پایان نامه بررسی تأثیر عمق فارو در راندمان آبیاری مزارع نیشکر استان خوزستان
جمعیت جهان روز به روز در حال افزایش است و این در حالی است که منابع آبی محدود میباشد . بر اساس طبقه بندی موسسه بین المللی مدیریت آب((IWMI ایران جزء کشورهایی است که تا سال 2025 با مشکل جدی کمبود آب مواجه خواهد شد. ( 3 ).بنابراین میبایست از منابع آب موجود استفادة بهینه بعمل بیاید و راهکارهایی جهت جلوگیری از مصرف زیاده ازحد آب بویژه در بخش کشاورزی که بیش از 90 درصد آب مصرفی را به خود اختصاص داده است اندیشیده شود.
شرکت کشت و صنعت کارون بزرگترین شرکت تولیدی شکر در ایران و یکی از بزرگترین تولیدکنندههای شکر جهان است که از بدو تأسیس این شرکت تاکنون آبیاری مزارع نیشکر به روش جوی و پشته انجام میگیرد. مصرف بیش از نیاز آب در مزارع مذکور همهساله باعث تلفات آب زیاد و افزایش هزینههای اجرایی زراعت فوقالذکر میگردد. این تحقیق به منظور بررسی تأثیر عمق فاروهای احداثی جهت کشت نیشکر در راندمان آبیاری مزارع شرکت میباشد.
هـ - بیان مسئله ( شامل تشریح ابعاد , حدود مسئله , معرفی دقیق آن , بیان جنبه های مجهول و مبهم , متغیرهای مربوطه سئوالات تحقیق , منظور تحقیق ) .
نیشکر یکی از عمدهترین گیاهان مناطق گرمسیری و نیمهگرمسیری محسوب میشود. که از سال 1340 برداشت این محصول درقالب شرکتهای نیشکری و ابتدا در کشت و صنعت هفتتپه آغاز شد، پس از آن و در سال 1356 شرکت کشت و صنعت کارون شروع به فعالیت نمود و اولین سال بهرهبرداری در بخشی از اراضی این شرکت آغاز شد ( 7 ) . این شرکت دارای طول جغرافیائی َ43 و ْ48 ، عرض جغرافیائی َ5وْ32 و ارتفاع از سطح دریا 33/59 متر میباشد (15). کشت و صنعت کارون و هفتتپه به ترتیب دارای سطح قابل کشتی معادل 25000 و 12000 هکتار میباشند، در سالهای اخیر کشت و صنعت میانآب با سطحی درحدود 6000 هکتار و شرکت طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی با سطحی درحدود 84000 هکتار جهت کشت نیشکر اختصاص داده شده است.
شیوة آبیاری معمول در کلیه شرکتهای یاد شده، آبیاری سطحی و به روش جوی و پشته میباشد. فصل آبیاری در منطقه بسته به نوع کشت متفاوت بوده و برای کشت جدید سال اول 14-13 ماه و برای راتون 8 تا 9 ماه به طول میانجامد ( 10 ) با احتساب آب مصرفی کنونی توسط دو شرکت کارون و هفتتپه و به طور تخمینی با درنظر گرفتن سطح آیش، کل سطح قابل برداشت در خوزستان در حدود 100000 هکتار برآورد گردیده است. که میزان آب مصرفی آن در حدود 3 تا 5/3 میلیارد مترمکعب در سال خواهد بود ( 4 ) .
در سیستم آبیاری فارو براساس آمار و ارقام موجود در منطقه خوزستان و باتوجه به تنوع بافت خاک 1200 الی 1500 مترمکعب آب در هرهکتار و طی یک نوبت آبیاری مصرف میشود ( 10 ). در منطقه کشت و صنعت کارون براساس آمار و ارقام ارائه شده از واحد آبرسانی شرکت و جمعآوری شده توسط نگارنده در سالهای اخیر مصرف آب 40000مترمکعب به ازای هر هکتار تعیین شده است و این درحالی است که نیاز خالص آبیاری نیشکر در این منطقه 21297 مترمکعب در سن پلنت(نیشکر سال اول) برآورد گردیده است ( 11 ) . نیاز آبی نیشکر برای
واریته CP 48-103 در منطقه کشت وصنعت هفت تپه 2564 میلیمتر و برای بازرویی اول 1925 میلیمتر و با استفاده از لایسیمتر زهکشدار تعیین شده است ( 2 ) . هزینة بالای استفاده از کارگر در کشورهای مختلف باعث گردیده است تا انواع و اقسام فاروها برای آبیاری ابداع گردند، زیرا این کشورها مایل بودند که هر فرد آبیار بتواند مساحت بیشتری را در طول مدت کار روزانه خود آبیاری نماید( 10 ). در آبیاری به روش فارو راندمان کاربرد آب پائین است، عملیات کوددهی در اراضی نیشکر همراه با آب آبیاری صورت میگیرد. که درنتیجه راندمان این عملیات نیز پائین است.
پایان نامه طراحی و ساخت مزارع آبی
چکیده :
در مطالب جمع آوری شده اطلاعات پایهای لازم برای طراحی یک استخر پرورشی جمع آوری شده است. طراحی استخر و ساخت آن بسیار مهم است. برای طراحی یک مزرعة آبی میبایست به فاکتورهایی توجه داشت از جمله : کیفیت خاک – منبع آب – شوری و جریانان جزر و مدی در مزارع و پرورشگاههای ساحلی، محلهای تخم ریزی ماهی، شرایط آب و هوایی و ... که ما در این مقاله تمامی عوامل مهم و تعیین کننده در طراحی و ساخت مزارع آبی را بررسی میکنیم.
قسمتی از متن:
محل پرورش ماهی ساحلی در کل دارای یک کانال اصلی و کانالهای فرعی برای تأمین آب و زهکشی است. کانال اصلی از دریچههای آب اصلی تا کانالهای فرعی و از آنجا تا استخرهای منفرد، توزیع میشود. جریان در مسیر معکوس برای زهکشی میباشد. انواع ساختارهای کنترل آب در زمینهای پرورش ماهی ساحلی و آب شیرین، مورد استفاده قرار میگیرند. دریچههای ورودی ممکن است هر چیزی باشند از یک لوله ساده گرفته تا یک دریچه بتونی، یک لوله رو به پائین، دریچه باز یا monk به عنوان یک خروج به کار میرود.
احتمالاً چند منظوره ترین ساختار کنترل آب،monk است که میتواند برای دریچه های ورودی و خروجی (هر دو) به کار رود. یک مزیت آن این است که با تنظیم تیرکهای سد کننده و غربالهای ماهی، اوپراتور میتواند لایه بالایی یا پایینی آب را از استخر خارج کند. Monk متشکل است از یک برج عمودی با 3 جفت شیار برای غربالهای بدنه و تیرکهای سد کننده و یک مجرای افقی که از میان خندق میگذرند که هر دوی آنها میتوانند از بتون، آجر یا ترکیبی از هر دو ساخته شده باشند. در سالهای اخیر monk ساخته شده از پشم شیشه، پلاستیک و حتی فلط ضد زنگ، مورد استفاده قرار گرفتهاند. انتخاب مواد بر اساس هزینههای طولانی مدت انجام شده است مثل حفظ و حیات اقتصادی این ساختار و تشکیلات ارتفاع برج monk بستگی دارد به بلندترین سطح آب مجاز و اندازه لولة به کار رفته تحت خندق. منفذ جلوی برج نباید بیش از cm40 عرض برای استخرهای بیش از 5 هکتار، داشته باشد. تیرکهای سد کننده یا تختههای نورانی در داخل دو شیار در برج monk وارد میشوند. فضای بین تختهها میتواند با رس مرطوب کاملاً بسته شود یا کود حیوانی و ... برای جلوگیری از نشت آب. ابزارهای دیگر جلوگیری از نشت جانبی، اتصال یک آستر لاستیکی (تیوب داخلی یا تایر ماشین میتواند استفاده شود) به تخته برای بستن محکم محل نشت اب. سومین شیار، برای یک غربال مناسب، برای جلوگیری از ورود آت و آشغال به استخر و فرار ماهیها، میباشد. ساخت بالایی برای برای پشتیبانی monk بلند، توصیه میشود. چون آنها ساختارهای سنگینی هستند، بخصوص آنهایی که با آجر یا قیون ساخته میشوند، پایههای قوی لازم خواهند بود. یک پایه به عمق cm50-30 و عرض cm30 روی هر طرف بایستی با گردالهها و ملات سیمانی ساخته شود. در مورد خاک فرم (soft)، پایه میتواند cm90-60 عمق داشته و cm60-50 وسیع تر از اندازه واقعی این ساختار باشد.
ساختار کنترلی آب رایج دیگر، دریچه باز است. که اختصاصاً در جاییکه تخلیهها بیشتر از آنچه که monk نرمال قادر به حمل آن هستند استفاده میشوند یا در استخرهای ماهیگیری که از دو استخر مجاور برای تسهیل عبور ماهی یا نوزاد، استفاده میکنند؛ مکانیسم بستن در دریچهها گاز، میتواند تیرکهای سد کننده یا دریچههای بالا روی عمودی باشد. دریچههای خروجی باز معمولاً زمینهای پرورش ماهی ساحلی در آسیا، استفاده میشوند. در جهت اجتناب از راندمان کار ضعیف به خاطر نیروی کار کم و برای کم کردن هزینههای ساخت و ساز، بسیاری از کشاورزان یک دریچه چوبی را ترجیح میدهند، هر چند حیات اقتصادی آن کوتاهتر از ساختارهای بتونی خواهد بود.
در پرورشگاههای گربه ماهی در جنوب امریکا، رایج تریم سیستم تنظیم آب، لوله رو به پائین، واقع در پائین ترین نقطه پایة خندق ، میباشد.
که به عنوان سر ریز و لوله زهکشی استفاده میشود. سطوح آب میتوانند بوسیله چرخاندن لوله، برای افزایش یا کاهش مقدار جریان آب از استخر، تنظیم شوند. علاوه بر ایجاد یک غربال روی انتهای لوله، داخل استخر، برای جلوگیری از تلف شدن ماهیها و انسداد مسیر جریان آب بوسیله جانوران آبزی، فراهم ساختن یک بت ضد نشت خاص در اطراف لوله زهکشی داخل خندق برای جلوگیری از نشت آب در طول لوله، مطلوب خواهد بود. برخی لولههای رو به پائین با یک طرح دو غلافی ساخته میشوند که اجازه زهکشی آب از کف استخر به جای سطح آن را میدهد. این برطرف کنندة عیب بزرگ لولههای رو به پائین است که میتوان زهکشی آب کف استخر را ندارند (که از نظر اکسیژن محتوای کمی داشته و حاوی درصد زیادی متابولیت میباشد)
اندازه لولة مورد استفاده باید بر اساس اندازة استخر، سرعت زهکشی و نرخ و سرعت پر شدن استخر، انتخاب شود. هر چه ابعاد لوله بیشتر، ظرفیت جریان آب بیشتر است. دوبل شدن اندازه لوله منجر به افزایش بیش از 4 برابر ظرفیت جریان آب میشود. در کل، یک لولة cm11 برای استخرهای کوچک ha2-1 مناسب خواهد بود، ولی لولههای cm32-16 برای ha8-6 استخر، توصیه میشوند.
یک ساختار کنترل آب مهم برای مزارع مستعد سیل، یک سر ریز است. این ساختار باعث منحرف شدن سیل، بدون آسیب دیدن استخرها شده و بنابراین مانع فرار موجود گاهی میشود. سر ریزها همچنین در مزارع ساخته شده در سطح زمین مفید هستند، زمانیکه یک منطقه ابخیز بزرگ و یک احتمال سرریز شدن آب اضافی حاصل از بارش باران یا پر شدن استخر، وجود دارد. انواع طرحهای سرریز، وجود دارند. سرریزهای غیر مفروش، با غربالهای ماهی بین موج شکنها، نسبتاً دارای طراحی و ساخت سادهای هستند.
زمانیکه کشت آبی عمقی، انجام میشود، برخی فرمهای سیستم تهویه برای افزایش انتقال o2 و حل شدن کربن آلی در آب، لازم هستند. تهویه گرانشی اغلب از طریق آب بندها و تختههای پاشنه قایق در استخرها و نهرها، بدست میآید. تهویه کنندههای سطحی ساده مثل پروانه موتور باز یا پمپهای سانتریفوژی و چرخهای لالایی دار، استفاده رایج برای تفکیک و تامین آب داشته و منطقه سطحی در دسترس برای انتقال اکسیژن را افزایش میدهند. انواع مختلفی از تهویه کنندههای به کار رفته در استخرهای ماهی کول کپور، در فصل 10 شرح داده شدهاند.
روشهای ساخت :
در برنامه ریزی ساخت کلی، گزینهای برای استفاده از تجهیزات مکانیکی یا نیروی کار دستی برای کارها و عملیاتهای مربوطه، وجود دارد.
از نقطه نظر اقتصادی، روشهای مکانیکی ساخت و ساز، مزیتهای زیادی دارند. دورة ساخت و ساز، میتواند به مدت بسیار زیادی کاهش یابد، نیاز به استخدام و استفاده از نیروی کار فراوان میتواند به حداقل برسد و در اکثر موارد، ساختارهای کارآمد تری میتوانند بدست آیند. جدول 3-6 نشاندهندة اعداد مقایسهای خاکریزی در یک مزرعه پرورش ماهی جزر و مدی در فیلیپین، میباشد.
هر چند، تحت شرایط خاص اجتماعی – اقتصادی، انتخاب روشهای کارگر خواه در جهت افزایش میزان استخدام در مناطق روستایی ممکن است ضروری شود. همچنین مزارع ماهی نوع شهری کوچک، میتوانند احتمالاً به طور مساوی یا کارآمدتر با نیروی کار دستی، ساخته شوند. در مناطق زمین باتلاقی خاص، بخصوص در خاکهای متخلخل در زمینهای جزر و مدی، استفاده از نیروی کار دستی میتواند کارآمد باشد. برای مثال، امکان پذیرش تکنیک خاک برداری به صورت بلوکهایی و انتقال این بلوکها روی قایقهای کف سطح یا کلکها برای انتقال در جزر و مد بلند به محل خاکریز، ممکن است وجود داشته باشد. خاکریز میتواند در جزر و مد کوتاه ساخته شده و بلوکهای صورت آجر برای ساختن دیوارها و به هم فشرده ساختن آنها به صورت مکانیکی یا دستی برای غیر قابل نفوذ شدن خاکریزه، روی هم قرار گیرند.
با این وجود، تجربه کامل بر تاکنون نشان دهندة نیاز برای استفاده از تجهیزات مکانیکی، تا آنجا که ممکن است برای ساختن مزارع بزرگتر، خواهد بود.
بولدوزر، احتمالاً مناسب ترین تجهیزات خاک برداری برای ساخت مزارع آب شیرین غیر ساحلی است بطوریکه میتواند برای پاکسازی، ریشه کنی، گیاه در خاک، شیار دار ساختن، حفاری، کندن خندق و سطح بندی، استفاده شود. هر چند، زمین بایستی برای جلوگیری از فرسایش، فشرده و متراکم باشد. طول مسافت حمل اقتصادی برای یک بولدوزر در کل بین m50 و 20 است. قطر تجهیزات دیگری که بخصوص برای ساختن خاکریز ترجیح داده میشود، یک فراشنده است که میتواند برای شیار دار ساختن، حفاری و کندن خندق و نیز فشرده سازی استفاده شود. طول اقتصادی یک فراشنده در کل بین m1000 و 100 است. چون فراشنده نمیتواند خیلی آسان روی رس سنگین حرکت کند، یک تراکتور میتواند برای کشیدن آن در طول مسافت حمل و نقل استفاده شود. بیلچههای نیروی هیدرولیک و کج بیلها میتوانند مفید باشند بخصوص در خندقهای حفاری، کانالهای زهکشی و تغذیهای.
مواد یکدستی را پیشنهاد کرد. هر چند اصول راهنما، بایستی از نظر اقتصادی به صرفه باشند، (در جائیکه مدت حمل و نقل و هزینه های نگهداری، مهم هستند) جدول 4-6 ارزشهای مدت زمان و هزینه های موادی که استفاده رایج در ساخت و ساز دارند، در مزارع استخری، نشان می دهد.
برنامه و توالی ساخت:
برنامه ریزی کار ساخت به طور دقیق، برای اجتناب از اتلاف تلاش، سرمایه و راندمان تشکیلات، ضروری است. بر اساس تخمین هزینه پروژه و سرمایه گذاری، دسترسی به نیروی کار و تجهیزات و شرایط اقلیمی، برنامه ساخت و عملیات در زمین باید در ابتدا مشخص شود. پرورشگاه گربه ماهی در امریکا، اغلب در طول تابستان و پائیز ساخته میشوند، به خاک اجازه داده می شود تا در طول فصول بارانی در اواخر پائیز و زمستان، نشست کند. بوضوح، تکمیل ساختار و تشکیلات آغازین در مزرعه در کوتاه ترین زمان مسکن ترجیح داده می شود، چون سرمایه گذاری کم کم شروع به سوددهی خواهد کرد. جائی که یک دوره ساخت طولانی تر غیرقابل اجتناب است، مثل زمانیکه روشهای دستی به کار می روند، امکان ساختن مزرعه در سطح مقطعها، برای آغاز تولید و در عین حال ادامه کار ساخت و ساز بقیه مزرعه، باید مدنظر قرار گیرد.
برای ساخت مزرعه ماهی ساحلی، یک حفار با جام کابل دار کوچک با ظرفیت سطح جام یا یک حفار هیدرولیک، برای عملیات و کنترل مفید ارزیابی شده است. یک تراکتور با یک فشار برخورد به زمین کمتر، برای تراش دادن خاک برای تشکیل نیمرخ زمین و نیز برای سطح بنده کف استخر، خیلی مناسب است. محدودیت اصلی در حمل و نقل زمینی در مناطقی است که جابجایی توده ای زمین مورد احتیاج میباشد. کنترل متعددی باید در این زمینه به کار برد، چون هیچ وسیله دیگر حمل و نقل کامیونی، در باتلاق ها امکان پذیر نمی باشد.
انواع وسیعی از فشرده و متراکم سازها، مثل غلطک پاچه بزی، چرخ فولادی و غلطک هایی یا تایر لاستیکی، و فشرده سازهای سکویی و ارتعاشی، در دسترس هیتند. ولی در شرایط خاک باتلاقی، استفاده از آنها مشکل است. در چنین شرایطی، توصیه می شود که خندق ها به صورت لایه هایی ساخته شوند و حفار برای تأثیر گذاشتن روی فشرده سازی درست، رفت و آمد کند.