מודרניזציה של תשתיות ההשקיה באראגון, ספרד – קונסורציום ההשקיה CCRR קאלן
השקיה
2018
ספרד
הפיכת קונסורציום השקיה בשטח של 1,872 דונם ממובלים פתוחים למערכת סגורה ומבונה לחץ
קונסורציום ההשקיה CCRR Callén ממוקם בפרובינציית ווסקה, באראגון שבצפון-מזרח ספרד, בתוך אגן נהר האברו. אזור זה מתאפיין באקלים ים-תיכוני חצי-צחיח, שבו ההשקיה חיונית לשמירה על ייצור חקלאי יציב, במיוחד בגידולי דגנים ומספוא.
בדומה לרבות מקהילות ההשקיה באראגון שהתחדשו בשנים האחרונות, CCRR Callén פועל בסביבה שבה יעילות מים ואמינות הידראולית הן קריטיות בשל השונות האקלימית וביקושי השיא העונתיים.
הקונסורציום משרת 1,872 דונם וכולל 70 חקלאים המגדלים תירס, שעורה, חיטה ואלפלפה. לפני המודרניזציה, ההשקיה התבססה על תעלות פתוחות ותפעול ידני של תעלות משנה. למרות שהמערכת הייתה פשוטה, היא הייתה לא יעילה, דרשה עבודה מרובה ולא התאימה לשיטות השקיה מודרניות בלחץ, כגון מערכות מתזים.
בשנים 2014–2015 יישם הקונסורציום פרויקט מודרניזציה מקיף בהשקעה כוללת של כ-9.5 מיליון אירו, כאשר 65 אחוזים מהסכום מומנו ממקורות ציבוריים באמצעות תוכניות ספרדיות ואירופיות. מטרת הפרויקט הייתה מעבר מהפצת מים בתעלות פתוחות לתשתית השקיה בלחץ מלא, המסוגלת לספק מים באופן אמין ויעיל לכל שטח ההשקיה.
המערכת המשודרגת כוללת:
- מאגר ויסות בגובה 8 מטרים עם קיבולת אחסון של 160,000 מ"ק, מוזן מתעלת סינקה הפתוחה
- רשת הפצה בשאיבה, המחולקת לשני מגזרי לחץ
- מגזר A פועל בלחץ של 7.0 בר ובספיקה של 613 ליטר/שנייה
- מגזר B פועל בלחץ של 4.5 בר ובספיקה של 968 ליטר/שנייה
- קווי השאיבה מצוידים בחמש משאבות בכל קו, כאשר כל אחת מהן מצוידת בווסתי תדר משתנה
שינוי זה הגדיל משמעותית את המורכבות ההידראולית בהשוואה למערכת הישנה שהתבססה על כוח הכבידה, ודרש מנגנוני בקרה והגנה מתקדמים לאורך כל הרשת.
התמודדות עם הלם מים, בקרה על אוויר ותנאי ספיקות משתנות ב-70 חוות
המעבר למערכת השקיה בלחץ, המופעלת באמצעות משאבות, יצר אתגרים הידראוליים מרובים.
ניהול מגזרי לחץ כפול
המערכת תוכננה עם שני אזורי לחץ עבודה נפרדים, במטרה למקסם את יעילות השאיבה. עם זאת, הדבר דרש ויסות לחץ קפדני ומניעת הלם מים בעת התנעת המשאבות, כיבוין, ושינויים דינמיים בדרישה בין שני אזורי הלחץ.
סיכון הלם מים בהפעלה עם משאבות
בניגוד למערכת התעלות הפתוחות הקודמת, התצורה החדשה הייתה חשופה לסיכון הלם מים. כיבוי פתאומי של המשאבות, במיוחד בעת תקלות חשמל, עלול היה לגרום לגלי לחץ מזיקים.
בוצעה אנליזת הלם ייעודית לקביעת המידות והמיקום הנכונים של מגופי מקדם הלם ושסתומי אוויר ברחבי הרשת.
במהלך ההפעלה הראשונית, אושר כי לחץ המערכת עלול לרדת מתחת לכיול הנווט בתרחישי עבודה מסוימים. מצב זה דרש שדרוג מגופי ההגנה מהלם מים לגרסה עם פיקוד סולנואיד בלחץ נמוך, כדי למנוע פתיחה מיותרת של המגוף ולהבטיח פעולה אמינה גם בתנאי לחץ מופחת.
ניהול אוויר בלחץ נמוך
בשל ההפרש המוגבל בגובה בין מאגר הוויסות לתחנת השאיבה, נדרשו שסתומי אוויר שיאטמו לחלוטין גם בלחצים נמוכים מאוד, עד כדי עמוד מים בגובה מטר אחד בלבד. פינוי אוויר נכון והגנה מפני היווצרות ואקום היו חיוניים למניעת הצטברות אוויר, הגברת גלי לחץ ומתח בצנרת.
תנאי ספיקה משתנה ונמוכה מאוד
כל חלקת השקיה דרשה הקטנת לחץ והגבלת ספיקה עצמאית. במהלך מחזורי השקיה מסוימים, ייתכנו תנאי ספיקה נמוכה במיוחד, בעיקר כאשר מסופקות בו-זמנית חלקות קטנות. תנאים אלו עלולים לגרום לאי יציבות הידראולית אם אינם מנוהלים כראוי.
לפיכך, התכנון ההידראולי בוצע כך שיבטיח פעולה יציבה גם בתרחישים של דרישת ספיקה נמוכה.
מעבר לבקרת השקיה מרחוק
המערכת הישנה, שהתבססה על תעלות, דרשה הפעלה ידנית. התשתית החדשה דרשה שליטה מרחוק ומתואמת במחזורי ההשקיה, בסנכרון עם הפעלת המשאבות והמגבלות ההידראוליות ברשת.
בקרה הידראולית משולבת והגנה מפני הלם מים
ברמד סיפקה פתרון בקרה הידראולי מקיף, שתוכנן במיוחד כדי לעמוד בדרישות הספציפיות של CCRR Callén.
הגנה מפני הלם מים
שני מגופי מקדים הלם מדגם 735-M בקוטר DN150 הותקנו על כל ענף ברשת.
מגופים אלו, המופעלים באמצעות נווט, קונפיגורו עם שני נווטים ושודרגו בגיבוי פיקוד סולנואיד בלחץ נמוך, כדי להבטיח פעולה תקינה גם כאשר לחץ המערכת יורד מתחת להגדרות הנווט הסטנדרטיות. התצורה הסופית נקבעה על בסיס ניתוח הלם המערכת, כדי להבטיח הגנה מיטבית מפני אירועים חולפים.
אופטימיזציית ספיקות אוויר
בסך הכול הותקנו 159 יחידות של שסתומי אוויר משולבים C70, במידות הנעות בין 2” ל-6”, ברחבי הרשת.
שסתומי אוויר אלו מספקים:
- הגנה מפני היווצרות ואקום
- פינוי אוויר יעיל במהלך מילוי
- מניעת הצטברות כיסי אוויר
- הפחתת הגברת הלםי לחץ
ניתנה תשומת לב מיוחדת לאתרים הדורשים אטימה אמינה בלחצים דינמיים נמוכים במיוחד.
בקרת ספיקה ולחץ ברמת חלקה
185 יחידות של הידרומטרים IR-972 הותקנו ברחבי הקונסורציום.
כל יחידה מבצעת שלוש פונקציות:
- הקטנת לחץ המערכת עד 4 בר ברמת החלקה
- הגבלת הספיקה המרבית המסופקת לכל חקלאי
- מדידת צריכת המים
הקונסורציום שולט מרחוק בכל הידרומטר ומארגן את זמני ההשקיה בהתאם ללוחות הזמנים המתוכננים.
בנוסף, הותקנו 88 יחידות שחרור אוויר משולבות (ARC), אשר מחזקות את ניהול האוויר ברמת החלקה ותורמות להגנה מפני תנאי ואקום והצטברות אוויר. מגופי סדרה 400 שנבחרו מאפשרים לחקלאים לפתוח ולסגור את ההספקה באופן מקומי, בהתאם לצרכים התפעוליים הספציפיים שלהם. מבנה זה מאפשר תזמון מרכזי עם גמישות ברמת החלקה ושליטה מדויקת בצריכה.
תוצאות – ביצועי השקיה אמינים ויעילים
פרויקט המודרניזציה הפך את CCRR Callén ממערכת השקיה פתוחה ומופעלת ידנית לתשתית השקיה סגורה, בלחץ מלא, יציבה הידראולית ומבוקרת מרחוק.
המערכת המשודרגת:
- מבטיחה אספקת מים רציפה ואמינה על פני 1,872 דונם
- מאפשרת יישום טכניקות השקיה מתקדמות
- מונעת עודף אספקה ומפחיתה בזבוז מים
- מגנה על הרשת מפני נזקי הלם מים ווואקום
- מייעלת את יעילות השאיבה באמצעות ניהול לחץ לפי מגזרים
- מאפשרת ניטור ובקרה תפעולית 24/7
לדברי שרית חצבני, מהנדסת יישומים בברמד,
"לאחר השלמת פרויקט המודרניזציה, כל חקלאי מקבל מים בתזמון, באיכות ובלחץ הנדרשים, ללא בזבוז או עודף אספקה. אסטרטגיית השאיבה האופטימלית גם הפחיתה את צריכת האנרגיה, ושיפרה את הביצועים הכלכליים והסביבתיים של האגודה."
CCRR Callén מהווה דוגמה מובהקת למודרניזציה של מערכות השקיה באראגון, וממחישה כיצד בקרה הידראולית מתקדמת, הגנה מפני הלם מים וניהול אוויר מאפשרים מעבר מוצלח מערוצים פתוחים מסורתיים לתשתית השקיה עמידה ויעילה בלחץ.
משאבים נוספים
יתרונות עיקריים
המעבר המוצלח מתוכנית תעלה פתוחה ידנית לתשתית השקיה בלחץ מלא ויציבות הידראולית.
-
יציבות הידראולית -
הגנה מפני הלם מים וריק
-
יעילות שאיבה מיטבית
-
בקרת השקיה מדויקת
-
הפצת מים מבוקרת
מוצרים בשימוש
עיינו בקטלוג המוצרים המתקדמים שלנו לבקרת מים, שתוכננו לענות על דרישות העולם האמיתי ולספק ביצועים לאורך זמן.
