كاربرد مدل SWAP براي مدل‌سازي يك سامانه زراعي با زهكشي زيرزميني كنترل شده در يك مزرعه نيشكر

به‌دليل تغييرات زماني سريع تراز آب زيرزميني كم‌عمق و  اجزاي بيلان آب و نيز به‌لحاظ وسعت قابل توجه (حدود 20 هكتار) هر قطعه از مزارع نيشكر با زهكشي زيرزميني در استان خوزستان، شبيه‌سازي واقع‌بينانه فرآيندهاي زراعيهيدرولوژيكي حاكم بر اين مزارع چالش‌برانگيز است. در پژوهش حاضر، از طريق كاربرد نسخه تصحيح شده‌اي از مدل SWAPو گونه بهبود يافته‌اي از الگوريتم بهينه سازي رفتار جمعي اجزاي يكپارچه (UPSO)، يك طرح مدل‌سازي زراعيهيدرولوژيكي توزيعي با قابليت واسنجي زيرروزانه با امكان شبيه‌سازي زهكشي زيرزميني كنترل شده ساخته شد. طرح مدل‌سازي مزبور در يكي از مزارع كشت و صنعت نيشكر امام خميني (ره) با مديريت زهكشي كنترل شده (كنترل سطح ايستابي در عمق 90 سانتي‌متر) و كشت اول نيشكر (رقم CP48103) طي دوره شبيه‌سازي 4.1389.28 تا 9.1390.20 (به‌مدت 481 روز) به‌كاربرده شد. نتايج واسنجي و صحت‌يابي مدل مزبور حاكي از قابليت تعميم‌پذيري مناسب مدل در شبيه‌سازي رطوبت خاك، عمق سطح ايستابي و جريان زه‌آب خروجي (با آماره ضريب راندمان مدل، EF، به‌ترتيب، برابر با 0.829، 0.922 و 0.857 طي مرحله واسنجي و آماره EF به‌ترتيب، برابر با 0.877، 0.781 و 0.712 طي مرحله صحت‌يابي)، شبيه‌سازي نيم‌رخ غلظت املاح آب خاك و شوري زه‌آب خروجي از سيستم زهكش زيرزميني )با آمارهريشه ميانگين خطاي نرمال شده، NRMSE، به‌ترتيب، برابر با 0.124 و 0.079 در مرحله واسنجي و آماره NRMSE به‌ترتيب، برابر با 0.152 و 0.072 طي مرحله صحت‌يابي) و شبيه‌سازي شاخص سطح برگ، عملكرد ني و عملكرد ساكارز (با آماره EFبه‌ترتيب، برابر با 0.997، 0.993 و 0.988 در مرحله واسنجي) بود. بر اساس اجزاي بيلان املاح شبيه‌سازي شده طي دوره مطالعاتي، حدود 30.10 تن نمك بر هكتار از طريق آبياري به‌ مزرعه مطالعاتي وارد و حدود 46.25 تن نمك بر هكتار از طريق سيستم‌هاي زهكشي سطحي و زيرزميني به بدنه‌هاي آبي پذيرنده تخليه شد.