بررسی تجربی و عددی توزیع رطوبت خاک در آبیاری قطره ای زیر سطحی در خاک های لایه ای مسطح و شیب دار

آبیاری قطره¬ای که یکی از روش¬های آبیاری موضعی است گسترش روزافزونی در جهان دارد. مدیریت بهتر این روش نیازمند شناخت هر چه بهتر محاسن و معایب آن می¬باشد، که جز با مطالعه دقیق در این زمینه مقدور نخواهد بود. اخیرا مطالعاتی برای توصیف جریان در خاک، در آبیاری قطره¬ای سطحی و زیر سطحی صورت گرفته است که اکثر آنها در محیط¬های همگن بررسی شده¬اند ولی توزیع رطوبت در خاک¬های لایه¬ای و مخصوصا شیب¬دار کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر آزمایش¬های صحرایی به منظور تعیین الگوی توزیع رطوبت خاک توسط قطره¬چکان¬های زیر سطحی در خاک دولایه و در دو حالت مسطح و شیب¬دار انجام گرفت و اثرات شیب زمین، لایه¬ای بودن خاک به طور منفرد و اثرات توان این دو بر الگوی خیس-شدگی خاک توسط قطره¬چکان¬های زیر سطحی بررسی شد آزمایش¬های این تحقیق در اراضی تحقیقاتی کرکج متعلق به دانشکده کشاورزی تبریز انجام یافت. از نرم¬افزار هایدروس جهت شبیه¬سازی جبهه رطوبتی در شرایط مشابه استفاده شد. به منظور برآورد دقت نرم¬افزار، فواصل شعاعی جبهه رطوبتی مشاهداتی و شبیه¬سازی شده از محل قطره¬چکان در زاویه¬های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نرم¬افزار هایدروس با داشتن میانگین خطای استاندارد 47/2 و ضریب همبستگی 84/0 و ضریب کارایی مدل 24/0 در خاک مسطح و میانگین خطای استاندارد 03/4 و ضریب همبستگی 79/0 و ضریب کارایی مدل 36/0 در خاک شیب¬دار و همچنین تطابق خوبی با داده¬های مشاهداتی داشته و مدل خوبی برای شبیه-سازی حرکت آب در خاک می¬باشد. با توجه به معیارهای آماری، نرم¬افزار در شبیه¬سازی پیاز رطوبتی ایجاد شده در خاک مسطح نسبت به خاک شیب¬دار دارای دقت بالاتری است و منحنی¬های پیشروی برآورد شده تطابق بیشتری با منحنی¬های پیشروی مشاهداتی دارد. همچنین مقایسه بین پروفیل مشاهداتی در خاک¬های مسطح و شیب¬دار ، بیانگر این موضوع بود که با افزایش ساعات آبیاری پروفیل ایجاد شده در خاک¬های شیب¬دار با پروفیل حاصل در خاک¬های مسطح تطابق بیشتری می¬یابد. مقدار رطوبت در مرز پروفیل رطوبتی در آبیاری¬های طولانی مدت نسبت به مرز پروفیل¬های تشکیل شده در ساعات اولیه کاهش یافته و بنابراین باعث می¬شود حرکت آب در خاک بیشتر تحت تاثیر نیروی ماتریک باشد و نه نیروی ثقلی. تحقیق حاضر بیانگر این موضوع بود که غیر همسان بودن خاک تاثیر چندانی بر روی حرکت توسط نیروی ماتریک ندارد. همچنین تفاوت چندانی در گسترش عمودی جبهه رطوبتی خاک مسطح و شیب¬دار مشاهده نشد.