2-4-1- آبپاش­های پرفشار……………………………………………………………………………………………………. 31

2-4-2- اسپریر­های کم­فشار…………………………………………………………………………………………………… 31

2-4-3- الگوی پاشش آبپاش­های کم­فشار………………………………………………………………………………… 32

2-4-4- فشار و سایز نازل……………………………………………………………………………………………………. 33

2-4-5- سطح خیس­شده و شدت­پخش……………………………………………………………………………………. 35

2-4-6- صفحات انعکاس جریان…………………………………………………………………………………………… 37

2-4-7- ارتفاع آبپاش…………………………………………………………………………………………………………… 40

2-4-8- سرعت باد………………………………………………………………………………………………………………. 41

2-4-9- انرژی جنبشی قطرات آبپاش………………………………………………………………………………………. 42

2-4-10- مسیر جریان………………………………………………………………………………………………………….. 45

2-4-11- انتخاب و نصب بهینه پکیج آبپاش…………………………………………………………………………….. 46

2-5- مروری یر تحقیقات انجام شده………………………………………………………………………………………. 51

2-6- سیستم‌های نوین و هوشمند مدیریت آبیاری……………………………………………………………………… 54

2-7- اتوماسیون و نقش آن در سیستم‌های نوین مدیریت آبیاری…………………………………………………… 55

2-8- انواع سیستم‌های اتوماسیون……………………………………………………………………………………………. 56

2-8-1- سیستم اتوماسیون از طریق دستگاه‌هایی با باطری 9 ولت………………………………………………….. 56

2-8-2- سیستم اتوماسیون با برق 230 ولت………………………………………………………………………………. 56

2-8-3- سیستم اتوماسیون بوس یا دو رشته‌ای…………………………………………………………………………… 56

2-8-4- سیستم اتوماسیون با دستگاه‌های بی‌سیم…………………………………………………………………………. 57

2-8-4-1- ساختار سیستم‌های کنترل بی‌سیم……………………………………………………………………………… 57

2-8-4-2- نحوه‌ی کار با دستگاه‌های بی‌سیم از طریق اینترنت و خط موبایل………………………………….. 59

2-8-4-3- ابزار و روش‌های مدیریت سیستم‌های آبیاری…………………………………………………………….. 64

2-8-4-4- سنسورهای سنجش رطوبت خاک…………………………………………………………………………… 64

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………… 68

3-2- مشخصات محل اجرای آزمایش…………………………………………………………………………………….. 68

3-3- اقلیم و هواشناسی………………………………………………………………………………………………………… 68

3-4- توپوگرافی………………………………………………………………………………………………………………….. 68

3-5- مشخصات خاک………………………………………………………………………………………………………….. 69

3-6- منابع آب آبیاری………………………………………………………………………………………………………….. 69

3-7- مشخصات آب آبیاری………………………………………………………………………………………………….. 69

3-8- مشخصات سیستم آبیاری………………………………………………………………………………………………. 70

3-8-1- مشخصات پمپ………………………………………………………………………………………………………. 70

3-9- مراحل اجرای طرح در مزرعه………………………………………………………………………………………… 71

3-9-1- معرفی آبپاش‌های مورد مطالعه…………………………………………………………………………………… 71

3-10- آزمایش یکنواختی پخش آبپاش­های چرخشی، اسپریر به­صورت منفرد…………………………………. 74

3-11- محاسبات…………………………………………………………………………………………………………………. 76

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………… 78

4-2- ارزیابی آبپاش‌ها به‌صورت منفرد…………………………………………………………………………………….. 78

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………. 88

یک مطلب دیگر :

5-2- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………….. 89

فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………………………. 92

چکیده:

با توجه به محدودیت منابع آب در عصر حاضر، آنچه که از سیستم‌های مکانیزه آبیاری نسبت به روش‌های سنتی انتظار می‌رود کاهش مصرف آب به شرط کاهش نیافتن سطح بهره‌وری است. دستگاه‌های آبیاری آبفشان دوار که یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های آبیاری بارانی می‌باشد، اخیراً در ایران کاربرد زیادی پیدا کرده است. با توجه به این امر لزوم تحقیق در مورد سازگاری این سیستم با شرایط فرهنگی، اقتصادی، اقلیمی ایران و بهینه نمودن کارایی سیستم امری ضروری است. با توجه به موارد فوق هدف از این ارزیابی، شناخت وضع موجود دستگاه آبفشان دوار[1] می‌باشد که براساس آن بتوان در جهت بهبود وضعیت دستگاه و رفع نقاط ضعف آن تصمیم‌گیری نمود. اهمیت این موضوع از یک طرف و کمبود اطلاعات از طرف دیگر، ضرورت انجام تحقیقات در این زمینه را روشن می‌سازد. آبپاش‌ها به‌عنوان یکی از اجزای اصلی این دستگاه در کانون توجه تولیدکنندگان و کارشناسان قرار گرفت تا با بهینه کردن بازده آبیاری و انرژی مصرفی راه‌گشای نسبی مشکلات کمبود آب و هزینه‌های انرژی گردد. لذا در این راستا سعی شده تا با مقایسه آبپاش‌های چرخشی[2]، اسپریر[3] که از انواع رایج مورد استفاده در کشور می‌باشند، تا حدودی جزئیات و مبانی طراحی و انتخاب این آبپاش‌ها ذکر شود. در یک نگاه کلی، آبپاش اسپریر از طریق مه‌پاش کردن قطرات خروجی باعث کاهش صدمات وارده به خاک و گیاه به‌خصوص در دوره جوانه‌زنی و آبپاش چرخشی به‌دلیل چرخش صفحه انکسار جریان باعث ایجاد قطر پاشش بیشتر و مزایای حاصله می­گردد. تلفات بادبردگی در شرایط بدون باد به‌صورت منفرد برای آبپاش‌های چرخشی، اسپریر برابر 85/5، 9/5 درصد و در شرایط وزش باد با سرعت 3 تا 4 متر بر ثانیه به‌ترتیب به 63/10، 37/13 درصد افزایش می‌یابد. همچنین در این تحقیق امکان اتوماسیون آبیاری در تمامی روش‌های به‌کار برده شده در داخل و خارج کشور مورد بررسی قرار گرفت و مزایا و معایب هریک به تفصیل ارائه گردید.

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

شکی نیست که در سال‌های اخیر به‌علت کمبود آب و نیاز به تولیدات کشاورزی روزافزون، استفاده بهینه از آب به‌عنوان منشا اصلی تولیدات کشاورزی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در کشور ما نیز به‌دلیل قرار گرفتن در اقلیم خشک و نیمه‌خشک و کمبود منابع آبی این نیاز به‌شدت احساس گشته و سبب توسعه استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت فشار گردیده است. اما نکته تأمل‌برانگیز این است که چرا با وجود گذشت چند دهه از استفاده این سیستم‌ها، رشد و توسعه علمی با گسترش اجرایی آن هماهنگی نداشته و شاهد کمبودهای بسیاری در بخش اجرای سیستم‌های آبیاری تحت فشار هستیم. با کمی درنگ و بررسی سیستم‌های اجراشده در کشور می‌توان به این مطلب رسید که عدم وجود نظارت پس از اجرای سیستم‌های آبیاری تحت فشار باعث شکست تعداد زیادی از طرح‌های این چنینی گشته است که ضرورت بررسی و ارزیابی سیستم‌ها را پس از اجرا نمایان می‌سازد. مسئله ارزیابی و بهبود عملکرد به‌صورت امروزی پس از انقلاب صنعتی در واحدهای تولیدی صنعتی شروع شد و در این بخش رشد چشمگیری داشت. اما در بخش کشاورزی و خدمات مربوطه تنها در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. یکی از دلایل تأخیر در پرداختن به مسئله ارزیابی و بهبود عملکرد در طرح‌های آبیاری این است که تنها در دهه‌های اخیر است که محدودیت‌های منابع در احداث و بهره‌برداری طرح‌های آبیاری و توسعه روش‌های آبیاری و حساسیت تبعات اجتماعی- اقتصادی و زیست‌محیطی آنها احساس شده است.

ارزیابی مقوله‌ای است که اکثر سازمان‌ها مبتلا به آن هستند. به‌خصوص تشکیلات بهره‌بردار از سیستم‌های آبیاری با توجه به سرمایه‌گذاری‌های عظیمی که انجام شده است، باید به آن بیشتر توجه شود. بنابراین به‌کارگیری آن در عملکرد سیستم‌های آبیاری نیز لازم است براساس چارچوب‌های تئوریک، ارزیابی انجام شود.

سیستم آبفشان دوار با اتوماسیون بالا و قابلیت کار در توپوگرافی­های نسبتاً ناهموار در حال جایگزین شدن سیستم‌های آبیاری سطحی، متحرک دستی و متحرک چرخدار هستند. سطح آبیاری آبفشان دوار به‌صورت قابل توجهی با افزایش طول دستگاه افزایش می‌یابد.

2-1- دستگاه آبفشان دوار

از زمان معرفی آبفشان دوار در اواسط دهه 1950 صنعت مکانیک همواره برای تولید و توسعه محصولات بهتر بوده تا با نیازهای تولیدی کشاورزی بیشتر همخوانی داشته باشد. هدف کلی، انجام یک آبیاری یکنواخت و کم هزینه با یک عمق کاربردی خاص در سطح مزرعه می‌باشد.