ارزیابی مزرعه‌ای و آنالیز حساسیت مدل SIRMOD در آبیاری شیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

امروزه استفاده از مدل‌های هیدرولیکی به‌منظور طراحی و ارزیابی آبیاری سطحی، دارای جایگاه ویژه می‌باشد. در این تحقیق مدل­های هیدرودینامیک کامل (HD)، اینرسی صفر (ZI) و موج سینماتیک (KW) موجود در بسته نرم­افزار SIRMOD مورد ارزیابی و تحلیل حساسیت قرار گرفت. بدین منظور، از سه سری داده مزرعه­ای با بافت سبک، متوسط و سنگین استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که تمامی مدل­ها زمان پیشروی را با دقت مناسب پیش­بینی می­نمایند ولی مرحله پسروی با دقت کم­تری نسبت به مرحله پیشروی پیش‌بینی می‌شود. هم­چنین مدل هیدرودینامیک کامل، زمان‌های پیشروی و پسروی را با دقت بیش­تری شبیه­سازی می­کند. یافته‌ها نشان داد که دقت پیش­بینی میزان نفوذ تجمعی توسط مدل‌ها،‌ تابع بافت خاک می­باشد به‌طوری‌که کم­ترین میانگین خطای مطلق متعلق به خاک با بافت متوسط می‌باشد. تحلیل حساسیت مدل­های هیدرولیکی نشان داد که پارامترهایی مانند دبی جریان، زمان قطع جریان و ضرایب معادله نفوذ تأثیر زیادی بر راندمان کاربرد، راندمان نیاز آبی، ضریب یکنواختی توزیع و نسبت رواناب پایاب دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Field Evaluation and Sensitivity Analysis of the SIRMOD Model in Furrow Irrigation

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi 1
  • Ali Koulaian 2
1 Assistant Professor, Water Engineering Department, University of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources., Sari., Iran
2 M.S. Graduated from of Irrigation and Drainage, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
چکیده [English]

Nowadays, Surface irrigation mathematical models are important for the evaluation and design purposes. In this study, mathematical models in the SIRMOD package including the Hydrodynamic (HD), Zero Inertia (ZI), and Kinematic wave (KW) models were evaluated and sensitized analysis. Three data series including light, medium, and heavy soil texture were used in this assessment. The results indicated that the performance of all models was satisfactory for the prediction of the advance times, but they predicted the advance times better than the recession times. The HD model predicted the advance and recession times better than the other models. The results showed that the accuracy of these models for the prediction of infiltrated and runoff volumes related to soil texture. Sensitivity analysis of the these models showed that the sensitivity of four irrigation parameters (Ea , Er , DU, and TWR) to five variables (qo , tco , k, a, and fo) higher than the other variables.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface irrigation
  • Sensitivity analysis
  • Hydraulic Models
بهبهانی،م و بابازاده، ح. 1384. ارزیابی مدل آبیاری سطحی  SIRMOD (مطالعه موردی در آبیاری شیاری). علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 12(2): 1-10.
بهرامی،م.، برومندنسب،س و ناصری،ع. 1388. مقایسه مدل هیدرولوژیکی ماسکینگام – کونژ با مدل های هیدرولیکی آبیاری در برآورد مرحله پیشروی آبیاری جویچه ای. آبیاری و زهکشی ایران. 3(2):40-49.
عباسی،ف.، جلینی،م.، معیری،م و طائفه­رضایی،ح. 1378. تهیه یک مدل ریاضی برای طراحی و ارزیابی روش­های آبیاری سطحی. گزارش پژوهشی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
محمودیان­شوشتری،م. 1379. هیدرولیک آبیاری سطحی، جزوه درسی دکتری، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران.
ملک­پور،ا. 1374. مدل ریاضی حرکت آب در فارو. گزارش پژوهشی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
Abbasi,F., Shooshtari,M.M., Feyen,J. 2003. Evaluation of various surface irrigation numerical simulation models. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 129(3), 208–213.
Bautista,E., Wallender,W.W. 1992. Hydrodynamic furrow irrigation model with specified space steps. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 118(3), 450–465.
Bautista,E., Strelkoff,T.S., Clemmens,A.J .2002. Sensitivity of surface irrigation to infiltration parameters: implications for management. In: Burt, C.M., Anderson, S.S. (Eds.), Energy, Climate, Environment and Water-Issues and Opportunities for Irrigation and Drainage. Proc. USCID/EWRI Conf., San Luis Obispo, CA, July 10–13, pp. 475–485.
Clemmens,A.J. 2009. Errors in surface irrigation evaluation from incorrect model assumptions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135(5), 556–565.
Ebrahimian, H., & Liaghat, A. (2011). Field evaluation of various mathematical models for furrow and border irrigation systems. Soil Water Res, 6(2), 91–101.
Esfandiari,M., Maheshwari,B.L. 2001. SW-Soil and Water. Journal of Agricultural Engineering Research, 79(4), 459–479.
Koech,R.K., Gillies,M.H., Smith,R. 2010. Simulation modelling in surface irrigation systems. In Proceedings of the 2010 Southern Region Engineering Conference (SREC 2010) (pp. 1–8). Engineers Australia.
Maheshwari,B.L., McMahon,T.A. 1993. Performance evaluation of border irrigation models for south-east Australia: Part 2, Overall suitability for field applications. Journal of Agricultural Engineering Research, 54(2), 127-139.
McClymont,D.J., Raine,S.R., Smith,R.J. 1996. The prediction of furrow irrigation performance using the surface irrigation model SIRMOD. In 13th National Conference. Irrigation Association of Australia. Adelaide.
Ng,N., Loomis,R.S. 1984. Simulation of growth and yield of the potato crop.
Strelkoff,T., Katopodes,N.D. 1977. Border-irrigation hydraulics with zero inertia. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 103(3), 325–342.
Walker,W.R. 1998. SIRMOD–Surface irrigation modeling software. Utah State University, Logan.
Walker,W.R. 2003. SIRMOD III Surface Irrigation Simulation, Evaluation and Design. Guide and Technical Documentation. Dept of Biological and Irrigation Engineering, Utah St Univ, Logan, UT, USA.
Walker,W.R., Gichuki,F. 1985. Documentation of surface irrigation models. Unpublished Report.  Utah State University, Logan.
Walker,W.R., Skogerboe,G.V. 1987. Surface irrigation. Theory and practice. Prentice-Hall.