ارزیابی مدل دو بعدی نفوذ واریک برای شرایط آبیاری جویچه‌ای

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
به منظور توصیف و ارزیابی دقیق‌تر عملکرد آبیاری در مدل‌های آبیاری سطحی در نظر گرفتن نفوذ به‌صورت دو بعدی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، مدل واریک به منظور تعیین نفوذ دو بعدی جویچه با در نظر گرفتن اثرات لبه، ارزیابی و ضرایب تجربی آن تعیین شد. در این ارتباط دو سری آزمایش نفوذ در یک خاک لوم رسی انجام گردید. سری اول شامل 5 آزمایش با دبی ورودی 3/0 تا 8/0 لیتر بر ثانیه در جویچه‌های انتها باز به شکل سهمی، به طول 110 متر، عرض 75 سانتی‌متر و شیب عمومی 008/0 متر بر متر و سری دوم با استفاده از استوانه مضاعف انجام شد. نتایج نفوذ استوانه مضاعف در ارزیابی مدل واریک استفاده شد. دبی هر جویچه با استفاده از فلوم WSC و نفوذ با استفاده از روش ورودی- خروجی اندازه‌گیری شد. با حداقل‌سازی شاخص مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) ضرایب تجربی مدل تعیین شدند. مقادیر 62/0 و 15/1 به ترتیب برای دو ضریب تجربی γ و W*/W تعیین شد. پس از ارزیابی مدل، میانگین خطای مطلق نسبت به مقادیر اندازه گیری شده 9/5 درصد و مجذور میانگین مربعات خطای آن 0031/0 متر‌مکعب بر متر به‌دست آمد. نتایج نشان داد اثر لبه با زمان رابطه خطی دارد و با افزایش زمان مقدار آن افزایش می‌یابد. تحلیل حساسیت نشان داد که مدل کمترین حساسیت را به رطوبت اولیه خاک و عمق آب در داخل جویچه و بیشترین حساسیت را به رطوبت اشباع و محیط خیس شده دارد.

واژه‌های کلیدی: آبیاری جویچه‌ای، مدل دو بعدی نفوذ، مدل واریک، اثر لبه

عنوان مقاله [English]

Evaluation of a Two Dimensional Infiltration Function for Irrigated Furrows

نویسندگان [English]

  • M. Panahi
  • S.M. Mirlatifi
  • F. Abbasi
چکیده [English]

Abstract
This study addresses two dimensional infiltration from irrigated furrows. The basic approach is to develop a two-dimensional infiltration as a combination of the corresponding one-dimensional vertical and an edge effect. The edge effect is the difference between the cumulative infiltration per unit of adjusted wetting perimeter and the corresponding one-dimensional infiltration. This approach was evaluated using field measured furrow experiments and double ring infiltration tests. In this study, two series of experiments was conducted in 2010 on a clay loam soil. The first series of the tests included five experiments with inflow rate (0.3-0.8 ls-1) on free draining furrows having 110 meters in length, 75 cm wide and general slope of 0.008 m m-1. The second series of the experiments were carried out using double ring. A general conclusion was that the edge effect was linearly related to time. Using minimizing root mean square error (RMSE) the two empirical coefficients of the model including γ and W*/W were determined. The values of 0.62 and 1.15 were determined for the two empirical parameters in the clay loam soil studied. The results showed that the RMSE and the absolute error (AE) were 0.0031 and5.9 %, respectively. Model sensitivity analysis showed that the lowest sensitivity was to initial water content and the highest sensitivity was to saturation water content. The approach leads to an infiltration function for irrigation furrows without the need to perform a fully two-dimensional simulation.

Keywords: Furrow irrigation, Two-dimensional infiltration models, Warrick model, Edge effect