تقدیر معامل ماننج للخشونة تحت نظام الری بالشرائح

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ بقسم الهندسة الزراعیة- کلیة الزراعة- جامعة القاهرة - مصر.

2 أستاذ بقسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة القاهرة - مصر.

المستخلص

تهدف هذه الدراسة إلی تقدیر معامل ماننج للخشونة لتربة طینیة طمییه تحت نظام الری بالشرائح وذلک لطریقتین من طرق تدفق المیاه (تدفق مستمر- تدفق نبضی) وطریقتین لتجهیز سطح التربة (کبس سطح التربة- بدون کبس سطح التربة).
 ولتحقیق هذا الهدف تم إجراء الدراسة على مرحلتین:
  أولا :  إجراء تحلیل ریاضی اعتماداً على کل من الصورة التفاضلیة الجزئیة لمعادلة الاستمرار لسریان المیاه وکذلک معادلة ماننج للخشونة، ثم حل المعادلة التفاضلیة عددیا باستخدام طریقة القطع المتناهیة الصغر، وفی النهایة إیجاد معادلة عددیة لتقدیر معامل ماننج للخشونة.
ثانیا : إجراء تجارب حقلیة بمزرعة خاصة بمحافظة القلیوبیة,  علی ارض طینیة طمییه  تم زراعتها بمحصول القمح خلال الموسم الزراعی 2009- 2010 م . وقسمت الأرض إلى  شرائح بطول 50 م وعرض 1.2 م.  وتم تصمیم التجربة بطریقة القطع العشوائیة بحیث اشتملت  على معاملتین رئیسیتین لتدفق المیاه وهما التدفق المستمر والتدفق النبضی کما شملت معاملتین تحت رئیسیتین لتجهیز التربة وهما کبس سطح التربة بضغط مقداره   22.5 کیلوبسکال والثانیة عدم کبس التربة.
وقد أظهرت النتائج ما یلی :

عند استخدام طریقة  التدفق المستمر:

أ‌.         تأثیر کبس سطح التربة على قیم معامل ماننج للخشونة تکون للریة الأولی فقط ولا یتضح أی تأثیر لها فی الریات التالیة.
ب‌.     قیم معامل ماننج  للریة الأولی 0.164 -  0.1915 لمعاملات کبس سطح التربة وبدون کبس سطح التربة,على الترتیب. وکانت القیم للریة الثانیة 0.091 – 0.0961 لمعاملات کبس سطح التربة وبدون کبس سطح التربة على الترتیب.
ت‌.     انخفاض معامل ماننج للخشونة عند الریة الثانیة بنسبة  44.51% - 49.84%  عن الریة الأولی لمعاملات کبس سطح التربة وبدون کبس سطح التربة,على الترتیب.
ث‌.     تزداد قیم معامل ماننج من 0.11 إلى 0.25 (من الریة الثالثة للسابعة) نتیجة زیادة نسبة الغطاء النباتی من 5.85%  إلی 49.65 % على الترتیب.

عند استخدام التدفق النبضی:

أ‌.         تأثیر کبس سطح التربة على قیم معامل ماننج للخشونة تکون للنبضة الأولی بالریة الأولى فقط  ولا یوجد أی تأثیر لکبس سطح التربة على باقی النبضات أو فی الریات التالیة.
ب‌.     قیم معامل ماننج للخشونة فی الریة  الأولی 0.165 – 0.125 – 0.093 للنبضة الأولی والثانیة والثالثة على الترتیب لمعاملة کبس سطح التربة. بینما کانت 0.192-  0.130 -  0.095 للنبضات الأولی والثانیة والثالثة على الترتیب لمعاملة بدون کبس سطح التربة.
ت‌.     تأثیر الری النبضی على قیم معامل ماننج أعلى بکثیر من تاثیر کبس سطح التربة.
ث‌.     زیادة قیم معامل ماننج للخشونة من 0.09 إلى 0.21 (من الریة الثالثة للسابعة) نتیجة زیادة الغطاء النباتی من 7.7% الی 56.3% على الترتیب.

زیادة قیم معامل ماننج للخشونة من الریة الرابعة إلی السابعة مقارنة بالریة الثالثة یرجع إلی تأثیر الغطاء النباتی.
تقل قیم معامل ماننج عند استخدام الری النبضی عن القیم المناظرة فی حالة استخدام الری المستمر تحت نفس الظروف من نسبة الغطاء النباتی.

الموضوعات الرئيسية


Anter, I. , M. Negmand and M. I. Mecheal. 1987. Analysis methods of agricultural soils. Soil and Water Res. Inst.Agric.Res.Center., Tech. Report (8):1-22.
Bakery, M. F., T. K. Gater and A. F. Khattab. 1992. Field measured hydraulic resistance characteristics in vegetation infested canals. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 118, 256–274.
Benami, A. and A. Ofen. 1984. Irrigation Engineering: Sprinkler, Trickle, Surface Irrigation. Principles, Design and Agricultural Practices. Irrigation Engineering Scientific Publication, IIIC Bet Dagan, Israel.
Chow, V. T. 1959. Open Channel Hydraulics, 680 pp. McGraw-Hill, New York.
De-Leenheer, L. and M. De-Boodt 1966. Soil physics. International training center for post graduate soil scientist, Ghent, Belgium.
Gilley, J. E. and S. C. Finkner. 1991. Hydraulic roughness coefficients as affected by random roughness. Transactions of the ASAE, 34, 897–903.
Henderson, F. M. 1966. Open Channel Flow, 522pp. Macmillan, New York
James, L. C. 1988. Principles of Farm Irrigation System Design. New York. Willey:230p.
Kassem, M. A. and M. I. Ghonimy. 2001. The effect of soil compaction on soil physical properties, the cumulative infiltration rate and the seeds germination. Misr J. Ag. Eng., 18 (2): 222 – 242.
Kepner, W. D. and W. S. Chepil. 1960. Size distribution of aggregate. In C. A. Black et al. Method of soil analysis part 1. Agronomy. 9: 499-510.
Morcos, M. A., M. A. Abou Zaid and M. A.  kassem. 1996. The reliability of the mathematical models for long borders and long furrows applying surge technique. Misr J. Ag. Eng, Cairo Univ.Irr.Conf.,3-4 April : 465-501.
Sepaskhah, A.R.  and H. Bondar.2002. Estimation of Manning roughness coefficient for bare and vegetated furrow irrigation. Journal of Biosystems Engineering  82 (3), 351–357.
Strelkoff, T. 1969. One-dimensional equations of open channel flow. Journal of Hydraulics, American Society of Civil Engineering, 95, 861–876.
Trout, T. J. 1992. Furrow flow velocity effect on hydraulic roughness. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 118, 981–987.
Valiantzas, J. D. 1994. Simple method for identification of border infiltration and roughness characteristics. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 120, 233–249.
Walker, W. R. and G. V. Skogerboe. 1987. Surface Irrigation: Theory and Practice, 386pp. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ.
Wallender, W. W. and M. Rayej. 1990. Shooting method for Saint- Venant equation of furrow irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 116, 114–121.