بررسی تاثیر همزمان دمای آب آبیاری و فشار روی دبی نوارهای آبیاری قطره ای درزدار و پلاک دار

Abstract

سابقه و هدف: عملکرد سامانه آبیاری قطره‌ای نواری به انتخاب نوار آبیاری و هیدرولیک آن بستگی دارد. عوامل متعددی دبی قطره‌چکان نوار آبیاری قطره‌ای را تحت تاثیر قرار می‌دهد که از مهمترین آنها می‌توان به تغییرات فشار و دمای آب آبیاری اشاره نمود. تغییرات توپوگرافی مزرعه، طراحی نامناسب سامانه آبیاری و همچنین استفاده از نوارهای با طول بلند، موجب اختلاف فشار بین قطره‌چکان‌های نوارهای آبیاری می‌گردد. همچنین دمای آب لوله‌های فرعی که در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرارمی‌گیرند، به طور چشم‌گیری افزایش می‌یابد. در برخی تحقیقات اثر افزایشی و یا کاهشی دمای آب آبیاری بر دبی برخی نوارهای آبیاری قطره‌ای درزدار مورد مطالعه قرار گرفته‌است اما در این تحقیق اثر دما در فشارهای کارکرد مختلف بر دبی هر دو نوع نوار آبیاری قطره‌ای درزدار و پلاک‌دار مورد مطالعه قرار می‌گیرد و سعی بر آن است که نتایج به صورت معادلات کاربردی ارائه شود و با هم مقایسه گردد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق،10 نوع نوار آبیاری قطره‌ای از دو نوع پلاک‌دار و درزدار با کدهای ID, I, T1, T2, T3, T4, B, S, P وYD انتخاب شد. در هر کدام از نوارها، 25 نمونه آزمون به طور تصادفی انتخاب شد. هر نمونه آزمون حداقل شامل 3 واحد قطره‌چکان‌دار بود و طول آنها در محدوده‌ی 100 الی 120 سانتی‌متر بود. به منظور بررسی تاثیر هم‌زمان فشار و دمای آب آبیاری بر دبی نوارهای آبیاری، یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه تحقیقاتی علوم و مهندسی آب دانشگاه کردستان در سال 1397 طراحی و ساخته شد. چهار دمای مختلف آب آبیاری شامل 13، 23، 33 و 43 درجه سانتی‌گراد در فشارهای کارکرد 1 متر تا 2/1 برابر فشار حداکثر، بر نوارهای آبیاری اعمال شد. تمامی آزمایش‌ها بر اساس استاندارد 9261 ISO و 6775 IRISI انجام شد. معادله عمومی دبی- فشار و معادله دبی نرمال – دما، تمامی نوارها استخراج گردید. به منظور بررسی اثر دما بر میزان دبی نوارهای آبیاری، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با ۴ تیمار و ۲۵ تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل ۴ دمای مختلف ( 13، 23، 33 و 43 درجه سانتیگراد) بودند. تجزیه و تحلیل داده‌ها به وسیله‌ی نرم افزار آماری SAS انجام گرفت و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون LSD صورت گرفت.یافته‌ها: در دمای استاندارد 23 درجه سانتی‌گراد، نمای معادله دبی - فشار 6 نوار کمتر از 5/0، 2 نوار بین 5/0 تا 6/0 و 2 نوار بین 6/0 تا 8/0 بود. بنابراین تمامی نوارها از نوع غیر تنظیم‌کننده‌ی فشار و میزان انعطاف‌پذیری آنها از لحاظ تغیرات فشار مطلوب و قابل قبول بود. در سایر دماهای مورد مطالعه نمای معادله دبی – فشار تغییر کرد که در تمامی موارد کمتر از 8/0 بود. اثر دما بر دبی تمامی نوارهای آبیاری معنی‌دار(05/0< P) و غالباً با افزایش دما میزان دبی نوارها افزایش می‌یافت. نمای معادله خطی دبی نرمال – دما نوارها در بازه 02/0 تا 66/0 و عرض از مبدأ آنها بین 53 تا 121 بود. میزان حساسیت نوارهای آبیاری قطره ای پلاک‌دار نسبت به تغییرات دما کمتر از نوارهای آبیاری قطره‌ای درزدار بود و از تغییرات دبی کمتری برخوردار بودند.نتیجه‌گیری: تمامی نوارهای آبیاری قطره‌ای مورد مطالعه از لحاظ حساسیت به تغییرات فشار در درجه کیفی مطلوبی قرار دارند. همچنین با توجه به اینکه افزایش دمای آب آبیاری سبب افزایش دبی نوارها می‌گردد بنابراین پیشنهاد می‌شود در مناطقی که تغییرات دمای آب آبیاری در محدوده 13 تا 43 درجه سانتی‌گراد است از نوارهای آبیاری قطره‌ای پلاک‌دار و معادلات دبی نرمال شده پیشنهادی تحقیق حاضر استفاده شود.

Keywords

• توپوگرافی
• تیپ
• معادله دبی- دما
• معادله دبی- فشار
• یکنواختی پخش