تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,094,252 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,199,434 |
ارزیابی مدل DRAINMOD با استفاده از مدل فیزیکی در شبیهسازی عملکرد زهکشی زیرزمینی میانفصل و پایانفصل اراضی شالیزاری | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 2، دوره 50، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1398، صفحه 13-24 اصل مقاله (754.77 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2018.224661.667609 | ||
نویسندگان | ||
زهرا مومن نژاد1؛ مریم نوابیان* 2؛ مهدی اسمعیلی ورکی3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
2استادیار گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان و عضو وابسته پژوهشی گروه مهندسی آب و محیطزیست پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، رشت، ایران | ||
3استادیار گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان و عضو وابسته پژوهشی گروه مهندسی آب و محیطزیست پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، رشت، ایران | ||
چکیده | ||
پیچیدگی فرآیند زهکشی در اراضی شالیزاری در کنار زمانبر بودن آزمایشهای مزرعهای، استفاده از مدلهای شبیهساز برای ارزیابی سامانههای زهکشی را اجتنابناپذیر میکند. این پژوهش با هدف ارزیابی مدل DRAINMOD و تأثیر مدیریت زهکشی اراضی شالیزاری بر شوری و حجم زه آب خروجی انجام شد. بنابراین مدل فیزیکی زهکشی زیرزمینی اراضی شالیزاری به صورت مخزنی مکعبی به طول سه متر، عرض 6/0 و ارتفاع یک متر ساخته و لوله زهکش موجدار در عمق 70 سانتیمتر نصب شد. مخزن با تراکم و لایهبندی متداول خاک اراضی شالیزاری استان گیلان (لوم سیلتی) پر شد و پس از کشت برنج، در طول آزمایش از محلول خاک در عمقهای 40، 50 و 70 سانتیمتری نمونهبرداری انجام و غلظت کل املاح (TDS) اندازهگیری شد. به منظور ارزیابی دقت مدل DRAINMOD در شبیهسازی فرآیند زهکشی زیرزمینی و بررسی تأثیرپذیری انتقال املاح از زهکشی میانفصل و پایانفصل، پارامترهای انتقال املاح شامل ضریب انتشارپذیری، ضریب اعوجاج، ضریب پخشیدگی مولکولی، حد ترسیب نمک و هدایت هیدرولیکی خاک از طریق حداقلسازی اختلاف میان مقادیر غلظت املاح عصاره خاک مشاهداتی و حجم زهآب با مقادیر تخمینی آنها به ترتیب با استفاده از بخش شوری و هیدرولوژی مدل و روش حل بهینهسازی الگوریتم ژنتیک به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل توانست شرایط قبل و بعد از زهکشی میانفصل را با کارکرد بسیار خوب (nRMSE کمتر از 20 درصد) و زهکشی میانفصل و پایانفصل را با کارکرد عالی (nRMSE کمتر از 10 درصد) شبیهسازی کند. غلظت کل املاح و حجم زهآب خروجی به ترتیب به طور متوسط با ریشه میانگین مجذور خطای 27/63 میلیگرم بر لیتر و 0145/0 سانتیمتر مکعب شبیهسازی شد. مقایسه مقادیر شبیهسازی و مشاهداتی نشان از دقت بیشتر مدل در شبیهسازی شرایط غیرغرقاب نسبت به شرایط غرقاب داشت. نتایج کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل نشان داد DRAINMOD، میتواند مدلی قابلقبول در شبیهسازی عملکرد زهکشی زیرزمینی در شرایط اراضی شالیزاری باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
برنج؛ شوری زهآب؛ شوری پروفیل خاک؛ انتقال املاح؛ الگوریتم ژنتیک | ||
مراجع | ||
Alizadeh, M. Afrasiab, P. Yazdani,M.R. Liaghat, A.M. and Delbari, M. (2016). The Effect of Depth and Space Subsurface Drainage on Paddy Field Drainage Intensity (Case Study: Fields of Rice Research Institute of Iran). Journal of Water and Soil Conservation, 23(4), 219-233. Amin Salehi, A. Navabian, M. Esmaeili Varaki, M. and Pirmoradian, N. (2017). Evaluation of HYDRUS-2D model to simulate the loss of nitrate in subsurface controlled drainage in a physical model scale of paddy fields. Paddy and Water Environment, 15, 433–442. Bannayan, M. and Hoogenboom, G. (2009). Using pattern recognition for estimating cultivar coefficients of a crop simulation model. Field Crops Research, 111(3), 290-302. Breve, M.A. Skaggs, R.W. Parsons, J.E. and Gilliam, J.W. (1997). DRAINMOD-N, A nitrogen model for artificially drained soils. Transaction of the ASAE, 40(4), 1067-1075. Caton, B.P. Foin, T.C. and Hill, J.E. (1999). A plant growth model for integrated weed management in direct seeded rice. II. Validation testing of water-depth effects and monoculture growth. Field Crop Research, 62: 145–155. Farmaha, B.S. (2014). Evaluating Animo model for predicting nitrogen leaching in rice and wheat. Arid Land Research and Management, 28, 25-35. Gauch, H.G. Hwang, J.T.G. and Fick, G.W. (2003). Model evaluation by comparison of model-based predictions and measured values. Agronomy Journal, 95, 1442–1446. Ines, A.V.M. and Droogers, P. (2002). Inverse modeling in estimating soil hydraulic functions a genetic algorithm approach. Hydrology Earth System Science, 6(1), 49-65. Jamieson, P.D. Porter, J.R. and Wilson, D.R. (1991). A test of the computer simulation model ARC-WHEAT1 on wheat crops grown in New Zeland. Field Crops Research, 27(4), 337-350. Kale, A. (2011). Field-evaluation of DRAINMOD-S for predicting soil and drainage water salinity under semi-arid conditions in Turkey. Spanish Journal of Agricultural Research, 9(4), 26-40. Kandil, H.M. Skaggs, R.W. Abdel Dayem, S. Aiad, Y. and Gilliam, J.W. (1992). DRAINMOD-S: Water management model for irrigated arid lands. 1. Theories, and Tests, presented at the ASAE international winter meeting, Paper No. 922566. Nazari, B. Liaghat, A. Parsinezhad, M. and Naseri, A. (2008). Optimizing subsurface drainage installation depth consideration economic and environmental. In: Proceedings of 5th Workshop on Drainage and Environmental Engineering, 6 Nov., Iranian National Committee on Irrigation and Drainage, Tehran, Iran, pp. 107-122. (In Farsi) Noory, H. Abyane, H.Z. Noory, H. and Liaghat, A.M. (2010). Application of DRAINMOD-N model for predicting Nitrate-N in paddy rice fields under controlled drainage in a costal region of Iran. XVIIth World Congress of the International Commission of Agricultural and Biosystems Engineering (CIGR), June 13-17, Québec City, Canada. Okhovat, M. (1997). Rice planting, management and harvest. Iran: Farabi. (In Farsi) Ramezani, M., Jamali, B. and Asgharzade, M. A. (2011). Sensitivity analysis of Drainmod model of input parameters. In: Proceedings of 3rd Irrigation and Drainage Network Management National Conference, 20-21 Feb. Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran, pp. 1-8. (In Farsi) Samipoor, F. Mohammadi, K. Mahdian, M. and Naseri, A. (2011). Evaluating DRAINMOD and SWAP drainage models to determining optimal depth and spacing using crop yield performance and drainage effluent. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 4(3), 375-386. (In Farsi) Skaggs, R.W. (1980). DRAINMOD reference report. United States Department of Agriculture, Soil Conservation Service. Skaggs, R.W. (1982). Field evaluation of a water management simulation model, DRAINMOD. Transactions of the ASAE, 25(3), 666-674. Torkzaban, S. (2000). Evaluation and calibration of DRAINMOD model under arid and semi-arid condition of Iran. M.Sc. dissertation, University of Tehran, Tehran. (In Farsi) Wahba, M.A.S. and Christen, E. W. (2006). Modeling subsurface drainage for salt load management in southeastern Australia. Irrigation and Drainage Systems, 20(2), 267-283. Wahba, M.A.S. (2016). Assessment of options for the sustainable use of agricultural drainage water for irrigation in Egypt by simulation modeling. Irrigation and Drainage, Online Version of Record published before inclusion in an issue, Wiley Online Library. Yufu, T. Sen, D. Yuguang, Zh. Changyu, W. and Jinsong, W. (2013). Improvement effects of subsurface pipe with different spacing on sodic-alkali soil. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 29(12), 145-153. Zare Abyaneh, H. Noori, H. Liaghat, A.M. Karimi, V. and Noori H. (2011). Calibration of nitrate leaching and water table fluctuation in paddy rice field by DRAINMOD-N software. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources,15(57), 49-60. (In Farsi)
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 594 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 437 |