برنامه ریزی و اجرای سیستم زهکشی مدرن

زهکشی در علوم آبیاری به معنای خارج نمودن آب (سطحی، زیر زمینی و رواناب) و املاح اضافی  برای جلوگیری از ایجاد زیان در مزارع کشاورزی، باغ ها، باغچه ها و… می باشد. برای اجرای بهترسیستم زهکشی مدرن باید برنامه ریزی اصولی داشت. با توجه به پیشرفت های به دست آمده در علوم خاک و گیاهان برنامه ریزی و طراحی سیستم های زهکشی به دلیل تغییر پذیری خاک طبیعی همچنان دقیق نیست اما بهره گیری از یکسری اصول اساسی، برنامه ریزی برای اجرا آن را آسان تر می کند. در ادامه نکات مهم و کاربردی که در اجرای یک سیستم زهکشی مدرن و کارآمد به کار گرفته می شوند را بررسی خواهیم کرد.

برنامه ریزی و طراحی سیستم زهکشی

طراحی و اجرای نوع سیستم زهکشی مدرن به عوامل متعددی بستگی دارد؛ اما مهمترین آن نوع خاک است که تعیین می کند آیا آب به اندازه کافی برای استفاده از سیستم زهکشی زیر سطحی حرکت می کند یا نه؟

نوع خاک

خاک هایی که درصد بالایی از ذرات شن و ماسه و درصد کم از ذرات رس دارند، معمولا آب را سریع انتقال می دهند و زهکشی زیر سطح زمین عملی خواهد بود. اما در خاک های دارای ذرات رس به مقدار زیاد معمولا تخلیه آب زیر سطحی امکان پذیر نیست. بنابراین در نظر گرفتن خصوصیات خاک از عمق 1.5 تا 1.8 متر ضروری است زیرا آب در این لایه از خاک با سرعت کمتری حرکت می کند.

توپوگرافی یا شیب زمین

بررسی شیب زمین نیز امری مهم و ضروری است چراکه ممکن است زمین مورد نظرمسطح باشد و برای ارتفاعات مختلف نقشه های متفاوتی برای شناسایی نقاط سخت و محل های خروجی احتمالی برای تخلیه آب استفاده می شود.

الگو های بارندگی، نوع محصولات و ارتفاع طبیعی سطح آب نیز باید در نظر گرفته شود. اگر بارندگی شدید در مرحله رشد حساس محصول محتمل نباشد، مراحل طراحی سیستم زهکشی آسان تر خواهد شد.

ظرفیت سیستم تا حدودی توسط الگو رشد محصول، تاریخ کاشت آن، مراحل حیاطی رشد، تحمل آب اضافی، تاریخ برداشت و مقدار آن کنترل می شود.

در بعضی مناطق سطح طبیعی آب در خاک زیاد است و در بعضی مناطق کم؛ این متغییر همیشه قبل از برنامه ریزی سیستم تخلیه بررسی می شود.

درجه بندی زمین

درجه بندی زمین شکل دادن به زمین است به طوریکه زمین به سمت کانال های زهکشی شیب می یابد. شیب ممکن است در کل زمین یکنواخت باشد یا ممکن است در قسمت های مختلف متفاوت باشد. امروزه مدل های رایانه ای به سرعت درجه بندی زمین و سایر موارد را قبل از انتخاب طرح نهایی، بررسی می کنند.

انواع سیستم های زهکشی

سیستم های زهکشی به دو دسته سطحی و زیر سطحی تقسیم می شوند که هر یک از آن ها دارای نام ها و اجزای مختلف ولی با عملکرد یکسان هستند.

در قسمت پایین و یا در انتهای هر یک از سیستم ها، یک خروجی قرار دارد. اجزای سیستم زهکشی سطحی عبارتند از قسمت اصلی، زهکش های مزرعه و خروجی. سیستم های زهکشی زیر سطحی نیز به طور کلی شامل یک قسمت اصلی، قسمت زیر زمینی، کانال های جانبی و فرعی سیستم و دهانه خروجی می باشد که تمام قسمت ها به جز دهانه خروجی در زیر زمین قرار دارند.

نحوه عملکرد سیستم های زهکشی سطحی و زیر سطحی

خروجی محل دفع آب از سیستم است و قسمت اصلی آب را به خروجی منتقل می کند. کانال های جانبی و فرعی آب را از تعدادی واحد کوچکتر جمع آوری کرده و به قسمت اصلی انتقال می دهند. تخلیه جانبی یا مزرعه ای کوچکترین واحد سیستم است که آب را از خاک خارج می کند.

خروجی سیستم زهکشی مدرن ممکن است به صورت یک جریان طبیعی، رودخانه یا گودال بزرگ ساخته شده باشد. در سیستم های زهکشی سطحی، آب از سطح خاک به قسمت های پایینی مزرعه برده می شود . در خاک هایی که آب به آرامی حرکت می کند از زهکش های جداگانه سطحی نیز برای تکمیل سیستم های زیر سطحی استفاده می شود.

در یک سیستم زهکشی سطحی دو الگوی پرکاربرد برای تخلیه آب به دو دسته تخلیه موازی و تخلیه تصادفی تقسیم می شوند.

زهکش های موازی کانال هایی هستند که با فاصله یکسان از چند تا چند صد متر با توجه به نوع خاک و شیب زمین، به موازات یکدیگر قرار می گیرند.

زهکش های تصادفی کانال هایی هستند که در مناطقی از زمین با تخلیه آب کمتر قرار می گیرند. سیستم موازی زهکشی یکنواختی را فراهم می کند درحالیکه سیستم تصادفی فقط مناطق با اتصال کمتر به کانال اصلی را تخلیه می کند.

اهمیت و مزایای استفاده از سیستم زهکشی در کشاورزی

• هوادهی مناسب خاک
• کاهش خاک و مواد مغذی ناشی از رواناب
• جلوگیری از فرسایش خاک
• استفاده از آب زهکشی در زمان های خشکی و گرما
• کاهش خطرات ریزش زمین در دامنه تپه ها
• جلوگیری از تجمع نمک ها در ناحیه ریشه گیاه

اجرا و نگهداری سیستم زهکشی

بیشتر زهکش های زیر سطحی با حفر کانال، نصب لوله ها و پر شدن مجدد کانال ساخته می شوند. کنترل ماشین آلات برای اطمینان از شیب مناسب تخلیه یک مشکل اساسی است که امروزه با توجه به پیشرفت در فن آوری حفاری، از جمله استفاده از پرتوهای لیزر برای کنترل درجه، تا حدودی کار را آسان تر کرده است. در گذشته از لوله ها و آبراه های سفالی و بتنی برای زهکشی استفاده می شد اما امروزه از انواع مختلفی از لوله های پلاستیک سوراخ دار استفاده می شود که با کاهش وزن موجب سهولت در اجرا سیستم می شود.

با نگهداری مناسب، سیستم های تخلیه عمر نسبتا طولانی دارند. برای جلوگیری از رشد علف های هرزدر کانال ها، از سموم و علف کش استفاده می شود. برای عدم ورود جوندگان و سایر حیوانات روی محل خروجی توری هایی نصب می شود.

سیستم های زهکشی سطحی تقریبا به تعمیر و نگهداری سالانه احتیاج دارند زیرا تغییرات اندک در سطح زمین می تواند در عملکرد سیستم تاثیر بگذارد.

سیستم های زهکشی زیر سطحی نیاز به بازرسی دوره ای دارند اما معمولا به سرویس کمی نیاز دارند.

در مقاله بالا موارد مهم در طراحی سیستم های زهکشی، انواع آن، مزیت ها و نکات مهم در پیاده سازی و نگهداری را بیان کردیم. میراب سازه آسیا خدمت رسان شما عزیزان در طراحی و اجرا انواع سیستم آبیاری و سیستم زهکشی (مزارع، باغ، بام سبز، دیوار سبز و…) می باشد.