تحديد الفواقد من شبكات الري والطرق الهندسية لمعالجتها

[عبير]

السلام عليكم

وهذا موضوع آخر أقحمت فيه نفسي أيضا
أرجو أن أكون قد وفقت في اختياره

وأنتم سادتي مهندسينا الأكفاء الكرام تابعوا معي
وأصلحو إن كان هناك خطأ

مع تحياتي وشكري الجزيل

إن اتساع مساحة الأراضي المروية في القطر العربي ، تضع أمام الفنيين العاملين في هذا المجال مشاكل عديدة تتطلب الحلول السريعة، وإحدى هذه المشاكل هي الضياعات الكبيرة من أقنية الري عن طريق التسرب وخاصة من أقنية الري الترابية.
وقد بينت معطيات الأكاديميك كوسيتاكوف أن نسبة الفواقد قد تصل إلى 70% إذا لم تتخذ الإجراءات الهندسية اللازمة.
تؤدي الضياعات الكبيرة للماء من شبكات الري من الناحية الاقتصادية إلى زيادة في كلفة الإنتاج وتؤثر بشكل عام على جميع المؤشرات الاقتصادية للمشروع ككل وبالتالي ينخفض معامل الاستفادة من مياه الري وتقل الأراضي التي يمكن إرواؤها ، هذا بالإضافة إلى أن هذه الضياعات قد تكون مصدر لتغذية المياه الأرضية والجوفية، ومع مرور الزمن يرتفع منسوبها ويكون سبباً في ملوحة الأراضي وخروج مساحات شاسعة عن قيد الاستثمار مما يؤدي إلى القيام بعملية استصلاح هذه الأراضي وإنشاء شبكات الصرف المكلفة.
وللأسباب المذكورة قمنا بإعداد هذه النشرة التي تضمنت:

الطرق الهندسية لتحديد الضياعات من أقنية الري
الإجراءات اللازم اتخاذها للتقليل من الضياعات

ضياع الماء من الأقنية وحساباتها :

أ-تأثير العوامل المختلفة على ضياع الماء من الأقنية :

لحساب الضياعات العامة في أقنية الري يؤخذ الفرق بين كمية الماء المأخوذة من المصدر المائي والكمية الواصلة إلى الحقول بواسطة مجموعة الأقنية الحقلية الصغيرة.

وإن الأسباب الرئيسية للضياعات هي :

تسرب الماء من جوانب وقعر الأقنية والبالغ 65-70% من مجموع الضياعات.
التبخر من سطح الماء الجاري في القناة والبالغ 4-5% .
ضياع الماء من المنشأة القائمة على القناة (سكورة، تنظيم، مآخذ ..الخ) والبالغ 25-30% من مجموع الضياعات. وكذلك الضياعات الحتمية المتعلقة بتوزيع الماء بين مستعمليها.
يتغير الضياع بالتسرب تبعاً لخصائص التربة التي تمر بها القناة، وشكل المقطع العرضي للقناة وكمية التدفق، وسرعة الجريان، ومع كمية المواد العالقة ودرجة حرارة الماء ووجود الأعشاب وطول وكبر الأقنية التي تعمل شكل مؤقت وعوامل أخرى عديدة.

تزداد الضياعات بالتسرب بعد تنظيف القناة من الأوساخ وتصليح الأماكن المهدمة منها، ولكن إذا احتوى الماء على كمية كبيرة من البقايا فإن الضياعات تستقر خلال 30-50 يوم ويكون الضياع كما قلنا أعلاه مختلفاً في الأقنية الكبيرة تبعاً للأرض التي تمر بها القناة، فمثلا القناة الرئيسية لآذوفسكي (روسيا) والتي طولها 92.2 كم تشكل نسبة الضياعات في الجزء السابع والذي طوله 27.7 كم 76% من مجموع الضياعات في الأجزاء الأخرى وسبب زيادة الضياعات في مثل هذه الأجزاء تفسر كالتالي :

النوعية السيئة للأعمال الإنشائية وعدم مراعاة القواعد الهندسية الصحيحة في البناء.
مرور القناة في تربة خفيفة ذات معامل تسرب كبيرة.
وجود الأعشاب في الأقنية والذي يزيد عامل الخشونة ويقلل من سرعة جريان الماء، وبهذا فإن القناة تعمل ومستوى الماء مرتفع.

يؤدي عدم الدقة في إتقان تركيب الأبواب والسكورة والهوارب الواقعة تحت تأثير ضغط الماء وكذلك الحوادث غير المتوقعة إلى ضياعات تكنيكية قد تصل من 20-30% من مجموع الضياعات.
إن سيلان الماء من شقوق الأبواب يكون أحياناً الأبواب يكون أحياناً من 5-10 ل/ثا وعلى المنشآت الكبيرة تصل حتى 40-60-80 ل/ثا.

من الملاحظات التي قام بها معهد الأبحاث في موسكو على المنشآت المائية في شمالي بلاد القفقاس حيث درست أكثر من 300 منشأة مائية وحوالي 1000 مهرب في وقت السقاية وبالنتيجة حددت الضياعات التالية بـ ل/ثا خلال شقوق الأبواب المغلقة والتي كانت تحت تأثير الضغط من الجانب الآخر.

- الأقنية الثلاثية والتي تدفقها 150 ل/ثا 6-7 ل/ث
- الأقنية الثلاثية والتي تدفقها 300 ل/ثا 10-15 ل/ثا
- الأقنية الثنائية والتي تدفقها 500 ل/ثا 20-25 ل/ثا
- الأقنية الثنائية والتي تدفقها 2000-5000 ل/ثا 50-60 ل/ثا

لقد أثبتت الدراسات أن النباتات تستهلك 50% فقط من كمية المياه التي تعطى من المصدر المائي الرئيسي، والسبب في ذلك هو الضياعات الكبيرة من الأقنية الثلاثية.
تقل الفواقد بالتسرب والتبخر بصورة كبيرة وتقترب من القيمة الصغرى لها وذلك بازدياد عدد الأقنية المغلقة (أنابيب) وكذلك بتبديل الأقنية الترابية بأقنية بيتونية أو بأقنية محمولة، ولكن الفواقد التكنيكية تطل كبيرة وحتى على هذه الأنظمة من الري.

ب- قوانين حسابات الضياعات من أقنية الري :

عند القيام بتحليل جميع الطرق والمعادلات المقترحة من قبل الباحثين لحساب الضياعات بالتسرب نرى أن قسما كبيرا من هذه الطرق والمعادلات لها صفة تقريبية ( بدرجات متفاوتة) نظرا لأن المعادلات والمذكورة قد استنتجت في حالات خاصة وظروف محدودة وكذلك كثرة العوامل المؤثرة على هذه الضياعات، وهذا من ناحية ومن ناحية أخرى عدم وجود دراسات متكاملة حول تأثير كل عامل على حدة ومدى تأثيره على نسبة الضياعات ، وإنما تدرس مجموعة الضياعات للماء من الأقنية دون تجزئتها إلى أقسام مستقلة وبدون عزل تأثير العوامل الخاصة.

لقد بينت مشاهدات مختلف الباحثين العاملين في مجال دراسة الضياعات من مشاريع الري في الولايات المتحدة والهند والاتحاد السوفييتي، إن نسبة الفواقد تشكل وسطيا 50% حيث تتأرجح بين 30-60% أي أنه عمليا تضيع نصف كمية الماء المأخوذة من المصدر الرئيسي للري بدون فائدة ، مما ذكر يتبين أن الضياعات بواسطة التسرب تشكل نسبة عالية، أمام هذا الواقع يجب الاستفادة من التجارب المحلية في هذا المجال وكذلك من المعادلات التجريبية التي توصل إليها الباحثون في ظروف خاصة ومحددة.

وأكثر المعادلات استعمالا لحساب الضياعات بالتسرب عند تصميم منشآت الري هي معادلة الأكاديميك كوستياكوف الذي حصل تحليلياً على عامل الضياع بالتسرب لأقنية الري الدائمة لجريان في ظروف التسرب الحر وانعدام الضغط البيزومتري وعندما تكون المياه الجوفية على أعماق كبيرة من قعر القناة ويحسب عامل الضياع من المعادلة (1) وذلك كنسبة مئوية من التدفق من أجل 1 كم.

(1) A 1.16 K

حيث:

K = معامل النفاذية م / يوم
Q = التدفق (التصريف) م3/ثا
V = السرعة م/ثا
M = اس في قانون التسرب أصغر من الواحد، يتعلق بقيمة الضغط h وعمق التسرب ويتغير بحدود
(0-0.5).
F = عامل تصحيح للامتصاص الشعري للمياه في جوانب F (1.1-1.4) وذلك تبعاً للخصائص الشعرية للتربة .
M = الميول الجانبية بالنسبة للأفق.
C = p
حيث b عرض قاع القناة، h عمق الماء، وفي حالات عديدة عندما تكون المياه الجوفية عميقة يمكن اعتبار m = 0

عند تحليل هذه العلاقة يتبين من نسبة الفواقد بالتسرب تزداد مع نقصان قدرة القناة على إمرار الماء (تدفق القناة).
بناء على الدراسات النظرية للأكاديميك كوستياكوف حول موضوع الضياعات بالتسرب تم وضع ثلاثة منحنيات توضح العلاقة بين كمية الفواقد المئوية للكيلومتر الواحد من القناة ونفاذية التربة، وبعد الدراسات الدقيقة لهذه المنحنيات في ظروف مختلفة للتربة تمكن من الوصول إلى وضع ثلاثة معادلات تجريبية وذلك لتقدير القيمة الأعظمية للضياعات بالتسرب من الأقنية المختلفة % من التدفق / 1 كم.
وتأخذ الشكل التالي:

التربة الخفيفة ذات النفاذية العالية وتحسب من المعادلة (3)
(3) q°.5 A
التربة المتوسطة النفاذية وتحسب من المعادلة (4)
(4) q°.4 A
التربة الثقيلة السيئة النفاذية وتحسب من المعادلة (5)
(5) q°.5 A

يمكن استعمال معادلات كوستياكوف التجريبية (3،4،5) لتحديد الضياعات بشكل تقريبي من الأقنية (الثلاثية والثنائية).
من أكثر المعادلات النظرية استعمالاً لحساب الضياعات هي معادلات :
(KOZIN, KOSTIAKOV, PAVLOVSKI, AVERIANOV)
والتي سنوردها مع تحديد أفضل الظروف لاستعمالها في تقدير الضياعات من منشآت الري.

لقد نشرت معادلتين نظريتين حصل عليها العالم (KOZIN) في عام 1931 لتحديد التدفق الضائع بالتسرب من الأقنية ذات المقطع العرضي ( شبه المنحرف أو المقطع المكافئ) والمعادلات لها الشكل التالي:

Q= K ( B + 2h) (6Q2) = K ( B + 2h) 7
حيث :

Q = كمية الضياعات من المتر الطولي للقناة م3/ثا
K = معامل نفاذية التربة ، م/ ثا.
h = العمق الاعظمي للماء في القناة، م
B = عرض القناة عند سطح الماء، م

تستعمل المعادلة (6) عندما تكون المياه الجوفية على عمق كبير نظريا 00 ـــــTحيث T = عمق المياه الجوفية عن قعر القناة.
تستعمل المعادلة (7) عندما تكون المياه الجوفية قريبة من قعر القناة أي 0 ــــــTوعندما يكون الانتشار الجانبي للمياه المتسربة من القناة كبيراً.
لحساب الفواقد على الكيلومتر الطولي للقناة كما هو متبع في التصاميم العملية تأخذ المعادلتين (6-7) الشكلين التاليين:

(8) Q1 = 0.0116K ( B + 2h
(9) Q2 = 0.0116K ( B 2h

حيث :

Q = كمية الضياعات من 1 كم طولي للقناة م3/ثا
K = عامل النفاذية للتربة م/يوم
h = العمق الأعظمي للماء في القناة م.
B = عرض القناة عند سطح الماء م.
يمكن حساب عامل الضياعات (A) كنسبة مئوية من التدفق (Q) المار في الكيلومتر الطولي للقناة من المعادلتين:

1.16k(b+2h) A

( 10q =a)

(1.16k(b2h
(11) q

في عام 1934 نشر العامل VEDERNIKOV معادلته المشابهة لمعادلة (KOZIN) على افتراض أن المنسوب الطبيعي للمياه الجوفية يقع في اللانهاية وحركة تيار الماء المتسرب مستقرة اعتمادا على الحل الهيدروميكانيكي للمسألة استطاع أن يحصل على العلاقة المذكورة أدناه لتحديد الضياعات من المتر الطولي للقناة ( عندما تكون المياه الجوفية عميقة جداً) التي مقطعها على شكل شبه منحرف:

g = K (B + 2 h

(12) k
k

يتبع .....

الموضوع الأصلي: تحديد الفواقد من شبكات الري والطرق الهندسية لمعالجتها // الكاتب: عبير // المصدر: خير بلدنا الزراعي

www.khairbaldna.net

كلمات البحث

راعي عام زراعه عامة .انتاج حيواني .صور زراعية .الصور الزراعية .هندسة زراعية.ارانب. ارنب.الارنب.خضر.خضار.خضر مكشوفة.محصول.محاصيل.المحاصيل.ابحاث زراعية.بحث زراعي.بحث مترجم.ترجمة بحثية.نباتات طبية.نباتات عطرية.تنسيق حدائق.ازهار .شتلات.افات.افة.الافة.حشرات.حشرة.افة حشريا.نيماتودا.الديدان الثعبانية.قمح.القمح.الشعير.الارز.ارز.اراضي طينية. اراضي رملية.برامج تسميد.استشارات زراعية .برامج مكافحة.امراض نبات .الامراض النباتية.مرض نباتي.فطريات .بكتيريا.كيمياء زراعية .الكيمياء الزراعيه.تغذية .التغذية.خضر مكشوفة.صوب زراعية.السمك.زراعه السمك.مشتل سمكي. زراعة الفيوم.مؤتمرات زراعية.مناقشات زراعية.التقنية.براتمج نت.برامج جوال.كوسة, خيار,طماطم.بندورة.موز.بطيخ؟خيار.صوب.عنكبوت.ديدان.بياض دقيقي.بياض زغبي.فطريا

[م/ إيهاب عبد المؤمن]

ماشاء الله

فينك يا ابو البدوي

[د. محمد سعيد عيسى]

عبير الورد
موضوع رائع وغاية فى الاهمية
وخاصة واننا ذاهبون الى زمن سوف تشح فيه المياة
ولابد من الاقتصاد فيها لأعلى الدرجات
بس هو للاسف اللى بيساعد على كثرة هذه الفواقد
قلة الثقافة الزراعية لدى المزارع العربى
اضافة الى تفتيت الملكية الزراعية من الاراضى
ولو علمتى ( فإن نسبة الفواقد فى مياه الرى على مستوى
قنوات الرى المكشوفه والتى تذيد طولها الى العديد من الكيلومترات
إضافة الى الحشائش المائية التى تملىء تلك القنوات وتكاد تسد تلك
القنوات) كبيره جدا جدا
وعموما فهذا موضوع رائع
دمتى فى خير وعطاء

[عبير]

شكرا لحضورك أخي الكريم

إيهاب

أرجو أن تكون الفائدة حسنة
في محتوى هذا الموضوع

دمت بخير

[عبير]

حيث:
· K = معامل النفاذية م/ثا
· B = عرض القناة عند سطح الماء ، م.
· K K2 = التكامل الإهليجي من الدرجة الأولى.
· H = العمق الأعظمي في القناة ، م.
K

ولتسهيل عملية الحسابات وضعت منحنيات الشكل (1) تربط العلاقة من أجل قيم M
K
متغيرة حيث M ميل الجوانب للقناة.
من تحليل منحنيات الشكل (1) يتبين أنه في الأقنية العريضة أي عندما تكون العلاقة
كبيرة فإن قيمة الحد تكون قريبة أو مساوية لقيمة المحط المبلول ويمكن بشكل تقريبي كتابة العلاقة رقم (12) بالشكل التالي:
g K
يقترح معهد تصاميم منشآت الري في موسكو استعمال المعادلات التالية لتقدير الضياعات عند تصميم شبكات الري:
‌أ- تستعمل معادلة بافلونسكي في ظروف التسرب الحر وانعدام الضغط البيزومتري، التي تعطي الضياعات بـ م3/ثا من أجل 1 كم طولي للقناة.
(13) (1 Q= 0.0116K (B + 2h)
% من تصريف القناة على الكيلومتر الطولي:
A=
حيث :
· Q1 = كمية الضياعات م3/ثا للكيلو متر الطولي للقناة.
· B = عرض القناة العلوي عند سطح الماء (م).
· h = عمق الماء في القناة م.
· K = معامل النفاذية م/يوم
· Q = التدفق الصافي للقناة م3/ثا

‌ب- عندما لايوجد لدينا المعلومات الكافية عن المقطع العرضي للقناة فإن الضياعات بالتسرب يمكن حسابها بشكل تقريبي من معادلة Girchakin التي تعطي قيمة الضياعات بـ م3/ثا :
من أجل 1 كم طولي:
(15) Q 0.063 K
% لواحد كيلومتر طوليعندما لا تتوفر معطيات لقيم معامل النفاذية K لتربة الأقنية المصممة، فمن الممكن استعمال القيم التالية لمعامل النفاذية (م/يوم):
· غضار – رملي ثقيل – 0.05.
· غضار رملي – متوسط وخفيف – 0.05 – 0.1.
· رمل غضاري – 0.1-0.5
· رمل مع غبار – 0.5-1
· رمل ناعم -1-5
· رمل متوسط النعومة 5-20
‌ج- القيم التقريبية للضياعات، يمكن حسابها باستعمال معادلات الأكاديميك كوستياكوف Kostiakov (3،4،5) المذكورة أعلاه.
عندما يوجد معلومات كافية عن المواصفات الفيزيائية للتربة وعن مواقع أقنية الري، فيمكن حساب الضياعات بالتسرب باستعمال الأكاديميك Averianov (16) وذلك في حالة وجود ضغط من المياه الجوفية وتعطي الضياع بالم3 / ثا من أجل 1 كم طولي.
(16)أو % من تصريف القناة على واحد كيلومتر طولي:
(17)
حيث :
· h = عمق الماء في القناة م
· B = عرض القناة عند سطح الماء م
· HK= الارتفاع الأعظمي للصعود الشعري والذي يتغير من (0.5-3).
· K = عامل التسرب الشعري م/يوم عند درجة التشبع الكامل للتربة مع الأخذ بعين الاعتبار كمية الهواء المضغوط في مسامات التربة ويحدد هذا العامل تجريبياً (بحيث يساوي سرعة الامتصاص المستقرة).
أو من العلاقة التالية :
(18)
حيث :
· K = عامل النفاذية بـ م/يوم، يحدد بطريقة الضخ من الآبار وذلك عند وجود مستوى ماء أرضي قريب من السطح أو باستعمال الطريقة المخبرية ( استعمال مونولايت تربة بعد تفريغه من الهواء).
· W = السعة العامة للتربة
( التشبع الكامل ويقصد بها النسبة المئوية لرطوبة التربة وهي في حالة التشبع الكامل مع الأخذ بالحسبان الهواء المحصور (تحدد حقلياً).
· Wo السعة الرطوبية الدنيا، وهي النسبة حيث تبدأ الرطوبة بالحركة في التربة في الوضع المائع وتتغير تبعاً للتركيب الميكانيكي للتربة مابين 0.05-0.35 حيث أن القيمة الصغرى بالنسبة للتربة الخفيفة والقيمة الكبرى للتربة الثقيلة.
· P = المسامية العامة للتربة : إن نسبة الهواء عند درجة التشبع الكامل للتربة (السعة العامة للتربة) تحسب بالشكل التالي : 0.06-0.03 O P W حيث W,P تقدر بأجزاء عشرية من حجم التربة.
· d = عامل لحساب تأثير ضغط المياه الجوفية على عملية التسرب من الأقنية ويحسب بعد معرفة قيم N,N والتي هي بدون وحدات، حيث : Z =
حيث:- عمق المياه الجوفية عن سطح التربة في منتصف المسافة بين أقنية الري.
- المسافة بين الأقنية المعرضة لتسرب الماء وتحسب العلاقة f(u,N) d من الجدول (1).

جدول رقم (1)

نيتروجين (ن).............................................عندما د = يو

..................... 1000 ..... 500 ..... 200 .......100 .......50 .........20 .........10

0.25 ............... 0.11 ....... 0.12 ..... 0.15 ......0.16 .....0.18 .......0.22 .......0.27

0.50 ...............0.20 ........0.23....... 0.27 ......0.30 .....0.35 ......0.40 ........0.47

0.75 ...............0.32 .......0.34 .......0.39 .......0.44 .....0.49 ......0.56 ........0.64

100 ...............0.41 .......0.44 .......0.50 .......0.55 .....0.61 .......0.69 ........0.77

1.25 .............0.50 .......0.54 ........0.60 .......0.66 .....0.72 ......0.79 .........0.86

1.5 ..............0.58 .......0.63 ........0.69 .......0.75 ......0.81 .......0.87 .......0.92

1.75 ...........0.66 .......0.71 .........0.77 .......0.82 .......0.87 .......0.92

2.0 ............0.73 ......0.79 .........0.85 ........0.89 .......0.93

2.25 ........0.80 ......0.85 .........0.90 ..........0.93......90 0.9

0.90

3

أما بالنسبة للأقنية التي تعمل بشكل متقطع ولمدة قصيرة يمكن تقدير الضياعات بالتسرب باستعمال القوانين والمعادلات المذكورة أعلاه وفي هذه الحالة يستعمل عامل الامتصاص K b m (التربة غير مشبعة) بدلاً من عامل النفاذية K حيث K b m السرعة المتوسطة لامتصاص الماء لمدة عمل القناة (م/يوم).
يجب تحديد العامل K b m تجريبياً في ظروف مماثلة لظروف عمل القناة. من خلال تقييم وتحليل المعادلات والطرق النظرية المذكورة أعلاه تستنتج على أن هذه الطرق تعكس الظاهرة الفيزيائية لعملية تسرب الماء بدرجة أدق من المعادلات والحلول التجريبية.
بالإضافة إلى الضياعات بالتسرب فهناك الضياعات بالتبخر من سطح الماء في الأقنية والتي تشكل 1-2% من الضياعات بالتسرب وقد تصل إلى 10% في ظروف استثنائية تبعاً للظروف المناخية السائدة .
لحساب الضياعات بالتبخر (عند القيام بتصاميم شبكات الري) يمكن استعمال المعادلة (20) مع الأخذ بالحسبان شكل مقطع القناة والتي تعطي قيمة الضياع بالتبخر بـ م3/ثا من أجل 1 كم طولي.
(20)
حيث :
c = سماكة طبقة الماء المتبخرة (م)
إن تغيير القيمة العددية للتركيب :
في المعادل (20) يحسب من الجدول رقم (2).

.س= ب / اتش.................1 ..............2 ...............3 ..................4 ................5 .............6
........ إم .................................................. .................................................. ..........................
.........1 ..................0.024 .........0.027 ..........0.029 .........0.031 ........0.033 ..........0.035 .
.......1.5 .................0.29 ...........0.031 ..........0.033 .........0.034 .........0.036 ..........0.038
.......2.0 .................0.33 ...........0.036 .........0.031 ..........0.039 .........0.040 ............0.045
.......3.0 ................0.044 ..........0.043 .........0.043 ..........0.044

[عبير]

التدابير الواجب اتخاذها لمنع الضياعات من الأقنية الثنائية والثلاثية :

إن الدليل الرئيسي لعمل شبكة الري هو عامل الفائدة K P D وإن هذا الدليل يمكن أن يتغير من سنة إلى أخرى وكذلك من أجل سنة واحدة.
إحدى العوامل الرئيسية المؤثرة على عامل الفائدة هو ضياع الماء بالتسرب والتبخر من الأقنية ذات النظام الدائم الجريان أو الدوري، وأهم الطرق الممكنة لمنع هذه الضياعات والتقليل منها هي:

‌أ- الطريقة التكنيكية :

ويتم ذلك بإكساء أقنية الري الترابية بألبسة بيتونية، اسفلتية، حجرية، أغطية نايلونية، أغطية غضارية، بناء أقنية ري محمولة فوق الأرض من البيتون المسلح، أنابيب مغلقة وأخيراً الاستفادة من المواد الطينية المعلقة في الماء وذلك بإعطائها الزمن الكافي للترسب على سطح القناة الملامسة للماء.

‌ب -الطريقة الكيميائية :

وذلك بالتمليح أي باستعمال NaCl أو غيرها من الأملاح التي تحتوي على عنصر الصوديوم وتتحول تربة قناة الري إلى أرض قلوية سيئة النفاذية.

‌ج -الطريقة الميكانيكية :

وتتم بالرص ( عن طريق دق قاع وجوانب القناة)، التدخيل، الدك، وتعزيق قعر القناة وجوانبها.
‌د- التدابير الاستثمارية: وتتم بمنع تسرب الماء من شقوق الأبواب وعدم ترك فوارق في المنشآت الأخرى القائمة على شبكات الري تنظيف الأقنية من النباتات ومن المواد والأوساخ المتراكمة الأخرى وإقامة ري دائم خلال اليوم.

أ - الطرق التكنيكية :

1- التكسية البيتونية :

ويتم ذلك بإكساء الأقنية بالبيتون أو بنء أقنية الري من البيتون المسلح المسبق الصنع وقد لاى هذان الشكلان انتشاراً واسعاً. أنسب شكل للمقطع العرضي للقناة هو الشبه منحرف يجب أن تكون الميول الجانبية بالنسبة للأقنية المكساة بالبيتون 1:1 أو 1:2.5 ولاينصح بزيادتها وأحياناً يعمل المقطع بشكل مستطيل في حال بناء قناة الري من البيتون المسلح المسبق الصنع.
تتعلق سماكة التغطية بتركيب ونوعية البيتون وتدفق القناة وبدرجات الحرارة السالبة وبالتجمد وعمق الماء في القناة . جدول رقم (3).

جدول (3) علاقة سماكة التغطية البيتونية ب(سم) بعمق الماء في القناة

عمق الماء بـ (م)............................................التغطية البيتونية
................................... بيتون...............بيتون مسلح............بيتون مسلح مسبق الصنع
1-1.5 .....................6-8 .....................6 ...........................5
1.5-2 .....................8-10 ...................6 ...........................6
2-2.5 .....................8-10 ..................6-8 .........................8
2.5-3 ...................10-12 ..................6-8 ........................8
3-3.5 .....................2-14 ...................8-10 ......................10
1.5-4 ....................12-14 .................10-12 .....................10

تقدر سماكة التغطية المسلحة بـ 20% أقل من غير المسلحة.
إن ميزات التغطية البيتونية تتلخص بما يلي:

‌أ- أنها سيئة النفاذية للماء مما يقلل من ضياعات الماء عن طريق الارتشاح ومدة خدمتها طويلة الأمد، حيث أنها تبقى أحياناً حتى 40 عاماً وخاصة عندما تكون الإنشاءات قائمة على أرض خالية من التوضعات الملحية (جبس ، كلس) وكذلك عدم وجود مستوى ماء أرضي قريب وذو تركيز عال للملوحة وعندما تكون نسبة المواد المعلقة في مياه الري قليلة.

‌ب- بفضل السرعة الكبيرة في الأقنية المغطاة (0.8-1.2) م/ثا فإن مقطع القناة يقل وبذلك تقل الأعمال الترابية للأزمة وترتفع قيمة معامل الفائدة على حساب تقليل الضياعات بالتسرب.

‌ج- تقليل النفقات الاستثمارية اللازمة من أجل صيانة وتنظيف الأقنية من الأعشاب والترسبات، ولكن بالإضافة إلى المميزات المذكورة فللتغطية البيتونية عيوبها، حيث أن القيام بتغطية أقنية الري بالبيتون تعتبر عملية معقدة حتى ولو توفر مستوى جيد لمكننتها.

وفي فترة استثمار الأقنية المغطاة بالبيتون يجب الحذر ومراعاة تدابير معينة فالتغطية يمكن أن تختلف نسبياً وجزئياً بتأثير عملية الاحتكاك المستمرة من قبل الرواسب ومواد الطمي المحمولة بواسطة مياه الري، ومن العوامل الأخرى التي تؤدي إلى حدوث انكسارات في التغطية هي: نمو النباتات تحت التغطية ووجود مستوى ماء أرضي قريب وذات تركيز عال من الأملاح وتغييرات درجات الحرارة.

ومن أسباب الضياعات الكبيرة في الأقنية المكساة (وخاصة في أماكن الوصل) هو استعمال تغطيات بيتونية ذات مواصفات سيئة وعدم مراعاة القواعد التكنيكية عند التنفيذ.
لقد أثبتت الدراسات التي قام بها معهد البحوث لمشاكل استعمالات المياه في الاتحاد السوفييتي بين 1960-1965 وجود علاقة قخطية بين فعالية التكسية البيتونية ونوعية التهيئة وتحضير التربة (تحت التغطية) ونوعية ودرجة تماسك البيتون وكثافته وكذلك درجة الإحكام في مناطق الوصل، ونتيجة لهذه الدراسات اقترح المعهد المذكور تصميماً جديداً للتغطية من البيتون المسلح والمسبق الصنع الذي يؤمن إحكاماً جيداً في مناطق الوصل.

تستعمل التغطية البيتونية عادة في إكساء الأقنية الرئيسية ويرى استعمال التغطية للأقنية التي من أجل كل 1م3 من تصرفها، قيمة المحيط المبلول لاتزيد عن 1.5م، في هذه الحالة تكون التغطية ذات فعالية اقتصادية كبيرة ومن الممكن استرداد النفقات خلال 8-12 سنة، أما بالنسبة للأقنية الصغيرة، وعندما تكون قيمة المحيط المبلول أكبر من 1.5 م لكل 1 م3 من تصريفها فيفضل استعمال الحلول التكنيكية الأخرى الأقل كلفة (كالدحل أو الرص والرصف).
نورد في الجدول رقم (4) العلاقة بين تدفق القناة Q والمحيط المبلول تبعاً لسرعات مختلفة مع بيان كلفة التغطية الناتجة عن كل 1 م3 من تصريف القناة.

جدول رقم (4)

علاقة قيمة التغطية بالعناصر الهيدروليكية للقناة


* قيمةالتغطية البيتونية لـ1م طولي من القناة (روبل)
** قيمةالتغطية البيتونية لـ1م3 طولي من القناة (روبل



التصريف م3/ثا.................................V=0.5 م/ثا...............................................V=0.6 م/ثا
.......................المحيط المبتل (م)............*.................**............... المحيط المبتل (م)............*................**
1 ..................... 3.82 ................13.38 .........13.38 ..................3.52 ...........12.32 .........12.32
2 .....................5.51 .................19.20 .........9.65 .....................4.96 ............17.38 .........8.69
4 ....................7.98 .................27.90 ........7.97 ....................7.15 ............25.00 ...........6.25
6 ....................10.26 ...............35.90 ........5.98 ....................9.55 .............31.70 ...........5.28
8 ...................12.17 .................42.5 ........5.33 ....................10.65 ............37.30 ...........4.66
10 ................ 13.64 .................47.70 ........4.77 ...................11.99 .............42.00 ..........4.20
15 .................17.20 ...............60.20 .........4.51 ...................15.06 .............52.20 ..........3.51
20 ...............20.13....................70.50 .......3.52 ...................17.53 .............61.40 ...........3.06
25 .............22.49 .....................78.49 .......3.15 ..................19.67 ...............68.67 ..........2.74

في الوقت الحاضر تستعمل الأقنية المحمولة من البيتون المسلح المسبق الصنع بتدفق من 250ل/ثا وحتى 1 م3/ثا.

مقطع هذه الأقنية عبارة عن قطع مكافئ وهي تبني على مساند صغيرة أو متوسطة أو مرتفعة والمساند يمكن أن تكون ظاهرة أو مغمورة بالتراب والمسافة بين مسنديه من 6-8 م وسرعة الماء تؤخذ من 0.5 وحتى 5م/ثا والحد الأدنى للسرعة يجب أن يضمن نقل مواد الطمي وعدم ترسيبها على قعر القناة.

وعند القيام بتنفيذ الأعمال فإن سيلان الماء من خلال مناطق الوصل يمكن بصورة عملية اعتباره معدوماً.

يتبع .....

[م/ إيهاب عبد المؤمن]

دكتور محمد مجهودك واضح في التدقيق والتصحيح نظراً لعدم كون عبير بالزراعية أصلاً

تحياتي وتقديري لشخصك الكريم

[عبير]

أود التنويه هنا بحرارة بشكري الجزيل لأستاذنا القدير
د/ محمد سعيد عيسى

على متابعته الدقيقة للجداول وتصحيحها
وهو مشكورا قد استجاب لمتابعة هذا الموضوع الذي أدرجه هنا

فله عميق الشكر والتقدير

تقبل سيدي الفاضل أستاذنا القدير
كل الاحترام والشكر والعرفان لما تقوم به من جهد

أطيب التحايا

[د. محمد سعيد عيسى]

عبير العبير
ليس هناك دواعى لذلك الشكر
فما نفعله هو واجب على من يستطيع ان يدلى بدلوه
وعموما اشكركى
واشكر الاخ الفاضل ايهاب بك
على كلماتكم الحانية الرقيقة فى حقى
ودمتم بود وخير

[عبير]

2 - التغطية بالإسفلت :

يمكن أن يتم استعمال التغطية بالإسفلت كإحدى الإجراءات الهندسية للتقليل من الضياعات، بشكل مكشوف وبشكل ستار مغمور بالتراب، ويتم ذلك بتغطية جوانب وقعر القناة بالمادة المذكورة المركبة كما يلي :

80% رمل، 10% من الإسفلت، و 10% من الطباشير.

قبل القيام بعملية التغطية يجب إزالة جميع الأعشاب وتسوية التربة وعزقها ووضع طبقة من البحص، تجلب التغطية الإسفلتية بشكل مائع ومن ثم تفرش وتدخل بواسطة هراس ومن عيوبها أنها تتأثر كثيراً بجذور النباتات وتتخرب وخصوصاً عندما تكون درجة الحرارة عالية حيث يفقد الإسفلت تماسكه.

لكي تحفظ طبقة التغطية الإسفلتية من التهدم علينا أن نعقم التربة وذلك باستعمال المبيدات النباتية المتعددة التأثير (مانورون، فينورون، أنوازين، سيمازين) بمقدار (35-45 كغ/هكتار) . إن الغطاء الإسفلتي بسماكة 2-5 سم يضمن كفاءة عالية في تقليل التسرب.

ومن الممكن استعمال التغطية الإسفلتية بشكل آخر ويكون ذلك عن طريق خلط التربة مع الإسفلت مباشرة بعد تنظيف القناة من الأعشاب وإعطاءها الشكل التصميمي لمقطعها، تنكش تربة محيط القناة وعلى عمق 10-12 سم وتترك لتجف وبعد ذلك يسكب فوقها الإسفلت السائل من 3-4 مرات حيث يعاد الخلط 3-4 مرات مما يؤدي إلى تجانس عالي في التغطية والتي تسوى بعد ذلك وترص بواسطة المداخل.

إن كمية الإسفلت اللازمة لـ 1 م2 تكون بـكغ كما يلي:

- في حالة الخلط مع تربة غضارية رملية 3-3.5
- في حالة الخلط مع تربة رملية غضارية 2-2.5
- في حالة الخلط مع تربة رملية 1.5-2

3- التغطية الطينية :

نادراً ما يستعمل في الوقت الحالي ولكن في حال مرور القناة في أرض ذات نفاذية عالية فمن المستحسن استعمال التغطية بواسطة مواد طينية للتقليل من النفاذية وبالتالي الإقلال من الضياعات عن طريق التسرب.

4 - التغطية بواسطة الأحجار والبحص :

وذلك لتقليل المساحة المعرضة للرشح من قاع القناة وأنها اقتصادية لأنه يمكن استعمال المواد المحلية.
يمكن أن تؤخذ ميول الجوانب 1/1 من أجل الأقنية الصغيرة (عمق الماء 1م) ،
من أجل الأقنية العميقة يمكن أخذها 1.5/2 في الأقنية المغطاة بالحجارة يمكن زيادة السرعة من 1.5-4 م/ثا
وهذا يؤدي إلى تقليل مقطع القناة.
عمر الغطاء الحجري في حال توفر المراقبة والترميم يمكن أ ن يصل من 80-100 سنة وضياع الماء من هذه الأقنية يقل بـ 5-7 مرات.

من مساوئ الغطاء الحجري :

هو عدم إمكانية القيام بالتغطية ورص الأحجار ميكانيكياً ، يفضل استعمال هذه التغطية في المناطق المتاحة للجبال.

5- الأغطية اللدنة :

من الكلور فينيلا والبوليتيلنا وغيرها أما على السطح وتكون على ملامسة مباشرة مع الماء أو على عمق بسيط حيث تغطي من الأعلى بواسطة التربة أو غطاء حجري، ومن سيئات وضع الأغطية على السطح هو تآكل الأغطية الكتيمة لاحتكاكها بالمواد المحمولة من مياه الري. يتم التخلص من هذه العيوب والإقلال من تأثير العوامل المذكورة على نوعية التغطية بتغطية الكساء اللدن بطبقة من التربة أو الأحجار وتصمم هذه التغطية (الغشاء اللدن) مع الطبقة الحامية من التربة والأحجار بالشكلين التاليين:

ويكون بتمهيد الخندق محورياً (قاع وجوانب الخندق) بحيث تعطي الشكل الهندسي المناسب ومن ثم تغطي بالغشاء اللدون الكتيم وبعدها تتم تغطيته بطبقة من التربةالمحيطية (رسم3- ب) يفرش محيط مقطع القناة بالغطاء الكتيم اللدن ومن ثم توضع التربة فوقه وبسماكة منتظمة. ومن أجل حماية الغطاء من النباتات ، لابد من معالجة التربة بالمبيدات النباتية ومن الأغشية اللدنة والمتينة المستعملة هي البريزول والأزول.

يصنع البريزول من البينوم ( الإسفلت) ومسحوق المواد المطاطية المستعملة وهو مقاوم لتأثير الظروف السيئة
( صدمات ميكانيكية، احتكاك، مواد الطمي، تغيرات درجات الحرارة..)
وهو يحتفظ في متانته حتى في محلول كلور الصوديوم ( 10%). البريزول عديم النفاذية للماء ومدة خدمته بوجود تغطية ترابية بسماكة 25-30 سم قد تصل 6-8 سنوات وتتم التغطية في تغطية الأقنية الترابية .
الضياعات بالرشح عملياً معدومة يصنع البريزول بسماكة 2-46 مم.

يستعمل البريزول بسماكة 2-4 مم لتغطية الأقنية ذات تصريف بين 500 ل/ثا، 5 م3/ثا، أما بالنسبة للأقنية ذات التدفق الكبير فيفضل استعمال البريزول وبسماكة 4-6 مم. يتم استرداد نفقات التغطية خلال سنتين من بدء عمل القناة.


6- الأنابيب المغلقة :

هي الأكثر فعالية ضد التسرب والضياعات، تستعمل لبناء وتصميم شبكات الري المغلقة والمركبة
( أنابيب + أقنية مفتوحة) ، وقد لاقى هذان الشكلان انتشاراً واسعاً نظراً لانعدام الضياعات بالتسرب والتبخر وتظل الضياعات التكنيكية فقط (تسرب الماء من الحنفيات، من الشقوق في جدران الأنابيب).

إن عامل كفاءة الأقنية الثنائية والثلاثية هو 0.9-0.98 تظل مشكلة ضياعات الماء (الفواقد) بواسطة الرشح قائمة بالنسبة للشبكات المركبة حيث تغذي أنابيب الري من القناة الرئيسية أو القناة الموزعة وعامل الكفاءة لمثل هذه الأنواع من الشبكات المركبة يعادل 0.88-0.92 وبشكل عام يعتبر عامل كفاءة الشبكات المغلقة أو المركبة (حيث الأقنية الثنائية والثلاثية هي أنابيب) عالياً جداً وهي من أفضل الأنظمة هندسياً واقتصادياً.

أما بالنسبة لفواقد الري من الحقول الزراعية وبالتالي عامل استعمال الماء، فعملياً ليس لها علاقة بنوعية تصميم شبكة الري ككل (مغلقة أو مركبة) والعامل المحدد في هذه الحالة هو طرق وتكنيك السقاية ومن الممكن أن تتساوى الفواقد من الحقول الزراعية في هذه الحالة (شبكات مغلقة أو مركبة) مع الفواقد في حالة تصاميم الأخرى (شبكات ري مفتوحة).

يتبع