CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.3. Xây dựng mô hình tưới thích hợp cho vùng sản xuất rau an toàn
3.3.2. Thiết kế hệ thống tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt
3.3.2.2. Thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt
1. Lựa chọn, bố trí đường ống tưới nhỏ giọt - Chọn đường ống tưới nhỏ giọt:
Chọn đường ống nhỏ giọt Uniram của hãng Netafim với vòi nhỏ giọt có khả năng tự bù áp. Các thông số kỹ thuật chính của vòi nhỏ giọt và đường ống ở bảng 3.13 và bảng 3.14
Bảng 3.21: Các thông số kỹ thuật của đầu nhỏ giọt Lưu lượng vòi
phun (l/h)
Áp lực làm việc (bar)
Kích thước miệng vòi rộng x cao x dài (mm)
Chỉ số hình thái chảy X
1,0 0,5-4,0 0,83x0,74x40 0
Bảng 3.22: Các thông số kỹ thuật của đường ống nhỏ giọt
Model Đường kính trong (mm)
Độ dày thành ống (mm)
Đường kính ngoài (mm)
Áp lực làm việc lớn nhất
(bar)
Khoảng cách giữa các vòi nhỏ giọt (m)
16009 14,2 1,0 16,2 3,5 0,2-1,0
Hình 3.9: Đầu nhỏ giọt Uniram
- Lựa chọn sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt trên hệ thống Căn cứ vào kỹ thuật trồng của các loại cây:
+ Với cây cà chua: Bố trí mỗi đường ống tưới phụ trách tưới cho một hàng, mỗi đầu tưới phụ trách tưới cho một cây, khoảng cách giữa các đường ống tưới bằng khoảng cách giữa các hàng cây là 70cm, khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt bằng khoảng cách giữa các cây là 40cm.
+ Với cây khoai tây: Bố trí mỗi đường ống tưới phụ trách tưới cho một hàng, mỗi đầu tưới phụ trách tưới cho một cây, khoảng cách giữa các đường ống tưới bằng khoảng cách giữa các hàng cây là 40cm, khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt bằng khoảng cách giữa các cây là 30cm.
Sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt cho cây cà chua và cây khoai tây ở hình 3.5 và hình 3.6
Hình 3.10: Sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt cho cây cà chua Đường ống tưới Đầu tạo giọt
0,7m
0,4m 0,4m 0,4m
Hình 3.11: Sơ đồ bố trí đường ống tưới nhỏ giọt cho cây khoai tây
2. Bố trí sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt và các thiết bị, phụ tùng trên đường ống
Hình 3.12: Sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt b. Bố trí hệ thống đường ống và van các loại
Đường ống tưới Đầu tạo giọt
0,4m
0,3m 0,3m 0,3m
- Đường ống chính: Đường ống chính bố trí chạy dọc theo đường biên của khu tưới (phần giỏp với đường liờn thụn Vừng Ngoại – Bảo Lộc), đầu đường ống cú van điều chỉnh, chiều dài ống chính là 170m.
- Đường ống nhánh cấp 1: bố trí về một phía của ống chính và thẳng góc với ống chính. Ống nhánh N2 phụ trách tưới cho 3,416ha cà chua, có chiều dài 162,4 m;
ống nhánh N1 phụ trách tưới cho 3,416 ha khoai tây, có chiều dài 208,8m. Khoảng cách giữa 2 ống nhánh cấp 1 là 146m. Ở đầu mỗi đường ống nhánh có các van khóa nước.
- Đường ống nhánh cấp 2: ống nhánh bố cấp 2 trí về một phía của ống nhánh cấp 1 và thẳng góc với ống chính. Các ống nhánh N2.1, N2.2 và N2.3 mỗi ống nhánh phụ trách tưới cho 1,139ha cà chua (116 hàng), chiều dài mỗi ống là 80,5m.
Các ống nhánh N1.1, N1.2, N1.3, N1.4, N1.5, N1.6, N1.7, mỗi ống nhánh phụ trách tưới cho 0,488ha khoai tây (87 hàng), chiều dài mỗi ống là 34,4 m. Ở đầu mỗi đường ống nhánh có các van khóa nước.
- Đường ống tưới (đường ống nhánh cấp cuối cùng): là tưới Uniram, ống tưới bố trí về một phía của ống nhánh và thẳng góc với ống nhánh cấp 2. Thông thường đối với sản phầm của Netafim, đường kính ống 16mm, lưu lượng đầu nhỏ giọt 1(l/h), khoảng cách lỗ nhỏ giọt 0,2m sẽ chạy dài được trung bình 100m, khoảng cách đầu nhỏ giọt 0,3m chạy dài được trung bình 160m, mà vẫn đảm bảo được độ đồng đều 93% theo chuẩn của dây nhỏ giọt. Vì vậy, ở đây chọn chiều dài mỗi đường ống tưới là 140m. Mỗi đường ống tưới cho cà chua có 350 đầu nhỏ giọt khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt là 0,4m, mỗi đường ống tưới cho khoai tây có 466 đầu nhỏ giọt khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt là 0,3m.
c. Bố trí các thiết bị, phụ tùng trên hệ thống
Các thiết bị, phụ tùng đường ống nhỏ giọt gồm các van nước, các cút nối ống, các giá đỡ đường ống …
Sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt ở hình 3.8 3.Tính toán chế độ tưới phun mưa a. Mức tưới thiết kế
Căn cứ vào kết quả tính toán chế độ tưới chọn mức tưới thiết kế cho cây cà chua là mtk = 5,5mm, mức tưới thiết kế cho cây khoai tây là mtk = 4,8 mm.
b. Chu kỳ tưới thiết kế
- Áp dụng công thức (3.1), trong đó
Cường độ hao nước bình quân ngày lớn nhất của cây cà chua trong thời gian tưới là e = 2,56 mm/ngày; cường độ hao nước bình quân ngày lớn nhất của cây khoai tây trong thời gian tưới là e = 2,2 mm/ngày. Thay số ta được:
- Chu kỳ tưới của cà chua T = 5, 5 = 2,15
2, 56 (ngày), lấy tròn T = 2 ngày - Chu kỳ tưới của khoai tây T = 4,8 = 2,18
2, 2 (ngày), lấy tròn T = 2 ngày c. Thời gian tưới tại mỗi lần
- Áp dụng công thức:
r t
m.S .S
t = q (3.13)
Trong đó: t là thời gian tưới mỗi lần (h) m là mức tưới mỗi lần (mm) Srlà khoảng cách giữa các cây (m) Stlà khoảng cách giữa các hàng cây (m) q là lưu lượng của đầu nhỏ giọt (l/h) Thay số ta được:
- Thời gian tưới mỗi lần của cà chua: 5, 5.0, 4.0, 7
t = 1, 6
1 = (h), - Thời gian tưới mỗi lần của khoai tây: 4,8.0, 3.0, 4
t = 0, 6
1 = (h)
4. Xác định chế độ hoạt động của hệ thống tưới phun mưa a. Phân tổ tưới luân phiên
Chia khu tưới thành 10 tổ tưới luân phiên trong đó:
Số tổ tưới luân phiên cho cà chua là 3 tổ, mỗi tổ có diện tích 1,139ha, diện tích của mỗi tổ là diện tích phụ trách của mỗi ống nhánh cấp 2.
Số tổ tưới luân phiên cho khoai tây là 7 tổ, mỗi tổ có diện tích 0,488ha, diện tích của mỗi tổ là diện tích phụ trách của mỗi ống nhánh cấp 2.
c. Số lần di chuyển một ống tưới trong diện tích cần tưới
- Đối với hệ thống tưới bán di động, số tổ tưới luân phiên cần thỏa mãn điều kiện:
d
N c.T
≤n .t (3.14)
Suy ra: nd c.T
≤ N.t (3.15)
Trong đó:
c là số giờ vận hành trong ngày, bố trí một ngày làm 1,5 ca, c = 12(h) t là thời gian tưới mỗi lần (h)
ndlà số lần di chuyển một ống cấp cuối cùng trong diện tích tưới phụ trách T là chu kỳ tưới (ngày).
- Vì chu kỳ tưới của cà chua và khoai tây đều là 2 ngày nên phải đảm bảo trong 2 ngày phải tưới hết cho toàn bộ diện tích trồng cà chua và khoai tây. Nếu mỗi ngày tưới cho toàn bộ diện tích của một loại cây thì:
+ Số lần di chuyển một ống tưới cho cà chua trong một ngày là
t d
c.T 12.1
n 2, 5
N.t 3.1, 6
≤ = = vị trí, chọn nd = 2 vị trí + Số lần di chuyển một ống tưới cho khoai tây trong một ngày là
t d
c.T 12.1
n 2,8
N.t 7.0, 6
≤ = = vị trí, chọn nd= 2 vị trí 5. Tính toán thủy lực hệ thống đường ống
a. Tính toán lưu lượng ống chính, ống nhánh, ống tưới - Xác định lưu lượng đầu vào ống tưới:
Qt = nv.qv (3.16)
Trong đó: Qtlà lưu lượng lấy vào đầu ống tưới (m3/h ) nvlà số đầu nhỏ giọt trên ống tưới.
qvlà lưu lượng đầu nhỏ giọt (m3/h ) Thay số ta được:
+ Với đường ống tưới cho cà chua Qt = 350.1 = 350 (l/h) = 0,35 (m3/h) + Với đường ống tưới cho khoai tây Qt = 466.1 = 466 (l/h) = 0,466 (m3/h) - Xác định lưu lượng đầu vào ống nhánh cấp 2:
Qnc2 = nt. Qt (3.17)
Trong đó: Qnc2là lưu lượng lấy vào đầu ống nhánh cấp 2(m3/h ) ntlà số đường ống tưới hoạt động đồng thời
Vì các đường ống nhánh phụ trách diện tích tưới như nhau nên lưu lượng đầu vào các ống là như nhau.
+ Với các ống nhánh cấp 2 tưới cho cà chua:
QN2.1 = QN2.2 = QN2.3 = 116.0,35 = 40,6 (m3/h) + Với các ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây:
QN1.1 = QN1.2 = QN1.3 = QN1.4 = QN1.5 = QN1.6 = QN1.7 = 87.0,466 = 40,542 (m3/h) Ta thấy chênh lệch lưu lượng đầu vào ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây và cà chua chênh lệch nhau rất nhỏ, ΔQ = 0,058 (m3/h).
- Xác định lưu lượng đầu vào ống nhánh cấp 1:
+ Xác định lưu đượng đầu vào ống nhánh N2: Chia khu tưới cho cà chua thành 3 tổ tưới luân phiên, diện tích mỗi tổ là diện tích phụ trách tưới của các đường ống cấp 2, do đó QN2 = QN2.1 = QN2.2 = QN2.3 = 40,6 (m3/h)
+ Xác định lưu đượng đầu vào ống nhánh N1: Chia khu tưới cho khoai tây thành 7 tổ tưới luân phiên, diện tích mỗi tổ là diện tích phụ trách tưới của các đường ống cấp 2, do đó:
QN1 = QN1.1 = QN1.2 = QN1.3 = QN1.4 = QN1.5 = QN1.6 = QN1.7 = 87.0,466 = 40,542(m3/h) - Xác định lưu lượng đầu vào ống chính:
Do tưới luân phiên từng đường ống nhánh cấp 1 nên lưu lượng đầu vào ống chính bằng lưu lượng ống nhánh Qc = QN2 = 40,6 (m3/h)
b. Tính đường kính ống chính, ống nhánh Áp dụng công thức (3.6)
- Đường kính ống chính:
DC = 0,8. (40,6/3600)0,42 = 0,121(m) = 121 (mm)
Trên thị trường có ống PVC có D = 125 mm nên ta chọn mua ống có đường kính là: Dc = 125 mm
- Đường kính ống nhánh cấp 1:
+ Với đường ống nhánh N2: do Qc = QN2 nên DN2 = 125 mm + Với đường ống nhánh N1:
DN1 = 0,8. (40,542/3600)0,42 = 0,121(m) = 121 (mm)
Trên thị trường có ống PVC có D =125 mm nên ta chọn mua ống có đường kính là: DN1 = 125 mm
- Đường kính ống nhánh cấp 2:
+ Với các đường ống nhánh N1.1, N1.2, N1.3, N1.4, N1.5, N1.6, N1.7, vì QN1
= QN1.1 = QN1.2 = QN1.3 = QN1.4 = QN1.5 = QN1.6 = QN1.7 nên DN1 = DN1.1 = DN1.2 = DN1.3
= DN1.4 = DN1.5 = DN1.6 = DN1.7 = 125 mm
+ Với các đường ống nhánh N2.1, N2.2, N2.3 vì QN2 = QN2.2 = QN2.3 = nên DN2= DN2.1 = DN2.2 = DN2.3 = 125 mm
c. Tính toán tổng tổn thất cột nước của ống chính, ống nhánh, ống tưới Chọn tuyến ống bất lợi nhất từ điểm nhỏ giọt đến trạm bơm. Theo phân tích so sánh, điểm bất lợi nhất trên ống nhánh N1 là điểm nhỏ giọt cuối cùng của đường ống N1.7 nên chọn để tính tổn thất cột nước ống chính, ống nhánh và ống tưới của nhánh N1. Điểm bất lợi nhất trên ống nhánh N2 là điểm nhỏ giọt cuối cùng của đường ống N2.3 nên chọn để tính tổn thất cột nước ống chính, ống nhánh và ống tưới của nhánh N2
- Tổng tổn thất cột nước của ống nhánh các cấp được xác định theo các công thức (3.7a), (3.7b) (3.7c)
+ Tổng tổn thất cột nước của đường ống nhỏ giọt tưới cho cà chua:
Ta có: dt = 14,2 (mm); Lt = 140 (m); Qt = 0,35 (m3/h); với loại ống chất dẻo f = 0,948.105, m = 1,77, b = 4,77; với m = 1,77 và x = 1 tra bảng lập sẵn được F = 0,406 [14]; thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
t 4,77
0, 948.10 .0, 35 .140
ΔH = 1,15.0,406. = 3,081(m)
14, 2
+ Tổng tổn thất cột nước của đường ống nhỏ giọt tưới cho khoai tây:
Ta có: dt = 14,2 (mm); Lt = 140 (m); Qt = 0,466 (m3/h); thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
t 4,77
0, 948.10 .0, 466 .140
ΔH = 1,15.0,406. = 5,114(m)
14, 2
+ Tổng tổn thất cột nước của ống nhánh N2.1, N2.2, N2.3
Ta có: dN2.1 = dN2.2 = dN2.3 = 125-6 =119 (mm), LN2.1 = LN2.2 = LN2.3 = 80,5 (m), QN2.1 = QN2.2 = QN2.3 = 40,6 (m3/h) thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
N2.1 N2.2 N2.3 4,77
0, 948.10 .40, 6 .80, 5
ΔH = ΔH ΔH = 1,15.0,406. = 0,315(m)
= 119
+ Tổng tổn thất cột nước của ống nhánh N1.1, N1.2, N1.3, N1.4, N1.5, N1.6, N1.7
Ta có: dN1.1 = dN1.2 = dN1.3 = dN1.4 = dN1.5 = dN1.6 = dN1.7 = 119 (mm); QN1.1 = QN1.2
= QN1.3 = QN1.4 = QN1.5 = QN1.6 = QN1.7 = 40,542 (m3/h), LN1.1 = LN1.2 = LN1.3 = LN1.4 = LN1.5 = LN1.6 = LN1.7 = 34,4 (m) thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
N1.i 4,77
0, 948.10 .40, 542 .34, 4
ΔH = 1,15.0,406. = 0,134(m) (i = 1,7)
119 + Tổng tổn thất cột nước của ống nhánh N2
Ta có: dN2 = 119 mm, QN2 = 40,6 m3/h, LN2 = 162,4m thay vào công thức ta
tính được: N2 5 4,771,77
0, 948.10 .40, 6 .162, 4
ΔH = 1,15.0,406. = 0,636(m)
119 + Tổng tổn thất cột nước của ống nhánh N1
Ta có: dN1 = 119 mm, QN1 = 40,542 m3/h, LN1 = 208,8m thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
N1 4,77
0, 948.10 .40, 542 .208,8
ΔH = 1,15.0,406. = 0,815(m)
119
- Tổng tổn thất cột nước của ống chính được xác định theo công thức (3.8) + Tổng tổn thất cột nước của ống chính theo tuyến N1
Ta có: dc = 119 (mm); Lc = 24(m); Qc = 40,542 (m3/h); thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
N1 4,77
0, 948.10 .40, 542 .24
ΔH = 1,15. = 0,231(m)
119
+ Tổng tổn thất cột nước của ống chính theo tuyến N2
Ta có: dc = 119 (mm); Lc = 170(m); Qc = 40,6 (m3/h); thay vào công thức ta tính được:
5 1,77
N2 4,77
0, 948.10 .40, 6 .170
ΔH = 1,15. = 1,639(m)
119
d. Tính toán tổng cột nước của hệ thống tưới nhỏ giọt
H = Zđ – Zs + Hv+ ΔHt+ ΔHnc2+ ΔHnc1 + ΔHc+ ΔH (3.18) Trong đó:
H là tổng cột nước thiết kế của hệ thống tưới phun mưa (cột nước bơm) (m) Zđ là cao trình mặt đất tại đầu nhỏ giọt điển hình (m).
Zs là cao trình mặt nước, nguồn nước (mặt nước bề hút trạm bơm). Zs = 8,8 (m)
Hvlà cột nước đầu nhỏ giọt (m). Hv = 10 (m)
ΔHt ; ΔHnc1 ; ΔHnc2; ΔHc lần lượt là tổng tổn thất cột nước trên đường ống chính, ống nhánh cấp 1, ống nhánh cấp 2, ống nhỏ giọt tính từ đầu đường ống chính đến vị trí đầu nhỏ giọt điển hình (m)
ΔH là tổn thất cột nước từ van đáy ống hút đến đầu vào của ống chính bao gồm: tổn thất qua van đáy ống hút, tổn thất dọc đường trên ống hút, tổn thất dọc đường từ máy bơm đến đầu vào ống chính, tổn thất qua thiết bị châm phân bón, tổn thất qua đồng hồ đo áp lực, đồng hồ đo lưu lượng, thiết bị lọc nước, van... Sơ bộ chọn ΔH = 7 (m)
- Theo tuyến ống nhánh N1
H = 9,40 - 8,8 + 10,0 + 5,114 + 0,134 + 0,815 + 0,231 + 7,0 = 23,894 (m) - Theo tuyến ống nhánh N2
H = 9,33 - 8,8 + 10,0 + 3,081 + 0,315 + 0,636 + 1,639 + 7,0 = 23,201 (m) Vậy tổng cột nước của hệ thống là 23,894 m
6. Tính toán thủy lực bằng phần mềm HydroCalc của Netafim a. Tính thủy lực đường ống tưới cho khoai tây và cà chua
- Số liệu đầu vào ở bảng 3.23 và bảng 3.24
Bảng 3.23: Số liệu tính đường ống tưới nhỏ giọt và đầu nhỏ giọt cho khoai tây Loại đầu tạo giọt Khoảng cách đầu
tạo giọt (m)
Lưu lượng đầu nhỏ giọt (l/h)
Chiều dài ống tưới (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Uniram16009 0,3 1,0 140 10
Bảng 3.24: Số liệu tính đường ống tưới nhỏ giọt và đầu nhỏ giọt cho cà chua Loại đầu tạo giọt Khoảng cách đầu
tạo giọt (m)
Lưu lượng đầu nhỏ giọt (l/h)
Chiều dài ống tưới (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Uniram16009 0,4 1,0 140 10
- Kết quả tính ở bảng 3.25 và bảng 3.26
Bảng 3.25: Kết quả tính thủy lực đường ống nhỏ giọt cho khoai tây Tổng số đầu
tạo giọt
Chiều dài đường ống tưới (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Cột nước đầu đường ống tưới (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
466 140 10,51 20,51 0,82
Bảng 3.26: Kết quả tính thủy lực đường ống nhỏ giọt cho cà chua Tổng số đầu tạo
giọt
Chiều dài đường ống tưới
(m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Cột nước đầu đường ống tưới
(m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
350 140 5,11 15,11 0,61
b. Tính thủy lực đường ống nhánh cấp 2 Số liệu đầu vào ở bảng 3.27 và bảng 3.28
Bảng 3.27: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây
Sơ đồ
Lưu lượng đầu đường ống (m3/h)
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong
ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống tưới
Hình chữ nhật 40,542 125 119 34,4 20,634 87
Bảng 3.28: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 2 tưới cho cà chua
Sơ đồ
Lưu lượng đầu đường ống (m3/h)
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong
ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống tưới
Hình chữ nhật 40,6 125 119 80,5 15,4 116
- Kết quả ở bảng 3.29 và bảng 3.30
Bảng 3.29: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 2 tưới cho khoai tây Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
34,4 0,09 20,54 1,01
Bảng 3.30: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 2 tưới cho cà chua Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
81,2 0,22 15,18 1,01
c. Tính thủy lực đường ống nhánh cấp 1 - Số liệu đầu vào ở bảng 3.31 và 3.32
Bảng 3.31: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 1 tưới cho khoai tây
Sơ đồ
Lưu lượng đầu đường ống (m3/h)
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong
ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống nhánh
cấp 2
Hình chữ nhật 40,542 125 119 208,8 22,3 1
Bảng 3.32: Số liệu yêu cầu tính đường ống nhánh cấp 1 tưới cho cà chua
Sơ đồ
Lưu lượng đầu đường ống (m3/h )
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong
ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống nhánh
cấp 2
Hình chữ nhật 40,6 125 119 162,4 16,7 1
- Kết quả ở bảng 3.33 và 3.34
Bảng 3.33: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 1tưới cho khoai tây Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
208,8 1,59 20,71 1,01
Bảng 3.34: Kết quả tính thủy lực đường ống nhánh cấp 1tưới cho cà chua Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
162,4 1,24 15,46 1,01
d. Tính toán thủy lực đường ống chính Số liệu đầu vào ở bảng 3.35 và 3.36
Bảng 3.35: Số liệu yêu cầu tính đường ống chính tưới cho khoai tây Lưu lượng đầu
đường ống (m3/h )
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống nhánh cấp 1
40,542 125 119 24 22,6 1
Bảng 3.36: Số liệu yêu cầu tính đường ống chính tưới cho cà chua Lưu lượng đầu
đường ống (m3/h )
Đường kính ngoài ống PVC (mm)
Đường kính trong ống PVC (mm)
Chiều dài đường ống
(m)
Áp lực đầu đường ống
(m)
Số đường ống nhánh cấp 1
40,6 125 119 170 18,1 1
- Kết quả ở bảng 3.37 và 3.38
Bảng 3.37: Kết quả tính thủy lực đường ống chính tưới cho khoai tây Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
24 0,21 22,39 1,01
Bảng 3.38: Kết quả tính thủy lực đường ống chính tưới cho cà chua Tổng chiều dài
đường ống (m)
Tổng tổn thất cột nước (m)
Áp lực cuối đường ống (m)
Tốc độ nước chảy (m/s)
170 1,31 16,79 1,01
e. Tính toán tổng tổn thất của hệ thống tưới phun mưa Áp dụng công thức 3.18
- Theo tuyến ống nhánh N1tưới cho khoai tây
H = 9,40 - 8,8 + 10,0 + 10,51 + 0,09 + 1,59 + 0,21 + 7,0 = 30,0(m) - Theo tuyến ống nhánh N2 tưới cho cà chua
H = 9,40 - 8,8 + 10,0 + 5,11 + 0,22 + 1,24 + 1,31 + 7,0 = 25,48(m) Nhận xét:
- Sai số giữa kết quả tính toán bằng tay và bằng phần mềm theo tuyến ống tưới cho khoai tây chênh lệch nhau 20,6%; theo tuyến ống tưới cho cà chua chênh lệch nhau 9,7%
- Sai số chủ yếu là do tính toán tổn thất thủy lực trên đường ống tưới nhỏ giọt, do 2 nguyên nhân chủ yếu sau:
+ Thứ nhất: Công thức tính tổn thất trên đường ống tưới (công thức 3.7a; 3.7b;
3.7c), các hệ số tra được là áp dụng với đường ống bằng chất dẻo nói chung nên có thể chưa phù hợp với loại chất dẻo làm ống tưới Uniram, còn phần mềm của Netafim là tính đối với vật liệu mà hãng sản xuất.
+ Thứ hai: Công thức tính tổn thất trên đường ống tưới chỉ xét đến chiều dài đường ống tưới mà chưa xét đến khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt trên đường ống tưới còn phần mền của Netafim có xét đến khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt.
Khoảng cách giữa các đầu nhỏ giọt càng nhỏ thì sai số giữa 2 cách tính càng lớn.
Kết luận:Sử dụng kết quả của phần mềm để thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt 7. Chọn máy bơm
Căn cứ vào lưu lượng máy bơm và cột nước bơm Q = 40,6 m3/h, H = 30 m.
Chọn máy bơm ly tâm một cấp trục ngang LT45-31 của Công ty cổ phần chế tạo bơm Hải Dương, có Q = 30÷50 m3/h, H = 23÷35 m
8. Chọn các thiết bị trên hệ thống
- Thiết bị hòa phân bón Bộ châm phân bón Venturi của hãng Netafim có:
+ Model F ( 3/4" x 0,5)
+ Lưu lượng từ (0,5 ÷ 0,8) m3/h
- Đồng hồ đo nước: Chọn loại đồng hồ Arad IRT của hãng Netafim có:
+ Đường kính d = 150 mm
+ Lưu lượng đo Q = 10 ÷250 m3/h + Áp suất làm việc tối đa p = 16bar
- Đồng hồ đo áp lực: Chọn đồng hồ đo áp lực của hãng OR-Italy có:
+ Model: 0301
+ Áp lực đo: 0÷10 bar
9. Xác định diện tích đảm bảo tưới
- Diện tích tưới cho cà chua trong 1 ngày: F1 ngày = 3.1,139 = 3,417 ha - Diện tích tưới cho khoai tây trong 1 ngày: F1 ngày = 7.0,488 = 3,416 ha
Mỗi ngày chỉ tưới trên 1 ống nhánh cấp 1 ( một loại cây trồng). Diện tích tưới cho cả khu tưới trong 2 ngày là 6,832 ha, đảm bảo diện tích tưới của khu tưới.