برآورد نفوذ در آبیاری موجی با استفاده از روش نقطه‌ای نفوذسنج موجی

آب و خاک

مقاله 2، دوره 34، شماره 6 - شماره پیاپی 74، بهمن 1399، صفحه 1219-1230  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2020.15045.0

نویسندگان

آرام زارعی¹؛ تیمور سهرابی²؛ حسن اوجاقلو ³؛ زینب بیگدلی⁴

¹دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران

²استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران

³استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه زنجان

⁴دانشجوی دکتری رشته آبیاری و زهکشی، دانشگاه تبریز

چکیده

یکی از مهمترین نکات طراحی سامانه­های آبیاری سطحی، تعیین پارامترهای نفوذ می­باشد. به خصوص اینکه در نظر گرفتن کاهش نفوذ بر پیچیدگی تخمین آن در آبیاری موجی افزوده است. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی مزرعه­ای روش نقطه­ای نفوذسنج موجی و مدل توسعه یافته نفوذ به منظور شبیه­سازی نفوذ در موج­های پیشروی آبیاری موجی می­باشد. به همین منظور، استوانه نفوذسنج موجی با قابلیت قطع و وصل جریان ورودی طراحی و ساخته شد. تعداد ۳۰ آزمایش نفوذسنجی در قالب چهار تیمار زمان و نسبت موج برای جریان موجی و یک تیمار جریان پیوسته که هر کدام در سه تکرار و در دو نوبت زمانی به فاصله هشت روز انجام گرفت. معادله نفوذ کوستیاکوف به منظور تخمین نفوذ در موج­های مختلف جریان آب  استفاده شد. در مدل توسعه داده شده، به منظور تطبیق دادن معادله نفوذ کوستیاکوف با شرایط خاک مزرعه در موج­های دوم و سوم، از یک ضریب کاهنده استفاده گردید. به منظور مقایسه تیمارهای مختلف از مقادیر نفوذ تجمعی و همچنین تغییرات آن در هر موج استفاده شد. نتایج نشان داد، مقدار نفوذ در موج­های دوم و سوم نسبت به موج اول کاهش قابل ملاحظه­ای دارد. بیشترین اثر موج بر کاهش نفوذ در موج دوم مشاهده شد به طوری که مقدار نفوذ تجمعی در موج دوم نسبت به موج اول به طور میانگین کاهش بیش از ۵۰ درصدی را داشت. نتایج به دست آمده از مدل توسعه یافته نفوذ انطباق قابل قبولی با داده­های مشاهداتی داشت به طوری که میانگین مقادیر ضریب تعیین و ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب ۹۳/۰ و ۰۹/۰ سانتی­متر برآورد شد. نتایج حاصل از آزمایش­های نفوذسنجی و همچنین مدل توسعه یافته نشان داد، جریان موجی موجب کاهش ۴۶ تا ۷۶ درصدی عمق آب نفوذ یافته تجمعی نسبت به جریان پیوسته می­گردد.

کلیدواژه‌ها

جریان موجی؛ کوستیاکوف؛ نفوذسنج

مراجع

1-    Abbasi F., Sohrab F., and Abbasi N. 2016. Evaluation of irrigation efficiencies in Iran. Journal of Irrigation and Drainage Engineering Research 17(67): 113-128. (In Persian with English abstract)

2-    Al-Saud M., and Podmore T.H. 1999. Infiltration Rate Reduction Prediction under Surge Irrigation Using Management Variables and Soil Composition. Ph.D thesis, Department of Chemical and Bioresource Engineering, Colorado State University.

3-    Benham B.L., Reddel D.L., and Marek T.H. 2000. Performance of three infiltration models under surge irrigation. Irrigation Science 20: 37-43.

4-    Blair A.W., and Smerdon E.T. 1987. Modeling surge irrigation infiltration. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 113(4): 497-515.

5-    Coolidg P.S., Walker W.R., and Bishop A.A. 1982. Advance and runoff surge flow furrow irrigation. Journal of the Irrigation and Drainage Division 108(1): 35-42.

6-    Ebrahimian H., Keshavarz M.R., and Playan E. 2014. Surface fertigation: a review, gaps and needs. Spanish Journal of Agricultural Research 12(3): 820-837.

7-    Elliott R.L., and Walker W.R. 1982. Field evaluation of furrow infiltration and advance functions. Transaction, ASAE 25: 396-400.

8-    Hamdi Ahmadabad Y., Liaghat A., Sohrabi T., and Rasoolzadeh A. 2017. Improving irrigation Performance by managing the irrigation cut-off time in SIRMOD (Case Study: Moghan Agro-Industry and Husbandry). Iranian Journal of Soil and Water Research 4(48): 811-822. (In Persian with English abstract)

9-    Heydari N., Das Gupta A., and Loof R. 2001. Salinity and sodicity influences on infiltration during surge flow irrigation. Irrigation Science 20(4): 165-173.

10- Mahmood S., and Latif M. 2005. A simple procedure for simulating surge infiltration using first-surge infiltrometer data. The Journal of the International Commission on Irrigation and Drainage 54(4):407-416.

11- Nazemi A., Parandin M., Sadraddini A., and Ghamarnia H. 2019. Effects of Surge Irrigation on Water Use Efficiency and Water Productivity of Maize in Islamabad-Gharb Area. Iranian Journal of Water Research in Agriculture (Formerly Soil and Water Sciences) 33(3): 353 -369. (In Persian with English abstract)

12- Ojaghlou H., Sohrabi T., Abbasi F., and Javani H. 2020. Development and evaluation of a water flow and solute transport model for furrow fertigation with surge flow. Irrigation and Drainage 69(4): 682-695.

13- Sohrabi T., Heydari N., Tavakoli A., and Nirizi S. 1375. Wave irrigation. National Irrigation and Drainage Committee, Ministry of Energy.

14- Stringham G.E. 1979. Surge flow for automatic irrigation. p. 132-142. In Irrigation and drainage in the nineteen eighties, Proceedings of the specialty conference of American Society of Civil Engineers, 345 east, 47^th Street, New York.

15- Walker W.R. 1984. Surge flow in the west. Proceedings of the surge flow irrigation conference. Texas Agriculture Extension Service. Midland. 1-30.

16- Walker W.R., and Skogerboe G.V. 1987. Surface irrigation theory and practice. Prentice- Hall INC. New Jersey.

17- Walker W.R., Henggle J.C., and Bishap A.A. 1981. Effect of surge flow in level basins. ASAE, (81-25555): 13.

18- Walker W.R., and Humpherys A.S. 1983. Kinematic-wave furrow irrigation model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 109(4): 377-392.