ماهور میلاتی

آبیاری بارانی عقربه ای(center pivot)

بدلیل تشابهی که چرخش لوله دراین روش آبیاری باعقربه ساعت داردنام "عقربه ای" برروی آن گذاشته شد.

سیستم آبیاری بارانی عقربه ای برای اولین باردرسال 1952ابداع شد.مهمترین حسن این سیستم اتوماتیک بودن ونیازکم آن به کارگراست .درعین حال درمقایسه با سیستم آبیاری بارانی ثابت به لوله وآبپاش کمتری نیازدارد.سیستم آبیاری بارانی عقربه ای تشکیل شده ازیک لوله نسبتاً طویل که آبپاش هابرروی آن قرارگرفته اند.این لوله بوسیله موتوری درمرکززمین حول مرکزچرخیده ودرنتیجه مزرعه ای بشعاع تقریباً طول ودایره ای شکل راآبیاری میکند.آب درمرکززمین واردلوله شده به آبپاش هائی که برروی آن قرارگرفته اندمنتقل می شود.

آبیاری بارانی عقربه ای(center pivot)

بدلیل تشابهی که چرخش لوله دراین روش آبیاری باعقربه ساعت داردنام "عقربه ای" برروی آن گذاشته شد.

سیستم آبیاری بارانی عقربه ای برای اولین باردرسال 1952ابداع شد.مهمترین حسن این سیستم اتوماتیک بودن ونیازکم آن به کارگراست .درعین حال درمقایسه با سیستم آبیاری بارانی ثابت به لوله وآبپاش کمتری نیازدارد.سیستم آبیاری بارانی عقربه ای تشکیل شده ازیک لوله نسبتاً طویل که آبپاش هابرروی آن قرارگرفته اند.این لوله بوسیله موتوری درمرکززمین حول مرکزچرخیده ودرنتیجه مزرعه ای بشعاع تقریباً طول ودایره ای شکل راآبیاری میکند.آب درمرکززمین واردلوله شده به آبپاش هائی که برروی آن قرارگرفته اندمنتقل می شود.

هزینه اولیه آبیاری بارانی عقربه ای بیشترازسیستم های متحرک ونیمه متحرک است.قسمت قابل توجهی ازاین هزینه صرف اتوماتیک کردن سیستم می شود. باتوجه به نکات فوق الذکر، درکشورهائی که اصولاًدولت بدنبال طرح های اشتغال زادربخش کشاورزی باشداستفاده ازاین آبیاری مناسب نسیت.درکشورهائی مثل ایران ،که قسمت اعظم زمینهای زراعی کوچک هستندوازطرف دیگراستفاده از تکنولوژیهای پیچیده دربخش کشاورزی همراه بااشکال است ،استفاده اراین روش آبیاری قابل توصیه نیست. سیستم آبیاری بارانی عقربه ای جزو ماشینهای آبیاری به حساب می آید.

هرواحدآبیاری بارانی عقربه ای می تواندزمینی حداکثربه مساحت 100هکتارراآبیاری کند. بطورمعمول شعاع (طول لوله) آبیاری بارانی عقربه ای را400مترمی گیرندکه زمینی به مساحت 50هکتارراآبیاری می کند.

لوله بوسیله پایه هایی درهواوبالاترازگیاه قرارمی گیرد.این پایه هابرروی چرخهایی سوارمی شوندکه حرکت دورانی لوله بوسیله این چرخهامیسرمی گردد.فاصله بین پایه هامعمولاً 30تا60متراست.

محاسن عمده سیستم آبیاری بارانی عقربه ای عبارتنداز:

1-درمقایسه باآبیاری بارانی متحرک ونیمه متحرک که لوله های جانبی بطورمرتب جابه جامی شوندوآب درنقاط مختلف به این لوله هاواردمی شود،درآبیاری بارانی عقربه ای آب لازم فقط به یک نقطه درمرکززمین منتقل شده ودرآنجاواردلوله آبیاری می شود.

2-لوله آبیاری بارانی عقربه ای پس ازیک دورآبیاری دوباره درنقطه شروع قرارمی گیردونیازی به جابه جائی لوله بادست یاهروسیله دیگرنیست.

 3-درصورتیکه سیستم آبیاری خوب طراحی شده باشد،می توان یکنواختی توزیع آب بالائی راانتظارداشت.

معایب سیستم آبیاری بارانی عقربه ای بقرارزیرمی باشد:

1-زمینهای زراعی معمولاً بشکل مستطیل یامربع(یاشکلهای دیگرغیرازدایره) می باشددرصورتیکه آبیاری بارانی عقربه ای زمینی بشکل دایره راآبیاری می کند.این شرایط باعث می گرددکه قسمتس ازمزرعه زیرپوشش عمل آبیاری قرارنگیرد.

2-آبپاشهائی که درقسمت انتهائی لوله قرارمی گیرندشعاع بزرگتری راطی می کنندوبایدآبدهی زیادتری نسبت به آبپاشهائی که درمرکزمزرعه قرار می گیرندداشته باشند.باین ترتیب احتمال آبدوی برروی مزرعه واتلاف آب بیشترمی شود .

برای رفع این اشکال پیشنهادمی شودکه تعداددفعات آبیاری بیشترشده ومقدارآب آبیاری درهردفعه کاهش پیداکند.این عمل باعث می شودکه تعداد دوردرروزلوله که معمولاً یک است بیشترشودکه دربعضی مواقع اشکال ایجادمی کند.

3-چون درقسمتهای مرکزی مزرعه هرواحدطول سطح کمتری رادرمقاسیه باانتهای لوله آبیاری می کند، بنابراین بخش اعظم آب به انتهای لوله منتقل شده وافت اصطکاکی زیادی راباعث می گردد.

4-درزمینهای شیب داردریک زمان لوله درشیب مثبت ودرحالت مقابل درشیب منفی قرار

می گیرد.به این ترتیب طرح هیدرولیکی سیستم مشکل ترشده یکنواختی توزیع آب درمزرعه کاهش پیدامی کند.اگرمزرعه شیب زیادداشته باشددرحالتیکه لوله درشیب منفی قرار میگیرد حتی ممکن است آب به آبپاشهای انتهائی نرسد. 

منابع تأمین نیروبرای حرکت لوله نیروی لازم جهت حرکت دورانی لوله به یکی از5طریق زیر تأمین میشود.

1- هیدرولیکی آبی ، که ممکن است مثل پیستون عمل کند ویا چرخشی باشد.

درروش پیستونی برروی هرمجموعه چرخ یک پیستون سوارمیشودکه نیروی لازم جهت حرکت پیستون ازآبی که درلوله آبیاری درجریان است تأمین میگردد.پیستون یک سری میله هائی را به حرکت درمی آوردکه این میله ها نیزبنوبه خودباعث چرخش چرخها ودرنتیجه حرکت دورانی لوله میگردد. درروش چرخشی، یک موتوربرلوله ای سوارمیشودکه چرخها رابحرکت درمی آورد.این حرکت ممکن است بوسیله چرخ دنده ویا زنجیرازموتوربه چرخها منتقل شود.

2- هیدرولیکی روغنی – دراین روش نیزطرزکارمثل روش اول است وفقط بجای آب ازروغن استفاده میشود.

3- موتورهای الکتریکی – دراین روش برروی هرکدام ازچرخها یک موتورباقدرت نیم تایک ونیم اسب بخارسوارمیشود.این موتورها وسیله یک ژنراتورکه درمرکززمین قرارگرفته بکارمی افتد.اگرشبکه سرتاسری برق درمنطقه وجود داشته باشد احتیاج به ژنراتورنبوده وبرق لازم ازشبکه تأمین میشود.

4- فشارهوا- سیستم هائی که انتقال چرخ درآنها بوسیله هواصورت میگیرداحتیاج به یک کمپرسورقوی دارند.کمپرسورهوای فشرده رابه سیلندرمیفرستدونیروازآنجا به میله هائی منتقل میشودکه چرخها رابه حرکت درمی آورد.

5- نیروهای مکانیکی – این سیستم ها دارای یک سیلندرروغنی میباشندکه درقسمت مرکزی سیستم آبیاری بارانی عقربه ای قرار میگیرد.نیروبوسیله سیم بوکسوربه چرخها رسیده ودر نهایت باعث حرکت آنها وچرخش لوله میشود.

دبی آبپاش ها

باتوجه به حرکت دورانی لوله های آبیاری بارانی عقربه ای میتوان گفت که آن قسمت ازلوله که بمرکززمین نزدیکتراست دایره کوچکتروقسمتهای انتهائی لوله دایره بزرگتری رامی پیماید.با توجه به نکته فوق، هرچه فاصله آبپاش برروی لوله ازمرکززمین زیادتر باشددبی آن نیزباید بیشترگردد.

اگرآبپاش هابفاصله مساوی برروی لوله قرارگیرندبایددبی آنها بازیاد شدن فاصله آنها ازمرکز زمین افزایش یابد.

نکات مهمی که درطراحی سیستم آبیاری بارانی عقربه ای باید درنظرگرفته شوندعبارتنداز:

1-ماکزیمم تبخیروتعرق روزانه درمحل

2-کاربرد ماشین

3-خصوصیات فیزیکی خاک

4-طرح هیدرولیکی ماشین آبیاری عقربه ای

درطراحی سیستم آبیاری بارانی عقربه ای ، سرعت چرخش لوله آبیاری عقربه ای (تعدادچرخش درروز)، طول لوله وقطرآن ، دبی کل ، فشارلازم ،تعداد آبپاش ها وفاصله آنها وسیله طراح تعیین میگردد.

باتوجه به نتایج حاصل ازمسئله فوق میتوان به این نتیجه رسیدکه اگرسیستم آبیاری عقربه ای درزمینهائی باشیب زیادایجادشودیکنواختی توزیع آب بسیارپائین بوده وحتی ممکن است در نتیجه افت بارثقلی بیش ازاندازه آب به آبپاشهای انتهائی نرسد.همین موضوع استفاده ازآبیاری بارانی عقربه ای رادرزمینهای شیبدارمحدود میکند.درصورتیکه محاسبات مشابه برای شیب مثبت زمین انجام گیردمشاهده خواهدشدکه دبی درمقایسه بازمین مسطح افزایش پیدا میکند .دراین حالت نیزیکنواختی توزیع آب بسیارپائین است. بعلاوه درشیبهای مثبت باافزایش دبی امکان آبدوی درمزرعه بیشترمیگردد.

خلاصه مقاله:

كاهش تلفات آب و افزايش بازده آبياري، يكي از اصول اساسي در توسعه كشاورزي مي باشد. بررسي و شناخت مديريتهاي مختلف و عملكرد آنها مهمترين عامل براي ارزيابي و بهبود شرايط نامطلوب و نهايتا افزايش بازده آبياري محسوب مي گردد. در اين راستا براي دستيابي به اهداف مذكور عملكرد سيستم هاي آبياري باراني چرخدار و ثابت با آبپاش هاي متحرك در مزارع تحت شبكه آبياري دشت قزوين در سال 1384 بررسي شد. براي اين منظور دو مزرعه يونجه تحت مديريت زارعين انتخاب شد و با اندازه گيري رطوبت خاك در قبل و بعد ازآبياري و همچنين اندازه گيري آب پخش شده در روي زمين و تعيين ميزان آب خارج شده از آبپاشها وتعيين خصوصيات فيزيكي خاك، مقادير AELQ, PEQ, CU, DU در اين دو مزرعه تعيين گرديد. براي مقايسه بهتر دو سيستم اين آزمايشها در پنج نوبت آبياري و در طول فصل رشد انجام شد. با محاسبات صورت گرفته مقادير متوسط و حد پايين و حد بالاي شاخصهاي مذكور تعيين شد. در سيستم ابياري باراني چرخدار دامنه شاخص AELQ بين 3/28 تا 2/41 درصد كه بطور متوسط 8/33% و شاخص PELQ بين 6/51 تا 1/75 درصد كه بطور متوسط 2/62% و شاخص CU بين 5/73 تا 1/87 درصد كه بطور متوسط 0/81% و شاخص DU بين 3/58 تا 3/79 درصد كه بطور متوسط 5/71% تعيين گرديد. براي سيستم آبياري باراني ثابت با آبپاش هاي تحرك دامنه شاخص PELQ بين 1/32 تا 6/62 درصد كه بطور متوسط 8/46% و شاخص CU بين 6/40 تا 01/78 درصد كه بطور متوسط 0/68% و شاخص DU بين 6/35 تا 5/73 درصد كه بطور متوسط 7/55% تعيين گرديد

 

سيستم آبياري باراني سنتر پيوت

سيستم آبياري باراني تحت فشار سنتر پيوت (Center Pivot)با بهره گيري از طرح Lock Wood آمريكا. با طراحي مناسب با مزارع ايران. باراندمان بالاي آبياري و هزينه نگهداري و استهلاك بسيار پايين. قابليت مانيتورينگ سيستم و كنترل توسط امواج راديويي و موبايل شما. توانايي تزريق كود و سموم شيميايي. توانايي آبياري و كود دهي و پاشش سموم بدون نياز به كارگر.

 

روش‌هاي مختلف آبياري لینیر

دستورالعمل استفاده از دستگاه براي روش‌هاي مختلف آبياري اين دستگاه طوری طراحی شده است که قابليت استفاده برای سيستمهای مختلف قطره ای يا تيپ (نوار) ، بارانی کلاسيک و گان را دارد. در زير دستورالعمل استفاده از دستگاه برای سيستم‌های مختلف به صورت خلاصه آورده شده است. تيپ (نوار) 1- فاصله نوارها از همديگر را 6/. متر انتخاب و با پهن کردن آنها زمين را با نوار پوشش دهيد . نوارها به عنوان لترالها محسوب می شوند ابتدای نوارها را به لوله 63 ميليمتری وصل کنيد . لوله های 63 ميليمتری مانيفولد ناميده می شوند . 2- ورودی مانيفولدها حتماً بايد به فشار شکنها نصب شوند تا فشار حدود 11-10 متر در ابتدای مانيفولدها برقرارشود.فشار شکنها روی رايزرها نصب شده اند و ابتدای رايزرها به محل مخصوص در کنار اتصالات سريع خط اصلی وصل می شوند . 3- چهار قطعه لولة برزنتی که هر کدام دارای طول 25 متر می باشند به يکديگر وصل می شوند تا طول 100 متری برای خط اصلی ايجاد شود . 4- اگر هواگيری برای پمپ لازم باشد هواگيری انجام شده و پمپ راه اندازی شود . 5- در صورتی که نوارهای با دبی 4 ليتر در ساعت بر متر استفاده می شود دستگاه قادر است به 9000 متر لوله همزمان سرويس دهد که اگر فاصلة نوارها 6/. متر رعايت شود 5400 متر مربع در يک شيفت آبياری می شود . 6- در اين حالت سيستم قادر است 6 ميليمتر در يک ساعت به صورت خالص ( 67/6 ميليمتر درساعت به صورت ناخالص ) به صورت يکنواخت آب وارد خاک کند . 7- ساعات آبياری از تقسيم نياز خالص آبی گياه در هر مرحله از فصل رشد برشدت پخش آب خالص به دست می آيد . 8- با مديريت شيرهای کنترل دبي نصب شده در كنار فشار شکن ها آبياری قطعات را کنترل کنيد . قطره ای 1- سيستم قادر است به 9000 عدد قطره چکان 4 ليتر در ساعت به طور همزمان سرويس دهد . مثلاً به 1800 درخت سيب با آرايش 5 × 6 متر و با 5 عدد قطره چکان برای هر درخت . اين تعداد درخت، باغی به مساحت حدود 5/5 هکتار مي باشد. 2- نياز روزانه درخت را تعيين کنيد . و از روی آن ساعات مورد نياز آبياری راتعيين کنيد. مثلاً اگر نياز آبی روزانه درخت 120 ليتر در روز باشد مدت زمان آبياری 6 ساعت خواهد بود . 3- دراين حالت ديگر از مانيفولدها استفاده نشده و خروجی رايزر فشار شکن به ورودی خود شبکه لوله های آبياری متصل می شود . 4- استفاده از فشار شکن و شير فلکه های تنظيم دبی برای رسيدن به فشار و دبی مطلوب الزامی است . فشار مورد نياز هر قطعه قابل پيش بينی نبوده و لازم است با محاسبات هيدروليکی تعيين شود . اما پس از تعيين می توان با کاليبراسيون فشار شکن ها به فشار دلخواه رسيد . بهتر است برای راحتی و سرعت آبياری رايزر کنترل فشار و دبی در ابتدای خط شبکة آبياری قطره ای به صورت ثابت نصب شود . 5- لوله های برزنتی را پهن کرده و در صورت لزوم برخی از انشعابات 25 متر را با اتصال رايزرها و بستن شير فلکه های آنها را کور کنيد. 6- پس از هوا گيری پمپ ، سيستم را راه اندازی كنيد . 7- در انتهای آبياری هر قطعه موتور را خاموش و قطعة تحت آبياری را عوض کنيد. بارانی کلاسيک 1- اگر آب مورد استفاده مواد معلق و رسوبات كمی داشته باشد برای سيستم های آبياری باراني می‌توان از بخش کنار گذر (Bypass) دستگاه استفاده نمود و آب را بدون فيلتراسيون وارد شبکه کرد . 2- بين محل قرار گيری دستگاه و محل نصب آبپاش‌ها می توان سيصد متر فاصله در نظر گرفت در اين حالت مجموع افت فشار در مسير لوله و در اتصالات حدود 8 متر خواهد بود بنابراين می توان از آب پاش‌هايی با فشار کار حدود 4 بار استفاده نمود . مثلاً آبپاش وير155 3- آبپاش VYR 155 در فشار 4 بار قطر پاشش 52 متر دبی 6/2 ليتر در ثانيه دارد . بنابراين از 4 آبپاش بطور همزمان می توان استفاده نمود . 4- شبکة آب پاشها را 25× 25 متر انتخاب کنيد. يعنی 2500 متر مربع در يک شيفت آبياری می‌شوند . 5- در اين شرايط و با وضعيت باد متوسط، عمق ناخالص پخش آب حدود 66/14 و عمق خالص پخش حدود 11 ميلی متر درساعت خواهد بود . با در نظر گرفتن عمق توسعه ريشة گياه ، ظرفيت نگهداری آب در خاک ، نياز آبی گياه ساعات آبياری ، دور آبياری و عمق خالص و ناخالص آب آبياری را تعيين کنيد . 6- چون طول قطعه های لوله برزنتی 25 متر است می توان ، از محل انشعابات رايزرها در کنار اتصالات سريع ، انشعابات لترالهای آبپاش را جدا نمود. همچنين می توان مجموعه مانيفولدها ، لترال ها ، شير خودکارها و آبپاش‌ها را ثابت و ورودی شبکه آبياری بارانی را به خروجی خط آبرسان دستگاه وصل نمود. سيستم تفنگی ( گان ) 1- فشار و دبی موجود تعيين کننده آبپاش تفنگی مورد استفاده در سيستم است برای فشار حدود 4 يا 3/4 بار مناسبترين آب پاش تفنگی آبپاش komet 163 ايتاليايی دو نازله تنظيم شونده با نازل‌های 5 و10 ميليمتری است . اين آب پاش در فشار مذکور دارای دبی 6/2 ليتر در ثانيه و قطر پاشش 57 متر است . 2- تعدادی آبپاش گان با رايزر و نگهدارنده‌های آن در يک شبکه منظم 25×30 متر مستقر شده و زميني به مساحت 3000 متر مربع را آبياری می کنند. شدت پخش ناخالص در اين حالت 5/12 ميلی متر در ساعت و شدت پخش خالص حدود 3/9 ميلي متر در ساعت خواهد بود . 3- عمق خالص و ناخالص آب آبياری را با دانستن عمق توسعة ريشه و ظرفيت نگهداری آب در خاک تعيين کنيد. 4- با دانستن عمق ناخالص آب آبياری و شدت پخش ناخالص 5/12 ميلی متر در ساعت ، ساعت آبياری در هر شيفت را تعيين کنيد . 5- با دانستن نياز آبی گياه ، دور آبياری و تعداد شيفت‌ها يا قطعات آبياری را که در يک روز آبياری می شوند تعيين کنيد.