بررسي گسترش جبهه رطوبتي در آبياري قطره اي تحت منبع خطي در خاك دو لايه

غالباً طراحي و برنامه ريزي آبياري قطره اي بدون آگاهي كافي از توزيع رطوبت در خاك انجام مي گيرد كه در نتيجه به طراحي وبرنامه ريزي صحيح ختم نمي شود. معمولا خاك هاي زراعي در اثر شخم و عمليات زراعي به دولايه با چگالي متفاوت تبديل مي شوند، به طوريكه لايه بالايي بافتي سبكتر نسبت به لايه پاييني دارا مي باشد. در اين مطالعه گسترش جبهه رطوبتي در خاك دولايه مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش هاي صحرايي به منظور تعيين پيشروي جبهه رطوبتي در آبياري قطره اي تحت منبع خطي در خاك دولايه انجام شد. به منظور بررسي اثر زمان آبياري و حجم آب وارد شده به خاك بر روي گسترش افقي و عمودي جبهه رطوبتي، آزمايش ها در چهار زمان 1، 3، 5 و 7 ساعت در خاك دو لايه انجام گرديد. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان آبياري، پيشروي افقي و عمودي جبهه رطوبتي افزايش مي يابد اما بعد از گذشت 5 ساعت ابعاد جبهه رطوبتي تغيير چنداني نشان نداد. در لايه دوم به دليل بافت سنگين آن گسترش پياز رطوبتي بسيار كند بوده و تنها مقدار رطوبت در آن افزايش مي يابد. همچنين با كاربرد مدل هايدروس دو بعدي اقدام به شبيه سازي آزمايش هاي انجام يافته در شرايط مشابه گرديد. مقايسه نتايج حاصل از آزمايش هاي صحرايي با شبيه سازي عددي دو بعدي مدل هايدروس تطابق رضايت بخش شبيه سازي ها با مشاهدات را نشان داد. بر اساس نتايج حاصل نتيجه گرفته شد كه دقت مدل هايدروس در شبيه سازي جبهه رطوبتي در خاك دو لايه زماني كه آب به لايه دوم رسيده باشد كاهش مي يابد.

Designing and scheduling of drip irrigation systems are often done without enough information about water distribution in the soil. Due to tillage operations and crop production practices, agricultural soils can be considered as two layered soils with different bulk densities. The top soil layer has a lighter texture than the sub soil layer. In this research, the development of the wetting front and moisture distribution in a two-layered soil were investigated. The filed experiments were performed in the Tabriz University’s Research Farms, in order to determine the characteristics of the wetting patterns of drip irrigation under linear sources in a two layered soil. To study the effects of application duration and volume of water applied on the horizontal and vertical dimensions of wetting pattern, the experiments were conducted with four durations of 1, 3, 5, and 7 hours. The results showed that increasing the application duration increased the horizontal and vertical dimensions of the wetting patterns. But, after 5 hours, the application duration had no significant effect on the wetting pattern dimensions. In the subsoil layer, due to its heavy texture, vertical movement of the pattern was very slow and increase in the application duration more than 5 hours only caused increase in the volumetric moisture of the wetted soil. Using HYDRUS-2D model, the field experiments were simulated under the same conditions, too. The comparisons between model simulations and experimental results showed satisfactory agreement. According to the results, it can be demonstrated that the accuracy of HYDRUS- 2D in a two layered soil decreased when the wetting pattern reached the 2nd layer.