شبیه سازی الگوی توزیع رطوبت خاک در سیستم آبیاری قطره ای سطحی به روش آنالیز ابعادی

شبیه سازی الگوی توزیع رطوبت در ناحیه توسعه ریشه و تعیین دقیق آن در طراحی می تواند به عنوان یکی از عوامل مدیریت بهره برداری و کارایی عملکرد در سامانه های آبیاری قطره ای سطحی محسوب گردد. در این تحقیق، آزمایش ها در یک مدل فیزیکی ساخته شده از جنس پلکسی گلاس شفاف با ابعادm 0/5×1/22×3و روی سه نوع بافت خاک (متوسط، سنگین و سبک) انجام شدند. دبی خروجی قطره چکان ها بازمان آبیاری 6 ساعت و با مقادیر2/4 ,4 و 6 لیتر بر ساعت اعمال گردید. سپس به کمک قضیه π باکینگهام و استفاده از آنالیز ابعادی روابطی به منظور تخمین رطوبت خاک در سامانه های آبیاری قطره ای سطحی ارائه شد. روابط تابعی از رطوبت اولیه خاک، فاصله شعاعی نقاط موردنظر، حجم آب کاربردی در زمان آبیاری، هدایت هیدرولیکی خاک و دبی قطره چکان بود. نتایج مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده نشان دادند که رابطه های ارائه شده با دقت بالایی رطوبت پروفیل خاک را پیش بینی می کنند. همچنین متوسط مقادیر شاخص میانگین ریشه دوم خطا (rmse) برای خاک رسی و برای دبی های مورداستفاده به ترتیب مقادیر 0/039، 0/08و 0/036 برآورد گردید. این مقادیر برای خاک لومی به ترتیب مقادیر 0/15، 0/044 و 0/091 و برای خاک شنی به ترتیب مقادیر 0/018، 0/019 و 0/02 می باشند. با به کارگیری این روابط در سیستم آبیاری قطره ای سطحی، می توان توزیع رطوبت را شبیه سازی کرده و متناسب با آن مدیریت بهینه اعمال نمود.