Đề xuất kết quả nghiên cứu quan hệ tương quan giữa lượng mưa hiệu quả và lượng mưa thực tế để xác định lượng mưa hiệu quả trong tính toán chế độ tưới lúa tỉnh Quảng Nam

Đề XUấT KếT QUả NGHIÊN CứU QUAN Hệ TƯƠNG QUAN GIữA LƯợNG MƯA HIệU QUả Và LƯợNG MƯA THựC Tế Để XáC ĐịNH LƯợNG MƯA HIệU QUả TRONG TíNH TOáN CHế Độ TƯớI LúA TỉNH QUảNG NAM TS Nguyn c Châu - ThS Ngô Văn Hương Trường Cao đẳng Công nghệ - Kinh tế Thủy lợi Miền trung Tóm tắt: Trên sở kết phân tích tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế, tác giả đề xuất phương trình tương quan mưa hiệu mưa thực tế sở mưa tháng mưa vụ khu tưới đồng Bắc Quảng Nam Nam Quảng Nam để xác định lượng mưa hiệu tính tốn chế độ tưới lúa hệ thống thủy nơng hai vùng I ĐẶT VẤN ĐỀ: Khó khăn khâu quy hoạch, thiết kế vận hành quản lý hệ thống tưới xác định xác chế độ tưới Có nhiều phương pháp tính tốn chế độ tưới khác phương pháp đồ giải truyền thống, phương pháp lập bảng gần sử dụng phần mềm CROPWAT, IRR, WBR… v.v tỏ có hiệu Nhược điểm phương pháp công thức xác định lượng mưa hiệu áp dụng xây dựng từ thực nghiệm Do vậy, áp dụng công thức vào thực tiễn vùng Việt Nam khó đạt độ xác cần thiết, ảnh hưởng nhiều đến kết tính tốn mức tưới nói chung Vì vậy, việc nghiên cứu mối quan hệ lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế sở chế độ tưới chế độ mưa vùng phục vụ cho việc tính tốn chế độ tưới lúa, sử dụng phần mềm chuyên dụng có ý nghĩa thực tiễn tác quy hoạch, thiết kế quản lý vận hành hệ thống thủy nông II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Các tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu: Phương pháp tương quan hồi quy để nghiên cứu xây dựng quan hệ lượng mưa thực tế lượng mưa hiệu vùng III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: Kiểm định đề xuất phương trình quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo lượng mưa vụ mưa tháng để xác định lượng mưa hiệu tính toán chế độ tưới lúa cho hệ thống thủy nông thuộc vùng đồng Quảng Nam IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: 4.1 Đề xuất phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo mưa tháng mưa vụ cho hệ thống thuỷ nông vùng Bắc Quảng Nam: Trên sở kết phân tích tương quan mưa hiệu mưa thực tế bài: “Nghiên cứu xây dựng đường quan hệ tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế - Tỉnh Quảng nam”, tác giả đề xuất phương trình tương quan mưa hiệu mưa thực tế sở mưa tháng mưa vụ khu vực đồng Bắc Quảng Nam bảng 01, bảng 02, bảng 03 để xác định lượng mưa hiệu Bảng 01: Các phương trình tương quan RF RFhq tháng Vụ Đông Xuân - Vùng Bắc Quảng Nam Tháng Tháng XII Tháng I Tháng II Tháng III Tháng IV Phương trình tương quan RFhq = -0,0007RF2 + 0,9598RF + 11,395 RFhq = -0,0019RF2 + 1,0314RF + 1,1329 RFhq = -0,0076RF2 + 1,2603RF - 1,1089 RFhq = -0,0035RF2 + 0,9181RF + 0,5569 RFhq = -0,0049RF2 + 1,0147RF + 0,6545 Số mẫu 28 28 28 28 28 Hệ số tương quan R2 0,8692 0,9391 0,8423 0,7500 0,9147 117 Bảng 02: Các phương trình tương quan RF RFhq tháng Vụ Hè Thu - Vùng Bắc Quảng Nam Tháng Tháng V Tháng VI Tháng VII Tháng VIII Tháng IX Phương trình tương quan RFhq = -0,0019RF2 + 1,2113RF - 3,4828 RFhq = -0,0036RF2 + 1,4487RF - 9,2394 RFhq = -0,0021RF2 + 1,0159RF + 0,7649 RFhq = -0,0011RF2 + 0,8239RF + 5,4765 RFhq = 0,0006RF2 + 0,0325RF + 40,005 Số mẫu 28 28 28 28 28 Hệ số tương quan R2 0,9838 0,9687 0,7793 0,8157 0,8462 Bảng 03: Các phương trình tương quan RF RFhq vụ - Vùng Bắc Quảng Nam Mùa vụ Phương trình tương quan Số mẫu Hệ số tương quan R2 Đông xuân RFhq = -0,0004RF2 + 0,8859RF + 31,794 28 0,9158 Hè thu RFhq = 0.000002RF2+ 0,3436RF + 173,32 28 05639 Trong đó: RFhq: Lượng mưa vụ hiệu (mm); RF: Lượng mưa vụ thực tế (mm) 4.2 Kiểm định phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo mưa tháng mưa vụ cho hệ thống thuỷ nông Bắc Quảng Nam: Để kiểm định phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế vụ Đông xuân vụ Hè thu khu tưới vùng Bắc Quảng Nam, sử dụng liệt tài liệu năm mưa hiệu mưa thực tế hệ thống (1976 ÷ 1979) sử dụng làm tài liệu kiểm định Kết kiểm định cho thấy, sai số số liệu tính tốn theo phần mềm số liệu tính tốn theo phương trình tương quan nhỏ 15% Đây kết chấp nhận quan hệ tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế sở mưa vụ vùng Chi tiết kết kiểm định đường hồi quy vụ Đông xuân Hè thu khu tưới đồng Bắc Quảng Nam bảng 04, bảng 05 bảng 06 Bảng 04: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ tháng vụ Đông Xuân - Vùng Bắc Quảng Nam Đơn vị: mm Năm 1976 1977 1978 1979 118 Tháng Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình XII Chênh lệch (%) Chênh lệch (%) Chênh lệch (%) Chênh lệch (%) 106,9 106,0 38,2 38,2 173,0 182,4 61,1 61,1 0,84 0,00 5,40 0,00 I 21,9 21,9 212,5 238,5 28,2 28,2 25,3 25,3 II 0,00 12.25 0,00 0,00 32,60 33,10 2,00 2,00 3,90 3,69 13,60 13,60 III 1,55 0,00 5,37 0,00 37,50 35,00 4,80 4,80 1,80 1,80 1,50 1,50 IV 6,67 0,00 0,00 0,00 0,10 0,10 19,50 18,58 3,40 3,40 19,20 21,78 0,00 4,73 0,00 13,44 Bảng 05: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ tháng vụ Hè Thu - Vùng Bắc Quảng Nam Đơn vị: mm Năm 1976 1977 1978 1979 Tháng Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình V Chênh lệch (%) 29,5 Chênh lệch (%) 1,80 Chênh lệch (%) 133,5 29,5 1,31 124,4 VI 0,00 1,80 6,80 33,3 33,3 11,2 10,0 46,7 46,7 Chênh 141,0 160,6 14,90 lệch (%) 162,0 175,0 VII 0,00 10,70 0,00 9,00 40,7 40,7 100,0 112,0 40,5 42,2 6,5 6,5 0,00 12,00 4,20 0,00 VIII 58,1 49,6 73,1 69,8 103,6 104,1 113,9 99,6 IX 14,60 4,50 0,50 12,60 63,3 55,8 64,8 59,0 119,5 136,3 48,1 43,0 11,80 9,00 14,10 10,4 Bảng 06: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ Đơng Xn Hè Thu - Vùng Bắc Quảng Nam Vụ Đông xuân Vụ Hè thu Năm Phần mềm Phương trình Chênh lệch Phần mềm Phương trình Chênh lệch (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) 1976 199,00 193,41 - 2,81 224,90 236,50 5,20 4.3 Đề xuất phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo mưa vụ cho hệ thống thuỷ nông vùng Nam Quảng Nam: Trên sở kết phân tích tương quan mưa hiệu mưa thực tế vùng đồng 1977 277,00 299,00 7,94 250,90 282,92 12,80 1978 210,30 226,69 7,79 443,80 474,25 6,90 Đvị: mm 1979 120,70 128,20 6,21 470,10 476,20 1,30 Nam Quảng Nam, tác giả đề xuất phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thưc tế sở mưa tháng mưa vụ vùng đồng Nam Quảng Nam bảng 07, bảng 08 bảng 09 để xác định lượng mưa hiệu Bảng 07: Các phương trình tương quan RF RFhq tháng Vụ Đông Xuân - Vùng Nam Quảng Nam Tháng Phương trình tương quan Số mẫu Hệ số tương quan R2 Tháng XII RFhq = - 0,001RF2 + 1,2248RF - 10,062 28 0,9189 Tháng I RFhq = - 0,0031RF2 + 1,6104RF - 29,067 28 0,8616 Tháng II RFhq = 0,0003RF2 + 0,5823RF + 4,0388 28 0,7543 Tháng III RFhq = - 0,0018RF2 + 0,8405RF + 3,1003 28 0,8907 Tháng IV RFhq = - 0,002RF2 + 0,8646RF + 1,4484 28 0,9121 119 Bảng 08: Các phương trình tương quan RF RFhq tháng Vụ Hè Thu - Vùng Nam Quảng Nam Phương trình tương quan Số mẫu Hệ số tương quan R2 Tháng V RFhq = - 0,0022RF2 + 1,3891RF - 9,6985 28 0,9862 Tháng VI RFhq = -0,0022RF2 + 1,1193RF + 0,5609 28 0,9406 Tháng VII RFhq = -0,0015RF2 + 0,9267RF + 1,3414 28 0,8728 Tháng VIII RFhq = -0,0024RF2 + 1,1738RF - 6,8942 28 0,8646 28 0,7167 Thứ tự Tháng IX RFhq = -0,0007RF + 0,4858RF + 18,219 Bảng 09: Các phương trình tương quan RF RFhq vụ - Vùng Nam Quảng Nam Đông xuân RFhq = -0,0004RF2 + 0,8859RF + 31,794 Số mẫu 28 Hè thu RFhq = 0.000002RF2+ 0,3436RF + 173,32 28 Mùa vụ Phương trình tương quan 4.4 Kiểm địmh phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo mưa tháng mưa vụ cho hệ thống thuỷ nơng Nam Quảng Nam: Để kiểm định phương trình tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế vụ Đông xuân vụ Hè thu khu tưới vùng Nam Quảng Nam, liệt tài liệu năm mưa hiệu mưa thực tế hệ thống (1976 ÷ 1979) sử dụng làm tài liệu kiểm định Kết Hệ số tương quan R2 0,5639 0,9158 kiểm định cho thấy, sai số số liệu tính tốn theo phần mềm số liệu tính tốn theo phương trình tương quan nhỏ 15% Đây kết chấp nhận quan hệ tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế sở mưa tháng mưa vụ vùng Chi tiết kết kiểm định đường tương quan hồi quy vụ Đông xuân Hè thu khu tưới vùng Nam Quảng Nam bảng 10, bảng 11 bảng 12 Bảng 10: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ tháng vụ Đông Xuân - Vùng Nam Quảng Nam Đơn vị: mm Năm 1976 1977 1978 1979 120 Tháng Phần mềm Chênh Phương trình lệch (%) Phần mềm Chênh Phương trình lệch (%) Phần mềm Chênh Phương trình lệch (%) Phần mềm Chênh lệch (%) Phương trình XII I 106,9 44,8 0,00 13,27 106,9 38,9 74,2 263,8 0,00 0,00 74,2 263,8 214,2 40,8 2,30 22,85 219,1 31,5 94,6 73,5 0,00 0,00 94,6 73,5 II 52,2 0,00 52,2 33,6 0,00 33,6 19,8 0,00 19,8 30,1 0,00 30,1 III IV 51,3 0,00 0,00 0,00 51,3 0,00 5,90 20,1 0,00 10,35 5,90 18,0 1,70 2,3 0,00 0,00 1,70 2,3 2,10 25,8 0,00 13,09 2,10 22,42 Bảng 11: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ tháng vụ Hè Thu - Vùng Nam Quảng Nam Đơn vị: mm Năm 1976 1977 1978 1979 Tháng Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình Phần mềm Phương trình V Chênh lệch (%) 29,5 Chênh lệch (%) 0,0 Chênh lệch (%) 196,1 29,4 0,0 209,5 VI 33,0 0,50 33,0 38,4 0,00 38,4 27, 6,90 27,3 Chênh 166,4 122,6 11,70 lệch (%) 185,9 113,8 VII 0,00 0,00 0,00 7,20 36,6 36,6 92,7 91,3 89,17 89,17 43,3 38,7 0,00 1,50 0,00 10,7 VIII 48,1 54,6 63,3 62,0 116,7 116,7 46,8 48,8 13,4 2,10 0,00 4,3 IX 56,3 50,7 49,4 41,2 93,3 102,3 24,2 24,2 10,00 16,70 9,60 0,00 Bảng 12: Lượng mưa hiệu tính theo phần mềm tính tốn theo phương trình tương quan vụ Đơng Xn Hè Thu - Vùng Nam Quảng Nam Đơn vị: mm Năm Phần mềm Vụ Đơng Xn Phương trình Chênh lệch Phần mềm Vụ Hè Thu Phương trình Chênh lệch (mm) (mm) (%) (mm) (mm) (%) 1976 255,20 255,20 0,30 188,50 204,72 8,60 V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Kết luận: Kết kiểm định độ tin cậy phương trình tương quan lượng mưa hiệu theo mưa tháng mưa vụ vụ Đông xuân Hè thu hai vùng nghiên cứu tỉnh Quảng Nam, cho thấy sai số lượng mưa hiệu tính tốn theo phương trình tương quan tính tốn theo phần mềm chấp nhận được, sai số chúng không vượt 15% Các tác giả đề xuất sử dụng phương trình tương quan hồi quy lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế theo mưa tháng theo mưa vụ bảng (01), (02), (03), (07), (08) (09) để xác định lượng mưa hiệu tính tốn chế độ tưới lúa phục vụ cho công tác quy hoạch, thiết kế quản lý vận hành hiệu cơng trình thuỷ 1977 397,60 436,91 9,90 243,80 231,57 -5,00 1978 278,80 284,80 2,20 483,80 492,37 1,80 1979 226,10 226,10 0,00 403,30 440.00 9,10 lợi hệ thống Thuỷ nông thuộc vùng đồng tỉnh Quảng Nam đảm bảo tin cậy cần thiết Kiến nghị: Qua kết nghiên cứu xây dựng quan hệ tương quan lượng mưa hiệu lượng mưa thực tế sở chế độ quản lý mặt ruộng chế độ mưa cho vùng đồng phía Bắc Quảng Nam vùng đồng phía Nam Quảng Nam Các tác giả đề xuất sử dụng nghiên cứu xây dựng quan hệ tương quan lượng mưa thực tế lượng mưa hiệu cho hệ thống Thủy nông tỉnh thuộc khu vực Duyên hải Miền trung để xác định lượng mưa hiệu tính tốn chế độ tưới lúa phục vụ cho công tác quy hoạch, thiết kế quản lý vận hành 121 Tài liệu tham khảo Phạm Ngọc Hải, Tống Đức Khang, Bùi Hiếu, Phạm Việt Hòa (2006), Giáo trình Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi, Nxb Xây dựng, Hà Nội Bùi Hiếu (2006), Giáo trình Quản lý khai thác hệ thống thủy nơng (nâng cao), Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Ngô Văn Hương (2010), “Nghiên cứu xác định lượng mưa hiệu tính tốn chế độ tưới lúa vùng Quảng Nam”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Thuỷ lợi, Hà Nội Ngơ Đình Tuấn (1998), Phân tích thống kê thủy văn, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Trường Đại học Thuỷ lợi (2006), "Hướng dẫn tính tốn nhu cầu nước cho trồng theo chương trình CROWAT for Windows 4.3 tổ chức lương thực nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) điều kiện Việt Nam", 14 TCN 2006 Trường Đại học Thuỷ lợi, Hà Nội, (11/2009), "Tuyển tập báo cáo khoa học", Kỹ thuật tài nguyên nước Martin Smith (1992), CROPWAT a computer program for Irrigation Planning and Management, Rome Wim Van Der Hoek at al, Alternate Wet/Dry Irrigation in Rice Cultivation; A Practical Way to Save Water and Control Malaria and Japanese Encephalitis; Agricultural Water Management Vol 36, 2001 Abstract PROPOSING THE RESEARCH RESULT OF CORRELATIVE RELATIONSHIP BETWEEN THE EFFECTIVE RAINFALL AND THE ACTUAL RAINFALL TO DETERMINE THE EFFECTIVE RAINFALL IN CALCULATING RICE IRRIGATION REGIME IN QUANG NAM PROVINCE Based on the result of analyzing correlation between the effective rainfall and the actual rainfall, the authors proposed the correlation equation of the effective rainfall and the actual rainfall on the basis of monthly rain and seasonal rain of irrigated area in the plains of the northern Quang Nam and the southern Quang Nam in order to determine the effective rainfall in calculating rice irrigation regime of irrigation system at those two regions 122