بررسی و تبیین مبانی نظری عوامل موثر بر میزان مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری تحت فشار در استان قزوین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره).

2 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

3 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

4 دانشجوی دکتری اقتصاد کشاورزی دانشگاه شیراز.

5 استادیار گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه ایلام.

چکیده

با افزایش یافتن تعرفه­های انرژی، بحث مصرف انرژی و هزینه­های مربوطه در سامانه­های آبیاری ابعاد تازه­ای به خود گرفته است و در موفقیت این طرح­ها نقش مهمی بر عهده خواهد داشت. در این تحقیق مبانی تئوریک اثر عوامل طراحی و مدیریتی سامانه­های آبیاری تحت فشار بر هزینه­های انرژی تبیین گشته و با آنالیز حساسیت هزینه­های انرژی به این عوامل، ملاحظات طراحی بهینه سامانه از حیث مصرف انرژی لازم مطرح شده است. همچنین 45 سامانه آبیاری تحت­فشار استان قزوین (عمدتاً در محدوده شبکه آبیاری قزوین) از انواع آبیاری بارانی کلاسیک با آبپاش متحرک، بارانی متحرک پیوسته (سنتر و لینیر) و آبیاری موضعی از نظر مصرف انرژی ارزیابی شده و انرژی لازم در هر سامانه برای تامین یک متر مکعب آب در این سیستم­ها به­ترتیب  290/0، 205/0 و 202/0 (KWh/m3) محاسبه گردید که اهمیت لحاظ بررسی میزان مصرف انرژی در انتخاب سیستم آبیاری مناسب در برنامه­ریزی­های منطقه­ای و ملی را خاطرنشان می­سازد. همچنین برای محصولات کشاورزی عمده شبکه آبیاری قزوین میزان مصرف انرژی و هزینه­های مربوطه به واسطه کاربرد سامانه­های تحت­فشار برای آبیاری محاسبه شد که در مطالعات تعیین الگوی کشت و تحلیل­های اقتصادی می­تواند مفید باشد. علاوه بر ضرورت انتخاب سامانه آبیاری کم مصرف انرژی، طراحی صحیح این سامانه­ها، انتخاب پمپ با راندمان بالا در نقطه کار سامانه و بهره­برداری و نگهداری اصولی از ایستگاه پمپاژ طبق دفترچه پمپ، در کاهش هزینه­های انرژی این سامانه­ها اهمیت بالا دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of the Theoretical Basis and the Factors Affecting Energy Consumption in Pressurized Irrigation Systems in Qazvin Province

نویسندگان [English]

  • b n 1
  • a l 2
  • m p 3
  • s b 4
  • h a 5
چکیده [English]

Energy consumption and energy cost in irrigation systems have been important issues due to energy charge increase in recent years. In this study, theoretical basis of pressurized irrigation systems management and technical factors that affect energy costs were studied and the optimum system design criteria for energy consumption were identified. In addition, energy consumptions of 45 pressurized irrigation systems in Qazvin province were evaluated. These irrigation systems types were classic sprinkler, center pivot, linear move, and trickle. The energy requirements of these systems for supplying a unit volume of water were obtained as 0.290, 0.250 and 0.202 KWh/m3, respectively. The results show the importance of irrigation systems selection in energy costs saving in national and regional plans. At last, energy consumption and related costs for various pressurized irrigation systems were studied for the main crops in Qazvin irrigation network. These results can be useful in deciding cropping pattern and economic studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sprinkler Irrigation
  • Trickle irrigation
  • Irrigation design criteria
  • Pump selection

مراجع

  1. اسکونژاد، م. 1389. اقتصاد مهندسی یا ارزیابی اقتصادی پروژه­های صنعتی. مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
  2. معاونت آب و خاک وزارت جهاد کشاورزی، 1393. گزارش وضع موجود طرح های معاونت آب و خاک و صنایع در تدوین برنامه ششم توسعه.
  3. Carrillo Cobo, M. T., Rodriguez Diaz, J. A.,Lopez Luque, R.,Montesinos, P.and CamachoPoyato,  E. 2009. Exploring energy saving scenarios for on-demand pressurised irrigation networks. Biosystems Eng. 104(4): 552–561.
  4. deMonsabert, S., andLiner, B. L. 1998. Integrated energy and water conservation modeling. Journal of energy engineering, 124(1): 1-19.
  5. Ellis, E.M. 1998. Agricultural groundwater conservation program in the phoenix active management area. M.S. Thesis. University of Arizona. Tucson. AZ.
  6. FAO. 1992. Small-scale pumped irrigation - energy and cost. Water Resources. Development and Management Service.
  7. FAO. 2002. Andreas P. Savva and Karen Frenken, Irrigation Manual Module 11. Financial and Economic Appraisal of Irrigation Projects.
  8. Moradi-Jalal, M., Rodin, S. I., andMarino, M. A. 2004. Use of genetic algorithm in optimization of irrigation pumping stations. Journal of irrigation and drainage engineering, 130(5): 357-365.
  9. Ortiz Romero, J. N., Montero Martinez, J., Martinez, R. S., and  Tarjuelo Martin-Benito, J. M. 2006. Set sprinkler irrigation and its cost. Journal of irrigation and drainage engineering, 132(5):445-452.
  10. Prats, A. G., Pico, S. G., Alzamora, F. M., andBello, M. A. J. 2011. Random Scenarios Generation with Minimum Energy Consumption Model for Sectoring Optimization in Pressurized Irrigation Networks Using a Simulated Annealing Approach. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 138(7): 613-624.
  11. Reinders, F. B., Stoep, I., andBackeberg, G. R. 2013. Improved efficiency of irrigation water use: A South African framework. Irrigation and Drainage
  12. Rodriguez Diaz, J. A.,LópezLuque., R.,Carrillo Cobo, M. T., Montesinos. P., and Camacho Poyato, E. 2009. Exploring energy saving scenarios for on-demand pressurized irrigation networks. Biosystems Eng.104 (4): 552–561.
  13. Scott, C. A., andShah, T. 2004. Groundwater overdraft reduction through agricultural energy policy: insights from India and Mexico. International Journal of Water Resources Development, 20(2): 149-164.
  14. USDA. 1997. National Engineering Handbook. Part 652 Irrigation Guide Irrigation Guide.

 

 

پژوهش آب در کشاورزی
دوره 30، شماره 2
تیر 1395
صفحه 261-271

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار