عنوان پایان‌نامه
توزیع ناحیه ای چرخشی آب در شبکه های آبیاری در شرایط کمبود آب
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4532;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50372
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- حمیدرضا ارادی
- استاد راهنما
- عاطفه پرورش ریزی
- چکیده
- با وجود محدودیت آب و بروز خشکسالیها، استفاده بهینه از منابع آبی در توسعه اقتصادی و اجتماعی مناطق کشاورزی فاریاب، اهمیت زیادی دارد. از جمله این موارد، ایجاد هماهنگی بین وضعیت توزیع آب در شبکههای موجود آبیاری با کمبود آب است. در موارد زیادی با کاهش تخصیص آب به اراضی پاییندست سدها، میزان دبی تخصیص یافته به اجزای شبکه کاهش یافته و در نتیجه سازهها در شرایط طراحی و مناسب برای عملکرد مطلوب قرار نمیگیرند. در این پژوهش برای بررسی راهکارهای قابل اعمال در شبکههای روباز آبیاری در شرایط کاهش منابع آب، شبکهای به مساحت 70000 هکتار با الگوی تک‌کشتی گندم مورد نظر قرار گرفت و مسائل بهره برداری آن با کاهش 30 درصدی در تامین آب مورد نیاز شبکه بررسی شد. این مسائل بطور کلی شامل مشکلات فنی به دلیل کارکرد نامطلوب سازههای موجود، عدم رضایت اجتماعی و کاهش درآمد هستند. سپس جهت ارائه بهترین برنامه بهرهبرداری برای مقابله با کمبود آب، به تدوین سناریوهای قابل اعمال در منطقه متناسب با شرایط اجتماعی و میزان آب در دسترس پرداخته شد. این سناریوها از ترکیب تیمارهای کمآبیاری، تغییر در الگوی کشت، نکاشت زمین و یا آبیاری کامل در برخی از قسمتهای شبکه شکل گرفتند، که برای اجرای آنها تغییرات فیزیکی جزئی و کم هزینه، شامل ایجاد آب بندهای موقتی در چند نقطه کلیدی در کانال اصلی برای تامین رقوم مناسب آب در آبگیرها، انجام می‌گیرد. تقسیم طول کانال اصلی در فرایند توزیع که برای حفظ رقوم مناسب آبگیری و تامین عملکرد مناسب سازهها انجام میشود، به ایده روش توزیع ناحیهای-گردشی در شرایط بحران آب منجر شد که هر ناحیه از شبکه را به طور مجزا و غیرهمزمان با دیگر نواحی، آبیاری میکند. سپس آن دسته از سناریوهایی که همچنان به میزان آبی بیش از آب در دسترس احتیاج داشتند و همچنین مواردی که جهت اجرای آنها به ظرفیت دبی بالاتر از دبی طراحی نیاز بود، حذف شدند آنگاه سناریوهای قابل اعمال در شبکه از لحاظ اقتصادی با تعریف شاخص میزان برداشت محصول به حجم آب مصرفی و شاخص هزینه الگوی اجرایی و از لحاظ فنی و هیدرولیکی، با معرفی شاخصهای راندمان تحویل آب، کفایت تحویل آب و نسبت اراضی قابل آبیاری و همچنین تعریف شاخص دبی متوسط عبوری آبگیر در زمان آبگیری و شاخص حجم عبور یافته در زمان بهینه مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت ارزیابی سناریوها و محاسبه برخی معیارهای کمّی برای مقایسه سناریوها، الگوهای توزیع آب پیشنهادی، توسط نرمافزار HecRas در شبکه مورد نظر شبیهسازی شدند. پس از بسط متدولوژی تحقیق، روند انتخاب بهترین سناریوی توزیع ناحیهای-گردشی در شرایط کمبود آب، برای بخشی از شبکه آبیاری کوثر، با لحاظ 40 درصد کمبود آب، اجرا شد. در این بخش که در آن شبکه به چند ناحیه اصلی تقسیم شد، پس از انتخاب و ارزیابی الگوهای توزیع آب مبتنی بر کمبود آب، سناریویی که مشخصه آن تغییر الگوی کشت در ناحیه 1، آبیاری کامل در نواحی 2 و 3 و حذف ناحیه 4 بود در مقایسه با سایر سناریوهای ارائه شده و با درآمد 7498 ریال به ازای مصرف هر متر مکعب آب به عنوان بهترین سناریو از لحاظ اقتصادی و الگویی که آبیاری کامل در ناحیه 1، تغییر الگوی کشت در نواحی 2 و 3 و نکاشت ناحیه 4 را بهمراه داشت، با مقدار 468/0 برای میانگین دبی متوسط عبوری آبگیرها در زمان آبگیری و همچنین اختصاص عدد 817/0 به میانگین حجم آب عبور یافته در زمان بهینه به خود ،در مقایسه با سایر سناریوهای عنوان شده بعنوان بهترین سناریو در عملکرد سازهای و نزدیک به شرایط اولیه طراحی شبکه شناخته شد. نتایج بدست آمده نشان داد که روش و سناریوهای بهرهبرداری معرفی شده، با توجه به کمهزینه بودن و ایجاد حداکثر درآمد در شرایط کمآبی، به خوبی قابلیت ایجاد یک برنامه مدون از پیش تعیین شده، جهت مواجهه ناگهانی با کمبود آب در شبکههای آبیاری روباز در کشور را دارد و می‌تواند سطح رضایت آب بران را در موقعیتهای کمبود آب افزایش دهد.
- Abstract
- Despite the occurrence of droughts and water shortages, optimum use from water resources in agricultural areas is important for economic and social development of irrigated lands. For this purpose, one should be adjusted between the situation of the existing irrigation networks and water shortage. When the water allocations reduced in lands downstream and dams, the rate of the water allocation to network components reduced and thus, the structures do not appropriately operate in design conditions. In this research, to evaluate the feasible scenarios in open irrigation networks at water scarcity conditions, an irrigation network of 70,000 ha with wheat crop pattern was investigated. Operation problems were investigated by 30 percent reducing the amount of needed water. These problems generally include technical problems due to poor functioning of existing structures, social dissatisfaction and income loss. Top resent the best operating plan for preventing water scarcity, some applicable cenarios developed in accordance with social conditions and existing water. These scenarios is formed by combining of water scarcity treatments, by changing incrop pattern, fallowed landorfull irrigation in some parts of the network, in which min or physical changes in thenetwork structure and low-costin some important points, such as, construction of temporary barrages in the main channel and the maintaining of water level in intakes are made. Infact, dividing of the mainchannel for preserving function of structures is lead to developing the idea of the Regional-Rotational distribution, in which each area is irrigated separately. Then, thoses cenarios that they still needed to water available were eliminated. Then, the applicable scenarios in the network were evaluated technically and economically. To evaluate scenarios and to evaluate the quantitative criteria for comparing of them, the proposed patterns for water distribution were simulated by Hec-Ras software. In the next step, this process of selecting the best scenario of Regional-Rotational is performed for some parts of the Kosar irrigation network, with 40 percent water scarcity. In this section in which thenetwork is divided into many main areas, after selecting and evaluating based on water scarcity, the scenario that characterized by changing in crop pattern at area 1, full irrigation in area 2, 3 and removing the area 4 was economically selected as the best scenario with 7498 rial per m3. Also, the scenario that characterized by full irrigation in area 1, changing in crop pattern in area 2, 3 and fallowing in the area 4 was structural function selected as the best scenario with 0.468 for average discharge of intakes and 0.817 for average volume, in comparison with other scenarios. The results showed that the proposed scenarios may be able, considering to the low costand more income in water shortage conditions, in addition to a predetermined plan for sudden encountering with water scarcity in open irrigation network so four country.
