الرياضيات والهندسة

كيفية حساب الخسارات الحاصلة في مياه الأقنية

1995 ري وصرف ومعالجة التملح

د.علي عبدالله حسن

KFAS

كيفية حساب الخسارات الحاصلة في مياه الأقنية الرياضيات والهندسة الزراعة

يمكننا حساب مجمل الخسارات التي تحصل في قناة الري تبعاً للمعادلة التالية [216]:

حيث إن :

مجمل خسارات الماء في القناة .

= الخسارة الناتجة عن البخر .

= الخسارة الناتجة عن الرشح .

 = الخسارة الحاصلة بسبب الإنشاءات غير الصحيحة .

 

خسارة البخر

تتأثر خسارة البخر في قناة الري ، إضافة إلى العوامل المناخية للمكان (سطح مائي مكشوف) ، بعوامل أخرى متعلقة بأبعاد القناة نفسها . 

وهكذا يمكن اعتماد المعادلة التالية كأساس في حساب خسارة البخر في القناة  [216]:

علماً إن :

= خسارة البخر الحاصلة في القناة مقدرة بالمتر المكعب في الثانية ولك لكيلومتر (m3/S. km) طول قناة .

e = البخر النوعي لسطح مائي مكشوف في المكان  .

m = ميل جدار القناة .

= نسبة عرض القناة على عمق الماء في القناة .

 

من ناحية أخرى فإن البخر الحاصل في الخزانات المائية مثل السدود وغير ذلك يتطلب الاستعراض عند وضع هياكل مشروع ري كبير . 

وتبعاً لهذا يمكننا حساب خسارة البخر الحاصلة في الخزانات المائية ، مثل البحيرات أو السدود تبعاً لمعادلات متعددة اشتقت من قبل باحثين لهذا الغرض:

– البخر من سطح مائي مكشوف (خزان مائي) يحسب تبعاً للمعادلة المشتقة من قبل POLYAKOV ]من  [88:

حيث إن :

U = بخر السطح المائي المكشوف لكل شهر مقدراً بالمليمتر (mm/month) .

 = سرعة الريح الوسطية في الشهر مقدرة بالمتر في الثانية (m/s) .

d  =النقص الإشباعي الوسطي للهواء في الشهر مقدراً بالمليمتر (mm/month) .

 

أما المعادلة المشتقة من قبل DAVYDOV ]من [88 فقد اعتمدت لحساب البخر من خزانات مائية كبيرة :

حيث إن :

= الفرق بين ضغط البخار الأعظمي عند درجة حرارة الماء وضغط هذا البخار الواقعي في الهواء عند درجة الحرارة نفسها .

أما معادلة البخر المشتقة من قبل KRITSKY, MENKEL, ROSSINSKY ]من [88 وذلك لخزان مائي مساحته عدة كيلومترات مربعة فهي :

علماً إن :

= ضغط البخار المشبع مقدر بالمليمتر (mm) والمحسوب اعتماداً على درجة حرارة الشهر الوسطية .

= رطوبة الهواء الوسيطة في الشهر ، المقدرة بالمليمتر (mm) .

= سرعة الريح الوسطية في الشهر ، المقيسة على علو تسعة أمتار .

ونتيجة للخسارات الحاصلة في مياه الخزانات المائية ، فإن تغيرات في تركيز الأملاح فيها ستحصل .  من هنا فقد اعتمدت معادلة لحساب تركيز الأملاح في الخزان المائي ، تصلح لأي وقت معطى ]من [800:

مربعة فهي:

حيث إن :

=  تركيز الأملاح في الخزان المائي عند نهاية الفترة الزمنية المستعرضة .

= تركيز الأملاح في الخزان المائي عند بداية الفترة الزمنية المستعرضة .

T = كمية الملح المضافة إلى الخزان المائي أي : (الملح الخارج – الملح الداخل = T).

=  التغير الصافي في كمية الملح الكلية والحاصل نتيجة للانتشار من قاع الخزان المائي أو المفقود بسبب الرشح .

= حجم الماء في البدء والمتوافق مع  Ci.

= حجم الماء الداخل إلى الخزان المائي .

E =  معدل البخر لوحدة المساحة في المدة الزمنية المستعرضة .

S = المعدل الوسطي لمساحة سطح الخزان المائي .

=  حجم التدفق الخارج .

= حجم خسارات الرشح .

 

أما حساب الخسارات الحاصلة بسبب الرشح ، فيمكن أن يتم بالإستناد إلى تسجيلات التدفق في محطات الشبكة المائية ، وذلك بعد طرح قيمة الخسارة الناتجة عن البخر . 

من ناحية أخرى DARLOT ]من [88 المعادلة التالية لحساب النسبة المئوية للخسارة بالرشح .

علماً أن :

= النسبة المئوية لخسارة الرشح لكل كيلومتر من القناة .

= خسارة الرشح لكل متر مربع في 24 ساعة مقدرة بالمتر المكعب (m3) .

R = نصف القطر الهيدروكيلي للقناة مقدراً بالمتر (m) .

=  سرعة الماء في القناة (m/S) .

 

وفي حال عدم توافر قياسات فقد اعتمد A.W. KOSTIAKOV ]من [88 المعادلة التالية لحساب خسارة الرشح ، وتحديداً في الأقنية الترابية :

حيث إن :

S =  خسارة الماء بالرشح كنسبة مئوية لكل كيلومتر من طول القناة (%) .

L =  طول القناة مقدراً بالكيلومتر (Km) .

Q = كمية الماء المتدفقة في القناة في وحدة الزمن (m3/S) .

أما s فيمكن أن تحسب تبعاً للمعادلة التالية :

A و m ثوابت تم الحصول عليها تجريبياً ، ويتعلقان بناقلية التربة للماء (انظر الجدول 26) .

 

مردود نقل الماء

يحسب مردود نقل الماء في القناة المائية في الاتحاد السوفياتي ]من [88 تبعاً للمعادلة التالية :

علماً إن :

= مردود نقل الماء (%) .

= التدفق الخارج في نهاية القناة وهو يساوي :

S =  الخسارة المائية الناتجة عن نقل الماء عبر القناة .

 

أما مردود مجمل منظومة أقنية الري فيمكن حسابه على النحو التالي ]من  [88:

حيث إن :

 = مردود القناة الرئيسة (%).

=   مردود القناة الفرعية (%)  .

=   مردود القناة المزرعة (%) .

= كمية الماء الواصلة إلى المزرعة .

= كمية الماء المنطلقة من المصدر المائي .

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق