آبپاش عکس‌العملی

آخرين جزء سيستم بارانى را آبپاش‌ها (Sprinkler) تشکيل مى‌دهند. آبپاش‌ها ممکن است مستقيماً روى لوله فرعى قرار گيرند و يا اينکه روى پايه عمودى که از لوله فرعى منشعب شده و به آن پايه آب‌پاش (Riser) مى‌گويند واقع گردند. وظيفه آب‌پاش خارج ساختن آب از لوله فرعى و تبديل آن به قطرات ريز و درشت و پخش در اطراف مى‌باشد. براى آنکه پخش آب در سطح مزرعه يکنواخت صورت گيرد، فاصله لوله‌هاى فرعى از يکديگر (Sm) که همان فاصله ريو لوله مى‌باشد (Main Spacing) و فاصله آبپاش‌ها از همديگر (Sl) که در واقع فاصله روى لوله لاترال (Lateral Spacing) مى‌باشد و قطر دايره پاشش (Dw) از معيارهاى مهمّى است که در طراحى سيستم‌هاى آبيارى بارانى بايد در نظر گرفته شود. شکل (توصيف تصويرى اجزاء اصلى سيستم‌هاى آبيارى باراني) الگوى يک سيستم آبيارى بارانى را به‌صورت تصويرى نشان مى‌دهد.

آخرين جزء سيستم آبياريبارانى آبپاش‌ها به شمار مى‌روند. آبپاش‌ها بايد آب را تا حد ممکن به‌طور يکنواخت و بدون آنکه در سطح زمين رواناب ايجاد شود، پخش نمايند. براى اين منظور انواع مختلف آبپاش‌ها طراحى و ساخته شده‌اند. برخى آبپاش‌ها چرخان (Rotating Sprinkler) و برخى به‌صورت ثابت (Fixed-head Sprinkler) مى‌باشند. از آبپاش‌‌هاى چرخان، مى‌توان انواع ضربه‌اى (Impact)، دنده‌اى (Gear-Driven)، و عکس‌العملى (Reaction-Type) و از نوع ثابت آن آب‌افشان‌ها(Spray-Type)، را نام برد.

آبپاش‌هاى ضربه‌اى

آب‌پاش‌هاى ضربه‌اى داراى يک يا دو سر آبپاش (Nozzle) يا نازل مى‌باشند که جت (فواره)آب را وارد هوا مى‌کنند. آب‌پاش تک‌فواره‌اى آب کمترى مصرف نموده وبه‌طور يکنواخت آبيارى مى‌کند. در آب‌پاش دو فواره‌اى ى کفواره داراى برد زياد است که مشابه آب‌پاش تک فواره‌اى عمل مى‌کند. در آب‌پاش دو فواره‌اى يک فواره داراى برد زياد است که مشابه آب‌پاش تک فواره‌اى عمل مى‌کند و فواره ديگر داراى برد کم است که حول و حوش آب‌پاش را ابيارى مى‌کند. به اين ترتيب يکنواختى پخش آب بيشتر مى‌شود. در مقابل فواره آب يک صفحهٔ فنردارى قرار گرفته است که در اثر برخورد جريان آب با آن و عکس‌العمل فنر، به طور مرتب رفت و برگشت نموده و مانند آن است که رجيان آب را با برخورد با قطع و صول کند. اين عمل باعث جرخيدن فواره آب مى‌شود. در آبپاش‌هاى دوفواره‌اى اين صفحه فقط در مقابل فواره‌اى که بُرد زياد دارد قرار گرفته است که در اثر برخورد جريان آب با آن و عکس‌العمل فنر، به‌طور مرتب رفت و برگشت نموده و مانند ان است که جريان آب را با برخورد با آن قطع و وصل کند. اين عمل باعث چرخيدن فواره آب مى‌شود. در آبپاش‌هاى دو فواره‌اى اين صفحه فقط در مقابل فواره‌اى که برد زياد دارد قرار گرفته است.

براى استفاده در آبپاش‌هاى ضربه‌اى از انواع سرآيپاش‌ها طراحى شده‌اند که عبارتند از: سرآب‌پاش با دِبى ثابت، سرآبپاش با قطر ثابت و سرآب‌پاش با قطر ثابت و سر آب‌پاش با جت پخش آب (Diffuse-jet)، معمول‌ترين نوع سرآب‌پاش‌ها داراى قطر روزنه ثابت هستند که ازبرنج و پلاستيک ساخته مى‌شوند. دبى خروجى از اين سر آب‌پاش‌ها با دبى ثابت طورى ساخته مى‌شوند که پس از رسيدن فشار به يک آستانه مشخص دبى ثابت شده و اگر فشار از اين آستانه بيشتر باشد تغييرات فشار بر دِبى خروجى تأثير ندارد. اين آب‌پاش‌ها در واقع تنظيم کننده دِبى بوده و در مواردى به‌کار مى‌روند که به دليل پستى و بلندى زمين تغييرات فشار در طول لول‌هاى فرعى زياد است. سرآب‌پاش‌هاى پخش کننده جت آب براى وضعيتى طراحى شده‌اند که در فشار پائين نيز قطرات کوچک آب تشکيل گردد. زيرا در صورت استفاده از سرآب‌پاش‌هاى ضربه‌اى در فشار پائين قطرات کوچک آب به وجود نمى‌آيد. اين سر آب‌پاش داراى روزنه دايره‌اى شکل بوده و ممکن است در محل روزنه متلاطم کننده‌هايى نيز براى پخش آب تعبيه شده باشد. بايد توجه داشت که قطر دايره خيس شده در اين سرآب‌پاش‌ها به اندازه آبپاش‌هاى ضربه‌اى نمى‌باشد.

آبپاش دنده‌اى

نوعى ديگر از آب‌پاش‌هاى چرخان انواع دنده‌اى مى‌باشند. در اين آب‌پاش‌ها توربين کوچکى کار گذاشته شده است که در آن سرعت چرخشى زياد توربين توسط تعدادى چرخ دنده تقليل داده مى‌شود. اين آب‌پاش‌ها نيز داراى يک يا چند جت خروجى آب هستند که حول محور عمودى آب‌پاش مى‌چرخند. بر خلاف آب‌پاش‌هاى ضربه‌اى که به‌صورت قطع و وصلى عمل مى‌کنند، چرخش آب‌پاش‌هاى دنده‌اى آرام و بدون اغتشاش صورت مى‌گيرد.

آبپاش عکس‌العملى

در آبپاش‌هاى عکس‌العملى عمل چرخش در اثر نيروى عکس‌العمل آب در هنگام خروج از دهانه فواره صورت مى‌گيرد. اين آبپاش‌ها سطح وسيعى را آبيارى نمى‌کنند و فشار مورد نياز براى استفاده آنها به مراتب کمتر است (۵/۰ تا ۲ اتمسفر)

آبپاش‌هاى ثابت

انواع آبپ‌اش‌هاى ثابت بستگى به وضعيت شيارهاى مسير خروج آب دارد. شيارها، شکاف‌ها، مخروط‌ها وصفحات منحرف‌کننده درمسير جريان آب باعث مى‌شوند تا جريان‌هاى متعدد کوچک (Multi-Stramlet) در اطراف آب‌پاش ايجاد شود و يا اينکه آب در يک الگوى دايره‌اى شکل در حول وحوش آب‌پاش به‌صورت افشان (Spray) پراکنده شود. فشار لازم براى اين آب‌پاش‌ها کم و حدود ۲ تا ۳ اتمسفر است. امروزه رد سيستم‌هاى پيشرفته آبيارى بارانى با ماشين‌هاى متحرک دورانى و خطّى از اين نوع آبپاش‌ها استفاده مى‌شود.

فشار آب و ابعاد هندسى سرآبپاش (مانند قطر روزنه، شکل روزنه و زاويه خروج جريان آب) مهمترين عوامل مؤثر بر عملکرد آب‌پاش‌ها مى‌باشند. عملکرد آب‌پاش‌ها از روى دبي، برد پرتاب قطرات (Distance of throw)، الگوى توزيع، شدت پخش و اندازه قطرات مشخص مى‌گردد.