كيفية حساب الخسارات الحاصلة في مياه القنوات

كيفية حساب الخسارات الحاصلة في مياه الأقنية الرياضيات والهندسة الزراعة

يمكننا حساب مجمل الخسارات التي تحصل في قناة الري تبعاً للمعادلة التالية [216]:

حيث إن :

مجمل خسارات الماء في القناة .

= الخسارة الناتجة عن البخر .

= الخسارة الناتجة عن الرشح .

 = الخسارة الحاصلة بسبب الإنشاءات غير الصحيحة .

خسارة البخر

تتأثر خسارة البخر في قناة الري ، إضافة إلى العوامل المناخية للمكان (سطح مائي مكشوف) ، بعوامل أخرى متعلقة بأبعاد القناة نفسها . 

وهكذا يمكن اعتماد المعادلة التالية كأساس في حساب خسارة البخر في القناة  [216]:

علماً إن :

= خسارة البخر الحاصلة في القناة مقدرة بالمتر المكعب في الثانية ولك لكيلومتر (m3/S. km) طول قناة .

e = البخر النوعي لسطح مائي مكشوف في المكان  .

m = ميل جدار القناة .

= نسبة عرض القناة على عمق الماء في القناة .

من ناحية أخرى فإن البخر الحاصل في الخزانات المائية مثل السدود وغير ذلك يتطلب الاستعراض عند وضع هياكل مشروع ري كبير . 

وتبعاً لهذا يمكننا حساب خسارة البخر الحاصلة في الخزانات المائية ، مثل البحيرات أو السدود تبعاً لمعادلات متعددة اشتقت من قبل باحثين لهذا الغرض:

– البخر من سطح مائي مكشوف (خزان مائي) يحسب تبعاً للمعادلة المشتقة من قبل POLYAKOV ]من  [88:

حيث إن :

U = بخر السطح المائي المكشوف لكل شهر مقدراً بالمليمتر (mm/month) .

 = سرعة الريح الوسطية في الشهر مقدرة بالمتر في الثانية (m/s) .

d  =النقص الإشباعي الوسطي للهواء في الشهر مقدراً بالمليمتر (mm/month) .

أما المعادلة المشتقة من قبل DAVYDOV ]من [88 فقد اعتمدت لحساب البخر من خزانات مائية كبيرة :

حيث إن :

= الفرق بين ضغط البخار الأعظمي عند درجة حرارة الماء وضغط هذا البخار الواقعي في الهواء عند درجة الحرارة نفسها .

أما معادلة البخر المشتقة من قبل KRITSKY, MENKEL, ROSSINSKY ]من [88 وذلك لخزان مائي مساحته عدة كيلومترات مربعة فهي :

علماً إن :

= ضغط البخار المشبع مقدر بالمليمتر (mm) والمحسوب اعتماداً على درجة حرارة الشهر الوسطية .

= رطوبة الهواء الوسيطة في الشهر ، المقدرة بالمليمتر (mm) .

= سرعة الريح الوسطية في الشهر ، المقيسة على علو تسعة أمتار .

ونتيجة للخسارات الحاصلة في مياه الخزانات المائية ، فإن تغيرات في تركيز الأملاح فيها ستحصل .  من هنا فقد اعتمدت معادلة لحساب تركيز الأملاح في الخزان المائي ، تصلح لأي وقت معطى ]من [800:

مربعة فهي:

حيث إن :

=  تركيز الأملاح في الخزان المائي عند نهاية الفترة الزمنية المستعرضة .

= تركيز الأملاح في الخزان المائي عند بداية الفترة الزمنية المستعرضة .

T = كمية الملح المضافة إلى الخزان المائي أي : (الملح الخارج – الملح الداخل = T).

=  التغير الصافي في كمية الملح الكلية والحاصل نتيجة للانتشار من قاع الخزان المائي أو المفقود بسبب الرشح .

= حجم الماء في البدء والمتوافق مع  Ci.

= حجم الماء الداخل إلى الخزان المائي .

E =  معدل البخر لوحدة المساحة في المدة الزمنية المستعرضة .

S = المعدل الوسطي لمساحة سطح الخزان المائي .

=  حجم التدفق الخارج .

= حجم خسارات الرشح .

أما حساب الخسارات الحاصلة بسبب الرشح ، فيمكن أن يتم بالإستناد إلى تسجيلات التدفق في محطات الشبكة المائية ، وذلك بعد طرح قيمة الخسارة الناتجة عن البخر . 

من ناحية أخرى DARLOT ]من [88 المعادلة التالية لحساب النسبة المئوية للخسارة بالرشح .

علماً أن :

= النسبة المئوية لخسارة الرشح لكل كيلومتر من القناة .

= خسارة الرشح لكل متر مربع في 24 ساعة مقدرة بالمتر المكعب (m3) .

R = نصف القطر الهيدروكيلي للقناة مقدراً بالمتر (m) .

v  =  سرعة الماء في القناة (m/S) .

وفي حال عدم توافر قياسات فقد اعتمد A.W. KOSTIAKOV ]من [88 المعادلة التالية لحساب خسارة الرشح ، وتحديداً في الأقنية الترابية :

حيث إن :

S =  خسارة الماء بالرشح كنسبة مئوية لكل كيلومتر من طول القناة (%) .

L =  طول القناة مقدراً بالكيلومتر (Km) .

Q = كمية الماء المتدفقة في القناة في وحدة الزمن (m3/S) .

أما s فيمكن أن تحسب تبعاً للمعادلة التالية :

A و m ثوابت تم الحصول عليها تجريبياً ، ويتعلقان بناقلية التربة للماء (انظر الجدول 26) .

مردود نقل الماء

يحسب مردود نقل الماء في القناة المائية في الاتحاد السوفياتي ]من [88 تبعاً للمعادلة التالية :

علماً إن :

= مردود نقل الماء (%) .

= التدفق الخارج في نهاية القناة وهو يساوي : 

S =  الخسارة المائية الناتجة عن نقل الماء عبر القناة .

أما مردود مجمل منظومة أقنية الري فيمكن حسابه على النحو التالي ]من  [88:

حيث إن :

 = مردود القناة الرئيسة (%).

=   مردود القناة الفرعية (%)  .

=   مردود القناة المزرعة (%) .

= كمية الماء الواصلة إلى المزرعة .

= كمية الماء المنطلقة من المصدر المائي .

Eng\ Jamal h  Jahlan