سرویس ترجمه انجمن لوله و اتصالات پی وی سی، دراین مقاله در مورد نیاز به افزایش بهره وری مصرف آب در پروژه های آبیاری موجود و پروژه های جدید و مطالعات موردی موفق با جزئیات بحث می شود.

 چکیده:

آبیاری یک ورودی حیاتی در بهره وری و رشد محصولات کشاورزی است. بیش از 80 درصد منابع آب موجود در سراسر جهان و همچنین در هند برای اهداف آبیاری استفاده می شود. با این حال در هند میانگین بهره وری آب مصرفی در پروژه های آبیاری تنها حدود 30 تا 35 درصد محاسبه شده است.

 شکی نیست که مدرن سازی سیستم آبیاری مانند پوشش بتنی در سطح داخلی کانال های باز و غیره به طور قابل توجهی منجر به صرفه جویی آب می شود. اما این تکنیک ها نیازمند سرمایه گذاری عظیم است از این رو در پیاده کردن آنها ناتوانیم. در این زمینه تکنیک های انتقال آب ساده، کم هزینه، آسان برای پیاده سازی و نوین در پروژه های آبیاری در مهاراشترا(شهری در هند) استفاده شد.

دراین مقاله در مورد نیاز به افزایش بهره وری مصرف آب در پروژه های آبیاری موجود و پروژه های جدید و مطالعات موردی موفق با جزئیات بحث می شود. یافته ها نشان می دهد که چنین تکنیک های پیشگام درسایر مناطق زراعی با پروژه های آبیاری باید اجرا شود جایی که تکنیک ها از لحاظ اقتصادی برای دستیابی به بهبود عملکرد محصول و مدیریت خوب آب با بهره وری بالای استفاده از آب امکان پذیر است.

مقدمه:

پتانسیل آبیاری نهایی در هند 140 میلیون هکتار است. پتانسیل آبیاری 102 میلیون هکتار از طریق پروژه های آبیاری سطحی خرد/ متوسط و کلان و استفاده از آب های زیر زمینی ایجاد شده است. با این حال پتانسیل بهره برداری حدود 87 میلیون هکتار فقط در مهاتو است(2013). آبیاری بزرگترین بخش در مصرف آب است به دلیل اینکه بیش از 80 درصد منابع آب موجود در هند در حال حاضر برای آبیاری استفاده می شود. با این حال میانگین بهره وری آب مصرفی در پروژه های آبیاری تنها حدود 30 تا 35 درصد محاسبه شده است (مهاتو 2013).

در حال حاضر تولیدات کشاورزی سالانه برای تامین نیازهای غذایی ما کافی است. برای رفع چالش گسترش منظم جمعیت، بهره وری از آب وخاک باید توسعه یابد، با وجود اینکه هر دوی این منابع محدود هستند. آب ورودی حیاتی برای افزایش بهره وری کشاورزی است. از این رو آب عرضه شده به محصول در زمان مناسب، محل مناسب و با مقدار کافی، هدف اصلی برای مدیریت خوب یک آبیاری است. اما در مورد مخازن آب سطحی، آب آبیاری با شبکه های توزیع آب کانال باز گسترده  به مزارع انتقال می یابد. در حقیقیت سیستم فوق به دلیل تقلیل بهروه وری از آب مصرفی قادر به ایجاد توازن  توزیع آب در زمان مناسب مطابق با نیاز محصولات نیست. با گذشت زمان بسیاری از نقص ها شامل راندمان پایین آب مصرفی در این نوع شبکه پدید می آید.

1. نتایج عمده برای کارایی مصرف آب پایین

دلایل اصلی زیر برای راندمان پایین آب مصرفی در پروژه های آبیاری مهاتو مشخص شده است:

• ضعیف بودن و یا عدم تعمیر کانال ها وتوزیع کننده های سیستم های آبیاری که سبب رشد علف های هرز و پوشش گیاهی، لای گرفتگی و تخریب پوشش می شود.

• اعواج بخش هایی از کانال  به علت لای گرفتگی و یا فرو ریختگی سراشبی ها
•  
• عدم پوشش در کانال که لایه های خاک نفوذ پذیر به آن می رسد
•  
• نشتی در ورودی و دریچه ها
•  
• ساختارهای آسیب دیده
•  
• آبیاری بیش از حد به دلیل عدم دسترسی به ساختارهای کنترلی و امکانات برای تامین حجمی آب آبیاری به کشاورزان
•  
• توزیع ناهموار آب به علت نبود رگلاتور
•  
• شیوه های مدیریت ضعیف
•  
• عدم آگاهی کشاورزان در مورد روش های صحیح آبیاری و الگوی کشت

1-2- مدیریت ضعیف آبیاری

تلاش های بسیاری برای مدیریت آبیاری به طور موثر انجام می شود. شبکه های توزیع آب کانال باز گسترده معمول نه تنها نیاز دانه کاشته شده به آب را در منطقه زراعی در نظر نمی گیرد، بلکه  قادر به آبیاری در زمان و مکان مناسب نیست. این کاهش تنش رطوبتی منجر به کاهش بازدهی و رشد محصول به طور اساسی خواهد شد.

2- مطالعات موردی از مدیریت آبیاری نوین

مهندسی آبیاری و علوم وابسته درحال حاضر درگیر یافتن راه حل های بهتر برای غلبه بر نقص های مواردی که در بالا ذکر شد، هستند. در این زمینه اقدامات نوآورانه ای در تعدادی از پروژه های آبیاری در مهاراشترا اتخاذ شده است. آنها شبکه های توزیع آب کانال باز را با شبکه های توزیع آب نوین از لوله های pvc با جریان ثقلی به منظور حل مشکلات فوق جایگزین کردند. از سوی دیگر سیستم آنها دارای مدیریت آب ساده و موثر است. آنها انقلابی را در بخش آبیاری ایجاد کردند.

2-1: موسسه کاربران آب Jai Malhar، پروژه آبیاری Indore Minor ناحیه ناسیک

این پروژه در 22 کیلومتری شهر ناسیک احداث شد. منطقه زراعی برای پروژه 157 هکتار بود. قبل از اجرای شبکه توزیع و انتقال لوله های pvc نوین تنها 20 تا 30 هکتار زمین از مزایای استفاده از آبیاری بهره می بردند زیرا در شبکه های توزیع آب کانال باز معمول تلفات زیادی در انتقال آب وجود داشت. به علت عدم پشتیابی سیستم های آبیاری سنتی و کاهش در آمد کشت  مشکلات فراوانی حاکم بود .برای به حداکثر رساندن سود و توزیع عادلانه آب، WUA( موسسه کاربران آب) استفاده از کانال باز را کنار گذاشت و سیستم انتقال آب با لوله های pvc  را تاسیس کرد.

2-1-1 تکنیک های توزیع و انتقال آب نوین

یک جک چاه با قطر سه متر در داخل مخزن ساخته شد. دو پمپ شناور با 25 اسب بخار در داخل جک چاه نصب می شود. ظرفیت تخلیه هر پمپ50 لیتر درثانیه(lps )است.آب بالا می آید و توسط یک لوله pvc اصلی با قطر 315 mmانتقال می یابد و به محفظه اصلی توزیع تحویل داده می شود. قطر محفظه توزیع 3 متر و عمق آن 2 متر است. 115 قطعه لوله pvc با قطر 63mm و طول 300 mm بر روی دیوار عمودی محفظه دقیقا در همان سطح نصب می شود همان طور که در شکل 1 نشان داده شده است.

 تعداد لوله ها برابر با تعداد سهام داران است.100 لیتر آب در ثانیه از درون محفظه به طور مساوی بین 115 لوله تقسیم می شود و 0.87 لیتر آب در ثانیه از هر لوله خارج می شود. تخلیه آب از خروجی یک لوله به یک سهام دار اختصاص داده می شود. سهام داران به گروه های مختلف تقسیم میشوند. هر گروه 3 تا 11 عضو دارد. محیط محفظه برای هر گروه در شکل زیر نشان داده شده است. هر محفظه آب را از 3 تا 11 لوله خروجی بسته به تعداد اعضای آن گروه دریافت می کند.

شکل 1- محفظه توزیع اصلی آب

2-1-2- کاهش تلفات آب در شبکه انتقال و توزیع عادلانه آب

واضح است که تمام  لوله های محیط محفظه ها به تناسب سهامداران در آن گروه آب دریافت نمی کنند. برای توضیح بیشتر، یک گروه از چهار عضو وجود دارد. سپس آب جمع آوری در محفظه، 4 لوله خروجی را تشکیل می دهد و سپس آب از طریق یک خط لوله معمولی متناسب با آن گروه به محفظه توزیع ثانویه انتقال می یابد. در هزینه خط لوله به دلیل تشکیل گروه صرفه جویی می شود.محفظه توزیع ثانویه دارای همان تعداد خروجی های لوله است( به عنوان مثال 4 در این مورد). آب جمع آوری شده در این محفظه به طور مساوی بین  4 لوله خروجی تقسیم می شود و از هریک از لوله هایی که بر روی دیوار عمودی محفظه توزیع ثانویه نصب شده است، جریان می یابد . آبی که از هر کدام خارج می شود در محفظه شخصی جمع آوری شده سپس به زمین شخصی انتقال می یابد. بسیاری از آنها دارای برنامه ریزی خاصی برای جمع آوری آب در چاه دستی هستند. بنابراین تمام سهامداران مقدار آب مساوی را در زمان یکسان دریافت خواهند کرد. همانطور که آب از طریق لوله های  pvc انتقال می یابد به جز تلفات آب در لوله های شکسته تا زمان بازسازی، هیچ گونه تلفاتی وجود ندارد. هر گروه یک سرگروه دارد. او این اجازه را دارد که در صورت بروز اختلاف آن را حل کند. با توجه به مشارکت مردم این طرح به آرامی اجرا می شود زیرا تمرکزی بر توان و مسئولیت وجود ندارد.امکان تولید انگور و سبزیجات باکیفیت صادراتی وجود دارد.این تاکتیک آنها را قادر می سازد تا از تکنیک های آبیاری پیشرفته مانند آبیاری قطره ای و بارانی استفاده کنند. بهره وری مصرف آب 80 تا 85% است.

2-1-3- مدیریت نوآورانه برای برآوردن نیاز محصولات به آب

از آنجایی که این سیستم تامین آب عادلانه را در هنگام نیاز در آغاز فصل Rabi تضمین می کند، WUA منطقه را تحت محصولات مختلف برنامه ریزی می کند که می توانند با آب قابل دسترس در مخزن آبیاری شوند. بنابراین کشاورزان محصولات مختلفی را با توجه به حجم دریافتی آب، پرورش خواهند داد.