Top Banner
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI Trong nghề nông, việc cung cấp nước cho cây trồng đứng đầu trong “tứ cần” (nước-cần-phân-giống).Vì thế, việc cung cấp nước cho cây trồng sinh trưởng, phát triển là nhu cầu tối quan trọng trong canh tác nông nghiệp. Đối với diện tích trồng lúa nước, do mặt ruộng bằng phẳng, chỉ cần bơm, xả nước vào ruộng là xong; nhưng đối với diện tích trồng cây lâu năm hoặc trồng màu, đặc biệt trên khu đất có địa hình không bằng phẳng, việc tưới nước cho cây trồng là nỗi vất vả lớn đối với bà con nông dân chúng ta.. Một số nơi, bà con có điều kiện về kinh tế đã nhờ các công ty tư vấn thiết kế xây dựng hệ thống tưới nước tự động hoặc bán tự động cho cây trồng.Hệ thống tưới Israel cũng đã được ứng dụng ở nhiều nơi trong nước; nhưng xem ra, do thiếu vốn đầu tư nên đa phần nông dân nghèo chưa với tới những kỹ thuật này.Cũng có một số hộ tự tìm tòi, suy nghĩ và “thiết kế” ra hệ thống tưới cho mình; tuy nhiên, do không am hiểu về thủy lực đường ống, về nguyên lý cấp thoát nước nên bà con thường gặp thất bại hoặc phải tốn kém nhiều do phải mày mò “thử/sai”.. Bài viết này cố gắng trình bày một cách đơn giản nhất để giúp người nông dân có trình độ trung bình biết cách thiết kế một hệ thống tưới bằng vật liệu nội địa, rẻ tiền và việc tính toán các thông số sao cho phù hợp với đồng đất của từng hộ, nhằm giúp bà con đở bỡ ngỡ, tốn kém khi muốn tự xây dựng một hệ thống tưới cho riêng mình. I - Các phương pháp tưới : Hiện nay, ở nước ta thường sử dụng các phương pháp tưới sau: 1 - Tưới thủ công: dùng thùng tưới, gánh, xách nước tưới cho từng gốc trên đồng. 2 - Tưới bằng dây mềm: dùng ống nhựa mềm có gắn bơm tưới để phun nước vào gốc cây. Hai phương pháp tưới hoàn toàn thủ công hoặc bán thủ công và ai cũng biết làm, nhưng tốn nhiều công sức và khó có thể áp dụng cho diện tích tương đối lớn.
12

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Jan 31, 2023

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Trong nghề nông, việc cung cấp nước cho cây trồng đứng đầutrong “tứ cần” (nước-cần-phân-giống).Vì thế, việc cung cấpnước cho cây trồng sinh trưởng, phát triển là nhu cầu tối quantrọng trong canh tác nông nghiệp.

Đối với diện tích trồng lúa nước, do mặt ruộng bằng phẳng,chỉ cần bơm, xả nước vào ruộng là xong; nhưng đối với diệntích trồng cây lâu năm hoặc trồng màu, đặc biệt trên khu đấtcó địa hình không bằng phẳng, việc tưới nước cho cây trồng lànỗi vất vả lớn đối với bà con nông dân chúng ta..

Một số nơi, bà con có điều kiện về kinh tế đã nhờ các côngty tư vấn thiết kế xây dựng hệ thống tưới nước tự động hoặcbán tự động cho cây trồng.Hệ thống tưới Israel cũng đã đượcứng dụng ở nhiều nơi trong nước; nhưng xem ra, do thiếu vốnđầu tư nên đa phần nông dân nghèo chưa với tới những kỹ thuậtnày.Cũng có một số hộ tự tìm tòi, suy nghĩ và “thiết kế” rahệ thống tưới cho mình; tuy nhiên, do không am hiểu về thủylực đường ống, về nguyên lý cấp thoát nước nên bà con thườnggặp thất bại hoặc phải tốn kém nhiều do phải mày mò“thử/sai”..

Bài viết này cố gắng trình bày một cách đơn giản nhất đểgiúp người nông dân có trình độ trung bình biết cách thiết kếmột hệ thống tưới bằng vật liệu nội địa, rẻ tiền và việc tínhtoán các thông số sao cho phù hợp với đồng đất của từng hộ,nhằm giúp bà con đở bỡ ngỡ, tốn kém khi muốn tự xây dựng mộthệ thống tưới cho riêng mình.

I - Các phương pháp tưới: Hiện nay, ở nước ta thường sử dụng các phương pháp tưới

sau: 1 - Tưới thủ công: dùng thùng tưới, gánh, xách nước tưới

cho từng gốc trên đồng.2 - Tưới bằng dây mềm: dùng ống nhựa mềm có gắn bơm tưới

để phun nước vào gốc cây.Hai phương pháp tưới hoàn toàn thủ công hoặc bán thủ công

và ai cũng biết làm, nhưng tốn nhiều công sức và khó có thể ápdụng cho diện tích tương đối lớn.

Page 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

3 - Tưới theo rãnh: xẻ các mương (rãnh) nhỏ dọc theo hàngcây, xả nước vào đầu rãnh, nơi cao nhất cho nước tự chảy đếncuối hàng cây (nơi thấp nhất).

Để tăng hiệu quả của phương pháp này, người ta đánh rãnhphụ vòng quanh gốc cây, đường kính rãnh vòng này lớn hay nhỏtùy thuộc vào tuổi cây (theo tán cây), nối vào rãnh chính đểnhận nước.

Phương pháp tưới rãnh giảm chi phí mua ống dẫn nước, nhưnghàng năm phải tu bổ, nạo vét rãnh, các rãnh này còn gây khókhăn cho máy móc di chuyển trên đồng ruộng.

4 - Tưới phun mưa: Có thể chia phương pháp tưới này thành 2 cách tưới: 4.1 - Tưới phun mưa dùng bét tưới: Phương pháp tưới này,

người ta dùng máy bơm và hệ thống ống có gắn bét tưới phân bổđều trên đồng ruộng.Máy bơm đẩy nước theo đường ống và thoátra ở đầu bét tưới, làm bét tưới xoay vòng, tạo ra vùng tướinhư trời mưa cung cấp nước tưới cho cây trồng.Với phương phápnày, cần tính toán cự ly giữa các bét tưới sao cho bán kínhtưới của các bét tưới giao nhau để không cây trồng nào bị bỏsót khi tưới.

Phương pháp tưới phun mưa dùng bét tưới thường chỉ phù hợpcho tưới cỏ sân gôn, sân bóng đá, tưới rau và hoa màu trồngdày.Khi ứng dụng trên đất trồng cây lâu năm trồng thưa dễ phátsinh cỏ dại giữa các hàng cây và nhiều khi dòng nước chảy trànlan gây xói lở đất.

Phương pháp tưới phun mưa dùng bét tưới hao phí nhiềunước, ngoài lượng nước cung cấp cho cây trồng, nước còn chảytràn trên đất gây lãng phí; ngoài ra, giá thành đầu tư hệthống này cũng không phù hợp với túi tiền của nông dân.

4.2 - Tưới phun tia: cũng giống như tưới phun mưa ở trên,nhưng thay vì dùng bét tưới, người ta đặt ống dẫn nhỏ đi sáthàng cây; tại mỗi gốc cây, đưa ra ống nhựa mềm để cung cấpnước cho từng gốc cây.

Tưới phun tia là phương pháp tưới tiết kiệm nước, khônggây xói mòn đất và giá thành đầu tư cũng phù hợp với nông dânnên chúng ta sẽ bàn kỹ hơn về phương pháp này ở phần sau.

5 - Tưới nhỏ giọt: Đây là sáng chế của người Israel và làphương pháp tưới hiện đại, cực kỳ tiết kiệm nước tưới và cóthể cho vận hành suốt ngày đêm nhưng vẫn không làm ngập úng,ảnh hưởng đến hô hấp của bộ rễ.

Page 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Với phương pháp tưới nhỏ giọt: nước được cung cấp từ máybơm sẽ được dẫn theo đường ống chính, tỏa ra các đường ống phụrồi theo các đường ống nhánh đi xuyên qua các hàng cây.Tại mỗigốc cây (hoặc theo từng cự ly cố định) sẽ có những lỗ nhỏ cungcấp nước nhỏ giọt rất chậm (khoảng 5-10 lít/ngày đêm) liên tụccung cấp nước cho cây trồng.

Tuy là công nghệ hiện đại nhưng phương pháp tưới nhỏ giọtcũng chưa đến được với nông dân do giá thành xây dựng hệ thốngnày còn cao, đòi hỏi có kỹ thuật tương đối để vận hành và docác ống nhánh là ống nhựa mềm nên phải đi nỗi trên mặt đất, dễbị chuột bọ cắn phá, trâu bò dẫm đạp gây hư hại; mặt khác, tuycó bộ lọc gắn ở sau bơm nước, nhưng khi vận hành, hệ thống nàycũng hay bị tắc nghẽn do rêu, cặn bã bám kín lỗ cấp nước.

6 - Tưới ngầm: phương pháp tưới ngầm cũng tương tự tướinhỏ giọt, nhưng thay vì cho nước nhỏ từng giọt trên mặt đất,người ta dùng loại băng lưới dày quấn quanh, nước ngấm qua lớplưới lọc này và thấm vào đất, gần gốc cây.

Phương pháp tưới ngầm cũng có những ưu nhược điểm gầngiống phương pháp tưới nhỏ giọt nhưng do đường ống nhánh đingầm dưới đất nên tránh khỏi bị chuột bọ, trâu bò phá hại.Tướingầm cũng dễ bị tắc nghẽn hơn tưới nhỏ giọt và khi đã bị tắc,xử lý phức tạp hơn.

II - Thiết kế hệ thống tưới: 1 - Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới: Ngoài phương pháp tưới thủ công, các phương pháp tưới còn

lại đều cần được thiết kế, tính toán các thông số cho phùhợp.Nhìn chung, các phương pháp tưới có dùng ống đều có cùngnguyên lý tính toán trên cơ sở môn học cấp thoát nước và thủylực đường ống; đó là: xác định diện tích tưới, nguồn nước, nhucầu nước tưới phù hợp với từng loại cây trồng, diện tích, địahình vùng tưới.Từ các thông số này, ta sẽ tính toán đường kínhống chính, ống phụ, ống nhánh, vận tốc nước chảy trong ống, áplực nước trong ống; tính toán chiều dài của các loại ống, cácchi tiết nối (co, tê, van, lơi vv...), số lượng các bét phun,bét đế chân, ống dẫn đến gốc vv..và cuối cùng là lập bảng tổnghợp số lượng các loại vật tư, tính toán chí ít mua vật tư,tiền công xây lắp vv..

Để thiết kế hệ thống tưới nước cho đồng ruộng, cần quantâm đến các vấn đề sau:

- Hình dạng vùng tưới như thế nào? - Diện tích vùng tưới lớn nhỏ ra sao ?

Page 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

- Số cây cần cung cấp nước tưới trên đồng? - Nhu cầu nước của loại cây trồng/đơn vị thời gian

(lít/ngày). - Địa hình khu tưới như thế nào? + Để xác định hình dáng, diện tích vùng tưới, không có

cách nào khác hơn là phải đo đạc.Nếu có điều kiện thì dùng máytoàn đạc điện tử, máy kinh vĩ quang cơ để đo đạc địa chính,địa hình toàn khu đất.Nếu vùng tưới rộng (trên 5 ha), nhấtthiết nên thuê các đơn vị tư vấn đo đạc bài bản cả địa chínhlẫn địa hình; trong trường hợp diện tích nhỏ (một, vài ha); cóthể dùng máy định vị cầm tay (hiện nay rất phổ biến) hoặc cùnglắm dùng thước dây để đo, vẽ lại hình dáng khu đất theo tỷ lệnhất định, ghi ra kích thước từng cạnh và tính diện tích khuđất, cũng cần xác định mé nào cao, mé nào thấp trong khu đất;chênh cao giữa cạnh này đến cạnh kia là bao nhiêu (mét).

+ Khi đã có “cái nền” là hình dáng, diện tích khu đất, tabắt đầu phát họa sơ đồ bố trí cây trồng.

2 - thiết kế hệ thống tưới: a - Xác định lần tưới nhu cầu nước/lần tưới và khả năng

cung cấp nước: Tùy thuộc loại cây trồng, ta xác định lần tưới và nhu cầu

nước cho mỗi lần tưới.Số lần tưới phụ thuộc vào đặc tính của loài cây trồng và

khả năng giữa ẩm của đất.Cùng là trồng cây xoài, nhưng trồngtrên đất sét, số lần tưới/tháng sẽ ít hơn xoài trồng trên đấtcát do đất sét có khả năng giữa nước tốt hơn đất cát.

Ta chỉ cần tính toán gần đúng thông số về lần tưới dùng đểtính toán nguồn nước.Trong sản xuất, sẽ dựa vào thực tế đấtđai, thời tiết để điều chỉnh số lần tưới cho phù hợp.

Nhu cầu nước/lần tưới là thông số quan trọng để tính toán,thiết kế hệ thống tưới và tính toán nguồn nước.Chuyên ngànhthủy lợi có bảng tra nhu cầu nước cho các loại cây trồng/vụhoặc ngày; tuy nhiên, nông dân cũng có nhiều kinh nghiệm thựctế để xác định nhu cầu nước tưới cho mỗi loại cây trồng.Trongthực tế, nhu cầu nước của cây trồng ít hơn nhiều so với lượngnước ta cung cấp; do vậy mà lượng nước tưới tùy thuộc vàophương pháp tưới.Thông thường nhu cầu nước tưới cho một câylâu năm/lần tưới giao động từ 5-10 lít (tưới nhỏ giọt); 15-20lít (tưới phun tia) 30 đến 40 lít nước (tưới rãnh, tưới phunmưa).

Page 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Từ xác định được nhu cầu nước của cây cho mỗi lần tưới, sốlần tưới/tháng, số tháng cần tưới, ta xác định được nhu cầunguồn nước tưới.

Ví dụ: ở miền nam, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 và kết thúcvào cuối tháng 4 năm sau, như vậy có 5 tháng cần tưới/năm.Tùytheo loại cây trồng và tính chất đất, ta xác định số lầntưới/tháng, ví dụ là 6 lần/tháng (5 ngày tưới 1 lần), và lượngnước cần tưới cho mỗi cây là 20 lít cho 1 lần tưới, ta tínhđược:

Tổng nhu cầu nước/năm = 5 (tháng) x 6 (lần/tháng) x20 lít(lần tưới/cây) x2.000 (cây/ha) =2.000.000 lít/ha/năm, hoặc2.000 m3/ha/năm.

Nếu bạn trồng 3 ha, nhu cầu nước thực tế để tưới cho chocả mùa khô là 6.000 m3, như vậy, nếu trữ nước trong hồ, thìdung tích hồ phải dự trữ từ 7.000-8.000 m3 (bao gồm cả lượngnước bốc hơi, hao hụt khác); còn nếu khoang, đào giếng để lấynước tưới, sau khi hoàn thành, người ta cũng xác định được khảnăng cung cấp nước của giếng để bạn tiện tính toán số lượnggiếng phải khoang/đào cho phù hợp.

Nếu đồng ruộng gần kênh thủy lợi hoặc có suối nước chảyquanh năm thì việc tính toán nguồn nước là không cần thiết.

b - Phân chia khu tưới: Nếu bạn chỉ tưới cho 1 ha trở lại thì chỉ là 1 khu tưới;

nhưng nếu diện tích tưới lớn hơn phải phân chia vùng tướithành nhiều khu tưới.Theo kinh nghiệm, một khu tưới có diệntích khoảng 1 ha trở lại là phù hợp.Nếu chia khu tưới quá lớn,hoặc có tham vọng tưới 1 lần cả hàng chục, hàng trăm ha, khiđó, công suất máy bơm và đường kính ống dẫn nước chính sẽ tănglên rất lớn - > không có hiệu quả kinh tế.Cách tốt nhất làtưới lần lượt từng khu tưới, mỗi khu tưới rộng khoảng 1 ha,thời gian tưới mỗi khu khoảng 1-2 giờ là đẹp.

Khi phân chia khu tưới, bạn phải lên bản vẽ thể hiện rõhình dáng, diện tích từng khu tưới, kích thước các cạnh củakhu tưới, vẽ các hàng cây và chiều dài mỗi hàng cây, từ đây tasẽ tính được số lượng cây trồng trong mỗi khu tưới; tính rađường kính, chiều dài của đường ống chính.

Ví dụ: vùng tưới trên 3 ha, được chia thành 3 khutưới.Loài cây trồng là cây chuối được trồng hàng cách hàng 2,5m, cây cách cây 2 m, mật độ trồng 2.000 cây/ha.

Page 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

c - Tính toán đường ống chính: Đường ống chính tải nước tưới đến từng khu tưới và cho cả

vùng tưới, do đó, ta phải tính toán được chiều dài và đườngkính ống phù hợp và cả áp lực để chọn loại ống phù hợp (lớnquá sinh thừa - tốn tiền vô ích, ống nhỏ quá không cung cấp đủnước cho khu tưới, ống dõm quá sẽ bị xé vỡ -> tốn kém...) .

Ngoài ra, ta cần tính vị trí lắp đặt đường ống chính vàchuyển họa nó lên bản vẽ.Thông thường nếu khu tưới có địa hìnhthấp dần thì ta bố trí đường ống chính đi theo cạnh có cao độlớn nhất của khu tưới, nhờ đó khi xả nước ra khỏi đường ốngchính, nước sẽ có khuynh hướng chảy từ nơi cao đến nơi thấp -> có lợi về năng lượng.

Nếu đất tương đối bằng phẳng hoặc gợn sóng nhô cao ở giữađồng đất thì nên bố trí đường ống chạy dọc theo các đỉnh caoxuyên qua đồng đất để chia nước tưới về hai phía.

+ Tính chiều dài đường ống chính: Dùng thước kẻ ly đo tổng chiều dài đường ống chính trên

bản vẽ, nhân với tỷ lệ bản vẽ để xác định tổng chiều dài thựccủa đường ống chính.(Nếu bạn biết sử dụng máy vi tính và phầnmềm AutoCAD hoặc các phần mềm chuyên dùng thì việc” vẽ vời”này dễ như trở bàn tay).

+ Tính toán đường kính của đường ống chính: Để tính toán được kích thước của đường ống chính ta cần

xác định tổng nhu cầu nước tưới cho một lần tưới cho khu tướilớn nhất của vùng tưới.

Căn cứ vào chiều dài của mỗi hàng ta tính được số cây/hàngbằng công thức:

Số cây/hàng= chiều dài hàng chia cự ly trồng (cây cáchcây) +1

Ví dụ: chiều dài hàng thứ nhất là 102m, cự ly trồng2m/cây; số lượng cây trồng trên hàng là: 102/2=51 +1= 52 cây.

Cứ thế ta tính số lượng cây trên từng hàng của khu tưới,cộng tất cả số cây trồng trong mỗi khu tưới lại.Ở đây lấy vídụ: khu tưới 1 trồng 2.102 cây; khu tưới 2 trồng 1.956 cây;khu tưới 3 trồng 2.473 cây; tổng số cây trồng trong vùng tướilà: 2.102 +1.956 +2.473=6.531 cây.

Ta thấy: số cây lớn nhất của 1 trong 3 khu tưới là 2.473cây.Đây là thông số được chọn để tính toán đường kính ốngchính; vì với phương pháp tưới luân phiên cho từng khu tưới,

Page 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

khi đã tưới được cho khu tưới có số lượng cây nhiều nhất thìđương nhiên sẽ tưới thoải mái cho các khu tưới có số lượng câyít hơn.

Trong ngành nước có công thức thông dụng để tính toánđường kính ống như sau:

Q=S.vVới: Q: lưu lượng dòng nước chảy qua ống (m3/s).S: tiết diện đường ống = R2 *Pi (R là bán kính đường ống,

Pi=3,1416) v: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s).Công thức trên được viết lại như sau:

Q=R2 *Pi*v = D 2 *3,14*v 4

R: bán kính ống dẫn; Pi: hằng số Pi=3,1416, v: vận tốcnước chảy trong ống.Vì 3,14/4=0,785 nên ta có thể thay vàoviết công thức tính đường kính ống dẫn:

- > D= = (mét).

Ví dụ cụ thể: Trở lại với 3 khu tưới nói trên, khu tưới có số lượng cây

trồng nhiều nhất là khu tưới 3 với 2.473 cây; ta tính được nhucầu nước cho lần lần tưới cho khu tưới 3:

2.473 cây x 20 l lít/cây =54.860 lít hoặc 54,86 m3 Giả sử, ta muốn hệ thống tưới cho khu tưới khoảng 2 giờ

thì tưới xong, ta sẽ tính được lưu lượng nước chảy trong ống =54,85/7.200 =0,007619 m3/s (vì 1 giờ có 3.600 giây, tính ra 2giờ =7.200 giây).

Vận tốc nước chảy trong ống theo quy phạm không được vượtquá 3m/s (vận tốc nước chảy trong ống quá lớn sẽ xé vở đườngống, nhưng vận tốc nưóc chảy quá nhỏ thì đường kính ống phảilớn -> tốn kém); trong hệ thống tưới nông nghiệp ta thườngchọn vận tốc chảy trong ống từ 0,5 đến 1 m/s.Vận tốc kinhnghiệm thường áp dụng là 1m/s.

Với Q=0,007619, và vận tốc nước chảy trong ống là 1m/s;thay vào công thức trên ta tính được đường kính ống chính:

D= =0,098521 (mét)

Page 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Với kết quả này, ta có thể chọn đường kính ống chính=90mm.

Giả sử bạn đang tồn kho loại ống PVC loại có D=60 mm, bạncó thể vận dụng công thức trên tính toán ngược lại, với giảthuyết: nếu sử dụng ống PVC có D=60mm thì vận tốc nước chảytrong ống là bao nhiêu và thời gian tưới cho khu tưới 3 là baolâu?

Nhìn chung, quan hệ giữa đường kính ống, vận tốc nước chảytrong ống và thời gian tưới là bài toán kinh tế, người thiếtkế phải cân nhắc sao cho lợi ích kinh tế mang lại cho chủ đầutư là tối ưu nhất.

+ Xác định công suất và chọn máy bơm: Các máy bơm thông thường cở 1,5 HP thường có công suất

(ghi trên nhãn) là từ 15-36 m3/giờ.Nhìn chung, loại máy bơm cócùng công suất tiêu thụ điện năng, nếu công suất bơm thấp thìcó khả năng đưa nước lên cao hơn và ngược lại.

Căn cứ vào chiều cao cột nước (tính từ đáy giếng hoặc đáyhồ - nơi đặt đầu Pin, đến nơi nước bơm lên cao nhất trên đồngruộng) để chọn loại máy bơm phù hợp.

Như bài toán cụ thể trên đây, nếu cột nước <5 m, ta có thểchọn máy bơm loại 1,5 HP; công suất tưới từ 25-35 m3/giờ là phùhợp; vì khi sử dụng trong thực tế, ta có thể điều chỉnh tăng,giảm thời gian tưới chút ít để trượng nước tưới đảm bảo yêucầu của mình.Nếu cột nước tưới cao hơn và khu tưới không lớnta chọn máy bơm có công suất nhỏ hơn và ngược lại.

d - Tính toán đường ống nhánh, đường ống thứ cấp: Một đường ống chính sẽ có nhiều đường ống nhánh mỗi đường

ống nhánh xuất phát từ đường ống chính mang nước tưới cho 1vùng diện tích trong khu tưới.Trong thiết kế, ta cần phân bổvùng tưới của các đường ống nhánh gần bằng nhau để có đườngống nhánh tương đối đồng đều về đường kính.

Đường ống thứ cấp là đường ống đi xuyên qua sát hàng cây,mang nước tưới đến cho các cây trồng có trong hàng.

Các thông số cần tính toán đối với đường ống nhánh cũng làxác định chiều dài đường ống và đường kính ống.Phương pháptính toán chiều dài đường ống và đường kính ống cũng giống nhưtính toán ở trường hợp đường ống chính: dùng thước kẻ ly đochiều dài trên bản vẽ rồi nhân với tỷ lệ bản vẽ; tính toánđường kính ống bằng cách xác định số cây cần tưới mà đường ốngnhánh đó phụ trách, từ đó tính ra lưu lượng nước chảy trongống; vận tốc nước chảy trong ống vẫn chọn là 1 m/s.Tùy theo

Page 9: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

diện tích mà ống nhánh đó tưới đến, ta sẽ tính ra đường ốngnhánh có các kích cở khác nhau (ra đến số lẻ); sau đó, ta làmtròn số cho phù hợp với đường kính quy chuẩn có bán ngoài thịtrường (các cở ống 16,21,27,32 mm vv).

Việc đo vẽ, tính toán bằng phương pháp thủ công chỉ nên ápdụng khi khu tưới có diện tích nhỏ và hình dáng khu đất tươngđối đơn giản, ít góc cạnh (hình chữ nhật, hình vuông, hìnhthang vv...) .Đối với vùng tưới có diện tích lớn, để việc tínhtoán được đảm bảo chính xác, thông thường ta phải sử dụng cácphần mềm đồ họa chuyên dùng để lập bản vẽ, xác định chiều dàicủa các tuyến ống và dùng phần mềm excel để tính toán đườngkính ống chính, ống nhánh và ống thứ cấp.

Trong ngành cấp thoát nước, người ta còn tính toán hao hụtnăng lượng dẫn đến giảm áp lực nước do các co, cút, van, chỗống cong..tác động vào.Tuy nhiên, đây là bài viết cho nông dânnên chúng tôi giản lược và bỏ qua những tác động đó, coi nhưđây là bài toán gần đúng, và thực tế có thể áp dụng trong việcthiết kế hệ thống tưới cở nhỏ mà không bị ảnh hưởng gì lớn vàcó thể tự điều chỉnh được (ví dụ: có thể tăng thời gian tướilên chút ít để bù vào sai số do tính toán).

e - Chọn phương pháp tưới nào?

12

3

5

54

44

Hình 1: Mô hình tưới phun tia đến gốc (hoặc tưới rãnh)

Page 10: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

1: hồ chứa, 2 van tổng của đường ống chính, 3: đường ốngchính, 4: đường ống nhánh; 5: đường ống thứ cấp (ống phânphối) - thường đi theo đường bình độ.

Nếu diện tích khu tưới nhỏ, có thể không dùng ống nhánh màgắn thẳng ống phân phối vào ống chính.

Đối với phương pháp tưới tràn, các ống nhánh 4 được thaybằng mương, rãnh; các ống cấp 5 được thay bằng mương thứ cấp.

Với các phương pháp tưới nêu trên, theo chúng tôi, ngườinông dân rất hạn hẹp ta về vốn đầu tư, đặc biệt là giai đoạnđầu khởi sự kiến thiết cơ bản, có hàng chục thứ phải chỉ tiêu,do đó mà chọn ra mô hình tưới nào phù hợp nhất, vừa với túitiền của chủ đầu tư là điều cần suy xét, tính toán.Sau này,khi có thu hoạch, ta có thể cải tiến, bổ sung để hệ thống tướihoàn chỉnh.

Theo đó, nếu quá khó khăn về vốn, và điều kiện địa hìnhcho phép (khu tưới bằng phẳng hoặcốc độ nghiêng tương đối đồngđều) bà con nên chọn mô hình tưới rãnh, vì mô hình này chỉ cầnđầu tư máy bơm, đường ống chính là đủ, các đường ống nhánh,đường ống thứ cấp được thay bằng mương rãnh nhỏ nên không tốntiền mua ống.Tuy nhiên, Mô hình tưới rãnh sẽ không thể áp dụngkhi khu đệm có địa hình lồi lõm, bị chia cắt mạnh.

Nếu không áp dụng được mô hình tưới rãnh, bà con nên chọnmô hình tưới phun tia; lợi thế của mô hình này là toàn bộđường ống chính, đường ống nhánh, đường ống thứ cấp đều là ốngPVC nên có thể dẫn nước đi qua những nơi mặt đất lồi lõm, íthao hụt nước tưới và sử dụng ổn định.

Khi áp dụng mô hình tưới rãnh, cần tính toán tương đốichính xác chiều dài, đường kính của các loại ống dẫn và lựachọn vật liệu, phương pháp thi công phù hợp.

Trong tất cả các phương pháp tưới có dùng máy bơm, bà concó thể sử dụng bộ hẹn giờ/bộ đếm giờ (timer) gắn vào ổ điệnđể canh giờ cho máy tự động bật lên và tưới theo thời gianđịnh trước, sau khi tưới đủ thời gian quy định, timer sẽ tựđộng cúp điện, như vậy ta không cần làm gì cả mà vẫn tưới nướcđược cho cây trồng.

3 - Vật liệu sử dụng trong xây dựng hệ thống tưới : Hiện nay, trên thị trường có bán rất nhiều loại vật liệu

sử dụng cho việc cung cấp nước tưới nông nghiệp, từ các loạiống mềm, ống cứng PVC, HDPV, ống kim loại vv, với kích thước,chủng loại, giá cả khác nhau.

Page 11: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Vì bài viết này chủ yếu phục vụ cho nông dân nghèo nênchúng tôi khuyến cáo:

Bà con nên dùng ống PVC Bình Minh, Đạt Hòa phối hợp vớicác loại ống PVC nông nghiệp (còn gọi là ống tổ hợp), ống PEđen

Đối với đường ống chính, nhất thiết nên chọn mua ống loạitốt và có thông số chịu lực cao nhất (thường ống dày 2,8-3mm,độ chịu lưkc 8 bar trở lên), vì đường ống chính khi làm việcphải chịu aplc rất cao.

Đối với đường ống nhánh và đường ống thứ cấp ta có thể sửdụng ống nhựa tổ hợp.Loại ống này chuyên dùng cho nông nghiệp,có hình dáng, màu sắc và đường kính quy chuẩn tương tự như ốngPVC dùng cho cấp nước sinh hoạt, nhưng được pha nhiều bột đánên rẻ tiền hơn nhiều (30-50%) so với ống chính phẩm.Loại ốngnày thường hay bị lỗ mọt, nhưng dễ dàng khắc phục bằng cáchdùng khâu nối, hoặc nêu không, cho nước chảy ra từ lỗ mọt cũnggóp phần cung cấp nước cho cây trồng.

Trong trường hợp quá khó khăn, bà con có thể đặt mua loạiống PE đen (ống dẹp nhựa mềm) để làm đường ống nhánh hoặc ốngthứ cấp.Loại ống này được làm bằng nhựa dẽo và mềm như túinilon, được cuộn thành bành gần bằng bánh xe đạp (xem hình2a), và đặc biệt là giá bán rất rẻ (loại có đường kính 32 mmkhoảng 1.000 đồng/m, ống D=27 mm rẻ hơn).

Từ đường ống thứ cấp, để đưa nước vào gốc cây, có loại bétchân và ống nhựa 3-4mm màu đen.Ta dùng khoang điện (có loạikhoang chạy pin để thi công trên đồng ruộng) khoan lỗ có kíchthước bằng với bét chân, cắm vào ống PVC, sau đó nhét ống nhựadẽo vào.Ống thứ cấp được chôn sâu khoảng 5-10 cm sát hàng cây,chỉ“lòi” lên ống nhựa dẽo đen khỏi mặt đất ngay tại gốc cây đểcung cấp nước tưới (xem hình 2b).

Các loại ống và phụ kiện ngành nước loại rẻ tiền này đượcbán nhiều ở chợ Kim Biên (TPHCM) (chú ý: có loại ống dẽo tươngtự do Trung Quốc sản xuất, nhưng đã được đục lỗ sẵn khoảng 3dm/lỗ; loại ống này chỉ dùng tưới rau, tưới cỏ, không phù hợpđể làm đường ống nhánh và đường ống thứ cấp).

Page 12: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI

Hình 2a Hình 2b

Trên đây là một số vấn đề cơ bản thiết kế xây dựng hệthống tưới tự động rẻ tiền, nhưng chắc chắn là chưa đầyđủ.Trong quá trình thiết kế thi công, nếu có điều gì vướng mắcbà con hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn thêm:

Võ Đình Tiến, Giám đốc Công ty TNHH Hoàng Nguyên 197 Thủ Khoa Huân TP Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận.ĐT: 0913.120042 - email: [email protected]: hệ thống tưới, tưới theo ống, tưới tự động, ống tưới,

tưới cây bằng, phương pháp tưới.