پديد آورندگان :
گوازي، فرنوش دانشگاه كردستان - گروه علوم و مهندسي آب، كردستان , اماني، شيما دانشگاه كردستان - گروه علوم و مهندسي آب، كردستان , معروف پور، عيسي دانشگاه كردستان - گروه علوم و مهندسي آب، كردستان
كليدواژه :
توپوگرافي , تيپ , معادله دبي- دما , معادله دبي- فشار , يكنواختي پخش
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: عملكرد سامانه آبياري قطره‌اي نواري به انتخاب نوار آبياري و هيدروليك آن بستگي دارد. عوامل متعددي دبي قطره‌چكان نوار آبياري قطره‌اي را تحت تاثير قرار مي‌دهد كه از مهمترين آنها مي‌توان به تغييرات فشار و دماي آب آبياري اشاره نمود. تغييرات توپوگرافي مزرعه، طراحي نامناسب سامانه آبياري و همچنين استفاده از نوارهاي با طول بلند، موجب اختلاف فشار بين قطره‌چكان‌هاي نوارهاي آبياري مي‌گردد. همچنين دماي آب لوله‌هاي فرعي كه در معرض تابش مستقيم نور خورشيد قرارمي‌گيرند، به طور چشم‌گيري افزايش مي‌يابد. در برخي تحقيقات اثر افزايشي و يا كاهشي دماي آب آبياري بر دبي برخي نوارهاي آبياري قطره‌اي درزدار مورد مطالعه قرار گرفته‌است اما در اين تحقيق اثر دما در فشارهاي كاركرد مختلف بر دبي هر دو نوع نوار آبياري قطره‌اي درزدار و پلاك‌دار مورد مطالعه قرار مي‌گيرد و سعي بر آن است كه نتايج به صورت معادلات كاربردي ارائه شود و با هم مقايسه گردد.
مواد و روش‌ها: در اين تحقيق،10 نوع نوار آبياري قطره‌اي از دو نوع پلاك‌دار و درزدار با كدهاي ID, I, T1, T2, T3, T4, B, S, P وYD انتخاب شد. در هر كدام از نوارها، 25 نمونه آزمون به طور تصادفي انتخاب شد. هر نمونه آزمون حداقل شامل 3 واحد قطره‌چكان‌دار بود و طول آنها در محدوده‌ي 100 الي 120 سانتي‌متر بود. به منظور بررسي تاثير همزمان فشار و دماي آب آبياري بر دبي نوارهاي آبياري، يك مدل فيزيكي در آزمايشگاه تحقيقاتي علوم و مهندسي آب دانشگاه كردستان در سال 1397 طراحي و ساخته شد. چهار دماي مختلف آب آبياري شامل 13، 23، 33 و 43 درجه سانتيگراد در فشارهاي كاركرد 1 متر تا 1/2 برابر فشار حداكثر، بر نوارهاي آبياري اعمال شد. تمامي آزمايش‌ها بر اساس استاندارد 9261 ISO و 6775 IRISI انجام شد. معادله عمومي دبي- فشار و معادله دبي نرمال – دما، تمامي نوارها استخراج گرديد. به منظور بررسي اثر دما بر ميزان دبي نوارهاي آبياري، آزمايشي در قالب طرح كاملا تصادفي با 4 تيمار و 25 تكرار انجام شد. تيمارهاي آزمايش شامل 4 دماي مختلف ( 13، 23، 33 و 43 درجه سانتيگراد) بودند. تجزيه و تحليل داده‌ها به وسيله‌ي نرم افزار آماري SAS انجام گرفت و مقايسه ميانگين تيمارها با استفاده از آزمون LSD صورت گرفت.
يافته‌ها: در دماي استاندارد 23 درجه سانتيگراد، نماي معادله دبي - فشار 6 نوار كمتر از 0/5، 2 نوار بين 0/5 تا 0/6 و 2 نوار بين 0/6 تا 0/8 بود. بنابراين تمامي نوارها از نوع غير تنظيم‌كننده‌ي فشار و ميزان انعطاف‌پذيري آنها از لحاظ تغيرات فشار مطلوب و قابل قبول بود. در ساير دماهاي مورد مطالعه نماي معادله دبي – فشار تغيير كرد كه در تمامي موارد كمتر از 0/8 بود. اثر دما بر دبي تمامي نوارهاي آبياري معني‌دار(0/05>P) و غالباً با افزايش دما ميزان دبي نوارها افزايش مي‌يافت. نماي معادله خطي دبي نرمال – دما نوارها در بازه 0/02 تا 0/66 و عرض از مبدأ آنها بين 53 تا 121 بود. ميزان حساسيت نوارهاي آبياري قطره اي پلاك‌دار نسبت به تغييرات دما كمتر از نوارهاي آبياري قطره‌اي درزدار بود و از تغييرات دبي كمتري برخوردار بودند.
نتيجه‌گيري: تمامي نوارهاي آبياري قطره‌اي مورد مطالعه از لحاظ حساسيت به تغييرات فشار در درجه كيفي مطلوبي قرار دارند. همچنين با توجه به اينكه افزايش دماي آب آبياري سبب افزايش دبي نوارها مي‌گردد بنابراين پيشنهاد مي‌شود در مناطقي كه تغييرات دماي آب آبياري در محدوده 13 تا 43 درجه سانتيگراد است از نوارهاي آبياري قطره‌اي پلاك‌دار و معادلات دبي نرمال شده پيشنهادي تحقيق حاضر استفاده شود.
چكيده لاتين :
Background and objectives: The performance of drip tape irrigation system depends on the choice of irrigation tape and its hydraulics. Numerous factors affect the discharge of the drip tape irrigation, the most important of which are the changes in pressure and temperature of the irrigation water. Changes in field topography, unsuitable design of the irrigation system, as well as the use of tapes with long length, cause a pressure difference between the drippers of the irrigation tapes. Also, the water temperature of the laterals pipes exposed to direct sunlight increases significantly. In some studies, the effect of increasing or decreasing water temperature on the discharge of tapes of drip irrigation has been studied, but in this study, the effect of water temperature in different operating pressures on the two types of drip irrigation tapes of seaming and plaque equipped has been studied and was attempted to present the results as applied equations and compared.
Materials and methods: In this study, 10 types of drip irrigation tapes were selected from two types of seaming and plaque equipped with the codes ID, I, T1, T2, T3, T4, B, S, P, and YD. In each tape were selected 25 test sample, randomly, which every test sample included at least 3 dripper units. The length of each test sample was in the range of 100 to 120 cm. In order to investigate the simultaneous effect of pressure and irrigation water temperature on the discharge of irrigation tapes, a physical model was designed and built in the Research Laboratory of Water Science and Engineering, University of Kurdistan in 2018.4 different irrigation water temperatures, including 13, 23, 33, and 43 centigrade, were applied to the irrigation tapes at operating pressures of 1 meter to 1.2 times the maximum pressure. All tests were performed according to ISO 9261 and IRISI 6775. General Equations of discharge - Pressure and normalized discharge - Temperature, all tapes were obtained. In order to investigate the effect of temperature on the discharge of irrigation tapes, an experiment was conducted in a completely randomized design with 4 treatments and 25 replications. Experimental treatments included 4 different temperatures (13, 23, 33 and 43 ° C). Data were analyzed by SAS statistical software and the mean of treatments was compared using LSD test.
Results: At the standard temperature of 23 ° C, the power of the discharge -pressure equation of 6 tapes was less than 0.5, 2 tapes between 0.5 to 0.6 and 2 tapes between 0.6 to 0.8. Therefore, all tapes were pressure non - compensating and their flexibility in terms of pressure changes was desirable and acceptable. At other temperatures studied, the power of discharge -pressure equation changed, which was less than 0.8 in all cases. The effect of temperature on the discharge of all irrigation tapes was significant (p < 0.05) and often increased with increasing temperature. The power of linear equation of normalized discharge -temperature of the tapes ranged from 0.02 to 0.66 and the width of their origin was between 53 and 121. The sensitivity of plaque equipped drip irrigation tapes to temperature changes was lower than seaming drip irrigation tapes and had lower discharge changes.
Conclusion: All of the drip irrigation tapes studied are of good quality in terms of sensitivity to pressure changes. Also, due to the fact that increasing the temperature of irrigation water increases the discharge of the tapes, it is recommended to use the plaque equipped tapes and normalized discharge equations proposed by the present study in areas where the changes in irrigation water temperature are between 13 to 43 ° C.
