Đơn vị: triệu m3
Tháng IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
Thiết kế 14,87 17,13 19,02 29,6 20,35 14,84 22,35 35,73 13,8 13,3 12,78 12,03
2.3. Tính toán nhu cầu nước của các đối tượng dùng nước trong hệ thống ở
hiện tại
2.3.1 Tính toán nhu cầu nước cho cây trồng
Tính toán tưới cho cây trồng tính theo cơ cấu 2 vụ lúa là Hè Thu và vụ Mùa và một số cây trồng cạn chủ lực như cây Lạc và cây Ngô. Nguyên lý chung để tính
toán chếđộ tưới cho cây trồng là dựa vào sự cân bằng nước giữa lượng nước đến và lượng nước đi, từđó tìm ra mức tưới trên cơ sở bảo đảm chế độ nước trong ruộng thoả mãn công thức tưới tăng sản. Phương trình cân bằng nước tổng quát như sau:
Trong đó:
+ : Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm) + : Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm) + : Lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm).
+ : Lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm). + : Lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán (mm/ngày). + : Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm/ngày). + : Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán. Khi lớp nước mặt
ruộng lớn hơn độ sâu lớp nước cho phép phải tháo đi, do đó Điều kiện ràng buộc của phương trình cân bằng nước trên là: .
Lúa là loại cây trồng chịu ngập, do đó chếđộ tưới là chếđộ tưới ngập. Trong quá trình sinh trưởng của lúa trên mặt ruộng sẽ duy trì một lớp nước thích hợp theo công thức tưới tăng sản. Việc tính toán chếđộ tưới cho lúa là dựa trên phương trình cân bằng nước mặt ruộng. Giải phương trình cân bằng nước mặt ruộng, kết hợp với điều kiện ràng buộc ta sẽ xác định được chếđộ tưới.
Luận văn sử dụng phần mềm Cropwat 8.0 để tính toán nhu cầu nước cho cây trồng. Đây là phần mềm tiên tiến nhất hiện nay và được FAO khuyến cáo sử dụng trên toàn thế giới.
Chương trình thường chia thời đoạn tính toán là 10 ngày, trên nguyên tắc cân bằng nước xác định mức tưới trong thời đoạn tính toán như sau: M = ETC +K - P Trong đó: ∑ +∑ −∑ −∑ −∑ + =W m P K ET C Wci oi i oi i ci ci W oi W ∑mi ∑Poi ∑Ki ∑ETci ∑C ∑Ci =Wci −Wmaxi [ ]hmin i ≤hci≤[ ]hmax i
ETC = Kc * ET0
KC : hệ số sinh lý cây trồng (Perc) ET0 : lượng bốc thoát hơi chuẩn K : lượng ngấm
Wbh : lượng nước bão hòa đất (LPerp) Wm : lượng nước mưa hiệu quả (Eff.Rain) M : mức tưới (IRReq)
Whao : lượng nước hao của lúa (Rice Rp)
Về thời kỳ sinh trưởng của cây lúa trong chương trình phân chia ra như sau Thời kỳ mạ (N)
Thời kỳ làm đất (LP)
Thời kỳđầu phát triển của cây trồng (A) Thời kỳ cây trồng phát triển (B) Thời kỳ giai đoạn giữa của cây trồng (C) Thời kỳ cuối vụ cây trồng (D) Mỗi tháng chia làm 3 tuần ( tuần 10 ngày) Tuần 1 từ ngày 1-10 (1) Tuần 2 từ ngày 11-20 (2) Tuần 3 từ ngày 21-30, 31 (3)
Mức tưới theo chương trình CROPWAT không có ngày tưới chính, mà mức tưới chính đó được xác định theo cả thời đoạn tính toán ∆t.
Cách nhập dữ liệu của phần mềm như sau:
+ Nhập dữ liệu về khí hậu (Climate) và tính lượng bốc thoát hơi nước chuẩn ET0
- Vào “File”→ “New” → “Climate/ET0” → “Monthly ET0 Penman Monteith” để nhập số liệu về khí tượng → ET0.
- Vào “File”→ “New” → “Rain” → “Monthly ” để nhập số liệu về mưa → Eff.Rain (Effective rainfall - Lượng mưa hữu hiệu).
- Nhập lượng mưa các tháng vào các cột, chương trình chạy,ta được lượng mưa hiệu quả cột bên cạnh Eff.rain (mm).
+ Nhập dữ liệu về cây trồng
- Kích con trỏ chuột vào “File”→ “New” → “Crop” → “Rice” hoặc “Dry crop”để nhập số liệu về cây trồng.
- Dựa theo đề bài mà ta thay các thông số vào bảng tính.
+ Nhập dữ liệu vềđất
- Vào “File”→ “New” → “Soil” để nhập dữ liệu vềđất.
+ Kết quả tính toán yêu cầu nước
- Vào “Calculation”→ “Crop Water Requierments” → để xem kết quả yêu cầu nước của các loại cây trồng
Địa điểm tính toán: huyện Củ Chi Số phần trăm lợi dụng nước mưa là 70% Loại cây trồng : cây lúa Hình thức tưới : tưới ngập
Diện tích tưới cho nông nghiệp như sau: + Vụ Hè Thu: 7 243,8 ha + Vụ Mùa: 8 145 ha + VụĐông Xuân: 8080 ha
Bảng 2-15: Chỉ tiêu cơ lý của đất
TT Đặc trưng Kí hiệu Trị số Đơn vị
1 Chỉ số ngấm α 0,5 2 Độ rỗng A 50 % 3 Hệ số ngấm ban đầu K1 30 mm/ngày 4 Hệ số ngấm ổn định Kôđ 2 mm/ngày 5 Độẩm sẵn có trong đất 40 %A 6 Độẩm lớn nhất của đất 90 %A
7 Chiều sâu tầng đất canh tác H 0,5 m
8 Thời gian làm đất TT 5 ngày
(Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam)
o
β
max
2.3.1.1 Tính toán chếđộ tưới cho lúa vụ Hè thu