Phần lớn diện tích dâu tây và mía dọc theo bờ biển trung tâm nằm trên vùng đất đồi. Khi các cánh đồng được trồng trong mùa thu, người trồng có thể muốn xem xét cải tiến thiết kế nhằm tối đa hóa tính đồng nhất của hệ thống nhỏ giọt của họ.

Không chỉ có tính đồng nhất tưới cao mong muốn cho việc tưới đều, mà còn phân phối đều phân bón và thuốc trừ sâu được bơm vào hệ thống nhỏ giọt.

Nhỏ giọt có khả năng cải thiện tính đồng nhất tưới, nhưng trên các cánh đồng dốc, đạt được độ đồng đều cao có thể là thách thức. Thay đổi độ cao 2,3 feet sẽ gây ra thay đổi áp suất 1 pound mỗi inch vuông (psi) trong một đường nhỏ giọt. Băng nhỏ giọt trên trường dốc 5 phần trăm, sẽ có sự thay đổi áp suất khoảng 6 psi dọc theo khoảng cách 300 feet. Giả sử băng nhỏ giọt là băng chảy trung bình (0,32 gpm / 100 ft), và áp suất tại ống góp là 10 psi, sau đó thêm 25% nước sẽ được áp dụng ở đầu dưới của trường so với đỉnh dốc. Lượng nước bổ sung được áp dụng ở phần dưới của cánh đồng có thể làm bão hòa đất, điều này có thể thúc đẩy các bệnh do rễ gây ra cho đất, cũng như tăng lượng phân bón được sử dụng qua hệ thống nhỏ giọt.

Bởi vì địa hình của mỗi trang trại là duy nhất, các giải pháp khác nhau phải được sử dụng để cải thiện tính đồng nhất nhỏ giọt. Một nhà thiết kế hệ thống tưới tiêu đủ điều kiện có thể giúp xác định phương pháp kinh tế nhất để quản lý các hiệu ứng độ dốc đối với tính đồng nhất của thủy lợi.

Các đoạn sau đây thảo luận về một số phương pháp điển hình mà một nhà thiết kế có thể sử dụng để tăng tính đồng nhất nhỏ giọt nếu độ cao thay đổi giữa các khối tưới, dọc theo chiều dài của giường hoặc dọc theo đường ống (chìm).

Quản lý thay đổi độ cao giữa các khối thủy lợi

Áp lực của tuyến chính sẽ khác nhau giữa các khối tưới nằm ở các độ cao khác nhau so với máy bơm hoặc nguồn nước. Nếu khối nằm ở phía trên nguồn nước, áp suất trong đường chính có thể thấp và nếu khối nằm dưới nguồn nước, thì áp suất trong đường chính có thể cao. Người tưới cần phải đảm bảo rằng các khối được điều chỉnh cùng áp suất trong mỗi lần tưới để áp dụng cùng một lượng nước mỗi giờ.

Một giải pháp tối thiểu là điều chỉnh áp suất bằng van cổng. Một đồng hồ đo áp suất chính xác nên được sử dụng để kiểm tra áp suất của ống góp (chìm) định kỳ trong quá trình tưới trong trường hợp áp suất ngược dòng thay đổi. Khi các khối tưới khác được mở và đóng, áp lực trong tuyến chính thường thay đổi.

Một biện pháp khắc phục tốt hơn là thêm một bộ điều chỉnh áp suất sau van cổng. Một bộ điều chỉnh áp suất có thể được đặt trước để duy trì áp suất hạ lưu trong khối tưới độc lập với những thay đổi của áp lực ngược dòng. Hãy nhớ rằng bộ điều chỉnh áp suất chỉ có thể làm giảm áp lực ở phía hạ lưu, do đó áp suất ngược dòng phải được duy trì trên áp suất hạ lưu mong muốn.

Van điều chỉnh áp suất kết hợp bộ điều chỉnh áp suất với van sao cho van cổng là không cần thiết. Một số bộ điều chỉnh được đặt trước áp suất hạ lưu và không yêu cầu điều chỉnh và các loại khác cần được điều chỉnh theo áp suất hạ lưu mong muốn.

Van điều chỉnh áp suất, thích hợp cho đường ống có đường kính lớn hơn 3 inch, thường sử dụng bộ điều chỉnh thí điểm để điều chỉnh áp suất hạ lưu trong van. Việc sử dụng hoa tiêu giảm thiểu tổn thất áp suất sẽ xảy ra trong van ở tốc độ dòng chảy cao (> 100 gpm).

Gần đây, một số công ty đã bắt đầu tiếp thị bộ điều chỉnh áp suất nhựa cho ống có đường kính 2 đến 4 inch, giúp giảm chi phí của các bộ điều chỉnh này so với chi phí của bộ điều chỉnh thép và đồng thau.

Quản lý độ dốc dọc theo giường

Định hướng giường với các đường viền của độ dốc có thể giảm thiểu thay đổi độ cao dọc theo giường. Thay đổi độ cao nên được giảm thiểu xuống dưới 10 feet dọc theo một chiếc giường có chiều dài 300 feet (độ dốc 3,3 phần trăm), tương đương với chênh lệch áp suất 4,3 psi giữa đầu và cuối giường. Tùy thuộc vào tốc độ dòng chảy và đường kính của băng, mức tăng áp suất ở dưới cùng của giường có thể được bù đắp bằng sự mất mát do ma sát của áp lực gây ra bởi nước chảy vào thành bên trong của băng.

Có thể tăng tổn thất ma sát bằng cách sử dụng băng có đường kính hẹp (5/8 inch) và băng có lưu lượng cao (> 0,5 gpm / 100 ft). Không nên xác định vị trí chìm ở đầu thấp của giường vì tổn thất ma sát trong áp suất sẽ làm tăng thêm tổn thất áp suất do tăng độ cao.

Việc rút ngắn chiều dài của giường cũng có thể giảm thiểu sự thay đổi độ cao dọc theo giường, nhưng có thể tốn kém về mặt phần cứng thêm cần thiết cho các thành phần phụ khác. Việc tăng áp suất vận hành của khối có thể giảm thiểu các hiệu ứng độ cao đối với tính đồng nhất vì sự thay đổi áp suất trở nên ít hơn so với áp suất trung bình của khối. Tuy nhiên, áp suất vận hành cao hơn có thể yêu cầu sử dụng băng dính dày (> 10 triệu) để ngăn băng không bị vỡ, và do đó sẽ làm tăng đáng kể chi phí băng nhỏ giọt.

Một cách tiếp cận bổ sung để quản lý thay đổi độ cao dọc theo giường là sử dụng băng bù áp, thường đắt hơn băng bù không áp. Băng bù áp suất giảm thiểu tác động của áp suất bên trong đường nhỏ giọt lên tốc độ xả của bộ phát. Tuy nhiên, trước khi thực hiện bước nhảy vọt đến băng bù áp suất, người ta nên xem xét một nhãn hiệu băng cụ thể bù áp suất tốt như thế nào (số mũ xả phát), sự thay đổi phóng điện giữa các nguồn phát riêng lẻ (hệ số biến đổi sản xuất) và yêu cầu lọc của bộ phát (lưới lọc). Một số mũ phóng điện phát ra nhỏ (<0,2) có nghĩa là băng bù cho áp suất tốt hơn so với băng có số mũ phóng điện phát lớn. Một hệ số sản xuất nhỏ của biến thể có nghĩa là sự khác biệt trong lưu lượng giữa các nguồn phát là tối thiểu (khuyến nghị <3 phần trăm thay đổi). Ngoài ra, do băng phải hoạt động dưới áp suất cao hơn băng bù không áp suất, nên băng dính có thành dày (thường> 8 triệu) để chống vỡ.

Quản lý độ dốc dọc theo đường ống (chìm)

Ngay cả với những chiếc giường được định hướng dọc theo các đường viền của địa hình, sự thay đổi độ cao dọc theo mặt nước có thể gây ra áp lực thay đổi lớn giữa các giường ở đỉnh và đáy dốc. Sử dụng bộ điều chỉnh áp suất nhỏ, các giường có độ cao tương tự có thể được nhóm lại với nhau để tất cả chúng đều có cùng áp lực.

Mặc dù van cổng có thể được sử dụng để điều chỉnh áp suất của nhóm giường, bộ điều chỉnh áp suất đặt trước có thể xử lý tốc độ dòng chảy lên tới 10 đến 20 gpm sẽ tự động giữ áp suất hạ lưu độc lập với thay đổi áp suất ngược dòng. Một cách tiếp cận khác là đặt các bộ điều chỉnh áp suất ở vị trí chìm tại các vị trí nơi độ cao thay đổi từ 10 đến 15 feet. Một lần nữa, một bộ điều chỉnh áp suất đặt trước phù hợp với độ chìm đường kính 2 đến 3 inch sẽ phù hợp cho ứng dụng này.

Một số nhà thiết kế thủy lợi đã sử dụng thành công ống polyethylen hẹp (ống spaghetti) để tăng sự mất áp lực ma sát giữa lớp chìm và băng nhỏ giọt. Khi áp suất trong lớp chìm tăng dần xuống đáy dốc, các ống polyethylen hẹp hơn và / hoặc dài hơn được sử dụng để nối ống chìm với băng nhỏ giọt để làm giảm áp suất. Chiều dài của ống polyethylen và đường kính hẹp gây ra tổn thất áp suất khi nước chảy vào đường nhỏ giọt.

Băng bù áp (PC) cũng có thể được sử dụng để quản lý thay đổi độ cao dọc theo đường chìm. Những cân nhắc tương tự như đã thảo luận ở trên nên được thực hiện trong việc lựa chọn một băng PC phù hợp cho những thay đổi độ cao dọc theo mặt phẳng. Tuy nhiên, vì chênh lệch áp suất có thể còn lớn hơn dọc theo mặt đất so với dọc theo giường, băng có thể cần một bức tường dày để chống vỡ dưới áp lực cao.

Ví dụ: nếu thay đổi độ cao là 30 feet dọc theo độ chìm và áp suất của giường cao nhất là 10 psi, thì áp suất của giường thấp nhất sẽ là 23 psi.

Tham khảo: Hệ thống tưới phun mưa

Giảm thiểu cống xuống sườn dốc

Một vấn đề phổ biến khi các hệ thống nhỏ giọt nằm trên mặt đất dốc xảy ra sau khi kết thúc tưới và phần nước còn lại trong dòng chảy và dòng chảy nhỏ giọt đến đầu thấp của cánh đồng, làm bão hòa đất. Nếu độ dốc của trường được định hướng dọc theo các luống, sau đó thêm van xả vào cuối đường nhỏ giọt có thể giải phóng nước bị mắc kẹt. Van xả có thể được mua để đóng ở áp suất cụ thể (thường là từ 2 đến 6 psi). Khi thay đổi độ cao trở nên lớn hơn, người ta nên sử dụng các van đóng ở áp suất cao hơn (ví dụ:> 5 psi).

Một van xả áp suất thấp có thể được sử dụng để giải phóng nước bị mắc kẹt ở đầu thấp của vùng chìm. Đầu ra của van xả áp thấp có thể được gắn với một ống để nước có thể thoát ra khỏi khối (tốt nhất là vào một lưu vực lưu giữ). Van xả áp thấp cũng có thể được mua với lò xo có áp suất xả khác nhau. Đối với thay đổi độ cao 30 đến 50 feet, van sẽ mở khi áp suất ở cuối phần chìm dưới 10 psi để thoát nửa dưới của khối.

Tóm lược

Thiết kế hệ thống nhỏ giọt để vận hành trên mặt đất đồi có thể là một thách thức và các tùy chọn để đạt được sự đồng đều tốt phụ thuộc nhiều vào địa hình. May mắn thay, các loại linh kiện mới có sẵn, chẳng hạn như băng bù áp, bộ điều chỉnh áp suất rẻ tiền và van xả, có thể được sử dụng để cải thiện tính đồng nhất. Với sự giúp đỡ của một nhà thiết kế thủy lợi, người ta sẽ có thể tìm ra một giải pháp kinh tế để đạt được sự đồng đều về tưới tiêu tốt trên vùng đất đồi bằng cách sử dụng nhỏ giọt.