مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
افشین یوسف گمرکچی؛ نادر عباسی؛ محمد حسین هادی تواتری
چکیده
تحلیل اطلاعات پایه و شناخت جامع و دقیق عوامل موثر بر تولید در بخش کشاورزی، یکی از مهمترین و اساسیترین ابزارهای برنامهریزی در بخش کشاورزی است. این موضوع در خصوص برنامه‌های ارتقای بهرهوری مصرف آب اهمیت دوچندانی دارد و تعیین دقیق و پایش وضع موجود شاخص‌های مدیریت مصرف آب از جمله مقدار آب مصرفی، راندمان آبیاری و بهرهوری آب ...
بیشتر
تحلیل اطلاعات پایه و شناخت جامع و دقیق عوامل موثر بر تولید در بخش کشاورزی، یکی از مهمترین و اساسیترین ابزارهای برنامهریزی در بخش کشاورزی است. این موضوع در خصوص برنامه‌های ارتقای بهرهوری مصرف آب اهمیت دوچندانی دارد و تعیین دقیق و پایش وضع موجود شاخص‌های مدیریت مصرف آب از جمله مقدار آب مصرفی، راندمان آبیاری و بهرهوری آب از مهمترین ابزارها و شاخص‌های کلیدی در برنامه‌ریزی‌های کلان در بخش کشاورزی است. این پژوهش، با هدف اندازهگیری حجم آب کاربردی باغهای زیتون تحت مدیریت بهرهبرداران در قطب تولید زیتون استان قزوین در سال زراعی 98-1397 اجرا شد. بدینمنظور، حجم آب داده شده توسط باغداران و عملکرد محصول در باغهای زیتون اندازهگیری شد. مقادیر اندازهگیری شده با نیاز خالص آبیاری که به روش پنمن- مانتیث با استفاده از دادههای هواشناسی 10 سال اخیر برآورد شدند و همچنین با مقادیر سند ملی آب مقایسه شدند. نتایج پژوهش نشان داد میانگین حجم آب کاربردی در باغهای زیتون مورد مطالعه در منطقه طارم، 6006 مترمکعب در هکتار و میانگین بهرهوری آب آبیاری در باغهای مورد مطالعه 1/13 کیلوگرم بر مترمکعب و بهره‌روری آب آبیاری و بارش موثر برابر با 0/78 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. بالاترین شاخص بهرهوری آب کشاورزی در باغهای متراکم زیتون ثبت شده است. نتایج تجزیۀ واریانس تاثیر روشهای مختلف آبیاری بر حجم آب کاربردی و عملکرد زیتون نشان داد روشهای آبیاری ( و سطحی) اختلاف معنیداری در حجم آب کاربردی و عملکرد باغهای زیتون مورد مطالعه نداشته اند.
مقاله پژوهشی
هیدرولیک
حسین سهراب زاده انزانی؛ مسعود قدسیان
چکیده
سرریزهای کلیدپیانویی از جدیدترین سرریزهای غیرخطی هستند که نسبت به سرریزهای لبه تیزخطی طول تاج بیشتری دارند و برای تنظیم و کنترل جریانِ رودخانهها، کانال ها و سدها بهکار گرفته می شوند. برای بهبود ضریب آبگذری سرریزهای کلید پیانویی مطالعات فراوانی شده است، اما مقایسه ای بین استهلاک انرژی سرریزهای کلیدپیانویی ...
بیشتر
سرریزهای کلیدپیانویی از جدیدترین سرریزهای غیرخطی هستند که نسبت به سرریزهای لبه تیزخطی طول تاج بیشتری دارند و برای تنظیم و کنترل جریانِ رودخانهها، کانال ها و سدها بهکار گرفته می شوند. برای بهبود ضریب آبگذری سرریزهای کلید پیانویی مطالعات فراوانی شده است، اما مقایسه ای بین استهلاک انرژی سرریزهای کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای صورت نپذیرفته است. در مطالعۀ پیش رو به بررسی و مقایسۀ استهلاک انرژی و ضریب آبگذری سرریزهای کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای پرداخته میشود. آزمایش ها در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تربیت مدرس و در فلومی به ارتفاع ۰/۹، عرض ۰/۷۵ و طول 10 متر انجام پذیرفته است. مطابق مشاهدات آزمایشگاهی، در سرریز کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای برخی تفاوت‌ها در میدان جریان مشاهده میشود. در هدهای خیلی کم هوادهی در هیچ یک از سرریزها مشاهده نشده و پرش هیدرولیکی نیز در انتهای کلیدهای خروجی سرریز رخ نداده است، اما با افزایش هد، پرش هیدرولیکی در انتهای کلیدهای سرریز تشکیل میگردد که در دبیهای بالاتر اثری از آن یافت نمی شود.؛ همچنین مشخص گردید سرریز کلیدپیانویی ذوزنقهای در استهلاک انرژی عملکرد بهتری دارد تا سرریز مستطیلی، به طوری که عملکرد آن حدود ۳ درصد بیشتر از عملکرد سرریز کلیدپیانویی مستطیلی است. افزونبراین، متوسط ضریب آبگذری سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه ای، در مقایسه با سرریز کلیدپیانویی مستطیلی، ۱۱ درصد بیشتر است.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
نادر حیدری
چکیده
مدرنسازی آبیاری فرآیند به روز رسانی و بهبود طرح آبیاری موجود به منظور دستیابی به اهداف فنی، اقتصادی، یا اجتماعی پیشرفته است. این فرایند صرفا شامل ایجاد ساختارها و تجهیزات فیزیکی مدرن در شبکه آبیاری نیست، بلکه راهکارها و اصلاحات سازمانی، نهادی و سیاستی را نیز در بر میگیرد. این پژوهش با هدف تدوین نقشۀ راه پایۀ مدرنسازی شبکههای ...
بیشتر
مدرنسازی آبیاری فرآیند به روز رسانی و بهبود طرح آبیاری موجود به منظور دستیابی به اهداف فنی، اقتصادی، یا اجتماعی پیشرفته است. این فرایند صرفا شامل ایجاد ساختارها و تجهیزات فیزیکی مدرن در شبکه آبیاری نیست، بلکه راهکارها و اصلاحات سازمانی، نهادی و سیاستی را نیز در بر میگیرد. این پژوهش با هدف تدوین نقشۀ راه پایۀ مدرنسازی شبکههای آبیاری در ایران و با تاکید بر مسائل و چالشهای مرتبط در بخش آب کشاورزی در سه گام (مرحله) اجرا شد. در گام های اول و دوم با مرور و بررسی منابع علمی داخلی و بین المللی مرتبط، مسائل و چالش ها و مؤلفه های مختلف اثر گذار بر فرآیند مدرنسازی شناسایی شد. پس از آن پرسشنامه ای جامع در این باره تدوین شد و نظرهای کارشناسی به دست آمدند. در گام سوم با برگزاری کارگاه هماندیشی در خصوص موضوع، با تسهیلگریهای لازم پاسخ پرسش های محوری مختلف طرح شده دریافت شد. آنگاه با تلفیق نتایج به دست آمده از برگزاری کارگاه با نتایج به دست آمده از گام های اول و دوم، مؤلفه های اصلی و کلیدی اثرگذار در نقشۀ راه پایۀ مدرنسازی شبکه های ابیاری مرتبط با اهداف مورد انتظار؛ مسائل، مشکلات، و موانع؛ راهبردها/راهکارها (اقدام ها)؛ نوع مدرنسازی و محل آن در شبکه؛ شاخص های اولویتی در انتخاب شبکه ها؛ شاخص ها و روش های پایش اثربخشی؛ و چگونگی ورود بحث مدرنسازی به قوانین، اسناد بالادستی، و برنامه های توسعه؛ شناسائی و تدوین شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، گروه مسائل و مشکلات اقتصادی-اجتماعی و نهادی-سیاستی-حقوقی، نسبت به مسائل دیگر گروهها یعنی فنی و زیست محیطی، اهمیت زیادتری دارند . از موارد شاخص این گروه میتوان به مسائل توانمندسازی بهره برداران، نظام بهرهبرداری، میزان پذیرش و مشارکت بهره برداران، و ضعفها در هماهنگی ها و ارتباط مناسب و سیستمی بین دستگاه های متولّی موضوع نام برد. نکات چالشی مهم دیگر از جنبههای اجرای نقشۀ راه و اتخاذ سیاست ها و راهکارهای مدرنسازی شبکه های آبیاری در کشور عبارتاند از: نگرش جامع به مدرنسازی و اجرای توامان آن از منبع تامین آب، شبکه انتقال آب، مزرعه، و سامانه آبیاری ("عملا مدرن سازی آبیاری")؛ لحاظ کردن فعالیت های بازسازی حین مدرن سازی شبکه؛ توجه به انواع پیش نیازها (فنی، مدیریتی، نهادی، و فناورانه) و ایجاد زیر ساختها و بسترهای سخت افزاری و نرم افزاری لازم؛ چالش تحویل حجمی و دقیق آب کاربردی به جای تحویل آن صرفا بر اساس حقابه ها؛ مسائل و چالشهای مرتبط با تربیت نیروی انسانی متخصص (کارشناس و مروّج)؛ و ظرفیت سازی در بهره برداران برای ایجاد بهره برداران مدرن. در اجرای فرآیند مدرنسازی باید به کاهش اثرهای جانبی آن از جنبه های افزایش احتمالی مصرف آب در حوضه (بروز پدیدۀ "اثربازگشتی")، کاهش جریان های برگشتی در حوضه، افزایش مصرف انرژی و افزایش هزینه های بهره برداران، نیز توجه کرد.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
محمدرضا زایری
چکیده
فلوم‌های گلو بریده که نوعی پارشال فلوم بدون بخش طولی گلوگاه می باشند، به‌عنوان ابزارهایی ساده و کارامد نقش بسزایی حهت اندازهگیری دبی جریان در کانال های روباز محسوب می‌شوند. نصب ساده، هزینه راه اندازی پایین و دقت بسیار مناسب در اندازهگیری میزان دبی جریان از ویژگی‌های مهم این نوع از سازه‌هاست. در این پژوهش از نتایج آزمایشگاهی ...
بیشتر
فلوم‌های گلو بریده که نوعی پارشال فلوم بدون بخش طولی گلوگاه می باشند، به‌عنوان ابزارهایی ساده و کارامد نقش بسزایی حهت اندازهگیری دبی جریان در کانال های روباز محسوب می‌شوند. نصب ساده، هزینه راه اندازی پایین و دقت بسیار مناسب در اندازهگیری میزان دبی جریان از ویژگی‌های مهم این نوع از سازه‌هاست. در این پژوهش از نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از سازه فلوم گلو بریده که با قرار دادن دو صفحه مثلثی در دو طرف دیواره‌های کناری یک کانال مستطیلی و تشکیل مقطع مستطیلی و ذوزنقه ای به کار گرفته شد، جهت توسعه مدل های یادگیری ماشین مورد بررسی قرار گرفت. به منظور برآورد دبی جریان در این نوع از کانال ها از مدل‌های شامل دسته‌بندی گروهی داده‌ها (GMDH)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) استفاده گردید. بدین منظور از پارامترهای هندسی و هیدرولیکی شامل عرض تنگ‌شدگی در محل سازه، شیب‌های افقی و عمودی دیواره‌های مثلثی شکل، عمق نسبی جریان به‌عنوان متغیر ورودی استفاده و دبی به‌عنوان متغیر خروجی (پاسخ) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مقدار آماره ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای مدل‌های مبتنی بر GMDH، SVM و RF بهترتیب، 0/033، 0/016 و 0/020 و مقدار آماره ضریب تعیین (R2) بهترتیب، 0/805، 0/951 و 0/900 به‌دست آمد. مقایسه بین تحقیقات گذشته و نتایج حاضر حاکی از برتری عملکرد مدل مبتنی بر SVM نسبت به سایر مدل‌های توسعه یافته بود. عمق آب به عرض مقطع تنگ شده به‌عنوان مهمترین داده ورودی مدل‌ها توسعه یافته شناسایی شد. همچنین افزایش تعداد ساختار درخت تصمیم به بیش از 12 عدد در دقت عملکرد مدل مبتنی بر RF، تغییر محسوسی نداشت.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
ادریس تاند؛ فریبرز عباسی؛ جمال محمد ولی سامانی
چکیده
برای تامین غذای مورد نیاز جمعیت رو به رشد کشور و با توجه به محدودیت زمین زراعی آبی و کمبود شدید منابع آبی ضرورت دارد تا شاخص بهرهوری آب مورد توجه قرار گیرد. در همین راستا، به‌منظور شناسایی و آگاهی از پتانسیل زراعی اراضی کشاورزی میتوان از تحلیل، برآورد و تهیه نقشه بهرهوری فیزیکی آب بهره گرفت. هدف اصلی از انجام این تحقیق، ارزیابی ...
بیشتر
برای تامین غذای مورد نیاز جمعیت رو به رشد کشور و با توجه به محدودیت زمین زراعی آبی و کمبود شدید منابع آبی ضرورت دارد تا شاخص بهرهوری آب مورد توجه قرار گیرد. در همین راستا، به‌منظور شناسایی و آگاهی از پتانسیل زراعی اراضی کشاورزی میتوان از تحلیل، برآورد و تهیه نقشه بهرهوری فیزیکی آب بهره گرفت. هدف اصلی از انجام این تحقیق، ارزیابی روشهای مختلف درونیابی و انتخاب مناسب‌ترین روش به‌منظور برآورد بهرهوری آب محصول زراعی چغندرقند و بررسی الگوی توزیع مکانی در قطب‌های تولید آن در ایران است. بدین منظور برای انجام این پژوهش از 108 داده حاصل از اندازهگیری های میدانی در مزارع منتخب چغندرقند کشور برای سال زراعی 1396-1395 استفاده شد. از دادههای عملکرد محصول، حجم آب آبیاری و میانگین بارش موثر (ده ساله)، شاخص بهرهوری فیزیکی آب چغندرقند برای مزارع منتخب به دست آمد که دامنه آن بین 2/60 تا 13/11 کیلوگرم بر مترمکعب و میانگین آن 6/30 کیلوگرم بر مترمکعب تعیین شد. برای نیل به این هدف ابتدا با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار SPSS به تحلیل داده‌ها، آنالیز آمار توصیفی و تفکیک مناطق مشابه به گروه‌های مستقل و همگن (ترسیم دندروگرام) و با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار +GS به تحلیل مکانی داده ها پرداخته شد. در ادامه از روشهای مختلف درونیابی شامل روش های جبری از جمله وزندهی فاصله معکوس، تابع پایه شعاعی، چند جمله‌ای جهانی و چند جمله‌ای محلی و روش زمین‌آمار از جمله کریجینگ معمولی، ساده و عمومی در محیط نرم‌افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی برای تهیه نقشه پهنه‌بندی استفاده شد. برای ارزیابی روشهای مختلف درونیابی از روش اعتبارسنجی و مقدار نمایه‌هایی صحت میانگین انحراف خطا (MBE)، میانگین قدر‌مطلق نسبی (MARE)، میانگین مربعات خطا (MSE)، میانگین انحراف مطلق (MAD) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده گردید. نتایج ارزیابی روش های مختلف درونیابی بدین صورت بود که در میان روشهای مورد بررسی، روش تابع پایه شعاع با مدل اسپلاین کاملاً منظم (CRS) بادقت قابل قبول (MBE= 0/009) برای تهیه نقشه پهنه بندی بهره وری فیزیکی آب شرایط مطلوب تری نسبت به سایر روشها داشت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای برای عوامل تأثیرگذار همچون نوع رقم، شوری خاک، شوری آب آبیاری و بهره وری فیزیکی آب در سطح پنج درصد نشان داد که مناطق مستعد کشت چغندرقند در محدوده مورد مطالعه به 23 گروه مستقل تفکیک و به‌طوری‌که در آن کمترین و بیشترین مقدار بهره وری فیزیکی آب چغندرقند بهترتیب در گروه 11 (اقلید) و 12 (مرودشت) معادل 2/640 کیلوگرم بر مترمکعب و گروه 3 (اسدآباد) معادل 11/025 کیلوگرم بر مترمکعب بود.
مقاله پژوهشی
ژئوتکنیک
امیر ملک پور؛ نیما صادقیان؛ محمدجواد فرخی
چکیده
در تحلیل احتمالاتی پدیده تحکیم خاک، نقش عدم قطعیت متغیرهای هیدرولیکی و ژئوتکنیکی و همبستگی میان مقادیر آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در تحقیق حاضر، فرضیه تاثیر همبستگی متغیرهای تصادفی هدایت هیدرولیکی و ضریب قابلیت فشردگی حجمی بر تغییرات زمانی تحلیل احتمالاتی تحکیم خاک مورد بررسی قرار می گیرد. نکته حائز اهمیت این است ...
بیشتر
در تحلیل احتمالاتی پدیده تحکیم خاک، نقش عدم قطعیت متغیرهای هیدرولیکی و ژئوتکنیکی و همبستگی میان مقادیر آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در تحقیق حاضر، فرضیه تاثیر همبستگی متغیرهای تصادفی هدایت هیدرولیکی و ضریب قابلیت فشردگی حجمی بر تغییرات زمانی تحلیل احتمالاتی تحکیم خاک مورد بررسی قرار می گیرد. نکته حائز اهمیت این است که در صورت تائید تاثیر همبستگی متغیرهای تصادفی مورد بررسی، بررسی نقش آن ها به صورت منفرد موجب خطا در تعیین تغییرات زمانی تحکیم خاک می شود. بدین جهت در تحقیق حاضر، یک برنامه رایانهای در محیط MATLAB توسعه داده شد و از حل عددی معادله دیفرانسیل تحکیم خاک، به عنوان راه حل پایه در روش احتمالاتی شبیه سازی مونتکارلو استفاده گردید. سپس تأثیر اعمال همبستگی هدایت هیدرولیکی و ضریب قابلیت فشردگی حجمی به عنوان دو متغیر تصادفی تاثیرگذار، با استفاده از توابع کاپولا مختلف و در قالب تحلیل احتمالاتی دو متغیره تحکیم خاک در منطقه شفت استان گیلان بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین توزیع منفرد برازش داده شده بر هر یک از متغیرهای تصادفی مذکور، گوسی معکوس بوده در حالی که با اعمال تاثیر همبستگی، بهترین توزیع احتمالاتی مشترک از تابع کاپولا گوسی حاصل می گردد. همچنین خطای ناشی از عدم اعمال همبستگی متغیرهای تصادفی بر پدیده تحکیم، در عمق های خاک 2 و 4 متر به ترتیب 7 و 2/2 درصد به دست آمد. در انتها نتایج نشان داد که در شرایط عدم اعمال همبستگی متغیرهای تصادفی مورد بررسی در این تحقیق، سرعت پدیده تحکیم بیشتر از حالت اعمال همبستگی این متغیرها برآورد می گردد.
