شبیه‌سازی عددی و تجربی پیاز رطوبتی در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی برای خاک لومی رسی

Abstract

آبیاری قطره­ای زیرسطحی به طور گسترده­ای در مناطق خشک به عنوان یک روش آبیاری کم مصرف مورد استفاده قرار می­گیرد. اما داشتن اطلاعات جامع از الگوی خیس­شدگی در آبیاری قطره­ای ­برای طراحی و مدیریت این سیستم ضروری است. ثابت شده که مدل­های شبیه­سازی می­توانند برای این منظور مفید باشند. بنابراین، این پژوهش به منظور بررسی ابعاد پیاز رطوبتی در آبیاری قطره­ای ­زیرسطحی در یک خاک لومی­رسی به روش مدل­سازی معکوس با مدل Hydrus 2D با تکیه بر نتایج آزمایشگاهی و توسعه مدل تجربی انجام شد. نتایج حاصل از پژوهش در چهار قسمت دسته­بندی شدند: 1- نتایج آزمایشگاهی نشان داد که فقط در آزمایش مربوط به قطره­چکان­های با دبی 8 لیتر بر ساعت و عمق نصب 15 سانتی­متر، عمق خیس­شدگی زیر قطره­چکان بیشتر از ارتفاع خیس­شدگی بالای قطره­چکان می­باشد. 2- آنالیز حساسیت انجام یافته روی پارامترهای هیدرولیکی خاک نشان داد که حساسترین پارامتر، رطوبت اشباع خاک () بوده ولی پارامترهای پیوستگی منافذ خاک (l) و رطوبت باقی مانده () در روند شبیه­سازی پیاز رطوبتی بی­تأثیر بودند. 3- برای خاک مورد بررسی، چنانچه قطره­چکان در عمق 15 سانتیمتری نصب شود در دبی­های بیشتر از 2 لیتر بر ساعت جبهه رطوبتی به سطح خاک رسیده و باعث مرطوب شدن سطح خاک می­گردد، در حالی که در عمق استقرار 30 سانتیمتر، حتی با دبی 8 لیتر بر ساعت جبهه رطوبتی به سطح خاک نمی­رسد. بنابراین تلفات تبخیر از سطح خاک نیز به حداقل می­رسد. 4- شاخص­های آماری نشان دادند تفاوت چندانی بین نتایج مدل­های تجربی و عددی و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد به طوریکه RMSE نرمال شده برای مدل عددی و تجربی به ترتیب از 4/4 تا 2/6 و 4/3 تا 8 درصد متغیر بود. بنابراین می­توان از نتایج مدل تجربی پیشنهاد شده و مدل عددی Hydrus برای برآورد پیاز رطوبتی استفاده نمود.