مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منظور از کرت قطعه زمينى است که معمولاً به شکل مربع يا مستطيل بوده و اطراف آن توسط پشته کوچکى از خاک محصور است. سطح زمين در داخل کرت مسطح است يعنى فاقد شيب مى‌باشد. به‌طورى که وقتى آب وارد آن شد داخل کرت حالت غرقابى به‌خود مى‌گيرد تا به‌تدريج آب به داخل خاک نفوذ کند. هر چه جبهه آب در داخل کرت يکنواخت‌تر حرکت نمايد راندمان الگوى توزيع آب بيشتر خواهد شد. طراحى اينگونه سيستم‌‌ها بر اساس مقدار دبى جريان آب ورودى به کرت، شماره منحنى نفوذ خاک و ابعاد زمين انجام مى‌شود.
سيستم کرتى تقريباً براى انواع گياهان مناسب است. در کرت از غلات گرفته تا درختان ميوه کشت و آبيارى مى‌شود. اندازه کرت بستگى به‌مقدار جريان آب و نفوذپذيرى خاک دارد. در بعضى شرايط مساحت کرت فقط چند متر مربع است حال‌آنکه در بعضى جاها ممکن است مساحت آن به ده‌ها هکتار برسد. زارعين به تجربه دريافته‌اند که اگر مقدار جريان آب کم باشد سيستم آبيارى کرتى مناسب‌ترين روش آبيارى زمين است. شکل‌هاى (آبيارى کرتى در حوضچه‌هاى بسيار کوچک) و (آبيارى کرتى که درآن يک نهر در بالاى زمين تعداى کرت بزرگ را آبيارى مى‌کند) دو نوع کرت را نشان مى‌دهند که در يکى اندازه کرت کوچک و ديگرى بزرگ است.
اندازهٔ کرت به عوامل زير بستگى دارد که از جمله مى‌توان: نوع خاک، مقدار جريان، عمق آبياري، اندازهٔ مزرعه، شيب زمين، و شيوهٔ زراعت را نام برد.
- نوع خاک، مقدار جريان و عمق آبيارى: اين سه عامل در تعيين اندازهٔ کرت‌ها مهمترين نقش را ايفاء مى‌کنند. وقتى خاک شنى باشد آب به‌سرعت در آن نفوذ مى‌کند. اين بدان معنا است که بايستى کرت‌ها کوچک باشند تا آب سريعاً توزيع شود، حتى زمانى که مقدار جريان زياد است.
وقتى خاک رسى باشد آب به‌کندى در آن نوفذ مى‌کند و توزيع آب روى سطح خاک زمان بيشترى لازم دارد. پس کرت‌ها مى‌توانند بزرگ باشند، حتى زمانى که مقدار جريان کم است. در مورد خاک‌هاى مشابه اگر مقدار جريان زياد باشد معمولاً مى‌توان کرت‌ها را بزرگ‌تر گرفت. دليل اينکار سرعت توزيع آب روى سطح خاک است. براى ايجاد عمق نفوذ بيشتر نيز مى‌توان اندازه‌ٔ کرت را افزايش داد. به‌منظور افزايش عمق نفوذ آب لازم است زمان تماس طولانى باشد، اگر اندازهٔ کرت زياد باشد زمان بيشترى براى توزيع آب روى سطح خاک لازم است و عمق نفوذ بيشتر خواهد شد.
- اندازهٔ مزرعه: اندازهٔ مزرعه در انتخاب اندازهٔ کرت نقش تعيين کننده‌اى دارد. در مزارع خيلى کوچک تمام مزرعه مى‌تواند يک کرت باشد و در مزارع بزرگ رسم بر اين است که مزرعه را به کرت‌هاى يک اندازه و يک شکل قسمت‌بندى مى‌کنند. با اين‌کار انتقال يکسان آب به هر کرت آسان‌تر صورت‌ مى‌گيرد.
- شيب زمين: از آنجا که سطح خاک هر کرت بايستى مسطح باشد اندازهٔ کرت مى‌تواند از شيب زمين متأثر باشد. وقتى زمين مسطح است تا آنجا که مقدار جريان و نوع خاک اجازه دهد مى‌توان کرت را بزرگ ساخت.
- شيوهٔ زراعت: در بسيارى از کشورها مزارع کوچک‌ هستند (اغلب بين يک تا دو هکتار يا کمتر). در اين مزارع غالباً در يک زمان انواع محصولات کاشته مى‌شود و تمام مراحل شخم، کاشت و برداشت محصول با دست انجام مى‌شود. براى اين نوع زراعت اغلب از کرت‌هاى کوچک استفاده مى‌کنند. کرت‌هاى کوچک به‌سادگى با دست هموار مى‌شوند. در اين موارد کشاورز پس از قسمت‌بندى مزرعهٔ کوچک خود در آن زراعت مى‌کند و براى آبيارى آن تنها به مقدار کمى آب نياز دارد.
در مزراع مکانيزه بزرگ، کانال‌ها و پشته‌هاى خاکى اطراف کرت‌ها مانع حرکت ماشين‌ها هستند. در اين موارد لازم است کرت‌ها آن قدر بزرگ باشند که ماشين بتواند به‌سادگى دور بزند و طول کرت‌ها نيز بايستى به حدى باشد که دفعات دورزدن ماشين زياد نشود. عرض کرت نيز بايستى چند برابر اين مقدار باشد. گاهى اندازهٔ کرت تابع نوع محصول است. براى مثال از يک کرت کوچک مى‌توان براى آبيارى تک‌درختان يک باغ يا يک قطعه زمين کوچک مخصوص سبزى‌کارى استفاده کرد.
- شکل کرت: به‌طور کلى شکل کرت تابع شيب زمين است. وقتى زمين هموار است يا شيب يکنواختى دارد کرت‌ها مى‌توانند مستطيل شکل باشند. اگر کرت‌ها مستطيل شکل باشند کار ايجاد کانال، زه‌کش و جادهٔ اطراف مزرعه براى تردد ماشين در مزرعه آسان‌تر صورت مى‌گيرد. اگر زمين ناهمورا باشد کرت را مى‌توان مطابق کنتور زمين ساخت. اينگونه کرت‌ها را کرت‌هاى کنتورى (Contour) مى‌نامند و شکل آنها بسيار نامنظم است. در بعضى از طرح‌ها زمين ناهموار را صاف مى‌کنند و به‌شکل يک دشت وسيع و مسطح در مى‌آورند تا در آن کرت‌هاى مستطيل شکل بسازند.
کرت‌هاى مستطيل شکل معمولاً طويل و باريک هستند و عرض آنها در امتداد کانال قرار دارد. با اين‌کار تعداد کانال‌هاى مزرعه کاهش مى‌يابد و در نتيجه هزينه‌هاى دستمزد کارگر و نگهدارى نيز کم مى‌شود، از طرفى راه‌يابى وسائط نقليه به مزرعه نيز ساده‌تر صورت مى‌گيرد. در بعضى مزارع امکان آبيارى کرتى از دو طرف کانال نيز وجود دارد که با اينکار از تعداد کانال‌ها کاسته مى‌شود.
- نوع زراعت: درکرت‌ها انواع زراعت کاشته مى‌شود مانند: زراعت‌هاى معمولى چون برنج، يونجه و غلات؛ محصولات رديفى چون چغندر، ذرت و گوجه‌فرنگى و محصولات باغى (ميوه). شايد برنج رايج‌ترين نوع زراعت کرتى باشد. در اين مورد چون زمين هموار است آب روى آن جمع مى‌شود و آن را به شکل استخر در مى‌آورد، درنتيجه وضع مطلوبى براى رشد اين محصول ايجاد مى‌شود.
در مورد باغ‌ها مى‌توان کرت‌ها را به‌راحتى با نيازهاى مربوط به رشد درختان هماهنگ کرد. ابتدا که نهال کاشته مى‌شود سيستم ريشهٔ آن کوچک است و آب کمى لازم دارد که با ايجاد يک کرت کوچک در اطراف نهال آب مورد نياز آن تأمين مى‌شود. با رشد درخت و در نتيجه گسترش سيستم ريشه مى‌توان کرت را بزرگ کرد تا آب بيشترى به درخت برسد.
بعضى از محصولات با ماندن زياد در آب يا خاک خيلى مرطوب صدمه مى‌بينند. اين‌گونه محصولات را بايستى به‌جاى کرت‌هاى هموار روى پشتهٔ شيارها کاشت. راه ديگر، کاشتن آنها روى پشته‌هاى برآمدهٔ درون کرت است. سبزى‌ها معمولاً بدين‌ طريق کاشته مى‌شوند. همچنين در مواردى که خاک خيلى سنگين است و آب قبل از نفوذ در خاک به مدت ۲۴ ساعت يا بيشتر روى زمين مى‌ماند مى‌توان از اين روش استفاده کرد.

روابط تجربى درطراحى سيستم آبيارى در کرت‌هاى مسطح

در روش کرتى روابط تجربى بين مقدار جريان آب، شماره منحنى نفوذ خاک، راندمان آبيارى و ابعاد کرت وجود دارد که از روى آنها مى‌توان تخمين‌هاى اوليه را در طراحى بدست آورد. درجدول (مقادير پيشنهادى براى سطح کرت به ازاء انواع مختلف خاک‌ها و دبى جريان) سطح کرت بر حسب پارامترهاى خاک و آب داده شده است.
مطابق اين جدول (مقادير پيشنهادى براى سطح کرت به ازاء انواع مختلف خاک‌ها و دبى جريان) مثلاً اگر دبى جريان ۶۰ ليتر در ثانيه و خاک از نوع لوم شنى باشد توصيه مى‌شود مساحت کرت از ۱۲/۰ هکتار يا ۱۲۰۰ مترمربع تجاوز ننمايد. يادآورى مى‌شود که ارقام ذکر شده در اين جدول (مقادير پيشنهادى براى سطح کرت به ازاء انواع مختلف خاک‌ها و دبى جريان) فقط جنبه توصيه‌اى داشته و تصميم‌گيرى درباره ابعاد کرت‌ها مى‌بايست برا ساس تجزيه و تحليل‌هاى دقيق‌تر باشد که در بخش‌هاى زير به تفصيل بحث شده است.
مقادير پيشنهادى براى سطح کرت به ازاء انواع مختلف خاک‌ها و دبى جريان
تيپ خاک

رس

لوم رسى

لوم شنى

شن

مقدار جريان

هکتار

متر مکعب (در ساعت)

ليتر در ثانيه

۰/۲

۰/۱۲

۰/۰۶

۰/۰۲

۱۰۸

۳۰

۰/۴

۰/۲۴

۰/۱۲

۰/۴۰

۲۱۶

۶۰

۰/۶

۰/۳۶

۰/۱۸

۰/۰۶

۳۲۴

۹۰

۰/۸

۰/۴۸

۰/۲۴

۰/۰۸

۴۳۲

۱۲۰

۱/۰

۰/۶۰

۰/۳۰

۰/۱۰

۵۴۰

۱۵۰

۱/۲

۰/۷۲

۰/۳۶

۰/۱۲

۶۴۸

۱۸۰

۱/۴

۰/۸۴

۰/۴۲

۰/۱۴

۷۵۶

۲۱۰

۱/۶

۰/۹۶

۰/۴۸

۰/۱۶

۸۶۴

۲۴۰

۱/۸

۱/۰۸

۰/۵۴

۰/۱۸

۹۷۲

۲۷۰

۲/۰

۱/۲۰

۰/۶۰

۰/۲۰

۱۰۸۰

۳۰۰

روابط هيدروليکى درطراحى سيستم آبيارى در کرت‌هاى مسطح

آنچه در اينجا به‌عنوان روابط هيدروليکى درسيستم آبيارى کرتى ذکرمى‌شود بر مبناى دستورالعمل‌هاى طراحى است که توسط مؤسسه حفاظت خاک آمريکا (SCS) ارائه شده و در آن از مفهوم شماره منحنى نفوذ که قبلاً در مبحث اصول فيزيکى خاک صحبت به ميان آمد استفاده شده است. آزمايشات نفوذ که در طراحى سيستم آبيارى کرتى مورد لزوم است توسط حلقه‌هاى نفوذ و يا کرت‌هاى بسيار کوچکى که پر از آب مى‌شود انجام مى‌گردد. البته با فرض اينکه محل آزمايش نماينده کل اراضى مورد بحث باشد. معادله‌هاى هيدروليکى که بر اساس آنها پارامترهاى طراحى محاسبه مى‌شوند عبارتند از: معادله پيوستگي، معادله نفوذ و معادله مانينگ در جريان‌هاى روباز که به کرت‌هاى پهن با عمق محدود تعميم داده مى‌شود. زمان خالص نفوذ (Tn) در يک کرت مسطح از معادله‌هاى مشابه معادله Tn = [ ( in( W / P ) - c) / a] 1 / b محاسبه مى‌شود بدون آنکه نيازى به اصلاح محيط خيس شده و يا فاصله‌اى مانند فاصله فاروها داشته باشد:

(معادله ۱): Tn = [(in - c)/a] (1/b)

زمان لازم براى پيشروى آب (Tt) از حاصل‌ضرب زمان نفوذ مقدار خالص آبيارى در نسبت پيشروى جزئى (Tt/Tn) که خود تابعى از راندمان الگوى توزيع آب است، به دست مى‌آيد زيرا:

(معادله ۲): FAR = Tt / Tn

(معادله ۳): Tt = (FAR) Tn

بنابراين براى به دست آوردن زمان پيشروى (Tt) در آبيارى کرتى ابتدا مقدار Tn را از فرمول ۱ بدست آورده و در FAr ضرب مى‌کنيم حال سؤال اين است که براى FAR چه مقدارى را بايد انتخاب کرد. انتخاب FAR بستگى به راندمان مورد نظر دارد. از جدول (نسبت Tt به Tn براى راندمان‌هاى مختلف الگوى توزيع) يا شکل (منحنى تخمين راندمان الگوى توزيع از روى نسبت Tt/Tn در سيستم آبيارى کرتي) مى‌توان با داشتن راندمان مورد نظر مقدار FAr يا Tt/Tn را بدست آورده و در معادله(۳) قرار داد. درصورتى که به شکل يا جدول فوق دسترسى نباشد مى‌توان از معادله زير که رابطه بين راندمان (ed) و نسبت زمان پيشروى (Tt/Tn) است استفاده کرد.

(معادله ۴): ed = 105.81-32.676 (Tt / Tn) 0.5

مزيت معادله فوق در اين است که مى‌توان براحتى آن را در برنامه‌‌هاى کامپيوترى گنجاند.

مقادير پيشنهادى براى سطح کرت به ازاء انواع مختلف خاک‌ها و دبى جريان

حال با داشتن زمان پيشروى (Tn) مى‌توان طول کرت را از معادله (۵) بدست آورد. در اين معادله Qu دبى در واحد عرض کرت يا حاصلبخش دبى ورودى به عرض کرت مى‌باشد که بر حسب متر مکعب در ثانيه در هر متر عرض يا معادل متر مربع در ثانيه توصيف مى‌شود.

(معادله ۵): L = ( (6)(104)(Qu)(Tt) ) / ( a(Tt)b )/ ( 1+b ) + c + ( 1798(n)3.8(Qu)9.16(Tt)3.16 )

مقدار n ضريب زبرى مانينگ است که عدد توصيه شده براى آن در کرت‌هاى مختلف به‌شرح ذيل مى‌باشد:

- کرت‌هاى کشت نشده و صاف n = 0.04 - کرت‌هاى کشت شده با غلات n = 0.10 - کرت‌هاى کشت شده با يونجه و گياهان مشابه n = 0.15 - کرت‌هاى کشت شده با پنبه و چغندر و گياهان مشابه n= 0.25

بنابراين اگر دبى کرت در هر واحد عرض را داشته باشيم با انتخاب راندمان آبيارى و تعيين زمان پيشروى مى‌توان مستقيماً از روى معادله (۵) طول کرت را بدست آورد. ولى اگر طول کرت و زمان پيشروى را داشته باشيم براى بدست آوردن دبى واحد مى‌بايست معادله فوق را به روش‌هاى محاسبات عددى و آزمون و خطا حل کرد. زيرا اين معادله غيرخطى است و حل آن فقط به‌طريق عددى امکان‌پذير است. يکى از روش‌هاى ساده حل عددى اينگونه معادله‌ها روش نيوتن است که مى‌توان آن را با برنامه‌اى مناسب به ماشين‌هاى حساب و يا کامپيوتر داد.

زمان قطع جريان ورودى به کرت (Tco) زمانى است که لازم است مقدار ناخالص آبيارى (ig) وارد سطح کرت شود. اين زمان از معادله (۶) بدست مى‌آيد.

(معادله ۶): Tco = inL / 600 (Qu) ed

که در آن :

Tco = زمان قطع جريان پس از شروع آبيارى کرت، (دقيقه) in= عمق خالص آبياري، (ميلى‌متر) ed= راندمان آبياري، درصد.

توجه داشته باشيد که در معادله (۶) فرض شده است که راندمان کاربرد آب درمزرعه ۱۰۰ درصد باشد. يعنى تمام آبى که به مدخل وسيله پخش مى‌شود به داخل کرت هدايت و در خاک نفوذ کرده است. اگر به دلايلى اين راندمان (ea) صددرصد نباشد معادله به‌صورت فرمول (۷) خواهدبود.

(معادله ۷): Tco =( in(L) )/ ( 6 (Qu)(ea) (ed) )

که ea و ed هر دو برحسب درصد مى‌باشند. در معادلات فوق in/en برابرنفوذ ناخالص يا ig مى‌باشد.

عمق جريان آبى که وارد کرت مى‌شود يکى از پارامترهاى مهم است زيرا ارتفاع پشته‌هاى اطراف کرت بستگى به اين عمق دارد. اگر حداکثر اين عمق dmax باشد ارتفاع پشته‌ها بايد dmax1.25 باشد. علاوه بر اين پشته‌ها بايد داراى شيب جانبى ۵/۲ (افقي) به يک (عمودي) باشند. حداکثر عمق جريان آب (dmax) را مى‌توان از کاربرد فرمول مانينگ درمعادله (۶) و با فرض اينکه عمق متوسط جريان ۸۰ درصد عمق ماکزيمم جريان باشد آورد. عمق ماکزيمم جريان عبارت است از:

(معادله ۸): dmax = 2250(n)3.8(Qu)9.16(Tco)3.16

که در آن:

dmax= عمق ماکزيمم جريان mm

چنانچه زمان پيشروى (Tt) بزرگ‌تر از زمان قطع جريان باشد (Tt>Tco) در معادله (۸) به‌جاى Tco بايد Tt را قرار داد.

کیفیت آب های ایران - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
آشنایی با سپتیک و چربی گیر - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روش رنگ آمیزی اسپور(هاگ) باکتری - شنبه سوم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی زیل نلسون - شنبه سوم اردیبهشت 1390
كاليبراسيون انكوباتور - شنبه سوم اردیبهشت 1390
شیمی آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
باکتری های موجود در آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
پمپ هاي پيچي - شنبه سوم اردیبهشت 1390
جريان سيالات در لوله ها (Fluid Flow in Pipes) - شنبه سوم اردیبهشت 1390
مديريت زباله هاي شهري - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیبیازیس(انتاموبا هیستولیتیكا) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیب (ِ Amoeba ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
فتوکاتالیست‌ های نانو مقیاس دی‌اکسید تیتانیوم - جمعه دوم اردیبهشت 1390
اکسید آهن نانو ساختار جاذب - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تصفیه آب با استفاده از نانوسیلور (Nano Silver ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آلودگي محيط زيست با نفت - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سیالات فوق بحرانی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
لوله گذاری چاه ها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تخریب فلزات و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سيستم های تصفيه آب استخرها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آب بند (واتر استاپ) - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
تقسيم بندي آب هاي آشاميدني - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
آزمایش های استاندارد MPN کلی فرم ها - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
مشخصات آشغالگیر ها - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
مضرات کلر اضافی موجود در آب - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
مشخصات فاضلاب - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
باکتریولوژی زباله - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
اهمیت و کاربرد جلبک ها در زندگی بشر - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
كم آبي يا خشکسالي - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
وضعیت آبی ایران - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
EC متر - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
آب شناسی (hydrology) و کاربرد های آن - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
فرایند های غشایی - چهارشنبه سی و یکم فروردین 1390
راه هاي جلوگيري از اثرات مخرب آب ناخالص موجود در امولسيون روغن حل شونده - چهارشنبه سی و یکم فروردین 1390
انواع خوردگی - سه شنبه سی ام فروردین 1390
اسمز معکوس چیست ؟ - سه شنبه سی ام فروردین 1390
آشنايی با نرم افزار SewerCAD - سه شنبه سی ام فروردین 1390
آرسنیک در آب آشامیدنی - سه شنبه سی ام فروردین 1390
مقادير تخميني توزيع آب در جهان - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
گوناگون از آب - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
صافی شنی تحت فشار (فیلتر شنی) - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
تولید و بررسی خواص کربن فعال - یکشنبه بیست و هشتم فروردین 1390
آب سخت و دستگاه هاي سختي گير آب - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
خوردگي - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
نكاتي در مورد شبكه فاضلاب بیمارستانی - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
فاضلاب و تاثیرات آن بر سلامت انسانها - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
انواع محل هاي نمونه برداري - جمعه بیست و ششم فروردین 1390
تصفیه پساب و فاضلاب کارواش - پنجشنبه بیست و پنجم فروردین 1390
معرفی خانواده انتروباکتریاسه - پنجشنبه بیست و پنجم فروردین 1390
رنگ آمیزی گرم : GRAM STAIN - پنجشنبه بیست و پنجم فروردین 1390

مرجع تخصصی آب و فاضلاب