بهبود کارآیی مدل HYDRUS-2D در اثر اعمال تغییرات زمانی پارامترهای هیدرولیکی خاک

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در دهه‌های اخیر به ‌دلیل کمبود منابع آب، استفاده از آبیاری قطره‌ای رواج یافته است. با توجه به این‌که طراحی و نصب سیستم آبیاری زمان‌بر و هزینه‌بردار است، طراحی باید به‌گونه‌ای باشد تا سیستم بتواند آبِ مورد نیاز گیاه را تأمین کند. امروزه مدل‌هایی وجود دارند که می‌توانند رطوبت خاک را بر اساس شرایط مختلف شبیه‌سازی کنند. در این تحقیق عملکرد مدل HYDRUS-2D با اعمال تغییرات زمانی پارامترهای هیدرولیکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. منطقه‌ای در جنوب فرانسه، تحت کشت ذرت و تحت آبیاری با نوارهای قطره‌ای در نظر گرفته شد، و رطوبت خاک توسط یک نوترون‌متر در هر 10 سانتی‌متر از خاک و تا عمق 150 سانتی‌متری اندازه‌گیری گردید و با رطوبت‌های شبیه‌سازی شده با مدل، توسط آماره‌های ریشه‌ی میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی مدل (EF) مقایسه شد. با در نظر گرفتن پارامترهای هیدرولیکی خاک، مقادیر RMSE از (cm3/cm3)061/0 به (cm3/cm3)022/0 کاهش و ضریب کارایی مدل از 8% به 88% افزایش یافت. معنی‌دار بودن این اختلافات با نرم‌افزار SPSS سنجیده شد. نتایج نشان داد که تغییرات پارامترهای هیدرولیکی خاک در اولین آبیاری بسیار محسوس بود. این تحقیق نشان داد که مدل HYDRUS-2D در شبیه‌سازی رطوبت اعماق مختلف خاک، عملکرد خوبی دارد. پیشنهاد می‌شود قبل از طراحی سیستم یا اجرای مدیریت آبیاری، کارایی سیستم با این مدل سنجیده شود و بهترین طرح و راهبری سیستم انتخاب گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Improving Model Efficiency of HYDRUS-2D by Considering Temporal Variability in Soil Hydraulic Properties

نویسندگان [English]

  • H. Pouryazdankhah
  • M.R. Khaledian
چکیده [English]

In recent decades, using drip irrigation has been developed because of water resources deficiency. As irrigation system design and its installation is expensive and time consuming, so its designing should be in a way which the system can supply plant water requirement. Nowadays, there are models that can simulate the soil moisture, according to different conditions. In this study, the performance of HYDRUS-2D has been assessed, by considering temporal variability of soil hydraulic properties. In a field under corn crop and irrigated with tape in south of France, soil moisture at every 10 cm depth until 150 cm of soil measured by a neutron probe was compared to simulated moistures by model according to two statistic indices, i.e. Root Mean Square Error (RMSE) and efficiency factor (EF). By considering soil hydraulic properties variation, RMSE values reduced from 0.061 to 0.022 cm3/cm3 and efficiency factor of model increased from 8% to 88%. Significant effect of these differences has been evaluated by using SPSS software and the result showed that the variation of soil hydraulic parameters in first irrigation was considerable and HYDRUS-2D model has a good performance in simulating the soil moisture at different depths. It is suggested that before installing system or implement of irrigation management, the system performance was evaluated by this model, and the best system management and design would be chosen.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HYDRUS-2D
  • Soil Hydraulic Properties
  • Tape