كاربرد توزيعي مدل SWAP براي مدل‌سازي زراعي- هيدرولوژيكي زيرروزانه يك سيستم زراعي با زهكشي زيرزميني

با وجود قابليت بالاي مدل‌هاي زراعي هيدرولوژيكي مزرعه مقياس در شبيه‌سازي اندركنش رشد گياه با انتقال آب و املاح در سيستم‌هاي زراعي، كاربرد آن‌ها در شرايط واقعي مزارع وسيع كشت نيشكر استان خوزستان به‌دليل ناهمگني مكاني برنامه‌ريزي آبياري در سطح مزارع، تعدد پارامترهاي مجهول مدل، دشواري مشخص‌سازي شرايط اوليه و مرزي و نيز نياز مبرم به داده‌هاي واسنجي متعدد با چالش‌هاي عديده‌اي مواجه است. هدف از اين پژوهش، عملي ساختن كاربرد مدل‌سازي زراعي هيدرولوژيكي در شرايط واقعي بهره‌برداري از مزارع وسيع مجهز به سيستم‌(هاي) زهكش سطحي/زيرزميني است. به‌اين منظور، از طريق كاربرد نسخه تصحيح شده‌اي از مدل SWAP و گونه‌ يكپارچه‌سازي شده الگوريتم بهينه‌سازي رفتار جمعي اجزا (UPSO)، يك طرح مدل‌سازي زراعي هيدورولوژيكي ريچاردزبنيان به‌شيوه توزيعي با قابليت واسنجي زيرروزانه توسعه يافت. مدل توسعه يافته در يكي از مزارع كشت و صنعت نيشكر امام خميني (ره) (شعيبيه) با زهكشي زيرزميني و كشت نيشكر (رقم CP48103) طي بازه زماني 4.28/1389 تا 9.20/1390 (به‌مدت 481 روز) مورد كاربرد قرار گرفت. نتايج حاكي از عملكرد قابل قبول مدل در شبيه‌سازي رطوبت خاك، عمق سطح ايستابي و جريان زه‌آب خروجي (با آماره ضريب راندمان، EF، مدل به‌ترتيب، برابر با 0.901، 0.827 و 0.877 طي مرحله واسنجي و آماره EF به‌ترتيب، برابر با 0.514، 0.798 و 0.672 طي مرحله صحت‌سنجي)، شبيه‌سازي نيم‌رخ غلظت املاح آب خاك و شوري زه‌آب خروجي از سيستم زهكش زيرزميني )با آماره ريشه ميانگين خطاي نرمال شده، NRMSE، به‌ترتيب، برابر با 0.039 و 0.096 در مرحله واسنجي و آماره NRMSE به‌ترتيب، برابر با 0.154 و 0.046 طي مرحله صحت‌سنجي) و شبيه‌سازي شاخص سطح برگ، عملكرد ني و عملكرد ساكارز (با آماره EF به‌ترتيب، برابر با 0.995، 0.999 و 0.972 در مرحله واسنجي) بود.