ارزيابي الگوي جبهه پيشروي رطوبت در آبياري قطره‌اي زيرسطحي با جريان پيوسته و پالسي

Evaluation of Moisture Advance Front Pattern in Subsurface Drip Irrigation with Continuous and Pulse Flow

مقدمه: آبياري قطره­اي زيرسطحي به دليل صرفه جويي در مصرف آب كاربرد گسترده­اي در مناطق خشك و نيمه­ خشك دارد. طراحي دقيق اين سيستم­ها نيازمند فهم دقيق الگوي پيشروي رطوبت تحت شرايط مختلف مي باشد. روش­: به منظور بررسي الگوي جبهه پيشروي رطوبت خاك در آبياري قطره­اي زيرسطحي، داده­هاي آزمايش­ها در يك مدل فيزيكي از جنس پلي­كربنات به ابعاد 0/5×1×3 متر و بر روي سه نوع بافت خاك (سبك، متوسط و سنگين)، با سه نوع دبي قطره چكان (2، 4 و 6 ليتر در ساعت)، در دو عمق مختلف نصب قطره­چكان (15 و 30 سانتي­متري) انجام شد. آزمايش­ها براي دو نوع سيستم آبياري پيوسته و پالسي صورت گرفت. در آبياري پالسي، زمان قطع و وصل پالس­ها مقادير 30-30، 20-40 و 40-20 دقيقه در نظر گرفته شد كه عدد اول زمان آبياري و عدد دوم زمان استراحت سيستم در هر چرخه خواهد بود. يافته­ها و نتيجه­گيري: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد، در سيستم آبياري قطره­اي زيرسطحي با جريان پالسي با افزايش زمان استراحت در هر چرخه، پياز رطوبتي پهن­تر و جبهه پيشروي بيشتر در جهت افقي حركت مي­كند. همچنين نتايج تحقيق نشان داد كه در سيستم آبياري با كاربردهاي پيوسته و پالسي به ازاي يك حجم آب مساوي، توزيع افقي جبهه پيشروي رطوبت در دبي­هاي كم نسبت به دبي زياد بيشتر خواهد بود و بيشترين عمق خيس شدگي در بافت سبك مربوط به دبي زياد مي­باشد و در بافت سنگين مربوط به دبي كم مي­باشد. نتايج نشان داد در سيستم آبياري قطره­اي زيرسطحي براي دبي­ و بافت­هاي مختلف توزيع افقي جبهه پيشروي رطوبت در آبياري پالسي 40-20 (اين مقادير بين 93/66-68/38 سانتيمتر متغير مي­باشد) بيشتر از دو پالس ديگر(اين مقادير براي پالس20-40 بين 85/94-64/91 سانتيمتر و براي 30-30 بين 81/19-64/4 سانتيمتر نوسان دارد) و پيوسته (اين مقادير بين 83/82-60/6 سانتيمتر متغير مي ­باشد) خواهد بود.

Introduction: Surface and subsurface drip irrigation (SDI) is widely used in arid and semi-arid regions due to water saving. The precise design of these systems requires a precise understanding of the wetting advances pattern under different condition. Methods: In order to investigate the moisture distribution pattern in SDI, the laboratory experiments were carried out in a transparent polycarbonate box (0.5m *1.22m * 3m) using three different soil textures (i.e. fine, medium, coarse). The drippers were installed at 2 different soil depths (i.e. 15cm and 30 cm). The emitter outflows rates were considered as 2, 4 and 6 lit/hr. Also, these experiments were conducted for two continuous and pulse flow. In SDI with pulse application, the pulse cycles were considered 30-30, 20-40 and 40-20 min. The first number was the irrigation time (on) and the second number was the rest time (off) of the system in each cycle. Findings and Conclusion: The results of this research showed that the moisture advance pattern moved more horizontally with increasing the rest time for SDI with pulse application. Also, horizontal distribution of moisture front (for the same water volume) for low emitter outflow was more than emitter with high outflow rate. As well as, the maximum depth of wetted front was related to emitters with higher outflow rate in the coarse texture, and in fine texture is related to lesser outflow rate. The results indicated that the horizontal distribution for pulse ratio 20-40 (these values varied from 68.38 to 93.66 cm) was more than two other pulses (these values ranged between 64.91-85.94 and 66.4-81.19 cm for pulse ratio 40-20 and 30-30, respectively) and continuous application (these values varied from 60.6 to 83.82 cm).