شبیه سازی پروفیل رطوبتی خاک در سیستم آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی با استفاده از مدل hydrus-۲d

سیستم آبیاری قطره ای یکی از موثرترین راهکارها برای افزایش بهره وری و استفاده بهینه از منابع آب موجود می باشد. درک توانایی های کامل روش های آبیاری قطره ای نیازمند بهینه سازی پارامترهای در دسترس می باشد. مهمترین این پارامترها شامل دور، شدت و زمان آبیاری می باشند. در آبیاری زیر سطحی نیز با حذف تبخیر از سطح خاک مقدار مصرف آب کاهش می یابد. در این راستا مدل های عددی با صرفه جویی در زمان و هزینه به منظور مطالعه کارکرد سیستم های آبیاری و بهینه سازی پارامتر های مدیریتی مورد استفاده قرار می-گیرند. در طراحی آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی، شکل و ابعاد پیاز رطوبتی عامل اصلی در استقرار محل قطره چکان ها است بدین منظور از مدل های مختلف با داشتن مشخصات هیدرولیکی خاک، دبی و زمان کارکرد جهت تخمین دقیق پیاز رطوبتی استفاده می شود. هدف از این پژوهش اندازه گیری پروفیل رطوبتی خاک در آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی و مقایسه نتایج شبیه سازی با استفاده از نرافزار hydrus-2d بود. در این پژوهش، آزمایش ها جهت بررسی پروفیل رطوبتی خاک، تحت روش های آبیاری قطره ای سطحی و زیرسطحی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه اجرا گردید. اندازه گیری ها با نصب لوله های t-tape در فواصل یک متر از هم و اعمال دبی 4 لیتر درساعت به صورت سطحی و زیر سطحی انجام گرفت. در آبیاری قطره ای زیرسطحی لوله ها در عمق 2/0 متری نصب شد. اندازه گیری رطوبت درهر دو سیستم آبیاری با استفاده از رطوبت سنج wet انجام شد. اندازه گیری رطوبت به صورت دو بعدی در عمق و شعاع مشخص و در فواصل زمانی 10 دقیقه ثبت شد. در این پژوهش شبیه سازی مدل hydrus-2d با نتایج اندازه گیری مقایسه شد. نتایج حاصل از شبیه سازی پروفیل رطوبتی خاک با استفاده از مدل hydrus-2d هماهنگی قابل قبولی با داده های مشاهداتی داشت (rmse بین 01/0 تا 14/0). بر اساس نتایج تغییرات داده های اندازه گیری شده نسبت به داده های شبیه سازی شده (r2 ) در آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی در زمان کاربرد 24 ساعت به ترتیب برابر 811/0 و برابر 906/0 می باشد. در این پژوهش از مدل شبکه عصبی rosetta جهت تخمین پارامترهای هیدرولیکی خاک استفاده شد. با استفاده از سه تابع تخمین موجود در مدل، پارامترهای هیدرولیکی در rosetta ارزیابی شد. براساس مقادیر خطای بدست آمده مشاهده شد که اختلاف میزان خطا در دو مدل full rosetta و rosetta lite ناچیز بوده و تنها در بعضی از عمق ها مقدار خطای مدل full rosetta کمتر از مدل rosetta lite بوده است. در حالت کلی بر اساس نتایج می توان گفت داده های اندازه گیری تطابق خوبی با نتایج full rosetta دارد. نتایج نشان داد که می توان از نرم افزار hydrus در طراحی آبیاری قطره ای استفاده کرد.