تقییم طرق قیاس السریان المائی المناسبة لإدارة الری الحقلی فی مصر

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ الهندسة الزراعیة – قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة بمشتهر- بنها، مصر.

2 - أستاذ الهندسة الزراعیة المساعد – قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة بمشتهر- بنها، مصر.

3 باحث أول بمرکز القومى للمیاه – معهد بحوث إدارة المیاه، مصر.

4 مدرس مساعد – قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة بمشتهر- بنها، مصر.

المستخلص

یهدف البحث الى:
1-  أختبار ومعایرة بعض أجهزة قیاس سریان المیاه المناسبة لإدارة الری الحقلی فی مصر.
2- إستخدام الجهاز الأکثر دقه فی قیاس کفاءة نقل المیاه فی مسقة مبطنة وأخری غیرمبطنة (ترابیه).
أجهزة قیاس السریان
أ-أجهزة قیاس السریان فی القنوات المفتوحة .

هدار مثلث ( من الخشب  قائم الزاویة ، عرض الهدار  71.5 سم ، ارتفاع العتب 16.5 سم , و إرتفاع الهدار 43.5 سم ). 
هدار مستطیل ( من الخشب عرض 63.5 سم ، و عرض العتب 26.8 سم ، وإرتفاع العتب 15.6 سم ، وأرتفاع الهدار 53 سم ) .
المضیق قصیرالزور ( Cutthroat Flume) (مصنوع من الیاف الزجاج - الفیبرجلاس ، عرض زوره 10 سم ، وطوله 90 سم ، وأرتفاعه 47 سم ).

ب- أجهزة قیاس السریان فی القنوات المغطاة ( المواسیر):

جهاز قیاس السریان باستخدام الموجات فوق الصوتیةUltrasonic Flowmeter وهو أدق الأجهزة ولذلک تم إستخدامه فی عمل إختبار ومعایرة للأجهزة السابقة.

ج-أجهزة مساعده (مقیاس الضاغط ومیزان المیاه):
تم أخذ متغیران: الأجهزة والتصرف, وتم تقدیر الضاغط بإستخدام المقیاس الخاص بالضاغط , والسرعة باستخدام مقیاس التیار لدراسة أداء الأجهزة المختارة تحت التصرفات المختلفة.
تم أخذ 8 قراءات ضغط لکل تصرف علی فترات زمنیه من 5 الى 40 دقیقه.وذلک لتقدیر التصرف ومقارنتها بقراءة جهاز ultrasonic flow meter وذلک لکل جهاز علی حدة تحت تصرفات من 5 الى 35 لتر / ث، وتحدید الجهاز الأکثر دقه.
تم قیاس السرعة مع کل جهاز وذلک علی النحو التالی: بالنسبة للهدار المستطیل والهدار المثلث تم أخذ قطاعان للسرعة , إحداها عند مسافة 120سم ( عند مکان أخذ قراءة الضاغط) والآخر عند فتحة الهدار مباشرة. بالنسبة للمضیق فتم أخذ ثلاثة قطاعات للسرعة , عند منسوب الأمام ، وعند الزور , والأخیر downstream)  ) . تم تقسیم کل قطاع رأسی إلی خمسة قطاعات أفقیة: عند السطح والى 80% من العمق .
  التطبیق الحقلی
تم التطبیق  فى قناتین إحداهما مبطنة (161.7 م)  والأخرى غیر مبطنة( 120 م ) وذلک لقیاس کفاءة نقل المیاه .
أهم النتائج :- أوضحت نتائج الدراسة أن
1-        أدق الأجهزة عند تصرف  5 لتر/ث و10 لتر /ث هو الهدار المثلث وعند تصرفات من 15 الى 35 لتر /ث کان الهدار المستطیل هو الأدق .
2-        معامل التصرف للهدار المثلث یتراوح بین 0.553 و 0.599 ، وبالنسبة للهدار المستطیل تتراوح بین 0.615 و 0.666 ، وبالنسبة للمضیق بین 0.212 و 0.261
3-        أنسب معادلة للهدار المثلث تحت ظروف البحث کانت کالتالى: 
Qv = 0.0168 H2.4208
4-        أنسب معادله للهدار المستطیل تحت نفس الظروف کانت: 
Qv = 0.0168 H2.4208
5-       أنسب معادلة للمضیق تحت نفس الظروف:
Qc = 0.1116 H1.7286
6-       أنسب معادله لحساب نسبة الخطأ فی القراءة للهدار  المثلث:
Ev% = - 0.0214 Q2 + 0.9762 Q -5.1714
7-       أنسب معادلة لحساب نسبة الخطأ فی القراءة للهدار المستطیل تحت الظروف:
Er % = - 0.016 Q2 +0.7944 Q – 10.714
8-       أنسب معادلة لحساب نسبة الخطأ فی القراءة للمضیق تحت الظروف:
Ec = 0.0097 Q2 – 1.061 Q + 17.004
9- فبالتطبیق الحقلى اظهرت النتائج أن کفاءة نقل المیاه تکون أکبر فی حالة القنوات المبطنه (95.54% و 98.03%) عنها فی حالة القنوات غیر المبطنة ( 90.5 % و 89.62% ).
التوصیات :
1-  یفضل إستخدام الهدار المثلث مع التصرفات المنخضة والهدار المستطیل مع التصرفات الکبیرة.
2- یجب معایرة کل أجهزة قیاس السریان قبل إستخدمها فی القیاس .
3- یجب نشر القنوات المطورة محل القنوات غیر المبطنة لما لها من مزایا عدیدة.
4- لاهتمام بقیاس السریان فی معرفة کمیة المیاه التی تم إضافتها للحقل ونسب الفقد.

الموضوعات الرئيسية

المراجع

ASTM, (2003) D5640: Standard guide for selection of weirs and flumes for open-channel flow measurement of water. Ann. Bk. of ASTM standards, Vol. 11.02, http://www.techstreet.com/cgi-bin/
Bos, M.G., Replogle, J.A. and Clemmens, A.J. (1985): Open channel flow measurement: 141 pp., http//.www.leeds.ac.uk
Cuttle, S.P. and Mason, D.J. (1987): A flow-proportional water sampler for use in conjunction with a v-notch weir in small catchment studies. Agric. Water 13:93-99.
Farag, A. A. (2007): Evaluation of water flow measurement methods appropriate for on-farm management in Egypt Dept. Agri. Eng. Fac. Ag. Benha U., Egypt.
Kulin, G., and P.R. Compton (1975): "A guide to methods and standards for the measurement of water flow." Nat. Bur. of standards, spec. publ.: 421.
LMNO Engineering, (2001): The fluid flow calculations website. http//www.LMNOengeneering.com
Pugh, C. A. (2001): Using reclamation's new "Water measurement manual" to save water. U.S. Dep. of the Interior, Bureau of Recl., Denver, Colorado. www.usbr.gov
Replogle, J. A. (1998): Measuring flows in earthen canals and irrigation wells. Issue of Irrigation J.: http://www.greenmediaonline.com/ij/1998/0398/0398mf.html
Replogle, J.A. (1971): Critical-depth flumes for determining flow in canals and natural channels. Trans. ASAE No. 70-215: 428-433.
Replogle, J. A. and Clemmens, A. J. (1979): Broad-Crested weirs for portable flow metering. Transactions of the ASAE, pp. 1324-1328.
Swamee, B. K. S. (1988): Rectangular weir equation. A.S.C.E. Vol.114, No. 8, pp.  945-949.
USBR, (2001):  Water measurement manual. U.S.D of Interior, Bur. of Recl. 3rd. ed.  Available from http://www.ntis.gov
Walker, W.R. (1989): Guidelines for designing and evaluating surface irrigation systems. FAO irrigation and drainage paper 45.
المجلة المصرية للهندسة الزراعية
المجلد 27، العدد 1
يناير 2010
الصفحة 151-169

ملفات

شارك

إرسال الاستشهاد إلى

الإحصائيات