بررسی کارایی مدل SURFACE و SRFR در شبیه‌سازی راندمان کاربرد آب در آبیاری نواری در مزارع گندم

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 10، دوره 6، شماره 3 - شماره پیاپی 14، اسفند 1398، صفحه 79-87   

نوع مقاله: روش‌شناسی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v6i3.79289

نویسندگان

آرش تافته^* ؛ محمدرضا امداد

مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج

چکیده

با توجه به حساسیت بالای مدیریت راندمان آبیاری در مزارع کشاورزی و کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی لازم است تا با استفاده از روابط حاکم بر مدیریت آب در مزرعه و استفاده از مدل‌های پیشرفته و مطرح در این زمینه به بهینه‌سازی راندمان کاربرد آب در مزارع پرداخت. در این زمینه دو مدل SURFACE و SRFR مدل‌های اجرایی هستند که کاربران می‌توانند از آن‌ها در مدیریت آب در مزرعه استفاده کنند. مدل SURFACE ساختار ساده‌تری داشته و با واردکردن اطلاعات روش آبیاری، نفوذ خاک، زمان آبیاری، ابعاد روش آبیاری و ساعات تحویل آب در مزرعه، به‌خوبی می‌توان آبیاری و مدیریت‌های قابل‌اجرا بر روی آن را بررسی و مناسب‌ترین روش را برگزید. همین قابلیت‌ها به‌اضافه بهینه‌سازی ابعاد و شاخص‌های راندمان کاربرد و توزیع یکنواختی نیز توسط مدل SRFR، قابل‌بررسی می‌باشد. لذا در این پژوهش با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده آبیاری نواری در سال زراعی 94-1393 دو مدل SURFACE و SRFR برای شرایط کشت گندم، جهت برآورد مناسب راندمان کاربرد آب در مزرعه مورد مقایسه و واسنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل SRFR به‌طور متوسط مقادیر راندمان کاربرد آب در مزرعه را 3/2 درصد کمتر تخمین می‌زند و نسبت به میانگین داده‌های به‌دست‌آمده، 12 درصد خطا دارد؛ این در حالی است که مدل SURFACE توانست در شبیه‌سازی‌های خود با 7 درصد خطا، مقدار راندمان کاربرد را برآورد نماید. سپس ابعاد مناسب آبیاری نواری با استفاده از این مدل‌ها پیشنهاد و در سال دوم (95-1394) به اجرا درآمدند. نتایج نشان داد که این مدل‌ها در شبیه‌سازی آبیاری نواری بسیار قدرتمند بوده و می‌توانند با دقت 6 تا 12 درصد خطا، نتایج مناسبی را ارائه نمایند. در مقایسۀ دو مدل نیز مدل SURFACE به‌طور متوسط 5 درصد و مدل SRFR به‌طور متوسط 9 درصد خطا داشتند. بنابراین مدل SURFACE با دقت مناسب‌تری می‌تواند در مدیریت آبیاری استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

آبیاری نواری؛ راندمان کاربرد آب؛ شبیه سازی؛ گندم

مراجع

بهمنی، ا. و پلنگی، س. 1392. امکان‌سنجی برآورد پارامترهای ارزیابی مزرعه در آبیاری جویچه‌ای با کاربرد دو مدل WinSRFR و NRCS-SURFACE، اولین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، تهران، موسسه آموزش عالی مهر اروند، گروه ترویجی دوستداران محیط زیست و و انجمن حمایت از طبیعت ایران.

پورعیسی، م.، وطن‌خواه، ح. و بهزادی‌نسب. م. 1395. ارزیابی راندمان سیستم آبیاری نواری در برخی مزارع دشت زرینه‌رود میاندوآب. مهندسی آبیاری و آب ایران، 6(25): 83-96.

تافته، آ.، امداد، م. و غالبی، س. 1396a. بررسی تأثیر عوامل مؤثر بر راندمان کاربرد آب آبیاری نواری در شرایط عمق توسعه ریشه موجود و قابل توسعه گندم در اراضی حمیدیه (خوزستان). نشریه حفاظت منابع آب و خاک، 6(4): 75- 90.

تافته، آ.، امداد، م. و غالبی، س. 1396b. تعیین مناسب‌ترین شرایط آبیاری نواری به‌منظور افزایش راندمان کاربرد آب با استفاده از مدل SRFR. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 8(2): 200-210.

حقیقتی، ب. 1392. بهبود مدیریت و مصرف بهینه آب در فرآیند تولید محصولات کشاورزی. گزارش طرح ترویجی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. 33 صفحه.

حیدری، ن. و عباسی، ف. 1395. بهینه کردن پارامترهای طراحی و مدیریت آبیاری نواری: مطالعه موردی شبکه آبیاری و زهکشی رامشیر. تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی، 17(66): 55-70.

سفیدکوهی، غ. و کولائیان، م. 1393. ارزیابی مزرعه‌ای و آنالیز حساسیت مدل SIRMOD در آبیاری شیاری. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 8(3): 473-483.

عباسی، ف.، سهراب، ف. و عباسی، ن. 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آب آبیاری در ایران. تحقیقات مهندسی سازه‌های آبیاری و زهکشی، 17: 113 - 128.

فراستی، م.، فرزی، س. و پورمحمد، پ. 1393. ارزیابی مزرعه‎ای و تحلیل سیستم آبیاری جویچه‌ای با مدل‌های SIRMOD و WinSRFR. مجله محیط‌زیست و مهندسی آب، 4(3): 207-215.

Bautista E., Schlegel J.L. and Strelkoff T.S. 2012. WinSRFR 4.1 - User Manual. USDA-ARS Arid Land Agricultural Research Center. 21881 N. Cardon Lane, Maricopa, AZ, USA.

Chen B., Zhu O., Zhigang S., Lanfang W. and Fadong L. 2012. Evaluation on the potential of improving border irrigation performance through border dimensions optimization: a case study on the irrigation districts along the lower Yellow River. Irrigation Science, 31(4): 715–728.

Ebrahimian H. and Liaghat A.M. 2011.Field Evaluation of Various Mathematical Models for Furrow and Border Irrigation Systems. Soil and Water resource, 6(2): 91-101.

Eldeiry A., Garcia L., Ei-Zaher A.S.A. and ElSherbini Kiwan M. 2005. Furrow Irrigation System Design for Clay Soils in Arid Regions. Appl. Eng. Agric, 21(3): 411- 420.

Mailhol J.C., Ruelle P. and Popova Z. 2005. Simulation of furrow irrigation practices (SOFIP): A field-scale modelling of water management and crop yield for furrow irrigation. Irrigation Science, 24(1):37-48.

Mokari Gahroodi E., Liaghat AM. and Nahvinia M.J. 2013. Application of WinSRFR3.1 Model in Furrow Irrigation Simulation. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 7(1): 59-67.

Nie W.B., Fei L.J. and Ma X.Y. 2014. Applied Closed-end Furrow Irrigation Optimized Design Based on Field and Simulated Advance Data. Journal of Agricultural Science and Technology, 16(2): 395-408.

Singh A., Jhorar R.K. and Kumar S. 2017. Performance evaluation of border irrigation method for wheat field. Annals of Agri Bio Research, 22(1): 49-54.

Strelkoff T.S. and Clemmens A.J. 2006. Hydraulics of surface systems. Design and operation of on-farm irrigation systems, 2nd Ed.,Chap. 13, G.J. Hoffman, R.G. Evans, M.E. Jensen, D. L. Martin, and R.L. Elliott, eds., ASABE Special Monograph, American Societyof Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, MI.

Tafteh A. and Emdad MR. 2017. Improvement of water use productivity through the SRFR model in border strip irrigation of wheat across hamidiyeh farms (khuzestan, iran). Fresenius Environmental Bulletin, 25(12): 7885-7892.

Zerihun D., Sanchez C.A., Farrell-Poe K.L. and Yitayew M. 2005. Analysis and design of border irrigation systems. Transactions of the ASAE, 48(5): 1751–1764.