إجابة مختصرة
أنابيب الري هي شبكة الخطوط الرئيسية وتحت الرئيسية والجانبية والأنابيب الدقيقة التي تنقل المياه من المضخة إلى كل منقط أو رشاش. تكون الخطوط الرئيسية المدفونة عادةً من PVC (الفئة 160/200 أو Schedule 40)، وتكون الخطوط السطحية وأنابيب التنقيط من PE المثبّت ضد الأشعة فوق البنفسجية، بينما يتراوح مقاس الأنابيب الدقيقة بين 1/8 و1/4 بوصة. اختر مقاسات الأنابيب بحيث تبقى سرعة المياه عند نحو 1.5 m/s (5 ft/s) أو أقل؛ فالخط الرئيسي بمقاس 2 بوصة ينقل نحو 11 m³/h (50 gpm).
ما أنابيب الري، وأي نوع ينبغي استخدامه؟
أنابيب الري هي شبكة الخطوط الرئيسية وتحت الرئيسية والجانبية والأنابيب الصغيرة التي تنقل المياه من المضخة أو المرشح إلى كل منقط أو رشاش. وتُصنع عادةً من PVC (بولي كلوريد الفينيل) للخطوط الرئيسية الصلبة المدفونة، ومن PE (البولي إيثيلين) للخطوط السطحية المرنة وأنابيب التنقيط. ويعتمد اختيار أنابيب الري المناسبة على التدفق والضغط والدفن والتعرض لأشعة الشمس ومدى تكرار نقل الخط.
يتناول هذا الدليل جانب الأنابيب في النظام: المواد، وفئات الضغط، والمقاسات من الأنابيب الدقيقة بمقاس 1/8 بوصة إلى الخطوط الرئيسية بمقاس 2 بوصة وما فوق، والوصلات التي تربط بينها، وكيفية تجميع مجمع توزيع الري. أما المنقطات نفسها فنتناولها في دليلنا المنفصل حول منقطات الري ووصلاتها.
كيفية تخطيط شبكة أنابيب الري
تتناقص مقاسات شبكة أنابيب الري تدريجيًا من المصدر إلى النبات، ولكل مستوى مادته المفضلة. ويسهّل التفكير وفق هذه المستويات الأربعة تحديد مواصفات أنابيب الري وطلب القطع المناسبة:
- الخط الرئيسي: ينقل كامل تدفق النظام من المضخة ووحدة التحكم الرئيسية، ويتراوح مقاسه عادةً بين 50–160 mm (2–6 in)، ويكون غالبًا من PVC أو HDPE المدفون.
- الخط تحت الرئيسي: يغذي منطقة أو قطاعًا واحدًا انطلاقًا من صمام، ويكون غالبًا من PE أو PVC بمقاس 32–90 mm (1–3 in)، أو من خرطوم قابل للتسطيح لتغذية شريط التنقيط في الحقول.
- مجمع التوزيع أو أنبوب التوزيع: أنبوب قصير مزود بمخارج يوزع تدفق صمام واحد على العديد من الخطوط الجانبية.
- الخطوط الجانبية والأنابيب الدقيقة: شريط تنقيط أو خط تنقيط أو أنابيب بولي إيثيلين غير مزودة بمنقطات بمقاس 12–20 mm (نحو 1/2–3/4 in)، إضافةً إلى أنابيب شعرية بمقاس 3–6 mm (1/8–1/4 in) تصل إلى الأصص وأوتاد التنقيط المنفردة.
يشرح دليلنا حول كيفية تصميم نظام ري بالتنقيط الحسابات الهيدروليكية لكل مستوى؛ ويركز هذا المقال على اختيار المكونات وربطها.
مقارنة أنابيب الري PVC وPE: المواد وتصنيفات الضغط
يُعد PVC وPE المادتين الأساسيتين لأنابيب الري؛ فـPVC صلب واقتصادي للمقاسات الكبيرة المدفونة، بينما يتميز PE بالمرونة والمتانة ويُثبّت ضد الأشعة فوق البنفسجية للاستخدام السطحي. وتؤدي الخراطيم القابلة للتسطيح وأنابيب PVC المرنة أدوارًا متخصصة.
| المادة | المقاسات الشائعة | فئة الضغط المعتادة | طريقة الربط | الاستخدام الأنسب |
|---|---|---|---|---|
| PVC Schedule 40 | 1/2–6 in (20–160 mm) | ينخفض تصنيف الضغط مع زيادة المقاس؛ وتتحمل المقاسات الصغيرة ضغطًا أعلى بكثير من 10 bar | لحام بالمذيب أو ربط لولبي | وحدات التحكم الرئيسية ومجمعات التوزيع والخطوط الرئيسية المدفونة القصيرة |
| PVC من الفئة 160/200 (SDR 26/21) | 1–8 in | نحو 11–14 bar (160–200 psi) | لحام بالمذيب أو ربط بحشيات إحكام | الخطوط الرئيسية وتحت الرئيسية المدفونة |
| PVC-U بالمقاسات المترية | 20–315 mm | PN 6–16 (6–16 bar) | لحام بالمذيب أو ربط بحلقة مطاطية | الخطوط الرئيسية خارج أمريكا الشمالية |
| أنابيب PE / HDPE | 16–160 mm (1/2–6 in) | PN 4–10 أو 80–125 psi | وصلات ضغط أو إدخال أو لحام تناكبي | الخطوط تحت الرئيسية السطحية والخطوط الرئيسية المرنة والصوبات الزراعية |
| أنابيب تنقيط من البولي إيثيلين | 12–25 mm (1/2–3/4 in) | منخفضة، نحو 1–3.5 bar | وصلات ذات نتوءات أو وصلات ضغط أو قفل | خطوط التنقيط الجانبية وأنابيب التوزيع |
| الأنابيب الدقيقة (الشعرية) | 3–6 mm (1/8–1/4 in) | منخفض | وصلات دقيقة ذات نتوءات | أوتاد التنقيط والأصص والدلاء الهولندية |
| خرطوم قابل للتسطيح | 2–6 in (50–150 mm) | منخفضة إلى متوسطة | وصلات بداية ووصلات ربط | خطوط تحت رئيسية مؤقتة في الحقول لتغذية شريط التنقيط |
تحقق دائمًا من ضغط التشغيل في ورقة البيانات الفنية للشركة المصنعة، لأن تصنيفات الضغط تعتمد على سماكة الجدار والمقاس ودرجة حرارة المياه. يجب حماية PVC المستخدم فوق سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية أو طلاؤه؛ ويحتوي PE الأسود على أسود الكربون لمقاومة هذه الأشعة، ولهذا تكون معظم أنابيب الري المصنوعة من البولي إيثيلين سوداء. وتتوفر أنابيب الري وخطوط التنقيط باللون البني أساسًا لتندمج بصريًا مع مواد تغطية التربة في المسطحات المزروعة؛ وهي تعمل بالطريقة نفسها.
ما مقاس أنابيب الري الذي أحتاج إليه؟
اختر مقاسات أنابيب الري بحيث تبقى سرعة المياه عند نحو 1.5 m/s (5 ft/s) أو أقل؛ فالتدفق الأسرع يهدر الضغط بسبب الاحتكاك ويزيد خطر المطرقة المائية. يوضح الجدول معدلات التدفق القصوى التقريبية عند هذه السرعة. واستخدم جداول فقد الاحتكاك الصادرة عن الشركة المصنعة للأنابيب لتحديد المقاسات النهائية للمسارات الطويلة.
| الأنبوب | القطر الداخلي التقريبي | التدفق التقريبي عند 1.5 m/s |
|---|---|---|
| أنبوب PE بمقاس 16 mm / أنبوب تنقيط بمقاس 1/2 in | 13–15 mm | 0.7–0.9 m³/h (3–4 gpm) |
| PVC Sch 40 بمقاس 3/4 in | 21 mm | 1.9 m³/h (8 gpm) |
| PVC Sch 40 بمقاس 1 in / PE بمقاس 32 mm | 27 mm | 3.1 m³/h (13 gpm) |
| PVC Sch 40 بمقاس 1-1/2 in / PE بمقاس 50 mm | 41–43 mm | 7.2 m³/h (32 gpm) |
| أنبوب ري بمقاس 2 بوصة (Sch 40) / PE بمقاس 63 mm | 52–55 mm | 11.6 m³/h (51 gpm) |
| PVC Sch 40 بمقاس 3 in / 90 mm | 78 mm | 26 m³/h (115 gpm) |
| PVC Sch 40 بمقاس 4 in / 110 mm | 102 mm | 45 m³/h (198 gpm) |
يُستخدم أنبوب الري بمقاس 2 بوصة كثيرًا كخط رئيسي للمزارع الصغيرة والصوبات الزراعية التي تبلغ مساحتها نحو 0.5–2 ha (1–5 أكر)، لأنه ينقل بسهولة نحو 10–12 m³/h (45–50 gpm). أما القطاعات الأكبر فتستخدم عادةً خطوطًا رئيسية بمقاس 3–4 in أو تُقسَّم إلى مزيد من المناطق. ويوضح دليل مضخات الري كيف يؤثر احتكاك الأنابيب في تحديد مقاس المضخة.
مقاسات أنابيب التنقيط: 1/2 و5/8 و3/4 و1/4 و1/8 بوصة
تُستخدم تسميات مقاسات أنابيب التنقيط بصورة غير دقيقة، لذا تحقق دائمًا من القطرين الخارجي والداخلي الفعليين قبل شراء الوصلات. والمقاسات الرئيسية هي:
- أنابيب الري بمقاس 1/2 بوصة: المقاس المعتاد لخطوط التنقيط الجانبية وخطوط التوزيع. تستخدم الشركات المصنعة أقطارًا خارجية مختلفة تتراوح تقريبًا من 0.600 إلى 0.710 in، لذا يجب أن تتطابق وصلات أنابيب التنقيط بمقاس 1/2 بوصة تمامًا مع القطر الخارجي.
- أنابيب الري بمقاس 5/8 بوصة: تُستخدم لشريط التنقيط (16 mm) ولمسارات الري المنزلية الأطول قليلًا.
- أنابيب الري بالتنقيط بمقاسي 3/4 و1 بوصة: تُستخدم كأنابيب توزيع وخطوط تحت رئيسية قصيرة في الأنظمة الصغيرة.
- أنابيب الري بالتنقيط بمقاس 1/4 بوصة: أنابيب تنقيط دقيقة، تُسمى أيضًا الأنابيب الشعرية، تمتد من خط جانبي إلى نبات واحد. وتُباع أنابيب بمقاس 1/4 بوصة مزودة بمنقطات مدمجة على مسافات 6 in (15 cm) لاستخدامها في الأصص وأحواض الزراعة الصغيرة.
- أنابيب التنقيط بمقاس 1/8 بوصة: يبلغ مقاسها نحو 3 mm، وتُستخدم مع أوتاد التنقيط والمنقطات متعددة المخارج في الصوبات الزراعية.
اجعل مسارات الأنابيب بمقاس 1/4 بوصة قصيرة، وعادةً أقل من نحو 3–4 m (10–12 ft)، لأن قطرها الداخلي الصغير يسبب فقدًا سريعًا للضغط. وفي الزراعة التجارية بالأصص والدلاء، يُستخدم عادةً خط جانبي بمقاس 16 mm مع أنابيب دقيقة قصيرة لكل نبات.
أنابيب مرنة للاستخدام في الصوبات الزراعية
تتكون الأنابيب المرنة لري الصوبات الزراعية عادةً من أنابيب تنقيط وأنابيب دقيقة من PE المثبّت ضد الأشعة فوق البنفسجية لخطوط المحاصيل، إضافةً إلى خراطيم PVC مرنة شفافة أو مدعمة بضفائر لخطوط إرجاع المحلول المغذي ووصلات المضخات القصيرة. ينبغي أن تكون أنابيب الصوبة الزراعية معتمة عندما تنقل المحلول المغذي، لأن الضوء داخل الأنابيب الشفافة يساعد على نمو الطحالب التي تسد المنقطات. وتستخدم أنظمة أوساط الزراعة المثبتة على قنوات عادةً خطوطًا جانبية بمقاس 16–20 mm مع أوتاد تنقيط، كما هو موضح في دليل نظام ري الصوبات الزراعية.
ما أهم وصلات أنابيب الري؟
تربط وصلات أنابيب الري الأنابيب ببعضها، وتغيّر اتجاهها، وتقلل مقاسها، وتُنشئ تفرعات للخطوط الجانبية، وتغلق نهايات الخطوط. ولكل مادة مجموعة وصلات خاصة بها. والأنواع الشائعة هي:
- وصلات PVC الملحومة بالمذيب: وصلات ربط وأكواع ووصلات ثلاثية ومخفضات ووصلات اتحاد، تُلصق باستخدام مادة تمهيدية ولاصق مذيبي. وتتيح وصلات الاتحاد والمهايئات اللولبية فك الصمامات والمرشحات لاحقًا.
- وصلات ضغط PE: صواميل لولبية وحلقات إحكام دائرية تُمسك بأنابيب PE ذات المقاسات المترية، وهي قابلة لإعادة الاستخدام وسريعة التركيب دون أدوات.
- وصلات الإدخال والوصلات ذات النتوءات: تُدفع داخل أنابيب البولي إيثيلين وتُثبَّت بمشابك في المقاسات الأكبر؛ وتُستخدم وصلات أنابيب تنقيط ذات نتوءات للأنابيب بمقاس 1/2 بوصة.
- وصلات القفل أو القفل باللف: تُربط حلقة لولبية فوق الأنبوب لتوفير إحكام آمن لشريط التنقيط وخط التنقيط.
- وصلات السرج ووصلات البداية: تُنشئ تفرعًا لخط جانبي من خط تحت رئيسي مصنوع من PVC أو PE، عبر ثقب محفور وجلبة مطاطية.
- وصلات ربط أنابيب الري ووصلات التجميع: وصلات مستقيمة ووصلات إصلاح ووصلات سريعة أو صمامات مآخذ مياه لنقل الخراطيم والرشاشات.
- مهايئات الري بالتنقيط: مهايئات من وصلة لولبية إلى وصلة ذات نتوءات، ومن خرطوم إلى أنبوب، لربط أنابيب التنقيط بالصمامات والمرشحات ومنظمات الضغط.
- وسائل إغلاق النهايات: قطع إغلاق على شكل 8، وأغطية نهايات، وصمامات غسيل.
تُستخدم عادةً وصلات الربط ذات النتوءات والوصلات الثلاثية وسدادات الثقوب لوصل أنابيب الري بمقاس 1/4 بوصة. ويُقصد بوصلة أنبوب الرشاش عادةً كوع ذو نتوءات أو كوع لولبي يربط رشاشًا منبثقًا أو تصادميًا بأنبوب رفع مرن.
ما مجمع توزيع الري؟
مجمع توزيع الري هو أنبوب توزيع يجمع عدة صمامات أو مخارج في موضع واحد، ويقسّم مصدر إمداد واحدًا إلى مناطق أو خطوط جانبية متعددة. وهو يُبقي الصمامات في متناول اليد، ويبسّط تمديد الأسلاك، ويسهّل عزل كل منطقة لإصلاحها.
مقارنة مجمع صمامات الري ومجمع توزيع التنقيط
تنقسم مجمعات التوزيع إلى نوعين رئيسيين، ويستخدم المزارعون كليهما:
- مجمع صمامات الري (مجمع الرشاشات): صف من الصمامات الكهرومغناطيسية أو اليدوية على أنبوب توزيع من PVC أو PE، يغذي كل منها منطقة واحدة. ويُجمَّع مجمع الرشاشات المصنوع من PVC عادةً باستخدام وصلات ثلاثية ووصلات اتحاد وصمامات داخل صندوق أو فوق سطح الأرض عند بداية الحقل.
- مجمع توزيع الري بالتنقيط (مجمع التنقيط): الأنبوب الذي يلي صمام المنطقة ويغذي العديد من خطوط التنقيط الجانبية، وغالبًا ما يكون مزودًا بمرشح ومنظم ضغط عند مدخله. يمتد في الصوبات الزراعية بمحاذاة نهايات الأقسام، وفي البساتين يعبر الصفوف.
- مجمع متعدد المنافذ: كتلة صغيرة متعددة المنافذ، غالبًا ما تضم 4–12 مخرجًا، تغذي الأنابيب الدقيقة الواصلة إلى الأصص المنفردة. وهو مجمع ري شائع في المشاتل وطاولات الزراعة البحثية.
ما أجزاء صمام الري؟
يتكون صمام الري من الجسم، والغطاء العلوي، وغشاء مطاطي يفتح التدفق ويغلقه، وملف كهرومغناطيسي مع مكبس ونابض يخفف الضغط فوق الغشاء، ومقبض للتحكم في التدفق، ومسمار تنفيس يدوي. تعمل معظم الصمامات الكهرومغناطيسية الزراعية بجهد 24 VAC من وحدة التحكم؛ وتناسب الإصدارات ذات التعشيق التي تعمل بالتيار المستمر وحدات التحكم العاملة بالبطاريات والطاقة الشمسية. ويقارن دليل صمامات الري أنواع الصمامات بالتفصيل.
كيفية تجميع مجمع صمامات الري بالتنقيط
يسهل تجميع مجمع صمامات الري بالتنقيط إذا رتبت القطع حسب اتجاه التدفق وتركت مساحة للصيانة. ويكون التسلسل المعتاد لمنطقة ري تجارية كما يلي:
- ابدأ بصمام كروي لعزل مجمع التوزيع بالكامل عن الخط الرئيسي.
- أضف وصلة اتحاد، ثم الصمامات الكهرومغناطيسية للمناطق على أنبوب توزيع من PVC، مع ترك مسافات تتيح فك كل صمام.
- ركّب مرشحًا بعد كل صمام إذا لم توجد منظومة ترشيح مركزية، ثم منظم ضغط ملائم لتدفق المنطقة.
- ركّب منفذًا لمقياس الضغط بعد المنظم لتتمكن من فحص ضغط التشغيل.
- انتقل من PVC إلى PE باستخدام مهايئ لولبي، ثم مدّ مجمع توزيع التنقيط عرضيًا على الخطوط الجانبية مع وصلات بداية.
- أضف صمامًا لطرد الهواء وكسر التفريغ عند النقاط المرتفعة، وصمامات غسيل أو مجمع غسيل عند الطرف البعيد.
- اختبر الضغط مع إبقاء نهايات الخطوط الجانبية مفتوحة، واغسل الشوائب، ثم أغلق النهايات.
عندما تشترك عدة مناطق في التسميد بالري، تحل وحدة تحكم رئيسية مركزية مزودة بمرشح قرصي أوتوماتيكي وجهاز ذكي للتسميد بالري محل المرشحات المنفصلة لكل منطقة، وتُبقي مجمعات التوزيع الحقلية بسيطة.
قائمة التحقق من قطع الري ومستلزماته
تمنع قائمة القطع الواضحة عدم تطابق الوصلات، وهو أكثر أخطاء توريد مستلزمات الري شيوعًا. عند طلب عروض أسعار لقطع الري ومستلزماته، حدّد ما يلي:
- مادة الأنابيب وقطرها الخارجي وسماكة جدارها أو SDR وفئة الضغط لكل مستوى.
- إجمالي تدفق المنطقة بوحدة m³/h أو gpm، والضغط المطلوب عند أبعد مخرج.
- القطران الخارجي والداخلي لأنابيب التنقيط، وما إذا كان يجب أن تلائم الوصلات شريط التنقيط أو الأنابيب رقيقة الجدار أو سميكة الجدار.
- عدد المناطق ومقاس الصمام والجهد (24 VAC أو تيار مستمر مع التعشيق)، وما إذا كان تنظيم الضغط مدمجًا.
- عمق الدفن والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، وهما ما يحدد الاختيار بين PVC وPE.
- ملحقات الري مثل صمامات الهواء ومقاييس الضغط وصمامات الغسيل وثاقبات الأنابيب ووصلات الربط الاحتياطية.
يساعد الاختيار الدقيق لأنابيب الري منذ البداية، بالمقاسات الصحيحة والوصلات المتطابقة، على الحفاظ على تجانس الضغط وتسريع الإصلاحات اللاحقة.
الحصول على عرض سعر
توفر Mars Vertical Farm وحدات تحكم رئيسية متكاملة للري، ومرشحات، وأجهزة تسميد بالري، وأطقم ري للصوبات الزراعية مع وصلات متطابقة للأنابيب ومجمعات التوزيع. اطّلع على مجموعة معدات الري والتسميد بالري، أو أرسل إلينا مخططك ومعدلات تدفق المناطق ومعيار الأنابيب (متري أو بالبوصة) للحصول على عرض سعر مباشرة من المصنع بمقاسات تناسب مشروعك.
