Giáo trình Quy hoạch và thiết kế hệ thống thuỷ lợi (tập 1)

Việt Nam hiện nay, kỹ thuật phun m−a hợp lý là: Hệ thống phun m−a bán di động, các tổ hợp, máy phun m−a di động. Việc chọn loại máy, hệ thống phun m−a cụ thể sẽ áp dụng còn phải căn cứ vào các điều kiện nh− chênh lệch cao độ địa hình khu t−ới (tính từ nguồn n−ớc tới điểm t−ới xa nhất), vào tính chất chia cắt và quy mô của khu t−ới, điều kiện đất đai, cây trồng, các điều kiện kinh tế - kỹ thuật b) Chọn số máy phun trên một diện tích cần t−ới Phải xác định rõ số l−ợng máy hay hệ thống phun m−a (Bf) sẽ phải làm việc đảm bảo t−ới hết khu vực t−ới (căn cứ vào khả năng công suất vụ của máy, quy mô diện tích t−ới, chế độ của cây trồng...): = kf f Q B Q K (6.45) trong đó: Qk - l−u l−ợng kênh dẫn n−ớc; Bf - số máy phun cùng làm việc trên 1 kênh dẫn n−ớc; Qf - l−u l−ợng của máy phun m−a; K - hệ số an toàn kể đến tổn thất n−ớc trên kênh dẫn. Dựa vào diện tích cần t−ới (S), năng suất t−ới của máy phun trong 1 ca làm việc (F) và chế độ t−ới của cây trồng... số máy phun cần thiết (N) còn đ−ợc xác định theo biểu thức: S N Fnt = (6.46) trong đó: t - khoảng thời gian giữa hai lần t−ới (ngày), trong chế độ t−ới của cây trồng giá trị t đ−ợc tính với giá trị bình quân lớn nhất t = 6 ữ 8 ngày; n - số ca làm việc của máy phun trong 1 ngày đêm, th−ờng chọn n = 2 ca, mỗi ca 8 giờ; F - năng suất t−ới phun trong một ca làm việc. = 3,6.Q.T.KF m , (ha/ca) (6.47) Q - l−u l−ợng của cả máy phun (máy bơm), tính bằng 1/phút; K - hệ số sử dụng thời gian của máy phun, K = 0,7 ữ 0,8; m - mức t−ới yêu cầu (m3/ha). c) Chọn đ−ờng ống và vòi phun m−a Đ−ờng ống dẫn n−ớc của hệ thống máy phun m−a bao gồm: Đ−ờng ống dẫn chính, ống dẫn nhánh, ống dẫn t−ới. Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 199 Nói chung với mỗi máy phun (hay hệ thống phun, các linh kiện, thiết bị nh− động cơ, đ−ờng ống các loại, vòi phun và phụ tùng) đã đ−ợc sản xuất đồng bộ theo quy cách và số l−ợng nhất định. Ng−ời sử dụng chỉ cần áp dụng tốt các chỉ dẫn trong cataloge (lý lịch) máy phun. Ngoài số ống, vòi phun quy định nên chọn thêm 1 số cần thiết để dự trữ khi h− hỏng. Khi chọn ống dẫn chú ý lấy ống thẳng đều, không bẹp cục bộ, không bị nứt hay gỉ... Chọn vòi phun cần phải thử tr−ớc bằng cách cho vòi làm việc trong một giờ và chú ý đến tốc độ quay đều của vòi, độ phun xa của vòi và sự phân bố điều hoà của hạt m−a trên diện tích t−ới. Th−ờng chọn loại vòi có áp lực nhỏ và trung bình, độ phun xa trung bình có c−ờng độ m−a trong phạm vi 0,5 ữ 2 mm/phút là loại vòi phun đ−ợc áp dụng phổ biến trong nông nghiệp. 3. Bố trí hệ thống máy phun m−a a) Bố trí máy bơm động cơ Khi bố trí cần chú ý đặt trạm máy ở ngay nguồn n−ớc, ở vị trí t−ơng đối cao so với toàn bộ diện tích t−ới để khống chế phân bố áp lực tự chảy trong hệ thống đ−ờng ống. Vị trí máy nên đặt gần nguồn điện năng, tiện giao thông; dễ chăm sóc, bảo quản và nên đặt ở trung tâm diện tích t−ới để dễ khống chế. b) Bố trí đ−ờng ống chính Đ−ờng ống chính từ trạm máy h−ớng theo độ dốc địa hình để đ−ờng mặt n−ớc (áp lực) trong ống đ−ợc phân bố thuận theo h−ớng dốc địa hình, đ−ờng ống chính nên là trục đối xứng với diện tích do hệ thống phụ trách. Nói chung mỗi hệ thống phun m−a có một đ−ờng ống chính. Các nguyên tắc bố trí chọn tuyến đ−ờng ống chính cũng gần t−ơng tự nh− ở kênh chính trong việc bố trí kênh m−ơng t−ới. Tuy nhiên đơn giản hơn và có thể bố trí theo chiều dẫn n−ớc ng−ợc từ thấp lên cao vì đ−ờng ống là có áp. Chiều dài đ−ờng ống chính cũng phụ thuộc vào quy mô, diện tích, hình dạng và sự chia cắt của khu t−ới, chế độ t−ới, thiết bị t−ới và tổ chức nhân lực t−ới; phụ thuộc vào vị trí, khoảng cách từ nơi đặt máy bơm đến khu t−ới. Đồng thời còn phụ thuộc vào chiều dài định hình của đ−ờng ống. c) Bố trí đ−ờng ống nhánh Đó là đ−ờng ống cấp II trong hệ thống t−ới, có nhiệm vụ lấy n−ớc áp lực từ đ−ờng ống chính đ−a về các đ−ờng ống phun do vậy tuyến đ−ờng ống nhánh th−ờng vuông góc với 2 tuyến đ−ờng ống cấp trên và d−ới nó, có thể có nhiều đ−ờng ống nhánh trên một hệ thống. Chiều dài đ−ờng ống nhánh (Ln) phụ thuộc các yếu tố nh−: Quy mô hình dạng khu t−ới, chế độ t−ới của cây trồng và tổ chức t−ới, điều kiện địa hình, l−u l−ợng, áp lực mà đ−ờng ống nhánh phải đạt... Do vậy chiều dài đ−ờng ống nhánh thay đổi trong phạm vi khá rộng, và việc xác định trị số của nó đ−ợc thực hiện khi thiết kế khu t−ới cụ thể. Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 200 Còn độ dốc của đ−ờng ống nhánh phải đặt sao cho tổn thất áp lực trong đ−ờng ống là nhỏ và nằm trong phạm vi cho phép. Bố trí các đ−ờng ống nhánh: Đ−ờng ống nhánh có h−ớng vuông góc với đ−ờng ống chính và nơi lấy n−ớc, từ đ−ờng ống chính vào đ−ờng ống phụ đều có các van khoá n−ớc. d) Bố trí đ−ờng ống t−ới (đ−ờng ống nhánh cấp cuối cùng): Trên đ−ờng ống t−ới có gắn các vòi phun với khoảng cách và sơ đồ thích hợp. Đ−ờng ống t−ới có thể xuất phát trực tiếp từ đ−ờng ống chính nếu diện tích t−ới nhỏ (coi là đ−ờng ống v−ợt cấp) hay xuất phát từ ống dẫn phụ cấp trên. Tại đầu các đ−ờng ống này cũng cần có các van khoá n−ớc, h−ớng đặt của đ−ờng ống t−ới vuông góc với đ−ờng ống phụ cấp trên, van đ−ợc đặt theo h−ớng mặt bằng hay xiên góc với nó một chút hoặc hoàn toàn nằm ngang. Độ dốc đ−ờng ống I > 0 là tốt nhất. Đối với ống chính, ống phụ (nhánh) cấp trên cũng vậy. Độ dốc I của đ−ờng ống nhánh và chính đ−ợc tính theo: ( )ữ= = 10 15% HdHI L L (6.48) L - chiều dài đ−ờng ống phun (m); H - áp lực n−ớc tại đầu ống (m); dH - độ chênh áp lực n−ớc tại điểm đầu và cuối ống. Chiều dài cho phép của đ−ờng ống, đ−ợc xác định sao cho sự chênh lệch l−u l−ợng n−ớc vào đầu ống và cuối ống không quá 10% và chênh lệch cột n−ớc áp lực không quá 10% ữ15%, có nghĩa là: Q = Qđ − Qc ≤ 10%Qtb H = Hđ − Hc ≤ (10 ữ 15)%Htb Qđ, Hđ - l−u l−ợng và cột n−ớc ở đầu đ−ờng ống; Qc, Hc - l−u l−ợng và cột n−ớc cuối đ−ờng ống; Qtb, Htb - l−u l−ợng và cột n−ớc trung bình trong ống. e) Bố trí các vòi phun m−a trên đ−ờng ống phun Khoảng cách giữa hai đ−ờng ống phun m−a và khoảng cách giữa hai vòi phun chính là các khoảng cách (a, b) ở các sơ đồ đặt các vòi phun đã đ−ợc nêu kỹ trong các chỉ tiêu cơ bản của kỹ thuật t−ới phun m−a. Nhìn chung khi bố trí các loại đ−ờng ống trong hệ thống phun m−a cần l−u ý: - Hệ thống đ−ờng ống sao cho ngắn nhất, ít cút cong, ít phải di chuyển để giảm sự đi lại không cần thiết, giảm tổn thất áp lực n−ớc, tiết kiệm ống n−ớc. - Diện tích khống chế t−ới của đ−ờng ống lớn nhất. Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 201 - Cần bố trí có nhánh ống làm việc, nhánh ống chuẩn bị chờ đợi, để không làm giảm năng suất t−ới. - Bố trí đ−ờng ống nên kết hợp với bố trí cây trồng sao cho diện tích mà đ−ờng ống phụ trách nên trồng một loại cây nhất định, nên bố trí đ−ờng ống chạy dọc các tuyến đ−ờng và các rãnh luống để đỡ làm gãy nát cây trồng. Việc bố trí đ−ờng ống t−ới không đ−ợc cản trở đến các khâu canh tác nông nghiệp khác trên mặt ruộng. Chiều dài ống phun m−a là: Lf = NV.a (6.49) a - khoảng cách giữa các vòi trên sơ đồ đặt vòi; Nv - số vòi phun đ−ợc đặt trên mỗi ống phun. Đó là trị số chiều dài Lf tính theo số các vòi phun trên nó, tuy nhiên chiều dài đ−ờng ống có giá trị khác phụ thuộc diện tích khu t−ới mà nó phải đảm nhận. Nguyên tắc xác định chiều dài đ−ờng ống phun phải đảm bảo cho vòi phun đạt đ−ợc áp lực yêu cầu (Hv), sao cho sự khác nhau giữa l−u l−ợng ở đầu và cuối không v−ợt quá 10%, còn sự khác nhau về áp lực không v−ợt quá 15% ữ 20% có nghĩa là: Qf = Qđ − Qc ≤ 10% Qf Hf = Hđ − Hc ≤ (15 ữ 20)% Hf Qf, Hf - l−u l−ợng và áp lực trung bình trong đ−ờng ống phun và đảm bảo tỷ số: =m m n n Q H Q H m, n - số thứ tự vòi phun đặt trên đ−ờng ống phun m−a. Chiều dài của đ−ờng ống phun đ−ợc xác định sao cho tốc độ dốc thuỷ lực của nó nằm trong phạm vi cho phép: Δ= ff f H J L Lf, Jf - chiều dài đ−ờng ống phun m−a và độ dốc thủy lực của đ−ờng ống, Jf ≥ 0 là tốt nhất: ( )ữ=f 10 15 %HJ L Còn độ dốc đ−ờng ống chính cũng phải cố gắng lợi dụng điều kiện địa hình, việc khống chế áp lực đ−ợc thuận tiện. Để đảm bảo độ dốc thuận trong một đoạn hay cả đ−ờng ống chính, cũng nh− đ−ờng ống nhánh và đ−ờng ống phun, trong thực tế đôi khi dùng các biện pháp công trình đơn Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 202 giản nh−: Giá đỡ của đ−ờng ống, kê đoạn hay dẫn đ−ờng ống thấp, san bằng các chỗ cao, thấp cục bộ, nhỏ... f) Bố trí các thiết bị, phụ tùng trên hệ thống phun m−a Các thiết bị, phụ tùng trên hệ thống phun m−a gồm: - Các đoạn cụm nối đ−ợc sử dụng khi đ−ờng ống phải rẽ ngoặt theo tuyến (cùng loại đ−ờng ống) hay có sự phân nhánh từ đ−ờng ống cấp trên ra đ−ờng ống cấp d−ới. Các cụm nối tiếp này có thể là cút hình cong kiểu chữ L, T, hình chạc hai, chạc ba, chạc t−, để phân đ−ờng ống ra một hay các h−ớng, còn đ−ờng kính ở cụm nối tiếp có thể nh− nhau, hay nhỏ hơn (chẳng hạn nh− phần nhánh từ ống cấp trên). - Đoạn cút để nối tiếp giữa hai đ−ờng ống có đ−ờng kính khác nhau, D1 khác D2 có dạng hình thóp dần. - Thiết bị, vòng móc nối giữa hai đoạn đ−ờng ống do chiều dài ống các cấp ở hệ thống phun m−a tới hàng ngàn mét nên nó đ−ợc tạo nên bởi các đoạn đ−ờng ống ngắn (dài 6 ữ 8m), ghép lại với nhau bởi thiết bị này, cấu tạo của nó đơn giản gọn nhẹ, tháo lắp dễ dàng bằng tay. - Các đệm chống rò n−ớc bằng cao su đ−ợc sử dụng tại chỗ nối giữa hai đoạn ống, làm bằng cao su có tính đàn hồi tốt, độ bền cao. - Các giá đỡ vòi phun khi vòi phun phải đặt cao trên 1m (do phải t−ới cho các cây có chiều cao lớn). Giá đỡ vòi phun th−ờng là một cụm 3 chân, hay một chân (nếu thấp). - Các giá, bệ chống đ−ờng ống, đ−ợc sử dụng để chống các đoạn ống khi nó v−ợt qua các nơi thấp, trũng cục bộ, nhỏ, giá bệ bằng kim loại, cấu tạo chắc chắn, có chiều cao d−ới 100cm. Các khoá van n−ớc đ−ợc đặt tại đầu các loại đ−ờng ống, hay ngay tại vòi phun (đối với vòi phun cỡ trung bình và lớn), các van n−ớc này th−ờng đơn giản, đ−ợc điều khiển bằng tay... 6.4.5. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật quản lý khai thác Các thông số và chỉ tiêu kỹ thuật cần xác định khi sử dụng hệ thống phun m−a là: • C−ờng độ phun m−a trung bình của mỗi yếu tố phun m−a = =tb Q hI F t (6.50) Q, F - l−u l−ợng và diện tích do yếu tố phun m−a đạt đ−ợc; h, t - lớp n−ớc m−a đo đ−ợc và thời gian phun m−a trên diện tích t−ới. Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 203 • Thời gian phun m−a cần thiết (tf) tại mỗi vị trí để đạt đ−ợc mức t−ới quy định m là: =f td mbR t T (6.51) mbR- mức t−ới phun m−a, có kể cả tổn thất bốc hơi trong quá trình t−ới là Δm, th−ờng thì Δm = (5 ữ 10)% m. - Thời gian cần thiết để mỗi bộ phận phun m−a t−ới hết diện tích cho tr−ớc (S) sẽ là: f y W t Q = W - l−ợng n−ớc cần cho cả cánh đồng có diện tích S, (l); Qy - l−u l−ợng của từng bộ phận phun m−a (vòi phun, cánh phun, đ−ờng ống phun hay nhóm số vòi phun cùng đồng thời làm việc tập trung trên sơ đồ). • Xác định lớp n−ớc phun m−a h (mức t−ới phun) trong thời gian t Trong thực tế đ−ợc xác định bằng các cốc đo m−a. Tuy nhiên để cho gọn mà vẫn t−ơng đối chính xác, có thể dùng các công thức sau: tb Q.t h I t F = = (6.52) • Năng l−ợng cần tiêu hao để đạt đ−ợc 1 mm lớp n−ớc m−a là: = η H E 36,7 (6.53) H - cột n−ớc áp lực toàn phần cần thiết cho hệ thống phun m−a (m); η - hệ số sử dụng có ích công suất của máy bơm. • Công suất làm việc của động cơ máy bơm N đ−ợc xác định: γ= η QH N 102 , (KW) (6.54) γ - tỷ trọng của n−ớc (1000 KN/m3); Q - l−u l−ợng làm việc của hệ thống phun m−a hay máy phun (l/giờ, l/phút); H - cột n−ớc áp lực phun m−a toàn bộ (m); η - hiệu suất máy bơm. • Số vị trí mà mỗi yếu tố phun m−a cần làm việc để phun t−ới hết diện tích Fd nào đó (Nv), theo biểu thức: = dv y F N F (6.55) Fd, Fy - diện tích khu đồng cần t−ới và diện tích t−ới đ−ợc trong 1 lần của yếu tố phun m−a đó (theo mức t−ới quy định). Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 204 • Diện tích máy t−ới đ−ợc trong một ca làm việc, năng suất của thiết bị phun m−a (Fca): =ca 3,6QTKF m (ha/ca) (6.56) Q - l−u l−ợng của máy hay hệ thống phun m−a; T - thời gian làm việc trong một ca (8 giờ); m - mức t−ới yêu cầu (m3/ha). hay: = v tbca F T.I KF m (6.57) Fv - diện tích t−ới một vị trí của các vòi phun làm việc đồng thời (ha); K - hệ số sử dụng hữu ích thời gian công tác của máy hay hệ thống phun m−a, nó biểu thị số phần trăm thời gian máy làm việc có ích (Tf) trên toàn bộ thời gian công tác của máy (T), = <fTK 100% T . • Xác định diện tích đảm bảo t−ới trong toàn vụ t−ới hay công suất vụ của máy (Fv) : Fv = FcancT, (ha) (6.58) nc - số ca máy làm việc trong một ngày đêm (24 giờ, ca máy là 8 giờ, th−ờng chọn nc = 1,5 ữ 2 để đạt công suất vụ cao); T - chu kỳ t−ới trong chế độ t−ới cây trồng (ngày). • Xác định số l−ợng yếu tố phun m−a có thể đồng thời cùng làm trên hệ thống theo biểu thức: = hy y Q N Q (6.59) Qh - l−u l−ợng làm việc của hệ thống hay trạm bơm; Qy - l−u l−ợng làm việc của yếu tố đó (các vòi phun, đ−ờng ống phun). • Thời gian cần thiết để t−ới xong khu t−ới có diện tích S: = v v T T S K F Tv - thời gian phun m−a tại 1 vị trí có diện tích Fv; K - hệ số sử dụng hữu ích thời gian công tác. Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 205 6.4.6. Công tác vận hành quản lý, khai thác kỹ thuật phun m−a Các vấn đề đ−ợc nêu trên sẽ có tính nguyên tắc chung để vận dụng cho các loại máy, hệ thống t−ới phun. Tuy nhiên trong thực tiễn sản xuất, khi sử dụng máy, hệ thống phun m−a cụ thể, để đảm bảo (với mức độ chính xác) cho máy phun làm việc tốt, hiệu quả cao, thì trên cơ sở các chỉ tiêu đ−ợc nêu ở đây, kết hợp với các đặc tính riêng của máy bơm, phải xây dựng, thiết lập đ−ợc các chỉ dẫn kỹ thuật, quy trình cụ thể về quản lý, sử dụng có hiệu quả từng loại máy phun, hệ thống phun m−a. Để nâng cao năng suất của hệ thống t−ới phun và để hạn chế đ−ợc thời gian máy ngừng hoạt động do vận chuyển lắp ráp đ−ờng ống không kịp thời, phải triệt để áp dụng hình thức t−ới luân phiên. Có nghĩa là khi vị trí thứ nhất các vòi phun đang t−ới thì phải vận chuyển lắp ráp đ−ờng ống thiết bị cho đ−ờng ống thứ hai, để khi vị trí thứ nhất t−ới xong, thì vị trí thứ hai các vòi phun có thể hoạt động đ−ợc ngay mà không để thời gian chết. Trình tự t−ới luân phiên và liên tục theo kiểu cuốn chiếu. Nguyên tắc t−ới là từ xa đến gần (kể từ tổ máy) và từ trái sang phải theo tuần tự. Muốn việc vận chuyển, tháo lắp đ−ờng ống, thiết bị đ−ợc nhanh chóng, phải tháo trình tự từ xa về gần, và lắp theo trình tự từ gần đến xa (giữa hai vị trí t−ới), xem sơ đồ hình 6.24, có nh− vậy quãng đ−ờng vận chuyển đ−ờng ống thiết bị mới ngắn nhất và ít phải đi lại nhiều lần trên ruộng. - Khi chỉ có các máy t−ới phun làm việc thì cũng phải tuân theo sơ đồ, có trình tự liên tục nhất định để giảm đến mức tối đa sự di chuyển vô ích của máy. - Để thuận tiện và tiết kiệm cho công tác quản lý sử dụng các máy phun m−a, thì cố gắng bố trí các máy làm việc đồng thời, tập trung trên các diện tích t−ới lớn nhất cho phép. 1. Vị trí đang t−ới 2. Vị trí chuẩn bị t−ới Trình tự t−ới, tháo, lắp chuyển đ−ờng ống Th áo đ −ờ ng ố ng c hu yể n vị tr í Lắ p ốn g Nguồn n−ớc Tổ bơm ống chính 2 1 2 2 Hình 6.24: Sơ đồ bố trí tổ chức t−ới phun Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 206 6.5. Ph−ơng pháp t−ới nhỏ giọt T−ới nhỏ giọt là dạng rất phổ biến và đặc tr−ng của công nghệ t−ới hiện đại tiết kiệm n−ớc. 6.5.1. Đặc điểm và phân loại T−ới nhỏ giọt là ph−ơng pháp đ−a n−ớc đến gốc cây trồng d−ới dạng từng giọt. Ph−ơng pháp này khác với ph−ơng pháp t−ới truyền thống hoặc t−ới phun là nó chỉ làm ẩm phần đất quanh khu vực bộ rễ cây vì vậy t−ới nhỏ giọt còn đ−ợc gọi là t−ới cục bộ (vào gốc cây trồng). Đặc điểm của t−ới nhỏ giọt là l−u l−ợng t−ới nhỏ, thời gian một lần t−ới kéo dài, chu kỳ t−ới ngắn, áp lực công tác cần nhỏ, có thể khống chế l−ợng n−ớc t−ơng đối chính xác, đ−a n−ớc và chất dinh d−ỡng đến vùng đất quanh rễ cây. Theo ph−ơng thức cấp n−ớc có thể phân làm các loại: 1. T−ới nhỏ giọt trên mặt đất T−ới nhỏ giọt trên mặt đất là hình thức t−ới mà vòi lắp trên dây t−ới (ống t−ới), từng giọt phân bố chậm và đồng đều cho vùng đất xung quanh bộ phận rễ cây. Do l−u l−ợng giọt nhỏ, n−ớc ngấm dần vào vùng rễ cây, vùng đất d−ới vòi bị bão hoà, phần khác không bão hoà, n−ớc thấm và khuyếch tán xung quanh vùng rễ nhờ lực tr−ơng mao quản. Loại t−ới nhỏ giọt thông th−ờng đ−ợc thực hiện trên mặt đất. 2. T−ới nhỏ giọt d−ới mặt đất ở t−ới nhỏ giọt d−ới mặt đất thì toàn bộ đ−ờng ống t−ới và vòi đ−ợc chôn d−ới mặt đất. Hình thức này khắc phục đ−ợc nh−ợc điểm là đ−ờng ống dễ bị lão hoá, đ−ờng ống không bị h− hại, tiện cho hoạt động ở mặt ruộng. Khác với t−ới ngầm là n−ớc chỉ ngấm −ớt bộ phận đất gần rễ vì vậy còn gọi là t−ới nhỏ giọt ngầm. 3. T−ới sủi bọt Đây là ph−ơng thức t−ới mà n−ớc sẽ ngấm vào trong đất từ các ống sủi bọt chôn trong đất nối với hệ thống đ−ờng ống t−ới. L−u l−ợng t−ới của kỹ thuật này lớn hơn ở t−ới phun nhỏ. Để ngăn ngừa sinh ra dòng chảy mặt đất ng−ời ta đào các lỗ trữ n−ớc xung quanh ống sủi bọt. Công nghệ này thích hợp với v−ờn cây ăn quả, cây công nghiệp thân nhỏ và các cây rừng ở v−ờn −ơm. 6.5.2. Cấu tạo và phân loại hệ thống t−ới nhỏ giọt Cấu tạo của hệ thống t−ới nhỏ giọt gồm: 1. Nguồn n−ớc Có thể là sông, hồ, kênh, bể chứa n−ớc và giếng khoan. Chất l−ợng n−ớc phải thoả mãn yêu cầu t−ới nhỏ giọt. Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 207 Để sử dụng có hiệu quả nguồn n−ớc cần phải xây dựng công trình dẫn, trữ và bơm n−ớc. Đây gọi là công trình nguồn n−ớc. Công trình nguồn n−ớc có thể là một bể chứa đặt trên cao cung cấp n−ớc và tạo áp lực. 2. Cụm thiết bị đầu hệ thống Gồm máy bơm, động cơ, bộ phận điều khiển van khống chế, thiết bị lọc n−ớc, hoà phân, đo n−ớc và thiết bị bảo d−ỡng. Thiết bị đầu hệ thống làm nhiệm vụ điều tiết, đo đạc kiểm tra, khởi động là trung tâm điều tiết khống chế của hệ thống. 3. Hệ thống ống dẫn và phân phối cấp n−ớc áp lực Gồm đ−ờng ống chính, đ−ờng ống nhánh và ống t−ới làm nhiệm vụ dẫn và phân phối n−ớc, đ−ợc chôn d−ới mặt đất ở một độ sâu nhất định. Do quy mô khu t−ới mà số cấp đ−ờng ống khác nhau. Đ−ờng ống nhánh thứ cấp và đ−ờng dây t−ới th−ờng đặt nổi trên mặt đất. 4. Vòi tạo giọt Th−ờng đ−ợc gắn trên đ−ờng ống, dây t−ới để lấy n−ớc đ−a từng giọt đến gốc cây trồng. Vòi tạo giọt th−ờng nhỏ nh−ng cấu tạo tinh vi, phức tạp. Đó là thiết bị đặc tr−ng cho công nghệ cao trong hệ thống t−ới nhỏ giọt. Vòi gồm có rất nhiều loại khác nhau, phụ thuộc vào đối t−ợng và mục đích sử dụng. Vật liệu làm vòi th−ờng là chất dẻo có độ bền cao. Các loại đ−ờng ống t−ới và thiết bị phụ cũng đ−ợc chế tạo từ chất dẻo chất l−ợng cao. 5. Các thiết bị phụ và phụ tùng trên hệ thống Gồm nhiều loại, đa dạng phức tạp cũng t−ơng tự nh− ở công nghệ t−ới hiện đại tiết kiệm n−ớc. 6.5.3. Ưu khuyết điểm của hệ thống t−ới nhỏ giọt 1. Ưu điểm - Rất tiết kiệm n−ớc. N−ớc đ−ợc dẫn và phân phối bằng đ−ờng ống và các vòi tạo giọt nên tổn thất thấm và bốc hơi không đáng kể. Do vậy so với t−ới bằng dòng chảy mặt đất có thể tiết kiệm đ−ợc từ ữ1 1 3 2 và so với t−ới phun tiết kiệm từ 15 ữ 25%. - Thuộc loại t−ới cục bộ, n−ớc chỉ làm ẩm −ớt gần phần rễ cây, l−u l−ợng t−ới nhỏ không làm phát sinh dòng chảy mặt và thấm sâu. - Đáp ứng tốt yêu cầu n−ớc đối với cây trồng, hiệu quả sử dụng n−ớc cao. - Tiết kiệm năng l−ợng do các vòi nhỏ giọt hoạt động với áp lực thấp, áp lực công tác th−ờng từ 0,15 ữ 2 atm so với t−ới phun lại tiết kiệm n−ớc nên hiệu suất lợi dụng cao do đó giảm đ−ợc năng l−ợng bơm. - Chất l−ợng t−ới tốt, n−ớc t−ới đ−ợc phân bố đồng đều. Do có thể khống chế l−ợng n−ớc chảy ra đối với mỗi vòi nhỏ giọt nên độ đồng đều nói chung có thể đạt 80% ữ 90%. Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 208 - Tăng năng suất, sản l−ợng và chất l−ợng sản phẩm cây trồng. T−ới nhỏ giọt có thể cung cấp n−ớc và chất dinh d−ỡng với liều l−ợng và thời gian thích hợp cho cây, lại có khả năng điều tiết nhiệt độ và độ ẩm giữa các cây do đó tạo điều kiện tốt để cây trồng đạt đ−ợc sản l−ợng cao và ổn định. Thực tế cho thấy những vùng thực hiện t−ới nhỏ giọt, năng suất cây trồng có thể tăng tới 30%. - Có tính thích nghi cao đối với đất và địa hình. Do tốc độ t−ới n−ớc của hệ thống t−ới nhỏ giọt nhỏ, với đất nhẹ tính thấm lại nhỏ, nên có thể điều tiết tốc độ thấm bằng cách giảm tốc độ t−ới để không gây dòng chảy mặt. Đối với đất cát có tính thấm n−ớc cao có thể t−ới gián đoạn. Nh− vậy có thể làm cho tầng đất ở rễ cây duy trì đ−ợc l−ợng n−ớc thích hợp, không gây ra thấm sâu. Do dẫn n−ớc bằng đ−ờng ống áp lực nên không cần san bằng đất t−ới. 2. Nh−ợc điểm - Vòi nhỏ giọt và đ−ờng ống t−ới dễ bị tắc: Đây là vấn đề chủ yếu trong sử dụng t−ới nhỏ giọt, nghiêm trọng có thể làm cho hệ thống t−ới hoạt động không bình th−ờng, ngừng hoạt động. Nguyên nhân gây tắc có thể do phù sa trong n−ớc, chất hữu cơ, vi sinh vật hoặc vật lắng kết hoá học. Do vậy, t−ới nhỏ giọt, chất l−ợng n−ớc yêu cầu rất cao, nói chung nên qua lọc. Khi cần còn phải qua lắng đọng và xử lý hoá học. - Có thể gây nên tích lũy muối: Trên đất t−ới mà hàm l−ợng muối cao, khi thực hiện t−ới nhỏ giọt các phần tử muối có thể chuyển động bên ngoài viền ẩm, nếu gặp m−a nhỏ, các phần tử muối có thể bị xói đến phần rễ cây và gây nên nhiễm mặn, lúc này nên tiếp tục t−ới nhỏ giọt. ở những vùng không có điều kiện rửa mặn hoặc l−ợng m−a không ít thì không nên thực hiện t−ới nhỏ giọt trên đất có hàm l−ợng muối cao. - Có thể làm hạn chế phát triển rễ cây. Do t−ới nhỏ giọt chỉ làm ẩm cục bộ, do đó rễ cây chỉ phát triển vùng ẩm, các vùng khác rễ ít phát triển. Tóm lại, t−ới nhỏ giọt có thể thích ứng với những điều kiện khác nhau nên có thể sử dụng rộng rãi. Cần căn cứ điều kiện tự nhiên, cây trồng cụ thể để áp dụng thích hợp. T−ới nhỏ giọt phù hợp với các vùng khan hiếm n−ớc, địa hình phức tạp, khí hậu khô hạn lại th−ờng xuyên có gió mạnh khó thực hiện phun m−a. T−ới nhỏ giọt thích hợp với các cây trồng có mật độ th−a (cây công nghiệp, ăn quả). 6.5.4. Thiết bị và nguyên lý công tác Hệ thống t−ới nhỏ giọt hoàn chỉnh từ điểm nhận n−ớc đến nguồn n−ớc gồm có vòi nhỏ giọt, hệ thống đ−ờng ống dẫn n−ớc các cấp, thiết bị lọc n−ớc, thiết bị hoà phân hoá học hay thuốc trừ sâu, máy bơm, động cơ. Thiết bị đặc tr−ng nhất và phức tạp là vòi t−ới nhỏ giọt nhờ vòi tạo nhỏ giọt mà dòng n−ớc áp lực trong đ−ờng ống cấp n−ớc đ−ợc phân phối đều và ổn định đến cây trồng. Do đó chất l−ợng vòi sẽ ảnh h−ởng trực tiếp đến chất l−ợng t−ới của hệ thống. Vì vậy vòi nhỏ giọt cần thoả mãn các yêu cầu sau: Ch−ơng 6 - Ph−ơng pháp t−ới và công nghệ t−ới 209 - L−u l−ợng của vòi phải nhỏ. Sự lớn nhỏ của l−u l−ợng vòi quyết định tình hình cột n−ớc công tác, mặt cắt ngang đ−ờng ống dẫn n−ớc, trở lực dòng chảy ra. áp lực công tác th−ờng từ 5 ữ 15m, đ−ờng kính lỗ hoặc đ−ờng kính đ−ờng dòng chảy th−ờng là 0,3 ữ 2mm. - N−ớc thoát ra đồng đều, ổn định, nh−ng vẫn có thể tăng giảm số vòi hoạt động dễ dàng. - Vòi cần có khả năng chống tắc tốt vì trong n−ớc t−ới có một l−ợng tạp chất nhất định. Do đ−ờng dẫn n−ớc và miệng lỗ vòi phun nhỏ, nên khi thiết kế và chế tạo cần tìm biện pháp nâng cao khả năng chống tắc. - Độ chính xác chế tạo cần phải cao: Nh− trên đã nói l−u l−ợng của vòi ngoài ảnh h−ởng của cột n−ớc còn chịu ảnh h−ởng bởi độ chính xác của thiết bị. - Kết cấu đơn giản, tiện chế tạo và lắp ráp, bảo quản. 6.6. Công nghệ t−ới cục bộ tiết kiệm n−ớc 6.6.1. Giới thiệu công nghệ t−ới cục bộ tiết kiệm n−ớc 1. Khái quát chung Hiện nay trên thế giới có nhiều cách phân loại ph−ơng pháp t−ới khác nhau tuỳ thuộc vào ph−ơng thức đ−a n−ớc vào ruộng, phạm vi cung cấp n−ớc trên cánh đồng, công cụ thiết bị cung cấp phân phối n−ớc... Theo Tổ chức L−ơng thực và Nông nghiệp của Liên hiệp quốc (FAO) thì cách phân loại theo phạm vi cung cấp n−ớc trên cánh đồng là khá hợp lý. Với cách phân loại này thì các ph−ơng pháp t−ới có thể đ−ợc phân loại một cách khái quát thành ph−ơng pháp t−ới toàn bộ và ph−ơng pháp t−ới cục bộ. T−ới toàn bộ là ph−ơng pháp t−ới cung cấp phân phối n−ớc làm −ớt trên toàn bộ diện tích đồng ruộng canh tác hoặc trên toàn bộ cây trồng nh− ph−ơng pháp t−ới mặt đất.. T−ới cục bộ hay vi t−ới là ph−ơng pháp t−ới chỉ làm −ớt từng khoảnh đất nhỏ ở gốc hay một bộ phận thân lá các cây trồng (phần trên mặt đất hoặc trong tầng đất có sự hoạt động của bộ rễ). Các hệ thống vi t−ới còn th−ờng đ−ợc gọi là các hệ thống t−ới ít n−ớc hay t−ới l−u l−ợng nhỏ đặc tr−ng bởi sự cung cấp th−ờng xuyên một l−ợng n−ớc hạn chế đ−ợc kiểm soát để t−ới cho một phần của tầng đất canh tác, vùng hoạt động hữu hiệu của bộ rễ cây nhằm sử dụng tối −u l−ợng n−ớc t−ới. Kỹ thuật t−ới hiện đại tiết kiệm n−ớc là một trong các kỹ thuật t−ới thuộc ph−ơ