سیستم آبیاری سطحی با استفاده از ایجاد شیار
جویچه: جویچه تا حدی آب را به سمت سراشیبی هدایت می کند. اما، آب جاری معمولاً از آن بلندتر است.
شیار : به کانالهای کوچکی اطلاق می شود که با انتقال دادن از کف شیار به لبۀ شیار ساخته می شود. آب روی زمین معمولاً در شیار قرار دارد. قسمت های تقاطع شیار در طی زمین منجربه ایجاد طرح سینوسی می شود.
پشته : مانند شیار عمل می کند با این تفاوت که لبه های پهن تر از کف شیار هستند و سر آن ها اغلب مسطح است. بطور معمول، دو ردیف کشت در بستر کشت می شود.
جویبار: جویچۀ کوچک
حاشیه یا خاکریز حاشیه ای : خاکریز مورد استفاده بمنظور نگهداری آب در نواری از زمین که موازی با جهت جریان آب رانده می شود
حوضچۀ حاشیه ای: خاکریزهای کوچکی که در نوار حاشیه ای عمود بر حاشیه هایی که آب را از کنارۀ نوار به میان برگشت می دهند؛ ساخته می شوند. این خاکریزها بمنظور غلبه بر تأثیرات کانال های sidefall و borrow در طول حاشیه که از ساختار حاشیه ای ناشی می شود؛ استفاده می شوند. (توجه: تعریف واحدی وجود ندارد. گاهی حوضچۀ حاشیه ای به معنای خاکریز در انتهای مسیر است.)
طبقه بندی روش های آبیاری سطحی
یک روش واحدی برای طبقه بندی روش های آبیاری سطحی وجود ندارد. در یک طرح دو نوع وجود دارد- آن هایی که از شیار برای هدایت آب استفاده می کنند و آن هایی که چنین نیستند. در هرکدام، روش هایی را می توان تعریف نمود که در درجۀ کنترل آب و مقدار شیب متفاوت هستند. در ذیل چنین آمده اند:
در آبیاری سطوح شیبدار، چه در هدایت آب در جهت شیب و چه در کنترل جریان در طی پهنای مجموعۀ آبیاری، توجه بیشتری داشت. این اقدامات، اغلب بر اقدامات زراعی و نیاز نیروی کار برای رسیدن به عملکرد بیشتر، چیرگی دارد. برخی از این اقدامات در ذیل توضیح داده می شوند. در صورتیکه شیب حذف شود؛ این اقدامات دیگر لازم نیستند. یا حداقل تفاوت فاحشی دارند. لذا، حوضچه های مسطح، با تمایز کم بین اینکه شیارها در حوضچه استفاده می شوند یا خیر؛ اغلب در نوع متفاوتی از آبیاری سطحی قرار داده می شوند.
روش های آبیاری غیر شیبدار
آبیاری حوضچه اب مسطح: آبیاری سطحی بوسیلۀ سطوح غرقابی زمین مسطح؛ توسط خاکریزها احاطه می شود. حوضچه ها را می توان به هر شکلی و بدون شیب در هر جهتی ساخت. جریان را می توان از هر نقطه ای وارد حوضچه کرد. هیچ زحمتی برای هدایت آب در حوضچه، کشیده نمی شود. این روش به نام های مختلفی مشهور است (که دیگر توصیه نمی شوند.) که از این قرار اند: حوضچه ای غرقابی، غرقابی حوضچه ای، آبیاری حوضچه ای، و آبیاری حوض-حوضچه ای
حوضچه های کشت هموار: آبیاری حوضچه ای با محصول کشت شده در زمین هموار بدون شیار یا پشته هایی برای هدایت آب.
حوضچه های شیاری یا پشته ای: آبیاری حوضچه ای با محصولات کشت شده بر روی پشته ها یا لبه های شیار. حفره ها یا گودال های ثانویه در حوضچه، ردیف و دو انتها را بهم می پیوندد.
آبیاری شیاری مسطحه: روش ابیاری سطحی که شیارهای منفرد در جهت آبیاری تسطیح شده اند. شیارهای مجاور، معمولاً بلندی متفاوتی دارند (مانندsidefall). آب در شیارهای منفرد (یا گروه کوچکی از شیارها بستگی دارد به مقدار sidefall و یا سرعت جریان موجود) تغذیه شده و نگهداری می شود.
آبیاری پل تراز مثل شالیزارها: روش آبیاری که بطور معمول ، سطوح بی نظم زمین با ایجاد خاکریز بر خطوط تراز تقسیم می شوند. فواصل خطوط تراز، معمولاً 10 تا 60 سانتی متر است. تفاوت در ارتفاع حوضچه ها، معمولاً بین 0 تا 20 سانتی متر استکه 0 تا 5 سانتی متر ارجحیت دارد.
آماده سازی زمین
آماده سازی مناسب زمین مهمتری عامل در روش آبیاری سطحی. این کار با خاکبرداری قسمت های برجستۀ زمین و منتقل کردن آن ها به قسمت های گود و در نتیجه ایجاد زمینی مسطح با شیبی یکنواخت انجام می شود. در بیشتر موارد تنها لایۀ نازکی از سطح خاک برداشته می شود (200 میلیمتر یا کمتر)، لکن همین کار بایستی با دقت بسیار انجام شود. حتی یک اختلاف ارتفاع جزئی در سطح زمین می تواند موجب توزیع ناقص آب و کاهش راندمان آبیاری شود.
با آماده سازی مناسب زمین:
راندمان آبیاری افزایش می یابد.
نحوۀ توزیع آب بهبود می یابد.
فرسایش خاک کم می شود.
جمع شدن آب در یک جا کاهش می یابد.
آماده سازی زمین تسطیح نامیده می شود. اما گاهی ممکن است علاوه بر تسطیح زمین، شیب دار کردن آن نیز لازم باشد که این عمل را شیب بندی می نامند. مثلاً در مورد نوارها و شیارها، زمین شیب بندی می شود.
عوامل مؤثر در آماده سازی زمین
طرح یک نقشه برای اماده سازی زمین کاریست پیچیده و معمولاً وظیفۀ یک مهندس مجرب و خاکشناس است. این متخصصان بایستی در مورد اندازۀ زمینی که قرار است اماده سازی شود و شیب لازم برای ان (شیب بندی) تصمیم بگیرند. بطوریکه:
مقدار خاکبرداری با خاک ریزی یکسان باشد.
کمترین مقدار خاک جابجا شود.
این کارها مستلزم بررسی دقیق عوامل زیر است:
شیوۀ زراعت
نوع خاک
تجهیزات
میزان بارندگی
توپو گرافی زمین
روش آبیاری
برای آماده سازی زمین معمولاً در هریک از مراحل زیر تجهیزات مخصوصی مورد نیاز است:
تسطیح
پاکسازی علفزار
پاکسازی علفزار
شیب بندی
موقعی که زمین تازه ای برای آبیاری در نظر گرفته می شود، پاکسازی کامل آن از بوته، درخت و ریشه ضروریست.اگر وسعت زمینی که قرار است پاکسازی شود کم باشد؛ این کار را می توان بوسیلۀ تبر یا اره و سوزاندن چوب های جمع آوری شده انجام داد. اما مناطق وسیع را معمولاً با ماشین پاکسازی می کنند. برای پاکسازی درختان و بوته های متراکم معمولاً از بولدوزر استفاده می شود. بولدوزر تراکتور بزرگ شنی دار است که در جلوی آن تیغه ای برای هل دادن و جابجا کردن درختان وجود دارد. تیغه های دیگری نیز روی بولدوزر نصب شده است که کار آن ها درآوردن ریشۀ درختان است. معمولاً آنچه را که بوسیلۀ بولدوزر جمع آوری می شود، می سوزانند.
بوته های تنک را با کشیدن زنجیرهایی که وزنه هایی به ان ها متصل است می توان پاکسازی نمود. این کار بین طریق انجام میگیرد که دو انتهای یک زنجیر سنگین و آهنی را که در وسط آن یک وزنۀ آهنی بزرگ بسته شده است به بولدوزر می بندند و آن را روی بوته ها می کشند.
پس از پاکسازی بوته ها معمولاً زمین را شخم می زنند تا بتوانند ریشۀ درختان را درآورند و خاک را نیز نرم کنند. برای انجام این کار لازم است از بولدوزری استفاده شود که به آن یک تیغۀ بزرگ آهنی متصل باشد.(این تیغه زیرشکن نام دارد)
با چنین بولدوزری می توان خاک را تا عمق 70 سانتیمتر برهم زد و آن زرا نرم نمود.
تسطیح
با گریدر یا تسطیح کنندۀ زمین، آماده سازی خاک دقیقتر انجام می شود. با اینگونه ماشین ها می توان پستی و بلندی زمین را تا25-+ میلی متر نسبت به شیب مورد نظر آماده کرد. البته این کار بیشتر به مهارت راننده بستگی دارد. در اکثر موارد، استفاده از چنین ماشین هایی برای تسطیح زمین بمنظور اجرای روش آبیاری مناسب است.
تسطیح کننده ها در هموار کردن نهایی زمین مورد استفاده قرار می گیرند و یک شاسی چرخدار بلند بطول حدود 8 متر دارند. روی شاسی مزبور تیغه ای نصب می کنند که قسمت بالای آن برخلاف تیغۀ بولدوزر به جلو خم شده است. چرخ های ماشین از روی زمین تسطیح شده می گذرند و خاک را می کوبند. درنتیجه زمین مزروعی مناسبی برای زراعت و نهال کاری اماده می شود.
شیب بندی
برای جابجایی حاکها در مسافت های کوتاه (کمتر از 100 متر) نیز می توان از بولدوزر استفاده کرد. تیغۀ بزرگ و آهنی بولدوزر خاک را به جلو هل می دهد. این طریق شیب بندی بسیار ارزان تمام می شود اما خیلی دقیق نیست.
برای جابجایی خاک در مسافت های طولانی معمولاً بهتر است از اسکریپر استفاده شود که خاک را از روی زمین برمی دارد و به مکان دیگری منتقل می کند. اسکریپر یک تراکتور چرخ دار یا شنی دار است که دارای یک مخزن بزرگ یا اسکریپر است و خاک را پس از حفاری به محل دیگری منتقل می کند. سرعت اسکریپر چرخدار بیشتر از نوع شنی است. اما قدرت کمتری دارد. موقعیکه اسکریپرها قادرند در یک مرحله 10 تا 30 متر مکعب خاک را جابجا کنند. روی اسکریپر های مورد نظر سیستم های هیدرولیکی مخصوصی نصب شده است که راننده را قادر می سازد تا عمق خاکبرداری را در ضمن حفاری زمین و عمق خاکریزی را هنگام تخلیۀ خاک کنترل کند. استفاده از این گونه ماشین ها تنها در مناطقی که مساحت آن ها بیشتر از 4 هکتار باشد مناسب است. آماده سازی زمین با اسکریپر دقیقتر از بولدوزر است. اما دقت عمل اسکریپر ها هم برای زمینی که قرار است آبیاری شود؛ کافی نیست. پستی و بلندی زمین نسبت به سطح مورد نظر ممکن است بین 100-+ میلی متر باشد. واضح است که در چنین مواردی استفاده از اسکریپر وضع را بدتر خواهد کرد.
جویچه: جویچه تا حدی آب را به سمت سراشیبی هدایت می کند. اما، آب جاری معمولاً از آن بلندتر است.
شیار : به کانالهای کوچکی اطلاق می شود که با انتقال دادن از کف شیار به لبۀ شیار ساخته می شود. آب روی زمین معمولاً در شیار قرار دارد. قسمت های تقاطع شیار در طی زمین منجربه ایجاد طرح سینوسی می شود.
پشته : مانند شیار عمل می کند با این تفاوت که لبه های پهن تر از کف شیار هستند و سر آن ها اغلب مسطح است. بطور معمول، دو ردیف کشت در بستر کشت می شود.
جویبار: جویچۀ کوچک
حاشیه یا خاکریز حاشیه ای : خاکریز مورد استفاده بمنظور نگهداری آب در نواری از زمین که موازی با جهت جریان آب رانده می شود
حوضچۀ حاشیه ای: خاکریزهای کوچکی که در نوار حاشیه ای عمود بر حاشیه هایی که آب را از کنارۀ نوار به میان برگشت می دهند؛ ساخته می شوند. این خاکریزها بمنظور غلبه بر تأثیرات کانال های sidefall و borrow در طول حاشیه که از ساختار حاشیه ای ناشی می شود؛ استفاده می شوند. (توجه: تعریف واحدی وجود ندارد. گاهی حوضچۀ حاشیه ای به معنای خاکریز در انتهای مسیر است.)
طبقه بندی روش های آبیاری سطحی
یک روش واحدی برای طبقه بندی روش های آبیاری سطحی وجود ندارد. در یک طرح دو نوع وجود دارد- آن هایی که از شیار برای هدایت آب استفاده می کنند و آن هایی که چنین نیستند. در هرکدام، روش هایی را می توان تعریف نمود که در درجۀ کنترل آب و مقدار شیب متفاوت هستند. در ذیل چنین آمده اند:
در آبیاری سطوح شیبدار، چه در هدایت آب در جهت شیب و چه در کنترل جریان در طی پهنای مجموعۀ آبیاری، توجه بیشتری داشت. این اقدامات، اغلب بر اقدامات زراعی و نیاز نیروی کار برای رسیدن به عملکرد بیشتر، چیرگی دارد. برخی از این اقدامات در ذیل توضیح داده می شوند. در صورتیکه شیب حذف شود؛ این اقدامات دیگر لازم نیستند. یا حداقل تفاوت فاحشی دارند. لذا، حوضچه های مسطح، با تمایز کم بین اینکه شیارها در حوضچه استفاده می شوند یا خیر؛ اغلب در نوع متفاوتی از آبیاری سطحی قرار داده می شوند.
روش های آبیاری غیر شیبدار
آبیاری حوضچه اب مسطح: آبیاری سطحی بوسیلۀ سطوح غرقابی زمین مسطح؛ توسط خاکریزها احاطه می شود. حوضچه ها را می توان به هر شکلی و بدون شیب در هر جهتی ساخت. جریان را می توان از هر نقطه ای وارد حوضچه کرد. هیچ زحمتی برای هدایت آب در حوضچه، کشیده نمی شود. این روش به نام های مختلفی مشهور است (که دیگر توصیه نمی شوند.) که از این قرار اند: حوضچه ای غرقابی، غرقابی حوضچه ای، آبیاری حوضچه ای، و آبیاری حوض-حوضچه ای
حوضچه های کشت هموار: آبیاری حوضچه ای با محصول کشت شده در زمین هموار بدون شیار یا پشته هایی برای هدایت آب.
حوضچه های شیاری یا پشته ای: آبیاری حوضچه ای با محصولات کشت شده بر روی پشته ها یا لبه های شیار. حفره ها یا گودال های ثانویه در حوضچه، ردیف و دو انتها را بهم می پیوندد.
آبیاری شیاری مسطحه: روش ابیاری سطحی که شیارهای منفرد در جهت آبیاری تسطیح شده اند. شیارهای مجاور، معمولاً بلندی متفاوتی دارند (مانندsidefall). آب در شیارهای منفرد (یا گروه کوچکی از شیارها بستگی دارد به مقدار sidefall و یا سرعت جریان موجود) تغذیه شده و نگهداری می شود.
آبیاری پل تراز مثل شالیزارها: روش آبیاری که بطور معمول ، سطوح بی نظم زمین با ایجاد خاکریز بر خطوط تراز تقسیم می شوند. فواصل خطوط تراز، معمولاً 10 تا 60 سانتی متر است. تفاوت در ارتفاع حوضچه ها، معمولاً بین 0 تا 20 سانتی متر استکه 0 تا 5 سانتی متر ارجحیت دارد.
آماده سازی زمین
آماده سازی مناسب زمین مهمتری عامل در روش آبیاری سطحی. این کار با خاکبرداری قسمت های برجستۀ زمین و منتقل کردن آن ها به قسمت های گود و در نتیجه ایجاد زمینی مسطح با شیبی یکنواخت انجام می شود. در بیشتر موارد تنها لایۀ نازکی از سطح خاک برداشته می شود (200 میلیمتر یا کمتر)، لکن همین کار بایستی با دقت بسیار انجام شود. حتی یک اختلاف ارتفاع جزئی در سطح زمین می تواند موجب توزیع ناقص آب و کاهش راندمان آبیاری شود.
با آماده سازی مناسب زمین:
راندمان آبیاری افزایش می یابد.
نحوۀ توزیع آب بهبود می یابد.
فرسایش خاک کم می شود.
جمع شدن آب در یک جا کاهش می یابد.
آماده سازی زمین تسطیح نامیده می شود. اما گاهی ممکن است علاوه بر تسطیح زمین، شیب دار کردن آن نیز لازم باشد که این عمل را شیب بندی می نامند. مثلاً در مورد نوارها و شیارها، زمین شیب بندی می شود.
عوامل مؤثر در آماده سازی زمین
طرح یک نقشه برای اماده سازی زمین کاریست پیچیده و معمولاً وظیفۀ یک مهندس مجرب و خاکشناس است. این متخصصان بایستی در مورد اندازۀ زمینی که قرار است اماده سازی شود و شیب لازم برای ان (شیب بندی) تصمیم بگیرند. بطوریکه:
مقدار خاکبرداری با خاک ریزی یکسان باشد.
کمترین مقدار خاک جابجا شود.
این کارها مستلزم بررسی دقیق عوامل زیر است:
شیوۀ زراعت
نوع خاک
تجهیزات
میزان بارندگی
توپو گرافی زمین
روش آبیاری
برای آماده سازی زمین معمولاً در هریک از مراحل زیر تجهیزات مخصوصی مورد نیاز است:
تسطیح
پاکسازی علفزار
پاکسازی علفزار
شیب بندی
موقعی که زمین تازه ای برای آبیاری در نظر گرفته می شود، پاکسازی کامل آن از بوته، درخت و ریشه ضروریست.اگر وسعت زمینی که قرار است پاکسازی شود کم باشد؛ این کار را می توان بوسیلۀ تبر یا اره و سوزاندن چوب های جمع آوری شده انجام داد. اما مناطق وسیع را معمولاً با ماشین پاکسازی می کنند. برای پاکسازی درختان و بوته های متراکم معمولاً از بولدوزر استفاده می شود. بولدوزر تراکتور بزرگ شنی دار است که در جلوی آن تیغه ای برای هل دادن و جابجا کردن درختان وجود دارد. تیغه های دیگری نیز روی بولدوزر نصب شده است که کار آن ها درآوردن ریشۀ درختان است. معمولاً آنچه را که بوسیلۀ بولدوزر جمع آوری می شود، می سوزانند.
بوته های تنک را با کشیدن زنجیرهایی که وزنه هایی به ان ها متصل است می توان پاکسازی نمود. این کار بین طریق انجام میگیرد که دو انتهای یک زنجیر سنگین و آهنی را که در وسط آن یک وزنۀ آهنی بزرگ بسته شده است به بولدوزر می بندند و آن را روی بوته ها می کشند.
پس از پاکسازی بوته ها معمولاً زمین را شخم می زنند تا بتوانند ریشۀ درختان را درآورند و خاک را نیز نرم کنند. برای انجام این کار لازم است از بولدوزری استفاده شود که به آن یک تیغۀ بزرگ آهنی متصل باشد.(این تیغه زیرشکن نام دارد)
با چنین بولدوزری می توان خاک را تا عمق 70 سانتیمتر برهم زد و آن زرا نرم نمود.
تسطیح
با گریدر یا تسطیح کنندۀ زمین، آماده سازی خاک دقیقتر انجام می شود. با اینگونه ماشین ها می توان پستی و بلندی زمین را تا25-+ میلی متر نسبت به شیب مورد نظر آماده کرد. البته این کار بیشتر به مهارت راننده بستگی دارد. در اکثر موارد، استفاده از چنین ماشین هایی برای تسطیح زمین بمنظور اجرای روش آبیاری مناسب است.
تسطیح کننده ها در هموار کردن نهایی زمین مورد استفاده قرار می گیرند و یک شاسی چرخدار بلند بطول حدود 8 متر دارند. روی شاسی مزبور تیغه ای نصب می کنند که قسمت بالای آن برخلاف تیغۀ بولدوزر به جلو خم شده است. چرخ های ماشین از روی زمین تسطیح شده می گذرند و خاک را می کوبند. درنتیجه زمین مزروعی مناسبی برای زراعت و نهال کاری اماده می شود.
شیب بندی
برای جابجایی حاکها در مسافت های کوتاه (کمتر از 100 متر) نیز می توان از بولدوزر استفاده کرد. تیغۀ بزرگ و آهنی بولدوزر خاک را به جلو هل می دهد. این طریق شیب بندی بسیار ارزان تمام می شود اما خیلی دقیق نیست.
برای جابجایی خاک در مسافت های طولانی معمولاً بهتر است از اسکریپر استفاده شود که خاک را از روی زمین برمی دارد و به مکان دیگری منتقل می کند. اسکریپر یک تراکتور چرخ دار یا شنی دار است که دارای یک مخزن بزرگ یا اسکریپر است و خاک را پس از حفاری به محل دیگری منتقل می کند. سرعت اسکریپر چرخدار بیشتر از نوع شنی است. اما قدرت کمتری دارد. موقعیکه اسکریپرها قادرند در یک مرحله 10 تا 30 متر مکعب خاک را جابجا کنند. روی اسکریپر های مورد نظر سیستم های هیدرولیکی مخصوصی نصب شده است که راننده را قادر می سازد تا عمق خاکبرداری را در ضمن حفاری زمین و عمق خاکریزی را هنگام تخلیۀ خاک کنترل کند. استفاده از این گونه ماشین ها تنها در مناطقی که مساحت آن ها بیشتر از 4 هکتار باشد مناسب است. آماده سازی زمین با اسکریپر دقیقتر از بولدوزر است. اما دقت عمل اسکریپر ها هم برای زمینی که قرار است آبیاری شود؛ کافی نیست. پستی و بلندی زمین نسبت به سطح مورد نظر ممکن است بین 100-+ میلی متر باشد. واضح است که در چنین مواردی استفاده از اسکریپر وضع را بدتر خواهد کرد.
دیدگاه ها