ارزیابی چهارده روش تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع (مطالعه موردی: استان مازندران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه آبیاری و زهکشی ، دانشکده مهندسی آب ، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز ، ایران

3 کارشناسی ارشد / دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان / ایران ، گرگان

4 دانشیار آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز ، ایران

چکیده

با افزایش جمعیت و فشار بر منابع آب‌ و خاک، اهمیت توسعه کشاورزی و پارامترهای تاثیر گذار در این زمینه بیش از پیش گردیده است. یکی از این پارامترها، تبخیر-تعرق گیاه مرجع جهت برنامه‌ریزی آبیاری است که تخمین دقیق آن می‌تواند نقشی مهم در افزایش بهره‌وری آب ایفا نماید. روش‌های مختلفی جهت تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع وجود دارد که در این تحقیق، روش‌های تجربی در سه دسته کلی مبتنی بر دما، تابش و انتقال جرم و نیز پنج مدل مختلف روش والیانتزاس از طریق مقایسه با روش فائو-پنمن-مانتیث به عنوان روش مرجع، ارزیابی شدند. برای این هدف، از داده‌های هواشناسی 10 ایستگاه سینوپتیک استان مازندران در یک دوره 15 ساله (2004-2018) استفاده شد. نتایج نشان داد که که از میان روش‌های تجربی مبتنی بر دما، روش هارگریوز-سامانی در شش ایستگاه‌، روش تراجکویک در دو ایستگاه و نیز روش بلانی-کریدل در یک ایستگاه بهترین عملکرد را داشتند. از بین روش‌های تجربی مبتنی بر تابش، روش جنسن-هیز در هفت ایستگاه و روش آبتیو در سه ایستگاه بهترین عملکرد را ارائه دادند. نتایج حاکی از تخمین کم‌تر تبخیر-تعرق گیاه مرجع توسط هر سه روش تجربی مبتنی بر انتقال جرم نسبت به روش مرجع فائو-پنمن-مانتیث بود. در هر 10 ایستگاه‌ مورد بررسی، روش ترابرت نسبت به روش‌های WMO و ماهرینگر دقیق‌تر عمل کرده و به روش مرجع فائو-پنمن-مانتیث نزدیک‌تر بود. تمامی 5 مدل مختلف روش والیانتزاس در مقایسه با روش مرجع فائو-پنمن-مانتیث دارای کم‌ برآوردی بودند. مدل والیانتزاس 4 در شش ایستگاه، مدل‌های والیانتزاس 5 و 2 نیز هر کدام در دو ایستگاه بهترین عملکرد را ارائه نمودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of fourteen methods of estimation reference evapotranspiration (Case study: Mazandaran Province)

نویسندگان [English]

  • shakoor tafi 1
  • khashayar peyghan 2
  • Marzieh Bagheri Khaneghahi 3
  • Tara Salehipour bavarsad 1
  • Amir Soltani mohamadi 4
1 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahwaz, Iran
2 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahwaz, Iran
3 M.Sc / Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources / Iran , gorgan
4 Department of irrigation and Drainage, faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran Univrsity of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

With the increase of population and pressure on water and soil resources, the important of agriculture and influential parameters in this field have increased more than before. One of these parameters is the evapotranspiration of the reference plant for irrigation planning, which is accurate estimation of that can play an important role in increasing water productivity. There are different methods for estimating the evapotranspiration of the reference plant that in this study, experimental methods in three general categories based on temperature, radiation and mass transfer and five different models of Valiantzas method by comparison with the FAO-Penman-Mantith method as reference method have evaluated. For this purpose, meteorological data of 10 synoptic stations of Mazandaran province in a 15-year period (2004-2018) were used. The results showed that between experimental methods based on temperature, Hargreaves-Samani method in six stations, Trajkovic method in two stations and Blaney-Kridel method in one station perform the best performance. Among the experimental methods based on radiation, Jensen-Hayes method in seven stations and Abtiv method in three stations have the best performance. The results indicated under-estimate for the estimation of the reference plant evapotranspiration by all three experimental methods based on mass transfer compared to the FAO-Penman-Monteith reference method. In all of the 10 stations investigated, the Trabert method was more accurate than the WMO and Maheringer methods and was closer to the FAO-Penman-Monteith reference method. All 5 different models of the Valiantzas method have under-estimates compared to the FAO-Penman-Monteith reference method. Valiantzas 4 model in six stations, Valiantzas 5 and 2 models each in two stations provided the best performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • evaluation
  • evapotranspiration
  • Mazandaran
  • Valiantzas
ایزدیار، م.، هاشمی، س. و صمدیان فرد، س. 1398. برآورد تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از روش‌های دما پایه و انتقال جرم. چهارمین کنگره بین المللی توسعه کشاورزی، منابع طبیعی، محیط زیست و گردشگری. ایران. تبریز.
بابامیری، ا. و دین‌پژوه، ی. 1393. مقایسه و ارزیابی بیست روش تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع مبتنی بر سه دسته کلی دمای هوا، تابش خورشید و انتقال جرم در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. مجله علوم آب و خاک.2۰ (۷۷). 161-145. 
موسوی بایگی، م.، اشرف، ب. و میان‌آبادی، آ. ۱۳۹۰. ارزیابی چهار مدل تبخیر- تعرق گیاه مرجع در یک اقلیم نیمه‌خشک ایران با هدف انتخاب بهترین مدل تابش. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. ۱۷ (۴). 105-87.
فولادمند، ح. و صالونی، م. ۱۳۹۳.  اصلاح معادله جنسن- هیز برای تخمین تبخیرتعرق در استان فارس. مجله مهندسی آبیاری و آب ایران. ۴ (۱۶):105-95.
مهدی زاده، س.، خشائی، ف.، بهمنش، ج. و دلیر حسن نیا، ر. 1397. تحلیل مقایسه‌ی دقت پنج مدل مختلف رابطه والیانتزاس در برآورد تبخیر-تعرق مرجع. علوم و مهندسی آبیاری. 41(3). ص 132-119.
ملکشاهی، ا.، درزی نفت چالی، ع. و محسنی، ب. ۱۳۹۸.  تحلیل دقت معادله‌های برآورد تبخیر- تعرق مرجع در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی در یک منطقه مرطوب. مجله مهندسی آبیاری و آب ایران. ۱۰ (۳۸). 244-227.
زارع ابیانه، ح.، بیات ورکشی، م.، سبزی پرور، ع.ا.، معروفی، ص. و قاسمی، ع. 1389. ارزیابی روش‌های مختلف برآورد تبخیر تعرق مرجع و پهنه‌بندی آن در ایران. پژوهش­های جغرافیایی طبیعی. 42(74). 109-95.
ذرتی پور، ا.، سلطانی محمدی، ا. و ذرتی پور، ا. 1398. پایش زمانی و مکانی روش‏های تخمین تبخیر و تعرق گیاه مرجع (مطالعۀ موردی: استان خوزستان). اکو هیدرولوژی، 6(2). 478-465.
 موسوی بایگی، م.، عرفانیان، م. و سرمد، م. 1388. استفاده از حداقل داده‌های هواشناسی برای برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع و ارائه ضرایب اصلاحی (مطالعه موردی: استان خراسان رضوی).  نشریه آب و خاک، ۲۳ (۱)، 99-91.
خوشحال، ج.، جوشنی، ع.ر. و زارع ابیانه، ح. 1394. ارزیابی روش‌های مختلف برآورد تبخیر و تعرق مرجع با روش تشت تبخیر FAO در حوضه آبریز شرق و جنوب شرق کشور. اندیشه جغرافیا. 8(15). 70-52.
 
   Ahooghalandari, M., Khiadani,M. and Jahromi,M.E. 2017. Calibration of Valiantzas’ reference evapotranspiration equations for the Pilbara region, Western Australia. Theoretical and applied climatology. 128(3): 845-856.‏
Binti Ahmad, N. F. A., Harun, S., Hamed, H.N.A., Askari, M., Ibrahim, Z., Hanapi, M.N. and Ali, M.H. 2019. INVESTIGATION ON THE VALIANTZAS'EVAPOTRANSPIRATION MODELS FOR PENINSULAR MALAYSIA. Journal of Urban & Environmental Engineering. 13(1).‏ 174-182.
Djaman, K., Koudahe,K., Sall,M., Kabenge,I., Rudnick,D. and Irkmak,S. 2017. Performance of twelve mass transfer based reference evapotranspiration models under humid climate.‏ Journal of Water Resource and Protection. 9(12): 1347
      Irmak,S., Payero,J.O., Martin,D.L., Irmak,A. and Howell,T.A. 2006. Sensitivity analyses and sensitivity coefficients of standardized daily ASCE-Penman-Monteith equation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 132(6): 564-578.‏
Gao, G., Chen,D., Ren,G., Chen,Y. and Liao,Y. 2006. Spatial and temporal variations and controlling factors of potential evapotranspiration in China: 1956–2000. Journal of Geographical Sciences. 16(1): 3-12.‏
Lang, D., Zheng,J., Shi,J., Liao,F., Ma, X., Wang, W. and Zhang, M. 2017. A comparative study of potential evapotranspiration estimation by eight methods with FAO Penman–Monteith method in southwestern China. Water. 9(10): 734.
Valipour, M. 2015. Investigation of Valiantzas’ evapotranspiration equation in Iran. Theoretical and applied climatology. 121(1), 267-278.‏
Valipour, M. 2017. Calibration of mass transfer-based models to predict reference crop evapotranspiration. Applied Water Science. 7(2): 625-635.