تصميم وتشغيل شبكات الري بالتنقيط
· عند تصميم شبكات الري لابد من توافر مجموعة من المعلومات والمعطيات :
أولا" ـ الإحتياج المائي للمحصول :
يعرف الإحتياج المائي للمحصول بأنه يعادل ما يفقده النبات من الماء عن طريق التبخر والنتح .
وتوجد عدة طرق حقلية لمعرفة حاجة النبات من الماء منها :
1 ـ أجهزة قياس الرطوبة ( نترون بروب ـ تينشومتر …… ) .
2 ـ عن طريق أخذ عينات بواسطة الأوغر والفرن .
3 ـ عن طريق قياس التبخر بواسطة حوض كلاس A .
وتوجد جداول جاهزة تساعد في حساب الإحتياج المائي تبعا" لنوع المحصول والظروف المناخية حسب القانون التالي :
حاجة النبات ل/يوم =مساحة النبتة /م2/ × عامل المحصول × الماء المستهلك في اليوم/مم/
العامل المناخي
عامل المحصول من الجدول B
الماء المستهلك من الجدول A
عامل المناخ من الجدول C
ثانيا" ـ المصدر المائي :
يجب أن يكون المصدر المائي كاف لسقاية المحصول في شهر الذروة خلال عدد معين من الساعات في اليوم ونقصد بالمصدر المائي ( نهر ـ بئر ـ خزان …… ) .
- نحسب المقنن المائي q ل/ثا/هـ الصافي
المقنن المائي الصافي = الإحتياج المائي الشهري م3/هـ
86.4 × 31
المقنن المائي الكلي q1= المقنن المائي الصافي
مردود الشبكة
المقنن المائي خلال عدد الساعات في النهار q2 = q1 × 24
عدد ساعات الري
نوجد المساحة المروية = تصريف البئر
q2
ثالثا" ـ المخطط الطبوغرافي :
يساعد المخطط الطبوغرافي بوضع مسطح الشبكة ويفضل أن تكون الشبكة بإتجاه الميل الهابط للأرض وذلك لكسب ضاغط يخفف من استطاعة المضخة المطلوبة .
رابعا"ـ تصميم الشبكة :
1 ـ نحسب عدد النقاطات اللازمة للشجرة الواحدة أو النبات .
عدد النقاطات = مساحة النبات /م2/ × النسبة المئوية للمساحة المظللة من التربة
المساحة المرطبة من نقاطة واحدة /م2/
* جدول يبين المساحة المرطبة من النقاطة الواحدة حسب نوع التربة .
نوع التربة
المساحة المرطبة م2
رملية ( خفيفة )
0.5 ـ 2
لومية ( متوسطة )
2 ـ 6
غضارية ( ثقيلة )
6 ـ 15
2 ـ عدد ساعات الري في الموقع الواحد/يوم/ :
عدد ساعات الري في الموقع الواحد = احتياج النبات ل/يوم
عدد النقاطات للنبات × تصريف النقاطة
3 ـ حساب أقطار الشبكة :
· تصميم أنبوب السقاية ( بولي ايتلين ) :
التصريف المار في الأنبوب = عدد النقاطات على الأنبوب × تصريف النقاطة
· حساب الفاقد الطولي للأنبوب بحيث لا يتجاوز ( 10 – 20 % ) من ضاغط تشغيل النقاطة
h = j * L * 0.35
h الفاقد على طول خط السقاية .
j الفاقد الطولي .
L طول الأنبوب .
0.35 معامل خفض بسبب توزيع المياه على طول الأنبوب .
من معرفة j والتصريف Q ومن المخطط رقم / 1 / نوجد قطر الأنبوب بحيث يتحمل ضغط 4 بار
* تصميم أنبوب التوزيع :
التصريف المار في أنبوب التوزيع = تصريف أنبوب السقاية × عدد أنابيب السقاية
ـ نختار من جدول البولي إيتيلين تحمل 6 بار قطر مناسب يمرر التدفق المطلوب ويحقق سرعة لا تتجاوز (1 ـ 2 ) م /ثا ونوجد أيضا" j من الجدول :
h= 1.1*j*L*.35
1.1 لإضافة الضياعات الموضعية التي تساوي 10% من الضياعات الطولية .
*تصميم الأنبوب الرئسي :
تصريف الأنبوب الرئيسي = مجموع تصاريف أنابيب التوزيع .
نتبع مراحل العمل السابقة في تصميم أنبوب التوزيع .
h=1.1*j*L
*تصميم المضخة :
Hm الرفع الإجمالي للمضخة = مجموع (h ) + ضاغط النقاطة + (-) المنسوب الجغرافي +الفواقد في المجموعة الرأسية
استطاعة المضخة HP:
حصان HP = Hm * Q
75*h1 *h2
كيلو واط HP = Hm * Q
102*h1 *h2
h1 ـ2h مردود المحرك والمضخة =0.8 ـ 0.85 حسب عمر المضخة .
مسألة 1 :
1 ـ احسب الإحتياج المائي الصافي لشجرة الدراق في مناخ جاف وحار .
2 ـ احسب الإحتياج المائي الكلي اليومي والشهري إذا كانت كفاءة الشبكة 95 %.
3 ـ احسب المقنن المائي الصافي والكلي .
4 ـ احسب المساحة الممكن زراعتها إذا كان لدين بئر تصريفه 50 م3/سا .
· زراعة الدراق على 5×5 م وعدد ساعات الري 20 ساعة / يوم .
الحل :
· من الجداول نوجد عامل المحصول والماء المستهلك وعامل المناخ حيب المعطيات
عامل المحصول للدراق الناضج = 0.75
الماء المستهلك حسب المناخ =(5.1 ـ 6.3 ) نختار ه = 6 مم باليوم
عامل المناخ = 0.85
1 ـ احتياج الشجرة باليوم الصافي = (6×0.75 ×25 )/ 0.85 = 132 ل / يوم / شجرة
2 ـ الاحتياج الكلي باليوم = 132 / كفاءة الشبكة = 132/ 0.95 = 139 ل/شجرة /يوم
الاحتياج الكلي الشهري = 139 × 31 = 4309 ل / شجرة / شهر
3 ـ حساب المقنن المائي :
عدد الأشجار في 1 هكتار = 10000 / 25 = 400 شجرة / هكتار
الاحتياج المائي لـ 1 هكتار = ( 4309 × 400 ) / 1000 = 1724 م3 / هكتار
ل / ثا / هـ q = 1724 /( 31*86.4) = 0.64
ل / ثا / هـ q1 = 0.64/ 0.95 = 0.67
ل / ثا / هـ q2 =0.67 * ( 24/20) = 0.8
5 ـ المساحة الممكن زراعتها = 50/ ( 3.6 × 0.8 ) = 17.36 هكتار
3.6 عامل تحويل .
مسألة 2 :
1 ـ احسب عدد النقاطات لشجرة الزيتون مزروعة على 7×7 م في تربة متوسطة النسبة المئوية للتظليل 40 %
2 ـ احسب عدد ساعات الري
3 ـ صمم أنبوب السقاية .
4 ـ صمم أنبوب التوزيع .
المعطيات : احتياج الشجرة 100 ل / يوم ـ تصريف النقاطة 8 ل /سا ـ عدد الأشجار في الصف 7 ضاغط تشغيل النقاطة 1 بار = 10 م ـ عدد الصفوف 15 .
الحل :
1 ـ عدد النقاطات للشجرة = ( مساحة الشجرة × النسبة المئوية للمساحة المظللة ) / المساحة المرطبة من نقاطة واحدة
من جدول المساحة المرطبة للنقاطة حسب التربة لدينا = 4
عدد النقاطات للشجرة = ( 7×7 × 0.40 )/4 = 4.9 = 5 نقاطات للشجرة الواحدة .
2 ـ عدد ساعات الري = احتياج الشجرة / ( عدد النقاطات عليها × تصريف النقاطة 9
عدد ساعات الري = 100/( 8×5 ) = 2.5 ساعة .
3 ـ تصريف أنبوب السقاية = تصيف النقاطة × عدد النقاطات على الشجرة × عدد الأشجار على
الصف
تصريف أنبوب السقاية = 8 ×5 × 7 = 280 ل / سا = 0.28 م3 / سا = 0.077 ل / ثا
h = j * L*0.35
h تساوي 10% من ضاغط النقاطة = 10 م × 0.10 = 1 م
1 = j * 49 * 0.35
j = 0.058
من المخطط (1 ) نختار القطر الذي يمرر تدفق 0.077 ل/ ثا والضياع المتري فيه 0.058 ويتحمل ضغط 4 بار إذا" القطر المناسب هو 16 مم .
4 ـ تصريف أنبوب التوزيع = تصريف أنبوب السقاية × عدد أنابيب السقاية
= 0.077 × 15 = 1.155 ل/ ثا
من جدول البولي إيتيلين تحمل 6 بار نختار القطر الذي يمرر تدفق 1.155 ل/ثا
القطر المختار : لدينا اختيارين 1.25 إنش أو 1.5 إنش وكلاهما يمرران تدفق 1.5 ل/ثا
نختار 1.5 إنش لأن الضياعات فيه أقل : d=1.5 إنش ـ j = 0.023 ـ V=1 م/ثا
h= j*L*0.35*1.1= 0.023*(15*7)*0.35*1.1=0.93
· مسألة 3 :
· يراد تنفيذ شبكة ري موضعي لحقل حمضيات تباعد الأشجار فيه 5×5 م ( بابلر واحد للشجرة تصر يفه = 40 ل / سا )والمساحة 1 هكتار (100 ×100 )م .
المطلوب :
أ ـ حساب الإحتياج المائي اليومي والشهري الصافي والكلي بإعتبار كفاءة الشبكة 85 % .
بـ ـ
1 ـ عدد ساعات التشغيل الأعظمية في اليوم لتغطية الإحتياج المقدر بـ 100 ل / يوم .
2 ـ صمم أقطار السقاية من البولي إيتيلين وقطر خط التوزيع من الp.v.c .
3 ـ ما هو ضاغط التشغيل إذا علمت أن ضاغط تشغيل البابلر هو 2 بار .
4 ـ حساب فارق الضغط بين البابلر الأول والأخير وهل هو ضمن الحد المسموح .
خط التوزيع
5 ـ احسب استطاعة المضخة .
تباعد الأشجار 5×5 م
100م
100م
خطوط السقاية 20
الوحدة الرأسيةأ ـ من الجداول عامل المحصول للحمضيات = 0.6 ـ الماء المستهلك مناخ معتدل = 5 مم
عامل المناخ = 0.9
الإحتياج المائي اليومي الصافي/ شجرة = ( 25 × 0.6 × 5 ) / 0.9 =83.33 ل/ شجرة / يوم
الإحتياج المائي اليومي الكلي/ شجرة =84/0.85 = 100 ل/ شجرة / يوم
الإحتياج الشهري الصافي = 84 × 31 = 2604 ل / شجرة / شهر
الإحتياج الشهري الكلي = 2604/ 0.85 = 3063.5 ل/شجرة / شهر
بـ ـ
1 ـ عدد ساعات التشغيل في اليوم = الإحتياج / تصريف البابلر = 100 / 40 = 2.5 سا .
2 ـ تصميم الأقطار :
* خط السقاية :
تصريف خط السقاية = تصريف البابلر × عددها على الخط = 40 × (100/ 5) = 800 ل /سا
= 0.222 ل /ثا
· يجب ألا يتجاوز الفاقد الطولي للخط ( 10 ـ 20 ) % من ضاغط تشغيل البابلر
2 بار = 20م
h= j*L*0.35
2= j*100*0.35
j = 0.057
من المخطط 1 Q=0.222l/sec و j = 0.057 القطر المختار 25 مم يتحمل ضغط 4 بار .
· خط التوزيع :
التصريف المار في خط التوزيع = تصريف أنبوب السقاية × عدد ها
= 0.222 × ( 100/5 ) = 4.44 ل/ ثا
من جدول الP.V.C نختار أنبوب يمرر هذا التصريف ويتحمل 6 بار
D= 63 mm
J =0.05 m/m
V= 1.79 m/sec
L=100
h= j*L*0.35
h= 0.05*100*0.35=1.78 m
3 ـ حساب ضاغط التشغيل :
الرفع الإجمالي ( ضاغط التشغيل ) = مجموع h + ضاغط البابلر + (-) المنسوب الجغرافي + فواقد المجموعة الرأسية
=( 2+ 1.78 ) +20 +0 + 10 = 33.78 م
4 ـ الضاغط عند أول بابلر = 33.78 –10 – 1.78 =22 م
الضاغط عند آخر بابلر = 20 م
الفارق = 22 –20 = 2 م لكل 100 م طول الخط
يجب أن يكون الفارق أصغر من 10 ـ 20 % من ضاغط التشغيل (2 ـ 4 )
الفارق 2 < ( 2 ـ 4 ) مسموح به .
5 ـ استطاعة محرك المضخة = ( Q*H*1.2 ) /( 75 h1*h2* )
= (1.2 * 34 4.44 ) /( 75 * 0.85 *0.85 ) = 3.34 حصان
1.2 عامل رفع .
Q: تصريف أنبوب التوزيع ل/ثا .
H : الرفع الإجمالي م
h1*h2 مردود المضخة والمحرك .
