با اوج گرفتن نگرانی کاهش منابع آب از یک طرف و رشد روز افزون جمعیت و نیاز بیشتر به مواد غذایی و محصولات کشاورزی از طرف دیگر، بهینه سازی و مصرف آب کشاورزی به خصوص در کشوری مانند ایران که جزو مناطق خشک دنیا به حساب می آید، از اهمیت خاصی برخوردار است.

تراوا یعنی تراوش کننده و سیستم آبیاری زیرزمینی تراوا، سیستمی است که با استفاده از لوله های متخلخل اسفنجی (porous pipe) ، آب، کود، سم و اکسیژن را در یک فضای رطوبتی، مستقیما در اختیار ریشه قرار می دهد و اجازه نمی دهد حتی یک قطره آب هدر رود.

سیستم تراوا در واقع همان سیستم قطره ای تکامل یافته است که در آن بسیاری از مشکلات، نظیر تبخیر، گرفتگی منافذ، آسیب پذیری، تجمع ریشه و دست و پاگیری  و ... حل شده است و تنها فرق این سیستم با قطره ای این است که آبیاری به صورت نشتی و زیرزمینی انجام می شود و همین تغییر به ظاهر کوچک، مزایای نسبی بیشماری را به دنبال خواهد داشت که می تواند امید بخش تحول اساسی در این زمینه باشد.

تاریخچه تراوا در ایران و جهان

در ایران: از قرنها قبل در مناطق کم آب ایران استفاده از کوزه های سفالی که در پای درختان دفن می شده اند، مرسوم بوده است. نحوه استفاده از این کوزه ها بدین صورت بوده است که در پای هر درخت کوزه ای را دفن می کردند و دهانه کوزه را از خاک بیرون می گذاشتند. سپس این کوزه را توسط مشک پر از آب کرده تا به مرور زمان، آب داخل کوزه، از جداره سفالی، تراوش و به خاک نفوذ کند.

در جهان: از حدود 40 سال پیش به این طرف، تکنولوژی تراوا و استفاده از لوله های متخلخل یا تراوش کننده در آمریکا شروع گردید و به دنبال آن فرانسه، انگلیس، استرالیا و اکنون ایران پنجمین کشوری است که به این تکنولوژی دست یافته است. موسسه CNR فرانسه که یکی از بزرگترین انستیتو های تحقیقاتی جهان می باشد علاوه بر آزمایشات فراوان و بسیار متنوع بر روی میلیونها متر لوله متخلخل در لابراتوار های مجهز، از قبیل دبی، تحمل فشار، مقاومت کششی، مقاومت تا خورندگی ، کنترل زبری، کنترل قطر داخلی و خارجی، کنترل وزن در هر متر لوله، افت فشار، رسوب زدایی توسط اسید نیتریک، آب ژاول و .... ،تزریق انواع کودها و سم های محلول، انواع علف کش ها و ... در شرایط آب و هوایی مختلف و مناطق و خاکهای گوناگون انجام داده که در نهایت منجر به تاییدیه رسمی و ثبت بین المللی تکنولوژی تراوا گردیده است.

معرفی

لوله های تراوا سوراخ دار نیستند بلکه اسفنجی هستند، به عبارت دیگر در سیستم تراوا، جریان آب وجود ندارد بلکه یک فضای رطوبتی ملایم و نسبتا یکنواخت (پیاز رطوبتی) در اطراف لوله ایجاد می شود. تکنولوژی تراوا به گونه ای است که با فشار خیلی کم (0.2-0.8 bar) ، آب از دیواره لوله تراوا، تراوش می کند و پس از ایجاد یک فضای رطوبتی با اطراف خود به تعادل می رسد.یعنی به میزانی که ریشه آب را می مکد، لوله هم تراوش می کند و در سیستم هیچ گونه تبخیری نخواهیم داشت.

مزایا

1-     صرفه جویی آب به میزان حداکثر.

2-     عدم گرفتگی منافذ: اولین سوالی که در ابتدای امر به ذهن می رسد، این است که آیا مانند برخی سیستمهای آبیاری به مرور زمان، وجود املاح محلول در آب و سختی زیاد آب، باعث انسداد منافذ نخواهد شد؟

در مورد مواد معلق مانند شن، سیلت و جلبکها و .... که می گوییم در سیستمهای آبیاری تحت فشار، توسط فیلتر های مناسب از آب گرفته می شوند.

در مورد سختی موقت آب که در اثر تبخیر، رسوب ایجاد می شوند با جرات می گوییم که رسوبی ایجاد نمی شود چون در این سیستم اصلا تبخیری از سطح لوله نداریم و اگر تبخیری باشد از سطح خاک است. در مورد مواد محلول مانند نمکها، کودها و یا سمها و .... هم که در این لوله ها توسط آب از منافذ لوله تراوا خارج شده و به خاک منتقل می شوند.

سختی دائم آب که با تخلیه بار الکتریکی یونهای موجود در آب قابل رسوب می باشند. در این مورد می گوییم که این تخلیه در مورد فلزات انجام می شود و چون لوله های تراوا لاستیکی و عایق هستند، لذا هیچ گونه رسوبی از سختی دائم آب ایجاد نخواهد شد. مثال: در پروژه آزمایشی باغ پسته کرمان، با وجود EC بالای آب (1200 میکروموز بر سانتی متر مربع) بعد از سه سال ، هیچ گونه رسوبی مشاهده نشد و هیچ افت دبی وجود نداشت.

3-     افزایش کمی و کیفی محصول.

4-     صرفه جویی سم و کود تا 50%.

5-     صرفه جویی انرژی: چون برای تراوش از لوله های تراوا نیاز به فشار چندانی نیست (0.2-0.8 bar) انرژی کمتری نیز لازم خواهیم داشت. مثلا در برخی مزارع کوچک چنانچه منبع استحصال آب، در بالای مزرعه باشد، با اختلاف رقوم ارتفاعی 3m بدون نیاز به پمپ می توان مزرعه را با این سیستم آبیاری کرد.

6-     عدم نیاز به تسطیح و تراس بندی.

7-     از بین رفتن تدریجی علفهای هرز.

8-     قابل استفاده از مزارع و باغات تا باغچه منازل و گلدانها.

9-     جلوگیری از شیوع آفات.

10-  کاهش آلودگی محیط زیست.

11-  عدم مزاحمت برای ماشین آلات و کارگران.

12-  مصونیت از سرما و گرما.

13-  مصونیت از آسیب و سرقت.

14-  مصونیت از حیوانات و جوندگان.

15-  اکسیژن رسانی به ریشه و کاهش نیاز به شخم.

16-  عدم نیاز به جوی و پشته و پوشش کامل زمین زراعی.

17-  قابلیت کنترل اتوماتیک.

18-  کاهش آلودگی سفره های آبهای زیرزمینی.

19-  طول عمر سیستم (بسته به نگهداری و سرویس بین 15 تا 30 سال).

20-  قابل استفاده در زمینهای ورزشی.

21-  عدم تاثیر وزش باد.

22-  تکنولوژی باز یافتی: چون ماده اصلی و اولیه لوله های تراوا پودر لاستیک های فرسوده اتوموبیل می باشد، علاوه بر مزیت قیمت تمام شده، از امتیاز تکنولوژی باز یافتی هم برخوردار است.

23-  گسترش بیشتر ریشه.

24-  قابل استفاده در هر نوع آب و خاک و هوا.

25-  کاهش هزینه کارگری.

26-  عدم سله و فرسایش خاک.

27-  زودرس نمودن محصول.

28-  عدم آبدهی در فواصل درختان: یکی از علتهای قابل ذکر این است که خاصیت اصلی این لوله ها، وجود مکش توسط ریشه گیاه است تا لوله نشت و آبدهی نماید.

29-  صرفه جویی اقتصادی.

محدودیت ها

1-     لوله گذاری در زیر خاک: چون در عمق (10-60 cm) خاک نصب می گردد، طبعا هزینه شیار کنی را به همراه دارد ولی در عوض نیازی به قطره چکان، بابلر، میکرو جت و ... نیست.

2-     فیکس بودن سیستم: محدودیت دیگر آن است که چون سیستم فیکس بوده و بعد از اجرا، تغییرات در اجزای آن و یا جابجایی، هزینه بر است، پس باید در مرحله طراحی، تمام پیش بینی های لازم، انجام گیرد.

3-     زمینهای سنگی و کوهستانی: در زمینهایی که شیار کنی در آنها نا ممکن یا خیلی مشکل است، مانند سنگی و کوهستانی، طبعا سیستم تراوا مناسب نبوده و سیستم قطره ای پیشنهاد می گردد.

در ادامه معرفی لوله تراوا، می توان گفت که لوله های تراوا، در 5 نوع مختلف تولید می شود که بسته به نوع مصرف، در مکانهای مختلف و شرایط خاکی متفاوت جهت استفاده سفارش داده می شود.

لوله های تراوا علاوه بر مصارف در آبیاری کشاورزی، در هوا دهی شیلات، تصفیه آب و فاضلاب، آبدهی قسمتهای داخلی بتن های حجم مثل سدها و پلها و ... ، سمپاشی در صنایع چوب، تزریق گاز اکسیژن و ازت به ریشه و ... نیز استفاده های بسیاری دارد.

در مورد مقاومت شیمیایی لوله های تراوا می توان گفت که چون جنس لوله های تراوا از لاستیک و پلاستیک می باشد، لذا در مقابل تاثیرات خاک مقاوم بوده و محلول های کود، سم و محلولهای اسید نیتریک، آب ژاول و ... که به صورت سیستمیک مورد استفاده قرار می گیرند هیچ گونه تاثیری روی لوله ها نخواهد داشت.

در جواب سوال احتمالی نفوذ ذرات خاک اطراف لوله به داخل لوله، باید توجه داشت که چون لوله دارای خاصیت الاستیسیته می باشد، پس همانطور که با فشار داخل لوله منافذ باز می شوند و آب تراوش می کند، بالعکس در صورت فشار منفی، خلل و فرج لوله تنگ تر شده و امکان نفوذ گل و لای مشکل تر خواهد شد.

علیرضا فقهی –  سید علی کشفی

دانشجویان مهندسی آب، ورودی 83

پردیس ابوریحان- دانشگاه تهران