حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی)
,
شماره49,سال
13
,
بهار
1402
زمینه و هدف: اﻣﺮوزه واﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﯿﻦ ﻣﺼرف اﻧﺮژی با مصرف آب به یکی از موضوعات مهم شبکههای آبیاری تحتفشار تبدیل شده است. به ﻃـﻮری که ﻫﻢراﺳﺘﺎ ﺑﺎ ﻣﺴﺎﺋﻞ و ﻣﺸﮑﻼت ﮐﻤﺒﻮد آب، افزایش هزینههای انرژی مصرفی در بخش کشاورزی به یک چالش مهم تبدیل شده است. هدف از این پژوهش بررسی راهکارهای چکیده کامل
زمینه و هدف: اﻣﺮوزه واﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﯿﻦ ﻣﺼرف اﻧﺮژی با مصرف آب به یکی از موضوعات مهم شبکههای آبیاری تحتفشار تبدیل شده است. به ﻃـﻮری که ﻫﻢراﺳﺘﺎ ﺑﺎ ﻣﺴﺎﺋﻞ و ﻣﺸﮑﻼت ﮐﻤﺒﻮد آب، افزایش هزینههای انرژی مصرفی در بخش کشاورزی به یک چالش مهم تبدیل شده است. هدف از این پژوهش بررسی راهکارهای مختلف کاهش مصرف انرژی در شبکه ی آبیاری تحت فشار صالح آباد می باشد.روش پژوهش: برای این منظور ابتدا تغییرات جزئی اثرگذار بر مصرف انرژی شامل تغییر قطر لوله آبده مورد ارزیابی قرار گرفت. در این سطح، سناریوهای مورد ارزیابی شامل دو قطر لوله آبده (لترال) 63 و 75 میلی متر میباشد. تحلیل هیدرولیکی شبکه آبیاری با استفاده از نرمافزارWaterGems و مصرف انرژی در ایستگاههای پمپاژ مختلف محاسبه شد. در سطح دوم ارزیابیها، با تغییرات اساسی در شبکه شامل بخش بندی شبکه، کنترل نقاط بحرانی، استفاده از استراتژی های ممیزی انرژی و مدیریت ایستگاه های پمپاژ چهار سناریو برای کاهش مصرف انرژی در شبکه ی آبیاری تعریف شد. سناریوها عبارت بودند از: سناریو یک ناحیهبندی شبکه با لحاظ حفظ کانال تغذیه کننده اصلی شبکه، سناریو دوم ناحیهبندی شبکه با لحاظ تغییر کانال اصلی به لوله، سناریوی سوم اجرای یک خط اصلی جدید برای اراضی ثقلی و سناریو چهار حذف پمپاژ ثانویه با تغییر رقوم مخزن و تقویت پمپاژ اصلی. در سناریوهای اول تا سوم بخشی از شبکه آبیاری که قابلیت آبیاری بارانی بدون نیاز به ایستگاه پمپاژ ثانویه را دار میباشد، مشخص و در ادامه با تغییر نوع یا تعداد پمپ-های ایستگاه های پمپاژ ثانویه برای تأمین دبی و هد مورد نیاز اراضی بالادست، میزان صرفهجویی در هر سناریو محاسبه گردید.یافتهها: نتایج نشان داد که با توجه به شرایط توپوگرافی شبکه، تغییر قطر لترالها تاثیری بر صرفهجویی در مصرف انرژی نداشت. همچنین نتایج نشان داد که با ناحیهبندی شبکه آبیاری و اعمال سناریوهای یک، دو و سه سطح اراضی آبیاری شده بدون نیاز به ایستگاه پمپاژ ثانویه به ترتیب 8/610، 5/1591 و8/1621 هکتار و میزان صرفهجویی در انرژی مصرفی پمپاژ ثانویه به ترتیب 6/14، 1/46 و 4/47 درصد و در کل شبکه به ترتیب 9/3، 4/12 و 7/12 درصد بود. در سناریو چهارم به بهینهسازی ایستگاه پمپاژ اولیه پرداخته شد و مشخص گردید که با تغییر پمپ های ایستگاه پمپاژ اولیه امکان حذف تمام ایستگاه های پمپاژ ثانویه وجود داشت. سطح اراضی آبیاری شده بدون نیاز به ایستگاه پمپاژ ثانویه 2820 هکتار و میزان صرفهجویی در انرژی مصرفی کل شبکه در این سناریو 46/8 درصد بود.نتایج: نتایج این مطالعه نشان داد که تغییر قطر لوله آبده تاثیر معنیداری بر مصرف انرژی شبکه ندارد. همچنین نتایج نشان داد که با ناحیهبندی و ایجاد تغییر در خط لوله آبرسان شبکه میتوان 3121 مگاوات ساعت در مصرف انرژی سالانه شبکه صرفهجویی نمود. بنابراین پیشنهاد میشود در طراحی شبکههای آبیاری و زهکشی ناحیهبندی شبکه بر اساس فشار ورودی آبگیرها و استفاده از نیروی ثقل به عنوان یک راهکار تاثیرگذار در کاهش مصرف انرژی مد نظر قرار گیرد.
پرونده مقاله
حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی)
,
شماره2,سال
3
,
تابستان
1393
توسعۀ سیستمهای آبیاری تحت فشار از دیدگاه مدیریت بهینۀ منابع آب بسیار مهم میباشد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات توسعه سیستمهای آبیاری تحتفشار بر پایداری کشاورزی دشت ورامین و اثر مشوقهای دولتی بر توسعه این سیستمها بود. بدین منظور با استفاده از روش پویایی سیستم که قاب چکیده کامل
توسعۀ سیستمهای آبیاری تحت فشار از دیدگاه مدیریت بهینۀ منابع آب بسیار مهم میباشد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات توسعه سیستمهای آبیاری تحتفشار بر پایداری کشاورزی دشت ورامین و اثر مشوقهای دولتی بر توسعه این سیستمها بود. بدین منظور با استفاده از روش پویایی سیستم که قابلیت مناسبی در مدلسازی محیطهای پیچیده دارد، مدل مدیریت یکپارچه منابع آب دشت ورامین با لحاظ جنبههای اقتصادی و زیستمحیطی تدوین شد. نتایج نشان داد که توسعه بدون برنامه سیستمهای آبیاری تحتفشار نه تنها باعث صرفهجویی در مصرف آب نمیشود، بلکه منجر به تخریب آبخوانهای زیرزمینی کشور میشود. نتایج همچنین نشان داد که در صورت استفاده از منابع آب سطحی، توسعه سیستمهای آبیاری بارانی اگر با افزایش سطح کشت همراه نباشد باعث افزایش درآمدهای ملی و کاهش افت آبهای زیرزمینی خواهد شد. در غیر این صورت اگر کشاورزان اقدام به افزایش سطح کشت نمایند دولت با کمک مالی به کشاورزان به نابودی منابع آب زیرزمینی کشور کمک کرده است. در صورت توسعه سیستمهای آبیاری تحت فشار در اراضی که از آب زیرزمینی استفاده میکنند، در هر دو شرایط بدون افزایش سطح کشت و با افزایش سطح کشت (20 درصد افزایش سطح کشت) وضعیت کمی آب زیرزمینی بهبود خواهد یافت؛ هر چند بهبود در شرایط افزایش کشت جزئی میباشد. بنابراین ارائه تسهیلات توسعه سیستمهای آبیاری بارانی تنها به شرط حفظ سطح کشت و کاهش مصرف آب به پایداری کشاورزی کشور کمک میکند. برای دستیابی به کشاورزی پایدار پیشنهاد میشود که دادن تسهیلات به کشاورزان اولویت بندی شود. به این صورت که دادن تسهیلات به بهرهبرداران آبهای زیرزمینی برای توسعه آبیاری تحتفشار در اولویت اول، توسعه سیستمهای آبیاری خرد (تیپ و قطرهای) به علت اینکه دارای کمترین تبخیر از سطح خاک میباشند در اولویت دوم و سیستمهای آبیاری سطحی مکانیزه و سیستمهای آبیاری بارانی نوین مانند LESA که تبخیر و بادبردگی در آنها حذف شده در اولویت سوم قرار گیرد.
پرونده مقاله
سکوی نشر دانش
سند یا سکوی نشر دانش ،سامانه ای جهت مدیریت حوزه علمی و پژوهشی نشریات دانشگاه آزاد می باشد