Tính toán chế độ tưới cho các loại cây trồng là nhằm tìm ra chế độ tưới hợp lý cho các loại cây trồng (m~t), đảm bảo cung cấp nước cho cây trồng một cách tốt nhất và tiết kiệm nhất. Tính toán hệ thống thủy nông Sông Mực phục vụ tưới cho 5900 ha cho các loại cây trồng: lúa Chiêm, cây màu (Ngô Đông), lúa Mùa (5600 ha đất còn lại do kênh N8 hệ thống Bái Thượng đảm nhận). Diện tích phục vụ tính toán cụ thể là:
- Vụ Chiêm: + Lúa chiêm: 4.450 ha + Lạc: 1450 ha - Vụ Mùa: + Lúa Mùa: 4970 ha
+ Lạc: 930 ha
•Nội dung tính toán
Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán xác định nhu cầu nước của cây trồng. Tổ chức lương thực và nông nghiệp của liên hợp quốc (FAO) đã đề xướng 4 phương pháp tính tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, tính hình tài liệu thực đo để áp dụng cho nhiều vùng khác nhau trên thế giới. Đó là:
Phương pháp Blaney–Criddle: Chỉ xét đến một yếu tố duy nhất là nhiệt độ. Phương pháp bức xạ: xét đến hai yếu tố khí hậu là nhiệt độ và số giờ nắng. Phương pháp Penman: xét đến 4 yếu tố khí hậu chủ yếu là nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và số giờ nắng.`
Phương pháp bốc hơi chậu: suy diễn từ đại lượng bốc hơi, đo đạc bằng các loại chậu bốc hơi.
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 55
những điều kiện ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên theo đánh giá của các chuyên gia, phương pháp Penman xét được nhiều yếu tố khí hậu nhất và thường cho kết quả hài lòng nhất. Việc tính toán dựa vào chương trình Cropwat 8.0 của Fao. Trong đó công thức Penman đã được cải tiến đôi chút để phù hợp với sự khác nhau về điều kiện khí hậu giữa ban ngày và ban đêm, gọi là công thức Penman – Monteith.
Phương trình cân bằng nước có dạng như sau: IR = (ETRCR + LPRrepR + PRrepR) – PReff R(mm/ngày). Trong đó:
IR: Lượng nước cần tưới cho cây trồng trong thời đoạn tính toán (mm/ngày). ETRCR: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm).
PReffR: Lượng mưa hiệu quả cây trồng sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm). PRrepR: Lượng nước ngấm ổn định trong đất trong thời đoạn tính toán (mm/ngày). LPRrepR: Lượng nước làm đất (mm).
* Xác định lượng bốc hơi mặt ruộng (ETRCR):
Lượng bốc hơi mặt ruộng được tính theo công thức: ETRCR = KRCR× ETR0R (mm/ngày)
KRcR: Hệ số cây trồng phụ thuộc vào vùng canh tác, giai đoạn sinh trưởng cây trồng. ETR0R: Lượng bốc hơi mặt nước tự do tính toán theo công thức Penman
ETR0R = C × [W RRnR + (1 – W)f(u)(eRaR - eRdR)] (mm/ngày)
C: Hệ số hiệu chỉnh về sự bù trừ đối với tốc độ gió cũng như sự thay đổi của bức xạ mặt trời.
W: Hệ số có quan hệ với nhiệt độ và cao độ khu tưới.
RRnR: Lượng bực xạ thực tế được xác định từ số giờ chiếu sáng, nhiệt độ, độ ẩm. f(u): Hàm quan hệ với tốc độ gió.
(eRaR - eRdR): Chênh lệch giữa áp suất hơi bão hoà ở nhiệt độ trung bình của không khí và áp suất hơi thực tế đo được.
KRCR: Hệ số cây trồng, tuỳ thuộc vào loại cây trồng, giai đoạn sinh trưởng và đặc điểm khí hậu của vùng. Ở đây hệ số KRCRcủa lúa, ngô được chọn theo tài liệu của Fao áp dụng cho các vùng Châu Á nhiệt đới gió mùa ẩm ướt.
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 56
* Tính toán mưa hiệu quả (PReffR)
Tính toán mưa hiệu quả theo phương pháp tỷ lệ cố định: PReffR = C × PRmưaR (mm)
PReffR: Lượng mưa hiệu quả trong thời đoạn tính toán (mm).
PRmưaR: Lượng mưa thực tế trong thời đoạn tính toán theo mô hình MTTK (mm). Tính toán mưa hiệu quả theo công thức cường độ mưa:
PReffR = 0.6 × PRmưaR - 10 khi PRmưaR < 70 mm PReffR = 0.8 × PRmưaR - 24 khi PRmưaR > 70 mm
* Lượng nước ngấm ổn định (PRrepR).
PRrepR = K × t (mm)
K: Hệ số ngấm ổn định của đất (mm/ngày). t: Thời gian tính toán (ngày).
d. Lượng nước làm đất (LPRrepR)
Lượng nước làm bão hoà tầng đất canh tác (S): S = (1-Sm/100) × d × P/100 (mm) D: Độ sâu lớp đất bão hoà nước (mm).
SRmR: độ sâu có sẵn đầu thời đoạn tính toán (%). P: Độ rỗng đất (% thể tích đất).
Lượng nước tạo thành và duy trì lớp nước trên mặt ruộng trong thời gian làm đất (LĐ).
LĐ = (L/T + S + P + E) - PReffR (mm/ngày)
L: tổng lượng nước cần cung cấp trong thời gian làm đất (mm). T: Thời gian làm đất (ngày).
P, S: lượng nước thấm đứng và ngang (mm/ngày). E: Lượng nước bốc hơi mặt ruộng (mm/ngày). PReffR: Lượng mưa hiệu quả (mm).
Đối với cây trồng cạn phương trình có dạng: IR = ETRCR - PReff
Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 57
Sử dụng phần mềm CROPWAT 8.0 để tính toán. Kết quả tính nhu cầu nước cho các loại cây trồng được thể hiện tại phụ lục 2. Lựa chọn hệ số sử dụng kênh mương η= 0,65 ta tính được yêu cầu nước cho sản xuất nông nghiệp tại đầu mối hồ Sông Mực, kết quả tổng hợp ở bảng 2.8.