طراحی سامانه آبیاری هوشمند فضای سبز شهری با استفاده از رواناب سطحی تصفیه شده (مطالعه موردی: پارک جنگلی ائل باغی، تبریز)

پژوهش حاضر با هدف طراحی و ارزیابی سامانه آبیاری هوشمند فضای سبز شهری با استفاده از رواناب سطحی تصفیه شده در پارک جنگلی ائل باغی تبریز، به منظور تامین پایدار آب، کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی و افزایش بهره وری آبیاری انجام شده است. این پژوهش از نظر هدف کاربردی-توسعه ای و از حیث ماهیت، توصیفی-تحلیلی با رویکردی آمیخته (کمی-کیفی) است که در چهار فاز انجام شده است: (۱) مطالعات کتابخانه ای و جمع آوری داده های پایه شامل آمار بارش ۲۰ ساله، مشخصات توپوگرافی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز پارک، (۲) برآورد حجم رواناب سطحی قابل استحصال با استفاده از روش منطقی و مدل HEC-HMS و تعیین نیاز آبی فضای سبز با روش پنمن-مانتیث در نرم افزار CROPWAT، (۳) طراحی سیستم تصفیه سه مرحله ای (فیزیکی، شیمیایی و گندزدایی) و سامانه آبیاری هوشمند مبتنی بر حسگرهای رطوبت خاک (TDR)، دما و رطوبت نسبی (DHT۲۲) و کنترل کننده های PLC، و (۴) ارزیابی عملکرد سامانه از طریق پیاده سازی در قطعه ۵ هکتاری، تحلیل اقتصادی با روش هزینه-فایده و نظرخواهی از ۲۰ خبره و ۱۰۰ شهروند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آزمون t مستقل، تحلیل واریانس چندمتغیره و مدل سازی معادلات ساختاری در نرم افزارهای SPSS و SmartPLS انجام شد. نتایج نشان داد که حجم رواناب قابل استحصال سالانه برابر ۶۵۲,۰۰۰ مترمکعب (۴۵.۹ درصد نیاز آبی) است و با احداث مخزن ۲۵۰,۰۰۰ مترمکعبی، ۸۲.۴ درصد رواناب تولیدی قابل ذخیره سازی می باشد. سیستم تصفیه پیشنهادی قادر به کاهش BOD۵ به میزان ۸۳.۰ درصد، COD به میزان ۸۵.۵ درصد، TSS به میزان ۹۴.۶ درصد و کدورت به میزان ۹۵.۱ درصد بوده و کیفیت آب خروجی را به استانداردهای آبیاری فضای سبز رسانده است. سامانه آبیاری هوشمند با کاهش ۳۴.۲ درصدی مصرف آب در مقایسه با روش سنتی (t=۷.۸۴، p<۰.۰۰۱)، به افزایش بهره وری آبیاری انجامیده است. تحلیل اقتصادی نشان داد که نسبت سود به هزینه (B/C Ratio) برابر ۲.۴۵ و دوره بازگشت سرمایه ۹.۲ سال می باشد. همچنین، سامانه پیشنهادی با ضریب مسیر ۰.۸۲ t=۱۰.۴۷، p<۰.۰۰۱) تاثیر مثبت و معناداری بر پایداری تامین آب فضای سبز داشته و منجر به کاهش ۴۵.۹ درصدی برداشت از آب های زیرزمینی و کاهش ۴۲.۷ درصدی انتشار دی اکسید کربن گردیده است. سامانه آبیاری هوشمند مبتنی بر رواناب سطحی تصفیه شده، راهکاری کارآمد، پایدار و اقتصادی برای تامین نیاز آبی فضای سبز شهری ارائه می دهد که ضمن کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی، به افزایش بهره وری آبیاری و کاهش هزینه های نگهداری منجر می شود. الگوی ارائه شده قابلیت تعمیم به سایر پارک ها و فضاهای سبز شهری در کلانشهرهای کشور را دارا می باشد.