3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.4. Lựa chọn quy trình công nghệ
, thực tế nuôi trồng thuỷ sản trong những năm qua, lựa chọn phương án công nghệ nuôi thâm canh. Phân chia vùng nghiên cứu thành các vùng nuôi tập trung , phân vùng ao nuôi và vùng ao xử lý nước thải riêng, xây dựng cơ sở hạ tầng vùng nuôi đáp ứng nuôi thâm canh.
Đối tượng nuôi chính là Cá rô phi đơn tính, lựa chọn hình thức nuôi thâm canh tại các vùng ruộng trũng, điều kiện cơ sở hạ tầng dần nâng cấp đầu tư đảm bảo. Năng suất nuôi đạt 8-14 tấn/ha/vụ.
Bên cạnh đó uôi thêm vào cá truyền thống theo tỉ lệ cá rô phi chiếm 70-75%, cá chép trôi chiếm từ 10-15%, cá trắm cỏ chiếm từ 10-15% để tăng năng suất, tiết kiệm thức ăn do đó tăng thu nhập cho người dân vùng nghiên cứu. Chọn mùa vụ nuôi từ tháng 4 đến tháng 10. Từ tháng 11 đến qua đông có thế tận dụng mặt nước ao nuôi cá truyền thống.
Cơ khí hoá và điện khí hoá một số công đoạn trong quá trình nuôi (bơm nước, sục khí) để khống chế, điều tiết một số yếu tố của môi trường nước ao nuôi (độ sâu, độ hoà tan O2...).
Chế độ cấp nước vào ao và tiêu nước là qua hệ thống máy bơm để chủ động được nguồn nước, với ao nuôi thâm canh, độ sâu nước ao nuôi là 2m. Nước từ các máy bơm vào ao nuôi phải có lưới chắn lọc tránh các địch hại vào ao.
Nguồn nước thải được tập trung về khu xử lý nước thải biện pháp xử lý bằng tự nhiên là chủ yếu, chỉ sử dụng kết hợp xử lý hoá học khi cần thiết. Nước thải được xử lý đảm bảo các chỉ số môi trường theo TCVN 9545 – 1995 sau đó tiêu ra ngoài bằng hình thức tiêu động lực kết hợp với tiêu tự chảy. Tránh tái nhiễm bẩn do các nguồn nước thải ra.
Kỹ thuật nuôi lựa chọn áp dụng cho vùng nghiên cứu được áp dụng như sau:
+ Mỗi ao có 1 cống lấy nước và 1 cống tháo nước riêng. + Mỗi ao phải có 1 máy quạt nước.
+ Độ sâu nước thiết kế: +1-2 m. + Cao trình đáy ao: +0,4 m + Cao trình bờ ao: +3,0 m
+ Môi trường nước ao nuôi phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật về môi trường nuôi thủy sản như sau:
Độ PH 7,0 – 8,5
Nhiệt độ nước 18- 350C
Lượng oxy hoà tan từ >= 5 mg/l Hàm lượng NO2 < 0,03 mg/l
Độ trong 30 – 40 cm
H2S < 0,1 mg/l
Hàm lượng nhiễm bẩn < 6 mg/l Khí amonia NH3 < 0,4 mg/l Quy trình vận hành cấp thoát nước cho ao nuôi Cấp nước.
+Nguồn nước: Nguồn nước cấp lấy từ trạm bơm tưới qua hệ thống kênh và cống lấy nước dẫn nước tự chảy vào các ao nuôi.
+ Nước được cấp đồng thời vào các ao nuôi cá. Lịch cấp nước đảm bảo nước trong ao nuôi theo yêu cầu phát triển của cá trong ao:
Do lựa chọn hình thức nuôi thâm canh nên:
+ Trước khi thả cá giống, mực nước trong ao khoảng 100 - 110 cm. + Sau khi thả giống nước được bổ sung mỗi ngày 7 cm cho đến khi đạt độ sâu thiết kế .
+ Trong quá trình nuôi, hàng tháng cần thay nước cho ao nuôi từ 20% (tháng thứ 2) đến 45% (tháng cuối vụ).
Quy trình vận hành thay nước và thoát nước: Trong quá trình nuôi cá, thường xuyên cung cấp thức ăn, phân bón cho ao. Những chất hữu cơ này cá không sử dụng hết sẽ lắng đọng và phân huỷ. Quá trình phân huỷ sẽ làm nghèo lượng ôxy hoà tan và tăng lượng khí độc trong ao.
Thay nước là giải pháp kỹ thuật nhằm điều chỉnh các yếu tố môi trường (độ nhiễm bẩn của lớp nước đáy ao) hoặc khi có sự cố. Việc thay nước ao ít khi theo 1 lịch trình sắp sẵn nào mà thực hiện khi môi trường nước trong ao có dấu hiệu không tốt, hoặc có sự cố nào đó xảy ra. Do dùng quy trình thay nước ít nên việc theo dõi, quản lý môi trường, quản lý quá trình cho ăn, quạt nước... phải rất sát sao để tránh gây những yếu tố có hại cho môi trường.
Trong thực tế từ cuối tháng nuôi thứ hai trở đi cho đến khi thu hoạch lớp nước đáy ao có tích tụ những cặn bã thừa trong ao nuôi dễ gây ra các bất ổn cho môi trường nên thường phải rút bớt lớp nước đáy ao, sau đó thay nước bù vào. Lượng nước thay mỗi lần khoảng 10-15%, mỗi tháng thay nước khoảng 3 lần.
+ Tháng thứ 2: thay 20% nước trong ao. + Tháng thứ 3: thay 25% nước trong ao. + Tháng thứ 4: thay 30% nước trong ao. + Tháng thứ 5: thay 35% nước trong ao. + Tháng thứ 6: thay 45% nước trong ao.
Nước thải từ các ao trong quá trình thay nước được chảy về kênh tiêu của hệ thống, sau khi xử lý đảm bảo các chỉ số môi trường mới tiêu ra sông. Nếu có trường hợp xảy ra bệnh dịch thì phải dùng thuốc diệt trùng xử lý ngay tại ao nuôi và tại nguồn nước thải ngay từ cống tháo của ao nuôi.
Người nuôi lưu ý, trong quá trình thay nước ao, nên sắp xếp để tránh cho lúc trong ao có ít nước nhất trùng với thời điểm nắng gắt trong ngày vì nước ao bị nóng sẽ gây sốc cho cá.
Hình 2.3. Sơ đồ cấp nước
2.5. Tính toán nhu cầu nước cho ruộng lúa
a. Mục đích:
Trong công tác điều tiết nước tại mặt ruộng thì cấp nước là khâu quan trọng nhất. Cấp nước phải tuân theo một quá trình nhất định, xuất phát từ yêu cầu nước mặt ruộng và khả năng cung cấp nước của tự nhiên.
Tính toán chế độ cấp nước cho các loại cây trồng đảm bảo đáp ứng đầy đủ nhu cầu nước của cây trồng trong điều kiện khí hậu nhất định, cho năng suất cao và đáp ứng yêu cầu cải tạo đất.
Nhu cầu cấp nước của cây trồng là tài liệu cơ bản quan trọng vì tài liệu này dùng trong việc quy hoạch, thiết kế và quản lý khai thác các hệ thống bơm cấp nước cũng như việc tính toán nhu cầu nước cho cả vùng quy hoạch.
b. Nội dung:
Cơ sở khoa học truyền thống đáng tin cậy để xác định chế độ cấp nước cho mặt ruộng là phương trình cân bằng nước tại ao và quan hệ đất- nước- cây trồng - khí hậu.
Phương trình cân bằng nước tại mặt ruộng
M + 10.p0 = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 Trong đó :
M : Lượng nước cấp(m3 /ha)
10p0 : Lượng mưa sử dụng được trong quá trình cấp(m3 /ha), p0 (mm)
W1 : Lượng nước tạo thành lớp nước mặt ruộng (m3 /ha) W2 : Lượng nước bốc hơi (m3
/ha) W3 : Lượng nước ngấm (m3
/ha)
W4 : Lượng nước nâng cao lớp nước mặt ruộng (m3/ha) W5 : Lượng nước tháo đi (m3
/ha)
Để đảm bảo cung cấp đầy đủ nước cho cây trồng để cho năng suất cao ổn định, tính phù hợp với công thức tăng sản thì lượng nước mặt ruộng tại thời điểm tính toán thoả mãn điều kiện:
max C
min W W
W ≤ ≤
Trong đó :
Wmax , Wmin : Lượng là giới hạn dưới và giới hạn trên lớp nước có trong ruộng để cây trồng phát triển bình thường, (m3
/ha).
WC : Lượng nước còn lại trong ruộng ở cuối thời đoạn tính toán (m3/ha).
2.6. Tính toán nhu cầu nước cho vùng quy hoạch
Hiện nay đối với ngành thủy sản chưa có quy chuẩn , hương dẫn tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng nuôi trồng thủy sản. Trong nghiên cứu này tham khảo cách tính như trên, nhưng giả thiết lượng nước thấm qua nền, qua bờ, bốc hơi tính an toàn bù bằng lượng nước mưa trong vụ.
Độ sâu nước thiết kế trong ao 2,0 m và tính cho 1 đơn vị diện tích 1ha ao nuôi.
Bảng 2.1. Nhu cầu cần cấp nước cho nuôi chuyên canh của vùng nghiên cứu Nuôi thâm canh (Tháng 4 thả cá giống, tháng 10 thu hoạch cá) Diện tích mặt nước (Tính cho 1ha) Chiều sâu nước thiết kế trong ao Chiều sâu nước trong ao trước khi thả cá giống Thể tích nước cần trước khi thả cá giống Thể tích nước tháng thứ 1 thêm vào cho đủ chiều sâu nước thiết kế Tháng thứ 2 thay 20% lượng nước Tháng thứ 3 thay 25% lượng nước Tháng thứ 4 thay 30% lượng nước Tháng thứ 5 thay 35% lượng nước Tháng thứ 6 thay 45% lượng nước Tổng lượng nước cần cho 1ha trong 1 vụ nuôi Tổng diện tích khu nuôi trồng thâm canh Tổng lượng nước cần cho toàn khu nuôi trong 1 vụ nuôi (m2) (m) (m) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (m3) (106m3) 10.000 2,00 1,00 10.000 10.000 4.000 5.000 6.000 7.000 9.000 51.000 35,47 1,81
Việc thay nước còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện như kinh tế các hộ nuôi trồng, tình hình dịch bệnh... Nếu quá trình thay nước được đảm bảo theo đúng tiêu chuẩn trên thì môi trường ao luôn được đảm bảo, cá chóng lớn cho năng suất cao.
a) Khu ao nuôi chuyên canh
Khu ao nuôi chuyên canh được bố trí các ao có diện tích từ 0,6 ha đến 1,65 ha; cao trình đáy ao = +0,0m; hệ số mái m=1,5.
b)Hệ thống bờ thửa và mương giữ cá
Hệ thống bờ thửa và mương giữ cá phân chia khu nuôi tập trung thành từng ao phù hợp với việc nuôi trồng thủy sản. Các bờ thửa bằng đất cao hơn mặt ruộng ít nhất 1m, chiều rộng B=3m, hệ số mái m=1,5. Các mương giữ cá là các mương đất có chiều rộng B = 5m, hệ số mái m=1,5.
Tổng diện tích khu nuôi trồng thủy sản xã Quỳnh Lưu S = 170 ha, được chia thành 3 khu I, II, III với tổng số 173 ao, các ao có diện tích từ 0.6ha đến 1.65ha.
Hình 2.4. Bản đồ quy hoạch thủy sản xã Quỳnh Lưu
Tổng diện tích khu nuôi trồng thuỷ sản xã Phú Lộc là S = 250 ha được chia thành 247 ao có diện tích từ 0.5 ha đến 1.3 ha.
Hình 2.5. Bản đồ quy hoạch thủy sản xã Phú Lộc
Tổng diện tích nuôi trồng thuỷ sản của xã Sơn Thành là 110 ha được chia thành 2 khu, khu I có 51 ao với diện tích mỗi ao từ 0.5ha đến 1.1ha. Khu II có 56 ao với diện tích mỗi ao từ 0.5ha đến 1.55ha.
CHƯƠNG 3
QUY HOẠCH KHU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẬP TRUNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TỪ ĐÓ ĐƯA RA CÁC GIẢI PHÁP
PHÁT TRIỂN THỦY SẢN BỀN VỮNG
3.1. Đánh giá khả năng đáp ứng yêu cầu cấp nước của hệ thống
3.1.1. Lựa chọn mô hình
Trên thế giới việc nghiên cứu, áp dụng các mô hình thủy văn, thủy lực trong việc diễn toán lũ trong sông đã được sử dụng khá phổ biến; nhiều mô hình đã được xây dựng và áp dụng cho dự báo hồ chứa, dự báo lũ cho hệ thống sông, cho công tác quy hoạch phòng lũ. MIKE11 là mô hình động lực, một chiều nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp. Với môi trường đặc biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ, MIKE11 cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng khác.
Với những ưu điểm của mô hình MIKE11, mô hình đã được sử dụng trong nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi vào thực tiễn ở Việt Nam. Các cơ quan nghiên cứu ở Việt Nam đã ứng dụng mô hình MIKE11 trong việc nghiên cứu quy hoạch phòng chống lũ.
Các công trình được mô phỏng trong MIKE11 bao gồm: - Đập (đập đỉnh rộng, đập tràn)
- Cống (cống hình chữ nhật, hình tròn...) - Bơm
- Hồ chứa
- Công trình điều tiết - Cầu
3.1.2. Dữ liệu đầu vào đầu ra của mô hình
a. Dữ liệu đầu vào
+ Biên trên: Quá trình lưu lượng
+ Biên dưới: Quá trình mực nước hoặc quan hệ Q~H
+ Biên kiểm tra: Quá trình lưu lượng hoặc mực nước thực đo của các trạm trong hệ thống.
+ Một số yếu tố ảnh hưởng khác
b. Dữ liệu đầu ra
+ Quá trình lưu lượng, mực nước vị trí tính toán
Tài liệu địa hình được sử dụng trong tính toán là tài liệu thực đo trong các năm từ 1998 – 2000 do Viện Quy hoạch Thuỷ Lợi và Đoàn Khảo sát Sông Hồng đo đạc, trong đó có cập nhật tài liệu đo đạc địa hình mới của các dự án trong những năm gần đây như:
+ Số liệu 15 mặt cắt trên sông Lô đo tháng 1 và tháng 2/2008. + Số liệu 94 mặt cắt đoạn sông Hồng qua Hà Nội đo năm 2006,
+ Số liệu mới đo đạc các, sông trên địa bàn tỉnh Hải Dương vào tháng 7/2009.
+ Số liệu mới đo đạc thuộc dự án nạo vét sông Hoàng Long do trường Đại học Thủy lợi thực hiện năm 2009.
+ Số liệu mới đo đạc thuộc dự án nạo vét sông Đáy do trường Đại học Thủy lợi thực hiện năm 2009, 2010.
+ Số liệu mới đo đạc trên các sông thuộc địa bàn tỉnh Hà Nam thực hiện vào tháng 8/2011.
+ Số liệu mới đo đạc trên các sông thuộc địa bàn tỉnh Nam Định thực hiện vào tháng 4/2011.
+ Số liệu đo đạc trên sông Đáy năm 2008, 2011.
+ Số liệu sông Bến Đang, sông Bôi, sông Tích, sông Đáy đoạn từ cầu Gián Khẩu đến cửa Đáy sông Hoàng Long.
- Các biên mô hình:
- Tại Bến Đế trên sông Hoàng Long - Tại Ba Thá trên sông Đáy
- Tại Gia Bảy trên sông Cầu - Tại Cầu Sơn trên sông Thương - Tại Chũ trên sông Lục Nam
- Biên xuất lưu dọc sông của mô hình: Biên lấy nước được mô phỏng thực về vị trí, lưu lượng bơm, lưu lượng cống theo thời gian. Các vị trí lấy nước nhỏ lẻ gần nhau được nhóm lại thành từng cụm sau đó mô phỏng trên mô hình với lưu lượng nước lấy bằng tổng các lưu lượng thành phần.
- Biên dưới của mô hình thuỷ lực là quá trình mực nước theo thời gian Z (t) tại 9 cửa sông đổ ra biển của lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình.
- Sơ đồ thủy lực chi tiết tính toánthủy lực sông Hồng – Thái Bình
Sơ đồ mạng sông đưa vào tính toán cho sông Hồng – Thái Bình như sau:
S .Đá y ĐầmCút S .Bô i S . Ho à n g L o n g Lạc Khoái S . B ế n Đ a n g S .V ạ c GiánKhẩu C. Mai Phương S. Đào S .H ồ ng S. Đuống S. Luộc S . Thá i Bì n h K. QuầnLiêu S . Nin h C ơ Q~t Q~t Q~t HưngThi SơnTây H~t H~t Kênh Gà S .Bô i S. HoàngLong S .L ạ n g S.CanhBầu S. Chim
Hình 3.3a,b. Mặt cắt ngang sông Bến Đang
Hình 3.4. Mặt cắt ngang sông sông Hoàng Long
- Thiết lập mô hình thủy lực chi tiết lưu vực sông Hoàng Long
Các sông nội đồng cũng được đưa vào mô hình để tính toán gồm: Địa hình sông Vạc (66 mặt cắt) từ cầu Yên đến cầu Trì Chính được cập nhật từ bình đồ của nghiên cứu “dự án: nạo vét, nâng cấp đê sông Vạc đoạn từ cầu Yên đến cầu Trì Chính” là sông thoát lũ của Nam Ninh Bình, sông Bến Đang là sông nối từ khu hữu Hoàng Long về Nam Ninh Bình, sông Ghềnh tiếp nhận nước từ sông Bến Đang sau đó dẫn vào sông Vạc và ra Cầu Hội thông quan các sông nội đồng khác như Hệ Dưỡng, Thắng Động, Trinh Nữ, Đức Hậu.
Hệ thống mạng nội đồng
Hình 3.1. Hệ thống mạng nội đồng
3.1.3 Hiệu chỉnh mô hình
Sau khi đã thiết lập được mô hình, tiến hành hiệu chỉnh thông số mô hình. Trong quá trình hiệu chỉnh cần luôn kết hợp so sánh kết quả tính mực nước với số liệu thực đo để chỉnh hệ số nhám. Khi kết quả tính toán hiệu chỉnh mực nước khá gần với số liệu thực đo tại các trạm có số liệu kiểm định, bộ thông số tìm được là đạt và có thể dùng được trong tính toán phương án tiếp theo. Kết quả hiệu chỉnh mô hình được thể hiện dưới dạng các biểu đồ so sánh kết quả tính toán và thực đo