Introduction in Irrigation

Introduction Definition of irrigation: هو الإمداد الصناعى بالمياه للأراضى الجافة للغرضين التاليين : إضافة المياه للتربة للحفاظ على محتوى رطوبة التربة moisture content فى الحدود المناسبة لنمو النبات لتحسين إنتاجية ونوعية المحاصيل ولتقليل الآثار الناجمة عن الجفاف . غسيل الأملاح الذائبة فى التربة للحفاظ على درجة تركيز الأملاح فى نطاق نمو الجذور root zone . Definition of Irrigation science: هو العلم الذى يبحث أفضل طرق توصيل مياه الى من مصادرها الطبيعية الى الأراضى الزراعية وكذلك أفضل سبل استخدام مياه الرى المتاحة بكفاءة.

Types of Irrigation رى طبيعى : ذلك عند وصول المياه بصورة طبيعية دون اى تدخل من الانسان الى النبات ويحدث ذلك عن طريق الأمطار أو فيضان الأنهار. رى صناعى : يعتمد على تخزين مياه الأمطار ثم إعادة توزيعها على الأراضى الزراعية عن طريق شق الترع والقنوات وإقامة السدود والخزانات واستخدام طرق الرى الحديثة.

Need for Irrigation نحتاج الى عملية الرى فى الحالات الأتية : عدم كفاية الأمطار . عدم انتظام الأمطار . زيادة الانتاج من خلال زيادة الدخل ، زيادة فرص العمل ، رفع مستوى المعيشة . تعديل بيئة التربة أو البيئة من خلال غسيل التربة ، استصلاح التربة المحلية ، الحماية من التصحر . زيادة السكان فى المناطق الجافة والمناطق ذات التجمعات . التقليل من خطر المجاعات نتيجة الجفاف . الكفاية الذاتية والامن القومى .

Components of Irrigation System 1- المصدر Source عبارة عن المجاري المائية والخزانات والمياه الجوفية ومياه الأمطار. 2- التحويل Diversion عبارة عن هدارات ومنشآت تحويل على المجاري المائية ومضخات لتحويل المياه من الأنهار ومن الخزانات ومضخات لسحب المياه من الآبار. 3- التخزين Storage عبارة عن خزانات المياه النهرية الكبيرة وخزانات مياه داخل المزرعة وخزانات مياه جوفية. شروط الرى الطبيعى مراحل تطور الرى فى مصر

4- نظام توصيل المياه الى الحقول Delivery system to fields عبارة عن القنوات وخطوط الأنابيب. 5- نظام التطبيق Application system وهي عبارة عن طرق الري وهي عبارة عن الري السطحي والري تحت السطحي والري بالرش والري بالتنقيط. شروط الرى الطبيعى مراحل تطور الرى فى مصر 6

Water Structures in Irrigation Projects يتطلب تنفيذ مشاريع الري والصرف نوعين من الأعمال: 1- الأعمال الترابية : وتشمل الحفر و الردم والتسوية 2- المنشآت الصناعية : وتشمل المنشآت المقامة على المجاري المائية، وهى منشآت تتدرج في الضخامة من فتحات ري صغيرة أوهدارات إلى القناطر الرئيسية. تنقسم إلى أعمال تقاطعات وأعمال تحكم.

Crossing Works 1- الكوبرى (Bridge) يتم انشائه عند تقاطع مجرى مائي مع طريق حيث يمر الطريق فوق المجرى المائي. 2- البربخ (Culvert) يتم انشائه عند تقاطع مجرى مائي مع طريق حيث يمر المجرى المائي تحت الطريق.

Cable Bridge

Cable Bridge

R.C Bridge

Pipe Culvert

Crossing Works 3- السحارة (Syphon) يتم انشائه عند تقاطع مجريين مائيين أو قناة مع مصرف، حيث تمر مياه المصرف في السحارة تحت القناة، وإذا كان المجريين المائيين أحدهما ملاحي والآخر غير ملاحي فإن المجرى الغير ملاحي يمر في السحارة تحت المجرى الملاحي. 4- البدالة (Aqueduct) يتم انشائه عند تقاطع مجريين مائيين أو قناة مع مصرف، حيث تمر مياه القناة في البدالة فوق المصرف.

R.C Box Siphon

Pipe siphon

Pipe Aqueduct

Control Works 1- القنطرة (Regulator) تتكون من فتحة واحدة أو عدة فتحات يتم التحكم فيها ببوابات من المعدن أو الخشب حيث ترتفع الماء أمام البوابات عند غلقها لكي تغذي القنوات بالمناسيب التي تسمح بالري بالراحة ما أمكن. 2- الهدار (Weir) عبارة عن سد صغير يقام على المجرى المائي وتمر المياه من فوقه، بغرض قياس التصرف أو رفع مناسيب المياه في القناة للتمكن من دخول القنوات الفرعية بمناسيب عالية.

Regulators

Weirs

Control Works 3 - الهويس (Lock) تنشأ في المجاري المائية الملاحية لتتمكن (القوارب والسفن) من المرور بين منسوبين مياه مختلفين. 4 - المساقط المائية (Water falls) عند وجود انخفاض مفاجئ في منسوب المياه يكون من الضروري إنشاء هدار واحد أو مجموعة من الهدارات المتتالية إذا كان الفرق بين المنسوبين كبيرا.

Storage works أعمال التخزين Steel Dam

Arch Dam

Surface Irrigation

Irrigation Systems 1- طبقا لكمية مياه الرى المتاحة: 1- الرى بالراحة 2- الرى بالرفع 2- طبقا لمناوبة الرى: 1- الرى بالغـمر 2- الرى المستديم

نموذج للري بالرفع

نموذج للري بالراحة

Surface irrigation في الري السطحي يتم إضافة الماء الى سطح الأرض فيغمره وينساب فوقه وهو من أكثر الطرق شيوعا.يتم تطبيق الري السطحي إما بطريقة الغمر Flooding Methods أو طريقة الخطوطFurrow Method 1- طريقة الرى بالغمر Flooding Method 2- طريقة الري بالخطوط Furrow Method 3- الري بالخطوط الكنتورية Contour Furrow 4- الري بالسطور Corrugation Method of Irrigation

Flooding Methodطريقة الري بالغمر في هذه الطريقة، يغطي الماء سطح الأرض بطبقة مستمرة، بحيث يمكث الوقت الكافي لكي تتمكن التربة من امتصاص القدر اللازم لإعادة ملء منطقة الجذور. الرى بالغمر يكون : أ – همجى غير موجه Wild flooding ب - الغمر الموجه Controlled flooding

ينقسم الغمر الموجه الى: 1– الرى بالغمر الحر Free flooding irrigation 2– الرى بغمر الشرائح المحددة Border strip flooding irrigation 3– الرى بغمر أحواض الضبط أو الكبح Check basin flooding 4– الرى بغمر الحواجز الكنتورية Contour border method 5– الرى بغمر الحواجز المتعرجة Zigzag method 6– الغمر بالاحواض الحقلية Ring basin flooding

الرى بغمر الشرائح المحددة Border strip flooding irrigation

الرى بغمر أحواض الضبط أو الكبح Check basin flooding

الرى بغمر الحواجز الكنتورية Contour border method

الرى بغمر الحواجز المتعرجة Zigzag method

Furrow Method 2- طرق الرى الخطى ــ هى الطريقة الشائعة لرى المحاصيل التى تزرع فى صفوف . ــ الخط هو خندق بين صفوف المحاصيل . ــ ينساب الماء بمعدلات صغيرة بين صفوف المحاصيل ــ المياه التى تنساب داخل الخطوط تتسرب داخل التربة وتنتشر جانبيا. ــ يعتمد شكل وحجم الخطوط على نوع التربة ، والمسافات بين نباتات المحصول ، الماكينات المستخدمة فى تشكيل الخطوط ،و التصرف . أشكال الرى بالخطوط خطوط كنتورية . 2- خطوط ضحلة . خطوط عميقة .

يمكن تقدير التصرف الاقصى للخط و الذى لا يسبب تآكل من العلاقة التالية s 0.63 Q = حيث :Q اكبر معدل تدفق للمياه داخل الخط ( لتر / ثانية ) :S ميل الخط معبرا عنه كنسبة مئوية

حيث يمكن حساب متوسط عمق المياه اللازم خلال رى خط من العلاقة D = ( Q * 3600 ) ( S1 * L ) حيث D : متوسط عمق المياه المطبق داخل الخط خلال ساعة (س) Q : معدل تصرف الخط ( لتر / ثانية ) S1 : المسافة بين الخطوط ( متر ) : Lطول الخط المرورى خلال ساعة ( متر )

3- الرى بالخطوط الكنتورية Contour Furrows اذا كان ميل الارض شديد تشكل الخطوط على طول خطوط الكنتور . يتم تقسيم الارض المنحدرة بشدة وبسرعة الى قطع طولية منحنية بحيث تكون حواف القطع مع كنتور الارض . مياه الرى المختزنة فى منخفضات اعلى الارض تنساب باتجاه خطوط الكونتور بميل يسمح بتصرفه وذلك لرى اشجار او نباتات منزرعة ايضا على خطوط الكونتور. يمكن استخدام هذه الطريقة بنجاح فى معظم الاراضى الزراعية فيما عدا الرملية والطينية الثقيلة التى تتشقق بدرجة كبيرة عند جفافها . تكون ميول الارض المتوسطة او الثقيلة القوام 8% اما الاراضى الخفيفة القوام فلا يزيد الانحدار عن 5% .

4- الرى بالسطور Corrugation Method هى تعديل للرى بالخطوط لتناسب المحاصيل المتقاربة النمو مثل البرسيم الحجازى والحبوب الرفيعة . يتوقف البعد بين السطور وعمقها على نوع التربة وانحدارها وتكون المسافة عادة بين السطور من 40 الى 120 سم تبعا لنوع التربة والعمق بين 10 الى 15 سم وكلما زاد انحدار التربة كلما قلت المسافة بين السطور . تتراوح أطوال السطور بين 50 الى 300 متر وغالبا تكون بين 100 الى 200 مترا مع اتجاه اقصى انحدار وهى تصلح للرى على ميول من 5 % الى 20 % .

ٍSub-Surface Irrigation

الرى تحت السطحى Subsurface Irrigation ـــ يتم امرار المياه خلال خنادق تحت ارضية او قنوات جانبية محفورة على مسافات تتراوح بين 15 الى 30 متر . ــ امداد المياه تحت سطح الأرض بخلق والحفاظ على مستوى ماء أرضي اصطناعي. ــ تتحرك الرطوبة صاعدة نحو سطح الأرض بالخاصية الشعرية لتلبية متطلبات المحصول .

المتطلبات الضرورية لاى نظام رى تحت السطحى 1 – توفر مصدر امداد للمياه . 2 –ان تكون الحقول مستوية. 3 – سطح الارض موازى لسطح الماء. 4 – توفير طبقة من تربة منفذة تحت سطح الارض مباشرة مثل التربة الرملية. 5 – توفير طبقة غير منفذة نسبيا على عمق 2-3متر تحت سطح الارض لمنع حدوث ترشح عميق للمياه . 6 – وجود نظام توزيع جيد من الخنادق مما يساعد على رفع منسوب الماء الارضى الى عمق موحد. 7 – توفر المخرج الكافى لتصريف مياه الاراضى. 8 – توفر سطح ماء ارضى خلال 2 – 3 متر تحت سطح الارض . 9 –ان تكون الظروف الطوبوغرافية موحدة . 10–ان تكون التربة قادرة على رفع الرطوبة من سطح الماء الى منطقة الجذور.

Natural Sub-surface irrigation تصنيف الرى تحت السطحى 1- الرى تحت السطحى الطبيعى Natural Sub-surface irrigation

الرى تحت السطحى الصناعى Artificial Sub-surface irrigation

مميزات طريقة الرى تحت السطحى 1 – يوفر احتياجات مائية مع انتاجية عالية المحاصيل . 2 – مناسب لمعظم المحاصيل . 3 – ادنى فواقد بخر وترشيح عميق . 4 – انتاجية عالية للمحاصيل . 5 – اكثر الطرق الاقتصادية للرى . 6 – لا يوجد فقد للارض . 7 – لا يحدث تداخل او اعاقة فى حرية تنقل الماكينات الزراعية . 8 – يمكن تنفيذ العمليات الزراعية بدون ارتباط بفترات الرى . عيوب الرى تحت السطحى 1 – طريقة مكلفة جدا . 2 – امكانية حدوث اختنقات فى المواسير تحت سطح الارض . 3 – هناك خطورة من حدوث تغدق للتربة . 4 – نظرا لان هذه الطريقة تتطلب توافر شروط طبيعية خاصة فانها تكون مناسبة لمناطق محدودة

Thank you