مزایای اجرای پوشش کانال‌ها

کانال پوشش شده چه مزایای دارد که برای استفاده از این نوع کانال‌ها توصیه شده است.

به احتمال فراوان کانال‌های پوشش نشده (خاکی) را دیده‌اید که سطح مقطع یکسانی ندارند و حتی در برخی قسمت بخاطر فرسایش و رسوب، شکل مقطع دچار تغییرات شده و میزان آب انتقالی به طور دقیق قابل اندازه‌گیری نیست. یعنی میزان آبی که وارد کانال می‌شود با میزان آبی که کانال تحویل می‌دهد، متفاوت است.

 در ادامه قصد داریم مزایای استفاده از کانال پوشش شده را باهم مرور کنیم.

• کاهش تلفات آب

به دلیل افزایش تقاضای آب برای مصرف‌های کشاورزی و شرب از یک طرف و وجود مشکلات فراوان در یافتن منابع جدید از طرف دیگر، حفاظت آب استحصال شده به یک موضوع مهم در سراسر جهان تبدیل شده است. به زودی شاهد آن خواهیم بود که تنها گزینه افزایش مقدار آب به طور طبیعی، همان مقدار آبی است که از راه‌های مختلف جلوگیری از هدر رفتن و نیز افزایش بازده کاربرد ممکن است در دسترس قرار گیرد. یکی از مهم‌ترین راهکارها به منظور استفاده کامل از آب تامین شده برای مصرف‌های کشاورزی، کاهش نشت آب است. بررسی‌های حاصل نشان دهنده این است که هدر رفتن آب در شبکه‌های کانال پوشش نشده بسیار زیاد است.

بنابر مشاهدات به عمل آمده و گزارش‌های موجود، درصد نشت در کانال‌های کوچک و نهرهای مزرعه در شرایط عادی بیشتر از مقدار آن در کانال‌های بزرگ انتقال آب است. برای مثال، در کانال‌هایی که ظرفیت کانال بین ۳۰ تا ۴۰ لیتر در ثانیه است، هدر رفتن آب از راه نشت و مصرف آن به وسیله گیاهان آب دوست، حدود ۲۰ درصد در ۱/۶ کیلومتر گزارش شده است.

قابل ذکر است که پوشش کانال به طور صد در صد نشت را متوقف نمی‌کند و مطابق برخی گزارش‌ها، به طور تقریب فقط ۶۰ تا ۸۰ درصد از هدر رفت آب در کانال‌های پوشش نشده با ایجاد پوشش‌های مختلف، قابل حصول است. بر این اساس و بنابر تجربه‌های حاصل، در کانالی که به طور کامل پوشش شده است، هدر رفتن آب نباید بیش از ۳۰ لیتر در متر مربع سطح کانال در شبانه روز باشد.

گیاهان آبزی نیز که در داخل کانال‌های بدون پوشش رشد کرده‌اند، مقدار قابل توجهی از آب داخل کانال را مصرف می کنند، به طوری که در برخی شرایط، مصرف آب آنها ۵۰ تا ۱۰۰ درصد بیشتر از گیاهان مزرعه‌ای است.

برای مثال، در یک بررسی انجام شده در آمریکا، نتیجه گرفته شده است که حدود ۱۸۵ میلیون مترمکعب آب هر ساله در طول ۲۲۶۰۰ کیلومتر از کانال‌ها به وسیله گیاهان داخل کانال‌ها مصرف می‌شود. با پوشش کانال‌ها می‌توان این مقدار آب را صرفه‌جویی کرد.

• جلوگیری از خسارت به اراضی مجاور کانال

نشت آب از داخل کانال‌ها ممکن است موجب بروز مشکلات اساسی از نظر زهکشی در اراضی مجاور شود، به طوری که آنها را غیر قابل استفاده کند. تعیین اثرهای نشت آب در بررسی‌های مربوط به زهکشی اراضی به سادگی میسر نیست. برای مثال، در صورتی که نشت به داخل یک لایه نفوذپذیر برقرار شود، اثرهای آن در محلی پایین‌تر در فاصله‌ای دور یا نزدیک کانال، ممکن است پدیدار شود. بنابراین در صورتی که رقوم سطح آب زیر‌زمینی در آن منطقه بالا باشد، تعیین سهم آب نشتی از کانال در افزایش سطح آب زیرزمینی بسیار مشکل است. در صورتی که به دلیل تلفات بیش از حد آب ناشی از نشت، سطح آب زیرزمینی بالا بیاید، باید تجزیه و تحلیل بسیار دقیقی با در نظر گرفتن سیستم طبیعی زهکشی اراضی، بازده آبیاری مزارع، احتمال بروز مشکلات ناشی از شور شدن اراضی، از بین رفتن اراضی و مشکلات اقتصادی و انسانی انجام پذیرد.

[alert type=”info”]کانال های آبیاری[/alert]

• کاهش ابعاد کانال

در کانال‌های پوشش شده با پوشش سخت مانند بتن، آسفالت، مصالح سنگی، آجر و غیره سرعت مجاز نسبت به کانال‌های پوشش نشده بیشتر در نظر گرفته می‌شود. در صورت استفاده از پوشش‌های مقاوم به فرسایش نظیر بتن، امکان افزایش شیب کف کانال و نیز شیب جانبی دیواره‌ها برای یک دبی مشخص امکان پذیر است. بنابراین ابعاد کانال کاهش می‌یابد و در نتیجه اراضی کمتری به دلیل احداث کانال اشغال می‌شود. همچنین در نظر گرفتن شیب زیاد برای کانال‌های پوشش شده موجب می‌شود که در مناطق شیب‌دار نیاز به احداث شیب شکن کمتر شود و هزینه‌های احداث سازه‌هایی که در مسیر کانال در نظر گرفته شده‌اند، کاهش یابد.

• کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و نگه‌داری

در ارزیابی مزایای پوشش کانال‌ها، هزینه‌های نگهداری پوشش کانال نیز باید  در نظر گرفته شود. به دلیل هزینه های زیاد نگهداری برخی از پوشش‌ها مزایای اقتصادی پوشش‌های سخت در مورد برخی از پوشش‌ها برقرار نیست بنابراین باید فقط مزایای مربوط به‌ همان پوشش برای توجیه پروژه مورد بررسی، در نظر گرفته شود. از عمده‌ترین موارد هزینه در بسیاری از شبکه کانال‌های آبیاری، هزینه خارج کردن بوته‌ها و گیاهان آب دوست از داخل کانال‌ها است. در صورت استفاده از پوشش‌های سخت، امکان رشد این گیاهان کمتر است و برای این کار هزینه‌های کمتری صرف می‌شود. همچنین به دلیل امکان در نظر گرفتن سرعت‌های بیشتر در کانال‌های با پوشش سخت، مقدار رسوب‌گذاری مواد جامد معلق در این کانال‌ها کاهش می‌یابد.

از طرف دیگر در پوشش‌های غشایی مدفون یا پوشش خاکی متراکم شده که در زیر یک لایه قلوه سنگ قرار می‌گیرند، مقدار فرسایش کاهش می‌یابد. لایه قلوه سنگ همچنین شرایط نامناسب‌تری برای رشد گیاهان آب دوست ایجاد می‌کند.

هزینه‌های نگهداری تا حد زیادی به شرایط آب و هوایی، مدت زمان بهره برداری، در دسترس بودن ماشین آلات و نیروی انسانی، نوع پوشش و ویژگی‌های کانال بستگی دارد. برای تخمین هزینه‌ها می توان از هزینه‌های بهره‌برداری کانال‌های پوشش دار و یا غیر پوشش شده موجود در شرایط آب و هوایی مشابه استفاده کرد.

در یک مطالعه انجام شده در خصوص هزینه‌های نگهداری در طی دوسال در طول ۲۰۵۰۰ کیلومتر از کانال‌های پوشش شده و پوشش نشده، ملاحظه شد که هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری کانال‌های پوشش‌دار، ۷۵ درصد کمتر از کانال‌های مشابه پوشش نشده است. در بررسی دیگر در شرایط مشابه، هزینه سالیانه بهره‌برداری و نگهداری یک شبکه لوله بتنی کم فشار، حدود ۵۰ درصد شبکه کانال‌های بدون پوشش برآورد شده است.

در برخی گزارش‌ها:

هزینه‌های نگهداری کانال‌های پوشش بتنی حدود یک سوم هزینه‌های نگهداری کانال‌های پوشش نشده در شرایط انتقال دبی یکسان است.

• حفاظت در برابر فرسایش

پایداری شیب جانبی و بستر کانال‌های بدون پوشش، مشکل اصلی در مناطق دارای خاک‌های ماسه‌ای و سیلتی است. این مسئله، به ویژه در سامانه‌های آبیاری که دارای رژیم جریان ناپیوسته و نامنظم‌اند، حادتر است. تنها راه رفع این اشکال، پوشش کردن کانال است. این عمل همچنین از خطر شکستگی کانال ناشی از فرسایش و رفت و آمد حیوانات نیز جلوگیری می‌کند. این مسئله  به ویژه در شرایطی که کانال در خاکریزی یا دارای شیب جانبی تند بوده، مهم است. در برخی موارد نیز هزینه‌های پمپاژ به دلیل افزایش بازده انتقال و کاهش نشت، تحت تاثیر قرار می‌گیرد، به طوری که در یک پروژه، تنها صرفه‌جویی ناشی از هزینه‌های مربوط به پمپاژ، موجب توجیه‌پذیری پوشش کانال شده است.