بهینه‌سازی مصرف آب با کنترل هیدرولیکی طراحی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای به کمک نرم‌افزار Hydrocalc

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه آبی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران

چکیده

بخش کشاورزی بزرگ­ترین مصرف کننده آب در دنیا است و در دهه‌های اخیر محدودیت منابع آب برای مصارف کشاورزی از یک سو و افزایش بی­رویه جمعیت از سوی دیگر، توسعه و کاربرد روش‌های نوین آبیاری را در سطح کشور اجتناب ناپذیر ساخته است. استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت فشار از جمله آبیاری قطره‌ای یکی از گزینه‌های موثر در افزایش کارایی مصرف آب است لذا باید سعی در طراحی بهینه آن نمود. در پژوهش حاضر برای بهینه کردن محاسبات اساسی هیدرولیکی طراحی 14 طرح آبیاری قطره‌ای از 14 شهرستان استان مازندران از نرم افزار برنامه‌ریزی آبیاری Hydrocalc استفاده شد. سپس به مقایسه داده‌های حاصل از نرم افزار با داده‌های طراحی پرداخته شد. نتایج حاصل از آن نشان داده است که با استفاده از این مدل میزان افت فشار قطره‌چکان به میزان 30 تا 70 درصد کاهش یافته است. میزان سرعت بهینه حرکت آب در لوله با توجه به نوع و اندازه لوله 20 تا 60 درصد کاهش یافته است و با توجه به رابطه پیوستگی میزان دبی نیز به مقدار 20 تا 50 درصد کاهش یافته است. لذا با استفاده از این مدل و با توجه به کاهش میزان دبی، به طور متوسط حدود 50 درصد در مصرف آب صرفه‌جویی شده و میزان یکنواختی به بیش از 91 درصد رسیده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization Of Water Use By Hydraulic Design Controlling Of Drip Irrigation Systems Using Hydrocalc Software

نویسندگان [English]

  • Mohammad Salarian 1
  • Hossein Ansari 2
  • Mansoureh Bayram 3
  • atefeh Takarli 4
1 Master science Graduated in Irrigation and Drainage, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
2 Associate professor in Department of Water Engineering, Agriculture College Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
3 Master science Graduated in Hydraulic Structure, Bu-Ali Sina University of Hamedan., Hamedan., Iran
4 Master science Graduated in Irrigation and Drainage, Bu-Ali Sina University of Hamedan., Hamedan., Iran
چکیده [English]

The agricultural section is the largest consumer of water in the world. In recent decades, limited water resources for agricultural purposes on one hand and population increase on the other hand, made the development and application of modern methods of irrigation inevitable. The use of pressurized irrigation systems such as drip irrigation is an effective option to increase water use efficiency, therefore optimal designs are required. In the present study, for optimizing the basic hydraulic calculations of 14 drip irrigation scheme, located in 14 cities in Mazandaran province, Hydrocalc planning software was used. Then the design data were compared with data from the software.  The results show that by using this model the amount of pressure reduction in emitter, declines by 30 to 70 percent. Optimal velocity and amount of water in the pipe has been reduced from 20 to 60 percent. According to the continuity equation, the flow rate is reduced by 20 to 50 percent. Thus, by using this model and due to the flow rate reduction, the average savings in water use are about 50 percent and uniformity rate has reached over 91 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • optimization
  • Uniformity
  • Productivity
  • Planning
  • Hydrocalc
باغانی، ج و خزایی، م. 1378. بررسی و مقایسه دو روش آبیاری شیاری و قطره ای بر عملکرد و کیفیت خربزه. نشریه شماره131. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.

به­منش. ج.، یگانه،ز و رضایی، ح. ارزیابی فنی آبیاری قطره­ای در برخی باغ­های شهرستان مرند.1391. مجله پژوهش آب در کشاورزی.جلد 26. شماره 4.

بی آزار،ش.، احتشامی، م.، عبادی، ه.،. فیفایی،و.ر. ارزیابی هیدرولیکی سیستم های آبیاری قطره­ای داخل خط در باغ­های مرکبات غرب مازندران.1386. پژوهشنامه علوم کشاورزی.جلد 1. شماره 9.

قدمی فیروزآبادی .و سیدان س. م. . 1381. بررسی عملکرد سیستم‌های آبیاری و معرفی بهترین گزینه‌ها به منظور افزایش بازده آبیاری در استان همدان . سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان همدان، 250 صفحه.

نقوی،ه.، حسینی نیا،م.، کریمی گوغری،ش وایراندوست م.1391. توانایی مدل Hydrus 2D در شبیه سازی توزیع رطوبت در خاک تحت سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی.مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. سال شانزدهم.شماره 61.پاییز 1391.

Halbac,R. and C. Zamfir.2009. Designing A Drip Irrigation System Using Hydrocalc Irrigation Planning. Research Journal of Agricultural Science, 41 (1).

Keller,j. and Bliesner,D.R. 1990. Sprinkle and Trickle irrigation. AVI book. Van Nostrand Reinhold. New York. p: 72-73.

Mansour.H.A., Tayel,M.Y., Lightfoo,D.A. and El-Gindy,A.M.2010. Energy and Water Saving by Using Closed Circuits of Mini-Sprinkler Irrigation Systems, Agriculture Science Journal, Vol. 1, No. 3, pp. 1-9.

Rareş,H.C.Z. 2009. Designing A Drip Irrigation System Using Hydrocalc Irrigation Planning. Research Journal of Agricultural Science, 41(1), 420-425.

Valipour,M. 2012. Sprinkle and Trickle Irrigation System Design Using Tapered Pipes for Pressure Loss Adjusting. Journal of Agricultural Science; Vol. 4, No. 12.

Warrick,A.W. and Shani,U. 1996. Soil-limiting flow from subsurface emitters.II: Effect on uniformity. J. Irrig. and Drain. Engine. 122: 5. 296-300.