Tanulási célok
Ennek a leckének az a célja, hogy
megismerje, a szántóföldi egyenletesség mérés, az adatok kiértékelésének statisztikai módszerét.
Ennek a leckének az a célja, hogy
megismerje, a szántóföldi egyenletesség mérés, az adatok kiértékelésének statisztikai módszerét.
Tanulási idő 45 perc
A jó kijuttatási egyenletesség révén a talajszelvény azonos mélységben ázik be, így a növények mindegyike azonos vízmennyiséghez juthat. Amennyiben az egyenletesség nem jó, úgy egyes növények több, vagy kevesebb vízhez jutnak. Szélsőséges esetben a növényzet „hullámzik”, jelezve az eltérő mennyiséget. A többletvíz általában mélyebbre távozik, míg a szárazabb részeken a növények nem képesek a maximális termést hozni.
7.4.7 ábra. 15 m négyzetes kötésben, 3,5 bar nyomáson, 1,63 m/s forgási sebességgel üzemeltetett
Agros-35 szórófej térbeli szórási képe
(Grafika: Cometal)
A vízelosztást legjobban az azonos intenzitású pontokat feltüntető eloszlási (szórási) kép jellemzi. Az eloszlási kép sugárirányú metszete az intenzitás eloszlási görbe, amely szélcsendes időben valamennyi irányban megközelítően azonos.
A görbe alakját elsősorban
A jelleggörbe alakjától függ a szórófejek egymáshoz viszonyított elhelyezése, kötése, a kívánt átfedések mértéke, végső soron az öntözött terület vízborításának egyenletessége.
7.4.8 ábra. Intenzitás eloszlási görbe (Signature 6000 tip. szórófej)
(Grafika: Signature Control System)
Az egyfúvókás billenőkaros szórófejek jelentős részére általában az jellemző, hogy a szórófejhez közelebbi területekre a sugárbontó ver egy kevés csapadékot, de a víz túlnyomó része a szórási távolság vége felé hullik le.
7.4.9 ábra. Elméleti szórásképek
(Grafika: Aquarex '96 Kft.)
A kétfúvókás szórófejnél már kiegyenlítettebb a szórás, ha a két fúvóka kialakítása és átmérőik aránya kedvező. Azokkal a szórófejekkel lehet közel egyenletes beöntözést elérni, melyeknél az intenzitás eloszlási görbe a tengelyekkel háromszöget alkot, vagy rövid szakaszon vízszintes, majd egyenletesen csökken nullára. Ilyen alakú jelleggörbét azonban – főként egyfúvókás szórófejekkel – még nem sikerült elérni, de törekedni kell a minél jobb megközelítésre.
Az intenzitás eloszlási görbe alakjából következik, hogy a terület minden pontja nem kaphatja ugyanazt a vízmennyiséget még teljes átfedés esetén sem, ahogyan az a 7.4.8. ábra görbéje alapján is megállapítható.
Az öntözés minősítésére több módszert is kidolgoztak, a kiindulási adatokat mérési eredmények szolgáltatják, melyet különböző szempontok szerint értékelnek.
A mérés során a szórófejek alá négyzethálóban edényeket helyeznek el, folyamatosan mérik a nyomást és az öntözés befejeztével valamennyi edény adatát felhasználva készítik el az értékelést.
Szántóföldi méréseknél az edényeket célszerű Y alakban elhelyezni a különböző irányból fújó szél hatásának észleléséhez.
7.4.10 ábra. Mérőedények elhelyezése
(Fotó: Tóth Á.)
A mérések kivitelezését nemzetközi szabványban rögzítik, mely itt érhető el.
Az öntözés minősítésére szolgáló módszerek
A gyakorlatban három módszer terjedt el:
1. Christiansen-féle egyenletességi tényező (CU)
A szántóföldi szórófejek egyenletességének jellemzésére általánosan a Christiansen-féle egyenletességi tényező (CU) használt. Az eredmény %-ban van kifejezve. Ha a mért vízmennyiség valamennyi edényben azonos, akkor a CU értéke 100%.
A gyakorlatban a minimális CU értéknek el kell érnie a 84%-t, kémiai anyagok, műtrágya adagolása esetén a 90%-ot.
A gyártók a szórófejek adatai között a nyomás-szórófejkötés táblázatban külön kiemelik azokat az adatokat, melyek megfelelnek a 84%-os egyenletességi követelménynek.
A CU számítási módszere azonos súllyal veszi figyelembe az alul- és a túlöntözött területeket. Nagy vízadagú, szántóföldi öntözés esetén nem jelent jelentős különbséget a termés mennyiségében az ilyen számítás, mivel a talajban, a növényállományban bizonyos kiegyenlítődési folyamat lezajlik.
A Christiansen-féle egyenletességi tényező (CU) számítása:
ahol:
= az egyedi mérések abszolút eltéréseinek összege az átlaghoz képest,
= valamennyi mérési adat átlaga,
Xi = az egyedi mérési adat,
n = a mérési helyek száma.
2. Kijuttatási egyenletesség (DU)
Ez a módszer (Disztributívon Uniformis, DU) a teljes telepet minősíti, főleg az USA-ban használt. A növények a nedvesség hiányra érzékenyek, ezért ezt a szempontot veszi figyelembe a módszer.
A DU matematikai kifejezés, mely megmutatja a növények vízellátottságát a területen. Magában foglalja valamennyi tényező (nyomás, fővezeték, osztóvezeték, csepegtetőcső, szórófej, stb.) hatását az egyenletességre. A számítás során sorba szedik a mért értékeket és kiválasztják a legalacsonyabb 25%-nyi (alsó negyed) adatot és ezt használják fel a minősítéshez. A legszárazabb 25%-nyi terület vízborításának átlagát osztjuk a teljes terület vízborításának átlagával.
A DU értéke annál jobb, minél közelebb van 1-hez.
A kijuttatási egyenletesség (DU) számítása:
Ahol:
DU - Distribution Uniformity - eloszlási egyenletesség %-ban kifejezve
- a legszárazabb 25 %-nyi terület vízborításának átlaga
- teljes terület vízborításának átlaga
3. Programozási együttható (SC)
A Programozási együttható (Sceduling Coefficient, SC) megmutatja, hogy a teljes terület átlagos vízborítása hogyan aránylik terület legszárazabb részéhez.
Egyes öntözött növényeknél pl. golf pályák green-je, rendkívül fontos a jó vízellátottság, ezért a DU módszerhez képest szigorúbb minősítést használ, a legszárazabb negyed helyett kisebb értékelési egységet használ 1-5-10%-t.
Ez a szám 1, vagy 1-nél mindig nagyobb kell legyen és azt mondja meg, hogy az elméleti számítotthoz képest mennyivel kell megnöveljük az öntözés időtartamát ahhoz, hogy a legszárazabb terület is kellő vízmennyiséget kapjon.
Gyakorlati életben az 1,1 érték sem közelíthető meg, 1,5 alatt jónak számít a szórófej, vagy szórófejek csoportja.
A CU, a DU mutatók közül az SC a gyakorlat számára legjobban használható szám, a vízpazarlásunk mértékét adja meg.
Minél nagyobb a száraz terület nagysága, annál kedvezőbb SC értékeket kapunk.
A szórófejgyártók legtöbbször az 5% terület egységet alkalmazzák.
A programozási együttható (SC) számítása:
A kijuttatási egyenletesség meghatározását mutatja be a videofilm (angol).
Az öntözőtelep minősítésének alapfogalmait mutatja be a videofilm (angol).
HORDÓS, L. G.: 2006. A CATI-Space ProTM programja, és felhasználói vizsgálata a minta öntözőtelepek tervezésénél.
Szt. István Egyetem, szakmérnöki dolgozat, Gödöllő.
LIONEL, R.: 1982. Mechanized sprinkler irrigation.
FAO Irrigation and Drainage Paper 35. FAO, Rome.
Javasolt irodalom
STETSON, L. E.: 2011. Irrigation.
Irrigation Association, Falls Church, VA, USA.
TÓTH, Á.: 2005. A XXI. szd. öntözőrendszerei.
Visionmaster Kiadó, Gödöllő.