مقایسه روشهای آبیاری تحت فشار و آبیاری سطحی(ثقلی)
برای انتخاب روش مناسب آبیاری در اراضی زراعی می بایستی انواع روشهای آبیاری با دقت مورد بررسی قرار گرفته و روشی که توسط آن بتوان از پتانسیلهای موجود در منطقه استفاده بیشتری برده و ضمن آن هزینه های مترتب بر روش آبیاری , مقادیر کمتری رو به خودش اختصاص بده , انتخاب کرد
1- مقدمه و هدف
انتخاب صحیح روش آبیاری که به بهترین نحو ممکن اهداف توسعه آبیاری کشاورزی را تأمین کند، مهمترین گام در مرحله طراحی مقدماتی است. یک سیستم ممکن است به خودی خود بخوبی طراحی شده باشد ولی در مقایسه با روشهای آبیاری دیگر که اهداف توسعه را بنحو بهتری تأمین کنند، نامناسب باشد.
2- معیارهای انتخاب روش مناسب آبیاری
انتخاب صحیح روش آبیاری که به بهترین نحو ممکن اهداف توسعه آبیاری کشاورزی را تأمین کند، مهمترین گام در مرحله طراحی مقدماتی است. یک سیستم ممکن است به خودی خود بخوبی طراحی شده باشد ولی در مقایسه با روشهای آبیاری دیگر که اهداف توسعه را بنحو بهتری تأمین کنند، نامناسب باشد.
در حالیکه آگاهی از ویژگیهای انواع روشهای آبیاری جهت انتخاب روش آبیاری به منظور تهیه طرحی مناسب ضروری است، اما کافی نیست. گام ضروری دیگر، انتخاب بهترین روش آبیاری و هماهنگی سیستم آبیاری با شرایط ویژه زمین می باشد.
بمنظور تکمیل این کار که در انتخاب روش و فرآیند طراحی ضرورت دارد، روش کارآمد برای انتخاب مناسبترین روشهای آبیاری بمنظور تأمین اهداف توسعه، ارائـــــه می شود. این روش کار شامل پنج مرحله ضروری زیر است:
الف) شناسایی اهداف توسعه
ب) شناسایی شرایط محلی (فیزیکی و ساختاری)
ج) غربال اولیه برای انتخاب مطمئن ترین مجموعه از روشهای مناسب آبیاری.
د) ارائه طرح مقدماتی و محاسبات اقتصادی سیستمهای از پیش انتخاب شده.
هـ) مقایسه نتایج حاصل از مرحله قبل برای هر یک از سیستمها با توجه به اهداف تعریف شده در مرحله یک بمنظور انتخاب نهایی.
روش انتخاب باید تمام شیوه های آبیاری ممکن را دست کم در مرحله غربال اولیه شامل شود. بسیار اتفاق می افتد که انتخابی صحیح و یا حتی بهترین انتخاب بوسیله طراح و یا بهره بردار از ابتدا کنار گذاشته شده باشد.
1-2- شناسایی اهداف توسعه
در نخستین نگاه ممکن است چنین بنظر برسد که هدف آشکار تمامی طرحهای توسعه آبیاری، بازدهیاقتصادی یا کسب بیشترین درآمد باشد. شک نیست که در بیشتر پروژه های توسعه آبیاری، کشاورزان بدنبال کسب سود اقتصادی بیشتر هستند، اما باید سایر اهداف اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی نیز مورد توجه قرار گیرد.
از دیدگاه بازدهی اقتصادی، پروژه ممکن است بر بیشترین بازده سرمایه گذاری (B/C) یا بیشترین سود خالص (B-C) متمرکز شود.
بازده اقتصادی ممکن است تحت تأثیر اهداف اجتماعی یا زیست محیطی که از اهمیت بیشتری نسبت به اهداف اقتصادی برخوردار باشند، قرار گرفته و برای طـــراح چاره ای جز انتخاب یک سیستم با سوداقتصادی کمتر وجود نداشته باشد. در تعریف اهداف کلی یک پروژه، باید مرز محدودیتها برای انجام مقایسه درست سیستمها مشخص شوند. سایر اهداف اقتصادی نیز ممکن است منظور شوند. این اهداف بر سود اقتصادی پروژه اثر گذاشته و نقش مهمی را در نحوه انتخاب ایفا می کنند.
اهـداف اجتماعی شامل مواردی هستند کـه پــروژه بـر بـرخی از بخشهای اجتماع اثر می گذارد. تأمین کار برای افراد بیکار، تأمین مواد غذایی محلی برای محدود کردن واردات و یا استفاده از امکانات محلی را می توان بعنوان نمونه هایی آشکار از این اثرات نام برد.
اهداف زیست محیطی معمولاً به اثرات آبیاری بر محیط زیست مربوط می شود. مسائل کیفیت آب ممکن است موجب شود تا وضع محدودیتهایی برای جریانهای سطحی یا نفوذ عمقی سیستمها ضروری باشد. همچنین ممکن است تمایلاتی برای ایجاد پناهگاه حیات وحش در ارتباط با کشاورزی فاریاب وجود داشته باشد. در صورت مشخص بودن هدفهای خاص زیست محیطی باید هر رابطه محیطی ممکن و اثر بگذار بر طراحی سیستم، مورد توجه قرار گیرد.
اهداف اجتماعی و زیست محیطی را نیز می توان با ارزش گذاری اقتصادی و یا با مقدار یارانه های دولتی ارزیابی کرد. در چنین شرایطی، اهداف اجتماعی و زیست محیطی به بررسی جداگانه نیاز ندارد. به هر حال، اگر این اهداف بصورت اقتصادی تعریف نشوند، دانستن سطح مجاز بر تأثیر آنها بر هدف اقتصادی بعنوان بخشی از بیان کلی هدف پروژه ضروری است.
2-2-شرایط محلی
انتخاب آگاهانه روش آبیاری شدیداً به درک شرایط محل اجرای عملیات بستگی دارد. اطلاع از شرایط فیزیکی محل نیز برای فرآیند طراحی ضروری است. در فرآیند انتخاب، اثر متفاوت عوامل بر انواع سیستمهای آبیاری از اهمیت برخوردار است. همانگونه که به مقادیر تفاوت مطلق میان شرایط محل و فرضیات طراحی برای هر شیوه آبیاری خاص، باید اهمیت داده شود. برای مثال می توان به انواع خاکها، شیبها، ترازها و تأسیسات زیر بنایی موجود اشاره نمود.
در انتخاب روش، اهمیت شرایط ساختاری و اقتصادی با اهمیت شرایط فیزیکی محل برابری می کند. درک نادرست یا بررسی ناکافی در مورد هر یک از این شرایط، می تواند به شکست سیستمی که از نظر فیزیکی بدرستی طراحی شده است، بیانجامد.
از آنجاکه طراح بطور معمول با بسیاری از این موارد در محل اجرای طرحهای خود آشنا می شود، لازم است تا اینگونه اطلاعات تنها یکبار جمع آوری شوند. به هر حال، هنگام کار در مناطقی که شناخت کافی در مورد آنها وجود ندارد، لازم است که هر مورد بصورت جداگانه پیش از انتخاب نهایی سیستم و انجام طراحی مورد بررسی واقع شود.
3-2- بررسی های ساختاری
در انتخاب سیستم آبیاری، ملاحظات ساختاری، شامل مسائلی است که ارتباط مردم و سیستم را نشان می دهد. این بررسی ها معمولاً در فـرآیند انتخاب به ندرت مورد توجه قرار می گیرند زیرا که کمّی کردن آنها دشوار است. به هر حال، از آنجا که امکان برتری آنها بر بررسی های اقتصادی و حتی فیزیکی وجود دارد، آنها را باید در نخستین مرحله فرآیند انتخاب مورد بررسی قرار داد.
از آنجا که برخی از روشهای آبیاری به وسایل با درجه پیچیدگی متوسط تا پیشرفته احتیاج دارند، وجود امکانات لازم برای نگهداری سیستم بسیار حائز اهمیت است. توانایی انجام تعمیرات توسط کشاورزان و خدمات موجود برای انجام تعمیرات و نگهداری سیستم نیز بـاید مدنظر قرار گیرد.
میزان مشارکت و همکاری محلی نیز باید مورد توجه واقع شود. این مورد شامل امکان مشارکت در امکانات توزیع آب، توافق بهره برداران در برنامه توزیع آب، همکاری در تأمین نیروی کارگری و دست یابی به توافق در برنامه های کنترل جریانهای سطحی یا جریانات برگشتی آب می شود.
هزینه کارگری معمولاً به عنوان یک مسئله اقتصادی مورد بررسی قرار می گیرد، اما هنگامی که دسترسی به کارگر و قابلیت اتکا به کیفیت کار او مطرح می شود، امری ساختاری نیز خواهد بود. در مواردی که کارگر کافی یا مطمئن در دسترس نباشد، روشهائی که موجب کاهش نیروی کارگری مورد نیاز شوند، مورد توجه قرار خواهند گرفت، هر چند اصول دقیق اقتصادی، تراکم بیشتر کارگری را توصیه نمایند. درک ویژگی های نیروی کارگری در شرایط کنونی و آینده بسیار حائز اهمیت است.
این موضوع نه تنها به دسترسی و اطمینان از وجود نیروی کار، بلکه میزان مهارتها و آموزش های کارگران را نیز شامل می شود.
بررسی های ساختاری در انتخاب روش آبیاری در کشورهای در حال توسعه به عنوان مهمترین مسأله، به ویژه با ارائه سیستم های جدید و پیشرفته، مطرح شده است. در این بررسیها از تعاریف زیر استفاده می شود:
الف) تقسیم پذیری: تقسیم پذیری به تناسب یک روش آبیاری برای طیف وسیعی از مزارع با اندازه و شکل گیری های متفاوت، اشاره دارد.
ب) نگهداری: ایـن بخـش، بـیان کننده امـکانـات عـمـومی در ارتباط با پیچیدگی های فن آوری، از لحاظ پایداری کلی سیستم از نظر فیزیکی در دراز مدت می باشد. این امر اشاره به اشخاص دارد که توان نگهداری تجهیزات بکار رفته و بهره برداری از آن را در آبیاری دارند.
ج) خسارت: مقوله ای است که به خطر افت محصول در اثر خرابی تجهیزات می پردازد.
د) مدیریت و مهارت بهره برداری و نگهداری: این بخش بر نقش مدیریت (به جای تجهیزات) در تأمین بازده قابل قبول آبیاری تأکید می کند. در این بخش همچنین بر روی نگهداری روزانه که برای استفاده دراز مدت تجهیزات لازم است تأکید می شود.
هـ) مدیریت و تلاش برای بهره برداری و نگهداری: این بخش، زمان مورد نیاز مدیریت و نیروی کارگری لازم برای اجرا، هماهنگی و نگهداری سیستم آبیاری را نشان می دهد.
و) دوام: این مورد علاوه بر دوام تجهیزات، به حساسیت آنها در برابر عوامل مخرب و میزان دسترسی به قطعات یدکی و خدمات مورد نیاز اشاره می کند.
4-2- شرایط فیزیکی
شرایط فیزیکی آشکارترین عوامل محیطی و معمولاً آسان ترین عوامل قابل اندازه گیری هستند. داشتن اطلاعات از شرایط فیزیکی، چه برای انتخاب و چه برای طراحی، مورد نیاز است. اهمیت این موضوع در فرآیند انتخاب، شامل درک درست رابطه روشهای آبیاری تحت بررسی با شـرایط فیزیکی و شناسایی اثـرات آنها بر طراحی و کارآیی سیستم است. شرایط فیزیکی را می توان در 5 زمینه دسته بندی کرد:
الف) محصولات، ب) منبع آب، ج) زمین، د) اقلیم، هـ) منبع تأمین انرژی
الف) محصولات و عملیات زراعی: الگوی کشت مورد استفاده و نحوه کشاورزی اثر چشمگیری روی انتخاب سیستم دارد. اثر روش آبیاری بر عــوامل گیاهی مانند ارتفاع گیاه، جوانه زنی، بیماری های اندام هوایی و تحولات اقلیمی و همچنین بر عملیات زراعی شامل نحوه کشت و کاربرد سم و کود باید بررسی شود. تناوب گیاهی، یک مورد بسیار مهم برای بررسی است. برخی از روشهای آبیاری ممکن است برای بعضی از محصولات در تناوب، مناسب باشند، اما نه برای تمامی آنها.
ب) منبع آب: کمیت، کیفیت، قابلیت اطمینان و برنامه توزیع آب باید به دقت در انتخاب روش آبیاری مورد بررسی قرار گیرد. منـابـع آب غـیـر قـابل اطـمینان مـانع از سرمایه گذاری هنگفت در بکارگیری تجهیزات پیچیده آبیاری با بازده بالا می شوند.
ب-1) کمیت آب : تناوب ، مقدار و مدت توزیع آب در مزرعه، اثر زیادی بر انتخاب و طراحی روش آبیاری، هزینه های آن، نیاز کارگری و بازده آن دارد. احتمال دارد که برای انجام بهتر آبیاری، تغییر در برنامه توزیعآب به منظور بکارگیری روشهای دیگر یا بهره برداری اقتصادی تر از نیروی کار و انرژی ضروری باشد. برای آبیاری بارانی، می توان از جریانی دائمی ولی با دبی کم یک یا نهر استفاده نمود، اما این منبع آب را نمی توان برای روشی که به جریان متناوب ولی با دبی بالا احتیاج دارد بکار برد مگر اینکه مخازنی در مزرعه وجود داشته باشند ( 1981). در آبیاری سطحی، جریانهای با دبی بالا و فواصل تحول زیاد، میتوانند به بهترین نحو بکار برده شوند. در هر حال، برنامه های ثابت و غیر انعطاف پذیر توزیع آب، مانعی برای داشتن آبیاری با بازده بالا به حساب می آیند.
ثبات منابع آب بدلیل اثرات آن بر اقتصاد پروژه و نوع محصول حائز اهمیت است. در مناطقی که دارای منابعآب متغییر هستند، کشاورزان غالباً زمین ها را رها کرده و یا انتخاب محصول را به گونه ای تنظیم می کنند که با منابع آب موجود سازگار باشد.
ب-2) کیفیت آب: کیفیت آب، عاملی بسیار مهم در انتخاب روش آبیاری به شمار می رود. در فرآیند انتخاب روش آبیاری، برخورداری از داده های کافی کیفیت آب ضروری است. تمامی آب های آبیاری، حاوی برخی مواد جامد محلول هستند. در صورت انتخاب روش آبیاری نامناسب و اجرای نادرست آن، مشکلات فراوانی در زمینه شوری ایجاد خواهد شد. در انتخاب روش آبیاری، باید امکان آبشوئی خاک نیز مورد بررسی قرار گیرد چرا که شوری آب در مناطق خشک از اهمیت فزاینده ای برخوردار است.
سمّیّت یونهای ویژه برای برخی گیاهان مشکل آفرین خواهد بود. برای مثال، مقادیر زیاد بُر برای بسیاری از گیاهان مضر است. از پاشیدن آبهایی که حاوی مقادیر زیاد کلر هستند، بر روی برگ بسیاری از گیاهان باغی باید اجتناب کرد. مقدار زیاد سدیم نسبت به کلسیم و منیزیم، اثر بدی بر ساختمان خاک گذاشته و ممکن است به کاهش سرعت نفوذ در بسیاری از خاکها، بیانجامد. آب آبیاری خیلی خالص نیز سرعت نفوذ را در بسیاری از خاکها کاهش داده و مشکلاتی را برای تمام روشهای آبیاری به دنبال خواهد داشت.
در بسیاری از پروژه های آبیاری، استفاده مجدد از پساب آبیاری (روان آب سطحی) و زهاب (آب زهشکی های زیرزمینی) افزایش یافته است. این آبها عموماً دارای مقادیر بیشتر سیلت و نمک نسبت به منابع اصلی آب هستند.
ج) زمین: بافت، یکنواختی، عمق، سرعت نفوذ، فرسایش پذیری، شوری و زهکشی خاک، همگی باید در انتخاب روش های آبیاری بررسی شوند. اثرات متقابل عملیات زراعی و آبیاری با توجه به این عمل خاکباید مورد مطالعه قرار گیرد. برخی از روشها به اطلاعات بیشتری نیاز دارند. برای مثال سیستم آبیاری بارانی دوار مرکزی (سنتر پیوت) و سیستم آبیاری بارانی خطی (لینیر) بدلیل وزن زیاد ، به اطلاعاتی در زمینه قدرت باربری خاک در شرایط مرطوب به منظور محاسبه توانایی خاک برای پذیرش وزن سیستم، نیاز دارند.
برای گزینش روشهای آبیاری قابل قبول، باید از شیب زمین نیز مطلع بود. در برخی روشها تسطیح یا هموار سازی زمین ضروری است. شیب، همچنین بر شرایط هیدرولیکی سیستم لوله ها و در برخی سیستم ها، بر یکنواختی کاربرد اثر می گذارد. توپوگرافی نامنظم دارای اثراتی مشابه بوده و بر اندازه و شکل زمین و همچنین بر میزان عملیات تسطیح در مورد روشهایی که به شیب یکسان احتیاج دارند، اثر می گذارد.
شکل زمین و موانع فیزیکی، در انتخاب برخی از روشهای آبیاری اثر گذار است. محل استقرار ساختمانها، خطوط هوایی انتقال برق و لوله های انتقال دفن شده در زمین و مرزهای زمین در فرآیند انتخاب روش آبیاری بسیار با اهمیت هستند. لوله های انتقال دفن شده ممکن است عمق خاک برداری را در تسطیح زمین محدود سازند. خطوط هوایی انتقال برق، اجرای برخی از سیستم های بارانی مکانیزه را با مشکل مواجه می کنند. ساختمانها و مرز اراضی بر بیشتر روشهای آبیاری اثر می گذارند.
چنانچه در منطقه ای بطور طبیعی، احتمال بروز سیل وجـود داشته باشد، بـاید اثـرات سیل های محتمل بر روشهای مورد نظر شناسایی شوند. برای مثال، اگر سیل های مکرر با سرعت جریان بالا روی دهند، فرسایش شدیدی نیز در پی خواهند داشت. در چنین شرایطی، تسطیح گران قیمت مجدد زمین برای روشهای آبیاری که به شیب یکنواخت نیاز دارند، لازم است. جا به جایی بیش از حد رسوبات ناشی از سیل ممکن است به تجهیزات توزیع آب و زهکشی صدمه بزند.
برای طراحی روش آبیاری باید عمق سفره آب معلوم باشد. برای آگاهی از عمق فعلی و آینده سفره آب، ارزیابی اثرات روش آبیاری بر سفره آب ، مورد نیاز است. روشهای آبیاری با بازده بالا، تغییرات اندکی در سفره آب ایجاد خواهند کرد. مطالعات انجام شده در زمینه مدیریت سفره نسبتاً کم عمق آب زیرزمینی ، نشان می دهد که از این سفره می توان به عنوان یک روش آبیاری بهره گیری کرد، مشروط بر اینکه تجمع نمک مشکلی را ایجاد نکند.
د) اقلیم: آگاهی از داده های اقلیم شناسی در فرآیند انتخاب روش آبیاری ضروری است. الگوی بارندگی در میزان آبیاری مورد نیاز (آبیاری کامل یا تکمیلی) و همچنین تناسب روشهای مختلف آبیاری مؤثر است. دما، شرایط سرما، رطوبت و باد همگی بر فرآیند انتخاب روش آبیاری اثر می گذارند.
آبیاری همراه با بارندگی طبیعی، محیط اقلیمی گیاه را تعدیل می کند. برخی از روشهای آبیاری، دارای توانایی اضافی مثل جلوگیری از یخبندان، تأخیر در شکوفه زنی و یا تأمین سرما یا گرمای لازم در دوره دماهای بحرانی هستند. چنانچه اصلاح اقلیم منطقه اهمیت داشته باشد، قابلیت های روشهای گوناگون آبیاری باید مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد.
هـ) منبع تامین انرژی و اطمینان از آن: روشهای آبیاری که برای پمپاژ یا نگهداری سیستم های کنترل به انرژی احتیاج دارند، باید به منبع انرژی قابل اطمینانی متصل باشند. در صورت عدم دسترسی به منبعانرژی یا عدم اطمینان به آن، نباید این روشهای آبیاری را بکار برد. تمامی منابع انرژی قابل اطمینان باید براساس هزینه ها، امکان دسترسی و تسهیلات موجود بررسی شوند. شرایط فیزیکی که باید در انتخاب سیستم آبیاری مورد توجه قرار گیرند ، بطور خلاصه در جدول شماره (1-2) ، ارائه شده است.
5-2- ملاحظات اقتصادی
همانطور که پیشتر اشاره شد، بازده اقتصادی بعنوان کانون اصلی در فرآیند انتخاب سیستم آبیاری است. در حالیکه سایر ملاحظات نیز از اهمیت برخوردارند. داده های اقتصادی مورد نیاز در دو دسته جای می گیرند: وابسته به محل اجرای طرح و وابسته به سیستم آبیاری.
عوامل اقتصادی وابسته به مکان، مواردی را شامل می شود که تحت تأثیر توسعه سیستم نبوده اما برای محاسبه نسبی اقتصاد طرح ضروری هستند. این عوامل شامل: نرخ بهره (واقعی و اسمی)، هزینه کارگری، هزینه انرژی، ضریب تورم انرژی، ضریب تورم عمومی، مالیات بر دارائی (تجهیزات آبیاری)، هــزینه آب، ارزش زمین و بـازده حاصل از آبیاری بـرای هـر محـصول می شوند.
ارزش زمین هنگام مقایسه سیستمی که تمام زمین را آبیاری نمیکند با سیستم دیگری که تمام زمین را آبیاری میکند ، مورد مقایسه قرار میگیرد (برای مثال، سیستم آبیاری بارانی دوار مرکزی که گوشه ها را آبیاری نمیکند در مقایسه با یک سیستم آبیاری قطره ای که تمام زمین را آبیاری میکند).
بازده محصول نسبت به آبیاری، سود خالصی است که پس از کسر تمامی هزینه های زمین و تولید بدست می آید. برای تعیین سود خالص لازم است تا اقتصادی بودن نسبی سیستم ها با در نظر گرفتن یکنواختی پخش آب در هر یک از آنها و اثراتی که بر عملکرد نسبی محصول می گذارد، مورد بررسی قرار گیرد.
ضریب تورم انرژی در ایجاد توازن بین هزینه های سرمایه ای و هزینه های بهره برداری اجرا بسیار مهم است. ضریب تورم باید مشمول سایر هزینه های آبیاری، مانند هزینه کارگر و آب نیز شود. این ضریب تورم نیز دقیقاً همانند ضریب تورم انرژی بکار برده می شوند. نرخ تورم عمومی دراز مدت معمولاً برای ارائه تقریبی این مقادیر، کافی است.
6-2-انتخاب اولیه سیستم
هنگامی که اهداف طرح تعریف گردید و داده های محلی جمع آوری شد، انتخاب اولیه یا غربال کردن سیستم ها را می توان پیش برد. ضرورتی دیده نمی شود که تمامی سیستم ها به تفصیل مورد بررسی و مقایسه قرار گیرند، بلکه سیستم هایی که آشکارا با اهداف یا شرایط محل سازگار نیستند ، می توانند از ابتدا نادیده گرفته شوند. با کسب تجربیات بیشتر از یک محل خاص، حذف سیستم ها در حین بررسی اولیه آسانتر می شود چرا که اطلاعات بیشتری از احتمال سازگاری یک سیستم با شرایط محلی در دست است. به هر حال، باید دقت نمود تا از سیستم هایی که احتمال بکارگیری آنها وجود دارد، اما در ارزیابی های قبلی حذف شده اند، استفاده نشود.
در بررسی اولیه، قابلیت های بالقوه سیستمهای آبیاری با اهداف توسعه و شرایط محلی انطباق داده می شود. توانایی ها و محدودیتهائی که در بخش های بعدی فهرست شده اند، در مقابل شرایط محلی که برای تایید شایستگی سیستم ها تعریف شده اند، قابل سنجش هستند. هر سیستمی که آشکارا نتواند اهداف پروژه را تأمین نماید، حذف می شود.
7-2- طراحی مقدماتی و ارزیابی اقتصادی
هنگامی که بررسی اولیه به اتمام رسید، تحلیل تفصیلی سیستم های انتخاب شده صورت می گیرد. چــنانچه سیستم های متعددی در مـرحله اولیه انتخاب شده باشند، این قسمت را می توان با تحلیل دو مرحله ای انجام داد. در این حالت، ابتدا سیستم هایی که احتمال انتخاب نشدن آنها میرود ، مورد ارزیابی قرار می گیرند. اگر تعداد سیستم های انتخاب شده برای تحلیل محدود باشند، هر سیستم را باید جداگانه طراحی و شرایط اقتصادی آن را محاسبه نمود.
پس از طراحی مقدماتی، برای هر یک از سیستم ها، در قالب اهداف پیش بینی شده و به منظور مقایسه و انتخاب نهایی، تحلیل جامع اقتصادی صورت خواهد گرفت. این تحلیل اقتصادی به ساده ترین شکل و تنها براساس هزینه سالانه انجام می شود. برای هر سیستم هزینه و سود حاصل باید محاسبه و مقایسه شود.
اولین گام، تکمیل طراحی ها و محاسبه کل هزینه های سالانه سیستم های انتخاب شده است. در دومین گام، سود بازگشتی مورد انتظار از هر توسعه، محاسبه می شود.
8-2- انتخاب نهایی
برای انتخاب نهایی نیاز به شناسایی سیستم هایی است که به بهترین نحو ممکن، اهداف توسعه را تأمین نماید. از آنجا که در انتخاب اولیه، سیستم هایی که اهداف غیر اقتصادی را تأمین نمی کنند حذف می شوند، انتخاب نهایی معمولاً به انتخاب سیستمی که دارای بیشترین درآمد خالص (B-C) یا بهترین بازده سرمایه گذاری (B/C) با توجه به هدف مورد نظر باشد محدود می شود.
طراح در برخی موارد با انتخابی کاملاً مشخص مواجه خواهد بود. ولی در بسیاری از موارد چند سیستم به صورت مساوی اهداف طرح را تأمین کرده و موجب تردید در تحلیل می شوند. در چنین شــرایطی، ارزیابی اجــراء طـرح ضـروری است. ارزیابی خطرات احتمالی به هنگام بهره برداری از روشهای مختلف، اطلاعات بیشتری را برای انجام انتخاب نهایی، ارائه خواهد کرد.
در تمامی موارد ، طراح نباید به تنهایی انتخاب نهایی را انجام دهد ، بلکه باید داده های قابل مقایسه را بـه مــالک و یا کارفرما نیز ارائـه دهـد و مشترکاً در مورد انتخاب نهایی تصمیمگیری نمایند.
پس از انتخاب نهایی، همچنین ممکن است لازم باشد تا تغییراتی در طرح داده شود تا آن را بطور فزاینده ای بهبود بخشد. به عنوان مثال، استفاده از دو ایستگاه پمپاژ و احداث دو خط لولــه اصلی ممکن است موجب کاهش هزینه های انرژی شود، اما موجب افزایش هزینه سرمایه ای خواهد شد. افزودن سیستم های گوشه پاش، به سیستم بارانی دوار مرکزی یا بررسی ابزارهای جایگزین برای آبیاری گوشه ها، گزینه های منطقی برای مطالعه هستند. با استفاده از این روش، می توان فرآیند طراحی انتخاب را دنبال کرد و سیستمی را که به بهترین نحو ممکن اهداف توسعه را تأمین می کند انتخاب نمود.
3- انتخاب روشهای مناسب آبياري
در اين قسمت ، به معرفی هر يک از روشهاي آبياري و ويژگيهاي آنها پرداخته می شود..
1-3-آبياري زيرزميني
آبياري زيرزميني به روشي اطلاق مي شود که در آن با کنترل عمق سطح ايستابي رطوبت مورد نياز در آن بخش از خاک که عمق توسعه ريشه محصول است ذخيره مي گردد. اين روش آبياري در واقع نوعي زهکشي کنترل شده اراضي است. اين روش قابليت اجرا در مناطقي دارند که داراي مشخصات زير باشند:
1- آب زيرزميني در سفره هاي سطحي شيرين باشد بطوريکه با بالا آوردن سطح آب زيرزميني املاح محلول در آب از اعماق خاک به منطقه ريشه منتقل نشده و يا تبخير در سطح خاک باعث تجمع نمك در سطح اراضي نگردد.
2- پروفيل خاک و دانه بندي آن طوري باشد که خيز موئينه ای خاک بتواند عمق توسعه ريشه را مرطوب سازد. لذا در مطلوبترين حالت خاکهاي زيرين(عمق 2 متر به پائين) دانه درشت مي باشد به اين دليل که اراضي به راحتي قابل زهکشي بوده ولي خاک سطحي و زراعي سنگين و متوسط باشد بنحويکه خيز موئينه ای بتواند رطوبت را به سطح خاک منتقل سازد و خاک بتواند به مقدار کافي رطوبت را در خود نگه دارد.
3- کنترل کافي بر روي سطح آب زيرزميني وجود داشته باشد ، بطوريکه بتوان بموقع سطح سفره را بالا آورد و براي مدت مورد نظر در عمق خاصي حفظ کرده و سپس ظرف مدت کوتاهي (تا 48 ساعت) سطح سفره را پائين انداخته تا اراضي زهکشي گردد. اينکار در سطح مزارع و مناطق کوچکي که داراي زهشکهاي عمقي و جمع کننده هاي لوله اي هستند عملي است. بطوريکه با کنترل آب خروجي از زهکشها مي توان سطح سفره آب زيرزميني را کنترل نمود. در عوض در مناطق وسيعي که سفره آبزيرزميني تحت تأثير عوامل تغذيه کننده و تخليه کننده مختلفي قرار دارد، کنترل سفره ميسر نيست و لذاآبياري زيرزميني هم منتفي مي باشد
2-3-آبياري تحت فشار
در اين روشها، آب تحت فشار حاصل از کار پمپها يا اختلاف ارتفاع استاتيک در لوله‌هاي اصلي و فرعي جريان يافته و پس از خروج از نقاط خروجي در اختيار گياه قرار مي‌گيرد.
آبياري تحت فشار که به آن آبياري لوله اي (PIPE IRRIGATION) نيز اطلاق مي شود، يکي از روشهايآبياري است که در آن آب از منبع تا محل مصرف بوسيله لوله و بصـورت تحت فشــار منتقل مي گردد. اين نوع آبياري به دو روش باراني و قطـرهای انجام مي شود. در روش باراني آب از طريق آبپاشهايي با فشار نسبتاً زياد، مانند باران بصورت متناوب بر حسب دور آبياري بر سطح مزرعه پاشيده مي شود و تقريباً براي انواع محصولات قابل اجرا است. در حاليکه در روش قطره اي که بيشتر براي باغات و محصولات تک بوته اعمال مي شود، آب لازم از طريق قطره چکان بطور مداوم بر حسب نياز آبي محصول در پاي ساقه گياهتأمين مي گردد. فشـــار بکار رفته در روش قطره اي معمولاً کمتر از روش باراني و سرمايه گذاري اوليه آن بمراتب بيش از روش باراني است و فقط براي محصولات درختي گرانقيمت در مناطقي که محدوديت آبوجود دارد قابل توصيه است. اين روش آبياري هم اکنون در سطح گسترده براي باغات پسته مناطق مرکزي و غربي کشور مورد استفاده قرار مي گيرد. لذا وقتي آبياري تحت فشار براي محصولات زراعي مطرح مي‌شود معمولاً منظور آبياري باراني است.
در خصوص مزاياي روشهاي مختلف آبياري تحت فشار ، بويژه آبياري باراني عموما " بر راندمان بالاي اين نوع آبياري در مقايسه با روشهاي سطحي تاكيد مي شود ، در حاليكه تجارب بدست آمده در خصوص روشهاي آبياري سطحي نشان مي دهد که در اين روشها امكان حصول راندمان 75 درصد و بالاتر دور از واقعيت نيست و با تسطيح اراضي و کنترل و مديريت صحيح عمل آبياري در مزرعه ميتوان راندمان بالایی را انتظار داشت .ضمن اينكه در آبياري باراني عليرغم سرمايه گذاري اوليه سنگين در شرايط نامساعد باد و تبخير و عدم مديريت درست ، راندمانها مي توانند کاهش چشمگيری داشته باشند و تا حـد راندمانآبياري سـطحي (و حتی کمتر) تنزل پيدا کند .
- سيستم آبياري باراني (Sprinkler Irrigation)
در اين روش آب از طريق سوراخهاي ريزي که در لوله‌هاي فرعي تعبيه مي‌شوند و يا از طريق آبپاشها در هوا پخش شده و سپس بصورت قطرات باران به طرف زمين برگشته و از اين طريق رطوبت مورد نياز گياهتأمين مي‌شود. اجزاي اين سيستم شامل پمپ آب، موتور، لوله‌هاي انتقال، لوله اصلي، لوله فرعي، اتصالات، شيرآلات و آبپاشها مي‌باشند.
آبياري باراني را مي توان به دو دسته کلي تقسيم‌بندي نمود که عبارتند از سيستمهاي کلاسيک و ماشينهاي آبياري.
سيستمهاي کلاسيک شامل اجزاي پمپ، لوله‌هاي اصلي و انتقال و فرعي و لترالها، رايزر، آبپاش و اتصالات مربوطه مي‌شوند که بسته به شرايط طرح و موقعيتهاي گوناگون در آن، ممکن است موجود باشند. هر کدام از اين اجزا مي‌توانند ثابت و يا قابل حمل باشند که اين عامل خود موجب تقسيم‌بندي سيستمهاي کلاسيک به سيستمهاي ثابت، نيمه‌متحرک و يا کاملاً متحرک مي‌گردد. سيستمهاي کلاسيک قابليتهاي زيادي براي طراحان بوجود آورده و اين امکان را فراهم مي‌سازند که هنگام بهره‌برداري، تعمير و تعويض اجزاي سيستم امکان‌پذير باشد.
ماشينهاي آبياري نيز در سالهاي اخير شاهد تحولات و ابداعات جديد بوده‌اند. اين وسايل شامل اجزايي هستند که بهم پيوسته و يکپارچه بوده و براساس انتخاب نوع ماشين و تنظيم آن، نيازهاي آبياري گياه را برطرف مي‌سازند. استفاده از آنها منوط به داشتن شناختي دقيق از امکانات و محدوديتهاي آنها و انتخاب مناسبترين آبياري و تطبيق آن با شرايط محصول و منطقه مي‌باشد . دو گروه بزرگ از سيستمهاي آبياريباراني که در بالا تشريح شد، براساس نحوه حرکت سيستم و مشخصات آبياري، خود شامل روشهايي هستند که مهمترين آنها به شرح زير تقسيم‌بندي مي‌شوند.