بخشی از مقاله
چکیده
پراکنش جغرافیایی عوامل خاک، آب و اقلیمی در تصمیم گیری و اجرای سیستم های آبیاری تحت فشار در مقیاس منطقه ای و ناحیه ای از اهمیت خاصی برخوردار است. بدیهی است عدم گزینش صحیح سیستم آبیاری مناسب برای یک منطقه، بخصوص در سیستمهای آبیاری تحت فشار که به تجهیزات خاصی نیاز دارند، موجب اتلاف وقت و هزینه بسیار در مراحل مختلف طراحی و اجرا، و چه بسا غیر اقتصادی شدن طرح گردیده و در نتیجه موجب عدم بهره وری بهینه و اتلاف منابع ارزشمند آب و خاک منطقه خواهد شد.
سامانه ی اطلاعات جغرافیایی ابزاری کاربردی و موثر در این نوع بررسی ها می باشد، که امکان جمع آوری و تجزیه و تحلیل و تلفیق و نمایش لایه های اطلاعاتی مربوط در هر منطقه را فراهم می کند. در این مقاله ابتدا به معرفی پارامتر های تأثیر گذار بر انتخاب سیتم های آبیاری تحت فشار پرداخته شده سپس نحوه پردازش این اطلاعات در GIS تشریح و تفکیک مناطق مناسب و نامناسب برای سیستم های آبیاری تحت فشار آورده شده است.
مقدمه
اجرای موفق سیستم های آبیاری تحت فشار در یک منطقه تابع عواملی از قبیل شرایط اقلیمی، کیفیت آب، وضعیت توپوگرافی، مشخصات خاک و نوع محصول می باشد. میزان تأثیر و یا نوع محدودیتی که هر یک از این پارامترها در اجرای سیستم های آبیاری تحت فشار ایجاد می کند ممکن است منجر به توصیه و یا عدم توصیه اجرای سیستم مذکور در منطقه شود.
بدیهی است عدم گزینش صحیح سیستم آبیاری مناسب برای یک منطقه، بخصوص در سیستمهای آبیاری تحت فشار که به تجهیزات خاصی نیاز دارند، موجب اتلاف وقت و هزینه بسیار در مراحل مختلف طراحی و اجرا، و چه بسا غیر اقتصادی شدن طرح گردیده و در نتیجه موجب عدم بهره وری بهینه و اتلاف منابع ارزشمند آب و خاک منطقه خواهد شد.
به دلیل ماهیت مکانمند اکثر داده های مورد استفاده در پروژه های آبیاری تحت فشار در سالهای اخیر علاوه بر روشهای سنتی مکانیابی، از سامانه اطلاعات جغرافیایی 1 - GIS - که مختص کار با داده های مکانی است، استفاده شده است. زیرا با توجه به هزینه های امکان سنجی - آزمایش های خاک و آب و بررسی های اولیه - هر محل و صرف زمان که منجر به امکان یا عدم امکان اجرای سامانه های آبیاری تحت فشاردر هر مزرعه می گردد،می توان با جمع آوری اطلاعاتی جامع و دقیق از منطقه شامل کلیه فراسنجهای مؤثر در اجرای سامانه های آبیاری تحت فشار با استفاده از روشهای سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی - GIS - و توابع تحلیلی آن، با هزینه ای کمتر امکان اجرای این سامانه ها را بررسی کرد.
برخی تحقیقات انجام شده در زمینه پتانسیل یابی سیستم های آبیاری تحت فشار شامل موارد زیر است : نشاط و نیک پور - 2011 - ؛ طی پژوهشی در دشت کرمان، مناطق مستعد به منظور اجرای سامانه های آبیاری تحت فشار را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که از کل زمین های متناسب و قابل آبیاری دشت کرمان تنها حدود 5 درصد برای آبیاری بارانی و 25 درصد برای آبیاری قطره ای مناسب است.
میر قاسمی و محمدخان - 1387 - ؛ طی تحقیقاتی به امکان سنجی اجرای روش های آبیاری تحت فشاردر مناطق جنوبی دشت خوزستان پرداختند.نتایج نشان داد که احداث شبکه در این اراضی دارای محدودیت متوسط تا زیاد می باشد.[3] قره داغی و همکاران - - 1391؛ اقدام به پتانسیل یابی سیستم های آبیاری تحت فشار با استفاده از GIS در شبکه آبیاری و زهکشی باباخان کردند. در این تحقیق سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک به عنوان بهترین سیستم برای شبکه انتخاب شد.
اسمعیلی و همکاران - - 1392؛ اقدام به مکان یابی سیستم های ابیاری تحت فشار با استفاده از GIS در شهرستان قائم شهر کردند. نتایج نشان داداستفاده از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی در مطالعات پایه کشاورزی همچون مطالعات خاک و طبقه بندی خاکها از نظر قابلیت کشاورزی، مطالعه منابع آب، ناهمواریها، شیب و ... که منجر به تهیه نقشه های استعداد اراضی و مناسبت کاربری اراضی برای محصولات مختلف می شود، را با تکیه برحفظ محیط زیست و جلوگیری از فرسایش و آلودگی منابع آبی و خاکی و کم کردن اثرات منفی آن بر مناطق زیر دستی - مناطق شهری و سد ها - تهیه کرد.
رمزی و همکاران - - 1393؛ طی تحقیقاتی به پتانسیل یابی آبیاری بارانی با استفاده از سیستم فازی GIS در استان خراسان جنوبی نتیجه گرفتند که باد اصلی ترین عامل محدودیت زا برای اجرای آبیاری بارانی است.
ارزیابی عوامل مؤثربر انتخاب نوع سیستم:
-1 وضعیت اقلیمی :
آنچه که به لحاظ اقلیمی در استفاده از سیستم های آبیاری تحت فشار - به خصوص آبیاری بارانی - مؤثر می باشد، میزان درجه حرارت و سرعت باد است. افزایش دمای هوا سبب تبخیر آب شده و در شرایطی که در ساعت های طولانی از روز گرمای شدید هوا وجود داشته باشد بازده آبیاری در سیستم بارانی به شدت کاهش می یابد. سرعت باد از جمله مهمترین مشخصه های اقلیمی است که در طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار مورد توجه قرارمی گیرد.
-2 وضعیت توپوگرافی:
وضعیت توپوگرافی اراضی هر منطقه اغلب با تعیین مقدار شیب اراضی و میزان یکنواختی آن مورد بررسی قرار می گیرد
- 3 مشخصات و نفوذپذیری خاک:
انتخاب روش آبیاری مناسب در تطبیق با مشخصات فیزیکی خاک به طور عمده از دیدگاه بررسی ظرفیت نگهداری آب در خاک و سرعت نفوذ آب در خاک و با هدف جلوگیری از تلفات آب تا حد ممکن صورت می پذیرد.
-4 کیفیت آب آبیاری:
-4-1کیفیت آب درآبیاری بارانی :
از نظر پارامترهای شیمیایی، از آن جایی که در این روش آبیاری، آب روی سطح برگ ها پاشیده می شود، مقدار شوری، بی کربنات، سدیم و کلر آب آبیاری از اهمیت زیادی برخوردار است
-4-2کیفیت آب درآبیاری قطره ای :
از نظر پارامترهای شیمیایی، در این روش، هدایت الکتریکی، pH آب و آن دسته از کاتیون ها و آنیون های آب آبیاری که در گرفتگی قطره چکان ها اهمیت دارند، مورد بررسی قرار می گیرند. تعیین pH آب یکی از عوامل تعیین کننده در میزان رسوب گذاری در قطره چکان ها است.کاتیون های مهم آب شامل آهن، منگنز، کلسیم، منیزیم و سدیم است. بالا بودن غلظت این کاتیون ها در گرفتگی قطره چکان ها نقش دارد.
-5 نوع محصول:
مهم ترین نکته ای که در ارتباط با نوع محصول وجود دارد این است که سیستم های آبیاری تحت فشار برای محصولاتی که دارای ریشه کوتاه بوده و به دلایل مختلف عمق آب آبیاری و دورآبیاری کوتاه را طلب می کنند، تطبیق بیشتری داشته و قابل توصیه می باشد. در ضمن برای آبیاری بارانی محصولاتی نظیر ذرت که دارای ارتفاع بلند - حدود متر - 3-2 مناسب می باشند، محدودیت نوع سیستم به لحاظ موقعیت یا ارتفاع آبپاش ها و نحوه پاشش آب وجود داشته وعملاً استفاده ازآبفشان دوار و یا آبپاش قرقره ای یا آبپاش تفنگی و ... توصیه می گردد.
امتیاز دهی به عوامل تأتیر گذار :
میزان تأثیر عوامل مختلف با استفاده از ارقام صحیح - +3 - تا - -3 - در 7 درجه امتیازگذاری می شوند. عدد صحیح - +3 - بیانگر اثر بسیار مطلوب و تأییدکننده و اعداد - +2 - و - - +1 به ترتیب نشان دهنده اثر خوب و اثر مثبت معمولی جهت استفاده از سیستم آبیاری مربوطه می باشند. عدد صفر بیانگر غیر مؤثر بودن آن عامل بر روی سیستم آبیاری در طرح مورد نظر می باشد. اعداد صحیح - -1 - و - -2 - و - -3 - به ترتیب نشان دهنده اثرات منفی آن پارامتر در انتخاب سیستم آبیاری در حد مختصر، در حد احتراز از انتخاب آن روش آبیاری و در حد عدم توصیه و بالارفتن هزینه ها و کاهش راندمان سیستم آبیاری برای یک طرح می باشد.
به منظور تأثیر بیشتر عوامل مهمتر و یا جلوگیری از اثرگذاری یکسان عوامل با درجه اهمیت متفاوت، ضریبی به عنوان وزن لحاظ می گردد. به عنوان مثال ممکن است که در خصوص یک روش آبیاری عوامل شیب اراضی و عوامل فرهنگی هر دو امتیاز یکسان بگیرند، اما ممکن است شیب اراضی عامل مهمتری نسبت به دیگری باشد. سیستمهای آبیاری در شرایط و محدوده خاصی امکان اجرا دارند و در صورتی که شرایط طرح خارج از محدوده برخی از پارامترهای تعیین کننده قرار گیرد، آن عامل به تنهایی می تواند سیستم آبیاری مورد نظر را از گزینش خارج نماید. به عنوان مثال در اراضی با نفوذپذیری کمتراز4میلی متر در ساعت، استفاده از سیستم های آبیاری بارانی منتفی می باشد.
برخی از شرایط نفی روشهای آبیاری تحت فشار هشتگانه فوق الذکر در جدول 1 آورده شده است. در مرحله امتیاز دهی، این شرایط با علامت - * - به معنای غیر قابل قبول در جدول نشان داده شده است. مهمترین مرحله پتانسیل یابی یک سیستم آبیاری برای هر منطقه با این روش، تعیین امتیازات برای هر یک از عوامل می باشد. نظر به اینکه تعیین امتیاز هر عامل از روی استانداردهای مربوطه انجام می شود، لذا در این مقاله با استفاده از مراجع مختلف و تحقیقات قبلی انجام شده محدوده های تأثیرگذار هر یک از عوامل بر سیستم های آبیاری مشخص و سپس تقسیم بندی هایی صورت گرفته و در نهایت به هر دسته و هر کدام از سیستمهای آبیاری امتیازی داده شده می شود. نتایج این امتیازات در جداول 2 تا 11 ارائه گردیده است.
این جداول در واقع الگو و راهنمایی است که امکان بررسی کمی شرایط مختلف یک طرح مطالعاتی آبیاری را از دیدگاههای مختلف فراهم می آورد .لازم به ذکر است، در برخی موارد، نتایج آزمایشات و اندازه گیری ها و یا قضاوت مهندسی صحیح کارشناس طرح، بر توصیه های جداول فوق ارجحیت خواهد داشت.
در این روش ابتدا شرایط نفی سیستم های آبیاری مطابق جدول7 کنترل و سیستم های آبیاری تحت فشار نامناسب حذف می گردند. بر اساس شرایط طرح و اطلاعات جمع آوری شده و با استفاده از جداول 2 تا 11 به هر یک از پارامترها برای سیستم های مختلف آبیاری امتیازی اختصاص داده می شود. سپس بر اساس شرایط طبیعی، فنی، اقتصادی، اجتماعی طرح و پس از مشخص شدن معیارهای مکانیابی و طبقه بندی نقشه ها به کلاس های متفاوت بر اساس نحوه تأثیر پارامتر ها، باید میزان اهمیت هر یک از پارامتر ها در قالب دادن وزنی مشخص به هرکدام از پارامتر ها بر مبنای تأثیرگذار بودن آن پارامتر و به منظور تهیه نقشه نهایی انجام شود.
