M Ở ĐẦU
3.3.2.Phương pháp tính toán lượng mưa hiệu quả
1. 3.6 Đặc điểm dân sinh kinh tế
3.3.2.Phương pháp tính toán lượng mưa hiệu quả
Dùng phương pháp tính toán chế độ tưới theo thời đoạn 1 ngày sẽ xác định lượng mưa hiệu quả được chính xác hơn (do gắn với lớp nước mặt ruộng tại thời điểm có mưa). Trong luận văn này tác giả sử dụng chương trình “Tính toán chế độ tưới tiết kiệm nước cho lúa” của tác giả PGS.TS Trần Viết Ổn, Ths. Nguyễn Xuân Đông, KS. Phạm Tất Thắng.
Phần mềm “Tính toán chế độ tưới cho lúa” dùng để tính toán chế độ tưới tiết kiệm cho các vụ mùa. Phần mềm chạy trên môi trường Window, giao diện được thiết kế rất tiện lợi cho người sử dụng. Phần mềm hỗ trợ các chế độ tưới nước theo ngày, mười ngày và tháng, cho phép lớp nước mặt ruộng có thể bằng không.
Tất cả các dữ liệu cần thiết cho quá trình tính toán đều được nhập vào trực tiếp trong chương trình ngoại trừ lượng nước bốc hơi. Lượng nước bốc hơi cây trồng không cần nhập vào mà sẽ được chương trình tính toán tự động từ dữ liệu ETo (lượng nước bốc hơi được tính bằng phần mềm Cropwat). Trong quá trình tính toán có thể thay đổi và hiệu chỉnh một số thông số cho phù hợp với điều kiện từng vùng nghiên cứu, việc tính toán nhanh chóng và cho kết quả tin cậy.
Cách tính của phần mềm là theo dõi lớp nước mặt ruộng ở cuối mỗi thời đoạn tính (ngày, mười ngày, tháng): Nếu nó ở dưới mức tối thiểu thì sẽ tưới một lượng để nó đạt tới đỉnh (lớp nước cao nhất cho phép), ngược lại sẽ không tưới. Việc tính toán dựa vào phương trình cân bằng nước (3-4).
WcRiR = WoRi R+ MRiR + PRi R- (KRiR + ERiR) - CRiR (3-4) Trong đó:
WcRiR: Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính (mm) WoRiR: Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính (mm) MRiR: Lượng nước cần tưới (mm)
PRiR: Lượng nước mưa trong thời đoạn tính toán KRiR: Lượng nước ngấm (mm)
CRiR: Lượng nước tháo (mm)
PRhqR: Lượng mưa hiệu quả (mm), PRhqR = PRiR – CRi
ERiR: Lượng nước bốc hơi (mm)
Giá trị ETc được xác định bằng lượng bốc hơi tiềm năng ETo và hệ số cây trồng Kc.
ETc = Kc * ETo (3-5)
Trong đó: Kc là hệ số cây trồng
Hệ số cây trồng phụ thuộc vào giống, loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng, thời gian sinh trưởng, tốc độ sinh trưởng, trạng thái sinh trưởng của cây, điều kiện khí hậu, điều kiện mưa hay tưới nước. Trong luận văn tác giả lấy hệ số cây trồng theo tài liệu của tổ chức FAO áp dụng cho vùng Châu Á nhiệt đới gió mùa ẩm ướt.
ETo: Lượng bốc thoát hơi nước chuẩn (mm/ngày). ETo xác định theo công thức Penman – Monteith:
ETo = C [WRRnR + (1 – W) f(v) (eRaR – aRdR)] (mm/ngày) (3-6) Trong đó:
C: Hệ số hiệu chỉnh về sự bù trừ đối với tốc độ gió ban ngày và ban đêm cũng như sự thay đổi của bức xạ mặt trời.
W: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc nhiệt độ, bức xạ và độ cao của khu tưới. RRnR: Bức xạ thuần tính, tương đương bốc hơi (mm/ngày)
RRnR = RRnsR - RRnLR (3-7) RRnsR: Bức xạ mặt trời được giữ lại sau khi phản xạ đối với mặt ruộng
Theo FAO, trị số α = 0,25 RRsR: Bức xạ mặt trời a s R N n R =(0,25+0,5 ) (3-9)
RRaR: Bức xạ ở lớp biên của khí quyểm, phụ thuộc vào vỹ độ và thời gian trong năm (mm/ngày)
RRnlR: Bức xạ được tỏa ra bởi năng lượng hút ban đầu ) ( * ) ( * ) ( N n f e f t f RnL = d (3-10)
f(t): Hàm hiệu chỉnh về ảnh hưởng của nhiệt độ với bức xạ sóng dài
f(n/N): Hàm hiệu chỉnh về hiệu quả của giơd chiếu sáng của mặt trời thực tế với giừo chiếu sáng mặt trời lớn nhất đối với bức xạ sóng dài, được xác định theo biểu thức: N n N n f( )=0,1+0,9 (3-11) f(v): Hàm quan hệ tốc độ gió f(v) = 0,35(1+0,54uR2R (3-12)
uR2R: Tốc độ gió trung bình ở độ cao 2 m (m/s), tốc độ gió ở các trạm khí tượng khi đo ở độ cao lớn hơn 2m khi tính toán cần hiệu chỉnh.
(eRaR-eRdR): Hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ không khí trung bình và áp suất hơi nước thực tế trung bình của không khí.
eRaR: Áp suất hơi nước bão hòa, có quan hệ với nhiệt độ không khí eRdR: Áp suất hơi nước thực tế, xác định theo công thức:
eRdR = eRaR*HRrR/100 (3-13) Hr: Độ ẩm tương đối trung bình của không khí (%)
Trị số ETo được xác định tự động trên phần mềm CROPWAT 8.0 của tổ chức FAO.
U
Số liệu đầu vào: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lượng mưa ngày, nhiệt độ không khí lớn nhất và nhiệt độ không khí nhỏ nhất trung bình tháng, tốc độ gió trung bình tháng, số giờ nắng, độ ẩm không khí
bình quân tháng, độ cao trạm đo khí tượng, các thông số cây trồng, thời vụ, thông số về đất đai.
U
Kết quả đầu ra:
Lượng bốc hơi tiềm năng ETo tính theo công thức Penman-Monteith, lượng nước mưa hiệu quả, lượng nước cần tưới thời điểm 1 ngày, cả vụ và lịch cấp nước.
Sơ đồ khối nguyên lý tính toán của phần mềm Tính toán chế độ tưới tiết kiệm nước cho lúa và CROPWAT thể hiện ở hình (3-3).
Hình 3-3: Sơ đồ nguyên lý tính toán Chế độ tưới tiết kiệm nước cho lúa Kết quả tính toán chi tiết lượng mưa hiệu quả cho vụ Đông xuân và vụ Hè thu của vùng nghiên cứu xem phần phụ lục. (Trích vụ Đông xuân 2008-2009 và vụ Hè thu 2009).
Bắt đầu
Nhập tài
liệu mưa NhCROPWAT: nhiập số liệu ở chương trình ệt độ không khí lớn nhất, nhỏ nhất; độ ẩm không khí; tốc độ gió; số giờ nắng; cao độ đặt trạm khí tượng, vị trí địa lý; tên trạm đo
Nhập lịch tưới: Giai đoạn sinh trưởng; hệ số tưới; hệ số cây trồng; lớp nước cao nhất, thấp nhất; hệ số ngấm; tên khu vực tính toán; kết nối file dữ liệu mưa ngày, file dữ liệu mưa 10 ngày, mưa tháng. Tính lượng bốc hơi
tiềm năng ETo
Tính lượng mưa hiệu quả, nhu cầu nước cho các thời đoạn 1 ngày, 10 ngày, tháng theo chế độ tưới cây trồng