مدل SIRMOD یکی از ابزارهای بسیار مفید در ارزیابی سیستم های آبیاری است که باید قبل از به کارگیری آن در عمل مورد ارزیابی قرار گرفته و درجه تاثیر پارامترهای ورودی در نتایج حاصله بررسی شود. حساسیت مدل SIRMOD در سه روش حل رابطه سانت – ونانت با ±25% تغییر در پارامترهای ورود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد که مدل در فاز پیشروی و حجم رواناب در سه روش حل به دبی جریان ورودی و ضرایب تابع نفوذ حساسیت بیشتری نسبت به سایر پارامترها (شیب، ضریب زبری و مقطع نشتی) از خود نشان می دهد. و در حجم آب نفوذ یافته به ضرایب تابع نفوذ و دبی بیش از سایر پارامترها حساس می باشد. این مدل به روش های حل رابطه سانت ونانت حساسیتی نشان نمی دهد. حساسیت مدل نسبت به نوع خاک نیز تغییر می کند. درصد تغییر در پارامترهای ورودی در اولویت حساسیت نقشی ندارد. به طور کلی پارامترهایی که باید با حداکثر دقت اندازه گیری شوند شامل دبی ورودی و ضرایب تابع نفوذ خاک می باشد.

برنامه کامپیوتری SIRMOD یک مدل شبیه سازی است که در طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری سطحی استفاده می شود. در این مدل معادلات سانت- ونانت با سه روش هیدرودینامیک کامل، اینرسی صفر و موج کینماتیک حل می گردد. در این تحقیق عملکرد مدل در مزرعه ای با خاک رسی واقع در مزارع تحقیقاتی دانشگاه تهران مورد ارزیابی قرار گرفت. 15 دبی مختلف از 0.8 تا 1.2 لیتر در ثانیه به شیارهایی به طول 200 متر و به فاصله 0.75 متر عرضه شد. اندازه گیری های مزرعه ای به منظور تعیین سرعت پیشروی، رواناب، نفوذ، مقطع جریان و دبی ورودی انجام گرفت و نتایج آن با برآوردهای برنامه کامپیوتری فوق مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان داد که مدل در سه روش حل رابطه سانت- ونانت، سرعت پیشروی و نفوذ را کمتر از نتایج مزرعه ای برآورد می نمایند. بررسی نشان می دهد که میزان پیشروی در مدل هیدرودینامیک به مقادیر مشاهده شده نزدیکتر است. در مقایسه رواناب، مدل برآورد بیشتری از مقادیر مشاهده شده از خود نشان می دهد که طبیعتاً برآورد بیشتری از رواناب، برآورد کمتری از مقادیر حجم نفوذ یافته را در پی داشته است.  

پیش بینی دقیق مرحله پیشروی جریان، برای طراحی، مدیریت و ارزیابی سیستم های آبیاری سطحی اهمیت فراوان دارد. یکی از مدل هایی که زمان پیشروی را پیش بینی می کند، مدل بیلان حجمی است. برای حل معادله بیلان حجمی روش های مختلفی ارایه شده که در آنها مرحله پیشروی با دقت هایی متفاوت پیش بینی می شود. هدف از این پژوهش، ارزیابی و انتخاب بهترین روش برای طراحی، مدیریت و ارزیابی سیستم های مختلف آبیاری سطحی است. بنابراین، از بین روش های موجود، روش های (هال) ،(تصحیح شده هال)، (فاکتور شکل جریان سطحی متغیر)، (فاکتور شکل جریان زیر سطحی متغیر) و (روش صریح حل معادله بیلان حجمی) شدند. برای هر یک از این روش ها، یک برنامه رایانه ای به زبان کوئیک بیسیک نوشته شد. برای مقایسه روش ها در آبیاری نواری، از داده های اندازه گیری شده توسط رات و همکاران (1974) و در آبیاری شیاری از داده های واکر و همکاران (1983) استفاده گردید. در مرحله بعد، داده های جمع آوری شده به عنوان ورودی به پنج برنامه رایانه ای ایجاد شده، معرفی و این برنامه ها برای نوارها و شیارهایی با خصوصیات مختلف اجرا گردید. خروجی این برنامه ها، مقادیر زمانهای پیشروی در طول مختلف از ابتدای شیار یا نوار (منحنی مرحله پیشروی) بود. سپس، برای مقادیر هر شیار یا نوار خاص، زمان های پیشروی محاسبه شده به وسیله مدل های مختلف با مقادیر مشابه اندازه گیری شده مقایسه گردید. نتایج نشان داد که روش های (تصحیح شده هال) و (فاکتور شکل جریان زیر سطحی متغیر) برای آبیاری نواری مناسب ترین روش ها جهت پیش بینی زمان پیش روی می باشند. در آبیاری شیاری، روش (فاکتور شکل جریان سطحی متغیر)، زمان پیشروی را با دقتی بیش از سایر روش ها برآورد نموده است.

راندمان سیستم های آبیاری سطحی در ایران بسیار پائین است. در صورتی که بتوان پارامترهای مهم و موثر در طراحی آبیاری سطحی، از قبیل فرصت نفوذ و زمان پیشروی را در ازای یک دبی مشخص به خوبی برآورد کرد، می توان راندمان کاربرد این سیستم را به مقدار قابل توجهی افزایش داد. مدل بیلان حجمی یکی از مدل های ساده و رایج در طراحی و ارزیابی آبیاری جویچه ای می با شد. با توجه به فرضیاتی که در مدل بیلان حجمی اعمال می شود دقت این مدل در پیش بینی نتایج، کمتر از هیدرولیکی است. هدف از انجام این تحقیق اصلاح مدل بیلان حجمی و تعیین میزان دقت آن در آبیاری جویچه ای می باشد. مدل فوق از ترکیب مدل بیلان حجمی و عبارت مومنتم مدل اینرسی صفر استخراج شده است که برای آبیاری نواری استفاده می شود. برای سنجش دقت این مدل در آبیاری جویچه ای، از پنج دسته اطلاعات مربوط به مزارع با بافت خاک و مشخصات مختلف استفاده شد. این اطلاعات شامل ضرایب هندسی و هیدرولیکی جویچه، زمان پیشروی، دبی ورودی و خروجی جویچه، ضریب زبری مانینگ، شیب و ضرایب معادله نفوذ کوستیاکف در هر جویچه می باشد. ارزیابی مدل مذکور با استفاده از آماره جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. بر اساس نتایج، اصلاح مدل بیلان حجمی باعث افزایش دقت تخمین مسافت پیشروی به میزان 15 تا 40 درصد، نسبت به مدل بیلان حجمی متداول گردید.

طبیعت چندبُعدی حرکت آب در خاک، جذب آب توسط گیاه و کاربرد آب در مزرعه، باعث افزایش پیچیدگی های مدل سازی توزیع رطوبت خاک در سامانه های آبیاری قطره ای می-شود. با تعیین خصوصیات هیدرولیکی خاک، پارامترهای توزیع ریشه درخت پسته در مزرعه مورد مطالعه، میزان تبخیر و تعرق و جریان آب ورودی، چگونگی توزیع رطوبت خاک در دو سامانه آبیاری قطره ای سطحی (DI)و زیرسطحی(SDI) با استفاده از مدل هایدروس دوبُعدی مدلسازی گردید. همچنین مقادیر رطوبت خاک در روزهای متوالی پس از آبیاری، در فواصل عرضی و عمقی متفاوت نسبت به درخت با استفاده از رطوبت سنج پروفیل پروب اندازه گیری شد. از هدایت روزنه ای برگ درختان نیز برای استخراج تابع تنش رطوبتی و ارزیابی مدل استفاده شد. براین اساس، مکش معادل کاهش 50 درصد جذب آب ریشه برابر 4935 سانتی متر بدست آمد. نتایج مدل سازی در محل های منطبق با اندازه گیری ها با داده های رطوبت خاک مقایسه شد و با استفاده از آماره های صحت سنجی، صحت و دقت مدل مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر ME، RMSE، Eو R2برای SDI به ترتیب 006/0، 021/0، 761/0، 794/0 و برای DI 002/0-، 020/0، 700/0 و 741/0 به دست آمد. تعرق محاسبه شده توسط هایدروس همبستگی بالایی را با هدایت روزنه ای به ویژه در SDIنشان داد. براساس نتایج هایدروس و اندازه گیری گیاهی مشخص شد که جذب آب توسط ریشه درخت پسته در SDI به طور معنی داری از DIبیشتر است که نشان می-دهد استفاده از SDIمی تواند با کاهش تبخیر از سطح خاک، باعث صرفه جویی و افزایش کارایی مصرف آب گردد. برآورد جذب آب ریشه و اندازه گیری هدایت روزنه ای درخت پسته در شرایط مزرعه مشخص کرد که رطوبت خاک تا چهارروز بعد از آبیاری قطره ای به خوبی پاسخگوی نیاز گیاهی بوده و با کوتاه تر کردن دور آبیاری می توان از بیشترین پتانسیل این سامانه آبیاری بهره برد.

مطالعه حاضر برای ارزیابی عملکرد مدیریت فعلی آبیاری جویچه ای و نواری هشت مزرعه در شبکه آبیاری دز با کشت های ذرت، چغندرقند، کاهو، کنجد، ماش، و گندم طی چهار فصل زراعی به اجرا درآمد. بر اساس این مطالعه، بازده کاربرد آب آبیاری در پنج مزرعه با روش آبیاری جویچه ای (25 نوبت آبیاری) و سه مزرعه با آبیاری نواری (4 نوبت آبیاری) به ترتیب معادل 25.8 و 32.7 درصد برآورد شد. همچنین مشخص شد که به طور متوسط عمده تلفات آب در درجه اول مربوط به رواناب سطحی از انتهای مزرعه و سپس نفوذ عمقی آب به زیر عمق توسعه ریشه است. با استفاده از اطلاعات موجود اجزای مختلف معادله نفوذ پیشنهادی موسسه حفاظت خاک آمریکا، محاسبه شد. ضمن شبیه سازی شرایط مزارع مورد بررسی با روش مذکور در هر مزرعه با در نظر گرفتن عوامل موثر در مدیریت آبیاری شامل دبی ورودی، کاهش آب ورودی، طول مزارع، و زمان قطع آبیاری، شرایط بهینه با بازده بالاتر، بازده کاربرد محاسبه و پیشنهاد شد.

0

با استفاده از دمای پوشش سبز گیاه پارامتری کاربردی تحت عنوان شاخص تنش آبی گیاه تعیین گردید که این شاخص یکی از روش های بررسی وضعیت آّب مورد نیاز گیاه می باشد و می توان از آن به عنوان یک ابزار مناسب جهت مدیریت آبیاری در مزرعه استفاده کرد. لذا این تحقیق با هدف تعیین شاخص تنش آبی گیاه نیشکر در دو روش آبیاری سطحی (CI) و آبیاری قطره ای زیرسطحی (SDI) در ایستگاه تحقیقاتی شماره یک مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، برای خردادماه در سال 1401 انجام شد. مزارع شامل کشت بازرویی سوم (Ratoon 3)، از نوع واریته CP69-1062و با چهارتکرار در هر دو روش انتخاب شد. ابتدا معادله خط مبنای بالا و پایین برای روش آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب (Tc-Ta)ul=1.7 و (Tc-Ta)ll=1.27-0.09VPD تعیین شد. سپس با استفاده از معادلات خطوط مبنای روش آبیاری سطحی، متوسط شاخص تنش آبی گیاه برای روش آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب 28/0 و 66/0 محاسبه شد و معادله ی به منظور برنامه ریزی آبیاری گیاه نیشکر در خردادماه ارائه گردید.