بخشی از مقاله
چکیده
همه ساله مقدار قابل توجهی از نزولات آسمانی قبل از اینکه در امر تولید مورد استفاده قرار گیرند از دسترس خارج شده و هدر می روند. یکی از راههای افزایش بهره وری از منابع آب موجود جمع آوری روان آب حاصل از باران جهت کاشت و نگهداری محصولات باغی - پسته - می باشد.جهت تامین این هدف حوضه های آبخیز کوچک با توجه به سهولت ساخت و عدم نیاز به تکنولوژی پیشرفته ، هزینه ساخت و نگهداری کم بسیار مفید می باشند.
در این مطالعه با توجه به آمار اندازه گیری شده مدلی جهت برآورد رواناب حاصل از باران برای یک دوره چهل ساله و برای حوضه های آبخیز کوچک با مساحتهای متفاوت ارائه شده است. همچنین میزان محصول پسته با توجه به تابع تولید موجود محاسبه شده است.
کلمات کلیدی: حوضه های آبخیز کوچک _ درخت پسته، روان آب سطحی ، تابع تولید.
مقدمه
جمع آوری آب باران تنها شاخه ای از یک طیف گسترده روش های استفاده از رطوبت ، از دیم کاری تا آبیاری بشمار می آید. در کشور ما نیز از سالیان بسیار دور با احداث آب انبار و قنات ، اقدام به جمع آوری و استحصال آب و کشت محصولات مختلف می کرده اند. بطوریکه در حال حاضر هم از این سازه های قدیمی استفاده می شود و حدود سیزده درصد آب مورد نیاز بخش کشاورزی از این طریق تامین می گردد.
مطالعاتی بر روی حوضه های آبخیز کوچک انجام داده اند. آنها ضمن آزمایش بر روی یک مدل فیزیکی با استفاده از آبیاری بارانی با شدت بارشهای مختلف و دبی های متفاوتی بر روی سطوحی با مساحت کمتر از 200 متر مربع، معادلات حاکم بر جریان - پیوستگی و مومنتوم - را به صورت یک بعدی و با روش تحلیلی حل نموده اند و نتایج حاصل از مدل فیزیکی را با مقادیر محاسباتی مقایسه نموده اند. همچنین آزمایشات سینگ و ولهایزر در مورد مدلهای خطی و غیر خطی پدیده رواناب ، نشان دهنده ایجاد خطاهای بزرگ در استفاده از مدلها غیر خطی است . ولی با وجود غیر خطی بودن پدیده ، مدلهای خطی کارایی بهتری نشان می دهند.
مطالعات خوبی در رابطه با مدل هیدرولوژیکی حوضه آبخیز کوچک انجام داده اند. با توجه به معادلات هیدرو لوژیکی بحث شده مشخص گردید که با نفوذ ناپذیر کردن حوضه آبخیز و انتخاب طول و شیب مناسب امکان بالا بردن رواناب وجود دارد .همچنین بن اشر و واریک اثرات تغییر پذیریهای مرکب مکانی و زمانی پارامترهای خاک و بارش را در حوضه های آبخیز کوچک مورد بررسی قرار داده اند . ارون و انتوون نیز تحقیقاغتی در این زمینه انجام داده اند و اندازه حوضه های آبخیز را بین 0/5 تا 1000 متر مربع توصیه کرده اند.
همچنین در مطالعات صورت گرفته مشاهده شد که با افزایش سطح بازده - راندمان - حوضه کاهش می یابد. اگر چه مقدار کل آب جمع شده ، علیرغم کاهش آب در واحد سطح بیشتر است. همچنین در مقایسه ای که بین حوضه های آبخیز شش ضلعی و مستطیلی انجام شده است ، مشخص گردید حوضه های آبخیز شش ضلعی در مقایسه با مستطیل دارای راندمان و درآمد حاصله از بالاتر است. در مورد ضریب رواناب نیز مطالعاتی انجام داده اند که مشخص شد با افزایش ضریب رواناب ، میزان رواناب، در واحد سطح افزایش می یابد.
تحقیقاتی در زمینه روشهای جمع FAO سازمان خوار بار و کشاورزی ملل متحد آوری آب باران انجام داده است و شیوه های مختلف جمع آوری رواناب را به خوبی ارائه نموده است.همچنین سانچز و همکاران جهت برآورد بیلان آبی سیستمهای جمع آوری آب مدلی را ارائه کرده اند. درمطالعه آنها مقدار آستانه بارش برای خاکهای مختلف داده شده است که با توجه به تحقیق انجام شده میزان بارش آستانه برای خاکهای سنگین نسبت به سایر خاکها کمتر می باشد.
هرچند جنگلها و تحولات سیاسی ، اقتصادی و اجتماعی تا حدودی به این سیستم جمع آوری آب باران - رواناب - لطمه وارد آورده اند معهذا فنون کشاورزی با آب باران - و رواناب حاصله - امروزه هم قابل استفاده است حوضه های آبخیز کوچک از قدیم الایام که علوم آبیاری و تکنولوژی مربوطه به پیشرفت دانش فعلی و وسعت امکانات مدرن امروزی نرسیده بود، مساله کشاورزی دیم وتکیه بر بارندگی و سایر نزولات جوی مهمترین نقش را در عمل آوری محصولات کشاورزی داشته است. علیرغم تکنولوژی پیشرفته فعلی هنوزهم به دلیل افزایش جمعیت و کمبود آب این مسئله شایان توجه بوده و استفاده از آن منتفی نشده و نخواهد شد و دلیل افزایش جمعیت شایسته است که بصورت علمی و عملی مورد بررسی و بهره برداری قرار گیرد.
مردم مناطق خشک و نیمه خشک به منظور تامین آب مورد نیاز خود برای مصارف کشاورزی و خانگی مجبورند ، آب حاصل از نزولات از جمله باران را در فصول پرآب جمع آوری و ذخیره کنند تا در فصول کم آب و خشک مورد استفاده قرار دهند. امروزه در سراسر دنیا با احداث حوضه آبخیز کوچک و هدایت و متمرکز کردن رواناب سطحی در محل کشت تک درخت اقدام به پرورش محصولات مختلف باغی می نمایند . شکلهای مختلفی در رابطه با این نوع حوضه های آبخیز کوچک از قبیل شش گوشه ، مربعی و ... طرح و بکار گرفته می شوند.
نمونه های حوضه های آبخیز کوجک
منطقه جمع آوری رواناب سطحی غالبا دارای نفوذ پذیری کم است و باعث می شود اکثر نزولات جوی در سطح حوزه به رواناب تبدیل شود. روشهای مختلفی برای کاهش نفوذ پذیری حوضه وجود دارد ، که یکی از آنها تراکم سطح حوزه با غلتک است. روش دیگر استفاده از مالچ یا مواد پوششی - عایق - است که تاثیر بسزایی در افزایش رواناب حاصله خواهد داشت. حداکثر مساحت مربوطه به این ناحیه 1000 متر مربع و در اکثر موارد بین 100-200 متر مربع طراحی و بکار گرفته می شود. -2 کرت نفوذ یا منطقه نفوذ رواناب نفوذ پذیری این منطقه بالادست و منطقه رشد درخت است .
مساحت تقریبی آن حدود 10متر مربع می باشد.عوامل مختلفی بر ایجاد پدیده رواناب در حوضه آبخیز کوچک موثرند که عبارتند از:الف- نوع خاک: بافت خاک حوضه آبخیز بویژه از لحاظ قابلیت نفوذ آب در آن، جاری شدن آب در سطح آن و خلاصه قابلیت فرسایش در تشکیل رواناب بسیار موثر است.ب- شیب زمین : حوضه های آبخیز کوچک را می توان تقریبا در سطح زمینهای با هر شیب ساخت، ولی باید بدانیم بر مقدار و کیفیت رواناب اثر دارد .
هرچه مقدار شیب حوضه بیشتر باشد میزان رواناب افزایش می یابد. حداکثر کارایی مربوط به آبخیز هایی است که دارای شیبهای کم و ملایم - ترجیها 1 تا 5 درصد - هستند. شیبهای بیشتر از 5 درصد نمی تواند در میزان رواناب سطحی چندان موثر باشد . زیرا افزایش در شیب حوضه 0/5 - تا 5 درصد باعث کاهش مساحت حوزه آبخیز کوچک می گردد.ج- اندازه زمین: در تحقیقی که بن اشر درسال 1987 انجام داده است ، شکلی ارائه کرده که در ذنشان میدهد باافزایش حوضه آبخیز کوچک راندمان رواناب کاهش می یابد.د- نوع گیاه : مقداری از بارش بر روی برگها و سایر قسمتهای گیاه ذخیره می شود - برگاب - .با توجه به این مسئله بسته به نوع گیاه ممکن است مقدار رواناب کم یا زیاد شود.
