Đồ án Xây dựng hệ thống kênh tưới tiêu tại khu vực Khe Giao, Hà Tĩnh

ởng Số ngày Hệ số cõy trồng Kc Từ ngày Đến ngày 1 2 3 4 5 6 7 Ngõm ruộng Cấy – Bộn rễ Bộn rễ - Đẻ nhỏnh Đẻ nhỏnh – Làm đũng Làm đũng – Trổ bụng Trổ bụng – Chắc xanh Chắc xanh – Chớn vàng 27/11 30/11 15/12 27/12 30/01 03/03 23/03 29/11 14/12 26/12 29/01 02/03 22/03 03/04 3 15 12 34 32 20 12 1.00 0.46 0.74 1.14 1.19 0.72 0.36 Tổng 128 Cụng thức tưới: 30 á 80 Thời gian gieo cấy: tg = 15 ngày Tài liệu về cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất: Cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất được thể hiện ở bảng 5.3. Bảng 5.3- Cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất Chỉ số ngấm a Độ rỗng A (%V) Hệ số ngấm ban đầu K1 (mm/ngày) Hệ số ngấm ổn định Ke (mm/ngày) Độ ẩm sẵn cú bo (%A) Độ sõu tầng đất H (m) 0,5 42,3 34 1,5 40 0,5 2. Phương phỏp tớnh toỏn: Hiện nay cú hai quan điểm tớnh toỏn là tớnh toỏn chế độ tưới theo quan điểm gieo cấy tuần tự và theo quan điểm gieo cấy đồng thời. Nếu tớnh toỏn chế độ tưới theo quan điểm gieo cấy đồng thời tức là coi toàn bộ cỏc thửa ruộng trờn hệ thống cỏnh đồng đều được gieo cấy ở cựng một thời điểm và lỳa ở trờn cỏnh đồng đú đều đồng loạt cựng bước vào cỏc thời kỡ sinh trưởng. Như vậy việc đưa nước vào ruộng sẽ đưa theo hai thời kỡ rừ rệt là thời kỡ làm ải (là thời gian đưa nước vào ruộng, ngõm ruộng và cấy đồng loạt ở ngày cuối cựng) và thời kỡ tưới dưỡng (là thời gian sau khi cấy xong, toàn bộ cõy trồng trờn cỏnh đồng cựng bước vào thời kỡ sinh trưởng và phỏt triển). Ưu điểm của việc tớnh toỏn theo quan điểm này là tớnh toỏn đơn giản vỡ chế độ tưới của một thửa ruộng cũng là chế độ tưới của toàn bộ cỏnh đồng nhưng lại cú nhược điểm lớn là trờn thực tế việc gieo cấy đồng thời khú thực hiện (vỡ khụng đủ nhõn lực chẳng hạn), quy mụ kớch thước cụng trỡnh sẽ lớn vỡ lượng nước yờu cầu của cõy trồng lớn. Cũn quan điểm gieo cấy tuần tự thỡ cỏc thửa ruộng sẽ được gieo cấy ở cỏc thời điểm khỏc nhau và cõy trồng ở cỏc thửa ruộng sẽ bước vào cỏc thời đoạn sinh trưởng ở cỏc thời điểm khỏc nhau. Khi đú thời kỡ làm ải và thời kỡ tưới dưỡng trờn cỏnh đồng xen kẽ nhau. Nếu tớnh toỏn theo quan điểm gieo cấy tuần tự sẽ cho kết quả sỏt với thực tế vỡ hỡnh thức gieo cấy tuần tự là hỡnh thức gieo cấy phự hợp với thực tế điều kiện nhõn lực ớt, quy mụ kớch thước cụng trỡnh cũng nhỏ hơn so với cụng trỡnh theo quan điểm gieo cấy đồng thời vỡ lượng nước yờu cầu nhỏ hơn. Tuy nhiờn việc tớnh toỏn sẽ rất phức tạp vỡ chế độ tưới của toàn bộ cỏnh đồng sẽ tổng hợp tất cả chế độ tưới của mỗi thửa ruộng Trong đồ ỏn này em tớnh toỏn chế độ tưới lỳa đụng xuõn theo quan điểm gieo cấy đồng thời. Để tớnh toỏn chế độ tưới ta cú thể sử dụng phương phỏp đồ giải hoặc giải tớch. Với phương phỏp giải tớch thỡ việc tớnh toỏn thụng qua lập bảng nờn cho kết quả nhanh và tương đối chớnh xỏc, cũn phương phỏp đồ giải thỡ phải vẽ hỡnh, dễ gõy ra sai số (khi vẽ cỏc đường khụng song song với đường lũy tớch nước hao. Vỡ thế mà em chọn phương phỏp giải tớch để tớnh toỏn cho chế độ tưới cho lỳa. Việc tớnh toỏn chế độ tưới theo quan điểm gieo cấy đồng thời thỡ mức tưới toàn vụ M là tổng mức tưới của thời kỡ làm ải và mức tưới của thời kỡ tưới dưỡng: M = M1 + M2 Trong đú: M1 : mức tưới tổng cộng của thời kỡ làm ải. M2 : mức tưới tổng cộng của thời kỡ tưới dưỡng. Việc tớnh toỏn chế độ tưới cụ thể trong từng thời kỡ được trỡnh bày như sau: a. Tớnh mức tưới thời kỡ làm ải: Cỏc thành phần nước hao ở thời kỡ này bao gồm: lượng nước hao do ngấm bóo hoà, lượng nước hao do ngấm ổn định, lượng nước hao do tạo thành lớp nước mặt ruộng, lượng nước bốc hơi. Cũn cỏc thành phần nước đến bao gồm lượng nước tưới và lượng nước mưa ở thời kỡ này. Khi đú phương trỡnh cõn bằng nước được viết cụ thể hoỏ cho thời kỡ làm ải như sau: M1 = W1 + W2 + W3 + W4 - 10CP (m3/ha) (5.10) Trong đú: M1 : mức tưới tổng cộng trong thời gian làm ải (m3/ha) W1 : Lượng nước cần thiết để làm bóo hoà tầng đất canh tỏc, xỏc định theo cụng thức sau: W1 = 10.A.H.(1- b0) (m3/ha) (5.11) A : Độ rỗng của đất theo thể tớch (% thể tớch đất), A = 42,3% = 0,423 H : Độ sõu tầng đất canh tỏc (mm), H = 0,5 m = 500 mmm b0 : Độ ẩm ban đầu của đất, tớnh theo %A, b0 = 40% = 0,4 thay số vào cụng thức (11) ta được: W1 = 10.0,423.500.(1-0,4) = 1269 (m3/ha) W2 : Lượng nước cần để tạo thành lớp nước mặt ruộng, xỏc định theo: W2 = 10a (m3/ha) (5.12) a : Độ sõu cần tạo thành lớp nước mặt ruộng để cấy (mm), a = 40 mm thay số vào cụng thức (12) ta cú: W2 = 10.40 = 400 (m3/ha) W3 : Lượng nước ngấm ổn định thời kỳ làm đất, được xỏc định theo: (m3/ha) (5.13) Ke : Hệ số ngấm ổn định của đất (mm/ngày), Ke = 1,5 (mm/ngày) ta : Thời gian làm đất (ngày), ta = tn + tg = 3 + 15 = 18 ngày tb : Thời gian bóo hoà tầng đất canh tỏc (ngày) tb cú thể xỏc định theo: (5.14) với (5.15) K1 : Cường độ ngấm hỳt ở cuối đơn vị thời gian thứ nhất, K1= 34 (mm/ngày) a : Chỉ số ngấm của đất, a = 0,5 thay số vào cụng thức (5.15) : Ko = (mm/ngày) Thay A = 0,423 ; H = 500mm; b0= 0,4; Ko = 68 (mm/ngày) vào (5.15) để tớnh thời gian bóo hũa tầng đất canh tỏc : = 3,48 (ngày) Lấy tb = 3 ngày. Vỡ a<<H nờn coi ằ1 nờn Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (5.13) ta cú: = 225 (m3/ngày) W4 : Lượng bốc hơi mặt nước tự do trong thời kỳ làm đất, xỏc định theo: (m3/ha) (5.16) : Cường độ bốc hơi mặt nước tự do thời kỳ làm đất (mm/ngày) thời kỡ làm đất bắt đầu từ 12/11 đến 29/11 nờn được tớnh theo cụng thức : = với: e11là cường độ bốc hơi mặt nước tự do bỡnh quõn ngày của thỏng 11 e11 = = = 1,58 (mm/ngày); (Z11 là lượng bốc hơi thỏng 11 (mm), lấy theo tài liệu bốc hơi tại trạm Hà Tĩnh- Bảng 1-4 phần tỡnh hỡnh chung và 30 là số ngày của thỏng 11) t11 là số ngày thời kỡ làm đất nằm trong thỏng 11: t11 = 18 (ngày) ta là thời gian làm đất (ngày), ta = 18 ngày thay số vào cụng thức tớnh : = = 1,58 (mm/ngày) Thay = 1,58 (mm/ngày), ta = 18 ngày vào cụng thức (5.16) ta cú: W4 = 10.1,58.18 = 284,4 (m3/ha) 10CP: Lượng nước mưa sử dụng được trong thời kỳ làm đất C : Hệ số sử dụng nước mưa, do lượng mưa nhỏ mà ở thời kỡ này cần nhiều nước nờn coi như sử dụng hết lượng mưa rơi xuống C = 1. P : Lượng mưa thực tế trong thời gian làm ải (mm), tớnh theo mụ hỡnh mưa thiết kế vụ đụng xuõn P= 116,2 mm 10.C.P = 10.1.116,2 = 1162 (m3/ha) Thay cỏc giỏ trị đó tớnh ở trờn : W1 = 1269 (m3/ha), W2 = 400 (m3/ha), W3 = 225 (m3/ha), W4 = 284,4 (m3/ha), 10CP = 1162 (m3/ha) vào cụng thức (5.10) ta được mức tưới tổng cộng của thời kỡ làm đất là M1 = 1269 + 400 + 225 + 284,4 – 1162 = 1016,4 (m3/ha)  b. Xỏc định chế độ tưới của thời kỡ tưới dưỡng: Việc xỏc định chế độ tưới của thời kỡ tưới dưỡng cũng dựa trờn phương trỡnh cõn bằng nước, lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn ti nào đú được xỏc định theo cụng thức sau: hci = hoi + Smi + SPoi - S(Ki + ETCi) - SC (5.17) Trong đú: hci : Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn thứ i(mm) hoi : Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tớnh toỏn thứ i, thường tớnh theo ngày (mm) Smi : Lượng nước tưới trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i(mm) SPoi: Lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i(mm), SKi : Lượng nước ngấm ổn định trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm/ngày) SCi : Lượng nước thỏo đi trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i. Khi lớp nước mặt ruộng lớn hơn độ sõu lớp nước cho phộp phải thỏo đi, do đú SCi = hi - amaxi ETCi : lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm/ngày) Điều kiện ràng buộc của phương trỡnh (5.17) (*) Phương trỡnh (5.17) cú hai ẩn, đú là hci và Smi. Ta sẽ giải theo phương phỏp đỳng dần, giả định Smi sau đú tớnh hci theo phương trỡnh (5.17) rồi kiểm tra điều kiện (*) trờn nếu thoả món thỡ giỏ trị Smi đó giả thiết là đỳng cũn nếu khụng thoả món thỡ phải giả thiết lại giỏ trị Smi (nếu hci amax thỡ giảm giỏ trị Smi ). Để tớnh toỏn đơn giản ta lập bảng tớnh toỏn chế độ tưới của thời kỡ tưới dưỡng như sau: - Bảng tớnh chế độ tưới của thời kỡ tưới dưỡng lỳa đụng xuõn Thỏng Ngày Giai đoạn sinh trưởng Cụng thức tưới (mm) Lượng ngấm và bốc hơi (mm) Lượng mưa (mm) Mức tưới (mm) Lớp nước mặt ruộng từng ngày Hc (mm) Lớp nước thỏo đi từng ngày C (mm) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) cột (1), (2): thỏng, ngày của thời đoạn tớnh toỏn cột (3) : giai đoạn sinh trưởng của lỳa cột (4) : cụng thức tưới tăng sản cột (5) : lượng ngấm và bốc hơi của lỳa trong thời đoạn tớnh toỏn Lượng ngấm xuống đất trong thời kỡ tưới dưỡng chỉ cú lượng ngấm ổn định và lượng ngấm ổn định trong thời gian 1 ngày được tớnh theo cụng thức: Ki = Wụđ = Ke..ti mà a << H nờn ằ 1 và ti = 1 ngày nờn Ki = Ke = 1,5 (mm/ngày) Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tớnh toỏn ei lấy theo bảng 5.4 Bảng 5.4 – Bốc hơi mặt ruộng của lỳa đụng xuõn Giai đoạn sinh trưởng Thời gian KC ETO (mm/ngày) ETC=KC. ETO (mm/ngày) Cấy - bộn rễ 30/11 – 14/12 0,46 ET = 2,492 ET = 2,160 ET = 1,146 ET = 0,994 Bộn rễ - làm đũng 15/12 – 26/12 0,74 ET = 2,160 ET = 1.598 Làm đũng - đẻ nhỏnh 27/12 – 29/01 1,14 ET = 2,160 ET = 2,001 ET = 2.462 ET = 2,281 Đẻ nhỏnh - trổ bụng 30/01 – 02/03 1,19 ET = 2,001 ET = 2,082 ET = 2,566 ET = 2,381 ET = 2,478 ET = 3,054 Trổ bụng - chắc xanh 03/03 – 22/03 0,72 ET = 2.566 ET = 1,848 Chắc xanh - chớn vàng 23/03 – 03/04 0,36 ET = 2,566 ET = 3,698 ET = 0,924 ET = 1,331 Cột 6 : lượng mưa trong thời đoạn tớnh toỏn, lấy theo mụ hỡnh mưa thiết kế (phụ lục 10-mụ hỡnh mưa thiết kế vụ đụng xuõn). Cột 7 : mức tưới cho lỳa trong thời đoạn tớnh toỏn (mm) Cột 8 : lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn hCi được tớnh theo cụng thức (5.17), khi hci vượt quỏ amax thỡ hci được lấy bằng amax và lượng nước vượt quỏ đú được thỏo đi (lượng thỏo đi được thể hiện ở cột (9)) hci = hoi + Smi + SPoi - S(Ki + ETCi) - SC Cột 9 : lớp nước thỏo đi cuối thời đoạn tớnh toỏn C (mm) Kết quả tớnh toỏn được thể hiện ở phụ lục 17. * Để kiểm tra lại kết quả tớnh toỏn ta dựng phương trỡnh cõn bằng nước: hc = hđ - S(K + ETC) + + Sm - SC (5.18) Từ phụ lục 17 cú kết quả tớnh toỏn như sau: Lớp nước đầu thời kỡ tưới dưỡng : hđ = 40 mm Tổng lượng hao nước trong thời kỡ tưới dưỡng : S(K+ETC)= 429,612(mm) Tổng lượng mưa trong thời kỡ tưới dưỡng : = 340,952 (mm) Tổng mức tưới trong thời kỡ tưới dưỡng : Sm = 240 (mm) Tổng lượng nước thỏo đi : SC = 115,622 (mm) Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (5.18) ta cú lớp nước cuối của thời kỡ tưới dưỡng là hc = 40 – 429,612 + 340,952 + 240 – 115,622 = 75,718 (mm) Mà kết quả ở phụ lục 17 ta cũng tớnh được hc = 75,718 (mm), vậy kết quả tớnh toỏn là đỳng. c.Tớnh mức tưới cho toàn vụ đụng xuõn: Mức tưới tổng hợp của một vụ đụng xuõn được tớnh theo cụng thức sau: M = M1 + M2 Trong đú: M1 : mức tưới thời kỡ làm đất, M1 = 1016,4 m3/ha M2 : mức tưới thời kỡ tưới dưỡng cho lỳa, M2 = 240mm = 2400(m3/ha) Vậy tổng mức tưới của cả vụ đụng xuõn là: M = 1016,4 + 2400 = 3416,4 (m3/ha ) Sau đõy là bảng 5.5- bảng tổng hợp mức tưới cho lỳa đụng xuõn: Bảng 5.5- Bảng tổng hợp mức tưới của lỳa đụng xuõn: Lần tưới Mức tưới (m3/ha) Thời gian tưới 1 1016,4 12/11 – 29/11 2 400 18/12 – 20/12 3 400 03/01 – 05/01 4 400 25/01 – 27/01 5 400 15/02 – 17/02 6 400 02/03 – 04/03 7 400 17/03 – 19/03 II. Tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa hố thu 1. Tài liệu tớnh toỏn: Tài liệu về thời vụ và giai đoạn sinh trưởng của lỳa hố thu: bảng 5.6 - Tài liệu về thời vụ và giai đoạn sinh trưởng của lỳa Hố thu: TT Giai đoạn sinh trưởng Thời gian sinh trưởng Số ngày Hệ số cõy trồng Kc Từ ngày Đến ngày 1 2 3 4 5 6 Cấy – Bộn rễ Bộn rễ - Đẻ nhỏnh Đẻ nhỏnh – Làm đũng Làm đũng – Trổ bụng Trổ bụng – Chắc xanh Chắc xanh – Chớn vàng 25/05 31/05 29/06 19/07 18/08 28/08 30/05 28/06 18/07 17/08 27/08 16/9 6 29 20 30 10 20 0.50 0.75 1.30 1.25 1.00 1.00 Tổng 115 Cụng thức tưới: 50 á 90 2. tớnh toỏn chế độ tưới: Đối với vụ mựa thỡ hỡnh thức gieo cấy thường là làm dầm mà lỳa mựa cú đặc điểm là dự cấy trước hay sau ớt ngày thỡ hầu như lỳa cũng chớn vào một ngày, chớnh vỡ thế cú thể tớnh một chế độ tưới của một thửa ruộng đại diện cho toàn bộ chế độ tưới của toàn cỏnh đồng. Do đú việc tớnh toỏn chế độ tưới cho lỳa mựa tương tự như cỏch tớnh toỏn chế độ tưới dưỡng của lỳa đụng xuõn với phương phỏp gieo cấy đồng thời. Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn ti nào đú được xỏc định dựa theo vào phương trỡnh cõn bằng nước sau: hci = hoi + Smi + SPoi - S(Ki +ETCi) - SCi (5.17) Trong đú: hci : Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tớnh toỏn thứ i(mm) hoi : Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tớnh toỏn thứ i, thường tớnh theo ngày (mm) Smi : Lượng nước tưới trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm) SPoi: Lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm), SKi : Lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm/ngày) ETCi : lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i (mm/ngày) SC : Lượng nước thỏo đi trong thời đoạn tớnh toỏn thứ i. Khi lớp nước mặt ruộng lớn hơn độ sõu lớp nước cho phộp phải thỏo đi, do đú SC = hi - amaxi Phương trỡnh (5.17) cú hai ẩn, đú là hci và Smi. Ta sẽ giải theo phương phỏp đỳng dần, giả thiết Smi sau đú tớnh hci theo phương trỡnh (5.3.8) sau đú kiểm tra điều kiện (*) trờn nếu thoả món thỡ giỏ trị Smi đó giả thiết là đỳng cũn nếu khụng thoả món thỡ phải giả thiết lại giỏ trị Smi (tăng Smi nếu hci amax thỡ giảm Smi ) Điều kiện ràng buộc của phương trỡnh (5.17) (*) Dưới đõy ta lập bảng tớnh toỏn chế độ tưới của lỳa mựa như sau (thời gian của 1 thời đoạn tớnh toỏn là 1 ngày), bảng này cũng giống như bảng tớnh chế độ tưới dưỡng cho lỳa đụng xuõn: cột 4: cụng thức tưới tăng sản amin á amax = 50 á90 (mm) cột 5: lượng ngấm và bốc hơi của lỳa trong thời đoạn tớnh toỏn S(Ki + ei) với : Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tớnh toỏn ei lấy theo bảng 5.7 Bảng 5.7 – Bảng tớnh bốc hơi mặt ruộng của lỳa hố thu Giai đoạn sinh trưởng Thời gian KC ETO (mm/ngày) ETC=KC.ETO (mm/ngày) Cấy - bộn rễ 25/05 – 30/05 0,5 ET = 5,134 ET = 2,567 Bộn rễ - làm đũng 31/05 – 28/06 0,75 ET = 5,134 ET = 5,296 ET = 3,851 ET = 3,972 Làm đũng – đẻ nhỏnh 29/06 – 18/07 1,3 ET = 5,296 ET = 5,751 ET = 6,885 ET = 7,476 Đẻ nhỏnh - trổ bụng 19/07 – 17/08 1,25 ET = 5,751 ET = 4,772 ET = 7,189 ET = 5,965 Trổ bụng – chắc xanh 18/08 – 27/08 1,00 ET = 4,772 ET = 4,772 Chắc xanh - chớn vàng 28/08 – 16/09 1,00 ET = 4,772 ET = 3,943 ET = 4,772 ET = 3,943 Lượng ngấm trong thời đoạn tớnh toỏn 1 ngày của lỳa mựa là lượng hao nước do ngấm ổn định, được tớnh theo cụng thức sau: Ki = Wụđ = Ke..ti vỡ a << H nờn ằ 1 nờn Ki = Ke.1.1 = 1,5 (mm/ngày) Cỏc cột cũn lại giải thớch giống như ở bảng tớnh chế độ tưới cho lỳa đụng xuõn. Kết quả tớnh toỏn thể hiện ở phụ lục 18. * Để kiểm tra lại kết quả tớnh toỏn ta dựng phương trỡnh cõn bằng nước: hc = hđ - S(K + ETCi) + + Sm - SC (5.18) Từ phụ lục 18 ta cú kết quả tớnh toỏn như sau: Lớp nước đầu vụ : hđ = 70 mm Tổng lượng hao nước trong toàn vụ : S(K +ETCi) = 776,065 mm Tổng lượng mưa trong toàn vụ : = 450,240 mm Tổng mức tưới trong toàn vụ : Sm = 510 mm Tổng lượng nước thỏo đi trong toàn vụ : SC = 194,817 mm Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (5.18) ta cú lớp nước cuối của thời kỡ tưới dưỡng là hc = 70 – 776,065 + 450,240 + 510– 194,817 = 59,358 (mm) Mà kết quả ở phụ lục 18 ta cũng tớnh được hc = 59,358(mm), vậy kết quả tớnh toỏn là đỳng. Sau đõy là bảng tổng hợp mức tưới của vụ hố thu: Bảng 5.8- Bảng tổng hợp mức tưới của lỳa hố thu: Lần tưới Mức tưới (m3/ha) Thời gian tưới 1 300 26/05 – 28/05 2 300 01/06 – 03/06 3 300 21/06 – 23/06 4 600 28/06 – 03/07 5 600 07/07 – 12/07 6 600 15/07 – 20/07 7 600 27/07 – 01/08 8 300 05/08 – 07/08 9 600 11/08 – 16/08 10 300 20/08 – 22/08 11 300 26/08 – 28/08 12 300 04/09 – 06/09 III. Tớnh toỏn chế độ tưới của cõy trồng cạn: Ở khu vực Khe Giao thỡ đậu tương được trồng với diện tớch khỏ lớn vỡ thế em chọn cõy đậu tương làm cõy trồng cạn đại diện để tớnh toỏn chế độ tưới cho cõy trồng cạn của khu vực Khe Giao. Đậu tương được gieo vào thỏng 1 và thu hoạch vào thỏng 4. 1.Tài liệu tớnh toỏn: Tài liệu về thời vụ và giai đoạn sinh trưởng của đậu tương: Đậu tương được trồng vào thỏng 1 và được thu hoạch vào thỏng 4. bảng 5.9- Tài liệu về giai đoạn sinh trưởng của đậu tương TT Giai đoạn sinh trưởng Thời gian sinh trưởng Số ngày Hệ số cõy trồng Kc Chiều dày tầng đất (mm) Từ ngày Đến ngày 1 2 3 4 Gieo - Cõy non Phỏt triển Ra hoa - Quả non Quả già - Chớn 10/1 25/1 1/3 5/4 24/1 28/2 4/4 24/4 15 35 35 20 0.86 1.04 1.03 0.98 300 400 500 500 Tổng 105 Tài liệu về chỉ tiờu của cõy trồng cạn Độ ẩm tối đa đồng ruộng bđr 26 %gK Dung trọng đất gK 1.35 T/m3 Độ ẩm ban đầu b0 55 %bđr Cụng thức tưới bmin á bmax 60 á 80 %bđr 2.Phương phỏp tớnh toỏn: Để tớnh toỏn chế độ tưới ta cú thể sử dụng phương phỏp đồ giải hoặc giải tớch và em chọn phương phỏp giải tớch để tớnh toỏn nhanh và cho kết quả tương đối chớnh xỏc.Việc tớnh toỏn chế độ tưới của đậu tương được trỡnh bày như sau: Mức tưới của thời đoạn tớnh toỏn ti nào đú được xỏc định theo phương trỡnh: ồm = (Whi + Wci) - (Woi + ồPoi + DWHi + Wni) (5.19) Trong đú: ồm: Tổng lượng nước cần tưới trong thời đoạn (m3/ha) Whi: Lượng nước hao trong thời đoạn tớnh toỏn (m3/ha), được tớnh theo cụng thức Whi = 10ETc.ti Với : ETc: Cường độ bốc hơi mặt ruộng (hoặc cường độ nước hao (mm/ngày) ti: Thời gian hao nước (số ngày) Wci: Lượng nước cần trữ trong tầng đất canh tỏc ở cuối thời đoạn tớnh toỏn (m3/ha) Wci = 10bcigkHi (m3/ha) gk: Dung trọng khụ của đất (T/m3) bci: Độ ẩm của đất ở cuối thời đoạn, cú thể tớnh theo dung trọng khụ hoặc độ rỗng Hi : Độ sõu lớp đất tưới trong thời đoạn tớnh toỏn Woi: Lượng nước sẵn cú trong đất đầu thời đoạn tớnh toỏn, xỏc định theo: Woi =10gkboi.Hoi (m3/ha) ồPoi: Lượng nước mà cõy trồng sử dụng được trong thời đoạn tớnh toỏn. ồP0i = ồaiPi Pi: Lượng mưa thực tế rơi xuống ruộng (mm) ai: hệ số sử dụng nước mưa, được xỏc định theo tài liệu của Trung Quốc DWH i: Lượng nước mà cõy trồng sử dụng được do sự gia tăng chiều sõu tầng đất canh tỏc vỡ rễ cõy ngày càng phỏt triển. DWHi = 10gkb0i(Hi - Hi - 1) (m3/ha) Wni: Lượng nước ngầm dưới đất mà cõy trồng cú thể sử dụng được do tỏc dụng mao quản leo làm cho cõy trồng hỳt được lượng nước. Lượng nước này phụ thuộc vào chiều sõu mực nước ngầm và loại đất vựng trồng trọt. Wci lại khống chế theo điều kiện: Wbmin i Ê Wci Ê Wbmax i (**) Phương trỡnh (5.3.10) cú hai ẩn là ồm và Wci nờn ta sẽ giải theo phương phỏp thử dần: giả thiết ồm, sau đú tớnh Wci theo phương trỡnh (5.3.10) rồi kiểm tra lại giỏ trị Wci vừa tớnh theo điều kiện (**) nếu điều kiện (**) thoả món tức là mức tưới ồm đó giả thiết là đỳng và tiếp tục tớnh cho thời đoạn sau, cũn nếu khụng thỏa món thỡ phải giả thiết lại ồm. Trong đú: Wbmax i = 10gkbmax i.Hi (m3/ha) Wbmin i = 10gkbmin iHi (m3/ha) Để đơn giản, ta lập bảng tớnh toỏn như sau: Bảng tớnh toỏn chế độ tưới cho đậu tương Thỏng Ngày Giai đoạn sinh trưởng Độ sõu lớp đất tưới H (mm) L.nước hao Whi L.mưa sử dụng được Poi (m3/ha) DWHi (m3/ha) Wmaxi (m3/ha) Wmini (m3/ha) Mức tưới m (m3/ha) WCi (m3/ha) Wthỏo (m3/ha) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) … … … … … … … … … … … … cột (1), (2): thỏng, ngày của thời đoạn tớnh toỏn. cột (3): giai đoạn sinh trưởng của đậu tương cột (4): độ sõu lớp đất tưới Hi cột (5): lượng nước hao trong thời đoạn tớnh toỏn (với thời đoạn tớnh toỏn là 1 ngày) tớnh theo cụng thức sau: Whi = 10ETc.ti với ETc là lượng bốc hơi mặt ruộng, lấy theo bảng 5.10: bảng 5.10 - Bảng tớnh lượng bốc hơi mặt ruộng của đậu tương Giai đoạn sinh trưởng Thời gian KC ETO (mm/ngày) ETC=KC. ETO (mm/ngày) Gieo – cõy non 10/1 – 24/1 0,86 ET = 2,001 ET = 1,721 Phỏt triển 25/1 – 28/02 1,04 ET = 2,001 ET = 2,082 ET = 2,081 ET = 2,165 Ra hoa - Quả non 1/03 – 4/04 1,03 ET = 2,566 ET = 3,698 ET = 2,643 ET = 3,809 Quả già - Chớn 5/04 – 24/04 0,98 ET = 3,698 ET = 3,624 cột (6): lượng mưa mà cõy trồng sử dụng được Poi tớnh theo cụng thức : ồP0i = ồaPi Với: Pi: Lượng mưa thực tế rơi xuống ruộng (mm), lấy theo bảng 4.2- bảng mụ hỡnh mưa thiết kế vụ màu a: hệ số sử dụng nước mưa, lấy theo tài liệu của Trung Quốc: a = 0 nếu Pi < 5 mm a = 0,8 á 1,0 nếu 5 mm < P < 50mm a = 0,7 á 0,8 nếu P >50mm cột (7): lượng nước mà cõy trồng sử dụng được do rễ cõy dài ra DWH i, được tớnh theo cụng thức: DWHi = 10gkboi(Hi - Hi - 1) Với: gk: Dung trọng khụ của đất (T/m3), gk = 1,35 (T/m3) boi: Độ ẩm của đất ở đầu thời đoạn tớnh theo dung trọng khụ Hi : Độ sõu lớp đất tưới trong thời đoạn tớnh toỏn Hi : Độ sõu lớp đất tưới trong thời đoạn trước cột (8): Wbmax i = 10gkbmax i.Hi bmax i: độ ẩm tối đa thớch hợp tớnh theo dung trọng khụ, bmax i = 80 (%bđr) = 0,8.26 = 20,8 (%gk) cột (9): Wbmim i = 10gkbmin iHi bmin i: độ ẩm tối thiểu thớch hợp tớnh theo dung trọng khụng bmax i = 60 (%bđr) = 0,6.26 = 15,6 (%gk) cột (10): mức tưới trong thời đoạn tớnh toỏn, ta phải giả thiết giỏ trị mi cột (11): lượng nước cuối thời đoạn tớnh toỏn, được tớnh theo cụng thức sau (Wci khụng được vượt quỏ Wmax): Wci = ồPoi + DWHi + Woi + mi - Whi cột (12): lượng nước thỏo Wthỏo đi khi lượng nước trong ruộng vượt quỏ Wmax Wthỏo= ồPoi + DWHi + Woi + mi - Whi - Wmax Kết quả tớnh toỏn mức tưới của vụ màu được thể hiện ở phụ lục 19. * Để kiểm tra lại kết quả tớnh toỏn ta dựng phương trỡnh cõn bằng nước: Wc = Wo +ồPo + ồm + ồDWH - SWh - SWthỏo (5.20) Từ phụ lục 19 ta cú kết quả tớnh toỏn như sau: Lượng nước đầu vụ : Wo = 579,15 (m3/ha) Tổng lượng mưa trong cả vụ : = 1638,94 (m3/ha) Tổng mức tưới trong cả vụ : Sm = 2400 (m3/ha) Tổng lượng nước do cõy trồng sử dụng : ồDWH = 386,10 (m3/ha) Tổng lượng nước hao do bốc hơi trong cả vụ : SWh = 3617,81 (m3/ha) Tổng lượng nước thỏo đi trong cả vụ : SWthỏo = 328,06 (m3/ha) Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (5.20) ta cú lớp nước cuối của thời kỡ tưới dưỡng là Wc = 579,15 + 1638,94 + 2400 +386,10 – 3617,81 – 328,06 = 1058,32 (m3/ha) Mà kết quả ở phụ lục ta cũng tớnh được Wc = 1058,32 (m3/ha).Vậy kết quả tớnh toỏn là đỳng. Sau đõy là bảng tổng hợp mức tưới của cõy đậu tương: Bảng 5.11- Bảng tổng hợp mức tưới của đậu tương: Lần tưới Mức tưới (m3/ha) Thời gian tưới Lần tưới Mức tưới (m3/ha) Thời gian tưới 1 200 10/01 7 200 12/03 2 200 16/01 8 200 18/03 3 200 24/01 9 200 26/03 4 200 18/02 10 200 03/04 5 200 01/03 11 200 12/04 6 200 05/03 12 200 17/04 IV. Xỏc định chế độ tưới cho hệ thống: Một chế độ tưới hợp lý cho hệ thống khi chế độ tưới đú đảm bảo cấp đủ nước và kịp thời cho cỏc yờu cầu nước của cỏc loại cõy trồng và cỏc nhu cầu cần nước khỏc cú trong khu tưới, phự hợp với kế hoạch sản xuất nụng nghiệp của khu vực đú, ngoài ra khi thiết kế hệ thống mới thỡ chế độ tưới đú phải kinh tế và dễ cho việc quản lý khai thỏc sau này. Chế độ tưới của hệ thống được đặc trưng bởi 2 đại lượng là hệ số tưới và giản đồ hệ số tưới. Hệ số tưới là lưu lượng cần cung cấp cho 1 đơn vị diện tớch, hệ số tưới kớ hiệu là q và cú đơn vị là (l/s-ha) Giản đồ hệ số tưới là đồ thị biểu diễn hệ số tưới theo thời gian. 1.Tớnh hệ số tưới của cỏc loại cõy trồng: Hệ số tưới của cõy trồng của cõy trồng A sẽ được tớnh theo cụng thức tổng quỏt sau: qA = (5.21) Trong đú: aA : tỉ số diện tớch của cõy trồng A so với diện tớch toàn khu tưới (khu tưới = 703 ha) mi : mức tưới của lần thứ i cho cõy trồng A trong thời gian t ngày (m3/ha) t : thời gian thực hiện tưới (ngày) Áp dụng cụng thức (5.21) để tớnh hệ số tưới cho lỳa đụng xuõn, lỳa hố thu, đậu tương của khu vực Khe Giao như sau: Hệ số tưới của lỳa đụng xuõn: qđx = Hệ số tưới của lỳa hố thu: qht = Hệ số tưới của đậu tương: qđt = Bảng 5.12- Hệ số tỷ lệ diện tớch của cỏc cõy trồng Cõy trồng Lỳa đụng xuõn Lỳa hố thu Đậu tương Diện tớch (ha) 523 703 180 Hệ số a 0,74 1,0 0,26 Kết quả tớnh toỏn hệ số tưới của cỏc loại cõy trồng được thể hiện ở phụ lục 20. 2. Giản đồ hệ số tưới: Dựa vào kết quả tớnh toỏn hệ số tưới của cỏc loại cõy trồng ở bảng 5.6.2 ta vẽ giản đồ hệ số tưới của hệ thống. Từ kết quả ở bảng tớnh toỏn hệ số tưới ta thấy: qmin = 0,48 (l/s.ha) và qmax = 1,16 (l/s.ha) ta cú: qmin = 0,48 > 0,4.qmax = 0,4. 1,16 = 0,464 Ta thấy giản đồ hệ số tưới ở trờn tương đối hợp lớ vỡ hệ số tưới tương đối đều nhau, thời gian giữa nghỉ giữa cỏc lần tưới thường từ 2á3ngày,v.v... , đảm bảo cho kờnh mương làm việc được liờn tục, giỳp cho việc thiết kế và vận hành thuận lợi. Chớnh vỡ thế giản đồ hệ số tưới ở trờn khụng cần phải hiệu chỉnh. Hỡnh vẽ của giản đồ hệ số tưới ở phụ lục 21 3.Chọn hệ số tưới thiết kế: Việc chọn hệ số tưới thiết kế đúng vai trũ rất quan trọng trong việc thiết kế cụng trỡnh bởi vỡ nú ảnh hưởng đến chế độ làm việc của kờnh mương cụng trỡnh cũng như quy mụ giỏ thành hệ thống, hiệu ớch kinh tế của hệ thống. Nếu chọn hệ số tưới thiết kế qtk lớn thỡ quy mụ cụng trỡnh lớn,