Các vấn đề về búa nước trong các dự án làm vườn quy mô lớn.

Xin chào và chào mừng bạn đến với Controlling Water, một không gian để chúng ta cùng trao đổi về van, đồng hồ nước và những góc nhìn thú vị về ngành công nghiệp nước. Mỗi tập, chúng tôi sẽ trò chuyện cùng các chuyên gia trong ngành, những người chuyên về tất cả các vấn đề liên quan đến van, đồng hồ đo và kiến thức thực tiễn tốt nhất trong ngành nước. Hôm nay, chúng tôi có mặt cùng Colin Kirkland từ BERMAD Australia, một trong những kỹ sư và quản lý sản phẩm van xả khí tại Úc.

Với hơn 30 năm kinh nghiệm trong ngành, Colin tham gia cùng chúng tôi hôm nay để nói về việc phòng ngừa hiện tượng búa nước trong các hệ thống tưới tiêu. Trước đây, chúng tôi đã thảo luận về các phương pháp kiểm soát búa nước. Trong tập này, chúng ta sẽ nói về các vấn đề búa nước xảy ra trong các dự án phát triển nông nghiệp lớn sử dụng nước cho mục đích tưới tiêu. Chào mừng trở lại, Colin. Thật tuyệt khi luôn có bạn ở đây.

Cảm ơn bạn. Thật vui khi có mặt ở đây.

Vậy hãy bắt đầu ngay nhé. Bạn có thể giải thích về loại trang trại trồng trọt và các loại cây trồng nào mà hiện tượng búa nước có thể xảy ra không?

Chắc chắn rồi. Tại Bermad, chúng tôi có nhiều năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực tưới tiêu, làm vườn và nông nghiệp tại Úc. Hiện nay, chúng tôi hợp tác với nhiều trang trại lớn thuộc các tập đoàn, có diện tích từ 500 đến 3000 hecta, nơi họ sản xuất đa dạng các loại cây trồng. Có thể là nho, ô liu, hạnh nhân và cam quýt.

Và ở Úc, chi phí nước ở đây rất lớn. Đối với nhiều nông dân trồng các loại cây này, an ninh nguồn nước và khả năng cung cấp nước tưới là yếu tố then chốt để trang trại hoạt động hiệu quả. Vì vậy, chúng tôi có rất nhiều kinh nghiệm với các trang trại không nhất thiết phải nằm gần nguồn nước của họ.

Ví dụ, chúng tôi có nhiều con sông mà nhiều nông dân lấy nước từ đó, nhưng trang trại của họ có thể cách xa hàng kilômét. Vì vậy, ở những trang trại rất lớn này, có nhiều trường hợp họ lấy một lượng lớn nước, chuyển qua các đường ống chính và đưa vào các hồ chứa trong trang trại, có thể cách đó 2, 3, 4 kilômét.

Và cơ sở hạ tầng mà chúng tôi đang nói đến có quy mô lớn như những gì chúng ta thấy trong ngành cấp nước hoặc khai thác mỏ, rất lớn và độ tin cậy là yếu tố quyết định, bởi vì nếu chúng ta đang tưới tiêu cho các loại cây trồng này mà không có nước thì cây sẽ chết. Vì vậy, đảm bảo an ninh nguồn nước và tầm quan trọng của việc xử lý hiện tượng búa nước đúng cách, đặc biệt là ở vùng nông thôn xa các thành phố lớn, nơi có sấm sét, nguồn điện hạn chế hoặc gặp sự cố về lưới điện, v.v., thì việc làm đúng và thiết kế giải pháp phù hợp cho những trang trại lớn này là vô cùng quan trọng.

Chắc chắn rồi. Colin, bạn đã đề cập trong các tập trước rằng nguyên nhân gây ra hiện tượng búa nước thường là do sự thay đổi nhanh chóng của dòng nước trong đường ống, và tôi khuyến khích các thính giả của chúng ta hãy nghe lại các tập trước về chủ đề này. Có những ứng dụng cụ thể nào trên các trang trại này tạo ra sự thay đổi nhanh chóng đó không?

Đúng vậy. Ứng dụng của những thiết bị này trong tưới tiêu, hoặc cụ thể hơn là cho tưới tiêu, là khi chúng ta có một trang trại nằm cách xa nguồn nước. Như tôi đã giải thích trước đó, chúng ta có một đường ống rất lớn chuyển nước với lưu lượng rất cao đến các đập. Bây giờ, chúng ta có thể có một hoặc hai ngày nước tưới trên đập. Vì vậy, đường ống và mạng lưới chuyển nước này rất quan trọng, cần phải hoạt động tốt. Nếu chúng ta bị mất điện hoặc đường ống gặp sự cố, điều đó có thể gây hậu quả nghiêm trọng, và chúng ta đang nói về các kích thước ống, 600 milimét, 900 milimét hoặc lớn hơn. Như vậy, chúng ta đang nói về cơ sở hạ tầng lớn chạy qua vùng đất gồ ghề với điều kiện chất lượng nước rất khác nhau từ sông về.

Vì vậy, các nguyên tắc về cơ bản là giống nhau. Đúng vậy, chúng ta đến các trạm bơm và đảm bảo lắp đặt các thiết bị giảm chấn, v.v… và những thứ tương tự như vậy ở đó. Vì vậy, điều rất quan trọng là chúng ta phải tuân theo các nguyên tắc giống như chúng ta đang làm cho tưới tiêu ở đây cũng như trong mọi ứng dụng khác. Một trong những vấn đề chính mà nhiều nông dân gặp phải là ở vùng nông thôn, họ thường sử dụng điện để chuyển nước. Và thường khi nhiệt độ rất cao và nhiều người bơm nước, lưới điện bị quá tải, và họ gặp rất nhiều vấn đề như mất điện, có thể do sét đánh hoặc hệ thống bị quá tải, và chúng ta thường xuyên bị mất điện.

Việc lắp đặt các giải pháp tốt như van dự đoán xung, van khí chống va đập và nhiều loại sản phẩm khác vào các hệ thống chuyển nước này là điều thực sự quan trọng và cần phải làm tốt. Và các nguyên tắc, như chúng ta đã nói ở các tập trước, như có báo cáo xung tốt, có thông tin tốt và đưa ra thiết kế phù hợp là rất cần thiết.

Điều quan trọng là khi chúng ta làm việc trong lĩnh vực tưới tiêu, chúng ta phải đối mặt với các điều kiện chất lượng nước khác nhau, và chúng ta cần đảm bảo rằng mặc dù các sản phẩm này đều là thủy lực và hoạt động không cần điện, chúng vẫn phải hoạt động dù nước tốt hay xấu, vì điều đó sẽ thay đổi trong năm, tùy thuộc vào dòng chảy của sông, v.v…

Rất đúng. Rất đúng. Khi nước đã được lưu trữ tại hồ chứa trên trang trại và các máy bơm tưới đang cung cấp nước cho hệ thống tưới, liệu còn có những vị trí nào khác cho phép phòng ngừa và giảm thiểu hiện tượng búa nước không?

Vâng, chắc chắn rồi. Điều mà hầu hết các trang trại đang làm sau khi đã có hệ thống lưu trữ nước số lượng lớn tại trang trại là họ cơ bản lấy nước đó và bơm qua một hệ thống lọc lớn. Bởi vì điều họ muốn làm là lọc ra phần lớn các chất rắn trong nước để có thể sử dụng cho hệ thống tưới nhỏ giọt, tưới phun sương nhỏ, hoặc có thể là các hệ thống tưới trục quay để tưới cho cây trồng. Có rất nhiều yếu tố rất cụ thể sẽ tạo ra sự thay đổi dòng chảy nhanh chóng, dẫn đến hiện tượng búa nước.

Một trong những vị trí then chốt gây ra hiện tượng búa nước thường là tại trạm bơm và trạm lọc. Bởi vì chúng ta đang nói về các dãy lọc lớn như lọc vật liệu, lọc đĩa hoặc lọc lưới, và những hệ thống này thường đều có chế độ tự động làm sạch hoặc tự động rửa ngược vì thường có rất ít người làm việc thủ công tại các trang trại này, mọi thứ hầu như đều được tự động hóa. Vì vậy, có rất nhiều quy trình diễn ra tại các trang trại này tạo ra sự thay đổi dòng chảy nhanh chóng. Nếu bộ lọc bị tắc, chúng sẽ được rửa ngược và khi đó dòng chảy thay đổi đột ngột, chúng ta sẽ thấy áp suất tăng vọt và máy bơm tăng giảm công suất liên tục. Có nhiều vị trí khác nhau tại các trang trại nơi hiện tượng này xảy ra.

Một khu vực quan trọng khác, cũng khá phức tạp, và đây là nơi kinh nghiệm của Bermad trong lĩnh vực tưới tiêu thực sự phát huy tác dụng. Ở nhiều trang trại, khu vực canh tác thường được chia thành các lô nhỏ hơn vì không thực tế để tưới cùng lúc 500 hoặc 3000 hecta. Họ sẽ chia thành các lô nhỏ hơn và tưới từng lô một cách tuần tự trong một khoảng thời gian nhất định.

Mỗi lô này sẽ có van điều khiển tự động riêng, sẽ mở và đóng tùy theo hệ thống điều khiển từ xa và qua bộ điều khiển tưới tiêu. Vì vậy, trong hệ thống này, nước đi qua toàn bộ quá trình lọc rồi phân phối ra các lô, dòng chảy luôn thay đổi liên tục vì lô 1 và 2 sẽ tắt, các lô tiếp theo sẽ bật lên. Chúng ta sẽ thấy dòng chảy tăng vọt rồi lại giảm xuống. Có rất nhiều thứ diễn ra cùng lúc. Thật sự rất thú vị khi bạn có mặt tại đó, quan sát các hệ thống lớn này và thấy các đồng hồ đo hoạt động bất thường.

Điều quan trọng nhất đối với người trồng trọt là đảm bảo cơ sở hạ tầng an toàn, và kinh nghiệm của Bermad thực sự phát huy khi chúng tôi có thể đảm bảo việc lên lịch cho các ca thay đổi, khi các lô chuyển từ lô A sang lô B, chúng tôi biết cách vận hành van ở tốc độ kiểm soát với các khoảng dừng khác nhau và đảm bảo các bộ lọc hoạt động đồng thời.

Bermad có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tưới tiêu, đặc biệt là trong việc giảm thiểu hiện tượng búa nước. Đôi khi chỉ đơn giản là đảm bảo mỗi van của từng lô mở trong 40 giây và các van khác đóng nhanh, nhưng chúng tôi có thể điều chỉnh để chúng mở từ từ; như vậy sẽ không có quá nhiều nước chảy ra cùng lúc.

Vấn đề là khi có dòng chảy không đều trong đường ống, sau khi đã lọc nước, nếu dòng chảy quá lớn, sẽ có nhiều màng sinh học bong ra khỏi bên trong ống, có thể làm tắc các đầu nhỏ giọt hoặc vòi phun, v.v. Có rất nhiều yếu tố rất đặc thù cho hệ thống tưới tiêu mà chúng tôi có nhiều kinh nghiệm làm việc với nông dân, nhà thiết kế và các công ty tưới tiêu để đảm bảo quy trình và hiện tượng búa nước được giảm thiểu tối đa.

Hiện nay, có thể bao gồm các loại van dự đoán sóng áp suất. Có thể chúng tôi sử dụng van khí chống sóng để đảm bảo bơm đầy các đoạn ống với tốc độ chậm và kiểm soát. Chúng tôi luôn muốn mọi thứ diễn ra nhẹ nhàng nếu có thể. Càng bật tắt thiết bị quá nhanh và tạo ra sóng áp suất, càng gây áp lực lên toàn bộ hệ thống.

Điều quan trọng đối với người trồng trọt là họ đang trồng các loại cây lâu năm. Bạn có thể trồng hạnh nhân với hy vọng tồn tại 20-30 năm. Bạn có thể đến các vườn ô liu ở châu Âu và khắp nước Úc đã tồn tại hàng thập kỷ. Vì vậy, bạn không muốn phải đào bới lại cơ sở hạ tầng sau khi hệ rễ đã phát triển và mọi thứ đã ổn định, bạn muốn hệ thống hạ tầng tồn tại lâu dài. Điều quan trọng là nhận được thông tin chính xác từ các kỹ sư để hiểu rõ điều gì là tốt, hiệu quả và không phải lúc nào cũng rẻ nhất, mà là tốt nhất cho trang trại về lâu dài, và đó là điều mà Bermad làm rất tốt.

Hãy nghỉ giải lao một chút. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào muốn được giải đáp trong podcast này, hãy liên hệ với chúng tôi qua trang web https://www.bermad.com.au hoặc gửi email cho chúng tôi tại info.au@bermad.com, và Colin chắc chắn sẽ trả lời bạn.

Bây giờ chúng ta quay lại chương trình. Colin, nghe có vẻ như những kỹ thuật mà anh đề cập khá chuyên biệt và cụ thể liên quan đến việc bảo vệ nguồn nước, và điều này thực sự đòi hỏi rất nhiều kinh nghiệm về tưới tiêu và thủy lực để đạt được kết quả mong muốn. Liệu những thách thức trong việc xác định kết quả tốt nhất có trở nên phức tạp hơn bởi thực tế là bạn đang sử dụng nước tưới thay vì nước uống sạch không?

Vâng, chắc chắn rồi. Nếu tôi xem xét nhiều địa điểm nơi mọi người lấy nguồn nước, vì các van của chúng tôi là van thủy lực, điều đó có nghĩa là chúng được thiết kế để vận hành với chất lượng nước đã được lọc, đạt tiêu chuẩn cho phép, giúp các bộ phận như pilot, solenoid và các thành phần khác hoạt động ổn định mà không cần bảo trì thường xuyên.

Bây giờ, nếu bạn nhìn vào nhiều kênh dẫn nước cung cấp cho các con sông, v.v., bạn sẽ thấy vào các thời điểm khác nhau trong năm, mức độ chất rắn lơ lửng hoặc hàm lượng đất sét keo hay các chất rắn trong nước có thể thay đổi rất lớn. Và điều đó có ảnh hưởng rất lớn đến sản phẩm mà chúng tôi lắp đặt. Đôi khi, chúng tôi đề xuất rằng có thể cần các mức lọc khác nhau hoặc các tiêu chuẩn sản phẩm khác nhau phù hợp nhất với điều kiện đó.

Vì vậy, trong nhiều trường hợp, không chỉ sử dụng nước sông hoặc nước hồ chứa, mà ngày nay, trong thời đại tái sử dụng, chúng ta còn sử dụng rất nhiều nước thải đã qua xử lý trong tưới tiêu, vì chúng ta biết nước này giàu dinh dưỡng, rất tốt và giúp giảm sử dụng phân bón, rất có lợi cho việc trồng trọt.

Nhưng hệ quả là những nguồn nước đó, trừ khi bạn có kinh nghiệm thực sự hiểu được ý nghĩa của chúng đối với độ tin cậy của sản phẩm ngoài thực địa, và bạn có thể đang nói về một trang trại có 2-300 van loại này trên nhiều ki-lô-mét. Đó là rất nhiều công việc bảo trì, nên nếu không được cấu hình đúng cách, lọc đúng tiêu chuẩn và nguồn nước được xử lý phù hợp, điều đó chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến khối lượng bảo trì hoặc hiệu quả của hệ thống tưới. Vì vậy, một lần nữa, kinh nghiệm của Bermad thực sự là yếu tố nổi bật ở đây trong việc đưa ra những lời khuyên hữu ích về cách xử lý.

Thích điều đó, luôn hữu ích. Cuộc trò chuyện này thực sự rất bổ ích, Colin. Cảm ơn bạn lần nữa vì đã trò chuyện.

Rất hân hạnh. Cảm ơn bạn.

Để tìm hiểu thêm về ngành công nghiệp nước, bao gồm các sản phẩm, mẹo, lắp đặt, vận hành và kỹ thuật bảo trì, hãy truy cập https://www.bermad.com.au và đăng ký nhận bản tin ngành của chúng tôi. Bạn sẽ gia nhập hơn 3000 chuyên gia trong ngành và học hỏi từ đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm của Bermad.

Cảm ơn bạn đã theo dõi tập này của Controlling Water. Để xem thêm các tập khác, tài nguyên và hướng dẫn, hãy truy cập https://www.bermad.com.au ngay hôm nay.