یازدهم جلسه

پنجم :فصل

ای عقربه های سیستم طراحی

خالدیان: دکتر مدرس28/9/1388

سرآبپاش انتخاب

•r) متر : ) مرکز تا فاصله•Ud) روز : ) در میلیمتر آبیاری ناخالص نیاز•ARx) دقیقه : ) در میلیمتر آب پخش مجاز حداکثر•T : روز در کاری ساعات تعداد•DEpa) اعشار : ) توزیع راندمانبود wr=0باشد r=0اگر • خواهدیابد rاگر • یابد wrافزایش می افزایش

DEpaARxT

Urw dr 60

8

به • توجه با عرض ARxباید الزم مدت مرطوب wrدرباید. پس wd≥wrشود

فاصله • به ای نقطه شدن خیس برای الزم از rزمانرابطه از آب پخش شکل بیضی الگوی فرض با مرکز

: آید می بدست زیر)(

)(Re)(4)(

5.7

)'(

5.7

))(Re)('(

ARrr

Oedrt

Tw

dUrARr

Tw

OeUrARr

r

d

d

d

سیستم در راهبری پارامترهایسنترپیوت

پاشش • یکنواختیآبیاری • مقدار کفایتباد • و تبخیر تلفاتپاشش • الگوی و آبیاری راندمان

• Ti=TAD/ETcp

•Ti) روز : ) آبیاریها بین فاصله•TAD) میلیمتر : ) مجاز تخلیه حداکثر•ETcp) روز : ) در میلیمتر پیک دوره در گیاه آبی نیاز

خالص • نیاز خود چرخش دور هر در پیوت سنتر . کند می پخش زمین روی را آبیاری

•: آبیاری فصل یک در سیستم کار زمان

• Tseas=)ETseas/in(Tr

•Tseas) ساعت : ) فصل طول در دستگاه کاری زمان

•ETseas) میلیمتر : ) گیاه آبی فصلی نیاز

•Tr) ساعت : ) کامل دور یک برای الزم زمان

•in) میلیمتر : ) آبیاری خالص عمق

•: نقطه هر در آب پخش زمان•

• Ta=)Dw.Tr( / 2πr

•Ta) ساعت : ) آب پخش زمان•Dw : فاصله به آبپاشی برای پاشش دایره قطر

r) متر ) دستگاه مرکز از•r) متر : ) دستگاه مرکز تا آبپاش فاصله

• : آب پخش خالص مقدار

• ia=ig)1-Ls(

•ia) میلیمتر : ) آب پخش خالص عمق

•ig) میلیمتر : ) آب پخش ناخالص عمق

•Ls) اعشار : ) باد و تبخیر تلفات

•: آب پخش میزان حداکثر

•da-max) ساعت: ) در میلیمتر آب پخش شدت حداکثر

))(4(max

a

aa T

id

•: سیستم در نیاز مورد دبی• Q=2.78 )A.ig / Tr(

•Q) ثانیه : ) در لیتر پیوت در الزم دبی•A) هکتار : ) سیستم توسط شده آبیاری مساحت کل

•: ها آبپاش دبی• qr=r.Sr[2Q / )rmax(²]

•qr :فاصله به آبپاشی در الزم در ) rدبی لیتر مرکزی نقطه ازثانیه(

•Sr :فاصله به ای نقطه در آبپاشها بین مرکز rفاصله از ) نصف) اضافه به قبل آبپاش تا فاصله نصف برابر که ، متر

است بعد آبپاش تا فاصله

مثال

شعاع • با سنترپیوت یک خواهیم احداث 400می مترباد و تبخیر از ناشی تلفات راندمان 9کنیم درصد،

آبیاری 75آبیاری خالص نیاز تبخیر 29درصد، و میلیمترپیک دوره در تعرق . 7و نیاز باشد می روز در متر میلی

رشد فصل در گیاه .378آبی باشد می میلیمتررشد، • فصل در کاری زمان را، آبیاری دور کنید حساب

. را آب پخش سرعت حداکثر و پیوت در الزم دبیآب پخش خالص سرعت حداکثر کنید حساب همچنیناز آن در که ها آبپاش ثابت فاصله با سیستمی برایخیس دایره قطر که باشد شده استفاده هایی نازل

متغیر 53شده فاصله با سیستمی برای ونیز باشد متربا باشد شده استفاده هایی نازل از آن در که ها آبپاش

میزان به شده خیس دایره . 27قطر متر

•: شود می محاسبه آبیاری ناخالص عمق ابتدا

• ig=in/Ec=29/0.75=39 mm

•: آب پخش ناخالص عمق سپس

• ia=ig)1-Ls(=39)1-0.09(=35 mm

•: کنیم می حساب را آبیاری دور

• Ti=in/ETcp=29/7=4 d

•: ساالنه کاری زمان

• Tseas=)ETseas/in(Tr

• Tseas=)378/29(4 d)24 h/d(=1251 h

•: کشت زیر سطح

• A=π)rmax(²

• A=3.14)400 m(²)1 ha/10000 m²(=50.3 ha

• Q=2.78 )A.ig/Tr(

•: سیستم نیاز مورد دبی• Q=2.78)50.3 ha()39 mm(/96 hr=56.8 l/s

•: الترال لوله انتهای در آب پخش زمان محاسبه

• Ta=)Dw.Tr(/)2π.rmax(

•: است ثابت آبپاشها فاصله که حالتی برای

• Tac=53 m)96 hr( / )2π*400 m(=2.02 hr

•: است متغیر آبپاشها فاصله که حالتی برای

• Tav=27 m)96 hr( / )2π*400 m(=1.03 hr

•: خالص پخش میزان حداکثر

•: است ثابت آبپاشها فاصله که حالتی برای

• dac-max=)4/π()35 mm/2.02 h(=2.2 cm/h

•: است متغیر آبپاشها فاصله که حالتی برای

• dac-max=)4/π()35 mm/1.03 h(=4.3 cm/h

))(4(max

a

aa T

id

سنترپیوت های سیستم ارزیابی

•UC : یکنواختی ضریب•di : ها قوطی از یک هر در شده جمع آب عمق•ri : نقطه تا ها قوطی از یک هر شعاعی فاصله

مرکزی•n : ها قوطی تعداد

n

iii

n

in

ii

n

iii

ii

rd

r

rddr

UC

1

1

1

1

).(

).(

0.1100

مثال

سنترپیوت • دستگاه یک جهت 66در سه در قوطیمقادیر و شده چیده مختلف فواصل به شعاعیآنها در شده جمع آب مقادیر و شده جمع آب . سیستم ارزیابی برای است شده گیری اندازهدر شده جمع آب عمق مقادیر اساس بر جدولییکنواختی ضریب است گردیده تنظیم ها قوطی

. (DU)توزیع آورید بدست را

تجمعی • آورید rمقدار بدست را• Σri=44220 mm

کنید • محاسبه را آن چهارم یک• 1/4 Σri=44220/4=11055

به • عدد ترین نزدیک دوم ستون . 11055در کنید پیدا 10760رابه رقم . 11055نزدیکترین باشد می

رقم • به مربوط آب . 10760عمق که را مقدار این کنید پیدا را.1.72برابر گیریم می نظر در پایین چارک عنوان به باشد می

آوردن • بدست کنید DUبرای استفاده زیر معادله از• DU=100[ / پایین چارک متوسط کل [ متوسط

آب • عمق مقدار به مربوط ردیف متوسط 1.72در سانتیمترتقسیم از را پایین . 10760بر 16047چارک آورید بدست

تجمعی 10760و di.riمقدارتجمعی 16047 ردیف riمقدار دربه . 1.72مربوط باشد می

• 16047/10760=1.491

تجمعی • مقدار تقسیم از را کل تجمعی di.riمتوسط مقدار riبر: آورید بدست

• 87784 / 44220=1.985:DUمقدار • از عبارتست

• DU=100 )1.491 / 1.985(=75 %•: از عبارتست پایین نیمه متوسط

• 44220 / 2=22110به • عدد برابر 22110نزدیکترین دوم ستون باشد 22260در می

برابر آن در پایین نیمه متوسط :1.68که زیرا باشد می• 37497 / 22260=1.68

برابر • کل متوسط اینکه به توجه مقدار 1.985با لذا باشد میUC: از عبارتست

• UC=100 ) / پایین نیمه متوسط کل ) متوسط• UC=100 )1.68/1.985(=85 %

چرخدار های لوله سیستم

است • سنترپیوت شبیه مکانیسم نظر از لینیر سیستماستاندارد های سیستم مشابه هیدرولیکی نظر از ولی

. است آبیاریمستطیلی • های زمین در کاربرد•) سنترپیوت ) خالف بر زمین تمام آبیاری• : حاشیه طولی امتداد در روباز کانال یا لوله آب منبع

زمینآبیاری: • از پس زمین ابتدای به سیستم انتقال مشکلسیستم • میان در آب توزیع یکنواختی راندمان باالترین

بارانی های

عمق • که شود می تنظیم طوری لینیر حرکت سرعتبارانی استاندارد های سیستم مشابه آبیاری ناخالص

باشد. • da-max=)4/π(3600[Qa/)Dw.L(]• da-max=)4/π(3600[qa/)Dw.Sl(]

•da-max) ساعت : ) در میلیمتر آب پخش میزان حداکثر•Qa) ثانیه : ) در لیتر الترال لوله کل دبی•Dw) متر : ) آبپاش توسط شده خیس قطر•L) متر : ) چرخدار لوله طول•qa) ثانیه : ) در لیتر آبپاشها از یک هر از خروجی دبی•Sl) متر : ) الترال روی آبپاشها فاصله

آبپاشهای با بارانی آبیاری سیستمتفنگی

با • شکل ای دایره ای لوله روزنه یک تفنگی آبپاشدر را آب از زیادی حجم که است زیاد نسبتا قطر

. کند می پخش شکل دایره الگویزیاد • بسیار کاری فشارنمی • دور را کامل دایره یک سیستم این معموال

اندازه به و خالی 25زند دستگاه جلو در درجه. ماند می

در • سیستم این باشد زمین وسط اصلی لوله اگرتا طرف . 200هر کند می آبیاری را متر

امتحانی سوال نمونه

با • بارانی سیستم بوسیله که مزرعه یک درزیر اطالعات شود، می آبیاری دستی جابجاییبه اقدام شکل، به توجه با است، دست در

. کنید طراحی

240 متر

متر 360

اصلی لوله

شیب 1%

به خاک اشباع عصاره و آب الکتریکی هدایتحداکثر 2و 1.5ترتیب سانتیمتر، بر موس میلی

روزانه ظرفیت 7مصرف حد رطوبت میلیمتر،ترتیب به دائم پژمردگی نقطه و و 200زراعی

توزیع 100 راندمان متر، در درصد، 80میلیمترخاک در پایه نفوذ ساعت، 8شدت در میلیمتر

ریشه رطوبت 2عمق کاهش مجاز درصد متر،رایزر% 50خاک ارتفاع ضریب 1.5، متر،

با 5آبپاش آلومینیومی لوله ،C=130، روزهایآبپاشها پیشنهادی فواصل و تعطیل جمعه

18*12 . باشد می متر

• TAM=)200-100(*0.5*2=100 mm• f=TAM/ETcp=100/7=14 days• dn=14*7=98 mm• Lr=1.5/)5*2-1.5(=0.18>0.1• dg=0.9dn/)1-Lr(Ed=0.9*98/)1-0.18(*0.8• dg=135 mmTset=dg/Imax=135/8=17 hr روز در استقرار یکq=v/t=dg*Sm*Sl/t=135*18*12/17=28.6 l/minq=0.48 l/sq=5H0.5 => H=32.7 m

• f’=14-2=12 days تعطیل ایام احتساب با• Q=135*360*240/12*17=15.9 l/s• N=Q/q=15.9/0.48=33.1≈34 • الترال هر روی آبپاش آبپاش 20=240/12=تعداد• الترال الترال 2 ≈1.7=34/20 = تعداد• QL=20*28.6 l/min=9.5 l/s• اصلی لوله روی استقرار 20=360/18=تعداد

استقرار• نیاز مورد آبپاش آبپاش 40=20*2=تعداد• سیستم 19=28.6*40=ظرفیت l/s >15.9 l/s ≈16 l/s

معنی 19• به ثانیه در :161.5لیتر که است میلیمتر• i=161.5/17 hr=9.5 mm/hr>8 mm/hr

باید • لذا شود می رواناب ایجاد سبب کاهش qیعنیکه بنحوی .Qsیابد باشد داشته را اولیه مقدار

• i=)16 l/s(/40 =0.4 lit/s =24 l/min• t=135 mm*12 m*18 m / )24 l/min(• t=20.25 hr < 24 hr

•. است روز در استقرار یک همان هنوز• H=23 m• QL=20*24=480 l/min=8 l/s• HL=0.2H-∆He=0.2*23-)-0.01*240(=7 m• f=0.38 <= آبپاش 20

• Hf=1.22*1010*0.38*240)8/130(1.852D-4.87

• D=3 inch

Hf=1.22*1010*0.38*240)8/130(1.852)73.66(-4.87

Hm=Hn+0.75Hf+0.5∆He+Hr

Hm=23+0.75*5.13+0.5)-0.01*240(+1.5

Hm=27.15 m