بررسی روابط بین متغیرهای ورودی و شاخص‌های کارآیی در سیستم آبیاری نواری

Abstract

سابقه و هدف: آبیاری سطحی رایج‌ترین روش آبیاری در سرتاسر جهان است، به طوریکه 94 درصد از اراضی با این روش آبیاری می-شوند. پژوهش‌گران زیادی بیان داشتند که بازده پایین در آبیاری سطحی مربوط به نوع و ماهیت روش آبیاری سطحی نمی‌باشد، بلکه مربوط به ضعف در طراحی، اجرا و مدیریت آن است. مدیریت سیستم‌های آبیاری سطحی به دلیل زیاد بودن تعداد عوامل مؤثر و نیز تغییرات مکانی و زمانی زیاد عامل‌های ورودی، یک مسأله پیچیده به شمار می‌رود. عموما پژوهش‌گران تأثیر عامل‌های ورودی بر کارایی سیستم آبیاری را به طور جدا از هم مورد بررسی قرار می‌دهند و تأثیر ترکیبی و توامان عامل‌ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارایی سیستم آبیاری نواری در شرایط تغییر توامان و دوگانه عامل‌های ورودی به مدل شبیه‌سازی SIRMOD در خاک لوم سیلتی با استفاده از روش هیدرودینامیک کامل می‌باشد. <br />مواد و روشها: مدل SIRMOD به ورودی‌هایی نیاز دارد که دقت اندازه‌گیری آن‌ها بر دقت شبیه‌سازی آن مؤثر است. بنابراین در پژوهش حاضر، عامل‌های دبی در واحد عرض، شیب نوار، زمان قطع جریان و طول نوار به عنوان عامل‌های ورودی در نظر گرفته شدند. جهت انجام ارزیابی کارایی مدل، عامل‌های دبی در واحد عرض، شیب نوار، زمان قطع جریان و طول نوار به میزان %25± و %50± تغییر داده شدند. در مورد عامل زمان قطع جریان، از آنجایی که بر اساس یک قاعده سرانگشتی زما‌ن‌های قطع جریان طراحی شده باید کسر صحیحی از یک روز و ساعت باشند، زمان‌های قطع جریان 2، 3، 4، 6 و 8 ساعت در یک روز به عنوان مقادیر متغیر این عامل در نظر گرفته شدند. همچنین به منظور ارزیابی کارایی سیستم آبیاری نواری از شاخص‌های راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع استفاده شد. <br />یافته‌ها: نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که بالاترین میزان راندمان کاربرد (8/94 درصد)، برای دو عامل دبی 5/1 لیتر بر ثانیه و زمان قطع 180 دقیقه به دست آمد. بالاترین مقدار شاخص یکنواختی توزیع (6/98 درصد)، برای دو عامل زمان قطع جریان480 دقیقه و شیب 006/0 (متر بر متر) حاصل شد. علاوه بر این تأثیر دبی بر کارایی سیستم آبیاری نواری از سایر عامل‌ها بیشتر بود. همچنین نتایج نشان داد که می-توان برای یک خاک با بافت لوم سیلتی، دبی 2 لیتر در ثانیه و طول 240 متر را به ترتیب برابر با دبی بحرانی و طول بحرانی در نظر گرفت.<br />نتیجه‌گیری: می‌توان دو عامل دبی و زمان قطع جریان را به عنوان یک ترکیب بهینه، جهت دستیابی به کارایی بالا در سیستم آبیاری نواری انتخاب نمود.