مخازن بزرگ آب کشاورزی: ذخیره‌سازی آبیاری و دام در مقیاس بزرگ
ساخته شده در 09.03
مخازن بزرگ آب کشاورزی: آبیاری و ذخیره‌سازی دام در مقیاس بزرگ
یک مخزن آب کشاورزی بزرگ بر اساس بدترین بازه تقاضا اندازه‌گذاری می‌شود: حجم موردنیاز بین دو بار پر کردن، که برای آبیاری به معنای حداکثر تبخیر و تعرق روزانه و ذخیره پمپاژ در خشک‌ترین بازه فصل است، و برای دام به معنای تعداد دام ضربدر مصرف روزانه به‌علاوه یک حاشیه سرویس است. پس از تثبیت حجم، قطر و ارتفاع از مساحت پلان و زمین موجود به دست می‌آید، و جنس متریال از شیمی آب تبعیت می‌کند. فولاد با پوشش شیشه‌ای در این مقیاس پاسخ معمول است زیرا آستر مینا خنثی است، سطحی زیر Ra 0.8 µm دارد، و توسط گواهی محصول برای خدمات آب آشامیدنی پشتیبانی می‌شود. دو محدودیت سایت که شکل را تعیین می‌کنند عبارت‌اند از زمین و بزرگ‌ترین پنلی که جاده می‌پذیرد.
مدیر مزرعه می‌داند که مخزن demasiado کوچک است. آن‌ها سه روز متوالی در طول دوره خشک شاهد کاهش سطح آب بوده‌اند و یک انتخاب دارند: بیشتر پمپاژ کنند، فصل کوتاه‌تری را بپذیرند، یا آب بخرند. از مهندس یک عدد خواسته می‌شود و او مشخصاتی ارائه می‌دهد که به یک فونداسیون، یک مسیر لوله و یک پمپ تبدیل می‌شود، و قرار است کل مجموعه پیش از آغاز فصل برپا شود. تعیین ابعاد بخشی است که باید ابتدا درست انجام شود، زیرا حجم همه چیزهای پایین‌دستی آن را تعیین می‌کند. این مقاله محاسبه تقاضا، هندسه، انتخاب پوشش برای آب کشاورزی، و نحوه تحویل یک مخزن پنلی پیچ‌ومهره‌ای به یک سایت دورافتاده را بررسی می‌کند.
تعیین اندازه بر اساس پنجره تقاضا
مخزن آب بر اساس بدترین بازه تقاضا، نه میانگین سالانه، اندازه‌گیری می‌شود. دو محاسبه مختلف موارد متداول کشاورزی را پوشش می‌دهند. برای آبیاری، نیاز خالص روزانه آب در اوج دوره برای سطح زیر کشت را برآورد کنید، که عبارت است از تبخیر-تعرق گیاه منهای بارش مؤثر در خشک‌ترین دوره، سپس در تعداد روزهای خشک متوالی که می‌خواهید تحمل کنید ضرب کنید و حاشیه‌ای برای تلفات فیلتراسیون و پمپاژ اضافه کنید. برای دام، تعداد رأس را در مصرف روزانه هر حیوان بر اساس گونه طراحی ضرب کنید و دور سرویس خط شیردوشی یا آب‌دهی را اضافه کنید. در هر دو حالت، الگوی فصلی، نه مجموع سالانه، حجم را تعیین می‌کند.
یک نمونهٔ عملیاتی شکل را روشن می‌کند. دویست هکتار محصول تحت آبیاری قطره‌ای با حداکثر نیاز روزانه ۵ میلی‌متر، معادل ۱٬۰۰۰ مترمکعب نیاز خالص در روز است؛ با افزودن ۲۰ درصد برای تلفات فیلتراسیون، پمپاژ و خطوط، مزرعه باید بتواند در یک روز ۱٬۲۰۰ مترمکعب برداشت کند. پوشش پنج روز خشک متوالی ۶٬۰۰۰ مترمکعب ذخیرهٔ قابل استفاده می‌دهد و با احتساب فضای آزاد و جایگزین رسوب، پوسته حدود ۷٬۰۰۰ مترمکعب مشخص می‌شود. این عدد برای یک مخزن پیچ‌ومهره‌ای modest است و برای یک حوضچهٔ ساخته‌شده در محل قابل‌توجه، و نکته همین‌جاست: در این مقیاس، پوستهٔ کارخانه‌ای خرید هوشمندانه‌تری از سازهٔ بتنی درجا است.
قطر در برابر ارتفاع در زمین کشاورزی
پس از تثبیت حجم، پلان ابعاد و نسبت‌ها را تعیین می‌کند. این رابطه چندان جذاب نیست اما تعیین‌کننده است: حجم برابر است با ۰٫۷۸۵ ضربدر قطر به توان دو ضربدر ارتفاع مایع. هفت هزار متر مکعب روی یک پلان ۲۰ متری عمق مایع ۲۲ متری می‌دهد که بلند است، به نردبان یا پله بلندی نیاز دارد و بار باد زیادی بر پوسته وارد می‌کند. همان حجم روی قطر ۳۱ متری عمق مایع ۹ متری می‌دهد که دسترسی به آن آسان، تمیزکاری آن ساده و برای تیر حلقه‌ای ملایم‌تر است. بیشتر سایت‌های کشاورزی دقیقاً به همین دلایل با قطر بزرگ و ارتفاع متوسط بهتر خدمات‌رسانی می‌شوند.
ارتفاع همچنین با پمپ تعامل دارد. مخزن بلندتر هد مکش بهتری در پمپ فراهم می‌کند اما ستون بلندتری که اپراتور باید در چرخه پر کردن مدیریت کند. مخزن کم‌عمق و پهن به این معناست که پمپ از نزدیک‌تر به سطح سکو آب می‌کشد و مورد مکش نیاز به دقت بیشتری در اقلیم گرم دارد که در آن حاشیه فشار بخار باریک‌تر می‌شود. و برای وظیفه دام یا لبنیات، مخزن کم‌عمق تمیز کردن بین دسته‌ها آسان‌تر است، که یک استدلال واقعی نیروی کار است نه یک استدلال بهداشتی.
پوشش، کیفیت آب و گواهینامه
با آب کشاورزی، مسئله پوشش‌دهی درباره کلر، سختی و مصرف نهایی است. آب زیرزمینی و آب چاه اغلب سخت و رسوب‌ساز هستند؛ آب سطحی و آب سد حامل گل‌ولای، جلبک و بار آلی است؛ تأمین آب لوله‌کشی یا کنتوردار ممکن است حامل کلر باشد. پانل‌های فولادی با پوشش شیشه‌ای دارای یک لایه لعاب هستند که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد ذوب و به هم جوش داده شده، ضخامتی بین ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر دارد، در محدوده pH ۱ تا ۱۴ خنثی است، با سطحی کمتر از Ra ۰٫۸ میکرومتر که در برابر تجمع بیوفیلم مقاومت می‌کند، و برای تماس با آب آشامیدنی تحت استانداردهای NSF/ANSI 61 و WRAS گواهی شده است. برای مزرعه‌ای که آب را هم برای آبیاری و هم برای دام برداشت می‌کند، این با یک محصول پوشش‌دهنده حالت رایج را پوشش می‌دهد. جایی که کلرید واقعاً بالا باشد، مانند آب زیرزمینی ساحلی یا شور، پیش از ارائه قیمت تأیید کنید که مسیر لعاب همچنان مناسب است، و جایی که مصرف نهایی یک محصول غذایی است، گواهی‌های FDA و LFGB اعمال می‌شود.
اپوکسی پیوندی ذوبی مسیر پوشش جایگزین با ضخامت فیلم ۱۸۰ تا ۲۸۰ میکرومتر با مقاومت بیش از ۴۰۰۰ ساعت در برابر پاشش نمک تحت AWWA C550 است و در جایی که پوشش روی هندسه ترجیح داده می‌شود یا پوسته موجود فولادی است، گزینه مناسبی است. گالوانیزه گرم مطابق GB/T 13912-2020 عموماً به وظایف آب تمیز و فله خشک محدود می‌شود زیرا مهاجرت روی و آب اسیدی برای ذخیره‌سازی و تماس مشکل‌ساز است. باقی استدلال خوردگی مربوط به اتصال است: اتصالات پانل پیچ‌شده با واشر EPDM و پیچ‌های گرید 8.8، تست جرقه با ۱۵۰۰ ولت DC پس از مونتاژ، و بررسی گشتاور مجدد پس از اولین پرکردن، فاصله بازرسی عملی است.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
مبنای طراحی | بدترین پنجره تقاضا، ۵ تا ۱۰ روز خشک متوالی معمول | آبیاری یا تعداد دام |
مثال حداکثر برداشت | حدود ۱٬۲۰۰ متر مکعب در روز پس از تلفات | ۲۰۰ هکتار با ۵ میلی‌متر در روز به علاوه ۲۰ درصد |
حجم پوسته نمونه | حدود ۷٬۰۰۰ متر مکعب | فضای ذخیره‌سازی قابل استفاده به‌علاوه فضای آزاد |
نسبت‌های استاندارد | قطر بزرگ، ارتفاع متوسط | دسترسی آسان‌تر، تمیزکاری و حلقه تیر |
دمای ذوب لعاب | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد | یک ذوب حرارتی به پایه فولادی |
ضخامت لایه لعاب | ۰٫۲۵–۰٫۴۵ میلی‌متر | آزمون جرقه ۱۵۰۰ ولت DC پس از مونتاژ |
مقاومت فشاری لایه لعاب | بالای ۳٬۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع | مختص لایه لعاب |
زبری سطح داخلی | Ra < ۰٫۸ میکرومتر | مقاوم در برابر بیوفیلم، تمیزکاری آسان |
مقاومت pH لعاب | ۱–۱۴ | بی‌اثر در برابر آب سخت، قلیایی یا کلردار |
گواهی قابل شرب | NSF/ANSI 61، WRAS | برای کاربرد تماس با مواد غذایی یا انبار تأیید کنید |
عرض پنل | حدود ۱.۲ متر | به صورت تخت ارسال می‌شود، مونتاژ مدولار پیچ‌شده |
عمر طراحی | حداقل ۳۰ سال | تحت سرویس آب مشخص‌شده |
رساندن یک مخزن پیچ‌ومهره‌ای به یک سایت دورافتاده
مبنای لجستیکی برای یک مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای پیچ‌ومهره‌ای در یک مزرعه معمولاً قوی‌تر از مبنای فنی آن است. پنل‌هایی با عرض تقریباً ۱٫۲ متر بر روی یک کامیون تخت استاندارد از مسیر مزرعه‌ای عبور می‌کنند که یک حوضچه پیش‌ساخته یا یک قطعه پوسته جوش‌شده هرگز از آن عبور نخواهد کرد، و یک مخزن واحد می‌تواند تا ۶۰٬۰۰۰ متر مکعب تأمین شود، جایی که تقاضا واقعاً زیاد باشد. مونتاژ کاری پیچ‌ومهره‌ای و واشر‌دار است: گروه از تیر حلقه‌ای به سمت بالا کار می‌کند، و فونداسیون یک تیر حلقه‌ای بتنی یا یک دال با اختلاف نشست کنترل‌شده و الگوی لنگر مطابق با سوراخ‌های پنل است.
دو جزئیات میدانی از همان روز اول تعیین می‌کنند که آیا کار درست از آب درمی‌آید یا نه. اولی تیر حلقه‌ای است: بستر کشاورزی اغلب به سرعت ساخته می‌شود، و یک تیر ناهموار باعث می‌شود ردیف اول از شاغولی خارج شود و درزها در بالا نشت کنند. دومی خروجی و سرریز است: برای یک مخزن کشاورزی این‌ها معمولاً یک شیر توپی یا شیر پروانه‌ای در پایین، یک سرریز در خط تخته‌ای آزاد، و یک شستشو یا زهکش در پایین‌ترین نقطه برای رسوب هستند. درست کردن موقعیت نازل‌ها در کارخانه یعنی نیازی به برش میدانی روی پانل پوشش‌دار نیست، که همان جایی است که سوراخ‌های ریز ایجاد می‌شوند.
مطالعه موردی پروژه
پروژه | مکان | محصول | ظرفیت | دامنه |
مخزن آب آشامیدنی | مالزی | مخزن GFS | ۲۰٬۳۸۰ متر مکعب | تأمین و نظارت |
مخزن آب آشامیدنی | اندونزی | مخزن GFS | ۲۱٬۰۹۹ متر مکعب | φ۴۲٫۰۴ × ۱۵٫۲ متر، تأمین |
مخزن آب با قطر بزرگ | نامیبیا | مخزن GFS | ۴۴٬۹۰۰ متر مکعب | تأمین و نظارت |
مخازن آب آتش‌نشانی، دو واحد | چین، سیچوان | مخازن GFS | ۸٬۹۳۰ متر مکعب | φ19.87 × 14.4 متر هر کدام، تأمین |
قابلیت مهندسی مرکز لعاب
سنتر انامل (شرکت فناوری شوجیاژوانگ ژنگژونگ، با مسئولیت محدود) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به عنوان نخستین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل را در اختیار دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد آن را ایجاب کند.
برای کاربرد آب کشاورزی این هسته اصلی کاری است که محصول انجام می‌دهد: یک آستر certified درجه آشامیدنی، یک قالب پنل پیچ‌شده که به سایت‌هایی می‌رسد که هیچ حمل‌ونقل سنگینی نمی‌تواند برود، و یک پوسته ساخته‌شده برای افق ۳۰ ساله‌ای که انتظار می‌رود یک دارایی آبیاری داشته باشد.
سوالات متداول
س۱: چگونه یک مخزن آبیاری را اندازه‌گذاری می‌کنید؟
A1: حداکثر نیاز خالص روزانه محصول را تخمین بزنید، تلفات فیلتراسیون و پمپاژ را اضافه کنید، در تعداد روزهای خشک متوالی که می‌خواهید پوشش دهید ضرب کنید، سپس فضای آزاد (freeboard) را اضافه کنید. متغیر طراحی دوره خشکی است، نه حجم سالانه.
Q2: آیا مخزن باید بلند و باریک باشد یا پهن و کم‌عمق؟
A2: معمولاً در مزرعه پهن و کم‌عمق است. تمیز کردن آن آسان‌تر، دسترسی به شیر آسان‌تر، روی تیر حلقه‌ای آسان‌تر است و بار باد کمتری دارد. مخازن بلند و باریک در جایی که زمین محدود است، مناسب‌تر هستند.
Q3: آیا مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای برای آب آشامیدنی گواهی شده است؟
A3: مواد پوشش داخلی و واشر دارای گواهی محصول برای تماس با آب آشامیدنی از جمله NSF/ANSI 61 و WRAS، به علاوه FDA و LFGB در جایی که سیال یک محصول غذایی است، هستند. قبل از واگذاری، گواهی را در برابر آنالیز آب خاص خود تأیید کنید.
Q4: آیا می‌تواند آب زیرزمینی سخت یا شور را تحمل کند؟
A4: آب سخت با رسوب بالا برای سطح لعابی مشکلی ندارد. آب با کلراید بالا یا آب شور باید ابتدا بررسی شود، و در جایی که کلراید بسیار زیاد است، مسیر انتخاب متریال ممکن است به فولاد پوشش‌دار یا آلیاژ خاصی تغییر کند، بنابراین آزمایش کنید نه اینکه فرض کنید.
Q5: نصب مخزن مزرعه چقدر طول می‌کشد؟
A5: یک مخزن مدولار پیچ‌ومهره‌ای از روی تیر حلقه‌ای به‌صورت ردیفی نصب می‌شود، و برنامه زمانی توسط تحویل پنل‌ها و اندازه تیم نصب تعیین می‌شود نه توسط یک اتحادیه واحد یا یک دوره عمل‌آوری طولانی. توالی نصب را با تاریخ فصل خود تأیید کنید.
Q6: مخزن آب کشاورزی چه نگهداری‌ای نیاز دارد؟
A6: پوشش خارجی، اتصالات پیچ‌ومهره‌ای و واشرهای آن‌ها، نشانگر سطح، شیر خروجی و شست‌وشوی رسوب. گشتاورگیری مجدد پس از اولین پر کردن، سپس بررسی سالانه، برنامه عملی است.
Q7: آیا مخزن می‌تواند بعداً در صورت افزایش سطح زیر کشت بزرگ‌تر شود؟
A7: بله. پنل‌های اضافی ارتفاع را افزایش می‌دهند، خلیج‌های بیشتر قطر را بزرگ‌تر می‌کنند، یا می‌توان یک مخزن دوم را به صورت موازی قرار داد. اندازه‌گیری تیر حلقه‌ای برای حالت بزرگ‌تر در ابتدا بیمه‌ای کم‌هزینه است.
یک مخزن آب کشاورزی بزرگ باید بر اساس پنجره تقاضا اندازه‌گیری شود، با شکل زمین نه با عادت، و با ماده‌ای پوشش داده شود که برای آبی که قرار است نگه دارد گواهی شده باشد. انجام درست این سه مورد مخزنی را فراهم می‌کند که کمتر پر می‌شود، در یک بعدازظهر تمیز می‌شود، و هنوز عمر مفید دارد وقتی که مزرعه دوباره کاشت می‌کند. باقی کار معمولی است: یک تیر حلقه‌ای سالم، نازل‌های درست قرار گرفته و یک آلارم سطح.
ناحیه برش‌خورده یا تعداد دام را برای ما ارسال کنید، تحلیل آب، قطعه زمین و تاریخ فصل خود را بفرستید، و ما محاسبه ابعاد، قطر و ارتفاع، و بسته فایل فنی را به شما بازمی‌گردانیم.
با یک مهندس صحبت کنید
به ما بگویید مخزن باید چه چیزی را تحمل کند و برای چه مدت، و ما آن را با شما اندازه‌گذاری می‌کنیم. شما محاسبه حجم، هندسه پوسته، توصیه آستر و واشر و نقشه‌ها را برای بررسی دریافت خواهید کرد، به‌علاوه یک پنل یدکی و مجموعه واشر که از ابتدا قیمت‌گذاری شده است.
واتس‌اپ