نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محسن قره شیخ‌بیات ¹
• محمدرضا خالدیان ²
• محمدحسن بیگلویی ³
• پریسا شاهین‌رخسار ⁴

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه گیلان.

² استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه گیلان و گروه پژوهشی مهندسی آب و محیط زیست، پژوهشکده حوزه آبی دریای خزر.

³ استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه گیلان.

⁴ مربی پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گیلان

چکیده

 
امروزه استفاده از آبیاری قطره­ای برای محصولاتی که به­صورت ردیفی کشت می­شوند رایج است. یکی از انواع آبیاری قطره­ای، تیپ زیرزمینی می­باشد. به­منظور طراحی و مدیریت سامانه آبیاری قطره­ای دانستن ابعاد خیس­شدگی ضروری­ست. با توجه به داشتن هزینه بالا و زمان­بر بودن اندازه­گیری­های مزرعه­ای، استفاده از مدل­های شبیه­ساز توصیه می­شود.در همین راستا پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی سه مدل تجربیکندلوس و همکاران، تحلیلی WetUp و عددی HYDRUS-2Dدر آبیاری تیپ زیرزمینی با منبع خطی صورت گرفت. آبیاری در سه حجم 10، 15 و 20 لیتر در یک متر طول تیپ و سه عمق نصب تیپ 10، 20 و 30 سانتی­متر در سه تکرار انجام شد. مقایسه بین مقادیر اندازه­گیری و شبیه­سازی شده به­وسیله هر سه مدل با شاخص­های RMSE، nRMSE، CRM و MAE انجام شد. برای ابعاد خیس­شدگی افقی مقدار RMSE برای مدل کندلوس و همکاران و مدل HYDRUS-2Dبه­ترتیب 051/0 و 066/0 متر و برای خیس­شدگی عمودی به­ترتیب 052/0 و 078/0 متر بدست آمد. برای خیس­شدگی افقی مقدار nRMSEبرای مدل کندلوس و همکاران و مدل HYDRUS-2Dبه­ترتیب 46/15 و 71/19 درصد به­دست آمد که هر دو در رده خوب قرار گرفتند و برای خیس­شدگی عمودی به­ترتیب 99/15 و 74/23 درصد به­دست آمد که به­ترتیب در رده خوب و متوسط قرار گرفتند. آماره­های بدست آمده برای مدل WetUp قابل قبول نبود. در خیس­شدگی افقی و عمودی، شاخص CRM و MAE برای مدل کندلوس و همکاران کمترین مقدار را داشتند. در مجموع مدل کندلوس و همکاران بهترین برآورد را داشت.

کلیدواژه‌ها

• مدل‌های شبیه‌ساز
• خاک سیلتی‌رسی
• مدل تجربی کندلوس

عنوان مقاله [English]

Simulation of Wetting Pattern Dimensions in the Subsurface Drip Irrigation with Empirical, Analytical, and Numerical Models

نویسندگان [English]

• m gh ¹
• m kh ²
• m b ³
• p sh ⁴

چکیده [English]

Today, use of drip irrigation systems for row crops is widespread. One of these systems is subsurface drip irrigation. Knowing the dimensions of the wetting pattern is essential for drip irrigation system design. To design a proper system, as field experiments are time consuming and expensive, using computer models is recommended. In this regard, the present study examined the performance of three models including empirical Kandelous et al. model, analytical WetUp, and numerical HYDRUS-2D models in subsurface tape irrigation. Treatments included three volumes of water i.e. 10, 15, and 20 liters per meter length of tape and three installation depths of 10, 20, and 30 cm, in three replications. Comparison between the measured and simulated wetting dimensions were made by using four statistical indices i.e. RMSE, nRMSE, CRM, and MAE. RMSE values of horizontal wetting extension for Kandelous et al and HYDRUS-2D models were 0.051 and 0.066 m, respectively, while for vertical wetting extension, the values of RMSE were 0.052 and 0.078 m, respectively. nRMSE values of horizontal wetting extension for Kandelous et al. and HYDRUS-2D models were 15.46% and 19.71 %, respectively, being in class ‘good’. nRMSE values of vertical wetting extension for Kandelous et al and HYDRUS-2D models were 15.99 and 23.74 %, respectively, considered as ‘good’ and ‘fair’, respectively. Statistical indices calculated for WetUp model was not in acceptable range. For horizontal and vertical wetting dimensions, CRM and MAE indices for Kandelous et al model were the lowest values. Overall, the Kandelous et al model had the best estimation.

کلیدواژه‌ها [English]

• Computer models
• Kandelous et al. empirical model
• HYDRUS-2D model
• Silty clay soil