معدل الترسيب هو السرعة التي توزع بها المياه على منطقة معينة. إذا كانت لديك مناطق فائقة الرطوبة أو فائقة الجفاف، يمكنك تغيير النوزل في الرشاش؛ لزيادة أو تقليل معدل الترسيب. في حالة المناطق الجافة، ركِّب نوزل أكبر، وفي حالة المناطق الرطبة، ركِّب نوزل أصغر.
أساسيات الترسيب المطابق
عند تصميم نظم الري، من المهم التأكد من أن معدل الترسيب يزيد حتى عن كل منطقة من مناطق التغطية. لتحقيق ذلك، تحقق من كمية المياه المتساقطة في كل منطقة على حدة من جميع الرشاشات التي تزود تلك المنطقة. بعد ذلك، حدد النوزلات المناسبة، أو جمَّع الرشاشات التي لها معدل الترسيب نفسه معًا.
بعبارة أخرى: المعايير التي يجب مراعاتها هي معدلات التدفق وأقواس التغطية. يوضح الرسم التوضيحي التالي ثلاثة رؤوس رشاشات ذات معدلات ترسيب مطابقة.
360 درجة = 4 جالون في الدقيقة
180 درجة = جالونان في الدقيقة
90 درجة = جالون واحد في الدقيقة
للوهلة الأولى، قد لا يكون تطابق المعدلات واضحًا. مع ذلك، في كل حالة، يتم توزيع جالون واحد في الدقيقة (جالون/دقيقة) على كل ربع دائرة (بافتراض أن نصف قطر الاندفاع هو نفسه لكل رأس)، وبالتالي يتطابق الترسيب.
دعونا نلق نظرة على حسابات هذا المثال. إذا كان نصف قطر رأس توزيع الاستدارة الكاملة 30 قدمًا، وهو المقاس المعتاد للرشاش متوسط المدى، فباستخدام قاعدة إيجاد مساحة الدائرة (ط نق2)، نحسب إجمالي مساحة التغطية وهو 2,827 قدمًا مربعًا: 3.1415 × 302= 2827. بعد ذلك، باستخدام قاعدة معدل الترسيب (GPM x 96.3 ÷ المساحة)، نجد أن متوسط معدل الترسيب في حالة الاستدارة الكاملة هو 0.136 بوصة في الساعة: 4 × 96.3 ÷ 2827 = 0.136.
المساحة التي يغطيها نصف الدائرة هي بالضبط نصف مساحة رأس توزيع الاستدارة الكاملة. معدل التفريغ هو أيضًا نصف معدل تفريغ رأس توزيع الاستدارة الكاملة، أو 2 جالون/دقيقة. لذلك، فإن معدل الترسيب على مساحة نصف الدائرة يعطينا 0.136 بوصة في الساعة: 2 × 96.3 ÷ 1414 = 0.136.
وبالمثل، تكون المساحة التي يغطيها رشاش استدارة ربع الدائرة هي نصف المساحة التي تغطيها رأس توزيع استدارة نصف دائرة. مع نوزل بمعدل تفريغ 1 جالون/دقيقة، يكون معدل الترسيب على ربع الدائرة 0.136 بوصة في الساعة أيضًا.
مع ذلك، إذا استخدمت نوزلات ذات معدل تدفق موحد (على سبيل المثال، 4 جالون/دقيقة) على الرؤوس الثلاثة، تكون معدلات الترسيب 0.136 و0.273 و0.0545 بوصة في الساعة، على التوالي. في هذه الحالة، فإن زوايا المنطقة المروية برؤوس توزيع باستدارة ربع دائرة (0.545 بوصة/ساعة) سوف تفيض فيها المياه قبل استخدام كمية كافية من المياه في المناطق التي تغطيها رشاشات الاستدارة الكاملة (0.136 بوصة/ساعة) بفترة طويلة.
المثال 1 (الترسيب غير المتطابق)
لتوضيح ذلك، دعونا ندرس قسمًا من تسعة رؤوس توزيع في نظام الري، بافتراض تركيب نوزلات بمعدل 4 جالون/دقيقة على جميع الرشاشات، التي تفصل بينها مسافات قدرها 30 قدمًا على شبكة مربعة. يمكن اعتبار المنطقة التي تغطيها هذه الرشاشات التسعة أربعة أقسام فرعية، بالأسماء: A وB وC وD، كما هو موضح.
بالنظر أولاً إلى المنطقة A، يمكنك أن ترى أنها قد رويت بالرشاشات 1 و2 و4 و5 — رأس ذات استدارة ربع دائرة، ورأسا توزيع باستدارة نصف دائرة، ورأس توزيع كاملة الاستدارة، على التوالي. تستقبل المنطقة A تفريغًا كاملاً (100%) من الرأس استدارة ربع الدائرة، و50% من كل من رأسي استدارة نصف الدائرة، و 25% من ناتج رأس الاستدارة الكاملة. إذا كان كل رأس يوفر 4 جالون/دقيقة، يكون حساب معدل الترسيب فوق المنطقة A على النحو التالي:
المنطقة أ
| 100% من الرشاش 1 (4 جالون في الدقيقة) | = 4 جالون في الدقيقة | متوسط معدل الترسيب فوق المنطقة A هو: 9 جالون/دقيقة × 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.963 بوصة/ساعة. |
| 50٪ من الرشاش 2 (4 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | |
| 50٪ من الرشاش 4 (4 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | |
| 25% من الرشاش 5 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 9 جالون في الدقيقة |
بعد ذلك، تتلقى المنطقة B نسبة 50% من تفريغ رأسي استدارة نصف الدائرة (للرشاشين 2 و3)، و 25% من تفريغ الرشاشين 5 و6، وهما برأسي استدارة كاملة (لاحظ أن مساحة المنطقة D مساوية لمساحة المنطقة B).
المنطقة ب
| 50٪ من الرشاش 2 (4 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | متوسط معدل الترسيب فوق المنطقة B هو: 6 جالون/دقيقة × 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.642 بوصة/ساعة |
| 50٪ من الرشاش 3 (4 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | |
| 25% من الرشاش 5 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 25٪ من الرشاش 6 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 6 جالون في الدقيقة |
المنطقة ج
أخيرًا، تتأثر المنطقة C بأربعة رؤوس استدارة كاملة (الرشاشات 5 و6 و8 و9). يساهم كل رأس بنسبة 25% من مخرجه في هذه المنطقة، لذلك يساهم كل رأس بجالون واحد في الدقيقة في هذه المنطقة، ليصبح المجموع 4 جالون في الدقيقة. وبالتالي، فإن معدل الترسيب في المنطقة C هو: 4 جالون/دقيقة x 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.428 بوصة/ساعة.
تختلف معدلات الترسيب هذه تمامًا — إذا كنت ستستخدم نوزلات بنفس معدل التدفق على رؤوس ذات استدارة ربع دائرة، ونصف دائرة، واستدارة كاملة، فسيكون من الضروري تقسيم منطقة كل نوع من الرؤوس على حدة. علاوة على ذلك، سيتعين عليك تشغيل الرؤوس لفترات زمنية مختلفة؛ لتحقيق ترسيب مطابق، وإلا ستجد مناطق التربة بها مغمورة أو مجهدة.
المثال 2 (الترسيب المطابق)
الآن دعونا نلقي نظرة على نفس القسم ذي الرؤوس التسعة من النظام الذي تم إعداده ليتحقق فيه هطول متناسق. افترض أنه تم تركيب نوزلات 4 جالون/دقيقة في رؤوس الاستدارة الكاملة، ونوزلات 2 جالون/دقيقة في رؤوس استدارة نصف الدائرة، ونوزلات 1 جالون/دقيقة في رؤوس استدارة ربع الدائرة. تذكر، أنه عند التحقق من معدلات الترسيب، ننظر إلى كمية المياه القادمة من كل رشاش إلى المنطقة الواقعة بين الرشاشات.
المنطقة أ
الرشاشات 1 و2 و4 و5 لها رأس استدارة ربع دائرة، ورأسا استدارة نصف دائرة، ورأس استدارة كاملة، على التوالي. إجمالي عدد الجالونات في الدقيقة للمنطقة هو:
| 100% من الرشاش 1 (1 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | متوسط معدل الترسيب للمنطقة A هو: 4 جالون/دقيقة × 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.428 بوصة في الساعة. |
| 50٪ من الرشاش 2 (2 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | |
| 50٪ من الرشاش 4 (2 جالون في الدقيقة) | = 2 جالون في الدقيقة | |
| 25% من الرشاش 5 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 4 جالون في الدقيقة |
المنطقة ب
تتأثر المنطقة B بالرشاشات 2 و3 و5 و6. هذان رأسا توزيع باستدارة نصف دائرة بنوزلات 2 جالون/دقيقة، ورأسا توزيع باستدارة كاملة بنوزلات 4 جالون/دقيقة. إجمالي الجالونات في الدقيقة هو:
| 50٪ من الرشاش 2 (2 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | متوسط معدل الترسيب للمنطقة B (وD) هو: 4 جالون/دقيقة × 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.428 بوصة في الساعة. |
| 50٪ من الرشاش 3 (2 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 25% من الرشاش 5 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 25٪ من الرشاش 6 (4 جالون في الدقيقة) | = 1 جالون في الدقيقة | |
| 4 جالون في الدقيقة |
المنطقة ج
وأخيرًا، لم تتغير المنطقة (C). في وجود أربعة رؤوس ذات استدارة كاملة (الرشاشات 5 و6 و8 و9) يساهم كل منها بنسبة 25% من مخرجاتها البالغة 4 جالون/دقيقة في هذه المنطقة، فإن الإجمالي لهذه المنطقة هو 4 جالون/دقيقة.
متوسط معدل الترسيب للمنطقة C هو: 4 جالون/دقيقة × 96.3 ÷ (30 × 30 قدم) = 0.428 بوصة في الساعة.
وبالتالي، ستحصل المناطق الأربع على نفس كمية المياه في الساعة، ويمكن تجميع الأنماط المختلفة (استدارة ربع دائرة، ونصف دائرة، والاستدارة الكاملة) معًا. إذا تم تخصيص الرشاشات لأكثر من منطقة واحدة، يمكن ضبط المناطق لتعمل بنفس القدر من الوقت، على حسب احتياجات المساحات الخضراء.
كما ترون، من المهم تخصيص نوزلات للرشاشات وتقسيمها بطريقة توفر تغطية متساوية. إن تصميم وتركيب الأنظمة مع الأخذ في الاعتبار تساوي معدلات الترسيب يقلل من مشاكل الغمر والإجهاد، فضلاً عن التوفير في استهلاك المياه.