بررسی تأثیر مدیریت توزیع و تحویل در شرایط کمبود آب بر میزان شاخص بهره‌وری آب با استفاده از مدل های هیدرودینامیک و شبیه ساز عملکرد محصول

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 گروه مهندسی سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه مهندسی منابع آب دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

محدودیت منابع آب و رشد جمعیت که نیازمند افزایش تولید غذا است، ضرورت ارتقاء بهره‌وری آب در شبکه‌های آبیاری را ایجاب می‌کند. روش‌های ارتقاء بهره‌وری در شبکه‌های آبیاری در دو بخش کلی مدیریت عرضه و مدیریت تقاضا انجام می‌شود. در این تحقیق با توجه به محدودیت روش‌های مدیریت عرضه، تاًکید بر مدیریت تقاضا بخصوص در شرایط کمبود آب شده است.برای این منظور مدیریت برنامه‌های توزیع و تحویل آب در شبکه (شامل 4 سناریو) بمنظور بهبود بهره‌وری آب در نظر گرفته شده است. این تحقیق بر روی کانال درجه دوم شرقی شبکه آبیاری و زهکشی عقیلی واقع در منطقه گتوند استان خوزستان صورت گرفته است. وضعیت هیدرولیکی جریان در شبکه مورد نظر با استفاده از مدل هیدرودینامیک ICSS شبیه‌سازی شده است. عملکرد هر یک از محصولات موجود در شبکه نیز با استفاده از مدل شبیه‌ساز گیاهی AquaCrop شبیه‌سازی شده است. بسته به هدف مدیریت مبنی بر تأکید بر صرفه‌جویی در مصرف آب، تولید غذا و یا بهبود بهره‌وری آب، سناریوهای مورد نظر می‌توانند اولویت‌های متفاوتی داشته باشند. چنانچه هدف اصلی بهبود بهره‌وری آب باشد، نتایج حاصله بیانگر آن است که سناریو اول و چهارم به ترتیب با 8/13 و 96/12 درصد بهبود بهره‌وری نسبت به وضعیت موجود مناسبترین گزینه می‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Impact of Distribution and Delivery Management in Water shortage Conditions on the Water Productivity Index using Hydrodynamic and Crop Production Models

نویسندگان [English]

  • Farhad Ebrahimiyan 1
  • Mohamad Javad Monem 2
  • Majid Delavar 3
1 Tarbiat Modares University
2 Tarbiat Modares University Water Structures Engineering Department
3 Tarbiat Modares University Water Resources Engineering Department
چکیده [English]

Water resources limitation and population growth that requires increased food production, indicates the necessity of promoting water productivity in irrigation networks. Productivity improvement methods in irrigation networks consists of supply and demand oriented methods. In this research considering limitation of supply oriented practices, the emphasis is on demand oriented methods especially under water shortage condition. For this purpose, water distribution management in irrigation networks (including 4 scenarios) are considered. This research has been done on a secondary eastern canal of Gotvand irrigation network in Khuzestan province. Hydraulic flow in this network is simulated with the ICSS hydrodynamic model. The crop production has been simulated with the AquaCrop model. Depending on the management goal i.e. saving water, food production and improving water productivity, the scenarios can have different priorities. If the main goal is to improve water productivity, The first and fourth scenarios are the most suitable strategy with 13.8% and 12.96% improvement in productivity compared to the current situation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Productivity
  • Delivery and Distribution
  • water shortage
  • AquaCrop
احسانی،م و خالدی،ه. 1382. بهره­وری آب کشاورزی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
ارادی،ح و پرورش­ریزی،ع. 1390. مدیریت توزیع در شبکه­های آبیاری در شرایط کمبود منابع آب. چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران.
استواری،ش. 1396. مدیریت توزیع آب در شبکه های آبیاری در شرایط کمبود آب با استفاده از مدل های هیدرودینامیکی، پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه سازه های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.
کرمی،م و رادمهر،ا. 1392. مدیریت عرضه و تقاضای آب کشاورزی در شرایط خشک­سالی در حوضه­های آب­ریز بزرگ (مطالعه موردی: حوضه آب­ریز سفیدرود و شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود گیلان). پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران.
هاشمی،م.، صادقی،س و ادیب­مجد،ا.  1395. بهره‌گیری از سامانه کنترل خودکار متمرکز به­منظور بهبود عملکرد بهره‌برداری کانال اصلی تحت نوسانات شدید جریان ورودی؛ مطالعه موردی کانال اصلی شبکه رودشت. فصل­نامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، زمستان 1395. 7. 26: 14-27.
Bhadra,A., Bandyopadhyay,A., Singh,R and Raghuwanshi,N.S. 2010. An alternative rotational delivery schedule for improved performance of reservoir-based canal irrigation system. Water resources management. 24.13: 3679-3700.
Doorenbos,J.,  Kassam,A.H. 1979. Yield Response to Water. FAO Irrigation Drainage paper No. 33. Rome, FAO.
Henderson,F.M. 1989. Open channel flow. Macmillan.
Manz,D.H. 1990. Use of the ICSS model for prediction of conveyance system operational characteristics. Transactions of the fourteenth International Congress on Irrigation and drainage (ICID), Rio de Janeiro. Brazil. 1: 1-18.
Pereira,L.S., Oweis,T and Zairi,A. 2002. Irrigation management under water scarcity. Agricultural water management. 57.3: 175-206.
Raes,D., Steduto,P., Hsiao,T.C and Fereres,E. 2009. AquaCrop – The FAO crop model for predicting yield response to water, Reference manual. FAO.
Steduto,P., Fereres,E., Hsiao,T and Raes,D. 2007. Yield response to water: FAO revision framework and the crop-water productivity model AquaCrop.
Strelkoff, T. 1969. One dimensional equation of open channel flow. Journal of Hydraulics Division . 7,861-876.