كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري


كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري

أ- تأثير العوامل المختلفة على ضياع الماء من الأقنية:
لحساب الضياعات العامة في أقنية الري يؤخذ الفرق بين كمية الماء المأخوذة من المصدر المائي والكمية الواصلة إلى الحقول بواسطة مجموعة الأقنية الحقلية الصغيرة.
وإن الأسباب الرئيسية للضياعات هي:
· تسرب الماء من جوانب وقعر الأقنية والبالغ 65-70% من مجموع الضياعات.
· التبخر من سطح الماء الجاري في القناة والبالغ 4-5% .
· ضياع الماء من المنشأة القائمة على القناة (سكورة، تنظيم، مآخذ ..الخ) والبالغ 25-30% من مجموع الضياعات. وكذلك الضياعات الحتمية المتعلقة بتوزيع الماء بين مستعمليها.
يتغير الضياع بالتسرب تبعاً لخصائص التربة التي تمر بها القناة، وشكل المقطع العرضي للقناة وكمية التدفق، وسرعة الجريان، ومع كمية المواد العالقة ودرجة حرارة الماء ووجود الأعشاب وطول وكبر الأقنية التي تعمل شكل مؤقت وعوامل أخرى عديدة.
تزداد الضياعات بالتسرب بعد تنظيف القناة من الأوساخ وتصليح الأماكن المهدمة منها، ولكن إذا احتوى الماء على كمية كبيرة من البقايا فإن الضياعات تستقر خلال 30-50 يوم ويكون الضياع كما قلنا أعلاه مختلفاً في الأقنية الكبيرة تبعاً للأرض التي تمر بها القناة، فمثلاً القناة الرئيسية لآذوفسكي (روسيا) والتي طولها 92.2 كم تشكل نسبة الضياعات في الجزء السابع والذي طوله 27.7 كم 76% من مجموع الضياعات في الأجزاء الأخرى وسبب زيادة الضياعات في مثل هذه الأجزاء تفسر كالتالي:

كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري

· النوعية السيئة للأعمال الإنشائية وعدم مراعاة القواعد الهندسية الصحيحة في البناء.
· كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري مرور القناة في تربة خفيفة ذات معامل تسرب كبيرة.
· وجود الأعشاب في الأقنية والذي يزيد عامل الخشونة ويقلل من سرعة جريان الماء، وبهذا فإن القناة تعمل ومستوى الماء مرتفع.
يؤدي عدم الدقة في إتقان تركيب الأبواب والسكورة والهوارب الواقعة تحت تأثير ضغط الماء وكذلك الحوادث غير المتوقعة إلى ضياعات تكنيكية قد تصل من 20-30% من مجموع الضياعات.
إن سيلان الماء من شقوق الأبواب يكون أحياناً الأبواب يكون أحياناً من 5-10 ل/ثا وعلى المنشآت الكبيرة تصل حتى 40-60-80 ل/ثا.
من الملاحظات التي قام بها معهد الأبحاث في موسكو على المنشآت المائية في شمالي بلاد القفقاس حيث درست أكثر من 300 منشأة مائية وحوالي 1000 مهرب في وقت السقاية وبالنتيجة حددت الضياعات التالية بـ ل/ثا خلال شقوق الأبواب المغلقة والتي كانت تحت تأثير الضغط من الجانب الآخر.
· الأقنية الثلاثية والتي تدفقها 150 ل/ثا 6-7 ل/ث
· الأقنية الثلاثية والتي تدفقها 300 ل/ثا 10-15 ل/ثا
· الأقنية الثنائية والتي تدفقها 500 ل/ثا 20-25 ل/ثا
· الأقنية الثنائية والتي تدفقها 2000-5000 ل/ثا 50-60 ل/ثا
لقد أثبتت الدراسات أن النباتات تستهلك 50% فقط من كمية المياه التي تعطى من المصدر المائي الرئيسي، والسبب في ذلك هو الضياعات الكبيرة من الأقنية الثلاثية.
تقل الفواقد بالتسرب والتبخر بصورة كبيرة وتقترب من القيمة الصغرى لها كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري وذلك بازدياد عدد الأقنية المغلقة (أنابيب) وكذلك بتبديل الأقنية الترابية بأقنية بيتونية أو بأقنية محمولة، ولكن الفواقد التكنيكية تطل كبيرة وحتى كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري على هذه الأنظمة من الري.

ب-  كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الريقوانين حسابات الضياعات من أقنية الري:
عند القيام بتحليل جميع الطرق والمعادلات المقترحة من قبل الباحثين لحساب الضياعات بالتسرب نرى أن قسماً كبيراً من هذه الطرق والمعادلات لها صفة تقريبية ( بدرجات متفاوتة) نظراً لأن المعادلات والمذكورة قد استنتجت في حالات خاصة وظروف محدودة وكذلك كثرة العوامل المؤثرة على هذه الضياعات، وهذا من ناحية ومن ناحية أخرى عدم وجود دراسات متكاملة حول تأثير كل عامل على حدة ومدى تأثيره على نسبة الضياعات ، وإنما تدرس مجموعة الضياعات للماء من الأقنية دون تجزئتها إلى أقسام مستقلة وبدون عزل تأثير العوامل الخاصة.
لقد بينت مشاهدات مختلف الباحثين العاملين في مجال دراسة الضياعات من مشاريع الري في الولايات المتحدة والهند والاتحاد السوفييتي، إن نسبة الفواقد تشكل وسطياً 50% حيث تتأرجح بين 30-60% أي أنه عملياً تضيع نصف كمية الماء المأخوذة من المصدر الرئيسي للري بدون فائدة . مما ذكر يتبين أن الضياعات بواسطة التسرب تشكل نسبة عالية، أمام هذا الواقع يجب الاستفادة من التجارب المحلية في هذا المجال وكذلك من المعادلات التجريبية التي توصل إليها الباحثون في ظروف خاصة ومحددة.
وأكثر المعادلات استعمالاً لحساب الضياعات بالتسرب عند تصميم منشآت الري هي معادلة الأكاديميك كوستياكوف الذي حصل تحليلياً على عامل الضياع بالتسرب لأقنية الري الدائمة لجريان في ظروف التسرب الحر وانعدام الضغط البيزومتري وعندما تكون المياه الجوفية على أعماق كبيرة من قعر القناة ويحسب عامل الضياع من المعادلة (1) وذلك كنسبة مئوية من التدفق من أجل 1 كم.

(1) نقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلةنقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة A 1.16 K

كيفية حساب و تحديد حجم الفواقد بشبكات الري حيث:

· K = معامل النفاذية م / يوم
· Q = التدفق (التصريف) م3/ثا
· V = السرعة م/ثا
· M = اس في قانون التسرب أصغر من الواحد، يتعلق بقيمة الضغط h وعمق التسرب ويتغير بحدود (0-0.5).
· F = عامل تصحيح للامتصاص الشعري للمياه في جوانب F (1.1-1.4) وذلك تبعاً للخصائص الشعرية للتربة .
· M = الميول الجانبية بالنسبة للأفق.
· C = نقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة حيث b عرض قاع القناة، h عمق الماء، وفي حالات عديدة عندما تكون المياه الجوفية عميقة يمكن اعتبار m = 0 وعندها تصبح المعادلة (1) بالشكل التالي:

(2) نقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة)نقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة A