مدیریت شبکه های آبیاری
شیرین استواری؛ محمدجواد منعم؛ سید مهدی هاشمی
چکیده
تجربیات اخیر شبکه‌های آبیاری نشان داده که شیوه‌های مرسوم بهره‌برداری قادر به توزیع مناسب آب در دوره‌های کم‌آبی نبوده‌اند و ارتقا آن ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی چهار سناریوی مدیریتی برای بهبود توزیع آب در کانال آبیاری درجه دو عقیلی شرقی شبکه آبیاری و زهکشی گتوند استان خوزستان، تحت شرایط کمبود ۲۰ و ۴۰ درصد جریان انجام ...
بیشتر
تجربیات اخیر شبکه‌های آبیاری نشان داده که شیوه‌های مرسوم بهره‌برداری قادر به توزیع مناسب آب در دوره‌های کم‌آبی نبوده‌اند و ارتقا آن ضروری است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی چهار سناریوی مدیریتی برای بهبود توزیع آب در کانال آبیاری درجه دو عقیلی شرقی شبکه آبیاری و زهکشی گتوند استان خوزستان، تحت شرایط کمبود ۲۰ و ۴۰ درصد جریان انجام شد. سناریوی اول، کاهش متناسب دبی همه آبگیر ها است. سناریوی دوم، اولویت در تحویل کامل برخی آبگیر ها و توزیع کمبود آب بین سایر آبگیر ها است. سناریوی سوم، تحویل کامل آب به نیمی از آبگیر ها و کاهش متناسب نیم دیگر آبگیر ها طی 12 ساعت اول، و عکس آن در 12 ساعت دوم است. سناریوی چهارم، تحویل آب موجود به نیمی از آبگیر ها در 12 ساعت اول، و تحویل آب به نیمه دیگر آبگیر ها در 12 ساعت دوم است. شبیهسازی هیدرولیک جریان توسط مدل هیدرودینامیکی ICSS انجام شد. نتایج نشان میدهد که بکارگیری سناریو ها در بهبود توزیع آب موثر بوده و با استفاده از آنها میتوان توزیع آب را با عملکرد بالاتری انجام داد. میزان تاثیر چهار سناریو بر روند بهبود توزیع آب در ۲۰ درصد کمبود آب به این صورت است که سناریو یک بیشترین تاثیر را داشته و بعد از آن به ترتیب سناریو های چهار، سه و دو قرار دارند. همچنین، میزان اثر بخشی سناریو ها در شرایط ۴۰ درصد کمبود آب نیز به این صورت است که به ترتیب سناریوهای چهار، سه، دو و یک بیشترین اثر مثبت را داشته-اند.
یاسر حسینی؛ پیمان ورجاوند؛ جواد رمضانی مقدم؛ محمدرضا نیک پور
چکیده
مطالعه رفتار جریان در حین عبور از مجاری قطره‌چکان‌ها به‌دلیل اندازۀ کوچک و ساختار پیچیده آنها مشکل است. از این‌رو مدلهای عددی، اگر در عمل آزموده شده باشند، می‌‌توانند در تحلیل هیدرولیکی جریان قطره‌چکان‌ها به کار برده شوند. در این تحقیق، با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت نحوۀ توزیع سرعت و فشار در قطره‌چکان نوع تیپ شبیهسازی ...
بیشتر
مطالعه رفتار جریان در حین عبور از مجاری قطره‌چکان‌ها به‌دلیل اندازۀ کوچک و ساختار پیچیده آنها مشکل است. از این‌رو مدلهای عددی، اگر در عمل آزموده شده باشند، می‌‌توانند در تحلیل هیدرولیکی جریان قطره‌چکان‌ها به کار برده شوند. در این تحقیق، با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت نحوۀ توزیع سرعت و فشار در قطره‌چکان نوع تیپ شبیهسازی شد و رابطۀ بین فشار و دبی در سه فشار 4، 5 و 6 متر آب بهدست آمد. برای جریان آشفته، علاوه بر روابط پیوستگی و ناویر - استوکس به کار رفته در مدل جریان آرام، از روابط ساده شدۀ مدل k-ε استاندارد استفاده شد. مش‌بندی با نرم‌افزار گمبیت اجرا و برای این منظور از مش‌های چهار‌وجهی استفاده شد. نتایج تحقیق نشان‌داد که مدل در شرایط جریان آرام و جریان آشفته، نتوانسته است دبی خروجی از قطره‌چکان را به‌خوبی مدل کند و دبی برآورد شده با مدل فلوئنت برای فشارهای مختلف برای جریان آرام و آشفته بهترتیب 25 و 23 درصد بیش از مقادیر اندازه‌گیری شده بهدست آمد، به‌طوری‌که میزان اختلاف دبی برآورد شده و اندازه‌گیری شده در فشارهای 6، 5، 4 متر آب، برابر 0/28، 0/23 و 0/2 لیتر بر ساعت برای جریان آرام و 0/27، 0/23 و 0/19 لیتر بر ساعت برای جریان آشفته محاسبه شد. نتایج بررسی ها همچنین وجود بیش برازش را در کلیۀ فشارها توسط مدل نشان داد که با افزایش فشار اعمال شده افزایش داشت.
اصغر عزیزیان؛ امیر صمدی
چکیده
با توجه به نیاز مبرم مطالعات مهندسی هیدرولیک به تعیین اندازۀ رسوبات سطحی و در معرض جریان بستر، و با توجه به مشکلات بسیار در تعیین آنها با روش‌های اندازه‌گیری دستی و آزمون‌های دانهبندی با الک در آزمایشگاه، در تحقیق حاضر الگوریتمی توسعه داده شده است که می‌تواند با تهیۀ تعدادی تصویر از بستر حین بازدید میدانی و تهیۀ اطلاعات کاربری ...
بیشتر
با توجه به نیاز مبرم مطالعات مهندسی هیدرولیک به تعیین اندازۀ رسوبات سطحی و در معرض جریان بستر، و با توجه به مشکلات بسیار در تعیین آنها با روش‌های اندازه‌گیری دستی و آزمون‌های دانهبندی با الک در آزمایشگاه، در تحقیق حاضر الگوریتمی توسعه داده شده است که می‌تواند با تهیۀ تعدادی تصویر از بستر حین بازدید میدانی و تهیۀ اطلاعات کاربری اراضی، کمک شایانی به سهولت مطالعه، تسریع روند آن و افزایش دقت مدلسازی کند. برای بررسی صحت و دقت این الگوریتم در مقابل روش دانهبندی مرسوم مکانیک خاک، از چهار دوربین دیجیتال مختلف (با قدرت تفکیک 6، 10، 1/12 و 14 مگاپیکسل) و دو اندازه قاب تصویر مربعی (به ابعاد 5/0 و 1 متر) هم در شرایط خشک و هم در شرایط جریان ناچیز آب، در بازه‌ای 5 کیلومتری از مسیر رودخانۀ سیرچ در شمال شرق کرمان برای تصویربرداری و نمونه‌برداری رسوب استفاده شد. نتایج بهدست آمده در بستر خشک نشان میدهد که دوربین‌های با توان تفکیک بالا کمترین میزان خطا را در برآورد قطر متوسط مصالح دارند. هرچند بهعلت یکنواخت بودن ذرات بستر، عملکرد دوربین‌های 6 و 14 مگاپیکسلی ( با حداکثر میزان اختلاف در برآورد قطر متوسط کمتر از 12 درصد) نیز قابل قبول است. دوربین‌های 1/12 و 10 مگاپیکسل نیز بهترتیب کمترین خطا را در برآورد حداکثر قطر ذرات بهدست داده‌اند. در بسترهای تر، محاسبات حاکی از آن است که نتایج حاصل از پردازش تصویرهای بهدست آمده از دوربین با توان تفکیک پایین 6 مگاپیکسلی، اختلاف زیادی با دیگر دوربینها، خصوصاً در توزیع منحنی دانهبندی و نیز مشخصات آماری ذرات بستر، دارد. بررسی مشخصات آماری روی توزیع دانهبندی مصالح سطحی بستر رودخانه نشان میدهد که قطر متوسط، قطر حداکثر و انحراف از معیار ذرات بهدست آمده از دوربین با توان تفکیک 10 مگاپیکسل بیشتر از آنهایی است که از دیگر دوربینها بهدست آمده است. در یک جمعبندی کلی میتوان گفت که ارتباط مستقیمی بین پارامترهای ابعاد تصویر (فریم)، قدرت تفکیک دوربین و فاصلۀ آن از بستر آبراهه وجود دارد و با کاهش قدرت تفکیک دوربین در یک فریم ثابت، حتماً باید فاصلۀ دوربین نسبت به بستر آبراهه افزایش یابد و برعکس. نتایج همچنین نشان میدهد که در آبراهه‌های دارای توزیع دانهبندی نسبتاً یکنواخت، میتوان از هر دوربینی استفاده کرد. اما در آبراهه‌های دارای بستر درشت‌دانه یا ریزدانه بهتر است از دوربین‌های با توان تفکیک بهترتیب پایین و بالا استفاده کرد.
حمیدرضا شکری؛ محسن نجارچی؛ رضا جعفری نیا؛ شهرو مختاری؛ حمزه علی علیزاده؛ اصغر رحمانی
چکیده
وضعیت مدیریت آب آبیاری در هشت مزرعۀ گندم آبی در اراضی کشاورزی واحد‌های عمرانی مرزآباد، موسیان و پتک تحت پوشش شبکۀ آبیاری پایاب سد مخزنی دویرج دهلران بررسی شده است. شرایطپاییندستجریاندرتمامینوارهابه‌صورتانتهابازبودوبانصبفلوم‌هایWSC در ابتدا وانتهاینوارها،هیدروگراف حجم آب ورودی وروانابخروجیاندازه‌گیریشد. پارامترهای راندمان ...
بیشتر
وضعیت مدیریت آب آبیاری در هشت مزرعۀ گندم آبی در اراضی کشاورزی واحد‌های عمرانی مرزآباد، موسیان و پتک تحت پوشش شبکۀ آبیاری پایاب سد مخزنی دویرج دهلران بررسی شده است. شرایطپاییندستجریاندرتمامینوارهابه‌صورتانتهابازبودوبانصبفلوم‌هایWSC در ابتدا وانتهاینوارها،هیدروگراف حجم آب ورودی وروانابخروجیاندازه‌گیریشد. پارامترهای راندمان کاربرد در مزارع مورد مطالعه با مقادیر شبیهسازی شده با نرم‌افزار WinSRFR مقایسه گردید. حداقل و حداکثر رواناب اندازه‌گیری در مزارع مورد آزمایش بهترتیب 9/18 و 1/33 درصد و در حالت شبیهسازی، 12 و 42 درصد بهدست آمده. در 75 درصد از مزارع مورد مطالعه، تلفات نفوذ عمقی وجود نداشت. حداقل وحداکثر میانگین راندمان کاربرد به ترتیب 3/60 و 5/80درصد و در حالت شبیهسازی، 56 و 88درصد بهدست آمد. میانگین راندمان کاربرد اندازه‌گیری شده در هشت مزرعۀ مورد آزمایش 7/69 درصد بهدست آمد. زیاد بودن راندمان کاربرد آب آبیاری به‌دلیل مدیریت نامناسب در اعمال کم آبیاریهای ناخواسته از طرف کشاورزان است.
مهسا واعظ تهرانی؛ محمد جواد منعم؛ علی باقری
دوره 11، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 35-56
چکیده
قدمت اغلب شبکه‌های آبیاری دنیا ضرورت توجه به بهسازی آنها را ایجاب میکند. ارزیابی سیستم‌های متداول آبیاری نشان میدهد که مطلوبیت اغلب آنها به علت نقص در طراحی و اجرا، نگهداری نشدن، تعمیرات نامناسب، و فقدان مدیریت شایسته پایین‌تر از حد انتظار است. پیچیدگی مسئلة بهسازی شبکه‌های آبیاری نیازمند تصمیم‌گیریهای همه‌جانبه ...
بیشتر
قدمت اغلب شبکه‌های آبیاری دنیا ضرورت توجه به بهسازی آنها را ایجاب میکند. ارزیابی سیستم‌های متداول آبیاری نشان میدهد که مطلوبیت اغلب آنها به علت نقص در طراحی و اجرا، نگهداری نشدن، تعمیرات نامناسب، و فقدان مدیریت شایسته پایین‌تر از حد انتظار است. پیچیدگی مسئلة بهسازی شبکه‌های آبیاری نیازمند تصمیم‌گیریهای همه‌جانبه و آینده‌نگر است. یکی از ابزارهای مدیریتی برای این منظور علم دینامیک سیستمها(System Dynamics) است. به کمک این علم پیامدهای تصمیم‌گیری‌ها آشکار و یادگیری رفتار سیستمها در شرایط فعلی و آینده تسریع و تسهیل می‌شود. هدف از این پژوهش، ارائه روشی نو و مؤثر با توسعه مدلی برای بهسازی شبکه‌های آبیاری با رویکرد دینامیک سیستمهاست. شناخت بهتر شبکه‌های آبیاری و آزمایش سیاستهای بهره‌برداری مورد نظر تحت سناریوهای متفاوت و تعیین سیاست مناسب در تأمین نیازهای اساسی شبکه‌ها از مهمترین اهداف ساخت مدل است. در این مدل، شرایط مختلف برای بهسازی شبکه‌ها با افزایش کفایت، راندمان، عدالت و پایداری، که می‌تواند منجر به افزایش تأمین آب و سطح زیرکشت شود مورد آزمون قرار می‌گیرد. با استفاده از رویکرد سیستمی در بهسازی شبکه‌ها میتوان با توجه به تأثیرات دراز مدت آنها در آینده سیاستهای مناسب را اتخاذ کرد. برای نشان دادن کارایی مدل تهیه شده، شبکة آبیاری قزوین به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و با استفاده از رویکرد دینامیک سیستمها تأثیر بهبود راندمان شبکه در اثر بهسازی در سه گزینه مختلف شامل ثابت نگه داشتن سطح زیرکشت، کاهش برداشت از آب زیرزمینی، و سرمایه‌گذاری در جهت اجرای طرح‌های بهسازی بر مطلوبیت سیستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان میدهد که هر سه گزینه موجب بهبود مطلوبیت سیستم میشوند اما این بهبود در گزینة ثابت نگه داشتن سطح زیر کشت از همه بیشتر است.
ابراهیم امیری؛ مسعود کاوسی؛ فریدون کاوه
دوره 10، شماره 3 ، آذر 1388، ، صفحه 13-28
چکیده
مدلهای ORYZA2000، SWAP، و WOFOST رشد و توسعة برنج را در شرایط تولید پتانسیل و کمبود آب شبیهسازی میکنند. برای ارزیابی مدلها، تحقیقی در مزرعة تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 6 مدیریت آبیاری به عنوان تیمار، در سه تکرار طی سال زراعی 84 روی رقم هاشمی اجرا شد. مدیریتهای آبیاری شامل غرقاب دایم، آبیاری ...
بیشتر
مدلهای ORYZA2000، SWAP، و WOFOST رشد و توسعة برنج را در شرایط تولید پتانسیل و کمبود آب شبیهسازی میکنند. برای ارزیابی مدلها، تحقیقی در مزرعة تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 6 مدیریت آبیاری به عنوان تیمار، در سه تکرار طی سال زراعی 84 روی رقم هاشمی اجرا شد. مدیریتهای آبیاری شامل غرقاب دایم، آبیاری پس از 1، 3، و 5 روز محو شدن آب از سطح زمین و آبیاری با دورهای 5 و 8 روز بود. مقادیر شبیهسازی و اندازه‌گیری شده بیوماس کل، بیوماس پانیکول، شاخص سطح برگ، و عملکرد نهایی با استفاده از پارامترهای ضریب تبیین، جذر میانگین مجذور خطا و جذر میانگین مجذور خطای نرمال شده ارزیابی شد. به طور میانگین، مقدار جذر میانگین مجذور خطای بیوماس کل سه مدل ORYZA2000، SWAP و WOFOSTبهترتیب 653، 458 و 589 و بیوماس پانیکول 375، 284 و 335 کیلوگرم بر هکتار و شاخص سطح برگ 41/0، 53/0 و 50/0 محاسبه شد. در بررسی شبیهسازی مقدار عملکرد نهایی با این سه مدل مشخص شد که مدل ORYZA2000 نسبت به دو مدل دیگر دقت بیشتری دارد.
علی‌رضا کیانی؛ مهدی همایی
دوره 8، شماره 1 ، خرداد 1386، ، صفحه 13-30
چکیده
برای توسعه و کاربرد مدلهای ریاضی برای پیش‌بینی انتقال آب و املاح در شرایط آبیاری، لازم است اینگونه مدلها برای مناطق مختلف واسنجی و ارزیابی شوند. به همین منظور، مدل SWAP به مدت دو سال زراعی (81-80 و82-81) در زمین تحت کشت گندم در شمال گرگان مورد ارزیابی قرار گرفت؛ این مدل، شرایط مزرعهای انتقال آب، املاح و حرارت را در خاک شبیهسازی ...
بیشتر
برای توسعه و کاربرد مدلهای ریاضی برای پیش‌بینی انتقال آب و املاح در شرایط آبیاری، لازم است اینگونه مدلها برای مناطق مختلف واسنجی و ارزیابی شوند. به همین منظور، مدل SWAP به مدت دو سال زراعی (81-80 و82-81) در زمین تحت کشت گندم در شمال گرگان مورد ارزیابی قرار گرفت؛ این مدل، شرایط مزرعهای انتقال آب، املاح و حرارت را در خاک شبیهسازی میکند. داده‌های مورد نیاز این پژوهش با استفاده از چهار سطح آب آبیاری شامل 50 (W1)، 75 (W2)، 100 (W3) و 125 (W4) درصد نیاز گیاه به همراه چهار سطح شوری شامل S1، S2، S3 و S4 جمعآوری شد که در سال اول به ترتیب برابر 6/1، 9/7، 8/10 و 6/13 و در سال دوم معادل 1، 3/9، 2/12 و 7/14 دسی‌زیمنس بر متر در قالب طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی به صورت کرت‌های خردشده با سه تکرار اجرا شده بود. به استناد تحلیل‌های آماری، با وجود متغیر‌های متعدد در شرایط مزرعهای، مدل SWAP، مقدار رطوبت، شوری خاک، و عملکرد نسبی گندم را به خوبی شبیهسازی کرد. در همة موارد ضریب همبستگی بالاتر از 80 درصد و میانگین مربعات خطا کمتر از انحراف معیار داده‌ها بود. اما در سال اول و در مرحلة آخر رشد گندم به دلیل فرض زهکشی آزاد برای شرایط مرزی پایین و بالا آمدن سفرة آب زیرزمینی در این زمان، رطوبت خاک در عمق 80 تا 100 سانتی‌متری توسط مدل کمتر از مقادیر واقعی پیش‌بینیشده بود. اختلاف مقادیر شبیه‌سازیشده و مقادیر اندازه‌گیریشدة تبخیر و تعرق در سال دوم به دلیل فراوانی روزهای بارندگی و در نظر نگرفتن سهم نفوذ عمقی مطلوب نبود.
مسعود زابلستانی؛ حسین مبلی؛ سید سعید محتسبی؛ رضا علیمردانی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1384، ، صفحه 145-160
چکیده
کاربرد تجهیزات برداشت مکانیکی میوه و آجیلیان در کشاورزی مکانیزه به طور روز افزونی اهمیت پیدا میکند. اکثر تکانندههای درخت به شاخه یا تنة درخت ارتعاش وارد میکنند. با تحلیل رفتار دینامیکی، میتوان تکانندههای موجود را برای استفاده در محصولات درختی گوناگون، بدون نیاز به آزمایشهای متنوع و با حداقل تغییرات، اصلاح ...
بیشتر
کاربرد تجهیزات برداشت مکانیکی میوه و آجیلیان در کشاورزی مکانیزه به طور روز افزونی اهمیت پیدا میکند. اکثر تکانندههای درخت به شاخه یا تنة درخت ارتعاش وارد میکنند. با تحلیل رفتار دینامیکی، میتوان تکانندههای موجود را برای استفاده در محصولات درختی گوناگون، بدون نیاز به آزمایشهای متنوع و با حداقل تغییرات، اصلاح کرد. رفتار دینامیکی سیستمها را معمولاً با معادلات دیفرانسیل مدل میکنند. در این تحقیق، برای تحلیل و شبیهسازی رفتار دینامیکی درخت بادام از جعبه ابزار سیمولینک نرم افزارMATLAB استفاده شد. مدل ریاضی تکاننده و درخت که یک سیستم لنگ و لغزنده است به صورت یک سری معادلات دیفرانسیل رسته یک ارائه و با سیمولینک حل شد. نتایج نشان میدهد که 1) با افزایش بسامد ورودی تکاننده، دامنه و بسامد ارتعاش گیره اتصال به درخت افزایش مییابد. 2) افزایش ضریب سختی تکاننده، باعث بهتر شدن انتقال تکان به تنه درخت و بهبود دامنة ارتعاش می‌شود. 3) با کاهش ضریب میرایی تکاننده، ارتعاش منتقل شده به درخت دیرتر میرا می‌شود. 4) با افزایش جرم درخت، دامنه و بسامد ارتعاش وارد بر درخت کاهش مییابد. 5) با افزایش نیروی وارده از بازوی تکانندة درخت، دامنه ارتعاش وارده به درخت افزایش مییابد.
