Tính toán cân bằng nước trong điều hành hệ thống bằng phương pháp số đoàn đình thỏa

Việc tính toán cân bàng nước trong thủy lợi, chỉ đế cập đến tính toán cân bàng nước đôi với các hệ thống, công trình thủy lợi mà ở đó quy luật biến đổi khôi lượng được th ể hiện rõ nét v

ĐOÀN ĐỈNH THỎA

T ÍN H TO Á N CẮN BẰ N G NƯỚC TRO NG D IỀ Ư H ÀNH H Ệ THÒNG

ĐOÀN ĐÌNH THỎA

TÍNH TOÁN CẢN BANG NITÓC TRONG ĐIÊU HÀNH HỆ THốNG BẰNG PHUƯNG PHÁP số

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌO VÀ KỸ THUẬT

1994

MỤC LỤC

Trang

Chương I

CÂN BẰNG NƯỚC TRONG THỦY LỢl

II MỘI số vấn <fè đặl ra đui vói vừng turn 14

1 P h ân tích các cách giai quyết việc dự tín h nguồn nước

2 Vấn đê sữ dụng tối ưu nguồn nước tưới cho cây trồng 16

3 Mô hình to án đối với việc dự báo chế độ nước và chất

2 Phương tr ìn h cân bằng khu tr ữ và diêu tiết nước 27

3 Phương tr ìn h cân bằng, trư ờ n g hợp tiêu nưởc 27

IV Một số công thúc tính hốc thoát hoi mine 32

3 Công thức T ho m th w aite -ịHoa Kỳ (American) I 35

8 Công thức YOSIDA và của IRRI (viện nghiên cứu

3

Chương II

MỔ HÌNH TOÁN BÀI TOÁN CÂN BANG n ư ớ c

2 T rường hợp tiêu nước cho các vùng không rtgâp 50

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT TIÊU NƯỚC

MẶT RUỘNG NGẬP BANG m ô HÌNH DRAINA

Chương IV

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH TƯỚI VÀ

TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC BẰNG MỒ HÌNH IRINPE

Chương V

CHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN TOÁN PERANE

II Nhũng chý ý khi tính toán đỉèu tiết nuóc )iồ chúa 91

3 Tính to án các công tr in h dẫn, tháo nước 98

III Tính toán quá trình tuni kiểm nghiệm 100

LỜI NÓI ĐẦU

Tính toán cân bằng nước nói chung và nước trong lĩnh vực thủy lợi nói riêng, đã có quá trình lịch sử sâu rộng đáng kể, gắn vôi sự phát triển của các công trình, hệ thống thủy lợi và các công cụ tính toán trong kỹ thuật Việc tính toán cân bàng nước trong thủy lợi, chỉ đế cập đến tính toán cân bàng nước đôi với các hệ thống, công trình thủy lợi mà ở đó quy luật biến đổi khôi lượng được th ể hiện rõ nét và chủ yếu chi phối quá trình hoạt động của hệ thông hoặc công trình; quy luật biến đổi hay chuyển hóa năng lượng, động lượng được diễn ra rất chậm hoặc không th ể hiện rõ ràng, mặc dù các quy luật này đã tạo ra những biến đổi trạng thái của nhiêu yếu tố hợp thành.

Nói chung, việc căn bàng nước là vấn đê đáng và cần thiết quan tâm đúng mức S ự phức tạp được th ể hiện trong việc định lượng các yếu tô' tác động đến sự biến đổi nước khu vực khảo xét Cũng vi sự phức tạp của hiện tượng do phụ thuộc vào nhiêu yếu tố, mà vấn đê này đã được đặt ra những nội dung không kém phần quan trọng trong tính toán thủy lợi và có nhiêu hướng giải quyết khác nhau Cơ sở của việc tính toán cân bằng là nguyên

lý bảo toàn khối lượng nước, th ể hiện bởi các phương trình cân bằng nước.

Ngoài ra, mỗi loại hệ thống còn có các điêu kiện khống chế, ràng buộc theo đặc điểm riêng và yêu cầu, mục đích khai thác, sử dụng hệ thống đặt ra, mang tính chất kinh tế kỹ thuật cua hệ thống.

Do cấu trúc phương trình phụ thuộc loại hệ thống công trình, hoặc phương trình bậc nhất, hoặc phương trình siêu việt, nên cách giải cũng có những đặc trưng riêng Trước đây, người

ta thường tính toán phương trình bàng cách lập bảng biểu để tìm quá trình diễn biến của nước trong hệ thôhg hoặc sử dụng các đ'ô thị và đề giải tính toán tìm nghiệm các phương trình cân bằng Hai cách tính p h ổ biến này đêu tính bàng các công

cụ đơn giản, nên cũng có những đơn giản trong việc mô hình hóa bài toán Do vậy, đặc điểm của công cụ tính tọán ít nhiêu

có ảnh hưởng đến quá trình mô hình hóa hệ thống, và dẫn đến cũng đồi khi có sự khác nhau v'ê nội dung tính toán của trường hợp tính toán, và đôi chỗ thuật giải cũng khác nhau.

Ngày nay, việc áp dụng máy tính điện tử hiện đại làm công cụ tính toán các bài toán thực tế đã nảy sinh những đĩèu khác lạ đáng chú ý Trong bài toán, cân bàng nước, việc áp dụng công cụ tính toán này cũng có nhiêu hướng khác nhau Có thể xuất phát từ việc tính toán truỳển thống được chuyển đổi sang tính bàng máy qua các chương trình điện toán Điêu này giải quyết tốt vấn đê tốc độ tính toán và khối lượng tính toán đông thời nhiều bài toán tương tự, cũng như việc trình bày kết quả thuận tiện, tiêu chuẩn hóa các mẫu mã kết xuất.

Song, công cụ mới cho phép xét bài toán từ thực tế đ ể giải

quyết theo một hướng mới, từ việc mô hình hóa hiện tượng đến hình thức và phương pháp giải hệ phương trình căn bằng Thực tế cho thấy, hướng giải quyết mới khác trước là một việc đã làm được Việc áp dụng phương pháp sô' trong tính toán căn bàng nước đã mờ rộng phạm vi ứng dụng của một mô hình tinh tổng hợp, và thay đổi cách thức mô tả hiện tượng, mô tả toán học từ

mô hình tính theo phương pháp số Các chương trình điện toán của phương pháp này cũng cho phép giải quyết khối lượng lớn các bài toán tương tự trong một lần tính với tốc độ nhanh.

Các chương trình DRAINA, PERANE có th ể áp dụng trong tính toán thiết k ế hoặc trong quản lý khai thác hệ thống.

Những mô hình này đã được tác giả thiết lập và ứng dụng bước đàu trong tinh toán thực t ế m ột vài năm gòn đây, với những kết quả sử dụng được Dù sao cũng không tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định Do vậy, rất mong trong quá trình sử dụng, đọc giả đóng góp những ý kiến bổ sung hữu ích đ ể chúng

ta đạt tới m ột phương pháp giải số tốt nhất trong lĩnh vực này Rất hân hạnh được trao đổi và cộng tác cùng quí đọc giả.

TÁC GIẢ

D a t a ĐÌNH THỎA

8

Chương 1

CÂN BẰNG NƯỚC TRONG THỦY LỢI

I GIỚI THIỆU CHUNG

1 Cân bằng nước

l.a Khái niệm vẽ căn bằng nước tự nhiên

Trong thực tế, có nhiều loại không gian tự nhiên và nhân tạo khác nhau chỉ xảy ra quá trình trao đổi khối lượng nước đáng kể; các quá trình trao đổi động lượng và năng lượng biến đổi rấ t chậm, rấ t nhỏ hoặc cục bộ so với miền không gian khảo sát, là đặc điểm thứ yếu hoặc được xét theo một không gian nhỏ hẹp hơn, hoặc theo góc độ riêng Chẳng hạn cân bằng nước trong không gian rừng núi, hồ-đầm-ao chứa nước, nước trên đồng ruộng, diện tích trồng trọt v.v

Các dòng chảỳ trong sông, suôi, kênh, rạch vận động với nhiêu quy luật vật lý chi phôi đồng thời và cùng có ảnh hưỏng đáng kể, nên không thể nghiên cứu sự vận động của nước chi bằng một quy luật riêng nào Quy luật bảo toàn khối lượng, năng lượng, động lượng đều thể hiện vai trò đáng kể trong sự vện động của dòng chảy Vì thế các đại lượng đặc trưng của dòng chảy phụ thuộc lẫn nhau với những tương quan biến hàm không thể tính riêng rẽ được

Việc tính toán cân bằng nước được đề cập đến chỉ áp dụng đôi vổi các trường hợp mà quy luật bảo toàn khôi lượng là đặc điểm cơ bản và đơn n h ấ t thể hiện sự biến đổi nước trong không gian khảo sát với khoảng thời gian được lựa chọn thích hợp với mục đích tính toán.

1 b Cân bằng nước trong thủy lợi

Cân bằng nước trong thủy lợi đề cập đến các công trình thủy lợi mà đặc điểm vận động của nước tại đó chỉ do sự biến đổi khôi lượng nước chi p^ô'i chủ yếu; các quy luật biến đổi động lượng, năng lượng được xét cục bộ tại các công trình liên kết

hệ thông

Những công trình như hồ-kho-đầm -ao chứa và điêu tiết nước trong hệ thống thủy lợi, các khu trồng trọt, đồng ruộng, cùng các diện tích phụ trong hệ thống Không đê cập đến vùng rừng, đồi núi thiên nhiên

2 N guyên lý cân bằn g nước

Dựa theo quy luật bảo toàn khôi lượng trong khoảng thời gian xác định At nào đó, nguyên lý cân bằng nước được tạo lập

và làm cơ sở xác định các yếu tô' ảnh hưởng cụ thể trong mỗi loại hệ thống thủy lợi Thể hiện nguyên lý đó như sau :

Sự cân bằng nước trong tự nhiên tại một miên tính toán (không gian) nào đó đều dựa theo nguyên lý trên Nhưng các yếu tô' tác động ảnh hưởng đến mỗi loại công trình tại mỗi thời đoạn không giống nhau Tính toán cân bằng nước trong thủy lợi

là những trường hợp riêng, do có sự can thiệp của con người vào sự biến đổi nước qua các công trình thủy lợi được xét đến,

bằng các công trình dẫn tháo nước, tiêu nước, tưới nước.

Đặc biệt, do sự tác động nhân tạo ngày càng sâu sắc để chi phổi và điều khiển hệ thống một cách chủ động, nên yêu cầu đặt ra đôi với các bài toán cân bằng càng phức tạp hdn, đòi hỏi sự nghiên cứu thích hợp

Ba thành phần cơ bản trong nguyên lý cân bằng nước được liệt kê chi tiết các yếu tô' ảnh hưởng cụ thể như sau

a Lượng nước đến

Bao gồm các yếu tô' ngẫu nhiên và các yếu tô' có thể chi

phổi dược như : mưa, sương, tuyết rơi; các dòng ở ngoài vùng

tính toán chảy đến từ vùng cao hơn; các dòng tải đến bằng động lực; dòng thấm, rò rỉ, đòng ngầm chảy đến khu tính toán

b Lượng nước đi

Bao gồm lượng bốc hơi mặt thoáng, thoát nước bề mặt lá cây, thoát nước qua lớp cu-tin; lượng nước tiêu tháo để thay đổi nhiệt độ nước, rửa chua phèn, mặn; lượng nước tiêu tháo do dư thừa so với yêu cầu sử dụng; lượng thấm, rò ri, dòng ngầm chảy

ra hoặc thoát xuống tầng sâu

c Lượng nước trữ thay đổi

Bao gồm sự thay đổi thể tích nước mặt, nước ngầm và độ

ẩm trong đất

11

3 N hững ngu yên tắ c tín h toán chung

Tính chất không độc lập nhau giữa các thành phân nêu trên được phân biệt trong môi quan hệ cân bằng nước, do sự liên quan bản chất giứa các hiện tượng vật lý này trong thực

tế Và cần thiết lưu ý nhứng khía cạnh chung sau đây khi tính toán cân bằng nước :

— Khi tính cân bằng nước cần phải kể đến tấ t cả các nhân tô' tác động đến sự thay đổi lượng nước trong phạm vi vùng tính toán

— Trong những trường hợp thiếu tài liệu, một vài đại lượng thứ yếu có thể được ước lượng tương tự các khu vực đã biết, tránh quá tố n kém để xác định trự c tiếp Nói cách khác, có thể chấp nhận sai sô' chủ quan để đơn giản và kinh tế trong những trường hợp khó xác định trư c tiếp bằng đo đạc thực nghiệm phiên phức

— Lượng giáng thủy miúa, sương tuyết) là đại lượng ngẫu nhiên

có tính độc lập ảnh hưởng cao hơn, chi phối nhiêu đại lượng khác Các đại lượng khác phụ thuộc lẫn nhau và có thể chi phối bằng tác động nhân tạo được trong chừng mực nhất định

— ơân th iết đưa vào khái niệm thủy văn đồng nhất hoặc coi là đồng n h ất trong một miền (vùng) cân bằng được tính toán

để đơn giản hóa việc tính toán

— Khoảng thời gian tính cân bằng cần được chọn thích • hợp vói từng dạng bài toán cụ thể

Đôi với bài toán cân bằng hô-kho-đầm-ao chứa và điều tiết nước, về cơ bản các thành phần cân bằng được kể đến như phần trên vê ba thành phần trong nguyên lý cân bầng chung (mục 2)

Các trường hợp bài toán tiêu và tưới nước có nhứng đặc điểm riêng cụ thể của từng loại bài toán, cân thiết được đề cập chi tiết

12

4 Trường hợp tiêu nước

Dựa theo nguyên ly cân bằng đã trình bày, áp dụng đôi với bài toán tiêu nước cho các vùng trồng trọt, có nhđng nét đặc trưng riêng biệt

a Lượng nước đến

Gồm mưa, dòng mặt và ngầm chảy đến.

b Lượng nước đi

Bao gồm bô'c hơi mặt thoáng, ngấm thẳng đứng xuống tầng sâu, dòng mặt chảy ra khỏi vùng tính toán bằng tự chảy hoặc động lực, dòng ngầm chảy đi Còn tách chi tiết hơn nứa khi phân biệt tiêu nước vùng cao hoặc vùng ngập

c Lượng thay đổi nước trữ.

Gồm sự thay đổi lượng nước mặt và nước ngầm

Trong các vùng ngập úng, tưới ngập, việc tiêu nước mặt là chính, mực nước ngầm xấp xỉ mực nước kênh tiêu, các tầng đất đã bão hòa nước Khi đó sô' tham sô' trong phương trình giảm đi.Việc tính toán cân bằng nước trường hợp tiêu nước nhằm xác định lượng nước, lưu lượng nước cần tiêu thoát theo yêu cầu tiêu nước của vùng tính toán đặt ra và xác định kích thước hợp

lý của các công trình dẫn tháo nước tiêu thoát của khu vực

5 Trường hợp khu vực tưới nước

a Lượng nước đến

Gồm mưa, sương rơi, lượng nước tưới, lượng nước mặt từ nơi khác chảy tới, lượng nước ngầm cung cấp cho tầng đất chứa

rễ cây

6 Lượng nước đi

Bao gồm bốc thoát hơi nước m ặt thoáng và qua cây trồng, lượng thấm, thẩm lậu, lượng nước tiêu mưa dư thừa trong khi tưới, tiêu do tưới thừa, tiêu nước rửa chua phèn, rửa mặn hoặc thay đểi nhiệt độ nước để có nhiệt độ thích hợp với cây trồng

c Lượng nước thay đổi lượng trữ

ĐỔI với vùng tưới ngập, xét sự thay đổi nước »uật

Đối với vùng tưới ẩm, xét sự thay đổi độ ẩm trong đất tầng thổ nhưỡng, tầng trên mực nước ngầm

Tính toán cân bằng nước trường hợp tưới nước nhằm tìm

ra quá trình cung cấp nước tưới hợp lý cho cây trồng phát triển

có năng suất cao và tìm thông sô' kinh tế kỹ thuật hệ sô' tưới thiết kê' làm cơ sở xác định kích thước các công trình dẫn, cấp nước tưới cho hệ thông tưới

II MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐẬT RA Đ ố i VỚI VÙNG TƯỚI (Dựa th eo tà i liệu của FAO/UNESCO)

Đề cập đến nước tưới, thường phải xét đến chất lượng nước tưới và đặc điểm đ ất trồng trọt Một sô' vùng đất chua, mặn đòi hỏi phải thau chua, rử a m ặn trước vụ trồng trọt Trong những trường hợp đó, n h ất th iết phải đánh giá sự diễn biến mặn trong quá trình chăm sóc cây trồng và do đó, việc cân bằng mặn thường đồng thời với việc cân bằng nước tưới, hoặc cân bằng nồng độ chua phèn cũng phải tiến hành tính toán cùng với tính cân bằng nước tưới Vấn <fê này sẽ phức tạp hơn so với các vùng

đã thuần hóa, đ ất đai phì nhiêu, màu mỡ

Trường hợp phải tính cân bằng lượng muối, cũng chỉ xét tính chất vật lý của quá trình trao đổi khôi lượng, tương tự nguyên lý cân bằng nước

Ngoài ra, đô'i với các vùng đ ất có nhu cầu tưới, dùng nước, vấn dề kinh tê' và tài chính cũng được quan tâm thích hợp Và

vì thê' nảy sinh các bài toán kinh tế dề cập đến vốn đầu tư, chi phí quản lý, khai thác hệ thống tưới Những vấn dê này có ảnh hưởng đến các điều kiện ràng buộc khi tính toán cân bằng nước vùng tưới, làm cho bài toán trở nên hết sức phức tạp Nhưng trong chừng mực n h ất định, việc tính toán cân bằng nước tưới

dê cập ở đây chỉ dừng lại ở mức độ chịu sự chi phối của các14

điêu kiện ràng buộc theo kinh nghiệm Vấn đê kinh tế tài chính, tính toán tô'i ưu nguồn nước tưới, sự ảnh hưởng của những yếu tô' đó tới việc tính cân bằng nước không thể đê cập sâu hơn việc

áp dụng các chỉ tiêu kinh nghiệm; nhứng khía cạnh đó nằmtrong phạm vi của bài toán quản lý, khai thác hệ thống là chính,

mô hình chỉ là công cụ tính cân bằng Mặc dù vậy, việc giớithiệu một số vấn dfê vê kinh tế trong hệ thống tưới nước mà

một số nhà nghiên cứu đã nêu lên, thiết nghĩ cũng cần thiết để

có khái niệm vê tính kinh tế hệ thống tưới, nhất là trong việc lập kế hoạch sử dụng nguồn nước

1 Phân tích các cách giải quyết việc dự tính nguồn nước sử dụng cho việc tưới nước

Việc chọn lựa chỉ tiêu tôi ưu là nên tảng quan trọng đốì với lời giải toán học của bài toán tối ưu

Tiêu chuẩn chung trong đánh giá kinh tế là giá thành sản phẩm nhỏ nhất (theo Kovalenko, 1972)

Việc tái sản xuất mở rộng trong nông nghiệp đòi hỏi sự phát triển gia tô'c của việc tích lũy, gia tăng đủ vô'n đầu tư, lợi ích thu nhập, sự phát triển sản xuất Lợi nhuận là một nhân tô' hợp thành, liên quan tới tổng giá thành sản phẩm và lượng tiêu thụ, chi phí trong nông nghiệp và việc mở rộng sản xuất

Sự phát triển tưới nước có thể được nghiên cứu trong môi quan hệ với cấu trúc chung của sản xuất nông nghiệp Sự phân phôi tô't nhất của các vùng đất tưới và không tưới nước trong sản xuất nông nghiệp xác định hiệu quả kinh tê' của công việc tưới nước

Vì vậy, cùng với sự lựa chọn hệ thống tưới luân phiên, các vấn đê trong hoạt động thực tế của hệ thông, quy mô kích thước diện tích tưới, cấu trúc phân khu trồng trọt, cơ cấu mùa vụ, phương pháp tưới, việc cung cấp lợi nhuận cao nhất trong các thành phân của toàn hệ thông được tìm cách giải quyết Việc chỉ đạo trồng trọt cây trồng cần tưới nước, thậm chí các vùng nhỏ,

bao gồm việc tô chức lại cơ cấu sản xuất, việc phân phôi iại vốn đâu tư và ngùôn nước.

Hiệu quả kinh tế thực sự của việc tưới được xác định bởi việc dự tính đúng vê lợi nhuận tăng thêm, cao nhất của hiệu ích

mà nó đạt tới đồng thời với lợi nhuận cao nhất

Khả năng của lượng giáng thủy tự nhiên hoặc ngụồn nước được coi là một vectơ tuyến tính từng phần Nếu m ật độ phân bô' giáng thủy W là f(w), lợi nhuận từ hệ thống tưới tương ứng với mức nước cung cấp u được gọi là F(u, w), lợi ích trung bình

từ việc tưới sẽ được xác định bởi tích phân :

2 Vấn đề sử d ụ n g tố i ưu nguồn nước tưới cho c&y trồng

Có K loại cây trồng đang được tưới bởi một hệ thốhg tưới,

dự tính lợi nhuận lớn n h ất tính toán là :

L

Max EF = Max £ PLF1 (1-3)

1=1

xg - Nhân tô' chưa biết của một hệ thông lưới dùng

dự tính : diện tích cây trồng dự tính, chuồng gia súc,

dự định sử dụng vô'n đầu tư, v.v

- Lợi nhuận trên 1 ha hoặc một đầu gia súc

K - Chỉ sô' cây trồng

ỉ - Chỉ sô' kết quả tưới tự nhiên theo phương pháp c.

m - Tổng sô' phương pháp sản xuất

n - Sô' phương pháp tưới (theo kiểu luân phiên, v.v.)

Nhứng điêu kiện ràng buộc của bài toán này là nhứng vấn cfê sau đây :

a) Diện tích vùng đất khô và các vùng đất được tưới nước không được vượt quá giá trị srk, với :

p = 1 tương ứng với vùng đất được tưới nước.

/9 = 2 tương ứng với vùng đất khô

Diện tích vùng đất tưới có thể biến đổi và được xác định trong quá trình giải bài toán, tùy thuộc vào vô'n đầu tư dự định cho việc phát triển khai hoang

Trong đó : j = 0

m i - 1*1 -

Spk

-tương ứng với phương pháp không tưới nước,

sô' mùa vụ trồng trọt,

số phương pháp tưới nước.

Tổng diện tích ấn định cho loại cây trồng k.

b) Nhứng diện tích không đểi trong các vụ có lượng nước tưới khác nhau.

tư trong việc sửa chứa và mở rộng mạng lưđi tưới nước).

a - hiệu ích tưđi, liên quan đến lượng nưổc thấm,

bốc hơi và lượng tổn thất nước 0 < a < 1.

- Hệ sô' tưới với,

(i) Các điều kiện trong sản xuất nông nghiệp (mục tiêu đặt

ra, ấn định sử dụng vô'n đầu tư và những yếu tô' khác) được miêu tả bằng các bất phương trình sau :

e) Mối quan hệ qua lại xác định K thích hợp phản ánh các

điều kiện sản xuất trong nội bộ đơn vị sản xuất (giới hạn vê nhân lực, máy móc mà sản xuất đặt ra) trong K loại cây trồng

ăn của gia súc, v.v.)

f) Những quan hệ tương thích với thức ăn gia súc được

đặt ra đôi với từng loại đơn vị sản xuất

d ^ i - thức ăn định ra của loại X (đơn vị thức ăn,

như kg, tạ) cửa loại thứ i tại lần tưới thứ l

trong vụ

đjjy^ - các yêu cầu của loại gia súc loại i trong kiểu

thức ăn Ả với việc chăm sóc xen kẽ j.

g) Giới hạn đô'i với việc gieo hạt giông của các mùa vụ khác nhau

Nếu ãịp (p = 1, 2) là giới hạn trên, (Xịp là giới hạn dưới

vê thành phần cây trồng có khả năng phát triển trên các vùng

đ ất không tưới nước và được tưới nước, các điêu kiện và cơ cấu giống cây trồng trở nên bị áp đặt theo điêu kiện

Điầu kiện ràng buộc (1-11) được kể đến trong tính toán đối với một trong nhứng k ết quả tưới, cùng với tấ t cả kết quả khác chúng tự động đạt tới điêu kiện ràng buộc kiểu 3 (1-7)

h) Nhđng nhân tô' dự kiến không được bỏ qua

x g ^ 0 (1-12)Dựa vào yêu cầu phần trăm cơ cấu cây trồng có thể tạo lập được R vòng quay cây trồng đất khô và vùng tưới nước.Lời giải của bài toán vê sự chọn lựa vòng quay cây trồng

và diện tích tối ưu tương ứng'JZrk, r = 1, 2, 3, R, k = 1,

2, 3, K Cỏ thể đạt được bằng cách thay thế điêu kiện (1-12) đôi vđi hệ thông sau đây :

— Chia tách cây trồng thứ i thành r vòng quay cây trồng,

m2

gồm mr vụ, được xác định bởi ộvt và /3ir là một số Nếu dựa

i=ltheo các điêu kiện (1-11) để đặt ra các giới hạn cho vòng quay cây trồng như dạng sau :

r i - số’ vòng quay được tưới

(R - ri) - số vòng quay cây trồng không tưới

Khi đó việc giải bài toán hợp lý nhất, đạt các điêu kiện đặc biệt, vòng quay cây trồng và diện tích tương ứng (Zrk) đã được lựa chọn

21

— Có thể có phương pháp khác nứa để lựa chọn vòng quay cây trồng Một trong các loại cây trồng được đánh sô' là J r trong mỗi vòng cây trông được chọn (trên cơ sở phân tích ban dầu) như một cơ sở Thay vào điêu kiện (1-11), các đĩêu kiện dạng đã cho dưới đây được quy cho cây trồng này :

« i / ị A k < I x g k < 5 j / jrz rk (1-14)

j

r = 1, 2, 3, ., R

k = 1, 2, K

Nhđng điêu kiện này cho phép xác định diện tích cây trồng

cơ sở Tất cả mr - 1 loại khác của vòng quay cây trồng "r" được xác định từ quan hệ :

mô hình sản xuất đến những vấn đề khác nđa, nghĩa là đã cải tạo các vùng đ ất không có việc tưới nước thành các vùng trông trọt cần sự tưới nước, các vùng đâ't tự nhiên chưa được cải tạo thành các vùng được cải tạo và thuần hóa để trồng trọ t được, v.v Điêu này thể hiện trong mô hình với các biến sô' được giảm hoặc gia tăng các điều kiện ràng buộc thích ứng

22

3 Mô hình toán đối với việc dự báo ch ế độ nước và chất lượng nước trong các vừng tưới nước

Nói chung, người ta thiết lập các mô'i quan hệ, đfêu kiện toàn diện ảnh hưởng đến vấn đê tưới như nước, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, chua, mặn, V V , mà đảm bảo cho cây trồng phát triển tốt, năng suất cao Và hiệu ích kinh tế trong sản xuất cao nhất Trên cơ sở những mối quan hệ, các điêu kiện ràng buộc

đó đã được mô hình hóa toán học, tiến hành tính toán để tim

ra lời giải của bài toán

Trong việc thành lập mô hình toán để dự báo chế độ nước

và chất lượng nước, người ta thường sử dụng nguyên tắc cấu trúc HMS (Hydro Meliorative System) để xây dựng cấu trúc mô hình toán

Để tính toán với mỗi hệ HMS bất kỳ nào cũng đêu bao gồm các bước cơ bản sau :

a) Khảo sát vị trí xây dựng dự án HMS (gồm các đặc trưng địa chất, thủy văn, khí tượng và đất đai)

Mô tả trạng thái các vùng đất cần tưới nước

b) Chọn lựa vòng quay (sự luân phiên) cây trồng (phân, xếp loại cây trồng; chế độ tưới nước)

c) Dự báo chế độ nước của tầng đất có trao đổi không khí

và dự báo chuyển động của nước ngâm

d) Dự báo chế độ mặn, chua phèn trong tầng đất có trao đổi không khí (thoáng khí) và trong nước ngầm

e) Xác định các thông số hệ thống tiêu thoát nước

D Đánh giá, định mức kỹ thuật và kinh tế

4 Tóm tắ t chung

Nói chung, các trường hợp cân bằng nưđc đều dựa trên nguyên lý bảo toàn khối lượng nước trong tự nhiên Song mức

độ ảnh hường của các nhân tô' không giô'ng nhau trong mỗi loại công trình cụ thể, cũng như mục đích và các điêu kiện khống chế không giông nhau đôi với các công trình khác nhau Do đó,

để tính toán các bài toán cân bằng nước trong thủy lợi, ngoài phương trình cân bằng nước có thể dừng chung, còn cần thiết giải quyết riêng, cụ thể từng loại công trình khác nhau, để đáp ứng thích hợp mục tiêu của mỗi bài toán riêng biệt đã được thể hiện trong các điều kiện ràng buộc riêng của từng loại công trình nêu trên

Vì chỉ tập trung vào phương pháp giải các dạng bài toán cân bằng nước trong thủy lợi, nên những vấn đê vượt ngoài khuôn khổ của mục đích này chỉ được giới thiệu khái quát hoặc được đơn giản hóa đáng kể theo cách tính phổbiến trong nước hiện nay, chẳng hạn việc áp dụng các điềukiện, chỉ tiêu ràng buộc trong các bài toán cụ thể Mặt khác,

đã đặt phạm vi các bài toán trong khuôn khổ hẹp hơn những nội dung cần th iết trong tính toán các hệ thô'ng công trình, chẳng hạn trường hợp tưới nước, chỉ tính toán với trường hợp tưới đồng đều trong vùng tưới, chưa đề cập đến tướiluân phiên, n h ất là trong bài toán tính hệ sô' tưới thiết kế.Trong quản lý khai thác, vấn (fê sẽ phức tạp hơn khi xây dựng kê' hoạch dùng nước của hệ thống chẳng hạn

Mặc dù vậy, với việc đặt vấn đề của phương pháp dã làm cho khả năng giải quyết của mô hình tính, phương pháp tính được mở rộng và có th ể đáp ứng nhiều đòi hỏi mà tính toán thực tê' đặt ra Chẳng hạn, mô hình tính IRINPE, có thể giải quyết bài toán tưới trong trường hợp thiết kế và trong khai thác

hệ thô'ng ở bước tính k ết quả, nhưng chưa đề cập h ết nhđng thông sô' mang tính kinh tế đa dạng như đã trình bày ở trên.

Việc tính toán cân bằng nước được mô hình hóa toán học thông qua các mô hình vật lý tương ứng cho mỗi loại công trình.24

Mô hình toán được thể hiện bằng phương trình cân bằng nước

và các điêu kiện không chế, ràng buộc được thể hiện bằng ngôn ngứ toán học

III PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG

qạ - Lượng nước thoát ra thứ j

L - Sô' thành phần lượng thoát ra

AM - Tổng lượng nước thay đổi trong vùng tính toán At - Khoảng thời gian tính toán

Các lượng nước này bao gồm nước mặt, nước ngầm và hơi nước

Đô'i với các công trình thủy lợi <fê cập ở trên, tính cân

bằng nước theo-phương trình cụ thể, chi tiết hơn Xuất phát từ

(1-17), đê cập đầy đủ các thành phần hợp thành, dẫn đến phương

trình cân bằng đầy đủ, chi tiết hơn

25

R - Lượng mưa trong khoảng thời gian At

s - Lượng hơi sương (có nơi cả tuyết rơi)

B - Lượng nước mặt, nơi khác nhập tới

c - Lượng nước gia tăng trong tâng đ ất tính toán

do nưđc ngâm chuyển tới, dòng ngầm

I - Lượng nước tưới, cung cấp cho vùng tính toán

* Lượng nước ra, thoát khỏi vùng tính toán :

5

£ q™ = E„ + E c + D + L + K (1-19)

j = l ^

Trong đó :

E0 - Lượng bốc hơi m ặt nước, m ặt đất

Ec - Lượng thoát hơi qua sinh vật

D - Lượng nước dẫn, tiêu, tháo khỏi vụng tính

L - Lượng nước thẩm lậu, rò rỉ khỏi khu vực

K - Lượng nước ngấm thẳng đứng xuô'ng tầng sâu

* Lượng nước thay đổi trong khu vực :

Trong đó :

AM = AF + AG + AO (1-20)

AF - Lượng nước m ặt thay đổi

AG - Lượng nước ngầm thay đổi

AO - Lượng nước chứa trong đ ất thay đổi

* Khoảng thời gian tính toán :

At = t n - tn_! hay t n = t n_! + At

26

Trong đó :

tn - thời điểm tính toán đang xét

tn_! - thời điểm tính toán trước đó

Kết hợp lại, có phương trình cân bằng chung chi tiết cho các trường hợp tính toán :

(R + S + B + C + I ) - (E0 + Ec + D + L + K)

= (Ăf + AG + AO)/At (1-21)Phương trình (1-21) là phương trình chung cho các công trình thủy lợi thuộc loại tính toán điêu tiết theo phương trình cân bằng nước như đã trình bày trong các mục trên

Nhưng sự thay đổi các sô' hạng còn phụ thuộc cụ thể hơn nứa trong từng trường hợp cụ thể

2 Phương trình cân bầng khu trữ và điều tiết nước

Do đặc điểm công trình, nên có một sô' thành phần bị bỏ qua

Có thể sử dụng dạng phương trình sau đây :

(R + s + B + C) - (E0 + D + L) = AF/At (1-22)Trong đó một sô' thành phần cần giải thích thêm :

B -Lượng nước dòng mặt nơi khác chảy đến, bao gồm lưu lượng dòng nguồn, lưu lượng nước chảy trên mặt đất lưu vực khi tính cho phần chứa

c - Lượng nước ngầm do lưu vực cao hơn chảy đến

D -Lượng nước mặt thoát ra khỏi khu chứa qua đập tràn hoặc cô'ng, trạm bơm lấy nước tưới, cống dẫn vào nhà máy thủy điện

3 Phương trình cân bằng trường hợp tiêu nước

Đặc điểm của các bài toán tiêu ở vùng cao và vòng trũng ngập có những yếu tô' ảnh hưởng khác nhau, nên có thể tách ra hai trường hợp

B - lượng nước m ặt chảy tới

R - lượng mưa thực tế, nếu lượng AF kể cả lượng nước không tạo dòng chảy mặt mà bị giữ lại trong lớp phủ thực vật

Nếu AF chỉ kể lượng dòng chảy m ặt thì R là lượng mưa tạo dòng chảy m ặt bằng mưa thực đo

nhân với hệ sô' dòng chảy mặt ơ, R = ơ R^o ; CT

phụ thuộc điều kiện mặt đệm, loại đ ất V.Y

Các số hạng khác tương tự phương trình chung

b) Vùng ngập trũng :

Cân bằng nước mặt, phương trình có dạng :

(R + B) - (E0 + Ec + D + L) = AF/At (1-25)Các đại lượng B, D, L chỉ dề cập đến phần nước mặt, không kể đến lương ngầm VÌ đ ất đã bão hòa nước Ý nghĩa các đại lượng tương tự phương trình chung

4 Phương trin h cân bằn g trường hợp tưới

Việc tưới nước được tách làm hai trường hợp tính toán : trường hợp chưa kể đến tổn th ấ t nước đường dẫn và trường hợp

kể đến cả hệ thông dẫn nước

a) Truông hợp chua kể đến hệ thmg cồng trình tưới

Đặc điểm của phương pháp tưới hay kỹ thuật tưới cũng ảnh hưởng đến cấu trúc phương trình, nên cần trình bày theo từng trường hợp

a.2 Trường hợp tưới ngập

Dạng phương trình :

(R+S+B+I) - (E0 + Ec + D + L '+ K) = AF/At (1-27) Các đại lượng trong phương trình chỉ dê cập phần nước mặt, không kể lượng nước ngầm

Đáng chú ý nhất trong trường hợp này là lượng ngấm K

có hai quá trình : ngấm bão hòa và ngấm ổn định (trong cả vụ cấy trồng), cần định rõ thời gian của mỗi quá trình Quá trình ngấm bão hòa bắt đầu từ khi dẫn nước vào ruộng khô Lượng nước để bão hòa tầng đất trên mực nước ngầm được tính theo công thức :

Mbh = 0,10.Hđ </Smax - /30) (m3/ha) (1-28)Với Hđ - Chiều dày tầng đất trên mực nước ngầm (cm) /3max, /So - độ ẩm bão hòa lớn nhất và độ ẩm ban đầu của đất, (độ ẩm /Smax là độ ẩm bão hòa, lớn nhất), tính theo phần tràm

thể tích đất (% thể tích mẫu đất).

Khi /Smax, ậ0 tính theo phần trăm độ rỗng A (%A) thì lượng

nước để bão hòa tầng đất Hđ sẽ là :

Mbh = 0,10.Hđ A í / i ^ - /30) (m3/ha) (1-29)Thời gian xảy ra quá trình ngấm bão hòa được tính theo công thức :

Tbh = n - 0,10 • Hđ - ^ 71;

Ki/(1 - a)

(ngày) (1-30)

n - Hệ sô' để kể ảnh hưởng do kết cấu đất bị hỏng, n > 1

a - hệ sô' phụ thuộc loại đất.

K<J, Kị - Hệ sô' ngấm tru n g bình, và đầu đơn vị thời gian

thứ nh ất (mm/ngày) hoăc Ko = ——— thay vào (1-30)

I - a

Tbh - Thời gian ngấm bão hòa theo ngày (ngày)

Quá trình ngấm ổn định tiếp theo sau quá trình ngấm bão hòa đất

b) Truông hợp cân bằng kể cả hệ thống công trình dẫn nuóc.

(R + s + b + I) — (E0 + Ec + D + L + K) — pk =

= AF/At (1-32)30

Pk - tổng lượng nước tổn th ất trên hệ thống kênh dẫn

nước gồm ngấm, rò rỉ, thẩm lậu, bốc hơi bề mặt nước kênh.Khi hệ thống dẫn nước bằng đường ống kín thì Pk coi như triệt tiêu, Pk = 0 Trường hợp này còn ít gặp, chỉ các vùng đặc biệt hoặc cây trồng đặc biệt Đại đa số là kênh dẫn hỏ, giá xây dựng thấp Một số hệ thống có thể bằng kênh bê tông, khổng ngấm, rò ri và thẩm lậu khổng đáng kể Khi đó Pk chỉ còn là lượng bốc hơi mặt nước trên toàn hệ thống kênh

5 Phương trinh cân bằng mặn

Trong các vùng đất nhiễm mặn, việc cải tạo đất bằng biện pháp thủy lợi đòi hỏi việc tính cân bằng mặn trong khi rửa mặn

và trong quá trình trồng trọt vẫn quan tâm đến việc tiếp tục cải tạo và duy trì khống chế việc tưới tiêu để tránh mặn tái

diễn trở lại trên đất trồng trọt, cũng như tránh độ mặn vượt

quá khả năng chịu mặn của cây tròng.

Cân bằng mặn trong tầng đ ất thoáng khí được diễn tả bằng

hệ phương trình sau (xét trường hợp tưới ngập và chưa kể hệ thống dẫn nước) : *

N - Nồng độ muối (thường chỉ xét muối NaCl)

AN = (N2 - N]) - Lượng biến thiên nồng độ muối trong

khoảng thời gian At = t2 - tj

N - Nông độ muối trung bình trong nước trử của vùng tính

N = — (Ni + N2); Ni; N2 - Nông độ muối tại thời điểm ti và t2

2

31

Nb, Nị - Nồng độ muối trpng nựớc chảy đến và của

nước tưới.

A(F.N) - Biến thiên lượng muô'i trong nước trữ của

vừng tính toán, trong khoảng thời gian At Nồng độ muối thường được tỉnh theo g/1 (gam/lít) hoặc {%0

- phần ngàn).

Phướng trình (1-33) trình bày xấp xỉ luật cán bằng khối lượng chất hòa tan (muối) đối với trường hợp tưđi ngập chưa xét đến hệ thống dẫn nước.

Những trường hợp khác có sự tương tự cao độ với trường hợp trên, do đó không cần phải trinh bày chỉ tiết các trường hợp này.

IV MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍN H BỐC THOÁT H ƠI NƯỚC

Trong phương trình cân bằng, việc xác định giá trị các tham

số, các đại lượng cụ thể là nhứng vấn <fê phđc tạp và tùy thuộc vào từng trường hợp tính toán cụ thế Đối với vỉộc định lượng giá trị của đại lượng bốc hơi E = (Eo + Ec) là vấn <fê cổ những đặc tính chung cho nhiều trường hợp tính toán, cúng cố nhiêu phương pháp xác định các giá trị này Trong thực tế tính toán hiện nay trên thế giđi và Việt Nam, có một số công thức được sử dụng nhiêu nhất, rộng rãi nhất, được giới thiệu lần lượt sau đây.

1 Công th ứ c C apốp [L iên XA (R ussian)]

Dạng công thức :

EE

1 + « o

(1-34)

Trong đó E - Lượng bốc hơi tổng cộng

E0 - Lượng bốc hơi mặt thoáng (tài liệu đo đạc khí tượng)

Ec - Lượng thoát hơi qua thực vật

a - Hệ số tương quan, thực nghiệm, biến động

khá lớn, từ 1,05 -í- 1,35

a 0 - Tỷ SỐ lượng thoát hơi thực vật với lượng bốc

hơi m ặt thoáng Biến động từ 0,05 -ỉ- 0,35

Thực tế áp dụng ở nước ta-cho thấy a0, a còn có trường

hợp biến động lớn hơn nữa, phụ thuộc loại cây trồng, thời kỳ sinh trưởng, điêu kiện canh tác và khí hậu vùng tính toán

Công thức đơn giản, dễ sử dụng Nhưng định giá trị ao,

a gập khó khăn Đá có tài liệu thực nghiệm cải tiến của a theo

các thời kỳ sinh trưởng của cây trồng

2 Công thức Blaney-Criddle [Hoa Kỳ (AMERICAN)]

Thiết lập quan hệ giứa bốc hơi và năng lượng nhiệt chiếu sáng, thể hiện mối quan hệ nhân quả chính của hiện tượng bốc thoát hơi nước

a) Dạng công thức chung :

N

E = K.F = K ỵ (t.piị/ioo (1-35)

i=lTrong đó :

E - Lượng bốc thoát hơi nước (inc/At)

F - Tổng các yếu tố ảnh hưỏng của các thông sô' khí hậu tới lượng bốc hơi (tổng giá trị nhiệt độ trung bình

và phần trăm số giờ chiếu sáng trong ngày hàng năm, nghĩa là (t.p)/100)

k - Hệ số thực nghiệm (theo n&m, mùa tưới, hoặc theo giai đoạn sinh trưông).

t - Nhiệt độ trung bình (Fahrenheit)

p - Phần tràm số giờ chiếu sáng trong ngày đối với cả năm, tính tổng cả thời đoạn tính toán At (%)

N - Sô' ngày trong thời khoảng tính toán At

b) Dạng công thức đã chuyển đổi đơn vị :

N

E = 0 ,457.K £ [P(t + 17,8)]i (mm) (1-36)

i=lCác đại lượng chỉ đổi đơn vị đo lường : E (mm), t (°C),

p không thay đổi (%), v.v

c) Dạng đơn giản hóa :

Trong quá trinh sử dụng, công thức tính toán có các dạng đơn giản hơn với nhđng xấp xỉ n h ất định

i=l(1-37) được viết như sau :

E = 0,457-K.pt (tq + 17,8) (mm) (1-38)

Dạng (1-37) và (1-38) là dạng xấp xỉ công thức chung và

đơn giản hơn Hiện nay ở Việt Nam thường sử dụng công thức

ở dạng (1-38), vì sự thay đổi nhiệt độ ngày trong thời đoạn tính toán không chênh lệch nhiều và đo theo °c tiện lợi hơn, và các vùng nắng đêu như đồng bằng sông Cửu Long chẳng hạn.Theo kết quả thực nghiệm của trường Đại học Cần Thơ,

hệ số sinh lý cây trồng K = 1,05 với đông bằng sông Cửu Long

là hợp lý

Theo kết quả thực nghiệm của trường Đại học Nông Nghiệp

I - Hà nội cho biết :

K = 0,91 đối với lúa xuân, sai số (giứa lý thuyết và thực nghiệm) khoảng [-3,4 + 4,6]%

K = 0,97 đối với lúa Mùa, sai số [-6,3 -í- 1,8]%

K = 1,08 đô'i với lúa Mùa, sai số [4,3 + 13,3]%

K = 1,08 đô'i với lúa Xuân, sai số [14,6 + 21,4]%

Tại Hoa Kỳ, hệ số’ K được xác định bằng thực nghiệm như sau (trong công thức chung) :

K = 1,08 đô'i với lúa ở vùng ẩm ướt.

K = 1,20 đô'i vđi lúa ở vùng khô hạn.

Một sô' kết quả nghiên cứu gần đây tại một số trung tâm thực nghiệm ở Việt Nam còn xác định sự thay đổi của hệ số

sinh lý cây trồng K theo từng giai đoạn phát triển của cây trồng, nhất là đối với các giống lúa đang được gieo trồng phố biến ỏ nước ta (theo kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông nghiệp I, Viện Nghiên cứu Khoa học Thủy lợi V V ) , nâng cao mức độ sát thực của công thức

3 Công thức Thomthvvaite [Hoa kỳ (AMERICAN)]

a) Công thức nguyên dạng :

Vê mặt vật lý, công thức này dựa trên cơ sở độ tương quan cao giữa nhiệt độ và năng lượng bức xạ của mặt trời chuyển tới Phương trình có dạng :

b) Công thức cải tiến :

Efê nghị của Serra (Trung tâm quốc tế Verona) tính a như sau:

= 0,0161 + 0,5 khi I < 80

X3 - X2 + 2x + 0,5 khi I > 80 Như vậy, khi I = 80, tính theo một trong hai cách đều có thể được và

X = 8,8 10“3 I

Và chuyển đổi đơn vị đo lường, dẫn đến :

E = 1 6 0 (— ) a (m3/ha) (1-40)

c) Công thức hiệu chỉnh :

Theo tài liệu nghiên cứu từ phòng khoa học Trường Đại học Nông Nghiệp I-H à nội, kết quả hiệu chỉnh công thức này dẫn đến công thức hiệu chỉnh :

E = 160 b ) a (m3/ha) (1-41)Thời đoạn tính theo tháng Các đại lượng giữ nguyên ý nghĩa vật lý

Hệ số hiệu chỉnh b như sau :

b = 1,45 đôi với lúa Xuân,

b = 1,19 đô'i với lúa Mua

Sai sô' giữa tính toán lý thuyết và thực nghiệm khoảng ± 5%

4 Công thức Sarow [Liên xô (RUSSIAN)l

N

E = e tị = e.tg (m3/ha) (1-42)

i=l N

tg = tị - tổng nhiệt độ không khí bình quân ngày i=l

trong thời gian tính (°C)

N - SỐ ngày trong thời gian tính toán (ngày)

tị - Nhiệt độ không khí trung bình ngày thứ i (°C)

e - Hệ sô' cần nước cho l°c (m3/ha/°C)

Thực nghiêm của trường Đại học Nông nghiệp I-Hà nội cho kết quả :

- Binh quân các vụ : e = 2,04 với biến động sai số[-2,0 3,0]%

- Lúa Mùa : e = 2,07 (m3/ha/l°C) với sai số [-4 - 3,7]% Kết quả tính toán rấ t sát thực nghiệm

5 Công thức K ôchiakôp ÍLiên Xô (RUSSIAN)]

Đây là công thức đặc biệt, tính lượng nước tưới cho cả vụ trồng trọt :

Ek = K.Y (m3/ha) (1-43)Trong đó : K - Hệ số' cần nước (m3/tạ)

Ek - Lượng nước cần (m3/ha)

Y - Năng su ất cây trồng (ta/ha)Theo kết quả nghiên cứu ứng dụng của Viện Nghiên cứu khoa học Thủy lợi, thực nghiệm tại một sô' trạm ở đồng bằng Bắc Việt Nam như sau :

- Lúa Chiêm với năng su ất Y = 22 -ỉ- 26 tạ/ha thì

Ia - Bức xạ lý thuyết (kcalo/cm2/ngày)

- - Tỷ số giứa sô' giờ chiếu sáng thực tế và lý thuyết H

qua các tháng

t - Nhiệt độ không khí trung bình tháng (°C)

7 Cộng thức Penm an [Anh (ENGLAND)]

Phương pháp Penman để tính PE với sự kết hợp phương pháp chuyển động rối và phương pháp cân bằng năng lượng

Có : PE = — (1-45)

L

Trong đó :

PE Lượng bốc thoát hơi nưđc tiêm tàng

Rn - Lượng bức xạ Tính theo phương trình cân bằng

năng lượng trên bê mặt trái đất

Theo Davies và Robinson thì :

Rn = E + H + G + Pq (1-46)

Ẹ - Năng lượng dùng cho thoát bốc hơi nước

H Lượng nhiệt cảm ứng

G - Sự biến đổi nhiệt lượng của nước trong đất

Pq - Năng lượng sử dụng cho quang hợp

Là phép đo cường độ luồng tiêu chuẩn của không khí, trị

số này tăng theo trị số hạt bão hòa, chứng tỏ nơi không khí khô

và tốc độ gió cao

Ea = 0,35(ea - ed)(0,5 + 0,01U2) (mm/ngày) (1-48) Trong đó :

Ea - Năng lượng bốc hơi

ea - Áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ trung bình của không khí (mmHg)

ed - Áp su ất hơi thực tế của không khí (mmHg)

u 2 - Tốc độ gió ở độ cao 2 m ét trên m ặt đất (dặm/ngày)

r - Hệ sô' phản xạ của bê m ặt bốc hơi

n/N - Tỷ lệ các giờ nắng thực tế so với giờ nắng

có thể có

ỗ - H ằng số Stefan-Bonxman

Ta - Nhiệt độ khổng khí trung bình (°K) [°K (KELVIN)]

Ra - Cường độ bức xạ lý thuyết ở m ặt đất khi không

có không khí biểu hiện trong các trị sô' bốc hơi