الري بالرذاذ

[????]

تعتبر طريقة الري بالرذاذ تقنية حديثة العهد بالمقارنة بطرق الري السطحي وقد استخدمت للمرة الأولى في نهاية القرن التاسع عشر لسقاية الحدائق والمروج الخضراء باستخدام أنابيب مثقبة لرش المياه وتوزيعها على سطح التربة.
بدأا لتوسع في استخدام هذه الطريقة انطلاقاً من فكرة البحث عن طريقة للسقاية يمكن بواسطتها تقديم الكمية المثالية من الماء اللازم لنمو النبات وبتواتر يتناسب واحتياجه المائي وفق مراحل النمو المختلفة بغية التوفير في كمية المياه المقدمة من ناحية وزيادة المردود من الناحية الأخرى.
تتحدد أهمية الري بالرش في أمكانية توزيع مياه الري على شكل رذاذ على سطح التربة وبشكل منظم يسببه إلى حد كبير تساقط المطر الطبيعي إضافة إلى أمكانية تقديم الكمية اللازمة في الوقت المناسب تبعا لحاجة الحصول ومواصفات التربة.
أن الاختيار الصحيح لضاغط التشغيل وفتحة المراشات ومواصفاتها الأخرى وارتفاعها عن سطح الأرض والمسافات بينها يمكن من تحقيق توزيع متجانس للمياه على المساحة المروية مع ضرورة توافق كثافة الرش بمعدل تسرب المياه في التربة منعاً للجريان السطحي الذي يؤدي إلى انحراف حبيبات التربة السطحية وخفض في كفاء الري.
تعتبر طريقة الري بالرش تقنية مناسبة لسقاية معظم المحاصيل والأشجار ولمعظم أنواع التربة في حال الاختيار الصحيح لمعايير التصميم ومواصفات تجهيزات الري المستخدمة.
1ً-وظائف وأهداف الري بالرذاذ:
أ‌- مكافحة الصقيع:
ب‌- الحماية من دراجات الحرارة المرتفعة:
ت‌- التسميد بمياه الري:
2ً-مساؤى الري بالرش(المحددات):
أن أهم المعوقات أو المحددات التي توخذ بعين الأعتبارللوصول إلى مؤثرات فنية واقتصادية مبررة أهمها:
1. الحاجة إلى الطاقة لتشغيل مكونات تجهيزات الري بالرش والتي تختلف تبعاً للمواصفات الفنية للتجهيزات المستخدمة من ناحية وطبيعة مصادر الري.
2. التكاليف التأسيسية الكبيرة نسبيا مقارنة بالطرق التقليدية حيث تحتاج مجموعات ضخمة.
3. تأثير الظروف المناخية على كفاءة وتجانس توزيع مياه الري وخاصة الرياح حيث ينصح بعدم استخدام هذه التقنية.
4. إمكانية انتقال الأمراض وخاصة البكترية من النباتات المريضة إلى السليمة.
5. الحاجة إلى عمالة مؤهلة نسبيا مقارنة بالطرق التقليدية.
6. تأثير نوعية المياه بدرجة أكبر مقارنة بالري التقليدي وخاصة عند احتوائها نسب الأملاح الذائبة على أوراق النباتات.
7. انخفاض كفاءة البات الري بالرش عند استخدامها لسقاية الأرضي المالحة حيث تحتاج إلى نظام ري غاسل أي كميات إضافية من مياه الي مما يخفض من درجة أدائها وإنتاجها.
وبشكل عام فأن كثافة الري بالرذاذ للاترابة المختلفة يجب ألا تزيد عن المعدلات التالية:
أ- الأتربة الثقيلة: 0.2-0.1مم/ دقيقة ( 12-6مم/ساعة )
ب- الأتربة المتوسطة: 0.3-0.2 مم/دقيقة (18-12مم/ساعة)
ج- الأتربة الخفيفة: 0.8-0.5 مم/دقيقة (48-30مم/ساعة)
وتصنف الاتربة حسب المعدلات:
معامل التسرب مم/سا ******* تصنيف التربة وصلاحية الي بالرش
أقل من 3.6 ********** تربة سيئة النفاذية وغير قابلة للرش
********** ضعيفة النفاذية قابلة للرش 3.6-36
********* جيدة النفاذية ومناسبة جدا للري بالري بالرش 36-360
أكبر من360 ********** عالية النفاذية قابلة للري بالرش


العوامل الطبيعية:
تتأثر كفاءة الري بالرذاذ بالظروف الطبيعية السائدة وخاصة الظروف المناخية وبشكل خاص سرعة الرياح اتجاهها التي تؤثر على كفاءة التوزيع ومعدل الضياعات بالبخر وتشكل عاملا هاما أساسيا في اختيار نوع المراشات وآليات الري وبالتا لي تصميم شبكات الري(التباعد بين المراشات. عامل التداخل.قطر فوهةالمرشات. ضاغط التشغيل. توضع المرشات.كما أن الميول الطبيعية السائدة في الموقع تؤثر بشكل كبير على اختيار تجهيزات الري وكثافة الري.
العوامل المناخية:
يتجلى تأثير العوامل المناخية على اختيار تجهيزات الري ومواصفاتها الفنية بشكل رئيسي بعامل الرياح وبالدرجة الثانية بدراجات الحرارة السائدة عند تنفيذ السقاية ويظهر هذا التأثير باتجاهين:
1-الفاقد بالتبخير من لحظة خروج الماء من المرشات لغاية وصولها إلى سطح التربة وتتغير نسبة هذه الفائدة تبعا لنوع المرشات(بعيدة المدى- متوسطة المدى- قصيرة المدى)
وأجهزة الي المستخدمة(متحركة0ثابتة 0 نصف متحركة0)




تصنيف أجهزة الري:
"المرشات":
تعتبر المرشات المكون الأساسي في تحديد كافة أنظمة الري باختلاف طريقة عملها وهي العامل المحدد لكفاءة الري ومعامل التجانس وضاغط التشغيل وبشكل رئيسي تعتبر كثافة الرش هي المؤشر المتغير في أنظمة الري المختلفة وطريقة عملها نظراً لارتباط ذلك بوضع عمل المرشات أن كان وضع ثابت أو الرش في مضخ متحرك كون سرعة حركة آليات الرش تحدد كثافة الرش من خلال تغير كمية المياه لوحدة المساحة العلاقات(3.4.10
.11.12)
أ-المرشات ذات الضغوط المختلفة(قصيرة المدى):
تعمل هذه الأنواع من المرشات على ضغوط تتراوح بين25.0-7.0متر ومدى الرش يتراوح بينا 20.05.0متر.
ب-المرشات ذات الضغوط المتوسطة(متوسطة المدى):
تعمل هذه المرشات على ضغوط تتراوح بين32-20مترا ومدى الرش 30-15مترا.
ج_المرشات ذات الضغوط العالية:
تعمل بضغوط بين80-35متراومدى الرش من80-30وتعتبر هذه المواصفات تبعا للمواصفات والموصفات والمقاييس المعتمدة من قبل المصممين والمعامل المنتجة.
*آليات الرش*:
تصنف آليات الرش(أنظمة الري) بالاعتماد على نظام أو طريقة عمل الإلية عند السقاية –ثابتة
- متحركة(المحور المركزي.الجبهي)
- نصف متحركة.
- متنقلة يدوياً.
العوامل المحدد لاختيار المرشات:
1- الفوهات
2- الضغط
3- زاوية الرش
4- سرعة دوران المرش
5- تداخل سطوح الرش
6- توزيع المرشات




تصميم شبكات الري
أ‌- الاحتياج المائي الصافي لشهر الذروة Etp م3 / هـ / شهر ويحسب بالعلاقة :
( 16 ) Ep = Kc . ETo
حيث :
Ep – شهر الذروة
Kc – معامل المحصول
ETo – النتح التبخري الأعظمي حسب ( بنمان – بلاني كريدل – تورك ...)
ب‌- المعدل الصافي للسقاية : M م3 / هـ
يحسب من العلاقة :
( 17 ) M=10.103 . u . H ( B – B1)
حيث :
10 – 10 – معامل تحويل إلى مساحة الهكتار
- الكثافة الظاهرية طن / م3 / - غ/سم3
B – السعة الحقلية % وزنا.
B1- النسبة المئوية لرطوبة التربة (من السعة الحقلية) حيث تتم السقاية.
H- عمق الجذور الفعال م
ت‌- الاحتياج اليومي الصافي : ETd م3 / هـ / يوم
ETp
ـــــ = ETd
عدد أيام الشهر

ETp
ث‌- عدد السقايات n : ـــــ = t
M
عدد أيام الشهر
أو : ـــــــــ = t
n

M
ج‌- الفترة بين السقايات : ـــــــ = t
ETd
ح‌- عدد ساعات العمل باليوم T
خ‌- المقنن المائي الصافي q ل /ثا/هـ


ويحسب بالعلاقة :
n× M n 2... × M1 + 1 + M2
( 18 ) ـــــــــــــــــــــ = g ( أو من الجدول )
T . 4 . 86
M1,M2,Mn - معدلات السقاية للمحاصيل م3 / هـ
- النسبة المئوية لكل من محصول في الدورة الزراعية
T - الزمن / اليوم
86.4 – معامل تحويل
د‌- سرعة الرياح : V م/ثا
ذ‌- معامل التسرب : K مم/يوم
ر‌- كفاءة الري : Ea %
ز‌- المقنن الكلي : g1 ل/ثا/هـ
* مواصفات المرش :
- المسافة بين المرشات L م
- تصريف المرش g2 = م3 /سا
- ضاغط المرش H = م
G2
- كثافة الرش i = ــــــــ مم / سا
المساحة
* كثافة الرش يجب أن تكون أقل من معامل تسرب التربة ( I < K )
M
* زمن التشغيل في الموقع الواحد : t1 = ــــــــ ساعة
I
( t ) عدد ساعات العمل الإجمالية باليوم
* عدد النقلات باليوم = ـــــــــــــــــــ
T1
* عدد المرشات العاملة بآن واحد :
هـ W × g1
( 19 ) ـــــــــــــ = N
T Q
ــــ × ــــ
24 3.6


حيث:
G1 - المقنن المائي الكلي
هـ W – مساحة الحقل
Q – تصريف المرش م3 / سا
T – عدد ساعات العمل الإجمالية باليوم
* الحساب الهيدروليكي للشبة :
تصميم الأنابيب :
( 20 ) Q = V . W
حيث :
Q – التصريف المار بالأنبوب م3 / ثا
W- سطح مقطع الأنبوب م2
V- سرعة جريان الماء بالأنبوب م2
Q
( 21 ) ----- 1130 = d
V
d- القطر الداخلي للأنبوب مم
Q × 4
أو بحسب بالعلاقة ـــــــ = d
 × V
* أما تحديد الفواقد الطويلة لكافة الأنابيب فيتم باستخدام العلاقة :
V2 L
( 22 ) ــــ . ــــ  = J
2g d
حيث :
J - الفاقد في واحدة الطول م / م
 - معامل المقاومة الطولية .
L – طول الأنبوب م
D – القطر الداخلي للأنبوب م
V – سرعة جريان الماء بالأنبوب م / ثا
g – التسارع الأرضي م/ثا
* أما قيمة  فيتم حسابها بالعلاقة :
86 K
( 32 ) 0.25( ـــــ + ـــــ ) 0.11 =
Re d
حيث :
K – معامل الخشونة للأنبوب ويؤخذ في الأنابيب البلاستيكية 0.03 ( PVC )
d – القطر الداخلي للأنبوب مم
Re – عدد رينولدز ويحسب حسب العلاقة التالية :
V.d
( 24 ) ــــــ = Re

حيث :
 - اللزوجة الحركية للماء وتساوي 10-6×1 م2 / ثا
ملاحظة :
- الفواقد الإجمالية في كل أنبوب يتم حسابها بإضافة 10 % من الفواقد الطولية .
- الفاقد في الأنبوب الرئيسي يجب أن لا يتجاوز 10 % من الضاغط التشغيلي للمرش .
- يمكن حساب ( j ) الفاقد في واحدة الطول في الجدول .
* الفاقد الكلي :
( 25 ) 0.35 × 1.1 × j × L = H
حيث :
H - الفاقد الإجمالي م
L - طول الأنبوب
0.35 - عامل تخفيض الاحتكاك بسبب توزيع المياه على طول أنبوب السقاية .
* حساب قطر الأنبوب :

V - ( 1 – 1.5 ) م / ثا
نفترض أن V = 1 م / ثا ونحسب القطر d ومنه نحسب القطر الخارجي ( D ) القريب من المواصفات القياسية العالمية وبعدها نعود ونحسب السرعة من العلاقة :
Q
ـــــ = V
A
V - السرعة م / ثا
Q - تصريف الأنبوب م3 / ثا
A - مساحة مقطع الأنبوب = 2( d ) 
2
d - القطر الداخلي للأنبوب
- حساب الفاقد في المتر الطولي j
- حساب الفاقد الكلي H
0.35 × 1.1 × j × L = H
ملاحظة :
يعتبر الرقم 0.35 هو رقم وسطي أو تقريبي ولكن إذا أردنا حساب قيمة التخفيض فيتم ذلك على النحو التالي :
( 26 ) 1 1 1
ــــــ + ــــــ + ــــــ = F
2( N ) 6 N2 3
F - معامل التخفيض لفاقد الأنبوب
N - عدد المآخذ على طول الأنبوب
- عندما تزيد عدد المآخذ عن ( 10 ) تصبح المعادلة ( 26 ) على النحو التالي :
( 27 ) 1 1
ــــــ + ــــــ = F
N2 3

* أي أن الفواقد الكلية تصبح :
F × 1.1 × j × L = H
* حساب الرفع المانومتري الإجمالي للمضخة :
( 28 ) H6 + H5 + H4 + H3 + H2 + H1 = H
حيث :
H - الرفع المانومتري الإجمالي للمضخة م
H1 – الضياعات الإجمالية في الأنابيب الرئيسية م
H2 - الضياعات الإجمالية في الأنابيب الموزعة م
H3 - الضياعات الإجمالية في أنابيب السقاية م
H4 – فرق المنسوب الجغرافي م
H5 – الضاغط اللازم للمرشحات م
H6 – الفواقد الإجمالية في المجموعة الرأسية



ملاحظة :
الفواقد على طول خط المرشات يجب أن تحقق العلاقة :
h1 q1
ــــ = ـــ
hn qn
حيث :
q1 - التصريف في بداية الخط
qn - التصريف في نهاية الخط
h1 - الضاغط في بداية الخط
hn - الضاغط في نهاية الخط
أي أن فرق الضغط في بداية ونهاية خط المرشات يجب أن لا يتجاوز 20 % من ضاغط المرش و 10 % من التصريف .
* حساب استطاعة المضخة :
. u Q . H 
ـــــــــــ = N
2 × 1 
حيث :

N - استطاعة المضخة
u - الوزن الحجمي الماء كغ ث / م3
Q - تصريف المضخة م3 / ثا
1 - مردود محرك المضخة 80 %
2 - مردود المضخة 80 % ( 1000 W = KW )
تعطي وحدة الاستطاعة بالحصان البخاري ( حصان بخاري 1.36 = 1KW )
مواصفات المضخة :
- الرفع المانومتري : H = م
- التصريف Q = م3 / سا
- الاستطاعة N = حصان