طراحی سیستم‌های آبیاری سطحی

آبيارى سطحى قديمى‌ترين روش آبيارى است که در اکثر نقاط جهان رواج دارد. اين روش برحسب وضعيت و شرايط خاک، آب، زمين و تجربه زارعين به‌صورت گوناگون انجام مى‌پذيرد:

مانند آبيارى به روش جويچه‌اي، کَرتي، شياري، نوارى و غيره. آبيارى سطحى اگر به درستى طراحى و اجرا شود، به دليل عدم نياز به وسايل و دستگاه‌هاى پيچيده، براى زارعين يکى از بهترين روش‌ها محسوب مى‌شود اما چنانچه به‌خوبى اجراء نشود، موجب تلفات آب، عدم يکنواختى توزيع آب و کاهش محصول مى‌گردد. شکل‌هاى آبيارى به روش جويچه‌اى که در آن آب به دقت به هريک از جويچه‌ها هدايت مى‌شود و آبيارى به روش فارو رديفي که در حدفاصل فاروها دو رديف گياه کشت مى‌شود نمونه‌هايى از آبيارى سطحى به روش جويچه‌اى را نشان مى‌دهند. در تصميم‌گيرى براى انتخاب شيوهٔ آبيارى سطحى بايستى عوامل زيادى در نظ قرار گيرند. اين عوامل عبارتند از: توپوگرافى زمين (پستى و بلندى زمين)، نوع خاک، شکل مزرعه، نوع گياه و نيروى کار انساني.

- توپوگرافى زمين: در انتخاب روش آبيارى شيب زمين مهمترين عامل است. اگر زمين مسطح يا شيب آن کم باشد مى‌توان از روش آبيارى کرتى استفاده کرده و نياز کمى به آماده‌سازى دارد. اما در صورتى‌که شيب زمين زياد باشد بهتر است از روش‌هاى آبيارى نوارى يا رديفى استفاده شود. البته در چنين مواردى از روش آبيارى کرتى نيز مى‌توان استفاده کرد، ليکن لازم است زمين را به‌دقت به‌شکل تراس‌هاى هموار درآوريم.

حداکثر شيب در آبيارى سطحى به وضعى پوشش خاک بستگى دارد. اگر زمين پوشش علفي، مثلاً يونجه، داشته باشد شيب زمين مى‌تواند زياد باشد، زيرا در اين‌صورت خطر فرسايش خاک کمتر است. در مناطق مرطوب به علت وجود بارندگى‌هاى شديد و امکان بروز فرسايش خاک شيب زمين بايستى کم گرفته شود. اگر زمين ناهموار باشد مى‌توان آن را هموار و شيب‌بندى کرد تا به زمينى با شيب يکنواخت تبديل شده و براى يک روش آبيارى سطحى خاص مناسب گردد.

- نوع خاک: تمام روش‌هاى آبيارى سطحى براى خاک‌هايى که ميزان نفوذپديرى آنها کم (بين ۱ تا ۱۰ ميلى‌متر در ساعت) و متوسط (بين ۱۰ تا ۳۰ ميلى‌متر در ساعت) است مناسب هستند. اما اگر نفوذپذيرى خاک بيشتر از ۳۰ ميلى‌متر در ساعت باشد تأمين مقدار جريانى که بتواند قبل از نفوذ کامل در خاک فاصله‌اى قابل قبول را در مزرعه طى کند مشکل خواهد بود. لذا در چنين مواردى بايد از روش‌هاى ديگر مانند آبيارى بارانى و قطره‌اى استفاده کرد.

- شکل مزرعه: در مزارعى که شکل نامنظم دارند به‌سادگى مى‌توان از روش آبيارى کرتى استفاده کرد. روش‌هاى آبيارى نوارى و رديفى براى مزراع مستطيل شکل مناسب هستند تا بتوان نوارها و شيارهايى به طول‌هاى يکسان ايجاد کرد. در چنين مواردى آبيارى ساده‌تر انجام مى‌شود زيراى براى تمام شيارها و نوارها مقدار جريان و زمان آبيارى مشابه‌اى مورد نياز است.

- نوع گياه: گياهان را مى‌توان از نظر آبيارى به ۴ گروه طبقه‌بندى کرد: گياهان رديفي، (مانند سيب‌زمينى و گوجه‌فرنگي)، گياهان غيررديفى (مثل يونجه)، برنج و باغات ميوه. در مورد گياهان رديفى از تمام روش‌هاى آبيارى سطحى مى‌توان استفاده کرد، لکن استفاده از روش‌هاى آبيارى رديفى بيشتر براى گياهانى که به‌صورت غير رديفى و متراکم کاشته مى‌شوند مى‌توان از کرت يا نوار استفاده کرد. در شاليزارها زمين بايستى هموار و مسطح باشد تا آب آن را غرقاب کند، بنابراين براى اين منظور کرت مناسب‌تر است. باغ‌هاى ميوه را با تمام ‌روش‌هايى که با شکل مزرعه و شيب زمين هماهنگ باشند مى‌توان آبيارى کرد.

- نيروى کار انسانى: در تمام روش‌هاى آبيارى نيروى کار انسانى مورد نياز است. اجرت کارگر، در دسترس بودن و مهارت او نيز بر انتخاب روش آبيارى مؤثر است. در آبيارى کرتى کمترين مقدار کار نيروى انسانى مورد نياز است. در آبيارى نوارى و رديفى معمولاً براى اجراى مطولب کار به نيروى انسانى بيشتر و متخصص نياز است. هنگامى که آبيارى براى اولين‌ بار صورت مى‌گيرد بهتر است روش ساده‌اى چون آبيارى کرتى انتخاب شود. پس از اينکه کارگران تجربهٔ کافى به‌دست آوردند از روش‌هاى پيچيده مانند آبيارى نوارى و رديفى نيز مى‌توان استفاده کرد.

در طراحى سيستم‌هاى آبيارى سطحى دو نقطه نظر وجود دارد که هر يک ناشى از طرز تفکر يک مکتب است. يک نظريه اين است که براى طراحى اين سيستم‌ها نيازى به تجزيه و تحليل هيدروليکى نيست و مى‌بايست فقط از تجارب گذشته و راهنمايى‌هايى که به تجربه به‌دست آمده است استفاده کرد. مکتب دوم خلاف اين نظريه است. بدين‌ترتيب که مى‌گويد طراحى بايد فقط بر اساس تحليل‌هاى هيدروليکى باشد