معرفی مدلی برای استحصال آب با توجه به ساختار‌های متناسب با شرایط طبیعی

نویسندگان

1 دانش آموخته دانشگاه تهران

2 استاد دانشگاه تهران (مسئول مکاتبات)

3 دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

4 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه تهران پردیس کرج

چکیده

اهداف مدیریت خاک، به حداکثر رساندن ذخیره آب و مواد مغذی گیاه و به حداقل رساندن فرسایش خاک و یا بهبود باروری خاک و شرایط فیزیکی خاک است. استفاده از روش‌های استحصال آب در محل، روانابی که از منطقه خارج می‌شود را کاهش و آب ذخیره شده در پروفیل خاک را افزایش می‌دهد. استحصال آب باران مفهوم جدیدی نیست ولی نیازمند ترکیب روش‌های بومی با دانش‌های مدرن می‌باشد. برخی از پروژه‌های استحصال آب با موفقیت چندانی همراه نبوده‌اند و یا حتی منجر به از بین رفتن کل محصول گردیده‌اند، چراکه تکنولوژی مورد استفاده برای شرایط ویژه منطقه نامناسب بوده است. مناسب بودن یک منطقه برای استحصال آب باران بستگی به توانایی آن در برآورد نیازهای فنی و اولیه سیستم دارد. هدف از این تحقیق معرفی روشی برای استحصال آب باران در دشت‌هایی با شیب کم و یا بدون شیب می‌باشد که قابلیت احداث به صورت مکانیزه در سطح وسیع داشته باشد. از طرفی اقدام به تبیین و معرفی روشی برای طراحی دقیق و علمی یک سیستم استحصال آب، با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری شده است که تاکنون تلاش‌های زیادی در این زمینه صورت نگرفته است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی بیانگر کاهش توان متمرکز نمودن آب توسط سیستم کجاوه، با کاهش ابعاد ساختار می‌باشد. همچنین کاهش توان متمرکز نمودن آب توسط سیستم کجاوه در ساختارهایی با ابعاد نسبی کوچکتر برای بارندگی‌هایی با شدت‌های بارش بالا توسط شبیه‌سازی پیشبینی گردید. چنین روندی برای بارش‌های طولانی مدت (ویژه در شدت بارش کم) نیز قابل انتظار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of a model for the water harvesting according to natural conditions appropriate structures

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Hami Kouchebaghi 1
  • Teymour sohrabi 2
  • ali reza Tavakoli 3
  • Arezoo Nazi Ghameshlou 4
1 Graduated MSc Student
2 Professor & Head Irrigation and Recla. Eng. Dept. UNIVERSITY OF TEHRAN
3 Semnan Province Agricultural and Natural Resources Research Center (Shahrood)
4 Assistant Professor, Department of Water Engineering, University of Tehran, Pardis Karaj
چکیده [English]

The purpose of soil management is maximizing the supply of water and nutrients to the plant and minimizes the soil erosion, improve soil fertility and soil physical conditions. Using in-site water harvesting methods reduces runoff from the area and increases the water stored in the soil profile. Rainwater harvesting is not a new concept, but it requires the combination of native methods with modern knowledge. Because the used technology was inappropriate for special conditions of the region, some water harvesting projects have been unsuccessful or even led to the loss of the whole crop. The suitability of an area for rain water harvesting depends on its ability to supply the technical and basic needs of the system. This study introduces a method for rain water harvesting in the area with little slope or no slope, which can be Mechanized Construction for large-scale. On the other hand, a computer simulation has been preparation and introduced for precise and scientific designing of a water harvesting system, which there has not been much effort in this case. The results of simulation indicated the reduction of concentration ability of water by Kajaweh system with decreasing the size of structure. In addition, in relatively smaller sized structures under high intensity rainfall, reduction of water concentration ability by Kajaweh system was predicted by simulation. Such trend is also expected for long time rainfall times (especially in low rainfall intensity).

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Kajawe system"
  • "Rainwater harvesting"
  • "Rainfall intensity"
  • "Simulation"
  • " slope"
Abdallah NA, Ting Wua L and Mohammed Elamin AV, 2016.  Rain infiltration into loess soil under different rain intensities and slope angles. International Journal of Scientific Engineering and Applied Science 2 (8):179- 183.
Boers TM and Ben-Asher J, 1982. A Review of Rainwater Harvesting. Agriculture Water Management 5: 145-158.
Critchley W and Siegert K, 1991. Water Harvesting. A Manual for the Design and Construction Schemes for Plant Production. FAO, Rome, Italy.
Dabiri D, Alipor A, Azad B and Fatahi A, 2016. Site selection of in-situ and ex-situ methods of rain water harvesting in the arid regions of Iran. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET) 3 (4): 270- 276.
Durga Rao KHV, Venkateswara Rao V and Roy PS, 2005. Water resources development and  role of remote sensing and Geographical Information System. Pp. 312-327. 12th International Rainwater Catchment Systems Conference, 12 November, New Delhi, India.
Fox DM, Bryan RB and Price AG, 1997. The influence of slope angle on final infiltration rate for inter-rill conditions. Geoderma 80: 181 – 194.
Gebrekidan H, 2003. Grain Yield response of sorghum (Sorghum bicolor) to tied ridges and planting methods on Entisols and Vertisols of Alemaya area, Eastern Ethiopian highlands. Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics 104 (2): 113–128.
Masila T, Udoto MO and Obara J, 2015. Influence of rain water harvesting technologies on household food security among small-scale farmers in Kyuso Sub-County, Kitui County, Kenya. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science 8 (2): 80-86.
Mati BM, 2006. Overview of water and soil nutrient management under smallholder rainfed agriculture in East Africa, Colombo, Sri Lanka. International Water Management Institute (IWMI), Sri Lanka, Africa.
Meera V and Ahammed MM, 2006. Water quality of rooftop rainwater harvesting systems: a review. Water Supply Resources and Technology, AQUA 55: 257– 268.
Morbidelli R, Saltalippi C, Flammini A, Cifrodelli M, Picciafuoco T, Corradini C and Govindaraju RS, 2016. Laboratory investigation on the role of slope on infiltration over grassy soils. Hydrology 543: 542–547.

Nolde E, 2007. Possibilities of rainwater utilisation in densely populated areas including precipitation runoffs from traffic surfaces. Desalination 215(1):1-11.

Oweis T, Prinz D and Hachuma A, 2001. Water Harvesting: Indigenous Knowledge for the Future of the Drier Environments. International Centre for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA). Aleppo, Syria. 22:40–72.
Prinz D, 2001.Water harvesting for afforestation in dry areas. Pp. 195–198. Proceedings, 10th International
Conference on Rainwater Catchment Systems, Mannheim: 10-14 Sept. Mannheim. Germany.
Vohland K and Barry B, 2009. A review of in situ rainwater harvesting (RWH) practices modifying landscape functions in African drylands. Agriculture, Ecosystems and Environment 131: 119–127.
Worm J and Hattum T, 2006. Rainwater Harvesting for Domestic Use. Agromisa Foundation and CTA, Wageningen. Agrodok 43: 85– 102.