تطویر نموذج حاسوب لتحدید أفضل طول خط جانبی لنظم الری الدقیق

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مدرس مساعد - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

2 مدرس الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

3 أستاذ مساعد الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

4 وأستاذ الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

5 أستاذ الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة عین شمس، مصر.

المستخلص

الهدف من هذه الدراسة هو تطویر نموذج حاسوب یحدد أفضل طول مناسب لخط جانبی بنظم الری الدقیق. وفى هذا النموذج تم إستخدم نظام محکاه لحساب انتظامیة توزیع المیاه وتحدید أفضل طول مناسب للخط الجانبی عند معامل اختلاف التصرف (qvar) (10، 15 و20 %) أو معامل انتظامیة توزیع المیاه (CU ≥ 85 %). وقد تم عمل تجربتین بکلیة الزراعة جامعة قناة السویس بالإسماعیلیة لإثبات صحة القیم المتنبأ بها من البرنامج. وفى التجربة الأولى تم دراسة الخصائص الهیدرولیکیة (معدل تصرف، معامل اختلاف التصنیع وأس تصرف المنقط) لستة أنواع مختلفة من المنقطات المتاحة فی السوق المحلی. وتم تقسیم المنقطات إلى منقطات مصنعة کوحدة واحدة مع الخط الجانبی (Em3)، ومنقطات مرکبة على الخط الجانبی                (Em1, Em2; Em4) والأنابیب الدقیقة المرکبة على الخط الجانبی (Em5). وفى التجربة الثانیة تم اختبار الأداء الهیدرولیکی للوحدة التحت رئسیه للری الدقیق لأفضل المنقطات التى اختیرت من التجربة الأولى وذلک تحت تأثیر سبع ضغوط تشغیل (20، 40، 50، 60، 80، 100 و120 ک باسکال)، وأربع أطوال من الخطوط الجانبیة ذات قطر 16 مم (15، 20، 25 و 30 م). ولقد أظهرت النتائج أن أعلى قیم لمعامل انتظامیة توزیع المیاه هی 98.85 ٪ للمنقط (Em3) وتم الحصول علیها عند ضغط تشغیل 100 ک باسکال وطول خط جانبی 15م، بینما کانت أعلى قیمة لمعامل انتظامیة توزیع المیاه للأنابیب الدقیقة (Em5) 90.43 ٪ عند ضغط تشغیل 20 ک باسکال وطول خط جانبی 15 م. وکان معامل الارتباط (R2) أعلى من 0.95 لکل من المنقط (Em1, Em2; Em3)، وقلت قیمة R2 لتصل 0.80للمنقط (Em4; Em5) بین القیم المحسوبة والقیمة المتنبأ بها لمعامل انتظامیة توزیع المیاه

REFERENCES
Allen, R. G. (1996). Relating the Hazen-Williams and Darcy-Weisbach friction loss equations for pressurized irrigation systems. Applied Eng. in Agric. 12: 685 - 693.
Amer, K. H. (2001). Comparison between modern irrigation system designs. Ph.D. Thesis of Agricultural Engineering, Department of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, Minufiya University, Egypt, PP: 156.
ASAE Standards (1999). EP 458: Field evaluation of microirrigation systems. St. Joseph, Michigan, ASAE, 918 - 924.
ASABE Standards (2003). EP 405.1 FEB03: Design and installation of microirrigation systems. St Joseph, Michigan, ASAE, 901 - 905.
ASABE Standard (2008). EP 405.1 APR1988: Design and installation of microirrigation Systems.ASAE, 1 - 5.
Bralts, V. F. and I. P. Wu (1979). Emitter flow variation and uniformity for drip irrigation. ASAE Paper No. 79 - 2099. p. 34 ASAE, St. Joseph, MI.
Christiansen, J. E. (1942). Irrigation by sprinkler. Bulletin 670. California Agricultural Experiment Station. University of California. Berkeley, USA, PP: 124.
Demir, V.; H. Yurdem and A. Degirmencioglu (2007). Development of prediction models for friction losses in drip irrigation laterals equipped with integrated in-line and on-line emitters using dimensional analysis. Biosystems Engineering, 96(4): 617 - 631.
Demir, V. (1999). A research on the determination of the technical properties and frictional losses of the components used in microirrigation systems. Proceeding of the Seventh International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture, A Dana, Turkey, PP: 84 - 89.
Demir, V. and E. Uz (1995). The comparison of friction loss equations employed in determining the optimum lateral lengths of drip irrigation systems. Proceedings of the 16th National Agricultural Mechanization Congress, Bursa, Turkey, PP: 441 - 450.
El-Meseery, A. A. M. (1999). A study on design and evaluation of bubbler irrigation system, Ph.D. Thesis, Department of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University, Egypt, PP: 125.
Hassan, N. S. H., (2007). Evaluation of trickle irrigation designs based on uniformity concept. M.SC. Dept. of Agric. Eng. Fac. of Agric., Ain Shams U., Egypt, PP: 119.
Hanafy, M. (1995). Trickle irrigation lateral design (II). Misr Journal of Agricultural Engineering, 12(1): 66 - 109.
Jiang, S. and Y. Kang (2010). Evaluation of micro-irrigation uniformity on laterals considering field slopes. Journal of irrigation and drainage engineering: 429 - 434.
Keller, J. and R. D. Bliesner (1990). Sprinkler and trickle irrigation. Van Nostrand, Reinhold, New York, PP: 652.
Keller, S. and P. Karmeli (1975). Trickle irrigation design. lst. Ed., Rain Bird Sprinkler Manufacturing Corporation, Glendora, USA, PP: l33.
Keller, S. and P. Karmeli (1974). Trickle irrigation design parameters. Transaction of the ASAE, 17(4): 678 - 684.
Lamm, F. R.; J. E. Ayars and F. S. Nakayama (2007). Microirrigation for crop production: design, operation, and management. 13th ed., Italy. Elsevier, 533-570.
Li, J.; W. Zhao; J. Yin; H. Zhang; Y. Li and J. Wen (2012). The effects of drip irrigation system uniformity on soil water and nitrogen distributions. Transactions of the ASABE (American Society of Agricultural and Biological Engineers, 55(2):415-427.
Ngigi, S. N. (2008). Technical evaluation and development of low-head drip irrigation systems in Kenya. Irrigation and Drainage. 57: 450 - 462.
Pitts, D. J.; J. A. Ferguson and R. E. Wright (1986). Trickle irrigation lateral line design by computer analysis. Transactions of the ASAE 29(5): 1320 - 1324.
Tagar, A. A.; M. S. Mirjat; A. Soomro and A. Sarki (2010). Hydraulic performance of different emitters under varying lateral lengths. Journal of Agricultural Engineering, Vet. Sci., 26(2): 48 - 59.
Wu, I. P. and H. M. Gitlin (1974). Drip irrigation design based on uniformity. Transactions of the ASAE 17(3): 429 - 432.
Yildirim, G. (2010). Total energy loss assessment for trickle lateral lines equipped with integrated in-line and on-line emitters. Irrig. Sci., (28): 341 - 352.
Yurdem, H.; V. Demir and A. Degirmencioglu (2011). Development of a software to determine the emitter characteristics and the optimum length of new designed drip irrigation laterals. Mathematical and Computational Applications, 16(3): 728 -737.