ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری با استفاده از مدل هیدرودینامیک شبیه سازی جریان های غیرماندگار

براساس آمار و اطلاعات موجود، بخش کشاورزی با 92 درصد به عنوان بزرگترین مصرف کننده آب کشور شناخته شده است. لذا ضرورت استفاده از روش هایی جهت بهبود مدیریت بهره برداری و نگهداری از شبکه های آبیاری امری اجتناب ناپذیر است. با توجه به ثابت ماندن منابع آب و رشد جمعیت، مهم ترین مسئله، ارتقاء عملکرد بخش های مرتبط با آب در کشاورزی و از جمله بهبود عملکرد و بهینه سازی بهره برداری از شبکه های آبیاری کاملاً ضروری است. از آنجائی که جریان در شبکه های آبیاری از نوع غیرماندگار بوده و با توجه به پیچیدگی معادلات هیدرولیکی حاکم بر این جریان ها بمنظور شبیه سازی باید حتماً از مدل های ریاضی استفاده نمود. تا کنون مدل های ریاضی گوناگونی در مطالعه و شبیه سازی شبکه های آبیاری به کار رفته است که از آن جمله می توان به مدل های icss, modisو canalman اشاره نمود. در این تحقیق به معرفی مدل جدید هیدرودینامیک rootcanal پرداخته شده است. این مدل که آخرین نسخه آن در سال 2008 میلادی در دانشگاه یوتا توسعه یافته است برای شبیه سازی جریان های غیرماندگار یک بعدی بکار می رود. مدل هیدرودینامیک rootcanal یکی از جدیدترین مدل های شبیه سازی جریان در کانال های باز است. مدل هایی که تاکنون در مطالعات شبکه های آبیاری به کار رفته است اغلب در محیط dos می باشند اما مدل rootcanal در محیط ویندوز اجرا میگردد. مدل می تواند برای کانال های باز و تحت فشار با طول و شیب متفاوت در قطعات مختلف مورد استفاده قرار گیرد. سطح مقاطع مختلف کانال نظیر مستطیل, دایره، ذوزنقه و انواع سازه های آب بند و آبگیر موجود در آن با تعیین مختصات دقیق و چگونگی بهره برداری از آنها در مدل می تواند وارد گردد. در این مدل با وارد کردن داده هایی از قبیل میزان باز شدگی سازه های مختلف و دبی ورودی به سیستم در زمان های مختلف, می توان اطلاعات خروجی مختلفی از قبیل دبی و ارتفاع آب در قسمت های مختلف کانال و محل سازه ها را بدست آورد. نتایج خروجی مدل به دو صورت جدول و نمودار نمایش ارائه می شود. در این تحقیق با استفاده از مدل rootcanal به شبیه سازی هیدرولیک جریان غیرماندگار در شبکه های آبیاری پرداخته شده است. بدین منظور از کانالe1r1 شبکه آبیاری دز استفاده شد و عملکرد این کانال در شرایط ورود موج مثبت و منفی بعلت افزایش یا کاهش نیاز آبگیری محاسبه شد و جمعاً هشت سناریو تعریف گردید. شبیه سازی ها در چهار حالت عدم بهره برداری، یکبار، دوبار و سه بار بهره برداری انجام گرفته و نتایج مقایسه شده اند. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی جریان در کانال های آبیاری و مشخص شدن زمانبندی حرکت امواج درون کانال که در اثر بهره برداری و تغییرات نیاز در کانال بوجود می آید میتوان دستورالعمل مناسب بهره برداری از کانال و سازه های آن را بمنظور کاهش حجم تلفات آب تحویلی به آبگیرها تعیین نمود. با ارائه راهکارهای بدست آمده از نتایج شبیه سازی به مسئولان و مدیران بهره برداری از شبکه های آبیاری میتوان موجبات الگوی مناسب و بهینه مصرف آب در بخش کشاورزی را فراهم نمود و سالانه حجم قابل توجهی از آب را ذخیره نمود و برای توسعه و بهبود کشاورزی استفاده نمود. کلمات کلیدی: شبکه آبیاری ، root canal ، کانال e1r1 ، جریان غیر ماندگار