توسعه سامانه‌های آبیاری کم‌فشار (سابقه کاربرد، مزایا و چالش‌ها)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات فنی و مهندسی/ مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

2 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

3 عضو هیئت‌علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش

چکیده

در بعضی از مناطق، به دلایل خاص ازجمله هزینه‌های زیاد تأمین انرژی، تبخیر و بادبردگی زیاد، وجود شرایط شوری و الگوهای کشت خرده‌مالکی، اجرای سامانه‌های نوین آبیاری امکان‌پذیر نمی‌باشد. بنابراین گزینه مناسب استفاده از سامانه‌های آبیاری کم‌فشار است. سامانه کم‌فشار مجموعه‌ای از مجاری لوله‌ای است که از کانال، مخزن آب یا ایستگاه پمپاژ تغذیه شده و نقش انتقال و توزیع آب با فشار کم تا آبگیر قطعات زراعی یا باغی را به عهده دارد. در این مطالعه، به مزایا و چالش های کاربرد سامانه‌های آبیاری کم‌فشار و برخی رهیافت‏های ترویجی در این خصوص اشاره شده است. از عمده ترین مزایا می‏توان به کاهش زمان انتقال آب بین منبع آب و مزرعه، افزایش راندمان آبیاری، کاهش تلفات انرژی، جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی، کنترل بیماری‏های انسانی و کاهش هزینه‏های نگهداری و کاربرد سامانه‏های آبیاری اشاره نمود. چالش‏های کاربرد سامانه‏های آبیاری کم‏فشار عبارت از زیاد بودن هزینه سرمایه‏ای نسبت به سامانه‏ نهر روباز، عدم آشنایی مهندسین طراح با مبانی طراحی و اجرای سامانه‏ها، نیاز به ارتفاع هیدرولیکی بیشتر، عدم امکان برای پایش جریان آب در سامانه توزیع آب است. در این مقاله موضوعات حائز اهمیت برای طراحی و اجرای سامانه‏های کم فشار از جمله مشخصات آب‌وخاک پروژه، الگوی کشت و نیاز آبی، مدیریت آبیاری، طراحی ابعاد نوارها، شیارها یا کرت‌ها، طراحی خطوط انتقال و استخر ذخیره، طراحی لوله‌های دریچه‌دار، برنامه‌ریزی آبیاری و دستورالعمل بهره‌برداری و نگهداری، هزینه‌های اجرایی پروژه، ارزیابی اقتصادی پروژه، برنامه زمان‌بندی اجرای پروژه، طراحی ابعاد قطعات زراعی یا باغی و ضوابط طراحی روش‌های آبیاری سطحی معرفی گردیده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of low- pressure irrigation systems (application history, benefits and challenges)

نویسندگان [English]

  • Abolghasem Haghayeghi 1
  • abolfazl naseri 2
  • ArdalanA Zolfagharan 3
1 Agricultural Engineering Research Department/ Khorasan Razavi Agriculture and Natural Resources Research and Education Center
2 Agricultural Engineering Research Department, East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Tabriz, Iran.
3 Academic member of Agricultural Engineering Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Mashhad, Iran
چکیده [English]

Implement of new irrigation systems within the farms are not possible in some provinces of Iran, due to high cost of energy supply, evaporation and wind-drift losses, salinity conditions and ownership patterns. Therefore, the appropriate option is the application of low- pressure irrigation systems. The low- pressure system is a series of tubes that are supported by the canal, water tank or pumping station and distributes water to the farm ditches with a low pressure. The advantages and challenges of the application of low-pressure irrigation systems and some extension approaches are mentioned in this study. The major advantages can be referred to the reducing water conveyance time, increasing the irrigation efficiency, decreasing energy losses, preventing pollution of groundwater resources, controlling human diseases and reducing the cost of maintenance and applicationms. The challenges of application of low- pressure irrigation systems include the high capital cost relative to open irrigation systems, the inability of designer engineers to design and implement systems, the need for higher hydraulic height, and impossibility for monitoring water flow in the distribution system. It highlighted the importance of factors of design and implementation of low - pressure systems such soil and water characteristics; cultivation pattern and water requirements; irrigation management; design of border, furrows and basins dimensions; design of conveyance lines and pools; design of gated pipes; irrigation scheduling; maintenance procedure; cost of project implementation; economic evaluation; project management ; dimensional design; and design criteria for surface irrigation methods

کلیدواژه‌ها [English]

  • Low pressure irrigation system
  • Gated pipes
  • Low pressure system design
  • low pressure advantages
  • Disadvantages of low pressure system
بی­نام. 1391. ضوابط طراحی سامانه­های آبیاری با لوله­های کم­فشار. سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور، نشریه 582.
شمیلی، م. 1384. نگرشی بر سیستم­های آبیاری در شرکت کشت و صنعت کارون، کارگاه فنی آبیاری سطحی مکانیزه، صفحات  246-231.
عباسی، ف.، جلینی، م.، معیری، م. و طایفه­رضایی، ح. 1378. تهیه یک مدل ریاضی برای طراحی و ارزیابی روش‌های آبیاری سطحی. مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج، نشریه شماره 122.
قدمی فیروزآبادی، ع. و عباسی، ف. 1384. مقایسه و ارزیابی توزیع آب به روش هیدروفلوم با روش‌های سنتی و بارانی در شرایط زارعین. دومین سمینار راهکارهای بهبود و اصلاح سامانه‌های آبیاری سطحی، تهران.
کرمی، و. و صمدی بهرامی، ر. 1384. بهبود روش‌های آبیاری سطحی با استفاده از لوله­های دریچه­دار، کارگاه فنی آبیاری سطحی مکانیزه، 13 آذرماه 1384، تهران، ایران، ص 209-221.
کریمی، م. 1393. ارزیابی فنی و اقتصادی استفاده از لوله­های دریچه­دار بر کاهش تلفات آب و افزایش کارایی مصرف آب محصولات مختلف در منطقه سبزوار. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران.
 
ملک­پور، ا.، میراب‌زاده، م. و اسداله‌بیگ، م. 1379. مدل ریاضی حرکت آب در فاروها. مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج، نشریه شماره 24.
مینایی، س.، بهزادی­نسب، م. و  معروف­پور، ع. 1384. مقایسه فنی و اقتصادی سیستم­های توزیع کم­فشار با سیستم­های آبیاری سطحی و بارانی، کارگاه فنی آبیاری سطحی مکانیزه، 13 آذرماه 1384، تهران، ایران، ص 159-171.
نوری، م. 1385. مقایسه آبیاری به روش هیدروفلوم با روش مرسوم نهر و سیفون در مزارع نیشکر کشت و صنعت کارون، اولین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی، ۱۲ الی ۱۴ اردیبهشت، اهواز، ایران، ص 1149-1157.
ولی­زاده، ن. و ملک­زاده، س. 1384. کاربرد لوله­های دریچه­دار در آبیاری، کارگاه فنی آبیاری سطحی مکانیزه، 13 آذرماه 1384، تهران، ایران، ص 1-20.
Abdel, D.A.M. and Adeeb, W.A.M. 2014. Comparison between hydro-flume and open field head ditch irrigation systems at Kenana sugar scheme, Sudan. Agricultural Sciences. 5: 588-603
Jibin, L. and Foroud, N. 2000. Evaluation of a gated pipe basin irrigation method in china. Hebei Academy of Agriculture Sciences. pp: 25-36.
Osman, B. and Hassan, E. 2002. Evaluation of surface Irrigation using gated pipes techniques in field crops and old horticultural farm. Agricultural Engineering Research Institute, Egypt. 47(2):461-76.
Kholeif, M.A., Sayed, G.K. and Said, R.A. 1997. Modern Irrigation in sugar cane under Upper Egypt condition. 28th Yearly conference of Egyptian Society of Sugar Technologists, Egypt.
Bentum, R.V. and Smout, I.K. 1994. Buried pipelines for surface irrigation. Intermediate Technology Publications Ltd (ITP).