طريقة الريّ بالخطوط النباتات والزراعة الزراعة
فإن التساؤل الذي يطرح نفسه هو : ما الأسس التصميمية لهذه الطريقة؟
هذه الأسس يمكن تلخيصها بالآتي : إنشاء الخطوط ، وميل الخطوط ، ثم كمية الماء المتدفقة في الخطوط في وحدة الزمن .
– الخطوط :
خطوط الري عبارة عن أقنية صغيرة ، تُملأ بالماء خلال عملية الري ، لذا فإن تصميم وإنشاء هذه الخطوط يتطلب تحديد أبعادها الرئيسة مثل : عمق الخط ، وعرض الخط ، والبعد بين الخط والخط (ريشة الخط) ، وطول الخط لكي ، يصبح بالإمكان تغطية حاجة الحقل المائية . وسنحاول فيما يلي تناول هذه الابعاد تباعاً .
عمق وعرض الخط هما بعدان متلازمان عادة ، ذلك لأن الإنشاء اليدوي للخطوط قد استعيض عنه بالآلة .
.jpg)
وهنا يمكننا التفريق بين شكلين من الخطوط : الأول هو شكل حرف V ، والثاني هو الشكل الدائري .
بعض المعطيات المنشورة [192] ترى أن الشكل الدائري للخطوط هو الأنسب . والخطوط ذوات الشكل الدائري التي يبلغ اتساعها عادة من 20-30 cm ، وعمقها من [192] 5 – 15cm، ليست ثابتة دائماً ، بل يمكن أن تتغير مقاييسها تبعاً لنوع التربة والميل [178].
ويمكن إنشاء الخطوط الدائرية بوساطة آلات خاصة مصممة لهذا الغرض [192]. (انظر الشكل – 20) .
هذه الآلة عبارة عن أنابيب يبلغ عددها في الحالات الاعتيادية أربعة ، ومتمفصلة بضعها عن بعض بشكل ثابت ، وتتحرك بوساطة جرار زراعي .
أما طول الأنبوب الواحد فيتراوح بين (80-120cm) ، والقطر بين (20-30cm) . والشيء الذي يجب الانتباه إليه بدقة عند شق الخطوط هو رطوبة التربة ، ذلك أن إنشاء الخطوط في حالة جفاف التربة أو الحالة التي تكون فيها التربة في وضعية الغرق سوف ينتج عنه خطوط متماسكة ، ومثل هذه الخطوط لن تستمر حتى نهاية موسم الري .
وهنا لا بدّ لنا من أن نشير إلى أن اتساع الخط يمكن ان يكون كبيراً في بعض الحالات ، وخاصة في ري الأشجار المثمرة [192].
وفي حالة من هذا النوع يتطلب الأمر زيادة في كمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن ، للتوصل إلى تغطية كامل الخط بالماء .
أما البعد بين الخط والخط (أي عرض ريشة الخط) فيتعلق بنوع التربة من جهة ، ونوع النبات المزروع من جهة أخرى .
ففي الأتبة اللومية واللومية الطينية مثلاً يرشح الماء الغامر للخط جانبياً (بشكل شعري) إلى الأجزاء الترابية الواقعة على جانبي الخط .
أما في الأتربة الرملية فإن قسماً كبيراً من الماء يذهب هدراً ، نتيجة للرشح الشاقولي نحو العمق الترابي. واستناداً إلى معطيات منشورة ]من [178، فإن الماء الغامر للخطوط يرشح شعرياً نحو جوانب الخط ، بمسافة تتراوح بين (0,3 – 0,5m) وفي معظم الأتربة ، باستثناء الاتربة الخفيفة جداً (الرملية).
وتبعاً لهذه المعطيات فإن الترطيب الفعّال للأتربة الزراعية يكون باعتماد مسافة بين الخط والخط تتراوح بين (60 – 100 cm) . وكلما زادت ناقلية التربة للماء أصبح من الضروري تخفيض المسافة الفاصلة بين الخط والخط [178] .
في حين تقدم معطيات منشورة أخرى [192] . قيماً للبعد بين الخط والخط في الأتربة ذوات الناقلية المائية العالية ، الحاوية على نسبة كبيرة من الكلس (أي الأتربة التي يحصل فيها رشح شاقولي) في حدود (50 cm) .
وبشكل عام يمكننا القول إن الحالات التي تكون فيها ريشة الخط عريضة تكون الخسارة المائية نتيجة للرشح الشاقولي نحو العمق الترابي في الغالب كبيرة .
ويبقى أن نشير هنا أن بعض المعطيات المنشورة [188] قدمت حلولاً أخرى في هذا المجال ، وذلك استناداً إلى أعمال بحثية تجاوزت بحوثها عشر سنوات . هذه الحلول تضمنت إمكانية إعتماد أبعاد بين الخط والخط ، تتراوح بين (0,9 – 4m) .
وذلك للأتربة الثقيلة (الطينية أو اللوم الطيني) . وفي حالة من هذا النوع تبقى الخسارة الناتجة عن الرشح الشاقولي نحو العمق الترابي في حدود معقولة ، في حين تتناقص الخسارة الناتجة عن البخر عندما يكون البعد كبيراً بين الخطوط تبعاً لهذه المعطيات.
والبعد الآخر المهم من الزاوية التصميمية هو طول الخط ، ففي حين تكون أطوال خطوط الري المنفذة بالعمل اليدوي الصرف ، لا تتجاوز في الكثير من الحالات بضع عشرات من الأمتار .
وأحياناً أقل من ذلك . وبسبب التطور التكنولوجي من جهة والإرتفاع الكبير في كلفة ساعات العمل اليدوي من جهة أخرى أدياً إلى توجه عام جديد إلى الخطوط الطويلة .
وقد أعطت بعض المراجع [178] أطوالاً أعظيمة للخطوط تصل إلى (120 m). مثل هذا الحل ينطلق من كون طول الخط مطابقاً لمسافة الإرواء ، لكن مع اعتماد الأنابيب البلاستيكية في الري ، وتقسيم الخط الواحد إلى مقاطع ، كل مقطع يمثل مسافة إرواء (مسافة الإرواء هي الجزء من طول الخط الذي يغمر بالماء دفعة واحدة).
فإن الاتجاه تحول في الفترة الأخيرة إلى إنشاء خطوط ري بطول المساحة المراد ريها . وقد يصل طول مثل هذه الخطوط إلى بضعة كيلومترات (
220.192) .
.jpg)
من ناحية أخرى قد يحصل في بعض المشاريع المروية بطريقة الخطوط ظروف على الأرض تستدعي حلولاً خاصة . من ذلك التبعثر في الملكية ، الأمر الذي قد يستدعي في بعض الحالات إيصال الماء إلى الحقل بأقنية ترابية أو أقنية من الباطون .
وفي حالات من هذا النوع يمكن أن يتم توزيع الماء بوساطة سيفونات أو أنابيب قابلة للإغلاق . ويمكن أن يتم اختيار الموزعات الأنبوبية بالاستناد إلى خطوط بيانية (انظر الشكل – 21) .
أما كيفية اختيار الأنبوب الموزع تبعاً للخطوط البيانية في الشكل 21 فيتم على النحو التالي : فمن فرق العلو بين القناة والخط (خط الري) نحصل على علو العمود المائي y .
في حين يمكن تحديد كمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن (Q) باستيعاب خط الري . ومن القيمتين Q, y نحصل على قطر الأنبوب الموزع (الارقام على المنحنيات تمثل قطر الأنبوب الموزع) .
من ناحية أخرى فإن اعتماد أنابيب بلاستيكية لتوزيع الماء واستحداث خطوط ري جيدة ، يساهمان في تجنب الكثير من سلبيات هذه الطريقة .
كما أن هذا يؤمن التوزيع الجيد للماء من جهة ، ويزيل تعدد الخطوط من جهة أخرى ، الأمر الذي يجعل من المشروع المروي بهذه الطريقة مشروعاً عالي الاستطاعة . من هنا فإن مد خطوط الري على طول المساحة المروية ، يزيل العوائق التي تحد من الأعمال الميكانيكية في الحقل .
أما الأنابيب التي تؤمن مثل هذا الحل فهي عبارة عن أنابيب بلاستيكية ذوات وزن نوعي خفيف نسبياً ، ولها مرونة عالية .
وهذا ما يسهل عملية توزيعها في الحقل قبل البدء بعملية الري . وتقوم الأنابيب البلاستيكية بنقل الماء من الأقنية الفرعية ، سواء أكانت أقنية ترابية أو أقنية باطونية أو غيرها ، إلى الخطوط مباشرة .
والمواصفات الواجب توافرها في مثل هذه الأنابيب ، هي قدرتها على تحمل الحرارة ، بحيث لا تفقد تماسكها نتيجة لتعرضها لسطوع الشمس الطويل ، كما يجب أن تتوافر أعداد منها بأقطار كبيرة نسبياً ، وذلك لسد الاحتياجات المكانية عند الضرورة .
وتصنع مثل هذه الأنابيب من مواد بلاستيكية من نوع بولي إثيلين (Poly aethylen) الأسود [192]. والضغوط المسموح بها في مثل هذه الأنابيب هي في حدود (2m) عمود مائي ، وذلك في الاقطار الكبيرة .
وهذا يكفي عادة بطريقة الخطوط . ويبلغ طول كل وحدة من هذه الأنابيب عادة (90 m) ، ويمكن أن يصل القطر إلى (450 mm) .
أما المسافة التي تفصل بين الفتحات التي يتدفق منها الماء على جدار الأنبوب ، فهي عادة (1 m) . والمادة التي تصنع منها هذه الأنابيب لا تستطيع فقط مقاومة الشروط المناخية الحارة ، بل إنها لا تتأثر بالمواد الكيميائية التي تحويها الأسمدة [192].
تستعمل في منظومات الري الكبيرة عادة أنابيب بأقطار كبيرة تتراوح بين 300 – 450 mm .في حين أن طول وحدة الأنابيب هو 90 m.
ويمكن وصل وحدات الأنابيب بعضها ببعض بسهولة ، وذك بطريقة إدخال طرف أنبوب بطرف أنبوب آخر ، باستخدام وصلات مطاطية ، تكون عادة أضيق من الأنبوب بحدود [192] 5 cm .
الميل : يتبع ميل الخطوط بشكل عام ميل التربة . وهكذا فقد تستدعي الشروط المكانية في بعض الحالات تسوية الحقل ، قبل البدء بتنفيذ مشروع الري ، وذلك بقصد الوصول إلى ميل متجانس من جهة ولملء الحفر والثقوب الموجودة في الحقل من جهة أخرى [220]، للحد من الخسارة المائية في أثناء عملية الري .
بعض المعطيات المنشورة [178] تعطي الحد الأدنى لميل خطوط الري بــ (0.3 – 0.5) ، والحد الأعظمي بـــ (2%) . وتنطلق هذه القيم من وجهة النظر التصمييمة ، التي مفادها : أن الخط سيروي دفعة واحدة . وهذا يعني أن الحد الأعلى لطوله هو (120m) .
في حين يضع المرجع أعلاه [178] تحديد ميل الخطوط في السفوح بيد المصمم . وهذا يعني أنه من الممكن إنشاء خطوط يتجاوز ميلها الأرقام المعطاة اعلاه ، وذلك تبعاً للزاوية التي يحصل فيها التقاطع بين ميل خط الري وميل سوية سطح التربة .
لكن مع إنشاء خطوط الري بطول الحقل ، التي يصل طولها إلى عدة كيلومترات ، فالنتيجة الحاصلة هي أن الخط لن يروي دفعة واحدة ، بل على دفعات ، وذلك تبعاً لشروط عدة سنأتي على ذكرها لاحقاً .
لذا فقد أمكن إنشاء خطوط بمثل هذه المقاييس ، بميل أكبر من الأرقام الواردة أعلاه . ففي خطوط الري الطويلة هذه تعطي بعض المراجع [192] الحد الأعظمي لميل الخط بــ 12% . هذا الرقم هو تبعاً للمرجع أعلاه دليل فقط ، إذ قد يمكن أن يصل الميل في بعض الحالات إلى 15% في الأتربة الرملية على سبيل المثال .
أما الوضعية المثالية للخط فهي الميل المتناسق على امتداد هذا الخط ، وفي حالة تزايد الميل على امتداد الخط يمكن احتواء الكثير من الخسارة المائية الناتجة عن الرشح الشاقولي إلى العمق الترابي ، على امتداد الخط . لكن المشكلة في هذه الحال ستكون في الانجراف والسيطرة عليه .
أما في حالة تناقص الميل على امتداد الخط يصبح من الصعب الوصول إلى ري متجانس على امتداد هذا الخط .
والقضية المشكلة ، سواء بالنسبة للمصمم أو المنفذ ، عند وضع وتنفيذ مشروع الري بالخطوط ، هي (رؤية الانجراف بوضوح عند اختيار ميل الخطوط) .
ومن الإشكالات المتكررة في الواقع التطبيقي ، التي تعترض الري بالخطوط ، المتعلقة بميل هذه الخطوط هي إمكانية حدوث انجراف عند بداية الخط ، نتيجة للتدفق الكثيف للماء . والمعالجة في مثل هذه الحالة تكون بإعطاء جرعات مائية أقل ، للحد من هذه الظاهرة .
ومن المنظور التصميمي بالنسبة لميل الخطوط الموازنة الدقيقة في الاختيار . فمن ناحية يعرض الميل الكبير التربة للانجراف ، ومن ناحية أخرى يؤدي الميل الخفيف إلى رشح شاوقلي نحو العمق الترابي كثيف .
وهذا يعني خسارة كبيرة للماء من جهة ، وعدم وصول ماء كافٍ لإرواء نهايات الخطوط من جهة أخرى .
وفي حالة كهذه (الميل الخفيف) يكون من الأنسب اختيار مسافات إرواء أصغر ومثل هذا الحل يمكن التوصل إليه تقنياً بوساطة الأنابيب البلاستيكية .
والمشكل الذي يمكن أن يكون أكثر صعوبة في هذا المجال هو الحال التي يبدأ فيها الخط بميل عالٍ يعقبه ميل خفيف .
وفي حالة من هذا النوع يكون من الأنسب وضع فوهة أنبوب الري البلاستيكي قبل بداية تغير الميل . وهذا يعني تقسيم الخط إلى مسافات إرواء متوافقة مع تغيرات الميل [192] .
إضافة إلى ما تقدم ، ومن الزاوية التصميمية الصرفة للخطوط ، يمكن أن تعترض المصمم في الواقع التطبيقي حالتين في مجال تغير ميل الخط:
الحالة الأولى : هي تقاطع خط الري مع ميل حاد للحقل . وفي حالة من هذا النوع يفترض أن لا يقل ميل خط الري عن 30% من ميل الحقل .
الحالة الثانية : هي تغير اتجاه ميل الحقل . وفي حالة كهذه تقتضي الضرورة تغيير اتجاه ميل الخط أيضاً . ويجب أن يأخذ هذا التغيير في ميل الخط شكل قوس نصف قطره يتحدد عادة تبعاً للآلة التي يتم بوساطتها تنفيذ خطوط الري .
فعند استعمال آلة مبنية على الجرار ، يجب ألاّ يقل نصف قطر القوس عن (6 m) . أما لدى استعمال آلة مسحوبة بالجرار فيجب ألاّ يقل نصف قطر القوس عن [192] (9 m) .
– تدفق الماء : ونعني بتدفق الماء كمية الماء الأعظمية المتدفقة في وحدة الزمن في الخط الواحد ، دون أن تحدث أي انجراف في هذا الخط .
وتبعاً لمعطيات منشورة [192] فإن قيم كمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن في الخط الواحد للشكل الدائري لهذا الخط ، يعطيها الجدول – 34 –
هذه القيم عبارة عن قيم عامة . أما القيم الفعلية في الحقل فلا بدَّ من تحديدها بإجراء تجارب حقلية .
وهكذا فإن القيم المعتمدة تتأرجح في الحقل تبعاً لنوع التربة (رملية، ألومية، أو طينية) . وأيضاً تبعاً لمقاومة التربة للانجراف .
وهنا لا بدّ من توضيح بعض المفاهيم ، التي تتعلق بالماء المتدفق في وحدة الزمن في الخط . ثم بيان كيفية حساب الزمن اللازم لإرواء الخط ، أو مسافة الإرواء .
فبالنسبة للتدفق المائي في الخط في وحدة الزمن ، هنالك مفهومان يجب التفريق بينهما هما :
تدفق الإطلاق : ويعني كمية الماء المتدفقة في الخط في وحدة الزمن في بداية الإرواء . ويقوم الماء المتدفق في هذه المرحلة بترطيب مسافة الإرواء فقط .
تدفق الرشح : ويعني كمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن في الخط بعد الانتهاء من تدفق الإطلاق . ويغمر الماء المتدفق في هذه المرحلة كامل مسافة الإرواء ثم يرشح ، بحيث يضيع قسم منه على شكل خسارة رشح نحو العمق الترابي .
وبالنسبة لحساب الزمن للإرواء لا بدّ من تحديد مفهوم آخر هو مسافة الإرواء الدنيا ، التي تعني المسافة من الخط التي تروى في جرعة الري الأولى ، وتقدر بالمتر (m) . ثم مسافة الإرواء ، التي تعادل عادة ضعف مسافة الإرواء الدنيا .
ومما يجدر ذكره هنا أن مسافة الإرواء يمكن أن تتغير ، تبعاً لمستوى نمو النبات . وتبعاً لمعطيات منشورة ]في[192 ، تكون مسافة الإرواء عند الإنبات 60 m، وتصل في الرية الثانية إلى حوالي (120 – 180m) . وتتزايد هذه المسافة مع كل رية ، ويمكن أن تصل نتيجة لتصلب سطح التربة في بعض الحالات إلى (900m) .
وفي نهاية فصل الري تتناقص هذه المسافة من جديد ، بسبب التلف الذي قد يحصل لخط الري . هذا إضافة إلى أن مسافة الإرواء تتعلق أساساً بنوع التربة ، وميل الخط (انظر الجدول : 35) .
كما لا بدّ من التنويه هنا إلى ما يحصل في الحقل في حالات خطوط الري الطويلة ، وهو أن جزءاً من الخط الذي يقع مباشرة تحت مسافة الإرواء سوف يصله بعض الماء من الجزء الأعلى ، وهذا لا بدّ من أخذه بعين الاعتبار عند إجراء عمليات الري .
أما أنابيب نقل الماء الرئيسة فتوضع عادة موازية لاتجاه (خطوط الري) وذلك على أبعاد بحدود (200-330m) . ومنها يتم توزيع الماء بالموزعات إلى الخطوط ، من كلتا الجهتين للأنبوب [192] .
أما حساب مدة الإرواء فيتطلب إضافة إلى المعطيات السابقة قيمتين أساسيتين أخريين هما : كمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن في مرحلة الإطلاق ، وكمية الماء المتدفقة في وحدة الزمن في مرحلة الرشح.
وإن تحديد مقدار الرشح إلى العمق الترابي ضروري أيضاً في مثل هذه الحسابات ، ذلك لأن هذا الرشح يندرج تحت خانة الخسارات المائية . والجدول : 36 يعطي قيماً تقريبية لمقدار الرشح لكل مئة متر من طول الخط تبعاً لنوع التربة .
وتبعاً لمعطيات منشورة [192] فإن مدة التدفق في مرحلة الإطلاق يمكن النظر إليها على أنها تعادل 20% من مدة الإرواء .
بالنسبة للجدول : 36 تمثل قيم الرشح الصغيرة لكل من نوع من التربة الميول الكبيرة للخطوط ، وأيضاً تمثل في بعض الحالات تصلب سطح التربة . ولا بدّ من التأكيد هنا أن القيم النهائية للرشح العمقي تتطلب التحديد حلقياً .
.jpg)
.jpg)
.jpg)
