نظم الري بالرش (أنواع الري بالرش)
المؤلف:
أ.د. سمير محمد إسماعيل
المصدر:
مقدمة في نظم الري
الجزء والصفحة:
ص 39-53
2025-11-06
15
نظم الري بالرش (أنواع الري بالرش)
تنقسم نظم الري بالرش الى :-
1. نظم ثابتةPermanent or Fixed
2. نظم متنقلة Periodic Move
أ- المتنقل يدويا (اليدوي) Hand-move
ب المتنقل على عجل Side-roll or Wheel line Powerline
جـ - المسحوب بالجرار Tractor towed or End-pull
3. نظم متحركة (ذات حركة مستمرة) Continuous Move
أ- الرش المحوري Center-Pivot
ب- الرشاش المدفعي المتحرك أو المتجول Traveler Gun
ج- الرش الطولي Linear System
- كيف تقسم نظم الري بالرش How are sprinkler irrigation system cassified يتم تقسيم الري بالرش على أساس طريقة عمل خط الرش lateral line الخط الذي يحمل الرشاشات فبعض خطوط الرش تكون ثابتة والبعض الأخر يتم تحريكه بعد عملية الري بينما البعض الأخر يتحرك بصفة مستمرة خلال عملية الري.
الري بالرش الثابت Fixed Sprinkler System
لا يحتاج إلى نقله أو تحريكه بعد إنشاؤه.
عدد الرشاشات وخطوط الأنابيب كافية لتغطية الحقل بأكمله.
لري الحقل لا تحتاج سوى فتح محابس القطع لتغذيتها بالمياه تحت الضغط المطلوب.
خطوط الرش قد تكون مدفونة تحت سطح الأرض أو قد تكون فوق سطح الأرض مع ملاحظة أن خطوط البلاستيك المصنوعة من مادة البولي فنيبل كلوريد PVC تنشق عند تعرضها لأشعة الشمس (الأشعة فوق البنفسجية) ولذلك يجب دفنها تحت سطح الأرض أما الخطوط المصنوعة من الألومنيوم أو من مادة البولي إثيلين فيمكن استخدامهم فوق سطح الأرض. وعند دفن الخطوط تحت سطح الأرض يجب أن تدفن بعمق لا يقل عن 60 سم لكي لا تصل أسلحة المحاريث إليها ولكي لا تتأثر بمرور الأحمال الثقيلة فوق سطح الأرض.
معظم نظم الرش الثابت تستخدم الرشاشات المتوسطة التي توضع على مسافات تتراوح بين 9 إلى 24 متر ولكن قد تستخدم الرشاشات المدفعية Gun لتتراوح المسافات بينها من 30 إلى 48 متر .
قد يتم نقل خطوط الرش خلال موسم نمو المحصول وذلك للسماح بعمليات الحرث والزراعة والحصاد وفي هذه الحالة يسمى بالنظام الشبه ثابت solid set sprinkler وفيه تكون خطوط الرش مركبة فوق سطح الأرض والخطوط الرئيسية ومدونة تحت سطح الأرض.
نظام الري بالرش المتنقل يدويا HAND- MOVE
يتركب نظام الري بالرش المتنقل يدويا من قطع مواسير مصنعة من الألومنيوم الخفيف السهل الحمل بأطوال (3-6-9) متر وبأقطار مختلفة (2-3-4) بوصه، ويوجد فتحة في نهاية قطعة الماسورة لتركيب أنبوبه حامل الرشاش عليها وفي حالة عدم تركيب رشاش يركب عليها طبه لإغلاقها - توصل قطع المواسير ببعضها عن طريق وصلات سريعة الفك والتركيب تسمى "كويك كوبلينج" وبداخلها جوان يمنع تسرب المياه من الوصلة عند زيادة ضغط المياه كما هو موضح بالشكل.
خط الرش المتنقل على عجل SIDE ROLL
يختلف خط الرش المحمول على محور العجل عن خط الرش المتنقل في أن الخط يتحرك كوحدة واحدة ويستخدم كمحور للعجل الذي يتحرك عليه بواسطة محرك بنزين صغير يوضع في منتصف خط الرش والشكل يوضح منظور لخطّ الرش المحمول على محور العجل.
ويلائم هذا النظام المحاصيل القصيرة الطول ويلائم أيضا المساحات المستطيلة ذات الميول المنتظمة والتي لا يوجد بها عوائق، ويختار قطر العجل بحيث يلائم ارتفاع المحصول وأيضا بحيث تصنع اللفات الكاملة للعجل المسافة بين خطوط الرش. فمثلا إذا كانت المسافة بين خطوط الرش المطلوبة 18 متر (60 قدم) يستعمل عجل قطره 1٫9 متر (4ر76 بوصه) ليلف ثلاثة لفات كاملة ويلائم المحاصيل الكثيفة التي تزرع على أرض منبسطة خط رش طوله لا يزيد عن 480 مترا أما في الأراضي الغير منتظمة الميل والمحاصيل التي تزرع على خطوط مثل البطاطس فيوصى باستعمال خط رش طوله لا يزيد عن 400 متر. وفي العادة يكون خط الرش بقطر 100 أو 125 مم (4 أو 5 بوصة) ومصنوع من الألومنيوم وفي حالة استعمال الطول القياسي للخط وهو 400 متر للمحاصيل الكثيفة يوضع على الأقل 3 قطع من المواسير على جانبي المحرك الموضوع في منتصف الخط بسمك لا يقل عن 1.8 مم من الألومنيوم الملحوم الشديد التحمل.
ويزود خط الرش بمحابس لصرف المياه منه عند كل وصلة كما في الشكل وذلك لصرف المياه من الخط قبل تحريك الجهاز من شريحة الى أخرى. وفي بعض الأحيان يزود الرشاش بثقل ليجعله رأسيا دائما بصرف النظر عن لفات خط الرش كان تكون جزءا من اللفة وتسمى self-aligning sprinklers بالإضافة الى أنه يجب تزويد خط الرش بعدد أثنين على الأقل من الركائز أو المساند wind braces على طرفي خط الرش وذلك لمنع حركة الجهاز أثناء الرش بواسطة الرياح وخاصة إذا كانت الارض مائلة وعند الانتهاء من ري الشريحة يجب إعادة الجهاز لموضع البداية. والشكل يوضح طريقة تشغيل النظام.
الري بالرش المحوري Center-Pivot
يتركب الجهاز المحوري كما في الشكل من خط أنابيب يحتوي على رشاشات ومثبت من أحد طرفيه والطرف المثبت يسمى بنقطة المحور والطرف الحر بالنهاية الطرفية . ونقطة المحور عبارة عن قاعدة خرسانية مثبت عليها المحور وهو نقطة تزويد الجهاز بمياه الري ويقوم الجهاز المحوري برش مياه الري أثناء حركته الدائرية المستمرة حول نقطة المحور وخط الرش المحوري محمول عن الارض بارتفاع حوالي 3 متر بواسطة أبراج على مسافات 50 مترا في المتوسط . ومثبت على كل برج موتور كهربائي قدرته 0.5 الى 1.5
حصان لإدارة عجلتين محمل عليهما البرج، وذلك في حالة الأجهزة التي تدار كهربائيا، وهي الأكثر انتشارا، والجهاز المحوري يمكنه الدوران في اتجاهين، وأثناء الدوران يعمل البرج الأخير كقائد، وينفذ تعليمات المؤقت الزمني في لوحة الضبط والتحكم. واستقامة الجهاز المحوري تتم من قبل الأبراج التي تتلمس مساراتها بحرية بالنسبة للبرج الأخير ومحور الجهاز، وفي حالة حدوث خلل في استقامة الجهاز يتوقف الجهاز عن الحركة.
ولكي يقوم الجهاز بإضافة كميات متساوية من المياه للتربة يتزايد معدل رش المياه للرشاشات، كلما زاد بعد الرشاش عن المحور أو تقترب المسافات بين الرشاشات كلما زاد بعدها عن المحور كما هو موضح في الشكل. ومما تقدم يتضح أن المرشاشات مرتبه على المحور بأرقام معينه، وأن هذا الترتيب في غاية الأهمية ولا يمكن تعديله. وفي حالة استبدال أية رشاشات عند تلفها يجب استبدالها بالأرقام والمواصفات نفسها.
يعتمد الضغط اللازم لتشغيل الجهاز المحوري على نوع الرشاشات المستعملة وأيضا على طول الجهاز والنظام المحوري ذو الضغط المنخفض والرشاشات الثابتة ذات الأنابيب الساقطة بالقرب من قمة المحصول يلائم تماما ظروف الصحراء حيث إن الضغط المنخفض يقلل من استهلاك الطاقة والرشاشات الثابتة ذات معدل الرش المرتفع تلائم التربة الرملية الخفيفة واستعمال الأنابيب الساقطة يقلل من فاقد المياه بالبخر وانجراف الرياح. وللحصول على توزيع جيد للمياه يراعى عند استعمال الرشاشات الثابتة أن تكون المسافات بينها متقاربة على المحور، وتساوي تقريبا قدر مره ونصف من ارتفاع الرشاشات عن قمة المحصول.
وفي العادة يتم حساب الزمن الفعلي للفه تحت ظروف التشغيل في الحقل حيث أن الزمن النظري للغة يختلف عن الزمن الفعلي، لاختلاف ظروف التربة ومقاسات العجل وانزلاقه، وللتغلب على هذه المشكلة يقاس الزمن الفعلي لدوران الجهاز عند ضبط نسبة التوقيت في الموقت الزمنى داخل لوحة الضبط والتحكم عند نسبة 100%.
تقوم نسبة التوقيت في المؤقت الزمني بتنظيم سرعة الجهاز عن طريق التحكم في نسبة الزمن الذي يتحرك فيه البرج في الدقيقة الواحدة، فمثلا إذا قمت بضبط نسبة التوقيت على 100 % فمعنى ذلك أن البرج الأخير يتحرك 60 ثانية في الدقيقة أي يتحرك باستمرار دون توقف. أما إذا تم الضبط على نسبة توقيت 75 % من الدقيقة فإن البرج الأخير يتحرك 45 ثانية كل دقيقة، أي يتحرك 75% من الدقيقة وهكذا. فإن كان الجهاز يقوم بإكمال اللفة في زمن 12 ساعة عند ضبط نسبة التوقيت على 100% فإنه يقوم بإكمال اللفة في زمن 16 ساعة عند ضبطه على نسبة توقيت 75% (12 ÷ 75ر0 = 16) وهكذا. ويمكن صياغة ذلك في صورة معادلات كما يلي :-
حيث:
Q = التصرف الكلي لتر/ث = H ساعات الري اليومي (بحد أقصي 22 ساعة فاليوم)
R = نصف قطر الري للجهاز بالمتر = ETO اقصي بخر نتح قياسي مم/ يوم
Ea = كفاءة اضافة المياه
KC = معامل المحصول
الري بالرشاش المدفعي المتجول Traveler - Gun
عبارة عن رشاش عملاق مزود بخرطوم يمده بالمياه ومحمول على عربة بثلاث عجلات يمكن ضبط المسافات بين العجلات لتلائم المسافة بين صفوف النبات وتتحرك العربة في خط مستقيم أثناء الرش المستمر عن طريق بكره تقوم بسحب الخرطوم بسرعة منتظمة كما في الشكل التالي . والشائع استخدامه هو خرطوم قطره من 3-4 بوصه مصنوع من البولي إيثيلين العالي الكثافة ويتحمل ضغط يصل الى 15 جوى وطوله يصل الى 400 متر وتدار هذه البكر الثابتة على رأس الحقل عن طريق تربينة مياه ( كما في الشكل التالي) تدار بفعل اندفاع المياه الواصلة اليها من مصدر المياه فتقوم البكرة بلف الخرطوم (اللي) حولها كما في الشكل . وتصرف الرشاش العملاق يتراوح بين 12 - 36 لتر/ ث. وقطر دائرة ابتلال تصل الى 120 متر ويعتمد التداخل بين الشرائح على قطر دائرة الابتلال للرشاش وعلى سرعة الرياح السائدة وغالبا ما تستعمل رشاشات تلف جزء من الدائرة ولذلك يمكن مرور الرشاش على أرض جافه وعند وصول الرشاش المدفعي للبكرة يصطدم بذراع يقوم بإيقاف البكرة عن الحركة بحيث يحصل في النهاية على سرعة منتظمة ثابته للرشاش يتراوح بين 0٫13 - 1 م / د وتتطلب هذا النظام ضغطا كبيرا فبالإضافة إلى ضغط تشغيل الرشاش من 5-7 جوى يضاف الضغط اللازم للتغلب على الاحتكاك في الخرطوم ويقدر ب 4, 1 - 2.7 ض. ج وذلك فهو يناسب المساحات ذات الاحتياج الموسمي الصغير وذلك لتقليل تكاليف الطاقة. وهذا يفسر استخدامه أساسا في الري التكميلي وانتشاره في المناطق الرطبة مثل أوروبا وشرق الولايات المتحدة الأمريكية .
تخطيط حقل نمطي يروي بالرشاش المدفعي المتجول
وطريقة التشغيل كما هو موضح في شكل تتم بسحب الآلة الى الحقل بالجرار ثم توصيلها بمصدر المياه ثم تنزل عربة الرشاش الى الأرض ونشبكها بالجرار ثم نقوم بسحبها الى نهاية الحقل أو الخرطوم. ونقوم بفتح المياه للآلة ثم نضبط عداد السرعة عن طريق التحكم في سرعة التربينة للحصول على سرعة أمامية مناسبة وعداد السرعة Tachometer يعمل على أساس أنه مؤشر لعدد لفات تربينة المياه في الدقيقة RPM فكلما زاد عدد اللفات للتربينه زادت السرعة الأمامية. وتتوقف البكرة Reel عن الحركة أتوماتيكي عندما يلف كل الخرطوم Hose حول البكرة أي عندما يصل إلى نهايته وبعد اتمام عملية الري في إحدى الاتجاهين يمكنك إدارة الآلة لتقوم بعملية الري في الاتجاه المقابل وعملية إدارة الآلة لا تتطلب إدارة شاسيه الآلة بل يوجد مفصل لتسهيل عملية الدوران.
والرشاش المدفعي يمتاز بسهولة نقله من حقل الى آخر بالإضافة الى أنه من السهل تشغيله في الحقول ذات الأشكال غير منتظمة وهو يصلح تقريبا لمحاصيل كثيرة إلا أن الفاقد في البخر و انجراف الرياح يعد كبيرا نسبيا بالإضافة إلى استخدامه في ري المحاصيل يستخدم في رش (نثر) الفضلات بالمزرعة. ففوهة الرشاش العملاق كبيرة تساعد على عدم انسدادها وحيث أن الفضلات تحتوي على مواد صلبه فإنها قد تسبب في سد وإتلاف التربينة وذلك يستخدم في هذه الحالة مصدر آخر للقدرة مثل عمود الادارة الى PTO للجرار أو محرك إضافي قدرته حوالي 3 حصان. كما أنه يستخدم عمود الادارة الخلفي PTO في الحالة الطارئة مثل هطول الأمطار المفاجئة مما يستلزم لف الجهاز بسرعة بدون ري أي دون استعمال التربينة ومن عيوب الرشاش المدفعي أيضا أنه في حالة انخفاض ضغط التشغيل عن المقرر يقل قطر الابتلال للرشاش ويتسبب في وجود بقع لا تصلها المياه وأيضا خروج قطرات مياه كبيرة الحجم من فوهة الرشاش بنسبة كبيرة تتسبب في إتلاف المحاصيل وحدوث الرقاد بها.
جهاز الرش الطولي
يجمع هذا الجهاز بين خصائص الري بالرش المحوري في أن خط الرش محمول على أبراج ويتحرك بنفس النظام عدا اتجاه الحركة فهي مستقيمة وبين خصائص الرشاش المدفعي في طريقة التغذية بالمياه. ويتطلب استخدام جهاز الري بالرش الطولي أن يكون الحقل مستطيل وخالي من العوائق. ويمتاز هذا النظام بالحصول على كفاءة عالية في انتظام توزيع المياه وقلة التأثر بالرياح. ويزود الجهاز بالمياه أما بواسطة خرطوم كما هو الحال في الرشاش المدفعي أو بواسطة قناة مكشوفة في تشق وسط الحقل وبذلك تزود عربة الجهاز الذاتية الحركة بوحدة ضخ تقوم بسحب المياه من القناة وضخها في خط الرش. وبمقاربة الرش الطولي بالمحوري يمكن القول إن الطولي لا يترك أركان بدون ري كما في المحوري، والنظام الطولي يبدأ الري من بداية الحقل وينتهي عند نهايته ولذلك يجب العودة بالجهاز بدون ري لبداية الحقل عند الرية التالية في حين أنه في حالة الري المحوري فأن الجهاز يعود لنقطة البداية عند انتهاء عملية الري لأن الجهاز يلف حول محيط الدائرة وهذه ميزة كبرى في جهاز الري المحوري. ويوجد طرق عديدة لتشغيل النظام الطولي للتغلب على هذه المشكلة منها ري نصف المسافة ثم تكملة باقي المشوار بدون ري لنهاية الحقل وعند العودة يتم ري نصف المشوار الذي ترك بدون ري ثم اكمال النصف الآخر للمشوار بدون ري وهكذا.
الاكثر قراءة في انظمة الري الحديثة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
