Εφαρμοσμένη γεωργική υδραυλική

Εφαρμοσμένη γεωργική υδραυλική

Το βιβλίο αυτό γράφτηκε για να καλύψει τις ανάγκες του μαθήματος Γεωργική Υδραυλική του Τμήματος Γεωπονίας του Α.Π.Θ. Δομήθηκε όμως με τέτοιο τρόπο, ώστε η χρήση του να είναι δυνατή και σε αντίστοιχα μαθήματα άλλων Τμημάτων ή Σχολών Πανεπιστημίων ή Τεχνολογικών Εκπαιδευτικών Ιδρυμάτων της χώρας. Επιπλέον, μπορεί να αποτελέσει ένα πολύτιμο βοήθημα για οποιονδήποτε επιστήμονα δραστηριοποιείται στο αντικείμενο της Γεωργικής Υδραυλικής.

Η ύλη του βιβλίου βασίζεται στο εκτεταμένο ερευνητικό και συγγραφικό έργο των συγγραφέων και ενσωματώνει τη σύγχρονη επιστημονική γνώση σε αντικείμενα σχετικά με τη Γεωργική Υδραυλική. Δόθηκε έμφαση ώστε το βιβλίο να έχει έναν εφαρμοσμένο προσανατολισμό, αποφεύγοντας τις θεωρητικές αποδείξεις, παραπέμποντας όμως τον ενδιαφερόμενο αναγνώστη σε εξειδικευμένα βιβλία και επιστημονικά άρθρα.

Το βιβλίο χωρίζεται ουσιαστικά σε δύο μέρη.
Στο πρώτο μέρος παρουσιάζονται οι αρχές της Γενικής Υδραυλικής, που αποτελούν το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο για την ομαλή μετάβαση στο δεύτερο μέρος, των Αρδεύσεων. Ειδικότερα, το πρώτο μέρος περιλαμβάνει τους θεμελιώδεις ορισμούς της υδραυλικής και τις αρχές που διέπουν τα ρευστά, όταν αυτά βρίσκονται σε ακινησία (δεξαμενές, ταμιευτήρες κ.λπ.). Περιλαμβάνει επίσης τις αρχές της υδροδυναμικής που χαρακτηρίζουν τα ρευστά, όταν αυτά βρίσκονται σε κίνηση, και τη μεταφορά νερού με ανοικτούς και κλειστούς αγωγούς.
Το δεύτερο μέρος επικεντρώνεται στις Αρδεύσεις και περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά του εδάφους που σχετίζονται άμεσα με την αποθήκευση και την κίνηση του νερού στο έδαφος, την εδαφική υγρασία, τις αρδευτικές υγρασιακές σταθερές, τη διήθηση του νερού, την εξατμισοδιαπνοή των καλλιεργειών, τις ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό άρδευσης, τον προγραμματισμό των αρδεύσεων και τέλος το σχεδιασμό των επιφανειακών μεθόδων άρδευσης, του κλασικού καταιονισμού, των αυτοπροωθούμενων συστημάτων καταιονισμού και της μικροάρδευσης.

Έμφαση δόθηκε ώστε σε όλο το βιβλίο η παρουσίαση της θεωρίας να συνοδεύεται με πληθώρα εφαρμογών, για να είναι ευκολότερη η κατανόησή της. Όπου επίσης θεωρείται απαραίτητο, δίνονται πρόσθετες ασκήσεις για εξάσκηση.
 
Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: Θεμελιώδεις έννοιες και ορισμοί

Ορισμός ρευστού
Συστήματα μονάδων
Βάρος, Μάζα και Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα
Φυσικές ιδιότητες των ρευστών
Επιφανειακή τάση και τριχοειδή φαινόμενα
Εφαρμογές 1ου Κεφαλαίου
Ασκήσεις για εξάσκηση 1ου Κεφαλαίου

Κεφάλαιο 2: Υδροστατική

Ορισμός της πίεσης και της δύναμης
Υδροστατική πίεση
Μεταβολή της υδροστατικής πίεσης με το βάθος
Ύψος πίεσης
Μέτρηση των υδροστατικών πιέσεων
Ασκούμενες δυνάμεις σε επιφάνειες
Αρχή του Αρχιμήδη
Το υδροστατικό παράδοξο
Εφαρμογές 2ου Κεφαλαίου
Ασκήσεις για εξάσκηση 2ου Κεφαλαίου

Κεφάλαιο 3: Υδροδυναμική

Εισαγωγικές έννοιες
Παροχή και ταχύτητα
Νόμος διατήρησης της μάζας. Η εξίσωση συνέχειας
Εξίσωση Bernoulli
Εξίσωση ενέργειας
Εφαρμογές της εξίσωσης ενέργειας
Ο νόμος διατήρησης της ποσότητας κίνησης
Δύναμη που ασκείται από ροή ρευστού πάνω σε γωνία σωληνωτού αγωγού
Δύναμη που ασκείται από κρούση ρευστής φλέβας πάνω σε πτερύγιο
Εφαρμογές 3ου Κεφαλαίου
Ασκήσεις για εξάσκηση

Κεφάλαιο 4: Μεταφορά νερού με ανοικτούς αγωγούς

Εισαγωγή
Ομοιόμορφη και ανομοιόμορφη ροή
Παράγοντες που επηρεάζουν τη ροή σε ανοικτούς αγωγούς
Εμβαδόν υγρής διατομής και περιβρεχόμενη περίμετρος | Υδραυλική ακτίνα | Κλίση | Αριθμός Reynolds | Αριθμός Froude
Εξισώσεις σχεδιασμού ανοικτών αγωγών
Εξίσωση Chezy | Εξίσωση Manning
Κρίσιμη ροή και ειδική ενέργεια
Υδραυλικό άλμα
Υδραυλικές κατασκευές ανοικτών αγωγών - Υδρομετρήσεις
Συσκευή μέτρησης ταχύτητας υδατορευμάτων
Μετρητής παροχής Parshall
Εφαρμογές 4ου Κεφαλαίου
Ασκήσεις για εξάσκηση

Κεφάλαιο 5: Μεταφορά νερού με κλειστούς αγωγούς

Εισαγωγή
Εξίσωση ενέργειας κατά τη ροή νερού σε κλειστούς αγωγούς
Υπολογισμός απωλειών φορτίου με την εξίσωση Darcy - Weisbach
Εμπειρική εξίσωση των Hazen - Williams
Επίλυση προβλημάτων σε ευθύγραμμους σωλήνες υπό πίεση
Συστήματα σωληνωτών αγωγών
Συστήματα σωληνωτών αγωγών σε σειρά
Σωληνωτοί αγωγοί με αντλία
Υδρομετρήσεις σε κλειστούς αγωγούς
Εφαρμογές 5ου Κεφαλαίου
Ασκήσεις για εξάσκηση 5ου Κεφαλαίου

Κεφάλαιο 6: Νερό και έδαφος

Γενικά
Βασικά συστατικά του εδάφους
Υφή και δομή του εδάφους
Σχέσεις μεταξύ των φάσεων του εδάφους
Πραγματική Πυκνότητα | Φαινομένη Πυκνότητα | Πορώδες
Κίνηση του εδαφικού νερού
Εδαφική υγρασία
Ποσοτική έκφραση της εδαφικής υγρασίας
Μέτρηση της εδαφικής υγρασίας
Βαρυμετρική μέθοδος | Μέθοδος του τενσιόμετρου | Μέθοδος ηλεκτρικής αντίστασης | Tράπεζα πίεσης
Αρδευτικές υγρασιακές σταθερές
Υδατοϊκανότητα | Σημείο μόνιμης μάρανσης | Διαθέσιμη υγρασία του εδάφους
Διήθηση
Μέτρηση της διηθητικότητας

Κεφάλαιο 7: Εξατμισοδιαπνοή των καλλιεργειών

Γενικές έννοιες και ορισμοί
Μετεωρολογικές μεταβλητές διαμόρφωσης της εξατμισοδιαπνοής
Άμεσες μέθοδοι μέτρησης της εξατμισοδιαπνοής
Έμμεσες μέθοδοι εκτίμησης της εξατμισοδιαπνοής
Φυτικοί συντελεστές

Κεφάλαιο 8: Ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό άρδευσης και προγραμματισμός αρδεύσεων

Ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό άρδευσης
Αρδευτικές παράμετροι
Ριζικό σύστημα των καλλιεργειών
Διαθέσιμη και ωφέλιμη υγρασία
Ύψος νερού άρδευσης, διάρκεια και εύρος άρδευσης
Προγραμματισμός των αρδεύσεων
Προγραμματισμός αρδεύσεων με χρήση μαθηματικών μοντέλων
Πηγές προμήθειας αρδευτικού νερού

Κεφάλαιο 9: Επιφανειακές μέθοδοι άρδευσης

Γενικά
Επιφανειακή άρδευση

Κεφάλαιο 10: Άρδευση με κλασικό καταιονισμό

Γενική περιγραφή
Δίκτυο εφαρμογής
Δίκτυο μεταφοράς

Κεφάλαιο 11: Άρδευση με αυτοπροωθούμενα συστήματα καταιονισμού

Γενικά
Χαρακτηριστικά εκτοξευτήρων
Φορείο τυμπάνου
Πλάτος αρδευόμενης λωρίδας
Ταχύτητα μετακίνησης του εκτοξευτήρα
Ύψος νερού άρδευσης
Απώλειες φορτίου του αγωγού και του φορείου του τυμπάνου

Κεφάλαιο 12: Μικροάρδευση

Γενικά
Άρδευση με σταγόνες
Άρδευση με μικροεκτοξευτήρες
Υπόγεια άρδευση με σταγόνες

Βιβλιογραφία

Eυρετήριο όρων