ارزیابی نرم افزار sirmod در شبیه سازی آبیاری جویچه ای تحت کشت ذرت (مطالعه موردی: منطقه شاه نشین هرچگان)

کشور ایران در کمربند خشک جهان قرار دارد و نیاز به انجام عملیات آبیاری در آن امری اجتناب ناپذبر است. در میان روش های آبیاری موجود در ایران آبیاری سطحی رایج ترین شیوه ی آبیاری است. اما در عین حال این روش یکی از پایین ترین راندمان ها را در ایران دارد. یکی از راه های شناسایی و کنترل عوامل موثر بر عملکرد بهینه آن استفاده از روابط ریاضی و نرم افزار های شبیه سازی کامپیوتری است. نرم افزار sirmod که ترکیبی از سه مدل هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج سینماتیک می باشد، کاربرد زیادی در طراحی و مدیریت آبیاری سطحی دارد. اما علی رغم کاربرد گسترده این مدل در جهان، کمتر در ایران شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. بنابراین در تحقیق حاضر با استفاده از آزمایش و داده برداری صحرایی در سال زراعی 92-1391 در محل مزرعه نمونه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری (منطقه شاه نشین هرچگان از توابع شهرستان شهرکرد- کشت ذرت علوفه ای) نخست مدل های هیدرودینامیک، اینرسی صفر و موج سینماتیک از بسته نرم افزاری sirmod مورد بررسی قرار گرفتند و سپس نزدیک ترین حالت به شرایط مزرعه معرفی شد تا توصیه های لازم جهت ارتقای کارآیی سیستم آبیاری سطحی (جویچه ای) صورت گیرد. جهت انجام این تحقیق سه جویچه ایجاد گردید که طول هر کدام براساس بافت خاک و عرف منطقه 50 متر تعیین شد. یکی از جویچه ها به عنوان جویچه اصلی و دوتای دیگر جهت تکرار انتخاب شد. بعد از آماده کردن جویچه ها، عملیات کشت ذرت علوفه ای رقمns انجام شد. برای اندازه گیری دبی ورودی و خروجی در هر جویچه از فلوم wsc تیپ یک استفاده شد. بافت خاک مزرعه لوم رسی و شیب متوسط 002/0 به دست آمد. در ضمن آبیاری هر سه جویچه توسط سیفون های قوسی شکل انجام پذیرفت. 12 مرحله آبیاری با دور آبیاری بین 7 تا 10 روز انجام شد و آب آبیاری توسط یک چاه نیمه عمیق تأمین گردید. بدین منظور پارامترهایی از قبیل خصوصیات فیزیکی خاک مزرعه، عمق توسعه ریشه گیاه، هیدروگراف رواناب ورودی وخروجی، زمان های پیشروی و پسروی و غیره در مزرعه ثبت شدند. همچنین با استفاده از این پارامترها، ضرایب معادله کوستیاکف- لوئیس، عمق آب نفوذ یافته در نقاط مختلف مزرعه و پارامترهای ارزیابی مزرعه مانند راندمان کاربرد آب در مزرعه، درصد تلفات رواناب و نفوذ عمقی و همچنین راندمان یکنواختی محاسبه گردید. سپس داده های لازم جهت اجرای نرم افزار sirmod وارد آن گردید و مدل ها اجرا شدند. در مرحله بعد خروجی های مدل با نتایج مزرعه ای متناظرشان مقایسه شد تا نزدیک ترین حالت به شرایط مزرعه معرفی گردد. براساس نتایج به دست آمده، هر سه مدل نرم افزار sirmod، پارامترهای راندمان کاربرد آب در مزرعه، راندمان یکنواختی، زمان پسروی، عمق آب نفوذ یافته در نقاط مختلف مزرعه و درصد تلفات رواناب و نفوذ عمقی را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کردند اما این مدل ها علی رغم تخمین مناسب زمان پیشروی در نقاط ابتدایی مزرعه، دقت مناسبی در شبیه سازی این پارامتر در نقاط انتهایی مزرعه نداشتند. هر سه مدل موج سینماتیک، اینرسی صفر و هیدرودینامیک، راندمان کاربرد آب در مزرعه را با متوسط خطای 9/8 درصد شبیه سازی نمودند. در نهایت براساس نتایج این تحقیق، توانایی نرم افزار sirmod در شبیه سازی بسیاری از پارامترهای نشان دهنده وضعیت مزرعه ذرت تحت آبیاری جویچه ای، در حد قابل قبول به دست آمد. از بین مدل های موجود در بسته نرم افزاری sirmod، مدل موج سینماتیک علی رغم ساده سازی های انجام شده در آن عملکرد بهتری نسبت به مدل های اینرسی صفر و مدل هیدرودینامیک داشت.