 |
| Irrigation in landscape projects |
نبذة تاريخية عن الري
تعد عملية الري هي تزويد الأراضي الزراعية بالمياه بوسائل صناعية. ورغم تطور أنظمة الري وتغيرها عبر العصور، فإن مفهوم الري نفسه ليس حديثًا. فقد بدأت الحاجة إلى الري عندما انتقل الإنسان من حياة الصيد والجمع إلى ممارسة الزراعة، فظهرت الحاجة لتوجيه المياه الطبيعية وإعادة توزيعها لتصل إلى النباتات وتساعدها على النمو.
في البداية، ساعدت القنوات والمجاري المائية المرتبطة بالأنهار القريبة في تدفق المياه عبر الحقول والسهول، مما أدى إلى تحقيق إنتاج وفير من الغذاء. كما تم جمع مياه الثلوج الذائبة من قمم الجبال البعيدة ونقلها إلى الحقول والمجتمعات الزراعية التي كانت تعتمد على هذه الموارد المائية للبقاء.
ومع تطور الإنسان ليصبح منشئًا للحدائق وليس مجرد منتج للغذاء، بدأت مبادئ الري تُستخدم في إنشاء وصيانة الحدائق الترفيهية بقدر استخدامها في الزراعة. في العصور القديمة، قام الملوك والحكام في أوروبا وآسيا وأفريقيا بتحويل مجاري الأنهار والجداول لتوجيه المياه إلى أراضيهم أو بالقرب منها، دون الاهتمام بتأثير ذلك على المجتمعات المجاورة من حيث الفيضانات أو نقص المياه.
أما في العصر الحديث، أصبح ري المساحات الخضراء أمرًا شائعًا، حيث يتم تزويد المزيد من الأراضي بأنظمة ري مخصصة للأعشاب والنباتات. بدأت هذه الأنظمة الحديثة تحل تدريجيًا محل الري اليدوي وخراطيم المياه والعبوات التقليدية.
تزايد الاهتمام بري اللاندسكيب يعود لعدة أسباب؛ منها الأبحاث الدقيقة التي توفر معلومات عن احتياجات النباتات المائية، مما يجعل الموضوع أكثر علمية ويقلل من الاعتماد على التخمين. كما أن الأنظمة الأوتوماتيكية توفر المياه بشكل أكثر كفاءة، حيث توزع فقط الكمية التي يمكن للتربة امتصاصها، ما يمنع جريان المياه السطحي.
توفير المياه يُعتبر مهمًا من الناحية الاقتصادية، خاصة مع ارتفاع تكاليف المياه، كما أن له أهمية بيئية من خلال منع تسرب المياه المحمّلة بالأسمدة والمبيدات إلى المجاري المائية. في المناطق التي تعاني من قلة الأمطار، يساعد الري المنظم في الحفاظ على الماء الثمين.
أنواع أنظمة الري المختلفة في اللاندسكيب.
يمكن توزيع مياه الري في اللاندسكيب باستخدام طريقتين رئيسيتين:- الري بالرش: يتم فيه توصيل المياه عبر شبكة من المواسير تحت ضغط مناسب، لتخرج المياه بشكل محدد فوق النباتات، مما يشبه الأمطار.
- الري بالتنقيط: يتم توجيه المياه مباشرة إلى منطقة جذور النباتات باستخدام ضغط منخفض. يمكن أن توضع الأنابيب فوق التربة في حالة الري السطحي أو داخلها كما في أنظمة الري تحت السطحية (Subsurface Irrigation System)، لضمان وصول المياه مباشرة إلى الجذور.
مصطلحات مهمة في مجال ري اللاندسكيب.
لتعميق الفهم في تفاصيل أنظمة الري المختلفة، من الضروري أولاً التعرف على الأجزاء والمكونات الأساسية في شبكات الري، مع توضيح ما يميز كل نظام عن الآخر. كما يجب التعرف على المصطلحات الفنية المستخدمة في هذا المجال، والتي يجب أن يكون مصممو شبكات الري وفنيو التركيب على دراية تامة بها.
- رأس الرشاش (Sprinkler Head)
- نمط الرش (Spray Pattern)
- رأس الرش الثابت (Spray Head)
- رأس الرش الدوّار (Rotary Head)
يساعد ضغط المياه فى دورانه حول محوره لنشر المياه تدريجيا.
- الرأس التصادمي (Impact Drive Head)
- الرأس الترسّي (Gear Drive Head)
- معدل هطول أو تساقط المياه (Precipitation Rate)
- النقاط أو المرش (Emitter)
- معدل التصريف (Discharge Rate)
- المرش المعوّض للضغط (Pressure Compensating Emitters)
- الرشاش الدقيق (Micro Spray Heads)
- مواسير الري (Irrigation Pipe)
- تصنيف بالجدول (Schedule Rate)
- مقوامه الضغط (Pressure Rate
- خط التنقيط (Drip pipeline)
- التدفق (Flow) ومعدلات التدفق
وهو هام جدًا لاختيار طلمبه الضخ المناسبه ، والقطر المناسب للمواسير
- فواقد الضغط بسبب الاحتكاك (Friction Loss)
- السرعة (Velocity)
أنواع ضغوط المياه في المواسير
من الضروري معرفة وحساب الضغوط للمياه داخل المواسير وعلى المحابس والشبكة ككل لضمان تصميم نظام ري فعال وآمن. تساعد الحسابات الدقيقة في اختيار الأنابيب والمكونات المناسبة التي تتحمل الضغط المناسب، مما يقلل من خطر تلف الشبكة أو الأجزاء المختلفة مثل الأنابيب والصمامات بسبب الضغوط الزائدة أو النقص.
كما تساهم هذه الحسابات في تحقيق كفاءة تشغيلية من خلال ضمان توزيع المياه بشكل متساوٍ وفعال عبر النظام، مما يحسن من كفاءة الري ويمنع فقدان المياه أو جريانها بشكل غير مناسب. بالإضافة إلى ذلك، يساعد حساب الضغوط في اختيار الأحجام المثلى للمواسير، مما يمنع استخدام أنابيب أو محابس غير ملائمة، ويقلل من فقدان الطاقة الناتج عن الاحتكاك أو التغيرات في الارتفاعات.
الحسابات الدقيقة أيضًا تساهم في تحقيق الأمان عن طريق التأكد من أن الضغوط ضمن الحدود الآمنة، مما يقلل من خطر الانفجارات أو التسربات ويحافظ على سلامة العاملين. كما تساهم في ضمان توزيع متوازن للمياه في الشبكة، مما يساهم في نمو صحي ومتساوي للنباتات، وتقليل التكاليف غير الضرورية من خلال تحسين اختيار المعدات. وبذلك تساهم حسابات الضغوط في تحسين أداء النظام بشكل مستدام وآمن.
- ضغط الموجة (Surge Pressure):
- الضغط الساكن (Static Pressure):
- الضغط الديناميكي (Dynamic Pressure):
الاحتياجات المائية والتوزيع الذكي لمناطق الري.
من المعروف أن كل نوع من النباتات له احتياج مائي معين لضمان النمو الأمثل، ويمكن تحديد هذا الاحتياج من خلال جدول احتياج مائي لكل نوع نباتي. كما أن التربة ليست متشابهة في قدرتها على امتصاص المياه، حيث يختلف معدل الامتصاص باختلاف تركيب التربة.
على سبيل المثال، كلما زادت نسبة الطين في التربة، كان معدل امتصاصها للمياه أبطأ، بينما كلما زادت نسبة الرمال، زاد معدل الامتصاص. تختلف خصائص أنواع التربة التي تؤثر على سرعة امتصاص المياه، مثل التربة الطينية والرملية.عند تصميم شبكة ري لمشروع كبير، من المحتمل أن يحتوي الموقع على مزيج من النباتات والتربة. لذا، لا يكون من المناسب وضع جدول تشغيل موحد لجميع المناطق. بل يجب تقسيم الموقع إلى مناطق جغرافية بحيث تضم كل منطقة نباتات ذات احتياجات مائية متشابهة وتربة ذات معدلات امتصاص مشابهة.كما يجب أخذ التضاريس مثل المنحدرات أو المنخفضات في الحسبان، بالإضافة إلى الظروف البيئية مثل درجات الحرارة، والرياح، والظل. يمكن الحصول على هذه المعلومات من التحليل المعماري للموقع العام، وأيضًا من عدد النباتات المتنافسة في المساحة.
من أين نبدأ في تصميم شبكة الري؟
بعد تحليل الموقع وتحديد المناطق الجغرافية ومعرفة الاحتياجات المائية لأنواع النباتات المختلفة، يأتي دور جمع البيانات الخاصة بتصميم شبكة الري. ولذا يجب الإجابة عن الأسئلة التالية:- ما هو نوع الرشاشات المطلوبة لكل مساحة؟
- كم عدد الرشاشات المطلوبة وكيف يتم توزيعها لتفادي عدم وصول المياه إلى بعض المناطق أو حدوث فقر مائي؟
- ما هو إجمالي معدل التدفق (GPM) المطلوب لكل منطقة وللنظام الري بالكامل؟
- هل يتناسب هذا مع إجمالي تدفق المياه المتاحة من المصدر (tie-in)؟
- ما هي أقطار المواسير المطلوبة، وما هو أفضل تصميم للتوزيع؟
- ما هو ضغط المياه الساكن والمتحرك المتوفر؟