Bài giảng - Phương pháp tưới tiêu - chương 4

Chia sẻ: Norther Light | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 60
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

BÀI 4 HỆ THỐNG THUỶ NÔNG 4.1 Khái niệm chung. Hệ thống thuỷ nông là một tập hợp các công trình làm nhiệm vụ lấy nước từ nguồn nước, dẫn vào đồng ruộng tưới cho cây trồng và tiêu hết lượng nước thừa trên đồng ruộng ra ngoài phạm vi đất đai trồng trọt. Hệ thống thuỷ nông bao gồm: Công trình lấy nước, hệ thống kênh mương dẫn nước tưới tiêu và các công trình phục vụ trên hệ thống đó. 4.2 Công trình đầu mối lấy nước và hệ thống kênh mương dẫn nước. 4.2.1 Công trình đầu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng - Phương pháp tưới tiêu - chương 4

BÀI 4 HỆ THỐNG THUỶ NÔNG 4.1 Khái niệm chung. Hệ thống thuỷ nông là một tập hợp các công trình làm nhiệm vụ lấy nước từ nguồn nước, dẫn vào đồng ruộng tư ới cho cây trồng và tiêu h ết lượng nư ớc thừa trên đồng ruộng ra ngoài phạm vi đất đai trồng trọt. Hệ thống thuỷ nông bao gồm: Công trình lấy nước, hệ thống kênh mương d ẫn nước tưới tiêu và các công trình phục vụ trên hệ thống đó. 4.2 Công trình đầu mối lấy nước và hệ thống kênh mương dẫn nước. 4.2.1 Công trình đầu mối lấy nước. a. Yêu cầu của công trình đầu mối. - Có thể lấy nước được bất cứ khi nào đ ể đưa vào khu tưới theo kế hoạch tưới cho các loại cây trồng đã xác định. - Nước có chất lượng tốt đối với cây trồng và đất đai. - Hoạt động của công trình không làm thay đổi nhiều các yếu tố thuỷ văn dẫn đến ảnh hưởng đến điều kiện lấy nước cũng như các ho ạt động lợi dụng tổng hợp nguồn nước của cả khu vực. - Giá thành xây d ựng công trình rẻ nhất, thi công thuận lợi, quản lý dễ d àng và chi phí thấp. b. Các hình th ức lấy nước của công trình. - Khi lưu lượng và cao trình của ngầm nước thoả mãn yêu cầu lưu lượng và cao trình đ ầu kênh tưới thì xây dựng công trình lấy nước ở đầu kênh tưới chính. - Khi lưu lượng của nguồn nước thoả mãn yêu cầu lưu lượng tưới nhưng cao trình mức nước sông thấp hơn mức nước yêu cầu đầu kênh tưới. Có thể lấy nước bằng các hình thức sau: Hình 13: 1 - Công trình lấy nước Hình 12: 1 - Công trình lấy nước 2 - K ênh tưới. 3 - K hu tưới 2 - K ênh tưới chính. 3 - Khu tưới 4 - Sông. 4 - Sông. + Kéo dài kênh tưới ngược lên phía thượng lưu sông đến chỗ có cao trình của nguồn nước lớn hơn cao trình yêu cầu của đầu kênh tưới. Thực hiện khi độ dốc mặt nước sông lớn hơn đ ộ dốc mặt nước kênh tưới(Hình 13) 67
+ Đắp đập ngăn sông để nâng cao cao trình mức nước sông lớn hơn cao trình mực nước đầu kênh và công trình lấy nước xây dựng phía trên của dập ngăn sông (hình 14) + Xây d ựng trạm bơm để bơm nước trực tiếp vào đ ầu kênh chính. trường hợp này được sử dụng khi lưu lượng nguồn nước sông lớn, mà lưu lượng yêu cầu tưới bé và việc thiết kế đập ngăn sông gặp nhiều khó khăn và tốn kém. Hình 14: 1 - Công trình lấy nước Hình 15: 1 - Trạm bơm 2 - Kênh tưới. 3 - Khu tưới 2 - K ênh dẫn nước. 3 - K hu tưới 4 - Sông. 5 - Đập ngăn sông 4 - Sông. H ình 16: 1 - Công trình lấy nước 2 - K ênh tưới. 3 - Sông nội địa. 4 - Sông lớn. 5 - Kênh dẫn nước. 6 - Trạm bơm. + Xây d ựng cống lấy nước vào sông ngòi nội địa rồi dùng trạm bơm, bơm nước từ sông ngòi này lên kênh tưới tự chảy vào đồng ruộng. - Khi lưu lượng nguồn nước không thoả mãn yêu cầu lượng nước tưới và cao trình mức nước nguồn nước thấp hơn cao trình mức nước yêu cầu đầu kênh tưới. 68
Trường hợp này phải đắp đập ngăn sông, xây dựng kho chứa nước để nâng cao cao trình mức nước và còn trữ lượng nước mưa trong lưu vực để thoả mãn lưu lượng tưới. 4.2.2. Hệ thống kênh mương dẫn nước. a. Hệ thống tưới. - Các cấp kênh mương trong hệ thống tư ới. Hệ thống tưới bao gồm nhiều cấp kênh mương to nhỏ khác nhau làm t hành một mạng lưới dẫn nước từ công trình đầu mối đến từng cánh đồng đ ược tưới. Tuỳ theo mỗi hệ thống phụ trách diện tích rộng hay hẹp mà có từ 3;4 đến 6 cấp kênh mương nhưng thường phân chia làm 5 cấp. + Kênh cấp 1: Thường gọi là kênh chính lấy nước từ công trình đ ầu mối phân phối cho toàn bộ hệ thống dẫn nước trong khu tưới. +Kênh cấp 2: Còn gọi là kênh nhánh, lấy nước từ kênh chính để phục vụ cho đất đai một huyện hoặc liên huyện. + Kênh cấp 3: Thường gọi là mương cái, lấy nước từ kênh nhánh phục vụ nước cho diện tích đất đai một xã ho ặc một liên xã. + Kênh cấp 4: Thường gọi là mương nhánh, lấy nước từ mương cái để tưới cho đ ất đai một hợp tác xã. +Kênh cấp 5: Thường gọi là mương chân rết hoặc là mương phân phối nước cho từng cánh đồng. - Nguyên tắc bố trí các cấp kênh mương trong h ệ thống tưới: + Các cấp kênh mương phải bố trí theo các dải đất cao để có thể khống chế toàn bộ khu tưới, tưới tự chảy vào mặt ruộng và tốt nhất là có thể tưới được diện ở cả hai phía của kênh mương. + Bố trí các cấp kênh trên phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí các cấp kênh dưới và nên b ố trí nơi có địa chất tốt để lòng kênh ổ n định, giảm bớt được tổn thất nước do rò rỉ và thẩm lậu. + Khi bố trí cần nghiên cứu kết hợp với việc quy hoạch đất đai, quy vùng trồng trọt để đảm bảo kênh cung cấp nước tốt nhất cho các loại cây trồng. Mặt khác cũng nên bố trí theo địa giới các khu vực luân canh khác nhau, theo địa giới các khu vực hành chính huyện, xã, hợp tác xã để tiện cho công tác quản lý về sau. + Bố trí hệ thống còn phải chú ý đến mặt tổng hợp lợi dụng nguồn nước phục vụ dân sinh, nuôi trồng thuỷ sản hoặc kết hợp trồng cây chắn gió và giao thông thu ỷ bộ. + Bố trí sao cho hệ thống dễ thi công, giảm bớt được khối lượng đào đ ắp, tốn ít vật tư xây dựng, hạ thấp giá thành. - Các kiểu bố trí + Vùng núi: Kênh chính có thể bố trí xiên một gốc nào đó so với đ ường đồng mức, đoạn phân phối nước của kênh chính bố trí theo hướng độ dốc bé. Các kênh nhánh bố trí vuông gốc với đ ường đồng nước, nếu độ dốc lớn, thường có thể xây dựng các bậc nước, dốc nước để giảm tốc độ dòng chảy tránh xói mòn đ ất. + Vùng trung du : Kênh chính bố trí theo đường đồng mức và đi vào rẻo đất cao. Kênh nhánh b ố trí vuông gốc với kênh chính. Các vùng đất cao có thể xây dựng 69
các trạm b ơm để tưới. Trên các kênh nhánh cũng cần có thể phải xây dựng các công trình đ ể giảm tốc độ dòng chảy, chống xói mòn lòng kênh. + Vùng đồng bằng : Có nhiều sông ngòi cắt thành nhiều khu vực nhỏ. Thường khó khăn khi tiêu nước về mùa mưa và tưới nước về mùa khô. Do đó khi tưới phải dùng trạm bơm bơm nước trực tiếp để tưới, hoặc xây dựng cống lấy nước từ sông chính vào sông ngòi nội địa sẵn có rồi dùng trạm bơm bơm nước lên đồng ruộng. Kênh tưới bố trí trên rẻo đất cao và không bố trí được thẳng vì địa hình phức tạp. + Vùng duyên hả i: Giống địa hình đồng bằng nhưng dốc nghiêng về phía biển. Có thể lợi dụng thuỷ triều để tưới tiêu. Hệ thống kênh mương thường phân tán thành nhiều hệ thống nhỏ trong từng vùng nhỏ. Thường làm nhiệm vụ hai chiều vừa tưới nước và vừa tiêu nước. b. Hệ thống tiêu nước: - Hệ thống tiêu nư ớc bao gồm các bộ phận sau: + Hệ thống chuyển nước: Gồm toàn bộ các cấp kênh mương từ nhỏ đến lớn làm nhiệm vụ thu lượng nước thừa từ hệ thống tiêu nước mặt ruộng và vận chuyển ra khu chứa nước tiêu (thường là các sông ngòi chính trong khu vực hoặc các ao hồ nội địa lớn). + Mương chắn nước: Làm nhiệm vụ ngăn chặn nước từ vùng cao chảy vào khu trồng trọt và dẫn nước ra khu vực chứa nước tiêu. Nguồn nước bị ngăn chặn không những là dòng chảy trên mặt đất mà có thể là nguồn nước ngầm trong đất. + Khu vực chứa nước: Khu vực chứa nước tiêu tùy theo từng vùng mà có thể là ao hồ lớn, sông ngòi và biển. - Nguyên tắc bố trí hệ thống tiêu: + Kênh mương tiêu phải bố trí vào dải đất thấp nhất và bố trí ngắn nhất để tiêu nước được nhanh chóng, khối lượng đ ào đ ắp ít. + Trường hợp địa hình cho phép nên b ố trí hệ thống tiêu theo kiểu hình xương cá đ ể tránh xói lở và ứ đọng nước trong quá trình tiêu nước. + Trường hợp có thể tiêu nước tự chảy thì hệ thống tiêu nên bố trí phân tán theo đường ngắn nhất. Ngược lại, khi tiêu nước bằng động lực thì hệ thống tiêu cần bố trí đ ể tập trung nước nhanh vào vị trí có công trình tiêu nước. - Các kiểu bố trí hệ thống tiêu: + Ở vùng địa hình thấp, bị úng thuỷ nghiêm trọng vừa tiêu nước thừa vừa hạ mức nước ngầm trong đất để thoả mãn đ iều kiện sinh sống của cây trồng và cải tạo lý, hoá tính đ ất. Kết hợp tiêu nước, nuôi trồng thuỷ sản và giao thông thu ỷ. + Vùng đ ịa hình cao thường tiêu nước khi gặp mưa lớn nên kết hợp với hệ thống trữ nước tro ng khu vực để sử dụng nước đó làm nước tưới. 4.2.3. Các công trình trên hệ thống kênh mương dẫn nước - Công trình lấy nước: Để lấy nước từ mương phân phối nước của cánh đồng và mương tưới, ở đầu mương tưới cần có công trình lấy nước. Các công trình này có thể là các cống hình tròn bằng b ê tông ho ặc các cửa lấy nước xây bằng gạch, xi măng có kích thước tương ứng với lưu lượng nước trong mương. 70
Các công trình này có cửa đóng mở và có thể có thiết bị đo nước. - Đập điều tiết n ước trên mương tưới: Thường được xây dựng thuận lợi cho việc nâng cao mức nước ở một khu vực có độ cao mặt ruộng tương đương nhau. - Cống phân phối nư ớc, cống tư ới: dọc theo mương tưới, ở các đầu rãnh dẫn nước lấy nước từ mương tưới có các cống phân phối nước cố định. Thường là những ống tưới tròn b ằng xi măng, b ê tông hoặc xây dựng bằng gạch, miệng có nắp đóng mở để điều tiết lưu lượng nước. Cống tưới đưa nước trực tiếp vào từng dải tưới, rãnh tưới trong thửa ruộng, có thể có hình d ạng khác nhau: Ống tròn bằng sành, bê tông, ố ng xu y pông bằng cao su, ống trụ tiết diện hình vuông, tam giác bằng gỗ. - Cống luồn, cầu máng: Khi mương tưới phải vư ợt qua đường giao thông mà mặt mương cao hơn mặt đường, thì phải dùng cống luồn để vượt qua. Khi mương tưới phải vượt qua sông suối, kênh tiêu . Có thể dùng cầu máng để vận chuyển nước qua chướng ngại. - Bậc n ước, dốc nư ớc: + Bậc nước được xây dựng ở những chỗ có độ dốc lớn mà tuyến mương tưới phải đi qua để làm giảm tốc độ nước chảy, tránh gây xói lở bờ mương. + Dốc nước được xây dựng ở những vị trí có độ dốc lớn trên tuyến mương như chỗ tiếp giáp giữa hai bậc thang của địa hình. Dốc nước cho phép nước vận chuyển với tốc độ lớn. 4.3. Hệ thống điều tiết nước mặt ruộng. 4.3.1. Cấu tạo, nhiệm vụ và yếu cầu của hệ thống. a. Cấu tạo: Hệ thống điều tiết nước mặt ruộng bao gồm các bộ phận sau: - Nguồn nước tưới và khu nhận nước tiêu. - Hệ thống các cấp kênh tưới tiêu cố định và trạm tưới. - Các côngtrình trên kênh như cống lấy nước, cống tiêu nước, điểm chứa nước, cống phân phối nước... b. Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống: Hệ thống điều tiết nước mặt ruộng làm nhiệm vụ trực tiếp điều tiết nước trên ruộng cho phù hợp với yêu cầu của chế độ tưới tiêu cần thiết cho từng loại cây trồng qua các thời kỳ sinh trưởng và đảm bảo cho đất đai biến đổi theo p hương hướng ngày càng tăng độ phì nhiêu. Mặt khác, làm nhiệm vụ tiêu lượng nước thừa trên ruộng do mưa ho ặc do tưới gây lên tác hại đối với cây trồng và đất đai. Vì vậy, Trong bất kỳ điều kiện địa hình, đất đai nào, hệ thống điều tiết nước mặt ruộng cũng phải đạt được các yêu cầu sau: - Đảm bảo phân phối nước kịp thời và đ ồng đều, có hiệu suất cao phù hợp với yêu cầu của kỹ thuật tưới, không gây xói lở đất và rửa trôi các chất dinh dưỡng trên đồng ruộng. - Tiêu nước thừa trên mặt ruộng được nhanh chóng, không để cây trồng úng ngập. 71
- Không ảnh hưởng đến hiệu suất lao động của các công tác khác trên đồng ruộng nhất là trong điều kiện đồng ruộng được sử dụng sức cơ giới nhiều và tốn ít diện tích đất đai nhất. - Có thể thau chua, rửa mặn, hạ thấp mức nước ngầm góp phần cải tạo đất. 4.3.2 Hệ thống điều tiết nước ruộng cạn. a. Hệ thống tưới; * Nguyên tắc bố trí: Bố trí hệ thống tưới ở ruộng cạn cần căn cứ vào các mặt sau: - Điều kiện địa hình: địa hình cánh đồng chi phối nhiều đến cách bố trí hệ thống tưới, khối lượng đ ào đắp và chất lượng công trình. Do vậy phải căn cứ vào đ ịa hình để bố trí hệ thống tưới. - Vị trí nguồn nước: Dựa vào vị trí nguồn nước tưới để bố trí mạng lưới mương rãnh tưới thì việc phân phối nước đảm bảo nhanh chóng, hợp lý, không lãng phí, hiệu suất sử dụng nước cao. - Phương pháp tưới: Mỗi phương pháp tưới đòi hỏi có cách bố trí mạng lưới mương rãnh khác nhau. Vì vậy phải dựa trên cơ sở xác định khả năng sử dụng phương pháp tưới cho cây trồng trên ruộng thì việc bố trí hệ thống tưới mới hợp lý. * Các kiểu bố trí hệ thống tưới ở ruộng cạn. Tu ỳ theo đặc điểm của từng cánh đồng mà hệ thống tưới có thể bố trí theo 2 cách: Bố trí dọc và bố trí ngang. - Bố trí dọc: Theo cách bố trí này thì nước trong rãnh tưới hay dải tưới trên mặt ruộng chảy song song với hướng nước chảy trong mương tưới ( Hình 17a) - Bố trí ngang: Ngược với cách bố trí trên, ở cách bố trí này nước ở trong dải tưới hay rãnh tưới chảy vuông góc với hướng nước chảy trong mương (Hình 17b). 1 (a) 1 (b) 2 3 2 2 4 Bố trí dọc Bố trí ngang 4 Hình 17: 1. Mương phân phối nước; 2. Mương tưới; 3. Rãnh dẫn nước; 4. Rãnh tưới * Lưu lượng của mương, rãnh dẫn nước: - Lưu lượng của rãnh phụ thuộc vào diện tích phụ trách tưới và tiêu chuẩn tưới. Được tính bằng công thức. m.s q= (l/s) a .86,4 . t 72
m: Tiêu chuẩn tưới lớn nhất của cây trồng trong quá trình sinh trưởng (m3/ha) S: Diện tích phụ trách tưới(ha). t: Thời gian ho àn thành lượt tưới(ngày). a: Hệ số sử dụng nước hữu ích thường lấy 0,8 - 0,9. - Lưu lượng nước tưới tuỳ theo diện tích đất tưới, thời gian hoàn thành đợt tưới...Lưu lượng nước tưới được tính theo công thức: Q = 1 ,2 nq n: Số rãnh d ẫn nước mà mương tưới đồng thời phải cung cấp q: Lưu lượng của rãnh d ẫn nước (l/s) 1,2 : Hệ số để tính cả 20% nước hao thất. Trường hợp lưu lượng các rãnh d ẫn nước không bằng nhau thì dùng công thức: n Q = 1 ,2 qi i=1 qi: Lưu lượng của rãnh thứ i. b: Hệ thống tiêu nước. * Nguyên tắc bố trí. - Mương, rãnh tiêu nước mặt ruộng phải bố trí vào d ải đất thấp của từng thửa ruộng cũng như của cả khu vực và cánh đ ồng để tập trung nước nhanh nhất và khối lượng đào đắp ít nhất. - Các rãnh tiêu nước phải bố trí vuông góc rãnh thu nước (rãnh tưới) để nhanh chóng thu nước trên khắp thửa ruộng cùng một lúc. - Mương rãnh tiêu phải bố trí thẳng và ngắn nhất để nước được vận chuyển nhanh. 73
* Các kiểu bố trí hệ thống tiêu. - Bố trí cài răng lược với hệ thống tiêu: có 2 kiểu bố trí cài răng lược: + Hệ thống tiêu kề b ên hệ thống tưới: Được bố trí trong điều kiên địa hình chỉ cho phép tưới tiêu nước theo hướng nhất định. 1 2 5 3 4 6 8 7 Hình 18: 1. Mương phân phối nước; 2. Mương tưới; 3. Rãnh dẫn nước; 4. Rãnh hút nước (rãnh tưới); 5. Rãnh tiêu; 6. Mương tiêu; 7. Kênh tiêu khu vực; 8. Đường đồng mức. Cách bố trí này có ưu điểm: Có thể lợi dụng đ ược đất đào mương rãnh tiêu để xây d ựng mương rãnh tưới. Nhưng mương rãnh tiêu để bị sạt lở, hệ số sử dụng nước hữu ích thấp. + Bố trí hệ thống tiêu xen kẽ và cách xa hệ thống tưới. Cách bố trí này được sử dụng khi địa hình phức tạp, lượn sóng. Có thể tiêu nước từ hai phía của mương rãnh tiêu: 1 4 2 3 5 6 Hình 19: 1. Mương phân phối nước; 2. Mương tưới; 3. Ống tưới chất dẻo; 4. Rãnh thu nước (rãnh tưới); 5. Mương tiêu; 6. Kênh tiêu khu vực. 74
- Bố trí hệ thống tiêu kết hợp hệ thống tưới: Được sử dụng ở vùng đất cao thoát nước tốt, địa hình dốc bậc thang. Có ưu điểm tốn ít diện tích làm mương, khối lượng đào đắp ít. 1 3 2 4 Hình 20: 1. Mương phân phối nước; 2. Mương tưới tiêu kết hợp; 3. Rãnh dẫn nước kết hợp tiêu nước; 4. Kênh tiêu khu vực c. Lưu lư ợng và kích thước mương rãnh tiêu nước. Lưu lượng mương rãnh tiêu phụ thuộc vào điều kiện tiêu nước, lượng mưa và thời gian cần tiêu nước thừa trên mặt ruộng; được tính theo công thức: C.p.S q= (l/s) 86 400 . t P - trận mưa lớn nhất có thể sảy ra trên khu vực (mm) C- hệ số d òng chảy trên mặt đất thay đổi tuỳ theo tính thấm nước của đất, độ dốc địa hình, cường độ mưa. S - d iện tích tiêu nước (m2) t- thời gian cần tiêu hết nước (ngày) - Lưu lượng mương tiêu được tính theo công thức: Q = n . q (l/s) q- lưu lượng rãnh tiêu n - số rãnh tiêu dồn nước vào mương tiêu. - Khi lưu lượng các kênh tiêu không b ằng nhau, lưu lượng mương tiêu được tính theo công thức: Q = q i (l/s) qi...lưu lượng tiêu ở rãnh tiêu thứ i (l/s) Kích thước mương rãnh tiêu cũng căn cứ vào lưu lượng tiêu mà quyết định như ở mương rãnh tưới. Nhưng ở cây trồng cạn, tiêu nước càng nhanh càng tránh được ảnh hưởng xấu của ngập úng đối với cây trồng. Vì vậy mương rãnh tiêu cần có độ dốc lớn hơn và mái mương tho ải hơn để đảm bảo nước vận chuyển nhanh mà mương không b ị xói lở. 4.3.3. Hệ thống điều tiết nước ở ruộng lúa. a. Yêu cầu chung 75
Đặc điểm của việc bố trí thửa ruộng của nước ta là b ị phân thành từng thửa nhỏ với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau. mương d ẫn nước vào ruộng thiếu nghiêm trọng, tưới tiêu tràn lan, đường đi lại ở mặt ruộng quá nhỏ ngoằn nghèo hạn chế việc chăm sóc đồng ruộng cây trồng và vận chuyển... Do đó khi bố trí hệ thống điều tiết nước ruộng lúa cần phải đạt đ ược những yêu cầu sau: - Đảm bảo duy trì lớp nước ở mặt ruộng theo công thức tưới tăng sản. - Tưới kịp thời và đạt hiệu suất cao theo yêu cầu sinh trưởng của cây lúa. - Tiêu nước kịp thời khi có mưa lớn. - Thu ận tiện cho việc canh tác thủ công trước mắt nhưng phải tính toán hợp lý cho cơ giới sau này. - Thu ận tiện cho việc chăm sóc và qu ản lý mặt ruộng. b. Kích thước thửa ruộng. Thửa ruộng là đơn vị canh tác nhỏ nhất trên khu ruộng, một khu ruộng canh tác cơ giới thường có kích thước (300 - 600 x 100m). Các thửa ruộng cách nhau bởi bờ ruộng và là các bờ đắp đất kịp thời để khi cày có thể phá hoàn toàn. Để đảm bảo các yêu cầu trên, thửa ruộng cần phải đạt các yêu cầu sau: - Về mặt tưới tiêu khoa học. + Đối với ruộng lúa mặt nước càng bằng phẳng càng tốt độ dốc mặt ruộng theo chiều dọc không nên lớn hơn 0,001 và tốt nhất là 0,0005. + Độ sâu nước trên mặt ruộng không được chênh lệch quá nhiều để tránh ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa, thông thường không đ ược chênh lệch quá 3 - 5cm. Căn cứ vào các yêu cầu nói trên chúng ta có thể tính được chiều dài và chiều rộng của thửa ruộng theo công thức sau: h h2 - h1 l= = i i h /2 - h /1 h/ b= = / i/ i Trong đó: - l,b: Chiều d ài và chiều rộng của thửa ruộng (m) - h1,h2: Độ sâu nước ở đầu và cuối thửa ruộng theo chiều dài (m) - h1/, h/2: Độ sâu nước theo chiều ngang thửa ruộng (m) - i, i/: Độ dốc theo hướng dọc và hướng ngang thửa ruộng. Tong trường hợp chưa có tài liệu tính toán ta có thể hãy đ ịnh hình như sau: l = 50 - 100m; b = 30 - 60m. - Xét về yêu cầu chăm sóc thu hoạch: 76
Phải thuận lợi cho việc vận chuyển, gặt hái bằng thủ công, nếu rộng quá việc vận chuyển tốn nhiều công, do đó thửa ruộng nên lấy khoảng cách 20 - 30m. - Xét về yêu cầu quản lý ruộng đất: Để tiện cho quản lý ruộng đất và chỉ đạo sản xuất diện tích thửa ruộng nên như sau: 1/4ha = 100 x 25m 1/5ha = 80 x 25m 1/8ha = 50 x 25m. c. Bố trí hệ thống điều tiết nước ruộng lúa: - Bố trí liều thửa: Cách bố trí nà y thích hợp với những nơi có mặt đất có độ dốc tương đối lớn (lớn hơn 1/15000) và đường đồng mức tương đối song song với mương chân rết. 3 1 7 4 5 6 Hình 21: Sơ đồ bố trí hệ thống điều tiết ở ruộng lúa 1 - 6: Kênh tưới cấp 4 và kênh tiêu cấp 4 2 - 5: Mương chân rết, tiêu câu (rãnh tiêu) 3: Bờ bán cố định; 4: Bờ tạm thời; 7: Hướng hoạt động của máy. Cách bố trí này có hạn chế là nước tiêu chảy từ thửa ruộng trên xu ống thửa ruộng dưới làm trôi mầu mỡ ở ruộng trên hoặc làm lây lan nguồn bệnh. - Bố trí riêng từng thửa: Để khắc phục hạn chế của bố trí liền thửa, dùng hình thức bố trí ruộng từng thửa, các thửa tưới tiêu độc lập lẫn nhau. Chiều dài của ruộng chính là kho ảng cách giữa hai mương chân rết, khu ruộng canh tác cơ giới chỉ có bờ ngang thẳng góc với mương chân rết và chia khu ruộng thành nhiều thửa. 77
Sơ đồ bố trí riêng từng thửa. 2 1 3 5 6 4 Hình 22: Sơ đồ bố trí riêng từng thửa. 1: Mương tưới cấp 4; 2. Mương chân rết; 3. Bờ bán cố định. 4. Mương tiêu; 5. Kênh tiêu nước. d. Lưu lượng và kích thước mương rãnh tưới tiêu. - Lưu lư ợng tưới. Đối với lúa, lần tưới nhiều nước nhất là tưới ải. Vì vậy tính toán lưu lượng ở các rãnh dẫn nước căn cứ vào khối lượng nước tưới ải cho 1 đơn vị diện tích, diện tích tưới và thời gian cần để kịp thời vụ: m.S q= (l/s) a . 86,4. t m: Tiêu chuẩn tưới ải (m3/ha) S: Diện tích cần tưới (ha) t: Thời gian cần tưới xong (ngày) a: Hệ số dẫn nước hữu ích (0,8 - 0 ,9) + Lưu lượng mương tưới được tính theo công thức Q = 1 ,15 n.q q: Lưu lượng ở mỗi rãnh d ẫn nước. n: Số rãnh d ẫn nước được cung cấp nước trong cùng 1 thời gian. 1,15: Hệ số tính cả phần nước tiêu hao. + Trường hợp lưu lượng trong các rãnh không b ằng nhau. n Q = 1 ,15 qi i=1 qi : Lưu lượng rãnh thứ i. Kích thức mặt cắt ngang của mương rãnh được xác định tuỳ theo lưu lượng vận chuyển nước của chúng. 78
- Lưu lượng tiêu. Căn cứ vào lượng mưa lớn nhất có thể xảy ra trong khu vực và thời kỳ sinh trưởng ương ứng của lúa mà xác định lưu lượng tiêu ở rãnh: S.h q = 0,0116 . (l/s) t S: Diện tích tiêu nước (m2) h: Lớp nước cần tiêu trên mặt ruộng (m) t: Thời gian cần tiêu hết lớp nước (ngày) + Lưu lượng tiêu nước của mương tiêu Q=n. q n: Số rãnh tiêu tập trung nước về mương tiêu. q: Lưu lượng ở mỗi rãnh tiêu (l/s) Khi lưu lượng ở các rãnh tiêu không b ằng nhau. n Q= qi i=1 qi: Lưu lượng rãnh thứ i. Kích thước mương rãnh tiêu nước phụ thuộc vào lưu lượng tiêu nước khi có mưa lớn nhất. 4.4. Quản lý và khai thác hệ thống thuỷ nông cơ sở 4.4.1. Ý nghĩa, nhiệm vụ và nội dung a. Ý ngh ĩa Qu ản lý và khai thác hệ thống thuỷ nông tốt có ý nghĩa: - Nâng cao được hệ số sử dụng nước hữu ích. - Nâng cao tính b ền vững của hệ thống, giảm bớt chi phí tu sửa. - Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện kế hoạch d ùng nước, thực hiện chế độ và kế hoạch tưới phù hợp với yêu cầu kỹ thuật nông nghiệp. - Nâng cao được hệu quả kinh tế, hạ giá thành nông sản phẩm. b. Nhiệm vụ: - Đảm bảo mương máng và các công trình trên hệ thống không bị hư hỏng, ngày càng hoàn thiện hơn để nâng cao năng lực vận chuyển, phân phối nước. - Cung cấp nước đúng lúc, đúng lượng theo yêu cầu kỹ thuật và chế độ tưới, tiêu nước kịp thời, không để cây trồng bị úng, hạn, đất đai bị b ào mòn, rửa trôi. c. Nội dung: * Quản lý côngtrình và quản lý hệ thống. - Xây d ựng nội quy quản lý, sử dụng các công trình đúng theo yêu cầu kỹ thu ật. - Tìm biện pháp chống rò rỉ, thấm lậu nước, nâng cao hiệu suất sử dụng nước. - Tìm biện pháp ngăn ngừa xói lở, bồ i đ ắp mương máng. - Nghiên cứu để ngày càng hoàn thiện hệ thống công trình dẫn nước đáp ứng yêu cầu ngày càng phát triển. 79
* Quản lý nư ớc tư ới - Xây dựng kế hoạch dùng nước nhằm sử dụng phân phối nguồn nước hợp lý nhất, nâng cao khả năng tưới của hệ thống và đảm bảo nhu cầu nước cho cây trồng trên đồng ruộng. - Điều tiết, phân phối nước đúng lúc, đúng lượng vào các mương rãnh tưới theo yêu cầu của kế hoạch tưới đã định. - Điều tiết nước mặt ruộng và đ ộ ẩm phù hợp với nhu cầu nước của cây trồng theo chế độ tưới đ ã quy định. - Nghiên cứu biện pháp để đáp ứng nhu cầu nước cho các loại cây trồng trong điều kiện hạn hán và tránh được tình trạng úng thuỷ do tưới và mưa gây nên. 4.4.2. Xây dựng kế hoạch dùng nước ở cơ sở sản xuất. a. Y ngh ĩa, nhiệm vụ: - Ý nghĩa: xây dựng kế hoạch d ùng nước là cơ sở để đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng nước cho các loại cây trồng trên đ ồng ruộng theo chế độ tưới đã qui định. Là cơ sở để phân phối lưu lượng nước tưới cho cả hệ thống dẫn nước, đảm bảo sử dụng có hiệu quả nguốn nước đ ược khai thác và đáp ứng kịp thời nhu cầu nước cho cây trồng trong khu tưới. - Nhiệm vụ: Dựa vào ngu ồn nước có khả năng được cung cấp, yêu cầu chế độ tưới của cây trồng, năng lực dẫn nước của hệ thống, tình hình tổ chức lao động và biện pháp kỹ thuật canh tác mà lập lịch phân phối nước cho từng khu tưới để phối hợp tốt giữa khu tưới và nhu cầu tưới cho các loại cây trồng. Khi xây dựng kế hoạch dùng nước cần có các tài kiệu sau: + Kế hoạch gieo trồng từng vụ, hàng năm trên các khu vực luân canh, diện tích, năng suất và giống cây trồng. + Bản đồ địa hình và phân b ố ruộng đất trong khu vực tưới với tỷ lệ 1/1000 - 1/2500 trên đó ghi rõ mạng lưới và các công trình d ẫn nước, phân phối nước và diện tích các loại cây trồng ở các khu vực luân canh khác nhau. + Quy trình kỹ thuật gieo trồng cho từng loại cây trồng (thời vụ gieo trồng, cày bừa, làm đ ất...) + Tài liệu kỹ thuật tưới và chế độ tưới cho các loại cây trồng. + Lưu lượng, hệ số dẫn nước hữu ích và khả năng phân phối nước của các cấp mương trên hệ thống tưới tiêu và các công trình trên hệ thống đó. + Tổ chức tưới và các cơ sở vật chất phục vụ công tác tưới. b. Các bước thực hiện: - Thống kê chính xác diện tích tưới, xác định chế độ và kỹ thuật tưới cho từng loại cây trồng trong từng khu vực luân canh. - Xây d ựng kế hoạch tưới sơ bộ cho các loại cây trồng trong quá trình sinh trưởng. - Tính toán lưu lượng nước tưới trong hệ thống mương rãnh dẫn nước. - Lập kế hoạch dùng nước. 4.2.3. Tổ chức thực hiện kế hoạch dùng nước. - Thành lập kiện to àn tổ chức qu ản lý nước. 80
- Tổ chức huấn luyện kỹ thuật nghiệp vụ cho cán bộ quản lý nước. - Kiểm tra, tu sửa hệ thống mương rãnh, công trình d ẫn nước và chuẩn bị đồng ruộng tốt trứơc khi tưới. - Thực hiện công tác tưới nước trên đồng ruộng. 81