دسته بندی شبکه های آبیاری کشور براساس مسائل سازه های تنظیم و تحویل و ارائه راه کارهای مشترک بهبود عملکرد آن ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس

2 گروه مهندسی آبیاری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

مشکل کمبود آب و محدود بودن منابع تأمین آب، اهمیت بهره‌برداری بهینه از آب را در شبکه‌های آبیاری بیشتر از گذشته نمایان ساخته است. در اکثر مطالعات انجام‌شده راه‌کارهای بهبود عملکرد در یک شبکه و به صورت موردی برای شبکه‌ها بیان شده‌اند و نتایج به صورت عام بین شبکه‌ها به اشتراک گذاشته نشده است. این تحقیق، در گام اول به دسته‌بندی شبکه‌های آبیاری کشور بر اساس مشکلات سازه های کنترل و تنظیم سطح آب در کانال‌های اصلی پرداخته و در ادامه اقدام به ارایه راهکارهای مشترک بهبود عملکرد پرداخته است. برای دسته‌بندی شبکه‌های مشابه کشور از دیدگاه مسایل و مشکلات سازه‌های کنترل و تنظیم از روش خوشه‌بندی کلاسیک K-Means استفاده شد. برای این منظور ابتدا معیارهای مؤثر گردآوری و با تکنیک AHP اولویت‌بندی شدند. معیارهای با وزن بالای 7 درصد که بهترین نتایج را داشتند، جهت تهیه ماتریس خوشه‌بندی و ادامه کار استفاده شدند. 32 شبکه کشور در این تحقیق در 7 خوشه دسته‌بندی شدند. معیارهای وسعت شبکه، قدمت و ظرفیت و تعداد سازه‌ها تأثیرگذارترین عوامل در ایجاد خوشه‌ها بودند. 38 پرسشنامه از شبکه‌ها از کمیته ملی آبیاری و زهکشی دریافت و در تجزیه و تحلیل بکار گرفته شد. پس از بررسی پرسشنامه‌ها، مشکلات مشترک بین شبکه‌های واقع در هر خوشه مشخص شدند. بیش‌ترین مشکلات مشترک بین همه شبکه‌ها، آسیب‌های ضمن بهره‌برداری، نیاز به مرمت یا بازسازی، رسیدگی پی در پی و دست‌کاری مصرف‌کنندگان عنوان‌شده‌اند. در ادامه راهکارهای مشترک برای برطرف نمودن مشکلات مذکور و به-تفکیک هر خوشه ارایه گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Classifying Iranian Irrigation Networks Based on Regulating Structures Problems and Proposing a Common Solution to Enhance Their Performance

نویسندگان [English]

  • Farshid Karimi 1
  • Mohammad Javad Monem 1
  • Seied Mehdy Hashemy Shahdany 2
1 Department of Hydraulic Structure, Tarbiat Modares University
2 Department of Irrigation Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran
چکیده [English]

Water shortage and limited water resources, reveals the importance of optimum utilization of irrigation water networks more than ever. In most of the previous studies performance improvement options are given based on individual networks condition, without considerations of providing common solutions for other networks. In this study similar Iranian irrigation networks are classified in different clusters based on the problems of control structures in the main canals, and common improvement options are given. The classical K-Mean clustering method is used for classification. For this purpose the criterion are analysed using AHP technique. The criterion with more than 7 percent rankings are selected for clustering. The most important criterion are network’s covered area, age and capacity of the networks, and No. of structures. 32 of Iranian irrigation networks are clustered in 7 clusters. 38 questionaires collected by Iranian National Committee of Irrigation and Drainage were analysed. The common problems of the networks were determined for each cluster. The most common problems are determined to be operational deficiencies, repairmen requirements, and farmers intervention and manipulation in operation. The common improvement options to resolve the identified problems for each cluster are given.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation network
  • classic clustering
  • Common problems
  • regulated and control of structures
بی­نام. 1392. جمع­بندی و تحلیل پرسش­نامه­های مسایل و مشکلات سازه­های کنترل و توزیع آب سامانه­های آبیاری. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. شماره انتشار: 161.

حیدر­یان،ا.، فرداد،ح.، منعم،م.ج.، قاهری،ع.، تشنه­لب،م. 1382. به کارگیری رویکرد فازی در ارزیابی سیستم­های آبیاری. مجله آب و فاضلاب. 47 . 1: 2-11. 

سالمی جوان،م. 1383، سیستم مدیریت، بهره‌برداری، تعمیر و نگهداری شبکه‌های آبیاری زاینده‌رود اصفهان و درودزن فارس، مجله آب و فاضلاب. 15. 4: 56-63.

قدبیگی،و.، منعم،م.ج.، هاشمی شاهدانی،س.م. 1394. کاربرد قوانین التزامی در استخراج روابط بین عوامل فیزیکی و شاخص­های بهره­برداری شبکه­های آبیاری (مطالعه موردی: شبکه آبیاری قزوین). مجله آبیاری و زهکشی ایران. 9. 1 : 44-53.

کسب­دوز،ش.، منعم،م.ج.، کوچک­زاده،ص. 1377. کاربرد مدل هیدرودینامیک ICSS-POM در تعیین مناسب­ترین گزینه توزیع آب در شبکه آبیاری، مطالعه موردی قوری­چای. نهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. بهمن­ماه، دانشگاه تربیت مدرس.

منعم،م.ج.، هاشمی شاهدانی،س.م.، اسلامبولچی‌زاده,ه. 1396. نقش مدیریت بهره‌برداری مخازن درون مسیری در بهبود بهره‌برداری شبکه آبیاری مغان. پژوهش آب در کشاورزی. 31. 4: 535-545.

منعم،م.ج.، قدبیگی،و.، هاشمی شاهدانی،س.م. 1392. کاربرد قوانین التزامی در استخراج روابط بین عوامل فیزیکی و شاخص­های بهره­برداری شبکه­های آبیاری (مطالعه موردی: شبکه آبیاری قزوین). چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی، خردادماه، دانشگاه شهید چمران اهواز. 

واعظ تهرانی،م. 1391. توسعه مدل به­سازی شبکه‌های آبیاری با رویکرد دینامیک سیستم‌ها. رساله دکتری سازه­های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

کاکویی،س.، عمادی،ع.ر، غلامی سفیدکوهی،م. 1396. کاربرد الگوریتم بهینه‌سازی SCE در تعیین ضرایب کنترل‌گر کلاسیک PID. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 24. 221:2-237.

مددی،س.، عمادی،ع.ر شاه­نظری،ع. 1393. ارزیابی عملکرد توزیع آب در شبکه آبیاری و زهکشی تجن. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 21.

193:5-208.

Hashemy,S.M., Monem,M.J. 2012. Facilitation of operation and maintenance activities of irrigation networks using a K-Means clustering method: Case study of the ghazvin irrigation network. Journal of Irrigation and Drainage. 61.3:31-38.

Malano,H.M and Gao,G. 1992. Ranking and classification of irrigation system performance using fuzzy set theory: case study in Australia and China. Irrigation and Drainage Systems. 6.2:129-148.

Mishra,A., Anand,A., Singh,R and Raghuwanshi,N.S. 2001. Hydraulic modeling of Kangsabati main canal for performance assessment. India. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 127.4:27–34.

Molden,D.J and Gates,T.K. 1990. Performance measures for evaluation of irrigation water delivery systems. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. American Society of civil Engineers. 116.2:804-822.

Monem,M.J and Hashemy,S.M., 2011. Extracting physical homogeneous regions out of irrigation networks using fuzzy clustering method: a case study for the Ghazvin canal irrigation network. Journal of hydroinformatics 13.4:625-660.

Monem,M.J and Schurmans,W. 1992. Performance of canal delivery strategies and canal system. CEMAGREF-IIMI international workshop on the application of mathematical modeling for the improvement of irrigation canal operation. Montpellier, France.

Oad,R and Mc Cornick,P.G. 1989. Methodology for Assessing the Performance of Irrigation Agriculture. International Commission of Irrigation and Drainage. Bulletin. 38:42-53.

Rodriguez,J.A., Camacho,E., Lopez,R and Perez,L. 2008. Benchmarking and multivariate data analysis techniques for improving the efficiency of irrigation districts: an application in Spain. Agricultural systems. 96.3: 250-259

Sam-Amoah,L.K and Gowing,J.W. 2001. Assessing the performance of irrigation scheme, Irrigation and Power. 46.4:17-31.

Shahrokhnia,M.A and Javan,M. 2005. Performance assessment of Doroodzan irrigation network by steady state hydraulic modeling. Journal of Irrigation and Drainage Systems. 19.3:189–206.