مقايسه و بهبود روش‌هاي طراحي سيستم آبياري سطحي (مطالعه موردي آبياري جويچه‌اي)

Comparison and Improvement of Surface Irrigation Design Methods (Case Study Furrow Irrigation

‌پايين بودن بازده آب آبياري مشكل اصلي روش هاي آبياري سطحي مي باشد. به منظور مقايسه و بهبود روش هاي طراحي آبياري جويچه اي شامل روش fao، scs، تعادل حجمي، موج كينماتيك و اينرسي صفر، آزمايش هاي صحرايي براي اندازه گيري پارامترهاي طراحي آبياري جويچه اي انجام شد. نتايج نشان داد كه براي دقت بيشتر طراحي، معادله نفوذ بايد به روش بيلان حجمي به دست آيد. همچنين در روش scs نسبت دادن يك خانواده نفوذ به داده هاي اندازه گيري شده سبب به وجود آمدن خطا در محاسبات مي شود. براي دقيق تر شدن طراحي، معادله زمان پيشروي در روش scs و روش تعادل حجمي بايد اصلاح شود. با اصلاح رابطه زمان پيشروي روش scs، جذر ميانگين مربعات خطاي زمان پيشروي (rmse) از 10.36 دقيقه به 2.34 دقيقه و ضريب جرم باقي مانده (crm) از 0.4 به 0.019 تغيير مي يابد. با اصلاح روش تعادل حجمي و استفاده از روابط عبارت ذخيره سطحي، زير سطحي و معادله نفوذ كوستياكوفلوئيس، rmse زمان پيشروي از 8 دقيقه به 6.26 دقيقه و crm زمان پيشروي از 0.32 به 0.25 كاهش پيدا مي كند. در روش تعادل حجمي اصلاح شده، بايد گام هاي زماني كوتاه و تكرار بيشتري در حل گام به گام صورت گيرد تا خطاي كمتري در محاسبات به وجود آيد. براي طراحي به روش اينرسي-صفر و موج كينماتيك كه جزء دقيق ترين روش ها مي باشند، منحني هاي هم تراز ايجاد شده با استفاده از نرم افزار winsrfr4.1 به كاربر اجازه مي دهند تا با لحاظ محدوديت هاي عملي و هيدروليكي و با آزمون و خطا به جستجوي تركيب متغير هاي مورد نظري بپردازد كه منجر به سطوح بالايي از يكنواختي و كارآيي مي شود.

Low application efficiency is the main problem of surface irrigation systems. In order to compare and improve furrow irrigation design methods including FAO, SCS, volume balance, kinematic wave and zero-inertia methods, field experiments were conducted for measuring design parameters of furrow irrigation. Results showed that the volume balance method gave the most accurate results of infiltration equation. Also attributing an intake family of the SCS method for field data caused error in the computation. Adjustment of SCS advance time equation and volume balance methods increased the model accuracy. With improvement of SCS advance time, the residual mass coefficient (CRM) and root mean square error (RMSE) of advance time changed from -0.4 to -0.019 and from 10.36 to 2.34 min, respectively. Improving volume balance method, using surface and subsurface storages and modified Kostiakov-lewis infiltration equation, decreased the RMSE and CRM advance time from 8 to 6.26 min and from 0.32 to 0.25, respectively. Results showed that short time steps and more iteration should be performing for less error in the improved volume balance method. Created contours by WinSRFR4.1 model allow user to search a set of variables by consideration of hydraulic and practical conditions to achieve high level of uniformity and efficiency at zero-inertia and kinematic wave models.