ارزیابی مدل های پیش بینی الگوی توزیع رطوبت خاک تحت آبیاری قطره ای با منبع نقطه ای

با توجه به نقش مهم ابعاد الگوی رطوبتی در طراحی و بهره برداری از سیستم های آبیاری قطره ای، در چند دهه ی اخیر مدل های زیادی ارائه گردیده است. به منظور بررسی میزان کارائی تعدادی از این مدل ها در انواع خاک ها و امکان استفاده از آنها برای مقاصد طراحی و شناسایی مدل های مطلوب، در این تحقیق پس از ارزیابی دقت مدل هایدروس بر مبنای نتایج آزمایش های عملی، با استفاده از این مدل به بررسی دقت و دامنه عملکرد سه روش فیلیپ، بن آشر و شوارتزمن-زاردر پیش بینی ابعاد پیازچه ی رطوبتی آبیاری قطره ای و همچنین مقایسه ی روابط موجود در خاک های متعدد پرداخته شد. بدین منظور گسترش جبهه رطوبتی در شرایط تغذیه پیوسته با منبع نقطه ای با دبی های 2 و 4 لیتر در ساعت و مدت زمان پخش آب 1، 2 و 4 ساعت برای خاک های لوم شنی (منطقه خلعت پوشان و منطقه کرکج) و لوم (منطقه آرپا دره-سی) مورد بررسی قرار گرفت. مشخصات فیزیکی، بافت خاک های مورد آزمایش، اطلاعات منحنی مشخصه رطوبتی خاک-ها، درصد اجزای مختلف خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع، جهت برآورد پارامترهای معادله ون گنوختن- معلم با استفاده از زیر مدل رزتا بکار برده شد. سپس نتایج حاصل با نتایج شبیه سازی های مدل هایدروس و پیش بینی های سه روش فیلیپ، بن آشر و شوارتزمن –زار مقایسه گردید. برای این هدف عرض و عمق الگوی خیس شدگی در نظر گرفته شد و از آماره های ضریب تبیین (r2)و جذر میانگین مربعات خطا (rmse) استفاده گردید. نتایج نشان داد که مدل هایدروس در پیش بینی پیشروی جبهه رطوبتی با rmse برابر 11/10 میلی متر و r2 برابر 732/0 برای خاک های مورد بررسی، تطابق قابل قبولی با داده های مشاهداتی دارد. همچنین روش های فیلیپ، بن آشر و شوارتزمن-زار مقادیر rmse به ترتیب برابر 69/10، 85/16 و 98/35 میلی متر و r2 بترتیب برابر و 817/0، 734/0 و 793/0 را نشان دادند. در مرحله بعد دقت روش های شوارتزمن-زار و بن آشر در بافت های 12 گانه مثلث بافت خاک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا برای دبی های 2 و 4 لیتر در ساعت و زمان پخش آب 1، 2 و 4 ساعت اقدام به شبیه سازی ابعاد جبهه رطوبتی با نرم افزار هایدروس گردید و سپس ابعاد جبهه رطوبتی با روش های مذکور برآورد شد و نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی ها نشان داد روش شوارتزمن-زار در پیش بینی گسترش افقی دقت بالاتری نسبت به گسترش عمودی جبهه رطوبتی دارد. همچنین مدل بن آشر در کل برای دبی های مشابه در زمان های پخش آب کمتر، دقت پیش بینی بالاتری نشان داد. به عنوان یک نتیجه گیری کلی می توان بیان نمود که برای 12 بافت خاک، روش بن آشر با میانگین کلی rmse و r2 به ترتیب برابر 58/17 میلی متر و 794/0 دقت بالاتری نسبت به روش شوارتزمن-زار با میانگین کلی rmse و r2 به ترتیب برابر 66/37 میلی متر و 573/0 نشان داد.