تعیین تغییرات سه شبیه تراوایی آب به خاک در آبیاری جویچه‌ای

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 5، دوره 6، شماره 17، مرداد و شهریور 1392، صفحه 53-62   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

محمدرضا امداد^*

استادیار و عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب

تاریخ دریافت: 25 شهریور 1392،  تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1392 

چکیده

یکی از مشخصه‌های فیزیکی خاک، که مدیریت آبیاری را تحت تأثیر قرار می‌دهد، مسأله تراوایی و تغییرات آن است که در طراحی و ارزیابی سامانه‌های آبیاری مهم می‌باشد. تعیین معادله‌ای که حاکم بر این فرایند است نقش مهمی در موفقیت یک شبکه‌ی آبیاری دارد. در این راستا ضرایب معادلات تراوایی کوستیاکوف- لوئیز، فیلیپ و SCS با استفاده از معادلات تراز حجمی تعیین، و تغییرات تراوایی تجمعی (حاصله از استفاده‌ی سه معادله‌ی تراوایی) در ابتدا، وسط و انتهای فصل کشت ذرت مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که استفاده از معادله‌ی فیلیپ (روش یک نقطه‌ای) مقادیر تراوایی تجمعی را نسبت به مقادیر اندازه‌گیری شده و مقادیر تعیین گردیده از معادلات کوستیاکوف- لوئیز و SCS بیشتر برآورد می‌کند. همچنین، میانگین قدر مطلق خطای تراوایی تجمعی به‌دست آمده از معادله‌ی فیلیپ (00683/0) و SCS (00373/0) از مقادیر بالایی برخوردار بود، که این امر حاکی از عدم دقت استفاده از این معادلات در برآورد تراوایی تجمعی می‌باشد. میانگین مقادیر خطای تراوایی تجمعی معادله‌ی کوستیاکوف- لوئیز نسبت به دو معادله‌ی دیگر از مقدار کمتری برخوردار بودند (00253/0)، و نقاط تعیین شده با نقاط اندازه‌گیری شده قرابت و همخوانی نزدیکی داشتند، که این امر بیانگر مناسب بودن معادله‌ی کوستیاکوف- لوئیز نسبت به دو معادله‌ی دیگر در استفاده از معادلات تراز حجمی در خاک مورد نظر است.

کلیدواژه‌ها

تراز حجمی؛ تراوایی؛ آبیاری جویچه‌ای

عنوان مقاله [English]

Assessment of Variations of Three Infiltration Models for Furrow Irrigation

نویسندگان [English]

M Emdad

چکیده [English]

Soil infiltration rate is the most important factor in designing irrigation systems. Therefore, selection of a suitable infiltration equation is a prerequisite for achieving the best performance of any irrigation system. As a plant’s performance integrates numerous factors, particularly water demand in arid environments, providing adequate and timely water in irrigated fields passes a challenge. In this regard, the coefficients of three popular infiltration equations, namely: Kostiakov-Lewis, Philip and SCS, were investigated along the volume balance equation. The cumulative infiltration depths in furrows planted with sweat corn were also compared using different equations. Three periods: first, mid and end of maize growth season were considered in this study. Results indicated that the application of Philip equation (one point method) was not applicable because it over-predicted the infiltration depths. Moreover, the mean absolute error (AAE) of the Philip equation (0.00683) and SCS equation (0.00373) were larger than that of the Kostiakov-Lewis equation (0.00253). Finally, the results revealed that the Kostiakov-Lewis equation were the best predictor of the three infiltration equations used in this study.

کلیدواژه‌ها [English]

Volume balance, Infiltration, furrows irrigation, Kostiakov-Lewis, Philip and SCS

مراجع

3. Camacho, E. and C. Perez. 1997. Model
for management and control of furrow
irrigation in real time. J. Irrig. Drain. Eng.
123: 264-269.
4. Elliott, R. and W. Walker. 1982. Field
evaluation of furrow infiltration and
advance functions. ASAE. 25: 396-400.
5. Elliott, R. and W. Walker. 1983.
Infiltration parameters from furrow
irrigation advance data. Trans. of ASAE
26: 1726-1731.
6. Esfandiari, M. and B Maheshwari. 1997.
Field values for estimating surface storage
on clay soil. Irrig. Sci. 17: 159-161.
7. Fattah, H. and. S. Upadhyaya. 1996. Effect
of soil crust and soil compaction on
infiltration in yolo loam soil. Trans.
ASAE. 39: 79-84.
8. Gillies, M, R. Smith. And R. Raine. 2007.
Infiltration parameters from surface
irrigation advance and run-off data. Irrig.
Sci. 24: 25-35.
9. Guardo, M. and R. Oad. 2000. Comparison
of Zero-inertia and volume balance
advance – infiltration models. J. Hydraul.
Eng. 126: 457-465.
10. Hartley, D.M. 1992. Interpretation of
Kostiakov infiltration parameters for
borders. ASCE 118:156-165.
11. Khatri, L. and R. Smith. 2006. Real- time
prediction of soil infiltration characteristics
for the management of furrow irrigation.
Irrig. Sci. 25: 33-43.
12. 12- Maheshwari, B. 1997. Interrelations
among physical and hydraulic parameters
of non-cracking soils. J. Agric.
Eng. Res. 68: 297-309.
13. Maheshwari, B. And N. Jayawardane.
1992. Infiltration characteristics of some
clayey soils measured during border
irrigation. Agric. Water Manage. 21: 265-
279.
14. Martinez, J. 1999. Irrigation with Saline
water: benefits and environmental impact.
Agric. Water Manage. 40: 183-194.
15. Raine, R. 1999. Research, development
and extension in irrigation. National Centre
16. Raine, R. and J. Mcclymont. 1997. The
development of guidelines for surface
irrigation in areas with variable infiltration.
Proceeding of Australian Society of Sugar
Cane Technologists: 293-301.
17. Shepard, J. and W. Wallender. 1993. One
point method for estimating furrow
infiltration. Trans. ASAE 36: 395-404.
18. Valiantzas, J. 2001. Optimal furrow
design. ASCE 127: 201-208.
19. Valiantzas, J. and S. Aggelides. 2001.
Furrow infiltration estimation from time to
a single advance point. Agric. Water
Manage. 52: 17-32.