XÂY DỰNG QUY TRÌNH vận HÀNH điều TIẾT cấp nước hồ SÔNG sỏi TỈNH bắc GIANG PHƯƠNG án 2

2.2 Tính toán xác định mô hình mưa tưới thiết kế 2.2.1 Phương pháp tính toán Mô hình mưa biểu thị lượng mưa ngày của các vụ trong năm.. Tính toán mô hình mưa tưới thiết kế với mục đích x

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC

PHAN THỊ HÀ LINH – LỚP 54NQH

QUY HOẠCH HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐÔNG PAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC

PHAN THỊ HÀ LINH – LỚP 54NQH

QUY HOẠCH HỆ THỐNG THỦY LỢI ĐÔNG PAO

Ngành : Kỹ thuật tài nguyên nước GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS NGUYỄN QUANG PHI

ThS GIANG THỊ THU THẢO

HÀ NỘI, NĂM 2017

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: DƯƠNG THỊ HẢI YẾN

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

Khoa: Kỹ thuật Tài nguyên nước

1 – TÊN ĐỀ TÀI

XÂY DỰNG QUY TRÌNH VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC HỒ

SÔNG SỎI TỈNH BẮC GIANG

PHƯƠNG ÁN 2

2 – CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN

1) Đặc điểm tự nhiên của khu vực

2) Điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu và phương hướng phát triển của khuvực

3) Tài liệu khí tượng, thủy văn của khu vực

4) Bản đồ hiện trạng hệ thống thủy lợi

5) Các quy trình quy phạm, tiêu chuẩn, quy chuẩn về công trình thủy lợi, hệ số tưới thiết kế.Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi, giáo trình Quản lý hệ thống thủy lợi vàgiáo trình Thủy văn công trình

- Phần tổng quan đánh giá hiện trạng bao gồm chương về: Đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xãhội khu vực, hiện trạng công trình thủy lợi và tình trạng công tác quản lý vận hành : 20%

- Phần nội dung chính của đồ án bao gồm các chương: Tính toán xác định mô hình mưa tướithiết kế, tính toán yêu cầu cấp nước, tính toán xây dựng đường quá trình điều tiết cấp nước của

hồ chứa Sông Sỏi và xây dựng đường quá trình vận hành đóng mở cống lấy nước: 80%

4 – BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ)

1) Bản đồ hiện trạng công trình thủy lợi hồ chứa Sông Sỏi khu vực xã Tam Hiệp, huyện Yên Thế,tỉnh Bắc Giang

2) Biểu đồ điều phối vận hành mở cống của cống Đông

3) Biểu đồ điều phối vận hành mở cống của cống Tây.

5 – GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN

Phần

Toàn bộ Đồ án

Họ và tên giảng viên hướng dẫn

PGS.TS.Lê Quang Vinh

6 – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngày 22 tháng 9 năm 2016

Trưởng bộ môn

PGS.TS.Phạm Việt Hòa

Giảng viên hướng dẫn chính

PGS.TS.Lê Quang Vinh

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp đã được Hội đồng thi tốt nghiệp của Khoa thông qua

Ngày tháng năm 2017

Chủ tịch Hội đồng

Sinh viên đã hoàn thành và nộp bản Đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng thi

Ngày 03 tháng 01 năm 2017

Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp

Dương Thị Hải Yến

MỞ ĐẦU

Hệ thống hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, tuy vậy, theo một số đánh giáthì rất nhiều hệ thống hồ chứa lớn đã không đem lại hiệu ích kinh tế và môi trường như đã được đánhgiá trong quá trình lập dự án Lý do phát huy kém hiệu quả có thể do trong giai đoạn thiết kế khôngchú ý đầy đủ đến các chế độ quản lý vận hành sau khi dự án hoàn tất, không lường trước được các yêucầu, mục tiêu nảy sinh trong quá trình vận hành hệ thống ví dụ như các yêu cầu về cấp nước sinh hoạt,công nghiệp, yêu cầu duy trì dòng chảy môi trường sông, duy trì sinh thái vùng hạ lưu Mâu thuẫn nảysinh giữa các mục tiêu sử dụng nước có thể coi là nguyên nhân chính dẫn đến kém hiệu quả trong vậnhành khai thác hệ thống hồ chứa

Vận hành hồ chứa là một trong những vấn đề được chú ý nghiên cứu tập trung nhiều nhất trong lịch sửhàng trăm năm của công tác quy hoạch quản lý hệ thống nguồn nước Nghiên cứu quản lý vận hành hệthống hồ chứa luôn phát triển cùng thời gian nhằm phục vụ các yêu cầu liên tục phát triển của xã hội.Mặc dù đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong công tác nghiên cứu quản lý vận hành hồ chứanhưng cho đến thời điểm hiện tạ không có lời giải chung cho mọi hệ thống mà tùy đặc thù của từng hệthống sẽ có các lời giải phù hợp

Hồ chứa Sông Sỏi đặt tại xã Tam Hiệp, huyên Yên thế, tỉnh Bắc Giang có diện tích lưu vực F= 198,4

km2, dung tích Vhồ= 33,26.106m3, đảm nhiệm tưới 1278 ha qua ba tuyến kênh chính là kênh Đông,kênh Giữa và kênh Tây Hồ chứa Sông Sỏi đã được đầu tư xây dựng và chuẩn bị đưa vào khai thác từnăm 2016 Tuy nhiên cho đến thời điểm hiện nay vẫn chưa có quy trình vận hành điều tiết hồ, đặc biệt

là quy trình vận hành đóng mở các cống lấy nước (cống phía đông và cống phía tây đập)

Để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội vùng tưới hồ Sông Sỏi, góp phần hoàn thiện quy trìnhvận hành khai thác Hệ thồng thủy lợi (HTTL) hồ chứa Sông Sỏi, em được giao nhiệm vụ:

- Tính toán xác định mô hình mưa tưới thiết kế

- Tính toán yêu cầu cấp nước cho hệ thống thủy lợi

- Tính toán điều tiết hồ chứa cấp nước

- Tính toán xây dựng quy trình đóng mở cống lấy nước phù hợp với khả năng của nguồn nước đến hồ

và biến động của yêu cầu dùng nước

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là Đồ án tốt nghiệp của bản thân tác giả Các kết quả trong Đồ án tốt nghiệpnày là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc thamkhảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quyđịnh

Tác giả ĐATN

Chữ ký

Dương Thị Hải Yến

LỜI CÁM ƠN

Được sự phân công của khoa Kỹ thuật tài nguyên nước trường Đại học Thủy Lợi và sự hướng dẫn của

thầy giáo PGS.TS Lê Quang Vinh, em đã thực hiện đề tài “ Xây dựng quy trình vận hành điều tiết cấp

nước hồ chứa Sông Sỏi – Phương án 2” Để hoàn thành đồ án này Em xin chân thành cảm ơn :

Ban Giám Hiệu nhà trường đã quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập và rèn luyện tốt.Các thầy, cô giáo trong khoa Kỹ thuật tài nguyên nước cũng như các khoa đã luôn nhiệt tình giúp đỡ

và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập tại trường

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Quang Vinh đã tận tình hướngdẫn và chỉ bảo em trong suốt thời gian hoàn thành đồ án tôt nghiệp

Con xin gửi lời biết ơn đến cha mẹ, anh chị và những người thân trong gia đình đã nuôi dạy, tạo mọiđiều kiện để con có cơ hội được học tập, luôn động viên và giúp con vượt qua những lúc khó khăn để

có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Do đồ án được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số liệu đo đạc không được đầy

đủ, kiến thức và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung đồ án không thể tránh khỏi nhữngthiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy cô giáo và toàn thể cácbạn sinh viên để đồ án có thể hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 03 háng 01 năm 2017

Sinh viên Dương Thị Hải Yến

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI HỆ THỐNG TƯỚI HỒ SÔNG SỎI

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

1.1.1.1 Công trình đầu mối hồ Sông Sỏi:

Nằm tại thôn Đền Quan xã Tam Hiệp, cách thị trấn Cầu Gồ khoảng 3,5 km về phía bắc đông bắc

1.1.1.2 Vùng tưới:

Vùng tưới nằm gọn trong huyện Yên Thế gồm các xã Hồng Kỳ, Hương Vĩ, Đồng Kỳ, Đông Sơn,Đồng Lạc, Tân Sỏi, Tam Hiệp, Phồn Xương và thị trấn Cầu Gồ, diện tích tự nhiên 3.161 ha trong đó

có 1.278 ha đất nông nghiệp, dân số 42.616 người

Vùng tưới được giới hạn bởi: Đường sắt Kép - Lưu Xá ở phía bắc, đông bắc, đông và đông nam Các

xã Đông Sơn, Bố Hạ và thị trấn Bố Hạ ở phía nam và đông nam Kênh 5 của hệ thống Sông Cầu ởphía nam Các xã Tam Tiến, Tiến Thắng ở phía tây

Kiểu địa hình núi thấp xuất hiện một vài khu vực nhỏ ở phía bắc và phía tây khu tưới Tại những khuvực này ruộng đất canh tác không tập trung mà phân bố rải rác ven các thung lũng và sườn núi thấp.Đất canh tác theo kiểu ruộng bậc thang, thường có địa hình hơi dốc, bị bào mòn và rửa trôi mạnh Cao

độ mặt ruộng phổ biến trên dưới 30 m Nhìn chung khu tưới có cao độ không đồng đều, nơi cao, nơithấp, phổ biến từ cốt 24 đến 5,0 m và tạo thành 3 vùng có diện tích như sau:

Bảng 1.1 - Diện tích khu tưới thực đo trên bình đồ 1/10.000 ST

Tổng số (ha)

Đồi núi (ha)

Thổ cư (ha)

Canh tác (ha)

3 Vùng 3 (Kênh Tây) 904 532 63 309

1.1.3 Đặc điểm sông ngòi.

1.1.3.1 Sông Sỏi

Sông Sỏi là con sông chính quan trọng nhất của huyện Yên Thế và khu vực nghiên cứu Sông dài 38

km Lưu vực có diện tích 303 km2, dài 33,5 km, rộng trung bình 9,5 km, cao độ bình quân 105 m, độdốc bình quân 0,89% Sông Sỏi bắt nguồn từ chân núi Bồ Cu (Thái Nguyên), nơi có cao độ trên 400

m, chảy qua khu tưới đổ vào sông Thương tại ngã ba cống Máy thuộc xã Bố Hạ Với mật độ lưới sông0,79 km/km2, sông Sỏi có khá nhiều nhánh suối đổ vào tạo nên mạng lưới sông suối chằng chịt Chính

vì vậy mà vùng nghiên cứu bị cắt xẻ nhiều và có nhiều thung lũng hẹp Các suối lớn và quan trọng củasông Sỏi là suối Ốc, suối Quỳnh, suối Dùng, suối Cầu Cao, suối La Lanh, suối Cấy

1.1.3.2 Ngòi Cầu Liềng

Ngòi Cầu Liềng dài hơn 20 km, bắt nguồn từ rừng Phe thuộc xã Tam Tiến, chảy qua khu tưới rồi đổ rasông Thương

Nhìn chung sông ngòi vùng dự án khá phong phú trong đó sông Sỏi là nguồn cung cấp nước chủ yếucủa Yên Thế nhưng chưa được khai thác do vậy nền sản xuất nông nghiệp của địa phương còn phụthuộc vào thiên nhiên Các suối nhỏ phân bố tương đối đều, không chỉ có tác dụng hỗ trợ nước tướicho các thung lũng nhỏ mà còn là trục tiêu thiên nhiên rất tốt cho khu tưới

1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng.

Theo cách phân loại của FAO và UNESCO thì đất vùng tưới có tên gọi chung là Ferralic Acrisols

(ACf) Tuy nhiên theo cách gọi thông thường của Việt nam thì có hai nhóm chính: Đất đồng bằng

thung lũng và đất đồi núi.

1.1.4.1 Đất đồi núi (đất đỏ vàng trên đá sét):

Nhóm này chiếm phần lớn diện tích vùng nghiên cứu có nguồn gốc phát sinh từ đá sa thạch, sa phiếnthạch màu nâu đỏ thuộc hệ Trias Do phát triển trên nền sản phẩm phong hoá thô có thành phần cát bụi

là chủ yếu lại bị xói mòn rửa trôi nên đất thường có thành phần nhẹ, quá trình laterit phát triển mạnh

1.1.4.2 Đất đồng bằng và thung lũng (đất nâu vàng trên phù sa cổ):

Nhóm đất này chiếm tỷ lệ ít hơn, tập trung chủ yếu ở các vùng thấp ven sông Sỏi, sông Thương Đây

là loại đất đồng bằng bồi tụ trũng, phù sa cổ đã bạc màu So với loại đất đỏ vàng trên đá sét, loại này

có thành phần cơ giới nặng hơn và giầu chất hữu cơ hơn nên tầng mặt thường có màu xám đen Tuynhiên, do phần lớn loại đất này có địa hình trũng thấp, về mùa mưa hay bị úng ngập không được tiêuthoát kịp thời, mực nước ngầm ở tầng nông đã tạo ra tình trạng đất bị yếm khí thường xuyên, quá trìnhglây phát triển mạnh làm cho đất có màu loang lổ

1.1.4.3 Đánh giá chung về đặc điểm thổ nhưỡng:

Đất vùng dự án có đặc tính chung là dễ hạn và dễ úng do khả năng giữ nước kém Nếu để đất trongđiều kiện tự nhiên, không chủ động được chế độ tưới tiêu và giữ ẩm sẽ gây nên quá trình thoái hoá doxói mòn, bạc màu, chua hoá, glây hoá và đá ong hoá Vì vậy giải quyết nguồn nước tưới tiêu chủ động,

khoa học cho toàn bộ diện tích đang canh tác là rất cần thiết và cấp bách bởi vì chẳng những giải quyếtđược vấn đề lương thực cho đồng bào các dân tộc trong vùng mà còn có tác dụng bảo vệ và cải tạo đất,góp phần tạo ra một hệ sinh thái nông nghiệp phát triển ổn định, có năng suất sinh học cao.

1.1.5 Đặc điểm khí hậu, khí tượng, thủy văn.

Bảng 1.2 - Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm vùng dự án (oC)

Bảng 1.3- Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm vùng dự án (mm)

Tháng VII VIII IX X XI XII Cả năm Lượng mưa 257,6 266,3 165,0 121,9 26,20 12,40 1.448

Bảng 1.4 - Lượng mưa lớn nhất thực đo thời đoạn 1 và 3 ngày (mm)

1.1.5.3 Bốc hơi

Bốc hơi vùng dự án khá lớn, bình quân năm khoảng 1.012 mm Các tháng II đến IV trùng với thời kỳ

ẩm ướt nên lượng bốc hơi thấp Hai tháng VI, VII là tháng có lượng bốc hơi cao nhất, đạt trên 100 mmmỗi tháng

Bảng 1.5- Lượng bốc hơi trung bình tháng nhiều năm vùng dự án (mm)

Độ ẩm bình quân năm vùng dự án khá thấp, đạt khoảng 82% Ba tháng đầu mùa đông (tháng XI, XII

và I) là những tháng khô nhất Độ ẩm bình quân tháng I chỉ đạt 78% Thời kỳ ẩm ướt nhất rơi vàotháng cuối đông (tháng IV) và tháng đầu mùa thu (tháng VIII) với độ ẩm trung bình 85% hoặc hơn.Đầu mùa hè có thời kỳ tương đối khô, độ ẩm trung bình tháng V chỉ đạt khoảng 82%

Bảng 1.6- Độ ẩm trung bình tháng nhiều năm vùng dự án (%)

1.1.5.5 Mây

Lượng mây trung bình năm chiếm khoảng 75% bầu trời Tháng III u ám nhất có lượng mây cực đại,chiếm trên 90% bầu trời Tháng X là tháng quang đãng nhất, lượng mây trung bình chỉ chiếm khoảng60% bầu trời

1.1.5.6 Nắng

Số giờ nắng hàng năm trên 1.600 giờ Các tháng mùa hè (từ tháng V đến X) có nhiều nắng nhất, trêndưới 200 giờ mỗi tháng Các tháng II, III trùng với thời gian u ám nên rất ít nắng, chỉ đạt 50 ÷ 60 giờmỗi tháng

Bảng 1.7- Bảng số giờ nắng trung bình các tháng trong năm trạm Bắc Giang

1.1.5.9 Sương mù

Trung bình mỗi năm có khoảng 20 ngày sương mù, chủ yếu xảy ra vào các tháng cuối mùa hạ, đầumùa đông Tháng X có nhiều ngày sương mù nhất (từ 9 -10 ngày)

1.2 Điều kiện kinh tế – xã hội

1.2.1 Điều kiện về dân sinh

1.2.1.1 Dân số và dân tộc

Theo số liệu thống kê, đến 12-2014 Yên Thế có 93.083 người trong đó 9 xã và thị trấn liên quan đếnvùng dự án có 9.430 hộ gia đình với 42.616 nhân khẩu Tốc độ tăng dân số bình quân của cả huyện vàvùng dự án là 1,1 % Đây là địa bàn cư trú của nhiều dân tộc anh em như Kinh, Tày, Nùng, Sán Chỉ,Cao Lan, Mường, Sán Dìu, Khơ Me

1.2.1.2 Nghề nghiệp chính

Phần lớn nhân dân vùng dự án sống bằng nghề nông Theo số liệu thống kê và điều tra thì trong số9.430 hộ gia đình có tới 86,94% làm nông nghiệp, 2,8% làm thương nghiệp, 0,8% làm dịch vụ, 0,3%thủ công nghiệp, còn lại là các hộ khác Nói chung ngoài nghề nông, các gia đình đều cố gắng làmthêm mọi nghề phụ có thể làm được để tăng thêm nguồn thu nhập, cải thiện đời sống như nghề mộc,sản xuất hàng thủ công nghiệp, gia công cơ khí nhỏ Đặc biệt với đặc thù của vùng trung du núi thấp,phần lớn các gia đình vùng dự án có vườn rộng đều phát triển nghề làm vườn, trồng các loại cây ănquả quý như vải thiều, cam, chanh

1.2.2 Điều kiện về trình độ sản xuất nông nghiệp và tập quán canh tác

So với mặt bằng chung của cả nước thì trình độ sản xuất nông nghiệp của vùng này vẫn còn thấp.Ngoài lúa vụ đông xuân, lúa vụ màu còn có cây màu lương thực Vụ đông chủ yếu là trồng màu và cácloại rau quả phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của nhân dân địa phương Cây màu lương thực tuy cónhiều loại song khoai lang và ngô vẫn là cây màu chủ lực của vùng

1.2.3 Giao thông vận tải

Hỷ (Thái Nguyên), qua hầu hết các xã của Yên Thế với tổng chiều dài 31 km (trong đó có trên 11 km

đi qua vùng tưới) Tỉnh lộ 265 nguyên là quốc lộ 379 được nhà nước giao cho tỉnh quản lý trong vài

năm gần đây nên mới chỉ có một số đoạn được nâng cấp, rải nhựa còn phần lớn vẫn là đường cấp phốichất lượng kém Đường 284 nối liền thị trấn Cầu Gồ với thị trấn Nhã Nam, Cao Thượng và thành phốBắc Giang dài gần 23 km (đoạn qua vùng tưới dài 5 km) Phần lớn tuyến đường này đã được nâng cấp

và rải bê tông nhựa, chất lượng khá

Các đường liên xã của Yên Thế có tổng chiều dài hàng trăm km thông ra đường 265 và 284, chấtlượng xấu, về mùa mưa đi lại rất khó khăn

1.2.3.3 Đường thủy

Sông Thương là tuyến đường thủy quan trọng nhất Các tầu trọng tải dưới 100 T có thể đi lại dễ dàngNhìn chung giao thông chưa phát triển Hầu hết các đường bộ kể cả đường cấp quốc gia và cấp tỉnh điqua vùng dự án đều có chất lượng xấu, đi lại trong mùa mưa rất khó khăn

1.2.4 Công nghiệp

Mặc dầu có tiềm năng lớn nhưng công nghiệp của Yên Thế vẫn kém phát triển, hầu như chưa có gìđáng kể ngoài 2 xí nghiệp xi măng Bố Hạ và Lâm Nghiệp ở gần khu tưới với sản lượng hàng năm từ40.000 đến 60.000 Tấn, một số xí nghiệp gạch ngói, vôi, chế biến nông lâm sản và cơ khí nhỏ

1.2.5 Năng lượng

Mạng lưới điện quốc gia đã về đến các trung tâm dân cư lớn của huyện Phần lớn các gia đình vùng dự

án đã có điện dùng cho sinh hoạt

1.3 Hiện trạng công trình thủy lợi

1.3.1 Nhiệm vụ

- Cấp nước tưới cho 1.278 ha đất nông nghiệp của 9 xã thuộc huyện Yên Thế

- Cấp nước sinh hoạt cho 42.616 người

- Cấp nước cho chăn nuôi: 1.550 con trâu, 2.040 con bò và 5.100 con lợn

- Phát triển du lịch và cải thiện môi trường sinh thái trong khu vực

- Độ dốc mái: + Thượng lưu: m = 3,0 + Hạ lưu: m = 2,5

2) Hồ chứa Sông Sỏi:

- Diện tích lưu vực: F= 198,4km2

- Dung tích chết của hồ chứa: Vc= 3,83.106m3; Mực nước chết: Zc= 28,47m

- Dung tích hiệu dụng: Vh= 29,43.106m3; Mực nước dâng bình thường: Zh = 36,09m

1.4 Hiện trạng công tác quản lý vận hành

Biên chế cán bộ, nhân viên quản lý hệ thống công trình gồm có: Giám đốc, hai phó giám đốc, tổ hànhchính - kế hoạch sản xuất, kế toán, bảo vệ, cán bộ chuyên môn theo dõi vận hành công trình đầu mối

hồ Sông Sỏi, hệ thống kênh và công trình trên kênh Tổng số cán bộ công nhân viên quản lý là 40người

các giải pháp thủy lợi phù hợp.

2.1.1.2 Ý nghĩa

Việc tính toán và lựa chọn chính xác các mô hình mưa tưới thiết kế có ý nghĩa rất quan trọng trongviệc đưa ra phương án thiết kế, vận hành, thi công và quản lý công trình thủy lợi; ảnh hưởng rất lớnđến quy mô và kích thước công trình Đảm bảo cho công trình hoạt động an toàn, đạt hiệu quả cao;đảm bảo về mặt kỹ thuật và kinh tế

2.1.2 Tần suất thiết kế và mức đảm bảo thiết kế:

2.1.2.1 Phân cấp công trình thủy lợi

Khi chọn trạm đo mưa ta cần tuân theo nguyên tắc sau:

+ Trạm phải nằm trong hoặc lân cận khu vực tính toán

+ Trạm có tài liệu mưa ngày và tài liệu mưa đủ dài

+ Trạm có tài liệu đã được xử lý, chỉnh biên

Vùng thượng nguồn sông Sỏi từ Mỏ Trạng trở lên có hai trạm đo mưa Xuân Lương (ở giữa lưu vực sông Sỏi) và Mỏ Trạng Vùng tưới có 4 trạm đo mưa: Cầu Gồ, Bố Hạ, Cao Thượng và Nhã Nam Xa hơn về phía đông nam có trạm khí hậu Bắc Giang

Sau khi so sánh các trạm đo mưa dựa theo nguyên tắc chọn trạm, tác giả chọp trạm đo mưa Cầu Gồ vìtrạm có đầy đủ tài liệu mưa ngày, tài liệu mưa đủ dài và đã được xử lý, chỉnh biên Như vậy, các đặctrưng khí tượng sẽ được tính toán theo số liệu của trạm thủy văn Cầu Gồ Tài liệu thu thập được từnăm 1988 đến năm 2013 (n = 26 năm)

2.1.3.2 Chọn thời đoạn tính toán

Theo chú thích a) điều 5.3.1 của QCVN mô hình mưa tưới thiết kế là mô hình mưa năm

2.2 Tính toán xác định mô hình mưa tưới thiết kế

2.2.1 Phương pháp tính toán

Mô hình mưa biểu thị lượng mưa ngày của các vụ trong năm Tính toán mô hình mưa tưới thiết kế với mục đích xác định lượng mưa và mô hình mưa phân phối theo tần suất thiết kế nhằm đưa vào phương trình cân bằng nước để tính toán, từ đó tính toán được chế độ tưới cho các loại cây trồng và mục đích khác

* Các phương pháp tính:

Hiện tượng thủy văn là loại hiện tượng vừa mang tính tự nhiên, vừa mang tính ngẫu nhiên nên trongnghiên cứu tính toán thủy văn người ta thường sử dụng 2 phương pháp:

+ Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành

+ Phương pháp thông kê xác suất

+ Phương pháp dùng trạm tương tự

Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành:

Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu và mặt đệm đến các hiệntượng thủy văn, tính toán các đặc trưng thủy văn bằng phương trình cân bằng nước hoặc các mô hình,các công thức kinh nghiệm

Trong thực hành phương pháp này được phân chia cụ thể như sau: Phương pháp lưu vực tương tự;

Phương pháp tổng hợp địa lý; Phương pháp phân tích căn nguyên; Phương pháp thống kê xác suất:

Trên cơ sở lý thuyết thống kê xác suất, xem các đặc trưng thủy văn là các đại lượng ngẫu nhiên, vẽđường tần xuất và xác định được trị số của các đặc trưng thủy văn ứng với một tần suất thiết kế nào

đó Điều kiện tiên quyết của phương pháp là phải có số liệu cần thiết đáng tin cậy để tính toán các đặctrưng tham số thống kê

Phương pháp dùng trạm tương tự (hay còn gọi là phương pháp bán xác suất và bán nguyên nhân hình thành):

Phương pháp này dùng những trạm tham khảo có tính thương tự và đại diện cho khí hậu, thủy văn khuvực thiết kế Trạm phải đặt tại nơi có địa hình, địa mạo, độ dốc, diện tích, thảm phủ thực vật tương tựvới khu vực nghiên cứu Trên cở sở tính toán được các tham số thống kê của trạm tham khảo , Cv, Cs ta

sẽ có tham số thống kê của lưu vực cần nghiên cứu

Trong đồ án này, tác giả lựa chọn phương pháp thống kê xác suất để tính toán vì tài liệu có số nămquan trắc dài và liên tục

2.2.2 Tính toán xác định các tham số thống kê, vẽ đường tần suất

2.2.2.1 Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

Bước 1: Chọn mẫu: , i = 1 n với n là số năm quan trắc có trong tài liệu.

Mẫu được chọn từ chuỗi là tài liệu thực đo, để mẫu càng gần với tổng thể, mẫu phải đ ảm bảo các tiêuchuẩn là : có tính đại diện, tính độc lập và tính đồng nhất

Bước 2: Xây dựng đường tần suất.

Giả sử có các mẫu thống kê: X1, X2, , Xn

Đồ án lựa chọn công thức kỳ vọng để tính toán tần suất kinh nghiệm

Chấm các điểm quan hệ Xi và Pi lên hệ tọa độ

Vẽ đường cong trơn đi qua tâm băng điểm quan hệ

2.2.2.2 Vẽ đường tần suất lý luận

Để phân biệt với đường tần suất kinh nghiệm, thực chất là mô hình phân phối xác suất được sử dụngnhiều trong thủy văn, nó có một số đặc điểm phù hợp với diễn biến quy luật của hiện tượng thủy văn.Chính vì vậy, để vẽ đường tần suất lý luận tương đối phù hợp với đường tần suất kinh nghiệm ta có thể

+ Ưu điểm: Phương pháp này tính toán đơn giản, nhanh và cho kết quả tính toán khách quan

+ Nhược điểm: Khi gặp trường hợp có điểm đột xuất không xử lý được và thường cho kết quả thiênnhỏ khi tính toán các số đặc trưng thống kê Phương pháp này kiểm tra sự phù hợp của mô hình xácsuất giả thiết với chuỗi số liệu thực đo bằng phương pháp thống kê thường không đủ nhạy để phản ánhđầy đủ sự khác nhau giữa mô hình giả thiết với mô hình thực tế Chính vì sai số lớn nên ít dùng

Phương pháp 3 điểm: Coi như có 3 điểm lý luận lấy trùng với 3 điểm kinh nghiệm Từ đó ta đi tính

ngược lại các thông số Cv, Cs

+ Ưu điểm: Phương pháp này tính toán nhanh, đơn giản

+ Nhược điểm: Do tính chất của phương pháp là chọn 3 điểm trên đường tần suất kinh nghiệm để tínhtoán nên độ chính xác còn phụ thuộc vào chủ quan người vẽ Phương pháp này hiện nay cũng ít được

sử dụng

Phương pháp thích hợp: Là phương pháp cho rằng có thể thay đổi các đặc trưng thống kê trong chừng

mực nhất định sao cho mô hình xác suất giả thiết thích hợp nhất với chuỗi số liệu thực đo

+ Ưu điểm: Phương pháp này cho ta khái niệm trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lý được điểm độtxuất (khắc phục được nhược điểm của phương pháp mômen)

+ Nhược điểm: Phương pháp này tính toán phức tạp do phải thử dần các giá trị của “m” sao cho đườngtần suất lý luận phù hợp nhất với đường tần suất kinh nghiệm Nhưng trong giai đoạn hiện nay, nhờ sựtrợ giúp của máy tính sẽ khắc phục được nhược điểm trên và được áp dụng rộng rãi

Qua phân tích ưu, nhược điểm của 3 phương pháp trên tác giả chọn phương pháp thích hợp để vẽđường tần suất lý luận trong đồ án

a) Cơ sở của phương pháp:

-Vẽ đường tần suất lý luận bằng phương pháp thích hợp

-Phương pháp thích hợp cho tằng có thể thay đổi các đặc trưng thống kê trong chừng mực nhất địnhsao cho mô hình xác suất giả thiết (đường tần suất lý luận) thích hợp nhất với chuỗi số liệu thực đo

b) Các bước tính toán:

Bước 1: Vẽ đường tần suất kinh nghiệm từ mẫu thống kê.

Bước 5: Kiểm tra sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận với các điểm tần suất kinh nghiệm bằng cách

chấm quan hệ Qp ~ P lên giấy tần suất, nối các điểm đó lại thành đường tần suất lý luận

Nếu đường tần suất lý luận phù hợp với các điểm tần suất kinh nghiệm là được

Nếu không phù hợp thì thay đổi các thông số X

, CV, CS thích hợp để đạt được kết quả tốt nhất

Bước 6: Xác định trị số thiết kế.

Tra trên đường tần suất lý luận giá trị thiết kế Xp ứng với tần suất thiết kế P=85%

Bước 7: Xác định mô hình phân phối thiết kế.

*Nguyên tắc chọn mô hình mưa điển hình:

+ Năm điển hình phải có trong tài liệu

+ Mô hình mưa điển hình được chọn phải có lượng mưa gần bằng lượng mưa ứng với tần suất thiết kế

Phương pháp thu phóng cùng tỷ số: Phương pháp này phù hợp cho trận mưa điển hình và lượng mưa

của cả trận là lượng mưa thiết kế

Phương pháp thu phóng cùng tần suất: Phương pháp này phù hợp cho trận mưa thiết kế có cùng lượng

mưa với thời đoạn ngắn tương ứng với tần suất thiết kế

Nhưng các hệ số K1, K2, …, Kn khác nhau thì hình dạng của trận mưa không được bảo tồn

Chọn phương pháp thu phóng cùng tỷ số để thu phóng

Hệ số thu phóng:

Trong đó:

K: Hệ số thu phóng

Xp=85%: Lượng mưa mô hình thiết kế ứng với tần suất P = 85% (mm)

Xđh: Lượng mưa mô hình phân phối điển hình (mm)

Tính lượng mưa ngày của vụ thiết kế: Xitk = Xiđh K (mm)

Trong đó:

Xitk: Lượng mưa ngày thứ i thiết kế

c) Vẽ đường tần suất lý luận:

Trong đồ án dùng phương pháp thích hợp với mô hình phân phối xác suất pearson III để tính toán.Phương pháp thích hợp cho rằng có thể thay đổi các số đặc trưng thống kê,Cv,Cs, trong chừng mực

nhất định sao cho mô hình sắc xuất giả thiết thích hợp nhất với số liệu thực đo.

d)Vẽ đường tần suất mưa năm:

Kết quả tính toán theo phần mềm tính toán thủy văn FFC 2008, theo đó ta có kết quả gồm hình vẽđường tần suất lý luận giấy Hazen và bảng tính tần suất lý luận

Hình 2.1- Đường tần suất lý luận mưa năm thiết kế

Bảng 2.2 - Bảng tần suất kinh nghiệm mưa năm thiết kế STT Năm Xi(mm) Xp(mm) P(%)

2.2.3 Chọn mô hình mưa năm

Sau khi chọn được lượng mưa thiết kế Xp như ở trên ta xác định lượng mưa các năm lân cận với Xp 85%

* Thu phóng mô hình mưa năm

Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (P=85%) nên ta phải thu phóng lại mô hình mưa

vụ điển hình bằng phương pháp thu phóng cùng tỷ số (các trận mưa điển hình được quy dần về trậnmưa thiết kế) như đã lựa chọn ở trên Căn cứ vào trị số X85% và Xđh đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đã

có ta tiến hành thu phóng tài liệu mưa năm

Hệ số thu phóng Kp: Kp= = = 1,04

Tính lượng mưa ngày năm thiết kế: Xitk=Xiđh.Kp

Xitk: Lượng mưa ngày thứ i năm thiết kế

Xiđh: Lượng mưa ngày thứ i năm điển hình

Bảng 2.3 - Mô hình mưa điển hình năm 1998

10 1.0

13.7 3

14.5 6

43.7 8

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN YÊU CẦU CẤP NƯỚC

3.1 Các đối tượng có nhu cầu sử dụng nước trong vùng hưởng lợi của hồ Sông Sỏi

3.1.1 Cấp nước cho cây trồng

Cấp nước cho cây trồng huyện Yên Thế bao gồm các đối tượng sau đây: Lúa vụ đông xuân; Lúa vụmùa; Đậu tương vụ đông xuân; Ngô vụ mùa; Ngô vụ đông; Cây ăn quả: cây vải

3.1.2 Cấp nước cho các đối tượng không phải cây trồng

Cấp nước cho các đối tượng không phải cây trồng của huyện Yên Thế gồm:

+ Nước cho chăn nuôi gia súc, gia cầm

+ Nước cho nhu cầu sinh hoạt của người dân

3.2 Tính toán chế độ tưới cho cây trồng

3.2.1 Mục đích và phương pháp tính toán

3.2.1.1 Mục đích

Nghiên cứu tính toán chế độ tưới để xác định cho cây trồng một chế độ nước hợp lý nhất trong các thời kỳ sinh trưởng đảm bảo yêu cầu về nước của cây trồng được đáp ứng đầy đủ nhất

3.2.1.2 Nội dung tính toán

Chế độ tưới bao gồm các nội dung sau:

+ Thời gian tưới (ngày tưới chính)

+ Mức tưới lỗi lần: là lượng nước tưới mỗi lần cho một đơn vị diện tích cây trồng nào đó, m (m3/ha)+ Số lần tưới trong suốt quá trình sinh trưởng của cây trồng, n (lần)

+ Thời gian tưới mỗi lần: là thời gian thực hiện tưới hết mức tưới mỗi lần, t (ngày)

+ Mức tưới tổng cộng:là lượng nước tưới tổng cộng cho một đơn vị diện tích cây trồng trong suốt thờigian sinh trưởng của cây trồng, thường gọi là mức tưới toàn vụ, M (m3/ha)

+ Hệ số tưới: là lưu lượng cần tưới cho một đơn vị diện tích trồng trọt, q (l/s-ha)

86, 4

m q

t

=

(l/s-ha) Trong đó: m: Mức tưới mỗi lần (m3/ha)

t: Thời gian thực hiện tưới (ngày)

P – lượng nước mưa rơi trên mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm)

N – lượng nước chảy trên vùng nghiên cứu từ vùng lân cận (mm)

G – lượng nước ngầm bổ sung vào tầng đất (mm)

A – lượng nước do hơi nước ngưng tụ trong tầng đất (mm)

E – lượng bốc hơi trong thời gian nghiên cứu (mm)

S – lượng nước chảy ra khỏi vùng nghiên cứu (mm)

R – lượng nước chảy xuống tầng sâu của đất, xuống dòng ngầm thoát đi (mm)

Ta có m là mức tưới mỗi lần và công thức xác định như sau:

m = (E + V + W + S + R) –(P + N + G + A) (2)

Từ phương trình cân bằng nước ta thấy:

+ Lượng nước thoát ra khỏi mặt ruộng tương đối nhỏ so với lượng bốc hơi mặt ruộng Lượng nước ngấm xuống đất, xuống dòng ngầm cũng không lớn hơn so với lượng nước bốc hơi mặt ruộng.

+ Lượng nước tiêu hao chính là lượng bốc hơi mặt ruộng E, bao gồm lượng bốc hơi nước qua thân, lá cây, do bộ rễ hút lên và bốc hơi nước khoảng trống giữa cây trồng.

Để tính chế độ tưới cho lúa và cây trồng cạn, lượng bốc hơi mặt ruộng là thành phần

có ảnh hưởng lớn đến mức tưới Do đó trước hết ta đi xác định thành phần này.

Có 2 phương pháp giải phương trình (2) :

* Phương pháp đồ giải:

+ Phân lượng nước đi (ngấm, bốc hơi) thành nhiều loại lượng nước hao 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 trồngtrên 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 kỳ sinh trưởng trên toàncánh đồng

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

Phương pháp đồ giải đơn giản, dễ sử dụng nhưng mức độ chính xác của kết quả tính toán thườngkhông cao do phụ thuộc vào mức độ chính xác của người vẽ đồ giải

* Phương pháp giải tích:

Để giải phương trình (2) phải chia thời kỳ sinh trưởng của cây trồng thành nhiều thời đoạn nhỏ, cụ thể

ở đây có thể tính cho 1 ngày Trong mỗi thời đoạn đó, với lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn đã biết,giả thiết một mức tưới m sau đó sử dụng phương trình cân bằng nước tính được lớp nước mặt ruộngcuối thời đoạn đó (cuối ngày) So sánh lớp nước này theo công thức tưới tăng sản (điều kiện ràng buộccủa phương trình), nếu thấy phù hợp thì m đã giả thiết là phù hợp, nếu chưa phù hợp thì giả thiết lại m.Phương pháp giải tích có thể giải bằng cách:

+ Lập bảng tính toán trong Excel

+ Dùng phần mềm tính toán

Phương pháp giải tích cho kết quả nhanh và chính xác

Đồ án này sẽ tính toán chế độ tưới theo phương pháp giải tích và tính toán bằng phương pháp lập bảngtrong Excel

3.2.2 Các tài liệu dùng để tính toán

3.2.2.1 Tài liệu về thổ nhưỡng

Bảng 3.5 - Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất

TT Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Giá trị

4 Hệ số ngấm ổn định Kôđ (mm/ngày) 1,2

3.2.2.2 Tài liệu khí tượng thủy văn

+ Nhiệt độ không khí tháng trung bình nhiều năm: Bảng 1.2

+ Độ ẩm không khí tháng trung bình nhiều năm: Bảng 1.6

+ Tốc độ gió bình quân tháng, năm: Bảng 1.8

+ Số giờ nắng tổng cộng trung bình tháng nhiều năm: Bảng 1.7

+ Lượng mưa và phân phối mưa năm thiết kế P = 85%: Bảng 2.3

+ Lượng bốc hơi ngày thiết kế: Bảng 3.2

Bảng 3.6- Lượng bốc hơi ngày thiết kế

3.2.2.3 Tài liệu về cây trồng

a Tỷ lệ diện tích của các loại cây trồng

Bảng 3.7- Tỷ lệ diện tích cây trồng chủ yếu trên vùng tưới hồ Sông Sỏi

TT Cơ cấu sử

dụng đất

F canh tác

Vụ Đông xuân Vụ mùa Màu vụ

đông

Cây ăn quả

3 Kênh Tây 309 135 74 164 45 27 100

b Lúa đông xuân

Hình thức canh tác: Làm ải, gieo cấy tuần tự

Bảng 3.8 - Giai đoạn sinh trưởng và công thức tưới lúa vụ đông xuân

Giai đoạn sinh trưởng Thời gian sinh trưởng Hệ số

Kc

Công thức tưới (mm)

Số ngày Từ ngày đến ngày

+ Thời gian ngâm: tn = 3 ngày

+ Thời gian gieo cấy: tg = 20 ngày

c Lúa mùa

Hình thức canh tác: Làm dầm, gieo cấy đồng thời

Bảng 3.9 - Giai đoạn sinh trưởng và công thức tưới lúa vụ mùa

Giai đoạn sinh trưởng Thời gian sinh trưởng Hệ số

Kc

Công thức tưới (mm)

Số ngày Từ ngày đến ngày

d Đậu tương vụ xuân :

Bảng 3.10- Thời kỳ sinh trưởng của đậu tương vụ xuân

TT Giai đoạn sinh

trưởng

Từ ngày

Đến ngày

Số ngày

Độ sâu tầng đất canh tác (mm)

Công thức tưới (mm)

Hệ số cây trồng Kc

Nước ngầm cung cấp (mm)

Bảng 3.11- Thời kỳ sinh trưởng của ngô vụ mùa

TT Giai đoạn sinh trưởng ngày Từ ngày Đến ngày Số

Độ sâu tầng đất canh tác (mm)

Công thức tưới (mm)

Hệ số cây trồng Kc

Nước ngầm cung cấp (mm)

Bảng 3.12- Thời kỳ sinh trưởng của ngô vụ đông

TT Giai đoạn sinh trưởng ngày Từ ngày Đến ngày Số

Độ sâu tầng đất canh tác (mm)

Công thức tưới (mm)

Hệ số cây trồng Kc

Nước ngầm cung cấp (mm)

1 Gieo – mọc mầm 01/10 08/10 8 300 55 – 85 0,7 0

3.2.3 Tính toán chế độ tưới cho lúa đông xuân

3.2.3.1 Đặc điểm canh tác và phương pháp tính toán

a Đặc điểm canh tác

Vụ đông xuân được gieo trồng từ tháng 1 đến tháng 5, là thời kỳ lượng mưa ít nên chế độ canh tác làlàm ải và gieo cấy tuần tự Việc gieo cấy tuần tự tiến hành trong thời gian tg bằng cách mỗi người gieocấy một phần diện tích Chuẩn bị gieo cấy đến đâu cho nước vào đến đấy, không cho nước tràn lan vàotoàn bộ cánh đồng Như vậy, việc cung cấp nước không phải quá căng thẳng, tránh được tổn thất nước

do ngấm và bốc hơi một cách vô ích ở các thửa ruộng chưa cấy Đặc điểm của chế độ tưới cho lúa vụđông xuân theo quan điểm gieo cấy tuần tự là 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 là khôngđồng đều Trên cánh đồng có nhiều chế độ tưới khác nhau Chế độ tưới thiết kế phải là chế độ tướitổng hợp từ các chế độ tưới khác nhau đó

b Phương pháp tính toán

Nguyên lý tính toán về cơ bản là chia toàn bộ thời kỳ sinh trưởng của lúa thành những thời đoạn nhỏ,xác định các thành phần nước hao và nước có thể lợi dụng được của toàn bộ cánh đồng trong từng thờiđoạn và tính ra mức tưới trong từng thời đoạn đó Ở mỗi thời đoạn phải xác định các lượng nước haokhác nhau ở các thửa ruộng để tính ra lượng nước hao ở toàn bộ hề thống tưới và sử dụng phươngtrình cân bằng nước cần cung cấp (mức tưới) cho toàn vụ

Phương trình cân bằng nước mặt ruộng đối với vụ lúa đông xuân:

hci = h0i + mi + P0i – Ki – ETci – Ci (3)

Trong đó:

hci – Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm)

h0i – Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm)

mi – Lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm)

P0i – Lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm)

Ki – Lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán (mm)

ETci – Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm)

Ci – Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán (mm) Khi lớp nước mặt ruộng lớn hơn độ

sâu lớp nước cho phép phải tháo đi, do đó: Ci = hci - hmaxi.

Điều kiện ràng buộc của phương trình: [amin]i hci [amin]i

Để giải đúng dần phương trình (3) ta dùng phương pháp giải tích Với các đại lượng đã biết, giả thiếtmột mức tưới m sau đó sử dụng phương trình cân bằng nước tính được lớp nước mặt ruộng cuối thờiđoạn So sánh lớp nước này với công thức tưới (điều kiện ràng buộc của phương trình), nếu thỏa mãnđiều kiện thì m giả thiết là phù hợp, nếu không phải giả thiết lại, cụ thể như sau:

Nếu với m giả thiết tính ra được hc < amin thì giả thiết lại bằng cách tăng m lên và xác định lại hc chođến khi thỏa mãn [amin]i hci [amin]i

Nếu với m giả thiết tính ra được hc > amax thì giả thiết lại bằng cách giảm m đi và xác định lại hc chođến khi thoảm mãn [amin]i hci [amin]i

Trong trường hợp nếu mưa quá lớn, không phải tưới (m = 0) thì phải tháo bớt lượng nước mưa đi, chỉ

để lại trên ruộng một lớp đúng bằng amax, lượng nước tháo đi bằng lượng nước tính được khi chưa tháotrừ đi lượng nước lớn nhất cho phép amax

Cứ làm như vậy cho đến hết thời gian sinh trưởng của lúa ta sẽ tính được số lần tưới cho lúa, mức tướimỗi lần, tổng mức tưới toàn vụ, tổng lượng nước hao do ngấm và bốc hơi mặt ruộng, tổng lượng mưa

và tổng lượng nước tháo đi trong suốt cả vụ

a Định nghĩa và ý nghĩa

Lượng nước tiêu hao lớn nhất chính là lượng bốc hơi mặt ruộng bao gồm lượng bốc hơi khoảng trống

và lượng nước do cây trồng hút lên (gồm có lượng nước tạo thành thân lá và lượng nước bốc hơi mặtlá) Trong đó lượng bốc hơi mặt lá chiếm phần lớn còn lượng nước để tạo thành thân và lá chiếm 0,2%lượng nước mà cây hút lên

Lượng bốc hơi mặt ruộng là cơ sở chnhs quan trọng nhất để xác định lượng nước cần tưới và chế độcấp nước thêm cho cây trồng

Lượng nước bốc hơi mặt ruộng còn gọi là lượng nước hao vì nó là thành phần nước bốc thoát khỏi câytrồng sau khi đã sử dụng để sinh sống Nó là thành phần nước mất đi lớn nhất phải bổ sung cho câytrồng thông qua tưới nước

b Công thức tổng quát xác định lượng bốc hơi mặt ruộng

Trong đó:

ETc – Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tình toán (mm)

ET0 – Lượng bốc hơi mặt ruộng tiềm năng (bốc hơi chuẩn), được xác định theo công thức (mm)

Kc – Hệ số cây trồng

* Hệ số cây trồng Kc

Hệ số cây trồng Kc là hệ số biểu thị tỷ số giữa nhu cầu dùng nước của cây trồng ETc và lượng bốc hơitiềm năng trong từng thời kỳ sinh trưởng ET0, hay là chỉ mức độ yêu cầu nước của cây trồng ở các giaiđoạn phát triển khác nhau.

Hệ số Kc phụ thuộc vào loại cây trồng, giai đoạn phát triển của cây trồng, điều kiện khí hậu và đất đai

và điều kiện canh tác, Kc được xác định thông qua công thức thực nghiệm

c Công thức tính lượng bốc hơi mặt ruộng theo phương pháp bán kinh nghiệm

Tính lượng bốc hơi mặt ruộng ET0 theo công thức Penman sửa đổi:

– Áp suất hơi nước bão hòa (kPa)

Rn – Chênh lệch giữa bức xạ tăng và bức xạ giảm của sóng ngắn và sóng dài (MJ/m2-ngày)

Rn = Rns - RnL

Rns – Bức xạ mặt trời được giữ lại sau khi đã phản xạ đối với mặt đất trồng trọt (MJ/m2-ngày)

Rns = Ra

Ra – Bức xạ ở lớp biên của lớp khí quyển (MJ/m2-ngày)

Ra = 37,6dr(ωssinψsinδ + cosψcosδsinωs)

ωs = arccos(-tanψtanδ) (rad)

ψ: Góc vĩ độ địa lý (rad)

δ: Góc lệch theo ngày (rad)

δ = 0,409sin(0,0172J - 1,39)dr: Khoảng cách tương đối theo ngày

dr = 1 + 0,033cos(0,0172J)

J: Số thứ tự theo ngày tính toán

RnL: Bức xạ toả ra bởi năng lượng hút được ban đầu (MJ/m2-ngày)