شبيه‌سازي فرايند انتقال نيترات خاك تحت روش آبياري سنترپيوت با استفاده از مدل بهينه‌ساز HYDRUS-PSO

يكي از مسائل مهم و چالش‌برانگيز در كشاورزي و محيط‌زيست در طي چند دهه‌ گذشته، آلودگي منابع آب و خاك بوده‌است؛ ازاين‌رو، در اين تحقيق با استفاده از الگوريتم بهينه‌ساز ازدحام ذرات برآورد پارامترهاي هيدروليكي و انتقال املاح در خاك تحت روش آبياري سنترپيوت انجام شد و نتايج حاصل از بهينه‌سازي در شبيه‌سازي انتقال رطوبت و نيترات خاك در امتداد پروفيل خاك به‌منظور بررسي ميزان آلودگي خاك در يك مزرعه تحت كشت يونجه‌ چهارساله به‌كار گرفته‌شد. بدين‌منظور پروفيلي در مزرعه‌ مورد نظر حفاري و روند تغييرات غلظت نيترات و آمونيوم خاك در امتداد پروفيل خاك در بازه‌هاي زماني مختلف اندازه‌گيري شد. همچنين الگوريتم بهينه‌ساز ازدحام ذرات به مدل HYDRUS، لينك و پارامترهاي حاكم در فرايند انتقال نيترات و رطوبت خاك تحت شرايط مديريتي برآورد شد. نتايج حاصل نشان داد كه مدل HYDRUS-PSO جريان آب در خاك با NSE برابر با 0.89 و RMSE 0.001، انتقال آمونيوم را با NSE 0.98 و RMSE 0.001 و انتقال نيترات را با NSE 0.94 و RMSE 0.035 در لايه‌ سطحي خاك به‌خوبي شبيه‌سازي كرد. همچنين ارزيابي مدل در لايه‌ زيرين نشان داد كه مدل HYDRUS-PSO با NSE برابر با 0.94، 0.96 و 0.97 به‌ترتيب روند تغييرات رطوبت، آمونيوم و نيترات خاك را به‌خوبي برآورد كرد. با توجه به نتايج حاصل مي‌توان ذكر كرد كه مدل HYDRUS-PSO در روش آبياري سنترپيوت توانسته به‌‌خوبي روند تغييرات رطوبت و املاح خاك را در امتداد پروفيل شبيه‌سازي كند؛ بنابراين مي‌توان از الگوريتم‌هاي فراابتكاري در برآورد پارامترها به‌‌عنوان يك ابزار توانمند و كاربردي براي افزايش كارايي مدل‌هاي عددي در مطالعات آب و خاك بهره گرفت