nằm phía Tây Bắc Quảng Trị đổ biển qua Cửa Tùng Sông Bến Hải chảy dọc theo vĩ tuyến 17 Có tất 14 phụ lưu, đáng ý sông Bàn Xen (gọi sông La Lung) Rào Thanh (gọi sơng Bến Hải) Hình 1.1 Bản đồ lưu vực sông Bến Hải 1.2 Địa hình, địa mạo Vùng nghiên cứu dốc chung từ đỉnh Trường Sơn đổ biển Do phát triển bình nguyên đồi thấp nên địa hình vùng phức tạp Theo chiều Bắc Nam, phần đồng địa hình có dạng đèo thấp, thung lũng sông - đèo thấp Theo chiều Tây - Đơng, địa hình có dạng núi cao, đồi thấp, nhiều khu theo dạng bình nguyên - đồi, đồng bằng, đồi thấp ven biển Có thể phân chia địa hình theo dạng đặc trưng sau: - Vùng cát ven biển: dải cát chạy dọc từ cửa Tùng đến bãi biển Mỹ Thuỷ theo dạng cồn cát Chiều rộng cồn cát nơi rộng tới 3-4 km, dài đến 35 km Dốc phía: đồng biển, cao độ bình quân cồn cát từ +6 ÷ +4 m Vùng cát có lớp phủ thực vật nghèo nàn Cát di chuyển theo dạng cát chảy theo dòng nước mưa, cát bay theo gió lốc, cát di chuyển theo dạng nhảy mưa đào bới gió chuyển đi; dạng cồn cát có nguy di chuyển chiếm chỗ đồng Tuy nhiên, dạng địa hình có khả cải tạo thành vùng trồng trồng cạn có nước để cải tạo - Vùng đồng bằng: dạng đồng thung lũng sâu kẹp dải đồi thấp cồn cát hình thành cấu trúc uốn nếp dãy Trường Sơn, có nguồn gốc mài mịn bồi tụ Đồng hạ du sông Bến Hải, cao độ biến đổi từ +1,0 ÷ 2,5 m; địa hình phẳng, khai thác từ lâu đời để sản xuất lúa nước Xi theo chiều dài dịng chảy sơng Sa Lung, dạng đồng có tới gần 8.000 - Vùng núi thấp đồi: Địa hình vùng đồi có dạng đồi bát úp liên tục, có khu nhỏ dạng bình nguyên khu đồi Hồ Xá (Vĩnh Linh) khu Cùa (Cam Lộ) Độ dốc vùng núi bình qn từ 15 ÷ 180 Địa hình thuận lợi cho việc phát triển trồng cạn, công nghiệp ăn quả; cao độ dạng địa hình 200 – 1000 m, có nhiều thung lũng lớn Đây dạng địa hình mạnh tỉnh Quảng Trị nói chung lưu vực sơng Bến Hải nói riêng Dạng địa hình chiếm tới 50% diện tích tự nhiên lưu vực sông, thuận lợi cho việc xây dựng hồ chứa nước phục vụ sản xuất nông nghiệp ni trồng thuỷ sản Trên bậc địa hình thích hợp với loại lâu năm hồ tiêu, cao su, cà phê loại ăn … - Vùng núi cao: Do chiều ngang hẹp, từ dải Trường Sơn đến biển khoảng 100km, núi cao nên địa hình dốc, hiểm trở; triền núi cao có xen kẽ cụm đá vơi hình thành trình tạo sơn xảy đầu đại mêzôzôi tạo nên dãy Trường Sơn Dạng phân bố phía Tây, 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 chia cắt mạnh Địa hình thích hợp cho lâm nghiệp rừng phòng hộ đầu nguồn Tóm lại, địa hình vùng nghiên cứu phức tạp, khó khăn cho cơng tác thuỷ lợi có nhiều tiềm để phát triển kinh tế nông nghiệp đa dạng kinh tế hàng hố có giá trị cao 1.3 Địa chất, thổ nhưỡng Địa chất Địa tầng phát triển không liên tục, trầm tích từ Paleozoi hạ tới Kainozoi trầm tích Paleozoi chiếm chủ yếu, gồm phân vị địa tầng, lại phân vị thuộc Mzoi Kainozoi Địa chất vùng có đứt gãy chạy theo hướng từ đỉnh Trường Sơn biển tạo thành rạch sơng cắt theo phương Tây Đông Tầng đá gốc nằm sâu, tầng phủ dày Theo đánh giá ngành địa chất, vùng có nhiều quặng phân bố phân tán, không thành khu tập trung, xây dựng cơng trình thuỷ lợi vùng bị ảnh hưởng Phần thềm lục địa thành tạo từ trầm tích sơng biển di đẩy dịng biển tạo thành Thổ nhưỡng - Vùng đồng ven biển: bao gồm xã nằm phía Đơng quốc lộ 1A kéo dài từ Vĩnh Linh đến Hải Lăng Vỏ phong hoá chủ yếu phát triển đất đá bazan (Vĩnh Linh) vùng trầm tích biển phù sa sơng - Vùng gị đồi: hầu hết có dạng địa hình đồi thấp, số dạng thung lũng sơng thuộc địa phận huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Cam Lộ vỏ phong hố magma Nhiều nơi hình thành đất trống, đồi trọc Thực vật chủ yếu dạng lùm bụi, có gai Đất đai nơi khơng có bị rửa trơi mạnh - Vùng đồi, núi dãy Trường Sơn: núi cao bị chia cắt mạnh, thực vật nghèo Tiểu vùng đất sa phiến thạch thuộc địa phận Lao Bảo, Lìa: nằm vùng đứt gãy dọc đường 9, giáp khu vực Lao Bảo Địa hình thấp, trũng, đồi lượn sóng Đất phát triển phiến thạch sét biến chất khu đất nhiều phù sa thuận lợi phát triển nông nghiệp, vùng cao thuận lợi cho phát triển công nghiệp dài ngày hồ tiêu, càfê 1.4 Thảm thực vật Trong thời gian chiến tranh, tỉnh Quảng Trị nằm vùng chiến tranh, huỷ diệt khốc liệt, lớp phủ thực vật thuộc loại bị tàn phá Ngay đất nước thống nhất, kế hoạch khôi phục lớp phủ thực vật với ý nghĩa phục hồi hệ sinh thái tối ưu, trở thành kế hoạch hành động cụ thể tích cực Đến 1990, nhiều diện tích rừng trồng rừng tự nhiên tái sinh khoanh nuôi bảo vệ xuất Rừng trồng theo chương trình hỗ trợ PAM (Chương trình An toàn lương thực Thế giới) dọc quốc lộ tỉnh lộ phát triển nhanh có hiệu mơi trường rõ rệt Từ Chương trình Quốc gia 327, 264 kế hoạch trồng rừng, trồng nhân dân cấp tỉnh, phát động đầu tư, nâng cao tỷ lệ che phủ rừng nhanh Đến năm 2003 độ che phủ rừng đạt 36,5% Tỉnh Quảng Trị gần vùng đất vành đai trắng thời gian chiến tranh, sau 25 sau chiến tranh, rừng che phủ đất đai tự nhiên từ 7,4% lên 35%là thành sinh thái quan trọng 1.5 Mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn Trên lưu vực sông Bến Hải, việc nghiên cứu đo đạc yếu tố khí tượng thuỷ văn quan tâm từ đầu kỷ XX Tuy nhiên, tài liệu đầy đủ đảm bảo chất lượng phục vụ nghiên cứu tính tốn thuỷ văn cơng trình tài liệu đo đạc từ năm 1958 tới Lưới trạm quan trắc yếu tố khí tượng thuỷ văn lưu vực phân bố không Các trạm đo mưa phân bố dày trung du hạ du lưu vực cịn thượng nguồn có trạm đo mưa nên việc đánh giá trường mưa nguồn nước khó khăn Các trạm thuỷ văn bố trí thưa thớt, thiếu đồng Trên lưu vực sông Bến Hải số liệu khí tượng lấy trạm Đơng Hà, số liệu thuỷ văn có trạm Hiền Lương (sông Bến Hải) trạm Bến Thiêng (sông Sa Lung) đo đạc đầy đủ yếu tố chất lượng đảm bảo cho tính tốn thuỷ văn nghiên cứu khoa học 1.6 Khí hậu Tỉnh Quảng Trị nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng, ẩm mang đầy đủ sắc thái khí hậu tỉnh miền Trung Việt Nam Trong năm có hai mùa rõ rệt, mùa khô mùa mưa Mùa khô từ tháng 12 tới tháng 8, mùa mưa từ tháng tới tháng 11 Từ tháng đến tháng chịu ảnh hưởng gió Tây Nam khơ nóng Từ tháng đến tháng năm sau chịu ảnh hưởng gió Đông Bắc liền với mưa phùn rét đậm Mưa Tổng lượng mưa tháng mùa khô chiếm 30% tổng lượng mưa năm Trong tháng mùa khơ từ tháng 12 đến tháng thường có trận mưa rào nhẹ cách từ đến ngày với lượng mưa trần từ 20 ÷ 30mm Do vậy, vụ đơng xn thường phải tưới vụ hè thu Giữa mùa khơ có thời kỳ mưa lớn tháng tháng gọi mưa tiểu mãn Nhờ có mưa mà vụ hè thu, nhu cầu nước cho người trồng đỡ căng thẳng Mùa mưa tháng đến tháng 11, chí có năm mùa mưa kéo dài đến tận tháng 12 Đây thời gian bão áp thấp nhiệt đới hoạt động mạnh khu vực miền Trung Do đặc điểm địa hình chia cắt nên mưa mùa mưa đồng toàn lưu vực Theo thống kê lượng mưa bình quân nhiều năm trạm thể Bảng 1.1: Mưa bình quân nhiều năm Đơn vị: mm T m V ĩ n h r L i n h G 6 1 i 4 a 1 V ò n g Đ 3 ô 0 n g H T 6 1 h 3 5 10 *********************************************************************** **** Crop Water Requirements Report *********************************************************************** **** - Crop # : Tobacco - Block # : [All blocks] - Planting date : 1/1 - Calculation time step = 10 Day(s) - Irrigation Efficiency = 70% Date ETo Planted Crop Area mm/period) (%) Kc (ETm) CWR Rain Total Effect Irr Rain FWS Req (mm/period) (l/s/ha) 73 1/1 29.73 100.00 0.50 14.87 31.68 19.16 0.00 0.00 11/1 31.36 100.00 0.50 15.68 5.65 4.41 11.27 0.19 21/1 33.41 100.00 0.62 20.72 0.00 0.00 20.72 0.34 31/1 35.85 100.00 0.84 30.01 0.37 0.37 29.64 0.49 10/2 38.63 100.00 1.05 40.71 0.00 0.00 40.71 0.67 20/2 41.68 100.00 1.15 47.93 3.03 2.94 44.99 0.74 2/3 44.90 100.00 1.15 51.64 6.85 6.59 45.05 0.74 12/3 48.21 100.00 1.15 55.44 7.18 6.93 48.51 0.80 22/3 51.50 100.00 1.09 55.89 6.12 5.96 49.93 0.83 1/4 54.67 100.00 0.97 52.95 5.13 5.03 47.92 0.79 11/4 57.61 100.00 0.85 49.09 5.28 5.14 43.95 0.73 Total 467.55 434.93 71.30 56.54 382.69 [0.58] Bảng 2.16 Bảng tính nhu cầu dùng nước chanh, cam, quýt, bưởi 12/14/2007 CropWat Windows Ver 4.3 74 *********************************************************************** ******* Crop Water Requirements Report *********************************************************************** ******* - Crop # : CITRUS (70% cover, cool season 15 Nov.) - Block # : [All blocks] - Planting date : 1/1 - Calculation time step = 10 Day(s) - Irrigation Efficiency = 70% -Date ETo Planted Crop Area Kc CWR (ETm) (mm/period) (%) Total Effect Irr Rain Rain FWS Req (mm/period) (l/s/ha) -1/1 29.73 100.00 0.70 20.81 31.68 19.16 1.66 0.03 11/1 31.36 100.00 0.70 21.95 5.65 4.41 17.54 0.29 75 21/1 33.41 100.00 0.70 23.38 0.00 0.00 23.38 0.39 31/1 35.85 100.00 0.70 25.09 0.37 0.37 24.72 0.41 10/2 38.63 100.00 0.70 27.04 0.00 0.00 27.04 0.45 20/2 41.68 100.00 0.70 29.17 3.03 2.94 26.23 0.43 2/3 44.90 100.00 0.70 31.43 6.85 6.59 24.84 0.41 12/3 48.21 100.00 0.70 33.75 7.18 6.93 26.82 0.44 22/3 51.50 100.00 0.70 36.05 6.12 5.96 30.09 0.50 1/4 54.67 100.00 0.70 38.27 5.13 5.03 33.23 0.55 11/4 57.61 100.00 0.70 40.33 5.28 5.14 35.19 0.58 21/4 60.25 100.00 0.70 42.17 7.01 6.69 35.48 0.59 1/5 62.49 100.00 0.70 43.74 9.95 9.37 34.37 0.57 11/5 64.26 100.00 0.70 44.98 12.66 11.86 33.12 0.55 21/5 65.50 100.00 0.70 45.85 12.36 11.60 34.25 0.57 31/5 66.18 100.00 0.70 46.13 4.43 4.22 41.90 0.69 10/6 66.27 100.00 0.69 45.82 0.00 0.00 45.82 0.76 20/6 65.76 100.00 0.69 45.10 1.97 1.55 43.55 0.72 30/6 64.66 100.00 0.68 43.99 1.85 1.85 42.14 0.70 10/7 63.00 100.00 0.67 42.51 4.45 4.45 38.06 0.63 20/7 60.83 100.00 0.67 40.71 13.19 13.19 76 27.52 0.46 30/7 58.20 100.00 0.66 38.62 27.08 23.46 15.17 0.25 9/8 55.20 100.00 0.66 36.32 44.67 31.45 4.88 0.08 19/8 51.90 100.00 0.65 33.87 64.25 38.97 0.00 0.00 29/8 48.43 100.00 0.65 31.48 84.06 45.57 0.00 0.00 8/9 44.88 100.00 0.65 29.17 102.37 50.97 0.00 0.00 18/9 41.38 100.00 0.65 26.90 117.68 55.00 0.00 0.00 28/9 38.04 100.00 0.65 24.72 128.76 57.59 0.00 0.00 8/10 34.98 100.00 0.65 22.74 134.78 58.74 0.00 0.00 18/10 32.32 100.00 0.65 21.01 135.29 58.50 0.00 0.00 28/10 30.15 100.00 0.65 19.60 130.31 56.94 0.00 0.00 7/11 28.58 100.00 0.65 18.57 120.27 54.16 0.00 0.00 17/11 27.65 100.00 0.65 17.98 106.01 50.28 0.00 0.00 27/11 27.43 100.00 0.66 18.05 88.71 45.43 0.00 0.00 7/12 27.92 100.00 0.67 18.77 69.82 39.76 0.00 0.00 17/12 29.09 100.00 0.69 19.97 50.92 33.44 0.00 0.00 27/12 15.17 100.00 0.70 10.58 18.81 14.20 0.00 0.00 -Total 1698.07 1156.62 1562.93 835.75 667.02 [0.30] -77 Bảng 2.17 Kết tính tốn nhu cầu dùng nước trồng theo tháng lưu vực sông Bến Hải năm 2005 3 1 đ ô n g 9 L ú a x u â n L 78 ỳ a h ố 9 t h u L ỳ a m ự a N 0 0 g ụ 2 79 3 o 3 a i 6 1 l a 5 4 3 R 2 3 a K h n g S ắ n 80 u , 5 1 đ ậ 9 u L c 0 0 0 0 0 1 4 T h M a 81 u ố 0 0 c 0 0 l ỏ V n g C 0 0 0 0 p 0 0 h 3 C 2 a 82 7 8 7 2 7 2 6 0 0 h a 1 2 n h 4 , o s u H t i u C c 83 a m , q u ý t , b i D 0 0 ứ a 1 1 8 84 0 0 3 5 0 0 X o 0 0 3 i 2 0 1 8 3 4 C h u ố i M t T 85 n 2 9 n ỏ h t g 1 g Bảng 2.18 Kết tính tốn nhu cầu dùng nước cho loại lưu vực sông Bến Hải năm 2005 Đơn vị: 106 m3 N hu L cầu oại nước năm 86 L úa 2.84 H oa 1.80 màu C ác 76.29 khác C ây ăn 55 T 58.48 87 ... lưu vực sông Bến Hải số lưu vực sông khác thuộc tỉnh Quảng trị thể hiện: Bảng1.6 Một số đặc trưng dòng chảy năm lưu vực sông thuộc tỉnh Quảng Trị S T T Các đặc trưng dòng chảy lưu vực 16 Q M Y... nước ngầm bị nhiễm mặn, vùng đồi núi nước ngầm phân bố sâu khó khai thác Vì vậy, cần có kế hoạch cân đối sử dụng nước hợp lý Phần II ứng dụng mơ hình Cropwat để tính nhu cầu dùng nước trồng trọt. .. nước trồng trọt lưu vực sông Bến HảI nam 2005 2.1 Cở sở lý thuyết mơ hình Nhu cầu tưới nước mặt ruộng tính tốn theo chương trình CROPWAT (version 4.3) Đây chương trình tính nhu cầu tưới, chế độ