بررسی موقعیت مکانی متوسط فاصله پیشروی در استخراج معادله نفوذ در آبیاری سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب و پژوهشکده مدیریت منابع آب در مناطق خشک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا، فسا. ایران.

2 گروه مهندسی، موسسه IS-FOOD (موسسه نوآوری و توسعه پایدار در زنجیره غذایی)، دانشگاه عمومی ناوار، پردیس آروسادیا، پامپلونا، ناوارا، اسپانیا.

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج. ایران.

چکیده

هدف: این مطالعه یک رویکرد جدید برای تعیین مکان بهینه نقطه میانی در روش دو نقطه‌ای برای تخمین پارامترهای نفوذ معادله مذکور معرفی می‌کند. بر خلاف نقطه میانی ثابت سنتی که گاهی منجر به خطا می‌شود، روش پیشنهادی به‌صورت دینامیکی نقطه میانی را بر اساس میانگین فاصله پیشروی در طول مرحله پیشروی تنظیم می‌کند.
 
 روش پژوهش: برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی از داده‌‌‌های دو مزرعه آبیاری نواری در شبکه آبیاری و زهکشی زرینه‌رود استفاده شد.
 
 یافته‌ها: نتایج این بررسی نشان داد که شاخص ریشه مجموع مربعات خطا برای معادلات پیشروی حاصل از روش پیشنهادی، 3/17 دقیقه و معادلات پیشروی حاصل از روش نقطه میانی ثابت، 7/19 دقیقه می‌‌‌‌‌‌‌‌ باشد. همچنین قدرمطلق خطای نسبی معادلات نفوذ حاصل از دو روش مذکور در محاسبه متوسط عمق آب نفوذی مزرعه، به ترتیب 1/3 و 3/4 درصد بود.
 
 نتیجه‌گیری: انتخاب نقطه میانی در روش دونقطه‌ای، بر اساس مکان متوسط فاصله پیشروی، علاوه بر اینکه چالش‌های نقطه میانی ثابت را ندارد، از دقت بالاتری در تخمین مدت‌زمان پیشروی و همچنین برآورد پارامترهای نفوذ  برخوردار است و مبنای قابل‌اعتمادتری برای تصمیم‌گیری‌های مدیریت آبیاری فراهم می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Benami, A., & Ofen, A. (1984). Irrigation engineering: sprinkler, trickle, surface irrigation; principles, design and agricultural practices. Agricultural Water Management, 9(3), 263-264  https://www.sidalc.net/search/Search2Record/unfao:614476
Christiansen, J. E., Bishop, A. A., Kiefer, F. W., & Fok, Y. (1966). Evaluation of intake rate constants as related to advance of water in surface irrigation. Trans. ASAE, 9(5), 671-674. https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=40068
Elliott, R. L., & Walker, W. R. (1982). Field evaluation of furrow infiltration and advance functions.Trans. ASCE, 25(2), 396-400.https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=33542
Elliott, R. L., Walker, W. R., & Skogerboe, G. V. (1983). Infiltration parameters from furrow irrigation advance data. Trans. ASAE, 26(6),1726-1731.                           https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=33833
Green, W. H., & Ampt, G. A. (1911). Studies on Soil Phyics. The Journal of Agricultural Science, 4(1), 1-24. https://doi.org/10.1017/S0021859600001441
Horton RE. (1939). Analysis of runoff-plat experiments with varying infiltration capacity. Transactions, American Geophysical Union, 20, 693–711.                                                             https://doi.org/10.1029/TR020i004p00693
Karmeli, D., Salazar, L., & Walker, W.R. (1978). Assessing the spatial variability of irrigation water applications. Environmental Protection Technology Series EPA (USA) Publication, United states, North America.https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=2000I5UX.TXT
Key, M. (1990). Recent developments for improving water management in surface irrigation and overhead irrigation. Agri. Water Manage. 17, 7-23. https://doi.org/10.1016/0378-3774(90)90052-Z
Kostiakov, A.N. (1932). On the dynamics of the coefficient of water percolation in soils and on the necessity for studying it from a dynamic point of view for purposes of amelioration. Transactions of the sixth committee International Society of Soil Science; Russian, Part A, 17-21. https://cir.nii.ac.jp/crid/1570572699970385664?lang=en
Lewis, M. R. (1937). The rate of infiltration of water in irrigation‐practice. Eos, Transactions American Geophysical Union, 18(2), 361-368. https://doi.org/10.1029/TR018i002p00361
Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Bingner, R. L., Harmel, R. D., & Veith, T. L. (2007). Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 50(3), 885-900. https://doi.org/10.13031/2013.23153
Oyonarte, N., Mateos, L., & Palomo, M. (2002). Infiltration variability in furrow irrigation. Journal of irrigation and drainage engineering, 128, 26-33.                                          https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(2002)128:1(26)
Panahi, A., Seyedzadeh, A., & Maroufpoor, E. (2021). Investigating the midpoint of a two‐point method for predicting advance and infiltration in surface irrigation. Irrigation and Drainage, 70(5), 1095-1106. https://doi.org/10.1002/ird.2618
Panahi, A., Seyedzadeh, A., Bahrami, M., & Maroufpoor, E. (2023). Determining Kostiakov–Lewis infiltration coefficients using the water advance relationship and optimization. Irrigation and Drainage, 72(4), 1026-1037.https://doi.org/10.1002/ird.2848
Philip, J. R. (1957). The theory of infiltration: 4. Sorptivity and algebraic infiltration equations. Soil science, 84(3), 257-264.       https://journals.lww.com/soilsci/citation/1957/09000/THE_THEORY_OF_INFILTRATION__4__SORPTIVITY_AND.10.aspx
Seyedzadeh, A., Khazaee, P., Siosemardeh, A., & Maroufpoor, E. (2022). Irrigation management evaluation of multiple irrigation methods using performance indicators. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 28(3), 303-312. https://doi.org/10.1080/09715010.2021.1891470
Seyedzadeh, A., Panahi, A., & Maroufpoor, E. (2020a). A new analytical method for derivation of infiltration parameters. Irrigation Science, 38, 449–460. https://doi.org/10.1007/s00271-020-00686-z
Seyedzadeh, A., Panahi, A., Maroufpoor, E., & Singh, V. P. (2019). Development of an analytical method for estimating Manning’s coefficient of roughness for border irrigation. Irrigation Science, 37, 523-531. https://doi.org/10.1007/s00271-019-00631-9
Seyedzadeh, A., Panahi, A., Maroufpoor, E., Singh, V. P., & Maheshwari, B. (2020b). Developing a novel method for estimating parameters of Kostiakov–Lewis infiltration equation. Irrigation Science, 38, 189-198. https://doi.org/10.1007/s00271-019-00660-4
Shepard, J., Wallender, W., & Hopmans, J. (1993). One-point method for estimating furrow infiltration. Transactions of the ASAE, 36, 395-404.                                        https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=28351
Smith, R.E. )1972(. The infiltration envelope: results from a theoretical infiltrometer. J. Hydrol, 17, 1-21. https://doi.org/10.1016/0022-1694(72)90063-7
USDA, Soil Conservation Service (SCS). (1974). National engineering handbook, section 15 Irrigation, Chapter 4. Border Irrigation. United States Department of Agriculture publications, Washington, DC, USA. https://irrigationtoolbox.com/NEH/Part623_Irrigation/neh15-04.pdf
Valiantzas, J., Aggelides, S., & Sassalou, A. (2001). Furrow infiltration estimation from time to a single advance point. Agricultural Water Management, 52, 17-32. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(01)00128-7
Walker, W.R. (2005). Multilevel calibration of furrow infiltration and roughness. Journal of irrigation and drainage engineering, 131, 129-136. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(2005)131:2(129)
Walker, W.R., & Skogerboe, G.V. (1987). Surface irrigation. Theory and practice. Prentice-Hall publications, America. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/19872432240
Zerihun, D., Feyen, J., & Reddy, J.M. (1996). Sensitivity analysis of furrow-irrigation performance parameters. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 122, 49-57. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1996)122:1(49)