“Quy hoạch và thiết kế hệ thống tưới hồ pleipai phương án 2

- Từ đó đánh giá được khả năng đáp ứng yêu cầu cấp nước của các công trình thủylợi đã có và đề xuất các giải pháp thủy lợi phù hợp.Việc tính toán và lựa chọn chính xác các mô hình mưa tư

MỤC LỤC

cô giáo và toàn thể các bạn sinh viên để đồ án có thể hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 02 tháng 01 năm 2016 Sinh viên

Nguyễn Đức Giang

CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC Điều kiện tự nhiên của khu vực

Vị trí địa lý

Tuyến công trình đầu mối Pleipai, cách quốc lộ 14 khoảng 14km về phía Tây

và cách Thị Trấn Chư Prông khoảng 40km về phía Tây Nam Từ Thành Phố PleiKu

đi theo quốc lộ 14 về phía Đăk Lăk khoảng 20km rẽ phải đi theo TL 675 khoảng30km sau đó rẽ trái vào xã Ia Lâu 12km đến khu đầu mối PleiPai

Toạ độ địa lý khu vực dự án từ:

- Phía Bắc giáp thị xã Iapia

- Phía Đông giáp huyện Chư Sê

- Phía Nam giáp huyện Easoup tỉnh Đăk Lăk

- Phía Tây giáp khu tưới khu tưới Ia Lâu đã có hiện hữu

Khu vực dự án thuộc cao nguyên Gia Lai, là một vùng đất khá bằng phẳngnằm ở cao độ +195m đến +215m, địa hình thoải, độ dốc địa hình nhỏ các thunglũng sông suối thường mở rất rộng, sườn dốc từ 30-80, hiếm khi dốc quá 150

Vị trí tyến đập Pleipai được chọn nằm trên suối Ia Lo, cách vị trí hợp lưu haisuối Ia Lo và Ia Pông khoảng 50m về phái hạ lưu Vị trí địa lý nằm về phía Tâyquốc lộ 14( PleiKu – Buôn Mê Thuột), thuộc địa phận xã Ia Lâu, huyện Chư Prông,tỉnh Gia Lai

Qua đặc điểm địa hình của vùng tuyến có thể nhận xét thấy rằng: Đối với côngtrình hồ chứa nước Pleipai, giải pháp công trình là xây dựng đập chắn tạo hồ chứanước là khả thi

Toàn bộ khu hưởng lợi của hồ chứa Pleipai đều nằm trong địa giới hành chínhcủa xã Ia Lâu, huyện Chư Prông, tỉnh Gia Lai Khu hưởng lợi trực tiếp một phầnkẹp giữa suối Ia Lo và suối Ia Lốp Diện tích khống chế tưới tự chảy là 640 ha.

Địa hình địa mạo

- Bình đồ lòng hồ tỉ lệ 1/500

- Bình đồ mặt bằng tổng thể toàn bộ công trình tỉ lệ 1/10000

a.Đặc điểm địa hình địa mạo lưu vực

Nhìn tổng thể toàn bộ công trình của hồ chứa nước Pleipai, có thể thấy đượcvùng dự án là nơi có cao độ địa hình tương đối thoải và thấp, với độ dốc chung củasườn 3 – 4% Cao độ phổ biến dao động trong khoảng chừng 200,0 Về phía Đôngcủa hồ cách khoảng 5km có núi dá Chư Don với cao độ đỉnh núi 822,0, xa hơn vềphái Nam có hai dãy núi, cao độ đỉnh trên 700,0, là những dãy núi cao nhất vùng.Nếu nhìn xu thế địa hình từ Thành Phố PleiKu qua huyện Chư Prông tới xã Ia Lâuthì hướng nghiêng chung là Đông Bắc xuống Tây Nam, thấp dần về phía biên giớiViệt Nam – Cam Pu Chia

Dạng địa hình của khu nghiên cứu nói chung ít phân cách – phân cách vừa,mạng lưới phát triển dạng toả tin và ở cấp độ trung bình cao Hướng chảy chủ yếucủa các suối phù hợp với hướng nghiêng của từng vùng là Đông Bắc – Tây Nam

b Đặc điểm của mạng lưới sông suối

Ngoài những sông suối chính trong vùng là suối Iapông, IaLô, IaLôp, cácnhánh sông suối nhỏ đổ ra suối và sông lớn đều có các khe và độ dốc khe lớn, nhỏ

và hẹp Các suối có dòng chảy quanh năm, tuy nhiên về mùa nước lũ lên khá nhanh

và sau đó xuống cũng nhanh, lũ thường gây ngập lụt cục bộ một số phạm vi nhỏ.Sông Ia Lốp và Ia Glea bắt nguồn từ vùng núi Ya Puch, sông Ya Puch bắtnguồn từ đỉnh Chư Gô, các đỉnh núi này đều có cao độ khoảng 700m Hướng củacác con sông này là Đông Bắc – Tây Nam, tuy bắt nguồn từ vùng núi cao nhưng cáccon sông này đều chảy qua các khu vực tương đối bằng phẳng, dốc đều không có sựchia cắt mạnh và đột ngột của địa hình

Các lưu vực đều có hình dạng “lông chim” dài, hẹp Đặc điểm này dẫn đếnviệc tập trung lũ chậm, thời gian lũ kéo dài Hướng nghiên cứu của lưu vựcthuận lợi cho việc đón gió Tây Nam có nhiều hơi ẩm, nên nguồn nước từ mưakhá dồi dào

Bảng 1-1: Bảng đặc trưng trạng thái lưu vực

- Lớp 1: Đất á sét nặng – sét vàng xám loang nâu đỏ nhạt, trạng thái dẻo cứng

nửa cứng, cá biệt trong lớp có chỗ là á sét trung, nhưng không phổ biến Thànhphần hạt của lớp thỉnh thoảng có lẫn ít sạn sỏi nhỏ, phân bố không đều Nguồn gốclớp bồi tích, độ cứng cấp 3, chiều dày có chỗ trên 5m Phạm vi phân bố của lớp khárộng, ở hai bên bờ suối, từ bờ suối vào khoảng từ 250m – trên 300m

- Lớp 1a: Đất á sét nhẹ - trung màu nâu xám, xám vàng, nâu đỏ nhạt kết cấu

chặt vừa, trạng thái dẻo mềm dẻo cứng Trong lớp đôi khi có lẫn sạn sỏi Lateritenhỏ Nguồn gốc bồi tích - pha tích, độ cứng cấp 3 Lớp đất phân bố trên mặt, chủyếu bên bờ trái, chiều dày thay đổi từ 0,5 – 1,2m

- Lớp 1b: Đất á sét trung- nhe màu xám nâu đỏ, nâu vàng nhạt, trạng thái dẻo

mềm, lẫn nhiều sạn sỏi nhỏ Lớp đất phổ biến trên mặt, phổ biến bên bờ phải, chiềudày nhỏ, từ 0,4 – 1,5m Nguồn gốc lớp bồi tích, độ cứng cấp 2

- Lớp 1c: Đất á cát – cát sạn sỏi màu xám vàng, vàng nâu nhạt, kết cấu chặt

vừa – kém chặt, thành phần sạn sỏi thạch anh và ít dăm đá Trên mặt cắt dọc đậpchính và phần thượng lưu, hạ lưu, lớp đất phân bố dưới lớp 1, trên lớp 3, với chiềudày phần sát bờ suối chỗ dày nhất là 2,9m, chúng vát mỏng nhanh về phía vai phảivới chiều dày 0,4 – 0,5m Nguồn gốc lớp bồi tích, độ cứng cấp 2

Hệ thống các lớp đất có nguồn gốc sườn tàn tích – pha tàn tích.

- Lớp 2: Đất sét á nặng, đôi chỗ trung màu xám nâu vàng, nâu đỏ nhạt, loang ít

đốm trắng, trạng thái dẻo cứng – nửa cứng.Trong lớp có lẫn ít sạn sỏi nhỏ, hàmlượng khoảng 5 - 10% Nguồn gốc lớp pha tàn tích, đất phân bố rộng ở hai vùng vaiđập, với bề dày có chỗ trên 4m

- Lớp 2a: Đất á sét nhẹ - á cát nặng màu xám vàng, xám đen nhạt, ẩm , mềm,

rời, kết cấu kém chặt.Đất phân bố trên mặt, chiều dày lớp mỏng, từ 0,4 – 0,8m

- Lớp 2b: Đất á sét lẫn sỏi sạn – hỗn hợp á sét và sỏi sạn màu nâu đỏ nhạt, nâu

vàng đốm xám trắng, kết cấu chặt, trạng thái nửa cứng – dẻo cứng Hàm lượng sạnsỏi trong lớp có chỗ rất cao 40 – 50% Nguồn gốc sườn tích, độ cứng cấp 4

- Lớp 2c: Đất á sét nhẹ - á cát nặng màu xám nâu pha vàng nhạ, nâu đỏ nhạt,

lẫn sạn sỏi laterite., đát ẩm mềm rời, kém chặt – chặt vừa Đất phân bố khá phổ biến

ở khu vai phải tuyến đập, cống lấy nước Nguồn gốc sườn tích, độ cứng cấp 2, chiềudày tối thiẻu từ 0,5 -1,6m

- Lớp 3: Đất á sét nặng- trung màu xám vàng, nâu đỏ nhạt loang xám trắng,

trạng thái dẻo cứng và nửa cứng, trong lớp có chỗ lẫn ít sạn sỏi, hàm lượng ít hơn10% Chiều dày lớp hơn 10m, nguồn gốc pha tàn tích, độ cứng cấp 3

- Lớp 3a: Đất á sét nhẹ - trung màu nâu đốm xám trắng , trạng thái dẻo mềm,

đôi chỗ dẻo cứng, phân bố dưới lớp 2, chiều dày trên 7,5m Nguồn gốc lớp pha tàntích, độ cứng cấp 3

- Đá gốc: Đá gốc nền thuộc phức hệ xâm nhập Bến Giằng – Quế sơn thành

phần Granodorit – Granit biotit – Plagiogranit biotit, cấu tạo khối, kiến trúc hạt nửa

tự hính, có chỗ bị cày nát biến đổi Gneit hoá

Tên gọi của đá gốc theo báo cáo này sử dụng tên đã được xác định trong tờbản đồ địa chất PleiKu: D-48-XXIV Tất cả các vị trí không có thí nghiệm mẫu đá,khi mô tả đá đều thống nhất lấy ten chung của đá gốc nền là Granodiorit

Theo tài liệu thống kê , đất đai của huyện Chư Prông được tóm tắt như sau:Diện tích đất tự nhiên 162.363 ha, đất nông nghiệp 29.380 ha chiếm 18.1%, đấtlâm nghiệp 92.281 ha chiếm 56.8%, đất chuyên dùng 1.370 ha chiếm 0.84%, đất ở411ha chiếm 0.25%, đất chưa sử dụng 38920 ha chiếm 24% nên tiềm năng đất đaicòn lớn

Qua khảo sát đất lưu vực sông IaLo và IaPông có độ phì nhiêu khá cao Thànhphần cơ giới nhẹ, tỷ lệ cát và sét lớn nên bị rửa trôi xói mòn và bạc màu rất nhanh.Nhìn chung đất đai trong vùng có thể dùng để phát triển cá loại cây có giá trị kinh tếcao như điều, mía, thuốc lá

Tình hình khí tượng thủy văn

a Nhiệt độ

Khu vực hồ chứa Pleipai thuộc vùng khí hậu tương đối ấm áp, theo tài liệu quantrắc nhiều năm:

- Nhiệt độ trung bình nhiều năm: 25,60C

- Nhiệt độ trung bình cao nhất vào tháng IV: 28,50C

- Nhiệt độ trung bình thấp nhất vào tháng I và XII: 22,00C

Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau.Mùa mưa từ tháng V đến tháng X

Bảng 1.2 Nhiệt độ trung bình tháng trong nhiều năm khu vực hồ Pleipai.

Độ ẩm của khu vực hồ chứa Pleipai khá cao

- Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm: 77%

- Độ ẩm tương đối cao nhất vào tháng X: 86%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất vào tháng III: 66%

Tháng khô nhất trong năm là hai tháng mùa đông (tháng III và tháng IV), độ ẩmđạt 67,5% Thời kỳ ẩm ướt nhất xảy ra vào hai tháng mùa đông (tháng X và thángXI), độ ẩm đạt 85%

Bảng 1.3 Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm khu vực hồ Pleipai.

Đơn vị: %

c Nắng

Khu vực hồ chứa Pleipai có số giờ nắng cả năm khoảng trên 2484,3 giờ Cả mùa

hạ đều nhiều nắng, bình quân mỗi tháng mùa hạ có khoảng 200 280 giờ nắng.Tháng X đến tháng XI là những tháng có ít nắng nhất, bình quân từ 150 158 giờnắng

Bảng 1.4 Số giờ nắng hàng tháng trung bình nhiều năm khu vực hồ Pleipai

Lượng bốc hơi hàng năm của khu vực khá là thấp bình quân đạt 37,7mm Các tháng

II, III,IV là tháng có lượng bốc hơi cao nhất, bình quân đạt 57 – 70mm Các thángVII, VIII, IX là tháng có lượng bốc hơi thấp nhất, bình quân đạt 16 – 20mm

Bảng 1.5 Lượng bốc hơi bình quân nhiều năm khu vực hồ Pleipai

Lượng mưa bình quân nhiều năm lưu vực hồ chứa Pleipai vào khoảng 1700,9

mm, tập trung chủ yếu vào mùa mưa chiếm khoảng 85% lượng mưa cả năm Mưalớn thường tập trung vào các tháng VII, VIII, IX Nhiệt độ trung bình năm vàokhoảng 25,60C

g Gió

-Gió: Trong năm có hai mùa gió

+Gió mùa Hạ hoạt động từ tháng 5 đến tháng 10, hướng gió thịnh hành là Tây

và Tây Nam, tốc độ gió bình quân mùa là 1,6m/s

+Gió mùa Đông hoạt động các tháng còn lại trong năm, hướng gió thịnh hành là

từ Bắc đến Đông Nam, tốc độ gió bình quân mùa là 3,3m/s

Tốc độ gió trong vùng không lớn, bình quân khoảng 1,1 2,3m/s

Bảng 1.6 Tốc độ gió trung bình nhiều năm khu vực hồ chứa Pleipai.

độ

gió

1,3 2,0 2,3 1,9 1,6 1,7 1,5 1,7 0,9 0,8 1,1 1,2 1,5

h Phân bố dòng chảy

Đối với các lưu vực tự nhiên như đối với các lưu vực đang xét, nguồn duy nhấtsinh ra dòng chảy trên lưu vực là lượng mưa hang năm Phụ thuộc diễn biến củamưa và các yếu tố khí hậu khác, phân bố dòng chảy cũng phân hoá mạnh mẽ theothời gian trong năm, có sự tương phản sâu sắc và hình thành trên hai mùa lũ – kiệtđối lập nhau.

- Mùa lũ: Từ tháng VI đến tháng XI lượng nước dồi dào, chiếm khoảng 74 –

85% tổng lượng dòng chảy cả năm, mùa này thường xuất hiện lũ gây ngập lụt

- Mùa kiệt: Từ tháng XII đến tháng V năm sau, dòng chảy chỉ là dòng chảy cơ

bản do điều tiết từ lưu vực sau mùa mưa, các tháng III, IV thường dòng chảy rấtnhỏ, chỉ chiếm khoảng 3,5% tổng lượng dòng chảy cả năm, gây khó khăn cho việctưới cho cây trồng

i.Tài nguyên nước

- Nước mặt: Nước mặt tồn tại trong các trong các sông suối và các khe, về mùamưa nước thường đục do hàm lượng phù sa lớn, về mùa khô nước trong suốt khôngmùi vị, ít lắng cặn

- Chất lượng nước: Theo số liệu khảo sát định lượng chất lượng nước: Nướcthuộc loại nước mềm, độ khoáng thấp, các chỉ tiêu đều nằm trong giới hạn chophép Nước đạt tiêu chuẩn làm nguồn lấy nước cho khu xử lý nước sinh hoạt Nhưvậy có thể đánh giá chất lượng nước thích hợp cho tưới, cải tạo đất và tạo nguồncấp nước cho sinh hoạt

- Nước ngầm: Trong khu vực dự án chưa được đầu tư nghiên cứu toàn diện.

Qua khảo sát cho thấy nước ngầm ở đây khá phong phú, song thường ở độ sâutương đối lớn, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa Qua phân tích cho thấy nướcngầm ở đây không có độc tố song độ an toàn vệ sinh thấp

Tình hình dân sinh kinh tế

Tóm tắt tình hình dân sinh- kinh tế

Theo tài liệu thống kê năm 2000 toàn Huyện có 10.619 hộ với dân số là 75.363nhân khẩu trong đó nhân khẩu nông nghiệp là 64.812 chiếm 86%, nhân khẩu phinông nghiệp 10551 chiếm 14% Trong đó dân tộc kinh chiếm 32,2%, Gia lai chiếm67,5%, dân tộc khác chiếm 0,3% Dân cư tập trung phần lớn ở nông thôn chiếm84% Tỷ lệ đói nghèo chiếm 25%, tỷ lệ tăng dân số 2,3%

Diện tích đất tự nhiên 162.363 ha, đất nông nghiệp 29.380 ha chiếm 18.1%, đất lâm nghiệp 92.281 ha chiếm 56.8%, đất chuyên dùng 1.370 ha chiếm 0.84%, đất ở 411ha chiếm 0.25%, đất chưa sử dụng 38920 ha chiếm 24% nên tiềm năng đất đai còn lớn

Tổng sản lượng quy thóc toàn huyện đạt 20.687 tấn, bình quân 357kg/người.Ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp không phát triển, lạc hậu

Tóm tắt tình hình dân sinh kinh tế được hưởng lợi

Theo thống kê toàn vùng có 18037 dân sinh sống, trong đó người kinh chiếm 41,6%, người Gia lai chiếm 58%, các dân tộc khác chiếm 0,4%.Tỷ lệ đói nghèo 6,6%, hộ đói 14,5%

Theo thống kê diện tích và năng suất cây trồng được tóm tắt như sau:

Bảng 1.7: Diện tích và năng suất cây trồng khi chưa có dự án

TT

Đông xuân ha 80

Năng suất Tạ/ha 38

Mùa ha 320

Năng suất Tạ/ha 24

2 Ngô Đông xuân ha 150

Năng suất Tạ/ha 18 Diện tích tự nhiên của vùng dự án chiếm 26,6% toàn huyện, nhưng dân số chiếm 23,9%

Trong khu vực dự án có nhiều dân tộc thiểu số đang sinh sống, chủ yếu sống bằng nghề nông , đời sống của nhân dân vô cùng khó khăn.Phát triển xã hội chậm, trình độ dân trí thấp

Để sử dụng tiềm năng đất đai phát triển kinh tế, ổn định kinh tế và nâng cao đời sống bộ phận dân cư sống trong khu vực này Nhu cầu nước cho sinh hoạt, cho sản xuất, bảo vệ môi trường… là rất lớn

Với khả năng nguồn nước dồi dào, có khả năng xây dựng hồ chứa giữ nước, việc phát triển Thuỷ lợi là hết sức cần thiết và cấp bách

Hiện trạng thủy lợi

Phần lớn diện tích canh tác trong vùng dự án chưa có công trình tưới, chỉ có một

số kênh mương nhỏ nhưng đã bị phá hoại không còn khả năng sử dụng, tình trạng hạn hán kéo dài, phụ thuộc hoàn toàn vào mưa làm cho năng suất cây trồng thấp, gây thiệt hại nặng về kinh tế

Giao thông trong vùng dự án phần lớn là đường đất, chưa có đường nhựa Do

đó việc đi lại hết sức khó khăn

Phương hướng phát triển kinh tế- xã hội

Mục tiêu đầu tư

Khai thác có hiệu quả tiềm năng đất đai của vùng dự án, biến nơi đây thành vùng trọng điểm nông nghiệp, góp phần giải quyết vấn đề lương thực cho Gia Lai nói riêng và vùng Tây Nguyên nói chung, ổn định an ninh, quốc phòng cho vùng biên giới Tây Nam

Nhiệm vụ dự án

Công trình có nhiệm vụ nhằm nâng cao diện tích tưới cho vùng dự án nên diện tích đất canh tác cụ thể như bảng sau:

Bảng 1.8: Diện tích canh tác

2 Đất lúa Chiêm Xuân (ha) 450

3 Đất lúa vụ Mùa (Hè Thu) 450

3 Đất màu (Ngô) 190

Tổng Tổng diện tích canh tác(ha) 1090

Ngoài ra kết hợp giao thông du lịch và cải tạo cảnh quan,cấp nước sinh hoạt , nuôi trồng thuỷ sản, phát điện, giảm lũ cho hạ lưu, môi trường trong khu vực dự án

Phương hướng phát triển kinh tế- xã hội

Theo quy hoạch tổng thể kinh tế - xã hội huyện Chư prông tỉnh Gia lai thì mục tiêu phát triển kinh tế xã hội như sau:

- Tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm theo các giai đoạn là 16-18% (2000-2005) và 18-20% (2006-2010)

- GDP bình quân đầu người khoảng 200 USD (2000-2005) và 300 USD (2005-2010)

Nông nghiệp là mặt trận hàng đầu trong việc đẩy mạnh phát triển kinh tếhuyện Chư prông, trong đó Thủy lợi là yếu tố cơ bản nhất Thúc đẩy phát triển kinh

tế xã hội trên cơ sở quan tâm đùng mức về cơ sở hạ tầng, nhất là vùng sâu, vùng xa,vùng đặc biệt khó khăn Trước mắt ưu tiên cho đường giao thông, thủy lợi, trườnghọc, từng bước chuyển đối cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa – hiện đạihóa, sản xuất hàng hóa trên cở sở chế biến nông sản

Kết luận

Nhiệm vụ của đồ án

- Quy hoạch, cải tạo, thiết kế hệ thống tưới hồ Pleipai đáp ứng nguồn nước chocác nhu cầu sử dụng nước nhằm nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dângóp phần quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của vùng

- Việc tính toán và lựa chọn chính xác các mô hình tưới thiết kế có ý nghĩa rấtquan trọng trong việc đưa ra phương án thiết kế, vận hành, thi công và quản lý côngtrình thủy lợi; ảnh hưởng rất lớn đến quy mô và kích thước công trình Đảm bảo chocông trình hoạt động an toàn, đạt hiệu quả cao; đảm bảo về mặt kỹ thuật và kinh tế

- Đề ra phương án, biện pháp công trình để khai thác nguồn nước nhằm đáp ứngtốt nhất nhu cầu nước trong khu vực

Nội dung của đồ án

- Tính toán các chỉ tiêu khí tượng ,thủy văn

- Tính toán nhu cầu nước trong khu vực

- Đề xuất phương án và bố trí hệ thống tưới trên khu vực

- Đề xuất các phương án công trình đầu mối

- Tính toán thiết kế hệ thống công trình

- Đánh giá tác động của môi trường

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

Mục đích, ý nghĩa và nội dung tính toán

- Từ đó đánh giá được khả năng đáp ứng yêu cầu cấp nước của các công trình thủylợi đã có và đề xuất các giải pháp thủy lợi phù hợp.

Việc tính toán và lựa chọn chính xác các mô hình mưa tưới thiết kế có ý nghĩarất quan trọng trong việc đưa ra phương án thiết kế, vận hành, thi công và quản lýcông trình thủy lợi; ảnh hưởng rất lớn đến quy mô và kích thước công trình Đảmbảo cho công trình hoạt động an toàn, đạt hiệu quả cao; đảm bảo về mặt kỹ thuật vàkinh tế

Chọn trạm đo mưa tính toán

2.1.2.1 Chọn tần suất tính toán

Tần suất thiết kế phụ thuộc vào quy mô kích thước công trình và nhiệm vụcông trình Theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT -Công trình thủy lợi – các quy định chủ yếu về thiết kế, tần suất thiết kế P = 85%.2.1.2.2 Chọn trạm đo mưa

độ ẩn, mưa, số giờ nắng, tốc độ gió, bốc hơi

- Tài liệu quan trắc của trạm phải đủ dài và có tính khái quát chung của hệ thống

b Chọn trạm

Căn cứ vào các nguyên tắc trên và điều kiện thực tế của khu vực quy hoạch lấytài liệu mưa tại trạm đo mưa Pleiku Các tài liệu khí tượng khác lấy ở trạm khítượng

Tài liệu thu thập được từ năm 1997 đến năm 2004 (n = 28 năm)

Tính toán xác định mô hình mưa tưới thiết kế cho các vụ

Phương pháp tính toán.

Mô hình mưa biểu thị lượng mưa ngày của các vụ trong năm Tính toán môhình mưa tưới thiết kế với mục đích xác định lượng mưa và mô hình mưa phân phốitheo tần suất thiết kế nhằm đưa vào phương trình cân bằng nước để tính toán, từ đótính toán được chế độ tưới cho các loại cây trồng và mục đích khác

* Các phương pháp tính:

Hiện tượng thủy văn là loại hiện tượng vừa mang tính tự nhiên, vừa mang tínhngẫu nhiên nên trong nghiên cứu tính toán thủy văn người ta thường sử dụng 2phương pháp:

- Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành

- Phương pháp thông kê xác suất

- Phương pháp dùng trạm tương tự

Phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành:

Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu vàmặt đệm đến các hiện tượng thủy văn, tính toán các đặc trưng thủy văn bằngphương trình cân bằng nước hoặc các mô hình, các công thức kinh nghiệm

Trong thực hành phương pháp này được phân chia cụ thể như sau:

- Phương pháp lưu vực tương tự

- Phương pháp tổng hợp địa lý

- Phương pháp phân tích căn nguyên

Phương pháp thống kê xác suất:

Trên cơ sở lý thuyết thống kê xác suất, xem các đặc trưng thủy văn là các đạilượng ngẫu nhiên, vẽ đường tần xuất và xác định được trị số của các đặc trưng thủyvăn ứng với một tần suất thiết kế nào đó Điều kiện tiên quyết của phương pháp làphải có số liệu cần thiết đáng tin cậy để tính toán các đặc trưng tham số thống kê

Phương pháp dùng trạm tương tự (hay còn gọi là phương pháp bán xác suất và bán nguyên nhân hình thành):

Phương pháp này dùng những trạm tham khảo có tính thương tự và đại diệncho khí hậu, thủy văn khu vực thiết kế Trạm phải đặt tại nơi có địa hình, địa mạo,

độ dốc, diện tích, thảm phủ thực vật tương tự với khu vực nghiên cứu Trên cở sởtính toán được các tham số thống kê của trạm tham khảo , Cv, Cs ta sẽ có tham sốthống kê của lưu vực cần nghiên cứu

Trong đồ án này, em lựa chọn phương pháp thống kê xác suất để tính toán vì tàiliệu có số năm quan trắc dài và liên tục

Tính toán xác định các tham số thống kê, vẽ đường tần suất.

2.2.2.1 Vẽ đường tần suất kinh nghiệm

Bước 1: Chọn mẫu: , i = 1 n với n là số năm quan trắc có trong tài liệu.

Mẫu được chọn từ chuỗi là tài liệu thực đo, để mẫu càng gần với tổng thể, mẫuphải đảm bảo các tiêu chuẩn là : có tính đại diện, tính độc lập và tính đồng nhất.

Bước 2: Xây dựng đường tần suất.

- Giả sử có các mẫu thống kê: X1, X2, , Xn

- Chấm các điểm quan hệ Xi và Pi lên hệ tọa độ

- Vẽ đường cong trơn đi qua tâm băng điểm quan hệ

2.2.2.2 Vẽ đường tần suất lý luận.

Để phân biệt với đường tần suất kinh nghiệm, thực chất là mô hình phân phốixác suất được sử dụng nhiều trong thủy văn, nó có một số đặc điểm phù hợp vớidiễn biến quy luật của hiện tượng thủy văn Chính vì vậy, để vẽ đường tần suất lýluận tương đối phù hợp với đường tần suất kinh nghiệm ta có thể sử dụng cácphương pháp sau để vẽ:

- Phương pháp mô men

Phương pháp 3 điểm: Coi như có 3 điểm lý luận lấy trùng với 3 điểm kinh

nghiệm Từ đó ta đi tính ngược lại các thông số Cv, Cs

- Ưu điểm: Phương pháp này tính toán nhanh, đơn giản

- Nhược điểm: Do tính chất của phương pháp là chọn 3 điểm trên đường tần suất kinhnghiệm để tính toán nên độ chính xác còn phụ thuộc vào chủ quan người vẽ.Phương pháp này hiện nay cũng ít được sử dụng.

Phương pháp thích hợp: Là phương pháp cho rằng có thể thay đổi các đặc trưng

thống kê trong chừng mực nhất định sao cho mô hình xác suất giả thiết thích hợpnhất với chuỗi số liệu thực đo

- Ưu điểm: Phương pháp này cho ta khái niệm trực quan, dễ dàng nhận xét và xử lýđược điểm đột xuất (khắc phục được nhược điểm của phương pháp mômen)

- Nhược điểm: Phương pháp này tính toán phức tạp do phải thử dần các giá trị của

“m” sao cho đường tần suất lý luận phù hợp nhất với đường tần suất kinh nghiệm.Nhưng trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự trợ giúp của máy tính sẽ khắc phục đượcnhược điểm trên và được áp dụng rộng rãi

⇒Qua phân tích ưu, nhược điểm của 3 phương pháp trên em chọn phương pháp

thích hợp để vẽ đường tần suất lý luận trong đồ án

a Cơ sở của phương pháp

Vẽ đường tần suất lý luận bằng phương pháp thích hợp

Phương pháp thích hợp cho tằng có thể thay đổi các đặc trưng thống kê trongchừng mực nhất định sao cho mô hình xác suất giả thiết (đường tần suất lý luận)thích hợp nhất với chuỗi số liệu thực đo

b Các bước tính toán

Bước 1: vẽ đường tần suất kinh nghiệm từ mẫu thống kê.

Bước 2: Tính trị số bình quân , hệ số phân tán Cv, hệ số thiên lệch Cs theo côngthức:

- Trị số bình quân:

- Hệ số phân tán: , Trong đó Ki là hệ số môđun Ki =

- Hệ số thiên lệch: Cs = m.Cv

Bước 3: Giả thiết mô hình phân bố xác suất lý luận ứng dụng (đã chọn ứng

dụng mô hình Pearson III ở trên)

Bước 4: Tính tung độ của đường tần suất lý luận

Xp = Kp (Kp tra theo Cv, Cs, P)

Bước 5: Kiểm tra sự phù hợp giữa đường tần suất lý luận với các điểm tần suất

kinh nghiệm bằng cách chấm quan hệ Qp ~ P lên giấy tần suất, nối các điểm đó lạithành đường tần suất lý luận

- Nếu đường tần suất lý luận phù hợp với các điểm tần suất kinh nghiệm là được

- Nếu không phù hợp thì thay đổi các thông số X , CV, CS thích hợp để đạt được kếtquả tốt nhất

Bước 6: Xác định trị số thiết kế.

Tra trên đường tần suất lý luận giá trị thiết kế Xp ứng với tần suất thiết kếP=85%

Bước 7: Xác định mô hình phân phối thiết kế.

* Nguyên tắc chọn mô hình mưa điển hình:

+ Năm điển hình phải có trong tài liệu

+ Mô hình mưa điển hình được chọn phải có lượng mưa gần bằng lượngmưa ứng với tần suất thiết kế P% = 85%

+ Có dạng phân phối lượng mưa trong năm là phổ biến nhưng thiên vềbất lợi

*Tiến hành thu phóng.

- Phương pháp thu phóng:

Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (PTK = 85%) nên ta phảithu phóng lại mô hình mưa điển hình bằng một trong hai phương pháp sau:

Phương pháp thu phóng cùng tỷ số: Phương pháp này phù hợp cho trận mưa

điển hình và lượng mưa của cả trận là lượng mưa thiết kế

Phương pháp thu phóng cùng tần suất: Phương pháp này phù hợp cho trận mưa

thiết kế có cùng lượng mưa với thời đoạn ngắn tương ứng với tần suất thiết kế.Nhưng các hệ số K1, K2, …, Kn khác nhau thì hình dạng của trận mưa khôngđược bảo tồn

=> Chọn phương pháp thu phóng cùng tỷ số để thu phóng

- Xđh: Lượng mưa mô hình phân phối điển hình (mm)

Tính lượng mưa ngày của vụ thiết kế: Xitk = Xiđh K (mm)

Trong đó:

- Xitk: Lượng mưa ngày thứ i thiết kế

c Vẽ đường tần suất lý luận.

Trong đồ án dùng phương pháp thích hợp với mô hình phân phối xác suấtpearson III để tính toán

Phương pháp thích hợp cho rằng có thể thay đổi các số đặc trưng thốngkê,Cv,Cs, trong chừng mực nhất định sao cho mô hình sắc xuất giả thiết thích hợpnhất với số liệu thực đo

d.Vẽ đường tần suất mưa năm:

Kết quả tính toán theo phần mềm tính toán thủy văn FFC 2008 ( hoặc theo vẽtay của bản thân ) theo đó ta có kết quả gồm hình vẽ đường tần suất lý luận giấyHazen và bảng tính tần suất lý luận

Tính toán mô hình mưa thiết kế vụ Đông Xuân

Tính toán xác định các tham số thống kê, vẽ đường tần suất.

Bảng 2.1 Bảng tần suất kinh nghiệm mưa thiết kế vụ Đông Xuân

Chọn mô hình mưa vụ Đông Xuân

Sau khi chọn được lượng mưa thiết kế Xp như ở trên ta xác định lượng mưa cácnăm lân cận với Xp 85%

* Thu phóng mô hình mưa vụ

Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (P=85%) nên ta phải thuphóng lại mô hình mưa vụ điển hình bằng phương pháp thu phóng cùng tỷ số (cáctrận mưa điển hình được quy dần về trận mưa thiết kế) như đã lựa chọn ở trên Căn

cứ vào trị số X85% và Xđh đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đã có ta tiến hành thuphóng tài liệu mưa

- Hệ số thu phóng Kp: Kp= = = 0.92

- Tính lượng mưa ngày năm thiết kế: Xitk = Xiđh*Kp

Xitk: Lượng mưa ngày thứ i năm thiết kế

Xiđh: Lượng mưa ngày thứ i năm điển hình

Bảng 2.2 Bảng phân phối mưa thiết kế vụ Đông Xuân (P = 85%)

Mô hình mưa điển hình vụ Đông Xuân

Tính toán mô hình mưa thiết kế vụ Mùa

Tính toán xác định các tham số thống kê, vẽ đường tần suất.

Bảng 2.3 Bảng tần suất kinh nghiêm mưa thiết kế vụ Mùa

Chọn mô hình mưa vụ Mùa

Sau khi chọn được lượng mưa thiết kế Xp như ở trên ta xác định lượng mưa cácnăm lân cận với Xp 85%

* Thu phóng mô hình mưa vụ

Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (P=85%) nên ta phải thuphóng lại mô hình mưa vụ điển hình bằng phương pháp thu phóng cùng tỷ số (cáctrận mưa điển hình được quy dần về trận mưa thiết kế) như đã lựa chọn ở trên Căn

cứ vào trị số X85% và Xđh đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đã có ta tiến hành thuphóng tài liệu mưa cho vụ chiêm và vụ mùa

- Hệ số thu phóng Kp: Kp= = = 0.96

- Tính lượng mưa ngày năm thiết kế: Xitk = Xiđh*Kp

Xitk: Lượng mưa ngày thứ i năm thiết kế

Xiđh: Lượng mưa ngày thứ i năm điển hình

Bảng 2.4 Bảng phân phối mưa thiết kế vụ Mùa (P = 85%)

Mô hình mưa điển hình vụ Mùa năm 1989 Phân phối mưa thiết kế vụ Mùa năm 1989

29 4.5 12.4 29 4.3 11.9

Tính toán mô hình mưa thiết kế vụ Chiêm Xuân

Tính toán xác định các tham số thống kê, vẽ đường tần suất

Bảng 2.5 Bảng tần suất kinh nghiệm mưa thiết kế vụ Chiêm Xuân

Xi(mm)

Xi'

Xi(mm)

Chọn mô hình mưa vụ Chiêm Xuân

Sau khi chọn được lượng mưa thiết kế Xp như ở trên ta xác định lượng mưa cácnăm lân cận với Xp 85%

- Ta có Xp 85% = 238.05 (mm)

+ X = 211.1 (mm) ứng với năm 1998

+ X = 210.9 (mm) ứng với năm 1987

+ X = 270.1 (mm) ứng với năm 1984

Em chọn năm điển hình có giá trị lượng mưa gần với lượng mưa thiết kế nhất vàthiên về hướng bất lợi nhất Tức là có thời gian trong vụ cần nhiều nước thì lượngmưa lại ít, lượng mưa nhiều tập trung vào ít ngày Vậy chọn Xđh = 270.1(mm) ứngvới năm 1984

* Thu phóng mô hình mưa vụ

Vì lượng mưa điển hình khác với lượng mưa thiết kế (P=85%) nên ta phải thuphóng lại mô hình mưa vụ điển hình bằng phương pháp thu phóng cùng tỷ số (cáctrận mưa điển hình được quy dần về trận mưa thiết kế) như đã lựa chọn ở trên Căn

cứ vào trị số X85% và Xđh đã chọn ở trên, dựa vào tài liệu đã có ta tiến hành thuphóng tài liệu mưa cho vụ chiêm và vụ mùa

- Hệ số thu phóng Kp: Kp= = = 0.88

- Tính lượng mưa ngày năm thiết kế: Xitk = Xiđh*Kp

Xitk: Lượng mưa ngày thứ i năm thiết kế

Xiđh: Lượng mưa ngày thứ i năm điển hình

Bảng 2.6 Bảng phân phối mưa thiết kế vụ Chiêm Xuân (P = 85%)

Mô hình mưa điển hình vụ Chiêm Xuân

Tài liệu về cây trồng

a Lúa chiêm

Hình thức canh tác: Làm ải, gieo cấy tuần tự

Bảng 3.1 Thời vụ và công thức tưới vụ chiêm

TT Thời đoạn sinh

- Thời gian ngâm: tn = 3 ngày

- Thời gian gieo cấy: tg = 20 ngày

b Lúa mùa

Hình thức canh tác: Làm dầm, gieo cấy đồng thời

Bảng 3.2 Thời vụ và công thức tưới vụ mùa

TT Thời đoạn sinh

Độsâutần đấtnuôicây(cm)

Nướcngầmcungcấp(mm)

Hệ sốKc

CT tưới(%)

Tính toán chế độ tưới cho lúa chiêm

Đặc điểm canh tác và phương pháp tính toán

a Đặc điểm canh tác

Vụ chiêm được gieo trồng từ tháng 1 đến tháng 5, là thời kỳ lượng mưa ít nênchế độ canh tác là làm ải và gieo cấy tuần tự Việc gieo cấy tuần tự tiến hành trongthời gian tg bằng cách mỗi người gieo cấy một phần diện tích Chuẩn bị gieo cấyđến đâu cho nước vào đến đấy, không cho nước tràn lan vào toàn bộ cánh đồng.Như vậy, việc cung cấp nước không phải quá căng thẳng, tránh được tổn thất nước

do ngấm và bốc hơi một cách vô ích ở các thửa ruộng chưa cấy Đặc điểm của chế

độ tưới cho lúa chiêm theo quan điểm gieo cấy tuần tự là thời gian làm ải và thờigian tưới dưỡng trên cánh đồng là xen kẽ nhau Thửa cấy trước chín trước, thửa cấysau chín sau nên thời vụ trên cánh đồng là không đồng đều Trên cánh đồng cónhiều chế độ tưới khác nhau Chế độ tưới thiết kế phải là chế độ tưới tổng hợp từcác chế độ tưới khác nhau đó

b Phương pháp tính toán

Nguyên lý tính toán về cơ bản là chia toàn bộ thời kỳ sinh trưởng của lúa thànhnhững thời đoạn nhỏ, xác định các thành phần nước hao và nước có thể lợi dụngđược của toàn bộ cánh đồng trong từng thời đoạn và tính ra mức tưới trong từngthời đoạn đó Ở mỗi thời đoạn phải xác định các lượng nước hao khác nhau ở cácthửa ruộng để tính ra lượng nước hao ở toàn bộ hề thống tưới và sử dụng phươngtrình cân bằng nước cần cung câp (mức tưới) cho toàn vụ

Phương trình cân bằng nước mặt ruộng đối với vụ lúa chiêm:

hci = h0i + mi + P0i – Ki – ETci – CiTrong đó:

hci – Lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn tính toán (mm)

h0i – Lớp nước mặt ruộng đầu thời đoạn tính toán (mm)

mi – Lượng nước tưới trong thời đoạn tính toán (mm)

P0i – Lượng nước mưa sử dụng được trong thời đoạn tính toán (mm)

Ki – Lượng nước ngấm xuống đất trong thời đoạn tính toán (mm)

ETci – Lượng bốc hơi mặt ruộng trong thời đoạn tính toán (mm)

Ci – Lượng nước tháo đi trong thời đoạn tính toán (mm) Khi lớp nước mặtruộng lớn hơn độ sâu lớp nước cho phép phải tháo đi, do đó: Ci = hci - hmaxi

Điều kiện ràng buộc của phương trình:

[amin]i hci [amin]i

Để giải đúng dần phương trình (4.1) ta dùng phương pháp giải tích Với các đạilượng đã biết, giả thiết một mức tưới m sau đó sử dụng phương trình cân bằng nướctính được lớp nước mặt ruộng cuối thời đoạn So sánh lớp nước này với công thứctưới (điều kiện ràng buộc của phương trình), nếu thỏa mãn điều kiện thì m giả thiết

là phù hợp, nếu không phải giả thiết lại, cụ thể như sau:

- Nếu với m giả thiết tính ra được hc < amin thì giả thiết lại bằng cách tăng m lên vàxác định lại hc cho đến khi thỏa mãn [amin]i hci [amin]i

- Nếu với m giả thiết tính ra được hc > amax thì giả thiết lại bằng cách giảm m đi vàxác định lại hc cho đến khi thoảm mãn [amin]i hci [amin]i

Trong trường hợp nếu mưa quá lớn, không phải tưới (m = 0) thì phải tháo bớtlượng nước mưa đi, chỉ để lại trên ruộng một lớp đúng bằng amax, lượng nước thao

đi bằng lượng nước tính được khi chưa thao trừ đi lượng nước lớn nhất cho phép

amax

Cứ làm như vậy cho đến hết thời gian sinh trưởng của lúa ta sẽ tính được số lầntưới cho lúa, mức tưới mỗi lần, tổng mức tưới toàn vụ, tổng lượng nước hao dongấm và bốc hơi mặt ruộng, tổng lượng mưa và tổng lượng nước tháo đi trong suốt

Lượng bốc hơi mặt ruộng là cơ sở chính quan trọng nhất để xác định lượng nướccần tưới và chế độ cấp nước thêm cho cây trồng

Lượng nước bốc hơi mặt ruộng còn gọi là lượng nước hao vì nó là thành phầnnước bốc thoát khỏi cây trồng sau khi đã sử dụng để sinh sống Nó là thành phầnnước mất đi lớn nhất phải bổ sung cho cây trồng thông qua tưới nước

b Công thức tổng quát xác định lượng bốc hơi mặt ruộng

ETc = Kc.ET0 (mm)

Trong đó:

- ETc – Lượng bốc hơi mặt ruộng thực tế theo thời gian tình toán (mm)

- ET0 – Lượng bốc hơi mặt ruộng tiềm năng (bốc hơi chuẩn), được xác định theocông thức (mm)

- Kc – Hệ số cây trồng

* Hệ số cây trồng K c

Hệ số cây trồng Kc là hề số biểu thị tỷ số giữa nhu cầu dùng nước cảu cây trồng

ETc và lượng bốc hơi tiềm năng trong từng thời kỳ sinh trưởng ET0, hay là chỉ mức

độ yêu cầu nước của cây trồng ở các giai đoạn phát triển khác nhau

Hệ số Kc phụ thuộc vào loại cây trồng, giai đoạn phát triển của cây trồng, điềukiện khí hậu và đất đai và điều kiện canh tác, Kc được xác định thông qua công thứcthực nghiệm

c Công thức tính lượng bốc hơi mặt ruộng theo phương pháp bán kinh nghiệm

Tính lượng bốc hơi mặt ruộng ET0 theo công thức Penman sửa đổi:

ET0 = (mm/ngày)Trong đó :

- t – Nhiệt độ bình quân tính (0C)

- - Độ nghiêng của đường quan hệ của nhiệt độ với áp suất hơi bão hòa tạinhiệt độ T (kPa.0C-1), được xác định theo hệ thức :

=

- – Áp suất hơi nước bão hòa (kPa)

- Rn – Chênh lệch giữa bức xạ tăng và bức xạ giảm của sóng ngắn và sóng dài(MJ/m2-ngày)

Rn = Rns - RnL

- Rns – Bức xạ mặt trời được giữ lại sau khi đã phản xạ đối với mặt đất trồng trọt(MJ/m2-ngày)

Rns = Ra

- Ra – Bức xạ ở lớp biên của lớp khí quyển (MJ/m2-ngày)

Ra = 37,6dr(ωssinψsinδ + cosψcosδsinωs)

ωs = arccos(-tanψtanδ) (rad)

- ψ: Góc vĩ độ địa lý (rad)

- δ: Góc lệch theo ngày (rad)

δ = 0,409sin(0,0172J - 1,39)

- dr: Khoảng cách tương đối theo ngày

dr = 1 + 0,033cos(0,0172J)

- J: Số thứ tự theo ngày tính toán

- RnL: Bức xạ toả ra bởi năng lượng hút được ban đầu (MJ/m2-ngày)

- z: Cao độ so với mực nước biển (m) Theo phương pháp bình quân gia quyền vềdiện tích có thể xác định được cao độ trung bình khu tưới (z) nhưng để đơn giản hóatrong tính toán em dựa vào cao trình lớn nhất và nhỏ nhất trong khu đang xét lấybình quân ra cao trình trung bình, có: z = 3.8m

- U2: Tốc độ gió ở độ cao 2 mét (m/s), giá trị U2 có thể tính theo công thức:

U2 = Uh

- Uh: Tốc độ gió đo ở độ cao h mét so với mặt đất (m/s)

- h: Chiều cao cột đo tốc độ gió (m)

Với các tài liệu về khí tượng đã có, lập bảng tính ET0 theo cồng thức Penmansửa đổi Sử dụng phương pháp này có những ưu điểm sau: kết quả tính toán rấtchính xác, công thức tính toán tổng hợp xem xét đến nhiều yếu tố khí hậu, các yếu

tố trông công thức có thể tính được trực tiếp theo hệ thức mà không cần phải quabảng tra

Nhược điểm của phương pháp này là tính toán phức tạp, phương pháp đòi hỏinhiều số liệu dẫn đến khó khăn trong việc thu thập tài liệu.

Kết quả tính toán lượng bốc hơi tiềm năng ET0 theo công thức Penman sửa đổinhư bảng sau:

Bảng 3.4 Lượng bốc hơi tiềm năng ETo theo công thức Penman sửa đổi

Thán

Ttb 22.0 24.3 27.0 28.5 28.3 27.0 27.0 26.6 26.1 25.2 23.8 22.0

Uh 1.3 2 2.3 1.9 1.6 1.7 1.5 1.7 0.9 0.8 1.1 1.2 U2 1.13 1.74 2.01 1.66 1.40 1.48 1.31 1.48 0.79 0.70 0.96 1.05

λ 2.45 2.44 2.44 2.43 2.43 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.44 2.45 P

101.2

6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

101.2 6

dr 1.03 1.02 1.01 0.99 0.98 0.97 0.97 0.98 0.99 1.01 1.02 1.03

Ra 26.39 30.42 34.82 38.07 39.41 39.63 39.35 38.22 35.57 31.33 27.33 25.37

Rs 14.02 18.52 21.88 22.30 22.58 18.77 21.15 18.32 18.31 15.81 13.38 12.10 Rnl 10.80 14.26 16.85 17.17 17.39 14.45 16.28 14.10 14.10 12.17 10.31 9.32

Rn 7.23 9.92 12.30 13.33 13.86 11.92 13.13 11.51 11.17 9.37 7.48 6.42

Δ 0.10 0.12 0.13 0.14 0.14 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12 0.11 0.10 ETo 2.14 3.07 4.13 4.27 4.17 3.45 3.71 3.27 3.07 2.52 2.10 1.90

Nhận xét: Lượng bốc thoát hơi tiềm năng tính toán được tăng dần theo các tháng từ

tháng 1 đến tháng 3, sau đó lại giảm dần từ tháng 7 đến tháng 12 và đạt max ở tháng

4 (ET0max = 4,27 mm/ngày), tháng có lượng bốc hơi tiềm năng nhỏ nhất là tháng 12

(ET0min = 1,9 mm/ngày) Kết quả có sự thay đổi như vậy chủ yếu là do nhiệt độkhông khí tháng trung bình nhiều năm thay đổi, tháng có nhiệt độ TB lớn nhất làtháng 4 (28,50C) và tháng có nhiệt độ trung bình nhỏ nhất là tháng 1 và tháng 12(220C).

Xác định lượng nước hao trong gieo cấy tuần tự

Lượng nước hao trên ruộng lúa gồm hai thành phần:

- Lượng nước hao do ngấm: Lượng nước ngấm trên ruộng lúa chủ yếu phụ thuộc vàođất đai thổ nhưỡng, mực nước ngầm Lượng nước này bao gồm ngấm bão hòa trongthời gian đầu đưa nước vào ruộng và ngấm ổn định trong suốt thời gian sinh trưởngcủa lúa

- Lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng: Lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng chủyếu phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và cây trồng

- Lượng nước hao do tạo thành lớp nước mặt ruộng

Với đặc điểm của phương pháp gieo cấy tuần tự thì các thành phần trong lượngnước hao sẽ thay đổi theo một quá trình nào đó Các dạng đường quá trình này thayđổi tùy thuộc vào thời gian gieo cấy tg, thời gian xảy ra quá trình hao nước trên khuruộng được cấy xong trong 1 ngày, cường độ hao nước eh, diện tích gieo cấy trongmột ngày 0

a Tính lượng tổn thất do ngấm bão hòa

Sự ngấm hút trên ruộng lúa thường xảy ra khi mới bắt đầu cho nước vào ruộngsau khi đã cày và phơi ruộng xong Đây là giai đoạn nước ngấm vào đất làm chotầng đất trên nước ngầm đạt tới trạng thái bão hòa nước Quá trình này được đặctrưng bởi 2 đại lượng:

- Tốc độ ngấm hút Vt hay hệ số ngấm hút Kt

- Thời gian ngấm hút hay thời gian làm bão hòa tầng đất mặt ruộng tb

Thời gian ngấm bão hòa được xác định theo công thức sau:

tbh = Trong đó:

- K0 – Hệ số ngấm hút bình quân trong đơn vị thời gian thứ nhất, K0 =

- K1 – Hệ số ngấm hút ở cuối đơn vị thời gian thứ nhất, theo thực nghiệm

Với các tài liệu đã biết ta có:

Trong trường hợp này thời gian ngấm hút tbh = 5 ngày < tg = 20 ngày, nên cường

độ ngấm hút bình quân trong thời gian hao nước tbh được tính theo công thức:

tnôđ = tn + - tbhTrong đó:

- tn – Thời gian ngâm ruộng

- – Thời gian sinh trưởng

- tbh – Thời gian bão hòa tầng đất mặt ruộng

tnôđ = 3 + 127 – 5 = 125 (ngày)

Do tnôđ = 125 ngày > tg = 20 ngày nên lượng nước ngấm để bão hòa một đơn vịdiện tích (1ha) được tính theo công thức:

Wmax = eh = 10 Ke (m3/ha-ngày)Trong đó:

- Ke – Hệ số ngấm ổn định của đất trồng lúa (mm/ngày)

- H – Chiều dày tầng đất canh tác (mm)

- a – Lớp nước mặt ruộng bình quân trong thời đoạn tính toán, lấy a = 30 (mm)

Wmax = eh = 10.2 = 21,2 (m3/ha-ngày) = 2,12 (mm/ngày)

c Tính lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng ứng với các thời đoạn sinh trưởng của lúa

Do thời kỳ sinh trưởng của lúa được chia thành nhiều thời đoạn và mỗi thờiđoạn có cường độ bốc hơi mặt ruộng khác nhau do ảnh hưởng của các điều kiệnngoại cảnh, độ che phủ mặt ruộng,

Vì vậy, ta phải tính quá trình hao nước cho từng thời đoạn, tùy thuộc vào thờigian của mỗi thời đoạn hao nước mà ta có các dạng đường quá trình hao nước tươngứng

Bốc hơi mặt ruộng được đặc trưng bởi các đại lượng sau:

- Thời gian xảy ra quá trình hao nước trên diện tích gieo cấy th

- Thời gian hao nước trên toàn bộ khu tưới Th = th + tg

Cường độ bốc hơi mặt nước trung bình được xác định theo công thức:

ETc = = ebhi = KcTrong đó:

- Kc – Hệ số cây trồng

- E0 – Lượng bốc hơi thiết kế (mm)

+ Khi tg > th thì Wmax = 10 (m3/ha-ngày)

+ Khi tg < th thì Wmax = 10 (m3/ha-ngày)

+ Khi tg = th thì Wmax = 10 (m3/ha-ngày)

Kết quả tính toán bốc hơi mặt ruộng qua các thời kỳ sinh trưởng của lúa chiêm ởbảng 3.5

Bảng 3.5 Kết quả tính bốc hơi mặt ruộng bình quân trong các giai đoạn vụ

Wmax(mm/ngày)

Bảng 3.6 Kết quả tính toán lượng nước hao vụ Chiêm

do ngấm

ổn định

Lượng nước hao do bốc hơi mặt ruộng

Tổng lượng nước hao Ngâm

ruộng

Cấy - Bén rễ

Bén rễ

- đẻ nhánh

Đẻ nhánh

- làm đòng

Làm đòng - trổ bông

Trổ bông - chắc xanh

Chắc xanh - chín vàng

Psdi = i PiTrong đó:

- Pi – Lượng mưa thiết kế với tần suất P = 85% ở gày thứ i rơi trên diện tích xảy raquá trình hao nước

- i – Được xác định theo 3 giai đoạn, phụ thuộc vào diện tích hao nước Cụ thể nhưsau:

Giai đoạn đầu vụ: Từ ngày đưa nước vào ruộng đến ngày tg, thời kỳ này diệntích hao nước tăng lên, do đó:

i =

t1 – Thời gian tính từ lúc bắt đầu cho nước vào ruộng đến ngày có mưa;

tg – Thời gian gieo cấy

Giai đoạn giữa vụ: Tính từ ngày tg + 1 = 20 + 1 = 21 đến ngày tn + = 3+127 =

130, thời kỳ này diện tích hao nước ổn định

Vậy, với các thời gian gieo cấy, thời gian sinh trưởng và các công thức tính theotừng giai đoạn, lượng mưa thiết kế ứng với tần suất P = 85% ta tính được lượngmưa rơi trên các diện tích xảy ra hao nước như ở bảng 3.7

Bảng 3.7 Lượng mưa sử dụng vụ chiêm