بررسی کارایی و برآورد پارامترهای طراحی آبیاری قطرهای کم فشار با توجه به لوازم موجود در ایران

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
شناسه ملی سند علمی: R-1279902
تاریخ درج در سایت: 11 مهر 1400
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 367
تعداد صفحات: 146
سال انتشار: 1392

فایل این طرح پژوهشی در 146 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

امروزه اهمیت آب و کمبود آن باعث شده تا استفاده بهینه و مطلوب از آب در کشورهای جهان به خصوص کشورهای در حال توسعه و مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مورد توجه قرار گیرد. به علت آن که در تولید محصولات کشاورزی آب یکی از عمده اقلام هزینه می باشد، بنابراین قیمت تمام شده تولیدات کشاورزی با مصرف آب اضافی به میزان چشمگیری افزایش مییابد. امروزه سیستم های مختلف آبیاری تحت فشار برای شرایط مختلف توپوگرافی، آب و هوایی و نوع محصول ارائه شدهاند که راندمان مصرف آب را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داده اند. یکی از سیستم های مهم و موثر در افزایش راندمان آبیاری سیستم آبیاری قطرهای می باشد. اگرچه سیستم آبیاری قطره ای تحت فشار به طور موثری برای زمین های زراعی بزرگ و تپه ماهوری مناسب می باشد، اما هزینه ی زیاد اجرا، پیچیدگی و نیازمند بودن به انرژی برق سبب می شود که اجرای آن را برای کشاورزان خرده مالک و همچنین جاهایی که تامین برق مشکل باشد، از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. لذا برای چنین شرایطی توجه محققین به سیستمهای آبیاری قطره ای کم فشار با بار آبی کمتر از دو متر جلب شده است. در این تحقیق
هیدرولیک سیستم های آبیاری قطرهای کم فشار به صورت آزمایشگاهی و توسط لوله های موجود در ایران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور اثر بارهای آبی مختلف از ۰/۴۵ تا ۱/۸ متر در لوله لترال به قطر خارجی ۳۲ میلیمتر (طول های ۱۶، ۳۰، ۶۰ و ۸۹ متر) و همچنین لوله های لترال به طول ۱۶ متر (قطرهای خارجی ۱۶، ۲۰، ۲۵، ۳۲  میلیمتر) بر متوسط دبی گسیلنده ها، ضریب تغییرات، درصد یکنواختی و همچنین افت ارزیابی شد. نتایج نشان داد که سیستم آبیاری قطرهای کم فشار، دبی مورد نیاز را با یکنواختی مناسبی در طول لترال تامین می کند.
توان و ضریب ارتفاع هیدرولیکی در رابطه دبی-ارتفاع، به ترتیب برابر ۰/۸۱۹ و ۱/۹۷۵ برآورد گردید. به علاوه نتایج نشان داد که یکنواختی بالای ۸۸ ٪ در لوله لترال به طول ۸۹ متر (قطر خارجی ۳۲ میلیمتر) و همچنین لترال به طول ۱۶ متر (قطر خارجی ۱۶ میلیمتر) ، در کمترین ارتفاع هیدرولیکی (۰/۵ متر) بدست می آید. در بخش دوم این تحقیق مدل ریاضی توسعه داده شد که میتوان با استفاده از آن در قطرها، ارتفاع های هیدرولیکی و طول های مختلف لترال، دبی هر قطرهچکان را تعیین نمود. این مدل با داده های آزمایشگاهی کالیبره و صحت سنجی گردید. از این مدل برای ارزیابی اثر قطر، هد و طول های مختلف که به صورت آزمایشگاهی امکان پذیر نیست استفاده گردید. در پایان نیز یک نوموگرام طراحی برای سیستمهای آبیاری قطره ای کم فشار تهیه گردید. در بخش سوم این تحقیق یک سیستم آبیاری کم فشار اجرا شده در مزرعه مگسال به مساحت ۸ هکتار مورد بررسی قرارگرفت اگرچه مزرعه پس از گذشت ۱۰ سال دارای یکنواختی بسیار پایینی بود (UCS=۲۴%) اما با یک اصلاح روی مخزن تنطیم کننده هد وبخشی از قطره چکانها یکنواختی سیستم تا حد زیادی اصلاح شد و به حدود
(UCS=۷۶%) رسید. البته با بررسی دقیق دبی قطره چکان ها ومشاهدات مزرعه مشخص شد که با اصلاح در قطره چکان ها می توان یکنواختی را به بالای ۸۰ درصد رساند. به علاوه بررسی توزیع رطوبت خاک در قسمت های با دبی زیاد، کم و متوسط نشان داد که میانگین رطوبت خاک در مکان های مختلف تفاوت معنی داری ندارد.

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول- کلیات
-۱-۱ مقدمه: ........................................................................................................................................... ۹
-۹-۱ تاریخچه ........................................................................................................................................ ۵
-۳-۱ هدف ............................................................................................................................................ ۶
-۴-۱ رئوس کلی مطالب ............................................................................................................................. ۷
فصل دوم- معرفی سیستم آبیاری قطره ای
-۱-۹ معرفی سیستم آبیاری قطره ای .............................................................................................................. ۱۱
-۹-۹ عواملی که باید در انتخاب سیستم آبیاری قطرهای مورد توجه قرار گیرد .............................................................. ۱۹
-۱-۹-۹ خاک ....................................................................................................................... ۱۹
-۱-۱-۹-۹ بافت خاک و نفوذ پذیری .................................................................................... ۱۹
-۹-۱-۹-۹ شوری و قلیاییت خاک ....................................................................................... ۱۹
-۳-۱-۹-۹ وجود لایه محدود کننده در پروفیل خاک ................................................................. ۱۹
-۴-۱-۹-۹ شیب و توپوگرافی ............................................................................................ ۱۳
-۹-۹-۹ آب و هوا .................................................................................................................. ۱۳
-۱-۹-۹-۹ میزان بارندگی و قدرت تبخیر کنندگی هوا ................................................................ ۱۳
-۹-۹-۹-۹ سرعت باد ...................................................................................................... ۱۳
-۳-۹-۹ عوامل گیاهی .............................................................................................................. ۱۳
-۴-۹-۹ منابع آب ................................................................................................................... ۱۴
-۳-۹ تئوری جریان و انواع قطره چکانهای آبیاری قطرهای ................................................................................... ۱۴
-۴-۹ رابطه دبی و فشار قطرهچکان ............................................................................................................... ۹۱
-۵-۹ ترکیب تغییرات .............................................................................................................................. ۹۹
فهرست مطالب
v
-۶-۹ افت ارتفاع .................................................................................................................................... ۹۴
-۵-۹-۹ افت ارتفاع ناشی از اصطکاک .......................................................................................... ۹۴
-۹-۶-۹ افت ارتفاع ناشی از اتصال قطره چکان ..................................................................... ۹۶ -۱-۶-۹
-۷-۹ سابقه تحقیقات ............................................................................................................................... ۹۷
فصل سوم: مواد و روشها-آزمایشگاهی
-۱-۳ ساخت مخزن آب ........................................................................................................................... ۳۵
-۹-۳ لوله لترال...................................................................................................................................... ۳۶
-۳-۳ قطره چکان ................................................................................................................................... ۳۷
-۴-۳ تعیین ضرایب اصطکاک تئوری و تجربی ................................................................................................. ۴۳
-۵-۳ نصب قطره چکان ............................................................................................................................ ۴۵
-۶-۳ کاهش طول لترال ............................................................................................................................ ۴۶
-۷-۳ تغییر قطر لوله لترال .......................................................................................................................... ۴۶
-۸-۳ تعیین ضریب افت قطره چکان ها .......................................................................................................... ۴۷
-۲-۳ مدل سازی .................................................................................................................................... ۴۸
فصل چهارم: مواد روشها- صحرایی
-۱-۴ مقدمه ......................................................................................................................................... ۵۱
-۹-۴ منطقه مورد مطالعه ........................................................................................................................... ۵۱
-۳-۴ کیفیت شیمیایی آب مورد استفاده ......................................................................................................... ۵۳
۱-۳-۴ رسوب کربنات کلسیم ................................................................................................... ۵۴
-۹-۳-۴ رسوب سولفات کلسیم ................................................................................................... ۵۵
-۴-۴ مشخصات تجهیزات مورد استفاده در سیستم آبیاری ..................................................................................... ۵۶
فهرست مطالب
vi
۱-۴-۴ مخزن آب ................................................................................................................. ۵۶
-۹-۴-۴ قطره چکان ................................................................................................................ ۵۶
۳-۴-۴ لترا ل ....................................................................................................................... ۵۶
۴-۴-۴ خطوط لوله فرعی و اصلی ............................................................................................... ۵۷
-۵-۴ ارزیابی مزرعه ................................................................................................................................ ۵۷
۱-۵ پارامتر های مورد استفاده در ارزیابی ..................................................................................................... ۱۰
۱۱ ........................................................................................ qa ۱-۱-۵ میانگین دبی قطره چکان ها
۱۱ .................................................................................. Sq ۳-۱-۵ انحراف معیار دبی قطره چکان ها
۱۱ ............................................................................. CV ۲-۱-۵ ضریب تغییرات دبی قطره چکان ها
۱۳ ...................................................................................... qvar ۵-۱-۵ تغییرات دبی قطره چکان ها
۱۳ .................................................................. UC ۴-۱-۵ ضریب یکنواختی کاربرد آب - کریستین سن
۱۳ .................................................................................................... DU ۱-۱-۵ یکنواختی توزیع
۱۲ .................................................................................................... EU ۷-۱-۵ یکنواختی انتشار
۱۵ ........................................................................................ UCS ۸-۱-۵ ضریب یکنواختی آماری
۱۵ ....................................................................................................... Ea ۸-۱-۵ راندمان کاربرد
-۷-۵ سنجش یکنواختی رطوبت خاک .......................................................................................................... ۱۴
فصل پنجم: نتایج آزمایشگاهی
-۱-۴ مقدمه ......................................................................................................................................... ۱۸
۳-۴ اثر طول لترال بر مشخصات هیدرولیکی سیستمهای آبیاری قطرهای کم فشار ..................................................... ۱۸
-۲-۴ اثر قطر لترال بر مشخصات هیدرولیکی سیستمهای قطرهای کم فشار............................................................... ۷۴
-۵-۴ بررسی یکنواختی ............................................................................................................................ ۸۰
-۱-۵-۴ ضریب تغییرات ........................................................................................................... ۸۰
فهرست مطالب
vii
-۱-۵-۴ درصد یکنواختی .......................................................................................................... ۸۲
-۴-۴ بررسی ضریب اصطکاک تئوری و تجربی ................................................................................................. ۸۰
-۱-۴ بررسی افت اصطکاک ....................................................................................................................... ۸۳
-۱-۱-۴ بررسی ضریب افت قطرهچکانها ....................................................................................... ۸۲
-۳-۱-۴ رابطه دبی-ارتفاع ......................................................................................................... ۸۷
-۷-۴ نتایج مدلسازی ........................................................................................................................... ۱۰۲
فصل ششم: نتایج صحرایی
-۱-۱ بررسی کیفیت آب و امکان گرفتگی شیمیایی قطره چکان ها .................................................................. ۱۰۸
۱-۱-۱ بررسی امکان رسوب کربنات کلسیم ................................................................................. ۱۰۸
۳-۱-۱ بررسی امکان رسوب سولفات کلسیم ................................................................................ ۱۰۸
-۳-۱ نتایج ارزیابی اولیه ......................................................................................................................... ۱۱۱
-۲-۱ نتایج ارزیابی ثانویه ........................................................................................................................ ۱۱۲
-۵-۱ بررسی روند تغییرات دبی در طول لترالها .............................................................................................. ۱۳۰
-۴-۱ بررسی یکنواختی رطوبت خاک ......................................................................................................... ۱۳۴
فصل هفتم: بحث و نتیجه گیری
-۱-۷ نتیجهگیری ................................................................................................................................. ۱۳۸
فصل هشتم: منابع و مراجع ........................................................................................................... ۱۲۳

نمایش کامل متن