دقت در طراحی سیستم های آبیاری بارانی و مدیریت صحیح آنها عوامل مهمی در توسعه و بهبود این سیستم هاست. لذا هدف از این پژوهش، ارزیابی چگونگی طراحی و بهره برداری سیستم های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت- آبپاش متحرک دشت دهگلان در استان کردستان است. برای این منظور 10 سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت دشت دهگلان به طور کاملا تصادفی انتخاب شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. در ارزیابی سیستم های آبیاری بارانی منتخب، از معیارهای ضریب یک نواختی کریستیانسن (CU)، یک نواختی توزیع (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین (PELQ) و راندمان واقعی در ربع پایین اراضی (AELQ) استفاده گردید. مقادیر متوسط این پارامترها برای 10 مزرعه ارزیابی شده به ترتیب 66، 50.6، 44.8 و 43.8 درصد به دست آمد. بررسی ها نشان داد که کلیه سیستم ها دارای راندمان کاربرد پایین بودند و یک نواختی توزیع آب در آنها نیز کمتر از مقادیر توصیه شده توسط مریام و کلر (1978) می باشد. از طرفی به علت کم آبیاری، به جز یک مورد، در بقیه مزارع راندمان واقعی و راندمان پتانسیل کاربرد برابر بوده است. طراحی و اجرای نامناسب سیستم ها مهم ترین دلیل پایین بودن راندمان پتانسیل کاربرد تشخیص داده شد که از مهم ترین این عوامل، فشار نامناسب سیستم ها بود. استفاده هم زمان از تعداد آبپاش زیاد و کاربرد آبپاش هایی با مشخصات و مدل های متفاوت نیز در کنار طراحی و اجرای نامناسب، از دلایل اصلی پایین بودن یک نواختی توزیع آب بوده است. به طور کلی نتایج بررسی ها نشان داد که در اکثر طرح های مورد مطالعه، بهره برداری از سیستم ها در حد بسیار ضعیفی است.

به منظور کسب یکنواختی پخش و راندمان کاربرد آب قابل قبول، باید مجموع افت های اختصاص یافته به زیرواحدهای سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت - آبپاش متحرک از 20 درصد فشار آبپاشی که با فشار متوسط کار می کند تجاوز ننماید. با وجود این که در برخی نوشته ها اختصاص دادن قسمت عمده افت مجاز به لترال ها توصیه شده، ولی تاکنون معیار علمی و دقیقی جهت تعیین چگونگی تخصیص این افت بین مانیفلد و لترال ها جهت به حداقل رساندن هزینه های طراحی این سیستم تدوین نشده است. در این مطالعه، با در نظر گرفتن شرایط رایج طراحی این نوع سیستم آبیاری در ایران و همچنین رعایت اصول هیدرولیکی، یک آنالیز طراحی جهت بهینه سازی سیستم بر اساس مقدار افت مجاز اختصاص یافته به مانیفلد و لترال ها انجام شد، به گونه ای که سیستم بیشترین سطح ممکن را با صرف کمترین وزن لوله آبیاری کند. تیمارهای طراحی در این تحقیق شامل 13 شیب متمایز برای لترال و مانیفلد (بین 10% تا 10-%) و همچنین افت فشار مجاز اختصاصی به مانیفلد شامل 2.5، 5، 7.5، 10، 12.5، 15 و 17.5 درصد بودند. به این ترتیب، با انجام طراحی های لازم توسط یک برنامه کامپیوتری، قطر و طول لوله های مانیفلد و لترال، وزن لوله های پلی اتیلن مورد نیاز و همچنین سطح زیر کشت ممکن برای هر ترکیب برآورد گردید. در کلیه طراحی های صورت گرفته، نسبت وزن لوله مصرفی به مساحت آبیاری شده به عنوان معیار تشخیص بهترین درصد افت اختصاصی به لترال ها و مانیفلد در نظرگرفته شد. به طور کلی، نتایج نشان داد که درصد افت فشار مجاز اختصاص داده شده به مانیفلد و لترال ها در یک زیر واحد آبیاری تاثیر زیادی بر هزینه های سیستم دارد و مقدار درصد افت مجاز بهینه مانیفلد تابعی از شیب مانیفلد و شیب لترال هاست.

هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد سامانه های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک موجود در دشت های اراک، شازند، خنداب وکمیجان در استان مرکزی می باشد. برای این منظور 10 سامانه آبیاری اجرا شده در بازه زمانی سال های 1394-1389 انتخاب گردید و سپس ارزیابی با استفاده از معیارهای ضریب یکنواختی(CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پائین (PELQ) و راندمان واقعی کاربرد در ربع پائین (AELQ) صورت گرفت. نتایج نشان داد که معیارهای ارزیابی در تمامی این سامانه ها دارای مقادیر نامطلوب می باشند، طوری که در بلوک های آزمایش، مقادیر میانگین CUt، DUt، PELQt و AELQt به ترتیب برابر 8/71، 6/60، 5/48و 5/48 درصد و در کل سامانه، مقادیر میانگین CUs، DUs، PELQs و AELQs به ترتیب برابر 67، 66/48، 52 و 52 درصد می باشد. با توجه به مشاهدات صحرایی و نتایج به دست آمده، می توان گفت مشکلات اصلی سامانه های مذکور عدم دقت در طراحی، عدم اجرای صحیح، مدیریت و نگهداری سامانه ها به طور غیر اصولی و سازماندهی شده و به کار بردن وسائل با کیفیت نامناسب بوده است. همچنین نتایج ارزیابی بعد از ترسیم منحنی درصد کفایت آبیاری نشان داد در اکثر این سامانه ها در قسمتهایی از سطح زیر کشت کشاورزان اقدام به کم آبیاری کرده اند.

کاهش تلفات آب به دلیل افزایش ضریب یکنواختی در سیستم های آبیاری بارانی مستلزم انتخاب فواصل و آرایش مناسب برای استقرار آبپاش ها است. در بررسی حاضر، به منظور ارزیابی تاثیر فواصل و آرایش آبپاش ها بر روی ضریب یکنواختی سیستم و بررسی کمی و کیفی تاثیرپذیری ضرایب یکنواختی نسبت به تغییر پارامترهای مساحت تحت پوشش آبپاش ها و سرعت باد در شرایط مختلف استقرار، آزمایش تعیین الگوی توزیع آبپاش منفرد طبق استانداردهای ایزو 7749.2 و ایزو 8026 بر روی سه آبپاش VYR 35، IRILINE 30 و RAINBIRD 40B در شرایط متفاوت باد صورت گرفت. در این بررسی، آرایش مربعی دارای بیشترین ضریب یکنواختی و نیز کمترین حساسیت نسبت به کاهش ضریب یکنواختی با مقادیر متوسط 5.3 و 5.5 درصد به ترتیب برای متوسط افزایش 59.4 درصدی مساحت تحت پوشش و 98.3 درصدی سرعت باد بود. کمترین حساسیت ضریب یکنواختی برای آبپاش IRILINEبا مقادیر متوسط 3.4 و 5.48 درصد به ترتیب برای متوسط افزایش 37 درصدی مساحت تحت پوشش و 117.8 درصدی سرعت باد بدست آمد. نتایج حاکی از آن است که برای حصول ضریب یکنواختی مطلوب در شرایط وجود بادهای بیش از چهار متر بر ثانیه حداکثر فواصل آبپاش ها در حدود 40 درصد قطر پاشش اسمی آبپاش با آرایش مربعی قابل توصیه است.

به منظور آگاهی از وضعیت فنی سامانه های آبیاری و تعیین مقدار دستیابی به اهداف مرحله طراحی، نیاز به ارزیابی این سامانه ها می باشد. در این پژوهش، تعداد 18 سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک اجرا شده در نقاط مختلف دشت اردبیل، در تابستان سال 98 مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور از شاخص های، ضریب یکنواختی کریستیانسن(CU)، یکنواختی توزیع(DU)، بازده پتانسیل کاربرد در ربع پایین(PELQ)، بازده واقعی کاربرد در ربع پایین (AELQ)، در دو مقیاس بلوک آزمایش و کل سامانه، استفاده شد. پس از اندازه گیری ها و برداشت اطلاعات مورد نیاز، این شاخص ها محاسبه شد. مقادیر متوسط شاخص ها، برای بلوک ها به ترتیب 46/83%، 96/74%، 93/68%و94/67%، و برای سامانه به ترتیب32/82%، 43/73%، 71/65%و70/66% به دست آمد. علاوه بر آن، از شاخص های تلفات تبخیر و بادبردگی(WDEL)، تلفات نفوذ عمقی (DP)و کفایت آبیاری(ADirr) نیز استفاده شد که مقدار شاخص ها به ترتیب، 95/7%، 97/6% و 08/27% به دست آمد. نتایج بدست آمده و بررسی های میدانی نشان دادند که مقادیر کم شاخص های PELQ و AELQ متأثر از فاصله نامناسب آبپاش ها، فشار کم اجرا نسبت به فشار طراحی، تغییرات فشار زیاد در سامانه و استفاده هم زمان از تعداد زیاد آبپاش است. همچنین مدیریت نادرست در بهره برداری، توپوگرافیزمین و طول زیاد لوله ها از عوامل تاثیرگذار در کاهش شاخص ‍ های تعیین عملکرد واقعی سامانه ها در دشت اردبیل هستند. از جمله راهکارهای پیشنهادی، بازنگری در طراحی ها، در نظر گرفتن شیب زمین، تغییر در نوع آبپاش ها و یا حتی تغییر روزنه آبپاش ها، است.

این تحقیق با هدف تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مهم طراحی نظیر فشار آب، آرایش و فواصل آبپاشها تحت شرایط متفاوت جوی به لحاظ سرعت باد در سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک انجام گردید. آزمایشها بر اساس دستورالعمل استاندارد ایزو (7749.2) و به روش استقرار آبپاش منفرد در منطقه جنوب شرقی استان خوزستان انجام پذیرفت. نتایج تحقیق نشان داد که ضریب یکنواختی با افزایش سرعت باد و فشار آب (از 45 به 50 متر) کاهش می یابد. بررسی ها نشان داد که برای کسب یکنواختی توزیع قابل قبول در شرایط وزش بادهای با سرعت بیش از 2 متر بر ثانیه می بایست حداکثر فواصل آبپاشها به ابعاد 25×25 متر با آرایش مربعی انتخاب گردد. در شرایطی که سرعت باد از 15 کیلومتر بر ساعت تجاور کند مقدار ضریب یکنواختی از 80 درصد کمتر خواهد شد. لذا آبیاری بارانی هنگام وزش بادهای شدید و با سرعت بیش از 15 کیلومتر بر ساعت توصیه نمی شود.