بررسي، مقايسه و شبيه سازي رواناب در خاك هاي سبك و سنگين تحت شرايط آبياري باراني با ماشين تفنگي

Assessment, simulation and comparison of runoff on coarse and fine soil textures under traveling rain-gun machine

در سامانه هاي آبياري باراني متحرك همانند آبپاش تفنگي، وقتي شدت پاشش لحظه اي با فشار كم سامانه توام مي شود و از شدت نفوذ نهايي خاك تجاوز مي كند، پتا نسيل ايجاد رواناب به قدري افزايش مي يابد كه موجب فرسايش خاك مي شود. هدف اين تحقيق بررسي، مقايسه و شبيه سازي رواناب تحت شرايط آبياري باراني با آبپاش تفنگي روي دو نوع خاك سبك و سنگين و دو عمليات زراعي جويچه و كرت بود. آزمايش ها روي پلات هاي جويچه و كرت با سه تكرار و با شيب يكنواخت 67/. درصد انجام شدند. براي توليد باران از يك دستگاه ماشين تفنگي از نوع قرقره اي به طول 200 متر و با سه سرعت متفاوت استفاده شد. نتايج اين تحقيق نشان داد با توجه به نوع بافت خاك، آبياري باراني با اين ماشين با سرعت 10 متر بر ثانيه منجر به توليد رواناب سطحي روي خاك هاي سنگين بافت در دو عمليات زراعي جويچه و كرت با ميانگين ضريب رواناب 15/. مي شود، ولي در خاك هاي سبك بافت روانابي مشاهده نمي شود (ضريب رواناب برابر صفر). بنابراين يكي از راه هاي مقابله با مشكل رواناب و در نتيجه افزايش بازده آبياري استفاده از اين سامانه آبياري روي خاك هاي سبك بافت است. هر چه سرعت حركت ماشين كم تر باشد، امكان توليد رواناب بيشتر خواهد بود. در اين تحقيق، افزون بر آزمايش ميداني، نتايج شبيه سازي با مدل EUROSEM نشان داد اين مدل قادر است رواناب را با همبستگي بالا (90%> R) و حداقل ميانگين خطاي مربعات (0/2 >RMSE ) به خوبي شبيه سازي كند.

Although moving sprinkler systems such as traveling rain-gun are usually designed, so that the instantaneous water application rate which is associated with low pressure is less than the soil final infiltration rate to avoid runoff; there are a growing number of sprinkler systems where potential runoff increases so much causing soil erosion. Moving sprinkler systems such as travelling rain-gun and center pivot can have excessively high water application rates and are prone to runoff problems. This is exacerbated by the trend to low pressure operation, for the reason of saving energy which adds to the problem. The purpose of this paper is to assess, compare and simulate a more fundamentally based approach to predict runoff from sprinkler irrigation systems under moving rain gun conditions on coarse and fine soil textures practiced on both simple plane and ridge and furrow. Experiments were carried out on both simple plane and ridge and furrow plots sloped 0.67 percent with three replications. A travelling rain-gun with length of 200 m was employed to generate rainfall at three different speeds. Results showed no runoff with runoff coefficient of zero on coarse soil. However, a remarkable runoff with coefficient of 0.162 was considered from the fine soil texture on both simple plane and ridge and furrow practices plots, as machine run with the speed of 10 m/hr. Therefore, one of the approaches to overcome runoff problem and increasing irrigation coefficient is using this system over fine soil textures. On the hand, as much as the machine speed is lower, the potential for runoff is larger. In addition to field experiments, there was a good relationship between observed and predicted runoff using EUROSEM. This is because of a high regression coefficient (R > %90) and minimum Residual Mean Square Error (RMSE < 0.2) between them.