بخشی از مقاله
چکیده
از جمله ملزومات مورد نیاز در اعمال مدیریت صحیح در بهرهبرداري از شبکههاي آبیاري و کاهش میزان تلفات در این بخش، توزیع عادلانه آب بین زارعین و حصول آببها، اندازهگیري دقیق میزان بده تحویلی در کانالهاي آبیاري از نوع اصلی تا فرعیاست. تحقیق حاضر، به معرفی قابلیت کاربرد دریچههاي قطاعی به عنوان یک سازه اندازهگیري جریان با دقت شناخته شده پرداخته و روابطی نظري جهت تخمین دبی عبوري از این سازه را تحت شرایط جریان آزاد و مستغرق تبیین مینماید.
روابط پیشنهادي بر اساس 79 سري داده برداشت شده صحرایی اخیر و 2240 سري داده تاریخی از عملکرد دریچههاي قطاعی واقع در کانال آبیاري غرب دز در استان خوزستان مورد ارزیابی قرار گرفته است. میانگین خطاي نسبی در تخمین دبی از رابطه پیشنهادي بر اساس دادههاي فوق و در شرایط جریان آزاد، در حدود -4درصد برآورد گردید. همچنین دقت روابط پیشنهادي بر اساس 524 سري داده صحرایی دیگر از داده از عملکرد دریچههاي قطاعی در 13 سازه تنظیم از کانالهاي آبیاري کشورهاي ایالات متحده و ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس، لازم است استفاده از دریچههاي قطاعی جهت اندازهگیري میزان آب تحویلی در شبکههاي آبیاري کشور به عنوان یک سازه با قابلیت توام کنترل و اندازهگیري جریان و موجود در سطح اغلب شبکهها، بیشتر مورد توجه بهرهبرداران قرار گیرد.
مقدمه
از جمله ملزومات مورد نیاز در اعمال مدیریت صحیح در بهرهبرداري از شبکههاي آبیاري و کاهش میزان تلفات در این بخش، توزیع عادلانه آب بین زارعین و حصول آببها، اندازهگیري دقیق میزان بده تحویلی در کانالهاي آبیاري از نوع اصلی تا فرعیاست. بهرهبرداري از شبکههاي آبیاري و زهکشی بدون مدیریت جریان آب توسط ابزارها و سازههاي اندازه گیري واقع در این تاسیسات نمیتواند چندان اثربخش باشد.
اندازهگیري میزان آب تحویلی در شبکه کانالهاي آبیاري، یکی از اولویتهاي تحقیقاتی صنعت آب کشور محسوب میشود؛ چرا که یکی از بسترهاي مناسب جهت پیادهسازي حسابداري آب در شبکه ها وجود سامانههاي اندازه گیري جریان آب اعم از الکترونیکی و یا هیدرولیکی بوده که با عدم قطعیت پایینی نیز همراه باشد. این موضوع سبب خواهد شد که بهرهبرداري علمی در شبکهها نمود عینی پیدا کرده و تنشهاي حاصل از کم آبی نیز تعدیل شود.
علیرغم استفاده از ابزارهاي متعدد هیدرولیکی و نوین اندازهگیري جریان، همچنان یک روش متقن با دقت و کارایی بالا، ارزان قیمت، قابل توسعه در سطح شبکههاي آبیاري و با آسیبپذیري و ضرردهی کمتر ناشی از مشکلات اجتماعی حاکم در سطح شبکهها وجود ندارد. ارزیابی انواع مختلف سازههاي اندازهگیري در سطح شبکههاي آبیاري کشور بر مبناي جنبههاي مختلف، خود مطالعهاي گسترده را در این زمینه میطلبد. با اینوجود شناسایی عملکرد و دقت اندازهگیري سازههاي حاضر در سطح شبکهها، گامی مهم در ارزیابی پتانسیلهاي بالقوه موجود در این زمینه محسوب میشود. و سبب خواهد شد که از ظرفیتهاي موجود نهایت استفاده را جهت استفاده در مدیریت نوین بهره برداري نمود.
اخیرا در تعدادي از نقاط و مبادي ورودي به شبکههاي آبیاري و زهکشی و نیز نقاط تحویل آب از ایزارهاي الکترونیکی جریان آب استفاده شده است که این ابزارها نیز بایستی در سنوات آتی مورد ارزیابی و ممیزي قرار گیرند؛ چرا که بهرهبرداري پایدار و مستمر از این ابزارها نیز نیاز به الزاماتی داشته و دارد. بررسیها نشاندهنده آن است در مقطعی طی سالهاي گذشته سیاست حاکم بر مدیریت کلان اندازهگیري جریان در شبکههاي آبیاري تکیه صرف بر استفاده از ابزارهاي الکترونیکی در طول کانالها بوده است.
بر این اساس، تعداد قابلتوجهی سنسورهاي سطح سنج در طول کانالها با ابعاد متنوع وارد و با صرف هزینههاي قابلتوجه اقدام به تجهیز شبکههاي آبیاري در سطح کشور گردیده است. با اینوجود متاسفانه تاکنون بررسی جامعی در خصوص میزان برآورد انتظارات اولیه از این اقدام و متناظر با صرف هزینههاي اولیه و میزان دقت و صحت ابزارهاي تجهیزشده در اندازهگیري جریان، صورت نگرفته است. نگارندگان این پیشنهاد بر اساس مطالعات موردي خود اذعان میدارند بهدلایل متعدد از جمله موارد ذیل، استفاده از ابزارهاي الکترونیکی اندازهگیري جریان در کانالهاي آبیاري - و بهطور خاصه سنسورهاي دبی-اشل - بهطور عمومی نتایج قابلقبولی بدست نداده است:
صرف هزینههاي قابلتوجه در خرید و واردات ابزارهاي نوین از کشورهاي سازنده در شرایط تحریم اقتصادي و نیاز به پرداخت مبالغ مضاعف.
نبود دانش داخلی در سطح کشور بهمنظور ساخت سنسورهاي مورد بحث و نیاز به واردات صرف.
عدم انطباق موضوع خرید گسترده تجهیزات با رویکرد اقتصاد مقاومتی و جلوگیري از خروج ارز از سطح کشور.
سواستفاده برخی از شرکتهاي طرف قرارداد از عدم آگاهی مدیران و تجهیز برخی از نقاط تحویل وانتقال به نوع بیکیفیت چینی
عدم تعهد شرکتهاي واردکننده در نگهداري طولانیمدت از این ابزارها و پاسخگویی ایشان.
شرکتهاي داخلی عمدتا واردکننده صرف این تجهیزات بوده و از پروتکلهاي داخلی این ابزارها و جزییات مهم کاربرد و استانداردهاي نصب انها آگاهی ندارند. این موضوع یکی از عوامل کاهش کارایی این ابزار در سطح کانالهاي آبیاري کشور ارزیابی میگردد.
بیتوجهی به تجربه و نظرات شرکتهاي بهرهبردار و زیربخشها در مطالعات و تصمیمگیريهاي اولیه جهت خرید وبه کارگیري این ابزارها.
عدم ارائه آموزشهاي لازم به بهرهبرداران در زمینه چگونگی استفاده و نگهداري از این ابزارها جهت اندازهگیري جریان در کانال-هاي آبیاري.
استفاده از ابزارهاي بهاصطلاح اندازهگیري دقیق دبی جریان از طریق برداشت سطح آب در کانال آبیاري و سپس واسنجی رابطه دبی-اشل از سنتیترین روش ممکن!
دریچههاي قطاعی در کانالهاي آبیاري از جمله مهمترین سازههاي کنترل جریان به شمار میروند. مطالعه حاضر، سعی در گسترش رویکردي نوین در استفاده ازدریچههاي کشویی و قطاعی به عنوان یک ابزار اندازهگیري ساده، ارزان قیمت و موجود در سطح شبکههاي آبیاري دارد.دریچههاي کشویی و قطاعی را میتوان به عنوان سادهترین نوع سازههاي کنترل و تنظیم در سطح شبکههاي آبیاري و زهکشی دانست که هزینههاي نگهداري و بهرهبرداري کمتري نسبت به بسیاري از ابنیه موجود دارند.
وجود این نوع دریچهها سطح آب مناسب در کانالهاي بالادست را بهمنظور ورود دبی معین جریان به کانالهاي آبگیري فراهم میکنند. این امر مستلزم اندازهگیري دقیق جریان عبوري از مقطع کانال میباشد. علاوه بر آن، وجود دریچه مقطعی کنترل را جهت اندازهگیري جریان ایجاد میکند تا با اطلاع از سطح آب در کانال مقدار بده عبوري از مقطع دریچه اندازهگیري شود. این امر مستلزم اطلاع دقیق از رابطه دبی- اشل خاص هر دریچه در شرایط مختلف جریان میباشد. لذا مطالعه بر روي عملکرد سازه دریچه به عنوان یک سازه اندازهگیري با صحت کاربري مناسب، قیمت ارزان و کاربري ساده میتواند درخور توجه باشد.
مشاهدات عملکرد دریچههاي قطاعی در کانال آبیاري اصلی غرب دز شکلهاي - 1 - تا - 3 - ، نمونههایی از کاربرد این سازه در سطح شبکه آبیاري دز در استان خوزستان واقع در جنوب ایران را نشان میدهد. شکل - 4 - ، دلیل روشنی بر استفاده از این ابزارها جهت اندازهگیري جریان و تحویل آب مورد درخواست زارعین و اعتماد بهرهبردار به سطحی از دقت اندازهگیري جریان در تحویل دبی درخواستشده از سوي کشاورزان در واحدهاي مزرعهاي در سالهاي دور دارد.
شکل 5 نیز شواهدي از نگاه اولیه طراحان شبکه به استفاده از دریچههاي قطاعی در اندازهگیري جریان با نصب اشل قرائت سطح آب در بالادست و پاییندست دریچه، احداث پل کابلی جهت استقرار گروه آبسنجی و واسنجی دریچهها و ساخت گیج جهت اندازهگیري بازشدگی دریچهها دارد. علیرغم وجود چنین تجربهاي، متاسفانه در سالهاي اخیر، نگاه مدیریت حاکم بر بهرهبرداري از کانالهاي آبیاري در سطح کشور ایران، از امکان استفاده از سازههاي مکانیکی اندازهگیري جریان و ارتقاء بهرهوري از آنها به استفاده از ابزارهاي نوین اندازهگیري جریان - بهعنوان یک تجربه ناموفق - تغییر یافته است.
