مقدمه
نوار آبیاری در خطوط لاترال یا جانبی مزرعه، تا طول معینی قابل ریسه کردن می باشد. اگر طول نوارهای آبیاری بیش از حد مشخصی باشد، احتمال اینکه قطره چکان های انتهای مسیر آب ندهند، وجود خواهد داشت. بالعکس اگر طول نوارهای آبیاری در خطوط لاترال کمتر از حد تعریف شده باشد، هزینه های سرمایه گذاری طرح سیستم آبیاری، به واسطه افزایش تعداد خطوط فرعی یا مانیفلدها و سایر اتصالات لازم، بالاتر خواهد رفت.
حداکثر طول مجاز نوار آبیاری، به عوامل مختلفی از جمله مشخصات سیستم آبیاری نواری طراحی شده، شرایط اجرا و الزامات خاص دیگری از سیستم آبیاری بستگی دارد. یکی از الزامات خاص، توجه به این نکته است که معیارهای زیر عمومی هستند و عوامل دخیل در تعیین حداکثر طول مجاز نوار آبیاری، بسته به نوع و مارک نوار آبیاری مورد استفاده متفاوت می باشد. برای تعیین حداکثر طول مجاز نوار آبیاری برای استفاده در مزرعه، مشاوره با سازنده یا کارشناس سیستم آبیاری توصیه می شود. در این مقاله به تعدادی از معیارهای فنی موجود که می تواند در تعیین حداکثر طول مجاز نوار آبیاری کمک کند، اشاره می شود:
۱ – حداکثر فشار کارکرد نوار آبیاری
هر نوار آبیاری، دارای درجه بندی فشار مشخصی است و نشان دهنده حداکثر فشاری است که نوار قادر است بدون ترکیدگی یا بروز نشتی کار کند. اگر درجه تحمل فشار نوار آبیاری زیاد باشد، این اجازه را می دهد که طول آن را طولانی تر انتخاب نمود.
۲- فاصله قطره چکان ها
فاصله بین قطره چکان ها در نوار آبیاری نیز، عامل مهمی در تعیین طول مجاز آن است. با افزایش طول نوار، احتمال تغییر یکنواختی توزیع آب به دلیل تلفات اصطکاک و نوسانات فشار بیشتر می شود. سعی کنید با شناخت دقیق مشخصات فنی نوار آبیاری، طول مناسب نوار را در محدوده معینی حفظ کنید. طول مناسب نوار، سبب آبدهی یکسان قطره چکان ها و افزایش یکنواختی توزیع آب در کل طول آن می شود.
۳- دبی و فشار سیستم آبیاری
دبی و فشار سیستم آبیاری، نقش تعیین کننده ای در تعیین حداکثر طول نوار آبیاری در مزرعه دارد. دبی و فشار بیش از حد سیستم آبیاری، سبب افزایش تلفات اصطکاک و نهایتاً، افت فشار در طول نوار می شود و یکنواختی توزیع آب در مزرعه را کاهش می دهد. تولیدکنندگان نوارهای آبیاری، اغلب محدوده دبی و فشار مناسب برای کارکرد بهینه محصولات تولیدی خود را ارائه می‌کنند و بایستی برای اطمینان از عملکرد بهینه آنها، رعایت گردد.
سیستم ساده نوار آبیاری زیر را در نظر بگیرید. نوار آبیاری استفاده شده در این سیستم از نوع سان استریم با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر که در فشار حداقل ۵ متر تا حداکثر فشار ۱۷ متر کار می کند. دبی هر متر از این نوار ۴ لیتر در ساعت بوده و حد پایین و حد بالای تحمل نوسان فشار برای تحویل دبی در محدوده ۴ لیتر در ساعت، به ترتیب ۵ و ۳۵ درصد می باشد.
شاخص قطره چکان n در رابطه q=kHn برای این مدل نوار برابر ۰٫۴۹ بوده و به نوسانات فشار حساس می باشد. این سیستم ساده آبیاری نواری، دارای خطوط لاترالی به طول های ۲۰، ۳۰ ، ۵۰ و ۱۰۰ متر می باشد و در یک واحد آبیاری قرار دارند.
نمونه ای از یک سیستم ساده آبیاری نواری
در زیر نمودار شیب هیدرولیکی یا تغییرات فشار آب در طول نوارهای آبیاری به طول های ۲۰ تا ۱۰۰ متر، به تصویر کشیده شده است. همانگونه که ملاحظه می شود، به غیر از نوار ۲۰ متری، فشار در طول نوارهای آبیاری، پس از متراژ ۲۰ متری افت کرده و دبی مورد نظر را تحویل گیاه نمی دهد. به عبارتی حداکثر طول نوار آبیاری در خطوط لاترال در این نوع نوار، برابر ۲۰ متر می باشد.
همانگونه که ملاحظه می شود، به غیر از نوار ۲۰ متری، فشار در طول نوارهای آبیاری، پس از متراژ ۲۰ متری افت کرده و دبی مورد نظر را تحویل گیاه نمی دهد. به عبارتی حداکثر طول نوار آبیاری در خطوط لاترال در این نوع نوار، برابر ۲۰ متر می باشد.
گفتنی است که خطوط قرمز و آبی در نمودارهای زیر، به ترتیب حداقل و حداکثر فشار کارکرد قطره چکان های نوار آبیاری و خط خاکستری نیز، فشار آب در واحد آبیاری و در طول نوار آبیاری می باشد.
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر به طول ۲۰ متر
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر به طول ۳۰ متر
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر به طول ۵۰ متر
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر به طول ۱۰۰ متر
۴- قطر و ضخامت دیواره نوار تیپ
قطر و ضخامت دیواره نوار آبیاری بر خصوصیات هیدرولیکی آن تأثیر می گذارد. هر چقدر ضخامت نوار و قطر آن بیشتر باشد، امکان عبور آب با دبی و فشار زیاد فراهم شده و می توان طول نوار را طولانی‌تر در نظر گرفت. برای تعیین قطر و ضخامت دیواره مناسب برای طول نوار مورد نظر، بایستی مشخصات تولیدکننده نوار را مورد توجه قرار داد.
در سیستم آبیاری ساده فوق، نوار آبیاری از نوع سان استریم و با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر بود. حال اگر از همین نوار با قطر خارجی ۲۰ و قطر داخلی ۱۹ میلیمتر استفاده کنیم، با توجه به اینکه دبی خروجی از قطره چکان ها در محدوده حداقل و حداکثر فشار در واحد آبیاری ثابت می باشد، لذا می توان طول نوار خط لاترال را بیشتر نمود. نمودار زیر، شیب هیدرولیکی یا تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری در حالتی که از نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۹ میلیمتر استفاده می شود، نشان می دهد.
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۹ میلیمتر به طول ۲۰ متر
تغییرات فشار آب در طول نوار آبیاری با قطر داخلی ۱۹ میلیمتر به طول ۳۰ متر
همانگونه که دو تصویر قبلی نشان می دهند، به دلیل افزایش قطر داخلی نوار آبیاری و کاهش افت فشار آب در آن، می توان طول نوار آبیاری را تا ۳۰ متر هم افزایش داد.
۵- نیاز آبی محصول
نیاز آبی محصول کشت شده، نقش مهمی در تعیین حداکثر طول نوار دارد. محصولات پر آببر برای اطمینان از تامین آب کافی، به طول نوار کوتاه‌تری نیاز دارند. در حالی که برای آبیاری گیاهان با نیاز آبی کمتر، می توان از نوارهای آبیاری با طول بیشتری استفاده نمود.
۶- نوع خاک و میزان نفوذ آب
انواع مختلف خاک ها دارای سرعت نفوذ آب متفاوتی هستند و بر سطح خیش شده ناشی از نفوذ جانبی آب از نوار آبیاری تأثیر می‌گذارند. در خاک های نفوذپذیر مثل خاک شنی که دارای ظرفیت نگهداری آب کمتری هستند، می توان طول نوار آبیاری را طولانی تر در نظر گرفت. اما در خاک هایی با سرعت نفوذ پایین آب مثل خاک رسی، برای جلوگیری از ایجاد رواناب و یا کم آبیاری، به نوار آبیاری با طول کوتاه تری نیاز خواهد بود.
۷- کیفیت آب آبیاری
کیفیت آب آبیاری بر عملکرد و طول عمر نوار آبیاری تأثیر می گذارد. آب حاوی مقادیر رسوب، مواد معدنی و یا مواد شیمیایی زیاد، باعث گرفتگی نوار و قطره چکان ها و همچنین وارد آمدن آسیب جدی به نوار می شود. اگر با انجام آزمون آب، به این نتیجه رسیدید که کیفیت آب پایین است، حتماً طول نوار آبیاری را کمتر کنید تا مسائل و مشکلات یادشده، به حداقل برسد.
۸- توپوگرافی مزرعه
اگر سیستم آبیاری را طوری طراحی کنید که نوارهای آبیاری در شیب ها و مناطقی قرار گیرند که در آنها، تغییرات قابل توجه رقوم ارتفاعی وجود دارد، مطمئن باشید که فشار و دبی آب در طول نوار نیز دچار تغییرات زیادی می شود. اگر نوار در سرازیری ها و سربالایی ها، طویل تر در نظر گرفته شود، منجر به توزیع ناکافی و غیر یکنواخت آب می شود. در چنین شرایطی، در نظر گرفتن توپوگرافی مزرعه و مشورت با تولیدکننده و یا رجوع به دفترچه راهنمای نوار، برای اطمینان از انتخاب طول مناسب آن، ضروری است. لذا با شناخت دقیق مشخصات فنی نوار آبیاری و توپوگرافی مزرعه خودتان، طول مناسب نوار را در محدوده معینی حفظ کنید.
۹- عوامل محیطی
شرایط محیطی مانند باد، دما و رطوبت می تواند بر عملکرد نوار آبیاری تأثیر بگذارد. نوارهای آبیاری با طول زیاد، بیشتر در معرض جابجایی توسط باد یا مشکلات ناشی از دما، نظیر تلسکوپی شدن و بازشدن نوار از محل دوخت می باشند.
۱۰- ملاحظات تعمیر و نگهداری
تعمیر و نگهداری نوارهای آبیاری طویل تر، دشوارتر از نوارهای با طول کمتر می باشد. اگر نوار آبیاری به هر علتی آسیب ببیند و یا اینکه در آن، نشتی ایجاد شود، منجر به توزیع غیریکنواخت آب و نهایتاً کاهش راندمان آبیاری می گردد. در زمان تعیین حداکثر طول مجاز نوار آبیاری، بایستی شرایط دسترسی به موقعیت معیوب و سهولت انجام تعمیر و نگهداری در نظر گرفته شود.
