گسیلنده ها در آبیاری موضعی

کاربرد گسیلنده ها در آبیاری موضعی چیست؟

آبیاری موضعی (Localized irrigation)، به انواعی از آبیاری گفته می شود که در آن ها آب مورد نیاز گیاه با فشار کم از طریق شبکه لوله ها در سطح مزرعه توزیع و سپس توسط گسیلنده ها (خروجی ها) و به طور مستقیم در اختیار گیاه قرار می گیرد. افزایش راندمان، امکان آبیاری در زمین های نا هموار و جلوگیری از فرسایش خاک، امکان استفاده از آب های با کیفیت پایین و … از جمله مزایای این نوع آبیاری می باشد. با توجه به نوع کارکرد، آبیاری موضعی را می توان به دسته های آبیاری نبضی، مه آبیاری، آبیاری حبابی، آبیاری قطره ای، آبیاری با لوله های سوراخ دار نواری، آبیاری موضعی سفالی و میکروجت ها تقسیم کرد.

گسیلنده ها (خروجی ها) در سیستم آبیاری موضعی برروی لوله های فرعی (لترال ها) قرار گرفته و با تنظیم فشار، آب را به طور مستقیم در اختیار گیاه قرار می دهد. گسیلنده آخرین قطعه آبیاری موضعی است که آب را به شکل های مختلف مانند قطره، جریان پیوسته یا منقطع یا فوران در محیط اطراف ساقه و یا ریشه پخش می کند. تقسیم بندی انواع گسیلنده ها با توجه به مشخصات فنی و یا کاربرد آنها به شکل های مختلفی انجام می گیرد.

طبقه بندی گسیلنده ها بر اساس مکانیسم استهلاک فشار

گسیلنده های کوتاه مسیر

در این نوع گسیلنده ها ایجاد پیچ در مسیر با زانو های تند و همچنین کوچک بودن سطح مقطع خروجی سبب افت فشار آب خروجی می گردد.

گسیلنده های طولانی مسیر

گسیلنده هایی هستند که ایجاد یک مسیر طولانی در آنها سبب افت فشار می گردد. در اﻳﻦ روش ﻣﺠﺎری ﺑﺎرﻳﻚ و ﻃﻮﻻﻧﻲ اﻓﺖ ﻻزم را ﺟﻬﺖ ﻛﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. در اﻳﻦ ﻧﻮع از ﮔﺴﻴﻠﻨﺪه ﻫﺎ ﻳﻚ راﺑﻄﻪ ﺧﻄﻲ ﺑﻴﻦ دبی و ﻓﺸﺎر وﺟﻮد دارد. ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ اﻳﻦ ﮔﺴﻴﻠﻨﺪه ﻫﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻓﺸﺎر ﺑﺴﻴﺎر ﺣﺴﺎس ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ، اﺣﺘﻤﺎل رﺳﻮﺑﮕﺬاری ﻣﻮاد ﻣﻌﻠﻖ داﺧﻞ آب در ﻃﻮل ﻣﺠﺎری اﻳﻦ ﮔﺴﻴﻠﻨﺪه ﻫﺎ وﺟﻮد دارد.

گسیلنده های گردابی

به طور کلی فشار استاتیک آب در مرکز یک گرداب کمتر از اطراف آن می باشد و اساس کار این نوع گسیلنده ها نیز استفاده از همین اصل می باشد و آب از خروجی گسیلنده که منطبق بر مرکز گرداب ایجاد شده است خارج می گردد.

لوله های دو جداره

در این لوله ها آب از سوراخ درونی گذشته و وارد فضای بین دو لوله شده و سپس از سوراخ روی لوله دوم خارج می گردد و این مکانیسم سبب کاهش فشار می گردد.

طبقه بندی گسیلنده ها بر اساس قابلیت تنظیم فشار

-گسیلنده های با فشار متغیر

این گسیلنده ها قابلیت تنظیم فشار ندارند و با تغییر فشار در هر محدوده ای، آبدهی آن ها نیز تغییر می کند.

-گسیلنده های با قابلیت تنظیم فشار

این گسیلنده ها در یک محدوده فشار دارای آبدهی ثابتی هستند و اغلب در اراضی با توپوگرافی نا مناسب که رعایت حد مجاز افت در آنها امکان پذیر نباشد مورد استفاده قرار می گیرند.

طبقه بندی از نظر نحوه خیس شدن خاک

-توزیع کننده نقطه ای

در این نوع گسیلنده ها خروج آب از طریق قطره چکان انجام می شود. قطره چکان با روزنه ثابت، قطره چکان با روزنه قابل تنظیم، قطره چکان با روزنه متغیر خودکار، قطره چکان گردابی و لوله های اسپاگتی یا میکرو از این نوع گسیلنده ها می باشند.

-توزیع کننده خطی

در این نوع گسیلنده ها لوله فرعی به گونه ای است که به جای یک نقطه، نواری از خاک در سراسر طول لترال خیس می شود. این نوع توزیع کننده ها مخصوص گیاهان ردیفی است که با فاصله کم کاشت می شوند.

-افشانه ها، ریزپاش ها و میکروجت ها

این گسیلنده ها مانند آبپاش ها آب را در هوا پخش می کند.

-بابلر ها

جزء گسیلنده‌های آبیاری قطره‌ای محسوب می‌شود و برای آبیاری درختان و باغات بزرگ و قدیمی، آبیاری فضای سبز، گلکاری و بوته‌زارها مناسب است و کاربرد دارد. از ویژگی‌های خاص و متمایز آن می‌توان قابلیت استفاده در مزارع با کیفیت آب پایین، زمین‌های ناهموار و دامنه کوه‌ها را نام برد.

طبقه بندی از نظر نحوه اتصال به لوله آبده

اﻏﻠﺐ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎی آﺑﺪه از ﺟﻨﺲ ﭘﻠﻲ اﺗﻴﻠﻦ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﺑﻴﻦ ۱۲ ﺗﺎ ۳۲ ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ. اﻳﻦ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ وﻇﻴﻔﻪ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﮔﺴﻴﻠﻨﺪه ﻫﺎ را ﺑﻪ ﻋﻬﺪه دارﻧﺪ ﻛﻪ در ﺑﻌﻀﻲ ﻣﻮارد اﻳﻦ وﻇﻴﻔﻪ را ﺑﻪﻃﻮر ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ و ﮔﺎﻫﻲ اوﻗﺎت ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﻟﻮﻟﻪ اﻧﺸﻌﺎﺑﻲ اﻧﺠﺎم ﻣﻲدﻫﻨﺪ. از ﻟﺤﺎظ ﻧﻮع ﻧﺼﺐ ﻧﻴﺰ اﻣﻜﺎن ﻧﺼﺐ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎی آﺑﺪه ﻫﻢ در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ و ﻫﻢ در ﺑﺎﻻﺗﺮ و ﻳﺎ در زﻳﺮ ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ اﻣﻜﺎن ﭘﺬﻳﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.

-گسیلنده های روی خط

شامل قطره چکان هایی که با سوراخ کردن لوله آبده روی آن نصب می شود.

-گسیلنده های در خط

در این نوع، لوله آبده بریده شده و قطره چکان در بین دو بریدگی قرار می گیرد و ظاهرا جزئی از لوله دیده می شود.

-لوله های قطره چکان دار(دریپردار)

در این لوله ها و در کارخانه، قطره چکان ها در لوله قرار گرفته است.

طراحی سیستم آبیاری موضعی با WaterGEMS

طبقه بندی گسیلنده ها از نظر مکانیسم شست و شو

-گسیلنده های خود شوینده

این گسیلنده ها از تعدادی روزنه قابل ارتجاع که پشت سر هم درون یک محفظه قرار می گیرند تشکیل شده است. چنانچه ذره هایی از مواد جامد با قطر بزرگ تر از روزنه جلو آن قرار گیرد جریان آب کاهش و فشار آب پشت روزنه افزایش می یابد و قابلیت ارتجاعی روزنه سبب می شود که ذره از داخل آن عبور کند و سپس فشار به حالت قبل بر گردد.

-گسیلنده غیر خود شوینده

گسیلنده های ساده پلاستیکی هستند که در صورت انسداد با مواد جامد باید به طور دستی باز و شسته شوند.

انتخاب هر کدام از گسیلنده ها به عوامل مختلف از جمله نحوه آرایش مزرعه و انتظاراتی که طراح و زارع از کارکرد آن دارد بستگی دارد. در طراحی، سه خصوصیت قطر روزنه خروجی، دبی و فشار و ارتباط این عوامل اهمیت دارد. در برخی از موارد رژیم جریان در گسیلنده ها، اساس طبقه بندی آن ها قرار می گیرد  و بر این اساس گسیلنده ها به صورت زیر تقسیم بندی می شود:

-گسیلنده های روزنه ای

در این گسیلنده ها از آشفته بودن جریان برای کاهش انرژی فشاری استفاده می شود.

-گسیلنده های غیر روزنه ای

در این گسیلنده ها رژیم جریان بستگی به ساختمان گسیلنده دارد و ممکن است آشفته یا آرام باشد.

همان طور که گفته شد دبی قطره چکان از جمله عوامل مهم در طراحی می باشد. برآیند عوامل موثر بر تغییرات دبی قطره چکان ها با ضریب تغییرات دبی بیان می شود که ضریب تغییرات بستگی به نوع موادی که قطره چکان ها با آن ساخته می شود، دما و فشاری که مواد با آن قالب ریزی می شود و سایر عملیات ساخت قطره چکان ها در کارخانه دارد.

در طراحی یک سیستم آبیاری و در انتخاب قطره چکان ها عواملی چون نوع قطره چکان، دبی، فشار، تعداد قطره چکان ها برای یک درخت، فواصل قطره چکان ها، آرایش آن ها، درصد خیس شدن و … مورد بررسی قرار می گیرد. در نظر گرفتن شیب زمین، کیفیت آب آبیاری، نوع گیاه نیز در انتخاب گسیلنده مناسب اهمیت دارد. بررسی هر کدام از عوامل سبب دستیابی به راندمان بالا و محصولی با کیفیت مناسب می شود بنابراین طراحی دقیق و اصولی سیستم آبیاری از مواردی است که باید به آن توجه گردد.