بررسی تجربی و عددی توزیع رطوبت خاک در آبیاری قطره ای زیر سطحی در خاک‌های لایه‌ای مسطح و شیب دار

Abstract

در پژوهش حاضر الگوی توزیع رطوبت خاک تحت آبیاری با قطره­چکان­های زیر سطحی در خاک د­و ­لایه و در دو حالت زمین مسطح و شیب­دار از طریق انجام آزمایش­های مزرعه­ای بررسی و اثرات شرایط شیب زمین و لایه­ای بودن خاک به­طور منفرد و توام بر الگوی خیس­شدگی خاک بررسی شد. مقایسه­ها بین نیمرخ­های رطوبتی مشاهداتی در خاک­های مسطح و شیب­دار، بیان­گر این موضوع بود که با افزایش مدت آبیاری نیمرخ رطوبتی ایجاد شده در خاک­های شیب­دار با نیمرخ حاصل در خاک­های مسطح تطابق بیشتری می­یابد. نتایج گویای این موضوع بود که با افزایش مدت پخش آب اثر غیر همسان بودن خاک کاهش پیدا می­کند. به­دلیل بالا بودن هدایت هیدرولیکی لایه پایینی، با رسیدن رطوبت به مرز لایه­ها جبهه رطوبتی دارای شکست گردیده، گسترش رطوبت در جهت عمودی بیشتر شده و شکل پیاز رطوبتی به­صورت بیضی بود. از نرم­افزار هایدروس دو بعدی برای شبیه­سازی جبهه رطوبتی برای شرایط مشابه با آزمایش­های صحرائی استفاده شد. به­منظور برآورد دقت نرم­افزار، فاصله شعاعی جبهه رطوبتی مشاهداتی و شبیه­سازی شده از محل قطره­چکان در زاویه­های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. بر این اساس معیارهای جذر میانگین مربعات خطا 47/2 سانتی­متر، ضریب همبستگی 82/0 و ضریب کارآیی مدل 24/0 حاصل گردید. معیارهای مذکور در خاک دو لایه­ای شیب دار نیز به­ترتیب برابر 03/4 سانتی­متر، 75/0 و 36/0 محاسبه شد. در کل این نتایج قابلیت خوب نرم­افزار هایدروس در شبیه­سازی حرکت آب در شرایط مورد مطالعه تایید نمود.