تخمین اجزای بیلان آب در مقیاس مزرعه با استفاده از مدل شبیه سازی SWAP

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
برای بهینهسازی مصرف آب در کشاورزی اطلاع دقیق از همه اجزای بیلان آب ضروری میباشد. از طرفی، اندازهگیری اجزای بیلان آب در فاصلههای زمانی مورد نیاز به خاطر وقتگیر و پرهزینه بودن مشکل است. مدلهایی که منطقه غیراشباع خاک را شبیه سازی میکنند، ابزار مفیدی برای پیشبینی آثار مدیریت کشاورزی بر آب استفاده شده توسط گیاه میباشند و از این مدلها میتوان برای بهینهسازی عملیات کشاورزی مانند مصرف آب استفاده کرد. این تحقیق در مزارع تحت آبیاری گندم در دشت نیشابور که یکی از دشتهای مهم استان خراسان رضوی میباشد، انجام شده است. برای شبیهسازی اجزای بیلان آب و رشد گیاه از مدل اگروهیدرولوژیک SWAP در سه مزرعه تحت کشت گندم به نامهای فاروب رومان، حاجیآباد و سلیمانی استفاده شد. ورودیهای مدل از ترکیب اطلاعات مزرعهای و هواشناسی تعیین شد. برای ارزیابی و واسنجی پارامترهای هیدرولیکی خاک از بسته نرمافزاری RETC بهره گرفته شد. دوره شبیهسازی مطابق با فصل رشد گندم از آبان ماه 1387 تا اوایل تیر ماه 1388 انتخاب شد. آنالیز حساسیت مدل نسبت به پارامترهای هیدرولیکی خاک حاکی از آن بود که مدل نسبت به ضرایب و حساسیت بیشتری نشان میدهد. همچنین با توجه به شاخصهای آماری ارائه شده، نتایج این مطالعه نشان داد مدل SWAP به خوبی توانسته است جریان آب در خاک را شبیهسازی کند. مقدار ضریبR2 به طور متوسط 62/0، خطای متوسط بین 1/0- تا 28/2- و خطای نسبی بین 33/0- تا 69/12- متغیر بودند. بنابراین از مدل واسنجی شده SWAP میتوان به عنوان ابزاری مفید بدون صرف وقت و هزینه زیاد برای محاسبه اجزای بیلان آب در سطح مزرعه استفاده کرد.

واژههای کلیدی: توابع هیدرولیکی خاک، مدل SWAP ، اجزای بیلان آب

عنوان مقاله [English]

Water Balance Components Estimating in Farm Scale Using Simulation Model SWAP

نویسندگان [English]

  • H. Dehghan
  • A. Alizadeh
  • S.A. Haghayeghi
چکیده [English]

Abstarct
Precise knowledge of all components of water balance is essential to optimize water use in irrigated agriculture. However, water balance components are difficult to measure in required time intervals because their measuring is time consuming and costly. Unsaturated zone simulator models are useful tools for predicting the effects of agricultural management on crop water use and can be used to optimize agricultural practices such as agricultural water use. This research has been done on Wheat irrigated farms in Neyshabur plain, that is one of important plains in Khorasan Razavi province. SWAP Agro-hydrological model, was used for simulation of water balance components and crop growth in three wheat fields: Farob Roman, Hajiabad and Soleimani. Input data for model was a combination meteorological and field data. RETC software package was employed to evaluate and calibrate the soil hydraulic parameters, used. Simulation period was selected from October 2008 until early June 2009, in accordance with the wheat growing season. Sensitivity analysis to soil hydraulic parameters showed that the model is more sensitive to and coefficients. Also, acoording to presented statistical parameters, the results showed that SWAP is able to simulate water flow in soil, truly. Mean R2 coefficient value was 0.62, Mean Error was between -0.1 to -2.28 and Relative Error was fluctuated between -0.33 and -12.69. Therefore, calibrated SWAP model can be used as an instrumental tool for calculating all components of water balance in field scale, with time and cost saving.

Keywords: Soil hydraulic functions, SWAP model, Water balance components