CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE SỬ DỤNG NƯỚC HOI QUY TREN CÁC HE THONG THỦY NÔNG Khái niệm về nước hồi quy Có nhiều cách định nghĩa về nước hồi quy tên các hộ thổng thủy nông, nhưng nhìn chung nước hồi quy được định nghĩa là nước chảy tr lại vào nguần nước mặt hoặc nước ngầm khi được xả ra sau điểm sử dụng và trở thành nguén cho muc đích tiếp theo. Đỗi với công nghiệp và sinh hoại, loại nước này gọi là nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoại, loại nước thải này cần được xử lý trước khi sử dung lại cho các mục dich khác nhau. Nước hdi quy trong hệ thống thủy lợi đa số được sử dụng lại để tưới cho nông nghiệp Nude hồi quy trong hệ thống thuy lợi được phân thành bai loại: hồi quy mặt quy ngằm - Nước hồi quy mặt: được chảy xuống các hệ thống kênh tiêu, hồ, ao.sau đó sử dung các trạm bơm lấy nước từ hệ thống này tưới lên vùng khác; = Nước hồi quy ngầm: Lượng nước này được hình thành chủ yếu do lượng nước thắm ổn định và liên quan nhiễu vào đặc tinh dit, mục nước ngằm. Hệ số thắm của đất càng lớn, lượng hồi quy ngằm cing lớn và ngược lại.
Néu mực nước ngầm cao, nước hoi quy ngằm lớn và đông góp ngay vào đồng chay hạ lưu khu tưới Khi mực nước ngầm nằm sâu, nước hồi quy ngằm sẽ ra xa hơn và cổ thể chay ra ngoài hệ thống Có thể mình họa về nước hồi quy cho mục dich nông nghiệp như sau: eT Hình 1. Không có nước hồi quy AD a] asl a | aap Q-ET-AET ¬= HNWHh¬ Hình 1. Có nước hồi quy. Trong đó; Q: Lượng nước đến A: Diện tích đất nông nghiệp AA: Diện tích tăng thêm khi sử dụng nước hỗi quy.
ET: Bốc hơi mặt ruộng AET: Bốc hơi tăng thêm khi diện ích được mở rộng AD: Lượng nước sử dụng lại hộ thông 1. Tình hình nghiên cứu trên thé giới "rên thể giới nước hồi quy đã được nghiên cứu rất nhiều, đặc biệt là nghiền cửu về nước hồi quy trong lĩnh vực công nghiệp. Từ khi có cảnh báo về hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng của tình hình biển đổi khí hậu sẽ dẫn đến lượng nước ngọt bị khan hiểm, người ta đã nhận thức được việc tái sử dụng nước thai là cằn thiết và cấp, bách. Sự phát triển của các ngành công nghiệp tiêu tôn lượng nước rất lớn, nước.
thải ra thường không sử dụng được mà phải thông qua xứ lý. Do đó nghiền cứu nước hồi quy tờ nên phổ biến hơn nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước trong hệ thông Đối với nông nghiệp, th gì cũng đã có nhiều nghiên cứu về hồi quy ngay trên hệ thống tưới. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, lượng nước sau khi sử dụng trên hệ thống thủy nông có một lượng nước dư thừa chảy xuống hệ thông kênh tiêu rie lớn. Có nhiều nguyên nhân dẫn tới việc dư thừa trên: i) lượng nước mặt dồi dào nên đã không quan tâm đến vận hành và quản lý hệ thống; ii) hệ thống thủy lợi nội đồng chưa hoàn chỉnh.
lượng nước sau khi sử dụng trên ruộng chấy thẳng xuống kênh tiêu, ii) chế độ tưới cho cây trồng nhất là cây lúa vẫn sử dụng phương pháp cũ, mục nước trên ruộng cao, dẫn đến lượng nước vio đầu hệ thống lớn N hi Nhit Ban li nước có nền công nghiệp phat triém tử lâu, nông nghiệp chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ (khoảng 52 dân số) nhưng lượng nước ti thy cho nông nghiệp lạ tương đối lớn. Do vậy những nghiên cứu tại Nhật bản về sử dụng nước tiết kiệm hay tái sir dụng nước đã được thực hi từ lâu, Nghiên cứu của Gives ulu, Masaru Toyota, Shi +hi Misawa chỉ ra rằng. lượng nước đầu vào tại đầu mối cóUt lâm mà hiệu quả sử dụng nước và điện tích. cây trồng không cin giảm bằng việc sử dụng nước hồi quy để tưới.
Theo nghiên cứu lượng nước sử dụng hồi quy lạ là 14.1% trong các năm từ 1991, 1992 và 1993 Tông lượng nước (AeImNtTbLy) Lượng nước đồn Lượng nước hồ quy, Hình 1. Quá tình dong chảy đến và đồng hồi quy theo các tháng Ni Nghiên cứu của H.Park đã ước lượng nước hỗi quy từ ruộng khi tính đến độ ẩm đất. Kết quả cho thấy lượng nước hồi quy trung bình nhiều năm theo dõi từ năm 1998 đến năm 2001 là 306.2 mm, chiếm 25,7% tổng lượng nước tưới, trong đỏ 14,1% được cho là nước hỗi quy mặt và 11,6% là nước hồi quy ngầm. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng có một lượng ding kể lượng nước từ kênh tưới trong ruộng thi hồi quy te lại sông hoặc xuống kênh tiêu bởi đồng chảy mặt và dòng chảy ngằm.
Ni dạ Nghiên cứu của Hung-Kwai Chen và nhóm nghiên cứu đã đính gid idm năng nước hồi quy trong nông nghiệp. Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2004 đến 2007 bao gdm những năm nhiễu nước và ít nước, những năm nước rong tình. Kết quả cho thấy trong những năm mực nước (2004) lượng nước hồi quy trung bình là 0,83 m'/s (72.000 m’) trong kênh Xinluchangke và 1,54 m'/s (133. kênh Xinhuei Crook Ngoài ra, hiện nay có một số mô hình cân bằng nước, trong 46 mô tả lượng nước hồi quy là một thành phần quan trọng trong phương trình.
Các mô hình này. chỉ mô phỏng lượng nước hồi quy (hỏi quy mặt và hồi quy ngằm). còn các hệ số thắm trên mặt và thắm dưới sâu chưa được khảo nghiệm chỉ tết Môi số mô hình phần mềm tính cân bằng nước trên thé gi Từ năm 1984:1989, Viên Thuỷ văn Wallingford (Anh) tin hành nghiên cứu cân bing nước lưu vực sông Mê Công phin lãnh thổ Thái Lan. Trong đó, lượng, thấm sâu lấy trung nh là 60mm tháng và lượng nước chảy trần hay hồi quy trên mặt lấy bằng 30mméhing, lượng mưa hiệu quả lẾy theo hàm số giữa tổng lượng ‘mura và lượng mưa có hiệu quả trong từng thời đoạn, Dựa vào lượng bốc hơi, lượng.
thắm, lượng tràn mặt, lượng mưa có hiệu quả, xác định được lượng nước cần tưới bằng phương trình cân bằng. Mô hình được xác lập đơn giản dang một bé chứa Bốc hơi thực tế E~ |Ke.Et| Tổng lượng mua P Lượng nước làm đất ' - > ‘Ton thất| kênh muong P Hình 14. Mô phỏng các thành phần cân bằng nước N án thấy ring, ở đây chỉ xét lượng hồi quy trên mặt cùng với lượng nước mưa thửa P-ER (lượng mưa trừ lượng mưa có hiệu quả) hp thành lượng nước tiêu un rit, Mô hình này không xét ượng nước ngầm đồng góp vào lượng nước rên mặt Đây là mô hình một bé chứa không xét chỉ tiết thành phin dong chảy riêng bit, như ding chay mặt, đồng chảy dưới mặt và đồng chủy ng, mà chỉ xé đồng hủy mặt báo gồm lượng mưa thừa và lượng nước bồi quy mặt, xem như không có lượng nước hồi quy ngằm. “Trong mô hình cũng xét thời gian trễ cho 1/3 diện tích tưới là 10 ngày, nghĩa là toàn đoạn được tưới chia làm 3 phần.
Lượng nước tiêu mặt của đoạn thứ nhất sau. 10 ngày thì chảy chuyển tới điểm bất đầu của phần diện tích thứ hai và lượng tiêu tiên mặt của phần diện tích thứ hai sau 10 ngày thì chảy đến điểm bắt đầu của phần diện tích thứ ba, vi. Theo cách tính như trên, lượng hồi quy mặt cả năm là 19% lượng nước cần, trong đó mùa mưa 22%, mùa khô 15%. Lượng nước cần của cây trồng là 1918mm/năm, mùa mưa 930mm và mùa khô 988mm, Mô bình RRMOD (Rain - Runoff Model) được dùng để mô phông sự hình 10 thành của dong chảy từ mưa do Ban Thư ký Mê Công lập năm 1981 để tinh dòng chảy từ lượng mưa cho các lưu vục không có tài iệu thuỷ văn.
Mô hình RRMOD cũng được dùng trong cân bằng nước để mô phỏng sự hình thành các thành phần ding chảy hợp thành dòng chảy sông ngồi. bao gồm dòng chây mat, đồng chảy dưới mặt và đồng chay ngằm. Dòng chảy được mô phỏng là dòng chảy trung bình thời đoạn 10 ngày hoặc một tháng. Đầu vào là lượng mưa trung bình thời đoạn, lượng bốc hơi và các yêu tổ tượng, như: nhiệt độ, độ ẩm, độ ẳm bão hoà, ic độ gió và số giờ nắng, Lượng.
bốc hơi tiềm năng ETP được tính theo biểu thức Penman, Mô hình RRMOD được dùng để mô phỏng diễn biển dòng chảy khi điều kiện lưu vực thay đối, hoặc dùng để khôi phục lại điều kiện tự nhiên khi trên lưu vực đó số nhiều hỗ chứa RRMOD được ding để mô phòng cơ cấu dòng chảy và qui tình diễn biến đồng chủy khi trên lưu vực thay đổi sử dụng đắt và có hồ chứa như lưu vực Nim Ngừm, Nam Pong, Mun Chi “Cấu trúc của RRMOD có 3 bể chứa: tên mặt, đới một à ngằm (hình 1.5) 1= DF] era + 4 L+ sr x chấy mặt “Tấn thất tL» se Simin Thm đán: sl L sen oar : Em Dang chảy nỀ Mục Hình 1. Cấu trúc của mô. " Theo kết cấu của mô hình thi đồng chảy, lượng thắm, lượng bốc hơi đều là hàm số của lượng trữ ở từng tời điểm. Lượng trữ trong mô hình này có voit quyết định và dòng chảy là hàm số của lượng tr.
trong đó, các lượng trữ trên mặt, dưới mặt và ngầm được xác định từ các phương. trình cân bằng một dạng của phương trình liên tục. Lượng trữ trên mặt cuối mỗi thời đoạn: £ Ruja + D ai “BTA 1 = EU, vị SE, xi Đua) trong đó: Ri là lượng mưa, Ries = 8:R ot ‘ay là hệ số điều chỉnh của mô hình. Lại là lượng mớc tới ly từ nguồn khác boc ử lu vụ Ke.
Nếu y từ gd hước nằm trong vùng mô phông tì sau Kh th rị dồn chy phải rà đi ETA, yl lượng bc hoá ơi nước thực ong th đoạn + ạị eth, = £17 ~g*"2} FIL, li lượng thắm từ lớp mặt xuống lớp dưới mặt Ft hap a(1-6"*")--4,)( 1-6) Ieapa là cường độ thắm. “Tương tự như trên, có thể xác định được lượng trữ dưới mặt SS¡ SS. + FIL, iP set = Pea2 r "`. sai Lượng trữ ngằm SBi., SB, io = SB, + Pi - DP, ier DP, = DPeapal-e"") “Tổng đồng chảy sẽ là Tại = SE, + S 1+ BE, (Đụu) Trường hợp thêm thành phần - (D„¡) được đưa vào nếu lượng nước tưới lấy tại chỗ Nếu trong vùng tính toán có điện tích sử dụng đất khác nhau thi các phần diện tích rimg, diện ích đất khai hoang công tinh như trên, chỉ khác các hệ số ở phần dòng chày mặt như: hệ số al, a3, ayy as.