نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی هیدرولیکی سامانه‌های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش‌های متحرک برخی از مزارع دشت قروه، استان کردستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
پیمان طهماسبی 1
بختیار کریمی 2
حمید زارع ابیانه 3
هیرش قدرشناس 4
1 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران.
2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
3 استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران.
4 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گرایش آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
10.22034/idj.2026.554220.2635
چکیده
محدودیت منابع آب توسعه کشاورزی را محدود کرده است. سامانه‌های آبیاری بارانی می‌توانند بهره‌وری آب را افزایش دهند، اما طراحی ضعیف، بهره‌برداری نامناسب و نگه‌داری ناقص باعث کاهش کارایی و تلفات آب می‌شود.هدف از این پژوهش ارزیابی و چگونگی طراحی و بهره‌برداری در برخی از سامانه‌های آبیاری بارانی دشت قروه در استان کردستان است. در این پژوهش، هشت سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش‌ها متحرک در دشت قروه به‌عنوان نمونه مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای سنجش عملکرد این سامانه‌ها، شاخص‌های ضریب یکنواختی کریستیانسن (CU)، یکنواختی توزیع آب (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین (PELQ)، راندمان واقعی کاربرد در ربع پایین (AELQ)، تلفات ناشی از تبخیر و بادبردگی (WDEL)، تلفات نفوذ عمقی (DP) و کفایت آبیاری (ADirr) مورد استفاده قرار گرفت. میانگین مقادیر این شاخص‌ها برای هشت مزرعه مورد بررسی به‌ترتیب 67/71، 66/61، 45/52، 07/52، 54/9، 78/22 و 31/68 درصد تعیین شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که تمامی سامانه‌ها دارای راندمان کاربرد پایینی بوده و یکنواختی توزیع آب در آن‌ها کمتر از محدوده توصیه‌شده توسط مریام و کلر (1978) است. از سوی دیگر، به دلیل کم‌آبی، در تمامی مزارع به جز مزرعه A5، راندمان پتانسیل و راندمان واقعی کاربرد برابر بود. پایین بودن راندمان پتانسیل کاربرد عمدتاً ناشی از طراحی و اجرای نامناسب سامانه‌های آبیاری بود که مهم‌ترین عامل آن، فشار کاری نامطلوب سامانه‌ها تشخیص داده شد. استفاده هم‌زمان از بیش از یک آبپاش روی هر لوله فرعی و به‌کارگیری آبپاش‌هایی با مدل‌ها و مشخصات متفاوت، در کنار طراحی و اجرای نامناسب و بهره‌برداری نگه‌داری غیر اصولی، از مهم‌ترین دلایل کاهش یکنواختی توزیع آب به‌شمار می‌آیند. به‌طور کلی، نتایج بررسی‌ها نشان داد که با وجود مشکلات متعدد در طراحی و اجرای سامانه‌ها، اصلی‌ترین عامل پایین بودن عملکرد سامانه‌های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش‌های متحرک در دشت قروه، مدیریت، نگه‌داری و بهره‌برداری غیر اصولی از این سامانه‌ها بود.
کلیدواژه‌ها
پتانسیل کاربرد
شدت پاشش
کفایت آبیاری
تلفات نفوذ عمقی
یکنواهتی توزیع

عنوان مقاله English

Hydraulic Evaluation of Classic Solid-Set Sprinkler Irrigation Systems with Portable Sprinklers in Selected Farms of Qorveh Plain, Kurdistan Province

نویسندگان English

Peyman Tahmasebi 1
Bakhtiar karimi 2
hamid zare abianeh 3
Hirash Qadarshenas 4
1 Ph.D student of Irrigation, Department of Water Sciences and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
2 Associate Professor, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
3 Professor, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
4 M.Sc. Graduate in Irrigation and Drainage, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
چکیده English

Water scarcity has limited the expansion of agricultural development. Sprinkler irrigation systems can enhance water use efficiency; however, poor design, improper operation, and inadequate maintenance reduce their performance and increase water losses. Accurate design, proper management, and regular maintenance are the three main pillars for improving the performance and sustainability of these systems. The aim of this study was to evaluate the hydraulic performance, design quality, and operation of several sprinkler irrigation systems in Qorveh Plain, Kurdistan Province. Eight classic solid-set sprinkler irrigation systems equipped with portable sprinklers were selected and evaluated. To assess their performance, the Christiansen’s Uniformity Coefficient (CU), Distribution Uniformity (DU), Potential Low Quarter Application Efficiency (PELQ), Actual Low Quarter Application Efficiency (AELQ), Wind Drift and Evaporation Losses (WDEL), Deep Percolation Losses (DP), and Adequacy of Irrigation (ADirr) indices were determined. The average values of these indices for the eight farms were 71.67%, 61.66%, 52.45%, 52.07%, 9.54%, 22.78%, and 68.31%, respectively. The results indicated that all systems had low application efficiency, and the water distribution uniformity was below the recommended range proposed by Merriam and Keller (1978). Furthermore, due to water shortages, the potential and actual application efficiencies were equal in all farms except for farm A5. The low potential application efficiency was mainly attributed to improper design and construction, with the most critical factor being unsuitable operating pressure. The simultaneous use of more than one sprinkler per lateral line and the use of sprinklers with different models and specifications, along with poor system design, installation, operation, and maintenance, were the main causes of reduced distribution uniformity. Overall, the results revealed that despite multiple design and implementation issues, the primary reason for the poor performance of the classic solid-set sprinkler irrigation systems with portable sprinklers in Qorveh Plain was improper management, maintenance, and operation.

کلیدواژه‌ها English

Potential application efficiency
sprinkler intensity
irrigation adequacy
deep percolation losses
distribution uniformity
حیدری, ن . 1397. مسائل و چالش‌های صرفه‌جویی واقعی آب از طریق افزایش بهره ‏وری آب و کاربرد سامانه‌های نوین آبیاری (یادداشت فنی). فصلنامه آب و توسعه پایدر. 5(2): 175-169.
داودمقامی، د.، بختیاری، س.، محسنی موحد، س ا. و مقدسی، م . 1399. ارزیابی عملکرد سیستم های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در استان مرکزی، مجله پژوهش آب ایران. 14(36): 18-9.
دهقانی سانیج، ح.، نخجوانی مقدم، م ح.، فرزام نیا، م. و دهقانیان، ا . 1398. بررسی کارایی و عملکرد سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت در مزارع (مطالعه موردی: استان های اصفهان و فارس)، مجله آبیاری و زهکشی ایران، (3): 603-613.  
دهقانیان، س ا.، دهقانی سانیج، ح. و نخجوانی مقدم، م ح. 1397. ارتقاء اثربخشی و عملکرد سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت در منطقه فارس، نشریه مدیریت آب در کشاورزی. 4(2): 37-48.
سالمی، ح، ر.، رضوانی,، س،م.،  قدمی فیروزآبادی، ع. و ابراهیمی پاک، ن، ع . 1399. بررسی و ارزیابی سیستم‌های آبیاری بارانی (کلاسیک ثابت و آبفشان غلتان) در برخی مزارع استان‌های اصفهان و همدان. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 10(3): 277-288.
سی وسه مرده، م، و بایزیدی، م. 1390. ارزیابی فنی سامانه های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت در مطالعه موردی استان آذربایجان غربی - مهاباد، فصلنامه مهندسی منابع آب.4(8): 76-63.
شیخ اسماعیلی، ا. 1385. بررسی تلفات تبخیر و باد در سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک. در: همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
طهماسبی، پ .1403.اصول مدیریت منابع آب. انتشارات قلم محقق، صفحه 3-1.
طهماسبی، پ. و زارع ابیانه، ح . 1404. تحلیل تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر نوسانات تراز سطح آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت‌ قروه- دهگلان استان کردستان  پژوهش آب در کشاورزی.
کاظمی، س.، برومندنسب، س. و ایزدپناه، ز. 1398. ارزیابی فنی سامانه­های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش­ متحرک (AMBOO, VYR155) در شهرستان اقلید- فارس، نشریه علوم و مهندسی آبیاری. 42(2): 181-196.‎
مجد سلیمی، ک.، صلواتیان، س ب، و امیری، ا. 1394. ارزیابی فنی سامانه‌های آبیاری بارانی کلاسیک اجرا شده در باغ‌های چای استان گیلان. آب و خاک. 29(2): 349-336.
محمدی، ا.، نقدی، و ن.، کهنوجی، م. و عطرچیان، ح . 1404. ارزیابی عملکرد سامانه های آبیاری قطره ای باغ های پسته (منطقه مورد مطالعه: باغ های پسته تحت پوشش طرح سیماب استان کرمان)، مجله مهندسی آبیاری و آب ایران، 16(59): 88-72.  
مشرفی، گ.، معروف­پور، ع.، قمرنییا، هو. 1390. ارزیابی سامانه­های آبیاری بارانی­ لوله چرخدار دشت دهگلان، نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 5 (1): 92-103. 
میربلوچ، مح.، , دلبری، م، و پیری، ح. 1399. ارزیابی عملکرد سیستم‌های آبیاری بارانی کلاسیک با آبپاش متحرک در شهرستان خاش. مدیریت آب و آبیاری. 10(1): 31-44.
نادری، ن. و قدمی فیروزآبادی، ع . 1402. بررسی عملکرد سیستم های آبیاری سنترپیوت و بهره وری مصرف آب در برخی از مزارع استان سمنان، مجله مهندسی آبیاری و آب ایران. 13(52): 149-164.
نادری، نا.،, قدمی فیروزآبادی، ع و فرومدی، م. 1397. ارزیابی فنی سیستم‌های مختلف آبیاری بارانی در شرایط مزرعه. پژوهش آب درکشاورزی. 32(3): 429-439.
یونسی، مم م، و گمرکچی، ا ی. 1401.  ارزیابی هیدرولیکی دو سامانه آبیاری بارانی (لینیر) در طول فصل زراعی در دشت قزوین، نشریه تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی، 22(85): 59-74.
Abdelhamid, M. A., Abdelkader, T. K., Sayed, H. A., Zhang, Z., Zhao, X. and Atia, M. F. 2025. Design and evaluation of a solar powered smart irrigation system for sustainable urban agriculture. Scientific Reports. 15(1): 11761.
Akbari, M., Toomanian, N., Droogers, P., Bastiaanssen, W. and Gieske, A. 2007. Monitoring irrigation performance in Esfahan, Iran, using NOAA satellite imagery. Agricultural water management. 88(1-3): 99-109.
Bavi, A., Kashkuli, H. A., Boroomand, S., Naseri, A. and Albaji, M. 2009. Evaporation losses from sprinkler irrigation systems under various operating conditions.
Biswas, A., Sarkar, S., Das, S., Dutta, S., Choudhury, M. R., Giri, A. and Paul, D. 2025. Water scarcity: A global hindrance to sustainable development and agricultural production–A critical review of the impacts and adaptation strategies. Cambridge Prisms: Water. 3: e4.
Keller, J. and Bliesner, R. D. 1990. Layout of Set Sprinkler Systems. In Sprinkle and Trickle Irrigation (pp. 123-132). Springer US.
Keller, J. and Bliesner, R. D. 1990. Sprinkle and trickle irrigation.
Lorenzini, G. and De Wrachien, D. 2005. Performance assessment of sprinkler irrigation systems: A new indicator for spray evaporation losses. Irrigation and Drainage: The journal of the International Commission on Irrigation and Drainage. 54(3): 295-305.
Maroufpoor, S., Maroufpoor, E. and Khaledi, M. 2019. Effect of farmers’ management on movable sprinkler solid-set systems. Agricultural Water Management. 223: 105691.
Merriam, John L., and Jack Keller. 1978. Farm irrigation system evaluation: a guide for management: 271-pp.
Richards, L. A. (Ed.). 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils (No. 60). US Government Printing Office.
Tagwi, D., Senzanje, A. and Lagerwall, G. 2022. New Approaches to the Determination of Minor Frictional Losses in Irrigation Systems (Doctoral dissertation, University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg).
Tagwi, D., Senzanje, A. and Lagerwall, G. 2022. New Approaches to the Determination of Minor Frictional Losses in Irrigation Systems (Doctoral dissertation, University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg).
UN Water. 2025. United Nations World Water Development Report 2025. https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2025
World Bank. 2025. Strains on freshwater resources impact food production and water consumption. https://blogs.worldbank.org/en/opendata/strains-freshwater-resources-impact-food-production-water-consumption
Wu, H., Yue, Q., Guo, P. and Xu, X. 2025. Exploiting the potential of carbon emission reduction in cropping-livestock systems: Managing water-energy-food nexus for sustainable development. Applied Energy. 377: 124443.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 20، شماره 2 - شماره پیاپی 117
خرداد و تیر 1405
صفحه 228-242