بخشی از مقاله
چکیده
مطالعات نشان داده است که کاربرد متناوب آب در آبیاری سطحی فرآیند نفوذ خاک در مرحله پیشروی را تغییر می دهد. جریان متناوب - موجی - بازده آبیاری سطحی را در حد قابل ملاحظه ای بهبود بخشیده و قابلیت کاربری آن را افزایش می دهد. این روش که به تامین فشار قابل ملاحظه ای نیاز ندارد امکان خودکار نمودن آبیاری سطحی را فراهم می کند. جهت دستیابی به حداکثر پتانسیل استفاده از آب و انرﮊی و صرفه جویی در نیروی انسانی، بهره گیری از تجهیزات اتوماتیک در آبیاری موجی از اهمیت خاصی برخوردار است.
در این تحقیق اقدام به طراحی و ساخت وسیله ای شده است که بتواند اهداف فوق را تامین کند. دستگاه که یک شیر کنترل اتوماتیک و دارای دو بخش عمده مکانیکی و الکترونیکی است، قابل برنامه ریزی توسط کاربربا توجه به زمان ویا تغییرات نفوذ پذیری خاک در طول فصل آبیاری، برای تولید موج در جویچه ها می باشد. تغذیه دستگاه به عهده باتری قابل شارﮊ است، و چون دستگاه نیاز به سیم کشی ندارد در هر جای مزرعه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. از مزیتهای دیگر دستگاه پایین بودن هزینه ساخت آن است که کاربرد آن را اقتصادی می سازد.
مقدمه
آبیاری سطحی یکی از قدیمی ترین روش های آبیاری است که بدلیل پایین بودن هزینه اولیه تاکنون تحقیقات زیادی برای افزایش بازده آن انجام گرفته است 1 - ، 3، 8، . - 9 یکی از جدیدترین روش های آبیاری سطحی آبیاری موجی - سرج - است که به جای انتقال پیوسته آب به جویچه و یا نوار، از حالت منقطع استفاده می کند 6 - ، 7، . - 11 به دنبال پیدا کردن روشی که در آن امکان خودکار کردن سیستم آبیاری سطحی و افزایش راندمان کاربرد آب امکان پذیر باشد، استرینگام و کلر در سال 1979 روش آبیاری موجی را ابداع نمودند . - 10 -
آنها نتیجه گرفتند که شیرهای کنترل آبیاری در شرایط کاملا قطع و یا وصل نسبت به حالت نیمه باز بهتر عمل می کنند. بنابراین برای کاهش آب ورودی به جویچه بهتر است بطور متناوب شیرها را قطع و وصل نمود و به جا ی کاهش لحظه ای مقدار جریان آب "میانگین زمانی" باز بودن شیر را تنظیم نمود. همچنین همزمان با آزمایش های آبیاری موجی توسط مرکز ثبت تحقیقات، در کلرادوی شمالی در اوایل سال 1981 ، یک کنترل کننده موج برای شیر فلکه های مختص جویچه ها که در لوله های دریچه دار نصب شده بود تولید شد. کنترل کننده دوره های زمانی متغیر 1 تا 60 دقیقه ای - با افزایش 1 دقیقه - را فراهم می نمود و دارای نسبت کارکرد برابر 0/5 بود. شیرهای سولونوئیدی سوئیچ کننده دو گروه از شیرهای پنوماتیکی جویچه را کنترل می نمود 1 - ، . - 3
توجه زیاد به آبیاری موجی بیانگر این حقیقت است که این روش می تواند راندمان آبیاری سطحی را تا حدودی که برای آبیاری بارانی و قطره ای متصور است افزایش دهد. همچنین این روش امکان خودکار نمودن آبیاری سطحی را فراهم نموده بدون آنکه به تامین فشار قابل ملاحظه ای نیاز داشته باشد. لذا با اجرای این روش در استفاده از نیروی انسانی و انرﮊی صرفه جویی می گردد. جریان موجی ضمن تامین کمبود رطوبت خاک میزان مصرف آب را کاهش می دهد و لذا منافع بالقوه زیادی را به همراه دارد . - 5 - به منظور استفاده هر چه بهتر و بیشتر از روش جریان موجی، سیستم های آبیاری مزارع باید خودکار شوند.
در داخل کشور در زمینه طراحی و ساخت وسایل خودکار نمودن آبیاری موجی کار نشده است و می توان گفت تحقیق حاضر اولین مورد عملی صورت گرفته در زمینه ساخت یکی از مهمترین تجهیزات خودکار مورد استفاده در آبیاری موجی می باشد. ولی در زمینه کارکرد هیدرولیکی و مقایسه آن با روش سنتی آبیاری سطحی در مزارع مختلف توسط مصطفی زاده و همکاران 2 - ، - 4 تحقیقاتی به عمل آمده است که برتری آبیاری موجی نسبت به آبیاری سنتی نشان داده شده است. هدف از مطالعه حاضر بررسی سیستم خودکار قطع و وصل جریان ورود آب به جویچه در آبیاری موجی بمنظور بهبود عملکرد هیدرولیکی و نهایتا افزایش راندمان آبیاری است.
مواد و روش ها
شیرهای مجهز به کنترل الکترونیکی، از نوع پروانه ای می باشند. دستگاهها و تجهیزات کنترل شامل شیرها، زمان سنجهای الکترونیکی، کنترل کننده ها و خروجی های پخش آب برای سیستم های انتقال و توزیع - بسته یا روباز - در مزارع می باشند. دیسکهای پروانه ای که دارای نوار آب بند لاستیکی می باشند، توسط مجموعه موتور- جعبه دنده به چرخش در می آیند. اکثر نمونه های تجاری به منظور شارﮊ مداوم باتری هایشان دارای سلولهای خورشیدی می باشند.
شیرهای پروانه ای دارای دو دیسک و یا منفرد هستند که نوع منفرد آب را به تناوب به سمت چپ یا راست منحرف ساخته و دارای وضعیت بسته نمی باشد. ایجاد موج در زمان آبیاری در مرحله انتقال آب به جویچه ادامه داشته و همچنین با استفاده از دوره های زمانی کوتاه مدت در مرحله بعد از تکمیل فاز پیشروی، حالت کاهش جریان ورودی به منظور کنترل رواناب امکان پذیر است. نوعی از این شیرها دارای حالتی است که دیسک در وسط قرار می گیرد تا جریان آب بطور پیوسته از دو طرف آن گذشته و یک حالت کاهش جریان ورودی ایجاد نماید.
اجزا و عملکرد شیر اتوماتیک:
-1 بخش کنترل که در واقع هدایت سایر قسمتها را بر عهده داشته و با دقتی بسیار بالا بر کار باز و بسته شدن شیر پروانه ای و تغییر جهت جریان آب با توجه به زمان بندی مشخص نظارت می کند.
