عمق بهینه نصب زهکش‌های زیرزمینی با هدف کاهش هزینه‌های احداث

میلیون‌ها هکتار از اراضی فاریاب جهان نیازمند سامانه زهکشی زیرزمینی هستند ولی کمبود منابع مالی مانع از توسعه به‌موقع این سیستم‌ها است. به‌همین دلیل ارائه راه‌حل برای کمینه‌سازی هزینه‌های احداث سامانه‌های زهکشی ضرورت دارد. هدف این مقاله ارائه روشی برای یافتن عمق کمترین هزینه برای نصب زهکش‌های زیرزمینی است. این هزینه‌ها را می‌توان به سه بخش تقسیم کرد؛ بخش اول، هزینه‌هایی که تابع مدت زمان حفاری و عمق نصب زهکش نیستند، به‌عبارتی زهکش‌ها در هر عمقی نصب شوند، این هزینه‌ها در واحد طول زهکشی زیرزمینی (لترال‌گذاری) تغییر نمی‌کنند و عبارتند از: هزینه خرید لوله فیلتردار، ساخت خروجی زهکش به لترال، پُرکردن مجدد ترانشه بعد از قرار دادن زهکش، هزینه قطعات مصرفی و تعمیرات و نگهداری ترنچر. بخش دوم، هزینه‌هایی که تابع عمق نصب زهکش و مدت زمان حفاری (سرعت حفاری) هستند. مهمترین این هزینه‌ها، هزینه استهلاک سرمایه خرید ترنچر است. با افزایش عمق نصب زهکش سرعت حفاری کم می‌شود، بنابراین کل طول حفاری شده در عمر مفید ترنچر کاهش می‌یابد. علاوه بر آن هزینه سوخت و هزینه دستمزد تیم‌کاری (شامل راننده، نقشه‌بردار و کارگران) در این گروه جایی می‌گیرد. بخش سوم، هزینه‌هایی که تابع عمق نصب زهکش هستند ولی تابع سرعت حفاری نیستند، ازجمله هزینه احداث زهکش جمع‌کننده، که با افزایش عمق نصب زهکش، حجم حفاری و انتقال خاک ناشی از آن افزایش می‌یابد. در این مقاله روشی برای تبدیل تک‌تک این هزینه‌ها به هزینه در واحد سطح ارائه می‌شود تا عملیات جبری روی آن‌ها امکان‌پذیر شود. با توجه به این‌ که تراکم زهکش‌ها در زهکش‌های عمیق کمتر است و با مشخص شدن تراکم زهکش در واحد سطح در هر عمق نصب، می‌توان عمقی که کمترین هزینه را داشته باشد، را به عنوان عمق کمترین هزینه انتخاب کرد.