تحديد الفواقد من شبكات الري والطرق الهندسية لمعالجتها

[م/ إيهاب عبد المؤمن]

ماشاء الله

فينك يا ابو البدوي

الموضوع الأصلي: // الكاتب: م/ إيهاب عبد المؤمن // 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

[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 .....