5.1.1.1.Mục đớch
Mục đớch của việc tớnh toỏn chế độ tưới cho cỏc loại cõy trồng là tỡm ra lưu lượng cần tưới cho một đơn vị diện tớch cõy trồng nào đú và từ đú tỡm ra lưu lượng cần cung cấp cho 1 đơn vị diện tớch trồng trọt đai diện của hệ thống bao gồm nhiều loại cõy trồng khỏc nhau để thỏa món yờu cầu phỏt triển của khu vực
Tớnh toỏn yờu cầu nước của khu vực là cơ sở để đề xuất ra kế hoạch cung cấp nước cho ngàng kinh tế,từng loại cõy trồng trong nụng nghiệp.Nhằm xỏc định quy mụ,kớch thước cụng trỡnh để thừa món yờu cầu về nguồn nước và yờu cầu về kinh tế kĩ thuật
a) í nghĩa và nội dung tớnh toỏn chế độ tưới cho cõy trồng
í nghĩa
Chế độ tưới là một tài liệu quan trọng đối với sự sinh trưởng phỏt triển của mỗi loại cõy trồng và trong quy hoạch, thiết kế, quản lý, khai thỏc cỏc hệ thống cụng trỡnh về tưới. Do vậy tớnh toỏn chế độ tưới cho cõy trồng mang nhiều ý nghĩa về kinh tế và kỹ thuật.
Về kỹ thuật: Xỏc định được một chế độ tưới hợp lý sẽ là cơ sở để:
+ Thiết kế đỳng cụng trỡnh đầu mối, hệ thống kờnh và cụng trỡnh trờn kờnh.
+ Quản lý cụng trỡnh và điều phối nước tưới một cỏch hiệu quả nhất.
Về kinh tế: Một chế độ tưới hợp lý sẽ cung cấp thỏa món yờu cầu về nước trong quỏ trỡnh sinh trưởng của cõy trồng. Đảm bảo cõy trồng sinh trưởng và phỏt triển tốt, cho năng suất cao, gúp phần vào nền kinh tế của khu vực.
Chế độ tưới bao gồm những nội dung sau:
• Thời gian cần tưới ( ngày tưới chớnh )
• Mức tưới mỗi lần: Mức tưới mỗi lần là lượng nước tưới mỗi lần cho đơn vị diện tớch cõy trồng nào đú.
Mức tưới thường được biểu thị bằng: + Lượng nước, kớ hiệu m ( m3/ha) + Lớp nước, ký hiệu h ( mm )
Giữa mức tưới ( m3/ha ) và lớp nước mặt ruộng h (mm) cú mối liờn hệ sau: m = 10h, (m3/ha) khi h tớnh bằng (mm)
• Số lần tưới trong suốt quỏ trỡnh sinh trưởng của cõy trồng.
• Thời gian tưới mỗi lần: Thời gian thực hiện tưới hết mức tưới mỗi lần, kớ hiệu là t ( ngày )
• Mức tưới tổng cộng: Mức tưới tổng cộng là lượng nước tưới tổng cộng cho một đơn vị diện tớch cõy trồng trong suốt thời gian sinh trưởng của cõy trồng đú, thường gọi là mức tưới toàn vụ, kớ hiệu là M ( m3/ha )
Mức tưới tổng cộng bằng tổng mức tưới mỗi lần: M = m1 + m2 + m3 + … + mn • Hệ số tưới: Hệ số tưới là lưu lượng nước cần tưới cho một đơn vị diện tớch trồng trọt thường được kớ hiệu là q (l/s-ha).
Giả sử ta thực hiện mức tưới m (m3/ha) trong t (ngày) thỡ hệ số tưới được tớnh bằng cụng thức : q = 86m,4t (l/s-ha)
5.1.3.Nguyờn lý tớnh toỏn
Chế độ tưới được xỏc định dựa vào nguyờn lý cõn bằng nước mặt ruộng và quan hệ đất nước ,cõy trồng,khớ hậu. Phương trỡnh cõn bằng nước mặt ruộng biểu thị tương quan giữa lượng nước đến và lượng nước đi trong những điều kiện khụng gian va thời gian nhất định của 1 khu vực nào đú
Phương trỡnh cõn bằng nước mặt ruộng tổng quỏt cú dạng: ETo = C.[P + (1 – W)f(v)(ea – ed)]
Trong đú:
+V- Sự thay đổi lớp nước mặt ruộng trong thời đoạn tớnh toỏn T V= V1-V0
+ V0- Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tớnh toỏn + V1- Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn
W=W1—W0
+ W0-Lượng nước trong tầng đất canh tỏc đầu thời đoạn tớnh toỏn + W1-Lượng nước trong tầng đất canh tỏc đầu thời đoạn tớnh toỏn +P- Lượng nước mưa rơi trờn mặt ruộng sự dụng được
+N-Lượng nước mặt ở ngoài chảy tới thửa ruộng +G-Lượng nước ngầm trong tầng canh tỏc
+A-Lượng hơi nước ngưng tụ ở tầng đất +E-Lượng bốc hơi mặt ruộng
+S-Lượng nước mặt từ khu vực chuyển đi nơi khỏc trong thời gian T
+R-Lượng nước ngấm xuống tầng đất sõu của đất,xuống dũng ngầm thoỏt đi Gọi m là mức tưới mồi lần ta cú:
Vậy để xỏc định chế độ tưới cho lỳa và cõy trồng cạn nguyờn lý tớnh toỏn cơ bản chia toàn bộ thời kỳ sinh trưởng của cõy trồng thành những thời đoạn nhỏ,xỏc định cỏc thành phần nước hao và nước cú thể lợi dụng được trờn khu vực cần tớnh toỏn đú và sử dụng phương trỡnh cõn bằng nước để xỏc định nước cần cung cấp cho mỗi lần tưới
5.2:Tớnh toỏn cụ thể :
Cỏc tài liệu dựng trong tớnh toỏn
Trong khu vực hệ thống Hồng Võn thường canh tỏc 3 vụ chớnh: - Vụ chiờm: trồng lỳa, thời gian từ 13/01 ữ 20/05.
- Vụ mựa: trồng lỳa, từ 26/6 ữ 13/10. - Vụ đụng: trồng ngụ, từ 29/09 ữ 11/1 - Tài liệu chỉ tiờu cơ lý của đất:
Bảng 4-4: Cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất ( theo tài liệu huyện )
TT Đặc trưng Kớ hiệu Trị số Đơn vị
1 Chỉ số ngấm α 0,5
2 Độ rỗng A 40 %
3 Hệ số ngấm ban đầu K1 25 mm/ngày
4 Hệ số ngấm ổn định Kụđ 2,5 mm/ngày
5 Độ ẩm sẵn cú trong đất βo 30 %A
7 Chiều sõu tầng đất canh tỏc H 0,4 m - Tài liệu về khớ tượng
+ Mụ hỡnh mưa vụ thiết kế ( đó tớnh toỏn ở trờn )
Tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa mựa
- Thời vụ canh tỏc của lỳa mựa từ 26/6 đến đầu 13/10 - Tài liệu tớnh toỏn
Bảng 4-5: Thời vụ và cụng thức tưới lỳa mựa
TT Thời đoạn sinh trưởng Thời gian
Từ Đến Số ngày 1 Cấy - bộn rễ 26/6 30/6 5 40 - 70 1,4 2 Bộn rễ - đẻ nhỏnh 01/7 10/7 10 40 - 70 1,55 3 Đẻ nhỏnh - đứng cỏi 11/7 14/8 35 40 - 70 1,7 4 Đứng cỏi - làm đũng 15/8 13/9 30 40 - 70 1,65 5 Làm đũng - ngậm sữa 14/9 27/09 14 40 - 70 1,84 6 Ngậm sữa - thu hoạch 28/10 13/10 11 40 - 70 1,84 - Phương phỏp tớnh toỏn
Tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa mựa cú thể dựng 2 phương phỏp để tớnh toỏn: phương phỏp đồ giải và phương phỏp giải tớch
+ Phương phỏp đồ giải
+ Phương phỏp giải tớch: chia thời gian sinh trưởng của cõy lỳa ra từng giai đoạn, sau đú dựng phương trỡnh cõn bằng nước ỏp dụng cho từng thời đoạn để được mức tưới cho từng giai đoạn.
Chế độ tưới cho lỳa mựa khụng cú giai đoạn tưới ải mà chỉ cú giai đoạn tưới dưỡng. Vỡ thế khi xỏc định mức tưới chỉ cần xỏc định mức tưới dưỡng. Hỡnh thức canh tỏc là làm dầm.
Ở đõy ta ỏp dụng phương phỏp giải tớch để xỏc định chế độ tưới cho lỳa mựa.
• Nội dung tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa mựa:
bằng nước ỏp dụng cho từng giai đoạn sinh trưởng của cõy trồng, là tỡm được quỏ trỡnh mức tưới (m ~t ) từ đú xỏc định ra đường quỏ trỡnh hệ số tưới (q~t ).
Do đặc điểm của chế độ canh tỏc làm dầm nờn lượng nước hao trong thời gian sinh trưởng của lỳa mựa khụng cú lượng nước bóo hũa mà chỉ cú lượng ngấm nước hao do ngấm ổn định và hao nước do bốc hơi mặt ruộng
*)Tớnh cường độ ngấm ổn định
Ngấm ổn định được xỏc định bằng hệ số ngấm ổn định trờn ruộng lỳa (Ke) Ki=Ke ( mm/ngày )
*)Cường độ bốc hơi mặt ruộng
Lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng được tớnh theo cụng thức Etc=Eto.Kc
*)Lượng mưa sử dụng
Dựa vào phụ lục mụ hỡnh mưa thiết kế vụ mựa ta xỏc định được Poi *)Cụng thức tưới tăng sản
(hmin-hmax)=60 : 90
*)Lượng nước thỏo đi khi lớp nước mặt ruộng vượt quỏ cụng thức tưới tăng sản tương ứng với ngày cần thỏo (mm)
*) Kết quả tớnh toỏn
Cường độ ngấm ổn định : Ke =2,5 ( mm/ngày ) Lượng nước hao mặt ruộng :Etc =Eto. Ke Bảng :Lượng nước hao trong vụ mựa TT Thời đoạn sinh trưởng Thời gian
Từ Đến Số ngày 1 Cấy - bộn rễ Thg613- Thg617- 5 0,66 5,671 3,743 2,5 6,243 2 Bộn rễ - đẻ nhỏnh Thg618- Thg627- 10 0,87 5,671 4,934 2,5 7,434 3 Đẻ nhỏnh - đứng cỏi 28- Thg6 30- Thg6 3 1,2 5,671 6,805 2,5 9,305 01- Thg7 Thg731- 31 1,2 5,939 7,126 2,5 9,626 01- 01- 1 1,2 5,362 6,434 2,5 8,934
Thg8 Thg8 4 Đứng cỏi - làm đũng 02- Thg8 31- Thg8 30 1,19 5,362 6,381 2,5 8,881 5 Làm đũng - ngậm sữa Thg901- Thg918- 18 0,96 4,934 4,737 2,5 7,237 6 Ngậm sữa - thu hoạch 19- Thg9 30- Thg9 12 0,92 4,934 4,539 7,039
Cơ sở: dựa vào phương trỡnh cõn bằng nước viết theo độ sõu lớp nước mặt ruộng cho từng ngày:
hci =hoi +∑ mi +∑ Poi -∑ (ki +ei )- ∑C (4 – 18) Điều kiện ràng buộc: amin ≤ hc ≤ amax
Trong đú:
+ hđi, hci: độ sõu lớp nước mặt ruộng đầu và cuối ngày tớnh toỏn thứ i (mm). hđi = hci -1
+ mi: mức tưới ở ngày thứ i (mm).
+ ei: lượng bốc hơi mặt ruộng ở ngày thứ i (mm). ei = Kci . eoi
eoi: lượng bốc hơi mặt nước tự do ngày thứ i (mm). Kci: hệ số cõy trồng ở ngày thứ i
+ ki : lượng nước ngấm ngày thứ i, ki = kụđ = 2,5 mm/ngày + ci: lượng nước thỏo trong ngày thứ i.
+ hmin - hmax : cụng thức tưới cho lỳa vụ mựa , ở đõy là : (40 – 70). Bảng tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa mựa ở phụ lục 4.6.
Qua kết quả phụ lục 4.6 ta cú:
Tổng lượng nước hao toàn vụ:∑(ETc+Ki) 922,1= mm
Tổng lượng mưa rơi xuống toàn trong toàn vụ:∑ =P 529,8 mm Tổng mức nước cần phải cung cấp trong toàn vụ:∑m=630 mm Tổng lượng nước phải thỏo đi trong toàn vụ: ∑C=245 mm Lớp nước mặt ruộng đầu vụ: hđ = 70 mm
Lớp nước mặt ruộng cuối vụ: hc = 62,01 mm
Ta dựng phương trỡnh cõn bằng nước (4-18) cho toàn vụ để kiểm tra kết quả tớnh toỏn:
hc = 70 + 630 + 529,8 – 922,1 – 245 = 62,7 mm Vậy sai số : 62, 7 62,01.100% 1,1% 5%
62,7
h −
∆ = = < ,ta thấy kết quả tớnh toỏn chớnh
xỏc
Như vậy, trong vụ mựa tổng mức tưới cần cung cấp cho lỳa là 630mm=6300
3/
m ha
Số lần tưới, ngày tưới cũng như mức tưới mỗi lần được ghi ở bảng 4-6:
Bảng 4-6: Kết quả tớnh toỏn mức tưới vụ lỳa mựa
TT Ngày tưới Mức tưới (mm) TT Ngày tưới Mức tưới (mm)
1 14/6 30 11 8/8 30 2 19/6 30 12 12/8 30 3 24/6 30 13 15/8 30 4 2/7 30 14 22/8 30 5 7/7 30 15 25/8 30 6 11/07 30 16 3/9 30 7 14/7 30 17 7/9 30 8 17/7 30 18 15/9 30 9 2/8 30 19 18/9 30 10 5/8 30 20 26/9 30
Tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa vụ chiờm