Gieo cấy tuần tự có nghĩa toàn bộ diện tích trồng trọt trong hệ thống đ−ợc chia thành nhiều khu ruộng khác nhau, mỗi khu ruộng đ−ợc gieo cấy vào các thời điểm khác nhau, vì thế cây trồng trong mỗi khu ruộng cũng sẽ b−ớc vào các thời kỳ sinh tr−ởng khác nhau. L−ợng n−ớc hao cũng nh− l−ợng n−ớc yêu cầu trên mỗi khu ruộng sẽ khác nhau, hay có thể nói mỗi khu ruộng sẽ có một chế độ t−ới khác nhau, chế độ t−ới của toàn hệ thống sẽ là tổ hợp chế độ t−ới của các khu ruộng. Vì vậy tính toán chế độ t−ới cho cây trồng trên toàn bộ hệ thống trở nên hết sức phức tạp.
- Nguyên lý tính toán cơ bản vẫn là chia toàn bộ thời kỳ sinh tr−ởng của lúa thành những thời đoạn nhỏ, xác định các thành phần n−ớc hao và n−ớc có thể lợi dụng đ−ợc của toàn bộ cánh đồng trong từng thời đoạn và tính ra mức t−ới trong từng thời đoạn đó. ở mỗi thời đoạn phải xác định các l−ợng n−ớc hao khác nhau ở các thửa ruộng để tính ra l−ợng n−ớc hao ở toàn bộ hệ thống t−ới và sử dụng ph−ơng trình cân bằng n−ớc để tính ra l−ợng n−ớc cần cung cấp (mức t−ới). Trong một số tr−ờng hợp, để đơn giản trong tính toán ng−ời ta dùng ph−ơng pháp đồ giải.
- Nội dung của ph−ơng pháp đồ giải là:
1) Phân tích l−ợng n−ớc hao trên ruộng lúa thành những loại n−ớc hao khác nhau nh−: + N−ớc hao do ngấm bão hoà;
+ N−ớc hao do ngấm ổn định;
+ N−ớc hao do bốc hơi mặt n−ớc tự do trong thời kỳ ngâm ruộng;
+ N−ớc hao do bốc hơi mặt ruộng trong các thời kỳ sinh tr−ởng của lúa; + N−ớc hao do nâng cao lớp n−ớc mặt ruộng...
2) Nghiên cứu quá trình của từng loại n−ớc hao đó trong suốt thời kỳ sinh tr−ởng của lúa trên toàn bộ hệ thống và biểu diễn thành đ−ờng quá trình Ehao ~ t.
3) Tổng hợp tất cả các đ−ờng quá trình n−ớc hao chúng ta có đ−ờng quá trình n−ớc hao tổng cộng của toàn hệ thống.
4) Phối hợp giữa các đ−ờng n−ớc hao (n−ớc đi) tổng cộng với đ−ờng quá trình n−ớc có thể lợi đ−ợc (chủ yếu là n−ớc m−a) chúng ta tìm ra quá trình m ~ t.
Trên đây là nội dung cơ bản của ph−ơng pháp đồ giải, song trong quá trình tính toán th−ờng ng−ời ta dùng đ−ờng n−ớc hao luỹ tích để tính toán phối hợp thì việc xác định mức t−ới m sẽ dễ dàng hơn. Chúng ta sẽ nghiên cứu từng b−ớc của nội dung tính toán đó.
a) Vẽ các đ−ờng n−ớc hao thành phần
Qua nghiên cứu thấy rằng quá trình hao n−ớc của một loại hao n−ớc nào đó của toàn cánh đồng phụ thuộc vào:
- Thời gian gieo cấy xong tất cả các thửa ruộng trên cánh đồng (tg).
- Thời gian xảy ra các loại hao n−ớc nào đó trên khu ruộng gieo cấy trong 1 ngày (th). - C−ờng độ hao n−ớc eh (mm/ngày) - l−ợng n−ớc hao trong một ngày của loại n−ớc hao nào đó.
- Diện tích gieo cấy trong 1 ngày (Ω0) có thể không đổi hoặc thay đổi. Nếu Ω0≠ const thì việc xác định đ−ờng quá trình n−ớc hao sẽ rất phức tạp. Tuy nhiên, l−ợng n−ớc phải cung cấp đồng đều hơn.
Ngoài ra quá trình hao n−ớc còn phụ thuộc vào sự t−ơng quan giữa tg và th. Chúng ta sẽ xét cụ thể trong từng tr−ờng hợp:
• Tr−ờng hợp tg > th
Xét cánh đồng, ngày thứ nhất chỉ có 1 thửa hao n−ớc, ngày thứ 2 sẽ có 2 thửa hao n−ớc... l−ợng n−ớc hao cứ tăng dần cho tới ngày th. Sang ngày th + 1 thì bắt đầu có một thửa hết thời kỳ hao n−ớc đồng thời sẽ có một thửa lại b−ớc vào thời kỳ hao n−ớc đó. Vì vậy quá trình hao n−ớc ổn định cho tới thời gian tg, là thời gian mà toàn bộ cánh đồng đã b−ớc vào thời kỳ hao n−ớc, tới ngày tg + 1 thì thêm 1 thửa b−ớc ra khỏi thời kỳ hao n−ớc đó. L−ợng n−ớc hao trên toàn bộ cánh đồng giảm dần tới ngày tg + th tất cả cánh đồng hết thời kỳ hao n−ớc theo loại hao n−ớc này (đ−ờng quá trình loại hao n−ớc trở về bằng 0).
Đ−ờng quá trình có dạng hình thang cân: Th = tg + th
Wmax = 10ehΩth , (m3/ngày) Ωth - diện tích gieo cấy đến ngày th ; eh - c−ờng độ hao n−ớc (mm/ng),
nếu lấy cánh đồng có diện tích đơn vị Ω = 1 ha: Ω Ω = = h th h g g t t t t = h max h g t W 10e t •Tr−ờng hợp tg < th
L−ợng n−ớc hao cũng tăng dần do mỗi ngày sẽ có một thửa b−ớc vào thời kỳ hao n−ớc, đến thời gian tg toàn cánh đồng đã b−ớc vào thời kỳ hao n−ớc, l−ợng n−ớc hao sẽ ổn định vì thửa đầu tiên vẫn ch−a ra khỏi thời kỳ hao n−ớc (tg < th) cho đến ngày th. Tới thời gian th + 1
Wmax th th Th t W tg
thửa đầu tiên kết thúc loại hao n−ớc này. L−ợng hao n−ớc trên toàn cánh đồng sẽ giảm dần và kết thúc hao n−ớc tại thời điểm th + tg.
Th = th + tg
Wmax = 10ehΩ = 10eh (m3/ha-ngày)
•Tr−ờng hợp tg = th
Lúc đầu l−ợng n−ớc hao trên toàn cánh đồng cũng tăng dần cho đến thời
gian tg thì toàn bộ cánh đồng b−ớc vào thời kỳ hao n−ớc và l−ợng hao đạt tới giá trị lớn nhất. Song ta có tg nên sang ngày thứ th + 1 thì bắt đầu có một thửa ra khỏi thời kỳ hao n−ớc, l−ợng n−ớc hao trên toàn bộ cánh đồng giảm dần và cho đến thời gian tg + th thửa cuối cùng b−ớc ra khỏi thời kỳ hao n−ớc, l−ợng n−ớc hao trên cánh đồng trở về bằng 0.
Đ−ờng quá trình hao n−ớc có dạng hình tam giác: Th = 2tg = 2th (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Wmax = 10eh (m3/ha-ngày)
Trên đây là 3 dạng quá trình n−ớc hao cơ bản. Trong quá trình tính toán chúng ta phải xác định đ−ợc các loại n−ớc hao xảy ra trên ruộng với các đặc tr−ng:
- Thời điểm bắt đầu xảy ra loại n−ớc hao đó trên cánh đồng.
- Thời gian xảy ra loại n−ớc hao đó th.
- C−ờng độ hao n−ớc bình quân trong thời gian xảy ra hao n−ớc đó trên toàn bộ cánh đồng th.
Từ đó dựa vào các đ−ờng quá trình hao n−ớc cơ bản để vẽ các đ−ờng n−ớc hao thành phần.
b) Vẽ các đ−ờng n−ớc hao tổng cộng
Sau khi có đầy đủ các đ−ờng n−ớc hao thành phần, để có một đ−ờng quá trình tổng l−ợng n−ớc hao (n−ớc đi) trên ruộng. Ta cộng tất cả đ−ờng n−ớc hao thành phần theo thời gian ta sẽ có đ−ờng quá trình n−ớc hao tổng cộng.
c) Cách vẽ đ−ờng n−ớc hao luỹ tích từ đ−ờng quá trình n−ớc hao tổng cộng
Đ−ờng n−ớc hao luỹ tích tại thời điểm t nào đó bằng tích phân đ−ờng n−ớc hao tổng cộng theo thời gian từ 0 ữ t.
Wmax tg tg Th t W th t th = tg th = tg Th Wmax W
ở đây chúng ta dùng ph−ơng pháp cộng dồn diện tích: Giả sử đ−ờng n−ớc hao tổng cộng có các tung độ là y1, y2, y3, y4 sau thời đoạn t1, t2, t3, t4 ta phải tìm tung độ Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 của đ−ờng luỹ tích. = + + − 1 1 0 0 1 1 0 t Y Y y t (y y ) 2 = + + − 2 2 1 1 2 2 1 t Y Y y t (y y ) 2 ………... − − − = + + − n n n 1 n 1 n n n 1 t Y Y y t (y y ) 2
Hình 3.4: Đ−ờng n−ớc hao tổng cộng và đ−ờng luỹ tích l−ợng n−ớc hao
Hình thức gieo cấy đồng thời chỉ là tr−ờng hợp đặc biệt của hình thức gieo cấy tuần tự khi tg = 1ngày.
d) Nguyên lý và ph−ơng pháp xác định l−ợng m−a thiết kế tính toán (n−ớc đến)
Do hình thức gieo cấy tuần tự nên trong thời gian gieo cấy hoặc thời gian cuối của thời kỳ sinh tr−ởng. Trên cánh đồng có những thửa ruộng đã xảy ra quá trình hao n−ớc nh−ng có thửa ruộng không xảy ra quá trình hao n−ớc.
t1 t2 t3 t4 t5 y1 y2 y1 y2 y3 y 4 t W t W Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
Để tính toán phối hợp giữa l−ợng n−ớc đến (m−a) l−ợng n−ớc đi (n−ớc hao) trên toàn cánh đồng chúng ta chỉ kể l−ợng m−a thiết kế rơi vào những ruộng đang có quá trình hao n−ớc là l−ợng m−a hữu ích (l−ợng m−a tính toán).
Khi gieo cấy tuần tự, diện tích hao n−ớc trên cánh đồng đ−ợc biểu diễn bằng đồ thị sau: Dựa vào đ−ờng biểu diễn diện tích hao n−ớc trên, l−ợng m−a thiết kế tính toán có thể tính nh− sau:
+ Trong thời gian T1
Giả sử ở thời điểm t có trận m−a thì l−ợng m−a thiết kế tính toán sẽ là: 1= t 0 g t P 10P t (m 3 /ha-ngày) Pt0 - l−ợng m−a tại thời điểm t
(mm/ng);
t - thời gian kể từ đầu vụ đến khi xảy ra trận m−a;
tg - thời gian gieo cấy. + Tại thời đoạn T2
Toàn bộ cánh đồng đã b−ớc vào hao n−ớc, l−ợng m−a thiết kế sẽ có tác dụng toàn bộ. L−ợng m−a ở thời điểm t cũng tính bằng:
P2 = 10Pt0, (m3/ha-ngày) + Tại thời điểm T3
Các thửa ruộng lần l−ợt kết thúc giai đoạn sinh tr−ởng. Diện tích có quá trình hao n−ớc giảm dần, l−ợng m−a thiết kế tính toán:
− = g 3 t 0 g t t P 10P t , (m 3 /ha-ngày)
t - thời điểm xảy ra trận m−a đ−ợc tính từ thời điểm tst + tn trở đi.
Trong tính toán thuỷ văn chúng ta tính toán đ−ợc l−ợng m−a ngày của năm thiết kế cho t−ới và phải thông qua tính toán l−ợng m−a theo nguyên lý trên để đ−a vào tính toán phối hợp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
e) Ph−ơng pháp tính toán phối hợp để xác định quá trình mức t−ới m ~ t
Trong quá trình tính toán phối hợp để tìm ra mức t−ới:
=∑ −
i hi 0tim W P