آشنايي با طراحي سيستم آبياري قطره اي

2. آشنايي با طراحي سيستم آبياري قطره اي

3. توجه اين مقاله صرفا جهت آشنايي شما با مباني اوليه طراحي سيستم آبياري قطره اي ، بدون استفاده از فرمول ، اعداد و ارقام مي باشد در صورتي كه يك طراح آبياري قطره اي بايد بتواند دبي و خروجي تمامي لوله ها ، قطره چكانها ، پمپها ، فيلترها و .... را حساب كرده و با استفاده از اين اطلاعات بهترين سيستم را جهت آبياري يك منطقه انتخاب و طراحي كند

4. اهداف كنفرانس گذشته از آشنايي با طراحي سيستم آبياري قطره اي ،‌ پاسخ به سوالهاي زير و مشابه اينها سيستم آبياري قطره اي در چه نوع آب و خاكي استفاده مي شود ( آب شور ، خاك شور ، هر دو ، هيچكدام ) در آبياري قطره اي استفاده از يك لوله فرعي بهتر است يا دو لوله فرعي ؟ هر كدام از روشهاي لوپ ،‌ زيگزاكي ، خطي در كجا استفاده مي شود و بهترين روش كدام است ؟ كدام روش بهتر است ؟ ( استفاده از قطره چكان در زيردرخت و پاي طوقه يا استفاده درارتفاع 50cm طوقه درخت ؟ ) چرا بعضي مواقع لوله هاي فرعي را در ارتفاع 50 cm سطح زمين نصب مي كنند ؟ چرا ميوه ها در روش آبياري قطره اي زودتر مي رسند و مزه آنها بهتر است ؟ و................

5. فكر مي كنيد در رابطه با سيستم آبياري قطره اي چه ميزان اطلاعات داريد ؟

6. روشهاي آبياري گياهان به چند دسته تقسيم مي شود؟ • آبياري سنتي • آبياري modern (تحت فشار)

7. آبياري تحت فشار به چند دسته تقسيم مي شود ؟ • آبياري باراني الف) center pivot يا دوار مركزي ب) لينر يا آبياري باراني خطي پ) roll line يا ويلمو يا غلطان ت)آبياري باراني كلاسيك ( ثابت و نيمه متحرك ) ث)‌ آبياري باراني قرقره اي

11. 2) آبياري موضعي (micro irrigation ) الف) آبياري قطره اي ( نوار مرطوب) ب) آبياري زير زميني با لوله هاي تراوا پ) آبياري بابلر ت) سيستم آبياري آبفشاني ث) سيستم آبياري لوله هاي سوراخ دار يا تيپ

15. چرا بايد با طراحي سيستمهاي آبياري آشنا باشيم؟ در اين نوع آبياري ميزان سرمايه گذاري اوليه( در مقايسه با روش آبياري سطحي) نسبتا زياد بوده وبراي استفاده از آن نياز به مقادير زيادي لوله، قطره چكان و ساير وسايل وتجهيزات گران قيمت مي باشد. عامل اصلي وكليدي در موفقيت روش آبياري قطره اي وداشتن توجيه اقتصادي و بهره مندي از مزاياي آن، طراحي صحيح با در نظر گرفتن مباني هيدروليكي دقيق وهمچنين اجراو نگهداري مناسب از سيستم است. چه بسيار سيستم هاي آبياري قطره اي كه با صرف هزينه هاي سنگين در كشور احداث گرديده ولي به علت عدم رعايت اصول طراحي كاربرد موفقيت آميزي نداشته و بجز هدر رفتن سرمايه چيزي عايد صاحب آن نكرده است. متاسفانه اين عدم موفقيت در بيشتنر مواقع به حساب خود سيستم آبياري گذاشته شده و نتيجتا امروزه توسعه و گسترش آن تا حدي كه نياز كشور ايجاب مي كرده انجام نگرفته است.

16. چرا و در كجا از آبياري قطره اي استفاده مي كنيم ؟ روش آبياري قطره اي كه براي آبياري باغات،محصولات زراعي،رديف كاشت وگلخانه كاربرد دارد داراي محاسن زيادي است. بالا بودن پتانسيل راندمان مصرف آب، استفاده از سيستم جهت مصرف كودهاي شيميايي، انجام عمليات زراعي حين آبياري، صرفه جويي در انرژي (در مقايسه با آبياري باراني)، راحتي در خودكار نمودن شبكه ، مرطوب نكردن تمام سطح خاك در كشتهاي رديفي وباغات كه نتيجه آن كاهش هدر رفت آب به وسيله تبخير وهمچنين كاهش رشد علفهاي هرز مي باشد، مرطوب نگه داشتن محيط رشد ريشه در حد مطلوب در طول رشد و كاهش آفات وبيماري هاي گياهي از جمله فوائد آبياري قطره اي است. همه اين محاسن باعث شده كه علي رقم نوظهور بودن اين روش ابياري، امروزه كاربرد آن در سطح دنيا مخصوصا در نواحي خشك ونيمه خشك از جمله كشور ما مورد توجه قرار گيرد

17. آشنايي با چند اصطلاح PW درصدي از سطح خاك است كه پس از آبياري مرطوب مي شود كه ممكن است در سطح خاك يا در عمق معيني در نظر گرفته شود خشك و كم باران 30%<PW<60% نيمه خشك با بارندگي متوسط 25%<PW<50% مرطوب و پر باران 20<PW<45%

18. PS درصدي از سطح زمين است كه توسط آسمانه گياهي پوشيده مي شود ( سايه انداز گياه ) آرايش قطره چكانها : چگونگي قرار گرفتن قطره چكانها نسبت به يكديگر لوله هاي تلسكوپي : لوله هايي هستند كه جهت حفظ فشار آب در طي مسير قطر آنها از لوله هاي اصلي به فرعي و لاترالها كاهش ميابد .

19. معرفي سيستم آبياري قطره اي در اين روش آبياري، آب با فشار كم (حدود يك اتمسفر) پس از گذشتن از دستگاه كنترل مركزي ( در صورت نياز توام با كود محلول ) به وسيله لوله هايي كه در كل سطح زمين پخش شده، پس از عبور از قطره چكانهايي كه در محلهاي مناسب در مجاورت گياه قرار داده شده اند، به صورت قطره قطره و به طور ممتد به اندازه نياز گياه به خاك داده مي شود.

20. قسمتهاي مختلف آبياري قطره اي به شرح زير مي باشد

21. 1- واحد كنترل مركزي از دستگاههايي تشكيل شده است كه آب پمپاژ شده را پس از تصفيه و افزايش كود ( در صورت لزوم) و با كنترل دقيق ميزان دبي جريان وتنظيم فشار وارد لوله اصلي شبكه آبياري قطره اي مي نمايد.

22. پمپها • انواع پمپ :پمپ ها انواع و اقسام مختلف دارند آن چه از پمپ ها انتظار مي رود اين است كه مقداري آب را با فشار از نقطه اي به نقطه ديگر انتقال دهد .در اين رابطه بين دبي پمپ و فشار رابطه عكس وجود دارد . يعني پمپ هائي كه دبي زيادي را انتقال مي دهند فشار كمتري توليد مي كنند و بر عكس آن دسته از پمپ ها كه دبي كمتري دارند فشار زيادي توليد مي نمايند .

23. پمپ ها به سه گروه مهم تقسيم مي شوند : • ـ پمپ هاي سانتريفوژ يا گريز از مركز ( centrifugal pumps ) ـ پمپ هاي توربيني (turbine pumps ) ـ پمپ هاي پره اي (propeller pumps )پمپ هاي سانتريفوژ براي مواردي بكار مي روند كه بخواهيم دبي نسبتا كمي را به ارتفاع زيادي بالا ببريم . در اين پمپ ها جهت جريان آب در داخل پمپ شعاعي است . در پمپ هاي توربيني دبي جريان متوسط و ارتفاعي كه آب بالا داده مي شود نيز متوسط است . حال آن كه در پمپ هاي پره اي مقدار دبي زياد و ارتفاعي كه آب بالا برده مي شود كم است . در اين پمپ ها جهت جريان بصورت محوري است . در پمپ هاي توربيني جريان نه محوري نه شعاعي است بلكه داراي بينا بيني را دارا مي باشد

27. وسايل بكار رفته در واحد كنترل مركزي عبارتند از الف) انواع صافي هاي آب: صافي توري، صافي سيكلوني، صافي شن ب) انواع وسايل اندازه گيري ميزان جريان، شير هاي خود كار كنترل حجمي، كنتور آب ، شيرهاي خودكار كنترل زماني، شير يك طرفه ودر سيستم هاي مدرن آبياري وسائل كامپيوتري جهت كنترل و قطع و وصل شير هاي آب قطعات آبياري به صورت اتوماتيك و با برنامه ريزي كامپيوتري ج) دستگاه تنظيم كننده فشار د) شير تخليه هوا ه) دستگاه تزريق كننده، تانك كود، جهت مصرف كود.

28. دستگاهها و تاسيسات تصفيه آب آبياري فيلترهاي سيكلوني با ايجاد نيروي گريز از مركز ذراتي را كه وزن مخصوص آنها از وزن مخصوص آب بيشتراست از آب آبياري جدا مي نمايد ( توجه: اين فيلتر ها قادر به تصفيه مواد آلي نيستند و در آبهاي كه ناخالصي هاي آن بيشتر از نوع آلي است استفاده از آن توصيه نمي شود )‌

29. طريقه حركت آب ( گريز از مركز) شير تخليه ذرات درشت موجود در آب

30. فيلتر شن اين فلترها از مخازن تحت فشار پر از شن تشكيل شده است و آب حين عبور از لايه هاي شن و ماسه تصفيه مي شود. قطر ذرات تصفيه شده معمولا يك دهم ذرات داخل مخزن است . دانه هاي شن بايد از نوع سيليس كوارتز متبلور با درجه خلوص 98% باشد. توصيه ميشود ذرات درشت شن در لايه هاي پايين تر و ذرات ريز در بالاتر باشد

32. فيلترهاي توري در اين فيلتر آب حين عبور از منافذ كوچك تصفيه مي شود. كه اين منافذ مي تواند از به هم پيوستن ديسكهاي حول يك محور ( فيلتر مشبك ديسكي ) و يا سوراخهاي ساده يك توري ( فيلتر توري ) باشد. وجود يك فيتر توري جهت اطمينان از كاهش انسداد و گرفتگي قطره چكانها امري لازم و ضروري است

34. شيرفلكه يك طرفه در كجا نصب مي شود ؟ - در واحدهاي كنترل مركزي كه از شبكه هاي اصلي آبياري و يا چاهها آبگيري مي كنند ، به منظور جلوگيري از برگشت آب مخلوط شده با كود به دورن شبكه اصلي ضروري است . - در اراضي شيب دار كه در آن اختلاف ارتفاع واحد مركزي و سطح شبكه آبياري زياد است به منظور جلوگيري از تخليه سريع آب و ايجاد خلا در لوله هاي اصلي و نيمه اصلي ضروري مي باشد

35. شيرهاي كنترل كننده جريان براي اتوماتيك كردن قطع جريان آب آبياري يك منطقه زمين و انتقال آب به زمين ديگر كه بر اساس مقدار آب آبياري يا زمان آبياري قابل تنظيم است ،‌استفاده مي شود. با نصب اين شيرها در مزارعي كه شيفتهاي آبياري متعددي را دارند باعث راحتي و كاهش نيروي انساني مي شود. و در نهايت پس از بسته شدن شير آخر به طور اتوماتيك پمپ نيز خاموش مي شود. ( توجه : اگر اين شيرها توجيه اقتصادي نداشت بايد از شيرهاي دستي استفاده كرد )

36. فشار سنجها نصب دستگاه فشار سنج به منظور كنترل فشار در نقاط مختلف واحد كنترل مركزي ضروري است كه اين نقاط عبارت اند از : - در ابتداي كنترل مركزي بلافاصله پس از پمپ جهت كنترل فشار ايستگاه پمپاژ • قبل و پس از صافي هاي توري و شني جهت كنترل اختلاف فشار و تعيين زمان شستشو ( پاكسازي دستگاه از رسوبات) - پس از واحد كنترل مركزي جهت كنترل فشار شبكه

37. فشار سنج دستگاه تزريق كود

38. دستگاه تزريق كود كه براي تزريق كود محلول به سيستم استفاده مي شود كه بر دو نوع است 1- تانكهاي تزريق كننده كود : اين تانكها تحت فشار نيروي آب كود را به ميزان لازم( كه اين مقدار با شير فلكه تنظيم مي شود ) وارد سيستم مي كند 2- پمپهاي تزريق كننده كود : پمپهاي كوچكي هستند كه با نيروي برق و يا انرژي آب موجود در لوله واحد كنترل مركزي كار مي كند.

39. 2- لوله هاي اصلي و لوله هاي نيمه اصلي : اين لوله هاي معمولا از جنس پلي اتيلن يا P.V.C يا آزبست مي باشند. لوله اصلي آب را از دستگاه كنترل مر كزي به لوله هاي نيمه اصلي مي رسانند.( اين لوله ها در عمق مناسب در خاك قرار داده مي شوند)

40. 3- لوله هاي رابط جنس اين لوله ها معمولا از پلي اتيلن و بندرت از P.V.C مي باشد كه در عمق مناسبي از خاك قرار گرفته و آب را از لوله هاي نيمه اصلي (يا اصلي) گرفته و در لوله هاي فرعي كه در سطح خاك و در امتداد رديفهاي كشت قرار دارند پخش مي كنند

41. 4- لوله هاي فرعي يا لاترالها اين لوله ها از جنس پلي اتيلن نرم بوده كه قطره چكانها در محلهاي مناسبي روي آن نسب مي گردد.

42. 5- قطره چكانها dripper / emitter روي لوله هاي فرعي نصب شده اند. نقش اصلي قطره چكانها شكستن فشار آب داخل لوله فرعي وريزش آن به صورت قطره قطره روي خاك مي باشد .

43. 6- لوله هاي فرعي قطره چكاني در بعضي مواقع نقش لوله هاي فرعي و قطره چكانها در هم ادغام شده و در حقيقت لوله هاي فرعي با سوراخ هايي كه در ان تعبيه مي شود ويا از ماده متخلخلي ساخته مي شود نقش قطره چكانها را نيز ايفا مي كند.

44. 7- بست ابتدايي وانتهايي بست ابتدايي نوعي اتصال پلي اتيلني مي باشد كه لوله فرعي را به لوله رابط وصل مي كند وبست انتهايي، انتهاي لوله را مي بندد.

45. 8- اتصالات لوله هاي پلي اتيلن به وسيله جوش يا اتصالات مخصوص به هم متصل مي گردد.

46. 9- فشار شكن وسيله اي است كه در صورت نياز براي كاهش فشار آب در مسير جريان قرار داده مي شود. فشار شكن داراي مكانيسم مخصوصي است كه افزايش فشار آب بيش از حد مجاز در ورودي خود را كاهش مي دهد، بطوري كه بعد از فشار شكن، فشار آب هميشه ثابت مي ماند.

48. فصل دوم چه عواملي بايستي در انتخاب سيستم آبياري قطره اي مورد توجه قرار گيرد؟ هنگام طراحي يك سيستم بايد به نكات زير توجه كرد

49. الف- خاك

50. 1- بافت خاك و نفوذ پذيري: مناسب ترين بافت براي روش آبياري قطره اي بافت متوسط (لوم) مي باشد. دبي قطره چكان مورد استفاده در اين نوع خاك مي تواند بين 2 الي8 ليتر در ساعت تغيير كند. در بافتهاي سنگين به علت كمي نفوذ پذيري خاك و همچنين در بافتهاي سبك به علت نفوذ پذيري خاك استفاده از قطره چكان با دبي كم توصيه مي گردد.