عنوان پایان‌نامه
بررسی نقش ضریب انعطاف پذیری در تعیین ظرفیت کانال های ابیاری و اثر آن بر هزینه های اجرایی احداث کانال و ابنیه وابسته
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7090;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76692;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7090;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76692
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- هانی کریم زاده لچه گورابی
- استاد راهنما
- ابراهیم امیری تکلدانی
- چکیده
- کانال‌های آبیاری از مهم‌ترین اجزای شبکه‌های آبیاری مدرن بوده و بخش عمده‌ای از هزینه‌های اجرایی را به خود اختصاص می‌دهند. کانال‌های آبیاری اگرچه ازنظر شکل ظاهری به‌مراتب ساده‌تر از دیگر سازه‌های هیدرولیکی می‌باشند لیکن به دلیل تعدد انواع کانال‌های آبیاری و نیز گستردگی آن‌ها در سراسر شبکه، لازم است دقت مناسب در تعیین مسیر، طراحی خط پروژه و نیز اجزای هیدرولیکی آن‌ها به عمل آید. از مهم‌ترین عوامل در طراحی کانال‌های آبیاری، تعیین حداکثر ظرفیت جریان عبوری به‌منظور تأمین نیاز آبی گیاهان انتخابی در الگوی کشت می‌باشد. با تعیین این عامل، طراحی کانال انجام‌شده و هزینه‌های مربوطه برآورد می‌شود. در حال حاضر نیاز آبی گیاهان با در نظر گرفتن عوامل تبخیر و تعرق پتانسیل، ضرایب گیاهی، آبشویی و راندمان‌های مختلف محاسبه می‌شود. هم چنین، به دلایل مختلف از جمله تغییر راندمان آبیاری، مساحت اراضی تحت کشت، تغییر در ضریب مانینگ، عدم رعایت الگوی کشت و بدون تعیین اثر مشخصه هر کدام از این دلایل، ضریبی به نام ضریب انعطاف‌پذیری برای تعیین ظرفیت نهایی کانال‌های آبیاری در نظر گرفته می‌شود. در این تحقیق، تعدادی از عوامل مهم در تعیین ضریب انعطاف پذیری از جمله تغییر شرایط اقلیمی و تأثیر آن بر نیاز آبی گیاهان موردبررسی قرار گرفتند. به‌منظور بررسی اثرات تغییر شرایط اقلیمی، دو دوره 35 ساله شامل دوره گذشته از سال 2010-1976 و دوره آینده 2050-2016 در نظر گرفته شدند. سپس مقدار میانگین تبخیر تعرق مرجع از سال‌های گذشته طبق رابطه پنمن مانتیس برای کل ایستگاه‌های سینوپتیک مراکز استان‌های کشور که شامل 30 ایستگاه بود، محاسبه شد. در مرحله بعد این مقدار برای سال‌های آینده بر اساس پیش‌بینی داده‌ها توسط مدل CGCM3T47-Mean و تحت سناریوی تعریف‌شده، به دست آمد. بررسی نتایج نشان داد که مقدار تبخیر تعرق پتانسیل و درنتیجه نیاز آبی در سال‌های آتی برای 28 ایستگاه افزایش و تنها در دو ایستگاه به مقدار شش و سه درصد کاهش خواهد یافت. در مورد عامل تغییر ساعات آبیاری در شبانه‌روز، مشخص شد که مقدار ضریب انعطاف‌پذیری مربوط به این عامل، به‌طور کامل و به‌طور معکوس بستگی به تعداد ساعات آبیاری پیش‌بینی‌شده واقعی در شرایط بهره‌برداری دارد و بر اساس متوسط تعداد ساعات آبیاری واقعی در شبکه‌های آبیاری کشور که به‌طور پویا ثبت می‌شوند، قابل‌تعیین می‌باشند. در مورد افزایش ضریب زبری مانینگ با در نظرگیری پنج سطح مدیریتی عالی، خوب، متوسط، ضعیف و بد و همچنین در نظرگیری نحوه اجرای پوشش بتنی کانال‌ها که شامل دو نوع اجرای دستی و مکانیزه بود، ضرایب انعطاف‌پذیری به دست آمد. همچنین در مورد عامل افزایش قیمت آب و عدم خرید آب توسط کشاورزان، اگرچه تحقیقات متنوعی تاکنون انجام‌شده است لیکن به دلیل عدم‌کفایت آن‌ها برای این تحقیق، مقدار ضریب انعطاف‌پذیری ناشی از تغییرات قیمت آب فقط برای یک استان مشخص‌شده و برای سایر استان‌ها، مقدار ضریب انعطاف‌پذیری برابر یک پیشنهاد شد.
- Abstract
- As a significat part of operational costs for modern irrigation network is allocated to irrigation canals, they are accounted as the most important component of these networks. In terms of appearance, irrigation canals are much simpler than other hydraulic strsuctures, but because of the number of irrigation canals and spread them across the network, it is necessary to accurately determine the direction, project line design and hydraulic components of these structures. Determining the maximum flow capacity to meet the crops water requirement, is the most important factor in the design of irrigation canals. Crop water requirement is currently calculated by taking factors, such as evapotranspiration, crop coefficients, leaching and different irrigation efficiencies, into account. Moreover, due to various reasons; e.g. changes of irrigation efficiencies, the agriculture area, manning roughness, and failure to comply cropping patern, a flexibility coefficient is taking into account to determine the final capacity of irrigation canals. In this research, a number of important factors in determining the coefficient of flexibility, including climate change and its impact on crop water demand were investigated. In this study, Climate change and its impact on crop water demand, changing the hours of irrigation, increasing the Manning roughness coefficient and increasing the price of water and lacking buy of water by farmers which are the most important factors in determining the flexibility coefficient and thus channel capacity, were studied. To study the effects of climate change, two period of 35 years including the past period since 1976 to 2010 and future period from 2016 to 2050 were considered. Penman Monteith equation was applied for calculating of average value of potential evapotranspiration for 30 synoptic stations in center of provinces. Next, according to data predicted by the model CGCM3T47-Mean and under defined scenario, these amounts were obtained for future years. The results indicated that the amount of potential evapotranspiration and consequently water requirement will be increased in the future years for 28 stations and only two stations will be decreased to the amount of six and three percent. In the case of changing irrigation hours a day, it became clear that the value of coefficient flexibility related to this factor completely and reversely depends on the number of hours of irrigation actual anticipated in operating conditions and it is determinable based on average number of actual irrigation hours in the country's irrigation network which are dynamically recorded. About Manning roughness coefficient increasesing, with consideration of five level of management: excellent, good, average, weak, bad and also implementation of concrete canal lining which was included two types of manual and automated implementation the flexibility coefficients were determined. Also about the factor rising prices and lacking of buying water by farmers, although various studies have been done but considering their inadequacy for this study, the coefficient flexibility due to changes in water price is specified only for a specified province and the value of one was proposed for other provinces. Key words: Increase the price of water, reference evapotranspiration, climate change, flexibility coefficient, Manning roughness coefficient.
