بررسی تاثیر سرعت باد و فشار کارکرد آبپاش بر یکنواختی توزیع آب در سیستم آبیاری بارانی

سابقه و هدف: صنعتی شدن کشاورزی در اکثرکشورهای جهان و روبرو شدن با مسئله کم آبی باعث شده است که بر مصرف آب کنترل بیشتری اعمال گردد؛ تا بتوان آب را به مقدار لازم و در زمان مناسب مورد استفاده قرار داد. عوامل زیادی بر یکنواختی توزیع آب در سیستم های آبیاری بارانی موثر می باشند. بنابراین شناخت آثار این عوامل و ارائه برنامه ها و راهکارهایی به منظور بهبود کارایی و ارتقای یکنواختی پخش آب در سیستم های آبیاری بارانی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و ضرورت انجام تحقیقات کاربردی در این زمینه را بیشتر نمایان می کند. سرعت باد و فشار کارکرد آبپاش به ترتیب از مهمترین متغیرهای محیطی و سیستمی موثر بر یکنواختی توزیع آب می باشند و بین تغییرات این عوامل با ضریب یکنواختی همبستگی وجود دارد. از سوی دیگر اندازه گیری ضریب یکنواختی در مزرعه کار سخت و زمان بری است؛ بنابراین توسعه مدل های ریاضی برای بررسی این همبستگی بسیار کارآمد خواهد بود. تحقیق حاضر به منظور نیل به اهدافی چون بررسی تاثیر عوامل سرعت باد، فشار کارکرد و آرایش آبپاش ها بر یکنواختی توزیع آب، دستیابی به مدل هایی ریاضی جهت تعیین ضریب یکنواختی با اعمال فشارهای مختلف کارکرد آبپاش در سرعت های باد متفاوت و نهایتا ارائه راهکارهای علمی و کاربردی جهت افزایش یکنواختی توزیع آب در مزرعه انجام شد.مواد و روش ها: این پژوهش به صورت استقرار آبپاش منفرد در قطعه زمینی مربع و عاری از پوشش گیاهی به ضلع ۳۳ متر واقع در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تربت حیدریه، در طی ماه های فروردین تا آبان ماه سال ۱۳۹۵ انجام شد. در این تحقیق سه عامل سرعت باد (سه سطح: ۵-۰، ۷-۵ و بیشتر از ۷ متر بر ثانیه)، فشار کارکرد (سه سطح: ۲/۲، ۵/۳ و ۲/۴ بار) و نحوه چیدمان آبپاش ها (۱۰ حالت: ۱۵×۱۲، ۱۸×۱۲، ۱۸×۱۵، ۲۱×۱۸، ۲۴×۲۱، ۱۲×۱۲، ۱۵×۱۵، ۱۸×۱۸، ۲۱×۲۱ و ۲۴×۲۴ متر) به عنوان عوامل موثر بر ضریب یکنواختی توزیع آب با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: در این تحقیق در شرایط هوای آرام با تغیییر فشار از ۲/۲ به ۵/۳ و ۴/۴ بار ضریب یکنواختی افزایش یافت و مقدار ضریب مذکور در فشار ۴/۴ نسبت به ۲/۲ و ۵/۳ بار معنی دار گردید. ضریب یکنواختی در سرعت های ۷-۵ و بیشتر از ۷ متر بر ثانیه به ترتیب ۱۱ و ۱۹ درصد نسبت به ضریب یکنواختی در سرعت باد کمتر از ۵ متر بر ثانیه کاهش داشت. تاثیر سرعت باد در تغییرات یکنواختی توزیع آب کمتر از تاثیر مساحت تحت پوشش آبپاش و فواصل آن ها مشاهده شد. بیشترین ضریب یکنواختی مربوط به آرایش های ۱۸×۱۲ و ۱۸×۱۵ متر در فشار ۲/۲ بار و سرعت باد کمتر از ۵ متر بر ثانیه بود. کاهش ضریب یکنواختی در اثر تغییر آرایش آبپاش ها به مراتب کمتر از کاهش یکنواختی توزیع آب در اثر تغییر فاصله آبپاش ها بود. همچنین رابطه ضریب یکنواختی با سرعت باد در بازه تغییرات فشار کارکرد از ۲/۲ تا ۲/۴ بار به-صورت خطی ارزیابی شد.نتیجه گیری: با بررسی عوامل مختلف و بنابر نتایج به دست آمده، به عنوان یک نتیجه کلی توصیه می شود؛ برای دستیابی به ضریب یکنواختی بالا با کاربرد آبپاش ویر ۳۵ در سرعت باد کمتر از ۵ متر بر ثانیه از آرایش ۱۸×۱۲ متر با فشار کارکرد ۲/۲ بار، در سرعت باد ۷-۵ متر بر ثانیه از آرایش ۱۵×۱۵ متر با فشار کارکرد ۵/۳ بار و در سرعت باد بیش از ۷ متر بر ثانیه از آرایش ۱۸×۱۲ متر با فشار کارکرد ۲/۴ بار استفاده شود. البته منطقی تر به نظر می رسد که به منظور کاهش هزینه های اولیه سرمایه گذاری از آرایش ۱۸×۱۲ متر استفاده و با توجه به سرعت باد غالب منطقه، از فشار کارکرد ۲/۲ بار برای سرعت باد کمتر از ۵ متر بر ثانیه و از فشار کارکرد ۲/۴ بار در سرعت باد بیشتر از ۵ متر بر ثانیه استفاده شود.

Keywords:

"آرایش آبپاش ها" , "سرعت باد" , "فشار کارکرد آبپاش" , "ضریب یکنواختی"