آبیاری چگالشی در نمک‌زدایی خورشیدی از آب‌های شور و استفاده مجدد از آن‌ها در آبیاری زیرسطحی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل دکتری دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استاد دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

10.22034/ws.2021.22098.2017

چکیده

با توجه به افزایش جمعیت و کمبود منابع آب شیرین، این ضرورت ایجاد شده است که می‌توان با نمک‌زدایی و شیرین کردن آب دریا، کمبودها را جبران کرد. اما نمک‌زدایی آب‌های شور و یا آب دریا نیاز به انرژی دارد که تأمین آن، خود یک چالش جدید خواهد بود. پس فرآیند‌های نمک‌زدایی‌ می‌بایست با استفاده از انرژی‌های نو و تجدید‌پذیر صورت گیرد. آبیاری چگالشی ترکیبی از نمک‌زدایی و آبیاری می‌باشد که انرژی مورد نیاز آن می‌تواند از تابش خورشیدی تآمین شود. این آزمایش به منظور امکان‌سنجی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت که با عبور جریان هوا از روی سطح آب در تقطیر‌کننده‌، جریان هوا از بخار آب اشباع گردید و به درون لوله‌زهکش با طول 25متردمیده شد. قطرات آب با سرد شدن هوای گرم و مرطوب، در دیواره داخلی لوله زهکش تشکیل یافته و خاک اطراف را آبیاری کردند. در حین آزمایش میدانی به دلیل تاثیر محیط اطراف بر دمای ورودی تغییراتی در تولید روزانه آب چگالشی مشاهده گردید اما متوسط روزانه تولید آب شیرین lit/day 6 بود. پس در جهت مشاهده و درک بهتر تاثیر دمای ورودی بر عملکرد آبیاری چگالشی، یک مدل آزمایشگاهی در دو دمای ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل نشان داد که تغییر اندک دمای ورودی تاثیر بزرگی را بر عملکرد آبیاری چگالشی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Condensation Irrigation in Solar Desalination of Saline Waters and Reuse in Subsurface Irrigation

نویسندگان [English]

  • Bagher Yousefi 1
  • Saeed Boroomandnasab 2
  • Hadi Moazed 3
1 PhD graduated of Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Professor of Water Sciences, Department of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University
3 Professor of Irrigation and Drainage Engineering, Shahid Chamran University
چکیده [English]

As the world's population continues to increase, and fresh water decreases, the need for desalination of sea water is increasing. Therefore, the Desalination Process has become a new challenge as the earth's resources must find sustainable solutions, through renewable energies. Condensation irrigation (CI) combines desalination and irrigation, which can produce required energy by solar power. This study was the subject of a field experiment at an Ahvaz university to feasibility study. The air flow was saturated by passing over the saline water surface in the solar still. Then the saturated airflow was driven into buried drainage pipes (25 m), where the humid airflow cools gradually, and the humidity condenses along the inner pipe surface. This condense water penetrates the soil via drainage pipe perforations, and irrigates the surrounding soil. During the field test, changes in the daily production of condensation water were observed due to the surrounding environment influenced on the input temperature but the average daily fresh water production was 6 lit/day. In addition, a laboratory model was built to identify the effective two entrance temperatures on the performance of condensation irrigation. The result showed that changing the flow temperature has a great impact on the performance of condensation irrigation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • irrigation
  • desalination
  • Field Test
  • Laboratory Model
  • Water Production
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.