حورية البحر
06-05-2012, 09:39 PM
مقدمة:
الري بالدفقات بعكس الري التقليدي مستمر التدفق، هو عبارة عن تقديم مياه الري في سلاسل من الدورات، وذلم حتى إنجاز عملية السقاية والتي تعني في حقيقتها تعويض الرطوبة المفقودة من التربة في منطقة الجذور الفعالة للنبات.
وتعود بداية تطبيق الري بالدفقات في الري السطحي للعام 1979، حيث أظهرت الدراسات أن تقديم مياه الري بشكل متقطع يؤدي إلى تغير في عمليات التسرب في التربة، وبالتالي انخفاض نفاذية الطبقة السطحية من التربة والذي يؤدي إلى رفع تجانس التوزيع وكفاءة الاستخدام. وهكذا فالري بالدفقات يؤدي إلى زيادة كفاءات الري، إضافة إلى إمكانية استخدام الأتمتة في الري السطحي، كذلك فإن مياه الري في هذا النظام غير مضغوطة. إن كل هذا يؤدي إلى التوفير في الطاقة واليد العاملة ومياه الري مع تحقيق زيادة في مردود المحصول.
ـ تجهيزات نظام الري بالدفقات:
يتضمن نظام الري بالدفقات المكونات التالية :
الخزان الرأسي Head Tank: وهو خزان معدني أو اسمنتي، تختلف أبعاده بتعاً لعدة أمور أهمها غزارة المياه القادمة إلى مدخله والتصريف المطلوب الخارج من فتحة الأنبوب المبوب، يجهز هذا الخزان بأنبوب واحد أو أنبوبين متساويين في القطر( فضّالين ) يتوضعان على أحد جوانبه، وينتهيان بصمام يدوي من أجل تصريف المياه الزائدة وبالتالي تحديد ارتفاع الضاغط المطلوب تبعاً للارتفاع المناسب. والخزان موصول عند فتحة المدخل مع المصدر المائي بواسطة أنبوب بولي ايتيلين ذو قطر محدد يتناسب مع قطر مقطع أنبوب مدخل الخزان، وأما عند فتحة المخرج فقد تم وصله مع صمام يدوي ومن ثم إلى عداد تصريف والذي يتصل بدوره مع صمام النظام والذي يتم التحكم به أوتوماتيكياً عن طريق جهاز تحكم مؤتمت متمركز عليه.
صمام الري بالدفقات Valve: وهو عبارة صمام يتمركز في منتصف رأس الحقل له شكل حرف T والذي يحتوي بداخله صفيحة دائرية تتحرك على محور دوراني، تقوم بتحديد اتجاه المياه عبر مخرجي الصمام إما يميناً أو يساراً، فعندما تتحرك إلى الاتجاه الأيمن فإنها تغلق المخرج الأيمن للصمام وبذلك يتم توجيه مياه الري إلى المخرج الأيسر وبالتالي عبر الأنابيب المبوّبة والعكس صحيح.
جهاز تحكم مؤتمت Controller: وهو يتمركز فوق جسم الصمام، يحتوي على معلومات مبرمجة مخزنة في الذاكرة الموجودة بداخله، بحيث يتمكن من حساب زمن الدورة وعدد الدورات من أجل زمن محدد معطى له. يعمل هذا الجهاز بواسطة مدخرة 12 فولت يتم شحنها عن طريق لوحة كهرضوئية موجودة في مقدمة الجهاز، وأما وظيفة هذا الجهاز فهي التحكم باتجاه تدفق المياه ومدة الدورات المنفذة على يمين ويسار الصمام. يستمد جهاز التحكم طاقته من مدخرة جافة موجودة بداخله يتم شحنها بواسطة لوحة كهرضوئية متمركزة على واجهة الجهاز
الأنابيب المبوّبة Pipes Gated: يتم وصلها عند كل مخرج من مخرجي الصمام، وهي ذات قطر متناسب مع قطر مقطع فتحتي مخرج الصمام، جهزت هذه الأنابيب ببوّابات دائرية المقطع، يتناسب التباعد فيما بينها مع التباعد ما بين خطوط الزراعة، وهي توصل بدورها إلى مخارج أنبوبية قصيرة يتناسب قطرها مع التصريف المطلوب تطبيقه على الخط.
ـ المبدأ العملي لنظام الري بالدفقات:
وكمبدأ فإن الري بالدفقات يتضمن استخدام المياه في دورات Cycles وخلق سلاسل من أزمنة تشغيل On Time وإيقاف Off Time، بتواتر ثابت أو مختلف لإنجاز عملية السقاية. ومع كل دورة فإن الماء يتقدم وينحسر على قطاع محدّد من طول الحقل.
عند التشغيل الأوتوماتيكي لجهاز التحكم، يتم إدخال زمن التقدم Advance Time مقدراً بالساعات، والذي يعبر عنه بالزمن اللازم لوصول المياه إلى نهاية الخط في حالة الري مستمر التدفق Continuous Flow Irrigation، إذاً فزمن التقدم هو مجموع الزمن اللازم لوصول مياه الري إلى نهايات مجموعتي الخطوط على جانبي الصمام. والذي يجب أن يتم تقريباً في نفس الوقت المستغرق في حالة إجراء الري لمجموعة واحدة من الخطوط في نظام الري مستمر التدفق، وذلك باستخدام التصريف المطبق على الخط.
ومن أجل زمن تقدم معين، فإن جهاز التحكم يحدد عدداً مناسباً من الدورات (دورات تقدم) Advance Cycles من ( 4 ـ 6 ) دورات على كل جانب أو مجموعة، والتي عند انتهائها يجب أن تصل المياه إلى نهايات الخطوط في زمن تقدم يساوي 50% من زمن التقدم في حالة الري المستمر التدفق، وبمعنى آخر إمكانية سقاية مجموعة من الخطوط تساوي ضعف المجموعة التي تروى بالري المستمر التدفق.
ويتألف زمن الدورة من الزمن الذي تتدفق فيه المياه في الخطوط أي ما يدعى بزمن التشغيل، والزمن الفاصل بين نهاية الدفقة وبداية الدفقة التالية والذي يدعى بزمن الإيقاف. وهكذا فإن زمن الدورة هو مجموع كل من زمني التشغيل والإيقاف، أي أن:
زمن التشغيل / زمن الدورة + زمن الإيقاف / زمن الدورة = 1
أما الكسر زمن التشغيل / زمن الدورة فيدعى بمعدل الدورة، وهكذا فلكل قيمة معطاة معدل دورة خاص، أي:
زمن التشغيل / زمن الدورة = 1 – معدل الدورة
يتراوح معدل الدورة ما بين 25 – 75 %، وبما أن الصمام في معظم الحالات يتوضع في منتصف رؤوس الخطوط، ويوجه المياه في اتجاهين متعاكسين على طول الأنبوب، فإن هذا يعني أن كل خط في المجموعة يروى كغيره تماماً، ويكون:
زمن التشغيل = زمن الإيقاف، أي أن قيمة الكمية نفسها من المياه ستقدم للخط، وبنفس الوقت في كل مجموعة من الخطوط، ويكون معدل الدورة في هذه الحالة مساوياً لـ 0.5، كذلك يكون:
زمن الإيقاف / زمن الدورة = 1 – 0.5 = 0.5 على كلا الجانبين.
وأخيراً فإن معدل الدورة يمكن ان يغيّر بحيث لايكون مساوياً لـ 0.5، وهذا الأمر مرتبط بتفاوت طول خطوط الري على كل من جانبي الصمام.
يصبح زمن الدورة أطول بشكل متزايد من دورة إلى أخرى، بحيث يتم تقدم مياه الري على التربة الجافة إلى مسافة متساوية تقريباً مع إنتهاء كل دورة. وعند انتهاء دورات التقدم فإن جهاز التحكم يقوم أوتوماتيكياً ـ ودون توقف حتى يتم إغلاق الجهاز ـ بتقديم دورات ثابتة من حيث مدتها وذلك للسماح بحدوث التسرب Soak دون التسبب في خروج الماء من نهاية الخط، تدعى هذه الدورات النهائية والتي تكون أقصر زمناً من دورات التقدم بدورات التسرب Cutback Cycles، ويعتمد طول مدة دورة التسرب وعدد مرات تكراراها، على العمق الفعال للجذور الواجب إيصال مياه الري إليه وخاصة في نهايات الخطوط، وبالتالي تحقيق أفضل تجانس ممكن لتوزيع المياه على طول الخط.
تعتمد برامج الري لمعظم أجهزة التحكم بشكل أساسي على الزمن اللازم لتقدم المياه إلى نهاية الحقل في مجموعة واحدة من الخطوط ( زمن التقدم ) والذي يتغير تبعاً للعديد من العوامل، فالخبرة العملية تظهر العلاقة الموجودة ما بين زمن التقدم وعدد الدورات وزمن الدورة وذلك عبر مجال عريض من الظروف
]http://up.arab-x.com/Jan10/BBd93899.jpg (http://up.arab-x.com/)
http://up.arab-x.com/Jan10/ZAQ93899.jpg (http://up.arab-x.com/)
الري بالدفقات بعكس الري التقليدي مستمر التدفق، هو عبارة عن تقديم مياه الري في سلاسل من الدورات، وذلم حتى إنجاز عملية السقاية والتي تعني في حقيقتها تعويض الرطوبة المفقودة من التربة في منطقة الجذور الفعالة للنبات.
وتعود بداية تطبيق الري بالدفقات في الري السطحي للعام 1979، حيث أظهرت الدراسات أن تقديم مياه الري بشكل متقطع يؤدي إلى تغير في عمليات التسرب في التربة، وبالتالي انخفاض نفاذية الطبقة السطحية من التربة والذي يؤدي إلى رفع تجانس التوزيع وكفاءة الاستخدام. وهكذا فالري بالدفقات يؤدي إلى زيادة كفاءات الري، إضافة إلى إمكانية استخدام الأتمتة في الري السطحي، كذلك فإن مياه الري في هذا النظام غير مضغوطة. إن كل هذا يؤدي إلى التوفير في الطاقة واليد العاملة ومياه الري مع تحقيق زيادة في مردود المحصول.
ـ تجهيزات نظام الري بالدفقات:
يتضمن نظام الري بالدفقات المكونات التالية :
الخزان الرأسي Head Tank: وهو خزان معدني أو اسمنتي، تختلف أبعاده بتعاً لعدة أمور أهمها غزارة المياه القادمة إلى مدخله والتصريف المطلوب الخارج من فتحة الأنبوب المبوب، يجهز هذا الخزان بأنبوب واحد أو أنبوبين متساويين في القطر( فضّالين ) يتوضعان على أحد جوانبه، وينتهيان بصمام يدوي من أجل تصريف المياه الزائدة وبالتالي تحديد ارتفاع الضاغط المطلوب تبعاً للارتفاع المناسب. والخزان موصول عند فتحة المدخل مع المصدر المائي بواسطة أنبوب بولي ايتيلين ذو قطر محدد يتناسب مع قطر مقطع أنبوب مدخل الخزان، وأما عند فتحة المخرج فقد تم وصله مع صمام يدوي ومن ثم إلى عداد تصريف والذي يتصل بدوره مع صمام النظام والذي يتم التحكم به أوتوماتيكياً عن طريق جهاز تحكم مؤتمت متمركز عليه.
صمام الري بالدفقات Valve: وهو عبارة صمام يتمركز في منتصف رأس الحقل له شكل حرف T والذي يحتوي بداخله صفيحة دائرية تتحرك على محور دوراني، تقوم بتحديد اتجاه المياه عبر مخرجي الصمام إما يميناً أو يساراً، فعندما تتحرك إلى الاتجاه الأيمن فإنها تغلق المخرج الأيمن للصمام وبذلك يتم توجيه مياه الري إلى المخرج الأيسر وبالتالي عبر الأنابيب المبوّبة والعكس صحيح.
جهاز تحكم مؤتمت Controller: وهو يتمركز فوق جسم الصمام، يحتوي على معلومات مبرمجة مخزنة في الذاكرة الموجودة بداخله، بحيث يتمكن من حساب زمن الدورة وعدد الدورات من أجل زمن محدد معطى له. يعمل هذا الجهاز بواسطة مدخرة 12 فولت يتم شحنها عن طريق لوحة كهرضوئية موجودة في مقدمة الجهاز، وأما وظيفة هذا الجهاز فهي التحكم باتجاه تدفق المياه ومدة الدورات المنفذة على يمين ويسار الصمام. يستمد جهاز التحكم طاقته من مدخرة جافة موجودة بداخله يتم شحنها بواسطة لوحة كهرضوئية متمركزة على واجهة الجهاز
الأنابيب المبوّبة Pipes Gated: يتم وصلها عند كل مخرج من مخرجي الصمام، وهي ذات قطر متناسب مع قطر مقطع فتحتي مخرج الصمام، جهزت هذه الأنابيب ببوّابات دائرية المقطع، يتناسب التباعد فيما بينها مع التباعد ما بين خطوط الزراعة، وهي توصل بدورها إلى مخارج أنبوبية قصيرة يتناسب قطرها مع التصريف المطلوب تطبيقه على الخط.
ـ المبدأ العملي لنظام الري بالدفقات:
وكمبدأ فإن الري بالدفقات يتضمن استخدام المياه في دورات Cycles وخلق سلاسل من أزمنة تشغيل On Time وإيقاف Off Time، بتواتر ثابت أو مختلف لإنجاز عملية السقاية. ومع كل دورة فإن الماء يتقدم وينحسر على قطاع محدّد من طول الحقل.
عند التشغيل الأوتوماتيكي لجهاز التحكم، يتم إدخال زمن التقدم Advance Time مقدراً بالساعات، والذي يعبر عنه بالزمن اللازم لوصول المياه إلى نهاية الخط في حالة الري مستمر التدفق Continuous Flow Irrigation، إذاً فزمن التقدم هو مجموع الزمن اللازم لوصول مياه الري إلى نهايات مجموعتي الخطوط على جانبي الصمام. والذي يجب أن يتم تقريباً في نفس الوقت المستغرق في حالة إجراء الري لمجموعة واحدة من الخطوط في نظام الري مستمر التدفق، وذلك باستخدام التصريف المطبق على الخط.
ومن أجل زمن تقدم معين، فإن جهاز التحكم يحدد عدداً مناسباً من الدورات (دورات تقدم) Advance Cycles من ( 4 ـ 6 ) دورات على كل جانب أو مجموعة، والتي عند انتهائها يجب أن تصل المياه إلى نهايات الخطوط في زمن تقدم يساوي 50% من زمن التقدم في حالة الري المستمر التدفق، وبمعنى آخر إمكانية سقاية مجموعة من الخطوط تساوي ضعف المجموعة التي تروى بالري المستمر التدفق.
ويتألف زمن الدورة من الزمن الذي تتدفق فيه المياه في الخطوط أي ما يدعى بزمن التشغيل، والزمن الفاصل بين نهاية الدفقة وبداية الدفقة التالية والذي يدعى بزمن الإيقاف. وهكذا فإن زمن الدورة هو مجموع كل من زمني التشغيل والإيقاف، أي أن:
زمن التشغيل / زمن الدورة + زمن الإيقاف / زمن الدورة = 1
أما الكسر زمن التشغيل / زمن الدورة فيدعى بمعدل الدورة، وهكذا فلكل قيمة معطاة معدل دورة خاص، أي:
زمن التشغيل / زمن الدورة = 1 – معدل الدورة
يتراوح معدل الدورة ما بين 25 – 75 %، وبما أن الصمام في معظم الحالات يتوضع في منتصف رؤوس الخطوط، ويوجه المياه في اتجاهين متعاكسين على طول الأنبوب، فإن هذا يعني أن كل خط في المجموعة يروى كغيره تماماً، ويكون:
زمن التشغيل = زمن الإيقاف، أي أن قيمة الكمية نفسها من المياه ستقدم للخط، وبنفس الوقت في كل مجموعة من الخطوط، ويكون معدل الدورة في هذه الحالة مساوياً لـ 0.5، كذلك يكون:
زمن الإيقاف / زمن الدورة = 1 – 0.5 = 0.5 على كلا الجانبين.
وأخيراً فإن معدل الدورة يمكن ان يغيّر بحيث لايكون مساوياً لـ 0.5، وهذا الأمر مرتبط بتفاوت طول خطوط الري على كل من جانبي الصمام.
يصبح زمن الدورة أطول بشكل متزايد من دورة إلى أخرى، بحيث يتم تقدم مياه الري على التربة الجافة إلى مسافة متساوية تقريباً مع إنتهاء كل دورة. وعند انتهاء دورات التقدم فإن جهاز التحكم يقوم أوتوماتيكياً ـ ودون توقف حتى يتم إغلاق الجهاز ـ بتقديم دورات ثابتة من حيث مدتها وذلك للسماح بحدوث التسرب Soak دون التسبب في خروج الماء من نهاية الخط، تدعى هذه الدورات النهائية والتي تكون أقصر زمناً من دورات التقدم بدورات التسرب Cutback Cycles، ويعتمد طول مدة دورة التسرب وعدد مرات تكراراها، على العمق الفعال للجذور الواجب إيصال مياه الري إليه وخاصة في نهايات الخطوط، وبالتالي تحقيق أفضل تجانس ممكن لتوزيع المياه على طول الخط.
تعتمد برامج الري لمعظم أجهزة التحكم بشكل أساسي على الزمن اللازم لتقدم المياه إلى نهاية الحقل في مجموعة واحدة من الخطوط ( زمن التقدم ) والذي يتغير تبعاً للعديد من العوامل، فالخبرة العملية تظهر العلاقة الموجودة ما بين زمن التقدم وعدد الدورات وزمن الدورة وذلك عبر مجال عريض من الظروف
]http://up.arab-x.com/Jan10/BBd93899.jpg (http://up.arab-x.com/)
http://up.arab-x.com/Jan10/ZAQ93899.jpg (http://up.arab-x.com/)