برآورد سرعت نشت در كانال‌هاي آبياري با استفاده از معادلات نفوذ و روش غرقابي

Seepage Rate Estimation in Irrigation Canals Using Infiltration Equations and Ponding Test Method

برآورد ميزان نشت آب در كانال هاي آبياري از اهميت زيادي برخودار است. روش هاي مختلفي براي اين منظور وجود دارد. مطالعات انجام شده در سطح شبكه هاي آبياري كشور به منظور تخمين ميزان نشت در كانال هاي آبياري عمدتا بر مبناي اندازه گيري با استفاده از بيلان آب است. روش غرقابي يك روش استاندارد براي محاسبه سرعت نشت در كانال مطرح مي باشد. در اين روش با انسداد محدوده مشخصي از كانال و اندازه گيري افت سطح آب مي توان سرعت نشت را به دست آورد. در اين تحقيق، امكان استفاده از معادلات نفوذ كوستياكف-لوييس، فيليپ، گرين-امپت و S.C.S براي تخمين ميزان نشت بر مبناي آزمايش غرقابي مورد بررسي قرار گرفته است. با استفاده از داده هاي موجود براي بخشي از كانال هاي آبياري شبكه اي در كشور استراليا، مشخص شد كه معادله كوستياكف-لوييس با ميانگين قدر مطلق خطاي نسبي بين 2/3% تا 7/4% بهترين مدل براي تخمين نشت آب از كانال است. نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه سرعت نشت به دست آمده از معادلات نفوذ برخلاف روابط موجود كه سرعت نشت را همواره مقداري ثابت برآورد مي كنند، مقداري ثابت نيست و با گذشت زمان، اشباع شدن خاك و كاهش سطح آب تغيير مي كند. همچنين نتايج نشان داد كه روش ارايه شده در اين تحقيق در مقايسه با روش هاي موجود حساسيت كمتري نسبت به مدت زمان داده برداري دارد.

Estimating infiltration amount is very important in irrigation canals. In this regard, there are different methods to obtain the infiltration amount. The studies done to estimate the seepage rates in Iran’s irrigation networks are based on the mass balance method. Ponding test is a benchmark method to determine the canal seepage rate. In this method, a specific distance of the canal is isolated and the seepage rate is obtained by measuring the water level reduction in the pond. In this study, the feasibility of using conventional infiltration models; Kostiakov-Luis, Philip, Green-Ampt, and S.C.S has been investigated to estimate the seepage rate based on the ponding test data. Employing the field data of some ponding tests carried out in irrigation network of Australia, it was found that Kostiakov-Luis, with mean absolute relative errors between 2.3% to 7.4%, is the best model to estimate the infiltration rate in the canal. Although the current methods give a constant seepage rate irrespective of the canal flow depth, the outcome of this study indicates that the seepage rate is not a constant value. It depends significantly on the elapsed time, water level, and soil moisture. Also, it was found that the proposed method is less sensitive to the data gathering duration compared to the current methods.