ارزیابی اقتصادی و مقایسه سیستم های ثقلی و تحت فشار شبکه توزیع آب در منطقه سیستان
ارزیابی اقتصادی و مقایسه سیستم های ثقلی و تحت فشار شبکه توزیع آب در منطقه سیستان
چکیده
روش های توزیع آبیاری براساس نوع مجرای انتقال آب به دو روش قابل تقسیم می باشد که یکی روش روباز و دیگری مجرای بسته و براساس روش تامین انرژی جریان آب نیز به دو روش جریان ثقلی و دیگری جریان تحت فشار می باشد. استفاده از انواع کانالها در انتقال و توزیع در گروه روش روباز یا ثقلی بوده که شامل کانالهای احداث شده با خاکریزی یا خاکبرداری و یا اینکه احداث انواع مقاطع پیش ساخته با انواع مصالح بصورت روباز نیز شامل این گروه می باشد. استفاده از لوله و یا مجراهای بسته زیرزمینی و چنانچه جریان آب بصورت ثقلی (بدون پمپاژ) انجام گیرد، چنانچه فشار مورد نیاز جریان کمتر از ۱۰ متر باشد آنگاه روش انتقال و توزیع بنام روش کم فشار نامیده می شود. در این پژوهش شبکه آبیاری و زهکشی منطقه سیستان، که یکی از مناطق استراتژیک و حساس ایران بوده و با بحران شدید آب مواجه است مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت و راهکارهای لازم پیشنهاد گردید. برای تحلیل اقتصادی از سه محصول گندم، جو و یونجه استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن سیستم های آبرسانی لوله ای میزان در آمد خالص یا سود ناخالص کشاورزان و سطوح زیر کشت برای محصولات گندم و یونجه نسبت به کشاورزی با سیستم کانالی افزایش می یابد. ولی به دلیل بالا بودن نیاز آبی جو نسبت به یونجه وهمچنین بالا بودن هزینه های متغییر، سطح زیر کشت جو کاهش می یابد. افزون بر آن به دلیل بالا بودن هزینه های احداث و پایین بودن راندمان آبیاری و عدم مدیریت صحیح آب، میزان سود کشاورزان در دو مدل تفاوت محسوسی ندارند. بنابراین افزایش راندمان آب با استفاده از سیستم های تحت فشار و نیمه تحت فشار از مخازن چاه نیمه ها از ۲۰ درصد موجود به بالای ۹۰ درصد خواهد رسید. نتایج مطالعه نشان داد که عمده ترین مشکلات فنی در شبکه ها تخریب پوشش کانال به شکلهای مختلف، عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب و پایین بودن راندمان شبکه می باشد. نتایج حاصل از ارزیابی اقتصادی طرح نیز نشان داد انتقال آب با سیستم لوله گذاری توجیه اقتصادی بیشتری نسبت به سیستم انتقال آب با کانالهای روباز دارد.
واژه های کلیدی: مجاری روباز، مجاری بسته ، آبیاری وزهکشی، ارزیابی اقتصادی، برنامه ریزی خطی.
مقدمه
بررسی بیلان آب کشور نشانگر آنست که علی رغم مهار تمامی آبهای سطحی و قابل استحصال و با توجه به روند بی رویه رشد جمعیت از یک سو و نیز گسترش شهرنشینی و توسعه بخشهای صنعت و خدمات در مقایسه با بخش کشاورزی، در آینده ای نه چندان دور با کمبود جدی آب مواجه خواهیم شد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). بنابراین در برنامه های توسعه اقتصادی کشور توجه زیادی نسبت به افزایش بهرهوری آب و استفاده بهینه در بخش کشاورزی شده است. مطابق شاخصهای سازمان ملل و موسسه بین الملی مدیریت آب، ایران در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. امینیان و همکاران (۲۰۰۹).
روش های توزیع آبیاری براساس نوع مجرای انتقال آب به دو روش قابل تقسیم می باشد که یکی روش روباز و دیگری مجرای بسته و براساس روش تامین انرژی جریان آب نیز به دو روش جریان ثقلی و دیگری جریان تحت فشار می باشد. استفاده از انواع کانالها در انتقال و توزیع در گروه روش رو باز یا ثقلی بوده که شامل کانالهای احداث شده با خاکریزی یا خاکبرداری و یا اینکه احداث انواع مقاطع پیش ساخته با انواع مصالح بصورت روباز نیز شامل این گروه می باشد. استفاده از لوله و یا مجراهای بسته زیرزمینی و چنانچه جریان آب بصورت ثقلی (بدون پمپاژ) انجام گیرد، مانند شبکه فاضلاب جریان رو بسته تقلی می باشد.
استفاده از لوله و جریان آب توسط پمپاژ با فشار بیش از یک اتمسفر و یا معادل ۱۰ متر ارتفاع آب بعنوان روش رو بسته و تحت فشار می باشد. چنانچه فشار مورد نیاز جریان کمتر از ۱۰ متر باشد آنگاه روش انتقال و توزیع بنام روش کم فشار نامیده می شود. شبکه توزیع آبیاری توسط خطوط لوله که با فشار معینی طبق مشخصات طرح ، آب مورد نیاز را توزیع می نماید در واقع بر خلاف شبکه روباز امکان منظور نمودن حجم اضافه برای اضافه برداشت در قالب ضرایب مرسوم بنام انعطاف پذیر نمی باشد. با توجه به نحوه برنامه ریزی آبیاری می بایستی کلیه آبگیرهای مقرر در لحظه آبگیری در زمان معین ، مقدار حجم معینی آب بطور مساوی دریافت نمایند.
مطالعات زیادی در مورد مسایل و بحران آب صورت گرفته است. پیری و همکاران (۲۰۰۹) . مدل را، با وارد کردن متغیر مجازی که آن را تابع فعال سازی می نامند توسعه داد. برای یک کانال معین تابع فعال سازی فرض می شود اگر کانال فعال باشد بدون توجه به اینکه یک خروجی را تغذیه کند یا چندین خروجی را ارزشی یک، و اگر هیچ خروجی را تغذیه نکند ارزش صفر می گیرد. تابع هدف در این مدل -ల توابع فعال سازی را حداقل می کند. امینیان و همکاران (۲۰۰۹) مسایل کانالهای آبیاری در ایران را از دیدگاه طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری مورد بررسی قرار داده شود.
عواملی ایجاد خسارت در کانالهای آبیاری ایران را به پنج گروه اصلی مسائل مرتبط با طراحی، مسائل مرتبط با شرایط ژئوتکنیکی – اجرا – بهره برداری و نگهداری و مسائل اجتماعی تقسیم بندی کرده اند. بررسی تفضیلی این عوامل و ارائه شیوه هایی مناسب برای جلوگیری با کاهش این خسارت ها پرداخته اند امینیان و همکاران (۲۰۰۹). به مطالعه نحوه انتقال و توزیع آب در نخلستانهای دشت دالکی پرداختند و راه حلی اجرایی را برای انهار مشکل دار منطقه در زمینه احداث کانال و ابنیه فنی مربوط به این کانال را مطرح کردند .
راندمان آبیاری شبانه را ارزیابی و پیشنهاداتی در خصوصی بهبود شبکه های موجود – مطرح کرد. با بررسی مبانی طراحی و روشی های توزیع آب در شبکه های مدرن آبیاری و زهکشی کشور به این نتیجه دست یافت که عموماً جریان در شبکه اصلی، به روش جریان دائمی با آبدهی متغیر بوده و روش تحویل آب در شبکه فرعی نیز عمدتاً براساس برنامه از پیش تعیین شده می باشد.
انتخاب روش های تحویل و توزیع در شبکه اصلی و فرعی، انجام آبیاری شبانه را در بعضی از مزارع اجتناب ناپذیر می سازد آبیاری فقدان کنترل مناسب بر نحوه توزیع آب در سطح کرت و کاهش جذب آب توسط ریشه گیاهان در هنگام شب موجب می گردد که بازدهی آبیاری شدیداً کاهش یابد. بانویی (۱۳۸۶). به بررسی ضرورت اهمیت بهینه سازی مصرف آب کشاورزی و تغییر مدیریت تقسیم و توزیع آب از دولتی به خصوصی پرداخت و میزان سرانه منابع تجدید شونده، حجم منابع آب تجدید شونده، میزان نزولات و مقدار تبخیر و تعرق و میزان جریان های سطحی را برآورد کرد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). تجربیاتی در احداث کانالهای روباز در مناطق خشک و کویری را مورد انعکاسی و بازتاب قرار دادند و به بررسی مشکلات و ارائه راه حلها پرداختند احمد (۱۹۸۹). مدیریت توزیع و تحویل آب را مورد ارزیابی و بررسی قرار دادند. رهیافتی نوین در انتقال مدیریت شبکه آبیاری را مطرح کردند. وانگ و همکاران ( ۱۹۹۵) از روش عددی بهینه سازی SA بصورت چند هدفی استفاده نموده، مدلی برای توزیع بهینه آب در کانال های آبیاری ارائه کردند و آن را برروی کانالی در شبکه آبیاری ورامین مورد آزمون قرار دادند. نتایج نشان داد که مدل توسعه یافته می تواند بعنوان یک ابزار مفید در مدیریت توزیع آب در شبکههای آبیاری بکار گرفته شود.
شبکه آبیاری سیستان
دشت سیستان منطقه رسوبی و سطحی می باشد که از رسوبات شاخه های متفاوت رودخانه هیرمند و سرشاخه های شمالی هامون تشکیل گردیده است. از مهمترین خصوصیات آن می توان شیب کم دشت را نام برد که حدود ۲۵٪ در هزار می باشد تنها ༤ཡུ་མཚི༠ تأمین آب دشت سیستان رودخانه هیرمند می باشد که از ارتفاعات بابایغما در افغانستان سرچشمه می گیرد. هیچگونه منابع آب زیرزمینی در دشت سیستان وجود ندارد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). تنها منبع کم آب زیرزمینی موجود جریانهای زیر سطحی منطقه می باشد. شبکه آبیاری و زهکشی دشت سیستان از شبکه های مهم آبیاری کشور به شمار می رود. مطالعات انجام گرفته بر روی بخشهایی از شبکه به سالهای طولانی در گذشته برمی گردد. از قدیمی ترین سازه های دشت سیستان سد کهک و سد زهک را می توان نام برد که در فاصله سالهای ۱۳۲۹ تا ۱۳۳۳ یعنی حدود ۵۳ سال قبلی ساخته شده اند. تأسیسات سدها و آبگیرهای دشت سیستان از قبیل سدهای انحرافی کهک، زهک، سیستان و مخازن چاه نیمه از مهمترین سرمایه های سیستان محسوب می شوند. تاسیسات کنترل کننده جریان که برروی شبکه آبیاری و زهکشی سیستان اعم از کانالهای درجه یک، دو و انشعابات درجه سه و چهار تعبیه شده اند شامل دریچه های قوسی، آبگیر، چک (آب بند) و نهر پله می باشد. کلیه این سازه ها براساس ضوابط USBR طراحی و اجرا شده اند. کوتوب (۲۰۰۰) و پیری و همکاران (۲۰۰۹).
مواد و روشها روش های خاصی جهت ارزیابی اقتصادی وجود دارد که برخی از آن ها کاربردهای گسترده و برخی استفاده های محدود تری دارد. به طور کلی در رابطه با بررسی و ارزیابی اقتصادی طرحهای سرمایه گذاری شاخص ها و روش های مختلفی مطرح می باشند. در مطالعه ی حاضر از روش منفعت به هزینه (B/C) استفاده شد. عظیمی (۱۳۸۱)، خنجری (۱۳۸۸) که نسبت ارزش کنونی منفعت ها را به مجموع ارزش حال هزینه ها در نرخ تنزیل معین محاسبه می کند. این روش متداولترین روش برای ارزیابی پروژه های بخش دولتی است. نحوه مواجهه در ارزیابی اقتصاد پروژه ها بخش خصوصی و دولتی قدری با یکدیگر متفاوت است.
در پروژه ها بخش خصوصی بیشینه ساز منافع از موضع سرمایه گذار ارزیابی می گردد و ممکن است منافع یا مضار اجتماعی یک سرمایه گذار کمتر مورد توجه قرار گیرد در صورتیکه در پروژه ها دولتی از آن جهت که منظور از سرمایه گذار رفاه حال عامه مردم است منافع و مضار عمومی یک سرمایه گذار مورد توجه قرار می گیرد و لذا از طریق مقایسه مجموعه منافع و مضار تحلیل و ارزیابی اقتصاد آن صورت می پذیرد.
در این روش نسبت میانگین منافع احتمالی سالانه و یا معادل یکنواخت منافع احتمالی سالانه به معادل هزینه یکنواخت سالانه پروژه پیشنهادی محاسبه می شود. در هرصورت ملاک قبول یک پروژه مستقل بر اساسی نسبت سود – – هزینه وقتی است که این نسبت بزرگتر یا مساوی یک باشد. در صورتی که این نسبت بزرگتر از یک باشد پروژه توجیه پذیر و در غیر اینصورت رد می شود. بصورت رابطه ی زیر بیان می گردد منعم و همکاران(۲۰۰۲):
افزون بر آن به منظور برآورد منافع حاصل از طرح از روش برنامه ریزی خطی استفاده گردید. در روش برنامه ریزی خطی ساده یک هدف مد نظر قرار می گیرد که می تواند حداکثر کردن درآمد خالص، سود ناخالص کشاورز و یا حداقل کردن زیان او با در نظر گرفتن محدودیت هایی در محدوده ی زراعی منطقه ی او باشد که به صورت رابطه ی زیر بیان می گردد. در این مطالعه حداکثر کردن سود ناخالص کشاورز مد نظر می باشد.
Ai سود ناخالص محصول iام در یک هکتار زمین زراعی ، Xi. سطح زیرکشت محصول iام می باشد. محدودیت های به کار رفته در مدل به شرح زیر می باشد:
محدودیت زمین: مجموع سطوح زیرکشت محصولات منطقه نباید از کل سطح زیرکشت زراعی منطقه بیشتر باشد.
C سطح زیرکشت کل منطقه می باشد.
محدودیت نیروی کار: مقدار نیروی کار مورد نیاز برای کشت محصول iام در یک هکتار زمین زراعی نبایستی از کل نیروی کار به کار گرفته شده در منطقه در طول یک سال زراعی بیشتر باشد.
i کل نیروی کار (کشاورزان ) در منطقه در طول یک سال زراعی و ai مقدار نیروی کار لازم برای کشت محصول iام در یک هکتار می باشد.
محدودیت آب : مقدار اب مورد نیاز برای محصولiام در یک هکتار باید کوچکتر یا مساوی کل آب مصرفی در طول سال زراعی باشد.
Wکل آب مصرفی (براساس سطح زیر کشت) در طول سال زراعی و W مقدار آب مورد نیاز برای محصول iام در یک هکتار است.
محدودیت نهاده ی کود: مقدار کود مورد نیاز برای محصول iام در یک هکتار زمین زراعی باید کوچکتر یا مساوی کل مقدار کود لازم منطقه در طول سال زراعی باشد
N,P,PH به ترتیب مقدار کل کود پتاس، فسفات و ازات لازم برای کل منطقه ی مورد مطالعه در طول سال زراعی و Il D. Dh میزان کود مورد نیاز محصول iام در یک هکتار زمین زراعی می باشد.
محدودیت ماشین آلات:
H میزان کل ساعات کار ماشین آلات در منطقه در طول سال زراعی و h میزان ساعات کار مورد نیاز ماشین آلات برای یک هکتار زمین می باشد.
محدودیت هزینه:
E کل هزینه زراعی منطقه در طول سال زراعی و e متوسط هزینه ی محصول iام در یک هکتار می باشد.
داده های مورد نیاز مطالعه از واحد طرح و برنامه ی جهاد کشاورزی، سازمان آب منطقه ای و مرکز تحقیقات شهرستان زابل در سال زراعی ۱۳۸۶ برای محصولات گندم، جو و یونجه در حدود ۵۰۰۰ هکتار از زمین های زراعی منطقه جمع آوری گردید. هزینه ها: عبارت است از کلی هزینه ها در منطقه. با توجه به اینکه آمار به طور مستقیم در دسترسی نبود(هزینه ها) برای بدست آوردن این اطلاعات سطح زیر کشت هر محصول در میزان هزینه به ازای یک هکتار ضرب کرده ایم و حاصل جمع آن به عنوان کل هزینه زراعی در منطقه در نظر گرفته ایم. میزان سود دهی: عبارت است از حاصل جمع درآمد – هزینه برای هر محصول. (سود دهی برای محصولات زراعی را شامل می شود) محصولات قید شده در مطالعه به دلیل سطح زیر
کشت و اهمیت بیشتر در منطقه در نظر گرفته شده اند.
مسائل و مشکلات فنی
عمده ترین مشکلات فنی در شبکه های مذکور تخریب پوششی کانال به شکلهای مختلف، عملکرد نامناسب سازههای تنظیم و توزیع آب، پایین بودن راندمان شبکه شکل (۱) نمونه ای از تخریب ایجاد شده در شبکه را نشان میدهد. بدلیل تخریب و عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب موجود در شبکه راندمان انتقال بسیار کمتر از حد انتظار می باشد. بطوریکه راندمان انتقال در کانالهای بتنی شبکه کمتر از ۵۰% تعیین شده است.
مسائل موجود در مدیریت بهره برداری
عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب از مشکلات دیگری است که در اثر عدم نگهداری پیوسته و منظم این سازه ها و همچنین دستکاری توسط زارعین بوجود می آید. از مسائل دیگر می توان به رسوبگذاری و رشد علفهای هرز در بستر کانالها اشاره نمود که در اثر طراحی هیدرولیکی نامناسب مقطع کانال، نبود حوضچه ترسیب، عملکرد نامناسب حوضچه های موجود بروز می نمایند. همانطوریکه از شکل (۲) قابل ملاحظه است، در اثر این پدیده ظرفیت انتقال آب کاهش یافته و بهره برداری مناسب از شبکه به مخاطره می افتد. نهایتاً مسائل عنوان شله باعث می شوند که راندمان انتقال ور توزیع آب در شبکه های آبیاری و زهکشی بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته و علیرغم صرف هزینه های زیاد، اهداف اولیه این طرح ها زیر سوال قرار گیرند.
علل و منشا ایجاد مشکلات در شبکه آبیاری
در بررسی بعمل آمده مشخص گردید که مسائل و مشکلات ایجاد شده در شبکه آبیاری عمدتاً معلول عوامل مختلفی میباشند که این عوامل را میتوان در قالب گروههای مختلف زیر طبقه بندی نمود:
مسائل مربوط به طراح
مسائل مربوط به کیفیت مصالح و اجرا
مسائل مربوط به شرایط بهره برداری و نگهداری
مسائل ژئوتکنیکی بستر سازه ها
مسائل فرهنگی و اجتماعی
نتایج و بحث
آب موجود در چاه نیمه از طریق کانال کشی ها و سیستم های آبیاری به منطقه ی سد سیستان می ریزد و به دو شاخه تقسیم می شود، پشت آب و شیب آب . در انتقال آب به منطقه ی شیب آب چهار کانال درجه بندی شده وجود دارد که هرکدام سطح زیر کشت مربوط به منطقه ی خود را در بر می گیرند همان طوری که در شکل شماره (۳) دیده می شود کل منطقه ی شیب آب ۲۳۰۰۰ هکتار می باشد محل اجرای طرح در بخش شیب آب دشت سیستان با مساحت ناخالص ۷۰۰۰ هکتار شامل ۳۱ روستا اراضی محدوده روستاهای محمد آباد و زینلی آباد ، ذوالفقاری و کوشه علیا تا حاشیه دریاچه هامون می باشد. که به ۱۹ ناحیه آبیاری تقسیم شده است که توسط یک خط انتقال از جنس G. R.P بطول ۲۰ کیلومتر توسط مخازن چاه نیمه تغذیه میگردد. که در حال حاضر دو ناحیه یک و دو در سطح ۱۲۰۰ هکتار با ۲۶۰۰ متر لوله گذاری خط انتقال از جنسی فایبر گلاس و ۳۱۹۲۵ متر شبکه توزیع با لوله گذاری پلی اتیلن و احداث ۳۰۰ انشعاب آبگیر کشاورزی با هدف امکان کشت پایدار سالیانه کشاورزی با صرفه اقتصادی برای تمامی خانوارهای کشاورز دارای زمین اجرا میگردد.
ارزیابی بین سیستم کانالی شبکه ی آبیاری و سیستم لوله گذاری از طریق مطالعات فنی و اقتصادی انجام گرفت. مشکلات و مسائل فنی و بهره برداری با استفاده از شبکه های آب رسانی بررسی و در نهایت براساس مدلهای برنامه ریزی ریاضی میزان سطح زیر کشت بهینه در منطقه ی مورد مطالعه و میزان درآمد کشاورزان با به کارگرفتن هر دو نوع سیستم آبرسانی به منظور تعیین منافع کشاورزان برای ارزیابی شبکه های انتقال آب انجام پذیرفت.
نتایج فنی مطالعه
نحوه اجرای خط لوله براساس تعیین مسیر خطوط لوله انتقال و توزیع آب ، باتوجه به هدف اصلی طرح که می بایستی خطوط لوله حجم معینی از آب را در میان بخشی از اراضی کشاورزان توزیع نمایند و این اراضی نیز در میان کل منطقه مورد مطالعه ، پخش و توزیع نامنظم شده اند. تعیین مسیر خطوط لوله اصلی و فرعی با استفاده از نقشه های کاداستر اراضی به گونه ای تعیین می گردند که حداقل تقاطع ها با مالکیت ها گردند و مسیر مطلوب از میان مرز بین قطعات باشند . باتوجه اینکه مساحت قطعات خرده مالکی کوچک بوده و درمیان منطقه مورد مطالعه پخش شده اند لذا حداکثر سعی لازمه جهت رعایت موارد فوق الذکر بکار گرفته شده است ولی بهرحال قطعات کوچک درمعرض تقاطع خطوط لوله واقع می گردند.
تعیین ظرفیت انواع خطوط لوله
کوچکترین تقسیمات دریافت کننده آب بعنوان قطعه زراعی بوده با مساحت یک هکتار منظور می شود آب مورد نیاز هر قطعه بطور مستقیم از آبگیر شبکه توزیع تامین می گردد. ظرفیت هر آبگیر نیز برابر هیدرومدل در تعداد ایام چرخش دور آبیاری در دوره حداکثر مصرف محاسبه می شود مقدار هیدرور مدل ۰.۹۵ لیتر در ثانیه و چرخش آبیاری در شبکه توزیع و با عبارتی نوبت دریافت هر آبیگر نیز شش روز می باشد لذا ظرفیت هر آبگیر ۵.۷ لیتر در ثانیه در دوره حداکثر مصرف تعیین می گرد ظرفیت هر خط لوله فرعی بر اساس تعداد آبگیرهای هر خط فرعی در ظرفیت هر آبگیر می باشد. ظرفیت خط لوله نیمه اصلی در هر روز نیز برابر با حداکثر جمع ظرفیت خطوط فرعی که بطور همزمان در یک روز آب را توزیع می نمایند ظرفیت خط اصلی در هر روز برابر جمع ظرفیت های خط لوله نیمه فرعی همان روز می باشند.
مشخصات فنی لوله انتقال و توزیع آب بر اساس انتخاب قطر لوله بر اساس فشار سیال ، ظرفیت طراحی و زبری سطح داخل با رعایت حداکثر سرعت جریان انجام می شوند. انتخاب جنس لوله بستگی به کاربری لوله مورد نظر دارد. در خط اصلی با توجه به ظرفیت کلی و نیاز به قطر بزرگ انتخاب نوع لوله برای شرایط فنی و اقتصادی بوده همچنین شرایط اجرایی در مسیرهای پیچ وخم در اثر رعایت مرزهای مالکیت ها و همچنین محل انشعاب گیری خطوط نیمه اصلی ملاک عمل قرار می گیرد.
الگوی کشت تعیین شده برای شبکه توزیع آبیاری مزارع به روش کم فشار
براساس اهمیت منطقه و روش توزیع آبیاری الگوی کشت منطقه به این صورت پیش بینی گردید.
آمار ارتفاع آبیاری در سال و دور آبیاری برای محصولات از مرکز تحقیقات کشاورزی سیستان گرفته شل. براساسی بررسیهای بعمل آمده و بازدیدهای انجام شده از شبکه، مسائل و مشکلات فنی و مدیریت بهره برداری به شرح زیر خلاصه گردیدند:
نتایج اقتصادی مدل
به منظور ارزیابی طرح بین دو سیستم کانالی ولوله گذاری از روش ارزیابی منفعت به هزینه استفاده شد. تحلیل حساسیت آن نسبت به نرخ های بهره متفاوت، افزایش درآمد و کاهش هزینه انجام گرفت. نرخ بهره ی در نظر گرفته شده در مدل ۱/ و عمر اقتصادی شبکه های آبرسانی ۰ ؛ سال در نظر گرفته شده است. مسیر لوله گذاری از مخازن چاه نیمه تا کانال شماره یک شیب آب می باشد که طول آن حدود ۱۹ کیلومتر تخمین زده شده است و هزینه ها شامل هزینه های تعمیر و نگهداری و هزینه ی لایروبی می باشد افزون بر آن در این مطالعه از روش برنامه ریزی خطی برای تعیین سطوح زیرکشت بهینه در منطقه و تعیین میزان درآمد هدف حاصل از کشاورزی به منظور برآورد منافع حاصل از طرح استفاده گردید.
نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن سیستم های آبرسانی لوله ای میزان درآمد خالص یا سود ناخالص کشاورزان و سطوح زیرکشت برای محصولات گندم و سیستم کانالی افزایش می یابد. ولی به دلیل بالا بودن نیاز آبی جو نسبت به یونجه و همچنین بالا بودن یونجه هزینه های متغیر، سطح زیر کشت جو کاهش می یابد. افزون بر آن به دلیل بالا بودن هزینه های احداث و پایین بودن راندمان آبیاری و عدم مدیریت صحیح آب، میزان سامسود کشاورزان در دور مدل تفاوت محسوسی ندارند. بنابراین افزایش راندمان آب با استفاده از سیستم های تحت فشار و نیمه تحت فشار از مخازن چاه نیمه ها از ۲۰ درصد موجود به بالای ۹۰ درصد و توزیع زمانی آب براساس تدوین الگوی کشت مناسب با اهداف کم آبیاری و افزایش کارایی مصرف آب با تاکید بر کشت های اقتصادی فشرده و گلخانه ای به عنوان اولویت اساسی در بخش آب و کشاورزی منطقه باید مورد توجه قرار گیرد.
همانطوری که از جداول مشاهده می شود انتقال آب با استفاده از سیستم کانالی روباز به دلیل هزینه های بالای تعمیر و نگهداری و هزینه های جانبی دیگر اقتصادی نمی باشد. حتی با نرخ بهره ی ۲/ نیز همچنان نسبت منفعت به هزینه کوچکتر از یک می باشد ودر حدود ۱۹. ۰ است. همچنین با کاهش هزینه ها و افزایش در میزان درآمد نیز برقراری این سیستم غیر اقتصادی است. نتایج حاصل از ارزیابی سیستم لوله گذاری نیز در نرخ های بهره بالاتر غیراقتصادی است اما نسبت به سیستم کانالی در وضعیت بهتری قرار دارد و تنها در نرخ بهره ی ۳٪ اقتصادی می شود و نسبت منافع به هزینه ها یک می شود. بنابراین می توان گفت بدون در نظر گرفتن نرخ بهره اجرای طرح لوله گذاری اقتصادی می باشد. افزون بر آن با کاهش هزینه ها، طرح اقتصادی تر می گردد. یک کاهش ۷۰ درصدی هزینه ها در سیستم لوله گذاری نسبت منافع به هزینه ها را برابر یک می کند که نقطه سربه سر می باشد. غیر اقتصادی بودن طرح سیسم لوله گذاری در نرخ های بهره ی بالاتر می تواند به دلیل هزینه ی بسیار بالای احداث لوله ها باشد. بنابراین با کاهش هزینه های احداث مثلاً با کارگذاری این سیستم های لوله ای در درون کانالهای قبلی و گرفتن حق آبه از کشاورزان به طوری که هزینه ی آب برای کشاورز زیاد محسوس نباشد، از پرت زیاد آب جلوگیری می کند و باعث ایجاد یک در آمد جانبی برای دولت می شود سیستم لوله ای اقتصادی تر می گردد و به نفع کشاورزان منطقه نیز می گردد زیرا از یک سو کمتر با مشکلات کم آبی با توجه به وضعیت منطقه به دلیل بالا بودن تبخیر و میزان نفوذ بالای آب مواجه می شوند و از طرف دیگر سطوح زیرکشت محصولات افزایش می یابد و در نتیجه ی کاهش پرت آب و بالارفتن عملکرد محصولات، سودشان نیز افزایش می یابد.
جمع بندی و پیشنهادات
اهداف و خصوصیات شبکه توزیع آبیاری مزارع به روش کم فشار برای انتقال آب از چاه نیمه ها و توزیع به مزارع توسط شبکه خطوط لوله ، توزیع آب به مزارع براساس سهمیه تعریف شده بر اساس حجم تخصیص آب سالیانه ، حذف پرت آب در انتقال و توزیع آن و افزایش اراضی سطح کشت، تحویل آب بصورت حجم مشخص به هر قطعه زراعی جهت مصرف مستقیم طبق برنامه ریزی الگوی کشت ، تنظیم جیره بندی آب براساس شرایط ترسالی و خشکسالی موثر برروی حجم ذخایر آب در چاه نیمه ها ، امکان کشت پایدار سالیانه محصولات کشاورزی با صرفه اقتصادی برای تمامی خانوارهای کشاورز دارای زمین، ایجاد اشتغال و درآمد مستقیم برای کشاورزان ، امکان توسعه صنایع وابسته و ایجاد اشتغال غیر مستقیم و افزایش درآمد ناخالص ملی می باشد.
با توجه به مجموعه مطالعات و بررسی های انجام شده، شرایط بسیار نامساعد منطقه از جمله وزشی بادهای موسمی، آورد رسوبات زیاد، خشکسالیهای پی در پی، کمبود اعتبارات دولتی، عدم مشارکت آب بران در امر نگهداری و نیز بخشودگی آب بهاء و عدم دریافت وجه از زارعین از مهمترین علل فرسودگی و تخریب تأسیسات بوده است. در صورت استفاده از سیستم لوله در شبکه های آبرسانی میزان سطوح زیرکشت و درآمد بدست آمده افزایش پیدا خواهد کرد و به دنبال آن هرچه سطح زیرکشت بیشتر باشد به دلیل بالا رفتن نسبت منافع به هزینه ها طرح اقتصادی تر می گردد و سیستم لوله گذاری بر کانالی ارجح تر می گردد افزون بر آن گرفتن حق آبه از کشاورزان درآمد جانبی برای دولت ایجاد می کند که منافع حاصل از سیستم لوله گذاری به حساب می آید به دلیل کاهش و از بین رفتن مقدار تبخیر و حداقل شدن نفوذ آب، با کشت محصولات پر بازده مثل یونجه درآمد کشاورزان نیز افزایش می یابد. سیستم لوله گذاری طوری باید طراحی گردد که کمترین فاصله را با مزارع داشته باشد. از آنجایی که هزینه ی اولیه و احداث لوله بسیار بالا می باشد.
می توان از کشاورزان هزینه ای بابت حق آبه دریافت کرد در حالیکه این مبلغ برای کشاورزان نامحسوسی باشد تا بتوان میزان هزینه ی بالای احداث لوله را تا حدودی تقلیل داد و از پرت بالای آب جلوگیری نمود. با توجه به نتایج بدست آمده مقدار صرفه جویی در مصرف آبیاری همراه با حداکثر توزیع عادلانه آب حدود ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ مترمکعب به ازای هر هکتار در سال می – باشد که برای منطقه ی ۷۰۰۰ هکتاری ۱۰ تا ۱۲.۵ میلیون مترمکعب از پرت آب جلوگیری میگردد و معادل تامین آبیاری جهت ۱۰۷۱ تا ۱۴۲۸ هکتار می باشد.
بنابراین پیشنهاد می گردد به منظور اعمال مدیریت منطقی منابع آب از طریق تحویل حجمی آب توام با نظام تعرفه بندی مناسب و نیز تحویل آب به اندازه ی مورد نیاز و در زمان مورد نیاز طراحی و اجرا گردد. قابل ذکر است تنها راه مدیریت و بهره برداری از حجم های کوچک آب در مواقع بحرانی نیز فقط همین شیوه می باشد. اجرای چنین شبکه ای برای افزایش راندمان انتقال آب علاوه بر بهبود وضعیت اقتصادی مردم، اشتغالی مطمئن و پایداری و همچنین توسعه پایدار کشاورزی و ماندگاری مردم در محل تولید و روستاها را در این منطقه حساسی و استراتژیک کشور عزیزمان جمهوری اسلامی ایران تضمین خواهد نمود.
پیشنهاد میکنیم مقاله های زیر را نیز مطالعه فرمایید:
مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته
مقایسه کار آیی و بهرهوری مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، آبیاری بارانی و آبیاری نواری جهت تولید سیب‌زمینی
فارسی