Đồ án quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi quy hoạch thủy lợi khu bình minh

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ TƯỚI, TIÊU CHO CÁC LOẠI CÂY TRỒNG 2.1 Mục đích, ý nghĩa và nguyên lý tính toán 2.1.1-Mục đích tính toán Tính toán chế độ tưới cho cây trồng nhằm xác định đư

ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỢI

ĐỀ TÀI: QUY HOẠCH THỦY LỢI KHU BÌNH MINH

( Năm học 2016 - 2017, Khóa 55)

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC 4

1.1 Điều kiện tự nhiên 4

1.1.1-Vị trí địa lý 4

1.1.2-Địa hình khu vực 4

1.1.3-Tình hinh khí hậu 4

1.1.4-Tình hình thủy văn sông ngòi 5

1.1.5-Tình hình thổ nhưỡng, địa chất thủy văn 6

1.2 Tình hình xã hội, kinh tế 6

1.2.1-Tình hình xã hội 6

1.2.2-Tình hình kinh tế 6

1.2.3-Hiện trạng công trình trình thủy lợi 7

1.3 NHỮNG TÀI LIỆU ĐÃ BIẾT 7

1.3.1-Tài liệu về khí hậu 7

1.3.2-Tài liệu về địa hình 10

1.3.3-Tài liệu về thổ nhưỡng, địa chất thủy văn 11

1.3.4-Tài liệu về thủy văn 11

1.3.5-Tài liệu về nông nghiệp 12

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ TƯỚI, TIÊU CHO CÁC LOẠI CÂY TRỒNG 15

2.1 Mục đích, ý nghĩa và nguyên lý tính toán 15

2.1.1-Mục đích tính toán 15

2.1.2-Ý nghĩa của việc tính toán 15

2.1.3-Nguyên lý tính toán 15

2.2 Xác định lượng bốc hơi mặt ruộng 16

2.3 Tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm (Đông Xuân) 19

2.3.1-Hình thức canh tác 19

2.3.2-Tính toán lượng nước hao 19

2.3.3-Xác định lượng mưa sử dụng trong tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm 33

2.3.4- Độ sâu lớp nước ban đầu (h 0 ) 35

2.3.5-Công thức tưới tăng sản 36

2.3.6- Xác định chế độ tưới 36

2.4 Chế độ tưới cho lúa mùa (Hè Thu) 43

2.4.1-Hình thức canh tác 43

2.4.2-Nguyên lý tính toán 43

2.4.3-Tính toán lượng nước hao trong gieo cấy đồng thời 44

2.5 Tính toán chế độ tưới cho Ngô 51

2.5.1- Cơ sở tính toán 51

2.5.2 Xác định chế độ tưới cho ngô 53

2.6 TÌNH TOÁN HỆ SỐ TƯỚI CHO TOÀN HỆ THỐNG 58

2.6.1 Hệ số tưới 59

2.6.2 Giản đồ hệ số tưới 62

2.6.3 Chế độ tiêu cho lúa 64

CHƯƠNG III: QUY HOẠCH BỐ TRÍ HỆ THỐNG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY NÔNG 69

3.1 Phương án về nguồn nước và hình thức lấy nước để bố trí công trình đầu mối .69

3.2 Phương án bố trí kênh mương .70

3.3 Phương án bố trí công trình trên hệ thống 73

3.4 Phương án bố trí đường giao thông và hàng cây chắn gió .74

KẾT LUẬN 74

LỜI CẢM ƠN 74

LỜI MỞ ĐẦU

Là một quốc gia có nền nông nghiệp lúa nước, dân số dông Để đảm bảo lương thực cho nước có dân số đông trong điều kiện ác liệt, từ xa xưa tổ tiên người Việt phải xây dựng các công trình khai thác, điều tiết nguồn nước, dẫn nước từ nhỏ, thô sơ, tạm bợ, thời vụ cho đến các công trình có quy mô lớn

Thành quả chung của công tác thủy lợi đêm lại cho đất nước là rất to lớn góp phần thúc đẩu phát triển nông nghiệp, phòng chống thiên tai Bên cạnh đó còn cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và cải tạo môi trường Nhiều công trình

đã tạo ra nguồn nước để trồng trọt, định canh định cư để xóa đói giảm nghèo, với những công trình có quy mô lớn còn có vai trò trong ngành thủy điện và dịch vụ Việc quy hoạch hệ thông thủy lợi là quản lí và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước Vì thế việc khai thác xây dựng và quản lí hiệu quả hệ thống thủy lợi để phát huy những mặt lợi, hạn chế tác hại của nước, vừa là giải pháp vừa là mục tiêu hết sức quan trọng đảm bảo sự phát triển bền vững nông nghiệp và nông thôn trong thời kì mới

Có rất nhiều đề tài quy hoạch thủy lợi khác nhau Ở bài này tôi xin đề cập tới vấn đề: Quy hoạch hệ thống thủy lợi cho vùng Binh Minh

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC 1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1-Vị trí địa lý

Khu Bình Minh là một vùng thuộc trung du Bắc bộ

- Phía Bắc và Tây Bắc giáp với dãy núi Chư Pây

- Phía Đông giáp với quốc lộ số 3

- Phía Nam và Tây Nam giáp với sông Bình Lương

- Hướng dốc dọc theo hướng Tây Bắc – Đông Nam

- Tính chất địa hình: Các đường đồng mức phân bố không đều chứng tỏ khu vực có nhiều núi rất dốc, dốc vừa và trong khu vực có nhiều sống suối nhỏ đổ ra sông lớn Bình Lương

1.1.3-Tình hinh khí hậu

a Nhiệt độ:

Khu Bình Minh thuộc vùng khí hậu tương đối ấm áp;

Lượng mưa trung bình nhiều năm là 1.700 mm Lượng mưa tập trung từ tháng 6 đến tháng 10 chiếm 80% lượng mưa cả năm, từ tháng 11 đến tháng 5 mưa rất ít nên thường lây ra hạn hán nghiêm trọng trong thời gian này

d Gió, bão

Khu Bình Minh chịu ảnh hưởng của gió mùa, gió Đông Nam về mùa hạ thường gây

ra mưa nhiều, gió Đông Bắc về mùa đông mang theo khí lạnh nên có ảnh hưởng phần nào đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Bão thường xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9, cấp gió có khi tới cấp 9 cấp 10 gây ra nhiều thiệt hại về mùa màng và các mặt khác của nền kinh tế trong khu vực

1.1.4-Tình hình thủy văn sông ngòi

- Sông Bình Lương chảy từ Tây sang Đông ở phía Nam khu vực có lưu lượng dồi dào nhưng mực nước sông về mùa lũ cũng như mùa kiệt đều thấp hơn cao trình mặt ruộng trong khu vực

- Chất lượng nước sông tốt, có lượng phù sa đáng kể ( 0,8 kg/m3) và độ thủy lực trung bình w = 1,4 mm/s

- Ngoài sông BÌnh Lương ở phía Nam, trong khu vực còn có hai con suối bắt nguồn từ dãy núi Chư Pây ( Suối Thanh Lê và Suối Ngọc Sa ) đổ vào sông Bình Lương Các con suối này mùa kiệt có lưu lượng không đáng kể nên không dùng nó làm nguồn nước tưới trong khu vực được

1.1.5-Tình hình thổ nhưỡng, địa chất thủy văn

a Tình hình thổ nhưỡng

Đất đai trong khu vực thuộc loại đất thịt nhẹ, độ dày lớp đất canh tác khoảng 30cm, độ

pH khoàng 6,5 – 7

b Tình hình địa chất thủy văn

Chất lượng nước ngầm tương đối tốt, độ khoáng hóa tương đối thấp

Tổng dân số trong khu vực khoảng 30.000 người có 12.000 người ở lứa tuổi lao động

- Tổng diện tích khu vực quy hoạch thủy lợi (không kể diện tích dãy núi Chư Pây):

Khu Bình Minh gồm 6 xã: Bình Tân, BÌnh Hải, Bình Sơn, Bình Dương, Bình Đại và Bình Hà Hiện các xã trong khu vực thành lập 6 hợp tác xã với quy mô toàn xã

Phương hướng sản xuất nông nghiệp trong thời gian tới đưa sản xuất nông nghiệp tiến lên một các vững chắc để cải thiện đời sống nhân dân Một năm sẽ đưa toàn bộ diện tích có khả năng canh tác trong vùng gieo cấy với hai vụ lúa với năng xuất cao Cho nên nhiệm cụ quản trọng hàng đầu hiện nay của nhân dân trong khu vực là đẩy mạnh công tác thủy lợi trước hết là công tác quy hoạch thủy lợi cho khu vực

1.2.3-Hiện trạng công trình trình thủy lợi

Như đã trình bày ở trên hiện vùng dự án chưa có công trinhg thủy lợi nào, nguồn nước chủ yếu dựa vào thời tiết Nhưng lượng nước trong vùng phân bố không đều theo thời gian, vào mùa mưa thì thừa nước, mùa khô thì thiếu nước nên rất khó khăn trong sản xuất nông nghiệp

1.3 NHỮNG TÀI LIỆU ĐÃ BIẾT

1.3.1-Tài liệu về khí hậu

1.3.1.1 Tài liệu bốc hơi

Bảng 1.1: Lượng bốc hơi ngày thiết kế đơn vị (mm) Tháng

1.3.1.2 Tài liệu mưa:

a) Phân phối mƣa vụ thiết kế: P = 75%

Bảng 1.2: Phân phối mƣa thiết kế (P = 75%) (mm) Tháng

b) Lượng mưa 7 ngày max ứng với tần suất thiết kế P = 10%

Bảng 3: Lƣợng mƣa 7 ngày max ứng với tần suất thiết kế P = 10%

1.3.1.3 Tài liệu nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm:

Bảng 4: Nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm (o

C)

Tháng

BQ năm

1.3.1.4 Tài liệu độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm:

Bảng 5: Độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm (%)

F 1.9 2.2 2.1 2.2 2.2 2.1 2.4 1.7 1.5 1.6 1.6 1.8 1.9

1.3.1.6 Số giờ nắng tổng cộng trung bình tháng nhiều năm

Bảng 7: Số giờ nắng tổng cộng tháng trung bình nhiều năm (h)

Tháng

BQ năm

1.3.3-Tài liệu về thổ nhưỡng, địa chất thủy văn

1.3.3.1 Tài liệu về thổ nhưỡng

a) Thành phần đất cơ giới đất canh tác trong khu vực thuộc loại đất thịt nhẹ

b) Chiều dày của lớp đất màu:30 cm

c) Độ pH = 6,5 ÷ 7,0

d) Các chỉ tiêu cơ lý cuẩ đất

Bảng 9:Các chỉ tiêu cơ lý của đất:

b) Chất lượng nước ngầm: Tốt không gây ảnh hưởng cho cây trồng

1.3.4-Tài liệu về thủy văn

1.3.4.1 Tài liệu về mực nước sông Bình Lương

Về mùa lũ cũng như mùa kiệt cao trình mực nước sông đều thấp hơn cao trình của đất đai trong khu vực canh tác nên có thể giải quyết vấn đề tiêu cực chảy cho khu vực được

1.3.4.2 Tài liệu về lưu lượng và chất lượng nước

- Về mùa kiệt lưu lượng sông Bình Lương vẫn phong phú có thể đáp ứng nhu cầu về nước tưới cho khu vực

- Hàm lượng phù sa trung bình nhiều năm của sông Bình Lương = 0,8 kg/m3

- Độ thô thủy lực trung bình của bùn cát w = 1,4 mm/s

Bảng 10: Quan hệ mưa và hệ số dòng chả Lượng mưa P

(mm)

1.3.5-Tài liệu về nông nghiệp

1.3.5.1 Tỉ lệ diện tích của các loại cây trồng

(Giả thiết tỷ lệ diện tích các loại cây trồng trên các cấp kênh là như nhau)

Bảng 11: Thống kế tỉ lệ diện tích các loại cây trồng

Làm ải, gieo cấy tuần tự

b) Thời vụ và công thức tưới của lúa chiêm

Bảng 13: Thời vụ và công thức tưới lúa vụ chiêm (Đông Xuân) Thời đoạn sinh truởng Từ

ngày

Đến ngày

Số ngày

Công thức tưới (mm)

Làm dầm và gieo cấy đồng thời

b) Thời vụ: Công thức tưới (bảng 14)

Bảng 14: Thời vụ - Công thức tưới lúa vụ mùa (Hè Thu) Thời đoạn sinh trưởng Từ

ngày

Đến ngày

Số ngày

Công thức tưới (mm)

1.3.5.4 Các tài liệu về ngô vụ chiêm

Bảng 15: Thời vụ và công thức tưới tăng sản cho ngô

Thời đoạn sinh

trưởng

Từ ngày

Đến ngày

Số ngày

Độ sâu tầng đất nuôi cây (cm)

Nước ngầm cưng cấp (mm)

Hệ

số

Kc

Công thức tưới

1.3.5.5 Các tài liệu về khả năng chịu ngập của lúa

- Lúa bị ngập từ 200 – 300 mm không quá 1 ngày

- Lúa bị ngập từ 200 mm trở lên không quá 3 ngày

- Lúa bị ngập từ 150 mm trở lên không quá 5 ngày

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ TƯỚI, TIÊU CHO CÁC LOẠI CÂY

TRỒNG 2.1 Mục đích, ý nghĩa và nguyên lý tính toán

2.1.1-Mục đích tính toán

Tính toán chế độ tưới cho cây trồng nhằm xác định đường quá trình tưới (m~t), tổng mức tưới cả vụ M, số lần tưới n, thời gian một lần tưới t(ngày), đường quá trình hệ số tưới (q~t) phù hợp với các đặc điểm sinh học của cây trồng và đặc điểm tự nhiên của khu vực canh tác

2.1.2-Ý nghĩa của việc tính toán

Tính toán chế độ tưới nhằm cung cấp cho cây trồng một lượng nước hợp lý để đảm bảo năng suất cao trong điều kiên khí hậu, thổ nhưỡng đất đai xác định Đồng thới chế

độ tưới đó phải đảm bảo điều kiện kinh tế - kỹ thuật trong quản lý, vận hành Chế độ tưới cho các cây trồng là cơ sở để tính toán thiết lập giản đồ hệ số tưới và tính toán xác định hệ số tưới thiết kế cho hệ thống thủy lợi

Trong đó:

Wo – Lượng nước trong tầng đất canh tác đầu thời đoạn tính toán

Wy – Lượng nước trong tầng đất canh tác ở cuối thời đoạn tính toán

Vy – Lượng nước hay lớp nước mặt ruộng ở đầu thời đoạn tính toán

Vo – Lượng nước hay lớp nước mặt ruộng ở cuối thời đoạn tính toán

P – Lượng mưa trên mặt ruộng sử dụng được

N – Lượng nước mặt ở ngoài chảy tới thửa ruộng

G – Lượng nước trong tầng đất cung cấp cho cây trồng sử dụng

A – Lượng nước do bốc hơi nước trong tầng đất ngưng tụ

E – Lượng bốc hơi mặt ruộng (lượng nước cần của cây lúa) chiếm tỉ tọng lớn nhất, nó bao gồm lượng bốc hơi mặt lá, bốc hơi mặt thoáng hay bốc hơi khoảng trống

S – Lượng nước mặt thoát ra khỏi mặt ruộng

R – Lượng nước ngấm xuống tầng sâu của đất, xuống dòng ngầm thoát đi

Gọi m là mức tưới mỗi lần để bù lại lượng bốc hơi mặt ruộng, phương trình cân băng

nước được viết lại:

m = (E + V y + W y + S + R) – (P + N + G + W o + V o )

Có 2 phương pháp giải phương trình cân bằng nước:

Phương pháp đồ giải:

- Phân lượng nước đi ( ngấm, bốc hơi) thành nhiều loại đối tượng hao nước khác nhau,

mỗi loại đối tượng hao nước đều tính toán và vẽ đường quá trình hao nước trong suốt

thời đoạn sinh trưởng của cây trồng trên toàn bộ hệ thống Tổng hợp các đường quá

trình nước hao thành đường nước hao tổng cộng ( đường nước đi)

- Tính toán và vẽ đường quá trình của từng loại nước đến trong suốt thời kì sinh trưởng

trên toàn cánh dồng

- Tổng hợp lượng nước đến, nước hao tìm ra lượng nước tưới

Phương pháp này đơn giản dễ sử dụng nhưng mức độ chính xác của kết quả tính toán

thường không cao do phụ thuộc vào mức độ chính xác của người vẽ giản đồ

Phương pháp giải tích:

Để giải phương trình cân băng nước nêu trên phải chia thời kì sinh trưởng của cây

trồng thành nhiều giai đoạn nhỏ, cụ thể ở đây có thể tính cho một ngày Trong mỗi

giai đoạn đó, với độ sâu lớp nước mặt ruộng (hoặc lượng nước ở đầu thời đoạn đã biết,

giả thiết một mức tưới m sau đó sử dụng phương trình cân bằng nước tính được lượng

nước trong ruộng ở cuối thời đoạn (cuối ngày) So sánh lượng nước này với cồng thức

tưới tăng sản (điều kiện rằng buộc của phương trình), nếu thấy thuộc trong khoảng cho

phép thì m gỉa thiết cho phép là phù hợp, nếu chua phù hợp ta giả thiết lại m

Phương pháp giải tích có thể lập bảng tính toán trong Exel hoặc bằng phần mềm

Đồ án này, ta sẽ tính toán chế độ tưới theo cả 2 phương pháp lồng ghép, sử dụng excel

để tính toán cho dễ dàng và biểu diễn bằng đồ giải cho dễ hiểu

2.2 Xác định lượng bốc hơi mặt ruộng

Là lượng bốc hơi thực tế đối với cây trồng được xác định theo công thức tổng quát:

ET c = K c *ET o

Trong đó:

ET c – lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tính toán (mm)

ET o – lượng bốc hơi cây trồng tham khảo, tính theo công thức kinh nghiệm (mm)

Kc – hệ số cây trồng phụ thuộc vào loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng, xác định qua thực nghiệm

 Tính lượng bốc hơi tham khảo ET 0 theo công thức Penman:

Công thức tính toán có dạng:

ET o = C.[W.R n + (1- W).f(v).(e a – e d )], (mm/ngày)

Trong đó:

W – Yếu tố hiệu chỉnh hiệu quả của bức xạ đối với bốc hơi, W = f (nhiệt độ, độ

cao khu tưới), (tra bảng 3.4 giáo trình QH&TK HTTL tập 1);

R n – Chênh lệch giữa bức xạ tăng và bức xạ giảm của sóng ngắn và sóng dài (mm/ngày);

N – Độ dài thiên văn ngày bình quân của giờ chiếu sáng theo tháng và vĩ độ, tra

bảng 3.5 giáo trình QH&TK HTTL tập 1 với vĩ độ vùng tưới là 22 20, số liệu đã có

bảng 1.8;

n – Số giờ nắng trung bình trên 1 ngày

R a – bức xạ ở lớp biên của lớp khí quyển (mm/ngày), Ra = f(vĩ độ, tháng) và Ra tra bảng 3.8 giáo trình QH&TK HTTL tập 1;

R nL – bức xạ tỏa ra bởi năng lượng hút được ban đầu (mm/ngày);

RnL = f(t).f(ed).f(𝑛

𝑁)

f(t) – hàm hiệu chỉnh về nhiệt độ:

f(t) = 118.(t+273)L 4 .10−9 với L = 59,7 – 0,055.t

t – nhiệt độ bình quân ngày; số liệu đã có bảng 1.4

f(e d ) – hàm hiệu chỉnh về áp suất khí quyển:

f(ed) = 0,34 – 0,044 ed

e d – áp suất hơi nước thực tế ở nhiệt độ không khí trung bình (mbar):

H r – độ ẩm tương đối trung bình của không khí, số liệu đã có bảng 1.5

C – hệ số kiệu chỉnh về sự bù trừ của tốc độ gió ban ngày và ban đêm cũng như sự

biến đổi của bức xạ mặt trời và độ ẩm tương đối lớn nhất của không khí, tra theo bảng 3.6 giáo trình QH&TK HTTL tập 1;

Bảng 2 1 Kết quả tính lượng bốc hơi tham khảo ET 0 theo công thức Penman:

Làm ải, gieo cấy tuần tự: thời gian ngâm ruộng (tn = 3); thời gian gieo cấy (tg = 29)

Đặc điểm của chế độ tưới theo hình thức gieo cấy tuần tự: Thời gian làm ải và thời

gian tưới dưỡng trên cánh đồng là xen kẽ nhau Thửa cấy trước chín trước, thửa cấy

sau chín sau nên thời vụ trên cánh đồng không đều Trên cánh đồng có nhiều chế độ

tưới khác nhau Chế độ tưới thiết kế phải là chế độ tưới tổng hợp từ các chế độ tưới

khác nhau đó

2.3.2-Tính toán lượng nước hao

 Hao nước do ngấm: Lượng nước trên ruộng lúa chủ yếu dựa vào đất đai, thổ

nhưỡng, mực nước ngầm Lượng nước này bao gồm ngấm bão hòa trong thời

gian đầu đưa nước vào ruộng và ngấm ổn định trong suốt thời gian sinh trưởng

của lúa

 Hao nước do bốc hơi mặt ruộng: lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng chủ

yếu phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và cây trồng

Với đặc điểm của phương pháp gieo cấy tuần tự thì các thành phần trong lượng nước hao sẽ thay đổi theo một quá trình nào đó Các dạng đường quá trình này thay đổi tuỳ thuộc vào thời gian gieo cấy tg, thời gian xảy ra quá trình hao nước trên khu ruộng được cấy xong trong 1 ngày, cường độ hao nước eh, diện tích gieo cấy trong một ngày o Có các dạng đường hao nước sau:

+ Khi t g > t h ta có dạng đường quá trình hao nước loại I:

Với chế độ canh tác làm ải tưới khi cho nước vào ruộng đất đã được phơi khô, do đó khi cho nước vào ruộng thì quá trình ngấm trên ruộng lúa xảy ra 2 quá trình: ngấm ổn định và hút bão hòa

a) Tính lượng nước tổn thất do bão hòa

Lượng tổn thất do ngấm bão hòa là lượng nước cần trong giai đoạn nước ngấm vào đất làm cho tầng đất trên nước ngầm đạt tới trạng thái bão hòa nước

-Thời gian ngấm bão hòa được xác định theo công thức:

tbh = A.H(1−β0)

K0

1 1−α

t

te10

h max 10 e

h max 10 e

K0 – hệ số ngấm hút bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất, K0 = K1

= 12,39 ngày ≈12 ngày Trong trường hợp này thời gian ngấm hút tbh = 12 ngày < tg = 29 ngày nên dạng của đường quá trình ngấm hút là đường loại I

Cường độ ngấm hút bình quân trong thời gian hao nước tbh là:

eh = Knbh = A.H(1−β0)

tb = 0,44.800.(1−0,56)12 = 13 mm/ngày Lượng nước ngấm để làm bão hòa một đơn vị diện tích 1 ha trong thời gian tb là:

t n – thời gian ngâm ruộng

∑t st - thời gian sinh trưởng

t bh – thời gian bão hòa tầng đất mặt ruộng

K e – Hệ số ngấm ổn định cây trồng lúa; Ke = 1,2 (mm/ngày) bảng 1.9

a – lớp nước mặt ruộng bình quân trong thời đoạn tính toán; a = 40 mm

H – chiều dày tầng đất canh tác; H = 800 mm

2.3.2.2 Tính lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng ứng với các thời đoạn sinh

trưởng của lúa

Do thời kì sinh trưởng của lúa được chia thành nhiều thời đoạn mà mỗi thời đoạn có cường độ bốc hơi mặt ruộng là khác nhau do ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh,

độ che phủ mặt ruộng…

Vậy nên ta phải tính quá trình hao nước cho từng thời đoạn, tùy thuộc vào thời gian của mỗi thời đoạn hao nước mà ta có các dạng đường quá trình hao nước tương ứng

Bốc hơi mặt ruộng được đặc trưng bởi các đại lượng sau:

-Thời gian xảy ra quá trình hao nước trên diện tích gieo cấy th

-Thời gian hao nước trên toàn bộ khu tưới Th = th + tg

Cường độ bốc hơi mặt ruộng trung bình:

ET c = 𝐞 = e𝐡 bhi = K c 𝐄𝐓𝟎

𝐓𝐡 𝟏

𝐓𝐡

Trong đó:

Kc - hệ số cây trồng; bảng 1.13

ETo – lượng bốc hơi tham khảo; bảng 2.1

+Khi t g > t h thì Wmax = 10.e .h 𝑡ℎ

𝑡𝑔 (m3/ha-ngày)

+Khi t g < t h thì Wmax = 10.e (mh 3/ha-ngày)

+Khi t g = t h thì Wmax = 10.e (mh 3/ha-ngày)

Ta xét các giai đoạn:

* Giai đoạn ngâm ruộng

Quá trình bốc hơi nước bắt đầu từ ngày 12/1 và kết thúc sau:

Th = tg + tn = 29 + 3 = 32 (ngày) tức đến ngày 12/02

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tn – thời gian ngâm ruộng (ngày)

ETc = (20.ETo1 + 12.ETo2)/Th = (20 2,52

32 + 12 2,43

32 ) = 2,49 (mm/ngày)

th = 3 ngày < tg = 29 ngày → đường hao nước dạng I

* Giai đoạn cấy – bén rễ

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 15/1 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 30 = 59 (ngày) tức đến ngày 14/3

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian cấy – bén rễ (ngày)

ETc = Kc.(17.ETo1 + 28.ETo2 + 14.ETo3 )/Th

= 1,02.(17 2,52

59 + 28 2,43

59 + 14 2,84

59 ) = 2,6 (mm/ngày)

th = tst = 30 ngày > tg = 29 ngày → đường hao nước dạng II

Wmax = 10.ETc = 10.2,6 = 26 (m3/ha-ngày) = 2,6 (mm/ngày)

* Giai đoạn lúa đẻ

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 14/2 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 35 = 64 (ngày) tức đến ngày 17/4

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian lúa đẻ (ngày)

ETc = Kc.(16.ETo2 + 31.ETo3 + 17.ETo4 )/Th

= 1,20.(16 2,43

64 + 31 2,84

64 + 17 3,56

64 ) = 3,51 (mm/ngày)

th = tst = 35 ngày > tg = 29 ngày → đường hao nước dạng II

Wmax = 10.ETc = 10.3,51 = 35,1 (m3/ha-ngày) = 3,51 (mm/ngày)

* Giai đoạn cuối đẻ

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 21/3 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 5 = 34 (ngày) tức đến ngày 23/4

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian cuối đẻ (ngày)

* Giai đoạn đứng cái – làm đòng

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 26/3 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 25 = 54 (ngày) tức đến ngày 18/05

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian lúa đứng cái làm đòng (ngày)

ETc = Kc.(6.ETo3 + 30.ETo4 + 18.ETo5 )/Th

* Giai đoạn trỗ cờ - phơi màu

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 20/4 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 10 = 39 (ngày) tức đến ngày 28/05

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian lúa trỗ cờ - phơi màu (ngày)

* Giai đoạn ngậm sữa – chắc xanh

Quá trình bốc hơi nước thời kì ngày bắt đầu từ ngày 30/4 và kết thúc sau:

Th = tg + tst = 29 + 10 = 39 (ngày) tức đến ngày 07/06

Trong đó:

tg – thời gian gieo cấy lúa chiêm (ngày)

tst – thời gian lúa ngậm sữa – chắc xanh (ngày)

ETc = Kc.(1.ETo4 + 31.ETo5 + 7 ETo6 )/Th

= 1,20.(1 3,5639 + 31 4,8239 + 7 4,839) = 5,74 (mm/ngày)

th = tst = 10 ngày < tg = 29 ngày → đường hao nước dạng I

W max (mm/ngày)

I II III IV V VI Từ

ngày

Đến ngày Ngâm

Bảng 2.3: Kết quả tính vụ lượng nước hao vụ chiêm

STT Ngày

Lượng

nước hao do

ngấm bão hòa

Lượng nước hao do ngấm

ổn định

Lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng

Tổng lượng nước hao

Ngâm ruộng

Trỗ

cờ phơi màu

-Ngậm sữa- chắc xanh

2.3.3-Xác định lượng mưa sử dụng trong tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm

Lượng mưa thiết kế được sử dụng trong tính toán chế độ tưới lúa vụ chiêm là lượng mưa rơi xuống trên các diện tích xảy ra hao nước Diện tích hao nước thay đổi

do phương pháp gieo cấy tuần tự, có đặc điểm là trong thời kỳ gieo cấy không phải toàn bộ cánh đồng đều bước vào thời kỳ hao nước mà diện tích hao nước tăng dần từ ngày bắt đầu cấy đến ngày thứ tg khi mà tất cả các thửa ruộng đều bước vào thời kỳ hao nước Sau đó ổn định đến ngày th rồi tiếp tục giảm xuống bằng 0 ở ngày thứ tg + th

vì các thửa ruộng lần lượt kết thúc thời kỳ hao nước Lượng mưa rơi trên các thửa ruộng xảy ra quá trình hao nước được xác định theo công thức:

t1 - Thời gian tính từ lúc bắt đầu cho nước vào ruộng đến ngày có mưa

tg - Thời gian gieo cấy

- Giai đoạn giữa vụ: Tính từ ngày tg + 1 đến ngày tn + tst, thời kỳ này diện tích hao nước ổn định

Với số liệu đã cho ta có:

- Giai đoạn đầu vụ: Từ ngày đưa nước vào ruộng (ngày 12/1) đến ngày tg = 29, tức (ngày 9/2) thời kỳ này diện tích hao nước tăng lên, do đó:

t1 - Thời gian tính từ ngày 12/1 đến ngày có mưa thỏa mãn điều kiện trên

- Giai đoạn giữa vụ: Tính từ ngày tg+1 = 29 +1 =30 (ngày) tức (ngày 10/2) đến ngày tn+tst = 3 + 115 = 118 (ngày) tức là (ngày 9/5); thời kỳ này diện tích hao nước

trên các diện tích xảy ra hao nước như ở bảng 2.4

Bảng 2.4: Lượng mưa sử dụng trong vụ chiêm

2.3.4- Độ sâu lớp nước ban đầu (h 0 )

Độ sâu lớp nước ban đầu được xác định theo hệ thức:

(mm) Trong đó:

a0t - Lớp nước mặt ruộng đã có đầu thời đoạn tính toán trên các diện tích đã

' t ' t 0 t 0

gieo cấy, tính bình quân cho một ha đại diện (mm)

- Lớp nước sẵn có trên diện tích sẽ gieo cấy trong thời đoạn t (mm)

- Tỷ lệ diện tích gieo cấy trong thời đoạn t so với tổng diện tích

a’0t = 30 (mm) ;

mm a

a

29

1 30 0

' ' 0 0

2.3.5-Công thức tưới tăng sản

Công thức tưới tăng sản trong chế độ tưới lúa làm ải được xác định theo công thức sau:

(hmin ÷ hmax) = αi.( [hmin] ÷ [hmax]) Với : [ hmin ] ÷ [ hmax ] = 30 ÷ 50 mm

Và α cũng được xác định theo 3 giai đoạn của vụ như sau :

Thời kỳ đầu vụ : αi =

Thời kỳ giữa vụ : αi = 1

Thời kỳ cuối vụ : αi = 1-

2.3.6- Xác định chế độ tưới

Vì đặc điểm của phương pháp gieo cấy tuần tự là trên cánh đồng có nhiều chế độ tưới khác nhau , chế độ tưới ải và tưới dưỡng xen kẽ nhau Song cơ sở của việc xác định mức tưới của các thời kỳ đó là vẫn dựa trên phương trình cân bằng nước mặt ruộng:

h ci = h oi + 𝐦𝐢 + 𝐏𝐨𝐢- 𝐊𝐢 - 𝐄𝐓𝐜𝐢 - 𝐂𝐢 (*)

Trong đó :

hci : lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán(mm)

hoi : lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán(mm)

mi : lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán(mm)

Poi : lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán(mm)

Ki : lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán(mm/ngày)