الرئيسية | الملخصات الجامعية | تأثير العوامل الهيدروليكية والاحتياجات الغسيلية تحت ظروف مستوى الماء الأرضي المرتفع على شبكة الصرف الحقلي

تأثير العوامل الهيدروليكية والاحتياجات الغسيلية تحت ظروف مستوى الماء الأرضي المرتفع على شبكة الصرف الحقلي

حجم الخط: Decrease font Decrease font Enlarge font

مدحت موريس بولس عين شمس الزراعة الهندسة الزراعية دكتور 2004

ملخص الدراسة:

يعد الاستخدام الزائد للمياه وفقدان عامل الإدارة لها أحد المشاكل الخطيرة التي تؤثر علي كمية المتاح منها، في الوقت الذي تندر فيه وترتفع تكلفتها مع ارتفاع معدلات الزيادة السكانية وتزايد الحاجة للمياه العذبة في مجال الصناعة والاستخدامات المدنية.

لذلك أولت الدولة اهتماما كبيرا لتحسين طرق الري والصرف وتشجيع إعادة استخدام مياه الصرف الزراعي والصحي أو استخدام مياه ترتفع فيها نسبة الملوحة لاستصلاح أراضي جديدة وزيادة الرقعة الزراعية. ولاستخدام نوعية مياه أقل جودة لابد من إجراء عمليات الغسيل للحفاظ علي التربة عند مستويات مقبولة من الملوحة. ومن ناحية أخري فإن إدارة وصيانة شبكات الصرف الزراعي تعتبر من الأمور الهامة لترشيد الكميات المستهلكة من مياه الري.

ومن هنا كان الهدف من الدراسة هو:

1. دراسة تأثير توزيع وموضع ومساحة الفتحات (SLOTS ) لأنابيب الصرف المغطى علي بعض العوامل الهيدروليكية مثل: معدل التصرف، الضاغط الهيدروليكي، و معامل التوصيل الهيدروليكي وذلك لزيادة معدلات دخول المياه إليها لإعادة استخدامها مرة أخري أو ربما استخدامها مباشرة عند وجود المصارف علي أعماق ضحلة.

 2. دراسة الاحتياجات الغسيلية الفعلية لأراضي ترتفع فيها نسبة الملوحة مما يساعد علي تحسين خواصها.

3. وضع برنامج باستخدام الحاسب الآلي:

· للتنبؤ بكميات المياه اللازمة للغسيل ومدته للوصول لمستوي معين من الملوحة تحت ظروف ارتفاع مستوي الماء الأرضي ومقارنتها بالنتائج العملية.

· اختيار المحاصيل المناسبة عند مستويات مختلفة من الملوحة.

حساب أقطار ومسافات المصارف والتنبؤ بعمق المصرف.

تم إجراء تجربة اختبار أنسب الفتحات لأنابيب الصرف المغطى باستخدام جهاز الصرف الحقلي في معمل الري بمعهد بحوث الهندسة الزراعية بالدقي باختيـار7 عينات ذات مسـاحات مختلفة من الفتحات تتراوح من 1) مم x 4 مم بمساحة مفتوحة تعادل 19 سم2/المتر الطولي لأنابيب الصرف ذات قطر 100مم) إلي 1.2) مم x 12 مم بمساحة مفتوحة تعادل 64 سم2/المتر الطولي لأنابيب الصرف ذات قطر 100مم)، وبعض هذه العينات تحتوي علي فتحات موزعة عشوائيا أو بانتظام علي محور الأنبوبة والبعض الأخر فيه الفتحات موجود علي الجزء الأعلى أو المنخفض من تعريج الأنبوبة، وذلك للحصول علي أعلي معدل للتصرف تحت ضاغط هيدروليكي ثابت وذلك بدراسة التغير في قراءات بيزومترات الجهاز وحساب معامل التوصيل الهيدروليكي كمؤشر علي حدوث الانسداد.

وقد تم إجراء تجربة الاحتياجات الغسيلية في محطة الليزيمتر بمعهد البحر المتوسط للعلوم الزراعية بإيطاليا، باستخدام 10 ليزيمتر أسطواني الشكل بحجم 1.36 م3 (القطر 1.2 م، العمق 1.2 م)، كل ليزيمتر متصل به ماسورة في أسفله لتجميع مياه الصرف في خزان الصرف المخصص لكل ليزيمتر والمحطة كلها مغطاة ببلاستيك علي ارتفاع 4م من سطح الأرض لوقاية التجربة من المطر.

تم إجراء عمليات الغسيل خلال موسم الشتاء علي نوعين من التربة طميية وطينية بدون محصول وكان قد تم زراعتهما من قبل بمياه مالحة 30 ملليمكافئ كلور/لتر (معامل التوصيل الكهربي 3.6 ديسيسيمن/متر). تمت عمليات الغسيل بإضافة 50 لتر ماء عذب لكل ليزيمتر مرتين أسبوعيا ثم قياس كمية مياه الصرف وتحليلها، وأيضا تحليل عينات مياه الري لمعرفة التركيب الكيميائي لها. ولقد تم أخذ عينات مياه التربة وتحليلها ومقارنتها بالاتزان الملحي. وتم استخدام المعادلة التالية لحساب الاتزان الملحي كالتالي:

حيث أن: Δs = التغير في كمية الملح (مللي مكافئ)، Qi = كمية مياه الري (لتر)،

 Ci = تركيز ملوحة مياه الري (مللي مكافئ/لتر)، = Qd كمية مياه الصرف (لتر)،

 Cd = تركيز ملوحة ماء الصرف (مللي مكافئ/لتر).

خلاصة النتائج والتوصيات المتحصل عليها من الدراسة:

أولا: تأثير توزيع وموضع ومساحة الفتحات علي أنابيب الصرف المغطى

أوضحت الدراسة تأثير التوزيع المنتظم للفتحات الموجودة علي محور الأنبوبة علي التصرف. حيث وجد أن التصرف يزداد بمقدار 20 % حينما تكون الفتحات موزعة بانتظام علي محور الأنبوبة وليس بطريقة عشوائية مع ثبات العوامل الأخرى. أيضا تأثير مكان وضع الفتحات الموجودة علي محور الأنبوبة علي التصرف. وقد وجد أن التصرف يزداد تقريبا 10% في العينات ذات المساحة المفتوحة 32) سم2/المتر الطولي) والتي فيها الفتحات موجودة علي الجزء المرتفع من تعريج الأنبوبة عن الجزء المنخفض منها، وتقريبا5% عند مضاعفة المساحة مع ثبات العوامل الأخرى.

وأخيرا تأثير زيادة مساحة الفتحات الموجودة علي محور الأنبوبة علي التصرف حيث وجد أن التصرف يزداد بزيادة مساحة الفتحات. أوضحت الدراسة أن أعلي معدلات للتصرف كانت بمضاعفة المساحة المفتوحة من 32 إلي 64 سم2/المتر الطولي لأنابيب الصرف ذات قطر 100 مم وذلك في العينة 12 مم x 1.2 مم والتي تعادل 430 فتحة/المتر الطولي، ، وقد كانت الزيادة تقريبا 20% للفتحات الموجودة علي الجزء المنخفض من تعريج الأنبوبة، 17% للفتحات الموجودة علي الجزء الأعلى، مع ثبات العوامل الأخرى. وقد لوحظ انخفاض قراءة البيزومترات في هذه العينات عن العينات الأخرى مما بدل علي انخفاض الفاقد في الضغط والذي يتبعه زيادة في سريان الماء في اتجاه خزان الصرف نتيجة لزيادة مساحة سطح السريان.

كان معامل التوصيل الهيدروليكي ثابت تقريبا خلال التجربة في كل عينة مستخدمة مما يدل علي عدم وجود انسداد وإن كان قد لوحظ وجود بعض حبيبات الرمل الناعمة في صورة معلق في خزان الصرف في العينات مضاعفة المساحة المفتوحة ولكنها لم تؤثر علي الانسداد.

ثانيا: طريقة حساب معامل كفاءة الغسيل باستخدام النموذج الحسابي

القيم المتحصل عليها بواسطة تحليل عينات مياه التربة كانت دائما أقل من القيم المحسوبة من الاتزان الملحي والسبب يرجع إلي وجود سريان للمياه خلال المسام والشقوق الواسعة لقطاع التربة لم يختلط بمحلول التربة وناتج عن وجود الجذور المتبقية من المحاصيل السابقة. ولدراسة معامل كفاءة الغسيل بدقة تم مقارنة النموذج الحسابي بالنتائج العملية للاتزان الملحي، بافتراض أنه لا يوجد اختلاط تام بين مياه الري والتربة، وأن معامل كفاءة الغسيل متغير ويقل تدريجيا في التطبيق التالي للغسيل. وكانت أفضل النتائج هي أن معامل كفاءة الغسيل يقل من 1 إلي 0.4 في التربة الطميية، ومن 1 إلي 0.5 في التربة الطينية. وتعتبر هذه القيم منخفضة جدا بالمقارنة بالنتائج المتحصل عليها من التجارب السابقة لنفس الليزيمتر والتي كانت 0.9. ويعيب طريقة حساب معامل كفاءة الغسيل باستخدام النموذج الحسابي عن طريق المحاولات ثم مقارنتها بنتائج الاتزان الملحي أنها تأخذ الكثير من الوقت والجهد للحصول علي معامل كفاءة الغسيل الصحيح.

ثالثا: تطوير برنامج باستخدام الحاسب الآلي في الأغراض التالية:

1. معرفة تركيز الأملاح في التربة بعد فترة زمنية معينة إذا كان تركيز الأملاح الابتدائي للطبقات المتتابعة متساوي أو مختلف.

2. دراسة معامل كفاءة الغسيل وذلك بمقارنة نتائج الاتزان الملحي بالنموذج الرياضي باستخدام الحاسب الآلي. وكانت أفضل النتائج لمعامل كفاءة الغسيل هي 0.4 للتربة الطميية، 0.5 للتربة الطينية. وهذا يؤكد مرة أخري وجود سريان للمياه شديد خلال المسام والشقوق الواسعة لقطاع التربة (Bypass flow). وتمتاز هذه الطريقة عن طريقة النموذج الحسابي في أنها توفر الكثير من الوقت والجهد للحصول علي معامل كفاءة الغسيل الصحيح.

3. التنبؤ بالاحتياجات الغسيلية عن طريق معرفة ملوحة ماء الري أو ملوحة التربة، واختيار أنسب المحاصيل عند ملوحة معينة للتربة، ومعرفة التناقص في الإنتاجية بزيادة الملوحة.

4. حساب عمق الماء الكلي المضاف (مم/موسم) أو كمية الماء المضاف (م3/فدان/موسم) من قيم البخر نتح الكلي للمحصول، وكفاءة استخدام ماء الري. أو حساب عمق الماء الكلي الفعلي المضاف (مم/موسم) أو كمية الماء الفعلي المضاف (م3/فدان/موسم) من قيم البخر نتح الكلي للمحصول، والاحتياجات الغسيلية علي المدى الطويل للتحكم في الملوحة .

5. حساب أقطار المواسير الملساء أو المعرجة في حالة السريان المنتظم أو الغير منتظم.

6. التنبؤ بكمية الرشح العميق، وفوا قد المياه، ومتوسط معدل الصرف، وارتفاع الماء الأرضي، وأقل عمق للمصرف بمعرفة البيانات الأولية عن التربة والري والمحصول.

 

7. حساب مسافات المصارف عن طريق المحاولة والخطأ باستعمال معادلة هوج خاوت للسريان المنتظم، ومعادلة جلوفر دوم للسريان الغير منتظم.

بيانات الكاتب

مركز النظم المتميزة  للدر وخدمات البحث العلمي مركز النظم المتميزة للدر وخدمات البحث العلمي يُعد مركز النظم المتميزة للدراسات وخدمات البحث العلمي أحد المراكز العلمية المتميزة في مجاله لما يقدمه من خدمات راقية تغطي كافة احتياجات طلاب وطالبات الدراسات العليا ، حيث يضم المركز بين جنباته كفاءات علمية عالية تم اختيارها بدقة وعناية لتقديم أفضل الخدمات الممكنة، فمنذ تأسيسه عام 1421هـ وهو يسير بخطوات واثقة لمساعدة طلاب الدراسات العليا، ومد يد العون لهم، في كافة المجالات والتخصصات ، من مختلف المراحل الماجستير والدكتوراه.
  • أرسل إلى صديق أرسل إلى صديق
  • نسخة للطباعة نسخة للطباعة
  • نسخة نصية كاملة نسخة نصية كاملة

علامات مرتبطة:

لا توجد علامات لهذا الموضوع

من اختيارات المحررين

أريج حامد قمصاني عين شمس التجارة الاقتصاد ماجستير 2007 ... تفاصيل أكثر
أحمد محمد بادي المزروعى عين شمس التجارة المحاسبة والمراجعة الماجستير 2006 ... تفاصيل أكثر
عين شمس التجارة اداره الاعمال ماجستير 2000 ... تفاصيل أكثر
القاهــــــــــرة الحقــــــــــوق القانون العــــــام الدكتوراه 2007 ... تفاصيل أكثر
راشد محمد راشد الشحي جامعة آل البيت- معهد بيت الحكمة- العلوم السياسية ... تفاصيل أكثر

من المقالات الجديدة

تحسين كفاءة وفعالية المراجعة الداخلية لفحص عقود التشغيل في القطاع الصحي بالمملكة العربية السعودية

أحمد محمد بادي المزروعى عين شمس التجارة المحاسبة والمراجعة الماجستير 2006

المتغيرات الاجتماعية والبيئية المرتبطة بتوطين الصناعة بمدينة جدة بالمملكة العربية السعودية

مروان محمد سعيد كامل عين شمس معهد الدراسات والبحوث البيئية العلوم الانسانية الماجستير 2006

الآثار الاقتصادية لتطبيق نظم الإدارة البيئية علي المنشآت الصناعية في المملكة العربية السعودية

ماهر كمال فارس عين شمس معهد الدراسات والبحوث البيئية الاقتصاد والقانون الدكتوراه 2008

التحكيم في العقود الإدارية في الكويت دراسـة مقارنـة- خالد فلاح عواد العنزي

القاهــــــــــرة الحقــــــــــوق القانون العــــــام الدكتوراه 2007

أثر المتغيرات الاقليمية على السلوك الخارجي لدولة الإمارات العربية المتحدة (2010-2019)

راشد محمد راشد الشحي جامعة آل البيت- معهد بيت الحكمة- العلوم السياسية
Powered by ePublisher 2011