عنوان پایان‌نامه
تحلیل بهره وری وپهنه بندی راندمان های آبیاری با مفاهیم جدید در برخی حوزه های ایران
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - آبیاری و زهکشی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6814;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73760;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6814;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73760
- تاریخ دفاع
- ۲۵ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- محمدجواد نحوی نیا
- استاد راهنما
- عبدالمجید لیاقت
- چکیده
- یکی از چالش های اساسی در خصوص استفاده اصولی و صحیح از آب در کشاورزی که بین وزارتین نیرو و کشاورزی مطرح است، موضوع راندمان آبیاری (انتقال، توزیع و کاربرد) است. در محاسبات راندمان آبیاری و بهره وری به صورت کلاسیک، سهم آب های برگشتی منظور نمی شود در صورتی که در مفاهیم جدید راندمان آبیاری این سهم لحاظ می گردد. لذا این تحقیق با هدف بررسی و تحلیل راندمان آبیاری و بهره وری با دو رویکرد کلاسیک و نئوکلاسیک در دو بخش مجزا انجام شد. در بخش اول ، نتایج حاصل از مطالعات انجام شده در خصوص ارزیابی راندمان آبیاری در سامانه‌ها و شبکههای مختلف آبیاری (سنتی و پائین دست سدها) در سطح کشور طی چند دهه اخیر جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل شده‌اند. بررسی راندمان انتقال نشان می دهد که استان های خراسان جنوبی (100%) و شمالی (94.5%)، آذربایجان غربی (88.8%) و هرمزگان (93.5%) راندمان بالاتری در مقایسه با راندمان انتقال در استان¬های مختلف کشور دارند. پایین ترین راندمان انتقال مربوط به استان های اصفهان (70.2%)، آذربایجان شرقی (75.2%) و همدان (75.2%) می¬باشد. نتایج نشان داد راندمان کاربرد بین 22.5% تا 86.7% متغیر و میانگین راندمان کاربرد 57.1% بود. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه میانگین راندمان کاربرد آب آبیاری در دو روش آبیاری تحت‌‌فشار و سطحی به ترتیب حدود 66.4 و 54.5 درصد است. متوسط شاخص کارایی مصرف آب محصولات در مناطق مورد مطالعه 4/1 کیلوگرم بر متر مکعب میباشد. در ادامه، پتانسیل بهبود عملکرد آبیاری سطحی از طریق بهینه سازی مدیریت جریان، ابعاد جویچه، نوار و کرت و مدل شبیه¬سازی winSRFR در سطح کشور برآورد شد. نتایج نشان داد که متوسط راندمان موجود و پتانسیل سامانه های سطحی در سطح کشور 9/51 و 5/84 درصد است. نتایج بیانگر آن بود که سالانه با بهبود مدیریت جریان و ابعاد مزرعه می توان حدود 10 میلیارد متر مکعب مصرف آب در بخش کشاورزی را کاهش و در مصرف آب صرفه¬جویی نمود. در این تحقیق اقدام به پهنه بندی راندمان کاربرد و پتانسیل با استفاده از روش های زمین آماری شد. در بین روش های میان یابی روش فازی کریجینگ کمترین میانگین خطای مطلق (49/1) و بیشترین همبستگی (88/0=R2) را بین داده های برآورد شده از داده های مشاهده شده به خود اختصاص داده است. نقشه پهنه بندی راندمان کاربرد نشان داد که میزان بارندگی رابطه معکوس و میزان تبخیر رابطه - مسدتقیم با راندمان کاربرد دارد. در بخش دوم با اسدتفاده از الگوریتم سدبال، تبخیر و تعرق واقعی در بازه زمانی 77 1972 در شبکههای حوضههای کارون، کرخه و زایندهرود برآورد شد و سپس اقدام به تهیه بیلان آب در طی این بازه زمانی در شبکههای مذکور شد. متو سط سالانه خروجیهای آب در شبکه حمودی 16 % بیشتر از ورودیهای آب بودند، که احتمالاً نا شی از ن شت کانال، چرخش آب در شبکه و جریانهای زیرزمینی جانبی از ارا ضی مجاور شبکه 1972 برابر 11 % بود(، که این - است. عملکرد آبیاری در سطح منطقه ضعیف بود )میانگین ضریب استفاده مصرفی 77 مسددئله بیشتر به خاطر راندمانهای پایین توزیع ) DE %67 ( و مزرعه ( ) )f(ICUC %29 ( برای فصددلهای آبیاری ( 1972-77 اسددت. نتایج بدسددت آمده در این مطالعه نشددان داد که راندمان موثر بیان موثری درباره مدیریت و روش آبیاری در مقیاس مزرعه دارد، در حالیکه راندمان خالص مفهوم اسدددتفاده مجدد از تلفات مفید را در مقیاس مکانی بزرگتر از مزر عه ل حاظ میک ند. در این تحقیق یک مدل آگروه یدرولوژیکی توزیعی، با اتصدددال بسددد ته مدل آگروهیدرولوژیکی (SWAP-EPIC) و ArcInfo GIS توسعه داده شد و در منطقه نکوآباد سمت چپ به کار گرفته شد. کاربرد مدل با مقادیر قابل قبول برای ارزش شاخصهای برازش ن سبت به شبیه سازی رطوبت خاک، LAI ، D- AGB ، ارتفاع گیاه و عملکرد موفق همراه بود. میانگین ETWP )بهرهوری تخلیه(، IWP )بهرهوری آب آبیاری(، BWP )بهرهوری تلفات مفید( و QWP )بهرهوری کل( برای مح صولات مختلف در هر منطقه کانال محا سبه شد. تفاوتها در WP برای گیاهان مختلف در طول ف صل به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی، شاخص بردا شت و میزان تعرق میباشددد. در این تحقیق، عملکرد آبیاری شددبکه قدس به منظور افزایش بهرهوری مزرعه مورد بررسددی قرار گرفت. شددکاف بین بهرهوری خالص موجود و پتانسددیل زمین میتواند با هزینه پایین، و با بهبود مدیریت آب کاهش یابد. کاربرد زمان قطع جریان حداقل برای تکمیل آبیاری در نوارها باعث کاهش رواناب/نفوذ عمقی که تخلیه آب را تا 7% کاهش میدهد میشود.
- Abstract
- The irrigation efficiency (application, distribution and conveyance) is one of the important challenges between energy and agriculture ministries. The reuse waters don’t consider in classic concepts, but these issues consider in neoclassic concepts. Thus, this thesis aimed to analysis irrigation efficiency and water productivity in two concepts of classic and neoclassic in two separable sections. In first section, the results of studies about evaluation of irrigation efficiency in different systems and networks (traditional and modern) were collected in last decades in the country. The investigation of conveyance efficiency in different provinces showed that Southern (100%) and Northern (94.5%) Khorasan, Western Azarbayjan (88.8%) and Hormozgan (93.5%) have high efficiency in comparison to other provinces. The least of conveyance efficiency was related to Isfahan (70.2%), Eastern Azarbayjan (75.2%) and Hamedan (75.2%). The finding showed that the application irrigation efficiency (Ea) ranged between 22.5 and 86.7% and the mean of Ea was 57.1%. Based on the results of this research, the average of application efficiency in pressured and surface system was 66.4 and 54.5%, respectively. Overall, WP was estimated to be 1.4 kg/m3 in the country. Then, the potential of improving surface irrigation performance was estimated through field dimensions and inflow management optimization. The results showed that the average of available and potential application efficiency of surface irrigation systems were 51.9 and 84.5%. The results showed that the improvement of inflow management and field dimensions could decrease the water consumption in agriculture section into 10 Mm3. In this thesis, the potential and available application efficiency were zoned by using geostatistical method. Fuzzy Krijing had the minimum of mean absolute error (1.49) and maximum correlation (0.88) between estimated and observed data of application efficiency. The zoning map of application efficiency showed that rain and evaporation had inverse and right relation by application efficiency and this parameter was lower in rainy provinces for example Khuzestan in comparison to dry provinces. In second section, the actual evapotranspiration were estimated in Kuron, Karkheh and Zayandehrud watershed networks from 2006 to 2009 and the water balance was provided in the networks of these watersheds. The annual average water outputs were 16% higher than the corresponding water inputs, presumably due to canal seepage, water rotation in network and lateral groundwater inflows from neighbor dry-land watershed. The district-level irrigation performance was poor (mean 1385-88 seasonal irrigation consumptive use coefficient-ICUC were equal 44%), due to the low distribution (68%) and on-farm (53%) efficiencies for the 2006-2009 irrigation seasons. The results obtained in this study showed that effective efficiency has suitable expression about irrigation management and method at farm scale, whereas net efficiency only considers concept of reuse of beneficial losses on spatial scale larger than the field. In this study, a distributed agro-hydrological model was developed by close coupling of an agro-hydrological model (SWAP-EPIC) and ArcInfo geographic information system and applied in Left Nekoabad. The model application was successful in simulation of soil moisture, LAI, D-AGB, plant height and yield. The average of WPET (deplition water productivity), WPI (irrigation water productivity), WPB (Benefical losses water productivity), and WPQ (total water productivity), for different plants in every canal areas. The differences in WP for different plants in growth تحلیل بهرهوری و پهنهبندی راندمانهای آبیاری با استفاده از مفاهیم جدید در برخی حوضههای ایران محمد جواد نحوی نیا 912 season were through differences in chemical combination, harvest index and transpiration. In these research, the performance of Qhods network was investigated in order to increase field water productivity. The fraction between available and potential land net productivity can decrease by low cost and improvement water management. Water depletion in Qhods network was decreased as better irrigation performance. The application of cutoff time makes decrease runoff/deep percolation that decreases water depletion by 7%. Keywords: Irrigation Efficiency, Potantial Efficiency, Water Productivity, Classic Approach, Neoclassic Approach.
