بررسی کارایی سامانه‌های آبیاری بارانی اجرا شده در استان گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان،

2 فارغ التحصیل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 کارشناس بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

چکیده

سابقه و هدف: در حال حاضر یکی از راهبردهای موثر جهت استفاده کاراتر از منابع آبی، توسعه سامانه‌های نوین آبیاری می‌باشد. در سال‌های اخیر، مساحت تحت پوشش سامانه‌های آبیاری تحت فشار روندی رو به رشد داشته است، در صورتیکه به کیفیت اجرای این سامانه ها (فنی، اجرایی، بهره برداری ، مدیریتی و ادوات) اهمیت کافی داده نشود، انگیزه کشاورزان برای استفاده از این سامانه ها به تدریج کاهش یافته و درنتیجه سطح تحت پوشش آنها نیز کاهش خواهد یافت. طرح حاضر به منظور ارزیابی فنی سامانه‌های آبیاری بارانی اجرا شده در سطح استان گلستان در سال‌های 1391 و 1392 در 21 مزرعه به اجرا درآمد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه مشخصات هیدرولیکی سامانه‌ها شامل فشار، دبی، راندمان‌ها، یکنواختی پاشش به همراه سرعت نفوذ آب در خاک و مسایل اجرایی آنها موردبررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج بررسی نشان داده است که 38 درصد از سامانه‌ها از نظر یکنواختی پاشش (DU) و راندمان واقعی در ربع پایین (AELQ) و 48 درصد از نظر ضریب یکنواختی (CU) کمتر از مقادیر قابل قبول بودند. راندمان کاربرد آب (Ea) در 50 درصد از طرح ها بیش از 65 درصد و قابل قبول ولی در 40 درصد از طرح‌ها راندمان کاربرد کمتر از 40 درصد و غیرقابل قبول بود. در39 درصد از طرح‌ها میزان تلفات پاششی ناشی از تبخیر و بادبرگی بیش از 20 درصد بوده که برای یک سامانه‌ی آبیاری بارانی غیر قابل قبول است. مشاهده شده است در عمده‌ی سامانه‌ها، طراح یک برنامه آبیاری یا نوعی از آبپاش و یا فاصله جابجایی را ارائه می‌کند، مجری برنامه دیگر و بهره‌بردار نیز برنامه‌ی خودش را عمل می‌کند. مقایسه مقادیر سرعت نفوذ آب در خاک و شدت پاشش آبپاش‌ها حکایت از این مطلب دارد که سنخیتی بین مقادیر اندازه‌گیری شده با مقادیر طراحی شده و همچنین با مقادیر شدت پاشش آبپاش که در مزرعه اتفاق می‌افتد، وجود ندارد. از نظر اجرایی برخی از پارامترهای طراحی مانند الگوی کشت، نوع آبپاش، فاصله جابجایی آنها، نوع پمپ تغییر نموده و بطور طبیعی تغییر در هریک از پارامترهای فوق در کلیه مبانی سامانه از جمله برنامه آبیاری اثرگذار است.
نتیجه‌گیری: مهمترین مشکلات سامانه‌های آبیاری بارانی از نظر مدیریت و بهره برداری آگاهی ناکافی استفاده کنندگان از سامانه و برنامه ریزی آبیاری بود. برای مدیریت و راهبری صحیح از سامانه آبیاری بارانی، نیاز به آموزش مبانی جهت کسب آگاهی کلی از برنامه آبیاری در این سامانه است، که در این زمینه متولیان امور می‌بایست گام‌های موثری بردارند. بطور کلی انگیزه‌ی کشاورزان خصوصاً با پرداخت تسهیلات از طرف متولیان برای اجرای سامانه‌های آبیاری تحت فشار، زیاد است، ولی برای دستیابی به اهدافی که در اثر اجرای سامانه‌های آبیاری بارانی دنبال می‌شوند مانند استفاده بهینه از منابع آبی، هنوز با چالش‌های جدی مواجه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of implemented sprinkler irrigation systems in Golestan province.

نویسندگان [English]

  • Ali reza Kiani 1
  • mojtaba shaker 2
  • Rahim Tabarsa 3
1 Professor of Agricultural Engineering Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
2 ----
3 Agricultural Engineering Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
چکیده [English]

Background and objectives: At present, the development of new irrigation systems is one of the most effective strategies for efficient use of water resources. In recent years, the area covered by pressurized irrigation systems has been a growing trend. If the quality of the implementation of these systems (technical, administrative, operation, management and equipment) are not given sufficient importance, motivating farmers to use these systems gradually decreased and thus their area covered will be reduced. The present study was conducted to evaluate some sprinkler irrigation systems (on 21 farms) in Golestan province in the years 2012 and 2013.
Materials and methods: In this study, infiltration rate, hydraulic characteristics of the systems (pressure and flow rate of sprinklers, efficiencies, and uniformity), irrigation scheduling and wind and evaporation losses were considered.
Results: The results showed that 38% of sprinkler irrigation systems in terms of distribution of uniformity (DU) and application efficiency of low quarter (AELQ) and 48% of systems in term of coefficient of uniformity (CU) were below the acceptable values. In 50 percent of the systems that were evaluated, their Application efficiency (Ea) was more than 65% and they were acceptable, but in 40 percent of the systems, the Ea was less than 40% and they was unacceptable. The results showed that 39% of the projects, the amount of water loss due to evaporation and wind were more than 20%, which is unacceptable for a sprinkler system. In most systems, it has been observed that the designer suggested an irrigation scheduling, type of sprinkler or sprinkler and lateral spacing, but operator and also farmer operates other program. Comparison of the measured soil infiltration rate and application rate of sprinklers indicated that there is not an appropriate match between the estimated values by the designer and measured in the field. Some of the design parameters such as cropping patterns, sprinkler type, sprinkler and lateral spacing and the pump were changed while the running. Normally, a change in any of the mentioned parameters influence on all the basics including the irrigation scheduling.
Conclusion: The most important problems in terms of management and operation of sprinkler irrigation systems were inadequate awareness of users of the system and irrigation scheduling. Teaching and principles of irrigation scheduling is required to good management and proper operation of sprinkler irrigation system, resulting in such cases authorities must take effective steps. In general, farmers tend to perform pressurized irrigation systems especially when they receive financial facilities. But to achieve objectives such as efficient use of water resources that can be realized with the implementation of sprinkler irrigation systems is still faced with serious challenges.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Golestan
  • irrigation efficiency
  • sprinkler irrigation methods
- 1.Abasi, F., Naseri, A., Sohrab, F., Baghani, J., Abasi, N., and Akbari, M. 2015. Improve water
use efficiency. Organization of research, education and agricultural extension, 68p.
(In Persian)
2.Acar, B., Topak, R., and Direk, M. 2010. Impacts of pressurized irrigation technologies on
efficient water resources uses in semi-arid climate of konya basin of turkey. Inter. J. Sust.
Water Environ. Syst. 1: 1. 1-4.
3.Bloomer, D. 2005. Irrigation Evaluation Code of Practice. Prepared for MAF Policy. Page
Bloomer Associates Ltd.
4.Hesam, M., and Kiani, A.R. 2014. Assessment irrigation efficiency in the fields of Golestan
province. J. Irrig. Drain. 8: 2. 343-336. (In Persian)
5.John, P.H., Lees, D.M., and English, G.M. 1985. Application performance of travelling
irrigators. Project report number 35. NZ Agricultural Engineering Institute, Lincoln
University.
6.Kahlown, M.A., Raoof, A., Zubair, M., and Doral Kemper, W. 2007. Water use efficiency and
economic feasibility of growing rice and wheat with sprinkler irrigation in the Indus Basin of
Pakistan. Agriculture Water Management. 87: 292-298.
7.McIndoe, I. 1999. Testing of irrigation best management guidelines 1998-1999. Report No
4312/1, prepared for MAF Policy. Lincoln Environmental, a division of Lincoln Ventures
Ltd.
8.Merriam, J.I., and Keller, J. 1978. Farm irrigation system evaluation: A guide for
management. Logan, Utah State University, USA, 276p.
9.Rodríguez-Díaz, J.A., Camacho-Poyato, E., and Blanco-Pérez, M. 2011. Evaluation of water
and energy use in pressurized irrigation networks in Southern Spain. J. Irrig. Drain. Eng.
37: 10. 644-650, doi:10.1061/(ASCE) IR.1943-4774. 0000338.
10.Rogers, D.H., Lamm, F.R., Mahbub, A., Trooien, T.P., Clark, G.A., Barnes, P.L., and
Mankin, K. 1997. Efficiencies and water losses of irrigation systems. Irrigation Management
Series Publication. Kansas State University, Kansas.
11.Rostami, A., Sadrodini, A.A., Nazemi, A.H., and Hasan Niya, R.D. 2014. Assessment
infiltration phenomenon in Center Pivot Irrigation System. J. Water Agric. Res. 28: 3. 655-666.
(In Persian)
12.Rout, B., Carran, P., and McIndoe, I. 2002. Field Proven Irrigation Efficiency Benchmarks.
Report No 4417/2, prepared for Ashburton-Lyndhurst Irrigation Society. Lincoln
Environmental, a division of Lincoln Ventures Ltd.
13.Shaker, M., Ghorbani, Kh., and Kiani, A.R. 2015. Evaluate the development of irrigation in
the country in the first to fifth development plan with GIS software. The first National
Congress of Irrigation and Drainage, Mashhad. (In Persian)
14.Shaker, M., Hesam, M., Kiani, A.R., and Zakeri Nia, M. 2014. Technical evaluation of
implemented drip irrigation systems in the gardens of Golestan Province. J. Water Soil Cons.
21: 4. (In Persian)
15.Zarei, Gh., and Sadre Ghaen, H. 2007. Improving irrigation methods to pressure
the country's ten-year program of research (goals, challenges and prospects). Proceedings
of the National Seminar pressurized irrigation projects and sustainable development,
Karaj. Agricultural Engineering Research Institute, March. (In Persian)