توضیح :
آبیاری سطحی که گروه بزرگی از روشهای آبیاری که آب بوسیله نیروی ثقل برزمین توزیع می‌شود وابسته است. آب بطور کلی در نقطه بالایی یا درلبه بالایی مزرعه وجود دارد اجازه داده می‌شود که توسط جریان بالادست سطح مزرعه را بپوشاند.
تأثیر یکنواختی آب آبیاری که به یکنواختی خاک بالا دست، کیفیت تسطیح، توپوگرافی زمین ، و کنترل اندازه‌های بین جوژیچه ها نفوذیری خاک و مدت زمانی کارایی ،بستگی دارد.
یک تعریف ار روش آبیاری سطحی این است که خاک به عنوان یک عامل انتقال دهنده برخلاف (یک لوله یا مسبر هوا در آبیاری بارانی ) می باشد. خاک همچنین عمق نفوذ در زمان را کنترل می‌کند. (برخلاف میزان کارایی که توسط قطره‌چکان با آبپاش کنترل شده است) با وجود این، نفوذپری و خصوصیات پیشروی مزرعه آبیاری شده سطحی با زمان تغییر می‌کند، و آن را برای پیش‌بینی و پیشنهاد مدیریت‌‌ها غیرممکن می سازد.) آبیاری که توسط مدیریت مزرعه کنترل می شود ، برای آبیاری سطحی نسبت به سیستم‌های مکانیزه که با مدیریتهای پیچیده تجهیز و طراحی شده اند بسیار مهم تر است.
روشهای آبیاری سطحی به 2 گروه کلی تقسیم می‌شوند:
آب حرکتی و دریاچه‌ای(pond)و غرقابی
آب حرکتی احتیاج به مقدار رواناب برای اطمینان از کفایت نفوذ د رانتهای پایینی مزرعه دارد. سیستم‌های جریان برگشتی آب اضافی که اغلب مورد نیاز هستند، توسط قانون در مقابل رواناب از مزرعه ها ممنوع شده‌اند.
آنها همچنین لوازم باارزشی برای کاهش کارگران و افزایش یکنواختی فراهم می‌آورند در صورتی که به درستی طراحی شده باشند . جد.ول 1-3 لیستی از روشهای آبیاری سطحی که دراین فصل شرح داده می‌شود را توضیح داده است.
انواع روشهای آبیاری سطحی
کرت:
آبیاری کرتی یک نوع روش غرقاب آبیاری است که آب را در زمینهای مسطح که توسط دیواره‌هایی محصور شده است بکار می برد (شکل 1-3) . سطح خاک همیشه غرقاب نگه داشته می شود. . روانابی وجود ندارد زیرا آب در سطح آنقدر نگه داشته می شود که نفود کند. مناطقی که بارندگی دارند باید توسط زهکشیهایی که آب اضافی را خارج می کنند مود حمایت قرار گیرند.
آبیاری کرتی با نامهای مختلفی شناخته می شوند، مانند level border , chech flaod- chech basin , check irr –dead - level irrو level – basin irr این روش از آبیاری می تواند برای محصولات ردیفی و زراعی استفاده شود، که اغلب قابل عوض شدن هستند، بابسته صاف و پهن . همچنین برای درختان و باغ مو نیز استفاده می شود. میزان نفوذ در خاک باید با هرکرت یکسان باشد همانگونه که یکنواختی نفوذ بسیار حساس به تغییرات میزان نفوذ است که تنها لازم نیست که مستطیلی یا مستقیم باشند و دیواره‌ها لازم نیست که دائمی باشند ، تحت یک مدیریت خوب، حجم قابل تعیینی از آب می تواند به سرعت به کرت تخلیه شود.
1-3 tabale
تغییرات این روش شامل بستر گیاهی و صاف کرت می باشد. (جویچه‌ها و کانالها) محصولاتی که با موفقیت رشد کرده‌اند کرتهای تسطیح شده، تقریبا نامحدودند بجز مواردی که به خاک بستگی دارد. بستر کرتها بطور معمول برای محصولات ردیفی که حتما باید از آب گرفتگی اجتناب شود، استفاده می شود، با زمانی که عملکرد پایین برای شرایط بحرانی مورد نیاز است. بسترهای باریک و سخت یا بسترهای پهن اغلب برای محصولاتی چون سبزیجات ، خربزه ، پنبه، غلات، سیب‌زمینی، چغندرقند و بسیاری دیگر از محصولات ردیفی استفاده می شود.
کرتهای صاف مناسب ترین برای زراعت و محصولات ردیفی که به آب رفتگی برای مدت کم حساس نیستند ، می باشد. محصولات زراعی مانند یونجه ، گندم، نورگوم، پنبه و ... معمولا با این روش آبیاری می شوند. این گیاهان به خذف عناصر نمک و مشکلات شوری و سادگی کاربرد آبیاری سنگین کمک می کنند. محصولات باغی و باغستان مو، می تواند روی بسترها کشف شود. بستر کرت آبیاری بندی محصولات ردیفی که نیاز به کنترل رطوبت در داخل بسترها دارد مناسب است. برای مثال، بسترهای تسطیح شده به راحتی می توانند بطور یکنواخت مرطوب شوند و جوانه بزنند که ممکن است با روش جویچه ها بسیار سخت باشند. با وجود این اگر کرتها بسیار بزرگ باشند. میزان جریان زیادی در فاز پیشروی باید وارد شود که ممکن است ، باعث آبرفتگی محصولات و یا دانه ها شود.
محصولات در اثر آبگرفتگی آسیب می بینند، با استفاده از تسطیح خوب زیانشان کمتر می شود، آب باران و بارندگی اضافی بطور یکنواخت باعث ویران شدن کل منطقه می شوند و باعث زیان به محصول می گردد. با این وجود اگر رواناب نباشد، آب اضافی یا باران اضافی باعث آسیب به گیاه می شود. د رمناطقی که بارندگی زیاد است و نقوذ پذیری خاک کم می باشد سیستم سطحی باید مورد بررسی قرار گیرد.
کرتهای مزیتهایی در مقابل سایر روشهای آبیاری دستی دارند، سادگی وسایل ، نیاز به کارگر کم و توانایی استفاده درجریانهای ثابت، این روش عملکرد بالایی باخاکهای یکنواخت ، تسطیح دقیق، جریانهای بادی ؟ هیچ یک از موارد بالا لزوما مورد نیاز نیست اما باعث کارایی بهتر در کرتها می شود.
آبیار با ناظر باید مقدار جریان ورودی بداند، و عملکرد موردنیاز را بداند ، و از یکنواختی که با تعیین دور دقیق آبیاری بدست می‌آید و در دسترس است آگاه باشد. 6 دقیقه اشتباه در مدت 1 ساعت باعث ایجاد و 1% خطا می شود. یکنواختی به اندازه جویچه‌ها بستگی دارد، سرعت پیشروی و نامنظمی سطح خاک ، و میزان نفوذپذیری . میزان پیشروی با رابطه زیر تعریف می شود.
زمان آبیاری / زمان پیشروی= AR
«زمان آبیاری » فرصت زمان لازم برای نفوذ SMD می باشد. در عمل، بعنوان کمترین زمان در کرت یا جویجه می باشد. « فرصت نفوذ» زمانی است که آب با سطح خاک در یک نقطه مزرعه تماس دارد.
نیاز به کارگر برای آبیاری که جریان زیاد است بسیار کم است. با این وجود، کارگر نوبتی برای بعضی مکانهای دیگر قابل استفاده است. کار فیزیکی شامل بارکردن دریچه‌ها بدون تنظیم جریان است. برای سیستم طراحی شده خوب، مقداری مهارت و دانش توسط آبیار مورد نیاز است. اما ناظرباید دقیقا مراقب ارتباط بین میزان جریان، مدت و رطوبت حد کفایت خاک باشد.
با سیستم های کرتی مسطح، مخصوصا روی محصولات ردیفی با پشته و بستر سخت، کانالها ممکن است باز و از دو انتها با نهرهای درجه 2 به هم پیوسته باشد. حرکت آب در جویچه‌ها باسرعت پیشروی بالا در نهرهای درجه 2 جمع می شوند و در کانالهای با جریانهای پیشروی آهسته باز می گردند. این مورد غیریکنواختی زمان آبگرفتگی را کاهش می دهد. آب همچنین می تواند از 2 انتهای کرت مسطح تامین شود.
- آب می‌تواند در چندین کرت از یک گوشه توزیع شود. این موضوع برای عملکرد آسان و پخش راحت‌تر آب در 2 طرف فراهم می کنند. این عامل باعث کاهش طول نهرهای کشاورزی موزد نیاز می شود. در عوارض مسطح، کرتها معمولا در محورهای منظم با مرزهای مشخص و تغییرات بافت خاک ایجاد می شوند. در زمینهای شیبدار، کرتها معمولا با طولهای موازی با کنترهای زمین و منابع تامین کننده آب روی شیب اصلی زمین ایجاد می شوند.
آگر کانال تامین کننده آب زیر سطح زمین باشد و زیر منابع آب تحویل‌دهنده به زمین، یک کانال مشابه می تواند برای آبیاری کرت و همچنین برای زهکشی سطحی مورد استفاده قرار گیرد.
- زمانی که از پشته استفاده می‌کنیم در کرتها، نهر درجه 2 آب را به کالهای مشخصی توسط نیروی ثفلی توزیع می کند . لازم نیست که جریان ورودی کرتها را تقسیم بندی کنیم، جریان آبیاری می تواند تنها از یک ورودی وارد زمین شود . هیچ مداخله کارگری نیاز نیست اگر عملیات فرهنگی به خوبی صورت گرفته باشد.
تعدادی از روشهای کنترل فرسایش در صورتی که جریان آب بزرگ باشد در ورودی حوضه مورد نیاز می باشد. به هر حال، ساختمان‌های استاندارد کنترل فرسایش موجود است. هنگامی که منبع کانال زیر سطح زمین است هیچ فرسایشی رخ نخواهد داد .
برای آبیاری کردن سطح آب در کانال به آسانی بازرسی می شود تا آب شروع به جریان یافتن در کانال یاحوزه نماید. آب ممکن است به سرعت به کار رود بنابراین حوزه فوران با یکنواختی زیادی از آب پوشیده می شود.
اگر زمان مورد نیاز برای پوشش حوزه با آب در مقایسه با زمان آب گرفتگی کوتاه باشد(نسبت پیشروی کوتاه 4/1 تا 2/1 ) ، بنابراین حوزه باید یکنواختی نفوذپذیری خوبی در عین محدودیتهای شیب‌بندی زمین و یکنواختی خاک داشته باشد. هر شیبی در حوزه باعث می شود آب در پایین دست حوزه برای زمان نسبتا طولانی باقی بماند. تسطیح ناکافی یا تسطیح بعضی از شیب‌ها ممکن است هزینه احداث را کاهش دهد اما عموما یکنواختی کاربرد آب را کاهش می دهد. موکت موجی کوچک 1 ، حتی با کنترل کننده شیب نیروی ، می تواند باعث عمق غیریکنواخت نقوذ آبگیر مشابه گردد. روش های سنتی می تواند درهر مسیری درون حوضه اجرا شود . یک؟ آبیاری می تواند حوضچه‌هایی در طرف دیگر فراهم کند. بنابراین طول ندهای مورد نیاز را کاهش می دهد. هنگامی که لوله‌های زیرزمینی استفاده می شود، روشهای سنتی بوسیله طول حوضه مهار نمی شوند. ساختار حوضه‌های بزرگ با همراه قطع و وصل‌های زیادبه طور کمی غیرلازم و به ندرت اقتصادی هستند.
حوضه‌های کوجک می توانند روی خطوط تراز یا حتی روی زمینهای نسبتا شیبدار کشیده شوند، اما هزینه‌های رو به افزایش و مساحت غیرقابل استفاده بیشتری را به همراه خواهد داشت.
نیازبه تسطیح یک عامل در مورد اندازه حو.ضه و توپوگرافی می باشد. هر چه حوضه کوچکتر باشد به هواسازی کمتری نیاز دارد اما کاربرد تجهیزات هموارسازی لیزری سخت تر است.
اندازه حوضه‌ها از چند مترمربع (شکل 2-3)تا 10 الی 15 هکتار (40 – 25 ؟) می باشد.
اندازه حوضه اغلب بوسیله توپوگرافی ، تغییرات بافت خاک، نقوذ، عمق خاک سطحی(هنگامی که تسطیح گسترده ای صوت گرفته باشد) مقدار ندهای قابل دسترس، درجه تسطیح زمین، و قابلیت تجهیزات کشاورز محدود می شود. از یک نقطه استقرار دلخواه ، طول حوضه بوسبله یکنواختی خاک، سرعت نقوذ و اندازه رودهای در دسترس همانند پتانسیل فرسایش محدود می شود . درحوضه‌های بزرگ باد انحنای زمین در هموار سازی موردتوجه قرارگیرد. همان طور که در پلان افقی به انحنای زمین توجهی نمی‌شود. به طور کلی، سیستم‌های حوضه برای یک عمق کاربرد حداقل طراحی شده اند. به موازات آن که سرعت پیشروی افزایش می یابد ، کاربرد مقدار آب کمتر راندمان را کاهش می دهد.
در بعضی موارد، نمی تواند بوسیله مقدار آب کم پوشیده شود. اعماق ویژه آبیاری برای محصولات زراعی 100 – 70 mm (M4-5- 2) آب است. کاربردهای کمتر ممکن است نیازبه حوضه‌های کوچکتر برای به دست آوردن سرعت پیشروی قانع کننده داشته باشند. کاربردهای بیشتر باعث پخش یکنواخت تر آب می شوند اما موجب نفوذ عمقی بیشتر و زمان های آب گرفتگی طولانی تر می شوند. اعماق کاربرد کم 50- 30 mm (in2- 1) در بعضی خاکهای باه حوضه‌های لایه‌لایه که از کانالهای کوچکتر و بسترهای پهن تر استفاده می کنند یا بوسیله استفاده از غرقاب که در روش غرقابی توضیح داده شده ممکن می باشد.
طول حوضه باید مطابق با سرعت نفوذ خاک و اندازه نهرهای در دسترس طراحی شود. رشد محصول ، عمق کاربرد آب، یکنواختی دلخواه ، سایز ندها، و دیگر ملاحظات عملی ممکن است باعث محدودیت های بیشتر اندازه و طول حوضه شود . برای بافت های درشت ، خااکهای با سرعت نقوذ بالا، طول حوضه باید تا M100 (ft 330 ) محدود شود. باخاکهای متوسط تا زیر بافت ، طول حوضه m 400 (ft 1320) اغلب به کار می رود.
برای خاکهای باید سرعت نهایی نفوذ پایین ، زهکشی سطحی برای کابردهای اضافی مورد نیاز می باشد. روش غرقابی برای این خاکها مناسب تر است. حوضه‌های کوچک سرعت های نقوذ پایین را آسان می کند(بین 25% تا 35%) که یکنواختی همانند طول آن تأثیر می گذارد.
آبیاری نواری
آبیاری نواری (ترازبندی شده، شیب بندی شده و هدایت شده) شامل یک نوار شیبدار از زمین که لزوما در طول نوار تسطیح شده و بوسیله کنارهها برای جلوگیری از پخش جانبی آب محصور شده است(شکل 3-3) کنارهها معمولا موازی هستند برای سهولت کشت، اما این موضوع برای آبیاری به خصوص برای نوارهای در امتداد خطوط تراز لازم نمی باشد. جریان نسبتا بزرگی از آب به انتهای بالایی وارد می شود و در طول نوار پخش می گردد و به سمت پایین نوار پیشروی می کند.
هنگاهی که همه موارد مربوط(اندازه جریان ، کمبود رطوبت خاک، سرعت نقوذ، کنید جریان و طول) ارتباط مناسبی دارند، جریان هنگامی که آب پیشرونده به 6/0 طول برای خاک با نفوذپذیری کم و تا 9/0 طول برای خاکهای نقوذپذیر اگر میزان آب انتهایی کم مطلوب باشد قطع می‌گردد.
انتهای پایین نوار بوسیله منبع آب موقت ذخایر سطحی در انتهای بالایی آبیاری می شود. این مکان وجود دارد که مقدار کمی رواناب داشته باشیم (10%) و انتهای بالایی و پایینی عموما به تناسب قسمت میانی تحت آبیاری قرار گیرند.این روش نیاز دارد که یک ترکیب بخصوص بین معرف رطوبت خاک و سرعت جریان وجود داشته باشد.
روش های مختلفی در زمینه روش نواری وجود دارد که به صورت خلاصه در زیر تشریح می شود:
آبیاری نواری در امتداد خطوط تراز:
آبیاری نواری در امتداد خطوط تراز در طول یک شیب با شیب گراویانی طول کوچک ادامه می‌یابد. آنها معمولا باریک هستند تا شیب زمین را کاهش دهند و در هر نواری تراس‌های کوچکی تشکیل دهند. آن ها به طور خاص مستقیم نیستند ولی خط تراز رادنبال می کنند.
نوارهای شیب بندی شده:
نوارهای شیب‌بندی شده با یک شیب یکنواخت در طول شیب بندی شده و معمولا در زوایای مستقیم مسیرجریان تسطیح شده است. این روش شامل فرسایش بیشتری نسبت به سایر روشها می باشد.
تغییرات کوچک در شیب طولی و جانبی زیاد زیان‌بخش نیست. این روش معمولترین روش مدرن آبیاری نواری است و شیب‌بندی زمین با تجهیزات لیزری راهنما ممکن است.
نوارهای هدایت شده:
نوارهای هدایت شده نیازمند شیب کمتر روی خاک سطحی و توپوگرافی غیریکنواخت می باشند. آنها درست در طول شیب در امتداد توپوگرافی با مقطع و وصل‌های کوتاه پیش می روند و معمولا نوارهای باریک هستند تا شیب راستا را تخمین بزنند یاکاهش دهند.
طول ها اغلب به صورت تشکیل می‌شوند وبیشتر شبیه به ناروهستند تا نوارهای با منحنی‌های پیشروی همه انواع آبیاری نواری سطح زمین را غرقاب می کنند و باعث تشکیل همه در بعضی خاکها می گردند. این سله ها باعث جلوگیری از جوانه زدن بذرها می شوند، برای بعضی محصولات فروش رطوبت گیاه ممکن است زیان‌بخش باشد زیرا قارچ و بیماریها در محیط های با رطوبت مناسب یافت می شوند. این موضوع بیشتر در خاکهای زیربافت باعث مشکل می شود که رطوبت برای دوره بیشتری باقی می‌ماند.
همه محصولاتی که بوسیله ملاحظات سنتی با محدود نشده باشند می توانند باروش آبیاری نواری تطابق پیدا کنند. محصولات زراعی که در ردیف ها می رویند: گندم، علوفه‌ی خشک، مرتع، محصولاتی که در سطح می رویند: باغ میوه و تا کتان‌ها بعضی اوقات در روی نوار یا در میان یا لبه نوار می رویند، به راحتی به این روش آبیاری می شوند. غرقاب شدن در انتهای پایینی نوار به صورت مداوم برای محصولات زیان‌بخش است، به خصوص اگر این غرقاب شدن به مدت طولانی تر از چند ساعت ادامه یابد، چنانچه در خاکهای ریز‌بافت اتفاق می افتد.
محصلولات سالانه با ناحیه ریشه تغییرپذیر و کمبود رطوبت خاک مجاز می توانند بوسیله آبیاری نواری رشد کنند تنا با داشتن حد متوسط راندمان کاربرد یا استفاده از منابع اضافی . زیرا تغییر در SDM و دوره آبیاری در طول فصل زیاد می باشد.
آبیاری نواری برای مراتع، جوف باغات میوه و تاکستان ها و دیگر محصولات که نیاز MAD ثابتی دارند مناسب‌ت است. آبیاری نواری از دیگر روش های آبیاری پیچیده تر است . هنگامی که روش توانایی ایجاد راندمان کاربرد بالایی دارد، راندمان بالا به ندرت مشاهده می شود. این به خاطر اطلاعات ناکافی از نیلزبرای توافق های عملی مدیریت است که اجازه می دهد کمبود رطوبت خاک MAD (نقطه کنترتی) به کمبود رطوبت واقعی خاک و زمان وقوع آبیاری برسد و اندازه مطلوب ند و فاصله و زمان قطع جریان را تعیین می کند. کم شدن محصول و سرعت نفوذ در طول فصل تغییر می کند همان طور که سرعت نفوذ نهایی و منحنی پسروی تغییر نمی کنند. طول، عرض، مدت و سرعت جریان موارد قابل کنترل مدیریت هستند یکنواختی پخش بلا تقریبا همیشه با استفاده از یک ند که منحنی پیشروی را ضرورتا موازی با منحنی پسروی واحد کنترل هر نوار می سازد قابل دست یافتن است ، اما توجه به جزئیات بلای اجرا کردن این موضوع لازم است. تا زمانی که سرعت نفوذ در طول مدت های متفاوت نیاز می باشد.از بزرگ اجازه می دهد تا مساحت بزرگی توسط تعداد زیادی نوار در یک زمان پوشیده شود و راندمان کار افزایش یابد. این نیازمند سیستم پخش بزرگ تر با هزینه عمده بالاتر است. نیروی کاری که برای سیستم سنتی آبیاری نواری که از سیفون یک ند استفاده می کند قابل ملاحظه است. دریچه های ند به صورت عمده ای کار را کاهش می دهد اما آبیار باید برای هر نوبت به مزرعه برود. اگر یک ند بزرگ موجود باشد که اجازه دهد دوره‌های طولانی و کنترل آب به راحتی و به علت کنترل های طراحی کافی انجام شده باشد نیروی کار کمی نیاز می باشد . خطوط لوله ممکن است مطلوب و اقتصادی باشد. عملی است که یک نفر آبیاری را در 250 تا 40 ha کنترل کند و دریچه یا شیرهای کمی را بازو بسته نمایند.
اگر یک منبع مهار شده واقع شده باشد زمان و مدت کاربرد می‌تواند با توجه به راحتی آبیار تعیین شود و جریانهای بزرگ به آسانی در دسترس می باشد. زراعت های گوناگون به ترتیب به طور همزمان اجرا شود هنگامی که جریان های ثابت و بزرگ موجود است . توپوگرافی موجدار و خاکهای سطحی به شیب‌بندی به خوبی پاسخ نمی دهد . برای این شرایط ، آبیاری نواری هدایت شده در سراشیبی یا آبیاری نواری در خطوط تراز (تراس‌ها) در طول شیب ممکن است عملی باشد. فرآیند شیب یک طرفه خط شکستن نوارها را ایجاد می کند مخصوصا در خاکی که به علت خشکی یا با خاکهای فرسایش پذیر شنی ترک می خورد . فرآیند سراشیبی ممکن است علت فرسایش در اثر آبیاری یا بارندگی باشد تازمانی که محصول مناسبی قرار داشته باشد یا طول نوار ها کوتاه باشد.
نوارها شیب سطحی را در انتهای پایینی کاهش دهند یا حتی تسطیح می کنند، یا ممکن است انتها برای کاهش یا تخفیف رواناب بسته شود. به هر حال ممکن است اغلب تنها به تلفات علمی تبدیل شده باشد. باید اطمینان حاصل کرد که آب برای مدت طولانی به صورت زیان بخش روی زمین جمع نشده باشد. شیب‌بندی سطح زمین با شیب متفاوت در دو طرف ممکن است وقتی گیاهان ردیفی ویا مرتع به صورت چرخشی می باشند مطلوب باشد.
محصولات سخت یا ظریف می توانند در شیب تندتر آبیاری شوند و محصولات ردیفی با جویچه ها در شیب ملایم تر آبیاری شوند. چنین طراحی نیازمند دریافت آب از دو طرف زمین است که هزینه ها را افزایش می دهد.
نیازهای شیب‌بندی در آبیاری نواری کمتر از حوضه است و به اندازه زمین و طراحی بستگی دارد . اجازه می دهد در طول شیب حجم آب در حال حرکت کاهش یابد. همان‌طور که در نوارهای هدایت شده استفاده می‌شود. شیبهای مشابه با شیب توپوگرافی نسبت به شیبهای از پیش تعیین شده اقتصادی تر می باشند.
تفاوتهای جزئی در توانایی بین شیبهای 002/0تا 003/0 وجو.د دارد . علاوه بر این تراس ها تراز باریک یانوارها فرسایش کمتری نسبت به تراس های بلندتر و پهن تر دارند. شیب طولی متغیر خیلی زیان بخش نیست اگر تغییرات متعادل باشد(002/0 تا 003/0) همان‌طور که منحنی پیشروی و پدوی تمایل دارند موازی باشند و هزینه‌های بسته زمین ممکن است کاهش یابد. برای خاکهای غیریکنواخت دومیان اندازه زمین مطلوب ، برش بالایی و جایگزینی خاک سطحی برا ی بدست آوردن شرایط سطحی یکنواخت تر راندمان را افزایش خواهد داد . به هر حال، در نظر گرفتن دیگر روش های آبیاری اگر حجم کارخاکی زیاد باشد این گزینه را غیر اقتصادی می سازد.
مشکلات طراحی طول نوارها برای مطابقت با محدودیتهای سرعت نفوذ، اندازه جریان، کمبودمجاز رطوبت خاک MAD ، پسروی جریان و شیب با وجود ندهای ثابت مزرعه ترکیب شده است. تغییرات محسوس در طول می تواند انجام شود اگر کاهش مجاز مدیریتی (MAD) بتواند تغییر ایجاد کند یا راندمان پایین تری پذیرفته شود.
طول کوتاه می تواند برای آبیاری های سبک و طولانی برای کاربردهای سنگین استفاده شود، اما هردو در راندمان های بالای روی نوارهای یکسان نمی توانند اجرا شوند . یک منبع مکمل در نیمه زمین ممکن است به صورت مؤثر یک نوار بلند را کاهش دهد. اگر نوارهای خیلی کوچک به صورت فیریکی مورد نیاز باشد، بهتر است از آبگیر یا روش آبیاری فارویی استفاده شود. درغیر این صورت مقادیر زیادی رواناب ایجاد می شود.
برای خاکهای با سرعت نفوذ بالا، نوارها ممکن است تنها m100 طول داشته باشند . برای شرایط نفوذ آرام تر که طول نوار نیاز دارد بین 800 تا m 1000 باشد تا زمان لازم برای نفوذ فراهم شود.
همچنین اندازه جریان نیاز دارد تغییر کند . طول ها و اندازه جریان ها به صورت غیرایده‌آل عملی هستند ولی راندمان کاهش می یابد. تغییر شیب با مسیر ممکن است عملی باشد. سرعت نفوذ یکنواخت و قابلیت نگهداری آب در فاصله ریشه در هر واحدی که نیازمند مدیریت مشابه به خصوص در مسیر شیب پایینی می باشد بسیار مطلوب است.
درخاکهای ترک خورده که ترکها قبل از این که جریان پیش رود باید پرشوند، عمق اندکی بیشتر از آن که ترکها را پر کند حداقل باید به کار رود. تغییر کمبود رطوبت خاک و سیستم ترکها در زمان آبیاری تأثیر زیادی دارد. بعد از آن که ترکها پر شوند، سرعت نفوذ خیکی کم خواهد شد. آب کمی ، که حتی ممکن است به بزرگی نصف هم نباشد می تواند نقوذ کند ونوار می تواند به طول 1000 متر باشد و نیاز نیست منحنی پسروی و پیشروی موازی یکدیگر باشند.
ساختمان های ابگذرهای نواری ممکن به صورت قصلی انجام گیرند، با به صورت ثابت نصب می شوند. فضای آنها و هزینه به روش های سنتی مثل فضای بین محصلولات ، پهنای تجهیزات و اندازه جریان موجود مربوط است.
غرقاب مداوم(مزارع شالیکاری)
آبیاری غرقابی روش آبیاری است که بوسیله آن آب به صورت مداوم غرقاب می شود، اگر چه زمین آب را به صورت غیردائمی یا مداوم می تواند فراهم کند. زمین شامل سطح یا مناطق تقریبا مسطح محصورشده با خاکریزهایی می باشد که آب را به صورت غرقاب نگه می دارد و اغلب روی شیب‌ها تراس بندی شده است . آبیاری غرقابی مخصوصا برای برنج به کار می رود که نیاز داردبا می تواند به شرایط اشباع و خاکهای پوشیده ازآب تطابق پذیرد. محصول معمولا به صورت مسطح کشت می شوند.
در بسیاری مناطق سیستم غرقابی با آب جریان یافته از زمینهای بالاتر انجام می شود تا تفاوت آب بوسیله نفوذ و تبخیر تعرق زمینهای پایین تر را جبران کند. کنترل بستر آب ممکن است هنگامی که یک نهر جدا برا هر زمین به کار رود. این زمانی مهم است که در طول فصل خشک محصولات گوناگونی در زمینهای متفاوت رشد کند و نیاز آبی برای هر زمین متفاوت باشد. سیستم دریافت آب باید قابلیت فراهم کردن و کنترل سرعت های جریان متفاوت در زمینهای متفاوت که در تاریخ های متفاوت آماده غرقاب می شوند را داشته باشد. سرعت‌های جریان بالا در این زمان مهم است تاهنگامی که سرعت نفوذ در طول غرقاب اولیه بسیار بالا باشد.
غرقاب در خاکهایی به کار می رود که سرعت نفوذ پایین دارند. نفوذ نیز بوسیله لایه محدود کننده یا (کفه شخم) محدود می شوند که این سایه ها در طول سالها که روش های سنتی در شرایط اشباع به کار رفته ایجاد شده‌اند. یکنواختی خاک عموما مشکلی نیست هنگامی که کفه شخم گسترش یافته باشد یا سطح آب برقرار باشد.
آب برای زمینهای غرقاب معمولا درسرعت مداوم و پایین ، کافی برای نگهداری نیازهای آب ، بعد از غرقاب اولیه به کار می‌رود. در بعضی مناطق، آب به صورت دوره‌‌ای فراهم می شود. این موضوع تا زمانی که آب در عمق کافی بین دریافت ها غرقاب باشد تأثیر کمی دارد . برای آبیاری مداوم، سرعت نگهداشت جریان آب کوچک است. آبیاری ادواری (نوبتی) جریان بزرگ تررا برای زمانهای کوتاهتر استفاده می کنند. آبیاری نوبتی با عمق آب نوسانی اجازه می‌دهد که آب بارا ن در زمانی که هنوزغرقاب ادامه دارد ذخیره شود.
حوزه و زمینهای غیر مسطح می توانند در انواع شکل ها و وضعیتها برای غرقاب مداوم طرح بندی شوند.
اندازه های زمین یه صورت ابتدایی با توپوگرافی و دیگر شرایط عملی نه یکنواختی خاک محدود شوند. خاکریزهای طولانی به صورت موازی ساخته می شوند تاجایی که همکف باشد که تسطیح لیزری و مکانیزاسیون را فراهم می کند. برای برقراری خاکریزها و ساختمان‌های کنترتی مهارت‌های مدیریتی مورد نیاز می باشد. خاکریزهای در مکان نامناسب ویاساختمان کنترتی نامناسب اجرای سیستم را کاهش می دهند. خاکریزها به صورت ثابت ساخته می شوند یا به صورت سامانه شکسته می‌شوند تا امکان برداشت محصولی فراهم شود. در بعضی مناطق ممکن است با نوارهای پلاستیکی برای حفاظت از فرسایش، نفوذ و کنترل علف های هرز پوشیده شوند. عملیات موجی ایجاد شده بوسیله با دما ممکن است باید فرسائیدن خاکریزها و نیاز به نگهداری بیشتر باشد.
شیب سازی بسیار خوب زمین بسیار مهم است. زمین ممکن است شیب بندی شود و یا به صورت مسطح تسطیح شود و یا در طول زمین تفاوتهای تراز کوچکی باشد تا اطمینان داده شود که یک عمق آب غرقاب کافی (نه خیلی عمیق و نه خیلی کم عمق) می تواند نگهداری شود و زمین برای برداشت محصول خشک می شود. شکل 4-3 مقیاس کوچکی از آبیاری غرقابی در زمین برنج را که به وسیله لیزر تسطح شده است نشان می دهد. در وسعتهای بزرگتر با شیب کمتر ، تسطیح لیزری اغلب به کار می رود و در بعضی موارد که ترازبندی مورد نیاز است. خاکریزها با کنترل لیزری نصب می‌شوند.
اگر چنین تجهیزاتی به کار رود ، مهارت نگهداری مورد نیاز می باشد. فرسایش خاکی همراه با غرقاب مداوم معمولا بیشتر از 200 m3/ha نیست. هنگامی که در حوضه شیب نداشته باشیم یاخاکریزها در روی خطوط تراز قرار داشته باشند فرسایش خاکی بسیار کوچک نیاز است.در جایی که حوزه های بزرگ تر برای کشت آسانتر مطلوب است نیاز شیب بندی افزایش می یابد. سطوح مسطح ممکن برای بعضی فرآیندهای بند شدن و برای چرخش دیگر محصولات علاوه بر برنج ضروری باشد.
ارتفاع تراس باید پایین نگه داشته سود تا آب به آسانی بتواند از یک حوضه به حوضه دیگر منتقل شود و شستشو حداقل گردد/این ممکن است مکان هایی را که این روش می تواند به صورت اقتصادی به کار رود محدود کند.بسیاری از زمین های قدیمی که تراس های بلند روی شیب های زیاد دارند و مناسب نیروی کار جاری و شرایط مکانیزاسیون نیستند.
مدیریت آبیاری غرقابی شامل تسطیح قبل از فصل زمین ، به کارگیری اولیه خاکریزها و ساختمان های کنترل اّب ، غرقاب اولیه زمین و در انتها نگهداری تراز مناسب آّب در مناطق غرقاب شده و اطمینان از منبع آب کافی با تلفات کم می باشد. بعضی روش های زهکشی سطحی باید موجود باشند تا اجازه برداشت محصول را بدهند و ضروری است اگر بارندگی در طول فصل رشد روی خاک سنگین و خشک (غیر از مزرعه برنج) اتفاق بیفتد.
غرقاب (پر وخالی کردن)
این روش نوعی از آبیاری غرقابی مداوم می باشد که قابل انطباق با شرایط یکسان زمین می باشد اما سطح خاک به صورت نوبتی در معرض قرار می گیرد. غرقاب سازی می تواند برای هر گیاهی که قابلیت پوشیده شدن به طور موقت برای دوره لازم آبیاری را داشته باشند به کار رود.
آبیاری بوسیله پر کردن منطقۀ خاکریزها با آب و نگهداشتن آب تا زمانی که عمق نفوذ مطلوب اتفاق بیفتد صورت می گیرد این روش با خاکهای با سرعت نفوذ پایین و زمین های با شیب بندی ضعیف قابل تطبیق می باشد. روی زمین های به بزرگی ha 16 با 13 تفاوت در تراز می تواند به کار گرفته شود.
کنترل رواناب برای زهکشی آب غرقاب ضروری است. زهکشی آب اضافی در دریچه های خروجی مقدار آب مطلوب آبیاری را کنترل می کند. مدت آبیاری برای راندمان کاربرد بالا بحرانی می باشد و مانند آبیاری نواری منحنی پیشروی و پسروی باید برای یکنواختی بالاتر تقریبا موازی باشند. برای یک دورۀ غرقاب طولانی این مورد نهایی اهمیت ندارد ، اما با دوره های کوتاه مورد استفاده با کاربرد سبک در حوضه های بستر سازی شده بحرانی می باشد.
غرقاب سازی با آبیاری سنگین تطابق داده شده است. این روش برای آبشویی روی شیب ها یا زمین های کوچک که به صورت ضعیفی تسطیح شده اند قابل اندازه گیری است.
فاروها
فاروها کانالهای شیب دار شکل گرفته در خاک هستند. آب به سمت پایین فاروها حرکت می کند و نفوذ می کند برای مدت زمان بیشتری در انتهای بالایی(زمان کاربردآب Ta ) نسبت به انتهای پایین (زمان نفوذ در انتهای پایین ) بوسیله زمان پیشروی ، زمان پسروی کمتر ، زمان پسروی در زمین های شیبدار نسبتا کوچک است ، اما می تواند در زمین های با گرادیان کوچک و خاکهای با سرعت نفوذ پایین نسبتا کوچک است. به منظور اطمینان از آب و زمان کافی در انتهای پایین، رواناب ممکن است اتفاق بیفتد، بنابراین سیستم جریان برگشتی ممکن ضروری باشد. نفوذ تقریبا سک فرآیند آرام است که به صورت جانبی و عمودی در محیط خیس شده اتفاق می افتد. فرض کنید که خاک یکنواخت باشد و زمین خوب شیب بندی شده باشد، سه مورد ؟ مهم که آبیاری فارویی را مؤثر و ساده ای را فراهم می کند
.1) سیستم جریان برگشتی پایاب که به یک منبع ملحق می شود
2) فاروهای کوتاه برای به دست آوردن سرعت پیشروی قابل قبول
3) یک جریان تغذیه آب بزرگ و متغیر
فاروها شکل های زیادی دارند، معمولا (7شکل)،ذوزنقه ای ، سهموی ، عریض و مسطح که محیط خیس شده از150 تا mm175 (5/0 تا 5/2 فوت) یا بیشتر متفاوت است. فاروها به خوبی با محصولات ردیفی و باغستان و تاکستان ها تطابق یافته اند و کمتر مناسب زمین ها یا دیگر محصولاتی با روش های سنتی که نیازمند رفت و آمد تراکتور به سوی فاروها هستند می باشد. شیارها و فاروها عریض و کم عمق می تواند با محصولات زراعی مسطح استفاده شود تا تعدادی از مشکلات سنتی را کاهش دهند. غاروها می توانند حتی برای محصولات تاکی گسترده مثل خربزه و خانواده کدو یا محصولاتی که نباید روی زمین خیس قرار بگیرند تطابق یابد. تاک ها ممکن است خارج از فاروها نیز رشد کنند ، فاروهای مجاور گیاه ممکن است تغییر مکان یابند یا رها شوند به موازات آن که گیاه گسترش می یابد ، یا فاروهای عریض یا یک در میان که دورتر از گیاه قرار دارند ممکن است به عنوان سیستم ریشه به کار رود(مدیریت مساحت جزئی)
آبیاری محصولات بی هسته کوتاه و کوچک نیازمند شیب بندی دقیق زمین می باشند همان طور که نقاط با لاتر از فاروها موجب سد بستن خاک و ایجاد محل های بلند می شود که خیس نمی شوند بنابراین دانه ها سبز نمی شوند.
فاروها می توانند طوری شکل گیرند که خاک خشک قابل توجهی در بین آن ها قرار گیرد ، برای تطابق با محدوده وسیع فضاهای ردیفی ، یا ایجاد بستر های مسطح بین آن ها . فضا و شکل فاروها اغلب بوسیلۀ فضای مورد نیاز برای تجهیزات مورد نیاز برای تجهیزات مورد استفاده در فعالیت های سنتی و بوسیله فضای ایده آل گیاه تعیین می شوند.
کاربرد آبیاری جانبی متناوب ، به کارگیری آب در فاروهای یک در میان روی هر طرف یک محصول ردیفی در هر آبیاری ، می تواند یک عمل مطلوب برای گیاهان ردیفی که عمق کاربرد کمتر و تکرار بیشتر مطلوب است می باشد. در این مسیر، یک ردیف محصول منفرد نصف میزان آب را روی یک طرف یا طرف دیگر در یافت می کند.
یک مجموعه با دو برابر بزرگی می تواند با جریان یکسانی ساخته شود. نیاز انسانی بوسیله کاربرد کافی تجهیزات مناسب و ؟ اتوماتیک از منبع به حداقل می تواند برسد. آبیاری جانبی متناوب غیر عملی است اگر خاک ها ترک بخورند و آب به صورت جانبی به سوی فاروهای خشک مجاور خرکت کند.
زمان مجموعه یا زمان مورد نیاز برای نفوذ به عمق دلخواه آب در انتهای پایین فارو ، به اضافه زمان پیشروی منهای زمان عقب نشینی اگر موجود باشد فروش باشد. فضای بین کناره های مرطوب فاروهای مجاور نباید بیشتر از دو برابر فاضله ای که آب به صورت جانبی بوسیلۀ نیروی مؤینی در زمان آبیاری و در انتهای پایین حرکت می کند باشد. تمام سطح بین فاروها نباید خیس به نظر آید اما زیر سطح باید به اندارۀ کافی مرطوب باشد. چنین تغییراتی می تواند به صورت عمده ای سرعت نفوذ را تفییر دهد و نیازمند مدت آبیاری است. یک سیستم معمولی آبیاری فارویی به همراه آبیاری ردیفی یک در میان و لوله های سینون در شکل 5-3 نشان داده شده است . تفاوت های نسبی در زمان در انتهای بالایی و در انتهاای پایین و عمق نفوذ مربوط بوسیله نسبت پیشروی بیان شده است. . برای خاکهای ترک نخورده این نسبت نقریبا مشابه با توزیع آب به کار رفته برای رواناب . نفوذ عمقی و ذخیره در کفایت %100 می باشد.
سرعت نفوذ و زمان مطلوب رواناب در پایاب بوسیله تغببرات در کمبود مجاز رطوبتی ، فاصله فاروها ، شکل ، فشردگی ، دوباره استفاده کردن ، شیب اندازه ند ، انداد انتهایی و سیستم برگشت جریان تأثیر می پذیرد. یکنواختی و راندمان بوسیلۀ تغییرات در سدعت نفوذ و موارد بسیار دیگر و به خصوص اندازه ند AR قابل اصلاح می باشد . رواناب و نفوذ همقی مشابه با تغییرات در AR و موارد بسیار دیگر که آن را تحت تأثیر قرار می دهند می با شد. همانند بسیاری از روش های آبیاری مدرن ، برای کمک کردن به مدیریت کارهای مهم است که منبع تغذیه از لحاظ سرعت و تداوم و مدت قابل تغییر باشد. راحتی و مقدار مورد نیاز نیروی انسانی به سرعت جریان بستگی دارد.
طول فاروها معمولا بین 60 تا 600 متر (200 تا 2000 فوت) قرار دارد اما این محدوده می تواند در خاکهای با سرعت نفوذ بسیار پایین تجاوز کند مگر این که اشباع در ناحیه ریشه ( وخفگی مربوط به ریشه) اتفاق بیفتد. طول ها غالبا بوسیلۀ سرعت نفوذ و اندازه ند مثل طول مزرعه کنترل می شوند. ط.ل فاروها ممکن است بوسیله استفاده از ندهای متقاطع مکمل یا لوله دریچه ای روی فاروهای دائمی کوتاه شوند. استفاده از ندهای فارویی بزرگ مشابه با طول فارو زمان اضافی آب را د رانتهای بالایی کاهش می دهد و باعث عمق یکنواخت تر نفوذ می گردد اما نیاز بیشتر برای جریان برگشتی یا سیستم جریان برگشتی برای کاهش رواناب ایجاد می شود. حداکثر اندازه ند نباید ؟ باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 56 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله آبیاری سطحی
