بررسي تاثير سرعت باد و فشار كاركرد آبپاش بر يكنواختي توزيع آب در سيستم آبياري باراني

سابقه و هدف: صنعتي‌شدن كشاورزي در اكثركشورهاي جهان و روبرو شدن با مسئله كم‌آبي باعث شده است كه بر مصرف آب كنترل بيشتري اعمال گردد؛ تا بتوان آب را به مقدار لازم و در زمان مناسب مورد استفاده قرار داد. عوامل زيادي بر يكنواختي توزيع آب در سيستم‌هاي آبياري باراني موثر مي‌باشند. بنابراين شناخت آثار اين عوامل و ارائه برنامه‌ها و راهكارهايي به‌منظور بهبود كارايي و ارتقاي يكنواختي پخش آب در سيستم‌هاي آبياري باراني از اهميت خاصي برخوردار بوده و ضرورت انجام تحقيقات كاربردي در اين زمينه را بيشتر نمايان مي‌كند. سرعت باد و فشار كاركرد آبپاش به‌ترتيب از مهمترين متغيرهاي محيطي و سيستمي موثر بر يكنواختي توزيع آب مي‌باشند و بين تغييرات اين عوامل با ضريب يكنواختي همبستگي وجود دارد. از سوي ديگر اندازه‌گيري ضريب يكنواختي در مزرعه كار سخت و زمان‌بري است؛ بنابراين توسعه مدل‌هاي رياضي براي بررسي اين همبستگي بسيار كارآمد خواهد بود. تحقيق حاضر به‌منظور نيل به اهدافي چون بررسي تاثير عوامل سرعت باد، فشار كاركرد و آرايش آبپاش‌ها بر يكنواختي توزيع آب، دستيابي به مدل‌هايي رياضي جهت تعيين ضريب يكنواختي با اعمال فشارهاي مختلف كاركرد آبپاش در سرعت‌هاي باد متفاوت و نهايتا ارائه راهكارهاي علمي و كاربردي جهت افزايش يكنواختي توزيع آب در مزرعه انجام شد.مواد و روش‌ها: اين پژوهش به‌صورت استقرار آبپاش منفرد در قطعه زميني مربع و عاري از پوشش گياهي به ضلع 33 متر واقع در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد تربت حيدريه، در طي ماه‌هاي فروردين تا آبان‌ماه سال 1395 انجام شد. در اين تحقيق سه عامل سرعت باد (سه سطح: 5-0، 7-5 و بيشتر از 7 متر بر ثانيه)، فشار كاركرد (سه سطح: 2.2، 3.5 و 4.2 بار) و نحوه چيدمان آبپاش‌ها (10 حالت: 15×12، 18×12، 18×15، 21×18، 24×21، 12×12، 15×15، 18×18، 21×21 و 24×24 متر) به‌عنوان عوامل موثر بر ضريب يكنواختي توزيع آب با سه تكرار مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: در اين تحقيق در شرايط هواي آرام با تغييير فشار از 2.2 به 3.5 و 4.4 بار ضريب يكنواختي افزايش يافت و مقدار ضريب مذكور در فشار 4.4 نسبت به 2.2 و 3.5 بار معني دار گرديد. ضريب يكنواختي در سرعت‌هاي 7-5 و بيشتر از 7 متر بر ثانيه به‌ترتيب 11 و 19 درصد نسبت به ضريب يكنواختي در سرعت باد كمتر از 5 متر بر ثانيه كاهش داشت. تاثير سرعت باد در تغييرات يكنواختي توزيع آب كمتر از تاثير مساحت تحت پوشش آبپاش و فواصل آن‌ها مشاهده شد. بيشترين ضريب يكنواختي مربوط به آرايش‌هاي 18×12 و 18×15 متر در فشار 2.2 بار و سرعت باد كمتر از 5 متر بر ثانيه بود. كاهش ضريب يكنواختي در اثر تغيير آرايش آبپاش‌ها به‌مراتب كمتر از كاهش يكنواختي توزيع آب در اثر تغيير فاصله آبپاش‌ها بود. همچنين رابطه ضريب يكنواختي با سرعت باد در بازه تغييرات فشار كاركرد از 2.2 تا 4.2 بار به-صورت خطي ارزيابي شد.نتيجه‌گيري: با بررسي عوامل مختلف و بنابر نتايج به‌دست آمده، به‌عنوان يك نتيجه كلي توصيه مي‌شود؛ براي دستيابي به ضريب يكنواختي بالا با كاربرد آبپاش وير 35 در سرعت باد كمتر از 5 متر بر ثانيه از آرايش 18×12 متر با فشار كاركرد 2.2 بار، در سرعت باد 7-5 متر بر ثانيه از آرايش 15×15 متر با فشار كاركرد 3.5 بار و در سرعت باد بيش از 7 متر بر ثانيه از آرايش 18×12 متر با فشار كاركرد 4.2 بار استفاده شود. البته منطقي‌تر به‌نظر مي‌رسد كه به‌منظور كاهش هزينه‌هاي اوليه سرمايه‌گذاري از آرايش 18×12 متر استفاده و با توجه به سرعت باد غالب منطقه، از فشار كاركرد 2.2 بار براي سرعت باد كمتر از 5 متر بر ثانيه و از فشار كاركرد 4.2 بار در سرعت باد بيشتر از 5 متر بر ثانيه استفاده شود.