تعیین یکنواختی پخش آبپاش ها درآبیاری بارانی دورانی با استفاده از شبیه بالستیک

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 5، دوره 6، شماره 19، بهمن و اسفند 1392، صفحه 67-74   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

علی اصغر میرزایی¹؛ سیدعلی اشرف صدرالدینی^{* 2}

¹دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری وزهکشی دانشگاه تبریز

²دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز

تاریخ دریافت: 10 اسفند 1392،  تاریخ پذیرش: 10 اسفند 1392 

چکیده

امروزه شبیه‌های شبیه سازی مناسبی برای آبیاری بارانی به وجود آمده و ابزار مفیدی را برای پیش‌بینی فراسنج­های عملیاتی، نظیر ضریب یکنواختی برای هر ترکیب فشار کارکرد و شرایط مختلف اقلیمی در اختیار می‌گذارند. بالستیک رایجترین انگاره‌ای است که در شبیه‌ها‌یی استفاده می‌شود. در این مقاله اصول بالستیک و مراحل آزمایشی و محاسباتی را که برای واسنجی و تأیید شبیه با لستیک برای تعیین یکنواختی پخش آبپاش­ها در سامانه‌ی آبیاری بارانی دورانی (CU) مورد نیازند ارائه می‌گردند. سپس با آزمایش­های کاربرد آب و تعیین ضرایب یکنواختی برای سرعت­های مختلف باد در منطقه، و دو فشارکارکرد برای دو نوع آبپاش، بالاترین ضرایب یکنواختی تحت شرایط متفاوت کاربردی شبیه‌سازی می‌شوند. آزمایش­ها در مزرعه‌ای در نزدیکی روستای یانیق استان آذربایجان شرقی انجام شدند. نتیجه کاربردی این تحقیق نشان داد که در مرحله طراحی سامانه‌ی آبیاری، با داشتن سرعت باد، نتایج شبیه‌سازی برای تعیین شبیه آبپاش مناسب، با قطر پاشنده، فشار کارکرد و فواصل آبپاش در یک موقعیت خاص که دارای بیشترین ضریب یکنواختی است می‌توان به کار گرفت.

کلیدواژه‌ها

آبیاری بارانی؛ شبیه‌های شبیه ساز- شبیه بالستیک- ضریب یکنواختی

عنوان مقاله [English]

Determination of the Center-pivot Sprinkler Irrigation Uniformity Coefficient Applying the Ballistic Model

نویسندگان [English]

A. M¹؛ S.A S²

چکیده [English]

Water must be uniformly distributed over the whole farm field if a uniform growth of irrigated plants is desired. Therefore, achieving acceptable uniformity using a center pivot irrigation system is of utmost importance. This may be achieved by using an appropriate model to fine - tune the system by adjusting pressure, nozzle diameter, lateral spacing, revolution velocity, etc. Currently, suitable simulation models for fine- tuning the sprinkler irrigation are available. These models are useful tools for predicting operation parameters such as uniformity coefficient for various combinations of operation pressure and different meteorological conditions. The ballistic principle is the most common theory used in modeling water distribution uniformity in sprinkler irrigation systems. This principle and the necessary experimental and computational steps taken necessary for calibration and validation of the model for determination of sprinkler irrigation uniformity are presented in this paper. Experimental set-up for the determination of uniformity coefficient (UC) for different wind speeds included two operation pressures and two brands of sprinklers. The experiments were conducted on a farm adjacent to the Yaniq Village in the East province of Azarbayjan. Practical implications of the results indicated that relatively high UC may be achieved by the proper adjustment of pressure, the nozzle diameter and correct spacing of sprinklers.

کلیدواژه‌ها [English]

Center pivot sprinkler irrigation, Ballistic model, Uniformity coefficient, Yaniq Village, East Azarbayjan

مراجع

1. Anon. 1995. Agricultural irrigation
equipment. Rotating sprinklers. Part 1.
Design and operational requirements.
ISO Standard 7749/1. ISO, Geneva,
Switzerland.
2. Burt, C.M., A.J. Clemmens, T.S.
Strelkoff, K.H. Solomon, , R.D. Bliesner,
L.A. Hardy, T.A. Howell, and D.E.
Eisenhauer. 1997. Irrigation performance
measures: Efficiency and uniformity. J.
Irrig. Drain. Div., ASCE 123: 423–442.
3. Heermann, D.F., and P.R. Hein. 1968.
Performance characteristics of selfpropelled center pivot sprinkler irrigation
system. Trans. ASAE 11:11–15.
4. Keller, J., and R.D. Bliesner, 1990.
Sprinkle and trickle irrigation. Van
Nostrand Reinhold, New York, NY, 652
p.
5. Li, J., H. Kawano, and K. Yu. 1994.
Droplet size distributions from ifferent
shaped sprinkler nozzles. Trans. ASAE
37:1871–1878.
6. Montero, J., J.M. Tarjuelo, N.P. Carrio´.
2001. SIRIAS: a simulation model for
sprinkler irrigation: II. Calibration and
validation of the model. Irrig. Sci. 20:
85–98.
7. Montero, J., A.J. Valero, and J.M.
Tarjuelo. 2003. Behavior of several kinds
of emitters on water distribution with
center pivot equipments. Montpellier,
France: Workshop on Improved
Irrigation Technologies and Methods:
Research, Development and Testing.
CIID CEI.
8. Omary, M., and H. Sumner. 2001.
Modeling water distribution for irrigation
machine with small spray nozzles. J.
Irrig. Drain. Eng. Div. ASCE 127:156–
160.
9. Playán, E., N. Zapata, J.M. Faci, D.
Tolosa, J.L. Lacueva, J. Pelegrı´n, et al.
2006. Assessing sprinkler irrigation
uniformity using a ballistic simulation
model. Agric. Water Manage. 84:89–100.
10. Perry, C., S. Pocknee, O. Hansen, C.
Kvien, G. Vellidis, and E. Hart. 2002.
Development and testing of a variablerate pivot irrigation control system.
ASAE Ann. Int. Meeting, July 28–31.
Chicago, IL, USA, Paper No. 022290.
11. Delirhasannia, R., A.A. Sadraddini, A.H.
Nazemi, D. Farsadizadeh, and E. Playán.
2010. Dynamic model for water
application using centre pivot irrigation.
Journal of b i o s y stems engineering, 1 0
5p
12. Salvador, R. 2003. Estudio de las
pe´rdidas por evaporacio´n y arrastre en
los sistemas de riego por aspersio´ n.
Diferencias entre riegos diurnos y
nocturnos. Unpublished graduation
report. Universitat de Lleida, Lleida
Spain, 179
13. Seginer, I., D. Nir, and D. von Bernuth.
1991. Simulation of winddistorted
sprinkler patterns. J. Irrig. Drain. Eng.
Div. ASCE 117 :285–306.
14. Tolosa, D. 2003. Calibracio´n de un
modelo balı´stico de riego por aspersio´n
para diferentes dia´metros de boquilla,
presiones e intensidades de viento.
Unpublished graduation report
15. Tarjuelo, J.M., P. Carrio´n, and M.
Valiente. 1994. Simulacio´n de la
distribucio´n del riego por aspersio´n en
condiciones de viento. Inv. Agr.: Prod.
Prot. Veg. 9:255–271.
16. Vories, E.D., R.D. Von Bernuth, R.H.
Mickelson. 1987. Simulating sprinkler
performance in wind. J. Irrig. Drain Eng.
Div. ASCE 113:119–130.