الحساب الهيدروليكي هو أساس نظام الري الموثوق. بدونه، تخاطر بمناطق ذات ضغط غير كافٍ حيث لا تصل الفوهات إلى نصف قطرها المصمم، ومناطق ذات ضغط زائد تولّد ضبابًا بدلاً من تغطية موحدة.
لماذا تحتاج الحساب الهيدروليكي؟
يفقد الماء ضغطه بسبب الاحتكاك أثناء مروره عبر الأنابيب. كلما طال الأنبوب أو صغر قطره أو زاد التدفق — زادت الخسائر. يحتاج Hunter MP Rotator إلى 1.7 بار كحد أدنى، و Rain Bird 5000+ أيضًا 1.7 بار. بدون حساب لا يمكن ضمان هذه القيم.
معادلة هازن-ويليامز
المعادلة الرئيسية لحساب فقد الاحتكاك في الأنابيب البلاستيكية:
hf = 10.67 × L × Q1.852 / (C1.852 × d4.87)
حيث: hf = فقد الضاغط (م)، L = طول الأنبوب (م)، Q = معدل التدفق (م³/ث)، C = معامل الخشونة، d = القطر الداخلي (م).
قيم C حسب المادة: PVC = 150، PE = 140، نحاس = 130، فولاذ مجلفن = 120.
مثال حسابي
المعطيات: أنبوب PE 25 مم (داخلي 21 مم)، طول 20 م، تدفق 15 لتر/دقيقة. C = 140.
hf ≈ 1.2 م ≈ 0.12 بار.
ميزانية الضغط
ميزانية الضغط توازن الضغط المتاح مع جميع الخسائر في النظام: اقرأ أيضًا pipe sizing guide.
Pفوهة = Pساكن − Pارتفاع − Pاحتكاك − Pأجهزة
- الضغط الساكن — الضغط بدون تدفق
- فقد الارتفاع — 0.1 بار لكل متر ارتفاع
- فقد الاحتكاك — حسب معادلة هازن-ويليامز
- فقد الأجهزة — صمام (~0.3 بار)، فلتر (~0.2 بار)، مانع ارتجاع (~0.2 بار)
مثال: 3.5 بار (ساكن) − 0.3 بار (ارتفاع 3 م) − 0.5 بار (احتكاك) − 0.7 بار (صمام + فلتر + مانع ارتجاع) = 2.0 بار عند الفوهة. MP Rotator يحتاج 1.7 بار — الهامش كافٍ ✓
الخطوة 1: حدد معايير المصدر
- الضغط الساكن — الضغط بدون تدفق (مقياس على صنبور مغلق)
- الضغط الديناميكي — الضغط عند تدفق العمل
- التدفق الأقصى — طريقة الدلو: صنبور كامل في دلو 10 لتر، قس الوقت. تدفق العمل = 75% من الأقصى
الخطوة 2: حدود السرعة
سرعة الماء في الأنبوب يجب ألا تتجاوز 1.5 م/ث. المعادلة: V = Q / (π × r²). التجاوز يسبب مطرقة مائية وضوضاء وتآكل سريع للتوصيلات.
| قطر الأنبوب | تدفق أقصى عند 1.5 م/ث | التوصية |
|---|---|---|
| 25 مم (داخلي 21 مم) | ~18 لتر/دقيقة | 1–3 MP Rotator |
| 32 مم (داخلي 27 مم) | ~30 لتر/دقيقة | 4–6 MP Rotator |
| 40 مم (داخلي 35 مم) | ~47 لتر/دقيقة | خط رئيسي |
| 50 مم (داخلي 44 مم) | ~73 لتر/دقيقة | خط رئيسي أنظمة كبيرة |
الخطوة 3: تحقق من كل منطقة
لكل منطقة: اجمع تدفقات جميع الفوهات، احسب الخسائر من المصدر إلى أبعد رشاش، تحقق من ميزانية الضغط. إذا كان الضغط المتبقي أقل من الحد الأدنى للفوهة — قلل عدد الفوهات أو زِد قطر الأنبوب.
مثال عملي
المصدر: 3.5 بار، 25 لتر/دقيقة. رئيسي: PE 32 مم × 15 م. فرعي: PE 25 مم × 8 م. المنطقة: 4 × Hunter MP2000 (180°) = 4 × 2.8 = 11.2 لتر/دقيقة.
فقد احتكاك رئيسي: 0.15 بار. فرعي: 0.18 بار. صمام PGV-101: 0.14 بار. مانع ارتجاع: 0.3 بار.
المتبقي: 3.5 − 0.15 − 0.18 − 0.14 − 0.3 = 2.73 بار — كافٍ لـ MP Rotator (أدنى 1.7 بار). هامش 1 بار — مثالي ✓
يقوم مخطط SmartPluvia بإجراء هذه الحسابات تلقائيًا لكل منطقة. يحذر تحليل الذكاء الاصطناعي من مشاكل الضغط قبل التركيب. أنابيب وتجهيزات Generic PE/PVC القياسية خيار اقتصادي لمعظم الأنظمة.