Journal of Water and Soil Science
علوم آب و خاک
jwss
Agriculture
http://jstnar.iut.ac.ir
0
user
2476-3594
2476-5554
10.47176/jwss
fa
jalali
1391
7
1
gregorian
2012
10
1
16
61
online
1
fulltext
fa
توانایی مدل HYDRUS-2D در شبیهسازی توزیع رطوبت در خاک تحت سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی
Capability of HYDRUS-2D Simulation Model for Simulating Wetting Pattern in Soil under Subsurface Drip Irrigation Systems
عمومی
Ggeneral
پژوهشي
Research
آگاهی از نحوه توزیع آب در خاک جهت طراحی و مدیریت صحیح سیستمهای آبیاری قطرهای زیرسطحی امری ضروری است. از آنجایی که انجام آزمایش، برای تشخیص شکل توزیع رطوبت در داخل خاک بسیار سخت و وقتگیر میباشد، لذا استفاده از شبیهسازی عددی میتواند روشی مؤثر و کارا در امر طراحی این سیستمها باشد. از جمله این مدلها، مدل HYDRUS-2D است که قادر به شبیهسازی حرکت آب، املاح و گرما در شرایط اشباع و غیراشباع در خاک میباشد. هدف از این پژوهش بررسی میزان توانایی مدل شبیهساز
-2D HYDRUS جهت تخمین توزیع رطوبت در خاک اطراف یک قطره چکان نقطهای میباشد. نتایج شبیهسازیها با دادههای بهدست آمده از مزرعه شامل سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی در زمانهای مختلف از آبیاری و 72 ساعت پس از آبیاری مقایسه شد. همچنین مقادیر خطا برای تمامی نقاط و فواصل از قطره چکان و در تمامی زمانهای آبیاری و پس از آن بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل توانسته روند تغییرات را مشابه آنچه که در پروفیل خاک رخ داده است شبیهسازی کند. البته میزان رطوبت خاک را در نقاطی که افزایش رطوبت در آنجا رخ داده است، با خطای بیشتری برآورد شده است، حداکثر مقدار خطا 05/0 RMSE=به ازای زمان 5/1 ساعت از شروع آبیاری در عمق 30 سانتیمتری در محل نصب قطره چکان. همچنین با افزایش زمان آبیاری و یکنواخت شدن رطوبت خاک در اثر توزیع مجدد رطوبت، مدل برآوردهای بهتری ارائه کرد برآوردها با سپری شدن 72 ساعت از اتمام آبیاری و میانگین خطای 002/0=RMSE به مقادیر واقعی نزدیکتر شده است.
Knowing about the way water is distributed in the soil is essential for designing and managing the Subsurface Drip Irrigation systems (SDI). Since carrying out experiments to recognize the form of moisture distribution in the soil is too complicated and time-consuming, using numerical simulations can be an efficient, effective substitute method to design these systems. One of these models is HYDRUS-2D, which is able to simulate the movement of water, heat and solute in saturated and unsaturated conditions in soil. This research aims to figure out the extent to which the HYDRUS-2D model is able to estimate wetting pattern in soil around a dripper. The simulations’ findings were compared to the data gathered from the field, including SDI system in different irrigation times, and 72 hours after irrigation. Moreover, the rates of error were measured for all points and distances from the dripper in all times of irrigation and also beyond that. The results indicated that the model can simulate the changes, trend similar to what happened in the soil profile. However, it estimated the rate of soil moisture with higher errors in those points in which the wetting took place, with the maximum error rate being RMSE= 0.05 per every 1.5 hours after irrigation starting point in the depth of 30 centimeters where dripper is placed. Also, with an increase in the irrigation time, and soil moisture evening which resulted from redistribution of moisture, the model resulted in better estimations. 72 hours after finishing the irrigation, the estimates were closer to real figures with an average error estimate of RMSE= 0.002.
الگوی توزیع رطوبت، HYDRUS-2D، آبیاری قطرهای زیرسطحی
Watting pattern, HYDRUS-2D, Subsurface drip irrigation system.
59
69
http://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1180-2&slc_lang=fa&sid=1
H. Naghavi
هرمزد نقوی
000319475328460017352
000319475328460017352
No
M. Hosseini nia
محدثه حسینینیا
m.hosseinyniya@yahoo.com
000319475328460017353
000319475328460017353
Yes
SH. karimi Googhari
شهرام کریمی گوغری
000319475328460017354
000319475328460017354
No
M. Irandost
محسن ایراندوست
000319475328460017355
000319475328460017355
No