تخمین پارامترهای تجربی روش SCS اصلاح شده در آبیاری جویچه ای

آب و خاک

مقاله 5، دوره 29، شماره 5، دی 1394، صفحه 1143-1157   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v29i5.32690

نویسندگان

مصطفی قهرمان نژاد^{* 1}؛ سعید برومند نسب²؛ عبدعلی ناصری¹؛ علی شینی دشتگل³

¹دانشگاه شهید چمران اهواز

²استاد گروه آبیاری وزهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

³مرکز تحقیقات شرکت توسعه نیشکر امیر کبیر اهواز

چکیده

مهم ترین مشخصه ی فیزیکی خاک از نظر کشاورزی نفوذ می باشد. استفاده از روش های مستقیم اندازه گیری نفوذ مانند روش موازنه حجم اولاً مستلزم صرف وقت، دقت و هزینه زیاد بوده و ثانیاً قبل از آماده‌سازی زمین و در زمان انجام مطالعات، استفاده از این روش میسر نیست. روش SCS اصلاح شده برای تبدیل پارامترها به شرایط هیدرولیکی جدید کاربرد دارد. در این تحقیق دقت روش SCS اصلاح شده در برآورد پارامترهای نفوذ آبیاری جویچه‏ای مزارع نیشکر کشت و صنعت امیر کبیر اهواز بررسی شد. برای این منظور نفوذ تجمعی شش ساعته به روش SCS اصلاح شده برآورد و با نفوذ اندازه‌گیری شده به روش مستقیم‏‏ (ورودی- خروجی) مقایسه گردید. برای تعیین مقدار خطای برآورد از چهار شاخص آماری متوسط خطای پیش‌بینی مدل (Er) و متوسط خطای نسبی (Ea)، توزیع نسبت به خط 45 درجه (λ) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. با توجه به نتایج، روش SCS ‏اصلاح شده مقدار نفوذ را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می کند و دارای خطای زیادی است. به دلیل خطای زیاد این روش معادلات تجربی جدیدی برای پارامترهای مرجع در شرایط آبیاری مورد نظر ارائه شد. بدین‌صورت که پارامترهای WP، f0، K و a در مزرعه اندازه گیری شدند و رابطه ی همبستگی آن ها با شماره منحنی نفوذ (Fn) تعیین شد. سپس روابط جوامعی برای تبدیل پارامترها به شرایط آبیاری های بعدی ارائه شد. بررسی دقت روابط ارائه شده نشان داد که این روابط با مقدار شاخص های λ، R2 و Ea به ترتیب برابر 95/0، 91/0 و 5/4 درصد، پارامترهای نفوذ را با دقت بالایی برآورد می‌کنند. ضریب مربوط به فاکتور شرایط آبیاری (ICF) برای شرایط آبیاری مورد نظر برابر 82/0 تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

استوانه های مضاعف؛ روش ورودی- خروجی؛ شرایط هیدرولیکی؛ معادله نفوذ

مراجع

1- Bautista E., and Walker W.R. 2010. Advances in estimation of parameters for surface irrigation modeling and management. An ASABE Conference Presentation. Paper Number: IRR10-9643. Phoenix, Arizona. December 5 - 8, 2010

2- Bautista E., Clemmens A.J., Strelkoff T.S., and Schlegel J. 2009. Modern analysis of surface irrigation systems with WinSRFR. Agricultural Water Management, 96:1146–1154

3- Bautista E., English M., and Zerihun D. 2001. Estimation of soil and crop hydraulic properties for surface irrigation: Theory and practice. ASAE Paper 01-2254. ASAE Int. Meeting. Sacramento, CA July 30-Aug 1.

4- Fangmeier D.D., and Ramsey M.K. 1978. Intake characteristics of irrigation furrows. Trans. ASAE 21: 696–705.

5- FAO. 1988. Irrigation Water Management: Irrigation methods. FAO Land and Water Development Division.

6- Gillies M.H. 2008. Managing the effect of infiltration variability on the performance of the surface irrigation. University of Southern Queensland, 373p

7- Oyonarte N.A., Mateos L., and Palomo M. J. 2002. Infiltration variability in furrow irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 128(1):26-33.

8- Rodriguez A. 2003. Estimation of advance and infiltration equations in furrow irrigation for untested discharges. Agricultural Water Management, 60(3):227-239.

9- Simunek J., Sejna M., and Van Genuchten M.T. 1999. The HYDRUS-2D software package for simulating the two-dmensional movement of water, heat, and multiple solutes in variablysaturated media. IGWMC-TPS 53, Version 2.0. International Ground Water Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden, CO.

10- Strelkoff T.S., Clemmens A.J., and Bautista E. 2009a. Field properties in surface irrigation management and design. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135:525-536.

11- Strelkoff T.S., Clemmens A.J., and Bautista E. 2009b. Estimation of soil and crop hydraulic properties. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135:537-555.

12- US Department of Agriculture Natural Resources and Conservation Service. 2005. National Engineering Handbook, Part 623, Surface Irrigation. National Technical Information Service, Washington, DC, Chapter 4.

13- USDA-NRCS (US Department of Agriculture, Natural Resources and Conservation Service).1997. National Engineering Handbook. Part 652. Irrigation Guide. National Technical Information Service, Washington, DC

14- USDA-SCS (US Department of Agriculture, Soil Conservation Service). 1974. National Engineering Handbook. Section 15. Border Irrigation. National Technical Information Service, Washington, DC, Chapter 4.

15- USDA-SCS (US Department of Agriculture, Soil Conservation Service). 1984. National Engineering Handbook. Section 15. Furrow Irrigation. National Technical Information Service, Washington, DC, Chapter 5.

16- Valiantzas J.D., Aggelides S., and Sassalou A. 2001. Furrow infiltration estimation from time to a single advance point. Agricultural Water Management, 52:17–32.

17- Walker W.R., and Kasilingam B. 2004. Correcting the volume balance equation for shape factors during advance. In: Proc. 2004 World Water & Env. Res. Cong. Critical Transitions in Water and Environmental Resources Management. pp: 1690-1695.

18- Walker W.R. 2008. The effects of geometry and wetted perimeter on surface irrigation infiltration. In: Proc. World Environmental and Water Resources Congress 2008: Ahupua'a. ASCE-EWRI. May 12–16

19- Walker W.R., Prestwich C., and Spofford T. 2006. Development of the revised USDA-NRCS intake families for surface irrigation. Agricultural Water Managemen, 85:157-64.