الأحد، 2 أكتوبر، 2016

تخطيط وتصميم نظام الري بالرش


الري السقي بالرشاش المائي
أساسيات تصميم الري بالرش

من أهم العوامل الأساسية لنجاح نظام الري بالرش هو التصميم الجيد واختيار المهمات ذات الكفاءة العالية والمناسبة لظروف المشروع. ومصادر المعلومات الأساسية المطلوبة لتصميم أي مشروع ري بالرش هي:
التربة- مصدر المياه- نوع المحصول المراد ريه- المناخ.

المعلومات الخاصة بالتربة هي:-
نوع التربة- عمق قطاع التربة- قوام التربة- معامل النفاذية – قوة حفظ التربة للمياه.

المعلومات الخاصة بمصدر المياه هي:
موقع مصدر المياه بالنسبة للمزرعة- التصرف المتاح – نوعية المياه.

المعلومات الخاصة بالمحصول هي:
أقصى احتياج مائي للمحصول- عمق المجموع الجذري..


المعلومات الخاصة بالمناخ هي:
كمية الأمطار الساقطة- موسم سقوط الأمطار- سرعة الرياح واتجاها.
وكل هذه المعلومات يجب معرفتها قبل البدء في تصميم نظام الري بالرش.

خطوات التصميم

يمكن ذكر خطوات  تخطيط وتصميم نظام الري بالرش فيما يلي:-

1.   إعداد بيان مفصل بالموارد والظروف المحيطة وتشمل معلومات عن:
 التربة- مصدر المياه- نوع المحصول المراد ريه- المناخ.
2.   تقدير عمق مياه الري الواجب إضافتها في كل رية.
3.   تقدير فترة أقصى احتياج مائي واحتياجات الري الموسمية للمحاصيل المنزرعة.
4.   تقدير الفترة بين الريات خلال فترة أقصى احتياج مائي.
5.   تقدير سعة النظام المطلوب.
6.   تقدير معدل إضافة المياه الأمثل.
7.   في نظام الري بالرش الثابت والنقالي يتم حساب التالي:
·       المسافة بين الرشاشات وتصرف الرشاش وقطر الفوهة وضغط التشغيل للحصول على أفضل معدل إضافة مياه.
·       حساب عدد الرشاشات التي يمكن أن تعمل في نفس الوقت التي تناسب سعة النظام.
·       تقدير انسب مكان للخط الرئيسي والخطوط الفرعية.
·       تقدير الأقطار المناسبة لخطوط الرشاشات.
·       تقدير الضغط المطلوب عند مصدر الضخ.

8.   في حالة النظام الدائم الحركة يتم حساب التالي:
·       اختيار نوع رشاش المطلوب.
·       تقدير ضغط تشغيل الرشاش.
·       تقدير تصرف النظام.
·       تحديد نوع القوة المحركة.
·       تحديد أقصى فرق في المنسوب المسموح به في الأرض.
·       تحديد الضغط المطلوب عند مدخل النظام لمقابلة فوافد الاحتكاك.
·       تقدير القطر المناسب لخط الرشاشات.
·       اختيار المضخة المناسبة.

تقدير سعة النظام:

تعتمد السعة المطلوبة لنظام الري بالرش على المساحة المراد ريها وعمق مياه الري المطلوب إضافته في كل رية وزمن تشغيل النظام المتاح ويمكن حساب سعة النظام من المعادلة التالية:
 Q =
حيث:
Q   = تصرف النظام المطلوب.                                 (م3/ساعة)
A   = المساحة المراد ريها.                                           (م2)
D   = عمق مياه الري المطلوب أضافته في الرية الواحدة.              (م)
F    = عدد الأيام المسموح فيها بالرية الواحدة(الفترة بين الريات.     (يوم)

من المعادلة السابقة يتضح أنه بزيادة عدد ساعات الري باليوم يمكن تشغيل النظام بتصرف اقل مما يعني تكاليف اقل للهكتار الواحد.

وفي حالة نظام الري بالرش المحوري والنظم الثابت يكون من المفضل الري اليومي لذا فانه يمكن اعتبار (D) تساوي كمية المياه الواجب إضافتها يوميا و(F) يوم واحد و (T) من 20-22 ساعة/يوم.

عمق مياه الري المضافة.
w=  F* ()

d = 
حيث:
d   = كمية المياه الواجب إضافتها في الرية الواحدة                       (سم)
F     = النسبة المسوح باستنفاذها من الماء الميسر وهي في حدود 30%        للنباتات الحساسة للعطش وفي حدود 60% للنباتات الاقل حساسية.
Fc  = نسبة الرطوبة عند السعة الحقلية                                    (%)
Wp = نسبة الرطوبة عند نقطة الذبول الدائم                               (%)
As   = الكثافة الظاهرية النوعية للتربة                
Y     = عمق المجموع الجذري                                          (سم)
Ea        = كفاءة إضافة المياه
   Eu   = كفاءة انتظام التوزيع.
   LR  = معامل الغسيل.

ويحسب معامل الغسيل كنسبة بين ملوحة مياه الري (ECw) الى ملوحة مياه الصرف(ECd) .
LR= (ECw/Ewd)

الفترة بين الريات.

تحسب الفترة بين الريات (يوم) من كل من الماء الميسر بالتربة (w ) ومقدار الاستهلاك المائي للنباتات المنزرعة ETcrop  (مم/يوم)  ومقدار مساهمة الماء الأرضي Ge (مم/يوم)  ومقدار الأمطار   Pe(مم/يوم).  
I  =

معدل إضافة المياه.

يراعي عند تصميم نظام الري بالرش أن يكون معدل إضافة المياه اقل من أو يساوي معدل دخول الماء للتربة حتى لا يحدث جريان سطحي وكذلك آلا تزيد كمية المياه المضافة عن قدرة التربة على حفظ المياه. ومعدل إضافة المياه دالة لتصرف الرشاش والمسافة بين الرشاشات على خط الرشاشات والمسافة بين خطوط الرشاشات.

ويمكن تقدير معدل إضافة المياه من المعادلة التالية:
AI =

حيث:
AI  = معدل إضافة المياه من الرشاش                         (مم/ساعة)
Q    = تصرف الرشاش                                       (م3/ساعة)
Sl    = المسافة بين الرشاشات على خط الرشاشات                    (م)
Sm   = المسافة بين خطوط الرشاشات                                (م)

ولكي لا يحدث جريان سطحي لا بد وان يكون معدل الإضافة من الرشاش اقل من أو تساوي معدل دخول المياه للتربة, ويظهر بشكل (1) معدل الدخول للتربة لأنواع مختلفة من الأراضي.