ارزيابي روش هاي مستقيم و مدل هاي كامپيوتري در تخمين پارامترهاي نفوذ معادله كوستياكف-لوئيس در مزارع نيشكر

يكي از مهم‌ترين پارامترها در طراحي يك سيستم آبياري، تعيين پارامتر نفوذ است كه مي‌تواند منجر به افزايش عملكرد يك سيستم آبياري شود. در اين تحقيق، پارامترهاي نفوذ معادله كوستياكف-لوئيس با دو دسته از روش‌هاي مختلف از جمله روش مستقيم (روش‌هاي دونقطه‌اي اليوت-واكر و ورودي-خروجي) و مدل‌هاي كامپيوتري (مدل كامپيوتري SIPAR_ID و IPARM) تعيين گرديد و با نتايج به‌دست‌آمده از آزمايش‌هاي مزرعه‌اي مورد مقايسه قرار گرفت. مطالعات مزرعه‌اي به‌منظور جمع‌آوري داده‌هاي مورد نياز، در مزارع تحت كشت نيشكر سلمان فارسي در تابستان و پائيز سال 1396 در نه جويچه به طول 100 و عرض 1.83 متر و شيب 0.04 درصد تحت سه دبي اسمي 1، 1.5 و 2 ليتر بر ثانيه در سه نوبت آبياري صورت گرفت. در اين تحقيق به‌منظور ارزيابي دقت تخمين پارامترهاي نفوذ از سه شاخص حجم آب نفوذ يافته به منطقه ريشه، زمان پيشروي و حجم رواناب استفاده گرديد. جهت شبيه‌سازي شاخص‌هاي ارزيابي در هر روش، از نرم‌افزار WinSRFR استفاده گرديد. مطابق نتايج اين تحقيق، روش مستقيم دونقطه‌اي اليوتواكر در تخمين زمان پيشروي با ميانگين RMSE، MAE و RE به ترتيب 10.52، 14.91 و 10.1 درصد، حجم آب نفوذ يافته به ترتيب با ميانگين 9.6، 7.36 و 7.8 درصد، حجم رواناب خروجي به ترتيب با ميانگين 8.8، 8.7 و 1.2 درصد، از عملكرد بسيار قابل قبولي برخوردار بود. همچنين ديگر روش مستقيم (روش ورودي-خروجي) به ترتيب با ميانگين 11.4 و 6.8 درصد براي حجم آب نفوذ يافته و 1.6 و 0.3 درصد براي حجم رواناب مقدار شاخص‌هاي آماري RMSE و RE را تخمين زد كه نشان از دقت بالاي اين روش در تخمين اين دو شاخص عملكرد بود، هرچند كه اين روش با ميانگين 25.11 و 27.2 درصد توانايي شبيه‌سازي زمان پيشروي را با دقت مناسب نداشت. از سوي ديگر نتايج مدل‌هاي كامپيوتري نشان داد كه مدل IPARM با ميانگين MAE و RE برابر با 23.38، 15.5 درصد زمان پيشروي، 20.02 و 26.7 درصد حجم آب نفوذ يافته و 11.81 و 1.8 درصد حجم رواناب را تخمين زد، كه در مقايسه مدل SIPAR_ID از عملكرد بهتري برخوردار بود. در حالت كلي هرچند كه مدل‌هاي كامپيوتري در تخمين پارامترهاي نفوذ از عملكرد قابل قبولي برخوردار بودند اما روش‌هاي مستقيم به دليل استفاده از داده هاي ورودي بيشتر و استفاده از داده هاي تمامي مراحل آبياري از عملكرد بهتري برخوردار بودند.