بررسي دقت روش‌هاي غير نقطه‌اي اندازه‌گيري نفوذ در طراحي سامانه آبياري جويچه‌اي

سابقه و هدف: نفوذ حساس‌ترين و غالباً مشكل‌ترين پارامتر براي ارزيابي در سيستم آبياري سطحي است به خصوص اين كه خصوصيات نفوذ نسبت به زمان و مكان متغير مي‌باشد. به طور كلي تعداد نسبتاً زيادي اندازه‌گيري مزرعه‌اي نفوذ لازم است تا متوسط شرايط مزرعه را نشان دهد. هدف از اين پژوهش دقت روش‌هاي غير نقطه‌اي، استخراج معادلات نفوذ تجمعي نمونه و اصلاح شده با فرايند آبياري، در شبيه‌سازي سامانه آبياري جويچه‌اي انتها بسته مي‌باشد. براي انجام شبيه‌سازي از مدل اينرسي صفر در نرم افزار WS و مدل هاي اينرسي صفر و هيدروديناميك در نرم افزار SM استفاده شده است. مواد و روش‌ها: اين تحقيق در دو مزرعه از مزارع شركت كشت و صنت نيشكر هفت‌تپه به نام‌هاي 1C201 و E201 كه در آنها نيشكر در كف جويچه‌ها كشت شده بود، انجام شد. در هر كدام از مزارع 7 جويچه متوالي انتخاب شد. جويچه‌هاي زوج، آزمايشي و جويچه‌هاي فرد، نقش حايل را داشتند. متوسط طول جويچه‌ها در مزرعه 1C201، 268 متر و در مزرعه E201، 165 متر بود. در هر دو مزرعه شيب طولي جويچه‌هاي آزمايشي اندازه‌گيري و 0.001 (متر در متر) به دست آمد و عرض جويچه‌ها 1.5 متر و به روش انتها بسته آبياري مي‌شدند. به منظور تهيه آمار پيشروي و پسروي، طول جويچه‌ها به فواصل 20 متري ايستگاه‌گذاري شدند. در هر دو مزرعه 3 آبياري متوالي ارزيابي شد. براي اندازه‌گيري دبي ورودي به جويچه‌هاي آزمايشي از WSC فلوم نوع 3 استفاده شد. معادلات نفوذ تجمعي نمونه كاستياكوف لوئيس به روش ورودي – خروجي براي هر دو مزرعه به دست آمد. همچنين با استفاده از داده‌هاي پيشروي و پسروي و همچنين حجم آب ورودي و نفوذي در جويچه‌ها، معادلات نفوذ تجمعي نمونه اصلاح و معادلات نفوذ تجمعي اصلاح شده براي هر كدام از جويچه‌ها به تفكيك به دست آمد. سپس مقادير پيشروي براي هر كدام از آبياري‌هاي دو مزرعه، با استفاده از معادلات نفوذ تجمعي نمونه و اصلاح شده و مدل‌هاي هيدروديناميك و اينرسي صفر دو نرم افزار WinSRFR و SIRMOD شبيه سازي شدند. يافته‌ها: نتايج اين تحقيق نشان داد كه اعمال ميزان دبي آزمايشات نفوذ در نرم‌افزار SM، فرايند شبيه‌سازي را به صورت قابل‌توجهي بهبود مي‌دهد. همچنين مقايسه نتايج مدل‌هاي اينرسي صفر و هيدروديناميك نرم‌افزار مذكور نشان داد كه نتايج اين مدل‌ها در شبيه‌سازي فرايند آبياري جويچه‌اي انتها بسته با كشت نيشكر در كف جوبچه، مشابه بوده و اختلاف ناچيزي با هم دارند. ارزيابي نتايج شبيه‌سازي دو نرم‌افزار SM و WS در تحقيق حاضر نشان داد كه در صورت استفاده از معادلات نفوذ تجمعي نمونه، دقت نرم‌افزارها در شبيه‌سازي فرايند پيشروي، در مزرعه 1C201 در درجات خوب و متوسط و در مزرعه E201 در رتبه ضعيف قرار داشت. با اصلاح معادلات نفوذ و استفاده از آنها در نرم‌افزارهاي مذكور، ميزان دقت شبيه‌سازي در مزرعه اول به رتبه عالي و در مزرعه دوم به درجات خوب و متوسط ارتقا يافت به‌طوري كه اين ميزان بهبود بر اساس متوسط شاخص خطاي مطلق نسبي در مزرعه 1C201، 63 درصد و در مزرعه E201 بيش از 56 درصد مي‌باشد. همچنين نتايج نشان داد كه نرم افزار SM در شبيه سازي آبياري‌هاي هر دو مزرعه، با درصد ميانگين مربعات خطاي كمتر و درصد ميانگين خطاي مطلق كمتر عملكرد بهتري داشته است و هر دو نرم افزار مدت زمان‌هاي پيشروي محاسباتي را بيش از مقدار واقعي آنها پيش‌بيني كرده‌اند. نتيجه‌گيري: به طور كلي نتايج اين تحقيق نشان داد كه اگر در طراحي، شبيه‌سازي و ارزيابي سامانه‌هاي آبياري جويچه‌اي انتها بسته، از معادلات نفوذ اصلاح‌شده به جاي معادلات نفوذ نمونه استفاده شود، دقت نتايج به صورت قابل توجهي افزايش داشته، كه در نهايت باعث بهبود و افزايش شاخص‌هاي هيدروليكي سامانه‌هاي آبياري خواهد شد.