بررسی صحت عملکردمدل‌های Sirmod، WinSRFR، Furdevو Pozal در تحلیل سیستم آبیاری جویچه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، بخش مهندسی آب، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشیار بخش مهندسی آب، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران

3 استادیار بخش مهندسی آب، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

آبیاری جویچه­ای متداول­ترین نوع آبیاری سطحی می­باشد.تعیین زمان پیشروی و پسروی در مزرعه نیازمند اندازه­گیری­های دقیق می­باشد و این خود باعث صرف وقت و هزینه زیاد می­گردد. بدین منظور استفاده از یک مدل مناسب می­تواند در این زمینه بسیار سودمند باشد. در این مطالعه از چهار مدل Sirmod، WinSRFR، FurdevوPozalبرای شبیه­سازی آبیاری جویچه­ای استفاده شد و برای ارزیابی مدل­های مذکور، از نتایج آزمایش­های صحرایی در سه بافت خاک سبک، متوسط و سنگین استفاده شده است. آزمایشات تابستان 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنرکرمان و در بافت خاک سبک و در تابستان سال 1376در دو مزرعه تحقیقاتی گلمکان مشهد و مرکز تحقیقات صفی­آباددزفول ودر دو بافت خاک متوسط و سنگینانجام شده است. با استفاده از مدل­های ذکر شده، زمان پیشروی، زمان پسروی و متوسط عمق نفوذ یافته، محاسبه و با مقادیر اندازه­گیری شده مقایسه شد.نتایج نشان داد که مدل Pozalبیش­ترین خطای محاسباتی را داراست ومدلSirmod بیش­ترین دقت محاسبه زمان پیشروی و پسروی را در بافت خاک سبک، با خطای 34/0 و 53/0 درصد داراست. این مدل در بافت خاک سنگین نیز دارای بالاترین دقت می­باشد. مدل Furdevدر محاسبه زمان پیشروی و پسروی برای خاک با بافت سبک دقت کم­تری نسبت به سایر مدل­ها داراست.بر اساس نتایج،مدل WinSRFRبا خطای 53/1 درصد دارای کم­ترین خطا در محاسبه عمق آب نفوذ یافته در بافت خاک سبک می­باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Verification and validation of Sirmod, WinSRFR, Furdev and Pozalmodels in Furrow Irrigation Systems Analysis

نویسندگان [English]

  • Sareh Sayari 1
  • Majid Rahimpour 2
  • Mohammad ZounematKermani 3
1 Ph.D Student, Department of Water Engineering Shahid Bahonar University of kerman., Kerman., Iran
2 Associate Professor, Department of Water Engineering, Shahid Bahonar University of kerman., Kerman., Iran
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Shahid Bahonar University of kerman., Kerman., Iran
چکیده [English]

Furrow irrigation is the most common type of surface irrigation. Determination of the advance and recession time in the field requires the accurate measurement and that could be costly and time consuming. For this purpose, using the appropriate model can be useful. In this study, Sirmod, WinSRFR, Furdev and Pozal models are used to simulate the furrow irrigation. To evaluate these models, the results of field experiments in light-textured, heavy-textured and medium-textured soils were utilized. The experiments have been performed in summer 1393 on Kerman University experimental farm in light-textured soil and in summer 1376on two experimental farms in Mashhad and Dezfoolin medium and heavy-textured soils. Using the mentioned models, advance time, recession time and infiltration depth were calculated and compared with the measured data. The results showed that Pozal model has the highest error. Also, Sirmod model has the highest accuracy in calculation of advance and recession time in light-textured soil. The errors are 0.344 and 0.53 percent for advance time and recession time, respectively. This model also has the highest precision in heavy-textured soil. Furdev model computations in advance and recession time at light-textured soil is less accurate than the other models. Based on the results, the WinSRFR model with 1.53 percent error has the lower error in the calculation of the infiltration depth in light-textured soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Advance time
  • Infiltration depth
  • mathematical models
  • Recession time
  • Surface irrigation
رحیمی،م. و سپاسخواه، ع،ر. 1383 .تعیین معادلات نفوذ و پیشروی آب در آبیاری جویچه­ها در مزارع نیشکر هفت تپه. مجموعه مقالات دومین کنفرانس ملی دانشجویی، دانشکده منابع آب و خاک کشاورزی دانشگاه شیراز. ص 49-55.

عباسی،ف.، جلینی،م.، معیری،م.، طائفه­ی رضایی،ح. 1378. تهیه­ی یک مدل ریاضی برای طراحی و ارزیابی روش­های آبیاری سطحی. نشریه 122. گزارش پژوهشی موسسه­ی تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. 85 ص.

مکاری قهرودی،ا.، لیاقت،ع.م.، نحوی نیا،م.ج. 1392. کاربرد مدل WinSRFR 3.1 در شبیه­سازی آبیاری جویچه­ای. نشریه آبیاری و زهکشی. 1. 7: 59-67.

 Bautista,E., Schlegel,J.L., Strelkoff,T.S. 2012). WinSRFR 4.1 User Manual.Arid Land Agricultural Research Center.

Bautista,E., Strelkoff,T.S. Clemmens,A.J., Schlegel,J.L. 2010. WinSRFR: Current Advances in Software for Surface IrrigationSimulation and Analysis. 5 th National Decennial Irrigation Conference. ASABE and the Irrigation Association Phoenix Convention Center.

Clark,B. Hall,L. Davids,G. Walker,W. Eckhardt,J. 2009. Application of Sirmod to evaluate potential tailwater reduction from improved irrigation management.World Environmental and Water Resources Congress, ASCE.

Dholakia,M., Misra,R., Zaman,M.S. 1998.Simulation of border irrigation system using explicit MacCormack finite difference method. Agriculture. Water Manage. 36:181–200.

Ebrahimian,H. Liaghat,A. 2011. Field evaluation of various mathematical models for furrow and border irrigation systems. Soil and Water Research. 2:91-101.

Esfandiari,M. Maheshwari,B.L. 2001. Field evaluation of furrow irrigation models. Agricultural Engineering research. 79:459-479.

Gonzáleza,C. Cerveraa,L. Moret-Fernándezb,D. 2011. Basin irrigation design with longitudinal slope.Agricultural Water Management.98:1516– 1522.

Jurriëns,M., Zerihun,D., Boonstra,J., Feyen,J. 2001. SURDEV: Surface Irrigation SoftwareDesign, Operation, and Evaluation of Basin, Border and Furrow Irrigation. ILRI Publication 59.

Maheshwari,B.L. McMahon,T.A. 1993. Performance evaluation of border irrigation models for south-east Australia: І.Advance and recessioncharacteristics. Agricultural Engineering research. 54:67-87.

Manning,Ch.R. 1993. Infiltration parameters for mathematical models of furrow irrigation.A Thesis for the Degree of Master of Science in the Graduate College, the University of Arisona.

Rodriguez,J.A., Martos,J.C. 2008.SIPAR_ID USER GUIDE.Bergantín, España.

Soroush,F. Fentonb,J.D. Mostafazadeh-Farda,B. Mousavia,S.F. Abbasi,F. 2013.Simulation of furrow irrigation using the Slow-change/slow-flow equation.Agricultural Water Management.116:160– 174.

Walker,W.R. Skogerboe,G.V. 1987. Surface irrigation theory and practice. U.S.A. prentce hall.

Walker,W.R. 2003. SIRMOD IIISurface Irrigation Simulation, Evaluation and Design.Utah State University.

Walker,W.R., Humpherys,A.S. 1983. Kinematic-wave furrow irrigation model.Journal of Irrigation and Drainage Engineering.109.4: 377–392.

Warnock,A., Kim,J., Ivanov,V., Katopodes,N.D. 2014. Self-Adaptive Kinematic-Dynamic Model for Overland Flow.Journal of Irrigation and Drainage Engineerin. 140.2:169-181.

Zhang,Sh., Duan,J.G., Strelkoff,Th.S. 2010. Simulation of Unsteady Flow and Soil Erosion in Irrigation Furrows.World Environmental and Water Resources Congress, ASCE.