ارزیابی مدل EVALUE برای تخمین ضریب زبری مانینگ در آبیاری جویچه ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 دانشیار گروه آموزشی مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

3 دانشیار مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج

چکیده

ضریب زبری مانینگ از مهمترین پارامترها در طراحی و ارزیابی آبیاری سطحی است.  با وجود اهمیت زیاد این پارامتر، تخمین آن در آبیاری سطحی­ و به خصوص در آبیاری جویچه­ای، بسیار دشوار است.  در این تحقیق، برای تخمین ضریب زبری مانینگ در آبیاری جویچه­ای از مدل EVALUE استفاده شد.  اساس مدل EVALUE بر رابطة بیلان حجم است و پارامترهای رابطة نفوذ کوستیاکف شاخه­ای و ضریب زبری مانینگ را به طور همزمان در مزارع آبیاری سطحی برآورد می­کند.  مهمترین ورودی مدل EVALUE، عمق جریان در نقاط مختلف طول جویچه در زمان­های مختلف است.  برای بررسی صحت نتایج مدل EVALUE، با استفاده از نرم­افزار SIRMOD و مقادیر تخمین زده شده پارامترهای نفوذ رابطة کوستیاکف شاخه­ای و ضریب زبری مانینگ، مراحل پیشروی و پسروی جویچه­های مورد مطالعه شبیه­سازی و با مقادیر اندازه­گیری شده مقایسه شد.  مقدار ضریب زبری برآورد شده برای جویچه­های مورد مطالعه بین 020/0 تا 102/0 متغیر بود.  نتایج به دست آمده از مدل EVALUE توانست با دقت قابل قبولی مرحله پسروی را که حساسیت بیشتری به ضریب زبری مانینگ دارد شبیه­سازی کند. 

Abbasi, F., Liaghat, A. and Ganjeh, A. 2009. Evaluation of fertigation uniformity in furrow irrigation. J. Water and Soil. Agric. Sci. 39(1):117-128. (in Farsi)  

Abbasi, F., Simunek, J., van Genuchten, M. T., Feyen, J., Adamsen, F. J., Hunsaker, D. J., Strelkoff, T. S. and Shouse, P. 2003. Overland water flow and solute transport: model development and field-data analysis. J. Irrig. Drain. Eng. 129(2):71-81.

Anon. 1974. Border irrigation. National Engineering Handbook. Natural Resources Conservation Service. U.S. Department of Agriculture Washington  DC.

Bakery, M. F., Gater, T. K. and Khattab, A. F. 1992. Field measured hydraulic resistance characteristics in vegetation infested canals. J. Irrig. Drain. Eng. 118, 256-274.

Bautista, E., Clemmens, A. J. and Strelkoff. T. S. 2009. Structured application of the two-point method for the estimation of infiltration parameters in surface irrigation. J. Irri. Drain. Eng. (In press). 

Chow, V. T. 1959. Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill. New York.

Clemmens, A. J., Eisenhauer, D. E., and Maheshwari, B. L. 2001. Infiltration and roughness equations for surface irrigation: how form influences estimation. ASAE Paper No. 01-2255. St. Joseph, Mich.: ASAE.

Diaz, G. 2005. Analysis of manning coefficient for small-depth flows on vegetated beds. Hydrol. Process. 19, 3221-3233.

Esfandiari, M. and Maheshwari, B. L. 1998. Suitability of selected flow equation and variation of Manning's n in furrow irrigation. J. Irrig. Drain. Eng. 124(2): 89-95.

Gilley, J. E. and Finkner, S. C. 1991. Hydraulic roughness coefficients as affected by random roughness. Trans. ASAE. 34: 897-903.

Harun-ur-Rashid, M. 1990. Estimation of maning's roughness coefficient for basin and border irrigation. Agric. Water Manage. 18, 29-33.

Li, Z. and Zhang, J. 2001. Calculation of field Manning’s roughness coefficient. Agric. Water Manage. 49, 153-161.

Mailapalli, D. R., Raghuwanshia, N. S., Singh, R., Schmitz, G. H. and Lennartz. F. 2008. Spatial and temporal variation of Manning's roughness coefficient in furrow irrigation. J. Irrig. Drain. Eng. 134(2): 185-192. 

Sepaskhah, A. R. and Bondar. H. 2002. Estimation of Manning roughness coefficient for bare and vegetated furrow irrigation. J. Biosys. Eng. 82(3): 351–357.

Strelkoff, T. S., Clemmens, A. J. and Bautista. E. 2009. Estimation of soil and crop hydraulic properties. J. Irrig. Drain. Eng. (In press). 

Strelkoff, T. S., Clemmens, A. J. and Bautista. E. 2000. Field parameter estimation for surface irrigation management and design. In: Flug, M. and Frevert, D. (Eds.) Watershed Management 2000 Science and Engineering Technology for the New millennium. ASCE. Conf. Fort Collins. CO. Reston.

Strelkoff, T. S., Clemmens, A. J., El-Ansary, M. and Awad, M. 1999. Surface irrigation evaluation models: Application to level basin in Egypt. Trans. ASAE. 42(4): 1027-1036.

Trout, T. J. 1992. Furrow flow velocity effect on hydraulic roughness. J. Irrig. Drain. Eng. 118(6): 981–987.

Valiantzas, J. D. 1994. Simple method for identification of border infiltration and roughness characteristics. J. Irrig. Drain. Eng. 120, 233-249.

Walker, W. R. 2003. SIRMOD III- Surface irrigation simulation, evaluation and design. guide and technical documentation. Dept. of Biological and Irrigation Engineering. Utah State University. Logan. Utah. 

Walker, W. R. 2005. Multilevel calibration of furrow infiltration and roughness. J. Irrig. Drain. Eng. 131(2): 129-136.