سیستم قرار گرفته بود، بدست آوردند. مقادیر CU با اعماق آب درون هر ظرف جمع‌آوری شده با احتساب افزایش مساحت تعیین شده توسط ظروف متوالی که با حرکت به انتهای خط لترال سیستم افزایش می‌یابد محاسبه می‌گردد و این ضریب یکنواختی را به‌عنوان یک شاخص ارزیابی سیستم آبفشان دوار پیشنهاد کردند (برموند و مول، 1995).
رولند (1982) براساس تحقیقات انجام گرفته روشی را جهت ارزیابی و طراحی آبیاری با آبفشان دوار ارائه نمود که هدف آن طراحی و ارزیابی جهت رسیدن به یک راندمان مناسب می‌باشد. رینگ و هیرمن در سال 1978 با توجه به دستورالعمل‌های مختلف آزمایشی و تجزیه و تحلیل اندازه‌گیری‌ها دستگاه‌های متعددی را مورد ارزیابی قرار دادند و ضرایب یکنواختی هین و هرمان را با انتخاب ردیف‌های شعاعی بدست آوردند (برموند و مول، 1995).
کینگ و کین‌کید در سال 1998 عملکرد آبپاش‌های بکار رفته در دستگاه آبفشان دوار را مورد ارزیابی قرار دادند و این مطالعه در خاک‌های سیلتی لوم با یک درصد شیب انجام شد و آبپاش با فشار کم (اسپریر) با آبپاش‌های بوم مقایسه شد. اختلاف مهمی در عملکرد محصول و افزایش راندمان کاربرد سیستم آبپاش‌های با فشار کم وجود نداشت و این به‌دلیل افزایش رواناب در سیستم گزارش شده است. جیمز و بلیر در سال 1984 یک مدل شبیه‌سازی برای مقایسه فواصل آبپاش‌ها در عملکرد شش نوع دستگاه آبفشان دوار استفاده کردند. سیستم آبپاش‌های ضربه‌ای با سیستم‌های با فشار کم مورد ارزیابی قرار گرفتند و بهترین یکنواختی پخش برای فواصل 12 و 5/1 متر به‌ترتیب حاصل شد. مقدار انرژی مصرف شده در سیستم‌های با فشار کم 30 درصد کمتر از سیستم‌های با آبپاش ضربه‌ای بود. همچنین سرعت پخش در سیستم‌های با فشار کم دو برابر سرعت پخش آبپاش‌های ضربه‌ای بود. مارتین و ایسنهیر در سال 1995 تأثیر شخم و نصب آبپاش‌ها را در راندمان آبیاری دستگاه آبفشان دوار مورد ارزیابی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که در سیستم‌های با فشار کم ایجاد شخم ردیفی در کاهش رواناب مهم می‌باشد و این شخم ردیفی باعث ایجاد ذخیره آب، تا اینکه در خاک نفوذ کند، می‌شود. بیچلر در سال 1992 سیستم‌های آبفشان دوار با فشار کم را مورد ارزیابی قرار داد. این آزمایش را در سه ردیف شعاعی و در سه شیب مختلف بررسی کرد و به این نتیجه رسید که در شیب 1 درصد رواناب وجود نداشت ولی در شیب‌های 3 درصد و 8 درصد رواناب زیادی مشاهده شد. نتایج نشان داد که عملکرد بهتر می‌تواند با احداث کرت‌‌های کوچک در فارو حاصل شود.
تویومانی و نریوم در سال 1987 عملکرد آبپاش‌های با فشار کم را در سیستم آبفشان دوار مرکزی در کانادا مورد ارزیابی قرار دادند. در این تحقیق شش دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و یکنواختی توزیع آب در 37 درصد اوقات در حدود 80 درصد برآورد شد و بیان می‌کنن که در این سیستم‌ها طراحی سرعت پخش آبپاش‌ها به دقت انجام شده بود ولی یکنواختی و همپوشانی زیاد مناسب نبوده است. تویومانی و همکاران (۱۹۸۷) سرعت پخش یکنواختی را در سیستم سنترپیوت با نازل‌های اسپریر مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه هشت سیستم مورد ارزیابی قرار گرفتند و ضریب یکنواختی کریستیانسن را همیشه بیشتر از 80 درصد بدست آوردند. جیمز و بلیر در سال 1984 تأثیر باد را بر روی یکنواختی پخش در دستگاه آبفشان دوار مرکزی مورد بررسی قرار دادند. در این ارزیابی به این نتیجه رسیدند که سرعت‌های بزرگتر از 4 متر بر ثانیه در یکنواختی پخش مؤثرند و همچنین آبپاش‌های ضربه‌ای با فاصله کمتر از 1/6 متر بیشترین یکنواختی را در سرعت‌های باد بیشتر از 4 متر در ثانیه داشتند. باغانی در سال 1374 اثرات تغییر ارتفاع آبپاش‌ها بر تلفات تبخیر و بادزدگی در سیستم آبیاری آبفشان دوار مرکزی در مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد (دزفول) مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که در شرایط بدون باد تغییرات کاهش ارتفاع نازل‌ها با تلفات تبخیر و باد زدگی رابطه مستقیم داشته، میانگین تبخیر و بادزدگی در ارتفاع 25/2، 65/1، 05/1 متری نازل‌ها به‌ترتیب معادل 6/16، 3/13 و 10 درصد میانگین آب کاربردی بود. سهرابی و فتح‌اله‌زاده در سال 1376 رواناب حاصل از سیستم آبیاری آبفشان دوار مرکزی را در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی تجرک (همدان) مورد مطالعه قرار دادند. نتایج حاصل از اندازه‌گیری هرز آب بیانگر آن بود که کاربرد بوم بلند در مقایسه با آبفشان منفرد، باعث کاهش هرز آب، به میزان 1/73 درصد در سرعت چرخش 40 درصد گردیده است. محمدی و شیردلی (1391) به ارزیابی عملکرد سه سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت، ویلمو و آبفشان دوار با آبپاش‌های مختلف در حین بهره‌برداری در شهرستان خدابنده پرداختند و به این نتیجه رسیدند که با توجه به شاخص‌ها، سیستم آبیاری بارانی ثابت با PELQ برابر با 6/44 درصد، ضعیف‌ترین سیستم از لحاظ طراحی و سیستم آبیاری آبفشان دوار با PELQ و AELQ به‌ترتیب برابر با 9/81 و2/79 درصد بهترین سیستم از لحاظ طراحی و مدیریت می‌باشد. عامل یکنواختی آب توزیع شده برای گیاه و خاک مهم می‌باشد. یک غیریکنواختی توزیع می‌تواند قسمت‌هایی از مزرعه که گیاه نیاز به آبیاری دارد را محروم کند و قسمتی را بیشتر آبیاری نماید و منجر به آبیاری بیشتر شود و تنش به گیاه، شوری خاک و حرکت املاح به داخل آب‌های زیرزمینی را سبب شود (برت و همکاران، 1997). یکنواختی توزیع آب در سیستم‌های آبیاری تأثیر زیادی در مصرف آب و انرژی و نهایتاً محصولات تولیدی دارد (لوییس و شکلر، 2000؛ مک‌لین و همکاران، 2001). عوامل گوناگونی بر یکنواختی توزیع در سیستم‌های مختلف آبیاری تأثیر می‌گذارد. اورتیز و همکاران (2010) طی تحقیقی در منطقه آلباکت اسپانیا به ارزیابی یکنواختی توزیع آب (cu) در دستگاه آبفشان دوار پرداختند که در حالت استفاده از قطره‌چکان‌های چرخشی مقدار (cu) 90-95 درصد و در حالت استفاده از قطره‌چکان‌های ثابت، این مقدار به 80-85 درصد رسید. سرعت و جهت باد نیز از فاکتورهای مهم در تغییر الگوی توزیع آب در آبیاری بارانی هستند (دچمی و همکاران، 2004). تأثیر سرعت باد در ضریب یکنواختی توزیع آب (cu) به‌وسیله نوع آبپاش‌ها، قطر آن‌ها، فشار کارکرد و ارتفاع آن از سطح خاک تعیین می‌شود (تارجوئلو و همکاران، 1999). یکنواختی محصولات تولیدی زمانی که آب تنها عامل محدودکننده است به یکنواختی توزیع آب در منطقه توسعه ریشه وابسته است. این امر نیز محدود به اثر نفوذ تجمعی، دینامیک خاک و توسعه سیستم ریشه است (چن و همکاران، 2004). ضریب یکنواختی در آبفشان دوار به طور کلی به نوع و سایز آبپاش، فضای مابین آن‌ها در طول لترال، ارتفاع بالای زمین، توپوگرافی طرح و سرعت حرکت دستگاه (در جهت جلوگیری از رواناب) بستگی دارد (آلن و همکاران، 2000). یک افزایش در ارتفاع آبپاش‌ها معمولاً یکنواختی بهتری در یک سرعت و جهت خاص از باد ایجاد می‌کند، اما تبخیر و تعرق را نیز افزایش می‌دهد (فاسی و همکاران، 2001). کاهش ارتفاع آبپاش‌ها منطقه خیس شده را کاهش می‌دهد و سرعت کاربرد را افزایش می‌دهد که می‌تواند موجب ایجاد مشکلات رواناب گردد و نفوذ خاک را کاهش دهد (فاسی و همکاران، 2001؛ کلر و بلیسنر، 1990).
2-6- سیستم‌های نوین و هوشمند مدیریت آبیاری
سیستم‌های آبیاری بعد از نصب و راه‌اندازی در اختیار کشاورزان قرار می‌گیرند که اطلاعات تکنیکی گسترده‌ای ندارد و با توجه به پیچیده بودن استفاده از سیستم‌ها و عدم آگاهی از نحوه استفاده صحیح، سیستم‌های آبیاری در زمانی کوتاه‌تر از عمر مفید اعلام شده از طرف تولیدکننده سیستم‌ها با مشکل‌های زیادی مواجه می‌شوند. موارد زیر می‌توانند علت اصلی این مشکلات باشند.
1- عدم طراحی و اجرای صحیح سیستم آبیاری
2- استفاده از قطعات و تاسیسات با کیفیت پایین در سیستم‌های آبیاری
3- استفاده بیش از حد از سیستم آبیاری با آبیاری بی‌رویه مزرعه
4- عدم حضور شرکت‌های خدماتی جهت تعمیرات و سرویس به سیستم‌ها
در صورتی که سیستم آبیاری بدون نقص و کاستی طراحی و اجرا شود و به بهترین شکل نصب شده باشد، نیاز مبرم به عملی کردن مدیریت آبیاری می‌باشد.
مدیریت آبیاری عبارتست از آبیاری براساس نیاز آبی واقعی گیاه برای رسیدن به راندمان بالای آب آبیاری، استفاده صحیح و مناسب از سیستم آبیاری، سرویس و نگهداری به موقع سیستم‌ها و در نهایت تعمیر به موقع و اساسی سیستم در شرایط خرابی، می‌باشد.
2-7- اتوماسیون و نقش آن در سیستم‌های نوین مدیریت آبیاری
مهمترین بحث مدیریت آبیاری بحث تصمیم شروع آبیاری و مدت زمان آبیاری می‌باشد. با توجه به اینکه این تصمیم بستگی به شرایط متفاوتی از قبیل محصول، مرحله رشد محصول، شرایط آب و هوایی و… دارد. امکان تصمیم‌گیری ساده و سریع جهت آبیاری مزرعه از طرف کشاورز به سادگی امکان‌پذیر نمی‌باشد. به همین جهت کشاورز نیاز مبرم به ابزاز و وسایلی دارد تا بتواند تصمیم به آبیاری بگیرد و آبیاری مزرعه را عملی سازد. در مزارع کوچک کشاورز می‌تواند با بازو بسته کردن شیر آبیاری، آبیاری را انجام دهد. در مزارع بزرگ امکان بازو بسته کردن شیرهای زیاد و آبیاری مزارع با مقدار کم و دفعات بالا بدون اتوماسیون امکان‌پذیر نمی‌باشد. برای مثال در آبیاری قطره‌ای برای محصول سیب‌زمینی با توجه به مرحله رشد و شرایط اقلیمی مقدار آب آبیاری روزانه گیاه از ابتدای فصل رشد تا برداشت بین 2 تا 6 میلی‌متر در هر مترمربع مزرعه می‌باشد. در مزارع بزرگ بدون اتوماسیون امکان آبیاری با مقادیر آب کم امکان‌پذیر نمی‌باشد. در شرایط خاکی شنی، آبیاری با تناوب بالا بسیار مؤثر در مصرف آب آبیاری و آبیاری گیاه می‌باشد. آبیاری با تناوب بالا فقط با اتوماسیون امکان‌پذیر می‌باشد.
2-8- انواع سیستم‌های اتوماسیون
2-8-1- سیستم اتوماسیون از طریق دستگاه‌هایی با باطری 9 ولت
این سیستم‌ها با ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش جهت روشن و خاموش کردن شیر برقی می‌باشند. با این دستگاه‌ها می‌توان با برنامه‌ریزی بسیار ساده شیرهای برقی 9 ولت را روشن و خاموش کرد.
روش‌های اجرا با استفاده از این سیستم اتوماسیون عبارتست از:
1- روش اول و ساده‌ترین سبک اتوماسیون که در آن، دستگاه کنترل با 9 ولت باطری مستقیم به شیر برقی متصل می‌شود و با این دستگاه می‌توان شیربرقی را برای روزهای متفاوت برنامه‌ریزی کرد. این دستگاه ها می‌توانند تا هشت شیربرقی را کنترل کنند.
2- روش دوم و جامع‌تر اتوماسیون با دستگاه‌های دارای باطری 9 ولت درست شبیه حالت اول است، با این تفاوت که علاوه بر روزهای متفاوت، می‌توان شیربرقی را برای ساعات متفاوت نیز برنامه‌ریزی کرد. با یک دستگاه سیار برنامه‌ریزی‌کننده می‌توان تعداد زیادی از دستگاه‌های کنترل ار به سادگی برنامه‌ریزی کرد. به‌ازای هر شیر برقی نیاز به یک دستگاه کنترل می‌باشد. در دستگاه برنامه‌ریزی فقط عدد مورد نیاز می‌باشد.
2-8-2- سیستم اتوماسیون با برق 230 ولت
این دستگاه را می‌توان برای برنامه‌ریزی و مدیریت آبیاری استفاده کرد. این دستگاه‌ها احتیاج به برق 230 ولت دارند. برق خروجی از دستگاه‌ها 24 ولت می‌باشد. حداکثر فاصله بین دستگاه و شیربرقی می‌تواند 1000 متر باشد. محدودیت این دستگاه‌ها در فاصله بین دستگاه و شیربرقی می‌باشد. به‌ازای هر شیربرقی می‌بایست یک رشته کابل در نظرگرفته شود.
با توجه به فاصله دستگاه و شیربرقی باید شیربرقی مناسب استفاده شود. حداکثر می‌توان با این دستگاه‌ها 32 شیربرقی را کنترل کرد. با این دستگاه‌ها می‌توان با اطمینان بالاتری در مقایسه با دستگاه‌های کنترل با باطری، سیستم آبیاری را منترل کرد. این دستگاه‌ها از قیمت مناسبی برخوردار می‌باشند.
2-8-3- سیستم اتوماسیون بوس یا دورشته‌ای
با توجه به محدودیت دستگاه‌های معمولی 230 ولت در رابطه با فاصله بین شیربرقی و دستگاه کنترل و محدودیت برنامه‌ریزی سیستم‌های کنترل بوس استفاده کرد. با این سیستم‌ها فاصله بین شیربرقی تا دستگاه کنترل، می‌تواند تا 10 کیلومتر افزایش پیدا کند. کابل ارتباطی بین دستگاه کنترل و شیربرقی فقط دارای دو رشته می‌باشد. این دستگاه‌ها بیشتر برای کنترل پروژه‌های بزرگ استفاده می‌شوند.
2-8-4- سیستم اتوماسیون با دستگاه‌های بی‌سیم
این دستگاه‌ها با ارسال دستور روشن و خاموش کردن از طریق موج رادیویی شیربرقی را کنترل می‌کنند. فاصله دستگاه فرستنده تا گیرنده می‌تواند تا 5 کیلومتر باشد. این دستگاه‌ها می‌توانند حتی بدون ارتباط با اینترنت و خط اس ام اس کار کنند. برنامه‌ریزی روی این دستگاه بسیار ساده بوده و از طرف فرد غیر کارشناس قابل برنامه‌ریزی می‌باشد. دستگاه گیرنده و کنترل می‌تواند دو عدد شیربرقی و دو عدد کنتر آب را کنترل کند. این دستگاه گیرنده با انرژی خورشیدی، شیرهای برقی را روشن و خاموش می‌کند.
2-8-4-1- ساختار سیستم‌های کنترل بی‌سیم
این سیستم‌ها دارای یک دستگاه سرور مرکزی با آنتن فرستنده امواج رادیویی می‌باشند. دستگاه مرکزی می‌تواند بالغ بر هزار دستگاه گیرنده و یا فرستنده در مزرعه را کنترل کند. دستگاه‌های گیرنده و یا فرستنده به‌صورت رله عمل می‌کنند و می توانند با پنج عدد رله مسیر داده‌رسانی را 25 کیلومتر امتداد دهند. این دستگاه‌ها با انرژی خورشیدی کار می‌کنند. پنل خورشیدی دستگاه 15 سانت در 20 سانت می‌باشند. دستگاه‌های گیرنده و فرستنده به دو گروه عمده دستگاه‌های با برد کم حداکثر 5 کیلومتر و با برد زیاد حداکثر 20 کیلومتر تقسیم می‌شوند.
این دستگاه‌ها با برنامه
