شبیه سازی و ارزیابی الگوی توزیع رطوبتی خاک در آبیاری زیرزمینی کوزه ای

با توجه به محدودیت منابع آب در مناطق خشک جهان، استفاده از روش­های نوین آبیاری با راندمان بالا در کشاورزی امری ضروری است. یکی از راه­های افزایش بهره­وری آب، استفاده از روش آبیاری زیرزمینی کوزه­ای است. با این­حال طراحی درست این سامانه­ها نیاز به اطلاعات کافی از نحوه توزیع جریان آب به صورت افقی و عمودی دارد. هدف از این مطالعه بررسی عمقی الگوی توزیع رطوبت در خاک تحت سامانه آبیاری کوزه­ای با استفاده از منبع آب آبیاری با ارتفاع ۱، ۵/۱و ۲ متر در مقاطع زمانی مشخص می­باشد. این پژوهش در قالب بلوک­های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. اندازه­گیری رطوبت حجمی خاک تا عمق ۱ متر توسط رطوبت سنج TDR صورت پذیرفت. کوزه­ها دارای قطر۶ سانتی­متر و ارتفاع ۴۵ سانتی­متر بودند واز طریق لوله­های پلی اتیلن ۱۶ میلی­متری به­هم وصل شدند. شبیه­سازی حرکت آب در خاک به­وسیله نرم­افزار HYDRUS-۲D انجام شد و در نهایت نتایج حاصل از شبیه­سازی با نتایج حاصل از اندازه­گیری­های میدانی مقایسه گردید. نتایج نشان داد مدل می­تواند روند تغییرات رطوبت را با دقت به نسبت خوبی شبیه­سازی کند. در زمان­های اولیه آبیاری، شبیه­ساز رطوبت را بیش­تر از مقادیر واقعی برآورد کرد. در فاصله ۳۰ سانتی­متر از محور عمودی کوزه تغییرات رطوبتی چندان نبود و مدل نیز این امر را تصدیق کرد. بهترین همبستگی مربوط به فاصله ۱۰ سانتی­متری از محور عمودی کوزه با مقادیر ME، RMSE و R۲ به ترتیب برابر ۰۰۱۵/۰ سانتی­متر، ۰۱۸/۰ سانتی­متر و ۹۵/۰ می­باشد. یافته­ها نشان داد شبیه­سازHYDRUS-۲D ، از کارایی مناسبی برای شبیه­سازی توزیع رطوبت در آبیاری کوزه­ای متخلخل رسی برخوردار است.هم­چنین مشاهده شد که توزیع رطوبت در نیم­رخ خاک تحت منبع با ارتفاع ۵/۱ و ۲ متر، تفاوت چندانی با هم ندارد و افزایش ارتفاع منبع تاثیری روی شعاع رطوبتی خاک ندارد و تنها افزایش هزینه­ها را در پی دارد.

Keywords:

آبیاری کوزه ای , الگوی توزیع رطوبت , شبیه سازی , HYDRUS-۲D