ارزيابي مدل دو بعدي نفوذ واريك براي شرايط آبياري جويچه‌اي

Evaluation of a Two Dimensional Infiltration Function for Irrigated Furrows

به منظور توصيف و ارزيابي دقيق‌تر عملكرد آبياري در مدل‌هاي آبياري سطحي در نظر گرفتن نفوذ به‌صورت دو بعدي از اهميت زيادي برخوردار است. در اين تحقيق، مدل واريك به منظور تعيين نفوذ دو بعدي جويچه با در نظر گرفتن اثرات لبه، ارزيابي و ضرايب تجربي آن تعيين شد. در اين ارتباط دو سري آزمايش نفوذ در يك خاك لوم رسي انجام گرديد. سري اول شامل 5 آزمايش با دبي ورودي 3/0 تا 8/0 ليتر بر ثانيه در جويچه‌هاي انتها باز به شكل سهمي، به طول 110 متر، عرض 75 سانتي‌متر و شيب عمومي 008/0 متر بر متر و سري دوم با استفاده از استوانه مضاعف انجام شد. نتايج نفوذ استوانه مضاعف در ارزيابي مدل واريك استفاده شد. دبي هر جويچه با استفاده از فلوم WSC و نفوذ با استفاده از روش ورودي- خروجي اندازه‌گيري شد. با حداقل‌سازي شاخص مجذور ميانگين مربعات خطا (RMSE) ضرايب تجربي مدل تعيين شدند. مقادير 62/0 و 15/1 به ترتيب براي دو ضريب تجربي ? و W*/W تعيين شد. پس از ارزيابي مدل، ميانگين خطاي مطلق نسبت به مقادير اندازه گيري شده 9/5 درصد و مجذور ميانگين مربعات خطاي آن 0031/0 متر‌مكعب بر متر به‌دست آمد. نتايج نشان داد اثر لبه با زمان رابطه خطي دارد و با افزايش زمان مقدار آن افزايش مي‌يابد. تحليل حساسيت نشان داد كه مدل كمترين حساسيت را به رطوبت اوليه خاك و عمق آب در داخل جويچه و بيشترين حساسيت را به رطوبت اشباع و محيط خيس شده دارد.

This study addresses two dimensional infiltration from irrigated furrows. The basic approach is to develop a two-dimensional infiltration as a combination of the corresponding one-dimensional vertical and an edge effect. The edge effect is the difference between the cumulative infiltration per unit of adjusted wetting perimeter and the corresponding one-dimensional infiltration. This approach was evaluated using field measured furrow experiments and double ring infiltration tests. In this study, two series of experiments was conducted in 2010 on a clay loam soil. The first series of the tests included five experiments with inflow rate (0.3-0.8 ls-1) on free draining furrows having 110 meters in length, 75 cm wide and general slope of 0.008 m m-1. The second series of the experiments were carried out using double ring. A general conclusion was that the edge effect was linearly related to time. Using minimizing root mean square error (RMSE) the two empirical coefficients of the model including ? and W*/W were determined. The values of 0.62 and 1.15 were determined for the two empirical parameters in the clay loam soil studied. The results showed that the RMSE and the absolute error (AE) were 0.0031 and5.9 %, respectively. Model sensitivity analysis showed that the lowest sensitivity was to initial water content and the highest sensitivity was to saturation water content. The approach leads to an infiltration function for irrigation furrows without the need to perform a fully two-dimensional simulation.