عنوان پایان‌نامه
طراحی سیستم آبیاری زیرسطحی ارزان و کارآمد برای اراضی حاشیه‌ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-آبیاری وزهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5098;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55181
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- محمدصادق منجزی
- استاد راهنما
- عبدالمجید لیاقت
- چکیده
- رسیدن به پتانسیل بالقوه در آبیاری قطره¬ای ثقلی مانند هر سیستم دیگری مستلزم شناخت و تخمین مناسب تمامی خصوصیات و پارامترهای اولیه آن می¬باشد. الگوی خیس شدن پروفیل خاک توسط یک منبع نقطه¬ای سهم بسزایی در طراحی آبیاری قطره¬ای دارد. در واقع اولین گام جهت تضمین عملیات آبیاری، تعیین و اندازه¬گیری جبهه رطوبتی در پروفیل خاک است. شکل پیاز رطوبتی به عوامل مختلفی نظیر بافت و لایه¬بندی خاک، شدت پخش آب، رطوبت اولیه خاک، شیب زمین و ... بستگی دارد. در این تحقیق به بررسی برخی از پارامترهای هیدرولیک قطره-چکان و نحوه پیشروی جبهه رطوبت در آبیاری قطره¬ای¬ سطحی با شیب¬های مختلف و آبیاری قطره¬ای زیرسطحی با کاربرد ستون ماسه، نیم¬لوله، نیم¬لوله با زاویه نصب 45 درجه، لوله روزنه¬دار و آبیاری مطبق مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، با استفاده از مدل HYDRUS-2D، تاثیر دبی و عمق نصب قطرهچکان¬ها بر پیاز رطوبتی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایشات لازم برای بررسی پیشروی جبهه رطوبت، درون یک جعبه پلکسی گلاس پر شده از خاک سیلتی لوم انجام شد، و نحوه پیشروی در زمان¬های مختلف بر روی صفحه شفاف پلکسی گلاس ترسیم شد. قطره¬چکان مورد استفاده، از نوع اسپاگتی با قطر خارجی 5/2 میلیمتر و به طول 60 سانتیمتر بود. این قطره¬چکان حداقل دبی مورد نیاز برای آبیاری قطره¬ای (4 لیتر بر ساعت) را در فشار کمتر از 5/1 متر تامین می¬کند و از یکنواختی بسیار بالایی در اراضی هموار برخوردار است و تغییرات در ساخت آن نیز در محدوده خوب قرار گرفته است. در بررسی پیشروی جبهه رطوبت به هنگام استفاده از ستون ماسه، رطوبت بطور یکنواخت به پروفیل خاک در جهات مختلف انتقال یافت و پس از قطع آبیاری پیشروی رطوبت به سمت بالا بسیار ناچیز بود که این امر مانع از قرارگیری رطوبت در لایه تبخیری خاک میشود. هدایت رطوبت به سمت ریشه با نصب نیم¬لوله 5 سانتیمتری در پشت قطره¬چکان بخوبی انجام شد. نصب نیملوله با زاویه 45 درجه¬ پشت قطره¬چکان، علاوه بر هدایت رطوبت به سمت ناحیه ریشه مانع از نفوذ عمقی و خارج شدن رطوبت از دسترس گیاه شد. در آبیاری مطبق با نصب قطره-چکان در اعماق مختلف، امکان تامین رطوبت برای ریشه¬های عمیق در باغات قدیمی بخوبی فراهم می¬شود. نتایج بیانگر آنست که مدل HYDRUS-2D در برآورد ابعاد جبهه¬ی رطوبتی در آبیاری¬های قطره¬ای سطحی و زیرسطحی عملکرد خوبی داشت، درحالیکه این مدل قادر به شبیهسازی دقیقی از پیشروی جبهه رطوبت در کاربرد همزمان دو قطره¬چکان در آبیاری مطبق نبود.
- Abstract
- Gravity drip irrigation, like the other irrigation systems is needed to be evaluated and initial and conditional parameters should be estimated accurately. The point source irrigation has an obvious contribution in soil profile moisturing pattern and also in designing drip irrigation. The first step in designing irrigation is determining and measuring the soil profile moisture. The pattern of soil moisture depends on soil texture, soil layering, water intensity diffusion, initial soil moisture, slope and, etc. In this study, the hydraulic parameters of dripper (spagety micro tube) and soil wetting front in surface irrigation with various slops and subsurface irrigation using sand column, semi pipe, semi pipe with 45o angle, perforated pipe and installing two drippers in different elevation were evaluated. In addition, the effect of discharge and pressure head on the wetting profile was assessed with application of HYDRUS-2D model. These drippers provide minimum flow rate required for drip irrigation (4.0 L/h) at a low pressure (less than 1.5 m). By evaluating wetting front in sand column; it was found that the moisture is distributed uniformly in various directions of the soil profile and at the redistribution time, the movement of wetting front upward was very low, which prevent the evaporation. The 5 cm semi pipe was used to conduct the moisture toward the root zone and the 45o semi pipe was installed at the back of emitters in order to conducted the soil moisture toward the root zone and also prevent deep percolation. Using two emitters in various depths, the efficiency of available moisture in the root zone will increase, and it is applicable in old-fashioned gardens. The results show that the HYDRUS-2D model can properly simulate the wetting front in surface and subsurface drip irrigation but could not have a proper performance in simulation of two drip irrigation at the same time.
