نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سونیا زبردست ¹
• سیدحسن طباطبائی ²
• بهزاد قربانی ²

¹ دانشجوی دکتری،گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد؛

² دانشیارگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

چکیده

آبیاری جویچه­ای یکی از روش­های رایج آبیاری سطحی است که رفتار هیدرولیکی آن تحت تاثیر هیدروگراف جریان ورودی است. تخمین دقیق فاز پیشروی جریان، در طراحی، مدیریت و ارزیابی این نوع از سیستم­های‌ آبیاری سطحی اهمیت فراوان دارد. لذا در این تحقیق فاز پیشروی در شش حالت مختلف هیدروگراف­ جریان­های ورودی پیوسته و کاهشی (کات-بک) به جویچه با استفاده از مدل­های ریاضی آبیاری سطحی شبیه­سازی شد. آزمایش­های صحرایی در مزارع پردیس ابوریحان واقع در جنوب شرق استان تهران انجام شد. داده­های جمع­آوری شده در مزرعه شامل هیدروگراف جریان ورودی و خروجی، پیشروی، پسروی، سطح مقطع هندسی شیار، شیب مزرعه و عمق آب نفوذ یافته در طول شیارها می­باشد. نتایج تحقیق نشان داد که کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (بطور میانگین 6/32) و بیشترین مقدار ضریب کارآیی مدل  (بطور میانگین 0/95)، مربوط به هیدروگراف جریان کاهشی است که بعد از گذشت 60 درصد از زمان قطع جریان، دبی به 0/75 دبی اولیه کاهش داده شده و بیشترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (بطور میانگین 12/30) و کمترین مقدار ضریب کارآیی مدل (بطور میانگین 0/83)، مربوط به هیدروگراف جریان پیوسته­ای بود که با کاهش دبی در حد0/25 کل دبی تعریف شده بود. همچنین نتایج نشان داد که مدل­های هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج جنبشی برای شرایط مشابه این تحقیق در قسمت جریان­های کاهشی، برای کاهش جریان در هر طول یا در هر زمانی قابل کاربرد نیست. و انتخاب مدل ریاضی در جهت شبیه­سازی پیشروی جریان آب در جویچه وابسته به مقدار جریان ورودی و زمان قطع جریان آب است.
 

کلیدواژه‌ها

• هیدروگراف جریان ورودی
• مدل‌ هیدرودینامیک
• مدل اینرسی صفر
• موج جنبشی

عنوان مقاله [English]

Simulation of Advance Curve in Furrow Irrigation with Continuous and Cutback Inflows

نویسندگان [English]

• Sonia Zebardast ¹
• Hasan Tabatabi ²
• Behzad Ghorbani ²

چکیده [English]

Furrow irrigation is one of the common surface irrigation methods whose hydraulic behavior is under the influence of the inflow hydrograph. Accurate prediction of the advance phase is very important for design, management, and evaluation of this kind of surface irrigation system. In this study, the advance phase was simulated for six different hydrograph conditions of continuous and cutback inflows to furrow by using surface irrigation mathematical models. Field experiments were performed in Aboureihan campus, located in the southeast of Tehran province. The field data collected included inflow and outflow hydrographs, advance and recession data, cross sectional area and geometry of furrow, field slope, and infiltrated water depth along the furrows. The results showed that the least value of root mean square error(RMSE) (with an average of 6.32) and the highest value of the model efficiency factor (average 0.95) were related to the cutback hydrograph whose flow was reduced to 0.75 of the initial inflow after 60% of the cutoff time. The highest value of the RMSE (with an average of 12.30) and the least value of the model efficiency factor (with an average of 0.83) belonged to the continuous hydrograph whose discharge was reduced to 0.25 of the total discharge and irrigation continued for the entire time of irrigation. The results also showed that in cutback inflows section, the hydrodynamic, zero-inertia, and kinematic wave models were not applicable for reduction of flow in any lengths or any times. The selection of mathematical model for simulation of the advance of flow in the furrow depends on the amount of inflow and cut off time.

کلیدواژه‌ها [English]

• Inflow hydrograph
• Mathematical model
• Zero-inertia model
• Kinematic wave model