اثر محیط خیس شدة متغیر و ثابت بر شبیه‌سازی و یکنواختی آبیاری جویچه‌ای1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد رشتة آبیاری و زهکشی از گروه آبیاری دانشگاه تهران

2 استــاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

4 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

چکیده

       نفوذ آب به خاک در آبیاری جویچه‌ای دو بعدی و تابعی است از فرصت زمان نفوذ و اندازه و خصوصیات سطحی که نفوذ از آن انجام می‌گیرد. در بسیاری از مدلهای آبیاری جویچه‌ای، نفوذ آب به خاک به صورت تابعی از فرصت زمان نفوذ و محیط خیس شده محاسبه می‌شود. اما در بعضی از مدلهای آبیاری جویچه‌ای، با فرض تغییرات کم محیط خیس شده در طول جویچه، نفوذ آب به خاک فقط تابعی از فرصت زمان نفوذ در نظر گرفته می‌شود. جهت مقایسة این فرضیات، دو مدل اینرسی-صفر آبیاری جویچه‌ای، یکی مدل ZIWPV با تأثیر دادن محیط خیس شده در محاسبة نفوذ و دیگری مدل ZIWPC با تأثیر ثابت محیط خیس شده بر نفوذ بسط داده شدند. محاسبة روش تفاضلات محدود به کمک یک راه‌حل صریح انجام پذیرفت. پس از تأیید نتایج مدلها، نتایج هر دو مدل با سری داده‌های مزرعه‌ای آبیاری اسچوانکل (1989) مقایسه شدند. زمان مرحلة پیشروی در سطح مزرعه 157 دقیقه است که مدل ZIWPV آن را به خوبی پیش‌بینی کرد ولی مدل ZIWPC زمان این مرحله را 8/10 درصد کمتر بر‌آورد کرد. CU وDU اندازه‌گیری شده در مزرعه برابر با 77 و 64 درصد است. مدل ZIWPV ، CU و DU را به ترتیب 4/77 و 5/68 درصد و مدل ZIWPC، CU و DU را به ترتیب 1/93 و 4/89 درصد تخمین زد. عمق متوسط آب نفوذ یافتة اندازه‌گیری شده در سطح مزرعه و به دست آمده از مدلهای ZIWPV و ZIWPC نیز به ترتیب برابر با 47/7، 6/8 ، و 43/7 سانتی‌متر است. بنابراین دخالت دادن تأثیر محیط خیس شده در محاسبة نفوذ برای تمام زمان آبیاری، تخمین یکنواختی توزیع آب نفوذ یافته را بهبود می‌بخشد ولی میزان متوسط آب نفوذ یافته را بیشتر برآورد می‌کند. همچنین مدلهای آبیاری جویچه‌ای با فرض نفوذ یک بعدی، می‌توانند متوسط عمق نفوذ یافته را به‌خوبی شبیه‌سازی کنند ولی تخمین یکنواختی آب نفوذ یافته بیشتر از واقع خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


امینی‌زاده، س. م. ر. 1381. تهیة مدل ریاضی جهت بررسی تأثیر محیط خیس شده و تغییرات مکانی نفوذ در شبیه‌سازی و راندمان آبیاری جویچه‌ای. پایان‌نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران.

2- بهزاد، م. و محمودیان شوشتری، م. 1375. مطالعه اثر محیط خیس شده بر نفوذ آب در جویچه‌ها. مجلة علمی کشاورزی، جلد نوزدهم. شماره‌های 1و 2، 22-1.

3- عباسی، ف.، جلینی، م. معیری، م. طائفه رضایی، ح. 1378. تهیة یک مدل ریاضی برای طراحی و ارزیابی روش‌های آبیاری سطحی. نشریه شمارة 122. گزارش پژوهشی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.

4- Bautista, E. and Wallender, W. W. 1992. Hydrodynamic furrow irrigation model with specified space steps. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 118: 3, 450-465.

5- Bautista, E. and Wallender, W. W. 1993. Numerical calculation of infiltration in furrow irrigation simulation models. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 119: 2, 286-294.

6- Elliott, R. L., Walker, W. R. 1982. Field evaluation of furrow infiltration and advance functions. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 25: 2,
396-400.

7- Elliott, R. L., Walker, W. R. and Skogerboe, G. V. 1982. Zero-inertia modeling of furrow irrigation advance. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 108: 3, 179-195.

8- Fangmeier, D. D. and Ramsey, M. K. 1978. Intake characteristics in irrigation furrows. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 21: 4, 696-700, 705.

9- Izadi, B. and Wallender, W. W. 1985. Furrow hydraulic characteristics and infiltration. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 28: 6, 1901-1908.

10- Ramsey, M. K. 1976. Intake characteristic and flow resistance in irrigation furrows. M. Sc.Thesis. University of Arizona. Tucson. Ariz.

11- Schwankl, L. J. and Wallender, W. W. 1988. Zero-inertia furrow modeling with variable infiltration and hydraulic characteristics. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 31: 5, 1470-1475.

12- Schwankl, L. J. 1989. Sthochastic furrow irrigation modeling. Ph.D. thesis, University of California at Davis. Calif.

13- Strelkoff, T. and Katopodes, N. D. 1977. Border irrigation hydraulics with zero-inertia. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 103: 3, 325-342.

14- Strelkoff T., and Souza, F. 1984. Modelling effect of depth on furrow irrigation. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 110: 4, 375-387.

15- Walker, W. R. and Skogerboe, G. V. 1987. Surface Irrigation: Theory and Practice. Prentice-Hall. Englewood Cliffs. NJ. USA.

- Walker, W. R., 1993. SIRMOD: Surface irrigation simulation software, version 2.1, Guide and technical documenatation. Biological and Irrigation Department. Utah State University. Logan. Utah.

17- Zerihan, D., Feyen J. and Reddy, J. M. 1996. Sensitivity analysis of furrow irrigation performance parameters. J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. 122: 1,
49-57.