عنوان

اثرات نوع آبپاش‌ها، تنظیم کننده‌های فشار، پارامترهای هواشناسی و توپوگرافی اراضی روی یکنواختی پخش آب در سیستم آبیاری بارانی سنترپیوت

‭۶۰۱۵پ‬

per

اثرات نوع آبپاش‌ها، تنظیم کننده‌های فشار، پارامترهای هواشناسی و توپوگرافی اراضی روی یکنواختی پخش آب در سیستم آبیاری بارانی سنترپیوت

/عبداله رنجبر

تبریز ، دانشگاه تبریز ، دانشکده کشاورزی

‮‭۱۱۹‬ ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

کشاورزی-آب

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۰۱‬

تبریز ، دانشگاه تبریز ، دانشکده کشاورزی

استفاده از سیستم‌های نوین آبیاری از جمله سیستم آبیاری بارانی سنترپیوت در سراسر دنیا رو به گسترش بوده و مطالعه مشکلات و ایرادات کاربرد این سیستم‌ها و رفع آن‌ها، یکی از موضوعات اساسی در حیطه مهندسی آبیاری می‌باشد .در این پژوهش، اثرات نوع آبپاش‌ها، نصب تنظیم کننده‌های فشار، سرعت و جهت وزش باد و توپوگرافی اراضی روی یکنواختی پخش آب در سیستم آبیاری بارانی سنترپیوت مورد بررسی قرار گرفت .به این منظور، آزمایش‌های میدانی مطابق استانداردهای ‮‭۱/۴۳۶ASAE S‬ و‮‭۱۱۵۴۵ISO‬ - روی دستگاه آبیاری سنترپیوت متعلق به دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام گردید .آزمایش‌صهای میدانی با چینش ظروف جمع‌آوری آب به صورت زوج ردیف در امتداد لوله لترال سنترپیوت، با دو آرایش متفاوت آبپاش روی لترال در سرعت‌های مختلف دوران دستگاه، با سه تکرار در مسیرهای مختلف و در شرایط آب و هوایی متفاوت انجام پذیرفت‮‭: ۱‬- آرایش اول با آبپاش‌های اسپری نازل موجود روی سیستم با مارک‌های تجاری کشت گستر، نلسون ‮‭۳۰۰۰R‬ و سنینگر) ‮‭LDN‬ در دو مسیر سربالائی و با ارتفاع متوسط با سرعت ‮‭۶۰‬ حداکثر سرعت دوران(،‮‭۲‬ - آرایش دوم با نصب آبپاش‌صهای اسپری نازل جدید با مارک تجاری سنینگر ‮‭LDN‬ و نصب تنظیم کننده‌صهای فشار در ورودی هر آبپاش) در سه مسیر سربالائی، با ارتفاع متوسط و سرازیری با سرعت-های ‮‭۳۰‬ و ‮‭۶۰‬ حداکثر سرعت دوران( در حداکثر سرعت حرکت، دستگاه مورد مطالعه در مدت ‮‭۰۵/۱۰‬ ساعت یک دور کامل انجام می‌داد .با اتمام هر یک از آزمایش‌ها، میزان حجم آب جمع شده در تمامی ظروف جمع‌صآوری آب اندازه‌گیری و ثبت شد .سپس متوسط عمق آب رسیده به کل ظروف، یکنواختی پخش آب و درصد تلفات تبخیر و بادبردگی با استفاده از روابط مربوطه تعیین گردید نتایج حاصل از بررسی تأثیر عوامل مختلف روی پارامترهای ذکر شده، نشان داد که اصلی‌ترین عامل تغییر این پارامترها در عملکرد سیستم‌های آبیاری بارانی، وزش باد می‌باشد در حالی‌که جهت وزش باد تأثیری روی آن‌ها نشان نداد .بررسی اثر نصب یا عدم نصب تنظیم کننده‌های فشار نشان داد که آبپاش‌های دارای تنظیم کننده فشار، با پخش یکنواخت‌تر آب در توپوگرافی‌های مختلف باعث افزایش یکنواختی پخش آب می‌شوند .انجام آزمایش‌صها در سرعت‌صای مختلف دوران دستگاه سنترپیوت نشان داد که تغییر روی سرعت دستگاه، تأثیری روی یکنواختی پخش آب ندارد و این عامل تنها روی متوسط عمق آب رسیده به سطح زمین مؤثر می‌صباشد .همچنین انجام آزمایش‌صها در جهت‌های مختلف دوران دستگاه نشان داد که دوران دستگاه در جهت ساعتگرد یا پادساعتگرد، تأثیری روی متوسط عمق آب رسیده و یکنواختی پخش آب ندارد .نصب آبپاش‌های مختلف در آرایش اول نشان داد که آبپاش‌های اسپری نازل نلسون ‮‭۳۰۰۰R‬ با صفحه چرخان عملکرد بهتری نسبت به آبپاش-های اسپری نازل سنینگر ‮‭LDN‬ با صفحه ثابت دارند و عملکرد آبپاش‌های کشت گستر، ضعیف‌تر از دو نوع دیگر آبپاش‌ها می‌باشد .در حالت کلی در آرایش دوم آبپاش‌ها، متوسط یکنواختی پخش آب برای آزمایش‌های مختلف برابر ‮‭۵۷/۷۸‬ حاصل گردید که عملکرد بهتری نسبت به آرایش اول آبپاش-ها با متوسط یکنواختی پخش ‮‭۶۴/۵۸‬ داشت .همچنین با اندازه‌گیری دبی خروجی از آبپاش‌های آرایش دوم و مقایسه آن با حجم آب رسیده به سطح زمین در طول کل لترال، معادله‌ای برای پیش‌بینی تلفات تبخیر و بادبردگی با ضریب تبیین‮‭۸۵۵/۰‬ ، جذر میانگین مربعات خطا ‮‭۱۹۲/۰‬ و میانگین مطلق خطا ‮‭۶۲۵/۲‬ درصد پیشنهاد گردید

Using modern irrigation systems such as centre pivot irrigation system is developing around the world and studying the problems and operation difficulties of these systems are among the most important issues in the field of irrigation engineering. In this study, the effects of sprinklers type, installations of pressure regulators, wind velocity and direction and field topography on the water application uniformity in the centre pivot irrigation system was investigated. For this purpose, field experiments according to standards ASAE S436.1 and ISO-11545 were conducted on the centre pivot irrigation system belonged to the Agriculture Faculty of the University of Tabriz. Field experiments were took place by arranging catch cans in the form of pair rows along of centre pivot lateral pipe with two different arrangements of sprinklers on lateral in different speeds of device rotation, with three repetitions in different directions and various ambient conditions: 1- first arrangement with spray nozzle sprinklers on system by trade marks of Keshtgostar, Nelson R3000, and Senninger LDN (in two directions with positive slope and average height and 60 speed of maximum rotation speed), 2- second arrangement with installing new spray nozzle sprinklers on system by trade mark of Senninger LDN and installing pressure regulators on the entrance of each sprinkler (in three directions with positive slope, average height and negative slope and with 60 and 30 speed of maximum rotation speed). In the maximum rotation speed, mentioned centre pivot system was completting one full rotation in 10.05 hours. After finishing each set of the experiments, the amount of water collected in all catch cans were measured and recorded. Then, the average depth of water reached to all catch cans, water application uniformity, and percentage of wind drift and evaporation losses were determined by using the related equations. The investigations result of the effects of different factors showed that the most important factor for changing these parameters in the performance of sprinkle irrigation systems is wind, but the direction of wind showed no effect on them. Investigation of installing or non-installing the pressure regulators showed that the sprinklers equipped with pressure regulators cause more uniform water application in different topographies. Applying the experiments on different rotation speeds of centre pivot system showed that the changes of device speed have not effects on water application uniformity and this factor is effective only on the average depth of water reached to soil surface. Also applying the experiments on different directions of centre pivot system showed that rotation of the device clock-wise or counter clock-wise directions has not any effects on the average depth of water reached to the surface of the field or on the water application uniformity. Installing different sprinklers in the first arrangement showed that the Nelson R3000 with rotating plate has better performance in comparison with Senninger LDN with fixed plate and the Keshtgostar sprinklers is weaker than two other sprinklers. In general, regarding the second arrangement of sprinklers, average water application uniformity for different experiments is equal to 78.57 which is better than the first arrangement of sprinklers with average water application uniformity of 58.64. Also by measuring the output water discharge from sprinklers of second arrangement, and comparing it with the water amount reached to soil surface in the length of whole lateral, an equation was suggested to estimate wind drift and evaporation losses with R2 of 0.855, root mean square error of 0.192 and mean absolute error of 2.625 percent

wind velocity and direction

centre pivot

field topography

pressure regulator

rotation speed

spray sprinkler

water application uniformity

wind drift and evaporation losses

رنجبر، عبداله

صدر الدینی،علی اشرف، استاد راهنما

ناظمی، امیر حسین، استاد راهنما

دلیر حسن نیا، رضا، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی