طريقة الريّ بـ”التنقيط”

1995 ري وصرف ومعالجة التملح

د.علي عبدالله حسن

KFAS

طريقة الريّ بالتنقيط النباتات والزراعة الزراعة

بالنظر لغلاء ساعات العمل من جهة ، ولشح مياه الري من جهة أخرى فإن التطور التكنولوجي في مجال الري أخذ في السنين الأخيرة منحى جديداً . 

تمثل هذا المنحى باعتماد طرق جديدة ، منها طريقة التنقيط .  وأهم ما تتميز به هذه الطريقة هو الاقتصاد في استهلاك الماء ، بالقياس بالطرق التقليدية ، وأيضاً بالمقارنة بطريقة التمطير . 

ويتم توزيع الماء بهذه الطريقة بصورة أكثر تعقيداً من طريقة التمطير ، وذلك من المنظور التكنولوجي ، حيث يتدفق الماء في طريقة التنقيط من أجهزة خاصة تسمى النقاطات . 

ويتم هذا التدفق بشكل بطيء وبمعدل من  وهكذا يُعطى الماء إلى التربة على شكل جرعات ، بحيث لا تصل رطوبة هذه التربة إلى سوية الإشباع ، وهذا يضمن الوفر الكبير في الماء ، والناجم عن الخسارة في الرشح العميق .  كما يسمح بتهوية جيدة ومستمرة للتربة في منطقة الجذور .

 

تتألف منظومة الري بالتنقيط نم أنبوب الري الرئيسي ، ومن مجموعة كبيرة جداً من الأنابيب الفرعية الصغيرة الأقطار ، والتي تثبت عليها النقاطات . 

ولتبيان البعد المعتمد بين النقاطات من جهة والأطوال المحتاجة من الأنابيب لمنظومة التنقيط ، وكذلك عدد النقاطات اللازم لهذه المنظومة سنوضع ذلك بوساطة الجدول 43 التالي :

من الجدول السابق يظهر بوضوح العدد الهائل المحتاج ،  سواء بالنسبة لأطوال الأنابيب أو لعدد النقاطات .  وهذا يعني المدى الكبير للتكاليف التي تتطلبها هذه الطريقة عند اعتمادها طريقة ري 

 

وهذا ما يستوجب أخذ عدد من النقاط بعين الاعتبار لدى اعتماد هذه الطريقة وهي :

– اختيار أنابيب بأقطار صغيرة ، للتمكن ، وبشكل اقتصادي ، من نشر المنظومة على مساحة زراعية كبيرة .

– اعتماد حدود دنيا من المخارج المائية لكل متر من طول الأنابيب ، لجعل خسارة الضغوط صغيرة ، بالنظر لطول الأنابيب من جهة ، ولصغر أقطارها من جهة أخرى .

– يصمم مقطع أعظمي لسيلان الماء في النقاط للحيلولة دون إنسداده ، حيث إن المراقبة أو التنظيف الدوريان غير مجديين من الزاوية العملية ، حتى إنهما غير ممكنين بشكل دقيق ، بالنظر لعدد النقاطات الكبير جداً .

– وصل النقاط بالأنبوب يجب أن يكون متيناً بشكل يتحمل الصدمات الميكانيكية عند لف الأنبوب في أثناء النقل . وأيضاً التاثيرات الناجمة عن الضغط ، أو التغيرات في درجات الحرارة في الأنبوب الفارغ ، التي قد تتراوح أحياناً بين الصفر و 80 C° .

 

في المجال التطبيقي توجد أنواع عدة من النقاطات وهي مستمدة من تلك التي هي عبارة عن سحاحة تعمل باليد إلى أنواع أخرى أكثر تطوراً وتعقيداً .  ويمكننا القول ، وبشكل عام ، إن هنالك ثلاثة أنواع من النقاط هي :

النوع الاول : عبارة عن أنبوب مطاطي دقيق (micro) له مقطع صغير يدخل في الأنبوب الناقل للماء .  وتتحدد كمية الماء المنقطة في هذا النوع من النقاطات بمقطع وطول الأنبوب . 

ويمكن أن يحصل لهذا النوع من التصميم إشكالات في الحقل نظراً لطول الأنابيب ولصغر المقطع .  لهذا فقد اتجه التصميم على أن تأخذ النقاطات شكلاً حلزونياً دائرياً حول الأنبوب الناقل للماء . 

كما أن اشكالاً تصميمة أخرى على شكل (برغي أنبوبي) الذي يمكن بناؤه على الأنبوب الناقل للماء ، أو عند مفاصل هذا الأنبوب واردة في هذا المجال .

 

النوع الثاني : عبارة عن أنابيب مسامية مصنوعة من مواد بلاستيكية سطوح جدرانها نافذة للماء . أما أقطار المسامات فتتاروح من 0,5-4 ميكرون وهذا يجعل جدران الأنبوب تشكل فلتراً من النوع الناعم . 

يتصف هذا النوع من النقاطات بمدة الحياة القصيرة ، وأحياناً تنسد المسمات بعد وقت قصير من العمل .

 

النوع الثالث : عبارة عن نفاثة .  وتتحدد كمية الماء المنقطة في هذا النوع بضغط الماء من جهة ، وبمقطع النفاثة من جهة أخرى . وتوجد أنواع عديدة من نقاطات النفاثات .  ومنها ما يتميز عادة برخص الثمن . 

في حين أن نقطة الضعف الحساسة لهذا النوع من النقاطات تكمن في المقطع الصغير ، مع وجود مخرج مائي كبير نسبياً . 

وهذا ما يؤدي عادة إلى الانسداد .  كما أن التغيرات في الفتحات الناتجة عن أسلوب الإنتاج الصناعي لهذا النوع يؤدي إلى عطاءات مائية متغيرة .  وهذا واقع متكرر في المجال التطبيقي الحقلي .

كما توجد أنواع أخرى من النقاطات أكثر تعقيداً ، منها : النقاطات على شكل نابض ، والنقاطات على شكل ممبران ، أو النقاطات على شكل كرات .

أما كيفية عمل النقاطات فيتم ، وبشكل أساسي على شكل مقاومة .  هذه المقاومة ينتج عنها خسارة في القدرة . 

وهذا ما يجعل تدفق الماء من النقاط صغيراً  وعند أي ارتفاع في القدرة ترتفع قيمة المقاومة ، وبالتالي يصبح عطاء النقاط المائي أقل .

 

استناداً إلى معطيات منشورة [58] فإن الاختبار الحقلي والمخبري للعديد من النقاطات قاد إلى تطوير نموذج (model) هيدروليكي لتحديد العوامل المؤثرة في الري بالتنقيط . ويرتكز هذا النموذج على الافتراضات التالية :

– النقاطات مصنوعة بدون أية اعطال تكنيكية ، وقابلة للعمل .

– العطاءات المائية لجميع النقاطات متساوية ، وتوزيع الماء لها متجانس أيضاً .

– النقاطات مثبتة على الأنابيب بشكل صحيح .

 

يمكن تقسيم النقاطات من زاوية المواصفات الهيدروليكية إلى نوعين :

– تلك التي تقدم عطاءات مائية صغيرة بوساطة فتحة ضيقة ، تسمّى “Orifice” (انظر الشكل – 31) ويتحدد مقدار العطاء المائي في هذا النوع بحجم وشكل الفتحة ، وبالضغط في الأنبوب .  أما قطر الفتحة فهو في حدود [58] 0,0 – 8mm .

– والنوع الثاني هو النقاط المسمى "بممر التدفق الطويل" “Long flow path” (أنظر الشكل 32(

 

وتحصل الخسارة في القدرة في هذا النوع من النقاطات نتيجة لطول وضيق الطريق الذي على تيار الماء أن يقطعه داخل الأنبوب في حين تتراوح الأقطار بين 0,6-1,5 mm وطول الطريق الذي على تيار الماء قطعه بين 25-200 cm "وذلك في نوع" long-flow path" [58] .

ويمكن تقسيم النقاطات تبعاً لطريقة تثبيتها على الأنبوب إلى :

– النوع الأول : المسمى (Insert) يكون النقاط في هذا النوع مضغوطاً على الأنبوب داخل فتحة مثقوبة خصيصاً لهذا الغرض (انظر الشكل – 33) .

– النوع الثاني : المسمى “In – Line” يثبت النقّاط من هذا النوع بين نهايتي أنبوبين ، وبذلك يشكل النقاط جزءاً من الأنبوب (انظر الشكل – 34) .

 

وهنا تجدر الإشارة إلى أن النوعين الأول والثاني من زاوية مواصفاتهما الهيدروليكية يمكن أن يكونا من نوع “Orifice” أو من نوع “long – flow – path”.

وتبدو نوعية تثبيت النقاط على الأنبوب مهمة في حالات الأعطال .  فالمدى عطل أحد النقاطات من نوع “Insert” مثلاً ، فإن تأثيره على مجمل الأنابيب سيكون ضعيفاً . 

وحتى لو اقتلع أحد النقاطات من هذا النوع من على الأنبوب فإن التأثير الأهم سينحصر في الأنبوب الموجود عليه النقاط فقط ، ذلك أن الفتحة التي سيتركها وراءه هي في حدود (2.5 mm) .  وهكذا يمكن التغاضي عن هذا التأثير في الأنابيب المجاورة . 

من ناحية أخرى فإن عطل نقاط من نوع  “In – Line” سيكون تأثيهر كبيراً في مجمل التدفق .  وفي حالة اقتلاع أحد النقاطات من هذا النوع من على الأنبوب فإن الفتحة التي ستحصل تعادل مجمل مقطع الأنبوب ، الذي يصل قطره عادة إلى 16, 12 أو 20 mm . 

 

لذا ففي حالة من هذا النوع سيتغير التدفق سواء في الأنبوب المعني أو في الأنابيب المجاورة بشكل ملحوظ [58] .

وتبعاً لمعطيات منشورة ]في [58 ينصح لدى تصميم منظومة الري بالتنقيط اختيار نقاطات ذات وضعية على الأنابيب غير مرتفعة بشكل بارز ، وذلك بقصد تجنب الأعطال ، سواء لدى العمليات الحقلية ، أو لدى نشر منظومة الري بالتنقيط في المساحة المراد ريها . 

أما بالنسبة لفلتان النقاطات من على الأنابيب في أثناء العمل بضغوط عالية نسبياً ، فيمكن التوصل إلى هذا باختيار نقاطات تتحمل ضغوطاً عالية وفي حدود 6-8 ضغط جوي وذلك قبل التركيب .

 

إضافة إلى ذلك ، واستناداً إلى المعطيات المنشورة ]في [58 يمكننا القول إن التحسينات في تصميم النقاطات يمكن أن تقود إلى التطويرات التالية :

– إمكانية تغيير أو تحديد العطاءات المائية .

– التنظيف الذاتي بوساطة ضغط في الأنابيب ، (وهنا يصبح وجود أجزاء متحركة ضروري في عملية التصميم) .

– وجود أجزاء تصميمية للتنظيف الميكانيكي.

 

لكن لا بد من القول هنا إن جميع هذه التحسينات ستقود إلى زيادة في الكلفة ، وحيث إن حاجات الهيكتار الواحد إلى النقاطات تصل إلى الحدود من ثلاثة آلاف إلى ثلاثين ألفا ًمن هذه النقاطات ، ولهذا يبدو من غير الممكن من الزاوية العملية استعمال نقاطات لا تستطيع العمل بدون خلل ، والتي تحتاج للمراقبة المستمرة .

إضافة إلى هذا فإن موضوع الكلفة من جهة ، والإضافات التصميمية من جهة اخرى يجب النظر إليها بشكل متوازن لدى اختيار النقاطات ،  حيث يكون في بعض الحالات من الأفضل اختيار نقاطات بسيطة ورخيصة ، التي يمكن استبدالها بغيرها ، وبسهولة ، عند الضرورة .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]