تعیین مقادیر مناسب پارامتر‌های طراحی سیستم آبیاری با دو رژیم جریان پیوسته و کاهش جریان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

2 گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

چکیده

امروزه با توجه به مصرف بالای آب در بخش کشاورزی و بحران آب در کشور اهتمام به اصلاح روش‌های آبیاری مضاعف گشته است. باتوجه به اینکه بخش زیادی از اراضی آبی هنوز به صورت سطحی می‌باشد، یافتن راه‌حلی به منظور اصلاح روش‌های مذکور با هزینه‌‌هایی به مراتب کمتر از آبیاری تحت فشار ضروری است. هدف از این تحقیق استفاده از نرم افزار SIRMOD برای تعیین مقادیر بهینه پارامتر-های طراحی مانند طول، دبی و زمان قطع جریان در دو رژیم جریان پیوسته و کاهش جریان در سیستم‌های آبیاری نواری و جویچه‌ای است که بدین منظور با استفاده از مدل SIRMOD اقدام به سناریو‌سازی به میزان 25 و 50 درصد مقادیر واقعی طول مزرعه، دبی ورودی و زمان قطع جریان اقدام شد. نتایج نشان داد که با کاهش 25 الی 50 درصدی طول و دبی ورودی به مزرعه، شاخص‌های ارزیابی از قبیل راندمان کاربرد، راندمان ذخیره، یکنواختی توزیع، به صورت چشمگیری افزایش پیدا می‌کند و نسبت رواناب و نسبت نفوذ عمقی کاهش قابل توجهی داشت. نتایج اثر تغییرات طول نوار بر شاخص‌های ارزیابی نشان می‌دهد میزان راندمان ذخیره از بازه (25/0+ تا 5/0-) مقدار تقریبا ثابتی برابر با 100 می‌باشد ولی در بازه‌ی (5/0+ تا 25/0+) میزان راندمان تغییر کرده حتی در بعضی نقاط به مقدار 80 نیز رسیده، و مقدار راندمان کاربرد نیز در اکثر جویچه‌ها مقداری بین (90 تا 40 درصد) می‌باشد. نتایج بیانگر این بود که روش کاهش جریان در عین موثر بودن بر افزایش شاخص‌های ارزیابی با توجه به قطع جریان آب توسط زارع پس از اتمام فاز پیشروی به خصوص در آبیاری نواری تاثیر چشمگیری در افزایش شاخص‌ها نداشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining The Appropriate Values Of Irrigation System Design Parameters Tape And Strip System With Two Continuous Flow Regimes And Decrease Flow

نویسندگان [English]

  • Hadi Ramezani Etedali 1
  • kyvan zarakani 2
  • mohadese sadat fakhar 3
1 Assistant Professor, Department. of Water Engineering, Imam Khomeini International University., Ghazvin., Iran
2 گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
چکیده [English]

Today, due to high water consumption in the agricultural sector and the water crisis in the country, efforts have been made to improve irrigation methods. Given that agricultural irrigation is still superficial, it is necessary to find a solution to improve these methods at a much lower cost than pressurized irrigation. The purpose of this study is to use SIRMOD software to determine the optimal values of design parameters such as length, flow and cut-off time in two continuous flow regimes and flow reduction in strip and stream irrigation systems. Using the SIRMOD model, 25 and 50% of the actual values of field length, inlet flow and cut-off time were generated. The results showed that with a reduction of 25 to 50% in the length and flow rate to the farm, evaluation indicators such as application efficiency, storage efficiency, distribution uniformity, increase significantly And runoff ratio and deep penetration ratio were significantly reduced. The results of the effect of changes in tape length on evaluation indicators show that the amount of storage efficiency in the range (-0.5 to +0.25) is almost a constant value equal to 100, but in the range (+0.25 to +0.5) The efficiency has changed even in some places to 80, and the application efficiency in most furrows is a value between (90 to 40). The results showed that the flow reduction method, while being effective in increasing the evaluation indicators due to the interruption of water flow by the farmer after the end of the progress phase, especially in strip irrigation, did not have a significant effect on increasing the indicators.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Input flow
  • Application efficiency
  • Farm length
زرعکانی، ک. ه. رمضانی اعتدالی. و پ. دانشکار آراسته، 1398. برآورد ضرایب نفوذ و ضریب زبری مانینگ در دو رژیم جریان پیوسته و کاهشی نشریه حفاظت منابع آب و خاک. 9 (2): ص101-89.
امینی زاده س. لیاقت ع. محمودیان شوشتری م. کوچک زاده ص. 1385. ارایه یک حل صریح معادلات مدل اینرسی صفر با تاثیر محیط خیس شده جهت شبیه سازی آبیاری جویچه ای، نشریه پژوهش کشاورزی. 6 (3): 16-1.
تقی­زاده ز. وردی نژاد و. ابراهیمیان ح. و خانمحمدی ن. 1391. ارزیابی مزرعه­ای و تحلیل سیستم آبیاری سطحی با ) WinSRFRمطالعه موردی آبیاری جویچه ای(، نشریه آب و خاک) علوم و صنایع کشاورزی(. 26 (6): 1459-1450.
عباسی، ف.، ف. سهراب. و ن. عباسی. 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آب آبیاری در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی. 17 (67): 128-113.
عباسی ، ف. 1391. اصول جریان در آبیاری سطحی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، 232 صفحه.
مجدزاده،  ب.، ت. سهرابی. و ف. عباسی. 1390. بهبود عملکرد آبیاری جویچه ای با تغییر سطح مقطع در طول جویچه. مجله پژوهش آب ایران. 5(1): 22-13.
مرادزاده م. برومندنسب س. لاله­زاری ر. و بهرامی م. 1392. بررسی کارایی و تحلیل حساسیت شبیه های مختلف نرم افزار SIRMOD در طراحی آبیاری جویچه ای، نشریه مهندسی منابع آب. 6 (18): 74-63.
 قبادی­نیا م. سهرابی ت. میراب زاده م. 1386. اثر افزایش پله­ای دبی جریان بر پیشروی آب در جویچه با آبیاری موجی، نشریه پژوهش کشاورزی. 7 (2): 79-89.
مصطفی­زاده ب. و فرزام نیا م. 1379. بررسی عملکرد هیدرولیکی آبیاری جویچه­ای در روش­های مختلف مدیریت دبی جریان، علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی). 4 (3): 10-1.
گلستانی س. 1389. شایان نژاد م. طباطبایی س، بررسی کاربرد روش هال اصلاح شده در مدل ترکیبی بیلان حجمی – اینرسی صفر برای آبیاری جویچه ای: مجله پژوهش آب. 4 (6): 18-11.
ناصری، ا.، ف. عباسی. و م. اکبری. 1396. برآورد آب مصرفی در بخش کشاورزی به روش بیلان آب. مجله تحقیقات مهندسی سازه­های آبیاری و زهکشی. 18 (6): 32-17.
Brown, Jr., G. E. 2001. How minerals react with water. Science. 294: 67–70.
Elliott, R.L. and Walker, W.R. 1982. Field evaluation of furrow infiltration advance functions. Trans. ASAE. 25: 396–400.
Clark, B. Hall, L. Davids, G. Walker, W. and Eckhardt, J. 2009. Application of Sirmod to evaluate potential tailwater reduction from improved irrigation management. World Environmental and Water Resources Congress, ASCE.
Ebrahimian, H. and Liaghat, A. 2011. Field evaluation of various mathematical models for furrow and border irrigation systems. Soil and Water Research. 2:91-101.
Hart, W.E., Collins, H.G., Woodward, G. and Humpherys, A. S. 1980. Design and operation of gravity or surface irrigation systems, Chap. 13in M. E. Jensen (ed.), Design and Opreation of Farm Irrigation Systems. ASAE Monograph No. 3, American Society of Agricultural Enginneers, St. Joseph, MI.
McClymont, D.J. and Smith, R.J. 1996. Infiltration parameters from optimization on furrow irrigation advance data. Irrigation Science. 17(1): 15–22.
Mailapalli, D.R. W.W. Wallender, N.S. Raghuwanshi, and Singh, R. 2008. Quick method for estimating furrow infiltration. J. Irrigation. Drain. Eng. 134(6): 788-795.
J Mohan Reddy. K. Jumaboev, B. Matyakubov, Eshmuratov, D. 2013."Evaluation of furrow imigation practices in Fergana Valley of Uzbekistan" Agricultural Water Management. 117 (31): 133-144.
Strelkoff, T.S., A.J. Clemmens, M. EI-Ansary, and Awad, M. 1999. Surface-irrigation evaluation models: Application to level basins in Egypt. Trans. ASAE. 42(4):1027-1036
Trout, T.J., 1992. Furrow flow velocity effects on hydraulic roughness. Irrigation and Drainage Engineering. 118(6): 981-987.
Walker, W.R., 2003. SIRMOD- Surface Irrigation simulation, evaluation and design. Guide and technical documentation. Dept. of Biological and Irrigation Engineering. Utah State University. Logan. Utah