بهينه‌يابي طول جويچه و دبي جريان در آبياري جويچه‌اي

Optimizing length and inflow discharge in furrow irrigation

آبياري جويچه‌اي رايج‌ترين روش آبياري است كه بهينه كردن پارامترهاي طراحي و مديريتي آن براي دستيابي به راندمان بالا، اهميت زيادي دارد. در اين تحقيق با استفاده از مفهوم شبيه‌سازي- بهينه‌يابي، روش جديدي براي تعيين طول و دبي بهينه جويچه تحت سه روش جريان پيوسته، كاهشي و موجي ارايه شد و با داده‌هاي صحرايي در خاك لوم رسي بررسي شد. براي بررسي اثر بافت خاك بر نتايج بهينه‌يابي، مراحل بهينه‌يابي در بافت‌هاي خاك لوم شني و رسي تكرار شد. در بافت خاك لوم رسي براي روش كاهش جريان طول بهينه جويچه بيشتر از دو روش ديگر بود. روش موجي نسبت به دو روش ديگر دبي جريان ورودي بيشتر و طول جويچه كوتاه‌تر براي دستيابي به حداكثر راندمان نياز داشت. همچنين بررسي روند تغييرات طول بهينه و راندمان آبياري، نسبت به دبي نشان داد كه در روش پيوسته، با افزايش دبي جريان، راندمان آبياري كاهش مي‌يابد. با توجه به نتايج بررسي اثر نوع تابع هدف بر مقادير بهينه طول جويچه، تابع هدف شامل راندمان كاربرد و يكنواختي توزيع و يا رواناب و نفوذعمقي توصيه مي‌شوند.

Furrow irrigation is one of the surface irrigation methods that hereby, increase of its efficiency using optimal design and management tools were considered. In this research, a new methodology was presented to determine optimal furrow length and inlet flow rate using simulation- optimization model for three regimes including continuous, cutback, and surge regimes, and their performance were evaluated using field data of clay loam texture. To evaluate the effects of soil texture on optimization results, optimization processes were applied for sandy loam and clay soil texture. In clay loam soil, continuous regime showed longer optimal furrow length than other regimes. Surge regime needed higher inlet flow rate and shorter furrow length than other regimes to achieve maximum irrigation water efficiency and uniform distribution. Also, in continuous regime, optimal furrow length and objective function changes showed irrigation efficiency decrease by increasing inlet flow rate. According to investigation of the effect of objective functions on optimal furrow length, objective functions including combination of application efficiency and uniform distribution, or combination of tail water and deep percolation, are recommended for furrow design and management.