a) Bố trí máy bơm động cơ
Khi bố trí cần chú ý đặt trạm máy ở ngay nguồn n−ớc, ở vị trí t−ơng đối cao so với toàn bộ diện tích t−ới để khống chế phân bố áp lực tự chảy trong hệ thống đ−ờng ống. Vị trí máy nên đặt gần nguồn điện năng, tiện giao thông; dễ chăm sóc, bảo quản và nên đặt ở trung tâm diện tích t−ới để dễ khống chế.
b) Bố trí đ−ờng ống chính
Đ−ờng ống chính từ trạm máy h−ớng theo độ dốc địa hình để đ−ờng mặt n−ớc (áp lực) trong ống đ−ợc phân bố thuận theo h−ớng dốc địa hình, đ−ờng ống chính nên là trục đối xứng với diện tích do hệ thống phụ trách.
Nói chung mỗi hệ thống phun m−a có một đ−ờng ống chính. Các nguyên tắc bố trí chọn tuyến đ−ờng ống chính cũng gần t−ơng tự nh− ở kênh chính trong việc bố trí kênh m−ơng t−ới. Tuy nhiên đơn giản hơn và có thể bố trí theo chiều dẫn n−ớc ng−ợc từ thấp lên cao vì đ−ờng ống là có áp.
Chiều dài đ−ờng ống chính cũng phụ thuộc vào quy mô, diện tích, hình dạng và sự chia cắt của khu t−ới, chế độ t−ới, thiết bị t−ới và tổ chức nhân lực t−ới; phụ thuộc vào vị trí, khoảng cách từ nơi đặt máy bơm đến khu t−ới. Đồng thời còn phụ thuộc vào chiều dài định hình của đ−ờng ống.
c) Bố trí đ−ờng ống nhánh
Đó là đ−ờng ống cấp II trong hệ thống t−ới, có nhiệm vụ lấy n−ớc áp lực từ đ−ờng ống chính đ−a về các đ−ờng ống phun do vậy tuyến đ−ờng ống nhánh th−ờng vuông góc với 2 tuyến đ−ờng ống cấp trên và d−ới nó, có thể có nhiều đ−ờng ống nhánh trên một hệ thống.
Chiều dài đ−ờng ống nhánh (Ln) phụ thuộc các yếu tố nh−: Quy mô hình dạng khu t−ới, chế độ t−ới của cây trồng và tổ chức t−ới, điều kiện địa hình, l−u l−ợng, áp lực mà đ−ờng ống nhánh phải đạt... Do vậy chiều dài đ−ờng ống nhánh thay đổi trong phạm vi khá rộng, và việc xác định trị số của nó đ−ợc thực hiện khi thiết kế khu t−ới cụ thể.
Còn độ dốc của đ−ờng ống nhánh phải đặt sao cho tổn thất áp lực trong đ−ờng ống là nhỏ và nằm trong phạm vi cho phép.
Bố trí các đ−ờng ống nhánh: Đ−ờng ống nhánh có h−ớng vuông góc với đ−ờng ống chính và nơi lấy n−ớc, từ đ−ờng ống chính vào đ−ờng ống phụ đều có các van khoá n−ớc.
d) Bố trí đ−ờng ống t−ới (đ−ờng ống nhánh cấp cuối cùng):
Trên đ−ờng ống t−ới có gắn các vòi phun với khoảng cách và sơ đồ thích hợp. Đ−ờng ống t−ới có thể xuất phát trực tiếp từ đ−ờng ống chính nếu diện tích t−ới nhỏ (coi là đ−ờng ống v−ợt cấp) hay xuất phát từ ống dẫn phụ cấp trên. Tại đầu các đ−ờng ống này cũng cần có các van khoá n−ớc, h−ớng đặt của đ−ờng ống t−ới vuông góc với đ−ờng ống phụ cấp trên, van đ−ợc đặt theo h−ớng mặt bằng hay xiên góc với nó một chút hoặc hoàn toàn nằm ngang. Độ dốc đ−ờng ống I > 0 là tốt nhất. Đối với ống chính, ống phụ (nhánh) cấp trên cũng vậy. Độ dốc I của đ−ờng ống nhánh và chính đ−ợc tính theo: ( ữ ) =dH = 10 15% H I L L (6.48)
L - chiều dài đ−ờng ống phun (m); H - áp lực n−ớc tại đầu ống (m);
dH - độ chênh áp lực n−ớc tại điểm đầu và cuối ống.
Chiều dài cho phép của đ−ờng ống, đ−ợc xác định sao cho sự chênh lệch l−u l−ợng n−ớc vào đầu ống và cuối ống không quá 10% và chênh lệch cột n−ớc áp lực không quá 10% ữ15%, có nghĩa là: Q = Qđ − Qc ≤ 10%Qtb H = Hđ − Hc ≤ (10 ữ 15)%Htb Qđ, Hđ - l−u l−ợng và cột n−ớc ở đầu đ−ờng ống; Qc, Hc - l−u l−ợng và cột n−ớc cuối đ−ờng ống; Qtb, Htb - l−u l−ợng và cột n−ớc trung bình trong ống.
e) Bố trí các vòi phun m−a trên đ−ờng ống phun
Khoảng cách giữa hai đ−ờng ống phun m−a và khoảng cách giữa hai vòi phun chính là các khoảng cách (a, b) ở các sơ đồ đặt các vòi phun đã đ−ợc nêu kỹ trong các chỉ tiêu cơ bản của kỹ thuật t−ới phun m−a.
Nhìn chung khi bố trí các loại đ−ờng ống trong hệ thống phun m−a cần l−u ý:
- Hệ thống đ−ờng ống sao cho ngắn nhất, ít cút cong, ít phải di chuyển để giảm sự đi lại không cần thiết, giảm tổn thất áp lực n−ớc, tiết kiệm ống n−ớc.
- Cần bố trí có nhánh ống làm việc, nhánh ống chuẩn bị chờ đợi, để không làm giảm năng suất t−ới.
- Bố trí đ−ờng ống nên kết hợp với bố trí cây trồng sao cho diện tích mà đ−ờng ống phụ trách nên trồng một loại cây nhất định, nên bố trí đ−ờng ống chạy dọc các tuyến đ−ờng và các rãnh luống để đỡ làm gãy nát cây trồng. Việc bố trí đ−ờng ống t−ới không đ−ợc cản trở đến các khâu canh tác nông nghiệp khác trên mặt ruộng.
Chiều dài ống phun m−a là:
Lf = NV.a (6.49)
a - khoảng cách giữa các vòi trên sơ đồ đặt vòi; Nv - số vòi phun đ−ợc đặt trên mỗi ống phun.
Đó là trị số chiều dài Lf tính theo số các vòi phun trên nó, tuy nhiên chiều dài đ−ờng ống có giá trị khác phụ thuộc diện tích khu t−ới mà nó phải đảm nhận.
Nguyên tắc xác định chiều dài đ−ờng ống phun phải đảm bảo cho vòi phun đạt đ−ợc áp lực yêu cầu (Hv), sao cho sự khác nhau giữa l−u l−ợng ở đầu và cuối không v−ợt quá 10%, còn sự khác nhau về áp lực không v−ợt quá 15% ữ 20% có nghĩa là:
Qf = Qđ − Qc ≤ 10% Qf
Hf = Hđ − Hc ≤ (15 ữ 20)% Hf
Qf, Hf - l−u l−ợng và áp lực trung bình trong đ−ờng ống phun và đảm bảo tỷ số: =
m m
n n
Q H
Q H
m, n - số thứ tự vòi phun đặt trên đ−ờng ống phun m−a.
Chiều dài của đ−ờng ống phun đ−ợc xác định sao cho tốc độ dốc thuỷ lực của nó nằm trong phạm vi cho phép: Δ = f f f H J L
Lf, Jf - chiều dài đ−ờng ống phun m−a và độ dốc thủy lực của đ−ờng ống, Jf ≥ 0 là tốt nhất:
( ữ ) = f 10 15 %H J L
Còn độ dốc đ−ờng ống chính cũng phải cố gắng lợi dụng điều kiện địa hình, việc khống chế áp lực đ−ợc thuận tiện.
Để đảm bảo độ dốc thuận trong một đoạn hay cả đ−ờng ống chính, cũng nh− đ−ờng ống nhánh và đ−ờng ống phun, trong thực tế đôi khi dùng các biện pháp công trình đơn
giản nh−: Giá đỡ của đ−ờng ống, kê đoạn hay dẫn đ−ờng ống thấp, san bằng các chỗ cao, thấp cục bộ, nhỏ...
f) Bố trí các thiết bị, phụ tùng trên hệ thống phun m−a
Các thiết bị, phụ tùng trên hệ thống phun m−a gồm:
- Các đoạn cụm nối đ−ợc sử dụng khi đ−ờng ống phải rẽ ngoặt theo tuyến (cùng loại đ−ờng ống) hay có sự phân nhánh từ đ−ờng ống cấp trên ra đ−ờng ống cấp d−ới.
Các cụm nối tiếp này có thể là cút hình cong kiểu chữ L, T, hình chạc hai, chạc ba, chạc t−, để phân đ−ờng ống ra một hay các h−ớng, còn đ−ờng kính ở cụm nối tiếp có thể nh− nhau, hay nhỏ hơn (chẳng hạn nh− phần nhánh từ ống cấp trên).
- Đoạn cút để nối tiếp giữa hai đ−ờng ống có đ−ờng kính khác nhau, D1 khác D2 có dạng hình thóp dần.
- Thiết bị, vòng móc nối giữa hai đoạn đ−ờng ống do chiều dài ống các cấp ở hệ thống phun m−a tới hàng ngàn mét nên nó đ−ợc tạo nên bởi các đoạn đ−ờng ống ngắn (dài 6 ữ 8m), ghép lại với nhau bởi thiết bị này, cấu tạo của nó đơn giản gọn nhẹ, tháo lắp dễ dàng bằng tay.
- Các đệm chống rò n−ớc bằng cao su đ−ợc sử dụng tại chỗ nối giữa hai đoạn ống, làm bằng cao su có tính đàn hồi tốt, độ bền cao.
- Các giá đỡ vòi phun khi vòi phun phải đặt cao trên 1m (do phải t−ới cho các cây có chiều cao lớn). Giá đỡ vòi phun th−ờng là một cụm 3 chân, hay một chân (nếu thấp).
- Các giá, bệ chống đ−ờng ống, đ−ợc sử dụng để chống các đoạn ống khi nó v−ợt qua các nơi thấp, trũng cục bộ, nhỏ, giá bệ bằng kim loại, cấu tạo chắc chắn, có chiều cao d−ới 100cm. Các khoá van n−ớc đ−ợc đặt tại đầu các loại đ−ờng ống, hay ngay tại vòi phun (đối với vòi phun cỡ trung bình và lớn), các van n−ớc này th−ờng đơn giản, đ−ợc điều khiển bằng tay...
6.4.5. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật quản lý khai thác
Các thông số và chỉ tiêu kỹ thuật cần xác định khi sử dụng hệ thống phun m−a là: • C−ờng độ phun m−a trung bình của mỗi yếu tố phun m−a
= =
tb
Q h
I
F t (6.50)
Q, F - l−u l−ợng và diện tích do yếu tố phun m−a đạt đ−ợc;
• Thời gian phun m−a cần thiết (tf) tại mỗi vị trí để đạt đ−ợc mức t−ới quy định m là: = f td mbR t T (6.51)
mbR- mức t−ới phun m−a, có kể cả tổn thất bốc hơi trong quá trình t−ới là Δm, th−ờng thì Δm = (5 ữ 10)% m.
- Thời gian cần thiết để mỗi bộ phận phun m−a t−ới hết diện tích cho tr−ớc (S) sẽ là:
f y W t Q = W - l−ợng n−ớc cần cho cả cánh đồng có diện tích S, (l);
Qy - l−u l−ợng của từng bộ phận phun m−a (vòi phun, cánh phun, đ−ờng ống phun hay nhóm số vòi phun cùng đồng thời làm việc tập trung trên sơ đồ).
• Xác định lớp n−ớc phun m−a h (mức t−ới phun) trong thời gian t
Trong thực tế đ−ợc xác định bằng các cốc đo m−a. Tuy nhiên để cho gọn mà vẫn t−ơng đối chính xác, có thể dùng các công thức sau:
tb
Q.t h I t
F
= = (6.52)
• Năng l−ợng cần tiêu hao để đạt đ−ợc 1 mm lớp n−ớc m−a là: =
η H E
36, 7 (6.53)
H - cột n−ớc áp lực toàn phần cần thiết cho hệ thống phun m−a (m); η - hệ số sử dụng có ích công suất của máy bơm.
• Công suất làm việc của động cơ máy bơm N đ−ợc xác định: γ = η QH N 102 , (KW) (6.54) γ - tỷ trọng của n−ớc (1000 KN/m3);
Q - l−u l−ợng làm việc của hệ thống phun m−a hay máy phun (l/giờ, l/phút); H - cột n−ớc áp lực phun m−a toàn bộ (m);
η - hiệu suất máy bơm.
• Số vị trí mà mỗi yếu tố phun m−a cần làm việc để phun t−ới hết diện tích Fd nào đó (Nv), theo biểu thức: = d v y F N F (6.55)
Fd, Fy - diện tích khu đồng cần t−ới và diện tích t−ới đ−ợc trong 1 lần của yếu tố phun m−a đó (theo mức t−ới quy định).