a. h. nazemi
-
تبخیر - تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژیک دارای اهمیت فراوانی در مدیریت منابع آب و برنامه ریزی آبیاری می باشد. امروزه به دلیل نبود داده های لایسیمتری در بیشتر ایستگاه های هواشناسی، از مقادیر تبخیر - تعرق مرجع حاصل از مدل استاندارد فایو - پنمن - مونتیث استفاده می شود. مدل یاد شده برای محاسبه تبخیر - تعرق گیاه مرجع چمن () به کار برده می شود. از سوی دیگر، مدل پنمن-کیمبرلی نیز به طور گسترده ای برای محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع یونجه () مورد استفاده قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، داده های هواشناسی شش ایستگاه هواشناسی در استان سیستان و بلوچستان در یک دوره آماری ده ساله برای محاسبه و به کار برده شده و سپس نسبت به برای هر شش ایستگاه در دوره مطالعاتی محاسبه شد. مدل پنمن-کیمبرلی در ایستگاه میرجاوه بدترین نتیجه را در مقایسه با ایستگاه های دیگر داشته است. مقادیر ضریب نش-ساتکلف برای این ایستگاه کمترین مقدار(07/0) بوده و مقادیر شاخص پراکندگی و جذر میانگین مربعات خطا برای این ایستگاه به ترتب 43/0 و 48/2 می باشد که بیشترین مقدار در بین ایستگاه های مورد مطالعه است. در ادامه، سهم هر یک از مولفه های توازن انرژی و آیرودینامیکی در میزان کل تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از مدل پنمن-کیمبرلی تعیین شد که نتایج حاصل حاکی از نقش مهم هر دو مولفه در فرآیند تبخیر-تعرق ایستگاه های موردمطالعه بود. بر این اساس، کاربرد مدل های مبتنی بر تابش خورشیدی نظیرمدل پریستلی-تیلور در این ایستگاه ها می باید با احتیاط صورت پذیرد.کلید واژگان: تبخیر - تعرق مرجع، تغییرات فصلی، مولفه آیرودینامیکی، مولفه توازن انرژیEvapotranspiration (ET), a major component of the hydrologic cycle, is important in water resources management and irrigation scheduling. Nowadays, due to the lack of the lysimetric data in weather stations, the ET values calculated by the standard FAO Penman-Monteith model ( ) are used as benchmark values of grass reference crop. Also, the Penman-Kimberly model is widely applied for computing the alfalfa-reference crop ET ( ). In the present study, the meteorological data from 6 weather stations located in the Sistan-Va-Baluchestan Province covering a period of 10 years were used to calculate the and values. Then, the to ratios were computed for all six stations during the studied period. The Penman-Kimberly model at Mirjavah station had the worst result compared to other stations. The NS coefficient values for this station are the lowest (0.07) and the SI and RMSE values for this station are 0.43 and 2.48, respectively, which is the highest value among the study stations. Finally, the contributions of the energy balance and aerodynamic components on the final ET values were determined using the Penman-Kimberly model, which showed the important influence of both components on the ET process. Consequently, the use of radiation-based models e.g. Priestly-Taylor model in these stations should be carried out by special care.Keywords: Aerodynamic component, Energy balance component, Seasonal variations, Reference evapotranspiration
-
In many irrigated areas, shallow water table causes water logging and salinity of the soils, thus usually subsurface drainage systems are used to control this situation. In most cases, subsurface drainage systems discharge a large amount of water and salt to the environment, hence drainage water management is necessary to prevent this situation. Drainage is an action that ensures the sustainable use of land, in addition to increasing the performance. The traditional view in the drainage systems’ design, has known the drainage aim, unique to increase the yield and improve the grown environment and does not examined the environmental impacts of drainage projects. Today, this attitude has lost its position in the new approaches, in addition to agricultural and industrial purposes, environmental goals of the drainage projects are also examined. In this study the quantity and quality of output drained water from the drainpipes as compared to the time were simulated using the method system dynamics analysis, and were compared to in vitro model data. The effect of changing the depth of drainage pipes, distances between drainage on the drained water volume, and the amount of output salt were investigated. For the experiments in this study, the physical laboratory model of Water Resources, in the Faculty of Agriculture, University of Tabriz was used. Physical model is a rectangle cube-shaped container, metal-glass, with 2 m length, 1 m width and 0.5 m height. In order to determine the position of water table in the soil, 20 piezometers were put at the bottom of the model. Four reticulated metal pipes with a diameter of 2 cm were embedded as drainage pipes in the model. Tests were performed with depths of 0.4, 0.3 and 0.2 m from the soil surface, and three distances of 1.4, 1 and 0.6 m between the drains. In the upper part of the model, a sprinkler irrigation system consisted of four lateral and eight water sprayers, were placed at the height of 0.6 m above the soil surface: they were used to produce precipitation and irrigation practices. In this research, the VENSIM programming software, which is one of the most appropriate programs for dynamic evaluation of systems was used for modeling. This software shows the performance of the system during the simulation, with repeated solving of various equations in the system, by limited different methods. In order to evaluate the performance of the systems, various tests on water table level, drainage water quantity, salinity of drained water and groundwater salinity were done. The water table level increases through time and remains constant at a steady state. The output discharge from drains also increases during time and reaches to a steady state by fixing the water table and reducing its fluctuations. The salinity of drained and groundwater decreased during the experiment and approached to the amount of irrigation water salinity (0.45 dS/m), due to the mixing of irrigation water with low salinity groundwater with the higher salinity. The salinity of output drainage also decreases causing reduction of the groundwater salinity. Drainage volume, and the amount of drainage water EC, were measured in order to investigate the effect of changing the depth and distance between drainage pipes on the quality and quantity of the drainage water in each establishment. By increasing the depth and distance between drainage tubes, the length and depth of the water lines, towards drain pipes, increases and the share of groundwater participating in the output drainage increases, which leads to the increase of output’s salinity. This increase in depth and distance, also increases the soil storage volume in the drainage pipes, and increases the discharge of drainage water. The simulation data were compared with the measured values and correlation coefficients for output discharge, salinity of drainage water, water table level and groundwater salinity in trial mode (drain spacing: 1.4 m, depth: 0.4 m), which were 0.75, 0.92, 0.98 and 0.97, respectively. In addition, the values of the RMSE statistical indicator for these parameters were obtained as 0.1875 mm/min, 0.1684 dS/m, 0.0081 m and 0.0825 dS/m, respectively, indicating that the simulation results have the higher accuracy. The evaluation of quantity and quality of drains’ discharge cumulatively shows that the increase in drains’ depth and spacing causes the increase of the volume of drainage water and salt.
Keywords: Model, Quality, quantity of outflow, Simulation, Subsurface drainage, Systemdynamics -
به دلیل وجود فرارفت گرمایی، توازن انرژی در مزارع پوشیده از گیاه به هم ریخته و مقداری انرژی اضافی از طریق جریان گرما از اراضی بدون پوشش گیاهی به طرف سطوح پوشیده گیاهی جریان می یابد و باعث افزایش تبخیر- تعرق می گردد. مطالعه حاضر برای بررسی وقوع پدیده فرارفت گرمایی در مزرعه ذرت به عنوان یک گیاه کشت بهاره و گندم زمستانه به عنوان کشت پاییزه در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شده است. گیاهان زراعی فوق در داخل لایسیمتر مستقر در وسط مزرعه 6/1 هکتاری کشت گردید و تبخیر- تعرق آنها در طول فصل رشد اندازه گیری شد. برای بررسی وقوع فرارفت گرمایی از روش هایی نظیر بیلان انرژی در سطح مزرعه، تعیین ضریب پریستلی- تیلور، نسبت مقدار تبخیر-تعرق حاصل از فرارفت به تبخیر- تعرق از سطوح پوشش گیاهی (Rad) و نسبت باون در روزهای مختلف پس از کاشت استفاده شد. نتایج اندازه گیری دمای هوا نشان داد که بین مزرعه لایسیمتر و نواحی اطراف گرادیان دمای محسوسی برقرار است. مقادیر منفی جریان گرمای محسوس، نسبت باون و Radدر برخی از روزهای فصل رشد گیاهان مورد بررسی نشان داد که انرژی اضافی حاصل از فرارفت بر تبخیر- تعرق گیاهان موثر بوده است. نتایج نشان داد که تاثیر فرارفت بر تبخیر- تعرق گیاه ذرت بیشتر از گندم می باشد. در منطقه مورد مطالعه به جز فرارفت منطقه ای، به دلیل کوچک بودن قطعات زیرکشت، متفاوت بودن زمان های آبیاری مزارع مجاور و آیش بعضی از قطعات، فرارفت محلی نیز می تواند به وقوع بپیوندد.کلید واژگان: بیلان انرژی، تبخیر، تعرق، تبریز، فرارفت، ذرت، گندمDue to advection phenomenon, energy balance in vegetation covered field's changes and some additional energy is transferred from the barren lands to vegetation covered sites by air sensible heat flux. This phenomenon increases the evapotranspiration. The present study was conducted to investigate the advection occurrence in the field of maize as a spring crop, and winter wheat as a fall crop at the Agriculture Faculty Research Station of Tabriz University. Mentioned crops for were planted in a 1.6 hectares farm, equipped with a lysimeter at its middle, for two years. These crop's evapotranspiration was measured by the lysimeter during the growing season of each plant. The advection phenomenon occurrence was investigated using the methods of energy balance in the field surface, Priestly-Taylor coefficient, the ratio of evapotranspiration obtained from advection energy to vegetation surface evapotranspiration (Rad) and Bowen's ratio () on different days after planting of each crop. Observation data of the temperature showed that there was a sensible heat gradient between the lysimeter and surrounding areas. Negative values of the sensible heat flux, Rad and Bowen ratio on some days of plants growing season showed that the advection extra energy had affected the crops evapotranspiration values. Results showed that the advection effect on maize evapotranspiration was more than that on wheat evapotranspiration. In the study region except of regional advection, local advection could be occurred due to small size of cropped fields, different irrigation schedule and depth of adjacent farms, and fallow duration of some farms.Keywords: Advection, Energy Balance, Evapotranspiration, Maize, Tabriz, Wheat
-
مطالعه حاضر بر روی رودخانه آجی چای واقع در دشت تبریز و در شرق دریاچه ارومیه ، به منظور شناسایی عوامل موثر بر آلودگی رودخانه و آبخوان دشت تبریز و مدیریت و کنترل بهتر کیفیت منابع آب، با بهره گیری از تحلیل مولفه های اصلی، روش های هوش مصنوعی (شبکه عصبی مصنوعی و درخت تصمیم M5) و زمین آمار (کریجینگ و کوکریجینگ)، از طریق تحلیل داده های کیفیت آب (کاتیون ها، آنیون ها) در طی دوره آماری 1380 تا 1392 صورت گرفت. تحلیل های چند متغیره آماری قادر هستند حجم گسترده ای از داده ها را پردازش نمایند و به عنوان راهکاری کمی در مدیریت کیفیت آب رودخانه های استان آذربایجان شرقی مطرح گردند. تعیین مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار در کیفیت آب منجر به کاهش هزینه ها و هدفدار نمودن پایش، کنترل و حفاظت کیفیت آب می شود. نتایج تحقیق حاکی از آن است که روش درخت تصمیم گیری (M5) روابط ساده خطی، قابل فهم تر و کاربردی تری برای پیش بینی کلر و شوری ارائه می کند و نوع تصمیمات گرفته شده براساس طبقه بندی در الگوریتم های درخت تصمیم، مشخص، شفاف و قابل استخراج است. همچنین نتایج حاصل از کاربرد روش های زمین آمار نشان داد که وضعیت آبخوان دشت تبریز از لحاظ کیفی نسبت به سال های قبل در وضعیت نامطلوب قرار گرفته و در بخش غربی دشت به دلیل برداشت زیاد توسط چاه ها میزان شوری آب از بیشینه 9000 میکروموس بر سانتی متر در سال 1380 به بالای 11000 میکروموس بر سانتی متر در سال 1390 در مقطع خروجی رسیده است.کلید واژگان: درخت تصمیم، زمین آمار، کیفیت آب زیرزمینی، کیفیت آب سطحی، هوش مصنوعیIn order to determine effective parameters on Aji Chay river pollution and the aquifer of Tabriz plain located in eastern part of Urmia Lake and better management and controlling of water resource quality, principal component analysis, artificial intelligence techniques (neural networks and decision tree M5) and geostatistics (Kriging and Cokriging) through water quality data analysis (Cations, Anions) in the period of 2001 to 2013 have been used. Statistical multivariate analysis has an ability to process a big range of data, and is known as a quantitative method in order to manage water quality of the East Azarbaijan provinces rivers. Determination of the water quality parameters would result in costs reduction and aiming the monitoring, controlling, and protection of water quality. The results show that M5 method presents simple linear relations in predicting chloride and salinity, also the decisions for categorizing decision tree algorithms are clear and extractable. Also the results of geostatistics showed that Tabriz plain's aquifer is in a bad condition from qualitative viewpoint compared to the last years, and in western part of the plain due to extreme well extraction, salinity in outlet from 9000 in 2001 to over 11000 (µmhos cm-1) in 2012 has been increased.Keywords: Artificial intelligence, Decision Tree, Geostatistics, groundwater quality, Surface water quality
-
در پژوهش حاضر الگوی توزیع رطوبت خاک تحت آبیاری با قطره چکان های زیر سطحی در خاک دو لایه و در دو حالت زمین مسطح و شیب دار از طریق انجام آزمایش های مزرعه ای بررسی و اثرات شرایط شیب زمین و لایه ای بودن خاک به طور منفرد و توام بر الگوی خیس شدگی خاک بررسی شد. مقایسه ها بین نیمرخ های رطوبتی مشاهداتی در خاک های مسطح و شیب دار، بیان گر این موضوع بود که با افزایش مدت آبیاری نیمرخ رطوبتی ایجاد شده در خاک های شیب دار با نیمرخ حاصل در خاک های مسطح تطابق بیشتری می یابد. نتایج گویای این موضوع بود که با افزایش مدت پخش آب اثر غیر همسان بودن خاک کاهش پیدا می کند. به دلیل بالا بودن هدایت هیدرولیکی لایه پایینی، با رسیدن رطوبت به مرز لایه ها جبهه رطوبتی دارای شکست گردیده، گسترش رطوبت در جهت عمودی بیشتر شده و شکل پیاز رطوبتی به صورت بیضی بود. از نرم افزار هایدروس دو بعدی برای شبیه سازی جبهه رطوبتی برای شرایط مشابه با آزمایش های صحرائی استفاده شد. به منظور برآورد دقت نرم افزار، فاصله شعاعی جبهه رطوبتی مشاهداتی و شبیه سازی شده از محل قطره چکان در زاویه های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. بر این اساس معیارهای جذر میانگین مربعات خطا 47/2 سانتی متر، ضریب همبستگی 82/0 و ضریب کارآیی مدل 24/0 حاصل گردید. معیارهای مذکور در خاک دو لایه ای شیب دار نیز به ترتیب برابر 03/4 سانتی متر، 75/0 و 36/0 محاسبه شد. در کل این نتایج قابلیت خوب نرم افزار هایدروس در شبیه سازی حرکت آب در شرایط مورد مطالعه تایید نمود.کلید واژگان: آبیاری قطره ای زیر سطحی، الگوی خیس شدگی، خاک دولایه شیبدار، نرم افزار هایدروسIn this research the wetting pattern of soil under subsurface drip irrigation was investigated through field experiments on two layered soil at the level and sloping lands, and the interaction and individual effects of the sloping and layered soil conditions on the wetting pattern were studied. Comparisons between observed soil moisture profiles in the level and sloping soils clarified that by increasing the application duration, the wetting patterns of the sloping soil showed more adaptation with that of the level soil. The results indicated that the effect of soil anisotropy was declined with increasing the water application duration. Due to high hydraulic conductivity value of the sublayer soil, the wetting front showed an inflection after reaching to the boundary of the two layers, so that the vertical expansion of pattern was increased and the wetting bulb transformed to an ellipse. The HYDRUS 2D software was applied to simulate the wetting patterns at the same conditions of filed experiments. The radial distance of the soil wetting fronts in the different angles from emitters were compared with corresponding simulations in order to evaluate the model accuracy. Results showed that HYDRUS simulations had a good agreement with observed data with Root Mean Squared Error (RMSE) value of 2.47 cm, correlation coefficient (r) value of 0.82 and model Coefficient of Efficiency (CE) value of 0.24 for the layered level soil. Also the values of these statistical criteria for sloping layered soil in the same order were 4.03 cm, 0.75 and 0.36 respectively. Generally, these results confirmed reliable ability of HYDRUS software for simulation of water movement in the studied conditions.Keywords: HYDRUS 2D software, Sloping layered soil, Subsurface drip irrigation, Wetting pattern
-
آبیاری برای رشد و تولید محصولات حیاتی است و برای تامین آن میزان آب مورد نیاز باید تعیین شود. در مناطق خشک و نیمه خشک پارامتر دما نقش اساسی را در تبخیر-تعرق ایفا می کنند. در این تحقیق از احتمال وقوع 50، 65 و 80 درصد برای دمای هوا در محاسبه تبخیر-تعرق استفاده شد. برای محاسبه تبخیر-تعرق از دو رابطه فائو- پنمن- مونتیث و هارگریوز در منطقه تبریز استفاده شد. نتایج برازش داده ها نشان داد تابع توزیع ویکبای (wakeby) بین توابع توزیع مورد بررسی بیشترین تطابق را با داده های دما در منطقه مورد بررسی از خود نشان داد. در رابطه فائو- پنمن- مونتیث، استفاده از سطوح احتمالات وقوع مختلف برای دمای در محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع، تاثیر ناچیزی در مقادیر به دست آمده داشت و اگر نیاز به محاسبات دقیق نباشد، استفاده از میانگین گیری برای داده های هواشناسی کافی است. این امر بیان گر حساس نبودن رابطه فائو- پنمن- مونتیث نسبت به تغییرات اندک در کمیت های ورودی است. اما در رابطه هارگریوز استفاده از سطوح احتمالات وقوع مختلف در برازش داده های مربوط به دما، در محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع تاثیر چشم گیرتری داشت. در پایان، نتایج دو روش به کار رفته در تحقیق با داده تشت تبخیر در منطقه مورد مطالعه مقایسه و ضریب تشت مناسب برای هر روش استخراج گردید. میانگین ضریب تشت در دوره مورد بررسی، برای رابطه پنمن مونتیث برابر 63/0 و برای رابطه هارگریوز برابر 22/1 به دست آمد.کلید واژگان: احتمال وقوع، فائو، پنمن، مونتیث، تابع توزیع ویکبای، دمای هوا، ضریب تشت، هارگریوزIrrigation is necessary for the crop growth and determining crops water requirement is essential for supplying it. In arid and semi-arid regions, air temperature plays a fundamental role in evapotranspiration process. In this study, the temperature occurrence probabilities at the levels of 50%, 65% and 80% were applied for calculation of evapotranspiration. The Penman-Monteith FAO and Hargreaves equations were used to calculate the evapotranspiration in Tabriz area. The results showed that the Wakeby distribution function had the best adaptation with the temperature data set in the study area. Using different levels of probability for temperature in determining reference evapotranspiration in the Penman-Monteith FAO method, negligible effects were seen in the obtained results so the averaged temperature data was enough for calculations at the cases that there were no needs for precise values. It was concluded that the Penman-Monteith FAO equation was not sensitive to small changes in temperature values, on the contrary in Hargreaves model, using different levels of temperature probability had significant effects on the calculated reference evapotranspiration values. Finally, results of the both methods were compared with the exact evaporation data obtained from pan and the pan coefficient was obtained for each method and suitable pan coefficient values of 0.63 and 1.22 were determined for methods of Penman-Monteith FAO and Hargreaves models, respectively.Keywords: Air temperatures, FAO Penman-Monteith, Hargreaves, Pan index, Probability of occurrence, Wakeby distribution function
-
از دیدگاه ریاضی رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی ع قالب یک تاب را ، هموگرافیک نسبت به متغیر سرعت باد دارد .تابع هموگرافیک می دارای دو مجانب افقی و عمودی است .مجانب عمودی برای مقادیر منفی سرعت باد رخ دهد ولی ازآنجاییکه ا علامت منفی در سرعت باد بین ی گر جهت باد است و مقادیر مطلق کمتها در رابطه ه مورداستفاد می قرار میزان تبخیر و تعرق افزایش می ، مجانب عمودی کاربردی ندارد .با افزایش سرعت باد از صفر ،گیرد یابد تا به یک مقدار حدی برسد .این مقدار حدی همان مجانب افقی تابع کسری رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی ت هس. ق در این تحقی اثر تغییرات سرعت باد بر میزان تبخیر- تعرق با توجه به قالب ریاضی رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی . مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت بدین اصفهان و رشت استفاده شد .نتایج نشان داد ، منظور از آمار و اطلاعات ایستگاه سینوپتیک تبریز در رابطه و فائ- پنمن- ث مونتی اث ر ت ، سرع ب ادبر روی به میزان تبخیر و تعرق، صورت غیرخطی ت هس و تغییرات در مقدار تبخیر و تعرق برای مقادیر مختلف سرعت باد در سرعت - زیاد است و تبخیر ، های کم باد تعرق بیشتر تحت ر تاثی می سرعت باد قرار گیرد و ب ت ا افزایش سرع میزان ر ، باد تبخی- ق تعر مج به مقدار حدی یا انب تابع ک هموگرافی میل نموده و شدت افزایش تبخیر - می تعرق کمتر . گردد
کلید واژگان: تابع هموگرافیک، دیدگاه ریاضی، رابطه فائو، پنمن، مونتیث، سرعت باد، مقدار حدیFrom the mathematical point of view, the FAO Penman-Monteith equation shows a homographic function related to the wind speed. The homographic function has horizontal and vertical asymptotes. In this issue horizontal asymptote is applicable; because the vertical asymptote occurs for negative values of wind speed but the negative sign indicates the direction of the wind speed and only the absolute values of the quantities are used. By increasing wind speed from zero, evapotranspiration will increase until it reaches to a limited asymptote value. This value is the horizontal asymptote of the fractional function of FAO Penman Monteith equation. In this research the effect of wind speed variations on the evapotranspiration amounts was analyzed, with considering the mathematical framework of the Penman-Monteith equation. Meteorological data from three weather stations, including Tabriz, Isfahan and Rasht were used in this research. Results showed that in the FAO Penman-Monteith equation, wind speed effect on evapotranspiration is nonlinear and variation in evapotranspiration amounts is more at low wind speeds than high values of wind speeds. As a general result, evapotranspiration has tended to asymptote homographic function and the rate of increasing in evapotranspiration is reduced by wind speed increasing.
Keywords: Asymptote value, FAO Penman, Monteith, Homographic function, Mathematical point of view, Wind speed -
اطلاعات اندک ناشی از شرایط اقلیمی غیرقابل پیش بینی، به عدم قطعیت در تصمیم گیری های بخش کشاورزی منجر می شود. به همین دلیل، تحلیل های احتمالاتی با احتمال وقوع متفاوت ضمن افزایش انعطاف پذیری در تصمیم گیری ها، می تواند ضریب اطمینان تصمیمات را نیز بالا برد. در این تحقیق با بهره گیری از اطلاعات ایستگاه هواشناسی سینوپتیک تبریز نسبت به تعیین مقادیر بارش موثر و تبخیر- تعرق گیاه موردمطالعه (گندم) در طول دوره های میانی و پایانی رشد در منطقه موردمطالعه (دشت تبریز) در دوره آماری 29 ساله (از سال 1982 تا 2010) اقدام شد. با تجزیه و تحلیل مقادیر بارش موثر و تبخیر - تعرق به عنوان متغیر های احتمالاتی، روشی مطمین برای تخمین نیاز آبیاری بر اساس توابع توزیع احتمال ارایه شد. با بررسی 12 تابع توزیع احتمال مختلف، مشخص شد که برای داده های بارش ماهانه با مقادیر بیش تر از 30 میلی متر، تابع توزیع لوگ نرمال سه پارامتری بهترین نتایج را به دست داد اما برای داده های تبخیر تعرق، تابع توزیع مشخصی به دست نیامد. هم چنین، یکی از مزیت های روش ارایه شده، به دست دادن فرمول های جامع برای برآورد مقدار نیاز آبیاری گیاه با ترکیبی از احتمالات وقوع متفاوت (برای دوره های مختلف رشد) است. نتایج به دست آمده هم چنین نشان داد که مقدار نیاز آبیاری گزارش شده در برنامه NETWAT که در واقع در سطح احتمال 50 درصد بوده و در بسیاری از طرح های آبیاری در ایران از آن استفاده می شود، با مقادیر محاسبه شده در این تحقیق متفاوت است. لذا با توجه به گزارش های مشابه در پژوهش های مختلف، استفاده از روش ارایه شده در این تحقیق به منظور تخمین دقیق تر نیاز آبیاری گیاه (در سطوح احتمالاتی مختلف) به ویژه برای شرایط بحرانی (تبخیر - تعرق زیاد و بارندگی کم) و یا برای گیاهان حساس به تنش آبی (در سطح احتمال 80 درصد و یا بالاتر) توصیه می شود.
کلید واژگان: باران موثر، برنامه NETWAT، تبخیر و تعرق، تحلیل های احتمالاتی، دشت تبریز، گیاه گندمImperfect knowledge due to unpredictable climatic conditions leads to uncertainty in decision making in agriculture. Therefore, a probabilistic analysis of the various possibilities besides increasing flexibility in decision-making can also enhance the reliability of decisions. Using Tabriz Synoptic stations data, the values ofthe crop (TriticumAestivum L.) evapotranspiration and effective rainfall in mid to late season in the study area (Tabriz plain) were estimated. Analyzing the effective rainfall and crop evapotranspiration as probabilistic variables, a reliable method for estimating the irrigation water requirement was described using the probability distributionfunctions.By examining 12 different probability distribution function, it was found that the log normal distribution function achieves the best results for the monthly precipitation data with values greater than 30 mm, but there is no unique probability distribution function for evapotranspiration data.This method can also provide a general formula for calculations of irrigation water requirement with different probability levelsduringthe growing season. Results showed thatthe reported values of irrigation requirement in the NETWAT program that is atthe 50 % probability level andused in most of irrigation projects in Iran, were different the calculated values in this study.According to similar reports in different researches, the represented method is recommended for more precise estimation of irrigation water requirements (with different probabilities) especially in critical situations (with high evapotranspiration and low rainfall values) or for crops that are sensitive to water stress in 80% probabilitylevelor higher.
Keywords: Effective Rainfall, Evapotranspiration, Irrigation Water Requirement, NETWAT program, Probablity Distribution Functions (PDF) -
به دلیل اهمیت کلزا به عنوان یک گیاه روغنی مهم و سازگاری آن با شرایط آب و هوایی مختلف، آزمایشی در سال 1389 برای تعیین تبخیر- تعرق لایسیمتری کلزا در اراضی ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام گرفت. مقدارتبخیر- تعرق لایسیمتری در منطقه مورد مطالعه برابر 6/ 583 میلی متر تعیین گردید. نتایج نشان داد که بین تبخیر - تعرق لایسیمتری و تبخیر- تعرق حاصل از روش فائو پنمن مانتیث 36/ 23 درصد اختلاف وجود داشت. رابطه ضریب گیاهی بر اساس روزهای پس از کاشت، تابش جذب شده توسط گیاه، اصلاح شده با دما و شاخص سطح برگ ارائه شد. طول مراحل رشد کلزای بهاره شامل مرحله اولیه، توسعه، میانی و پایانی بر اساس درصد پوشش سطح زمین و شاخص سطح برگ به ترتیب برابر 25، 35، 20 و 20 روز به دست آمد. همچنین متوسط ضریب گیاهی برای مراحل اولیه، میانی و پایانی رشد به ترتیب برابر 72/ 0، 45/ 1 و 66/ 0 تعیین شد. بین ضرایب گیاهی حاصل شده از این تحقیق با مقادیر توصیه شده در نشریه فائو 56 اختلاف معنی داری وجود داشت. ضمن آن که تغییرات درصد پوشش سطح زمین، شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه و شدت تبخیر- تعرق در روزهای مختلف پس از کاشت مورد بررسی قرار گرفت.
کلید واژگان: تبریز، درصد پوشش، شاخص سطح برگ، ضریب گیاهی، کلزاDetermination of evapotranspiration, crop coefficient and growth stages of canola by lysimetric dataBecause of the importance of canola as a major oil plant and its compatibility with different climatic conditions, an experiment was conducted in the Agricultural Research Station of Tabriz University to determine its lysimetric evapotranspiration. Lysimetric evapotranspiration was measured 583.6 mm in the study region. Results showed that there was 23.36 percent difference between lysimetric evapotranspiration and potential evapotranspiration resulting from FAO Penman-Monteith method. A relationship for crop coefficient was obtained based on the days after planting and radiation absorbed by plants and was corrected with temperature and leaf area index. The durations of growing stages of spring Canola including initial, development, middle and end stages based on percentage of land cover and LAI were obtained equal to 25, 35, 20 and 20 days, respectively. Also the mean values of crop coefficients were determined for the initial, middle and the end stages of growth equal to 0.72, 1.45 and 0.66, respectively. There was significant difference between crop coefficients resulting from this study with the recommended values in the FAO 56. In this study, changes in the ground cover percentage, LAI, plant height and evapotranspiration were investigated on different days after planting.Keywords: Canola, Crop Coefficient, Ground cover, Leaf area index, Tabriz -
تعیین افت بار هیدرولیکی در سیستم های آبیاری قطره ای یکی از مهم ترین بخش های طراحی این سیستم ها می باشد. برای حصول یکنواختی مطلوب توزیع آب در شبکه قطره چکان ها لازم است که اختلاف بار در یک زیرواحد سیستم قطره ای در محدوده معینی قرار داشته باشد. در سال های اخیر نرم افزار فلوینت به میزان زیادی در علوم هیدرولیک و مکانیک سیالات برای تجزیه و تحلیل انواع جریان به کار گرفته شده است. این نرم افزار قابلیت های زیادی دارد و توانمندی های آن در حل بسیاری از مسایل جریان سیالات و انتقال جرم و دما به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر تلاش شد با استفاده از این نرم افزار جریان در مانیفلدهای آبیاری قطره ای از نظر هیدرولیکی شبیه سازی گردد. بدین منظور سه لوله مانیفلد به طول 18 متر با قطرهای خارجی 32، 40 و 50 میلی متر و هرکدام دارای 8 خروجی به فواصل 2 متر آماده گردید. با برقراری جریان با فشارهای ورودی 8/0، 0/1 و 2/1 بار در سه تکرار، توزیع فشار در هر سه لوله با استفاده از فشارسنج های دیجیتالی دقیق اندازه گیری گردید. سپس همین شرایط با استفاده از نرم افزار فلوینت مورد شبیه سازی قرار گرفت. همچنین با کاربرد رابطه دارسی-ویسباخ افت بار در شرایط آزمایشی مذکور محاسبه شد. نتایج حاصل از مقایسه عملکرد نرم افزار مذکور و رابطه دارسی- ویسباخ با داده های آزمایشی نشان داد که نرم افزار فلوینت و رابطه دارسی ویسباخ به ترتیب با داشتن حداکثر خطای نسبی 1268/1 و 5720/0 درصد و ضریب تبیین 99959/0 و 99993/0 در مقایسه با مقادیر افت بار اندازه گیری شده، روش های مناسبی برای شبیه سازی هیدرولیکی جریان در مانیفولدهای آبیاری قطره ای می باشند.
کلید واژگان: آبیاری قطره ای، توزیع فشار، شبیه سازی هیدرولیکی، مانیفولد، نرم افزار فلوئنتDetermination of hydraulic head loss is one of the most important components of designing drip irrigation systems. For having an optimized water distribution in drippers, it is necessary that head loss in each section should be in predetermined range. In recent years, fluent software has been used greatly in hydraulic science and fluid mechanics for evaluation of different flow regimes. The mentioned software has fantastic capabilities andits advantages have been proved in solving different fluid problems, mass and heat transfer. In the current study we tried to simulate hydraulic behavior of water flow in drip irrigation manifolds. Thus, three manifolds with same 18 meter length and outer diameter of 32, 40 and 50 millimeters which have 8 outlets with 2 meter intervals have been set. Validation of mentioned model has been done by comparing its result with observed values, measured in laboratory and computed results by Darcy Weisbach formula. In these experiments, pressure distribution was measured in three manifolds with different diameters and inlet pressure of 0.8, 1.0 and 1.2 bar using digital piezometer. Results showed that fluent software and Darcy Weisbach formula by having maximum relative error of 1.1268 and 0.5720 and correlation coefficient of 0.99959 and 0.99993, respectively in comparison of measured head loss are suitable models for simulation of water flow in manifolds and also are the appropriate and accurate methods in hydraulic simulation of water flow in drip irrigation systems.
Keywords: Drip irrigation, Fluent software, Hydraulic simulation, Manifold, Pressure distribution -
-
فرآیند تبخیر و تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژیک دارای اهمیت فراوانی در مدیریت و توسعه منابع آب و نیز برنامه ریزی آبیاری می باشد. در مطالعه حاضر به بررسی قابلیت سیستم استنتاج عصبی – فازی تطبیقی در بهبود تخمین میزان تبخیر و تعرق روزانه گیاه مرجع (ETo) پرداخته شد. داده های اقلیمی بکار گرفته شده در این مطالعه، شامل دمای هوا، تشعشع خورشیدی، سرعت باد و رطوبت نسبی می باشد که از دو ایستگاه هواشناسی مجهز به دستگاه های اندازه گیری الکترونیکی (سالواتیرا و زامبرانا) در کشور اسپانیا اخذ گردیده و به عنوان ورودی های مدل عصبی– فازی به منظور تخمین میزان ETo بر اساس معادله پنمن- فائو- مونتیث مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از مدل های عصبی– فازی و شبکه عصبی مصنوعی و نیز معادله های تجربی هارگریوز-سامانی، ریتچی، مک کینگ و تورک در منطقه مقایسه شدند. حاصل تحقیق بیانگر دقت بالای مدل های عصبی- فازی با مقادیر RMSE بین 276/0 تا 437/0میلی متر در تخمین میزان تبخیر و تعرق (نیاز آبی) روزانه گیاه مرجع می باشد. مدل های شبکه عصبی مصنوعی با مقادیر RMSE بین 298/0 تا 5/12میلی متر نیز عملکرد بهتری نسبت به معادله های تجربی نشان دادند.
کلید واژگان: تبخیر و تعرق گیاه مرجع، سیستم عصبی، فازی، شبکه های عصبی مصنوعی، معادله های تجربیEvapotranspiration، as a major component of the hydrologic cycle، is important in water resources development and irrigation planning. This paper aimed at investigating the abilities of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) to estimate daily reference evapotranspiration (ET0). The daily climatic variables such as air temperature، relative humidity، wind speed and solar radiation from two weather stations (Salvatierra and Zambrana) in Spain equipped with electronic sensors for collecting of climatic data، were used as inputs to the Neuro-Fuzzy model to estimate ET0. Comparisons were made among the estimates provided by the ANFIS، Artificial Neural Networks (ANNs) and following the empirical models: Hagreaves – Samani، Ritchie، Makkink and Turc. The comparisons revealed that the ANFIS models (with RMSE between 0. 276-0. 437 mm) could be employed successfully in modeling evapotranspiration process. The ANNs (with RMSE between 0. 298-12. 5 mm) were also found to perform better than the empirical models in this regard.
Keywords: Empirical equations, Neural networks, Neuro, Fuzzy System, Reference crop evapotranspiration -
آبهای زیرزمینی، همواره به عنوان یکی از منابع مهم و عمده تامین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده اند . شبیه سازی سیستم آبهای زیرزمینی به دلیل پیچیدگی این سیستمها به آسانی میسر نیست. هدف از این پژوهش، پیش بینی نوسانات تراز آب زیرزمینی دشت شبستر واقع در جنوب استان آذربایجان شرقی با استفاده از شبک ه های عصبی مصنوعی می باشد. به منظور آموزش مدل، از اطلاعات 15 پیزومتر که دارای آمار تراز سطح ایستابی با سری زمانی 9 ساله (1380-1388) بودند و در کل دشت پراکندگی یکنواختی داشتند استفاده شد. پارامترهای دما، بارش، دبی خروجی دریان چای و تراز آب زیرزمینی هر یک از پیزومترها با تاخیر زمانی t0-1 (ماه قبل) به صورت ماهانه، چهار ورودی اصلی شبکه های عصبی مصنوعی را تشکیل دادند. مقدار تراز آب زیرزمینی نیز تنها خروجی این شبکه را شامل می شود. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی با تابع آموزشی TRAINLM و تابع محرک TANSIG، قادر به پیش بینی سطح آب زیرزمینی ماهانه در بازه زمانی 3 ساله با دقت بالای (R2= 99.63 (RMSE=1.43 در مرحله آموزش و (R2=99.16 (RMSE= 1.167 در مرحله صحت سنجی در محدوده مورد مطالعه است.
کلید واژگان: دشت شبستر، تابع محرک، تابع آموزشی، تراز آب زیرزمینی، شبکه عصبی مصنوعیGroundwater has always been considered as one of the major sources of drinking and agricultural water supply, especially in arid and semi-arid areas. Ground water systems simulations because of their inherent complexity are not readily possible. The goal of this research is prediction of groundwater level fluctuation in Shabestar Plain, West of East Azerbaijan province, using artificial neural networks (ANN). The 9 years data sets (1380-1388) from 15 piezometers that uniformly disperse on the whole plain is applied for ANN model training. The four inputs ANN model were monthly data set from temperature, rainfall, Daryanchay discharge, groundwater level in each piezometer with one month delay (t0-1). The groundwater level was the only output of the ANN model. The results of this research showed that the ANN model with TRAINLM training function and with TANSIG activation function are capable to monthly prediction of groundwater level in 3 years period with high accuracy R2=99.63, RMSE=1.43 in training step and R2=99.16, RMSE= 1.167 in validation step in study area.
Keywords: activation function, artificial neural network, groundwater level, Shabestar plain -
در این تحقیق عرض و ارتفاع پله ها و همچنین شیب و ارتفاع سرریز به عنوان پارامتر متغیر در نظر گرفته شد و سعی گردید روشی جامع برای طراحی بهینه سرریزهای پلکانی ارائه شود. بدین منظور یک برنامه کلی در محیط برنامه نویسی Matlab نوشته شد. در این برنامه، برای بهینه-سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. یک سرریز پلکانی با ابعاد بهینه، به جای سرریز صاف سد مخزنی ساروق واقع در استان آذربایجان غربی طراحی گردید. نتایج نشان داد که سرریز پلکانی منجر به افزایش استهلاک انرژی و کاهش ابعاد مستهلک کننده انرژی در پایین دست گردیده است. همچنین به ازای دبی ثابت و شیب های مختلف، تغییرات ارتفاع بهینه پله ها نامحسوس بوده است. تحلیل حساسیت تابع هدف نشان داد که استهلاک نسبی انرژی بر روی سرریز پلکانی به ازای دبی ثابت، مستقل از ارتفاع بهینه پله ها بوده و با افزایش شیب سرریز کاهش می یابد. همچنین به ازای شیب های ثابت، افزایش دبی جریان منجر به کاهش استهلاک نسبی انرژی و افزایش ارتفاع بهینه پله ها می شود. نتایج نشان می دهند که به ازای شیب 3/11 درصد و دبی جریان 422 متر مکعب بر ثانیه، ارتفاع مناسب پله ها 6/1 متر و استهلاک نسبی انرژی 4/60 درصد بدست می آید. به ازای همان شیب ولی دبی جریان 9/776 متر مکعب بر ثانیه (دبی طرح)، ارتفاع مناسب پله ها 25/2 متر و استهلاک نسبی انرژی 7/43 درصد بدست می آید.
کلید واژگان: استهلاک انرژی، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، سرریز پلکانی، MatlabIn the present study, the width and height of steps, also the slope and height of spillways are considered as varied parameters, and has been tried to represent a comprehensive method for optimal designing of stepped spillways. For this reason, a complete program has been written in Matlab programming environment. In this program, Genetic Algorithm has been used for optimization. A stepped spillway with optimized dimensions was designed instead of a smooth spillway of Saroogh Reservoir Dam, which is located in West Azarbaijan province. The results showed that the replaced stepped spillway led to increase the energy dissipation and declined the dimensions of energy dissipator at toe of the stepped spillway. Also, for a constant discharge and varying slope, the variation of optimum height of steps was negligible. The sensitivity analysis of objective function showed that the relative energy dissipation on the stepped spillway for a constant discharge was independent of optimum height of steps and it was decreasing by increasing the slope of spillway. Also, increasing the discharge led to decrease the energy dissipation and increased the optimum height of steps for a constant slope. Results show with the slope 11.3 (%) and discharge 422 m3/s, the proper step height is 1.6 m and energy dissipation is 60.42 (%). With the same slope but discharge 776.9 m3/s (design discharge), proper step height is 2.25 m and energy dissipation is 43.7 (%).Keywords: Energy dissipation, Genetic Algorithm, Matlab, Optimization, Stepped spillway -
تحقق پتانسیل کامل آبیاری قطره ای، نیازمند بهینه سازی پارامترهای بهره برداری است. در یک خاک معین توسعه زمانی حجم خیس شده در تعیین فاصله مناسب بین قطره چکان ها و دور آبیاری به عنوان تابعی از حجم خاکی که ریشه های گیاه در آن قرار گرفته اند نقش دارد. شبیه سازی عددی و تحلیلی، راه حلی آسان و کم هزینه برای مطالعه فعالیت های مدیریتی آبیاری قطره ای بهینه می باشد. در این تحقیق، به منظور شبیه سازی پیشروی جبهه رطوبتی در آبیاری قطره ای، ابتدا مشخصات فیزیکی خاک تعیین گردید. سپس به منظور محاسبه پارامترهای مدل ون گنوختن، منحنی مشخصه رطوبتی خاک با استفاده از دستگاه صفحات فشار تعیین شد. همچنین برنامه هایی برای حل روابط فیلیپ و بن آشر با استفاده از زبان برنامه نویسی Mathematica 7.0 نوشته شد و نرم افزار هایدروس دو بعدی برای شبیه سازی عددی مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه آماری بین فواصل شعاعی شبیه سازی شده و مشاهده شده از محل قطره چکان به منظور ارزیابی دقت مدل های تحلیلی و عددی انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند که مدل هایدروس دو بعدی با داشتن میانگین خطای استاندارد 32572/3 و با ضریب همبستگی 9607/0، تطابق بهتری با داده های مشاهداتی در مقایسه با مدل های دیگر داشته و بهترین روش در شبیه سازی پیشروی جبهه رطوبتی در آبیاری قطره ای می باشد.
کلید واژگان: آبیاری قطره ای، جبهه رطوبتی، شبیه سازی حرکت آبAchieving the full potential of drip irrigation requires optimizing its effective operational parameters. For a given soil، knowing the temporal evolution of the wetted volume can contribute to a proper determination of emitter spacing and duration of irrigation as a function of the root zones soil volume. To investigate the optimal drip management practices، numerical and analytical simulations are easy and inexpensive approaches. In this study، the physical properties of the soil for simulation of wetting front position in drip irrigation were determined. Then، in order to calculate Van Genuchten model parameters، soil water characteristic curve was determined by means of a pressure membrane apparatus. Also، for solving the Philip and Ben-Asher equations، some computer programs were provided using Mathematica 7. 0. The HYDRUS 2D was used for numerical simulations. Statistical comparisons of the simulated and observed radial distances from emitters were employed to evaluate the accuracy of the analytical and numerical models. Results showed that HYDRUS 2D output with relevant root mean square error of 3. 32572 and correlation coefficient of 0. 9607 had a better agreement with the observed wetting front data in comparison with other methods and، in general، it’s the best method for simulating of wetting front in drip irrigation.Keywords: Drip irrigation, Water movement simulation, Wetting front -
طی بررسی های انجام شده در فروردین 1389 روی آفات درختان کاج Mugo Turra Pinus در شهرستان مشهد، یک کلنی شته از روی نهال های جوان در جمعیت فراوان مشاهده گردید که تحت عنوانCinara pini شناسایی گردید. این شته متعلق به زیر خانواده ی Cinarinae و خانواده Lachnidae است. بعد از مقایسه توالی C. pini با سایر توالی های موجود در بانک ژن با ابزار جستجوی Blast در بانک ژن مشخص شد که بیشترین شباهت را به گونه C. atlantica با 93 درصد داشت. میانگین طول بدن شته به 69/2 میلیمتر می رسد. پایه بند آخر شاخکها کمتر از 4 عدد مو دارد. بند آخر خرطوم بلندتر از قطر پایه کورنیکول و اندکی بلندتر از طول بند دوم پنجه پای عقبی است. نتایج بررسی زیست شناسی در شرایط دمایC ̊2±25، رطوبت نسبی 5±45% و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی در طی چهل تکرار نشان داد که این آفت دارای سه سن پورگی بود که به طور متوسط 10 روز طول کشید. نرخ ذاتی افزایش جمعیت 197/0 شته به ازای هر فرد ماده در روز و نرخ خالص تولید مثل 67/30 شته به ازای هر فرد ماده در هر نسل بود. دوره ی تولیدمثلی این شته به طور متوسط 61/12 روز طول کشید که در این مدت به طور متوسط 75/36 عدد پوره به ازای هر ماده ثبت گردید. در مجموع دوره ی یک نسل شته 20/26 روز طول کشید.
کلید واژگان: شته Cinara pini، نرخ ذاتی افزایش جمعیت، پارامترهای رشد جمعیت، کاجDuring a survey on pests of pine trees، Pinus mugo Turra، in April 2010 in Mashhad، a colony of an aphid was observed in abundant populations on the seedlings، belongs to the subfamily Cinarinae and family Lachnidae، being identified as Cinara pini (Linnaeus، 1758). The blast sequence to C. pini in the gene bank showed that the species was most similar to C. atlantica with 93% similarity. The mean length of adults was 2. 69± 0. 06 mm. The base of last antennal segment has fewer than 4 setae. The final rostrum segment is longer than the basal diameter of cornicles or slightly longer than the second tarsal segment of hind legs. Investigations on the biology of the aphid under greenhouse conditions of 25±2 ˚C، 45±5 RH، and 16:8 (L: D) showed that prematurity development time lasted 10 days. Intrinsic rate of increase (rm) was 0. 197 ♀/♀/day and the net reproductive rate (R0) was 30. 67 ♀/♀/generation. The reproductive period of aphids was 12. 61 days during which a total of 36. 75 nymphs per female were deposited. The total length of a generation was 26. 20 days.
Keywords: Cinara pini, Intrinsic rate of increase, Population growth parameters, Conifer -
در این مطالعه مدل شبیه سازی رشد ذرت (MSM2) با استفاده از داده های اندازه گیری شده در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز ارزیابی شد. برای ارزیابی از داده های حاصل از کشت ذرت هیبرید 704 در لایسیمتر استفاده گردید. مقایسه مقادیر پیش بینی شده رطوبت در ناحیه ریشه، تبخیر- تعرق ذرت، ماده خشک تولیدی و عملکرد دانه با مقادیر اندازه گیری شده دقت خوب مدل را نشان داد. همچنین مقایسه روش تخمین مستقیم به کار رفته در مدل مذکور برای تخمین تبخیر- تعرق با روش های مرسوم محاسبه تبخیر-تعرق با لحاظ نمودن ضریب گیاهی منفرد و دوگانه نشان داد که دقت تخمین روش به کار رفته در مدل MSM2 نسبت به روش های مورد بررسی بیشتر می باشد.
کلید واژگان: تبخیر، تعرق، رطوبت خاک، عملکرد ذرت، لایسیمتر، مدل MSM2In this paper, the MSM2 model was evaluated based on the field data measured at the agricultural research station of the University of Tabriz. The model was evaluated by data obtained from cultivated SC704 hybrid maize in a lysimeter. Comparisons between measured values of soil water content, maize evapotranspiration, grain yield and top dry matter with those predicted by the model showed the good estimation accuracy of the model. Also the comparisons between evapotranspiration estimation method of MSM2 model with conventional methods, considering single and dual crop coefficients, showed that the MSM2 model method had better accuracy than the conventional methods.Keywords: Evapotranspiration, Soil water content, Maize yield, Lysimeter, MSM2 model -
مدل های عددی در شبیه سازی حرکت آب در خاک کاربرد فراوان دارند. این مدل ها نیازمند وارد کردن مدل جذب بوسیله سیستم ریشه در خاک می باشند. در این تحقیق دو مدل حرکت آب در خاک شامل مدل جدید ارائه شده (SWMRUM) و دیگری نرم افزارHYDRUS بر اساس اندازه گیری های صحرایی در باغ سیب مقایسه گردیدند. با استفاده از دستگاه رطوبت سنج TDR، درصد حجمی آب خاک در دو جهت شعاعی (R) و عمق (Z) اندازه گیری شد. مدل دو بعدی جذب آب توسط ریشه بر اساس تابع توزیع تراکم ریشه، تعرق پتانسیل، فاکتور تصحیح تنش آب و تعیین تاثیر ریشه در حرکت آب بسط داده شد. مدل حاصله با معادله جریان آب در خاک مبتنی بر حل معادله ریچاردز تلفیق گردید. نتایج شبیه سازی شده با داده های رطوبت خاک حاصل از اندازه گیری های میدانی مقایسه و همبستگی قابل قبولی بین آن ها مشاهده شد. تحلیل خطای برآورد مدل که برابر تفاوت بین داده های رطوبت اندازه گیری شده و تخمین زده شده می باشد، با به کار گیری پارامترهای حداکثر خطا (ME)، ریشه مجذور میانگین خطا (RMSE)، ضریب تعیین (CD)، کارایی مدل (EF)، ضریب تجمعی باقیمانده (CRM)، تشریح و بر اساس این پارامترها تحلیل کاملی از مقایسه نتایج ارائه شد. نتایج نشان می دهد که میزان جذب حداکثر آب در حدود 04/0 m3m-3d-1 در عمق 30-25 سانتیمتری خاک و حداقل جذب در حدود 005/0 m3m-3d-1 در عمق 80 سانتیمتر اتفاق می افتد.
کلید واژگان: تراکم ریشه، حرکت آب، حل عددی، معادله ریچاردز، نرم افزار SWMRUMNumerical models are frequently used for simulation of water movement in soils. Soil water flow simulation models require a description of root water uptake as a sink term. In this study, two water flow models including the proposed SWMRUM model and the HYDRUS software were compared based on the field measurement in an apple orchard. Probe-type time domain reflectometry (TDR) was used to measure soil volumetric water content within radial (R) and depth (Z) vectors. Root water uptake model includes root density distribution function, potential transpiration and soil water stress-modified factor. A root water uptake sink term was developed, and entered into a soil water dynamic model to enable simulation of water flow in soil via numerical solution of Richards equation. The outputs from the two models were compared against the measured water content data. Simulated and measured water contents were in excellent agreement. Analysis of residual errors, differences between the measured and simulated values, was performed to evaluate the model performance, based on the maximum error (ME), root mean square error (RMSE), coefficient of determination (CD), modeling efficiency (EF), and coefficient of residual mass (CRM). Results showed that maximum root water uptake was 0.04 m3m-3d-1 at 25-30 cm depth and the minimum was 0.005 m3m-3d-1 at 80 cm depth. -
بادبردگی و تبخیر از منابع اصلی تلفات آب در سیستم های آبیاری بارانی است. شناسایی عومل تاثیرگذار و برآورد دقیق تلفات می تواند در کاهش هدررفت آب و بهبود راندمان آبیاری مفید باشد. به دلیل گسترش روز افزون استفاده از سیستم آبیاری سنترپیوت تهیه مدلی برای تعیین این تلفات در اسپری نازل های سنترپیوت ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق با در نظر گرفتن عوامل تاثیرگذار بر تلفات بادبردگی و تبخیر، مدلی برای اسپری نازل های سنترپیوت تهیه گردید. شبکه ای از ظروف جمع آوری آب به ابعاد 25×25 متر و با فاصله ظروف 25/1 متر ایجاد شد. اسپری نازل های متداول نلسون R3000، سنینگر LDN و نلسون D3000 با نازل های مختلف و در فشار کارکردها و ارتفاع استقرارهای متفاوت در مرکز این شبکه قرار گرفت. آزمایش ها در شرایط مختلف انجام و داده های هواشناسی مورد نیاز به صورت همزمان ثبت گردید. میزان تلفات آب از تفاضل آب پخش شده از اسپری نازل و رسیده به سطح زمین به دست آمد. با استفاده از تحلیل های آماری معادلاتی بین مقادیر تلفات و عوامل تاثیر گذار بر تلفات بادبردگی و تبخیر استخراج شد. از میان روش های موجود روش های فراست-شوالن، کلر-بلیسنر و پلایان و همکاران نیز انتخاب و دقت برآورد آنها با مقادیر حاصل از آزمایش ها مقایسه گردید. نتایج نشان داد دقت معادلات جدید پیشنهاد شده در این تحقیق رضایت بخش بوده و مقادیر تلفات بادبردگی و تبخیر را دقیق تر از روش های ذکر شده محاسبه می کنند.
کلید واژگان: اسپری نازل، بادبردگی، تبخیر، تلفات، سنترپیوت، مدلWind drift and evaporation are the main sources of water losses in sprinkler irrigation systems. A proper understanding of factors affecting these losses and estimating their amounts can be useful for reducing water losses and improving irrigation efficiency. It seems necessary to develop a model to estimate these losses in order to increase application efficiency of widely used center pivot irrigation systems. In this research a 25×25 m2 network of catch cans at 1.25 m spacing was prepared in the field. Commonly used Nelson R3000, Senninger LDN and Nelson D3000 spray sprinklers with various nozzle sizes, pressures and elevations were installed at the center of the network. Experiments were conducted at the various weather conditions and the needed climatologic data were measured simultaneously. Water losses were computed in terms of volumetric difference between the emitted water from spray nozzles and the received water on the soil surface. Using statistical analyses several equations which enable to estimate wind drift and evaporation losses were derived. From conventional methods, Frost-Schowalen, Keller-Bliesner and Playan et al methods were considered and their accuracies were investigated in comparison with the experimental data. Results showed that the proposed new equations estimated water losses satisfactorily and they calculated wind drift and evaporation losses more accurately than the mentioned methods.
-
ضربه قوچ یکی از پدیده های مخرب هیدرولیکی است که در جریان های تحت فشار سیستم هایی از قبیل ایستگاه های پمپاژ، خطوط انتقال آب و نفت و تاسیسات برق آبی به صورت امواج فشاری ایجاد می شود. نظر به اهمیت بررسی دقیق ضربه قوچ در شبکه های لوله کشی و خطوط انتقال مایعات، در تحقیق حاضر این پدیده با استفاده از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی برای دو حالت با استفاده از لوله موج گیر و بدون آن مورد بررسی قرار گرفت. داده های جمع آوری شده از مدل آزمایشگاهی به ازای دبی های مختلف در بازه های زمانی دلخواه با نتایج حاصل از مدل عددی CFD مقایسه گردید. با توجه به کارآیی نرم افزار FLUENT در شبیه سازی حرکت سیالات و اندرکنش آب و سازه، پس از تعیین بهترین شبکه و بهترین مدل آشفتگی، پدیده مذکور در حالت خاص قطع ناگهانی شیر فلکه با استفاده از مدل حجم سیال شبیه سازی گردید. لازم به ذکر است که پس از آزمون مدل های آشفتگی k-ε و RSM مدل k-ε REALIZABLE به عنوان بهترین مدل شناخته شد. در نهایت با استفاده از پارامترهای آماری R2، RMSE و RE نتایج حاصل از مدل عددی با مدل آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد مدل عددی CFD در شبیه سازی پدیده ضربه قوچ از قابلیت بالایی برخوردار بوده و می توان از آن به عنوان یک مدل عددی مناسب جهت محاسبه مقادیر فشارهای حداکثر و حداقل بهره برد.
کلید واژگان: ضربه قوچ، لوله موج گیر، مدل آشفتگی، مدل حجم سیال، CFD، FLUENTWater hammer is one of the destructive hydraulic phenomena that occurs in the form of pressure waves in the Pressurized fluid flow systems such as pumping stations، water and oil pipe lines، and hydro-electric installations. Due to importance of water hammer and its destructive effect on pipeline networks، this phenomenon was studied in this investigation by using experimental and numerical models considering two different cases، with and without surge pipe. Data collected for different discharges in arbitrary time intervals were compared with results of CFD numerical model. After determining the optimum network and proper turbulence model the effect of unexpected stopping of water valve on fluid motion and reaction between water and structure was simulated using Fluent software. After testing k-ε and RSM turbulence models، the k-ε Realizable model found to be the best model. Finally، the results of the numerical model were compared with those of experimental model using the statistical analysis، R2، RMSE and RE. The results showed a good agreement between CFD numerical model and experimental model. So CFD model can be used as a suitable numerical model for computing maximum and minimum pressure. -
یکی از روش های ساده، دقیق و مناسب برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی خاک در زمین های شیبدار، استفاده از استوانه های مضاعف و دستگاه نفوذسنج مکشی می باشد. تحقیقات متعدد نشان می دهد که شیب زمین روی خصوصیات هیدرولیکی از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع خاک تاثیر می گذارد. هدف از این مطالعه تخمین و مقایسه مقادیر هدایت هیدرولیکی خاک با استفاده از داده های نفوذ، در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار در زمین های با شیب مختلف می باشد. آزمایش های نفوذ با استفاده از دستگاه های استوانه های مضاعف و نفوذسنج مکشی در پنج شیب 0، 10، 20، 30 و 40 درجه و در چهار مکش صفر (با استفاده از استوانه های مضاعف)، 6، 9 و 15 سانتیمتر (با استفاده از نفوذسنج مکشی) به انجام رسید. در حالت ماندگار، مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع با روش رینولدز و همکاران و هدایت هیدرولیکی غیر اشباع به روش آنکنی و همکاران محاسبه شد. در حالت غیر ماندگار، ابتدا پارامتر وابسته به هدایت هیدرولیکی معادله دو جزئی فیلیپ، از انطباق داده ها با معادله استخراج گردید و سپس مقدار هدایت هیدرولیکی محاسبه شد. نتایج نشان داد در هر دو حالت ماندگار و غیر ماندگار با افزایش شیب زمین و مکش خاک هدایت هیدرولیکی کاهش می یابد. در مکش های کم میزان کاهش هدایت هیدرولیکی بیشتر است. در حالت ماندگار، با افزایش زاویه شیب از صفر به 40 درجه، کاهش هدایت هیدرولیکی در مکش صفر حدود 1/4 برابر کاهش آن در مکش 15 سانتیمتر بود. این مقدار در حالت غیر ماندگار 7/3 برابر برآورد شد. مقادیر هدایت هیدرولیکی حاصل از معادله گاردنر تطابق بیشتری با حالت ماندگار جریان نسبت به حالت غیر ماندگار نشان داد. مقادیر اختلاف هدایت هیدرولیکی نسبی بین روش ماندگار و غیر ماندگار در تمام شیب ها و مکش ها، کمتر از 7 درصد به دست آمد که بیانگر نزدیک بودن نتایج به دست آمده از دو روش مذکور می باشد.
کلید واژگان: استوانه های مضاعف، جریان ماندگار و غیر ماندگار، نفوذسنج مکشی، هدایت هیدرولیکی اشباع، هدایت هیدرولیکی غیر اشباعDouble ring and tension infiltrometer are simple, fast and suitable instruments for determining soil hydraulic conductivity. The effect of land slope on soil properties such as saturated and unsaturated hydraulic conductivities has been reported by various researchers. The aim of this study was to estimate and compare soil hydraulic conductivities at different slope gradients under steady state and transient flow regiones. Field experiments were conducted in a loamy soil with different slope gradients in Gonbad research station, Hamadan, Iran. Soil surface slope gradients, of 0 (level), 10, 20, 30 and 40 degree were selected in this station. For each slope gradient, water infiltration experiments were carried out using a double ring and a tension infiltrometer at tensions of 0, 6, 9 and 15 cm in three replications. Totally 60 infiltration experiments were carried out. In steady state, values of saturated and unsaturated hydraulic conductivities were estimated using Reynolds et al. and Ankeny et al. procedures, respectively. In transient statevalues of the hydraulic conductivity, for different land slopes and water pressure heads, were calculated from the parameter of the second term of Philip’s two-term equation, Results indicated that the hydraulic conductivity values for both steady state and transient flow regines were decreased with increasing in tension and slope gradient values. The higher rate of hydraulic conductivity decreases was obtained for lower tensions. In steady and transient state, by increasing in slope gradient from 0 to 40 degrees, decreasing of hydraulic conductivity in 0 tension was 4.1 and 3.7 times more than these in 15 cm tension, respectively. The fitness between the Gardner exponential model and steady state flow procedure was higher than that of transient flow procedure. In all experiments, values of relative difference of hydraulic conductivities were less than 7% that indicated good fitness between the steady state and transient flow procedures -
به منظور تعیین و تحلیل مقادیر افت بارهای ناشی از مقاومت ورودی و تقارب جریان نزدیک شونده به زهکش ها، چندین روابط و مدل های ارائه شده توسط محققین، مورد بررسی قرار گرفت. از اندازه گیری های انجام یافته در یک سامانه زهکشی زیرزمینی به عنوان اطلاعات مورد نیاز مدل ها و بررسی صحت سنجی و تعیین مدل مناسب استفاده شد. مقادیر بار آبی در بالای لوله زهکش با استفاده از روش نوسان سنجی محاسبه گردید. از مدل اوستربان نیز برای بررسی صحت مقادیر حاصل از روش نوسان سنجی استفاده به عمل آمد. مقادیر دبی محاسبه شده، تطابق بسیار خوبی با مقادیر مشاهداتی نشان داد. همچنین برای محاسبه افت بار کل از معادله ارنست بهره برده شد. نتایج نشان می دهد که افزایش افت بار کل موجب کاهش بار جریان در ناحیه نزدیک شونده زهکش می گردد و این کاهش دارای رفتار غیر خطی است. از معادله های یانگز و هوفمن و نیز برنامه EnDrain که برمبنای معادله های انرژی و دارسی استوار است در تعیین دبی زهکش ها استفاده شد. نتایج حاصل حاکی از دقت نسبی این معادلات می باشد.در حالت کلی، شاخص های آماری ضریب همبستگی (R)، جذر میانگین مربع خطا (RMSE) و نمایه پراکندگی(SI) برای مقایسه نتایج حاصل از معادله هوفمن و مقادیر مشاهداتی، به ترتیب برابر با 928/0، 0007/0 و 09/1 می باشند. مقایسه این ارقام با ارقام نظیر حاصل از سه معادله: انرژی، دارسی و یانگز بیانگر ارجحیت مدل هوفمن در تخمین میزان دبی زهکش ها می باشد.
کلید واژگان: جریان نزدیک شونده، زهکش، مقاومت ورودیIn order to determine and analyze the head losses caused by the combined effect of entrance resistance and approach flow convergence to drains, some known models were studied. The field data of an existing sub-surface drainage system were applied for evaluating the models and selecting the best one. The hodograph solution was employed to compute the water head, directly above the drain, while the Oosterbaan model was used to validate the hodograph results. Total head loss between two drains, was determined using Ernst equation. The results showed that increasing total head loss caused reduction of hydraulic head in approach flow region in a non-linear manner. Application of Youngs and Hoffman equations as well as EnDrain program based on energy and Darcy equations could simulate drain discharge to some extent. Hoffman equation gave some promising results among the others in term of R (0.928), RMSE (0.0007) and SI (1.09). -
روندیابی جریان یک روش ریاضی برای پیش بینی تغییرات حجم، سرعت و شکل یک موج سیل در یک کانال به صورت تابعی از زمان می باشد که اهمیت زیادی در مهندسی رودخانه، کنترل و کاهش خطرات سیل، حفاظت رودخانه، مدل سازی جریان در مخازن و سرریزها دارد. حل مسئله روندیابی سیلاب بسته به شرایط و اطلاعات موجود از رودخانه می تواند به روش های هیدرولیکی و هیدرولوژیکی انجام پذیرد. در تحقیق حاضر روندیابی هیدرولیکی با استفاده از روش تفاضلات محدود 4 نقطه ای ماسکینگام بر مبنای معادله موج دینامیک سنت- ونانت انجام پذیرفت. بعلاوه، روش های هیدرولوژیکی ماسکینگام به صورت مدل های خطی و غیرخطی به منظور مقایسه بکار گرفته شد که در آن برای تخمین پارامترهای مدل ماسکینگام از روش کمترین مربعات خطاها استفاده شد. در مسیر مهران رود بین ایستگاه های هیدرومتری لیقوان و هروی با استفاده از هیدروگرافهای ورودی بالادست (ایستگاه لیقوان) و هیدرگرافهای خروجی پایین دست (ایستگاه هروی) سه رویداد سیل برای روندیابی سیلاب انتخاب گردید. در روندیابی هیدرولیکی با استفاده از هیدروگراف ورودی و مشخصات هیدرولیکی مسیر، هیدروگراف خروجی بدست آمد. مشخصات هیدرولیکی بکار گرفته شده در این روش شامل شیب طولی، شیب دیواره های جانبی، عرض کف و طول مسیر می باشد. در روندیابی هیدرولوژیکی یکی از هیدروگرافهای سیلاب ورودی به انضمام هیدروگراف سیلاب خروجی مربوطه جهت محاسبه پارامترهای مدل های خطی و غیرخطی ماسکینگام بکارگرفته شد. سپس پارامترهای نتیجه شده برای ارزیابی برازش نکویی مدل ها با بکارگیری دو رویداد دیگر سیلاب ورودی و خروجی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هیدروگراف های خروجی بدست آمده از روندیابی هیدرولیکی به روش موج دینامیک (روش تفاضلات محدود 4 نقطه ای ماسکینگام) سازگاری و تطبیق بیشتری با هیدروگراف خروجی مشاهداتی در مقایسه با روش های هیدرولوژیکی ماسکینگام دارند. همچنین کارائی ضعیف مدل خطی در مقایسه با مدل های غیرخطی ماسکینگام مشاهده گردید.
کلید واژگان: روندیابی هیدرولیکی، روندیابی هیدرولوژیکی، مدل ماسکینگام، موج دینامیکFlow routing is a mathematical procedure for predicting volume change, speed, and shape of a flood wave in a channel as a function of time which is of great importance in river engineering, flood control and hazard reduction, river conservation, and modeling of flow in weirs and reservoirs. The solution of flood routing can be carried out using hydrologic or hydraulic procedure depending on conditions and existing information. In this research, hydraulic routing was carried out using 4-point finite difference Muskingum method based on St Venant dynamic wave equations. Furthermore, Muskingum linear and nonlinear hydrological approaches were applied for the purpose of comparing results of the methods and the parameters of Muskingum models were estimated using least square errors procedure. Along the reach of Mehranrood between Lighvan and Hervi hydrometer stations using upstream input hydrographs (Lighvan station) and downstream output hydrographs (Hervi station) 3 flood events were selected for flood routing. In hydraulic routing procedure, output hydrograph was obtained using input hydrograph and hydraulic characteristics of the reach. Hydraulic characteristics used in this method were longitudinal slope, side slope, bottom width and length of reach. In hydrologic routing procedure, one of the input flood hydrographs associated with the related output one were used for estimation of linear and nonlinear Muskingum models parameters. The resulted parameters then were used to evaluate the goodness of fit of the models by application of the two other input and output flood hydrographs. Results showed that hydraulic flood routing using dynamic wave method (4-point finite difference Muskingum method) was more compatible with the observed output hydrograph than Muskingum hydrological methods. Weak efficiency of the linear Muskingum model was also observed in comparison with the nonlinear one.Keywords: Dynamic wave, Hydraulic routing, Hydrological routing, Muskingum model -
برای ارزیابی سیستم های آبیاری سنترپیوت اطلاع از نحوه پخش آب توسط سیستم ضروری است. یک مدل جدید و برنامه رایانه ای جهت محاسبه عمق آب پخش شده و ضریب یکنواختی آن برای سیستم آبیاری سنترپیوت تهیه شد. این مدل از الگوی توزیع آب اسپری نازل منفرد به عنوان ورودی استفاده نموده و الگوی توزیع آب سراسری سیستم را پیش بینی می نماید. بدین منظور دو شبکه مربعی استاتیکی و دینامیکی در نظر گرفته شد. شبکه استاتیکی از تقسیم کل زمین تحت پوشش به قطعات مربعی و تشکیل یک شبکه ساکن منطبق بر کل زمین حاصل گردید. شبکه دینامیکی از انطباق یک شبکه متشکل از اجزای مربعی بر روی الگوی توزیع اسپری نازل منفرد به دست آمد و همراه آن بر روی سیستم سنترپیوت حرکت نمود. با منظور نمودن حرکت شبکه دینامیکی روی شبکه استاتیکی و شدت پخش آب هرجزء از شبکه دینامیکی بر روی اجزای شبکه استاتیکی برای تمام اسپری نازل ها و مد نظر قرار دادن هم پوشانی بین اسپری نازل ها، مقادیر آب جمع شده در اجزای شبکه استاتیک تعیین گردید. خروجی های مدل، عمق آب دریافت شده در سراسر شبکه زمین تحت آبیاری و ضریب یکنواختی پخش آب بودند. به منظور صحت سنجی و ارزیابی دقت مدل آزمایش های میدانی در شرایط واقعی انجام گردید سپس مدل برای همان شرایط اجرا شد. مقایسه نتایج مدل با مشاهدات حاصل از آزمایش ها دقت خوب مدل را در پیش بینی عمق آب پخش شده و ضریب یکنواختی در شرایط مختلف نشان داد.
کلید واژگان: اسپری نازل، الگوی توزیع، سنترپیوت، شبکه استاتیکی، شبکه دینامیکی، ضریب یکنواختیIn order to evaluate performance of the center pivot irrigation systems, an understanding of water application characteristics of these systems is necessary. A new model and its computer program are developed to calculate applied water depth and coefficient of application uniformity of center pivot systems. The model uses water distribution pattern of stationary single spray nozzle as an input and simulates center pivot overall water distribution pattern. For this purpose, two static and dynamic square grids are considered. The static grid is obtained by dividing irrigated field to square components. The dynamic grid is resulted from adapting a grid with square components on water distribution pattern of single spray nozzle and is moved with moving spray nozzle on the center pivot lateral. Dynamic grid is moved over static grid. Water depths received in the field are determined in static grid components via considering water applications rates in dynamic components. Distribution patterns are overlapped in areas covered by adjacent spray nozzles. The model outputs are water depths received in the field in all components of the static grid and water application uniformity coefficient. In order to evaluate and validate the model performance, several experiments were conducted in the field and the model was run for the same conditions. The results showed high accuracy of the model in simulating water distribution patterns of the center pivot irrigation systems.Keywords: Center pivot, Distribution pattern, Dynamic grid, Spray nozzle, Static grid, Uniformity coefficient -
استفاده از مدل های ریاضی به عنوان ابزاری کارآمد در مطالعات و مدیریت انتقال جرم در محیط های متخلخل رایج می باشد. مدل حاضر با بهره گیری از رابطه ی حاکم بر انتقال دو بعدی جرم در محیط متخلخل، تاثیر جذب یونی را بر انتقال و توزیع دوبعدی جرم در یک محیط متخلخل اشباع و نیمه نامتناهی بیان می کند. این مدل با دو نوع شرط مرزی نوع اول (شرط دیریکله) و نوع سوم (شرط کوشی) بصورت تحلیلی حل شده است. درانتقال جرم به صورت انتشار، شرط مرزی نوع سوم غلظت جرم را در مرز یا سطح خاک بیشتر از شرط مرزی نوع اول نشان می دهد و در انتقال جرم به صورت انتقال توده ای – پخش، منحنی های توزیع غلظت جرم حاصل از شرایط مرزی نوع اول و نوع سوم به دلیل غالب بودن انتقال توده ای تقریبا یکسان می باشد. تاثیر جذب یونی بر روی ذرات جامد محیط به وسیلهءعامل تاخیر در مدل ارزیابی شده است. عامل تاخیر بزرگتر از واحد، باعث تاخیر در انتقال، توزیع و پخش جرم در محیط متخلخل می شود. تاثیر جذب یونی بر توزیع غلظت جرم مستقل از نوع شرط مرزی و وابسته به حالت های انتقال و پخش جرم در محیط متخلخل می باشد به طوری که میزان این تاثیر در انتقال جرم بصورت انتقال توده ای – پخش در مقایسه با حالت انتشار به مراتب بیشتر می باشد.
کلید واژگان: انتقال توده ای، پخش، جذب یونی، شرط دیریکله، شرط کوشی، عامل تاخیر، محیط متخلخلUse of mathematical models as efficient tools in solute transport studies and management in porous media is usual. The present model by making use of the governing equation for two - dimensional solute transport in a porous medium expresses the ion adsorption effect on solute transport in a saturated semi infinite porous medium.This model has been solved analyticaly under the first type (Dirichlet condition) and the third type (Cauchy condition) boundary conditions. In solute transport by diffusion, the third type boundary condition shows the solute concentration at the boundary or on the soil surface more than that of the first boundary condition. In advection – dispersion solute transport, the solute concentration distribution curves resulting from the first and third boundary conditions because of advection predomination are approximately identical. The effect of ion adsorption on the medium,s solid matrix is evaluated by retardation factor in the model. The retardation factor greater than one causes retardation in solute transport, distribution and dispersion in the medium. The effect of ion adsorption on solute concentration distribution is independent of the selected boundary condition and depends on the modes of solute transport and dispersion in the medium, so as the rate of this effect in advection – dispersion solute transport is more than in diffusion transport.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.