-251554-470

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال پنجم، شماره دوم، زمستان 1394
شبیهسازي شاخصهاي عملکرد آبیاري جویچهاي با استفاده از مدلسازي فصلی در شرایط مختلف
مدیریت آب در مزرعه
محبوبه قبادي1، حامد ابراهیمیان2* و فریبرز عباسی3
1) دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاري و زهکشی؛ گروه مهندسی آبیاري و آبادانی؛ پردیس کشاورزي و منابع طبیعی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران
2*) استادیار گروه مهندسی آبیاري و آبادانی؛ پردیس کشاورزي و منابع طبیعی؛ دانشگاه تهران؛ تهران؛ ایران
ebrahimian@ut.ac.ir نویسنده مسئول
3) استاد پژوهش؛ مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزي؛ سازمان تحقیقات؛ آموزش و ترویج کشاورزي؛ کرج؛ ایران

16686857707

تاریخ دریافت: 02/06/1394 تاریخ پذیرش: 06/10/1394

چکیده
محدود بودن منابع آب کشور باعث شده است که افزایش راندمان آبیاري به عنوان یکی از راهکارهاي اساسی در افزایش بهره وري آب در مزرعه مطرح گردد. هدف این پژوهش استفاده از یک مدل شبیه سازي فصلی آبیاري جویچهاي به منظور تعیین شاخصهاي عملکرد آبیاري براي حالت هاي مختلف کم آبیاري، دور آبیاري و دبی ورودي در دو مزرعه واقع در کرج (مزارع پردیس کشاورزي دانشگاه تهران و مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر) با هدف کاهش تلفات آب آبیاري و افزایش یکنواختی توزیع آب بود. نتایج نشان دادند مزرعه پردیس به دلیل بافت خاك سنگینتر و طول جویچه کوتاهتر تلفات رواناب بیشتري نسبت به مزرعه دیگر داشته و هرچه دبی و دور آبیاري کمتر شد مقدار راندمان کاربرد آبیاري افزایش یافت، به طوري که در دورهاي آبیاري بیشتر با کاهش دبی از 64/0 لیتر بر ثانیه به 22/0 لیتر بر ثانیه، مقدار راندمان حدود 40 درصد افزایش داشت، همچنین بیشترین مقدار راندمان در دور آبیاري 3 روز و دبی 22/0 لیتر بر ثانیه اتفاق افتاد. تلفات نفوذ عمقی در مزرعه مؤسسه تحقیقات بیشتر از مزرعه پردیس بود. همچنین در دبیها و دورهاي آبیاري کمتر (مانند دور آبیاري 3 روز و دبی 3/0 لیتر بر ثانیه در مزرعه موسسه تحقیقات و دور آبیاري 3 روز و دبی 22/0 لیتر بر ثانیه در مزرعه پردیس)، تفاوت بین مقادیر حداقل و حداکثر رطوبت خاك در هر دو مزرعه کمتر بود. مدل شبیه سازي فصلی توانایی خوبی در ارزیابی عملکرد آبیاري جویچه اي در شرایط مختلف مدیریت آب در مزرعه داشت.
کلید واژه ها: راندمان آبیاري؛ رطوبت خاك؛ رواناب؛ شبیه سازي؛ نفوذ عمقی؛ یکنواختی

مقدمه
66878448179730

سال

پنجم

/
شماره

2
/

زمستان

94

سال

پنجم

/

شماره

2

/

زمستان

94

تقاضاي فزاینده مصرف آب در جهان از یکسو و محدودیت منابع آب تجدید شونده از سوي دیگر سبب افزایش توجهات به کشتهاي آبی و ارائه راهکارهایی براي مصرف بهینه آب شده است. با توجه به محدودیت منابع آب در اغلب نقاط کشور، استفاده بهینه از آب در طرحهاي توسعه منابع آب امري ضروري و بهره برداري از راهکارهاي علمی و عملی در این خصوص از جمله ارزیابی مداوم از عملکرد سیستم هاي آبیاري و زهکشی مورد توصیه و تاکید است. در این راستا راندمان آبیاري و بهره وري آب از مهمترین شاخص ها در سنجش مصرف آب کشاورزي می باشد به نحوي که میتوان در اتخاذ هر تصمیمی در جهت بهبود مدیریت مصرف استفاده نمود (زبردست و همکاران ،1393). محدود بودن منابع آب و خاك کشور باعث گردیده است که گزینه افزایش راندمان آبیاري و کاهش تلفات آب بعنوان یکی از اصول اساسی در توسعه کشاورزي مطرح گردد (کانونی ،1384). نتایج تحقیقات و مطالعات مختلف بیانگر آن است که مقدار قابل توجهی از آب به شکل هاي مختلف در بخش کشاورزيکشور تلف میشود. به نحوي که متوسط راندمان آبیاري درکشور بین 33 تا 37 درصد تغییر مینماید که مقدار آن ازمتوسط کشورهاي توسعه یافته( 60 درصد) پایینتر است(احسانی و خالدي ،1382). طائفهرضایی و همکاران
(1382) از سال 1374 تا 1378 راندمان کاربرد آب را در
21 مزرعه در استان هاي آذربایجان غربی، کرمان و خوزستان تحت شرایط زارعین مورد ارزیابی قرار دادند و نشان دادند که راندمان کاربرد آبیاري بسته به مدیریت زارع، روش آبیاري و نوع محصول متغیر است. Playán و Mateos (2004) تغییر در راندمان کاربرد آب آبیاري را با اعمال تغییر در مدیریت آبیاري در منطقه باردناس اسپانیا ارزیابی کردند. سیستم آبیاري در این منطقه 15 هزار هکتاري بیشتر روش آبیاري سطحی بود و زمان معمول آبیاري در این ناحیه 8/2 ساعت در هکتار بود. نتایج نشان داد که با کاهش زمان آبیاري به مقدار بهینه 7/1 ساعت در هکتار، راندمان کاربرد از 44 درصد به 70 درصد افزایش داشت. نگرش مجدد به راندمان کاربرد آب در مزرعه نشان داد که در شرایطی که طراحی و مدیریت درستی براي آبیاري سطحی در مزرعه به کار برده شود، می توان انتظار
راندمان 70 درصد داشت. Hornbuckle و همکاران (1998) بیان کردند که اکثر روشهاي آبیاري که داراي طراحی و مدیریت خوبی هستند داراي این پتانسیل هستند که راندمان کاربرد بالاي 90 % داشته باشند ولی اکثر آبیاريهاي جویچهاي داراي راندمان کاربرد پایینتري هستند. آنها استفاده از مدل هاي شبیه سازي را یکی از راه هاي ارتقاء راندمان و عملکرد آبیاري جویچهاي عنوان کردند .
مدلهاي آبیاري سطحی ابزاري براي طراحی و ارزیابی روشهاي آبیاري سطحی می باشند (Ebrahimian and Liaghat, 2011; Bautista et al., 2009 a, b, Walker,
2003). با استفاده از این مدلها میتوان یک واقعه آبیاري کامل را شبیه سازي و طراحی نموده و با تغییر عوامل ورودي آن که در حقیقت عوامل طراحی نیز می باشند به راندمان و یکنواختی بالایی در آبیاري دست یافت. اما بهمنظور حداکثر کردن راندمان در طول کل فصل رشد و درنظر گرفتن تاثیر آبیاريها بر یکدیگر میتوان از یک مدلفصلی آبیاري که توانایی شبیه سازي کل وقایع آبیاري رادارد استفاده کرد. هدف از این پژوهش تعیین شاخصهاي عملکرد آبیاري جویچه اي در حالت هاي مختلف کم آبیاري، دور آبیاري و دبی ورودي در دو مزرعه متفاوت واقع در کرج به منظور تعیین حداکثر راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع آب در کل فصل رشد با استفاده از یک مدل شبیهسازي فصلی بود.

مواد و روش ها
توصیف مدل شبیه سازي فصلی
به منظور تعیین شاخصهاي عملکرد آبیاري و بررسی تاثیر پارامترهاي مختلف روي آنها از یک مدل شبیه سازي فصلی آبیاري جویچهاي ارائه شده در تحقیق قبادي (1394) استفاده شد که این مدل توانایی شبیه سازي کل فصل رشد را دارد و تاثیر هر آبیاري بر آبیاري دیگر و تغییرات رطوبتی خاك را در برآورد مقدار تلفات را در نظر میگیرد. در مدل ارائه شده به منظور تعیین تلفات رواناب ،از مدل اینرسی صفر( 2003 Abbasi et al.,) و از مدل بیلان آب براي تعیین تلفات نفوذ عمقی و رطوبت خاك استفاده میشود. این مدل همچنین شامل زیربرنامه اصلاح ضرایب نفوذ با توجه به تغییر دبی (محیط خیس شده جویچه) است که به این منظور، از معادله( 1) (USDA, 1983) براي تعیین ضریب اصلاحی استفاده شد:

.
P = 0.265

+ 0.227 (1)

که Pf محیط خیس شده اصلاح شده (متر) Q دبی ورودي جویچه (لیتر بر ثانیه) ،n ضریب زبري مانینگ براي جویچه و 0S شیب جویچه یا گرادیان هیدرولیکی(متر بر متر) است، همچنین براي تعیین ضریب تنش کم آبی از رابطه( 2) استفاده شد:
-61283497072

سال

پنجم
/
شماره

2
/

بله

شروع

داده
فراخوانی

هاي

ثابت

همه
آبیاري
در
ها

فراخوانی

داده
نوبت

آبیاري
هاي

هر

ضرایب

نفوذ
اصلاح

اجراي
شبیه

مدل

جریان

سطحی
سازي

برآورد

رواناب

تلفات

سازي

شبیه

اجراي
زیرسطحی
مدل

جریان

عمقی

نفوذ

تلفات

برآورد

تنش

ضریب

تعیین

دارد؟

آبیاري

ادامه

شاخص

تعیین
ارزیابی

هاي

پایان

سال



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

پاسخ دهید