نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ارسلان فاریابی ¹
• بهزاد قربانی ²

¹ دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد.

² دانشیار آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد.

چکیده

یکنواختی توزیع آب یکی از مهمترین عوامل ارزیابی سیستم‌های آبیاری است. تا کنون چندین معادله مختلف برای محاسبه ضریب یکنواختی توزیع آب در سیستم­های آبیاری بارانی ارائه شده است. معادلات ارائه شده، لزوماً نتایج یکسانی در محاسبه ضریب یکنواختی برای یک مزرعه در شرایط به‌خصوص را ندارند. هدف از این پژوهش ارزیابی معادلات متفاوت ارائه شده توسط محققین مختلف، مشاهده تأثیر شرایط متفاوت مزرعه‌ای در نتایج حاصله، بررسی روابط موجود بین نتایج این معادلات و امکان استفاده از آنها می­باشد. برای این منظور ضریب یکنواختی توزیع 10 سیستم آبیاری بارانی از مزارع استان چهار محال و بختیاری با استفاده از معادلات پیشنهادی کریستیانسن، متخصصین انجمن نیشکر هاوایی، هارت و رینولدز، بنامی و هر، ویلکوکس و اسوالز، کریدل و همکاران، مریام و کلر، کارملی و بیل و هاول محاسبه گردید. داده‌های حاصله توسط نرم افزار SASو در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی تجزیه وتحلیل گردیدند. نتایج نشان داد که ضرایب یکنواختی حاصل از معادلات مذکور دارای تفاوت معنی‌داری بوده (05/0<P) و تعدادی از این معادلات در شرایطی خاص، رقمی منفی و یا بزرگتر از 100 درصد را برآورد می‌کنند. علاوه بر این در مورد تمامی ضرایب یکنواختی، توزیع بتا بهتر از توزیع‌های نرمال و یکنواخت می‌تواند ضریب یکنواختی توزیع آب (CU) را تخمین بزند. همچنین در هر سه توزیع بتا، نرمال و یکنواخت کمترین همخوانی بین مقادیر پیش‌بینی شده و مقادیر اندازه‌گیری شده مربوط به معادلات ارائه شده توسط کارملی، بیل و هاول و بنامی و هر بوده و بیشترین همخوانی مخصوصاً در توزیع‌های بتا و نرمال مربوط به معادله کریستیانسن می‌باشد. به‌طور کلی نتایج نشان داد که برخی از ضرایب یکنواختی توزیع آب نظیر ضریب یکنواختی بنامی و هر، ضریب یکنواختی کارملی و تا حدی ضریب یکنواختی بیل و هاول به شدت وابسته به شرایط ویژه مزرعه‌ای بوده و نمی‌توان آنها را در سایر شرایط مزرعه استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

• استان چهار محال و بختیاری
• توزیع بتا
• توزیع نرمال
• توزیع یکنواخت
• ضریب یکنواختی

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Water Distribution Uniformity Equations in Sprinkler Irrigation and Feasibility of Using Them in Different Field Conditions

نویسندگان [English]

• a f ¹
• b gh ²

چکیده [English]

Distribution uniformity of water is one of the most important parameters for evaluation of irrigation systems. Numerous equations have been developed to calculate distribution uniformity coefficient in sprinkler irrigation systems. The provided equations do not necessarily yield the same results in calculation of uniformity coefficient for one specific farm in a particular condition. The aims of this study were the evaluation of various equations proposed by different researchers, investigation of the effects of different field conditions on the results, investigation of the existing relationships among outcomes of the equations, and feasibility of using these equations. For this purpose, distribution uniformity coefficients were calculated using the equations presented by Christiansen, Hawaiian Cane Society Specialists Hart and Reynolds, Wilcox and Swailes, Karmeli, Criddle et al, Benami and Hore, and Beale and Howell, for 10 sprinkler irrigation systems in Shahrekord fields. Data analysis was performed using Statistical Analysis System (SAS) Software in a randomized complete block design. The results indicated that there were significant differences (P< 0.05) between the aforesaid coefficients and some of these equations estimated a negative number or a number larger than 100% for coefficient of uniformity in some specific conditions of sprinkler irrigation. Furthermore, in all cases, beta distribution could estimate the water distribution uniformity coefficient (CU) better than the normal and uniform distributions. In all three beta, normal, and uniform distributions, minimum agreement between predicted and measured values was related to equations by Karmeli, Beall and Howell, and Benami and Hore; and the most agreement, particularly in the beta and normal distribution, was related to the Christiansen equation. The results conclusively indicated that a number of coefficients of uniformity such as Benami and Hore, Karmeli, and, to some extent, Beal and Howell coefficients are strongly dependent on specific field conditions and are not applicable under other field conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

• Beta distribution
• Chaharmahal and Bakhtiyari Province
• Coefficient of Uniformity
• Normal distribution
• Uniform distribution