Tính toán dự trù cho hệ thống tưới nhỏ giọt

Tính toán hệ thống tưới nhỏ giọt là một yếu tố quan trọng để đảm bảo nguồn nước được phân phối đúng mức và đúng lúc cho từng loại cây trồng. Việc tính toán cẩn thận giúp tối ưu hóa việc sử dụng nước, giảm thiểu lãng phí và đồng thời đảm bảo sự phát triển bền vững của nông nghiệp. Hệ thống tưới nhỏ giọt không chỉ giúp nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường và tài nguyên tự nhiên.

1. Xác định số lượng cây trồng và diện tích trồng

Để tính toán dự trù cho hệ thống tưới nhỏ giọt cho khu vực trồng thanh long, chúng ta cần xác định các thông số sau:

• Diện tích cây trồng và số lượng gốc cây: Với khu đất diện tích 1 hecta (10.000m2) và yêu cầu diện tích trồng cho mỗi gốc là 9m2, ta có khoảng 1100 gốc cây cần tưới nhỏ giọt.

• Dung tích ao chứa nước: Ao chứa nước có dung tích là 500m3.

• Nhu cầu nước tưới cho mỗi gốc thanh long: Mỗi gốc cây thanh long cần 24l nước mỗi lần tưới, tưới 6 ngày một lần, mỗi lần tưới trong 3 giờ.

• Đặc tính nước và đất: Nước có độ pH=3, đất xốp với tầng hữu cơ dày 0,4m.

Sau khi đã xác định các thông số trên, chúng ta có đủ dữ liệu để tính toán lượng nước cần cung cấp và lựa chọn các thiết bị tưới nhỏ giọt phù hợp cho khu vực trồng thanh long này. Việc tính toán này sẽ giúp đảm bảo nhu cầu nước của cây trồng được đáp ứng đúng lượng và đúng thời điểm, đồng thời tiết kiệm nước và tối ưu hóa quá trình tưới nhỏ giọt.

2. Tính toán lưu lượng bơm

Để cung cấp đủ lượng nước cho 1100 gốc thanh long, ta cần tối thiểu 27m3 nước (24l x 1100 gốc) cho mỗi lần tưới.

Tuy nhiên, khi tính toán lượng nước cần cung cấp, ta phải xem xét tổn thất nước trong quá trình tưới nhỏ giọt. Tổn thất nước có thể xảy ra do đường ống tải nước qua nhiều địa hình và qua ống lọc. Thông qua kinh nghiệm trong thiết kế và thi công, ta tạm tính tổn thất nước khoảng từ 30% đến 40%.

Do đó, khi chọn bơm, ta phải tính toán lượng nước cần tưới kèm theo tổn thất nước để đảm bảo đủ lượng nước đến nơi tiêu thụ. Điều này có nghĩa là lượng nước thực tế cần cung cấp sẽ lớn hơn lượng nước tính toán ban đầu.

Lưu lượng bơm (Qmax) cần tính toán là: Qmax = Lượng nước tính toán + Tổn thất nước Qmax = 27m3 + 40% x 27m3 Qmax = 27m3 + 10.8m3 Qmax ≈ 37.8m3/h

Tuy nhiên, trên thị trường có thể không có bơm chính xác với lưu lượng Qmax tính toán. Do đó, ta nên chọn một bơm có lưu lượng lớn hơn, ví dụ như 13m3/h, để đảm bảo đủ nước cho hệ thống tưới nhỏ giọt.

Lưu ý rằng lưu lượng Qmax của bơm thường được ghi trên nhãn mác của động cơ bơm. Khi mua bơm, cần lưu ý để chọn sản phẩm có lưu lượng phù hợp với nhu cầu tưới nhỏ giọt của khu vực trồng thanh long.

3. Tính toán lưu lượng đầu tưới nhỏ giọt

Hiện nay trên thị trường có tương đối nhiều loại đầu tưới / béc tưới nhỏ giọt với lưu lượng khác nhau, từ 2l, 4l, 8l, 16l, 30l,… Ngoài ra, còn có các loại đầu tưới có thể điều chỉnh lưu lượng theo ý muốn rất tiện lợi mà bà con có thể tham khảo. 

Với cây thanh long yêu cầu 24l/lần tưới, mỗi lần tưới 3h => Lưu lượng đầu tưới/béc tưới nhỏ giọt cần đáp ứng 24l/3=8l/h.Do đó, chúng ta có thể lựa chọn 1100 đầu tưới nhỏ giọt loại 8l, hoặc 2200 đầu tưới nhỏ giọt loại 4l (2 đầu tưới cho mỗi gốc) đều được.

4. Tính toán chọn ống tưới nhỏ giọt

Khi lựa chọn ống dẫn nước cho hệ thống tưới nhỏ giọt, chúng ta cần xem xét và cân nhắc các yếu tố sau:

a) Đường kính ống chính: Nên chọn đường kính ống chính sao cho phù hợp với lưu lượng nước cần cung cấp bởi bơm. Điều này giúp đảm bảo ổn định trong việc cung cấp nước và tiết kiệm năng lượng.

b) Đường kính ống nhánh: Đường kính ống nhánh thường nhỏ hơn ống chính từ 1 cấp đến 3 cấp tùy thuộc vào địa hình và lượng nước tưới cần thiết cho từng vùng cây trồng.

c) Đường kính ống phụ: Ống phụ thường nhỏ hơn ống nhánh từ 1 đến 3 cấp. Việc lựa chọn đúng đường kính giúp tối ưu hóa việc vận hành hệ thống tưới nhỏ giọt và giảm thiểu mất áp.

d) Ống dẫn vòi: Nên chọn ống dẫn vòi có đường kính phù hợp với kích thước của vòi, giúp tăng hiệu suất và tránh hiện tượng đóng rong trong lòng ống do tác động của ánh nắng mặt trời.

Về lựa chọn cỡ ống dựa vào tổng lưu lượng nước tính được, bạn có thể tham khảo bảng gợi ý sau:

STT | Cỡ ống | Lưu lượng nước (dưới)

1 | 16 mm | 1.100 l/h 2 | 20 mm | 1.800 l/h 3 | 25 mm | 2.500 l/h 4 | 34 mm | 5.000 l/h

Bằng cách lựa chọn đúng đường kính ống, bạn có thể tiết kiệm chi phí và đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống tưới nhỏ giọt. Chọn ống quá lớn sẽ dẫn đến lãng phí trong đầu tư ban đầu, trong khi chọn ống quá nhỏ có thể gây mất áp lớn và tăng chi phí hoạt động của hệ thống.

==>> Xem thêm: 4 Hệ thống tưới tự động thông minh hiệu quả nhất

5. Thiết kế ống lọc

Trong nước tưới cho cây có lẫn nhiều phân tử hữu cơ (cặn cáo, đất, cát,..) nên trong quá trình tưới nước dễ bị đóng thành cặn gây tắc nghẽn và hỏng hóc vòi tưới. Do đó, bộ phận lọc tưới là vô cùng quan trọng. 

Nếu muốn tiết kiệm chi phí, bà con có thể tự chế ống lọc theo hướng dẫn dưới đây của chúng tôi:

Tự chế ống lọc thô

Để lọc sơ bộ rác rến, chất hữu cơ to, có đường kính từ 1mm-2mm (1 li đến 2 li). Vật liệu lọc là lưới mùng bằng nylon bọc ở van chặn nước (Lấp bê). Dùng ống nhựa có Ø≥ 200 dùng khoan hay mỏ hàn điện chọc lỗ Ø10 ÷ 20mm đều ở thân ống, rồi dùng bộc lưới mùng bọc quanh ống. Thỉnh thoảng 1 – 2 tháng thay hoặc giặt cho sạch bùn và rác bám lưới.

Sơ đồ ống lọc tinh

– 1 Racco

– 2 Nối răng trong và răng ngoài để mở súc rửa lõi lọc trong thời gian vận hành.

– 3 Lõi lọc: là ống lọc cát giếng khoan

– 4 Ống chứa nước đã lọc

Lợi dụng lõi lọc cát của giếng khoan để làm ống lọc. Nên chọn ống Ø60 trở lên, ống càng lớn diện tích lọc càng lớn nước lọc nhiều đủ cung ứng nhu cầu tưới. Ống chứa nước lọc thông thường lớn hơn lõi lọc 2 – 3 cấp. Có thể ghép song song nhiều ống lọc để tăng công suất lọc.

Tùy theo diện tích tưới mà ta chọn thể tích chứa phân có thể lên đến 5000l, thông thường nên chọn từ 500l – 2000l là vừa và kinh tế.

• Phân sử dụng là phân dạng nước được hòa vào nước tưới theo nguyên lý Venturi.

• Nếu sử dụng phân hợp chất NPK bán theo bao trên thị trường phải ngâm, lọc kỷ vài ba ngày để loại các chất kết dính tạo hạt (thường là cao lanh) chất này làm tắt đường ống của hệ thống tưới.

Nhìn chung, tính toán dự trù cho hệ thống tưới nhỏ giọt đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một nền nông nghiệp bền vững và thích ứng với biến đổi khí hậu. Đối với các nhà nông và nhà quản lý nông trại, việc áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt và tính toán đúng đắn sẽ giúp họ tiết kiệm nước, năng lượng và tài nguyên, từ đó tối ưu hóa chi phí và tăng năng suất sản xuất. Trên đây là bài viết của Hoàng Dũng Green về tính toán hệ thống tưới nhỏ giọt, mọi thông tin thắc xin vui lòng truy cập website: hoangdunggreen.com