سامانه های آبیاری سنتر پیوت و لینیر

باتوجه بــه محدودیــت منابــع آب و افزایــش جمعیــت کشــور، اســتفاده مناســب از آب و افزایــش بهره وری آبیاری به منظــور تأمیــن غــذا امــری ضــروری اســت. اســتفاده منطقــی از آب در کشــاورزی بــا مدیریــت صحیــح به منظــور افزایــش بهره وری و تأمیــن نیازهــای اساســی مــردم بایــد هــدف اصلــی برنامه هــای توســعه کشــاورزی باشــد. بــه همیــن دلیــل، اســتفاده از روش های پیشــرفته آبیاری تحت فشــار می تو اند یکــی از راه حل هــای کاهــش آثــار مشــکل کم آبــی به حســاب آیــد. آبیاری بارانــی نیــز یکــی از سیســتم های آبیاری تحــت فشــار اســت کــه بــر پیشــرفت و توســعه علــم و صنعــت در دنیــای امــروز مبتنــی اســت. باتوجه بــه عملکــرد بالای آبیاری بارانــی، اگــر اســتفاده از آن بــا مطالعــه و مدیریــت صحیــح همــراه باشــد، می تو اند بــه صرفه جویــی در مصــرف آب کمــک کنــد.

در میــان سیســتم های آبیاری بارانــی، آبیاری ســنترپیوت و لینیــر جــزو پیشــرفته ترین ها هســتند. سیســتم ســنترپیوت بــرای مــزارع دایرهای شــکل و سیســتم لینیــر بــرای مــزارع مســتطیلی کاربــرد دارد. در سیســتم لینیــر دســتگاه به جــای حرکــت شــعاعی به صــورت خطــی حرکــت می کنــد. سیســتم های آبیاری ســنترپیوت و لینیــر از عملکــرد بالایــی برخوردارنــد و از شــروع کارشــان، به دلیــل کارآیــی زیاد و مزایــا و امکاناتــی کــه فراهــم می کننــد، به عنــوان یکــی از بهتریــن و کارآمدتریــن دســتگاه های آبیاری تحــت فشــار مــورد توجــه تولیدکننــدگان و مصرف کننــدگان قــرار می گیرنــد و زمینــه پیشــرفت مناســبی دارنــد. مهم تریــن مزیــت ســنترپیوت، مدیریــت بهتــر آبیاری اســت. هرکــدام از ایــن سیســتم های آبیاری مزایــا و معایبــی دارنــد. باتوجه بــه اینکــه هزینــه اولیــه ایــن ســامانه ها زیــاد اســت، هرچــه دســتگاه ها بزرگتــر باشــند و ســطح پاشــش افزایــش یابــد، ایــن ســامانه ها کارآتــر خواهنــد بــود.

در آبیاری بارانــی، آب بــا فشــار در داخــل یــک شــبکه لوله کشــی جریــان پیــدا می کنــد و ســپس از خروجی هایــی کــه روی ایــن شــبکه قــرار گرفته اند و آبپــاش نامی ده می شــوند، خــارج می شــود. ســاختمان آبپاش ها طــوری اســت کــه هنگامــی کــه آب بــا فشــار از آن خــارج می شــود، به صــورت قطــرات ریــز و درشــت درمی آیــد و مشــابه بــاران در ســطح مزرعــه ریختــه می شــود.

بــه همیــن دلیــل ایــن سیســتم آبیاری «روش بارانــی» نامی ده می شــود. در میــان سیســتم های آبیاری بارانــی، آبیاری ســنترپیوت و لینیــر جــزو روش های پیشــرفته هســتند. ابتــدا دســتگاه های ســنترپیوت در مناطقــی از دنیــا معرفــی شــد کــه مشــکل کمبــود کارگــر داشــتند. ســپس باتوجه بــه اینکــه مزارعــی کــه بــا سیســتم ســنترپیوت آبیاری می شــوند به شکل دایــره هســتند، بــرای اینکــه بتــوان مــزارع مستطیلی شــکل را نیــز بــا سیســتم ی مشــابه آبیاری کــرد، دســتگاه لینیــر ســاخته شــد. در سیســتم لینیــر دســتگاه به جــای حرکــت شــعاعی، به صــورت خطــی حرکــت می کنــد. سیســتم های آبیاری ســنترپیوت و لینیــر از عملکــرد بالایــی برخوردارنــد.

سامانه آبیاری سنترپیوت (دوار مرکزی)

هــدف از ســاخت ســامانه ســنترپیوت، آبیاری مــزارع بــزرگ و یکپارچــه اســت. در ایــن ســامانه، یــک لولــه لاتــرال ( فرعــی) بــزرگ کــه آبپاش ها روی آن نصــب شــده اند، روی چنــد بــرج چرخــدار قــرار گرفتــه اســت. ایــن لولــه به آرامــی دور یــک نقطــه مرکــزی در چرخــش اســت ( شــکل 1 ).

شکل 1) سامانه آبیاری سنترپیوت

آب توســط یــک لولــه اصلــی زیرزمینــی از نقطــه مرکــزی وارد لولــه لاتــرال ( فرعــی) می شــود و لولــه لاترال در یــک دور کامــل مســاحت دایره ای شــکل را آبیاری می کنــد. در هــر دور آبیاری ، دایــرهای بــه شــعاع طــول لولــه جانبــی آبیاری می شــود. هرچــه به طــرف انتهــای لولــه لاترال پیــش می رویــم، ســطح آبیاری شــده توســط آبپاش ها بزرگتــر می شــود. بنابرایــن آبپاش های انتهایــی بایــد مقــدار آب بیشتــری را نســبت بــه آبپاش های نزدیــک نقطــه مرکــزی پخــش کننــد. بــرای ایــن منظــور دو راه حــل وجــود دارد: اول این کــه آب دهــی آبپاش های انتهایــی بیشتــر باشــد، و دوم اینکــه در انتهــای دســتگاه فاصلــه آبپاش ها از یکدیگــر کمتــر انتخــاب شــود.

بــرای آنکــه آب در حــد مطلوبــی در ســطح زمیــن پخــش شــود، انــواع ســامانه های ســنترپیوت طراحــی و ابــداع شــده اند. در بعضــی از ایــن ســامانه ها آبپاش ها از نــوع ضربــه ای هســتند و بــا فشــار زیــادی کار می کننــد. در برخــی دیگــر از ســامانه ها نیــز از آبپاش های پاششــی کم فشــار اســتفاده می شــود. نازل های پاششــی قطــر کوچکــی دارنــد و ســطح پاشــش نیــز کوچــک اســت.

باتوجه بــه اینکــه هــر یــک از ایــن آبپاش ها نیازهــای فشــاری متفــاوت دارنــد، بهتــر اســت در یــک دســتگاه از هــر دو نــوع آبپــاش به صــورت ترکیبــی اســتفاده نشــود. معمــولا در انتهــای لولــه لاترال یــک عــدد آبپــاش بــزرگ بــه نــام تفنــگ انتهایــی نصــب می شــود تــا ســطح زیادتــری آبیاری شــود. قطــر ایــن آبپــاش نســبتاً بــزرگ اســت، لــذا فشــار آب در آن بایــد زیــاد باشــد.

ویژگی ها و خصوصیات سامانه آبیاری سنترپیوت

هزینــه ایــن ســامانه ها نســبت بــه ســایر ســامانه ها زیــاد اســت، بنابرایــن هرچــه دســتگاه ها بزرگتــر شــوند و ســطح پاشــش افزایــش یابــد، ایــن ســامانه ها کارآتــر خواهنــد بــود؛ بــرای نمونــه، در بعضــی ســامانه ها ســطح آبیاری شــده بــا یــک دســتگاه بالــغ بــر 500 تــا600 هکتــار اســت. هرچنــد، افزایــش ســطح آبیاری ، راهبــری و مدیریــت ســامانه را بــا مشــکل مواجــه می ســازد و اگــر خللــی در دســتگاه پدیــد آیــد، زیــان حاصــل از آن بســیار زیــاد اســت. تجربــه نشــان داده اســت کــه ســامانه هایی کــه ســطح آبیاری آنهــا 50 تــا 65 هکتــار اســت، مؤثرتریــن نــوع ســامانه ســنترپیوت هســتند. هــر کارگــر ماهــر به طــور متوســط 5 دســتگاه یــا 200 تــا 300 هکتــار را می تو اند هدایــت کنــد.

آرایش آبپاش ها بر روی دستگاه

ســامانه های ســنترپیوت بــه دو دســته بســیار مهــم تقســیم می شــوند کــه عبارت اند از:

سامانه سنترپیوت با فاصله ثابت آب پاش ها

سامانه سنترپیوت با فاصله متغیر آب پاش ها

در نــوع اول، فاصلــه بیــن آبپاش ها ثابــت اســت و بــرای اینکــه مقــدار پخــش آب مســاوی باشــد، از آب پاش هایــی اســتفاده می شــود کــه قطــر و دبــی متفــاوتی دارنــد. در ســنترپیوت های بــا فاصلــه ثابــت، در مقایســه بــا ســایر ســامانه ها، از آبپاش های بزرگتــری اســتفاده می شــود و لــذا فشــار آب نیــز بایــد زیادتــر باشــد. محــدوده فشــار کارکــرد آبپاش ها در ایــن ســامانه ها از 0/4 تــا 3/4 اتمســفر متغیــر اســت.

در ســنترپیوت های بــا فاصلــه متغیــر نازل هایــی بــه کار بــرده می شــود کــه دبــی (حجم آبی که از آب پاش خارج می شود) آنهــا مســاوی اســت و لــذا اختــلاف میــزان پخــش آب از طریــق تغییــر فاصلــه بیــن آنهــا تأمیــن می شــود. در ایــن ســنترپیوت قطــر روزنــه آبپاش ها کوچکتــر اســت، لــذا فشــار کمتــری مــورد نیــاز اســت( شــکل 2).

شکل 2) سامانه سنترپیوت در حال کار با آب پاش های پاششی

اجزای سامانه آبیاری سنترپیوت

ایــن دســتگاه از چهــار قســمت اصلــی تشــکیل شــده اســت: بــرج مرکــزی، دهانه ها ( اسپین ها )، برج هــا، و آبپاش ها.

برج مرکزی

آب مــورد نیــاز از ایــن قســمت وارد دســتگاه می شــود. بــرج مرکــزی توســط بســت هایی قــوی روی یــک ســکوی بتنــی محکــم می شــود( شکل 3). تجهیــزات مکانیکــی( شــامل کنتــور، شــیرفلکه، صافــی، محــل تزریــق کــود و ســم و...) و تجهیــزات برقــی ( شــامل تابلــوی کنتــرل، کلکتــور و...) در ایــن قســمت قــرار گرفته اند. کلیــد روش ــن و خامــوش، اهــرم تعییــن جهــت حرکــت دســتگاه، ســامانه ایمنــی، و تایمــر تنظیــم ســرعت حرکــت دســتگاه نیــز روی تابلــوی کنترل قــرار گرفته اند( شــکل 4).

شکل 3) برج مرکزی در سنترپیوت

شکل 4) تابلوی کنترل

دهانه ها (اسپن ها)

دهانه ها ( اسپین ها) قطعــات تشــکیل دهنده لاترال ( لولــه فرعــی ) یــا بــازوی دســتگاه هســتند ( شکل 5). هــر دهانــه شــامل چندیــن لولــه گالوانیــزه 6 یــا 12 متــری اســت کــه بــا اتصــالات مخصوصــی به هــم متصــل شــده اند. بــر روی لوله ها بــه فواصــل معیــن محل هایــی بــرای نصــب آبپاش ها پیش بینــی شــده اســت. هــر دهانــه توســط نبشــی ها و میله های مهارکننــده بیــن دو بــرج نگهــداری می شــود. دهانه ها در بالای هــر بــرج توســط اتصــالات انعطاف پذیــر به هــم متصــل شــده اند. در محــل اتصــال دهانه ها، ســوپاپ ها(دریچه های ) تخلیــه نصــب شــده اند. طــول دهانه ها بــا توجــه بــه شــرایط بیــن 30 تــا 70 متــر اســت. روی بــرج آخــر معمــولا یــک بــال کوچــک بــه طــول 6 تــا 18 متــر نصــب شــده اســت و در انتهــای آن یــک یــا دو آبپــاش بــزرگ قــرار می دهنــد. بــرای تأمیــن فشــار مــورد نیــازِ آبپاش های انتهایــی از بوســتر پمــپ (دستگاهی که فشار آب را بیشتر می کند ) اســتفاده می شــود. بــرای مشخص شــدن موقعیــت انتهــای دســتگاه، مخصوصــاً در شــب، روی بــرج آخــر یــک چــراغ نصــب می شــود.

برج ها

دهانه ها (اسپین ها)روی قیم هــای عمــودی به شکل A قــرار گرفته اند. قیم هــای عمــودی کــه بــازوی ســنترپیوت را در بالای ســطح زمیــن نگــه می دارنــد، بــه نــام بــرج مشــهورند. برج هــا از نبشــی ها و میله های فــولادی تشــکیل شــده اند. وظیفــه برج هــا تحمــل وزن دهانه ها، حفــظ تعــادل و امــکان حرکــت دســتگاه اســت. برج هــا در محــل اتصــال دو دهانــه قــرار دارنــد و هــر بــرج دارای دو چــرخ بــزرگ اســت کــه یــک موتــور هیدرولیکــی یــا برقــی آن را به حرکــت درمــی آورد. تــوان ایــن موتورهــا بیــن 75/0 تــا 2 اســب بخــار اســت. ســرعت حرکــت برج هــا طــوری تنظیــم شــده اســت کــه هماهنــگ بــا یکدیگــر حرکــت می کننــد.

شکل 5) برج ها و اسپن ها در سنترپیوت

در ســامانه ســنترپیوت از دســتگاه های جانبــی دیگــری هــم اســتفاده می شــود کــه در ســایر ســامانه های بارانــی بــه آنهــا نیــازی نیســت. گاهــی بــرای هــر یــک از آبپاش ها بــه تنظیم کننــده فشــار نیــاز اســت تــا در طــول لاترال فشــار لازم تأمیــن شــود. وجــود تنظیم کننده های فشــار موجــب یکنواختــی پاشــش می شــود، امــا هزینــه ســامانه را نســبت بــه ســایر ســامانه ها بالا می بــرد. در انتهــای خــط لاترال بــرای آبپــاش تفنگــی بــه یــک دســتگاه پمــپ بوســتر نیــاز اســت تــا فشــار کاری ایــن آبپــاش تأمیــن شــود. امــروزه تقریبــاً در همــه ســامانه های ســنترپیوت از آبپاش های بــزرگ در انتهــای لولــه لاترال اســتفاده می شــود، زیــرا کشــاورزان تمایــل دارنــد گوشــه های زمیــن نیــز، کــه در غیــر ایــن صــورت بــدون اســتفاده می ماند، آبیاری شــود.

آرایش کلی سامانه سنترپیوت

در شــکل 6 طــرز قرارگیــری یــک ســامانه آبیاری عقرب های و اجــزای آن بــرای یــک زمیــن مربع شــکل نشــان داده شــده اســت. مشــاهده می کنیــد کــه اگــر طــول لولــه لاترال بــرای مثــال 400 متــر باشــد، در ایــن ســامانه دایــرهای بــه شــعاع 400 متــر ( یعنــی وســعتی معــادل 50 تــا 51 هکتــار ) آبیاری خواهــد شــد، حــال آنکــه مســاحت یــک زمیــن مربعــی بــه ضلــع 800 متــر برابــر 64 هکتــار اســت. بنابرایــن 14 هکتــار ( حــدود 20 درصــد ) از زمیــن در گوشــه های مربــع بــدون آبیاری باقــی می ماند. بــرای رفــع ایــن مشــکل در انتهــای لولــه لاترال یــک آبپــاش تفنگــی بــزرگ نصــب می شــود تــا هنــگام رســیدن لاترال بــه گوشــه ها، به صــورت خــودکار شــروع بــه کار کنــد و آب را تــا مســافت دورتــری پرتــاب کنــد. در ایــن حالــت تقریبــاً 5 درصــد دیگــر از مســاحت زمین در گوشــه ها آبیاری می شــود، ولــی بــاز هــم 15 درصــد دیگــر از ســطح زمیــن بــدون آبیاری باقــی می ماند. در ایــن ســامانه مقــدار آبــی کــه روی زمیــن می ریــزد در تمــام قســمت ها یکســان اســت و فقــط بــه ســرعت حرکــت لولــه لاترال بســتگی خواهــد داشــت.

همان طــور کــه گفتــه شــد، در ســنترپیوت، لاترال حــول یــک نقطــه مرکــزی دوران می کنــد. لاترال روی قیم هایــی بــه شــکل A به نــام بــرج قــرار می گیــرد. هــر بــرج دارای دو چــرخ الســتیکی و یــک موتــور الکتریکــی ( یــا هیدرولیکــی ) اســت. لولــه لاترال از قطعاتــی به نــام اسپین تشــکیل شــده کــه طــول هــر کــدام بیــن 30 تــا 50 متــر اســت. قطــر لولــه لاترال بیــن 100 تــا 250 میلی متــر متغیــر اســت.

شکل 6) طرز قرارگیری سنترپیوت در یک زمین مربع

ارتفـاع برج هـا کـه لولـه لاتـرال روی آن قـرار دارد، 4 متـر، و فاصلـه برج ها از یکدیگـر حـدود 40 متـر اسـت. محـل اتصـال اسپین ها بـه یکدیگـر متحـرک و قابل ارتجـاع (بازگشـت پذیر ) اسـت تـا در صـورت تغییـر شـیب بتواند به اندازه 30 درصـد در جهـت شـعاعی جابه جـا شـود. در زمین هایی کـه داخـل آن جویچه هایی بـه عمـق 15 تـا 20 سـانتی متری وجـود دارد، حـد مجـاز شـیب بـرای اسـتفاده از سـامانه سـنترپیوت 15 درصـد اسـت. حداقـل زمـان چرخش بـرای یـک دور کامل اندکـی کمتر از 24 سـاعت اسـت. البته در شـرایط خاص ماشـین می تو اند تا کمتر از 12 سـاعت هـم بـرای یک دور زمان داشـته باشـد. به طـور کلی، زمـان لازم برای یـک دور کامـل 1 تا 4 شبانه روز است.

مزایای سامانه سنترپیوت

ســامانه های آبیاری ســنترپیوت، به دلیــل کارآیــی فوق العــاده و مزایــا و امکاناتــی کــه فراهــم می کننــد، از همــان ابتــدای کار به عنــوان یکــی از بهتریــن و کارآمدتریــن دســتگاه های آبیاری تحــت فشــار مــورد توجــه تولیدکننــدگان و مصرف کننــدگان قــرار می گیرنــد و زمینــه پیشــرفت مناســبی دارنــد. مهمتریــن مزیــت ســنترپیوت، مدیریــت بهتــر آبیاری اســت. در زیــر پــارهای از مزایــای ایــن ســامانه ذکــر می شــود:

هزینـه سـرمایه گذاری اولیـه ایـن روش نسـبت بـه روش هـای دیگـر بیشتـر، ولـی هزینه های بهره بـرداری و نگهـداری از آن به مراتـب کمتـر اسـت.
از اراضی با شیب تا 15 درصد بهره برداری می شود
از حداکثر ساعات آبیاری در شبانه روز می توان استفاده کرد
ارتفاع آب پاش ها تنظیم می شود.
تلفات بادبردگی کاهش می یابد.
دستگاه دارای سامانه عیب یابی اتوماتیک است
به کانال کشی، زهکشی و کرت بندی زمین زراعی نیازی ندارد
امکان تزریق کود و سم با استفاده از تجهیزات جانبی را می دهد
امکان استفاده خودکار از دستگاه وجود دارد
به دلیل خودکاربودن کارکرد دستگاه، هزینه های کارگری کاهش می یابد.
آب به شکل یکنواخت در سطح تحت پوششِ آبیاری توزیع می شود.
امــکان تنظیــم میــزان آب دهــی دســتگاه بــرای انــواع خاک هــا و کشــت ها در فصــول مختلــف آبیاری وجــود دارد.
امکان کنترل ایستگاه پمپاژ توسط دستگاه وجود دارد.
بــا اســتفاده از ســنترپیوت می تــوان زمینــه آبیاری مشــترک بــرای کشــاورزان یــک محــل و امــکان یکپارچه ســازی اراضــی را فراهــم آورد. در ایــن نــوع یکپارچه ســازی می تــوان الگــوی کشــت مناســبی بــرای منطقــه و مزرعــه انتخــاب کــرد. کشــاورزان می تواننــد نســبت بــه کاشــت، داشــت و برداشــت مزرعــه خــود بــر اســاس قطعه های به وجودآمــده اقــدام کننــد و تمامــی مــزارع را به شکل متمرکــز آبیاری کننــد.

معایب سنترپیوت

بزرگتریــن عیــب ســامانه ســنترپیوت ایــن اســت کــه یک ســطح دایــره ای را آبیاری می کنــد و ایــن امــر باعــث می شــود کــه درصــدی از ســطح زمیــن بــدون اســتفاده باقــی بماند. هرچنــد آبپاش های تفنگــی کــه در انتهــای لولــه لاترال نصــب شــده اند، آن قســمت از زمیــن را هــم تــا اندازه ای آبیاری می کننــد، امــا بــاز هــم ایــن عیــب به صــورت کامــل رفــع نشــده اســت.
چون ســرعت خطــی لولــه لاترال در نقــاط مختلــف آن متفــاوت و متناســب بــا فاصلــه از مرکــز اســت، عــرض خیس شــده در نزدیکــی نقطــه مرکــزی کــم و در انتهــا زیــاد اســت.
شدت پخش در طول لاترال متغیر است.
در انتهــای زمیــن روان آب ایجــاد می شــود و مســیر چرخ هــا ( مخصوصــاً در خاکهــای ســنگین ) گــود می شــود.

لینیر ( ماشین های آبیاری با حرکت خطی )

ســامانه های موســوم بــه لینیــر یــا ماشــین های آبیاری بــا حرکــت خطــی در واقــع نوعــی از لوله های چرخــدار بــزرگ هســتند کــه در آنهــا لولــه لاترال مشــابه ســامانه های ســنترپیوت روی برج ها قــرار گرفتــه اســت. عملکــرد ایــن ســامانه هماننــد ســنترپیوت اســت، بــا ایــن تفــاوت کــه دســتگاه به جــای حرکــت شــعاعی به صــورت خطــی حرکــت می کنــد و زمیــن تحــت آبیاری به شکل مربــع یــا مســتطیل اســت ( شکل 7). ایــن دســتگاه اولیــن بــار در ســال 1971 بــا هــدف آبیاری مــزارع بــزرگ و یکپارچــه ســاخته شــد. از مشــکلات ایــن دســتگاه ایــن اســت کــه بــر خـلاف ســنترپیوت پــس از پایــان یــک دور آبیاری در محــل اولیــه خــود قــرار نمی گیــرد و بایــد بــه محــل اولیــه برگرد انده شــود. حرکــت برگشــتی باعــث تلفــات زمانــی، غیریکنواختــی دور آبیاری و فرورفتــن در گل می شــود. هــر دســتگاه می تو اند بیــن 30 تــا 100 هکتــار را آبیاری کنــد.

شکل 7) سامانه آبیاری لینیر

اجزای سامانه لینیر

اجــزای ســامانه لینیــر شــبیه ســنترپیوت اســت. یکــی از تفاوت هــای اساســی دســتگاه های لینیــر و ســنترپیوت آن اســت کــه در ســنترپیوت آب به راحتــی بــه یــک نقطــه مرکــزی منتقــل می شــود و از آنجــا بــا پمــپ وارد لولــه لاترال ( فرعی ) می شــود، امــا در ماشــین های لینیــر بــرای آنکــه لولــه لاترال در تمــام طــول زمیــن بــه آب دسترســی داشــته باشــد، معمــولا ســه روش بــه کار بــرده می شــود کــه عبارت اند از:

1 ) احــداث یــک کانــال ذوزنقــه ای بتونــی در وســط یــا کنــاره زمیــن، به طوری کــه لولــه برداشــت آب بــا حرکــت دســتگاه همیشــه در داخــل کانــال قــرار دارد و آب مــورد نیــاز لولــه لاترال تأمیــن می شــود.

2 ) احــداث یــک خــط لولــه اصلــی در مرکــز یــا کنــاره زمیــن و درنظرگرفتــن تعــدادی شــیر برداشــت (هیدرانــت ) روی آن. در ایــن روش ماشــین لینیــر بــه یــک شــیلنگ منعطــف بــه طــول 100 تــا 150 متــر مجهــز اســت و به ترتیــب کــه ماشــین به ســمت جلــو حرکــت می کنــد، در ایســتگاه های مختلــف توقــف می کنــد و لولــه خرطومــی از یــک شــیر بــاز و بــه شــیر جلوتــر متصــل می شــود.

3 ) اســتفاده از هیدرانت هــا بــا جفت کننده های اتوماتیــک کــه مخصــوص دســتگاه های بســیار پیشــرفته اســت.

امــروزه بیشتــر از روش دوم یعنــی احــداث یــک خــط لولــه اصلــی اســتفاده می شــود. در ایــن ســامانه کــه بیشتــر بــرای زمین هــای مستطیل شــکل بــه کار می رود، طــول لولــه لاترال برابــر عــرض زمیــن اســت و بــا پیشــروی، تمــام ســطح مزرعــه را آبیاری می کنــد( شکل 8). موتورهــای نصب شــده روی برج های کنــاری یــا وســط لولــه لاترال عمــل تنظیــم ســرعت را بــر عهــده دارنــد و ســایر برج ها بــا حــرکات خــود لولــه لاترال را در یــک خــط مســتقیم قــرار می دهنــد. کابلــی کــه در سرتاســر لولــه کشــیده شــده اســت، بــا اتصــالات خــود و قطــع و وصــل جریــان بــرق باعــث روشن و خامــوش شــدن موتورهــای نصب شــده روی چرخ هــا می شــود و کمــک می کنــد کــه لولــه لاترال همیشــه در یــک خــط مســتقیم قــرار گیــرد.

شکل 8) سامانه لینیر در حال کار در مزرعه

مقایسه سامانه سنترپیوت و لینیر

آبیاری بــا ســامانه لینیــر غالبــاً ایــن روش را در مقــام مقایســه بــا دســتگاه های ســنترپیوت قــرار می دهــد کــه بایــد بــه مزایــا و معایــب آن توجــه کــرد. برخــی از ایــن مــوارد عبارت اند از:

بــا ماشــین های لینیــر می تــوان زمین هــای مســتطیلی و مربعــی را آبیاری کــرد ( شکل 9).
در آبیاری با ماشینهای لینیر تمام مساحت زمین آبیاری می شود.
در ماشین های لینیر به نصب آبپاش تفنگی انتهایی نیازی نیست.
شـدت پخـش آب در ماشـین های لینیـر در تمـام طول لاترال یکسـان اسـت؛ درصورتی کـه در سـنترپیوت شـدت پخـش در انتهـای لاترال بـه دو برابر می رسـد.
ماشــین لینیــر پــس از تمام شــدن آبیاری در موقعیــت اولیــه خــود قــرار نمی گیــرد و بــرای آبیاری مجــدد زمیــن دســتگاه بایــد جابه جــا شــود؛ می تــوان دســتگاه را بــه روش های مختلفــی در زمیــن بــه حرکــت درآورد:

روش اول:

ماشــین تــا مرکــز قطعــه زراعــی را آبیاری می کنــد، در مرکــز قطعــه آب قطــع می شــود و سیســتم به ســرعت بــه انتهــای دیگــر قطعــه زراعــی منتقــل می شــود؛ آب مجــدداً وصــل می شــود و آبیاری نیمــه دوم زمیــن شــروع می شــود. زمانــی کــه ماشــین بــه وســط قطعــه زراعــی رســید، آبیاری متوقــف می شــود و دســتگاه به ســرعت بــه نقطــه شــروع اولیــه منتقــل می شــود و آبیاری بعــدی شــروع می شــود.

شکل 9) الگوی آبیاری در سامانه سنترپیوت در حال کار در مزرعه

روش دوم:

دسـتگاه به سـمت انتهـای زمیـن زراعـی حرکـت می کنـد و در دور رفـت، آبیاری سـبک انجام می شـود؛ سـپس از انتهای زمیـن و در دور برگشـت نیز یـک آبیاری سـبک انجـام می شـود و دسـتگاه در نقطه شـروع اولیه قـرار می گیرد.

در ســنترپیوت امــکان تزریــق کــود مایــع از پایــه مرکــزی بــا یــک دســتگاه تزریــق بــرای حداقــل 3 دســتگاه ســنترپیوت وجــود دارد.
در ســنترپیوت مدیریــت بســیار ســاده اســت، به طوری کــه چندیــن دســتگاه را می تــوان توســط یــک کارگــر آموزش دیــده و مجــرب اداره کــرد.
ســنترپیوت پــس از پایــان آبیاری بــه جــای اول خــود بــاز می گــردد و آمــاده شــروع مجدد اســت.
در سنترپیوت به کانال یا لوله و هیدرات نیاز نیست.
بهره برداری و کنترل حرکت دستگاه لینیر دشوارتر از سنترپیوت است.
هزینه سامانه لینیر به مراتب بیشتر از دستگاه های سنترپیوت است.

هــدف اصلــی در ســامانه لینیــر آن اســت کــه هزینه ها در واحــد ســطح کاهــش یابــد. ایــن امــر بــا افزایــش وســعت زمیــن بــه ازای اســتفاده از یــک لولــه لاترال امکان پذیــر اســت. طــول لولــه لاترال ( یــا عــرض زمیــن) تقریبــاً ثابــت و بیــن 400 تــا 800 متــر اســت و ســعی می شــود طــول زمیــن تاحد ممکــن طولانــی باشــد تــا ســطح آبیاری شــده از ایــن طریــق افزایــش یابــد و هزینه ها در واحــد ســطح کاهــش یابــد.

اگــر در محــل اتصــال دســتگاه بــه هیدرانــت( شــیر ورودی و خروجــی) از لولــه خرطومــی اســتفاده شــود، بایــد بــه ایــن نکتــه توجــه کــرد کــه طــول لولــه خرطومــی نمی تو اند از 100 تــا حداکثــر 150 متــر تجــاوز کنــد. هرچنــد، به دلیــل ســنگینی لولــه خرطومــی عملا طــول ایــن لوله ها بیــن 50 تــا 75 متــر در نظــر گرفتــه می شــود. بنابرایــن فاصلــه هیدرانت هــا روی لولــه اصلــی 100 تــا 150 متــر اســت. لوله های خرطومــی کــه در بــازار موجــود هســتند از جنــس پلاســتیک یــا برزنــت یــا انــواع دیگــری هســتند کــه برخــی از آنهــا ســبکتر امــا قیمــت آنهــا گرانتــر اســت.

دستورالعمل های بهره برداری و نگهداری در روش آبیاری بارانی لینیر و سنتر

در صورت استفاده از حقابه، احداث استخر ذخیره آب ضروری است.
از آب شــور نمی تــوان بــرای آبیاری اســتفاده کــرد، چــون پــس از تبخیــر آب از روی برگ هــا، نمــک باقی مانده بــه گیــاه آسیب می زنــد.
بــرای جلوگیــری از ورود اجســام خارجــی بــه داخــل لوله ها و آبپاش ها، بعــد از پمــپ و قبــل از ورود آب بــه لاترال بایــد از صافــی مناســب اســتفاده کــرد.
هنگامــی کــه بــاد شــدید مــی وزد و ســرعت بــاد در حــد 4 متــر بــر ثانیه اســت، آبیاری نبایــد صــورت گیــرد و توصیــه می شــود کــه به منظــور کاهــش تلفــات تبخیــر و بادبردگــی، آبیاری در شــب انجــام شــود و از آبیاری در ســاعت گــرم روز ( مانند ظهر) اجتنــاب شــود.
تجهیــزات آبیاری را بایــد از کابل های بــرق دور نگــه داریــد و بــرای جلوگیــری از برخــورد آب آبپاش ها بــا ســیم های انتقــال بــرق، فاصلــه لازم رعایــت شــود.
هنگامــی کــه دســتگاه کار می کنــد، بایــد از برخــورد اجســام و لبــاس افــراد بــه قســمت های متحــرک جلوگیــری کــرد.

دستورالعمل های بهره برداری و نگهداری از پمپ ها

برای دســتیابی بــه عملکــرد مناســب هنــگام بهره بــرداری از پمــپ و همچنیــن افزایــش عمــر مفیــد پمــپ و موتــور متحــرک آن رعایــت نــکات زیــر لازم اســت:

بعــد از نصــب پمپ هــا، بــرای هــر پمــپ موجــود در ایســتگاه پمپــاژ یــک دفترچــه یادداشــت جداگانــه در نظــر بگیریــد و نتایــج و زمــان بازرســی ها و همچنیــن زمــان و نــوع تعمیرات را در آن یادداشــت کنیــد.

هر ماه همراستا بودن محور پمپ و موتور را کنترل کنید.

باتوجه بــه این کــه به منظــور کاهــش اصطــکاک از روغــن یــا گریــس اســتفاده می شــود، بازرســی روغــن و گریــس در یاتاقان هــا ضــروری اســت. به طــور معمــول هــرگاه دمــای یاتاقــان از 30 درجــه بالاتــر رود، نشــانه کمبــود یــا تخریــب مــواد روانســاز اســت. درهرحــال، اگــر از روغــن اســتفاده می شــود هــر ســه مــاه یــک بــار، و اگــر از گریــس اســتفاده می شــود هــر ســال یــک بــار بایــد آن را عــوض کــرد ( شکل 10).

شکل 10) ایستگاه پمپاژ در سامانه های سنترپیوت و لینیر

نگهداری پمپ در خارج از فصل آبیاری

بــرای جلوگیــری از زنگ زدگــی و یخبنــدان احتمالــی بهتــر اســت تمامــی قســمت های پمــپ بــاز و خشــک شــود و دوبــاره پمــپ ســوار شــود.

وقتی پمپ کار نمی کند، شیر رانش را باز بگذارید تا واشر آن خراب نشود.
موقــع نگهــداری پمــپ در انبــار، پروانــه را بــا دســت بچرخانیــد و مقــداری روغــن روی ســطوح فلــزی بمالیــد.
فلنــچ مکــش ( شــیر مکنــده آب از چــاه) و رانــش پمــپ را بــا درپــوش چوبــی مســدود کنیــد تــا از ورود اشــیای خارجــی بــه پمــپ جلوگیــری شــود.

تمــام اتصــالات و قطعــات از جملــه صافــی، لولــه مکــش، لولــه رانــش، شــیرها و... بازرســی شــوند و از صحــت آنهــا اطمینــان حاصــل شــود.

بهره برداری از پمپها در ابتدای فصل آبیاری

پیچ هــای متصل کننــده پمــپ بــه شاســی و شاســی بــه فوندانســیون ( پــی ) بررســی و محکــم شــود.

محورهـای موتـور و پمـپ در قسـمت کوپلینـگ (شـیر خـودکار) هم جهـت باشند .

پیچ هــای اتصالــی بیــن دو قطعــه کوپلینــگ محورهــای پمــپ و موتــور بررســی و محکــم شــود.

مقدار روغن یاتاقان ها و بلبرینگ کافی باشد.

نرمی محور پمپ را با چرخ اندن دست بررسی کنید.

صافــی، شــیر پایــاب و لولــه مکــش را بررســی کنیــد و در صــورت گرفتگــی یــا خرابــی هــر یــک از ایــن قطعــات، آنهــا را تعمیر کنیــد.

بــرای راه اندازی پمــپ در صــورت وجــود شــیرفلکه در مکــش پمــپ آن را بــاز کنیــد.

در صــورت وجــود مــواد زائــد در حوضچــه مکــش و صافــی، حتمــاً آنهــا را تمیــز کنیــد.

محفظه پمپ و لوله مکش را با پرکردن آب هواگیری کنید.

ضربه قوچ و راه های جلوگیری از آن

ضربــه قــوچ مشــکلی جــدی در روش های آبیاری اســت. ایــن ضربــه حاصــل رشــته ای از موج های ناشــی از فشــار زیــاد اســت کــه در اثــر بسته شــدن ســریع شــیرها به وجــود می آیــد. بســتن ســریع پمپ هــا و شــیرفلکه ها ســبب افزایــش فشــار در لوله ها می شــود. ایــن فشــار ممکــن اســت چنــد برابــر فشــار معمولــیِ عمل کننــده باشــد و در بعضــی مــوارد چنیــن فشــاری می تو اند لوله ها و پمپ هــا را بترک اند.

عواملی که باعث ایجاد ضربه قوچ می شود:

روشن و خاموش شدن ناگهانی پمپ ها
بستن سریع شیرفلکه یا بال آبیاری
مسدود شدن ناگهانی یک لوله یا نازل آب پاش.

برای جلوگیری از صدمات ضربه قوچ بایستی نکات زیر رعایت شود:

روشن و خاموش کردن صحیح پمپ ها
بستن آهسته شیرفلکه ها و شیرهای آب گیر بال های آبیاری
اســتفاده از صافــی در نقــاط حســاس ســامانه بــرای جلوگیری از مسدود شــدن لولــه و نــازل آب پاش

بررسی اولیه و بهاره دستگاه

در بهار و قبل از شروع آبیاری با دستگاه،، موارد زیر را بازدید و کنترل کنید:
روغن، فیلتر و سایر موارد دستگاه مطابق دستورالعمل های راهنمای دستگاه.
سیم کشــی ژنراتــور ســه فاز بــه تابلــوی کنتــرل اصلــی به درســتی انجــام شــده باشــد.
وسایل مورد نیاز اضافی(در صورت وجود) نصب شود.
جعبه های کنترل برج ها به درستی سیم کشی شده باشد.
فشار باد لاستیک ها تنظیم باشد
پیچ های چرخ ها سفت باشد
روغن مخزن جعبه دنده ها تا سطح توصیه شده پر باشد
روغن موتورها تا سطح مناسب باشد.
گردگیرهای شفت گاردان در محل خود قرار گرفته باشند.
پیچ های اسپن ها و برج ها سفت باشد.
نازل های آبپاش سفت و محکم باشند.
پوشــش جعبه های کنتــرل برج ها در محــل خــود قــرار گرفتــه باشــند و چفــت شــده باشــند.
موارد ایمنی کابل های الکتریکی مربوط به اسپن ها رعایت شده باشد.
شست و شــوی سیســتم آبیاری را بــا برداشــتن در پــوش انتهایــی انجــام دهیــد و عملیــات شست و شــو را آنقــدر ادامــه دهیــد تــا آب تمیــز ظاهــر شــود.
موانــع زمیــن بایــد بررســی و مرتفــع شــوند تــا دســتگاه در رابطــه بــا آنهــا مشــکلی نداشــته باشــد.
از گــردش روغــن در پمــپ روغــن بلافاصلــه بعــد از راه اندازی آن اطمینــان حاصــل کنیــد تــا از آســیب دیدگی موتــور جلوگیــری شــود.
کشش تسمه پروانه ها کنترل شوند.
در دســتگاه لینیــر میکروســوئیچ ها و موانــعِ ابتــدا و انتهــای مســیر کانــال بررســی شــود.
آشغال و خار و خاشاک موجود در کانال یا حوضچه مکش را خارج کنید.
محل های قفل ها و پایه های دارای گریسخور، گریس کاری شود.

بازوهــای فرمــان تنظیــم خطــی روی برج ها را روغــن کاری کنید. در دســتگاه لینیــر هنگامــی کــه از لولــه و هیدرانــت بــرای انتقــال آب اســتفاده می شــود، قبــل از اتصــال لولــه بــه دســتگاه، کل ســامانه انتقــال آب را شستوشــو دهیــد.

روغن کاری دستگاه

بـرای کم کـردن اسـتهلاک قطعات متحرک دسـتگاه، روغن کاری قسـمت های زیـر را با توجه بـه دسـتورالعمل دفترچـه راهنمای دسـتگاه انجام دهید:

در جعبه دنده های مخــزن دار، بعــد از تعویــض روغــن، روغــن دســتگاه را هــر چهــار ســال یــا 4000 ســاعت کارکــرد عــوض کنیــد.
سطح روغن را در جعبه دنده ها و موتور کنترل کنید.
در صــورت مشــاهده مــواد زائــد، خارج کــردن آنهــا از کــف جعبه دنده ها در طــول ســال ضــروری اســت.

نگهداری سامانه در زمستان

بعــد از پایــان فصــل آبیاری ، بــرای جلوگیــری از خســارت بــه دســتگاه و آمــاده نگهداشــتن آن عملیات هــای زیــر را روی دســتگاه انجــام دهیــد:

درپــوش قســمت پاییــن پمــپ را به منظــور تخلیــه کامــل آب ســامانه برداریــد و پــس از تخلیــه آب مجــدداً در جــای خــود ببندید.
موتور را سرویس کامل کنید.
لوله اتصال دستگاه را جدا کنید و به انبار منتقل کنید.
آب خط لوله را خارج کنید و تمام شیرها را ببندید.

منابع و مطالعات بیشتر

دکتر نادر نادری؛ مدیریت بهره برداری از سامانه های آبیاری سنترپیوت و لینیر؛ مرکــز تحقیقــات و آمــوزش کشــاورزی و منابــع طبیعــی اســتان ســمنان؛ 1397

دکتر حامد ابراهیمیان، دکتر محمد حسن‌لی؛ سامانه‌های آبیاری: طراحی، برنامه‌ریزی و ساخت؛ نشر کمیته‌ ملی ‌آبیاری‌ و زهکشی؛ 1396‌

دکتر اسماعیل پورثانی، دکتر محمد حسین پارسیان؛ سیستم های آبیاری تحت فشار؛ موسسه آموزش و ترویج کشاورزی؛ 1397

پروفسور آدریان لیکاک؛ مترجمین :دکتر پروانه کاظمی‌مرشت، دکتر سیدحسن طباطبایی، دکتر حامد ابراهیمیان، دکتر سعید نیک‌قلب، دکتر علیرضا سلامت، دکتر مریم یوسفی، دکتر المیرا ابدی؛ سامانه‌های آبیاری: طراحی، برنامه‌ریزی و ساخت؛نشر کمیته‌ ملی ‌آبیاری‌ و زهکشی‌؛ 1395