تحقیق مقاله سیستم آبیاری قطره ای

چنانکه که مشاهده می شود این سیستم شامل سه قسمت عمده است :

خط اصلی : مشتمل بر پمپ برای تامین فشار در سیستم انژکتور کود های شیمیایی برای تزریق کود به داخل سیستم ، فیلتر اولیه برای جدا کردن مواد معلق درشت از آب ، فشار سنج در دو طرف فیلتر برای پی بردن به زمان شست و شوی آن از روی مقدار افت فشار ، شیر کنترل جریان و دپی سنج آخرین جزء خط اصلی است .

قسمت نیمه اصلی

شامل فیلتر ثانوی برای جدا کردن مواد معلق ریز ، شیرهای سلو نوئید از نظر کمک به خود کار کردن سیستم ، تنظیم کننده فشار ، فشار سنج ، شیر کنترل جریان و در انتهای قسمت نیمه اصلی شیر تخلیه نصب است تا هر چند یک بار مواد جمع شده در لوله تخلیه گردد .

لوله های جانبی

لوله هایی هستند که از قسمت نیمه اصلی منشعب شده ، آب را به کمک گسیلنده ها در سطح زمین پخش می نمایند .

قسمتهای اصلی سیستم آبیاری قطره ای شامل قطعات زیر می باشند :

گسیلنده ها

در آبیاری قطره ای آب به فواصل بین ردیفهای کشت انتقال می یابد و در نزدیکی گیاه توزیع می گردد . حسب اینکه انتقال و توزیع آب با دو وسیله متفاوت صورت پذیرد یا بر عکس هر دو وظیفه را در یک واحد عهده دار باشد ، دو تیپ آبیاری از هم قابل تشخیص و تفکیک می باشد  

حالت اول :

انتقال ای با شبکه و لوله های آبیاری که از جنس پلاستیک است و گسیانده ها بر روی آن به فواصل ثابت و مشخصی نصب می گردد . انواع گسیانده ها شامل : قطره چکانها ، گسیلنده قابل تنظیم و گسیلنده خیلی ریز هستند .

حالت دوم :

انتقال و توزیع آب با یک وسیله انجام می شود و آنها معمولاً شامل لوله های سوراخ دار و لوله های غلاف دار هستند .

الف ) انواع قطره چکانها : قطره چکانها ره به دو صورت دسته بندی می کنند.

بر حسب مقدار دبی :

فشار سیستم به طور متداول یک اتمسفر است و دبی قطره چکانها بین 1 تا 8 لیتر در ساعت متغیر می باشد ولی بده آبی که در عمل بیشترین کاربرد را دارد عبارت است از :

2 لیتر در ساعت برای صیفیحات گلخانه ای و زیر پلاستیک

4 لیتر در ساعت برا ی گیاهان چند ساله ، درختان میوه و تاکستان

قطره چکانها را بنا به نحوه استهلاک فشار می توان به چند دسته تقسیم نمود :

قطره چکان با مدار و مسیر طولانی

در این نوع قطره چکانها برا ی اینکه فشار موجود در داخل لوله ها به شکل افت انرژی مستهلک گردد ، اب مسیر نسبتاً طولانی در حدود 1-1/0 متر ار طی می کند . این نوع قطره چکانها به دو صورت طولانی یکنواخت و مسیر طولانی غیر یکنواخت تقسیم بندی می شوند . ( شکلهای 2-7 و 3-7 )

قطره چکان با مدار و مسیر کوتاه :

در این نوع ، آب از یک مجرا و سوراخ ریز به گونه ای عبور می کند که فشار حاصله در داخل لوله آبیاری تبدیل به سرعت می گردد و آب با طول پرتاب خیلی کم و ضعیفی خارج می شود . البته در حال حاضر این نوع قطره چکانها به دلیل حساسیت زیاد نسبت به انسداد ، دارای تنوع و تعداد کمتری می باشند ( شکل 4-7 )

قطره چکانهای چند دهانه ای :

در باغها و گیاهان چند ساله ه سیستم ریشه های گیاه گسترش می یابد و مصرف روزانه آب در آنها نسبتاً زیاد می شود . در چنین مواردی بهتر است برای هر گیاه نقاط آبیاری زیاد تری در نظر گرفته شود . برای آبیاری این محصولات استفاده از قطره چکانهایی که چند نقطه خروجی دارند رایج است . این عمل را با استفاده از لوله های موبینی که با طول معین انتخاب می شوند نیز می توان انجام داد ( شکل 5-7 )

گسیلنده قابل تنظیم :

این نوع گسیلنده ها مجهز به یک سوراخ کالیبره و قابل تنظیم است ( قطر بین 2/1 تا 2/2 میلیمتر متغیر است ) که روی لوله آبیاری به فواصل منظم ( 5/2 تا 5/6 ) نصب می شوند و با یک پوشش و کلاهک ، آب را به شکل پودری قطره ای به بیرون هدایت می نمایند . آب خروجی در داخل نهر های حوضچه ای شکل و کوچک که گسیلنده در کف آن قرار دارد ریخته می شود . دبی آن بین 35  تا 100 لیتر در ساعت است . ( شکل 6-7 )

گسیلنده خیلی ریز :

این نوع گسیلنده مانند آبپاشهای آبیاری بارانی عمل می کنند . در حدود 3/0 تا 5/0 متر بالای سطح خاک قرار گرفته ، آب را به شکل پودری و بارانی به سطح زمین می پاشد به گونه ای که در نزدیکی گیاه لکه های مرطوب آن تشکیل می گردد . طول پرتاب این نوع گسیلنده ها بین یک تا دو متغیر است و فرم سطح مورد آبیاری نیز بر حسب نوع کلاهکی به کار می رود متغیر می باشد . ( شکل 7-7 )

لوله های غلاف دار

لوله های غلاف دار ، لوله های  پلاستیکی ساخته می شوند که ضمن هدایت و انتقال آب نقش توزیع آن را در سر زمینن نیز بر عهده دارند . دو غلاف بهم چسبیده یکی دارای مقطع بزرگتر که نقش آن انتقال آب در طول لوله است و با سوراخهایی آب را به داخل غلاف منتقل می نماید و دیگری با مقطعی کوچکتر آب را به بیرون برای تغذیه گیاه هدایت می کند ( شکل 8-7 )

لوله های روزنه دار:

این نوع گسیلنده ها عبارتند از : از یک سری لوله های کم قطر و مشبک که آب در سر تا سر آن به بیرون نشت می کند . این لوله ها معمولاً در عمق 20 تا 50 سانتیمتر  در دل خاک تعبیه می شوند .

نحوه اتصال گسیلنده ها به لوله جانبی

گسیلنده ها ممکن است داخل خط لوله آبده و یا خارج از آن قرار گیرند و نوع داخل خط یا داخل لوله ای از دو طرف به لوله جانبی متصل می شود بنابراین لازم است لوله جانبی به قطعات کوچکی تقسیم گرد . از آن جا که لازم است تمام آب لوله جانبی از داخل گسیلنده ها عبور کند ، فشار در لوله جانبی به طور بارزی افت می کند .

گسیلنده ها ی خارج خط یا خارج لوله ای آنهایی هستند که روی لوله هایی جانبی و خارج از آن نصب می شوند . این گسیلنده ها فقط آب جاری در لوله های جانبی منحرف کرده ، از سوراخ خود  خارج می نمایند . در بیشتر شبکه های آبیاری قطره ای از این نوع گسیلنده ها استفاده می شود .

گسیلنده های خارج لوله ای ممکن است همراه با پایه عمودی باشد و معمولاً در شرایطی بکار برده می شود که لوله جانبی زیر زمین دفن شده باشد . این نوع گسیلنده هایی که تشریح شد در شکل 9-7 دیده شد .

ویژگیهای گسیلنده ها :

گسیلنده ها صرف نظر از اینکه چه نوعی هستند می باید از ویژگیهای معینی بشرح زیر برخوردار باشند .

دبی مناسب را از خود عبور  دهد . ( نه زیاد نه کم که مواد معلق در آن رسوب نماید .

با تغییرات فشار سیستم ، دبی آن زیاد تغییر نکند .

در مقابل تابش آفتاب ، تغییرات دما و سایر عوامل محیطی مقاوم باشد .

تا حد ممکن باید ساده باشد و بعد از تنظیمهای الیه نیازی به تمیز کردن ، تنظیم و بازدید مجدد نداشته باشد .

ارزان قیمت و با دوام باشد .

انسداد گسیلنده ها

مطالعاتی که کمیته بین المللی آبیاری و زه کشی پیرامون وسایل آبیاری قطره ای انجام شده است حاکی از آن است که در تمام کشورهای جهان که از روشهای جدید آبیاری استفاده می کنند مشکل بزرگ انسداد گسیلنده ها وجود دارد . البته تعداد زیادی از این کشورها سعی کرده اند تا اندازه ای بر این مشکل فایق آیند .

عواملی راکه موجب انسداد گسیلنده ها می شوند می توان در سه گروه فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی دسته بندی نمود .

انسداد فیزیکی

انسداد به وسیله ذرات نسبتاً بزرگ که معمولاً در ابتدای مسیر عبور آب رخ می دهد و در ایم صورت دبی گسیلند ها به طور ناگهانی قطع یا تغییر  می یابد .

رسوب تدریجی مواد بسیار ریز در دیواره مسیر عبور آب از گسلند ه ها که در ایم مورد تغییر دبی بسیار کند صورت  می گیرد . حالت اول بیشتر در گسیلنده های کوتاه مسیر و حالت دوم در گسیلندههای طولانی مسیر اتفاق می افتد .

جلبک ه باکتری یا بقایای غیر زنده آنها ، اسپور یا تخم و لاروجانوران ه حلزون ، قطعات پلاستیکی باقیمانده در زمان نصب تاسیسات یا شکستگی لوله ها نیز می تواند موجب انسداد و گرفتگی گسیلنده ها گردد .

انسداد شیمیایی :

اگر آب آبیاری از منابع زیر زمینی تامین شده باشد ، گرفتگی یا انسداد گسیلنده ها از نوع شیمیایی خواهد بود . زیرا این آبها اغلب حاوی مقدار زیادی نمکهای محلول می باشند . معمولترین عوامل شیمیایی انسداد گسیلند ه ها را کربناتها و سولفاتهای کلسیم یا منیزیم تشکیل می دهند

انسداد بیولوژیکی :

فعالیتهای بیولوژیکی و تولیدات جانبی آنها در آب آبیاری ممکن است مشکلات بزرگی را در سیستم آبیاری قطره ای بوجود آورد . ترکیبت آلی به این صورت به وجود می آیند به صورت رسوبات لزجی در لوله های آبده و گسیلند ه ها باقی می مانند که اگر شرایط زیستی مانع اغزایش آنها نشود  تمام سیستم خراب و غیر قابل استفاده خواهند کرد . چنانچه از تکثیر مواد الی جلوگیری نشود ، مواد جامع معلق نیز با این لجنها به هم می پیوندند و موجب تراکم و انسداد سیستم می شوند . امواع مختلف مواد لزج و لجنی شامل مواد آهن دار ه ترکیبات منگنز ، ترکیبات گوگرد ، مواد نامشخص دیگر می باشد .

شبکه لوله های توزیع آب :

در سیستم آبیاری قطره ای ، شبکه لوله های توزیع آب مرکب از اجزای زیر است .

لوله های جانبی

لوله های نیمه اصلی

لوله های اصلی

الف ) لوله های جانبی

لوله های باریکی هستند که گسیلنده ها بر روی آنها نصب می شوند و آب را از لوله فرعی دریافت کرده ، به گسیلنده ها تحویل می دهند . این لوله ها باید از موادی ساخته شوند که به اندازه کافی الاستیک باشند تا وقتی گسیلنده ها در آنها برای حمل و نقل متوالی کافی باشد و نسبت به تابش خورشید و یخبندان مقاوم باشند معمولاً برای جانبیها از لوله های پلی اتیلن استفاده می شود . استفاده از لوله های pvc  و یا لوله های پلی پرو پیلن بندرت صورت می گیرد .

ب ) لوله های نیمه اصلی

لوله هایی هستند که آب را از لوله های اصلی گرفته ، به جانبیها تحویل می دهند . نقش این لوله ها تامین آب و فشار مورد نیاز برای جانبیهاست . از نظر جنس ، مشابه لوله های جانبی می باشند . این لوله بر حسب موقعیت در سطح زمین قرار گیرد یا در داخل آن دفن گردد .

لوله های اصلی

این لوله ها نقش جابجایی آب را در شبکه بر عهده دارند و معمولاً در زیر زمین کار گذاشتهمی شوند. جنس این لوله ها عموماً از مواد مقاوم نسبت به زنگ می باشد این موضوع از نظر گسیلنده ها به لحاظ مسدود شدن بسیار دارای اهمیت است . رایجترین لوله هایی که برای این منظور مورد استفاده قرار  می گیرند عبارتند از : لوله های پلی اتیلن ، لوله های پلی وینیل یا پی وی سی ( pvc ) با این حال لوله های نوع آزبست ، اپوکسی و لوله های فولادی پوشش شده با اپوکسی نیز بری این منظور به کار گرفته می شوند.

نحوه اتصال لوله های آزبست سیمان

معمولی ترین نوع اتصال لوله های آزبست سیمان کاربرد قطعه مانشون مانند شکل 10-7 – در یک مانشون که خود از جنس آزبست سیمان است معمولاًسه حلقه پلاستیکی قرار دارد . حلقه لاستیکی میانی برای جلوگیری از برخورد دو لوله و تامین انقباض و انبساط آنها و نیز آب بندی می باشد . دو حلقه دیگر برای تکمیل آب بندی هر یک از دولوله می باشد و برای سهولت در قرار دادن حلقه های پلاستیکی مزبور در محلهای خود ، آنها را پیش از کاربرد به روغنهایی از قبیل پرفیت و گریس و یا صابون آغشته می کنند . چون در شبکه های آبرسانی با لوله های آزبست سیمان ، شیرها و قطعه های مصرفی دیگر ( فیتینگها ) همیشه فلزی می باشند . ( معمولاً چدنی ) و این قطعه 9ها دارای سپر ( فلنچ ) می باشند . پیوند آنها به لوله های آزبست سیمان مانند شکل 10-7 – ب انجام می شود .