بررسی رد پای انرژی در سامانه های آبیاری مختلف (مطالعه موردی: استان البرز)

در این تحقیق سه روش آبیاری سطحی، قطره‌ای و بارانی برای بررسی ردپای انرژی در سامانه های آبیاری مختلف، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نیاز آبیاری 15 محصول، اعم از محصولات زراعی، صیفی‌جات و باغی استان البرز نیز مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات چاه‌های استان البرز داده‌های تراز سطح آب زیرزمینی چاه‌های مشاهده‌ای واقع در دشت البرز در دوره آماری 1398 از آب منطقه ای استان البرز جمع‌آوری شد. سطح ایستابی و سطح دینامیک 11 حلقه چاه بررسی و محاسبه شد. با توجه به نیاز آبیاری محصولات، توان مصرفی و ساعات کارکرد پمپ برای آبیاری، میزان انرژی مورد نیاز پمپ برای رسیدن آب به مزرعه برای آبیاری قطره‌ای و بارانی محاسبه و هزینه برق مصرفی، برای هریک از محصولات باغی، زراعی و صیفی‌جات برای سطح دینامیک و سطح استاتیک محاسبه شد. همچنین با درنظر گرفتن سه سناریوی مختلف برای میزان تلفات مفید (آب بازگشتی) و تلفات غیرمفید آبیاری، میزان آب بازگشتی به آبخوان و ردپای انرژی با در نظر گرفتن سطوح استاتیک و دینامیک محاسبه شد. نتایج نشان داد که بیشترین تلفات انرژی مربوط به آبیاری سطحی و کمترین مقدار مربوط به آبیاری قطره‌ای است. تلفات مفیدآبیاری در همه محصولات برای سطح دینامیک بیشتر از سطح استاتیک می‌باشد. به عنوان مثال مقدار تلفات مفید آبیاری سطح دینامیک محصول یونجه (40 درصد تلفات مفید آبیاری قطره‌ای) حدود (m3/ha) 15 می‌باشد، و مقدار تلفات مفید آبیاری سطح استاتیک محصول یونجه (40 درصد تلفات مفید آبیاری قطره‌ای) حدود (m3/ha) 11 می‌باشد. همچنین محصولات باغی بیشترین میزان تلفات مفید آبیاری و صیفی‌جات کمترین میزان تلفات مفید آبیاری را دارا می‌باشند. بیشترین میزان تلفات در محصولات باغی، زراعی و صیفی‌جات به ترتیب مربوط به گردو، یونجه و پیاز و کمترین تلفات در محصولات باغی، زراعی و صیفی‌جات به ترتیب مربوط به محصول انگور، جو و خیار بهاره می‌باشد.

studying the energy footprint of different irrigation systems (case study: alborz province)

in this study, the energy footprints of the surface, drip, and sprinkler irrigation systems were investigated. in this regard, the water requirements of 15 different crops were considered in alborz province. the data of the wells of alborz province, the data of the ground water level of the observation wells located in the alborz plain in the statistical period of 2019 were collected from the regional water authority of alborz province. the water table and dynamic level of 11 wells were checked and calculated.. the required electric power to pump the water on the ground was then calculated. taking both static and dynamic water levels, the electric energy required for different irrigation systems was calculated according to the net water requirement and consumed energy of the water losses. also, taking three scenarios for the return flow to the aquifer and irrigation non-useful losses, the return flow to the aquifer and the associated energy footprint were calculated for both static and dynamic groundwater levels. results indicated that the highest energy loss is related to surface irrigation and the lowest amount is related to drip irrigation.the irrigation useful losses calculated using the dynamic water level were always higher than that calculated by the static water level. for example, the amount of useful irrigation losses of the dynamic and static water levels of alfalfa crops (40% of the useful losses of drip irrigation) is about 15 and 11 (m3/ha), respectively. also, the highest and the least irrigation useful losses were obtained for horticultural and summer crops respectively. the highest amount of losses in horticultural crops, agricultural crops and vegetable crops is related to walnut, alfalfa and onion, respectively, and the lowest losses in horticultural crops, agricultural crops and vegetable crops is related to grape, barley and spring cucumber, respectively.