| سيستم‌هاى آبيارى مزرعه با اين هدف طراحى مى‌شوند که آب مورد نياز زراعت را با حداقل تلفات تأمين نمايند. تلفات آب ممکن است به دليل نفوذ آب در جدار کانال‌ها، نفوذ عمقى به خارج از منطقه توسعه ريشه‌ها، رواناب سطحي، تبخير و امثال آن باشد. عملکرد يک سيستم آبيارى از روى راندمان ذخيره آب در مخازن، راندمان انتقال آب به مزرعه، راندمان کاربرد آب در مزرعه، ميزان کفايت آبيارى و يکنواختى پخش آب در مزرعه سنجيده مى‌شود.
|
|
|
|
|
|
| بر اساس يک تعريف ساده راندمان کلى يک سيستم آبيارى (Ei) که به آن راندمان آبيارى نيز گفته مى‌شود درصدى از مقدار آب تأمين شده براى مزرعه است که بتواند مفيد واقع گردد. مثلاً اگر براى مزرعه‌اى به مقدار S آب تأمين شده باشد اما نياز آبيارى و آبشويى به ترتيب Iو L باشد در اين صورت راندمان آبيارى در اين مزرعه عبارت خواهد بود از:
|
|
| (معادله ۶): |
Ei = 100 ( I + (L/S) ) |
| Ei = 100 (S - (DP) - (RO) - (O/S) ) |
|
|
| که در آن:
|
|
| DP = نفوذ عمقي
|
| RO = روان‌آب
|
| O = تلفات متفرقه مى‌باشد
|
|
|
|
|
| در سيستم‌هاى آبيارى تنها بالا بودن راندمان آبيارى کافى نيست بلکه لازم است تا آب به‌طور يکنواخت نيز پخش شده باشد. زيرا ممکن است راندمان بسيار بالا باشد ولى آب يکنواخت پخش نشده باشد. يکنواختى کاربرد آب در مزرعه (Application Uniformity) معيارى است که بر اساس آن مى‌توان مشخص کرد که آب چگونه درسطح مزرعه پخش شده است. اگر مقدارآب نفوذ کرده در خاک (در آبيارى سطحي) يا آب خارج شده از هر قطره‌چکان (در آبيارى قطره‌اي) يا مقدار آب پاشيده شده در هر نقطه از زمين (در آبيارى باراني) را ملاک توزيع آب در سطح مزرعه بدانيم صرف‌نظر از نوع آبيارى ضريب يکنواختى (Uniformity Coefficient) برابر خواهد بود با:
|
|
| (معادله ۷): |
Cu = 100 ( 1 - ( (Σ│d│) / (nx̄) ) ) |
|
|
| |
|
| در اين فرمول‌ها:
|
|
| Cu = ضريب يکنواختى
|
| n = تعداد نقاط اندازه‌گيرى شده
|
| x̄ = متوسط عمق آب نفوذ کرده در خاک (يا مقدار آب جمع شده در قوطى‌هاى اندازه‌گيرى در آبيارى‌هاى بارانى و قطره‌اي)
|
| Xi = مقدار عمق آب نفوذ کرده در خاک (يا مقدار آب جمع دشه در قوطى‌هاى اندازه‌گيرى در آبيارى‌هاى بارانى و قطره‌اي) در هر نقطه
|
|
|
| ضريب مذکور که بين ۰ تا ۱۰۰ متغير است به‌نام ضريب يکنواختى کريستيان‌سن (Christiansen) معروف است. غالباً در آبيارى سطحى اندازه‌گيرى عمق نفوذ آب در خاک مشکل مى‌باشد و لذا پس از آبيارى به‌جاى آن عمق خاک خيس شده با مته اندازه‌گيرى و براى تعيين ضريب يکنواختى مورد استفاده قرار مى‌گيرد. اگر تعداد نقاط اندازه‌گيرى شده عمق نفوذ آب در سطح مزرعه الگوى نرمال داشته باشد در اين صورت فرمول ساده ديگرى نيز استفاده مى‌شود که عبارت است از:
|
|
| (معادله ۹): |
Cu = 100 - ( 80 (S / x̄) ) |
|
|
| که در آن x̄ متوسط عمق پخش آب در نقاط اندازه‌گيرى شده و S انحراف از معيار مشاهدات مى‌باشد. توصيه شده است که از فرمول فوق در آبيارى‌هاى سطحى استفاده نشود زيرا در اين آبيارى‌ها تغييرات عمق خيش شده خاک در نقاط مختلف مزرعه به‌ندرت از توزيع نرمال تبعيت مى‌کند. اما استفاده از آن در آبيارى‌هاى بارانى بلامانع تشخيص داده شده است. فرمول فوق به‌نام ضريب يکنواختى انجمن نيشکرکاران هاوايى نيز معروف است.
|
|
| علاوه بر ضريب Cu معيار ديگرى به‌نام Du يا يکنواختى توزيع (Distribution Uniformity) نيز مورد استفاده قرار مى‌گيرد که نمايه‌اى از چگونگى يکنواختى توزيع آب در مزرعه مى‌باشد.
|
|
| مقدار Du برابر است با:
|
|
| (معادله ۱۱): |
Du = 100 ( ( x̄ LQ )/ x̄ ) |
|
|
| که در آن:
|
|
| x̄ = متوسط مقادير اندازه‌گيرى شده عمق نفوذ آب
|
| x̄ LQ= متوسط چارک پايين مقادير اندازه‌گيرى شده عمق نفوذ آب با محاسبه يکى از ضرايب Cu يا Du مى‌توان آن دو را با استفاده از روابط تقريبى زير به يکديگر تبديل کرد.
|
|
|
| (معادله ۱۱): |
Cu ≈ 100 - ( 0.63 (100 - Du) ) |
|
|
| (معادله ۱۲): |
Du ≈ 100 - ( 1.59 (100 - Cu) )
|
|
