کتاب اصول طراحی سیستم های آبیاری در مزرعه - علیزاده

کتاب اصول طراحی سیستم های آبیاری در مزرعه به تألیف دکتر امین علیزاده از انتشارات دانشگاه صنعتی سجّاد به چاپ رسیده است.

در یک کشوری نسبتاً خشک مانند ایران برای بسیاری از مردم تصور این که بتوان بدون آبیاری محصولی را تولید کرد، دور از ذهن می باشد. اگر بخواهیم آبیاری را به طور علمی تعریف کنیم می توان گفت که آبیاری کوششی است که انسان به عمل می آورد تا چرخه طبیعی هیدرولوژی را در مزرعه تغییر داده و شرایط را از نظر رطوبت خاک به گونه ای فراهم سازد که رشد مطلوب گیاه و در نتیج تولید بیشتر محصولات کشاورزی امکان پذیر گردد.

طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری از وظایف اصلی مهندسان کشاورزی در رشته آب می باشد و طراحی آن یک کار علمی - هنری - تجربی است. در ایران که بیش از 8 میلیون هکتار زمین تحت آبیاری دارد و حدود 900 درصد تولیدات کشاورزی و باغی آن از طریق آبیاری عاید می شود، خود باید تولیدکننده و ناشر علوم آبیاری باشد. هدف از تدوین کتاب اصول طراحی سیستم های آبیاری در مزرعه کوششی در جهت تأمین برخی نیازهای علاقمندان به دانش آبیاری است.

کتاب "اصول طراحی سیستم های آبیاری در مزرعه" مشتمل بر چهار بخش و بیست و سه فصل می باشد: 1- اصول کلی و اهداف آبیاری 2- نقش آبیاری در افزایش محصول 3- اصول تحلیل های اقتصادی در آبیاری 4- جنبه های فیزیکی خاک در طراحی سیستم های آبیاری 5- جنبه های شیمیایی خاک در طراحی سیستم های آبیاری 6- نیاز آبی گیاهان 7- نمایه های عملکرد سیستم های آبیاری 8- کلیات طراحی سیستم های آبیاری سطحی 9- طراحی سیستم های آبیاری جویچه ای 10- طراحی سیستم های آبیاری در کرت های مسطح 11- طراحی سیستم های آبیاری نواری 12- سیستم های آبیاری سطحی مکانیزه 13- ارزیابی سیستم های آبیاری سطحی 14- کاربرد مدل های ریاضی در آبیاری سطحی 15- کلیات و کاربرد سیستم های آبیاری تحت فشار 16- خصوصیات سیستم های آبیاری بارانی 17- پارامترهای طراحی در آبیاری بارانی 18- طراحی و آرایش سیستم توزیع آب 19- طراحی سیستم های عقربه ای 20- ماشین های آبیاری با حرکت خطی و ارابه ای 21- طراحی سیستم های آبیاری قطره ای 22- سیستم پمپ های مزرعه 23- طراحی خطوط لوله

 

فهرست

بخش اول : کلیات فصل اول : اصول کلی و اهداف آبیاری مقدمه اهداف آبیاری وضعیت آبیاری در جهان و ایران منابع آب برای آبیاری اجزای سیستم های آبیاری مبانی طراحی سیستم های آبیاری مفاهیم طراحی سیستم های آبیاری ملاحظات زیست محیطی نقش مهندسان آبیارری مسائل فصل دوم : نقش آبیاری در افزایش محصول آبیاری و تولید محصول رابطه تولید محصول نسبت به آب سایر عوامل مؤثر در افزایش محصول مسائل فصل سوم : اصول تحلیل های اقتصادی در آبیاری کلیات بهینه سازی اقتصادی بهینه سازی در مقیاس مزرعه ریاضیات تحلیل های اقتصادی هزینه های سیستم آبیاری برنامه کامپیوتری مسائل فصل چهارم : جنبه های فیزیکی خاک در طراحی سیستم های آبیاری کلیات مشخصه های عمومی خاک مهیّا بودن آب در خاک نفوذ هدایت آب در خاک مسائل فصل پنجم : جنبه های شیمیایی خاک در طراحی سیستم های آبیاری مقدمه کلیات خصوصیات شیمیایی خاک تأثیر نمک بر مقدار محصول کیفیت آب آبیاری کنترل نمک ها مدیریت آب و خاک شور مسائل فصل ششم : نیاز آبی گیاهان روابط آب- خاک- گیاه- اتمسفر تبخیر- تعرق روش های مستقیم تعیین تبخیر- تعرق روش های غیرمستقیم تخمین تبخیر- تعرق معادلات تبخیر- تعرق ضریب گیاهی برنامه ریزی پروژه های آبیاری باران مؤثر حداکثر نیاز روزانه آبیاری طرح برنامه ریزی آبیاری تعیین زمان آبیاری مسائل فصل هفتم : نمایه های عملکرد سیستم های آبیاری مقدمه راندمان آبیاری کفایت آبیاری مؤثر بودن آبیاری مسائل بخش دوم : طراحی سیستم های آبیاری سطحی فصل هشتم : کلیات طراحی سیستم های آبیاری سطحی روش های آبیاری طبقه بندی روش های آبیاری انواع سیستم های آبیاری سطحی اطلاعات مورد نیاز فصل نهم : طراحی سیستم های آبیاری جویچه ای مقدمه الگوی توزیع آب روی زمین روابط فیزیکی بین زمان پیشروی مقدار نفوذ نفوذ و نفوذ عمقی روابط تجربی روابط هیدرولیکی طراحی با روش کاهش جریان ورودی به فارو آزمایش های صحرایی برای آزمون درستی پارامترهای طراحی برنامه کامپیوتری مسائل فصل دهم : طراحی سیستم های آبیاری در کرت های مسطح مقدمه طراحی با روش های تجربی طراحی با روش هیدرولیکی مسائل فصل یازدهم : طراحی سیستم های آبیاری نواری مقدمه روابط تجربی روابط هیدرولیکی در طراحی سیستم آبیاری نواری محدودیت های طراحی مسدود نمودن انتهای نوار مسائل فصل دوازدهم : سیستم های آبیاری سطحی مکانیزه مقدمه آبیاری به روش موجی تجهیزات و سیستم های آبیاری موجی آبیاری کابلی فصل سیزدهم : ارزیابی سیستم های آبیاری سطحی مقدمه ارزیابی آبیاری سطحی نرم افزارهای ارزیابی مسائل فصل چهاردهم : کاربرد مدل های ریاضی در آبیاری سطحی کلیات انواع مدل های ریاضی مدل های توازن حجمی بخش سوم : طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار فصل پانزدهم : کلیات و کاربرد سیستم های آبیاری تحت فشار کلیات مزایا و معایب آبیاری های تحت فشار سابقه تاریخی و روند توسعه سیستم های آبیاری تحت فشار انواع سیستم های آبیاری تحت فشار گسترش روش های آبیاری تحت فشار در کشورهای مختلف اجزای سیستم های آبیاری تحت فشار طبقه بندی سیستم های آبیاری تحت فشار مقایسه سیستم های تحت فشار و سنتی کاربردهای سیستم آبیاری تحت فشار فصل شانزدهم : خصوصیات سیستم های آبیاری بارانی مقدمه انواع سیستم های آبیاری بارانی اهداف طراحی اجزای تشکیل دهنده سیستم های آبیاری بارانی آبپاش ها و خصوصیات آنها کفایت آبیاری و راندمان آبیاری تبخیر و بادبردگی مسائل فصل هفدهم : پارامترهای طراحی در آبیاری بارانی میزان پخش آب فاصله آبپاش ها معیارهای انتخاب آبپاش ظرفیت سیستم مسائل فصل هیجدهم : طراحی و آرایش سیستم توزیع آب مقدمه طراحی سیستم لوله های لاترال طراحی سیستم لوله های اصلی و نیمه اصلی فصل نوزدهم : طراحی سیستم های عقربه ای سنتر پیوت مقدمه آرایش کلی مفاهیم و نیازهای سخت افزاری طراحی سیستم های آبیاری دورانی انتخاب سرابپاش ها پارامترهای راهبری در سیستم سنترپیوت مسائل فصل بیستم : ماشین های آبیاری با حرکت خطی و ارابه ای سیستم آبیاری با ماشین های متحرک خطی طراحی سیستم های لینیر ماشین آبیاری ارابه ای با آبپاش های تفنگی فصل بیست و یکم : طراحی سیستم های آبیاری قطره ای مقدمه قطره چکان ها و انواع آنها فیلترها و سیستم های تصفیه آب عوامل مؤثر در برنامه ریزی آبیاری قطره ای مسئله شوری در سیستم های آبیاری قطره ای نیاز آبیاری در سیستم قطره ای ضریب تغییرات ظریفیت سیستم مسائل فصل بیست و دوم : سیستم پمپ های مزرعه مقدمه انواع پمپ ها اصول هیدرولیکی پمپ ها انتخاب پمپ آرایش سیستم پمپ ها مسائل فصل بیست و سوم : طراحی خطوط لوله استاندارد لوله ها فشار و تنش هیدرواستاتیکی توزیع فشار در لوله ها معادن هیزن - ویلیامز معادله دارسی - وایسباخ جریان غیرماندگار در لوله ها مسائل بخش چهارم : پیوست ها پیوست 1 : اندازه گیری نفوذ در آبیاری بارانی مقدمه روش ساده با آبپاش منفرد روش منبع خطی پیوست 2 : مدول آبیاری مقدمه آب دوره آبیاری الگو و تراکم کشت پیوست 3 : سیستم یکاهای بین المللی واحدهای اندازه گیری در سیستم بین المللی قواعد کاربری سیستم بین المللی قواعد کاربری سیستم بین المللی تبدیل واحدها پیوست 4 : انتخاب مناسب ترین روش آبیاری تحت فشار مقدمه نحوه انتخاب روش مناسب آبیاری تحت فشار پیوست 5 : خصوصیات فیزیکی آب در دماهای مختلف پیوست 6 : افت اصطکاک در اتصالات لوله ها پیوست 7 : استاندارد لوله های آلومینیومی پیوست 8 : استانداردهای آبیاری تحت فشار مقدمه سازمان بین المللی استانداردها انجمن مهندسان کشاورزی آمریکا

برشی از متن کتاب

آبیای به منظور اصلاح زمین تبخیر آب از سطح خاک باعث تجمع نمک در لایه بالایی خاک شده و ممکن است مقدار نمک در این لایه به حدی افزایش یابد که امکان رشد برای گیاه وجود نداشته باشد. در چنین وضعیتی باید نمک ها را از منطقه توسعه ریشه ها خارج ساخت. ساده ترین و عملی ترین روش برای خارج کردن نمک ها این است که زمین را آبیاری کنیم تا نمک در آب حل شده و به اعماق زمین که خارج از دسترس گیاه باشد انتقال پیدا کند و یا اینکه از طریق زهکشی از زمین خارج شود. به عبارت دیگر می توانیم از آب به عنوان عاملی برای حمل و خارج کردن نمک استفاده نماییم. به مجموعه این عملیات، زهکشی و اصلاح اراضی گفته می شود. بنابراین شستشو و اصلاح اراضی نیز خود نوعی آبیاری به شمار می رود. در حال حاضر در طرح های آبیاری که در جنوب کشور برای کشت نیشکر در دست اجرا می باشد به دلیل شور بودن اراضی لازم است ابتدا شستشوی خاک چندین ماه قبل از کشت صورت گیرد تا غلظت نمک در خاک تقلیل پیدا کرده و محیط برای رشد ریشه گیاه آماده شود که این کار از طریق آبیاری و زهکشی خاک صورت می گیرد. اگر بخواهیم از شور شدن تدریجی خاک در اثر آبیاری نیز جلوگیری شود لازم است همواره در هنگام آبیاری علاوه بر نیاز آبی گیاه مقداری آب اضافی به زمین داده شود تا نمک ها را شسته و از محیط رشد ریشه خارج سازد.

(ویــراست پنجـــم) نویسنده: دکتر امین علیزاده انتشارات: دانشگاه صنعتی سجّاد