مسعود محمدی؛ کامران داوری؛ بیژن قهرمان
چکیده
باتوجهبهمحدودیتهایتولیددرمناطق خشک و نیمهخشک،بهینهسازی مقدارآبیاری و آبشویی ازاهمیتزیادی برخورداراست. در این پژوهش از مدل AquaCrop واسنجی و صحتسنجی شده برای دو رقم گندم زمستانه (قدس و روشن) در منطقه بیرجند و یک رقم گندم بهاره (روشن بهاره) در منطقه مشهد، بهمنظور بهینهسازی مقدار آب آبیاری و آبشویی استفاده شد. تیمارهای ...
بیشتر
باتوجهبهمحدودیتهایتولیددرمناطق خشک و نیمهخشک،بهینهسازی مقدارآبیاری و آبشویی ازاهمیتزیادی برخورداراست. در این پژوهش از مدل AquaCrop واسنجی و صحتسنجی شده برای دو رقم گندم زمستانه (قدس و روشن) در منطقه بیرجند و یک رقم گندم بهاره (روشن بهاره) در منطقه مشهد، بهمنظور بهینهسازی مقدار آب آبیاری و آبشویی استفاده شد. تیمارهای آبیاری برای گندمهای زمستانه ۱۲۵%، ۱۰۰%، ۷۵% و ۵۰ درصد نیاز آبی و شوری آب ۴/۱، ۵/۴ و ۶/۹ دسیزیمنس بر متر بود. تیمارهای آبیاری برای گندم بهاره ۱۰۰%، ۹۰%، ۶۵% و ۴۰ درصد نیاز آبی و شوری آب ۵/۰، ۹/۱، ۲۵/۵، ۶/۸ و ۱۰ دسیزیمنس بر متر بود. کدنویسی انجام‌شده در نرم‌افزار MATLAB بهمنظور دستیابی به مقدار بهینه آبیاری و آبشویی در شرایط محدودیت زمین، با مدل AquaCrop پیوند شد. نتایج بهینهسازی نشان داد که سود خالص برای مدیریت آبیاری و آبشویی مناسب در تمام سطوح شوری و رقمهای مختلف گندم به‌جز سطوح شوری ۶/۸ و ۱۰ دسیزیمنس بر متر رقم روشن بهاره، بیشتر از مدیریتهای فعلی در شرایط مزرعه بود. مقدار افزایش سود در مدیریتهای بهینه نسبت به مدیریت موجود برای رقم قدس در سطوح شوری ۴/۱، ۵/۴ و ۶/۹ دسیزیمنس بر متر به ترتیب ۴/۵۱%، ۹/۷۸% و ۵/۱۴۲ درصد و برای رقم روشن برای همین سطوح شوری به ترتیب ۷/۴۲%، ۸/۲۰% و ۳/۰%- بدست آمد. همچنین مقدار افزایش سود در مدیریتهای بهینه نسبت به مدیریت موجود برای رقم روشن بهاره در سطوح شوری ۵/۰، ۹/۱، ۲۵/۵، ۶/۸ و ۰/۱۰ دسیزیمنس بر متر به ترتیب ۰/۵%، ۷/۱۳%، ۳/۳۴%، ۴/۲۷%- و ۴/۵۱- % بدست آمد. به‌طورکلی نتایج بهینهسازی نشان داد که در مناطقی که زهآب تولیدی حاصل از آبیاری یکی از مشکلات مهم محیطزیستی و عامل نارضایتی کشاورزان پاییندست آن منطقه است، میتوان با کاهش آب آبیاری و قبول مقدار ناچیزی کاهش سود (کمینه صفر و بیشینه ۲۹ درصد) این مشکل را برطرف نمود.
احسان توکلی؛ بهزاد قربانی؛ مهدی رادفر؛ حسین صمدی بروجنی؛ بیژن قهرمان
چکیده
افزایش بازده آبرسانی و کاهش تلفات آب در کانالهای انتقال، اهمیت بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی معادلات تجربی و مدل SEEP/Wدر برآورد نشت از کانالهای خاکی انجام شد. کانال خاکی بلداجی با خاک لومی واقع در پاییندست شبکه آبیاری و زهکشی گندمان و بلداجی، شهرستان بروجن استان چهارمحال و بختیاری، به عنوان نمونه مورد مطالعه انتخاب ...
بیشتر
افزایش بازده آبرسانی و کاهش تلفات آب در کانالهای انتقال، اهمیت بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی معادلات تجربی و مدل SEEP/Wدر برآورد نشت از کانالهای خاکی انجام شد. کانال خاکی بلداجی با خاک لومی واقع در پاییندست شبکه آبیاری و زهکشی گندمان و بلداجی، شهرستان بروجن استان چهارمحال و بختیاری، به عنوان نمونه مورد مطالعه انتخاب شد. ابعاد کانال یادشده و دبیهای مورد بررسی براساس روابط تشابه ابعادی و با درنظر گرفتن مقیاس 13/0 به مدل آزمایشگاهی انتقال یافت. در این پژوهش، نه دبی (40 تا 161 لیتر در ثانیه) به دبی قابل کاربرد در مدل تبدیل شد. آزمایشها برای چهارسطح ایستابی مختلف، دو مقطع مثلثی و ذوزنقه ای، در سه تکرار انجام شد و مقدار نشت با معادلات تجربی واسنجی شده موریتز، اینگهام، هندوستان، مولسورس و ینیدومیا، آفنگندن و دیویس-ویلسون نشت و مدل SEEP/W برآورد شد. نتایج نشانگر آن است که در همه حالت های بررسی شده، با درنظر گرفتن معیارهایR2، r، RMSEوMAE،روش موریتز تخمین بهتری از نشت را ارائه میدهد(R2=0.992، r=0.996،RMSE=0.48 و MAE=0.44 لیتر بر مترمربع بر دقیقه). همچنین، معادلات مولسورس و ینیدومیا و هندوستان به دلیل نتایج ضعیف برای منطقه مورد نظر قابل توصیه نیستند. مدل SEEP/Wبا وجود برآورد مطلوب در مقطع ذوزنقه ای، برای مقطع مثلثی عملکرد مطلوبی نداشت. با توجه به کاهش هزینه و صرفهجویی در وقت در نتیجه استفاده از تشابه ابعادی، بکارگیری این روش در شرایط کنترل شده آزمایشگاه برای مناطق مشابه پیشنهاد میشود.
محمد مهدی نخجوانی مقدم؛ بیژن قهرمان؛ قاسم زارعی
چکیده
در شرایط حاضر مهمترین چالش بخش کشاورزی، افزایش بهرهوری آب است. متأسفانهتاکنوندرکشورماتعیینوتحلیلشاخصبهرهوریآبدر کشاورزیموردتوجهجدی قرارنگرفتهاستواینامرموجبعدماطمینانازمصرف صحیحآبدربخشکشاورزیشدهاست. این پژوهش با هدف بررسی بهرهوری آب گندم تحت مدیریتهای متفاوت آبیاری در ایستگاههای تحقیقاتی هشت استان کشور و ...
بیشتر
در شرایط حاضر مهمترین چالش بخش کشاورزی، افزایش بهرهوری آب است. متأسفانهتاکنوندرکشورماتعیینوتحلیلشاخصبهرهوریآبدر کشاورزیموردتوجهجدی قرارنگرفتهاستواینامرموجبعدماطمینانازمصرف صحیحآبدربخشکشاورزیشدهاست. این پژوهش با هدف بررسی بهرهوری آب گندم تحت مدیریتهای متفاوت آبیاری در ایستگاههای تحقیقاتی هشت استان کشور و تعیین عمق مناسب آبیاری گندم (در شرایط محدودیت منابع آبی) طی سالهای 90-1377 انجام شد. دامنۀ تغییرات بهرهوری آب کاربردی گندم در آزمایشهای انجام شده برابر با 5/1-3/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود که نسبت به دامنۀ گزارش شده توسط سازمان خواربار جهانی برای کل جهان (1-8/0 کیلوگرم بر مترمکعب) بالاتر، لیکن تقریباً در محدودۀ دامنۀ گزارش شده توسط زوارت و بستیانسن (7/1-6/0کیلوگرم بر مترمکعب) است. دامنۀ وسیع بهرهوری آب گندم، نشاندهندۀ پتانسیل بالا برای افزایش تولید این محصول بهازای مصرف آب کمتر است. حداکثر مقادیر بهرهوری آب آبیاری و آب کاربردی (آب آبیاری+بارندگی مؤثر)قابل حصول گندم در ایستگاه کرج بهترتیب 1/2 و 5/1 کیلوگرم بر مترمکعب با آبیاری قطرهای و اعمال کمآبیاری نتیجه گردید. همچنین در ایستگاه کرمان، کمترین مقادیر بهرهوری آب آبیاری و آب کاربردی گندم بهترتیب 4/0 و 36/0 کیلوگرم بر متر مکعب، در آبیاری سطحی مشاهده شد.حداکثر مقادیر بهرهوری آب آبیاری و آب کاربردی گندم در ایستگاه مشهد، بهترتیب 9/1 و 5/1 کیلوگرم بر مترمکعب در شرایط کاربرد کمآبیاری بهدست آمد. نتایج نشان داد برای دسترسی به مقادیر بهینۀ بهرهوری آب آبیاری در منطقه مشهد و در شرایط محدودیت منابع آب، اولویت کشت گندم با مزارعی است که با اعمال مدیریت کمآبیاری کنترلشده و با مصرف آب آبیاری به میزان 300 میلیمتر، بهرهوری آب این گیاه در حدود 6/1 کیلوگرم بر مترمکعب شود. همچنین با در نظر گرفتن میزان بارندگی مؤثر این منطقه، بایستی با بکارگیری کل آب کاربردی به اندازۀ 420 میلیمتر و با اعمال مدیریت کمآبیاری، مقدار بهرهوری آب کاربردی گندم برابر 1/1 کیلوگرم بر مترمکعب حاصل گردد.
آمنه میان آبادی؛ امین علیزاده؛ سیدحسین ثنایی نژاد؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری
چکیده
الگوریتم سبال ابزاری است که از آن برای تخمین توزیع مکانی تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از تصاویر ماهوارهای از جمله مودیسو لندست استفاده میشود. اگرچه تصاویر لندست دارای توان تفکیک مکانی بالاتری نسبت به تصاویر مودیس هستند (30 متر در برابر 1000 متر)، اما توان تفکیک زمانی آنها نسبت به تصاویر مودیس کمتر است (هر 16 روز در برابر هر روز). ...
بیشتر
الگوریتم سبال ابزاری است که از آن برای تخمین توزیع مکانی تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از تصاویر ماهوارهای از جمله مودیسو لندست استفاده میشود. اگرچه تصاویر لندست دارای توان تفکیک مکانی بالاتری نسبت به تصاویر مودیس هستند (30 متر در برابر 1000 متر)، اما توان تفکیک زمانی آنها نسبت به تصاویر مودیس کمتر است (هر 16 روز در برابر هر روز). از طرف دیگر، تصاویر هر روزه مودیس به دلیل مشکلاتی از قبیل ابرناکی ممکن است همیشه قابل استفاده نباشد و همچنین تفسیر تصاویر متعدد به شدت زمان بر است. در این مطالعه از بین تصاویر هر روزه مودیس تصاویری انتخاب شد که بتواند تغییرات ناگهانی جوی و بارشهای رخداده را پایش نموده تا بتوان با کاهش زمان مورد نیاز برای تفسیر تصاویر ماهوارهای بدون از دست دادن اطلاعات مفید تصاویر، به تخمینی بهتر از تبخیر-تعرق واقعی دست یافت. با توجه به اهمیت انتخاب پیکسل های سرد و گرم و به دلیل اینکه انتخاب این پیکسلها نیاز به مهارت زیادی دارد و زمانبر میباشد، در این مطالعه از الگوریتم انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم (بدون دخالت کاربر) با کمک تصاویر لندست استفاده شد. در نهایت برای تخمین تبخیر- تعرق سالانه از روی تصاویر روزانه، علاوه بر استفاده از روش درونیابی خطی بین تصاویر، از روش خطی- لگاریتمی نیز استفاده شد. تبخیر- تعرق به دست آمده از الگوریتم سبال با شرایط توصیف شده در بالا، با تبخیر- تعرق حاصل از معادله بیلان آب و خروجی مدل SWAT برای سه سال تر (1384-1383)، نرمال (1385-1384) و خشک (1387-1386) در حوضه نیشابور- رخ مقایسه شد. همچنین برای صحتسنجی نتایج از چارچوب بادیکو نیز استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در مقایسه با مدل SWAT، روش خطی- لگاریتمی نتایج بهتری ارائه داد (RMSE، MBE و MAE برای روش خطی-لگاریتمی به ترتیب 4/20، 09/0 و 4/18 میلیمتر در سال و برای روش خطی به ترتیب 8/21، 4/2-، 8/20 میلیمتر در سال بود). نتایج همچنین نشان داد که انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم در الگوریتم سبال ، نتایج قابل قبولی برای تخمین تبخیر- تعرق واقعی در مقیاس زمانی سالانه و مقیاس مکانی کل حوضه به همراه دارد. اما در مقیاسهای کوچکتر مکانی (واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی) و زمانی (ماهانه) نتایج الگوریتم سبال با خروجی مدل SWAT همبستگی خوبی ندارد. نتایج همچنین گواهی داد که با وارد کردن عمق آبیاری در منحنیهای بادیکو، تبخیر به دست آمده توسط الگوریتم سبال و مدل SWAT از چارچوب بادیکو تبعیت میکند.
مسعود محمدی؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری؛ مجید وظیفه دوست؛ حمیده نوری
چکیده
انجام آزمایشهای مزرعهای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای تولید حداکثر محصول، وقتگیر و پرهزینه میباشد. به همین منظور در این تحقیق مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP 3.03 در برآورد عملکرد گندم زمستانه تحت شرایط کمیت و کیفیتهای مختلف آب آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گندم تعیین شد. در ...
بیشتر
انجام آزمایشهای مزرعهای به منظور تعیین مقدار بهینه آب مصرفی برای تولید حداکثر محصول، وقتگیر و پرهزینه میباشد. به همین منظور در این تحقیق مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP 3.03 در برآورد عملکرد گندم زمستانه تحت شرایط کمیت و کیفیتهای مختلف آب آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تابع بهینه تولید آب- شوری- عملکرد برای گندم تعیین شد. در این تحقیق سه سطح آبیاری با عمقهای 80=W1، 100=W2 و 120=W3 میلیمتر و چهار سطح شوری 0/8=S1، 2=S2، 4=S3 و 6=S4 دسیزیمنس بر متر برای شش مقدار تخلیه مجاز رطوبت خاک (0/3=M1، 0/4=M2، 0/5=M3، 6/0=M4، 0/7=M5 و 0/8=M6) در نظر گرفته شد. مقادیر عملکرد و کارآیی مصرف آب در حالتهای مختلف محاسبه گردید و بهترین مقدار برای تخلیه مجاز رطوبت خاک برابر با ۵/۰ بدست آمد. سپس دادههای عملکرد بر شکلهای مختلف توابع تولید (خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی) برازش داده شد و تابع بهینه تولید گندم تعیین گردید. بیشترین و کمترین محصول بترتیب با 6619 و 2048 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار آبیاری W1S1M2 و تیمار آبیاری W1S4M6 بود. نتایج نشان داد که تابع تولید درجه دوم برای گندم به عنوان تابع بهینه تولید، قابل توصیه میباشد. بررسی مقادیر حداکثر خطا (ME) نشان میدهند که بیشترین خطا مربوط به توابع خطی لگاریتمی و خطی ساده میباشد. تیمارهای آبیاری W1S1M3 و W1S1M4 با 0/61 کیلوگرم بر مترمکعب پر بازده ترین سطوح آبیاری بودند، اما با افزایش تنش خشکی و شوری بهرهوری آب کاهش مییابد. منحنیهای هم محصول نشان میدهند که با افزایش میزان آبیاری، میتوان از آب آبیاری با شوری بالاتری در آبیاری گندم استفاده نمود، به نحوی که عملکرد نیز تغییر نکند.