تصميم خطوط المواسير الري السقي


تصميم خطوط المواسير.

يقصد بتصميم خطوط المواسير تحديد أقطارها طبقا للأطوال التي تم تحديدها في مرحلة التخطيط.

أولا : تصميم الخط الفرعي(خط الرشاشات)

لتصميم الخط الفرعي يجب أولا معرفة التصرف المار به ويحسب من عدد الرشاشات على الخط الفرعي وتصرف الرشاش الواحد.


عدد الرشاشات بالخط الفرعي الواحد=( طول الخط الفرعي /المسافة بين الرشاشات).

التصرف المار بالخط الفرعي=
  (عدد الرشاشات بالخط الفرعي الواحد * تصرف الرشاش الواحد)   (م3/ساعة)

بمعرفة طول الخط الفرعي والتصرف المار يحسب الفقد بالاحتكاك داخل الخط الفرعي. ويجب ملاحظة ألا يزيد الفرق بين تصرف الرشاشات التي تعمل بوقت واحد لا تزيد عن 10% وهذا يعني الا يزيد الفقد بالاحتكاك للرشاشات التي تعمل في نفس الوقت عن 20%. يتأثر الفقد بالاحتكاك داخل المواسير بالقطر والطول وسرعة مرور المياه بها وعند تصميم شبكة المواسير يراعي ألا تزيد سرعة المياه بالمواسير عن 1.5 م/ثانية حتى لا تحدث فواقد كبيرة بالفقد بالاحتكاك ويمكن تحديد قطر لإختبار مقدار الفقد بالاحتكاك فيه من خلال العلاقة التالية.

تصرف الخط الفرعي(م3/ث) = (مساحة مقطع الماسورة (م2) * سرعة مرور المياه (م/ث))

وبما أن تصرف الخط الفرعي معلوم وكذلك السرعة التي يتم التعويض بها تكون 1.5 م/ثانية فيمكن ايجاد مساحة مقطع الماسورة وبالتالي تحديد قطرها.

       مساحة مقطع الماسورة  = 2*ط* مربع نصف قطر الماسورة



يتم حساب قيمة الفقد بالاحتكاك داخل الخط الفرعي  من (معادلة هازن ووليم). 

hf  = 1.21 * 1010 * (Q/C)1.852 * D-4.87 * L
حيث:
hf = الفقد بالاحتكاك بالمواسير.                                                (م)
Q = التصرف المار بالمواسير.                                         (لتر/ثانية)
C = ثابت لنوع المواسير يتراوح من 140-150 للمواسير البلاستيك.    
D = القطر الداخلي للماسورة.                                                 (مم)
L = طول الماسورة.                                                           (م)

هذه المعادلة تحسب الفقد بالاحتكاك للمواسير التي لا يوجد بها اي فتحات ولكن في حالة وجود فتحات على خط المواسير مثل الخط الفرعي يقل الفقد بالاحتكاك بالماسورة نتيجة لنقص التصرف المار. ويعبر عن ذلك النقص في الفقد بالاحتكاك في حالة وجود فتحات بان يضرب الفقد بالاحتكاك المحسوب من المعادلة السابقة في معامل أقل من الواحد الصحيح هو (F ). ويوضح الجدول التالي قيمة (F) لأعداد مختلفة من المخارج في حالة اذا كان أول مخرج على مسافة مساوية للمسافة بين المخارج(F* )    وكذلك في حالة إذا كان أول مخرج على مسافة مساوية لنصف المسافة بين المخارج (F**).





جدول (1): معامل النقص(F) لاعداد مختلفة من المخارج.
عدد المخارج
F*
F**
1
1
1
2
0.64
0.52
3
0.52
0.44
4
0.49
0.41
5
0.46
0.40
6
0.44
0.39
7
0.43
0.38
8
0.42
0.38
9
0.41
0.37
10-11
0.40
0.37
12-14
0.39
0.37
15-20
0.38
0.36
21-35
0.37
0.36
<   35
0.36
0.36
F*    = في حالة اذا كان أول مخرج على مسافة مساوية للمسافة بين المخارج.
F** = في حالة اذا كان أول مخرج على مسافة مساوية لنصف المسافة بين المخارج.

ويحسب الفقد بالاحتكاك( Hf ) للماسورة ذات الفتحات من المعادلة التالية:-
Hf    = hf  *   F
في حالة وجود خط الرشاشات على أرض مستوية.

يحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.75 Hf +Hr
حيث :
HL = الضاغط عند أول الخط الفرعي.                                        (م)
Hr = أرتفاع الرشاش.                                                        (م)

وفي حالة استخدام قطرين في الخط الفرعي يحسب الفقد بالاحتكاك للقطرين وللتصرف المار بهما من العلاقة التالية:-
Hf = Hf(L1,Q1)  +  Hf(L2,Q2)

ويحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) في هذه الحالة من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.66 Hf +Hr

في حالة وجود خط الرشاشات على أرض منحدرة لأعلى.

يحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) في حالة استخدام قطر واحد للمواسير من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.75  Hf +0.5 He+Hr
حيث: He فرق المنسوب الراجع لارتفاع الخط بالمتر.
وفي حالة استخدام قطرين في الخط الفرعي يحسب الفقد بالاحتكاك للقطرين وللتصرف المار بهما من العلاقة التالية:-
Hf = Hf(L1,Q1)  +  Hf(L2,Q2)

ويحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) في هذه الحالة من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.66 Hf +0.5 He +Hr

في حالة وجود خط الرشاشات على أرض منحدرة لأسفل.

يحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) في حالة استخدام قطر واحد للمواسير من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.75  Hf -0.5 He+Hr

حيث: He فرق المنسوب الراجع لارتفاع الخط بالمتر.

وفي حالة استخدام قطرين في الخط الفرعي يحسب الفقد بالاحتكاك للقطرين وللتصرف المار بهما من العلاقة التالية:-
Hf = Hf(L1,Q1)  +  Hf(L2,Q2)

ويحسب الضغط المطلوب عند بداية خط الرشاشات (H" ) في هذه الحالة من العلاقة التالية:
H"L  = HL + 0.66 Hf -0.5 He +Hr
ثانيا: تصميم الخط الرئيسي.

لتصميم الخط الرئيسي يجب أولا معرفة التصرف المار به ويحسب من عدد الرشاشات التى تعمل في نفس الوقت.

التصرف المار بالخط الرئيسي =
  (عدد الرشاشات التى تعمل بوقت واحد  * تصرف الرشاش )                                                        (م3/ساعة)

بمعرفة طول الخط الرئيسي والتصرف المار يحسب الفقد بالاحتكاك داخل الخط الرئيسي. يتأثر الفقد بالاحتكاك داخل المواسير بالقطر والطول وسرعة مرور المياه بها وعند تصميم شبكة المواسير يراعي ألا تزيد سرعة المياه بالمواسير عن 1.5 م/ثانية حتى لا تحدث فواقد كبيرة بالفقد بالاحتكاك ويمكن تحديد قطر لإختبار مقدار الفقد بالاحتكاك فيه من خلال العلاقة التالية.

تصرف الخط الرئيسي  (م3/ث) = (مساحة مقطع الماسورة (م2) *  سرعة مرور المياه (م/ث))

وبما أن تصرف الخط  الرئيسي معلوم وكذلك السرعة التي يتم التعويض بها تكون 1.5 م/ثانية فيمكن ايجاد مساحة مقطع الماسورة وبالتالي تحديد قطرها.

       مساحة مقطع الماسورة  = 2*ط* مربع نصف قطر الماسورة

يتم حساب قيمة الفقد بالاحتكاك داخل الخط الرئيسي  من (معادلة هازن ووليم). 
hf  = 1.21 * 1010 * (Q/C)1.852 * D-4.87 * L

Hf    = hf  *   F