بررسي كاربرد روش هال اصلاح‌شده در مدل تركيبي بيلان حجمي-اينرسي صفر براي آبياري جويچه‌‌اي

Adjusting volume balance –zero inertia model using the corrected Hall technique for furrow irrigation

دقت نتايجي كه از مدل‌ها به‌دست مي‌آيد به كيفيت اطلاعات و انتخاب مدل مناسب بستگي دارد. به كارگيري مدل تركيبي بيلان حجمي- اينرسي صفر (VB-ZI) توسط گلستاني و همكاران، باعث بهبود نتايج پيش‌بيني در آبياري جويچه اي شده است. هدف اين تحقيق، افزايش دقت مدل (VB-ZI) در تخمين مسافت پيشروي در آبياري جويچه اي است. در اين تحقيق از روش هال اصلاح‌شده در محاسبه حجم ذخيره زيرسطحي استفاده شد. براي سنجش دقت مدل توسعه داده شده در آبياري جويچه اي، از سه سري داده مربوط به مزارع با بافت و مشخصات مختلف استفاده شد. اين اطلاعات شامل ضرايب هندسي و هيدروليكي شكل مقطع جويچه، زمان پيشروي، دبي ورودي و خروجي جويچه، ضريب زبري مانينگ، شيب و ضرايب معادله نفوذ در هر جويچه است. سنجش مدل مذكور با استفاده از ضرايب آماره جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE)، ضريب جرم مانده CRM)) و كارآيي مدل (ME) انجام شده است. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه دقت مدل توسعه داده شده (MVB-ZI) در تخمين مسافت پيشروي، نسبت به مدل بيلان حجمي (VB) و همچنين نسبت به مدل (VB-ZI) افزايش يافته است. ميزان RMSE براي مدل (MVB-ZI) در سري اول تا سوم داده‌ها به‌ترتيب 57/26، 71/12 و 49/20 به‌دست آمد كه اين مقادير براي مدل (VB-ZI) به‌ترتيب 13/30، 63/14 و 48/22 است. مقدار CRM نيز براي سري اول، دوم و سوم داده‌ها به‌ترتيب 217/0، 272/0 و 303/0 به‌دست آمد كه نشان‌دهنده بيش‌برآوردي مدل نسبت به مقادير واقعي است. با توجه به سادگي مدل توسعه داده شده نسبت به مدل اينرسي-صفر و همچنين دقت بالاتر نسبت به مدل بيلان حجمي توصيه مي‌شود از مدل توسعه داده شده، استفاده شود.

Models can be calibrated using suitable field data. A coupled volume balance–zero inertia (VB-ZI) model increases the accuracy of advance distance estimation in furrow irrigation. Surface storage volume in VB-ZI model was estimated using a power function. In this research the subsurface storage in furrow irrigation was calculated using the corrected Hall technique and a modified VB-ZI model (MVB-ZI) was developed. The developed model uses the momentum term of the ZI model. For evaluation of the MVB-ZI accuracy in furrow irrigation, three data series in different field conditions were used. The collected field data were hydraulics and geometric coefficients of cross section, advance time, inflow and outflow discharge, Manning’s coefficient, furrow bed slope and infiltration coefficients. The root mean squared error (RMSE) index, coefficient of residual mass (CRM) index and model efficiency (ME) index were used to evaluate the model. The RMSE values for the MVB-ZI model were 26.57, 12.71 and 20.49 for data series 1, 2 and 3, respectively. The calculated values for VB-ZI model were 30.13, 16.63 and 22.48. The CRM values for field data series 1, 2 and 3 were 0.217, 0.272 and 0.303, respectively which indicate the MVB-ZI model overestimation. The results show that the MVB-ZI model accuracy in estimating advance distance in furrow irrigation is greater than that of the VB-ZI and VB models. Therefore, the use of MVB-ZI model is recommended because of its simplicity and accuracy compared with VB-ZI and VB models.