بررسی اثر برخی عوامل ساختمان آبپاش، سامانه آبیاری و مدیریت آن بر ضریب یکنواختی در آبیاری بارانی

سابقه و هدف: میزان یکنواختی توزیع آب در مزرعه تمامی شاخص‌های آبیاری را از جنبه حفاظت آب و خاک تحت تاثیر قرار می‌دهد. درصورتی‌که ضریب یکنواختی کم باشد راندمان کاربرد آب کاهش یافته و علاوه بر افزایش تلفات سطحی و عمقی آب، عملکرد محصول هم کاهش می‌یابد. عوامل موثر بر یکنواختی توزیع آب در آبیاری بارانی به چهار گروه ساختمان آبپاش، سامانه آبیاری، مدیریت سامانه و عوامل کلیماتولوژی طبقه‌بندی می‌شوند. در این تحقیق اثر عوامل سرعت چرخش و عامل چرخش آبپاش (ساختمان آبپاش)، ارتفاع پایه آبپاش، فشار کارکرد، آرایش و فواصل آبپاش‌ها (سامانه آبیاری)، مدت‌زمان آبیاری (مدیریت سامانه) در شرایط مزرعه‌ای بر ضریب یکنواختی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین قطر ظروف جمع‌آوری آب نیز بر نتایج آزمایش‌ها بررسی شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش در مزرعه‌ تحقیقاتی دانشگاه کردستان واقع در روستای دوشان شهرستان سنندج انجام شد. در تحقیق حاضر از آبپاش ضربه‌ای کامت مدل r8 و آبپاش توربینی لاکسور استفاده شد. مدل آبیاری بارانی جهت انجام آزمایشات به روش آبپاش منفرد و بر اساس استاندارد iso15886-3:2021 انجام شد. محدوده‌ای به مساحت 3600 مترمربع به مرکزیت آبپاش شبکه‌بندی مربعی 3×3 متر شد. در هرکدام از رئوس شبکه دو مدل ظرف با دو قطر داخلی 80 و 180 میلی‌متر و ارتفاع 90 و 200 میلی‌متر به ترتیب، برای جمع‌آوری آب قرار داده شد. فشارهای مورد آزمایش برای هر دو آبپاش 30 و 40 متر بود. دو مدت‌زمان انجام آزمایش یک و سه ساعت ، دو سرعت چرخش معمولی( 5/1 دور بر دقیقه ) و تند( 5/3 دور بر دقیقه) و دو ارتفاع پایه آبپاش 1 و 2 متری در انجام آزمایشات استفاده شد. در پایان هر آزمایش، حجم آب ظروف جمع‌آوری به‌وسیله استوانه مدرج اندازه‌گیری می‌شد. تمامی آزمایشات در 3 تکرار انجام شد. همچنین سرعت باد در طول مدت آزمایش، هر 15 دقیقه یک‌بار توسط دستگاه سه‌کاره extech 45158 اندازه‌گیری گردید. از ضریب یکنواختی کریستیانسن (cu) برای محاسبه یکنواختی توزیع آب آبپاش‌ها، استفاده گردید. پژوهش در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی به‌صورت آزمایش فاکتوریل انجام گرفت. جهت تجزیه‌وتحلیل داده‌ها از نرم‌افزارspss 22 استفاده شد. یافته‌ها: 1- اثر قطر ظروف بر cu معنی‌دار نبود. 2- ضریب یکنواختی دو آبپاش، اختلاف معنی‌دار دارند 3- اثر آرایش آبپاش‌ها و ارتفاع پایه آبپاش در دو سرعت باد کم و ملایم بر cu معنی‌دار نیست. 4- اثر دو سرعت باد کم و ملایم بر cu معنی‌دار نبود. 5- اثر فشار کارکرد و فواصل آبپاش‌ها در دو سرعت باد کم و ملایم بر cu، معنی‌دار است. 6- اثر مدت‌زمان آبیاری بر ضریب یکنواختی معنی‌دار است 7- اثر سرعت چرخش آبپاش بر cu معنی‌دار بود. نتیجه‌گیری: حداقل قطر ذکرشده برای ظروف جمع‌آوری آب، مطابق استاندارد iso15886-3، برای شرایط آزمایش‌های مطالعه حاضر کفایت می‌کند. عامل چرخش آبپاش بر ضریب یکنواختی موثر است. ضریب یکنواختی آبپاش کامت برای تمامی محصولات زراعی و باغی قابل‌قبول، اما آبپاش لاکسور مناسب محصولات باغی است. با افزایش فشار فقط می‌توان بخشی از کاهش ضریب یکنواختی ناشی از افزایش فاصله آبپاش‌ها را جبران نمود. افزایش مدت‌زمان آبیاری در بهبود ضریب یکنواختی موثر است. افزایش سرعت چرخش آبپاش در اثر تعمیرات، می‌تواند بر کاهش ضریب یکنواختی موثر باشد.

investigating the effect of some factors of sprinkler building irrigation system and its management on uniformity coefficient in sprinkler irrigation

background and objectives: the uniformity of water distribution in the field affects all irrigation indicators from the aspect of water and soil conservation. when the uniformity coefficient is low, application efficiency decreases; consequently, the product yield decreases and increases surface water and deep percolation losses. factors affecting water distribution uniformity in sprinkler irrigation are classified into four groups: sprinkler building, irrigation system, system management, and climatological factors. in this study, the effect of rotation speed and rotation factor of sprinkler (sprinkler building), sprinkler riser height, working pressure, arrangement and distances of sprinklers (irrigation system), and irrigation time (system management) in field conditions on uniformity coefficient were investigated. also, the diameter of water collection containers was evaluated on the tests results.materials and methods: this research was conducted on the research farm of kurdistan university located in dushan village of sanandaj city. in the present study, were used from r8 komet and luxor sprinklers. the sprinkler irrigation model was performed by the single sprinkler method, and the experiments were done according to iso15886-3: 2021 standard. an area of 3600 m2 was networked to the center of the sprinkler, a square grid of 3*3 meters. in each network vertices, two models of containers with two inner diameters of 80 and 180 mm and a height of 90 and 200 mm, respectively, were placed to collect water. the pressures tested for both sprinklers were 30 and 40 m. the experiments used two test times (1 and 3 h), two average rotation speeds (1.5 and 3.5 rpm), and two sprinkler riser heights of 1 and 2 m. the sprinklers arrangement and distances included 18×18, 24×24, and 27×27 in the square and triangular arrangements, and 21×15, 27×21, and 24×30 in the rectangular arrangement. at the end of each experiment, the water volume of the collection containers was measured by a graduated cylinder. all experiments were performed in 3 replications. also, the wind speed was measured every 15 minutes by extech 45158 tricycle device. christiansen uniformity coefficient (cu) was used to calculate the uniformity of sprinkler water distribution. the research was conducted in a completely randomized block design with the factorial experiment. spss 22 software was used to analyze the data.results: 1. the effect of container diameter on cu was not significant. 2. the uniformity coefficient of the two sprinklers has a significant difference. 3. the effect of the arrangement and riser height of the sprinklers in the two low and mild wind speeds on the cu is insignificant. 4. the effect of two low and mild wind speeds on cu was insignificant. 5- the effect of working pressure and sprinkler distances in the two low and mild wind speeds on cu are significant. 6- the effect of irrigation time on the uniformity coefficient is significant. 7- the effect of sprinkler rotation speed was significant on cu. conclusion: the minimum diameter mentioned for water collection containers, according to the iso15886-3 standard, is sufficient for the conditions of the experiments of the present study. the sprinkler rotation is effective on the uniformity coefficient. cu of komet sprinkler is acceptable for all crops of agronomy and garden, but the luxor sprinkler is only suitable for garden crops. only part of the decrease in uniformity due to increasing the distance of sprinklers can be compensated by increasing the pressure. increasing the irrigation time is effective in improving the uniformity coefficient. increasing the rotation speed of the sprinkler due to repairs can effectively reduce the uniformity coefficient.