اتصالات مورد استفاده در سیستم آبیاری قطره ای

دستیابی به راندمان آبیاری بارانی تا راند مان 70 درصد و راندمان آبیاری قطره ای تا 95 درصد است .

---

اتصالات مورد استفاده در سیستم آبیاری قطره ای
آبیاری قطره ای عبارتست از پخش آهسته آب بر سطح یا زیر خاک به صورت قطرات مجزا ، پیوسته ، جریان باریک یا اسپری ریز از طریق قطره چکا نها یی که در طول خط انتقال آب قرار دارند . آبیاری قطره ای دارای روشها و مفا هیم متعددی مانند آبیاری دریپ ، آبیاری زیر بستری ، آبیاری فواره ای و آبیاری اسپری است .
انواع سیستم های آبیاری قطره ای
آبیاری اسپری :
پخش آب بوسیله یک اسپری یا مه پاش کوچک بر سطح خاک به آبیاری اسپری معروف است . در این روش هوا در پخش آب نقش اساسی را بعهده دارد در حالیکه در روشهای دریپ ، فواره ای و زیر بستری ، خاک عامل اصلی محسوب می گردد .
آبیاری فواره ای ( بابلر ) :
پخش آب بر سطح خاک به صورت جریان با ریک یا فواره از سوراخی با دبی بیشتر از آبدهی آبیاری دریپ یا زیر بستری آما معمولاً کمتر از 1 گالن بر دقیقه ، آبیاری فواره ای نا میده می شود . دبی قطره چکان در این آبیاری از سرعت نفوذ نهایی خاک بیشتر است و ایجاد یک حوضچه برای نگهداری یا کنترل پخش آب ضروری می باشد .
آبیاری زیر بستری :
پخش آهسته آب در زیر سطح خاک از قطره چکانهایی با دبی در حدود آبیاری دریپ ، آبیاری زیر بستر نام دارد . این روش با آبیاری زیر زمینی متداول که در آن ناحیه ریشه گیاه با کنترل سطح ایستابی آبیاری می شود متفاوت است و نباید اشتباه گرفته شود .
آبیاری دریپ :
پخش آهسته آب برسطح خاک به صورت قطرات مجزا یا پیوسته ، یا جریانهای باریک از حفره های ریز آبیاری دریپ نام دارد . در بیشتر موارد آبیاری دریپ و آبیاری تریکل ( قطره ای ) مترادف یکدیگر به کار می روند .
این تصویر کوچک شده است برای مشاهده در اندازه واقعی اینجا کلیک کنید.
طرز کار کلی سیستم قطره ای :
در آبیاری قطره ای آب از یک شبکه لوله کم فشار به صورت یک الگوی از قبل تعیین شده ، پخش می گردد . وسیله خروج آب به خاک « قطره چکان « نام دارد . قطره چکا نها از طریق یک نازل باریک یا مسیر جریان طویل ، فشار موجود در شبکه لوله را کاهش می دهند و موجب کاهش دبی تخلیه تا حدود لیتر بر ساعت می شوند .
آب بعد از خروج از قطره چکان توسط نیروها ی کاپیلارتی و ثقل در نیمرخ خاک جریان می یابد ، بنابراین سطحی که به وسیله هر قطره چکان خیس می شود با عوامل محدود کننده جریان افقی آب محدود می گردد . در سیستم های قطره ای دور آبیاری یک روز و حتی در صورت نیاز کمتر امکان پذیر است .
برای درختان و تا کها که گیاها نی دا ئمی با فاصله زیاد از یکد یگر می باشند ، قطره چکا نها به صورت واحد های ساخته شده مجزا بوده و توسط یک زایده به خط انتقال آب مرسوم به « لوله فرعی قطره چکان » ، « شیلنگ لوله فرعی » یا « لوله فرعی »متصل می گردند .
برخی قطره چکانها به صورت لوله های اسپاگتی شکل بوده و چند خروجی دارند . این امر برای افزایش سطح خیس شده با حدا قل افزایش در هزینه است . برای گیاهان ردیفی کمتر دائمی ما نند گوجه فرنگی ، نیشکر و تو.ت فرنگی ، لوله فرعی و قطره چکا نها را با هم به صورت یک واحد قابل جدا ساختن می سازند که یا سوراخهایی به فواصل 9 تا 36 اینچ دارند مانند لوله دو محفظه ای ویا دیواره های متخلخلی دارند که آب ار آنها به بیرون تراوش می نماید . در هر دونوع سیستم قطره ای ، لوله های فرعی به خط انتقال آب مرسوم به « مانفولد » متصل می شوند .
محاسن آبیاری قطره ای :
به کارگیری آ ب شور :
آبیاریهای مکرر رطوبت خاک را در حدی نگهمیدارد که بین دو حالت خیلی خشک و خیلی ترنوسان نمی کند و بیشتر قسمت های خاک از هوای کافی برخوردار است . خیس ماندن خاک بین آبیاریها ، نمکهای موجود در محلول را رقیق تر نگهمیدارد . بهمین جهت در سیستم قطره ای می توان از آب با شوری بیشتری نسبت به سایر روشها ی آبیاری استفاده کرد .
مورد استفاده در خاکهای صخره ای و شیب های تند : سیستم های آبیاری قطره ای را می توان طوری طراحی کرد که در هر نوع توپوگرافی به نحو موثر قا بل استفاده باشد . در اراضی صخره ای ، حتی اگر فاصله بین درختان نامنظم و اندازه آنها متفاوت باشد ، می توان آبیاری قطره ای را به نحوی موثر به کار گرفت زیرا آب بسیار نزدیک به هر درخت پخش می شود .
آبیاری قطره ای آسان ترین راه آب دادن به هر گیاه مانند درختان و تاکها ست و کمبود رطوبت خاک را قبل از پیداش مکش بالاتر اثر مصرف آب به وسیله گیاه از طریق تبخیر و تعرق ، بر طرف می سازد . یک سیستم آبیاری قطره ای به علت کا ربرد موثر آب و نیروی کارگردارای مزایای آگرونومیکی ، آگروتکنیکی و اقتصادی منحصر به فرد است .
عملیات زراعی آسانتر :
از آنجا که بیشتر سطح خاک هرگز با آبیاری قطره ای خیس نمی شود ، رشد علف هرز کاهش می یابد . در نتیجه هزینه کارگر و مواد شیمیایی برای کنترل علف هرز پائین می آید . همچنین چون با آبیاری قطره ای خاک کمتری خیس می شود ، عملیات زراعی دیگر در باغات را می توان لاینقطع ادامه داد . مثلاً در گیاهان ردیفی ، فاروهائی که کارگران روی آنها راه می روند نسبتاً خشک و محکم باقی می ماند .
کودها را می توان در آب آبیاری تزریق نمود که با این کار نیازی یه نیروی کارگر برای پخش آنها روی زمین نیست . برای این منظور کودهای بسیار محلولی در بازار موجود بوده و انواع خدید آنها کودپاشی از طریق سیستم قطره ای را گسترده ساخته است . بعلت کنترل بیشتر روی محل و زمان پخش کود با سیستم قطره ای ، کارایی کود پاشی افزایش یافته است .
صرفه جوئی در میزان آب و هزینه ها :
آ بیاری قطره ای هزینه های بهره برداری را کاهش می دهد و این مسئله اساسی در این روش جدید است . سیستم های قطره ای به آب کمتری نسبت به سایر سیستم های متداول آبیاری نیاز دارد . مثلاً در باغات درختان جوان ، آبیاری با سیستم قطره ای تنها نصف آب مورد نیاز آبیاری بارانی یا سطحی مصرف می کند . با مسن تر شدن درختان ، صرفه جوئی در آب با سیستم قطره ای کاهش می یابد ما هنوز برای بسیاری باغداران آبیاری موثر با سیستم قطره ای بعلت کمبود و قیمت بالای آب ، اهمیت دارد . هزینه کارگر برای آبیاری را می توان کاهش داد ، زیرا در سیستم قطره ای کافی است که پخش آب تنظیم گردیده و سیستم به کار انداخته شود . این تنظیم ها توسط وسایل اتوماتیکی انجام می گیرد که نیاز به کارگر چندانی ندارد .
معایب آبیاری قطره ای :
هزینه نسبتاً بالا ، گرفتگی قطره چکانها ، ایجاد شوری موضعی و پخش نا منظم و لکه لکه ای رطویت خاک از معایب اصلی سیستم های آبیاری قطره ای بشمار می آیند .
یکنواختی :
بیشتر قطره چکانها ی قطره ای دارای فشار سرویس پائینی هستند ( 3 تا 20 پی اس آی ) . اگر مزرعه دارای شیب تندی باشد ، دبی قطره چکان در خلال آبیاری تا حدود 50 درصد پیش بینی شده تغییر کرده و بعد از بستن آب ، قطره چکانهای پائین تر همچنان به تخلیه آب ادامه می دهند . برخی گیاهان بیشتر و گیاهان دیگر کمتر آب دریافت می کنند .
گرفتگی :
چون خروجی فطره چکانها بسیار ریز هستند ، ذرات معدنی یا آلی موجب گرفتگی آنها می شوند . گرفتگی باعث کاهش دبی تخلیه ، غیر یکنواختی پخش آب و در نتیجه صدمه به گیاه می گردد . در برخی موارد ، ذراتی در آب آبیاری موجود است و قبل از ورود به شبکه لوله ها تصفیه نمی شود . در موارد دیگر ، ذرات در داخل خط لوله یا با تبخیر آب از روزنه قطره چکانها بین آبیاریها وارد آب می شوند .اکسید آهن ، کربنات کلسیم و بقایای جلبک و میکروبها در بعضی سیستم های آبیاری تشکیل شده اند . تصفیه شیمیائی آب منجر به حذف یا کاهش مشکل گرفتگی قطره چکانها می گردد .

شرایط خاک :
بعضی خاکها دارای سرعت نفوذ نهایی کافی برای دریافت دبی تخلیه قطره چکانها نبوده و تولید روان آب یا شرایط ماندابی می نمایند . با دبی تخلیه 1 گالن برساعت ، خاک بایستی دارای سرعت نفوذ نهایی 5/0 اینچ بر ساعت باشد تا قطر دایره تر شده در اطراف قطره چکاناز 2 فوت تجاوز نکند . معمولاً خاکهای شنی ، بویژه با لایه بندی افقی اندک ، برای آ بیاری قطره ای بسیار مناسب می باشند . اینگونه لایه بندی برای آبیاری قطره ای مفید است زیرا حرکت جانبی آب را افزایش داده و حجم بیشتری از خاک را مرطوب می سازد . تجربه نشان داده است که خاکهای دارای بافت متوسط مناسب آبیاری قطره ای بوده ، اما برخی خاکهای بافت ریز روان آب تولید کرده اند .
تجمع نمک :
نمکها در سطح خاک تجمع یافته و خطر بالقوه ای برای گیاه فراهم می سازد زیرا بارانهای سبک املاح را به ناحیه ریشه گیاه منتقل می سازد . بنابراین ، وقتی بعد از دوره تجمع نمک باران می آید ، آبیاری بایستی طبق برنامه ادامه یابد تا به اندازه 5 سانتی متر باران وارد خاک شود و نمکها را از ناحیه ریشه گیاه خارج سازد .
در خلال آبیاری قطره ای ، نمکها در زیر سطح خاک و پیرامون حجم خیس شده خاک با قطره جکان نیز تجمع می یابد . خشک شدن خاک بین آبیاریها موجب حرکت معکوس آب خاک و اتنقال نمک از پیرامون ناحیه خیس شده به طرف قطره چکان می گردد حرکت آب بایستی همیشه دور از قطره چکان باشد تا از صدمات ناشی از نمک جلوگیری شود .
خطرات :
اگر حوادث کنترل نشده ای موجب قطع آبیاری گردد ، به گیاه سریعاً صدمه وارد می شود . زیرا توان ریشه ها برای گرفتن آب و مواد غذائی به حجم نسبتاً کوچک خاک خیس شده محدود می گردد . جوندگان لوله های فرعی پلی اتیلن را می جوند برای رفع این مشکل و کنترل جوندگان ، بایستی از لوله های فرعی از جنس پی وی سی استفاده کرد .
با شکستن خط لوله انتقال آب اصلی یا درست کار نکردن سیستم تصفیه ، مقداری مواد زاید وارد آب می شود . با بروز این گونه حوادث ، تعداد زیادی از قطره چگانها دچار گرفتگی می شوند که بایستی تعمیر یا تعویض گردند .
1 ) معرفی سیستم آبیاری قطره ای
در این روش آبیاری ، آب با فشار کم (حدود یک اتمسفر ) پس از گذشتن از دستگاه کنترل مرکزی ( در صورت نیاز توام با کود محلول ) بوسیله لوله هائی که در سطح زمین پخش شده ، پس از عبور از قطره چکانها یی که در محل های مناسب در مجاورت گیاه قرار داده شده اند ، بصورت قطره قطره و بطور ممتد به اندازه نیاز گیاه به خاک داده میشود .
قطره چکانها
روی لوله های فرعی نصب شده اند . نقش اصلی قطره چکا نها شکستن فشار آب داخل لوله فرعی و ریزش آن بصورت قطره قطره روی خاک می باشد .
واحد کنترل مرکزی
از دستگاههائی تشکیل شده که آب پمپاژ شده را پس از تصفیه و افزایش کود ( در صورت لزوم ) و با کنترل دقیق میزان دبی جریان و تنظیم فشار وارد لوله اصلی شبکه آبیاری قطره ای می نماید .
1 ـ پمپ
2 ـ لوله اصلی
3 ـ فشار سنج
4ـ پایه شیر تنظیم فشار
5 ـ شیرتخلیه هوا
6ـ لوله های لترال
7 ـ شیر کنترل
8ـ لوله نیمه اصلی
9 ـ شیرهای شستشو دهنده
10ـ صافی
11 ـ دبی سنج
12 ـ شیرهای قطعات ( اتوماتیک یا دستی )
13 ـ بست ابتدائی
14 ـ واحد کنترل
15ـ تانک کود یا دستگاه تزریق کود
وسائل بکار رفته در دستگاه کنترل مرکزی عبارتند از :
- دستگاه تنظیم کننده فشار
ـ انواع صافی های آب : صافی توری ، صافی سیکلونی ، صلفی شن
ـ دستگاه تزریق کننده : تانک کود ، جهت مصرف کود
ـ انواع وسا یل ا ندازه گیری میزان جریان ، شیرهای خودکار کنترل حجمی ، کنتور آب ، شیرهای خودکار کنترل زما نی ، شیرهای یکطرفه و در سیستم های مدرن آبیاری وسا ئل بصورت کا مپیوتری جهت کنترل و قطع و وصل شیرهای آب قطعات آبیاری بصورت اتوما تیک و با برنامه ریزی کامپیوتر ی
ـ شیر تخلیه هوا
لوله های رابط
جنس این لوله ها معمولاً از پلی اتیلن و بندرت از P . V . C میباشد که در عمق مناسبی از خاک قرار گرفته و آب را از لوله های نیمه اصلی ( یا اصلی ) گرفته و در لوله های فرعی که در سطح خاک و در امتداد ردیفهای کشت قرار دارند پخش میکند .
اتصالات
لوله های پلی ا تیلن بوسیله جوش و یا اتصا لات مخصوص بهم متصل میگردد .
لوله های اصلی و لوله های نیمه اصلی
این لوله ها معمولاً از جنس پلی اتیلن یا P . V . C یا آزبست می باشند ، لوله اصلی آبرا از دستگاه کنترل مرکزی به لوله های نیمه اصلی می رساند ( این لوله ها در عمق مناسب در خاک قرار داده می شوند ) .
بست ابتدائی و انتهائی
بست ابتدا ئی نوعی اتصال پلی اتیلنی می باشد که لوله فرعی را به لوله رابط وصل می کند و بست انتهائی انتهای لوله را می بندد .
لوله های فرعی یا لترالها
این لوله ها از جنس پلی اتیلن نرم بوده که قطره چکا نها در محلهای مناسبی روی آن نصب می گردد .
فشار شکن
وسیله ای است که در صورت نیاز برای کاهش فشار آب در میسر جریان قرار داده میشود . فشار شکن دارای مکانیسم مخصوصی است که افزایش فشار آب بیش از حد مجاز در ورودی خود را کاهش میدهد ، بطوریکه بعد از فشار شکن فشار آب همیشه ثابت می ماند .
لوله های فرعی قطره چکا نی
در بعضی مواقع نقش لوله های فرعی و قطره چکانها در هم ادغام شده و در حقیقت لوله های فرعی با سوراخها ئیکه در آن تعبیه می شود و یا از ماده متخلخلی که ساخته می شود نقش قطره چکانها را نیز ایفاء میکند .



انواع آرایش قطره چکانها و سطح خیس شده
در روش آبیاری قطره ای تمام سطح زمین مرطوب نمیگردد بلکه درصدی از آن خیس می شود که آنرا سطح خیس شده ( P W ) می نامند . مقدار PW به سطح خیس شده توسط هر نقطه ریزش آب ( A W ) ، تعداد نقاط ریزش و آرایش نقاط بستگی دارد .
تعدادنقاط ریزش و انواع آرایش قطره چکانها در روی لوله های فرعی
بطور کلی هر چه نقاط ریزش آب ( تعداد قطره چکانها ) بیشتر باشد و قطره چکانها با آرایش مطلوبتری استقرار داده شوند سطح خیس شده ( P W ) ) بیشتر بوده ولی سیستم گرانتر خواهد بود . برای اقتصادی بودن طرح می توان بجای استفاده از قطره چکانهای ساده ( دارای یک نقطه ریزش آب ) از قطره چکانهای چند شاخه ( دارای چندین نقطه خروج آب ) استفاده کرد .
در اینجا پنج نوع استقرار قطره چکان که تاکنون معمول بوده و بیشتر مورد استفاده قرار میگردد توصیه میگردد :
ـ آرایش قطره چکانهای چند شاخه ای
در این آرایش برای هر ردیف از کاشت درختان فقط یک لوله فرعی بکار می رود ولی بجای استفاده از قطره چکان ساده ( با یک خروجی آب ) از قطره چکان با چندین خروجی آب استفاده میشود .
ممکن است برای هر درخت یک عدد قطره چکان که دارای 6 شاخه خروجی است بکار رود و یا دو عدد قطره چکان با 4 شاخه خروجی و یا سه عدد قطره چکان هر کدام با دو شاخه خروجی مورد استفاده قرار گیرد بهر حال تعداد قطره چکانها و همچنین تعداد شاخه ها قابل تغییراند در این آرایش بایستی سعی شود نقاط ریزش در بیشترین فاصله ممکن که سطح خشکی در بینشان ایجاد نگردد قرار داده شود تا یدینوسیله حداکثر سطح خیس شده بدست آید . در مقایسه با استقرار لوله فرعی دو ردیفه این آرایش ارزانتر می باشد ولی اشکال عمده آن ثابت کردن نقاط ریزش و مشکلبودن نصب ، جمع آوری و نگهداری این نوع آرایش است .
برای کسب حداکثر سطح خیس شده فاصله لوله طرفین ردیف کشت بایستی تا حدی زیاد باشد که میزان P W برای فاصله قطره چکانهای مورد نظر کمتر از 100 % نشود .
ـ آرایش مستقیم یک ردیفه
در این نوع استقرار برای هر ردیف کاشت یک ردیف لوله فرعی اختصاص یافته و قطره چکانها با فواصل ( معمولاً مساوی ) روی آن قرار میگیرند . حاصل کار ایجاد یک نوار مرطوب ( نسبتاً همگن ) در طول ردیف کشت خواهد بود .
این روش آرایش یک آرایش ساده ای است که کار گذاری آن براحتی انجام میگیرد . مخصوصاً اگر از قطره چکانهای داخل خط A و یا از لوله های فرعی قطره چکانی استفاده سود ، می توان آنرا براحتی نصب و بسهولت جمع آوری نمود . بطور کلی این آرایش در کشت های ردیفی گیاهان یکساله که در آن نیاز به ایجاد نوار مرطوب در طول ردیف کشت است مناسب و قابل توصیه می باشد . در باغات با فاصله کشت زیاد درختان در روی ردیف ، امکان عدم استفاده ریشه از نوار مرطوب شده در فاصله بین درختان روی ردیف وجود دارد ، بنابراین در فاصله کاشت درختان ( در روی ردیف ) بیش از 6 متراین آرایش توصیه نمی شود .
در این حالت استفاده از روشهای آرایشی لوپ ( حلقه ای ) با استفاده از قطره چکانهای چند شاخه ای در اطراف درخت مورد توصیه است .
آرایش قطره چکانها بصورت زیگزاک
در این نوع آرایش برای هر ردیف یک عدد لوله فرعی قرار داده می شود ولی در کنار درخت ، لوله دور زده و به میسر خود ادامه میدهد . قطره چکانها معمولاً فقط در اطراف درخت استقرار می یابد .
این نوع استقرار بدلیل مشکلاتی که در نصب و همچنین جمع آوری و نگهداری لوله های فرعی ایجاد می نماید کمتر از سایر روشها کاربرد دارد .
ـ آرایش مستقیم دو ردیفی
این آرایش در باغات میوه مسن ، مخصوصاً موقعیکه نوع درختان کشت شده دارای زیشه های توسعه یافته و پراکنده ای است توصیه میگردد . در این روش آرایش قطره چکان چنانکه مشاهده میگردد از دو ردیف لوله فرعی و در دو طرف ردیف کاشت استفاده می شود .