فصل چهارم: طراحی سیستم های آبیاری قطره ای

فصل چهارم: طراحی سیستم های آبیاری قطره ای

اسلاید 1: جلسه هفتمفصل چهارم:طراحی سیستم های آبیاری قطره ایمدرس: دکتر خالدیان16/8/1388

اسلاید 2: مقدمهآبیاری قطره ای: آبیاری میکرو، خرد آبیاری، آبیاری موضعیاهداف:آبیاری گیاه و عدم آبیاری قسمتهایی که ریشه فعال نداریمتامین نیاز گیاه، تامین تعرق نه تبخیرتامین آب در زمان نیاز گیاهعدم رواناب و نفوذ عمقیپخش کود و سم

اسلاید 3: چند نکته:آبیاری قطره ای به معنای کم آبیاری نیستگران بودن سیستم سرمایه گذاریراهبریگران یا کمیاب بودن آبنوع محصولتولید

اسلاید 4: مزایای آبیاری قطره ایصرفه جویی در مصرف آب و کودجلوگیری از رشد علف های هرزامکان استفاده از آبهای شورامکان استفاده از اراضی شیبدار و تپه ای و ناهمواربهره وری آب کاهش تبخیرافزایش محصولخودکار شدن سیستمنیاز کم به نیروی انسانیتوانایی کار با دبی و حجم کم آب

اسلاید 5: معایب آبیاری قطره ایهزینه سرمایه گذاری بالا (30 تا 50 میلیون ریال)گرفتگی امی ترها و نیاز به فیلتریکنواختی پخشفشار کمگرفتگیاراضی شیبداراستفاده از کودهای محلولتجمع نمکامکان ماندابینیاز به مدیریت و نگهداری ویژهاستفاده از خاک برای انتقال نه ذخیره آب

اسلاید 6: اجزای سیستم آبیاری قطره ایموتور و پمپکنترل مرکزی لوله اصلیآب پخش کن هاسایر تجهیزات

اسلاید 7: کنترل مرکزی:شیرآلاتفیلترها و صافی هادستگاه تزریق کوددستگاه تزریق اسیدلوله اصلیلوله های نیمه اصلیلوله های تقسیم کننده یا مانیفلدلوله های لاترال

اسلاید 8: آب پخش کن هاقطره چکان هابابلرهااسپری هامه پاش ها (میستر)غیرهسایر تجهیزاتشیرهای هوا شیرهای خلا شکنشیرهای فشار شکناتصالات گوناگون

اسلاید 9: قطره چکان و انواع آنهاوظیفه اصلی قطره چکان: کاهش انرژیانواع امی تر:امی ترهای قطره چکانیامی ترهای لوله ای خطیآبپاش های میکرو

اسلاید 10: امی ترهای قطره چکانیخروج آب بصورت قطرهانواع نصبداخل لوله ایخارج لوله ایمکانیسم های کاهش فشارطولانی کردن مسیرایجاد پیچ و خمایجاد گردابایجاد روزنه

اسلاید 11: مکانیسم های جلوگیری از گرفتگیقطره چکانهای شوینده: خروج آب بصورت فلاشیقطره چکان های با جریان پیوسته: سرعت خروج آبایجاد یکنواختی پخشقطره چکانهای تنظیم کننده (تغییر فشار-ثبات دبی)قطره چکانهای غیر تنظیم کننده (تغییر فشار-تغییر دبی)از نظر خروج آبیک نقطه خروجیچند نقطه خروجی

اسلاید 12: لوله های قطره چکانیمحل استقرارسطح زمینزیر زمینخروج آبیک محفظه ایدو محفظه ایطول عمریکسالهچند ساله (4 تا 5 سال)لوله های تراوا

اسلاید 13: آبپاشهای میکرونظیر آبپاششعاع خیس شده کمترتفاوت با قطره چکانسطح پخش بزرگتریکنواختی توزیع بیشترحساسیت کمتر به گرفتگی

اسلاید 14: مواد مورد مصرف: مواد پلاستیکیپلی اتیلنپی وی سیپلی بوتیلنعدم استفاده از فلز بدلیل خطر خوردگیاستفاده از مواد سیاه رنگ

اسلاید 15: آرایش سیستمنصب شیر یکطرفه پس از پمپنصب فیلترهای اولیه مثل سیکلون و جدا کننده شندستگاه تزریق کود و سمومتانک کود و اتصالات مربوطه از جنس پلاستیکنصب شیر بازوبست، شیر کنترل فشار و فیلتر قبل از مانیفلدنصب شیر تخلیه در انتهای لاترال برای شستشو

اسلاید 16:

اسلاید 17: رابطه دبی و فشارq=KHXقطره چکان روزنه ای: x=0.5قطره چکان های تنظیم کننده فشار: x≤0.5قطره چکان های غیر تنظیم کننده فشار: x≥0.5قطره چکان کاملاً تنظیم کننده فشار: x=0قطره چکان های با جریان ورقه ای کامل: x=1قطره چکان طولانی مسیر: x=0.7قطره چکان های نوع گردابی: x=0.4

اسلاید 18:

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

اسلاید 20: هیدرولیک قطره چکان هارابطه بین فشار و دبی قطره چکان ها تابعی از رژیم جریان است. تعیین رژیم جریان: بر اساس عدد رینولدRN=VD/1000 νRN: عدد رینولدV: سرعت جریان (متر بر ثانیه)D: قطر روزنه قطره چکان (میلیمتر)v: لزوجت سینماتیک آب (متر مربع بر ثانیه)در 20 درجه سانتیگراد 1.0*10-6 m2/s

اسلاید 21: انواع رژیم جریانجریان ورقه ای: RN≤2000جریان ناپایدار: 2000<RN≤4000جریان نیمه آشفته: 4000<RN≤10 000جریان آشفته کامل: RN>10 000

اسلاید 22: ضریب اصطکاکhf : افت بار در اثر اصطکاک (متر)L : طول لوله (متر)D : قطر لوله (متر)V2/2g : ارتفاع نظیر سرعت (متر)

اسلاید 23:

اسلاید 24: قطره چکان نوع روزنه ای:q=3.6 A C0 (2gH)0.5q : دبی قطره چکان (لیتر در ساعت)A : سطح مقطع قطره چکان (میلیمتر مربع) C0 : ضریب روزنه (معمولا=0.6)g : شتاب ثقل زمین (9.8)H : بار فشار در روزنه (متر)

اسلاید 25: قطره چکان نوع طولانی مسیر:جریان ورقه ایq=0.11384 A [2g(HD/fL)]0.5f : ضریب اصطکاکL : طول قطره چکان (متر)D : قطر روزنه قطره چکان (میلیمتر)جریان آشفتهq=0.11384 A [2g((H) 0.5 D/fL)]0.5

اسلاید 26: محاسبه ضریب اصطکاکجریان ورقه ای:f=64/RNجریان آشفته:ε : زبری مطلق لوله (میلیمتر)D : قطر لوله (میلیمتر)

اسلاید 27:

اسلاید 28: مثالحساب کنید قطر لازم در یک قطره چکان روزنه ای را در وضعیتی که رژیم جریان آشفته و مقادیر دبی و فشار به ترتیب 10 لیتر در ساعت و 10 متر آب باشد. ضریب روزنه را 0.6 فرض کنید.

اسلاید 29: q=3.6 A C0 (2gH)0.510=3.6 A (0.6) [2*9.8*10] 0.5A=10/30.26=0.3305 mm2=0.25*3.14*D2D=0.65 mm

اسلاید 30: مثالحساب کنید طول قطره چکان نوع طولانی مسیر را برای یک سیستم آبیاری قطره ای که دبی آن 4 لیتر در ساعت و بار فشار 10 متر باشد. قطره چکان از نوع لوله های باریک پلاستیکی صاف با قطر داخلی یک میلیمتر می باشد. لزوجت سینماتیک آب را 1*10-6 m2/s فرض کنید.

اسلاید 31: V=q/A=4/(0.25*3.14*1*1)=1.4147 m/sRN=VD/1000 v=(1.4147*1)/(1000*1*10-6)RN=1415<2000f=64/RN=64/1415=0.0452q=0.11384 A [2g(HD/fL)]0.5L0.5=1.472L=2.167 m

اسلاید 32: مثالحساب کنید طول قطره چکان نوع طولانی مسیر را برای همان سیستمی که در مثال قبل بود با این تفاوت که دبی 28 لیتر در ساعت است.

اسلاید 33: RN=VD/1000 vRN=1415(28/4)RN=9905f=0.0261q=0.11384 A [2g((H) 0.5 D/fL)]0.5L=0.0242 m

اسلاید 34: مثالدر یک قطره چکان روزنه ای در صورتی که دبی 10 لیتر در ساعت، فشار 10 متر و ضریب روزنه 0.7 باشد قطر روزنه چند میلیمتر است.

اسلاید 35: q=CA(2gH)0.5(10*0.001/3600)=0.7*(0.25*3.14*D2)(19.62*10)0.5D=0.6 mm

اسلاید 36: تستقطر لاترالها در آبیاری قطره ای در حدود چندمیلیمتر است؟8 تا 10کمتر از 129 تا 2530 تا 40

اسلاید 37: تستفشار آب در نقطه خروجی از قطره چکان:1.5 اتمسفر2.5 اتمسفربه چندین اتمسفر می رسدصفر

اسلاید 38: تستدر آبیاری قطره ای پیاز رطوبتی عبارتست از:فضایی از خلل و فرج خاک که آب اشغال نموده استحجمی از خاک که بوسیله رطوبت آب آبیاری خیس شدهحجمی از خاک که قطرات آب آن را بحالت اشباع درآورده استحجمی از خاک که ریشه ها در آن پراکنده می شوند