بهبود عملکرد سامانه های توزیع آب کشاورزی در شبکه های آبیاری با رویکرد پیوند آب-غذا-انرژی

بهبود کارایی سامانه های توزیع آب در بخش کشاورزی به منظور افزایش نسبی تولید محصولات زراعی با توجه به حجم آب سطحی و انرژی مصرفی، امری ضروری است. از اینرو هدف اصلی تحقیق حاضر، ارزیابی عملکرد گزینه های کاربردی در طرح های مدرن سازی به منظور بهبود عملکرد سامانه های توزیع آب سطحی در شبکه های آبیاری و انجام ارزیابی کمی عملکرد آنها مبتنی بر رویکرد پیوند آب-غذا-انرژی است. در این مطالعه، علاوه بر شبیه سازی وضعیت موجود توزیع آب در کانال اصلی شبکه آبیاری رودشت اصفهان تحت دو سناریوی بهره برداری نرمال و کم آبی؛ دو سامانه بهره برداری دستی بهبود یافته و روش کنترل خودکار پیش بین (MPC) توسعه داده شد و بهبود توزیع آب سطحی بررسی گردید. به منظور بررسی روش های بهره برداری، از هشت شاخص تحویل آب سطحی، انرژی مصرفی، بهره وری آب سطحی، بهره وری غذا، بهره وری انرژی، بهره وری اقتصادی آب سطحی، بهره وری اقتصادی انرژی و بهره وری اقتصادی غذا استفاده شد. در وضعیت موجود (روش بهره برداری دستی) تحت سناریو نرمال مقدار میانگین شاخص پیوند آب-غذا-انرژی برابر با ۰۴۱ و در سناریو کم آبی برابر با ۰.۰۷ برآورد گردید. با ارتقا روش بهره برداری به دستی بهبود یافته نیز، مقدار میانگین شاخص پیوند آب-غذا-انرژی در سناریو نرمال برابر با ۰.۴۶ و در سناریو کم آبی برابر با ۰.۰۹ برآورد گردید. هم چنین نتایج MPC نشان داد که این روش در سناریو نرمال و کم آبی به ترتیب با مقدار میانگین ۰.۹۴ و ۰.۳۸ دارای بهترین عملکرد است. رویکرد ارزیابی پیشنهادی می تواند به عنوان یک ابزار مناسب برای ارزیابی و اولویت بندی گزینه های مدرن سازی سامانه های توزیع آب کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهره وری اقتصادی ، بهره وری انرژی ، شبکه آبیاری رودشت ، مدرن سازی