فصل چهارم: طراحی سیستم های آبیاری قطره ای

صفحه 1:
جلسه هفتم :فصل جهارم طراحى سيستم هاى آبيارى قطره اى مدرس: دكتر خالديان 999۹99 

صفحه 2:
آبیاری قطره ای: آبیاری میکروء خرد آبیاری» آبیاری موضعی اهداف: آبیاری گیاه و عدم آبیاری قسمتهایی که ريشه فعال نداریم تامین نیاز گیاه» تامین تعرق نه تبخیر تامین آب در زمان نیاز گیاه عدم رواناب و نفوذ عمقی پخش کود و سم 

صفحه 3:
چند نکته: آبیاربی قطره ای به معنای کم آبیاری نیست ‎oes‏ ی کم آبیاری نیست بودن سیستم ‏- سرمایه گذاری ‏-راهبری ‏كران يا كمياب بودن آب ‏- نوع محصول ‏- توليد 

صفحه 4:
مزایای آبیاری قطره ای صرفه جویی در مصرف آب و كود جلوگیری از رشد علف های هرز امکان استفاده از آبهای شور امکان استفاده از اراضی شیبدار و تپه ای و ناهموار بهره وری آب - کاهش قیقیر ‎dearest =‏ خودکار شدن سیستم نیاز کم به نیروی انسانی توانایی کار با دبی و حجم کم آب ‎ 

صفحه 5:
معایب آبیاری قطره ای هزینه سرمایه گذاری بالا (000 تا 000 میلیون ریال) گرفتگی امی ترها و نیاز به فیلتر - فشار کم - گرفتگی اراضی شيبدار استفاده از کودهای محلول امکان ماندابی نیاز به مدیریت و نگهداری ویژه استفاده از خاک برای انتقال نه ذخیره آب 

صفحه 6:
اجزای سیستم آبیاری قطره ای ۶ موتور و پمپ ‎٠‏ کنترل مرکزی ‎٠‏ لوله اصلى ‎٠‏ آب يخش كن ها ‎٠‏ ساير تجهيزات 

صفحه 7:
* کنترل مرکزی: - شیرآلات - فیلترها و صافی ها - دستگاه تزريق كود - دستگاه تزریق اسید ۰ لوله اصلی - لوله های نیمه اصلی - لوله های تقسیم کننده یا مائیفلد - لوله های لاترال 

صفحه 8:
‎٠‏ آب يخش كن ها - قطره جكان ها - بابلرها - اسپری ها - مه پاش ها (میستر) - غیره ‎٠‏ ساير تجهیزات - شيرهاى هوا - شيرهاى خلا شكن - شیرهای فشار شکن - اتصالات گوناگون 

صفحه 9:
قطره چکان و انواع آنها وظیفه اصلی قطره چکان: کاهش انرژی * انواع امی تر: - امی ترهای قطره چکانی - امی ترهای لوله ای خطی - آبياش هاى میکرو 

صفحه 10:
امی ترهای قطره چکانی ۰ خروج آب بصورت قطره * انواع نصب - داخل لوله ای - خارج لوله ای * مکانیسم های کاهش فشار - طولانی کردن مسیر - ايجاد بيج و خم - ايجاد كرداب - ایجاد روزنه 

صفحه 11:
‎٠‏ مکانیسم های جلوگیری از گرفتگی - قطره چکانهای شوینده: خروج آب بصورت فلاشی - قطره چکان های با جریان پیوسته: سرعت خروج آب ‎٠‏ ایجاد یکنواختی پخش - قطره چکانهای تنظیم کننده (تغییر فشار-تبات دبی) - قطره چکانهای غیر تنظیم کننده (تغییر فشار-تغییر دبی) ‏» از نظر خروج آب - يك نقطه خروجی چند نقطه خروجی 

صفحه 12:
لوله های قطره چکانی محل استقرآز - سطح زمين & - زیر زمین خروج آب - یک محفظه ای - دو محفظه ای طول عمر - یکسلله - چند ساله (6 تا 9 سال) لوله های تراوا 

صفحه 13:
آبپاشهای میکرو ‎٠‏ شعاع خیس شده کمتر ‏* تفاوت با قطره چکان سطح پخش بزرگتر -یکنواختی توزیع بیشتر - حساسیت کمتر به گرفتگی 

صفحه 14:
‎٠‏ مواد مورد مصرف: مواد پلاستیکی - يلى اتيلن -پی وی سی - پلی بوتیلن * عدم استفاده از فلز بدلیل خطر خوردگی ‏۰ استفاده از مواد سیاه رنگ 

صفحه 15:
ارايش سيستم نصب شیر یکطرفه پس از. پمپ نصب فیلترهای اولیه مثل سیکلون و جدا کننده شن دستگاه تزیریق کود و سموم تانک کود و اتصالات مربوطه از جنس پلاستیک نصب شیر بازوبست. شیر کنترل فشار و فیلتر قبل از مانيفلد نصب شير تخليه در انتهاى لاترال براى شستشو 

صفحه 16:
تاف كود محل شیرهای بازوبست تال (قطر ‎٩‏ ‎Ue ered‏ قطره چکا! شکل ۳-۷ طرز قرار كرفتن اجزاء مختلف در یک سیستم آبیاری قطره‌ای 

صفحه 17:
رابطه دبی و فشار تب ۰ ‎٠‏ قطره چکان روزنه ای: 70.6 ‎٠‏ قطره چکان های تنظیم کننده فشار: .)کر + قطره چکان های غیر تنظیم کننده فشار: 20(.6 ‎٠‏ قطره چکان کاملا تنظیم کننده فشار: >« + قطره چکان های با جریان ورقه ای کامل: ‎x=‏ ‎٠‏ قطره چکان طولانی مسیر: 02« ‎٠‏ قطره چکان های نوع گردابی: ۳). 260« 

صفحه 18:
25 20 40 30 20 10 0 پار فشار اشكل 5-0 رابطه دبي و فثمار برا برخى از اتواع قطره بحكانهة #ى خروجى از قطره جكان (ليتر هر ساعت] 

صفحه 19:
* در هنگام طراحی و انتخاب قطره چکان - نمای ‏ در معادله قطره چکان حتی الامکان کوچک باشد. - برای جلوگیری از گرفتگی دارای خاصیت شویندگی باشد. ‎٠‏ تلفیق دو معیار فوق کاری دشوار است و باید یک توازن بین آنها ایجاد کرد. 

صفحه 20:
هیدرولیک قطره چکان ها رابطه بین فشار و دبی قطره چکان ها تابعی از رژیم جریان است. تعيين رژیم جریان: بر اساس عدد رینولد ‎RO=OCOOMODO v‏ * (0) عدد رینولد 0: سرعتجريان(متر بر ثانيه) 0 قطر روزنه قطرم چکان(میلیمتر) ر: لزوجتسینماتیکلب(متر مربع بر ثانیه) - در 000 درجه سانتیگراد ‎٩*6,‏ واگ 

صفحه 21:
انواع رژیم جریان جریان ورقه ای: ۲>)000) جریان ناپایدار: ۲0)000<060000) جريان نيمه آشفته: (00000<6<00000 0800000 جريان آشفته كامل: 00000 00<000) 

صفحه 22:
* ضریب اصطکاک 42 : لفتبار در لثر لصطکاک(متر) را : طولوله (متر) 0 : قطر لوله (متر) 02/89 : ارتفاع نظير سرعت(متر) 

صفحه 23:
شکل ۷-۹ ‎piles‏ موه‌ی برای تخمین ضریب اصطکاک دارسی - وایسیاخ. 3 ‏امه‎ ‎cor ‎ee eos 9 loon ees we ‏موو‎ ‏مهو‎ 3 ese 7 ‏موه‎ ‎oes ‏ود‎ ‏موه‎ ‎je.ooo 2.008 9.0000) ۳0 Heine | 

صفحه 24:
قطره چکان نوع روزنه ای: رای رين © وم + : دبی‌قطرم چکان(لیتر در ساعه 0 : سطح مقطع. قطرم چکان(میلیمتر مریع) 0 : ضريبووزنه (معمولات ©.00) )© ‏شتابقةلزمين(©.‎ : gy : بار فشار در روزنه (متر) 

صفحه 25:
‎٠‏ قطره چکان نوع طولانی مسیر: جریان ورقه ای ‎q=O.d90F © [Cx(WO/PL)]°% ‏۶ : ضریب‌اصطکاک را : طول‌قطره چکان(متر) 0 : قطر روزنه قطرم چکان(میلیمتر) ‏- جریان آشفته ‏۵/۳ ۲۶ (60))۷] 6 40996 .0و 

صفحه 26:
* جریان ورقه ای: ۳2۵/۵0 ۰ ‎٠‏ جریان آشفته: = =2log&)+1.14 Jt 9% ‎٠‏ ع : زبرعمطلقل وله (ميليمتر) ‎٠‏ 0): قطر لوله (ميليمتر) 

صفحه 27:
حدرل ۱-۷ متادبر زبری مطلن برای لوله و اتصالات مختلفب زبری مطلق (میلی متر) حداقل ‎phe‏ فرلاد معموای آمن گالرانیزه الومينيوم فرلاد برج قولاد مرجدار 

صفحه 28:
* حساب کنید قطر لازم در یک قطره چکان روزنه ای را در وضعیتی که رژیم جریان آشفته و مقادیر دبی و فشار به ترتيب 00 ليتر در ساعت و (00 متر لب باشد. ضریب روزنه را ©.0 فرض كنيد. 

صفحه 29:
5 رالية) ‎Cy‏ ® .مدو ده زوم ونم (©.0) © .40-9 ®=(0/00.C0=0.9906 ‏گر‎ 20 9*9 *0© O=0.9S ww 

صفحه 30:
* حساب کنید طول قطره چکان نوع طولانی مسیر را برای یک سیستم آبیاری قطره ای که دبی آن <6 لیتر در ساعت و بار فشار (00 متر. باشد. قطره چکان از نوع لوله های باریک پلاستیکی صاف با قطر داخلی یک میلیمتر می باشد. لزوجت سینماتیک آب را ‎ls OOD"‏ فرض كنيد 

صفحه 31:
عاه :0۵2۵-6۵:66 30000/0۵۵ ‏)ی‎ 20 ۵*6(/)۵۵۵۳۳۵۵4( RO=IEIS<COOO PSORIRO=OPMAIS=O.OF GE 20.406 ® [Cu(LOML)]°° هم )-د ترا ب 16 .۵-را 

صفحه 32:
* حساب کنید طول قطره چکان نوع طولانی مسر را برای همان سيستمى كه در مثال قبل بود با اين تفاوت كه دبى © ليتر در ساعت است. 

صفحه 33:
٠ ROD=OOMODO v ۰ 0-00۵)066/( * 0-9606 A estog®) 41.14 2 2 7 ۰ 2 0 + 0.44996 6 ]6006۷( ۰۰ ۵/۰ م 0969 .(2)0را ۰ 

صفحه 34:
* در یک قطره چکان روزنه ای در صورتی که دبی 040 لیتر. در ساعت. فشار 00 متر و ضریب روزنه ‎O.P‏ ‏باشد قطر. روزنه چند میلیمتر است. 

صفحه 35:
٠ ‏ع‎ 00) 6 رمع ۰۳0۵.69 ۵-(0۳0.000/6606)) ۰ 69*00 69) مب .220۵) ۰ 

صفحه 36:
‎٠‏ قطر لاترالها در آبیاری قطره ای در حدود چندمیلیمتر ‏است؟ ‏تا 406 . كمتر از 09 ‎Sesto.‏ ‏, 90 تا 60 ‏د 0 0 5 

صفحه 37:
‎٠‏ فشار آب در نقطه خروجی از قطره چکان: ‏0. .0 اتمسفر ‎OC‏ 0.0 اتمسفر ‏9 به چندین اتمسفر می رسد 4 صفر 

صفحه 38:
‎٠‏ در آبیاری قطره ای پیاز رطوبتی عبارتست از: ‏0 فضایی از. خلل و فرج خاک که آب اشغال نموده است ‏0 حجمی از خاک که بوسیله رطوبت آب آبیاری خیس شده ‏2 حجمی از خاک که قطرات آب آن را بحالت اشباع درآورده است ‏حجمی از خاک که ريشه ها در آن پراکنده می شوند 

جلسه هفتم :فصل چهارم طراحی سیستم های آبیاری قطره ای مدرس :دکتر خالدیان 16/8/1388 مقدمه • آبیاری قطره ای :آبیاری میکرو ،خرد آبیاری ،آبیاری موضعی • • • • • • اهداف: آبیاری گیاه و عدم آبیاری قسمتهایی که ریشه فعال نداریم تامین نیاز گیاه ،تامین تعرق نه تبخیر تامین آب در زمان نیاز گیاه عدم رواناب و نفوذ عمقی پخش کود و سم • چند نکته: • آبیار;ی قطره ای به معنای کم آبیاری نیست • گران بودن سیستم – سرمایه گذاری – راهبری • گران یا کمیاب بودن آب – نوع محصول – تولید م;زایای آبیاری قطره ای • • • • • صرفه جویی در مصرف آب و کود جلوگیری از رشد علف های هرز امکان استفاده از آبهای شور امکان استفاده از اراضی شیبدار و تپه ای و ناهموار بهره وری آب – کاهش تبخیر – افزایش محصول • خودکار شدن سیستم • نیاز کم به نیروی انسانی • توانایی کار با دبی و حجم کم آب معایب آبیاری قطره ای • هزینه سرمایه گذاری باال ( 30تا 50میلیون لایر) • گرفتگی امی ترها و نیاز به فیلتر • یکنواختی پخش – فشار کم – گرفتگی • • • • • • اراضی شیبدار استفاده از کودهای محلول تجمع نمک امکان ماندابی نیاز به مدیریت و نگهداری ویژه استفاده از خاک برای انتقال نه ذخیره آب اجزای سیستم آبیاری قطره ای • • • • • موتور و پمپ کنترل مرکزی لوله اصلی آب پخش کن ها سایر تجهیزات • کنترل مرکزی: – شیرآالت – فیلترها و صافی ها – دستگاه تزریق کود – دستگاه تزریق اسید • لوله اصلی – لوله های نیمه اصلی – لوله های تقسیم کننده یا مانیفلد – لوله های الترال • آب پخش کن ها – قطره چکان ها – بابلرها – اسپری ها – مه پاش ها (میستر) – غیره • سایر تجهیزات – شیرهای هوا – شیرهای خال شکن – شیرهای فشار شکن – اتصاالت گوناگون قطره چکان و انواع آنها • وظیفه اصلی قطره چکان :کاهش انرژی • انواع امی تر;: – امی ترهای قطره چکانی – امی ترهای لوله ای خطی – آبپاش های میکرو امی ترهای قطره چکانی • خروج آب بصورت قطره • انواع نصب – داخل لوله ای – خارج لوله ای • مکانیسم های کاهش فشار – – – – طوالنی کردن مسیر ایجاد پیچ و خم ایجاد گرداب ایجاد روزنه • مکانیسم های جلوگیری از; گر;فتگی – قطره چکانهای شوینده :خروج آب بصورت فالشی – قطره چکان های با جریان پیوسته :سرعت خروج آب • ایجاد یکنواختی پخش – قطره چکانهای تنظیم کننده (تغییر فشار-ثبات دبی) – قطره چکانهای غیر تنظیم کننده (تغییر فشار-تغییر دبی) • از نظر خروج آب – یک نقطه خروجی – چند نقطه خروجی لوله های قطره چکانی • محل استقرار – سطح زمین – زیر زمین • خروج آب – یک محفظه ای – دو محفظه ای • طول عمر – یکسا;له – چند ساله ( 4تا 5سال) • لوله های تراوا آبپاشهای میکرو • نظیر آبپاش • شعاع خیس شده کمتر • تفاوت با قطره چکان – سطح پخش بزرگتر – یکنواختی توزیع بیشتر – حساسیت کمتر به گرفتگی • مواد مورد مصرف :مواد پالستیکی – پلی اتیلن – پی وی سی – پلی بوتیلن • عدم استفاده از; فلز; بدلیل خطر; خوردگی • استفاده از مواد سیاه رنگ آرایش سیستم • • • • • • نصب شیر یکطرفه پس از; پمپ نصب فیلترهای اولیه مثل سیکلون و جدا کننده شن دستگاه تز;ریق کود و سموم تانک کود و اتصاالت مربوطه از جنس پالستیک نص;ب شی;ر بازوبس;ت ،شی;ر کنترل فشار و فیلت;ر قبل از مانیفلد نصب شیر تخلیه در انتهای التر;ال برای شستشو رابطه دبی و فشار • q=KHX • • • • • • • قطره چکان روزنه ایx=0.5 : قطره چکان های تنظیم کننده فشارx≤0.5 : قطره چکان های غیر تنظیم کننده فشار;x≥0.5 : قطره چکان کامالً تنظیم کننده فشار;x=0 : قطره چکان های با جریان ورقه ای کاملx=1 : قطر;ه چکان طوالنی مسیرx=0.7 : قطره چکان های نوع گردابیx=0.4 : • در; هنگام طراحی و انتخاب قطره چکان – نمای Xدر معادله قطره چکان حتی االمکان کوچک باشد. – برای جلوگیری از گرفتگی دارای خاصیت شویندگی باشد. • تلفی;ق دو معیار فوق کاری دشوار; اس;ت و بای;د یک توازن بین آنها ایجاد کرد. هیدرولیک قطره چکان ها • • • • • • رابطه بین فشار و دبی قطره چکان ها تابعی از رژیم جریان است. تعیین رژیم جریان :بر اساس عدد رینولد • RN=VD/1000 ν :RNع;دد رینولد :Vس;;رعتج;ریان(متر ب;;;ر ث;;;انیه;) :Dق;;طر روزنه; ق;;طره; چکان(میلیمتر) ;ینماتیک;ب(متر مربع; ب;;;ر ث;;;انیه;) آ :vل;;زوجتس; – در 20درجه سانتیگراد m2/s 6-10*1.0 انواع رژیم جریان • جریان ورقه ایRN≤2000 : • جریان ناپایدارRN≤4000<2000 : • جریان نیمه آشفتهRN≤10 000<4000 : • جریان آشفته کاملRN>10 000 : • ضریب اصطکاک ‏hf ‏f 2 ‏L V . ‏D 2g : hfا;فتب;;;ار در ا;ثر ا;صطکاک(متر) : Lطولل;;وله; (متر) : Dق;;طر ل;;وله; (متر) : V2/2gارتفاع ن;;ظیر س;;رعت(متر) • قطره چکان نوع ر;وزنه ای: • q=3.6 A C0 (2gH)0.5 ;اعت • : qدبیق;;طره; چکان(ل;;یتر در س; ) • : Aس;;طح; مقطع; ق;;طر;ه; چکان(میلیمتر مربع;) • : C0ض;;ریبروزنه; (معموال=)0.6 • : gش;;تابث;;;قلزمین()9.8 • : Hب;;;ار ف;;;شار; در روز;نه; (متر;) • قطره چکان نوع طوالنی مسیر: – جریان ورقه ای ‏q=0.11384 A [2g(HD/fL)]0.5 : fض;;ریبا;صطکاک : Lطولق;;طره; چکان(متر) : Dق;;طر روزنه; ق;;طره; چکان(میلیمتر) – جریان آشفته ‏q=0.11384 A [2g((H) 0.5 D/fL)]0.5 محاسبه ضریب اصطکاک • جریان ورقه ای: • f=64/RN • جریان آشفته: • : εزبریمطلقل;;وله; (میلیمتر) • : Dق;;طر ل;;وله; (میلیمتر) 1 ‏D ‏2log( )  1.14 ‏ ‏f مثال • حس;اب کنی;د قط;ر الز;م در; ی;ک قطر;ه چکان روزنه ای ر;ا در وضعیت;ی ک;ه رژ;ی;م جریان آشفت;ه و مقادی;ر دب;ی و فشار; به تر;تی;ب 10لیت;ر در س;اعت و 10مت;ر; آ;ب باشد .ضریب ر;وز;نه را 0.6فرض کنید. • q=3.6 A C0 (2gH)0.5 • 10=3.6 A (0.6) [2*9.8*10] 0.5 • A=10/30.26=0.3305 mm2=0.25*3.14*D2 • D=0.65 mm مثال • حس;اب کنی;د طول قطر;ه چکان نوع طوالن;ی مسیر ر;ا بر;ای ی;ک س;یستم آبیاری قطر;ه ای ک;ه دبی آ;ن 4لیت;ر در ساعت و بار; فشار; 10مت;ر; باشد .قطره چکان از نوع لوله های باری;ک پالس;تیکی ص;اف ب;ا قط;ر داخل;ی ی;ک میلیمت;ر می باشد .لزوج;ت س;ینماتیک آب را m2/s 6-10*1فرض کنید. • V=q/A=4/(0.25*3.14*1*1)=1.4147 m/s • RN=VD/1000 v=(1.4147*1)/(1000*1*10-6) • RN=1415<2000 • f=64/RN=64/1415=0.0452 • q=0.11384 A [2g(HD/fL)]0.5 • L0.5=1.472 • L=2.167 m مثال • حس;اب کنی;د طول قطر;ه چکان نوع طوالن;ی مسیر ر;ا بر;ای همان س;یستمی ک;ه در مثال قب;ل بود ب;ا ای;ن تفاوت ک;ه دبی 28لیتر در ساعت است. • RN=VD/1000 v • RN=1415(28/4) • RN=9905 1 D 2log( )  1.14  f • f=0.0261 • q=0.11384 A [2g((H) 0.5 D/fL)]0.5 • L=0.0242 m مثال • در ی;ک قطره چکان ر;وزن;ه ای در ص;ور;تی ک;ه دبی 10 لیت;ر; در س;اعت ،فشار 10مت;ر و ضری;ب روزنه 0.7 باشد قطر; ر;وزنه چند میلیمتر است. • q=CA(2gH)0.5 • (10*0.001/3600)=0.7*(0.25*3.14*D2) (19.62*10)0.5 • D=0.6 mm تست • قط;ر التراله;ا در آبیاری قطر;ه ای در حدود چندمیلیمتر است؟ .1 .2 .3 .4 8تا 10 کمتر; از 12 9تا 25 30تا 40 تست • فشار; آب در نقطه خروجی از قطره چکان: .1 .2 .3 .4 1.5اتمسفر; 2.5اتمسفر; به چندین اتمسفر می رسد صفر تست • در آبیاری قطر;ه ای پیاز; ر;طوبتی عبارتست از;: .1 .2 .3 فضایی از; خلل و فر;ج خاک که آب اشغال نموده است حجمی از خاک که بوسیله رطوبت آب آبیاری خیس شده حجم;ی از; خاک ک;ه قطرات آ;ب آ;ن را بحالت اشباع درآورده است حجمی از; خاک که ریشه ها در آن پراکنده می شوند .4