بررسي شاخص هاي عملکرد در پروژه هاي آبياري باراني اجرا شده با يارانه دولتي در دشت ملکان
الموضوعات :
فریبرز احمدزاده کلیبر
1
,
شهرام شاه محمدی کلالق
2
,
سینا فرد مرادی نیا
3
1 - استاديار، گروه علوم و مهندسي آب، واحد تبريز، دانشگاه آزاد اسلامي، تبريز، ايران.
2 - دانشيار، گروه علوم و مهندسي آب، واحد تبريز، دانشگاه آزاد اسلامي، تبريز، ايران.
3 - استاديار، گروه مهندسي عمران، واحد تبريز، دانشگاه آزاد اسلامي، تبريز، ايران.
الکلمات المفتاحية: آبپاش, راندمان پتانسيل, راندمان کاربرد, ضريب يکنواختي, نفوذ عمقي,
ملخص المقالة :
زمينه و هدف: روش هاي مرسوم آبياري سنتي پاسخگوي نيازهاي روزافزون بشر به آب نبوده و توسعه سيستمهاي آبياري نوين روز به روز در حال افزايش است بطوريکه سالانه مبالغ زيادي در کشورها به عنوان يارانه دولتي صرف پروژههاي آبياري تحت فشار ميگردد. لذا ارزيابي مزرعهاي سيستمهاي آبياري باراني براي نمايان کردن نقاط ضعف و ارائه راهکارهاي موثر براي بهبود عملکرد آنها از جنبههاي مختلف ضروري است. هدف از اين پژوهش، بررسي شاخصهاي عملکرد سيستمهاي آبياري باراني کلاسيک ثابت با آبپاش متحرک اجرا شده با يارانه دولتي در دشت ملکان از حوضه آبريز درياچه اروميه در شمالغرب ايران است.
روش پژوهش: به منظور ارزيابي سامانههاي آبياري اجرا شده در دشت ملکان تعداد هفت مزرعه از طرحهاي اجرا شده با يارانه دولتي توسط مديريت آب وخاك سازمان جهادکشاورزي استان آذربايجانشرقي بهطور تصادفي و با شرايط متفاوت مکاني، الگوي کشت، سال اجرا و نوع و فاصله آبپاشها انتخاب شدند. شاخصهاي ارزيابي فني شامل راندمان پتانسيل ربع پايين (PELQ)، راندمان کاربرد ربع پايين (AELQ)، ضريب يکنواختي کريستين سن (CU) و يکنواختي توزيع (DU) بود. جهت ارزيابي سامانه آبياري باراني کلاسيک ثابت يکسري قوطي به قطر 14 و ارتفاع 5/9 سانتيمتر در فاصله بين سه آبپاش متوالي در شبکه مربعي 3*3 چيده شد. اندازهگيري دبي آبپاش با روش حجمي انجام يافت. جهت ثبت فشار در آبپاش در حال کار، در شيرخودکار بعدي، رايزر با يک فشارسنج نصب و فشار بصورت لحظهاي اندازهگيري شد. فشار حداکثر و حداقـل سيستم با جابجايي رايزر داراي فشارسنج در مزارع و قرائت فشار داخل ايستگاه پمپاژ اندازهگيريشد. در نهايت شاخصهاي ارزيابي با استفاده از روابط مربوط به هريک محاسبه و با مقادير استاندارد پيشنهادي مقايسه گرديد.
يافتهها: تغييرات فشار شبکه آبياري که بايد کمتر از ٢٠ درصد باشد، در هيچکدام از مزارع در محدوده مجاز قرار ندارد با اينکه مزرعه P3 با 22 درصد تغييرات فشار، داراي شرايط بهتري است. علت اصلي انحراف متوسط دبي خروجي آبپاشها از مقدار قيد شده در کاتالوگ آنها نيز مربوط به اين مطلب است. از لحاظ تغييرات فشار زياد که بيانگر عدم رعايت مباني هيدروليکي در طراحي سيستم، اجراي نادرست و يا بهرهبرداري نامطلوب است، مزرعه P1 بدترين و P3 بهترين شرايط را دارد. مقادير ضريب يکنواختي کريستيانسن و يکنواختي توزيع آب (CU و DU) در همه بلوک ها بجز P1 کمتر از مقادير پيشنهادي مريام و کلر (67/0≤≥DU 80/0 و 81/0≤CU≤87/0) مي‌باشد. بيشترين مقدار CU و DU مربوط به بلوک P1 بترتيب با 39/82 و 29/73 درصد و کمترين آنها مربوط به بلوک هاي P4 و P7 بهترتيب با 43/55 و 70/39 درصد مي‌باشد. مقادير PELQ و AELQ در همه مزارع با هم برابرند که نشان از آبياري ناقص قسمتي از اراضي دارد. بيشترين مقدار اين شاخصها نيز مربوط به بلوک P1 با مقدار 31/63 درصد و کمترين آنها مربوط به P7 با 66/37 درصد است.
نتايج: ارزيابي سامانههاي آبياري باراني دشت ملکان که با يارانه دولتي اجرا شده بودند نشان داد که اين سيستمها در وضعيت عملکرد مناسبي قرار ندارند. محاسبات بيانگر مقادير ارزيابي کمتر از مقادير توصيه شده در کليه سامانهها بود. يکنواختي توزيع آب پايين منجر شدهاست در بعضي از سيستمها ضمن وجود نفوذ عمقي بالا، کفايت آبياري نيز پايين باشد. مهمترين دليل کاهش شاخص هاي ارزيابي در سه بخش طراحي، اجرا و بهره برداري شامل فشار پايين پمپها، عمود نبودن رايزرها، وجود نشتي در شيرآلات، استفاده از آبپاشهاي غيرمجاز، خراب و فرسوده و عدم رعايت دور و ساعت آبياري تشخيص داده شد و راهکارهايي از قبيل اصلاح برنامه آبياري، تقويت پمپها و تعمير و تعويض اتصالات و آبپاشهاي معيوب جهت بهبود عملکرد هر سامانه آبياري به تفکيک بيان شد تا در موارد مشابه مورد استفاده قرار گيرد.
Abshiro, F.K. & Singh P. (2018). Performance Evaluation of Infield Sprinkler Irrigation System under Existing Condition in Beles Sugar Development Project, Ethiopia. Irrigation and Drainage Systems Engineering, 7(2): 1-6. doi: 10.4172/2168-9768.1000213
Ahaneku, I. E. (2010). Performance evaluation of portable sprinkler irrigation system in Ilorin, Nigeria. Indian Journal of Science and Technology, 3(8): 853-857.
Bavi, A., Kashkuli, H.A., Broomand, S., Naseri, A. & Albaji, M. (2009). Evaporation losses from sprinkler irrigation systems under various operating conditions. Journal of Applied Sciences, 9(3): 597-600.
Cavero, J., E.T. Medina, M. Puig, & A. Martinez-Cob. (2018). Sprinkler Irrigation Frequency Affects Maize Yield Depending on Irrigation Time. Agronomy Journal. 110(5): 1862-1873.
Chan C.S. (2006). Evaluation of irrigation system for Asparagus production. 7th International Micro Irrigation Congress. Malaysia. 4 p.
Dechmi, F., Playan, E., Faci, J.M., Tejero, M. & Bercero, A. (2003). Analysis of an irrigation district in northeastern Spain, II. Irrigation evaluation, simulation and scheduling. Agri. Water Management, 61: 93–109.
Dogan, E., Kirnak, H. & Dogan, Z. (2008). Effect of varying the distance of collectors below a sprinkler head and travel speed on measurements of mean water depth and uniformity for a linear move irrigation sprinkler system. Biosystems Engineering. 99: 190 – 195.
El-Bast, A.M.A., Kassem, M.A. & Abuarab, M.E. (2016). Characterization of water application uniformity, runoff and wind drift evaporation losses under center pivot irrigation system. Misr journal of agricultural engineering. 33 (3): 821 - 848
Faryabi, A., Maroufpoor, E., Ghamarnia, H. & Moshrefi, G.Y. (2020). Comparison of classical sprinkler and wheel move irrigation systems in dehgolan plain, north-west iran. Irrigation and Drainage. 69: 352–362.
Kahlown, M.A., Raoof, A., Zubair, M. & Kemper, W.D. (2007). Water use efficiency and economic feasibility of growing rice and wheat with sprinkler irrigation in the Indus Basin of Pakistan. Agricultural Water Management. 87, 292–298.
Kariem, A.G., Maitham H.S. & Sahar S.K. (2021). Field Assessment of Sprinkler Irrigation Performance in Iraq. Indian Journal of Ecology 48 Special Issue. 17: 341-346.
Lemeister, C., Pochop L., Kerr G., Wulff Sh.S. & Drew J. (2007). Evaluating the “Catch-Can” test for measuring lawn sprinkler application rates. Journal of the American Water Resources Association, (43)4: 938–946.
Li Y. Bai G. & Yan H. (2015). Development and validation of a modified model to simulate the sprinkler water distribution. Computers and Electronics in Agriculture. 111: 38-47.
Li, J. & Rao, M. (2003). Field evaluation of crop yield as affected by nonuniformity of sprinkler- applied water and fertilizers. Agric. Water Manag. 59: 1–13.
Lorenzini, G. & De Wrachien, D. (2005). Performance assessment of sprinkler irrigation systems: A new indicator for spray evaporation losses. Irrigation and Drainage. 54: 295-305.
Maroufpoor, S., Maroufpoor, E. & Khaledi, M. (2019). Effect of farmers’ management on movable sprinkler solid-set systems. Agricultural Water Management, 223, 105691.
Maroufpoor, S., Shiri, J. & Maroufpoor, E. (2019). Modeling the sprinkler water distribution uniformity by data-driven methods based on effective variables. Agricultural Water Management 215 (2019) 63–73.
Merriam, J.L. & Keller, J. (1978). Farm irrigation system evaluation: A guide for management. Dept of Agric. and Irrigation. Eng. Utah State Univ. Logan, Utah States. 285P.
Montazar, A. & Sadeghi, M. (2008). Effects of applied water and sprinkler uniformity on alfalfa growth and hay yield. Agricultural Water Management. 95, 1279–1287.
Montazar, A. & Moridnejad, M. (2008). Influence of wind and bed slope on water and soil moisture distribution in solid-set sprinkler systems. Irrigation and Drainage, 57: 175–185.
Ngasoh, F.G., Anyadike, C.C.,. Mbajiorgu, C.C & Usman, M.N. (2018). Performance evaluation of sprinkler irrigation system at Mambilla Beverage limited, Kakara-Gembu, Taraba state-Nigeria.Nigerian Journal of Technology. 37(1): 268-274.
Playan, E., Salvador, R., Faci, J.M. Zapata, N. Martinez-Cob, A. & Sanchez, I. (2005). Day and night wind drift and evaporation losses in sprinkler solid-sets and moving laterals. Journal of Agricultural Water Management. 76: 139-159.
Rather, N.R. & Baba, M.A. (2018). Performance Evaluation of Sprinkler Irrigation System in Ganderbal District J&K State, British Journal of Applied Science & Technology, 25(5): 1-7.
Shakerkhatibi, M. Mosaferi, M., Asghari Jafarabadi, M., Lotfi, E. & Belvasi, M. (2014). Pesticides Residue in Drinking Groundwater Resources of Rural Areas in the Northwest of Iran. Health Promot Perspect; 4(2):195-205
Stambouli, T., Martinez, A., Faci, J., Howell, T. & Zapata, N.(2013). Sprinkler evaporation losses in alfalfa during solid-set sprinkler irrigation in semiarid areas. Irrigation Science. Vol. 31: 1075-1089.
Tarjuelo, J.M., Montero, J., Honrubia, F.T., Ortiz, J.J. & Ortega, J.F. (1999). Analysis of uniformity of sprinkle irrigation in a semi-arid area. Agricultural Water Management, 40(2-3): 315-331.
Topak. R., Suheri, S., Ciftci, N. & Acar B. (2005). Performance evaluation of sprinkler irrigation in a semi-arid earea. Pakistan Journal of Biological Sciences, 8(1): 97-103.
Zapata, N., Playan, E., Martinez-Cob, A., Sanchez, I., Faci, J.M. & Lecina, S. (2007). From on-farm solid-set sprinkler irrigation design to collective irrigation network design in windy areas. Agricultural Water Management, 87: 187-199.
