شبیهسازی پیاز رطوبتی در سامانه آبیاری قطرهای زیرسطحی با مدل رگرسیون غیرخطی
نویسندگان
doi
10.22092/jwra.2019.119746چکیده
الگوی پیاز رطوبتی به عنوان یک فاکتور مهم در طراحی و مدیریت سامانههای آبیاری قطرهای سطحی و زیرسطحی مورد توجه است. آگاهی از ابعاد پیاز رطوبتی در انتخاب فاصله دقیق بین قطرهچکان ها و فاصله مناسب بین لاترالها ضروری است. در این پژوهش، آزمایشها در یک مدل فیزیکی پلکسی گلاس شفاف با ابعاد 3×1.22×0.5 متر به انجام رسید. از سه نوع بافت ( رسی- شنی، لوم - رسی- شنی و شنی- لومی ) به طور مجزا استفاده شد. در این رابطه، قطرهچکانها در سه عمق (15، 30 و 45 سانتیمتری از سطح خاک) نصب شد و همچنین قطرهچکانهایی با آبدهی 4/2، 4 و 6 لیتر بر ساعت انتخاب و زمان آبیاری، شش ساعت اعمال شد. با استفاده از دادههای به دست آمده از بررسیهای آزمایشگاهی و با استفاده از روش رگرسیون غیرخطی ، یک مدل تجربی به منظور برآورد توزیع افقی جبهه رطوبتی در زمان های مختلف ارائه شد. در این مدل تجربی، با در نظر گرفتن پارامترهای دبی قطرهچکان، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، زمان آبیاری، جرم ویژه ظاهری خاک، عمق نصب قطرهچکان، رطوبت حجمی اولیه، درصد شن، سیلت و رس، شعاع خیسشدگی در بالا و پایین محور قطرهچکان برآورد شد. همچنین، با در نظر گرفتن مدل پیشنهادی یادشده، شعاع خیسشده پیاز رطوبتی در اعماق مختلف تعیین شد (بهینهسازی ضرایب معادلات) و متناسب با آن شکل کامل پیازرطوبتی برآورد شد. بهترین کارایی مدل مربوط به عمق صفر (روی محور قرارگیری قطرهچکان) است که مقادیر RMSE ، MAE و به ترتیب 15/2، 7/1سانتیمتر و 85/14% و مقدار R 2 برابر 92/0 بدست آمد و کمترین کارایی مدل مربوط به عمق 20 سانتیمتری از محل قطرهچکان بوده که مقادیر RMSE ، MAE و برای آنها به ترتیب مقادیر 93/3 و 26/3 سانتیمتر و 55/37% و مقدار R 2 (در سطح پنج درصد معنیدار) نیز 75/0 محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد مدل پیشنهادی، شکل کامل الگوی خیسشدگی را با دقت معقولی برآورد کرده است. لحاظ این مدل در طراحی سامانههای آبیاری قطرهای زیرسطحی میتواند باعث بهبود عملکرد آنها شود.