پایان نامه بررسی اجمالی عملكرد توربین های انبساطی در 100 صفحه ورد قابل ویرایش 

فهرست مطالب

فصل اول

1-1مقدمه...................................................................................................................................... 2

1-2اهمیت كشت سیب زمینی............................................................................................................. 3

1-3 اهمیت سیب زمینی در ایران......................................................................................................... 4

1-4 منطقه مورد مطالعه..................................................................................................................... 5

1-4-1 استان خراسان................................................................................................................... 5

1-4-2 استان سمنان..................................................................................................................... 7

فصل دوم

2-1 سابقه تحقیقات در زمینه تبخیر -تعرق.......................................................................................... 10

2-2 عوامل موثر بر تبخیر و تعرق........................................................................................................ 18

2-2-1  عوامل هواشناسی............................................................................................................ 18

2-2-2  فاكتورهای گیاهی............................................................................................................ 18

2-2-3  شرایط محیطی و مدیریتی................................................................................................. 19

2-3 روش سازمان خواربار و كشاورزی ملل متحد (  FAO )..................................................................... 19

2-4  روش فائو – پنمن- مانتیس....................................................................................................... 20

2-4-1  تعیین گرمای نهان تبخیر (  l  )......................................................................................... 21

2 -4-2 تعیین شیب منحنی فشار بخار (D)...................................................................................... 21

2-4-3  تعیین ضریب رطوبتی (g )................................................................................................. 22

2-4-4  تعیین فشار بخار اشباع (e_a ).............................................................................................. 22

2-4-5 تعیین فشار واقعی بخار (e_d ).............................................................................................. 22

2-4-6 تعیین مقدار تابش برون زمینی(Ra ).................................................................................... 23

2-4-7  تعداد ساعات رو شنایی(N)............................................................................................... 24

2-4-8 تابش خالص(R_n )............................................................................................................ 24

2-4-9  شار گرما به داخل خاك(G)............................................................................................... 25

2-4-10 سرعت باد در ارتفاع 2 متری............................................................................................. 25

2-5 لایسیمتر................................................................................................................................ 25

2-6 تارخچه ساخت لایسیمتر............................................................................................................ 26

2-7 انواع لایسیمتر:........................................................................................................................ 28

2-7-1 لایسیمتر زهكشدار............................................................................................................ 28

2-7-2  لایسیمتر وزنی................................................................................................................ 29

2-7-2-1  لایسیمتر‌های وزنی هیدرولیك........................................................................................ 30

2-11-2-2 میكرو لایسیمتر‌های وزنی ............................................................................................ 32

2-8 طبقه بندی لایسیمترها از نظر ساختمانی....................................................................................... 35

2-8-1 لایسیمترهای با خاك دست نخورده...................................................................................... 35

2-8-2 لایسیمتر‌های با خاك دست خورده....................................................................................... 36

2-8-3 لایسیمترهای قیفی ابر مایر ................................................................................................ 36

فصل سوم

3-1 محل انجام طرح....................................................................................................................... 38

3-2 معرفی طرح و نحوه ساخت لایسیمتر............................................................................................. 38

3-3 تهیه بستر و نحوه كشت............................................................................................................. 39

3-4 محاسبهَ ضریب گیاهی............................................................................................................... 40

3-5 انتخاب روش مناسب برآورد تبخیر-تعرق........................................................................................ 42

3-6 پهنه بندی نیاز آبی سیب زمینی.................................................................................................. 43

فصل چهارم

4-1 بافت خاك.............................................................................................................................. 45

4-2 اندازه گیری پتانسیل آب در گیاه.................................................................................................. 45

4-3 محاسبه ضریب گیاهی (kc) سیب زمینی...................................................................................... 45

4-4 محاسبه تبخیر ـ تعرق و تحلیلهای آماری....................................................................................... 46

4-5 پهنه بندی نیازآبی گیاه سیب زمینی............................................................................................. 46

4-6 بحث در مورد نتایج................................................................................................................... 47

4-7 نتیجه گیری............................................................................................................................ 48

4-8 پیشنهادات............................................................................................................................. 48

منابع و ماخذ................................................................................................................................. 84

فهرست جداول

جدول1-1   میزان سطح زیر كشت و عملكرد كل سیب زمینی در سطح جهان..................................................... 4

جدول1-2    وضعیت تولید محصولات زراعی استان خراسان در سال زراعی 81-1380........................................ 5

جدول 1-3    محل و میزان كشت گیاه سیب زمینی در استان خراسان............................................................... 6

جدول 1-4    وضعیت تولید محصولات زراعی استان سمنان در سال زراعی 81-1380...................................................... 7

جدول 1-5    محل و میزان كشت گیاه سیب زمینی در استان سمنان................................................................. 8

جدول 4-1   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در شاهرود....... 61

جدول 4-2    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بیرجند....... 62

جدول 4-3  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بشرویه......... 63

جدول 4-4   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سمنان........ 63

جدول 4-5    سالهای آماری تبخیر و تعرق  گیاه مرجع در ایستگاه سینوپتیك بیرجند............................................. 64

جدول 4-6  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گرمسار....... 67

جدول 4-7   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بجنورد....... 68

جدول 4-10   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سرخس.... 69

جدول 4-11    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سبزوار..... 70

جدول 4-12 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت جام.... 72

جدول 4-13  تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت حیدریه         72

جدول 4-14    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در فردوس  .. 74

جدول 4-15    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گلمكان... 74

جدول 4-16    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در كاشمر..... 75

جدول 4-17   تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در مشهد....... 75

جدول 4-18    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گناباد...... 77

جدول 4-19    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نیشابور..... 78

جدول 4-20    تبخیر ـ تعرق محاسبه شده  گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نهبندان.... 78

جدول 4-22   میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان )................................................................ 79

جدول 4-23    میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان )............................................................. 79

جدول 4-24   میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف  ( استان سمنان )........................................................ 80

جدول 4-25  میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف ( استان خراسان )........................................................ 80

جدول 4-26 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان )................................................................. 81

جدول 4-27    میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان )............................................................. 81

جدول 4-28   میانگین نیاز آبی سیب زمینی با احتمالات 25، 50 و 75 درصد خشكسالی.................................... 82

جدول 4-29   اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله ابتدایی رشد..................................................................... 82

جدول 4-30    اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله میانی رشد...................................................................... 82

جدول 4-31    اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله نهایی رشد...................................................................... 83

فهرست اشكال

شكل 1-1   نمودار توزیع میزان تولید سیب زمینی استانها نسبت به كل كشور – سال زراعی 81-1380......................... 9

شكل 1-2    نمودار توزیع سطح سیب زمینی استانها نسبت به كل كشور – سال زراعی 81-1380............................... 9

شكل 4-1    تغییرات ضریب گیاهی در طول دوره رشدگیاه سیب زمینی........................................................... 49

شكل4-2   نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با 25 درصد احتمال (میانگین سالهای تر)......................................... 49

شكل 4-3    نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 25 درصد خشكسالی (سالهای تر)........................................ 50

شكل 4-5   نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 25 درصد خشكسالی( سالهای تر)..................................... 51

شكل 4-5   نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 25 درصد خشكسالی(سالهای تر).................................... 52

شكل 4-6   نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال 50 درصد خشكسالی (سالهای متعارف).............................. 53

شكل 4-7   نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 50 درصد خشكسالی (سالهای متعارف).................................. 54

شكل 4- 8   نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 50 درصد خشكسالی (سالهای متعارف).............................. 55

شكل 4- 9  نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 50 درصد خشكسالی(سالهای متعارف)............................. 56

شكل 4-10  نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال 75 درصد خشكسالی (سالهای خشك).............................. 57

شكل 4- 11   نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 75 درصد خشكسالی(سالهای خشك)................................. 58

شكل 4-12  نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 75 درصد خشكسالی (سالهای خشك).............................. 59

شكل 4- 13  نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 75 درصد خشكسالی (سالهای خشك)........................... 60

مقدمه

كشاورزی وزراعت در ایران بدون توجه به تأمین آب مورد نیازگیاهان میسرنیست. بنابراین بایستی برنامه ریزی صحیح برای آن بخصوص درشرایط خشكسالی صورت گیرد. برنامه ریزی صحیح مستلزم محاسبه دقیق نیاز آبی گیاهان می‌باشد. براساس روش‌های موجود مبنای محاسبات نیاز آبی گیاهان ، تبخیرـ تعرق مرجع و ضرائب گیاهی است. تبخیر ـ تعرق مرجع توسط لایسیمتر اندازه گیری می‌شود و برای سادگی كار می‌توان آنرا با توجه به نوع منطقه از روش‌های تجربی نیز تخمین زد. ضرائب گیاهی نیز از مطا لعات لایسیمتر قابل  محاسبه است. این ضرائب تابعی از عوامل مختلفی از جمله اقلیم می‌باشد. بنابراین بایستی درهر منطقه ای با دقت برای هرمحصولی محاسبه شود. (19) برای محاسبه و برآورد مقدارتبخیر ـ تعرق سازمان خوار باروكشاورزی ملل و متحد«FAO » تقسیم بندی زیر را منظور نموده است:

اندازه گیری مستقیم تبخیر ـ تعرق به وسیله لایسیمتر

اندازه گیری مستقیم تبخیر بوسیله تشتك یا تبخیر سنج

فرمول‌های تجر بی

روشهای آئرودینامیك

روش تراز انرژی(5)

بعضی از روشها فقط جنبه تحقیقاتی داشته تا بتوانند فرایند‌های انتقالی بخار آب را بهتر و عمیق تر بررسی نمایند.برخی دیگر به جهت نیاز در برنامه‌های روزانه كشاورزی بكار می‌روند. ولی دقت و اصالت روش‌های تحقیقاتی را ندارد. به هر حال برای عملیات روزانه درمزارع می‌توان از روشهایی كه نتیجه آنها بیش از ده درصد با مقدار واقعی تبخیر ـ تعرق متفاوت نباشد استفاده نمود.

هدف از انجام این طرح بدست آوردن ضرایب گیاهی و تعیین نیاز آبی سیب زمینی دراستانهای خراسان و سمنان می‌باشد كه بوسیله لایسیمتر زهكش دار  در دانشكده كشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شده است. در مورد لایسیمتر و نحوه عملكرد آن و روابط تجربی بكار رفته دراین طرح درفصل بعدی توضیح داده می‌شود.

1-2اهمیت كشت سیب زمینی

سیب زمینی یكی از  مهمترین منابع در تغذیه انسان است. این محصول در جهان از نظر اهمیت غذائی مقام پنجم بعداز گندم، برنج، ذرت و جو دارد.(11) بانگاهی به سی سال آینده، سازمان خوار بار كشاورزی (FAO) بر آورد كرده كه برای تغذیه جمعیت جهان به 60 در صد غذای بیشتری نیاز است(12) و از آنجا كه سیب زمینی از نظر ارزش غذائی با تولید متوسط 2/2 تن یكی از اقلام محصولات غذایی مهم میباشد بنابراین باید با برنامه ریزی صحیح كشاورزی ، كه یكی از را هكار‌های آن بدست آوردن دقیق نیاز آبی این محصول است، باعث افزایش تولید آن در سطح جهان گردید. امید است این تحقیق راه گشایی برای آیندگان درمسائل مدیریت آبیاری باشد. بیشترین سطح زیر كشت این محصول مربوط به اروپائیان است كه عملكردی بالغ بر 16 تن درهكتار را دارا می‌باشند.(جدول 1-1) بطوریكه در این جدول مشاهده می‌شود حدود 43 درصد كل سیب‌زمینی جهان در اروپا تولید می‌شود.

جدول1-1   میزان سطح زیر كشت و عملكرد كل سیب زمینی در سطح جهان

1-3 اهمیت سیب زمینی در ایران   

محصول سیب زمینی یكی از ارقام اصلی است كه در راستای امنیت غذایی آینده كشور میتواند نقش عمده ای را ایفاد نماید سیب‌زمینی تنها محصولی است كه بعد از گندم ، برنج و ذرت میتواند بخشی از مواد نشاسته ای و پروتئینی مورد نیاز جامعه را تأمین كرده و امكان جایگزینی آن با محصولات ذكر شده وجود داشته و در كاهش واردات محصولات غذائی فوق مؤثر می‌باشد.(29) سطح زیر كشت محصول سیب زمینی كشور  در سال 1382 برابر 175 هزار هكتار بر آورد شده است و میزان تولید آن 5/3میلیون تن برآورد شده است كه این مقدار12/1 در صد كل سیب زمینی تولید شده در جهان می‌باشد(1). برای افزایش این مقدار باید راهكارهای بسیار بنیادی در نظر گرفت. یكی از راهكارهای افزایش این محصول بالا بردن میزان كارائی مصرف آب می‌باشد كه بدون برنامه ریزی صحیح آبیاری مقدور نمی‌باشد. لذا برنامه ریزی صحیح آبیاری مستلزم دانستن دقیق نیاز آبی می‌باشدكه امید است این تحقیق بتواند در جهت افزایش عملكرد سیب زمینی در سطح كشور مؤثر باشد.

4-6 بحث در مورد نتایج

براساس نتایج بدست آمده در این تحقیق می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

الف : ضرایب گیاهی  در هر سه مرحله ی ابتدائی ، میانی و انتهائی رشد از مقدار پیشنهادی FAO بیشتر میباشد.  این اختلاف در مرحله ی ابتدائی 15 درصدودر مراحل میانی و انتهائی تقریباٌ 2 درصد بوده است. اختلاف زیاد در مرحله ابتدائی بعلت بیشتر بودن دمای هوا در دوره ی مذكور نسبت به میانگین طولانی مدت می‌باشد كه همین امر موجب افزایش بیش از اندازه  تبخیر و باالطبع  باعث افزایش ضریب گیاهی شده است. بهر حال اختلاف می‌تواند ناشی از شرایط اقلیمی بكار گرفته شده در روش FAO نیز باشد.

ب: با توجه به نتایج جداول 4-22 الی 4-27 ملاحظه می‌شود كه میزان تبخیر و تعرق روندی افزایشی در هر دو منطقه استان خراسان و سمنان را نشان می‌دهد كه ناشی از افزایش دما در طی سالیان اخیر بوده است. قهرمان و كریم زاده با نگرشی آماری بر افزایش تدریجی تبخیر – تعرق گیاه مرجع در مشهد  نشان دادند كه تبخیر – تعرق گیاه مرجع روندی افزایشی را در سطح 5 درصد دارا بوده است.

ج: مقایسه مقادیر آب مورد نیاز با توجه به نقشه‌های 4-2 الی 4-13 نشان میدهد كه مصرف آب در استان سمنان نسبت به استان خراسان كمتر بوده ، كه بعلت شرایط جغرافیائی حاكم بر آن منطقه ( عرض جغرافیائی بیشتری در اكثر مناطق نسبت به استان خراسان) ا جستجو نمود.

4-7 نتیجه گیری

میزان آب مصرفی برای 1 هكتار مزرعه زیر كشت سیب زمینی در استان خراسان  و در ماه خرداد برای دوره آبیاری 10 روزه بر حسب احتمالات 25 ، 50و 75 درصد به ترتیب برابر 431 ، 466و 741 متر مكعب می‌باشد همین نتایج برای استان سمنان با احتمالات برابر مقادیر 340 ، 359 و 406 مترمكعب می‌باشد. همچنین برای ماههای تیر، مرداد و شهریور نیز مقدار نیاز آبی خالص را میتوان بطور دقیق در هر سه حالت 50،25 و 75 درصد احتمال كه وضعیت بترتیب  در سالهای تر ،متعارف و  خشك می‌باشد از روی نقشه‌های پهنه بندی (نقشه‌های 4-2 الی 4-13)  بطور دقیق برای هر منطقه برآورد نمود.