تعیین تابع توزیع مناسب برای توصیف تغییرات مکانی آب به‌کار رفته در آبیاری بارانی عقربه‌ای1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیـار بخـش آبیـاری، دانشکـده کشاورزی، دانشگـاه شیراز

2 مربی دانشکده کشاورزی داراب، دانشگاه شیراز.

چکیده

سیستم آبیاری بارانی عقربه‌ای یکی از روشهای مدرن آبیاری در بسیاری از نقاط کشور است. با توجه به استفادة رو به رشد از این سیستم، مسائل خشکسالی، و بحث اقتصادی بودن آبیاری (عمق بهینه آبیاری) این سوال مطرح می‌شود که عمق بهینة آبیاری چهمقدار است؟ متاسفانه این پارامتر عموماً بدون در نظر گرفتن تأثیرات زیست محیطی تعیین می‌شود. با توجه به مسائل زیست محیطی و هزینه‌ای که برای پاکسازی آن باید متحمل شویم عمق بهینه آبیاری، لزوماً عمقی نیست که بیشترین محصول از آن عاید شود. از این رو در تعیین عمق بهینه آبیاری محدودیتهای زیست محیطی را نیز باید در نظر گرفت. از طرفی دیگر، تمامی معادلاتی که برای بیان عمق بهینه آبیاری ارائه شده‌اند بر مبنای تابع توزیع حاکم بر مشاهدات مزرعه‌ای (مقدار آب پاشیده شده و یا نفوذ کرده در خاک) هستند و بنابراین دانستن تابع توزیع حاکم بر مشاهدات (مقدار آب پاشیده شده و یا نفوذ کرده در خاک) در تعیین عمق بهینه آبیاری امری ضروری و اجتناب ناپذیر است که در این تحقیق این امر بررسی شده است. در ابتدا، آزمایشها مطابق با استاندارد ASAE طرح ریزی شد. بدین منظور در چهار ردیف شعاعی (دو ردیفA ،  Bروی شیب حداکثر با زاویه °3 بین دو شعاع و دو ردیفC ،  Dروی شیب حداقل با زاویه °3 بین دو شعاع) قوطیهای نمونه‌برداری آب به فاصلة 6 متر قرار گرفت. سپس دستگاه با سرعتهای مختلف راه‌اندازی و مقادیر آب داخل قوطیها در شرایط مختلف اقلیمی (سرعت باد، دمای هوا، رطوبت نسبی) اندازه‌گیری شد. سپس توابع توزیع مطرح در آبیاری بارانی (توزیع نرمال، لوگ‌نرمال، توانی خاص و یکنواخت) انتخاب شد. برای محاسبات از یک تست آمار ناپارامتری (آزمون کولموگرف-اسمیرنوف) استفاده شد. از بین توابع توزیع مورد بررسی، توابع توانی و یکنواخت در سطح اعتماد 5درصد در کلیه آزمایشها از نظر آماری رد شدند. توزیع لوگ‌نرمال فقط در سه آزمون (از 20 مورد) در سطح اعتماد 5 درصد پذیرفته شد. توزیع نرمال که در سطح اعتماد 5 درصد در 15 آزمون پذیرفته شد بهترین توصیف را برای پراکندگی داده‌ها ارائه داده است. لذا توصیه می‌شود که برای سیستم آبیاری بارانی عقربه‌ای محاسبات تعیین عمق بهینه آبیاری با در نظر گرفتن تابع توزیع نرمال دنبال شود.

کلیدواژه‌ها


1-     بهبودیان، ج. 1371. آمار ناپارامتری. انتشارات دانشگاه شیراز.

2-  عابدیان، ی. 1376. ارزیابی سیستم آبیاری بارانی لوله‎های چرخدار در مزارع چغندر قند استان خراسان. پایان‎نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز.

3-  مینایی، س. و. سپاسخواه.ع. ر1378. تعیین مقدار بهینه آب آبیاری ذرت بر اساس خط مشی‎های مختلف مدیریتی. مجموعه مقالات هفتمین سمینار آبیاری و کاهش تبخیر، 248-258.

4-      Anon. 1994. Test procedures for determining the uniformity of water distribution of center pivot and moving lateral irrigation machines equipped with spray or sprinkler nozzels. ASAE. Trans. ASAE Standards, S436. 754-755.

5-      Conover, W. J. 1971. Practical nonparametric statistics. John Wiley & Sons Inc.

6-      Donald, I. N., Peir, G. and Hart. W. E. 1979. Application of system optimal depth concept. J. Irrig. Drain. Div. ASCE. 105 (IR4), 357-366.

7-      Ellientt,  R. L., Nelson, J. D.,  Loftisand, J. C. and Hart, W. E. 1980.  Comparison of sprinkler uniformity models.  J.  of Irrig.  and Drain.  Eng ASCE. 106 (IR4), 321-330.

8-      Heermann, D. F., Duke, H. R., Serafim, A. M. and Dawson, L. J. 1992. Distribution functions to represent center pivot water distribution. ASAE Trans. 35 (5), 1465-1472.

9-      Karmeli, D. 1977. Water stribution patterns for sprinkler and surface irrigation systems. Proceedings of the national conference on irrigation return flow quality management, Colorado State University, Fort collins, Colo., May.

10-  Karmeli, D. and Peri,  G. 1977.  Analysis of the dimensionless linear frequency distribution of water depths under sprinkler irrigation, paper No.
77-2566,  winter meeting American Society of Agricultural Engineers, Chicago,  I12.,  Dec. 

11-  Morgan, M. G. and Henrion, M. 1990. Probability distributions and statistical estimation. In: P. D. Laplace (Ed.). Uncertainity: A guide to dealing with uncertainty in quantitative risk and policy analysis. Cambridge Univ. pp. 73-101.

12-  Walker, W. R. 1979. Explicit sprinkler irrigation uniformity: Efficiency model.  J.  Irrig. and Drain.  Div,  ASCE. 105 (IR2), 129-136.

13-  Warick. A. W. 1983. Interrelationship of irrigation uniformity parameters. J. of Irrig. and Drain. Eng., ASCE. 109, 317-332.

14-  Warick. A. W., Hart, W. E.  and Yitayew, M. 1989. Calculation of distribution and efficiency for nonuniform irrigation. J. of Irrig. and Drain. Eng., ASCE. 115 (IR4), 674-686.