Center Pivot Uygulama Hızını Anlamak

Hasan Kavak
Jan 18, 2021
4 min read

Brian Leib, Doçent, Sulama Sistemleri ve Yönetimi

Tim Grant, Araştırma / Genişletme Asistanı, Biyosistem Mühendisliği ve Toprak Bilimi Toprak ve Su Kaynakları Departmanı Tennessee Soya Fasulyesi Teşvik Kurulu, Cotton Incorporated ve USDA NRCS Koruma İnovasyon Hibesinden mali destek

Birçok sulama sistemi, bilinen bir akış hızıyla ancak bilinmeyen bir uygulama hızıyla (/ saat cinsinden) tasarlanır, öyle ki bir sistemi ne kadar süreyle çalıştıracağımızı otomatik olarak bilemeyiz, örneğin 1 inç su. Merkez pivotlar, son kulenin hızını yüzde 100'den yüzde 1'e (son tekerlek motorunun çalıştığı sürenin yüzdesi) ayarlamak için bir yüzde zamanlayıcısına güvenir. Daha hızlı bir hızla, daha az su uygulanır ve daha yavaş bir hızda, devir başına daha fazla su uygulanır. Tablo 1, dakikada 6 galon / akr (gpm / ac) standart tasarım akışı için devir süresi başına uygulama miktarını göstermektedir. Yüzde zamanlayıcının istenen miktarda su uygulayacak şekilde ayarlanması, tasarım akışına, pivotun uzunluğuna ve son kuleyi çalıştırmak için seçilen motora bağlı olarak her merkez pivot için farklı olabilir. Daha eski merkez pivotları, yüzde arasındaki ilişkiyi gösteren basılı bir tablo gerektirdi.

Her bir kontrol paneli kutusuna yerleştirilen uygulama derinliği zamanında. Neyse ki, modern kontrol panelleri bu hesaplamaları dahili olarak gerçekleştirir ve istenen uygulama miktarını sağlamak için yüzde zamanlayıcıyı otomatik olarak ayarlar. Bu paneller ayrıca sulandıkça farklı pasta şeklindeki bölgelerde center pivotun uygulama derinliğini ve hızını değiştirecek şekilde programlanabilir. Modern kontrol panelleriyle tek bir uygulama derinliği ayarlamak ve bir merkez pivotu çalıştırmak çok kolaydır, oysa pivotu pasta şeklindeki bölgelerde farklı şekilde suya programlamak daha fazla çaba gerektirir.

Center pivot uygulama miktarının ve oranının nasıl hesaplandığının anlaşılması, kontrol paneli tarafından hesaplansa bile sulamayı yönetmek için yardımcı olabilir. Akış hızının uygulama derinliğine dönüşümünü daha iyi kavramsallaştırmanın bir yolu basit denklem, AD = QT'dir. Bu ilişki, sabit bir alana (dönüm cinsinden A) sahip bir konteynere akan bir musluktan sabit bir akış (saniyede fit küp cinsinden Q) olarak görselleştirilebilir. Musluk belirli bir süre (saat olarak T) açılırsa, sonuç kapta bilinen bir su derinliği (inç cinsinden D) olacaktır. Aynı durum, suyu bilinen bir alana bilinen oranda uygulayan sulama sistemleri için de geçerlidir. Yukarıdaki ölçü birimleri kullanılırsa, AD = QT denkleminde bir dönüştürme sabitine gerek yoktur. Bununla birlikte, merkez pivot akışları (Q) genellikle gpm cinsindendir ve AD = QT denkleminde bir dönüştürme sabiti gerektirir. Tipik olarak, saat başına inç cinsinden AD = QT denkleminden (AR = D / T = Q / A) uygulama oranını (AR) hesaplamak daha kolaydır. Tablo 2'de iki tür center pivot AR gösterilmektedir: biri tüm daireye su uygulanmasına dayanmaktadır (ARA, ortalama oran) ve diğeri doğrudan pivot açıklığının altında (ARI, anlık bir oran).

ARA hesaplamasına bir örnek olarak, kuyuya sahip 130 dönümlük bir center pivotu ve 780 gpm sağlayacak şekilde tasarlanmış sprinklerler, saatte 0,0133 in / saatte su uygular; bu, örnekte gösterildiği gibi 30 saatlik bir devirde 0,4 inç uygulanacağı anlamına gelir. Tablo 2. Pivotunuzun tasarım akış oranını veya ölçülen debiyi ARA denklemine pivotun altındaki dönümler (ARA'daki QC ve AC) ile birlikte girerek panelin doğru programlandığından emin olmak için ortalama uygulama oranını kullanabilirsiniz. denklem). Ayrıca, devir başına uygulama miktarı bir yağmur ölçer ile ölçülebilir. Sprinkler tamamen dikey yönde su uygulamadığından, pivot tarafından uygulanan suyun yalnızca yüzde 85 ila 95'inin yağmur ölçeri içinde son bulacağını unutmayın. Ayrıca, birden fazla yağmur ölçer okuması, sprinkler uygulamasındaki bazı kesintiler nedeniyle uygulama oranını daha iyi temsil eder. ARI, sulamanın yer yüzeyine ne kadar yoğun bir şekilde çarptığını gösterir. Merkez noktadan dışarı çıkarken, her bir sprinklerin daireye eklenen her segmentte artan alanı kaplamak için daha fazla su uygulaması gerekir. Bu nedenle, 6 gpm / ac'de tasarlanmış bir pivot ve 25 fitlik atış çapına sahip sprey sprinkler kullanıldığında, anlık ARI, gösterildiği gibi, pivot noktasından 500 fit'te 1,7 inç / sa ve 1,250 fit'te 4,2 inç / sa'dir. aşağıdaki tabloda. ARI, pivot boyunca artmasına rağmen, tüm alana aynı miktarda su uygulanır; dış sprinkler çok daha hızlı hareket eder, bu nedenle suyu daha hızlı uygulamaları gerekir. ARI, daha büyük bir atış yarıçapına sahip sprinklerlerle azaltılabilir, ancak bu sprinkler sistemleri daha fazla basınç gerektirir ve toprak yüzeyini etkileyebilecek daha büyük damlacıklar üreterek sızmayı azaltır. Yüzde 4 eğimli bir Tennessee testinde, sprey sprinkler ve daha geniş bir atış yarıçapına sahip damla eğiriciler arasında akış açısından önemli bir fark kaydedilmedi. Yine de, suyu daha küçük bir alanda yoğunlaştıran püskürtmeli sprinklerlere kıyasla Tennessee'de oluşan silt balçıklı toprakla eğimli zeminde akma potansiyelini azaltmak için damla dönen sprinkler kullanmayı düşünmek mantıklı görünüyor. Çoğu center pivotu, 6 gpm / ac'de 24 saat boyunca 0,3 inç uygulama kapasitesine sahip olacak şekilde tasarlanmıştır; bu, potansiyel olarak haftada 2 inçten biraz fazla uygulayabileceğiniz anlamına gelir. Haftada iki inç veya ayda 9 inç daha fazladır.

Tablo 1: Devir Süresine Göre Center Pivot Uygulama Miktarı

Tasarım Akış Hızı: 6.0 gpm / ac

Ortalama Uygulama Oranı: 0.0133 in/hr

Zaman başına

Devrim

(hrs/rev)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Uygulama

Miktar

(inç)

0.13 0.27 0.40 0.53 0.66 0.80 0.93 1.06 1.19 1.33

Tablo 2: Center Pivot Sulama için Uygulama Oranlarının Hesaplanması