تلميح خاص بتصميم نظام الري: حساب معدلات الترسيب

يجب حساب معدل الترسيب لرشاشات الرذاذ التي اخترتها للمشروع لتحديد أولاً ما إذا كان المعدل يتجاوز معدل امتصاص التربة (وهو أمر يجب عدم حدوثه) وثانيًا ما إذا كان المعدل سيستخدم كمية كافية من المياه أثناء أوقات التشغيل المقبولة لتلبية متطلبات الري (وهو أمر يجب حدوثه).

يتم التعبير عن متوسط معدل الترسيب باستخدام وحدات البوصة في الساعة (ملليمترات في الساعة).

تُستخدم صيغة بسيطة لحساب معدلات الترسيب لرشاشات الرذاذ باستخدام المساحة داخل المسافة بين الرشاشات وعدد الجالونات في الدقيقة (الأمتار المكعبة في الساعة) المستخدمة في هذه المساحة.

فيما يلي شكل الصيغة:

يتم استخلاص قيمة الثابت 96.3 (1,000) على النحو التالي:
1 جالون من المياه = 231 بوصة³  1 قدم² = 144 بوصة²

(1000 ملم = 1 م)

سؤال:  إذا تم استخدام واحد جالون من المياه على 1 قدم² فكم سيكون عمق المياه بالبوصات؟

231 بوصة³/جالون  =  عمق بمقدار 1.604 بوصات
144 بوصة²/قدم²

يعد عدد الجالونات في الدقيقة المستخدم بواسطة رشاشات الرذاذ أحد المضاعفات في النصف العلوي من المعادلة. لتحويل هذا الرقم إلى عدد الجالونات في الساعة نحتاج إلى ضربه في 60 دقيقة. لتحويل هذه القيمة إلى المعامل الثابت، نضرب 1.604 بوصات × 60 دقيقة ونحصل على الناتج 96.3 للصيغة. (في إصدار وحدات النظام الدولي من الصيغة، بما أن المضاعفات محسوبة بالفعل بالأمتار المكعبة في الساعة، فلا يلزم تحويل قيمة 1000 قبل استخدامها في الصيغة.)

مثال لأربعة رشاشات دفعية بنمط دائرة كاملة

لنلق نظرة على مثال لحساب معدل الترسيب لأربعة رشاشات دفعية بنمط دائرة كاملة. يتسم كل رشاش بنصف قطر قذف يبلغ 40 قدمًا (12 م) بمعدل يبلغ 40 رطلاً في البوصة المربعة (3 بار)، ومعدل تصريف يبلغ 4,4 جالونات في الدقيقة (1 م3/الساعة) مع وضع رشاشات الرذاذ على مسافات مربعة تبلغ 40 قدمًا (12 م). 

يوفر كل رشاش بنمط دائرة كاملة 1/4 تدفقه فقط في المساحة الواقعة بين الرشاشات الأربعة. تقع كمية التدفق المتبقية البالغة 3/4 لنمط دوران كل رشاش خارج المساحة. بإجمالي معدل يبلغ 4.4 جالونات في الدقيقة (1 م3/الساعة) لكل رشاش، يتم توفير 1.1 جالون في الدقيقة (0.25 م3/الساعة) فقط لكل رشاش في المساحة الواقعة بينها. عند جمع الرشاشات الأربعة التي يوفر كل منها 1.1 جالون في الدقيقة (0,25 م3/الساعة) معًا، يصبح الناتج رشاشًا واحدًا بنمط دائرة كاملة أو 4.4 جالونات في الدقيقة (1 م3/الساعة). مع الرشاشات بنمط دائرة كاملة، يمكنك استخدام مكافئ معدل تصريف رشاش واحد بمثابة عدد الجالونات في الدقيقة (الأمتار المكعبة في الساعة) لصيغة معدل الترسيب.

ستكون صيغة هذا المثال كالتالي

توضح العملية الحسابية أعلاه أن الرشاشات الموجودة على هذه المسافة، في حالة حصولها على الضغط المطلوب، ستستخدم المياه بمعدل يزيد قليلاً عن 1/4 بوصة (6.9 ملم) في الساعة. 

مثال لأربعة رشاشات دفعية بنمط نصف دائرة

باستخدام نفس المسافة البالغة 40 قدمًا × 40 قدمًا (12 م × 12 م) التي استخدمناها من قبل، لنلق نظرة على نفس هذه الرشاشات بتكوين نصف دائرة.

مع نفس مواصفات الأداء البالغة 4.4 جالونات في الدقيقة (1 م3/الساعة) لكل رشاش وضبط كل الرشاشات الآن بتكوين نصف دائرة، تكون الصيغة: 

بالرغم من وجود ثمانية رشاشات في المخطط، فنحن مهتمون فقط بالمساحة الواقعة بين الرشاشات الأربعة المتجاورة. تم تحديد المعدل البالغ 8.8 جالونات (2 م³/الساعة) بجمع جزء التصريف من كل رشاش والذي يسهم به في المساحة. مع ضبط كل رشاش في إعداد نصف الدائرة، تم توزيع نصف تدفقه في النمط المربع بينما اتجه النصف الآخر إلى النمط المجاور. بعد ذلك، تم ضرب كمية التدفق لكل رشاش، والتي كانت 2.2 جالون في الدقيقة (0,5 م³/الساعة) في الرشاشات الأربعة للحصول على إجمالي يبلغ 8.8 جالونات في الدقيقة (2 م³/الساعة). 

مثال لأربعة رشاشات (الزاوية)

تتسم رشاشات الرذاذ بأقواس تغطية ثابتة ويتسم بعضها بمعدلات ترسيب متطابقة. لنلق نظرة على حساب معدل الترسيب لأربعة رشاشات رذاذ في زاوية مساحة عشبية بالإحصاءات التالية:
 

قد يبدو نمط المسافة بالشكل التالي:

إجمالي كمية المياه المستخدمة في المساحة بواسطة رشاشات الرذاذ هذه ذات معدل الترسيب المتطابق يبلغ:
 

عند حساب المعدل لهذا المثال، ستكون الصيغة على النحو التالي: 

يمكنك الآن توقع معدل ترسيب يبلغ 1.75 بوصة/الساعة (47 ملم/الساعة). 

حساب المسافة المثلثة بين الرشاشات

من السهل استخدام المسافة المثلثة عند حساب معدل الترسيب كما هو الحال مع المسافة المربعة أو المستطيلة. الفرق الرئيسي يكمن في حساب ارتفاع النمط قبل استخدامه كأحد الأبعاد في الصيغة.
في هذا المثال، يتم وضع رؤوس الرشاشات الدوارة كبيرة الحجم على مسافة 70 قدمًا (21 م) في نمط مثلث. يبلغ عدد الجالونات في الدقيقة (الأمتار المكعبة في الثانية) من كل رشاش من هذه الرشاشات بنمط الدائرة الكاملة 27.9 (6.33 م3/الساعة).

سيكون النمط بالشكل التالي:

تعد المسافة بين رشاشات الرذاذ المصممة غالبًا لتناسب المجال الخارجي لملعب البيسبول مثالاً جيدًا على استخدام أسلوب النمط المنزلق. قد يبدأ المصمم بمسافة مستطيلة خلف خط الأساس الثالث، وينزلق تدريجيًا، مع متابعة المنحنى الخارجي للمساحة قصيرة العشب لخطوط الأساس، خلال الأنماط متوازية الأضلاع إلى مثلث خلف خط الأساس الثاني، ويستمر في الانزلاق للخلف خلال الأنماط ليعود إلى المساحة المستطيلة مرة أخرى خلف خط الأساس الأول. قد يستمر هذا الأسلوب المنزلق للمسافات بين الرشاشات وصولاً إلى الرشاشات بنمط الدائرة الجزئية على طول سياج المجال الخارجي.

أحد الأبعاد في نمط المسافة يبلغ 70 قدمًا (21 م)، المسافة بين رشاشات الرذاذ، والبعد الآخر هو ارتفاع النمط، المسافة بين صفوف الرشاشات. 

يمثل هذا الارتفاع المسافة مضروبة في .866.

في هذه الحالة، لدينا عملية حسابية للارتفاع تساوي:
70 قدمًا × .866 = 60.62 قدمًا (21 م × .866 = 18,19 م)

الأبعاد الواجب استخدامها في صيغة معدل الترسيب لهذه الحالة هي 70 قدمًا × 60.62 قدمًا (21 م × 18,19 م). 

أسهل طريقة لحساب معدل الترسيب للأنماط المثلثة هي التعامل معها بمثابة متوازيات أضلاع، باستخدام أربعة رشاشات بدلاً من ثلاثة. عند دراسة   النمط بمثابة متوازي أضلاع، يمكنك أن ترى أن هناك رشاشين يسهمان بكمية أقل بمقدار قوس (ولذلك فهما يسهمان بجزء أصغر من تدفقهما في المساحة) عن الرشاشين الآخرين. ولكن، يسهم الرشاشان الآخران بتدفقات أكبر نسبيًا لذلك فإن إجمالي التدفق يطابق إجمالي تدفق الرشاشات الأربعة في النمط المستطيل.

        
ستكون العملية الحسابية لمعدل الترسيب لهذا المثال على النحو التالي:

والآن بعد أن تعرفت على كيفية حساب معدلات الترسيب، يمكنك حل بضعة نماذج مسائل حول العناصر التي تم تناولها في هذا التلميح الخاص بالري. يمكنك إيجاد التدريبات في الصفحة 47 من دليل تصميم نظام الري لشركة Rain Bird، ثم مقارنة إجاباتك بتلك الموجودة في قسم الحلول بالصفحة 90.

تم اقتباس هذا التلميح من دليل تصميم نظام الري