ارزیابی مدل Drainmod-S برای شبیه‌سازی نوسانات سطح ایستابی و غلظت نمک در نیمرخ خاک، در اراضی شالیزاری دارای سطح ایستابی کم عمق و شور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

در این پژوهش از مدل Drainmod-S که خاص مناطق دارای سطح ایستابی کم‌عمق و شور است، برای تغییرات سطح ایستابی و تعیین غلظت نمک در شرایط اراضی شالیزاری استفاده شد. این پژوهش در سال 1396 و در مرکز تحقیقات آب و هواشناسی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج-دانشگاه تهران در یک مدل فیزیکی (لایسیمتر) صورت گرفت. این پژوهش طی یک‌فصل کشت برنج در یک لایسیمتر فلزی عایق تحت دو تیمار اصلی یکی با حضور سطح ایستابی کم عمق و غیرشور (FSG) و دیگری در حضور سطح ایستابی کم‌عمق و شور (SSG) که هر دو با آب معمولی آبیاری می شدند به انجام رسید. بعد از بررسی کارایی مدل برای سطح ایستابی، مقادیر MBE، RMSE، NRMSE، d و 2R به ترتیب 0/18 سانتی‌متر، 7/48 سانتی‌متر، 23/41 درصد، 0/86 و 0/63 برای تیمار FSG و 0/69 سانتی‌متر، 7/25 سانتی‌متر، 21/06 درصد، 0/83 و 0/53 برای تیمار SSG به دست آمد. این نتایج نشان از شبیه‌سازی خوب مدل و تطابق نسبی بین داده‌های اندازه‌گیری شده و برآورد شده می‌باشد. همچنین، پارامترهای MBE، RMSE، NRMSE، d و 2R به‌منظور بررسی کارایی مدل برای تخمین تغییرات غلظت نمک در سه ناحیه از خاک به‌طور متوسط محاسبه شد. میانگین مقدار این پارامترها در عمق‌های مختلف خاک برای تیمار FSG به ترتیب 0/02 دسی زیمنس بر متر، 0/1 دسی زیمنس بر متر، 4/61 درصد، 0/9 و 0/87 به دست آمد. پارامترهای مذکور در تیمار SSG نیز به‌ترتیب 0/07 دسی زیمنس بر متر، 0/24 دسی زیمنس بر متر، 2/78 درصد، 0/94 و 0/89 محاسبه شد. در پایان، مدل برای ارضی شالیزاری واقعی حاشیه دریای خزر (اراضی میانکاله در منطقه بهشهر) شبیه‌سازی‌شد. به طور کلی، مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده و برآورد شده سطح ایستابی و شوری خاک نشان داد که می‌توان از مدل Drainmod-S به‌عنوان یک راهنمای کلی در پیش‌بینی و شبیه‌سازی روند تغییرات سطح ایستابی و شوری خاک استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The evaluation of Drainmod-S model for simulating the water table fluctuations and salt concentration in soil profiles in Paddy fields areas with a shallow water table and saline

نویسندگان [English]

  • masoud pourgholam amiji 1
  • Abdolmajid Liaghat 1
  • Arezoo Nazi Ghameshlou 2
  • Mojtaba Khoshravesh 3
1 Department of Irrigation & Reclamation Engineering, Faculty of Agronomy Engineering & Technology, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
2 Department of Irrigation & Reclamation Engineering Faculty of Agronomy Engineering & Technology College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

In this research, the Drainmod-S model, which is specific for regions with shallow and saline water table, was used for water table changes and salt determination of salt concentration in paddy fields. This research was performed as a physical model (lysimeter) in meteorological research center of college of agriculture and natural resources, university of Tehran in 2017. The complete randomized design consists of two main treatments with fresh and shallow water table (FSG), as the control treatment, and in the presence of saline and shallow water table (SSG(, respectively. After evaluating the model for water table, the amount of MBE, RMSE, NRMSE, d and R2 for FSG treatment were obtained 0.18 cm, 7.48 cm, 23.41%, 0.86 and 0.63, respectively and for FSG treatment were obtained 0.69 cm, 7.25 cm, 21.06%, 0.83 and 0.53, respectively. These results showed a good simulation of the model and a relative correlation between measured and estimated data. Also, the parameters of MBE, RMSE, NRMSE, d and R2 were calculated to evaluate the efficient of model for estimating the salt concentration changes in three different areas of the soil. The average of these parameters at different soil depths for FSG treatment was 0.02 dS/m, 0.1 dS/m, 4/61%, 0.9 and 0.87, respectively. The above parameters in SSG treatment were calculated as 0.07 dS/m, 0.24 dS/m, 2.78%, 0.94 and 0.89, respectively. At the end, the model was simulated for the real paddy fields (Miankale lands in Behshahr region). In general, the comparison of measured and estimated water table and soil salinity showed that the Drainmod-S model is able to use as a general guide for prediction and simulation of water table and soil salinity changes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water Table
  • Drainmod-S Software
  • Saline and Shallow
  • Paddy Fields
  • Salinity Profile