کاربرد نرم‏افزار HYDRUS_2D برای شبیه‏سازی سامانه زهکشی خشک

Authors

  • عباس ستوده نیا دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره).
  • علی رحیمی خوب استاد گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
  • مجتبی اکرم کارشناس زهکشی، گروه کار زهکشی و محیط‌زیست، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
  • مسعود سلطانی دانشجوی دکتری مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.
Abstract:

  اراضی تحت آبیاری مناطق خشک و نیمه‌خشک با خطر شور شدن خاک مواجه هستند. پایداری کشاورزی در این شرایط در گرو خروج نمک اضافی از ناحیه ریشه گیاه است. اگرچه سامانه‏های زهکشی مصنوعی می‏توانند با خروج آب و املاح اضافی، شرایط مناسب رشد گیاه را فراهم کنند، ولی اجرا و بهره‏برداری این سامانه‏ها با چالش‏هایی ازجمله هزینه بالای احداث، مسائل زیست‏محیطی، حجم بالا و کیفیت پایین زه آب خروجی، همراه است. برای رویارویی با این مشکلات، می‏توان از روش‏های جایگزین و یا ترکیب آن‏ها با روش‏های مرسوم کمک گرفت. در این پژوهش، در سال 1394، زهکشی خشک به‌عنوان یک روش جایگزین با هزینه کمتر و تا اندازه‌ای سازگار با محیط‌زیست، در پردیس ابوریحان دانشگاه تهران موردبررسی قرار گرفت و از مدل HYDRUS_2Dبرای شبیه‏سازی و تعیین پارامترهای هیدرولیکی و انتقال شوری استفاده شد. تیمارها شامل دو نسبت عرض کاشت به نکاشت (1(کاشت):1(نکاشت) و 1:2) و دو شوری آب آبیاری (5/1 و 3 دسی زیمنس بر متر) در چهار لایسیمتر با ابعاد 1×1×1 متر اجرا شد. در این آزمایش از چمن اسپرت در قسمت کاشت استفاده شد. بافت خاک لومی، سطح ایستابی در 90 سانتی‏متری از سطح و تعداد روزهای آبیاری 70 روز بود. نتایج نشان داد در تمام تیمارها، جهت حرکت شوری از ناحیه آبیاری به ناحیه تبخیر بود و شوری نهایی خاک در قسمت نکاشت بیشتر از قسمت کاشت بود. افزایش عرض کاشت به نکاشت از 1:1 به 1:2، اگرچه توانست شوری را از ناحیه آبیاری به ناحیه تبخیر منتقل کند، ولی نتوانست شوری ناحیه ریشه را تثبیت کند. به‏طوری‏که شوری نهایی ناحیه ریشه در تیمارهای با عرض کاشت به نکاشت برابر، از شش دسی زیمنس بر متر (7/1 تا 7/2 برابر شوری اولیه) فراتر نرفت، در‏حالی‏که در دو تیمار دیگر این مقدار به بیش از 14 دسی زیمنس بر متر (9/4 تا 7/7 برابر شوری اولیه) رسید. نتایج خروجی مدل و شاخص‏های آماری نشان داد مدل HYDRUS_2Dتوانست حرکت آب و انتقال شوری را برای زهکشی خشک در شرایط آزمایش لایسیمتری با دقت معقولی برآورد کند. مقدار خطای استاندارد و ریشه میانگین مربعات خطا در برآورد رطوبت خاک به ترتیب بین هفت تا 11 درصد و 021/0 تا 057/0 سانتی‏مترمکعب بر سانتی‏مترمکعب بود و این مقدار برای برآورد شوری به ترتیب بین 24 تا 29 درصد و 01/2 تا 73/2 دسی زیمنس بر متر بود. با توجه به شاخص‏های آماری، مدل HYDRUS_2D رطوبت خاک را بهتر از مقادیر شوری شبیه‏ سازی کرد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل‌سازی زهکشی خشک برای بررسی حرکت آب و املاح در یک خاک لوم تحت کشت جو

در سال­های اخیر پژوهشگران روش­های نوینی همچون زهکشی خشک را به دلیل عدم نیاز به آب زیاد و هزینه گزاف به منظور کنترل شوری و رطوبت خاک مناطق تحت کشت اراضی واقع شده در نواحی خشک و نیمه خشک مورد توجه قرار داده­اند. بررسی چگونگی حرکت آب و املاح به منظور اطلاع از نحوه عملکرد این سیستم­ها ضروری است. در این پژوهش اثر زهکشی خشک بر تغییرات رطوبت، شوری، غلظت یون نیترات و کلر در یک خاک لوم با استفاده از مدل...

full text

ارزیابی یکپارچگی لوله های گاز تعمیر شده با لایه های کامپوزیتی به کمک هیدروتست و آنالیز المان محدود

  بویژه در زمانی که احتمال نشتی ،(FRP) مدیریت طول عمر خطوط لوله گاز تعمیر شده با پلیمرهای تقویت شده با الیاف وجود دارد، یک پارامتر مهم فنی- اقتصادی در سامانه تعمیری است. در این پژوهش، آزمون انفجار انجام شده روی خطوط لوله مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف، بررسی سامانه تعمیری خارجی بر یکپارچگی خطوط لوله با FRP انتقال گاز تعمیر شده با استفاده از شواهد آزمایشگاهی است. هیدروتست روی مقاطع یک متری از ل...

full text

توسعه کلکتور هوای خورشیدی برای کاربرد در خشک سازی

در کار حاضر، یک مطالعه تجربی روی سه نوع کلکتور هوای خورشیدی، صفحه مسطح ، پره ای و چین دار انجام گرفت. هدف از انجام این مطالعه بدست آوردن یک طراحی مناسب برای کلکتور هوا به منظور کاربرد در خشک کن خورشیدی می باشد. مجموعه‌ای از آزمایشات براساس استاندارد ASHRAE، تحت شرایط آب و هوایی ایران انجام گرفت. کلکتور چین دار موثرترین کلکتور می باشد در حالیکه کلکتور صفحه مسطح کمترین میزان کارایی را نشان می دهد...

full text

کاربرد روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک جهت بررسی افت وزن سیب‌زمینی طی خشک کردن با سامانه مادون‌قرمز

روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک یکی از روش‌های نوین بهینه‌سازی است که عملکرد بالایی در حل مشکلات سیستم‌های مختلف دارد. این الگوریتم با الگوبرداری از ساختار ژنتیکی انسان، قادر است تا همواره بهینه‌ترین جواب را ارائه نماید. در این مطالعه رفتار خشک شدن سیب‌زمینی در یک سامانه مادون‌قرمز بررسی گردید. اثر توان لامپ مادون‌قرمز در سه سطح 150، 250 و 375 وات، فاصله نمونه از لامپ در سه سطح 5، 10 و 15 سانتی‌م...

full text

کاهش جریان و تلفات نیترات با زهکشی کنترل شده در نواحی خشک و نیمه خشک ایران

     اقداماتی که در راستای مدیریت سطح ایستابی به منظور کاهش حجم زه­آب­ها و تلفات نیترات طی دهه اخیر انجام شده است، منجر به تضمین پایداری سیستم­های آبیاری و زهکشی و نیز حفاظت اکوسیستم­ها گردیده است. در این پژوهش دو روش مدیریت سطح ایستابی شامل زهکشی زیرزمینی آزاد و زهکشی کنترل شده در سطح 41/63 هکتار در مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) واقع در استان خوزستان، به کار برده شد. تیمار­های مورد آز...

full text

چارچوبی برای ارزیابی عملکرد سامانه تغذیه مصنوعی در تغذیه آبخوان‌ها و مدیریت سیلاب مناطق خشک

در مناطق خشک و نیمه­‌خشک به‌دلیل کمبود آب‌های سطحی، آبخوان­‌ها مهمترین منبع برای تامین آب بوده و یکی از راه‌­حل­‌های مهندسی برای بهره­‌برداری از سیلاب برای بهبود وضعیت منابع آب زیرزمینی، اجرای سامانه­‌های تغذیه مصنوعی بوده، بررسی عملکرد این سامانه­‌ها از لحاظ تغذیه دارای اهمیت است. هدف مطالعه حاضر، ارائه­ یک چارچوب مدل محور بر مبنای چند شاخص کمی نظیر راندمان تغذیه و نرخ تسکین سیل برای بررسی عمل...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 31.4  issue 4

pages  595- 607

publication date 2018-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023