نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سیدمحمدرضا امینی زاده ¹
• محمد محمودیان شوشتری ²
• عبدالمجید لیاقت ³
• صلاح کوچک زاده ⁴

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد رشتة آبیاری و زهکشی از گروه آبیاری دانشگاه تهران

² استــاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز

³ استادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

⁴ دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران.

چکیده

نفوذ آب به خاک در آبیاری جویچه‌ای دو بعدی و تابعی است از فرصت زمان نفوذ و اندازه و خصوصیات سطحی که نفوذ از آن انجام می‌گیرد. در بسیاری از مدلهای آبیاری جویچه‌ای، نفوذ آب به خاک به صورت تابعی از فرصت زمان نفوذ و محیط خیس شده محاسبه می‌شود. اما در بعضی از مدلهای آبیاری جویچه‌ای، با فرض تغییرات کم محیط خیس شده در طول جویچه، نفوذ آب به خاک فقط تابعی از فرصت زمان نفوذ در نظر گرفته می‌شود. جهت مقایسة این فرضیات، دو مدل اینرسی-صفر آبیاری جویچه‌ای، یکی مدل ZIWPV با تأثیر دادن محیط خیس شده در محاسبة نفوذ و دیگری مدل ZIWPC با تأثیر ثابت محیط خیس شده بر نفوذ بسط داده شدند. محاسبة روش تفاضلات محدود به کمک یک راه‌حل صریح انجام پذیرفت. پس از تأیید نتایج مدلها، نتایج هر دو مدل با سری داده‌های مزرعه‌ای آبیاری اسچوانکل (1989) مقایسه شدند. زمان مرحلة پیشروی در سطح مزرعه 157 دقیقه است که مدل ZIWPV آن را به خوبی پیش‌بینی کرد ولی مدل ZIWPC زمان این مرحله را 8/10 درصد کمتر بر‌آورد کرد. CU وDU اندازه‌گیری شده در مزرعه برابر با 77 و 64 درصد است. مدل ZIWPV ، CU و DU را به ترتیب 4/77 و 5/68 درصد و مدل ZIWPC، CU و DU را به ترتیب 1/93 و 4/89 درصد تخمین زد. عمق متوسط آب نفوذ یافتة اندازه‌گیری شده در سطح مزرعه و به دست آمده از مدلهای ZIWPV و ZIWPC نیز به ترتیب برابر با 47/7، 6/8 ، و 43/7 سانتی‌متر است. بنابراین دخالت دادن تأثیر محیط خیس شده در محاسبة نفوذ برای تمام زمان آبیاری، تخمین یکنواختی توزیع آب نفوذ یافته را بهبود می‌بخشد ولی میزان متوسط آب نفوذ یافته را بیشتر برآورد می‌کند. همچنین مدلهای آبیاری جویچه‌ای با فرض نفوذ یک بعدی، می‌توانند متوسط عمق نفوذ یافته را به‌خوبی شبیه‌سازی کنند ولی تخمین یکنواختی آب نفوذ یافته بیشتر از واقع خواهد بود.

20.1001.1.26454531.1383.5.2.5.4

عنوان مقاله [English]

The Effectiveness of Variable and Constant Wetted Perimeter on Simulation and Uniformity of Furrow Irrigation

چکیده [English]

Infiltration in furrow irrigation is 2-D which depends on both time and surface characteristics at which infiltration occurs. However, in many furrow irrigation models, infiltration is determined as a function of infiltration time opportunity, assuming the variation of weted perimeter is low along furrow. In order to compare the proposed asumptions, two zero-inertia furrow irrigation models were developed; one was ZIWPV model, which considers the effectiveness of wetted perimeter, and the other was ZIWPC model, which assumes a constant surface for wetted perimeter. Solution of finite-difference equations is obtained with an explicit scheme. The results of two models were compared together using schwankl’s field data. The ZIWPV model predicted well the advance time which was measured 157 minutes in the field. But ZIWPC model understimated it which was 10.8%. CU and DU were estimated 77.4 and 68.5 by ZIWPV model and 93.1 and 89.4% by ZIWPC model, respectively. However, they were measured in the field 77 and 64%, respectively. The average infiltrated depth in the field was measured 7.47 cm. But it was estimted 8.6 and 7.43 cm by ZIWPV and ZIWPC models, respectively. Thus, taking into account the wetted perimeter effectiveness to calculate infiltration during irrigation improves infiltrated water uniformity, but overestimated the average depth of infiltration. Also, furrow irrigation models which assume infiltration to be 1-D, predict well the average infiltration depth. But, they overstimated infiltrated water uniformity.

کلیدواژه‌ها [English]

• Furrow irrigation
• Two-Point Method
• Wetted Perimeter
• Zero-Inertia Model