معدات الري بالتنقيط
تصميم شبكة ري
مكونات نظام الري بالتنقيط
خراطيم ري بالتنقيط
كيفية تركيب شبكة الرى بالتنقيط
يتكون نظام الري بالتنقيط من أجهزة وأجزاء عديدة تمثل محطة الضخ ومركز التحكم والأنابيب الرئيسية والفرعية وأنابيب التنقيط والمنقطات والمحابس والأكواع والتركيبات الضرورية الأخرى,
وتعتمد ملائمة تلك الأجهزة والتركيبات لنظام معين على نوع النظام والظروف المحيطة به. فمثلا يعتمد الضغط على مساحة الحقل المراد ريه كما تعتمد درجة الترشيح على نوعية المياه المستخدمة ونوع النقاط المستخدم, وتشمل أنظمة التنقيط على الأجهزة التالية:-
1. وحدة الضخ ومصدر الماء.
النقاط على ضغط التصميم ليعطي التصرف المناسب والمصمم عليه هذا النقاط. وفي بعض الحالات يمكن توفير الضاغط من وجود الماء على ارتفاع مناسب ولكن في معظم الحالات نحتاج لتوفير الضاغط اللازم للنظام . وتستخدم المضخات للحصول على الضاغط المطلوب وتكون القوى المحركة للمضخات اما محركات كهربائية أو محركات ديزل. والمضخات المستخدمة غالبا إما طاردة مركزية لأعماق سطح الماء الذي لا يتجاوز 6 أمتار أو العميقة للعمق الأكبر من ذلك . كما يمكن الاستغناء عن المضخات إذا كان ارتفاع مصدر الماء من الحقل يكفي لضغط التشغيل المطلوب للمنقطات بالإضافة إلى الضاغط المفقود الناتج عن الاحتكاك في الأنابيب والمحابس ومركز التحكم وغيرها. وعند اختيار المضخات لنظام التنقيط تكون احد المتطلبات الرئيسية هي الكفاءة العالية.
ويحتاج نظام التنقيط إلى مصدر مائي ثابت قد يكون من خزانات أو مصادر أخرى كالآبار أو البحيرات أو الآبار أو شبكة المياه التي تغذى المنطقة . ونظرا لأن إضافة الماء في نظم التنقيط تتم بصورة متكررة وعلى فترات قصيرة قد تكون يومية لذا يجب توفر الماء بشكل دائم حتى لا يحدث ضرر للنبات لانقطاع المياه ، ولضمان ذلك تستخدم أحيانا خزانات مياه بجانب الآبار لسد النقص عند الحاجة.
2- وحدة التحكم.
تتكون وحدة التحكم من العديد من الأجزاء أهمها: جهاز لقياس تصرف الماء - جهاز لإضافة الأسمدة الكيميائية وأجهزة تحكم آلية- أجهزة تنظيم وقياس الضغط والسريان - أجهزة الترشيح والتنقية- وأخيرا أنواع من المحابس اللازمة للتحكم مثل محابس عدم الرجوع, محابس التخلص من الهواء ومحابس التحكم في حجم المياه المتدفقة للحقل. وفيما يلي شرحا لهذه الأجهزة :
أ- الصمام الرئيسي.
يوضع عند بداية الخط الرئيسي للنظام ويتصل من الناحية الأخرى بمصدر الماء أو وحدة الضخ وتكون مهمته الرئيسية فتح أو إغلاق تدفق الماء, كذلك يمكن أن يعمل المحبس على التحكم في التصرف والضغط في بعض الظروف . ويكن أن يكون إما من النوع البوابي أو الكروي اليدوي، أو الكهربائي أو الهيدروليكي.
ب. صمام عدم الرجوع.
هو عبارة عن محبس له تصميم بسيط يسمح للماء بالسريان في اتجاه واحد فقط, ويستخدم هذا الصمام عندما يتوقف الماء عن النظام ليمنع رجوع تدفق الماء إلى الوراء والتي قد تحتوى على أسمدة أو محاليل كيميائية فتسبب تلف لأجزاء المضخة وضررا بالغا للإنسان والحيوان عند اختلاطها بالماء.
ت. صمام التخلص من الهواء.
يعتبر وجود الهواء في شبكة الري أمر غير مرغوب فيه لأسباب عديدة فعندما تتجمع فقاعات الهواء في المواضع العالية في شبكة الري تشكل عائقا لحركة المياه في الأنابيب فيقل التدفق وقد يتوقف السريان تماما. وتعمل فقاعات الهواء المتجمعة في المناطق المرتفعة على رفع الضغط مما قد يسبب كسر أو انفجار لشبكة الأنابيب. لذلك فوجود صمام التخلص من الهواء في الشبكة يقلل من خطر ظاهرة الطرق المائي والتي تسبب مشاكل وكسر للأنابيب.
ث. صمام التفريغ.
يعمل هذا الصمام على حماية الأنابيب من الانهيار نتيجة انخفاض الضغط الشديد عند إقفال المضخة أو في بعض المواضع المنخفضة من الأنابيب في الشبكة. فعندما يقل الضغط داخل الأنبوب عن حد معين يقوم المحبس بالسماح للهواء بالدخول إلى شبكة الري.
ج. عداد قياس التصرف.
تستخدم عدادات قياس التصرف لاختبار تصميمات نظم الري بالتنقيط بالإضافة إلى إدارة أو جدولة الري وكذلك المراقبة المستمرة لبعض العمليات في النظام لتحديد الحاجة إلى الصيانة فالانخفاض التدريجي في معدل التصرف مثلا قد يعنى انسداد المرشحات أو المنقطات أو غلق جزئي في بعض المحابس أو ضعف في كفاءة المضخة أو انخفاض الضغط. ومن ناحية أخرى فزيادة التصرف عن المعدل الطبيعي قد يدل على تسرب في أحد الأنابيب أو اختلاف في أداء المنقطات في الشبكة . وتتوفر العديد من الطرق والأجهزة لقياس تصرف المياه إلا أن العدادات تعتبر أكثر الطرق استخداما وذلك للدقة والسهولة في استخدامها. ولكن هذه العدادات قد تحتاج إلى معايرة وصيانة دورية. يوضع العداد غالبا عند بداية وحدة التحكم وتركب كوحدات منفصلة للوحدات الفرعية وتركب عند بداية كل أنبوب فرعى وتكون مهمة العداد الرئيسية قياس حجم الماء ومعدل التصرف.
ح. أجهزة التحكم الآلي.
وهي الأجهزة التي تقوم بعملية تنظيم فتح أو إغلاق الماء إلى الحقل أو مجموعة من الحقول الفرعية وضبط فترة الري. وتمثل أجهزة التحكم الآلي عمليا أجهزة توقيت تسمح للنظام بوحداته المختلفة أن يعمل عند أوقات محددة سلفا ولفترات معينه . وتعمل أجهزة التحكم بواسطة التيار الكهربائي الذي يرسل إشارة من جهاز توقيت عند بدء عملية الري إلى المضخة أو الصمامات الكهربائية الموضوعة عند بداية الوحدات الحقلية.
خ. أجهزة الترشيح والفلترة.
أجهزة الترشيح (الفلترة ) ضرورية لنظم الري بالتنقيط لإزالة الشوائب والأتربة والرواسب التي يمكن أن تدخل للنظام وتسبب انسداد المنقطات الذي يؤدي إلى تقليل كفاءة الري وانخفاض انتظامية توزيع المياه . ويعتمد حجم ونوع وعدد المرشحات المطلوبة على نوعية الماء والتصرف في المزرعة. وقد يتألف نظام الترشيح في بعض الأحيان من عدد من المرشحات تستخدم على التوازي أو على التوالي ،ورغم أن أجهزة الترشيح تتركز غالبا في مركز التحكم إلا أنه من الممكن أن تستخدم مرشحات إضافية عند بداية كل مجموعة فرعية لتعمل كمرشح مساعد للمرشحات الأساسية، وتساعد هذه المرشحات في حل وتخفيف مشكلة انسداد نظام الري بالتنقيط. والمرشحات بصفة عامة لا تستطيع التغلب على مشكلة ترسبات كربونات الكالسيوم، ولكن يكن التغلب عليها باستخدام بعض المحاليل الكيميائية.
خ. أجهزة حقن الكيماويات.
تنحصر مهمة هذه الأجهزة بإضافة الكيماويات من العناصر الغذائية (الأسمدة ) لماء الري وتعتبر جزءا مهما من نظام ري التنقيط . ورغم الميزات العديدة لاستخدام نظام حقن الأسمدة إلا أن ذلك قد ينطوي على أخطار للإنسان والحيوان إذا لم تتخذ بعض الاحتياطات عند استخدام النظام . وأهم هذه الاحتياطات هي منع التدفق للمياه باتجاه مصدر الماء حيث يمكن وصول بعض تلك الكيماويات إلى مياه الشرب, ويستخدم صمام عدم الرجوع لذلك الغرض, كما يجب استخدام مواد غير قابلة للصدأ عند ضخ الأسمدة بالشبكة. وسوف نتعرض بتفصيل أكبر لطرق حقن الأسمدة في المحاضرة لخاصة بإضافة الأسمدة مع مياه الري.
د. عدادات قياس الضغط.
يحتاج نظام الري بالتنقيط إلى وجود عدد من عدادات قياس الضغط والتي توضع غالبا في مركز التحكم وذلك لمعرفة ضغط الماء في شبكة الأنابيب. كما يوضع مقاييس للضغط قبل وبعد المرشحات أو أجهزة التسميد لمعرفة فرق الضغط والذي يدل بدوره على أي انسداد في المرشح فيمكن تلافيها بعمل الصيانة اللازمة. وأهم المقاييس الميكانيكية لقياس الضغط مقياس بوردون، ويشيع استخدام هذا النوع من المقاييس لسهولة القراءة والدقة وانخفاض التكلفة.
ذ. أجهزة تنظيم الضغط.
تستخدم أجهزة تنظيم الضغط في شبكة الري بالتنقيط لضمان انتظام الضغط بالشبكة وبالتالي انتظام توزيع المياه.
توضع أجهزة التحكم بالضغط في مركز التحكم في حالة المساحات الصغيرة وعند زيادة المساحة تزداد عدد منظمات الضغط وتوضع غالبا عند بداية الخطوط تحت الرئيسية أو عند بداية كل خط أنابيب فرعي (حامل للنقطات) كما تستخدم نقاطات منظمة للضغط. وعند اختيار منظمات الضغط يجب الاخذ في الاعتبار التكلفة ودقة الجهاز بالإضافة إلى ذلك يجب الحصول على المعلومات عن فواقد الضاغط , إذ أن بعض تلك المنظمات قد تسبب فاقد في الضغط يصل إلى 6أو 10 أمتار أو أكثر والتي يجب عدم إهمالها عند التصميم.
3- شبكة الليات( الأنابيب).
تتكون شبكة الأنابيب من الخطوط الرئيسية والخطوط تحت الرئيسية والخطوط الفرعية ( خطوط النقاطات) وتكون الليات المستخدمة للخطوط الرئيسية وتحت الرئيسية من البولي إثيلين أو من مواسير ال .P.V.C
4- النقاطات.
توجد أنواع كثيرة من النقاطات المستخدمة في شبكات الري بالتنقيط ويجب أن يراعى عند اختيار النقاط أن تراعى فيه النقاط التالية:
1. أن تكون ذات تصرف ثابت ومنتظم.
2. أن تكون ذات مقطع كبير نسبيا لتلافي انسدادها.
3. أن تكون مصنوعة من مادة مقاومة لأشعة الشمس.
4. أن تكون سهلة التنظيف
5. أن يكون معدل الاختلاف في تصريف النقاطات أقل ما يمكن بتغير ضغط التشغيل.