شبیه‌سازی و ارزیابی الگوی توزیع رطوبتی خاک در آبیاری زیرزمینی کوزه‌ای

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات تالاب بین‌المللی هامون، دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران

4 محقق مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی زابل، زابل، ایران

doi
چکیده

با توجه به محدودیت منابع آب در مناطق خشک جهان، استفاده از روش­های نوین آبیاری با راندمان بالا در کشاورزی امری ضروری است. یکی از راه­های افزایش بهره­وری آب، استفاده از روش آبیاری زیرزمینی کوزه­ای است. با این­حال طراحی درست این سامانه­ها نیاز به اطلاعات کافی از نحوه توزیع جریان آب به صورت افقی و عمودی دارد. هدف از این مطالعه بررسی عمقی الگوی توزیع رطوبت در خاک تحت سامانه آبیاری کوزه­ای با استفاده از منبع آب آبیاری با ارتفاع 1، 5/1و 2 متر در مقاطع زمانی مشخص می­باشد. این پژوهش در قالب بلوک­های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. اندازه­گیری رطوبت حجمی خاک تا عمق 1 متر توسط رطوبت سنج TDR صورت پذیرفت. کوزه­ها دارای قطر6 سانتی­متر و ارتفاع 45 سانتی­متر بودند واز طریق لوله­های پلی اتیلن 16 میلی­متری به­هم وصل شدند. شبیه­سازی حرکت آب در خاک به­وسیله نرم­افزار HYDRUS-2D انجام شد و در نهایت نتایج حاصل از شبیه­سازی با نتایج حاصل از اندازه­گیری­های میدانی مقایسه گردید. نتایج نشان داد مدل می­تواند روند تغییرات رطوبت را با دقت به نسبت خوبی شبیه­سازی کند. در زمان­های اولیه آبیاری، شبیه­ساز رطوبت را بیش­تر از مقادیر واقعی برآورد کرد. در فاصله 30 سانتی­متر از محور عمودی کوزه تغییرات رطوبتی چندان نبود و مدل نیز این امر را تصدیق کرد. بهترین همبستگی مربوط به فاصله 10 سانتی­متری از محور عمودی کوزه با مقادیر ME، RMSE و R2 به ترتیب برابر 0015/0 سانتی­متر، 018/0 سانتی­متر و 95/0 می­باشد. یافته­ها نشان داد شبیه­سازHYDRUS-2D ، از کارایی مناسبی برای شبیه­سازی توزیع رطوبت در آبیاری کوزه­ای متخلخل رسی برخوردار است.هم­چنین مشاهده شد که توزیع رطوبت در نیم­رخ خاک تحت منبع با ارتفاع 5/1 و 2 متر، تفاوت چندانی با هم ندارد و افزایش ارتفاع منبع تأثیری روی شعاع رطوبتی خاک ندارد و تنها افزایش هزینه­ها را در پی دارد.