بخشی از مقاله
چکیده: هدف اصلی طراحی آبیاری شیاری ، انتخاب مناسب متغیرهای طراحی و مدیریتی است.این متغیرها عبارتند از: طول شیار، دبی ورودی به شیار و مدت زمان آبیاری - زمان قطع جریان - .در این تحقیق این متغیرها به روش بهینه سازی بگونه ای محاسبه شده اند که کل هزینه آبیاری که تابع هدف میباشد، حداقل وراندمان کاربرد آن حداکثر شود. تابع هدف بر اساس هزینه های آب ، کارگروحفر نهر وشیارتشکیل شده است. بعضی از این هزینه ها تابعی از زمان آبیاری و آن نیز وابسته به زمان پیشروی آب در شیار میباشد.
بنابراین بایستی در تابع هدف ،معادله ای برای محاسبه زمان پیشروی بطور صریح و دقیق بکار گرفته شود. از آنجا که هیچکدام از روشهای دقیق طراحی آبیاری شیاری مانند مدل اینرسی صفر ، زمان پیشروی را بطور صریح محاسبه نمی کنند، لذا در این تحقیق از معادله ارائه شده توسط والیانتاز که از نتایج مدل اینرسی صفر استخراج شده،استفاده گردیده است .در تابع هدف علاوه بر متغیرهای طراحی، مشخصات خاک،شیارو نیاز خالص آبیاری وجود دارد. بنابراین برای هر نوع خاک و گیاه مشخصی میتوان متغیرهای طراحی وبدنبال آن راندمان آبیاری را محاسبه نمود.
مقدمه: با توجه به شرایط خشکسالی در کشور ایران و غیر قابل استفاده بودن سیستمهای ابیاری تحت فشار در همه شرایط، افزایش راندمان آبیاری سطحی امری ضروریست. یکی از گامهای موثر در جهت نیل یه این هدف، طراحی بهینه روشهای آبیاری سطحی میباشد. بطور کلی روشهای طراحی آبیاری سطحی یا روشهای محاسبه زمان پیشروی - یک پارامتر مهم در طراحی - را میتوان به سه گروه زیر تقسیم نمود:
گروه اول : روشهای ساده مانند روش . SCS تحقیقات نشان میدهد که استفاده از این روش خطای قابل ملاحظه ای در محاسبه زمان پیشروی بوجود میاورد . - 5 - در سال 1981 ردی و کلایما - 3 - و در سال 1991 ردی و اپولایو - 2 - معادله SCS را به منظور طراحی بهینه شیار استفاده نموده و هزینه کل ابیاری را بعنوان تابع هدف در نظر گرفتند .
گروه دوم : روشهای عددی شامل مدل موج سینماتیک ، مدل اینرسی صفر و مدل موج دینامیکی . این روشها اولا پیچیده هستند و ثانیا نمی توانند زمان پیشروی را به طور صریح محاسبه نمایند . در سال 1977 استریکف و کاتاپودز - 4 - و در سال 1982 الیوت و همکاران - 1 - مدل اینرسی صفر راجهت محاسبه زمان پیشروی مناسب دانستند .
گروه سوم : مدلهای توازن حجمی . در این مدلها اولا ضرایب شکل جریانهای سطحی و زیر سطحی در طول مرحله پیشروی ثابت فرض می شود و ثانیا این مدلها وابسته به عمق نرمال می باشد . در سال 1978 واکر و اسکوگربو - 7 - مدل توازن حجمی را برای محاسبه زمان پیشروی استفاده نمودند . به منظور طراحی بهینه ابیاری شیاری ، هیچکدام از روشهای مذکور مناسب نیستند ، زیرا این روشها نمیتوانند زمان پیشروی را به طور صریح و دقیق محاسبه نمایند .
طراحی بهینه نیازمند به یک معادله ریاضی برای محاسبه صریح زمان پیشروی جهت استفاده در تابع هدف می باشد . در این مقاله کل هزینه های مورد نیاز برای یک بار آبیاری شامل هزینه های کارگری ، آب و حفر شیارها و نهرها بعنوان تابع هدف در نظر گرفته شده که بایستی حداقل شود . واضح است که هزینه های کارگری تابعی از زمان آبیاری و آن نیز تابعی از زمان پیشروی می باشد . با توجه به نقاط ضعف ذکر شده برای روشهای موجود ، در این تحقیق از معادله ارائه شده توسط والیانتاز در سال - 5 - 2001 جهت محاسبه زمان پیشروی استفاده شده است . این یک معادله صریح برای محاسبه زمان پیشروی است که والیانتاز آنرا بر اساس نتایج مدل اینرسی صفر بدست آورده است و از دقت بالایی برخوردار می باشد.
مواد وروشها:
به منظور آبیاری یک قطعه زمین زراعی مشخص به روش شیاری بایستی آنرا به تعدادی مجموعه آبیاری تقسیم نمود. هر مجموعه آبیاری شامل تعدادی شیار میباشد که همزمان آبیاری میشوند.
