Như bài viết trước về hướng dẫn thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt 2017 chúng tôi đã hứa sẽ giới thiệu với các bạn một bài viết về hướng dẫn thiết kế lưu lượng nước hệ thống tưới nhỏ giọt và làm thế nào để có một bản thiết kế tưới nhỏ giọt tối ưu
Phương pháp thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt hiện nay
Hiện nay, việc ứng dụng tưới nhỏ giọt công nghệ Israel ở Việt Nam đang được thực hiện một cách rất nhanh và rộng. Hầu hết các vựa cafe, tiêu, cây ăn quả như cam, quít, bưởi … đều sử dụng công nghệ này và nó đã giúp cho người lao động đỡ vất vả hơn rất nhiều.
Tưới nhỏ giọt cho cây thanh long
Tuy nhiên hầu hết người dùng đầu tư cho hệ thống này tự phát hoặc theo các đơn vị lắp đặt mà chưa có những tính toán đầy đủ. Điều này dẫn đến chi phí đầu tư cao, thậm trí lãng phí nguồn đầu tư và nguồn nước tưới.
Tại sao lại vậy, thật đơn giản tại sao bạn sử dụng ống nhựa pvc cho các trục chính, tại sao bạn dùng ống có kích thước phi 60 mà không dùng ống phi 34 hay 32? Tại sao các đường ống phụ submain line bạn dùng ống hdpe 25 hay 20 hay 16 mm? Tại sao bạn sử dụng ống nhỏ giọt (inline) mà không phải (online) với các loại cây khác nhau.
Tưới nhỏ giọt dạng inline hoặc online
Nếu không hiểu rõ bản chất của hệ thống này, bạn sẽ đầu tư một cách lãng phí nguồn lực. Bao gồm chi phí đầu tư ban đầu như ống chính, ống phụ, hệ thống dây và đầu nhỏ giọt cũng như bơm, van và thậm chí là lượng nước tiêu thụ cho cây.
Nếu bạn không xác định được lượng nước cung cấp cho cây trồng hàng ngày là bao nhiêu thì bạn không thể thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt tối ưu được. Đúng vậy, bạn phải tính toán cần bơm bao nhiêu giờ cho một ngày với bơm công suất bao nhiêu HP…
Tất cả điều này đều phụ thuộc vào yếu tố đầu tiên, loại cây trồng của bạn là gì? Cây này cần bao nhiêu lít nước mỗi ngày? Trong từng giai đoạn của cây, lưu lượng nước có thay đổi không? Để tính được với các loại cây trồng này, chúng ta có thể tham khảo các chuyên gia về nông nghiệp, các kỹ sư, nhà cung cấp giống và đương nhiên trong bài viết này chúng tôi cung cấp cho các bạn một bản phụ lục về các loại cây trồng phổ biến mà tại đó có tính toán chi tiết lượng nước tiêu thụ hàng ngày
Phương pháp tính lưu lượng nước cho hệ thống tưới nhỏ giọt
Có rất nhiều phương pháp khác nhau, tuy nhiên trong khuân khổ bài viết chúng tôi xin giới thiệu các bạn một phương pháp đơn giản và dễ hiểu nhất. Tính toán lượng nước ngược, nghĩa là đi từ điểm cuối cây trồng bạn cần tưới và tính toán ngược ra các thông số cần thiết cho hệ thống đường ống, máy bơm để từ đó quyết định sử dụng kích thước đường ống và máy bơm hợp lý.
Như đã nêu trên, mục tiêu chính của thiết kế này
- Để đạt được hiệu quả sử dụng nước và vận chuyển cao hơn.
- Tối ưu hóa cả chi phí ban đầu lẫn chi phí vận hành.
- Thiết kế hệ thống hiệu quả lâu dài và hiệu quả cao.
- Đáp ứng, thoả mãn các yêu cầu của sử dụng
Các yếu tố ảnh hưởng tới thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt
Để có 1 bản thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt tối ưu, đặc biệt là các khu vực trồng có diện tích lớn, độ dốc khác nhau chúng ta cần khảo sát rất kỹ các yế tố ảnh hưởng tới hệ thống tưới bao gồm:
- Địa hình khu vực trồng, yếu tố này ảnh hưởng khá nhiều tới việc thiết kế hệ thống tưới. Tại Việt Nam, địa hình đồi núi chiếm tỷ lệ cao nếu việc triển khai hệ thống tưới cần phải tính toán độ dốc để có thể đi đường ống hợp lý, vị trí bể nước hay khu vực bơm tối ưu nhất.
- Nguồn nước, đây là yếu tố then chốt nhất ảnh hưởng tới việc thiết kế tưới. Với các nguồn nước sạch thì quá trình bơm và xử lý nước sẽ đơn giản hơn so với các khu vực nước lẫn nhiều tạp chất.
- Nguồn điện, do nhu cầu tưới cho cây là hàng ngày và sử dụng bơm đẩy hoặc bể chứa để tưới do đó nguồn điện đủ và ổn định là rất quan trọng. Với hệ thống tưới và điều tiết dinh dưỡng tự động từ các chương trình quản lý trên máy tính thì nguồn điện đủ và ổn định càng quan trọng hơn nữa. Do đó, khi thiết kế hệ thống bạn cần lưu ý vấn đề này để có thêm nguồn dự phòng nếu cần thiết
- Các yếu tố về cây trồng như: loại cây trồng, khoảng cách trồng, độ tuổi của cây (ngắn ngày, dài ngày), hướng hàng cho cây, yêu cầu về nguồn nước tại các thời kỳ cao điểm
- Với các nông trang các yếu tố về khí hậu, điều kiện mưa, lượng hơi nước, độ ẩm
- Các thông tin chi tiết về loại đất (đất cát, set, bazan, đất thịt, phù sa …)
- Các thông tin khác như nguồn bơm, đường ống hiện có để tái sử dụng
Các bước cơ bản để thiết kế một hệ thống tưới nhỏ giọt hiệu quả
- Bước 1: thu thập các thông tin ảnh hưởng như trên
- Bước 2: tính toán lượng nước yêu cầu theo cây trồng
- Bước 3: tính toán và lựa chọn loại nhỏ giọt và thời gian tưới
- Bước 4: Thiết kế và lựa chọn ống lateral
- Bước 5: Thiết kế và lựa chọn ống submain line
- Bước 6: Thiết kế và lựa chọn ống main line
- Bước 7: Lựa chọn máy bơm
(Còn tiếp …)
Hướng dẫn thiết kế chi tiết hệ thống tưới nhỏ giọt (phần 1)
Hướng dẫn thiết kế chi tiết hệ thống tưới nhỏ giọt (phần 2)
HMK FARM biên soạn