ارزیابی میزان کارایی روشهای حل معکوس در شبیه سازی جریان آب تحت روش آبیاری بارانی

تغییر شرایط اقلیمی، خشکسالی، کاهش سطح آب زیرمینی و در مقابل افزایش روبه رشد جمعیت در مناطق خشک و نیمه خشک یک معظل چالش برانگیز می باشد. از راه حلهای مدیریتی در این زمینه، کاربرد روش های نوین آبیاری است. از این رو، در این مطالعه با کاربرد دو الگوریتم بهینه ساز مجموعه ذرات و مارکواردت-لونبرگ براساس روش حل معکوس به برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک تحت روش آبیاری سنتر پیوت در امتداد یک پروفیل غیرهمگن خاک پرداخته شد.سپس روند کارایی و دقت این دو الگوریتم طی شبیه سازی رطوبت خاک در مدل هایدروس مورد ارزیابی قرار گرفت. از دو شاخص آماری RMSE و NSE برای مقایسه کارایی دو الگوریتم بهینه ساز استفاده گردید. نتایج حاصل بیانگر روند تغییرات دقت مدل هایدروس طی کاربرد الگوریتم مجموعه ذرات بین ۰/۰۱-۰/۰۸ در عمق ۰-۴۰ سانتیمتر و بین ۰/۰۰۵-۰/۰۰۱ در عمق ۴۰-۱۰۰ سانتیمتر است . در حالی که دقت مدل هایدروس تحت کاربرد الگوریتم مارکواردت-لونبرگ در عمق ۰-۴۰ سانتیمتر بین ۰/۰۳- ۰/۰۷ و در عمق ۴۰-۱۰۰ سانتیمتر بین ۰/۰۲۳-۰/۰۱۴ در حال نوسان است. براساس نتایج حاصل میتوان بیان نمود که کاربرد الگوریتم مجموعه ذرات سبب افزایش دقت مدل هایدروس در فرآیند شبیه سازی رطوبت خاک در امتداد پروفیل غیرهمگن خاک به ویژه در عمق زیرین خاک گردید. لذا با کاربرد الگوریتم های فراابتکاری در سطح مزرعه،تحت شرایط غیرهمگن براساس ساختار خاک و اعمال روشهای مدیریتی، بهتر میتوان به برآورد پارامترها و شبیه سازی فرآیندهای هیدرولیکی خاک پرداخت.

Keywords:

رطوبت خاک , الگوریتم فراابتکاری , آبیاری بارانی , مدل هایدروس.