بررسي راهكارهاي مختلف كاهش مصرف انرژي در شبكه آبياري صالح‌آباد

زمينه و هدف: اﻣﺮوزه واﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﯿﻦ ﻣﺼرف اﻧﺮژي با مصرف آب به يكي از موضوعات مهم شبكه‌هاي آبياري تحت‌فشار تبديل شده است. به ﻃـﻮري كه ﻫﻢراﺳﺘﺎ ﺑﺎ ﻣﺴﺎﺋﻞ و ﻣﺸﮑﻼت ﮐﻤﺒﻮد آب، افزايش هزينه‌هاي انرژي مصرفي در بخش كشاورزي به يك چالش مهم تبديل شده است. هدف از اين پژوهش بررسي راهكارهاي مختلف كاهش مصرف انرژي در شبكه ي آبياري تحت فشار صالح آباد مي باشد.روش پژوهش: براي اين منظور ابتدا تغييرات جزئي اثرگذار بر مصرف انرژي شامل تغيير قطر لوله آبده مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين سطح، سناريوهاي مورد ارزيابي شامل دو قطر لوله آبده (لترال) 63 و 75 ميلي متر مي‌باشد. تحليل هيدروليكي شبكه آبياري با استفاده از نرم‌افزارWaterGems و مصرف انرژي در ايستگاه‌هاي پمپاژ مختلف محاسبه شد. در سطح دوم ارزيابي‌ها، با تغييرات اساسي در شبكه شامل بخش بندي شبكه، كنترل نقاط بحراني، استفاده از استراتژي هاي مميزي انرژي و مديريت ايستگاه هاي پمپاژ چهار سناريو براي كاهش مصرف انرژي در شبكه ي آبياري تعريف شد. سناريوها عبارت بودند از: سناريو يك ناحيه‌بندي شبكه با لحاظ حفظ كانال تغذيه كننده اصلي شبكه، سناريو دوم ناحيه‌بندي شبكه با لحاظ تغيير كانال اصلي به لوله، سناريوي سوم اجراي يك خط اصلي جديد براي اراضي ثقلي و سناريو چهار حذف پمپاژ ثانويه با تغيير رقوم مخزن و تقويت پمپاژ اصلي. در سناريوهاي اول تا سوم بخشي از شبكه آبياري كه قابليت آبياري باراني بدون نياز به ايستگاه پمپاژ ثانويه را دار مي‌باشد، مشخص و در ادامه با تغيير نوع يا تعداد پمپ هاي ايستگاه هاي پمپاژ ثانويه براي تأمين دبي و هد مورد نياز اراضي بالادست، ميزان صرفه‌جويي در هر سناريو محاسبه گرديد.يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با توجه به شرايط توپوگرافي شبكه، تغيير قطر لترال‌ها تاثيري بر صرفه‌جويي در مصرف انرژي نداشت. همچنين نتايج نشان داد كه با ناحيه‌بندي شبكه آبياري و اعمال سناريوهاي يك، دو و سه سطح اراضي آبياري شده بدون نياز به ايستگاه پمپاژ ثانويه به ترتيب 610.8، 1591.5 و1621.8 هكتار و ميزان صرفه‌جويي در انرژي مصرفي پمپاژ ثانويه به ترتيب 14.6، 46.1 و 47.4 درصد و در كل شبكه به ترتيب 3.9، 12.4 و 12.7 درصد بود. در سناريو چهارم به بهينه‌سازي ايستگاه پمپاژ اوليه پرداخته شد و مشخص گرديد كه با تغيير پمپ هاي ايستگاه پمپاژ اوليه امكان حذف تمام ايستگاه هاي پمپاژ ثانويه وجود داشت. سطح اراضي آبياري شده بدون نياز به ايستگاه پمپاژ ثانويه 2820 هكتار و ميزان صرفه‌جويي در انرژي مصرفي كل شبكه در اين سناريو 8.46 درصد بود.نتايج: نتايج اين مطالعه نشان داد كه تغيير قطر لوله آبده تاثير معني‌داري بر مصرف انرژي شبكه ندارد. همچنين نتايج نشان داد كه با ناحيه‌بندي و ايجاد تغيير در خط لوله آبرسان شبكه مي‌توان 3121 مگاوات ساعت در مصرف انرژي سالانه شبكه صرفه‌جويي نمود. بنابراين پيشنهاد مي‌شود در طراحي شبكه‌هاي آبياري و زهكشي ناحيه‌بندي شبكه بر اساس فشار ورودي آبگيرها و استفاده از نيروي ثقل به عنوان يك راهكار تاثيرگذار در كاهش مصرف انرژي مد نظر قرار گيرد.