نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی عملکرد و شاخص‌های طراحی سامانه زهکش زیرزمینی اجراشده در شبکه آبیاری و زهکشی گمبوعه استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
2 استاد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 دانشیار، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
4 استاد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
چکیده
ارزیابی سامانه‌های زهکشی به محققان و برنامه‌ریزان کمک می‌کند تا نقاط قوت و ضعف در این سامانه‌ها را بررسی کرده و در طرح‌های آینده اصلاح کنند. در پژوهش حاضر، به ارزیابی عملکرد سامانه زهکشی اجراشده در شبکه آبیاری و زهکشی گمبوعه، واقع در اراضی کشاورزی شهرستان حمیدیه پرداخته شد. مساحت این شبکه بالغ‌بر 6000 هکتار است و آزمایش‌های میدانی در سال 1402 طی سه مرحله آبیاری درکشت گندم و برای سه مزرعه هر یک به مساحت حدود 8 هکتار، با تعداد خطوط زهکش در هر مزرعه 3 زهکش و با فواصل زهکش‌های زیرزمینی 50، 75 و 80 متری، انجام شد. در این پژوهش به بررسی تغییرات سطح ایستابی و خروج شوری از پروفیل خاک و اندازه‌گیری شاخص‌های طراحی زهکش‌های زیرزمینی پرداخته است. جهت قرائت نوسانات سطح آب ایستابی، چاهک‌های مشاهده‌ای در فواصل 3/0، 8/0، 5/1، 5/2 و 15 متری و وسط زهکش‌های زیرزمینی نصب شدند. فواصل نصب چاهک‌های مشاهده‌ای بین دو خط زهکش در فواصل 1/4L، 2/4L، 3/4L و 25 متری از خروجی زهکش بود. نتایج نشان داد که مقدار هدایت هیدرولیکی به‌طور متوسط در مزارع به‌طور واقعی 95/0 و در شرایط طراحی 89/0 متر بر روز و مقدار ضریب زهکشی به‌طور واقعی 36/2 و در شرایط طراحی 6/2 میلی‌متر بر روز در نظر گرفته‌شده بود.. همچنین، بررسی روابط پیشنهادی برای طراحی سامانه زهکشی نشان داد که رابطه‌ی دام بالاترین دقت و رابطه‌ی وان شیلفگارد بیشترین خطا را در تعیین سطح ایستابی داشت. شاخص کنترل عمق سطح ایستابی بین 82/0 تا 11/1 و شاخص کنترل خروج شوری از خاک بین 3/0- تا 9/0- قابل‌قبول بود. شاخص عملکرد محصول، در محدوده‌ی (86/0-78/0) به دست آمد. درمجموع، پس از چهار سال از اجرای این سامانه زهکشی، بهره‌وری تولید گندم نسبت به شرایط فاقد زهکشی، به‌طور متوسط از 55/2 تن در هکتار به 1/4 تن در هکتار، حدود 62 درصد افزایش یافت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of the performance and design indicators of the underground drainage system implemented in Gamboa irrigation and drainage network of Khuzestan province.

نویسندگان English

mohammad shakibania 1
Saeid Boroomandnasab 2
Mohammad Albaji 3
abdali naseri 4
1 PHD student, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده English

Evaluation of drainage systems helps researchers and planners to examine the strengths and weaknesses of these systems and improve them in future plans. For this reason, in the present study, the performance of the drainage system implemented in the Gamboa irrigation and drainage network, located in the agricultural lands of Hamidieh city, was evaluated. In this research, she investigated the changes in water table level and salinity exit from the soil profile and measured the design indicators of underground drains. In order to read the water level fluctuations of the reservoir, observation wells were installed at intervals of 0.3, 0.8, 1.5, 2.5 and 15 meters and in the middle of the underground drains. The installation intervals of the observation wells between two drainage lines were 1/4L, 2/4L, 3/4L and 25 meters from the drain outlet. The results showed that The average hydraulic conductivity value in fields was 0.95 in reality and 0.89 m/day in design conditions, and the drainage coefficient value was 2.36 in reality and 2.6 mm/day in design conditions. Also, the examination of the proposed relationships for the design of the drainage system showed that Damm's relationship had the highest accuracy and Van Schilfgaard's relationship had the highest error in determining the water level. The control index of the depth of the ponding surface was between 0.82 and 1.11 and the control index of salinity exit from the soil was acceptable between -0.3 and -0.9. Product performance index was obtained in the range of (0.86-0.78). In total, after four years of the implementation of this drainage system, the productivity of wheat production increased by 62% from 2.55 tons per hectare to 4.1 tons per hectare compared to the conditions without drainage.

کلیدواژه‌ها English

underground drain
salinity
hydraulic conductivity
Drainage Coefficient
ابراهیمیان، ح.، لیاقت، ع.، پارسی نژاد، م. و اکرم، م. 1387. ارزیابی عملکرد سامانه زهکشی زیرزمینی با پوشش پوسته برنج (مطالعه موردی: شبکه زهکشی شرکت ران بهشهر)، آب‌وخاک (علوم و صنایع کشاورزی). 22 (2): 381-371.
برومند نسب،س.، 1367، ارزیابی فاصله زهکش‌ها در حالت غیر همگام در منطقه نظامیه اهواز. نشریه فنی مهندسی، شماره 19، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی و کشاورزی، صفحه 18
درزی نفتچالی، ع. و شاهنظری، ع. 1394. ارزیابی معادله­های غیر ماندگار زهکشی برای تعیین فاصله زهکش­های زیرزمینی در اراضی شالیزاری، آبیاری و زهکشی. 3 (9): 428-418.
شریفی پور، م.، حسن اقلی، ع.، لیاقت، ع.، ناصری، ع. 1399. عمق نصب زهکش‌های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه‌خشک؛ چالش‌ها و راهکارها، تحقیقات آب‌وخاک ایران، 51(3): 752-737
محمدرضا پور، ا. و سالاری، م. 1402، بهینه‌سازی پارامترهای طراحی سامانه زهکش زیرزمینی با استفاده از الگوریتم چند جهانی در شرایط ماندگار. فصلنامه تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی. 24(92): 1-22.
منصوری سرنجیانه؛ ف. 1384. بررسی پارامترهای طراحی سامانه زهکشی زیرزمینی در پروژه آبیاری و زهکشی طرح توسعه نیشکر، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران. 111 صفحه.
نوذری، ح.، پور صمدی، آ.، آزادی، س. و لیاقت، ع. 1397. ارزیابی نرم­افزار DRAINMOD-S در شبیه­سازی شوری زهاب زهکش­های زیرزمینی، پژوهش آب در کشاورزی. 32 (3): 471-459.
نشریه ضوابط و معیارهای طراحی زهکش‌های زیرزمینی، دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب، 1391، وزارت نیرو، نشریه شماره 576.
نشریه دستورالعمل تعیین هدایت هیدرولیک خاک به روش‌های مختلف، 1384، دفتر استانداردها و معیارهای فنی، سازمان مدیریت منابع آب ایران، نشریه 322
El-Ghannam, M.Kh., Khalifa, R. M. and Mikhael, B. B., 2020. Effect of laterals drain spacing and groundwater depth on soil water relations and rice productivity in the north Nile delta, Menoufia J. Soil Sci, 5: 217-234.
Guo, C., Yao, C., Wu, J., Qin, S., Yang, H., Li, H. and Mao, J., 2024. Field and numerical experiments of subsurface drainage systems in saline and low-permeability interlayered fields in arid regions. Agricultural Water Management. 300: 108898.
Ghumman, A.R., Y.M. Ghazaw. and H.N. Hashmi. 2012. Environmental and socio - economic impacts of pipe drainage in Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment. 184:1671 –1681.
Jouni, H.J., Liaghat, A., Hassanoghli, A. and Henk, R. 2018. Managing controlled drainage in irrigated farmers’ fields: A case study in the Moghan plain, Iran. Agricultural Water Management. 208: 393–405.
Manjunatha, M. V., R. J. Oosterbaan, S. K. Gupta, H. Rajkumar and H. Jansen. 2004. Performance of subsurface drains for reclaiming waterlogged saline lands under rolling topography in Tungabhadra irrigation project in India. Agricultural Water Management. 69: 69-82
Mehrabian, S., Naseri, A. A., Hooshmand, A. and Ahmadee, M. 2021. Evaluation of Subsurface Drainage System in Unsteady FlowConditions (Case Study: Research Farm of Shahid ChamranUniversity of Ahvaz, Iran), The second national conference on deficit irrigation and the use of non-conventional water for agriculture in dry regions, Fasa, https://civilica.com/doc/1514293.
Nozari, H., Azadi, S. and Zali, A. 2017. Experimental study of the temporal variation of drain water salinity at different drain depths and spacing in the presence of saline groundwater. Sustainable Water Resources Management. 10.1007/s40899 -017 -0182 -8.
Rimidis, A., W. Dierickx, 2003. Evaluation of subsurface drainage performance in Lithuania, Agriculture Water Management 59, pp: 15-31
Shao, X.H., M.M. Hou, L.H. Chen, T.T. Chang. and W.N. Wang. 2012. Evaluation of subsurface drainage design based on projection pursuit. Energy Procedia. 16:747 –752.