بهينه سازي آبياري سطحي با مديريت كم هزينه آب

مقدمه و هدف: آبياري سطحي معمولترين روش آبياري است. بيش از 80 درصد زمين هاي كشاورزي ايران با روش‌هاي سطحي، آبياري مي شوند. بطور معمول، اين روش در مقايسه با روش‌هاي آبياري تحت فشار نيازمند سرمايه‌گذاري و مصرف انرژي پايين تري است. تلاش‌هاي زيادي براي بهينه سازي اقتصادي مصرف آب و نيز حفظ محيط زيست در ايران انجام مي‌شود. اصلاح پارامترهاي طراحي و مديريت آب در سطح مزرعه، مي تواند به بهبود عملكرد سامانه هاي آبياري منجر شود. هدف اصلي اين تحقيق، بهينه سازي بازده آبياري با كمترين هزينه و به كمك مدل هاي شبيه سازي است. مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه شامل مزارع منتخب منطقه ملاثاني خوزستان واقع در جنوب غربي ايران است. آزمايش‌هاي مزرعه‌اي در 2 مزرعه كه به روش سطحي آبياري مي‌گرديد، انجام شد. آزمايشات شامل سه نوبت آبياري و سه نوار آبياري(به عنوان تكرارهاي آزمايش) در هر مزرعه صورت گرفت. آزمايش‌ها بر روي نوارهايي به طول 150 متر، عرض 7 متر و شيب 0.125 درصد در مزرعه 1 و به طول 200 متر، عرض 7 متر و شيب 0.1 درصد در مزرعه 2 انجام شد. دبي ورودي 25 و 35 ليتر در ثانيه در مزارع 1 و 2 اعمال شد. كنترل دبي ورودي با استفاده از فلوم wsc صورت گرفت. جهت اندازه گيري زمان پيشروي و پسروي، طول نوارهاي آبياري به قطعاتي با فواصل 10 متري تقسيم شد. تابع هدف (OF) شامل بازده كاربرد و يكنواختي توزيع براي بهينه سازي عملكرد آبياري مورد استفاده قرار گرفت و بهترين تركيب پارامترهاي آبياري نواري با مدل شبيه سازي تعيين گرديد. نتايج: نتايج اين مطالعه نشان داد كه با توجه به شبيه سازي انجام شده، تغيير در ميزان دبي ورودي ، تأثيري بر مقدار بيشينه تابع هدف ندارد. بهترين عملكرد سامانه در مزرعه اول، با ميزان دبي ورودي 35 ليتر بر ثانيه، مدت زمان آبياري 30 دقيقه و طول 50 متر، و در مزرعه دوم با مقدار دبي 20 ليتر در ثانيه، زمان آبياري 48 دقيقه، طول 50 متر بدست آمد. نتايج نشان داد كه ميانگين شاخص ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده (NRMSE) مورد استفاده جهت ارزيابي مدل شبيه‌سازي در دو مزرعه، در مورد منحني پيشروي برابر 7/12، 5/12 و 6/11درصد و به مقدار 9/6 ،8/6 و6/6 درصد براي منحني پسروي است.نتيجه گيري: آبياري تحت فشار نسبت به آبياري سطحي نيازمند هزينه سرمايه گذاري و انرژي بالاتري است. از طرف ديگر شدت تبخير در منطقه مورد مطالعه بالاست. بدليل اينكه دبي ورودي و مدت زمان آبياري از موثرترين پارامترهاي بهينه سازي آبياري سطحي است، بنابراين، در اين منطقه و در سطح مزارع كوچك، پيش بيني و انتخاب تركيب بهينه مدت زمان آبياري و دبي ورودي، در مقايسه با اصلاح طول و شيب زمين و يا تغيير سامانه سطحي به تحت فشار، ابزار كم هزينه تري براي بهبود عملكرد آبياري سطحي است.