تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

مدل‌سازی مکانی-توزیعی پتانسیل جمع‌آوری و ذخیره‌سازی آب باران برای آبیاری تکمیلی گندم دیم در شهرستان رامهرمز

نوع مقاله : کاربردی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
2 دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
چکیده
به‌کارگیری سامانه‌های جمع‌آوری آب باران، موجب افزایش رشد محصول و در نتیجه، بهبود عملکرد گندم می‌شود. بر این اساس، مطالعه حاضر با هدف امکان‌سنجی فنی و ارزیابی پتانسیل جمع‌آوری و ذخیره‌سازی آب باران به‌منظور استفاده در آبیاری تکمیلی مزارع گندم دیم شهرستان رامهرمز انجام شد. داده‌ها از طریق روش‌های اسنادی، کتابخانه‌ای و میدانی گردآوری و با تحلیل الگوهای بارش و نیاز آبی گندم، زمان‌های بحرانی کمبود آب شناسایی گردید. مناطق مستعد احداث سازه‌های ذخیره آب با استفاده از GIS و با در نظر گرفتن بارش، نفوذپذیری خاک، تبخیر و تعرق، شیب زمین، کاربری اراضی و آبراهه‌ها برآورد شد. حجم آب قابل استحصال با درنظر گرفتن بارش‌های دوره رشد گندم دیم و با تفکیک رواناب سطحی و حوزه‌های بالادست بر اساس مساحت، مقدار بارش و ضریب رواناب محاسبه گردید. همچنین، نسبت حوزه آبریز به سطح زیر کشت (کسر سطح) و شاخص تولیدپذیری آب در افزایش عملکرد محصول لحاظ شد. نتایج نشان داد که بیش از 5/72 درصد از اراضی زراعی دیم در دشت‌های کم‌شیب هستند و نفوذپذیری کم تا متوسط خاک، شرایط مناسبی برای احداث استخرهای ذخیره رواناب دارند. حداکثر حجم آب قابل استحصال از رواناب تولیدشده در طول فصل رشد، ۱۳۹۶ مترمکعب در هکتار برآورد شد. با در نظر گرفتن حجم آب مصرفی ناشی از نفوذ و حجم آب قابل تأمین از رواناب حوزه بالادست، امکان تأمین 3/89 درصد از کل آب مورد نیاز برای تبدیل گندم دیم به آبی در مزارع شهرستان رامهرمز وجود دارد. از منظر عملکرد زراعی و بر اساس شاخص‌های تولیدپذیری وابسته به آب، بهره‌گیری از رواناب حاصل از مزرعه و حوزه‌های بالادست می‌تواند عملکرد گندم دیم را به طور بالقوه تا حدود 8/3 تن در هکتار افزایش دهد. در مجموع، نتایج نشان داد که استحصال آب باران از حوزه‌های بالادست، نسبت به استحصال مستقیم از سطح زیر کشت، کارایی بالاتری دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Spatial-distribution modeling of rainwater collection and storage potential for supplementary irrigation of rainfed wheat in Ramhormoz County

نویسندگان English

Salman Sarami Foroushani 1
Mohsen Soleymani 2
Abbas Asakereh 2
1 BSc in Agricultural Mechanization Engineering , Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Associate Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده English

The use of rainwater harvesting systems, through improved irrigation timing, increases crop growth and, consequently, improves wheat yield. Accordingly, this study was conducted with the aim of technical feasibility and evaluating the potential of rainwater harvesting for use in supplementary irrigation of rainfed wheat fields in Ramhormoz County. By analyzing rainfall patterns and water requirements of wheat, critical times of water shortage were identified. Areas susceptible to the construction of water storage structures (earth dam, earthen/concrete pool) were estimated using GIS and considering rainfall, soil permeability, evapotranspiration, land slope, land use and waterways. The volume of water that can be extracted was calculated by considering rainfall during the rainfed wheat growing season and by separating surface runoff and upstream basins based on area, rainfall amount, and runoff coefficient. The results showed that in terms of zoning, more than 72.5 percent of rainfed agricultural areas are concentrated in low-slope plains, which provide suitable conditions for the construction of runoff storage ponds due to low to medium soil permeability. The maximum volume of water that can be extracted from runoff produced during the growing season is 1396 cubic meters per hectare. Considering the volume of water consumed due to infiltration and the volume of water that can be supplied from the upstream basin runoff, it is possible to provide 89.3 percent of the total water required to convert rainfed wheat to irrigated wheat in all cultivated areas of Ramhormoz County. From the perspective of crop yield and based on water-dependent productivity indices, the use of runoff from the field and upstream catchments can potentially increase the yield of rainfed wheat by about 3.8 tons per hectare. The results also showed that rainwater harvesting from the upstream catchment is more efficient compared to rainwater harvesting from the cultivated area.

کلیدواژه‌ها English

Supplementary Irrigation
GIS
Rainwater Harvesting
Watershed
Runoff

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 شهریور 1405