تحقیقات مهندسی صنایع غذایی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

توسعۀ مدل پویایی سیستم بهسازی شبکۀ آبیاری با توجه به مشارکت کشاورزان و ارتقای مدیریت شبکه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد

2 دانشیار گروه مهندسی سازه‌های آبی دانشگاه تربیت‌ مدرس

3 استادیار گروه مهندسی سازه‌های آبی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

امروزه کیفیت زندگی بشر به صورت مستقیم تحت تأثیر چگونگی برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب است.  سهم عمده‌ای از این منابع برای مصارف کشاورزی استفاده می‌شود و شبکه‌های آبیاری و زهکشی نقش بسزایی در استفادۀ بهینه از آن دارند.  از ساخت اولین شبکه‌های آبیاری سال‌ها می‌گذرد و عملکرد بیشتر آن‌ها به دلایل مختلف پایین است، از این رو بهسازی شبکه‌های آبیاری موجود برای بهبود عملکرد آن‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد.  به دلیل پیچیدگی مسائل شبکه‌های آبیاری و وجود تعاملات و وابستگی بین اجزای آن، بهبود عملکرد آن‌ها، نیاز به یک نگاه جامع، سیستمی، و آینده‌نگر دارد.  یکی از ابزارهای مدیریتی برای این منظور، علم پویایی سیستم است.  اخیراً رویکرد پویایی سیستم‌ها در بهسازی شبکه‌های آبیاری به کار گرفته شده است.  با توجه به نتایج مثبت حاصل از به کارگیری این روش، مدل موجود پویایی سیستم بهسازی شبکة‌ آبیاری قزوین که در آن صرفاً بهسازی فیزیکی شبکه و کنترل تقاضای آب بررسی شده بود، با توجه به اهمیت نقش مشارکت کشاورزان و ارتقای مدیریت شبکه، تکمیل شد تا دامنۀ گسترده‌تری از عوامل مؤثر بر عملکرد شبکه مورد توجه قرار گیرد.  در این تحقیق علاوه بر مسائل فیزیکی، مسائل مدیریتی و اجتماعی نیز از طریق اعمال سیاست‌های مختلف جهت بهسازی بررسی شده‌اند.  نتایج نشان می‌دهد که با ادامۀ روند جاری، وضعیت عملکرد شبکۀ آبیاری قزوین در آینده وخیم‌تر خواهد شد و به میزان حدود 10 درصد در افق سال 1399 کاهش خواهد یافت.  همچنین نشان داده شده است که با اجرای سیاست‌های مختلف شامل: بهبود فیزیکی و مدیریتی شبکه و افزایش مشارکت کشاورزان می‌توان عملکرد شبکه را ارتقاء بخشید.  اثر‌گذاری سیاست‌های مختلف در افق سال 1399 متفاوت است بدین معنا که سیاست‌های بهبود فیزیکی و مدیریتی به ترتیب به میزان 5 و 3 درصد و افزایش مشارکت کشاورزان با بیشترین تأثیر به میزان 14درصد موجب بهبود عملکرد شبکه‌ خواهند شد.

عنوان مقاله [English]

A Map-Based System for Variable Rate Liquid Nitrogen Fertilizer Application

چکیده [English]

This research designed, constructed and evaluated a map-based variable rate application system for liquid nitrogen fertilizer. Solenoid valves were used to change nozzle flow using pulse-wide modulation technology. A turbine flow sensor and GPS module were used to measure solenoid valve flow and online system coordination, respectively. The graphical user interface software was designed by Visual Basic 6. This program received online coordination from a GPS module, received fertilizer map data, compared online and map coordinates, specified application order, received sensor output and compared it with optimum data and then applied proportional closed-loop control. To evaluate the system, accuracy and time-delay experiments were carried out with 3 replications. The results showed that the average difference between map data and system flow for open and close-loop controllers were 10.0 and 3.6%, respectively. The maximum time delay was 0.54 s. Results also showed that, at 1% probability, no significant difference was observed between the system flow and nitrogen fertilizer map data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fertilizer applicator
  • Nitrogen fertilizer
  • Precision agriculture
  • Variable rate technology
مراجع
Ahmad, S. and Simonovic, S. P. 2000a. Analysis of economic and social impacts of flood management policies using system dynamics. Proceeding of International Conference of Atmospheric, Surface and Subsurface Hydrology and Interactions. Nov. 5-8. American Institute of Hydrology. Research Triangle Park. North Carolina.
Ahmad, S. and Simonovic, S. P. 2000b. System dynamics modeling of reservoir operation for flood management. J. Comput. Civil. Eng. 14(3): 190-198.
Anon. 2007. Modernization Report of Ghazvin Irrigation Network. Pandam Consulting Engineering Co. Tahran. Iran. (in Farsi)
Beall, A., Feidler, F., Boll, J. and Cosens, B. 2011. Sustainable water resource management and participatory system dynamics. Case study: developing the Palouse basin participatory model. Sustainability. 3(5): 720-742.
Burt, C. M. 2011. The Irrigation Sector Shift from Construction to Modernization : What is required for success?. Proceeding of the 21st International Congress on Irrigation and Drainage (ICID). Oct. 15-23. Tehran. Iran.
Elmahdi, A., Malano, H. and Etchells, T. 2007. Using system dynamics to model water-reallocation. Evironmentalist. 27(1): 3–12.
Jalali, M. and Afshar, A. 2004. System dynamics simulation of hydroelectiric storage energy. Proceedings of the 1st Conference of Iran Water Resources Management. Tehran University. Nov. 17-18. Tehran. Iran. (in Farsi)
Karimi, M., Heydari, N. and Gomrokchi, U. 2008. Studying problems of Management transfer plan to farmers in Ghazvin irrigation network. Proceedings of the 2nd Conference, Management of Irrigation and Drainage networks. Shahid Chamran University. Jan. 28-30. Ahvaz. Iran. (in Farsi)
Khan, S. 2004. China's Irrigation Development, Rational Allocation of Water Resources and Food Security (Country Policy Support Programee (CPSP)). Chinese National Committee on Irrigation and Drainage (CNCID).
Li, L., and Simonovic, S. P. 2002. System dynamics model for predicting floods from snowmelt in North American Prairie watersheds Hydrol. Process. 16, 2645-2666.
Masike, S. 2011. Application of system dynamics approach for water planning and decision making under water scarcity at Jwaneng diamond mine. J. Geogr. Reg. plan. 4(5): 251-260.
Mishra, A., Anand, A., Singh, R. and Raghuwanshi, N. S. 2001. Hydraulic modeling of kangsabati main canal for performance assessment. J. Irrig. Drain. E- ASCE. 127(1): 27-34.
Monem, M. J. and Ghoddusi, H. 2004. Evaluation and improvement of irrigation networks performance with sensitivity analysis in data envelopment analysis. J. Agric. Sci. Nat. Resour. 11(1): 69-77. (in Farsi)
Plusquellec, H. 2002. How Design, Management and Policy Affect the Performance of Irrigation Projects (Emerging Modernization Procedures and Design Standadrds). FAO. Bangkok Regional Office. Bangkok. Thailand.
Sánchez-Román, R. M., Folegatti, M. V., Orellana González, A. M. G. 2010. Water resources assessment at Piracicaba, Capivari and Jundiaí river basins: A dynamic systems approach. J. Water Resour. Manag. 24(4): 761-773.
Saysel, A. K. 2004. System Dynamics Model for Integrated Environmental Assessment of Large-Scale Surface Irrigation. Technical Report 2. The System Dynamics Group, Department of Information Science. University of Bergen. Norway.
Simonovic, S. P., 2002. Global water dynamics: Issues for the 21st century. J. Water Sci. Technol.
45(8): 53-64.
Sohrab, F. and Abbasi, F. 2009. Evaluating on irrigation efficiency in Iran and show of irrigation efficiency map. Proceeding of the 12th Congress of  Iranian National Committee of irrigation and Drainage (ICID). Feb. 24-25. Tehran. Iran. (in Farsi)
Sotudehnia, A., Asgari, M., Kakagi, A. and Sheykh-Hoseini, M. 2006. Transfer Strategies of Irrigation Network's Management to Association (Irrigation Network of Ghazvin). Applied Research Plan. Iran Water Resources Management Company. Tehran. Iran. (in Farsi)
Stave, K. 2003. A system dynamic models to facilitate public understanding of water management options in las Vegas. J. Environ. Manag. 67, 303-313.
Sterman, J. D. 2000. Business Dynamics: Systems thinking and modeling for a complex world. Boston: Irwin/McGraw-Hill Higher Education. Jerrey J. Shelstad Pub.
Vaez-Tehrani, M., Monem, M. J. and Bagheri, A. 2010. System dynamics model to assess irrigation networks. J. Agric. Eng. Res. 11(4): 35-56. (in Farsi)
Vlachos, D., Georgiadis, P. and Iakovou, E. 2007. A System dynamics model for dynamic capacity planning of remanufacturing in closed-loop supply chains. Comput. Oper. Res 34(2): 367-394.
Winz, I., Brierley, G. and Trowsdale, S. 2009. The use of system dynamics simulation in water resources management. Water Resour. Manag. 23(7): 1301-1323.
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1391
صفحه 1-24
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار