ارزیابی شبکه آبیاری با مفاهیم کلاسیک و جدید راندمان آبیاری (مطالعه موردی: شبکه حمودی خوزستان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران و استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 استاد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد پژوهش، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

چکیده

این تحقیق به منظور ارزیابی شبکه حمودی در سطح  3079 هکتار از دیدگاه مفاهیم کلاسیک و جدید راندمان آبیاری انجام شد. بدین منظور ابتدا ورودی­ها (آبیاری، بارش، آزادسازی­های کانال) و خروجی­های اصلی آب (تبخیر تعرق واقعی محصول، زهاب خروجی و نشت از کانال انتقال) طی سال­های هیدرولوژیکی 1385 تا 1388 اندازه­گیری یا برآورد شدند. سپس اقدام به برآورد راندمان آبیاری شبکه با استفاده از مفاهیم کلاسیک (راندمان کاربرد) و نئوکلاسیک (راندمان خالص و مؤثر) گردید. در نهایت سناریوهای مختلف تخصیص آب با لحاظ مفاهیم جدید راندمان مورد ارزیابی قرار گرفت. سناریوهای مورد ارزیابی شامل سه سناریوی 65، 75 و 85 درصد تأمین نیاز آب مصرفی و دو سناریو بر اساس مفاهیم جدید شامل تأمین کامل نیاز آبی گیاه و تأمین درصدی از نیاز آبی که عملکرد محصول کاهش معنی‌داری پیدا نکند، می‌باشد. نتایج نشان داد که در شبکه­ آبیاری حمودی به دلیل جریان­های زیرزمینی جانبی از اراضی مجاور و نشت از کانال‌ها، آب‌های خروجی­ به طور متوسط سالانه 16 درصد بیشتر از آب‌های ورودی می‌باشد. راندمان توزیع، کاربرد و کل شبکه به ترتیب 68، 53 و 44 درصد برآورد شد که بیانگر عملکرد آبیاری پایین در شبکه آبیاری حمودی می‌باشد. علیرغم حجم آب مصرفی زیاد شبکه، تبخیر و تعرق واقعی 19درصد کمتر از پتانسیل تبخیر و تعرق اندازه‌گیری شد، که نشان­دهنده وجود تنش آبی و کاهش عملکرد محصول می‌باشد. ارزیابی سامانه­های آبیاری سطحی با روش نئوکلاسیک نشان داد که راندمان خالص (77%) و مؤثر (65%) بیشتر از راندمان کلاسیک (53%) می‌باشند. نتایج این تحقیق نشان داد که  با اعمال سناریوهای مفاهیم جدید راندمان می‌توان بین 19 تا 47 درصد در تخصیص آب صرفه‌جویی نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The evaluation of irrigation network by using classic and new concepts of irrigation efficiency (Case study: Hamody irrigation system of khozestan)

نویسندگان [English]

  • Mohamad javad nahvinia 1
  • abdolmajid Liaghat 2
  • Fariborz Abbasi 3
1 Ph.D. Student of Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran and assistant Professor, Water Sciences and Engineering Department, Arak University, Arak, Iran
2 Professor of Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran , Karaj, Iran
3 Agricultural Engineering Research Institue (AERI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

This study was carried out to evaluate Hamody irrigation network (in an area of 3079 ha) using classic and new classic irrigation efficiency concepts. For this purpose, firstly the main district’s water inputs (irrigation, rainfall and canal releases) and outputs (actual crop evapotranspiration, drainage outflow and canal seepage) were measured or estimated during the hydrological years (2006-2009). Then, the application efficiency (classic concept) and the net and effective efficiencies (neoclassic concept) were estimated at the network level. Finally, different scenarios of water allocation were evaluated by considering new concepts of irrigation efficiency. The assessment scenarios include 65, 75 and 85% of water supply needs, 100% Crop Water Requirement (CWR) and a fraction of CWR without significant reduction in yield. The annual average outflows were 16% higher than the inflows, presumably due to canal seepage and lateral groundwater inflows from neighboring lands. Distribution, application and total efficiencies were estimated 68, 53 and 44%, respectively, indicating low irrigation performance in the irrigation network. Despite the high volume of applied irrigation water, the actual ET was 19% less than the potential ET, indicating water-stress and crop yield reduction. The assessment of surface irrigation systems using new classical approach showed that the net (0.77) and effective (0.65) efficiencies were more than the classical efficiency (0.53). The results of this study showed 19-47% water saving in allocation scenarios using the new concepts of efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • System irrigation
  • irrigation efficiency
  • Irrigation consumptive use coefficient
  • Water conservation

مراجع

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. and Smith, M. (1998), Crop evapotranspiration- Guideline for computing crop water requirements, FAO Irrigation and Drainage paper 56. FAO, Rome, p. 300.
Allen,RG.,Clemmens, AJ., and Willardson, LS. (2005), Agro-Hydrology and Irrigation Efficiency, ICID Working Group on Sustainable Crops and Water Use.
Akbari, M., Toomanian, N., Droogers, P., Bastiaanssen, W., and Gieske, A. (2007). Monitoring irrigation performance in Esfahan, Iran using NOAA satellite imagery. Agricultural water Management. 88(1-3):99-109.
Ayers.  R.S., and Westcot, D.W. (1985), Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 29.
Caissie, D., Pollock, T.L. andCunjack, R.A. (1996), Variation in stream water chemistry andhydrograph separation in a small drainage basin, J. Hydrol. 178: 137-157.
Cuenca, R. H.  (1989), Irrigation system design. An engineering approach. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, p. 552.
Doorenbos, J. and Pruitt, W.O. (1977), Guidelines for predicting crop water requirements. FAO. Irrigation and Drainage paper 24. FAO, Rome, p.144.
Haie, N. and Keller, AA. (2011), Macro, Meso and Micro Efficiencies in Water Resources Management: a New Framework Using Water Balance. American Water Res. Assoc. 44: 961–968.
Huffaker, R. (2008), Conservation potential of agricultural water conservation subsidies. Water Res. Res. 44.
Isidoro, D. (1999),Impacto del regadíosobre la calidad de lasaguassuperficialesdelBarrancode La Violada (Huesca): salinidad y nitratos. PhD Thesis Lleida University. Lleida,Spain, p. 267.
Isidoro, D., Quílez, D., and Aragüés, R. (2004), Water balance and irrigation performance analysis at the irrigation district level, Journal of Agric. Water Manage, 64 (2): 123-142.
Jensen, ME. (2007), Beyond irrigation efficiency, Irrigation Sci, 25: 233–245.
Keller, A.A., and Keller J. (1995), Effective Efficiency: a water use efficiency concept for allocating freshwater resources. Discussion Paper 22, Center for Economic Policy Studies, Winrock International, January.
Keller, A., Keller, J., and Seckler, D. (1996),Integrated water resource systems: theory and policy implications. Research Report 3, International Water Management Institute. Colombo, Sri Lanka.
Liaghat, A. M., Mokari Ghahroodi, E., Noory, H., and Sotoudenia, A. (2015), Evaluation of Qazvin Plain Irrigation Systems Through an Assessment of Classical vs Neoclassical Irrigation Efficiencies, Iranian Journal of Soil and Water Research, 46(2), 343-351.
Mateos, L. (2008), Identifying a new paradigm for assessing irrigation system performance. Irrigation Sci. 27: 25–34.
Matsubayashi, V., Velasquez, G. T. and Takagi, F. (1993), Hydrograph separation and flowanalysis by specific electrical conductivity. J. Hydrol. 152: 179-199.
Molden, D., Oweis, T., Steduto, P., Bindraban,  P., Hanjra,  MA. and Kijne,  J. (2010), Improving agricultural water productivity: between optimism and caution. Agric. Water Manage. 97, 528–534.
Nahvinia,M.J.; A.M. Liaghat and F. Abbasi. 2015. Water balance and irrigation performance analysis at the irrigation district level (Case study: Hamody irrigation system of Khozestan). Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 1 (9), 180-194.
Pinder, G.F.and Jones, J.F. (1969), Determination of the ground-water component of peakdischarge from the chemistry of total runoff, Water Resour. Res. 5 (2), 438-445.
 
Perry, C. (2007), Efficient irrigation; inefficient communication; flawed recommendations, Irrigation and Drainage, 56(4), 367–378.
Perry, J. (1999), The IWMI water resources paradigm: definitions and implications. Agric. Water Manage., 40, 45–50.
Sanei Dehkordi, K. and Karami, H. (2011), Study and comparison of planted and followed Lands EC and presentation of revision this factor aimed permanent agriculture. The third of irrigation and drainage network  management conference. University of ShahidChamran.Ahvaz, Iran.
Seckler, D. (1996), The new era of water resources management: from “dry” to “wet” water savings. Research Report 1, International Water Management Institute. Colombo. Sri Lanka.
Ward, FA. and Pulido-Velázquez, M. (2008), Water conservation in irrigation can increase water use. Proceedings of the National Academy of Science. 105, 18215–18220.
Water resources managementof Iran, (2008), The studies of  Iran water comprehensive draw in watershed: West Boundary, Kharkheh, Karun and JarahiZohreh, Behan Sad, 117p.
Toomanian, A., Gieske, A. and Akbari, M. (2004), Irrigated area determination by NDVI-Landsat upscaling techniques, Zayandeh River Basin, Esfahan, Iran. Int. J. Remote Sens. 15 (22), 4945–4960.
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 50، شماره 3
مرداد 1398
صفحه 567-579

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار