Effect of Increasing Operating Pressure and Water Salinity on the Performance of Some Common Pressure Compensating Emitters

Document Type : Research Paper

Authors

1 Assistant Prof., National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education, and Extension Organization, Yazd, Iran.

2 Associate Prof., National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education, and Extension Organization, Yazd, Iran

Abstract

This study was designed and carried out to determine the effects of operating pressure and irrigation water salinity on the performance of common pressure- compensating emitters in irrigation systems. The study evaluated three commercial brands, namely, “Netafim”, “Eurodrip,” and “Peresi Zalvan”. These emitters were tested at flow rates of 8 and 24 L/h under operating pressures of 0.5, 1.5, and 2.5 bars. Additionally, two levels of water salinity (5 and 12 dS/m) were considered. The results revealed that increasing operating pressure from 0.5 to 2.5 bars and raising salinity from 5 to 12 dS/m led to either increased or unchanged coefficient of discharge variations in different emitters. Comparing pre-test (new) emitters with post-test (used) ones showed variations due to various factors, including pressure changes, salinity effects, and inherent emitter characteristics. Notably, the impact of salinity did not result in significant differences in emitter performance under varying pressure conditions. However, for the Netafim and Eurodrip emitters (8 L/hr), averaging the results across all three operating pressures indicated that increased salinity led to reduced discharge. Specifically, the reduction was approximately 3.8% for Netafim and 2.6% for Eurodrip. Also, it was concluded that the application of 2.5 bar pressure led to the entry of parts and solid objects in the irrigation pipes or passed through the filtration system into the emitters, resulting in a decrease in flow rate. However, this problem can be solved to a large extent by washing the pipes before starting the system. Netafim emitters (8 L/hr), despite the lack of significant entry of these objects, had a diaphragm adhesion problem, and showed the greatest decrease in flow rate due to this reason. A detailed examination of the destroyed samples showed that the reason for these differences was the different shape and structure of the water inlet. Accordingly, the smallness of the cross-sectional area of water inlet, reduces the entry of solid parts. Therefore, application of 2.5 bar pressure resulted in the highest rate of solid parts entry into the Peresi Zalvan with the largest cross-sectional area and the lowest rate of entry in the Netafim (8 L/hr). However, this problem can be solved to a large extent by washing the pipes before starting the system.

Keywords

References

  1. ابراهیمی، مسعود، شریفان، حسین، هزارجریبی، ابوطالب و حسام، موسی، 1394. بررسی عملکرد چهار نوع قطره‌چکان در شرایط به‌کارگیری آب‌شور. مجله آبیاری و زهکشی ایران، 9(2)، صص. 398- 391.
  2. پروینی، مریم و معروف­پور، عیسی، 1392. بررسی ضریب تغییرات ساخت و یکنواختی ریزش ‌قطره‌چکان‌های تنظیم‌کننده فشار رایج در کشور. مجله آبیاری و زهکشی ایران، 7(2)، صص. ۲۳۱-۲۴۲.
  3. پرویزی، حسین، پرنیان، امیر، حاتمی، حدیث و رحیمیان، محمدحسن، 1402. اثر تغییرات فشار و نوع ‌قطره‌چکان بر عملکرد سامانه‌های آبیاری قطره‌ای باغ‌های پسته استان یزد. پژوهش آب در کشاورزی، 37(1)، صص. 17 -33. (DOI):22092/JWRA.2023.360971.966
  4. پیروزفر، وحیدرضا، برومند­نسب، سعید، محمدی سلطانی، امیر و معاضد، هادی، ۱۳۹۳. بررسی عملکرد ‌قطره‌چکان نتافیم و یورودریپ در شوری‌های مختلف آب آبیاری. دومین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار. تهران، https://civilica.com/doc/309894
  5. چوپان، یحیی و امامی، سمیه، ۱۳۹۷. تأثیر کاربرد فاضلاب تصفیه‌شده بر تغییرات دبی ‌قطره‌چکان‌ها، دومین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، اصفهان. https://civilica.com/doc/856089
  6. زمانی، سعید، بهمنش، جواد و زینال­زاده، کامران، 1393. ارزیابی عملکرد گسیلندة کنترل­کنندة حجم آب در مقایسه با گسیلنده‌های متداول در سیستم آبیاری میکرو. تحقیقات آب‌وخاک ایران، 45 (4)، صص.453-461. (DOI): 22059/IJSWR.2014.52598
  7. زمانی، سعید و فتاحی نافچی، روح­اله، 1398. ارزیابی عملکرد و تعیین بازه فشاری کارکرد بهینه چهار گسیلنده متداول در سیستم خرد آبیاری. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 13 (5)، صص. 1182-1190.

(DOI): 20.1001.1.20087942.1398.13.5.1.5

  1. فرزام نیا، مسعود و حقایقی­مقدم، سید ابوالقاسم، 1388. بررسی تأثیر آب ‌شور بر گرفتگی برخی قطره‌چکان‌های مورد استفاده در ایران. علوم و مهندسی آبیاری، 32 (1)، صص. 17-25.‎

 (DOI): 10.22055/JISE.2010.13379

  1. قدمی فیروزآبادی، علی، پورغلام، مسعود و خوش‌روش، مجتبی. 1397. تأثیر میدان مغناطیسی و سطوح مختلف شوری آب آبیاری بر دبی قطره‌چکان‌ها. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 9 (2)، صص. 192-180. (DOI):  22125/IWE.2019.87392
  2. کیانی، علی‌رضا، هزارجریبی، ابوطالب، دهقان، طیبه و خوش‌روش، مجتبی، 1394. تأثیر آب مغناطیسی و شوری آب بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها در آبیاری قطره‌ای. نشریه آب‌وخاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 29 (1)، صص. 48-58. (DOI): 22067/jsw.v0i0.27841
  3. فراستی، معصومه، بهزاد، مجید و برومندنسب، سعید، 1389.. بررسی عملکرد چند نوع ‌قطره‌چکان تنظیم‌کننده فشار موجود در بازار ایران.‎ علوم مهندسی آبیاری (مجله علمی کشاورزی)، 33(1)، صص. 30-15

. (DOI) 10.22055/JISE.2009.13393

  1. کریمی، نادر، قوچانی، حسن، طاحونه­دار، میثم و یقینی، فرزانه، ۱۳۹۰. ارزیابی ‌قطره‌چکان‌های مورد استفاده در آبیاری تحت‌فشار. اولین کنفرانس ملی هواشناسی و مدیریت آب کشاورزی، کرج.

 https://civilica.com/doc/173404

  1. میریان، صبا، شریفی­پور، مجید و نصرالهی، علی­حیدر. 1398. اثر مدیریت آبیاری، دبی و فشار کارکرد بر گرفتگی قطره‌چکان‌های تنظیم‌کننده فشار. تحقیقات آب‌وخاک ایران، 50(9). صص. 2238- 2228.

 (DOI):  10.22059/IJSWR.2019.278268.668151

  1. نصرالهی، علی حیدر، بهزاد، مجید، برومند­نسب، سعید و حیدری­نیا، مولود، 1392. بررسی تأثیر تغییرات فشار روی مشخصات هیدرولیکی قطره‌چکان‌های تنظیم‌کننده فشار. مجله علوم آب‌وخاک. 17(66)، صص. 233 تا ۲۲۵. (DOI): 1001.1.24763594.1392.17.66.1.5
  2. هزارجریبی، ابوطالب، و قربانی نصرآبادی، قربان، و فضل اولی، رامین و عابدین­پور، میثم، 1392. بررسی عملکرد هیدرولیکی سه نوع ‌قطره‌چکان خارجی تنظیم­شونده در فشارهای کارکرد مختلف. پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک (علوم کشاورزی و منابع طبیعی)، 20(1)، صص. 199-211.

(DOI): 20.1001.1.23222069.1392.20.1.11.9

  1. Abdelsalam, H., Mostafa, H., El-Ansary, M., Awad, M. and Sultan, W., 2024. Evaluation of saline and magnetized water on emitter hydraulic performance and clogging in drip irrigation.Scientific Reports, 14(1), p.7339. DOI: 1038/s41598-024-57543-8
  2. Binbin, J., Xinkun, W., Song, H., Erdong, F., Hailan, Y., Jicheng, Y., & Jianjun, Y. 2020. Effects of high-frequency pressure pulse generated by a jet tee on the clogging of labyrinth emitter. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 36(22). 5-171. DOI:11975/j.issn.1002-6819.2020.22.018
  3. Elamin, A.W.M., Abd Eldaiam, A.M., Abdalla, N.A. and Hussain, M.E., 2017. Hydraulic performance of drip irrigation system under different emitter types, and operating pressures using treated wastewater at Khartoum state. International Journal of Development and Sustainability, 6(9), pp.1086-1095.
  4. Elamin, A.W.M., Saeed, A.B., Rahma, A.E. and Elgamry, T., 2020. Hydraulic Performance of Drip Emitters under Different Conditions and Water Qualities. Sudan Journal of Desertification Research, 11(1). pp. 46-57.
  5. Kirnak, H., DOĞAN, E., Demir, S. and Yalçin, S., 2004. Determination of hydraulic performance of trickle irrigation emitters used in irrigation systems in the Harran Plain. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 28(4), pp.223-230.
  6. Lili, Z., Peiling, Y., Wengang, Z., Yunkai, L., Yu, L. and Chong, Z., 2021. Effects of water salinity on emitter clogging in surface drip irrigation systems. Irrigation Science, 39, pp.209-222. DOI: 10.1007/s00271-020-00690-3
  7. Da Silva, P.F., de Mato, R.M., Neto, J.D., Gomes, R.D.C.B. and de Lima, V.L.A., 2016. Characterization of the hydraulic performance of self-compensating emitters with water of different salt concentrations. Semina: Ciências Agrárias,37(2), pp.639-650. DOI: 5433/1679-0359.2016v37n2p639
  8. Turkey, Z., Yeser, A.E., Elbagoury, K.F. and Mahmoud, M., 2020. Hydraulic Performance Analysis of Emitters under Magnetied Saline Water Conditions. Arab Universities Journal of Agricultural Sciences,28(4), pp.1055-1064. DOI: 1038/s41598-024-57543-8
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 38, Issue 4
February 2025
Pages 375-395

Files

Share

How to cite

Statistics