مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
افشین اشرف زاده؛ جابر صالح پور لاقانی
چکیده
استان گیلان به‌دلیل وابستگی زیاد به سفیدرود و محدودیت منابع آب کشاورزی در سال‌های اخیر به دلیل اجرای برنامه‌ها در بالادست حوضۀ سفیدرود، توسعه شهرنشینی و افزایش آلودگی‌های محیط‌زیستی، با چالش فزاینده‌ای در تأمین آب پایدار برای بخش کشاورزی مواجه است. از این‌رو بررسی راهکارهای جایگزین مانند استفاده از پساب تصفیه‌شده و شیوه‌های ...
بیشتر
استان گیلان به‌دلیل وابستگی زیاد به سفیدرود و محدودیت منابع آب کشاورزی در سال‌های اخیر به دلیل اجرای برنامه‌ها در بالادست حوضۀ سفیدرود، توسعه شهرنشینی و افزایش آلودگی‌های محیط‌زیستی، با چالش فزاینده‌ای در تأمین آب پایدار برای بخش کشاورزی مواجه است. از این‌رو بررسی راهکارهای جایگزین مانند استفاده از پساب تصفیه‌شده و شیوه‌های مناسب قیمت‌گذاری آن، ضرورتی روزافزون یافته است. این پژوهش با هدف بررسی ترجیحات مناطق مختلف در استان گیلان نسبت به روش‌های قیمت‌گذاری پساب تصفیه‌شده (هزینه‌محور، بازارمحور، یارانه‌ای، زیست‌محیطی) بهاجرا در آمده است. داده‌ها از 55 ذینفع شامل کشاورزان، کارشناسان منابع آب و محیط زیست و نمایندگان نهادهای محلی در چهار بخش متفاوت از استان گیلان و با اولویت‌های متفاوتِ رسیدگی به مشکلات ناشی از پساب، با استفاده از پرسشنامه جمع‌آوری شد و با رویکرد ترکیبی (کمی: کروسکال- والیس، جنگل تصادفی؛ کیفی: تحلیل موضوع و شبکۀ مفاهیم) تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد در مناطق با اولویت بسیار بالای رسیدگی به مسائل زیست‌محیطی (مانند رشت) روش یارانه‌ای (میانگین 4/73) و زیست‌محیطی (میانگین 4/42)، در مناطق با اولویت بالا (مانند صومعه‌سرا)، روش یارانه‌ای (میانگین 4/06)، در مناطق با اولویت متوسط (مانند لاهیجان) روش بازارمحور (میانگین 3/93)، و در مناطق با اولویت پایین (مانند خمام) روش هزینه‌محور (میانگین 3/93) غالب است. جنگل تصادفی، روش زیست‌محیطی با اهمیت 0/284 را مؤثرترین عامل در پیش‌بینی ترجیحات نشان داد. یافته‌ها نشان دادند که در مناطق با آلودگی زیست‌محیطی بالا، ترجیح ذی‌نفعان به روش‌های یارانه‌ای و زیست‌محیطی بیشتر است، در حالی‌که در مناطق با اولویت پایین‌تر، روش‌های بازارمحور و هزینه‌محور پذیرش بیشتری دارند. بر اساس نتایج به‌دست آمده توصیه میشود سیاست‌گذاران از رویکرد تلفیقی در قیمت‌گذاری پساب بهره گیرند به‌گونه‌ای که در مناطق حساس‌تر از مدل‌های یارانه‌ای و زیست‌محیطی و در مناطق کمتر حساس، از روش‌های هزینه‌محور و بازارمحور استفاده شود.
مقاله پژوهشی
هیدرولیک
ابراهیم ولیزادگان؛ فرزاد جلیلی
چکیده
سرریزهای لبه تیز مثلثی یکی از ابزارهای کم‌هزینه و دقیق برای اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها هستند. با وجود ساخت تجهیزات پیشرفته و گرانقیمت اندازه‌گیری جریان، استفاده از سرریزها بخصوص سرریز لبه تیز مثلثی برای بهره‌برداران از شبکه‌های آبیاری و آبرسانی انتخاب اول بوده است. روابط محاسبۀ دبی جریان با استفاده از سرریزهای لبه تیز مثلثی ...
بیشتر
سرریزهای لبه تیز مثلثی یکی از ابزارهای کم‌هزینه و دقیق برای اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها هستند. با وجود ساخت تجهیزات پیشرفته و گرانقیمت اندازه‌گیری جریان، استفاده از سرریزها بخصوص سرریز لبه تیز مثلثی برای بهره‌برداران از شبکه‌های آبیاری و آبرسانی انتخاب اول بوده است. روابط محاسبۀ دبی جریان با استفاده از سرریزهای لبه تیز مثلثی برای شرایط خاص نصب این سرریزها توسعه داده شده‌اند که یکی از این شرایط قرار گرفتن راس سرریز در ارتفاع معین نسبت به کف کانال (P) است. اما اگر نتوان این ارتفاع را تامین کرد، استفاده از این روابط دقت بالایی نخواهد داشت. در این تحقیق سرریز لبه تیز مثلثی 90 درجه طوری در کانال نصب شد که راس سرریز در محور مرکزی بر کف کانال منطبق شود (P=0). آزمایش‌های متعددی در شرایط جریان آزاد و مستغرق صورت گرفت. در شرایط جریان آزاد ضریب C در رابطه Q=CHe2.5 (Q دبی جریان بر حسب متر مکعب بر ثانیه و He ارتفاع مؤثر آب روی راس سرریز بر حسب متر)، برابر 1/5594 شد. برای شرایط جریان مستغرق روابط محاسبه دبی به‌دست آمدند. برای ارزیابی صحت روابط به‌دست آمده، آزمایش‌ها در کانال آمایشگاهی دیگر تکرار شد و متوسط قدر مطلق خطای نسبی(MARE) روابط به‌دست آمده در برآورد دبی جریان در شرایط جریان آزاد 7/7 و در شرایط جریان مستغرق 4/3 درصد تعیین شد.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
سید ابو القاسم حقایقی مقدم؛ مجید کرامتی؛ اردلان ذوالفقاران
چکیده
این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد سامانۀ هوشمند «هوشاب» در برنامه‌ریزی آبیاری گندم با استفاده از داده‌های بهنگام هواشناسی، طی دو سال زراعی در منطقۀ مشهد اجرا شد. تیمارهای آبی شامل: (1) آبیاری بر اساس توصیۀ سامانۀ هوشاب (100 درصد)، (2) آبیاری با 80 درصد و (3) آبیاری با 120 درصد حجم آب محاسبه‌شده توسط سامانه بودند. پس از برداشت محصول، حجم ...
بیشتر
این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد سامانۀ هوشمند «هوشاب» در برنامه‌ریزی آبیاری گندم با استفاده از داده‌های بهنگام هواشناسی، طی دو سال زراعی در منطقۀ مشهد اجرا شد. تیمارهای آبی شامل: (1) آبیاری بر اساس توصیۀ سامانۀ هوشاب (100 درصد)، (2) آبیاری با 80 درصد و (3) آبیاری با 120 درصد حجم آب محاسبه‌شده توسط سامانه بودند. پس از برداشت محصول، حجم آب مصرفی، میزان بارش مؤثر، عملکرد گندم و بهره‌وری فیزیکی آب (بر اساس حجم آب آبیاری و مجموع آب آبیاری به‌همراه بارش مؤثر) اندازه‌گیری شد. داده‌ها با استفاده از آزمون آماری t تحلیل شدند. نتایج تحقیق نشان داد در سامانۀ آبیاری سطحی، عملکرد گندم در تیمار هوشاب به‌طور معنی‌داری از تیمار کاهش‌یافته (80 درصد) بیشتر است اما مصرف آب در تیمار هوشاب تا 4560 مترمکعب در هکتار افزایش یافته است که بیش از میانگین استانی است. در آبیاری قطره‌ای، تفاوت آماری معناداری میان تیمارهای 100 و 120 درصد مشاهده نشد. بیشترین بهره‌وری آب در آبیاری قطره‌ای و در تیمار 80 درصد به میزان 1/63 کیلوگرم بر مترمکعب به‌دست آمد. برآورد نیاز آبی توسط سامانه هوشاب نیز حدود دو برابر مقدار محاسبه‌شده با داده‌های ایستگاه هواشناسی مشهد بود. اگرچه استفاده از داده‌های بهنگام سامانه موجب بهبود عملکرد محصول شد، اما بهره‌وری آب به شکل معنادار افزایش نیافت و مصرف آب بیشتر از حد انتظار بود. به‌طور کلی، سامانۀ هوشاب پتانسیل بالایی در به‌کارگیری داده‌های لحظه‌ای در مدیریت آبیاری دارد، اما برای دستیابی به هدف بهینه‌سازی مصرف آب، نیازمند بازنگری در الگوریتم تخمین نیاز آبی است.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
سمیه امامی؛ حسین دهقانی سانیج؛ حجت امامی
چکیده
در مناطق خشک و نیمه‌خشک با توجه به افزایش فشارهای اقلیمی و نهادی بر منابع آب، گذار از مدیریت فنی به رویکردهای اجتماعی–نهادی ضروری است. در این راستا، در پژوهش حاضر با بهره‌گیری از رویکرد ترکیبی کیفی- کمی و مدل‌سازی عامل محور (ABM)، به بررسی رفتار کشاورزان در مدیریت مشارکتی منابع آب در دشت میاندوآب، یکی از کانون‌های بحرانی حوضهء دریاچهء ...
بیشتر
در مناطق خشک و نیمه‌خشک با توجه به افزایش فشارهای اقلیمی و نهادی بر منابع آب، گذار از مدیریت فنی به رویکردهای اجتماعی–نهادی ضروری است. در این راستا، در پژوهش حاضر با بهره‌گیری از رویکرد ترکیبی کیفی- کمی و مدل‌سازی عامل محور (ABM)، به بررسی رفتار کشاورزان در مدیریت مشارکتی منابع آب در دشت میاندوآب، یکی از کانون‌های بحرانی حوضهء دریاچهء ارومیه، پرداخته شده است. داده‌ها از طریق پرسشنامه، مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته و منابع ثانویه جمع‌آوری شد. در مدل ABM طراحی‌شده، کشاورزان به‌عنوان عاملان اصلی و شبکه‌های محلی و بازار محصولات به‌عنوان بازیگران مکمل در نظر گرفته و تصمیمات آبیاری بر اساس چهار شاخص کلیدی اقتصادی (ERI)، فناورانه (FTI, IL)، اجتماعی (KNRI)، فردی (MPI) و زیست‌محیطی (EPI) شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که تاب‌آوری اقتصادی، انعطاف‌پذیری فناوری، استحکام شبکه‌های اجتماعی و انگیزه نوآوری کشاورزان به‌طور هم‌افزا، سرعت پذیرش فناوری‌های نوین و بهره‌وری آب را افزایش می‌دهند. فشارهای محیطی شدید، در صورت همراهی با انگیزه نوآوری بالا، محرکی قوی برای تغییر رفتار آبیاری و پذیرش فناوری‌های نوین می‌باشند. در حالی که کشاورزان با تاب‌آوری اقتصادی پایین و شبکه‌های اجتماعی ضعیف، بیشترین آسیب‌پذیری را داشتند. یافته‌ها تأکید می‌کند که سیاست‌های مدیریت منابع آب باید فراتر از اقدامات فنی، شامل بسته‌های حمایتی چندبعدی اقتصادی، آموزشی و تقویت شبکه‌های اجتماعی طراحی شوند. همچنین کاربرد مدل‌های عامل محور بومی شده امکان پیش‌بینی اثر سیاست‌ها، بهینه‌سازی تخصیص منابع و بهبود مشارکت کشاورزان را فراهم می‌کند. نتایج این پژوهش می‌تواند به‌عنوان راهنمای عملیاتی برای بالا بردن تاب‌آوری، بهره‌وری آب و مدیریت مشارکتی منابع آب کشاورزی در مناطق بحرانی مورد استفاده قرار گیرد.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
حسین پرویزی؛ زهره رفیعی؛ حدیث حاتمی؛ علی مومن پور
چکیده
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ابزاری است مناسب به منظور مطالعۀ رفتار جریان در مجرای قطره‌چکان‌ها و می تواند شرایط مختلف مدیریتی و محیطی منجر به تغییر در عملکرد آن‌ها را با صرف هزینۀ پایین و در مدت زمان بسیار کوتاه شبیه سازی کند. در این پژوهش، رفتار جریان و میزان رسوب‌گذاری در قطره‌چکان‌های تنظیم‌کنندۀ فشار با مجراهای مارپیچ در ...
بیشتر
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ابزاری است مناسب به منظور مطالعۀ رفتار جریان در مجرای قطره‌چکان‌ها و می تواند شرایط مختلف مدیریتی و محیطی منجر به تغییر در عملکرد آن‌ها را با صرف هزینۀ پایین و در مدت زمان بسیار کوتاه شبیه سازی کند. در این پژوهش، رفتار جریان و میزان رسوب‌گذاری در قطره‌چکان‌های تنظیم‌کنندۀ فشار با مجراهای مارپیچ در شرایط مختلف از نظر شوری و فشار آب بررسی گردید. برای این منظور، از نرم‌افزار COMSOL برای شبیه سازی ها استفاده شد و نتایج حاصل با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. بررسی تغییرات سرعت و فشار نشان داد که مجراهای مارپیچ به دلیل داشتن دندانه‌ها باعث افزایش سرعت جریان تا 2/8 متر بر ثانیه میشوند و از رسوب‌گذاری ذرات جلوگیری می‌کنند. با این حال، در نواحی گردابی و گوشه‌ها، سرعت جریان به صفر نزدیک میشود و خطر تجمع رسوبات افزایش می‌یابد. تحلیل استهلاک فشار نشان داد که دندانه‌های متعدد، فشار جریان را در قطره‌چکان‌های مختلف از 57 تا 87 درصد کاهش می‌دهند. مقایسۀ تغییرات رسوب شبیه‌سازی‌شده و آزمایشگاهی نیز تطابق بالایی (R²=0.98) را نشان داد. نتایج بررسیها حاکی است افزایش فشار آب ورودی تا حدود 2/5 بار و شوری آب تا 12 دسی زیمنس بر متر موجب افزایش میانگین حجمی رسوبات بهترتیب بهمیزان 50 و 114 درصد میشود و قطره‌چکان‌هایی که دارای ناحیه ته‌نشینی اولیه پیش از مجرای مارپیچ هستند، عملکرد ضدگرفتگی بهتری دارند. همچنین افزایش تعداد خروجی‌های جریان منجر به کاهش زمان ماند ذرات درون مجرا و کاهش خطر گرفتگی میشود.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
علی صابری ورزنه؛ محمود نادری
چکیده
این پژوهش با هدف ارزیابی نفوذپذیری یک کانال آبرسانی و شناسایی میزان تلفات آب ناشی از ناکارایی بتن بدنه بهاجرا در آمده است. آزمون "محفظۀ استوانه‌ای" نیزبه‌صورت درجا و غیرمخرب پیشنهاد و اجرا شده است. در مجموع ۵۴ نمونۀ بتنی شامل ۲۷ نمونه عمل‌آوری‌شده در آب و ۲۷ نمونه عمل‌آوری‌شده در شرایط محیطی، تحت آزمون "محفظۀ استوانه‌ای" ...
بیشتر
این پژوهش با هدف ارزیابی نفوذپذیری یک کانال آبرسانی و شناسایی میزان تلفات آب ناشی از ناکارایی بتن بدنه بهاجرا در آمده است. آزمون "محفظۀ استوانه‌ای" نیزبه‌صورت درجا و غیرمخرب پیشنهاد و اجرا شده است. در مجموع ۵۴ نمونۀ بتنی شامل ۲۷ نمونه عمل‌آوری‌شده در آب و ۲۷ نمونه عمل‌آوری‌شده در شرایط محیطی، تحت آزمون "محفظۀ استوانه‌ای" با فشار ثابت ۵ بار به مدت ۵ ساعت قرار گرفتند. برای صحت‌سنجی نتایج، آزمون استاندارد BS EN 12390‑8 نیز روی همان نمونه‌ها و تحلیل رگرسیونی دو روش اجرا شد. نتایج تحقیق نشان داد ضریب همبستگی بین دو روش برابر 0/98 است که نشان از دقت مناسب نتایج آزمون درجا. برای کاربردهای میدانی، اندازه‌گیری مستقیم عمق نفوذ امکان‌پذیر نیست، زیرا اندازه‌گیری مستقیم ذاتاً روشی است مخرب و نیازمند مغزه‌گیری از عضو سازه‌ای است. به‌منظور رفع این محدودیت، از یکی از مزایای کلیدی روش محفظه استوانه‌ای استفاده شد: قابلیت اندازه‌گیری حجم کل آب نفوذ کرده به سطح بتن در بازه زمانی مشخص تحت هد هیدرولیکی ثابت. تحلیل آماری اختلاف نتایج با استفاده از شاخص‌های میانگین درصد خطا و ضریب همبستگی خطی نشان داد که اختلاف میانگین حجم نفوذ بین آنچه از این مطالعه به دست آمده است و داده‌های مرجع کمتر از 10در صد است و ضریب همبستگی معادل 0/97 به‌دست آمد. این نتایج اختلاف کم و همبستگی بالای داده‌ها را تأیید می کند و بیانگر دقت و اعتبار روش آزمون محفظۀ استوانه‌ای در تعیین رده‌بندی نفوذپذیری بتن است. اندازه‌گیری درجا روی 11 نقطه منتخب از کانال آب شهر ورزنه نشان داد که نفوذپذیری در تمام نقاط بیش از ۲۵ میلی‌لیتر است و در محدوده نفوذپذیری بالا قرار دارد. این مقادیر بیانگر هدررفت قابل‌توجه آب است. با آزمون جیوه و عکسبرداری SEM مشاهده شد که عمل‌آوری نشدن باعث افزایش تخلخل و حجم کلی منافذ موجود در بتن به ترتیب برابر 7 و 69/4 درصد است.
