Chương 4

BỐC HƠI KHOẢNG TRỐNG VÀ BỐC HƠI TỔNG SỐ
Hai giai đoạn của tuần hoàn thủy văn thường được quan tâm nhiều nhất trong sản
xuất nông nghiệp là các quá trình bốc hơi khoảng trống và bốc tổng số. Khoảng ba phần
tư tổng lượng giáng thủy nhận được trên diện tích bề mặt đất của thế giới quay trực tiếp
trở lại khí quyển do bốc hơi khoảng trống và bốc thoát hơi nước tổng số. Phần còn lại
trở về đại dương thông qua dòng chảy bề mặt và dòng chảy ngầm.
Bốc hơi là sự chuyển đổi từ dạng lỏng của nước trên bề mặt sang dạng hơi nước
trong khí quyển. Các phần tử nước, cả trong nước và không khí, chuyển động rất nhanh.
Bốc hơi xảy ra khi số phần tử nước tách ra khỏi lớp nước bề mặt và thoát vào không khí
dưới dạng hơi nước nhiều hơn số phần tử trở lại lớp nước bề mặt từ không khí. Bốc hơi
có thể xảy ra ở bề mặt nước, từ trên bề mặt lá, hoặc từ nước trên bề mặt đất, và là thành
phần rất quan trọng trong quản lý và bảo vệ tài nguyên nước.
Áp suất hơi của nước là một phần áp suất gây ra bởi các phần tử nước ở thể hơi.
Ví dụ, nếu nước ở dạng lỏng được đưa vào một hộp kín, nước sẽ bốc hơi từ bề mặt cho
đến khi có một sự cân bằng hay thăng bằng giữa các phần tử thoát ra khỏi bề mặt nước
và các phần tử xâm nhập trở lại bề mặt nước. Một thiết bị đo áp suất được gắn vào hộp
cho biết sự gia tăng của áp suất. Lượng gia tăng này chính là áp suất hơi của nước. Áp
suất hơi nước bão hòa liên quan đến nhiệt độ và có thể được xác định bằng công thức:
 17,27T 

eS (T ) = 0,6108 exp 
 T + 237,3 

4.1

trong đó eS là áp suất hơi nước bão hòa (kPa) là T là nhiệt độ (oC)
Gió làm tăng cường độ bốc hơi, đặc biệt khi nó làm phân tán lớp hơi nước trên bề
mặt nước đang bốc hơi làm giảm khả năng ngưng đọng trở lại. Do sự xáo trộn này, đặc
điểm của của khí quyển phía trên bề mặt cần được quan tâm. Bốc hơi có thể xảy ra do

Cân bằng năng lượng: Năng lượng cần cho sự bốc hơi của nước, do vậy nếu
không có sự thay đổi của nhiệt độ nước thì lượng bức xạ mặt trời thực tế hoặc lượng
nhiệt được cung cấp có thể ảnh hưởng đến lượng bốc hơi. Hầu hết các phương pháp đều
bao gồm thành phần năng lượng.
Các phương pháp kinh nghiệm: Một vài phương pháp kiểu này, được phát triển
từ các thí nghiệm hoặc nghiên cứu hiện trường, dựa trên sự giả định rằng năng lượng
dành cho bốc hơi hay bốc thoát hơi nước tỷ lệ với nhiệt độ. Blaney và Criddle (1950),
Thornthwaite (1948), và nhiều nghiên cứu khác đã đề xuất các công thức kiểu này.
4.1. Bốc hơi từ mặt nước
Định luật Dalton: Định luật Dalton đối với bốc hơi từ mặt nước tự do là:
E = C(es - ea)

4.2

trong đó E = tốc độ bốc hơi (mm/ngày),
C = hằng số (mm/ngày/kPa),
es = áp suất hơi bão hòa (kPa) ở nhiệt dộ của bề mặt nước,
ea = áp suất hơi (kPa) thực tế của không khí (es của không khí nhân với độ ẩm
bão hòa).
Rohwer (1931) xác định hằng số C (mm/ngày, theo đơn vị SI – hệ đo lường quốc
tế) trong Phương trình 4.2 như sau :
C = (3,30 + 1,973U0,15)(1,465 – 0,00548P)

4.3

trong đó U0,15 = vận tốc gió trung bình (m/s) đo tại độ cao 0,15 m phía trên bề mặt nước,
P = áp suất không khí (kPa).
Dựa trên lượng bốc hơi đo được từ các diện tích mặt nước lớn hoặc nhỏ, Rohwer
(1931) xác định rằng lượng bốc hơi từ các diện tích bề mặt lớn có thể xác định bằng
cách lấy lượng bốc hơi từ các diện tích mặt nước nhỏ nhân với 0,77. Tốc độ gió tại một

tại bề mặt là 15 oC, tốc độ gió đo ở độ cao 7,6 m là 1,4 m/s, nhiệt độ không khí trung
bình Tair và độ ẩm tương đối RH tại độ cao 7,6 m lần lượt là 22 oC và 40%.
Lời giải: Thay các nhiệt độ 15 oC và 20 oC vào Phương trình 4.1, ta có áp suất hơi
nước bão hòa:
25


 17,27 × 15 
es (15) = 0,6108 exp 
 = 1,70 kPa
15 + 273,3 
 17,27 × 22 
es (22) = 0,6108 exp 
 = 2,64 kPa
 22 + 273,3 

Thay vào các Phương trình 4.2 và 4.4 (phương trình Meyer) với ea của không khí
được tính bằng es(Tair) × RH/100:
E = (112,5 + 25,1 × 1,4)(1,70 – 2,64 × 40/100) = 95 mm/tháng
Lượng bốc hơi thùng đo: Lượng bốc hơi của mặt nước tự do thường được đo
bằng các thùng đo bốc hơi. Thùng loại A theo tiêu chuẩn của Cục Khí tượng Mỹ có
đường kính 1,21 m và chiều sâu 250 mm. Mực nước trong thùng cần được giữ thấp hơn
miệng thùng khoảng từ 50 đến 75 mm. Thùng được đặt ở độ cao 150 mm trên mặt đất
để cho không khí có thể lưu thông phía dưới, vật liệu và màu sắc của thùng được quy
định rõ ràng. Thùng đo loại này được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Mô tả của các loại
thùng khác và hệ số hiệu chỉnh để chuyển đổi số liệu bốc hơi thùng đo sang loại khác
tham khảo tại nghiên cứu của Allen và nnk (1998). Do mức độ bốc hơi đo được bằng
các thùng đo này cao hơn so với đo tại mặt thoáng nước rộng lớn, một hệ số khoảng 0,7
được sử dụng để chuyển đổi lượng bốc hơi đo được bằng thùng sang giá trị thực tế tại
các diện tích bề mặt rộng lớn (Meyer, 1942; USGS, 1952). Khu vực đặt thùng đo nên có

giáng thủy, dòng chảy đi hàng năm và sự thay đổi mực nước ngầm.
Có rất nhiều ứng dụng thực tế của việc tính toán lượng bốc thoát hơi nước tổng
số, nhưng chủ yếu được sử dụng để dự báo lượng thiếu hụt nước trong đất phục vụ tính
toán chế độ tưới. Phân tích số liệu quan trắc khí tượng và tính toán lượng bốc thoát hơi
nước, tần suất hạn, và các giai đoạn thừa nước, có thể chỉ ra nhu cầu tưới và tiêu nước.
Các nghiên cứu tương tự để xác định ngày làm đất hay thu hoạch thích hợp, hoặc có thể
trợ giúp cho việc chọn lựa kích cỡ tối ưu của các công cụ nông nghiệp. Lượng bốc thoát
hơi nước trung bình ngày trong một năm đo bằng thẩm kế ở Coshocton, bang Ohio của
Mỹ, được trình bày trong Hình 4.2. Lượng nước trong đất quá nhiều ở đầu vụ có thể
làm chậm việc gieo hạt hoặc gây bệnh cho cây trồng. Sự thiếu hụt nước ở giữa vụ có thể
giảm quá trình sinh trưởng và năng suất. ET bị suy giảm và lượng nước thừa trong đất
vào thời điểm cuối mùa hè có thể làm chậm quá trình chín của ngô và các hoạt động thu
hoạch hay làm đất. Một vài phép tính gần đúng đã được áp dụng để phát triển các
phương pháp tính toán lượng bốc thoát hơi nước.

Hình 4.2 Lượng mưa và bốc thoát hơi nước tổng số trung bình từ ruộng ngô ở Coshocton, Ohio
(Mỹ), mô tả lượng thiếu hụt hoặc thừa nước

25


4.3. Tỷ số thoát hơi nước
Hiệu quả của lượng nước được sử dụng bởi cây trồng trong việc tạo ra chất khô
thường được coi là tỷ số thoát hơi nước. Đây là tỷ số giữa lượng nước thoát ra và lượng
chất khô của cây, tỷ số này thay đổi tùy thuộc vào sự bốc thoát hơi nước tổng số. Các tỷ
số thoát hơi nước của một số cây trồng phổ biến như lúa miến (kê) là 304, ngô là 350,
lúa mì là 557, bông là 568, khoai tây là 575, lúa nước là 682, cỏ linh lăng là 844
(Howell và nnk, 1990). Tỷ số này rất quan trọng, nhất là khi lượng nước tưới bị hạn chế.
4.4. Các định nghĩa về bốc thoát hơi nước
Bốc thoát hơi nước tổng số tiềm năng: ETp theo xác định của Jensen và nnk

Số liệu bốc hơi thùng đo Epan có thể được sử dụng để tính toán ET tham khảo
hoặc ETc của cây trồng với một hệ số thích hợp. Chuyển đổi sang ET tham khảo, như

25


phương trình dưới đây, cho phép sử dụng các hệ số cây trồng cho nhiều loại cây trồng
sau khi hiệu chỉnh.
ETo = K pan E pan

4.6

trong đó ETo = lượng bốc thoát hơi nước tổng số tiêu chuẩn (L/T),
Kpan = hệ số chuyển đổi từ bốc hơi thùng đo sang ETo
Epan = lượng bốc hơi thùng đo (L/T)
L = đơn vị đo chiều dài (mm, m…)
T = đơn vị đo thời gian (ngày, giờ, phút…)
Bảng 4.1 Các hệ số Kpan của thùng loại A với các điều kiện khác nhau về vị trí thùng, môi
trường, độ ẩm tương đối trung bình và tốc độ gió trung bình
Trường hợp A: Có cây xanh cắt ngắn

Trường hợp B: Mặt đất khô, bỏ hoang

Độ ẩm tương đối (%)
Thấp

cáchb (m)

1

0,55

0,65

0,75

1

0,7

0,8

0,85

10

0,65

0,75

0,85

10

0,6


0,5

0,6

0,7

1

0,5

0,6

0,65

1

0,65

0,75

0,8

10

0,6

0,7

0,75


0,8

1.000

0,45

0,55

0,6

1

0,45

0,5

0,6

1

0,6

0,65

0,7

10

0,55


0,65

0,7

0,75

1.000

0,4

0,45

0,55

1

0,4

0,45

0,5

1

0,5

0,6

0,65


0,5

1.000

0,55

0,6

0,65

1.000

0,35

0,4

0,45

a

Chiều dài của diện tích cây xanh tính theo chiều gió từ thùng đo.

b

Chiều dài của diện tích khô, bỏ hoang tính theo chiều gió từ thùng đo.

25


Nguồn: Doorenbos và Pruitt (1977)


Cn
(es − ea ) u2
T + 273
∆ + γ (1 + Cd u2 )

0,408 ∆ ( Rn − G ) + γ

4.7

Bảng 4.2 Các giá trị Cn và Cd trong Phương trình 4.7 với bước thời gian 1 ngày
Cn

Cd

Loại cây thấp (cỏ)

900

0,34

Loại cây cao (cỏ linh lăng)

1600

0,38

Nguồn: Itenfisu và nnk (2003)

trong đó ETref = ET tham khảo tương ứng với cây trồng được tưới tốt (mm/ngày),

trong đó ∆ được tính bằng kPa/oC và T là nhiệt độ trung bình ngày của không khí (oC)
được tính bởi giá trị trung bình của nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất.

25


Lượng bức xạ thực có thể tính từ sự tương quan quỹ tích với lượng bức xạ mặt
trời (Jensen và nnk, 1990) hoặc được tính bởi
Rn = Rns − Rnl = (1 − α ) Rs − Rnl

4.9

trong đó Rns = lượng bức xạ thực hay bức xạ sóng ngắn (MJ/m2/ngày),
Rnl = lượng bức xạ sóng dài rời khỏi bề mặt trái đất (MJ/m2/ngày),

α = 0,23: hệ số phản xạ bức xạ hay hằng số anbeđô,
Rs = lượng bức xạ tính toán hay thực đo, hoặc lượng bức xạ sóng ngắn nhận
được trên bề mặt trái đất (MJ/m2/ngày).
Bức xạ mặt trời thường được đo tại các trạm đo khí tượng. Lượng bức xạ sóng
dài thực tế được xác định bởi

(

)

 T + 273) 4 + (T + 273 4 
0,5
min
Rnl = σ  max
 × 0,34 − 0,14( ea )


Rso = 0,75 + 2 ×10−5 z Ra

4.11

trong đó z là cao độ so với mực nước biển (m) và Ra là lượng bức xạ ngoài khí quyển
(MJ/m2/ngày) được xác định bởi
Ra =

24
Gsc d r [ω s sin ( ϕ ) sin ( δ ) + cos( ϕ ) cos( δ ) sin ( ωs ) ]
π

4.12

trong đó Gsc = hằng số mặt trời = 4,92 (MJ/m2/giờ),
dr = bình phương nghịch đảo của khoảng cách tương đối từ trái đất đến mặt
trời,

ωs = góc mặt trời lúc lặn (rađian),
ϕ = vĩ độ (rađian),
δ= độ lệch của mặt trời (rađian).
Bình phương nghịch đảo của khoảng cách tương đối từ trái đất đến mặt trời dr
được tính bởi

25


J 


Y/4.
Vĩ tuyến tính bằng độ được đổi sang rađian bằng công thức (4.15)
Rađian =

π
× vĩ độ
180

4.15

Độ lệch mặt trời được xác định bởi
 2π

δ = 0,409 sin 
J − 1,39 
 365


4.16

Góc mặt trời lặn được tính bởi
ω = arccos[ − tan ( ϕ ) tan ( δ ) ]

4.17

Hằng số đo ẩm sử dụng λ = 2,45 MJ/kg là

γ = 0,000665P

4.18

phù hợp với phương trình ET chuẩn (Phương trình 4.7), phương trình sau được sử dụng
để chuyển đổi tốc độ gió sang tốc độ tại độ cao 2 m trên mặt đất:
u2 = u z

3,44
ln (16,26 zω − 5,42)

4.21

Áp suất hơi nước bão hòa liên quan đến nhiệt độ không khí như Phương trình 4.1.
Áp suất hơi nước bão hòa trung bình là giá trị trung bình của áp suất hơi nước bão hòa
ứng với các nhiệt độ không khí cao nhất và thấp nhất:
es =

es ( T max ) + es (T min)
2

4.22

Áp suất hơi nước thực tế có thể được tính từ Phương trình 4.1 sử dụng nhiệt độ
điểm sương trung bình ngày Tdew
ea = es (Tdew )

4.23

Nếu không có nhiệt độ điểm sương thì ea có thể được tính từ độ ẩm tương đối
bằng phương trình:

ea =


 17,27 × 30 

2504 exp
30 + 237,3  = 0,243 kPa/oC

∆=
( 30 + 237,3) 2

(2) Tính áp suất hơi nước bão hòa tại nhiệt độ không khí cao nhất bằng Phương
trình 4.1:
 17,27 × 38 
 = 6,625 kPa
es ( 38) = 0,6108 exp
 38 + 237,3 

(3) Tính áp suất hơi nước bão hòa tại nhiệt độ không khí thấp nhất bằng Phương
trình 4.1:
 17,27 × 22 
 = 2,644 kPa
es ( 22 ) = 0,6108 exp
 22 + 237,3 

(4) Tính áp suất hơi nước bão hòa trung bình bằng Phương trình 4.22:
es =

6,625 + 2,644
= 4,634 kPa
2

(5) Tính áp suất hơi nước thực tế bằng Phương trình 4.24:

 6

 + Int 
J = 20 − 32 + Int 
−
+ 0,975 
 + 2 Int 
4
 9 
 100

 6 + 1

= 171
(9) Xác định vĩ độ tính bằng rađian từ Phương trình 4.15:
ϕ=

π
× 35 = 0,611 rađian
180

(10) Tính toán độ lệch của mặt trời từ Phương trình 4.16:
 2π

δ = 0,409 sin 
171 − 1,39  = 0,409
 365


(11) Tính góc mặt trời lặn từ Phương trình 4.17:


0,5
Rnl = 4,903 × 10 −9 
− 0,35
 0,34 − 0,14 (1,62 ) × 1,35
2
31,72





[

]

= 5,185 MJ/m2/ngày
(16) Tính lượng bức xạ thực từ Phương trình 4.9:
Rn = (1 − 0,23) 26 − 5,185 = 14,83 MJ/m2/ngày

(17) Tìm các giá trị Cn và Cd từ Bảng 4.2 đối với cỏ:
Cn = 900, Cd = 0,34
(18) Thay các giá trị trên vào Phương trình 4.7 để có được ETo:
ETo =

900
( 4,634 − 1,62) 1,5
30 + 273
0,243 + (1 + 0,34) × 1,5


năng được phát triển sao cho bao gồm cả các thành phần năng lượng bằng cách bổ sung
các biến số bức xạ mặt trời. Phương pháp bức xạ của Jensen-Haise dùng cỏ linh lăng
làm cây tham khảo (Jensen & Haise, 1963; Jensen, 1966) được sử dụng nhiều nhất trong
số các phương pháp này. Các biến số chính là nhiệt độ trung bình của không khí, bức xạ
mặt trời, và hai hằng số. Các hằng số được dựa trên cao độ vị trí tính toán và áp suất hơi
bão hòa tương ứng với nhiệt độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của tháng nóng nhất
trong năm.
Phương pháp bức xạ liên quan đến cỏ của Hargreaves (Hargreaves & Samani,
1982; 1985) dựa trên bức xạ mặt trời và nhiệt độ trung bình của không khí. Hargreaves
& Samani (1982; 1985) giới thiệu việc tính toán lượng bức xạ mặt trời từ lượng bức xạ
ngoài khí quyển và sự chênh lệch giữa nhiệt độ tháng trung bình lớn nhất và nhỏ nhất
(Phương trình 4.28). Trong trường hợp này, phương pháp Hargreaves về cơ bản trở
thành một phương pháp dựa trên nhiệt độ (Jensen và nnk, 1990). Các phương pháp bức
xạ này đã được chứng minh là đáng tin cậy trong việc dự báo ET khi được hiệu chỉnh
với các điều kiện mang tính địa phương,
4.9. Tính toán các số liệu khí tượng còn thiếu
Phương trình Penman-Monteith chuẩn hóa theo ASCE yêu cầu các số liệu về
nhiệt độ không khí, áp suất hơi nước hay độ ẩm tương đối, bức xạ, và tốc độ gió. Thông
thường các số liệu này được đo đạc tại khu vực cần xác định lượng bốc thoát hơi nước
ET. Chất lượng của các số liệu về thời tiết sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của giá trị ET.
Theo ASCE (2005), nếu một số lượng của số liệu cần thiết bị thiếu hoặc không thể đại
diện chính xác cho vùng/khu tưới, hoặc không chính xác, ta có thể ước tính các số liệu
đó để sử dụng vào phương trình tính lượng bốc thoát hơi nước ET. Nếu việc ước tính
các số liệu còn thiếu, hoặc không chính xác, có độ tin cậy chấp nhận được thì việc tính
toán lượng bốc thoát hơi nước ET từ phương trình chuẩn hóa ASCE được cho là đáng
tin cậy hơn các phương pháp kinh nghiệm (ASCE, 2005; Allen và nnk, 1998).
Khi sử dụng các số liệu ước tính thay vì số liệu thực đo để tính lượng bốc thoát
hơi nước ET, số liệu cần được đánh dấu và các thông số để ước lượng cần phải được
chú ý. Các phương pháp dùng để ước lượng các số liệu còn thiếu hoặc bị nghi ngờ được
giới thiệu ở các phần sau đây.

nhiều mây (n = 0),
bs = phần bổ sung thêm bức xạ ngoài khí quyển chạm tới bề mặt trái đất trong
ngày không có mây,
as + bs = phần bức xạ khí quyển chạm tới bề mặt trái đất trong ngày không có
mây (n = N).
Lượng bức xạ trong Phương trình 4.26 được đo bằng MJ/m 2/ngày. Giá trị của as
và bs thay đổi theo điều kiện khí quyển (bụi, ẩm) và góc lệch của mặt trời (vĩ độ, tháng).
Nếu không có số liệu về bức xạ thực tế hay số liệu hiệu chỉnh thì có thể chọn giá trị as =
0,25 và bs = 0,50 (Allen và nnk, 1998). Số giờ nắng tiềm năng N được tính bởi
N=

24
ωs
π

4.27

Số liệu từ các trạm khí tượng lân cận có thể được sử dụng nếu các hiện tượng
thiên nhiên và khí hậu gần giống nhau. Việc tính toán lượng bốc thoát hơi nước ET sử
dụng số liệu bức xạ ước tính sẽ cho kết quả tốt hơn khi tính toán cho những giai đoạn
nhiều ngày.
Lượng bức xạ mặt trời cũng có thể được tính từ sự chênh lệch giữa nhiệt độ cao
nhất và thấp nhất do nhiệt độ bị ảnh hưởng bởi độ che phủ do mây. Hargreaves và
Samani (1982) phát triển một công thức kinh nghiệm cho mối quan hệ này như sau:
Rs = k Rs ( Tmax − Tmin )

0,5

Ra



Từ nhẹ đến trung bình

1 ÷ 3 m/s

Từ trung bình đến mạnh

3 ÷ 5 m/s

Mạnh

> 5 m/s
Nguồn: Allen và nnk (1998)

Tốc độ gió ở các sân bay ở Mỹ thường được đo ở độ cao 10 m. Tại các vùng khô
hạn và bán khô hạn, thiết bị đo gió thường được bao quanh bởi thảm thực vật thấp. Tốc
độ gió ở đây có thể điều chỉnh thành các giá trị đo ở độ cao 2 m nhưng thường vượt quá
tốc độ đo được trên một khu vực được tưới do sự khác biệt lớn về độ nhám của thảm
thực vật và sự ảnh hưởng đến độ ẩm của hơi nóng giảm đi khi nước bốc hơi (ASCE,
2005).

Hệ số cây trồng và cây xanh
4.10. Hệ số cây trồng
Các ví dụ về lượng bốc thoát hơi nước từ các loại cây trồng này được trình bày
trong Hình 15.1. Bốc hơi mặt thoáng và bốc hơi qua lá ở các cây nông nghiệp khác với
các loại cây tiêu chuẩn, thường là cỏ, do sự khác biệt trong độ che phủ bề mặt, đặc điểm
tán lá, và sức cản khí động học. Những sự khác nhau này được tổng hợp vào một hệ số
cây trồng Kc bao gồm ảnh hưởng của cả lượng bốc hơi qua lá cây trồng và bốc hơi mặt
thoáng. Lượng bốc hơi qua lá từ một loại cây trồng ETc có thể tính từ ET tham khảo và
hệ số cây trồng Kc thích hợp.

Hình 4.4 Hệ số cây trồng đo bằng thẩm kế cho cây đậu cạn ở Kimberly, Idaho, được minh họa
bằng bốn đoạn thẳng. Lượng giáng thủy và tưới được ký hiệu lần lượt là P và I
(Allen và nnk, 1998)

25


Hình 4.5 Hệ số cây trồng minh họa bằng bốn đoạn đường thẳng cho bốn giai đoạn sinh trưởng
chủ yếu (Allen và nnk, 1998)
Bảng 4.4 Hệ số cây trồng gần đúng cho cây cỏ và độ cao trung bình cao nhất của cây trồng tại
các vùng á ẩm trong điều kiện cây trồng phát triển bình thường và được quản lý tốt
Cây trồng
Cà rốt
Rau diếp
Cà chua
Dưa đỏ
Khoai tây
Củ cải đường
Đậu tương
Bông
Lúa mì nhỏ
Ngô
Cỏ linh lăng
Nho
Vườn cây thời kỳ rụng lá
Cam, quýt (không có thảm phủ
mặt đất, tán lá đạt 50%)
Cỏ mặt đất mùa lạnha
Cỏ mặt đất mùa nóngb


0,6

Kc end
0,95
0,7
0,8
0,6
0,95
0,7
0,5
0,7
0,4
0,5
0,9
0,45
0,7
0,65

Chiều cao tối đa (m)
0,3
0,3
0,6
0,3
0,4
0,5
1,0
1,5
1
2
0,7

Ban đầu (Lini) Phát triển (Ldev) Giữa vụ (Lmid)

Cuối vụ (Llate)

25


Cà rốt
Rau diếp
Cà chua
Dưa đỏ
Khoai tây
Củ cải đường
Đậu tương
Bông
Lúa mì nhỏ
Ngô
Cỏ linh lăng
Nho
Vườn cây thời kỳ rụng lá
Cam, quýt

30
30
30
20
30
40
20
30

60
50
10
80
120
120

25
10
30
20
30
40
25
45
30
30
10
60
60
95

Nguồn: Allen và nnk (1998).

Ví dụ 4.4:
Tính lượng bốc hơi từ cây bông vào ngày 20/6/2002 ở gần Bakersfield,
California. Giả sử ngày gieo trồng là 1/4/2002.
Lời giải: Theo kết quả tình toán ở Ví dụ 4.3, lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng
ETo tại Bakersfield vào ngày 20/6 là 6,9 mm/ngày. Ngày 20/6 là ngày thứ 81 sau khi
gieo. Từ Bảng 4.5 xác định được thời điểm này là giữa vụ và giá trị Kc mid tra từ Bảng 4.4


Hình 4.6 Giá trị trung bình của Kc ini liên quan đến ETo , và sự khác nhau giữa lượng tưới và
lượng mưa khoảng 3 đến 10 mm trong giai đoạn phát triển ban đầu đối với tất cả
các loại đất (Allen và nnk, 1998)

25


Hình 4.7 Giá trị trung bình của Kc ini liên quan đến ETo và chênh lệch giữa lượng tưới ≥ 40 mm
trên một khu ẩm ướt trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu đối với (a) đất có kết cấu
thô và (b) đất có kết cấu mịn và trung bình (Allen và nnk, 1998)

Ví dụ 4.5: Xác định Kc ini nếu độ sâu thấm trung bình trong điều kiện ẩm ướt là 25
mm và lượng nước được bổ sung 7 ngày 1 lần vào đất có thành phần trung bình. Lượng
ETo tính được là 5 mm/ngày.
Lời giải: Tra từ Bảng 4.6 giá trị của Kc ini = 0,28 và từ Bảng 4.7 giá trị Kc ini = 0,67.
Thay vào Phương trình 4.30:
K c ini = 0,28 +

25 − 10
[ 0,67 − 0,28] = 0,48
40 − 10

Các hệ số cây trồng kép, có Kc là tổng của hệ số cây trồng cơ bản và hệ số bốc
hơi mặt đất, dùng để tính toán lượng tăng lên của bốc hơi từ bề mặt đất ướt sau khi có
tưới hoặc mưa, hoặc sự giảm đi của lượng bốc hơi và thoát hơi nước do lượng nước
trong đất bị giới hạn. Việc tính toán này khá phức tạp và chỉ nên dùng khi cần phải tính
toán chính xác giá trị của Kc và ET (Allen và nnk, 1998).
4.11. Hệ số cây cảnh
Lượng nước cần cho cây cảnh trong đô thị hay phong cảnh được xử lý khác với

điều chỉnh các số liệu trong Bảng 4.6 dựa trên các điều kiện giả định.
Bảng 4.6 Giá trị tính toán của các hệ số cây xanh
Rất thấp

Thấp

Trung bình

Cao

< 0,1

0,1 đến 0,3

0,4 đến 0,6

0,7 đến 0,9

Hệ số mật độ (kd)

0,5 đến 0,9

1,0

1,1 đến 1,3

Hệ số vi khí hậu (kmc)

0,5 đến 0,9


Lượng bốc thoát hơi nước tiềm năng ETo là 7 mm/ngày.
Lời giải: Từ Bảng 4.6 tính được các giá trị: ks = 0,6 trong trường hợp sử dụng
nước trung bình, kd = 0,8 với tán lá rộng và mật độ thấp, kmc = 1,4 trong trường hợp đất
trống. Xác định KL từ Phương trình 4.32:
K L = 0,6 × 0,8 ×1,4 = 0,62

Tính ETL từ Phương trình 4.31:
ETL = 0,62 × 7 = 4,3 mm/ngày

Lượng nước ước tính V dùng cho tưới được tính như sau:
V=

4,3 mm / ngày
2
× 3 ngày × π ( 5m ) × 1000 L / m3 = 1.013 lít
1000 mm / m

Do đó hệ thống tưới phải đảm bảo cung cấp khoảng 1.000 lít nước trong mỗi thời
đoạn 3 ngày.

Bài tập thực hành:
4.1 Tính lượng bốc hơi ngày từ mặt nước trong trường hợp tốc độ gió đo tại độ cao
0,15 m là 4 m/s, nhiệt độ trung bình của nước và không khí đều là 25 oC, độ ẩm
tương đối của không khí là 50%, áp suất khí quyển là 100 kPa. So sánh giá trị tính
được với lượng bốc hơi từ bề mặt đất khô và lượng bốc hơi đo bằng thùng đo loại
A của Cục Khí tượng Mỹ?
4.2 Tính lượng bốc hơi tổng số ETo cho ngày 1/6. Lượng bốc hơi đo bằng thùng đo loại
A là 11 mm. Tốc độ gió là 2,5 m/s, và độ ẩm tương đối trung bình nhỏ nhất là 75%.
Thùng đo được bao quanh bởi 100 m đất trống.
4.3

/>Nguồn số liệu bức xạ mặt trời:
/> />Các ví dụ về số liệu bốc thoát hơi nước:
/>
Từ khóa tìm kiếm: evapotranspiration
/> Từ khóa tìm kiếm: evaporation
Sử dụng nước đô thị và cảnh quan, các ấn phẩm của California DWR:
/>
Tài liệu tham khảo
Allen, R. G., L. S. Pereira, D. Raes, & M. Smith. (1998). Crop Evapotranspiration—
Guidelines for Computing Crop Water Reqinrements. FAO irrigation and Drainage
Paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization.
ASCE Standardization of Reference Evapotranspiration Task Committee (ASCE). (2005). The
ASCE Standardized Reference Evapotranspiration Equation. Report of Task
Committee.

25