شبیه‌سازی توزیع رطوبت در خاک تحت آبیاری قطره‌ای با آب شور با استفاده از مدل SWAP

نویسندگان
doi
10.22092/jwra.2016.106644
چکیده

تعیین شکل توزیع رطوبت در خاک مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش‌های صحرایی پرهزینه است. مدل‌های شبیه‌ساز جایگزین مناسبی در پاسخ‌گویی به مسائل مربوط به حرکت و توزیع آب هستند. در این پژوهش، شبیه‌سازی رطوبت خاک تحت آبیاری قطره‌ای با مدل SWAp انجام گرفت و کارآیی مدل فوق درمقایسه با نتایج میدانی ارزیابی شد. مدل SWAP براساس اطلاعات اندازه‌گیری شده از مزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز تحت کشت ذرت و مجهز به سامانه آبیاری قطره‌ای در سال زراعی 92-1391 و پارامترهای هیدرولیکی خاک به‌دست آمده ازمدل RETC ارزیابی گردید. داده های مورد نیاز این پژوهش با استفاده از دو تیمار شوری آب آبیاری شامل تیمار T 1 ( آب رودخانه کارون با شوری سه دسی زیمنس بر متر) و تیمار T 2 با شوری 5/3 دسی زیمنس بر متر جمع آوری شد. روش کاشت به صورت دستی و در داخل کرت­هایی شامل چهار ردیف سه متری با فاصله ردیف 75 سانتی‌متر و با تراکم 80 هزار بوته در هکتار انجام شد. سیستم آبیاری قطره‌ای از نوع نوارهای تیپ با فاصله روزنه‌های 20 سانتی‌متر و با آبدهی 2/2 لیتر بر ساعت با فشار 6/0 بار بود. مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده رطوبت خاک در مقابل مقادیر پیش­‌بینی شده تا عمق 90 سانتی‌­متری در روی پشته، 10و 20 سانتی‌­متری قطره‌چکان در قالب ترسیم نموداری و محاسبه بیشینه خطا ( ME )، میانگین ریشه دوم خطای نرمال شده ( NRMSE ) و ضریب باقیمانده ( CRM ) انجام شد. مقادیر ME ، NRMSE و CRM در 10 سانتی ­ ‌متری قطره‌چکان به‌ترتیب برابر با 02/0، 41/14 و 0016/0- سانتی­‌متر مکعب بر سانتی‌­متر مکعب، در 20 سانتی‌­متری قطره­چکان 07/0، 49/15 و 036/0- سانتی­‌متر مکعب بر سانتی‌­متر مکعب و در روی پشته 1/2، 52/12 و 036/0- سانتی­‌متر مکعب بر سانتی‌­متر مکعب محاسبه شد. روند تغییرات دقت مدل SWAp در برآورد رطوبت از نزدیک قطره‌ ­ چکان به سمت دورتر از قطره‌­چکان کاهشی بود که می‌تواند به‌دلیل دقت پایین مدل در شوری­‌های بالا باشد. به طورکلی نتایج حاصل از شبیه‌­سازی مدل SWAp نشان داد که این مدل می‌تواند توزیع رطوبت در خاک را تحت آبیاری قطره‌ای با آب شور با دقت قابل قبولی شبیه‌سازی نماید و می توان آن را به‌عنوان ابزاری کارآمد برای ارزیابی توزیع رطوبت در اطراف قطره‌چکان قلمداد کرد.