h. zare abyaneh
-
ارایه یک الگوی کشت متناسب با شرایط منطقه که سبب کاهش آلودگی منابع آب و خاک شود، یکی از مهم ترین راه کارهای مدیریتی است. هدف از این مطالعه ترکیب هم زمان اطلاعات خاک، اقلیم، محصولات زراعی و تعیین پتانسیل آسیب پذیری و آلودگی آبخوان بود که بر اساس آن مناطق مستعد کشت (کشت غالب گندم و یونجه) مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر کیفیت آبخوان بر الگوی کشت، از نرم افزار ArcGIS 10.3 استفاده شد. عوامل اقلیمی، پارامترهای مربوط به خاک و ویژگی های توپوگرافی به عنوان پارامترهای موثر انتخاب شدند. مقدار نیترات در 46 چاه دشت شهرکرد جمع آوری و نقشه غلظت نیترات به دست آمد و با نقشه آسیب پذیری تلفیق شده و حریم کیفی آبخوان بررسی شد. از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای وزن دهی استفاده شد و درنهایت، لایه ها با استفاده از روش ترکیب خطی وزن دار (WLC) تلفیق شدند. نتایج نشان داد مناطق بدون خطر آلودگی و با پتانسیل آلودگی خیلی کم 11 و 51 درصد بود، مناطق با ریسک خطر آلودگی کم و کم تا متوسط به ترتیب با مساحت های حدود 3 و 4 درصد بود. حدود 25 درصد از مساحت آبخوان در بازه آلودگی زیاد نیترات قرار دارند. در آبخوان دشت شهرکرد آلودگی بسیار زیاد (بیشتر از 75 میلی گرم بر لیتر) برآورد نشده است. بر اساس نتایج این تحقیق از نظر حریم کیفی آبخوان قسمت عمده آبخوان حدود 41 درصد، در محدوده بی خطر قرار دارد. 33 درصد در گروه کم خطر و 25 درصد هم در بازه خطرناک حریم بندی شد. در دشت شهرکرد در حال حاضر 4989 هکتار سطح زیر کشت گندم آبی می باشد که بر اساس نتایج، تا حدود 22600 هکتار قابل افزایش است. سطح زیر کشت فعلی یونجه 3806 هکتار مشاهده شده است که با توجه به نتایج، تا 28198 هکتار پتانسیل افزایش سطح زیر کشت را دارد.
کلید واژگان: آسیب پذیری آبخوان، آلودگی، ترکیب خطی وزن دار، فرایند تحلیل سلسله مراتبیA cultivation pattern in accordance with environmental conditions that reduces pollution of water and soil resources is one of the most important management strategies. This study aimed to simultaneously combine information related to soil, climate, crops and determine the potential of vulnerability and contamination of the aquifer, based on which susceptible cultivated areas (main cultivation -wheat and alfalfa) were evaluated. ArcGIS 10.3 software was used to investigate the effect of aquifer quality on cropping patterns. Climatic factors, soil parameters, and topographic characteristics were selected as effective parameters in selecting suitable cultivation sites. Nitrate content was collected in 46 wells in Shahrekord plain and averaged by kriging method, and a nitrate concentration map was obtained and combined with vulnerability map and aquifer quality area was investigated. Analytical Hierarchy Process was used to weight and finally, the layers were combined using the weighted linear combinationmethod. The results showed that areas without risk of contamination and with very low potential for contamination were 11 and 51%. Areas with low and medium to high risk of ontamination were 3 and 4%, respectively. About 25% of the aquifer area is in the high nitrate contamination range and its maximum nitrate concentration is 55 mg/l. Very high pollution (more than 75 mg/l) has not been estimated in Shahrekord plain aquifer. According to the results of this study, in terms of aquifer quality, the main part of the aquifer, about 41%, is in the safe range. 33% were classified in the low-risk group and 25% in the dangerous range. In Shahrekord plain, currently 4989 hectares are the area under irrigated wheat cultivation, which according to the results, can be increased to about 22,600 hectares. The current area under alfalfa is 3806 hectares, which according to the results, has the potential to increase the area under 28198 hectares.
Keywords: Aquifer vulnerability, Analytical hierarchy process, pollution, Weighted linear combination -
به منظور ارزیابی اثر تغییر شیوه آبیاری از جویچه ای به قطره ای روی رشد طولی شاخه ها، کارایی مصرف آب و عمق توسعه ریشه، در تاک های رقم بیدانه سفید، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. این تحقیق در سال های زراعی 94-1393 و 95-1394 و در شهرستان ملایر صورت گرفت. تیمارهای آبیاری شامل: آبیاری جویچه ای (I1)، آبیاری قطره ای به همراه جویچه ای (I2)، بابلر (I3)، قطره ای 1 -سه قطره چکان/بوته- (I4)، ترکیب قطره ای سطحی و زیر سطحی (I5)، قطره ای 2 -پنج قطره چکان/بوته- (I6) و قطره ای 3 -هشت قطره چکان/بوته- (I7) بود. نتایج نشان داد تاک هایی که به صورت قطره ای آبیاری شده بودند از نظر طول شاخه، سطح برگ و مصرف آب کاهش معنی داری نسبت به آبیاری جویچه ای داشتند. به طوری که میانگین پارامترهای اشاره شده در طول دوره آزمایش برای آبیاری جویچه ای (I1) طول شاخه 133 سانتی متر، سطح برگ 11/1 متر مربع در تاک و حجم آب مصرفی 5375 متر مکعب در هکتار بوده و در تیمارهای قطره ای این پارامترها به ترتیب 121، 6/5 و 3625 بدست آمد، هم چنین بین پارامتر های اشاره شده همبستگی مثبت وجود داشت. نتایج نشان داد که تیمارهای آبیاری I6 و I7 به ترتیب با 31 و 29 تن در هکتار نسبت به آبیاری جویچه ای با 24 تن در هکتار، عملکرد بیشتری را به خود اختصاص داده بودند، در حالی که سایر تیمارهای قطره ای عملکرد کمتری نسبت به تیمار جویچه ای داشتند. از نظر کارایی مصرف آب شیوه آبیاری I6 با 10/3و آبیاری I1 با 4/9 کیلوگرم بر متر مکعب آب مصرفی، به ترتیب بیشترین و کمترین کارایی را در سال دوم داشتند. توصیه می شود که در تغییر شیوه آبیاری تاک های مسن از جویچه ای به قطره ای، برای استفاده بهینه از منابع آب، از شیوه آبیاری قطره ای 2 (I6) با پنج قطره چکان در بوته استفاده شود. در انتهای آزمایش نمونه برداری های انجام شده از ریشه تاک نشان داد که شیوه های آبیاری قطره ای باعث سطحی شدن ریشه می گردد.
کلید واژگان: رطوبت خاک، ریشه، سطح برگ، شاخه، محتوی آب نسبیIn order to evaluate the effect of switching the furrow to drip irrigation methods on stem length, water used efficiency (WUE) and depth of root zone of Sultana grapevines, an experiment was conducted based on a randomized complete block design with four replicates in 2015-2016 growing season in Malayer, Iran. Treatments were: furrow irrigation (I1), combination of drip and furrow irrigation system (drip-furrow) (I2), bubbler irrigation (I3), drip 1: three dripper/plant (I4), surface-subsurface drip irrigation (I5), drip 2: five dripper/plant (I6) and drip 3: -eight dripper/plant (I7). The results showed that the drip irrigation caused significant decrease in the shoot length, leaf area and water consumption compared to the furrow irrigation. In the same order, the average of the mentioned parameters for furrow irrigation were 133 cm, 11.1 m2/vine and 5337m3/ha respectively, and for the drip irrigation, 121 cm, 6.5 m2/vine and 3625 m3/ha. These results indicated that there was positive correlations (R2) between the mentioned parameters. The treatments I6 and I7 had a yield of 31 and 29 ton/ha respectively, exceeding the furrow irrigation with yield 24 ton/ha. However, the other drip irrigation treatments showed less yield than furrow irrigation. The maximum WUE was evidenced by I6 treatment (10.3 kg/m3) and the minimum by furrow irrigation (4.9 kg/m3). The results showed that I6 with five dripper/plant, was the most efficient treatment, so it was considered an appropriate irrigation method to change from furrow to drip irrigation. At the end of the experiment, samples were taken from the vine roots revealing that the drip irrigation systems caused shallow roots.
Keywords: Leaf Area, Root, RWC, Soil Moisture, Stem -
مصرف انرژی و هزینه های مرتبط با انجام محاسبات هیدرولیکی شبکه آبیاری تحت فشار دشت فتحعلی مغان در برنامه WaterGems برای سه راه کار متفاوت به روش گروه بندی ارتفاعی اراضی و با فرض عدم تغییر سامانه های آبیاری جانمایی شده، محاسبه و با راه کار موجود مقایسه گردید. دامنه ارتفاعی 220-210 متر به عنوان ناحیه بهینه ارتفاعی پیشنهاد گردید که ارتفاع حدود 77 درصد از اراضی از دامنه ارتفاعی فوق کم تر است. نتایج نشان داد در صورت اضافه نمودن ایستگاه پمپاژ PS2 در دامنه ارتفاعی فوق می توان فشار لازم برای آبیاری 506 هکتار از اختلاف ارتفاع اراضی تامین نمود. هزینه های سالیانه انرژی در راه کار موجود با تعرفه 90 ریال 87/0، با تعرفه 1000 ریال 9/65 میلیون ریال در هکتار و هزینه کل آن به ترتیب 350/93و 1261/12میلیارد ریال است. در حالی که هزینه های سالیانه انرژی با گروه بندی ارتفاعی در راه کار سوم با تعرفه 90 ریال 0/55 و با تعرفه 1000 ریال 6/14 میلیون ریال در هکتار و هزینه کل آن 324/21و 895/7میلیارد ریال بود. با جانمایی ایستگاه پمپاژ PS2، مصرف انرژی تا 37/2 درصد و تعداد شیرهای فشارشکن 44 درصد نسبت به راه کار موجود کاهش یافت. به کارگیری روش گروه بندی ارتفاعی در طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار موجب کاهش هزینه های انرژی و لوازم آبیاری و اقتصادی تر شدن تولیدات کشاورزی می گردد.
کلید واژگان: آبیاری بارانی، توان مصرفی، ناحیه بهینه ارتفاعی، هزینه انرژی مصرفیConsuming energy and its costs in the irrigation network of Moghan plain analysis in WaterGems Softwar was estimated for three different methods using the grouping intakes method of lands and assumed that no changing of irrigation systems and compared with the existing strategy. The height range of 210-220 meter from sea as optimize height recommended wich 77 % of area was less than that. The result showed that the application of PS2 station could be provided pressure required for irrigation form 506 ha of lands. The annually energy costs were this existing strategy with 90 Rials rate 0.87, with 1000 Rials rate 9.65 million Rials per hectare. Althogh total costs irrigation work was 350.93 and 1261.12 billion Rials. While the annually energy costs in the grouping intakes method with 90 Rials rate 0.55 and with 1000 Rials rate was equal 6.14 million Rials per hectare and its total costs were 324.21 and 895.7 billion rials. Provide PS2 station was casued to decrease at consuming energy and number of pressur relif valves respectively about 37.2% and 44% compared to the existing strategy. Applying the grouping intakes method in the design of irrigation under pressure systems will reduce the costs of energy and irrigation supplies and become more economical of agricultural products.
Keywords: Consuming energy, Consuming power, Optimize height area, Pressurized irrigation -
هدف اصلی این پژوهش بررسی آسیب پذیری عملکرد سیستم های آبیاری تحت فشار اجرا شده در شهرستان سنقر در شرایط تغییر اقلیم در دوره 2030- 2011 بر اساس سناریوهای مختلف (A1B، A2 وB1) در مقایسه با دوره پایه با استفاده از مدل ریز مقیاس LARS-WG می باشد. در این مطالعه تبخیر و تعرق مرجع و نیاز آبیاری تحت سناریوهای تغییر اقلیم برای الگوی کشت حاضر محاسبه و عملکرد سیستم های آبیاری (به طور عمده) شاخص های تعریف شده (شاخص هایی مانند کفایت توزیع فشار و دبی) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده تبخیر و تعرق گیاهی مطابق هر سه سناریویA1B ، A2 و B1 به ترتیب 53/9، 6/9 و 54/9 درصد افزایش خواهد یافت. متوسط دبی سیستم های مورد مطالعه از 6/8 لیتر بر ثانیه در شرایط فعلی به 74/9 لیتر بر ثانیه در دوره آینده تغییر خواهد یافت. متوسط مقادیر سرعت سرعت آب، 6/19، 6/20 و 6/19 درصد به ترتیب در سه سناریویA1B ، A2 و B1 افزایش پیدا کرد. در سیستم های مورد مطالعه مقادیر متوسط افت فشار در هر صد متر، در دوره پایه و سه سناریو مذکور به طور متوسط به ترتیب 1، 19/1، 21/1 و 19/1 متر بود که احتیاج به تغییر آب پاش و یا تنظیم فشار در ابتدا خط نداشت. نتایج بررسی های شاخص پایداری مساحت آبیاری، شاخص کفایت دبی و فشار نشان داد که مقادیر این شاخص در آینده در تمامی مزارع مورد مطالعه کم تر از 100 خواهد شد.
کلید واژگان: سناریوهای تغییر اقلیم، سیستم آبیاری، هیدرومدولThe main objective of this study was to investigate the vulnerability of pressurized irrigation systems performed in the Sonqor region in terms of climate change during the period 2011-2030 based on different scenarios (A1B, A2 and B1) compared to the base period using the LARS-WG sub-scale model. In this study, the reference evapotranspiration and irrigation requirement under climate change scenarios for the present cropping pattern were calculated and then the performance of irrigation systems and defined indices (such as pressure and flow distribution adequacy) were evaluated for further investigation. Based on the results obtained, crop evapotranspiration in all three scenarios A1B, A2 and B1 will increase by 9.53, 9.6 and 9.54%, respectively. The average flow amount of the studied systems will change from 6.8 lit s-1 to 9.74 lit s-1 in the future period. Average values of water velocity, are considered to increase 19.6, 20.6 and 19.6 percent in three scenarios A1B, A2 and B1, respectively. In the studied systems, the average values of pressure drop per 100 meters were 1, 19.1, 21.1, and 19.1 meters in the base period and three scenarios (A1B, A2 and B2), respectively, so there is no need to change the sprinkler or pressure adjustment at the beginning of the line. The results of irrigation area stability index, pressure and flow adequacy index showed that the values of this index would be less than 100% in the future in all fields studied.
Keywords: Climate change scenarios, Irrigation system, Hydro module -
ویژگی های هیدرولیکی خاک برای مدلسازی حرکت آب و مواد در خاک مورد نیاز می باشد. به دلیل تغییرپذیری بالا و پیچیدگی خاک، به دست آوردن آنها به گونه مستقیم دشوار، زمان بر و هزینه بر است. توابع انتقالی برای برآورد منحنی نگهداری آب خاک (SWRC) با روش های گوناگونی از جمله روش های رگرسیونی (regression) ساخته شده اند. در این پژوهش توابع انتقالی برای برآورد پارامترهای SWRC مدل گرانولت و گرنت بکار رفتند. برای این کار 69 نمونه از خاک های استان گیلان گردآوری گردید. توزیع اندازه دانه های خاک و خاکدانه های ریز، SWRC و ویژگی های پایه خاک در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. مدل های فراکتالی و غیر فراکتالی بر داده های توزیع اندازه دانه های خاک و خاکدانه های ریز برازش شده و پارامتر های آنها برآورد شدند. برای پیش بینی پارامترهای مدل گرانولت و گرنت روش رگرسیون خطی (linear regression) بکار گرفته شد. برای برآورد هر کدام از پارامتر های مدل گرانولت و گرنت چهار تابع انتقالی طراحی شد، به گونه ای که از پارامتر های مدل های توزیع اندازه دانه ها و خاکدانه های ریز همانند برآورد گر بهره گیری گردید. سپس SWRC با استفاده از پارامتر های برآورد شده محاسبه و با SWRC اندازه گیری شده مقایسه گردید. در مقایسه با دیگر برآورد گرها، بهره گیری از پارامتر های فراکتالی توزیع اندازه دانه های خاک برآورد بهتری از SWRC را بدست داد. مدل فردلاند با پارامتر های بیشتری که دارد نتوانست دقتی بیشتر و یا معادل با پارامترهای فراکتالی با تعداد کمتر در برآورد SWRC بدست دهد. شاید این یافته برتری تئوری فراکتالی در مدلسازی توزیع اندازه دانه ها و SWRC را نشان دهد.
کلید واژگان: پارامتر های فراکتالی، توزیع اندازه دانه های خاک، توزیع اندازه خاکدانه های ریز، مدل فردلاندData on soil hydraulic properties are required to model water movement in soils. Their direct measurements are difficult، time consuming، and expensive، because of high variability and complexity of soil systems. Pedotransfer functions are developed to estimate soil water retention curve (SWRC) using different techniques. In this study، pedotransfer functions were developed to estimate SWRC using the model of Groenevelt and Grant. Sixty nine soil samples were collected from Guilan Province. Soil particles and micro aggregate size distributions، SWRC، and basic soil properties were measured in the laboratory. Fractal and non-fractal models were fitted to the particles and micro aggregate size distributions and their parameters were calculated. Linear regression technique was used to predict the parameters of Groenevelt and Grant’s model. In order to estimate every parameter of the model of Groenevelt and Grant، four pedotransfer functions were developed using each technique and fractal parameters of particles and micro aggregates were used as predictors. Then، estimated parameters were used to simulate SWRC and were compared with the measured SWRC. Fractal parameters of the particle size distribution rendered better predictions of SWRC compared with the other predictors. In spite of the large number of the parameters، using Fredlund’s model did not result in more accurate predictions for SWRC in comparison with using fractal parameters. Probably، these results showed the priority of fractal theory in the particle size distribution and SWRC modeling.
Keywords: Fractal parameters, Fredlund's model, Micro aggregate size distribution, Particle size distribution -
تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی پارامتر های خاک و تهیه نقشه های پراکنش آن ها، راهکاری اثربخش در راستای مدیریت راهبردی منابع آب و خاک است. در این پژوهش به بررسی ساختار مکانی پارامترهای سرعت نفوذ آب به خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و یون سدیم با استفاده از روش های زمین آمار در زمین های کشاورزی حاشیه رودخانه قزل اوزن در شهرستان ماهنشان پرداخته شد. نتایج حاکی از پیوستگی مکانی متوسط و بالای همه ی پارامترهای هیدرولیکی و شیمیایی خاک های منطقه مورد مطالعه بود. همچنین پارامتر نسبت جذب سدیم و هدایت الکتریکی نسبت به سایر پارامترها از ساختار مکانی قوی تری برخوردار بودند. نتایج حاصل از ارزیابی روش های کریجینگ، کوکریجینگ و فاصله وزنی معکوس با آماره های خطاسنجی مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) ، بیانگر برتری روش کریجینگ در برآورد پارامتر های هیدرولیکی خاک و روش کوکریجینگ در برآورد پارامتر های شیمیایی خاک بود. پارامترهای هیدرولیکی به دلیل بالا بودن ضریب تغییرات و وابستگی شدید به سایر ویژگی های خاک از ساختار مکانی و دامنه تاثیر پایین تری نسبت به پارامتر های شیمیایی برخوردار بودند.
کلید واژگان: نسبت جذب سدیم، سرعت نفوذ، هدایت هیدرولیکی اشباع، هدایت الکتریکیAnalysis and interpreting spatial variability of soil properties and distribution maps is an effective strategy in order to have a better management of soil and water resources. In this study spatial variability of infiltration rate, saturated hydraulic conductivity (Ks), electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR) and sodium ion was discussed in the marginal of Qezel Ouzan River in Tarom area,Zanjan Province. The results indicated that all the hydraulic and chemical properties of the soils had medium to low coefficients of variation in study area. The results of the evaluations of the Kriging, Co-Kriging and Inverse Distance Weighting (IDW) methods with root mean square error (RMSE) values, and mean absolute error (MAE) showed that the Kriging had the best performance for estimating hydraulic properties and Co-Kriging for chemical properties of soils.
Keywords: Ks, Infiltration rate, SAR, EC -
بررسی وضعیت رطوبت در خاک های تحت کشت گیاهان زراعی، جهت نیل به عملکرد بالا و کاهش آب مصرفی، ضروری می باشد. آگاهی از نحوه توزیع رطوبت در ناحیه ریشه مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش های صحرایی پرهزینه است که مدل های شبیه ساز جایگزین مناسبی در پاسخ گویی به مسائل مربوط به حرکت و توزیع آب هستند. در این پژوهش، بررسی وضعیت رطوبت خاک به کمک مدل شبیه ساز اگروهیدرولوژیکی SWAP صورت گرفت و توانمندی مدل فوق در مقایسه با نتایج میدانی ارزیابی شد. مدل SWAP براساس اطلاعات آبیاری در یک مزرعه پیاز مجهز به سامانه آبیاری قطره ای در منطقه بسطام شاهرود و پارامترهای هیدرولیکی خاک به دست آمده از مدل RETC اجرا گردید. اطلاعات رطوبتی با برداشت نمونه های خاک از محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن، از لایه های 15-0، 30-15، 45-30 و 60-45 به تعداد 9 کرت مورد آزمایش حاصل شد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه سازی با رطوبت مشاهداتی تا عمق 60 سانتی متری در محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن در قالب ترسیم نموداری و محاسبه معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) انجام شد. مقادیر RMSE، NRMSE و MAE در محل قطره چکان 001/0، 03/0، 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب و در 10 سانتی متری از قطره چکان 08/0، 02/0 و 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب به دست آمد. کم بودن آماره های خطاسنجی محاسبه شده در کاربرد مدل SWAP نشان دهنده دقت مناسب این مدل در شبیه سازی رطوبت توزیعی در منطقه ریشه است. انجام عملیات آبیاری از طریق یک سیستم آبیاری قطره ای با دور آبیاری 48 ساعت انجام شد که عملکردی معادل kg/ha 14780 در مقابل kg/ha 14134 عملکرد برآورد شده توسط مدل را در پی داشت. در مجموع نتایج حاصل حاکی از آن بود که مدل SWAP قادر است پاسخ های معتبری را با صحت و دقت کافی در زمان نسبتا کوتاهی ارائه نماید. این مدل می تواند به عنوان ابزاری کارآمد و سودمند برای ارزیابی و بهینه سازی رطوبت توزیع شده در ناحیه ریشه گیاهان زراعی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: شبیه سازی رطوبت، مدل SWAP، آبیاری قطره ای، مزرعه پیازAssessing moisture in the soil under cultivation of crops to achieve high performance and reduced water are necessary. Knowledge of the moisture distribution in the root zone, time consuming and costly field tests that simulation models, a suitable alternative in answer to issues of movement and are water distribution. In this study assessment of soil moisture, to aid SWAP simulation model was and above model Empowerment compared with field results was assessed. SWAP model based on the information in a field irrigated onion, equipped with drip irrigation systems and soil hydraulic parameters obtained from model RETC, were performed. Moisture Information with harvest soil from emitter place and 10 cm of the layers 15-0, 30-15, 45-30 and 60-45 were obtained. Comparison of simulated moisture with observations moisture to a depth of 60 cm in the emitter place and 10 cm it, in the form of graphs and calculation criteria of Root Mean Squared Error (RMSE), Root Mean Squared error of normal (NRMSE) and mean absolute error (MAE) was performed. Values of RMS, RRMSE and MAE in the normal place dropper 0.001, 0.03 and 0.07 cm3cm-3 and in 10 cm were 0.08, 0.02 and 0.07 cm3cm-3, respectively. Low errors calculated from the model SWAP, shows good accuracy of the model simulated moisture distribution in the root zone. Operations irrigation through a drip irrigation system, with irrigation 48 hours was equivalent to performance kg/ha 14780 against 14134 kg/ha estimated by the model will follow. In total, the results indicate that the SWAP model is able to respond with a valid enough accuracy and precision in a relatively short time to provide. This model can be as effective and useful tool for evaluating and optimizing the distribution of moisture in the root-crop area, used.Keywords:
Keywords: Moisture simulation, SWAP model, Drip irrigation, Onion farm -
در این تحقیق شبیه سازی تغییرات سطح ایستابی و غلظت نیترات آب زیرزمینی در کرت شالیزاری مجهز به سامانه زهکش کنترل شده در مرکز ترویج و توسعه تکنولوژی هراز در استان مازندران انجام شد. برای شبیه سازی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی ناحیه زهکشی از مدل DRAINMOD-N با اعمال آمار و اطلاعات اندازه گیری شده و کالیبره شده استفاده گردید. این مدل با تغییر ضرایب معدنی شدن، دنیتریفیکاسیون و انتشارپذیری در دامنه قابل قبول، برای رسیدن به بهترین انطباق بین داده های اندازه گیری و برآوردی، کالیبره شد و ضرایب به ترتیب 000035/0، 4/0 و 5 به دست آمد. تجزیه و تحلیل نتایج به دو صورت ترسیمی و آماری بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده از مدل انجام شد. مقایسه آماری براساس مقادیر خطای متوسط (MBE)، کارایی مدل (EF) و ضریب همبستگی (r) صورت گرفت. آماره های فوق برای برآورد سطح آب زیرزمینی به ترتیب 38/3 سانتی متر، 53/0 و 80/0 و برای غلظت نیترات 61/0 میلی گرم بر لیتر، 97/0 و 99/0 به دست آمد و حاکی از تطابق خوب مقادیر برآوردی در مقایسه با مقادیر اندازه گیری است. بدین ترتیب می توان از DRAINMOD-N به عنوان مدلی توانمند در پیش بینی و ابزاری برای مدیریت آب و آلودگی در ناحیه زهکشی به منظور کاستن از خطرات زیست محیطی تغییرات ایجاد شده در اراضی شالیزاری استفاده نمود.
کلید واژگان: اراضی شالیزاری، زهکش کنترل شده، سطح ایستابی، نیترات، DRAINMOD، NIn this study، simulations of water table fluctuations and nitrate concentration of groundwater were investigated in paddy rice fields which were equipped with controlled drainage system. This research was done in Haraz Technology and Development center in Mazandaran province north of Iran. For simulating the qualitative and quantitative variations of groundwater surface in the drained area، DRAINMOD-N model was applied using calibrated and measured data. It was necessary to calibrate the mineralization، denitrification and dispersivity constants in acceptable range to achieve the best fitness between the measured and simulated data. Therefore، the above constants were obtained 0. 000035، 0. 4 and 5 respectively. The analysis was done in graphical and statistical modes between the measured and simulated data. The statistical comparison was done by the mean bias error (MBE)، model efficiency (EF) and correlation factor (r) indices. indices were achieved 3. 38، 0. 53، and 0. 80 for estimation of the ground water level and 0. 61، 0. 97، and 0. 99 for the estimation of nitrate concentration، respectively. The DRAINMOD-N model maybe used as a powerful model in simulation and management of water pollution in drained area for reducing the environmental risks which may be occurred in paddy rice fields.
-
تبخیر تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی در کشاورزی، نقش قابل توجهی در مدیریت منابع آب دارا می باشد. بنابراین استفاده از یک روش دقیق یکی از مراحل اساسی در توسعه کشاورزی، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این تحقیق به منظور تعیین دقیق تبخیر- تعرق گیاه سیر، با استفاده از اندازه گیری لایسیمتری و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، یک مدل مناسب بدین منظور ارائه شد. بدین منظور از داده های هواشناسی دماهای حداکثر و حداقل هوا، مقادیر رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، سرعت باد و ساعات آفتابی روزانه در نرون های لایه ورودی استفاده گردید. اندازه گیری تبخیر-تعرق گیاه سیر به کمک چهار دستگاه لایسیمتر زهکش دار به ابعاد 2×2×2 متر مستقر در ایستگاه کلیماتولوژی دانشکده کشاورزی طی سال های 1385، 1386 و 1387 انجام شد. آماره های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، انحراف معیار میانگین قدر مطلق خطا (STDMAE) و ضریب تعیین (R2)، به منظور ارزیابی روش های بکار برده شده استفاده گردید. نتایج مبین عملکرد مناسب شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه با الگوریتم پس انتشار خطا در پیش بینی تبخیر- تعرق گیاه سیر بود. نتایج نشان داد که مقادیر RMSE، MAE، STDMAE و R2 برای آرایش 1-6-6 بر پایه قانون آموزش لونبرگ مارکوات و تابع محرک سیگموئید به ترتیب 088/0 میلیمتر بر روز، 07/0 میلیمتر بر روز، 061/0 میلیمتر بر روز و 88/0 به دست آمد. نتایج نشان داد میانگین روزانه نیاز آبی گیاه سیر معادل 3/8 میلی متر از لایسیمتر و 5/6 میلی متر از شبکه عصبی به دست آمد. بطورکلی، مقایسه عملکرد شبکه ANN با مقادیر لایسیمتری نشان داد که دقت شبکه عصبی مصنوعی در حد قابل قبولی بوده است. همچنین مشخص گردید که مدل مطلوب شبکه عصبی مصنوعی در حالت تغییرات افزایشی نسبت به دمای حداکثر هوا، دارای بیشترین حساسیت و نسبت به پارامتر حداقل رطوبت نسبی، کمترین حساسیت را دارد.
کلید واژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، تبخیر، تعرق، لایسیمتر، سیر، همدانEvapotranspiration as one of the important elements in agriculture has a considerable role in water resource management. Therefore, using a more exact estimation method is an essential step of agricultural development, especially in arid semi-arid area. In this research, in order to exact estimate of garlic evapotranspiration using lysimeteric data, an artificial neural network (ANN) model was developed. Maximum and minimum air temperatures, maximum and minimum relative humidity values, wind speed and sunshine hours were used as the input layer data. The crop evapotranspiration was measured using 4 lysimetres of 2×2×2m of the Bu-Ali Sina agriculture collage’s meteorology station during 2006-2008. Statistic indicators RMSE, MAE, STDMAE R2 were used for performance evaluation of the models. The results showed the more exact method concerned to the multilayer perceptron (MLP) model with the back propagation algorithm. The 6-6-1 layout with Levenberg-Marquat rule and sigmoid function had the best topology of the model. The evaluation criteria were 0.088, 0.07 and 0.061 mm/day as well as 0.88, respectively. The results also showed that the average daily garlic evapotranspiration were 8.3 and 6.5 mm based on the lysimeter ANN methods, respectively. Overall, evaluation of ANN results showed that the errors of ANN were negligible. The ANN showed high and low sensitivity to maximum air temperature and minimum relative humidity, respectively.
Keywords: Artificial Neural Networks, Evapotranspiration, Lysimeter, Garlic, Hamedan -
با توجه به ضرورت برآورد تبخیر- تعرق در مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری و ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی بازده وتامین نیاز آبی گیاهان، تعیین دقیق تبخیر-تعرق گیاه مرجع بسیار مهم و حیاتی می باشد. با توجه به مشکلات متعددی که در به کارگیری لایسیمترها وجود دارد، استفاده از مدل هایی که بتواننداین فرآیند را با دقت نسبتا مطلوبی شبیه سازی و برآورد نمایند، امری ضروری بنظر می رسد. در این راستا، مدل های تبخیر-تعرقی که به مولفه های تابش نیاز دارند، به دلیل عدم دسترسی به داده های واقعی تابش، کمتر مورد استقبال کاربران قرار گرفته است. در این تحقیق، 4 مدل تبخیر-تعرق گیاه مرجع: جنسن هیز اصلاح شده (JH1)، جنسن-هیز (JH2)، پنمن-مانتیث فائو 56 (PMF56)، و پنمن-مانتیث فائو با تابش ایرماک (PMFI) برای تخمین تبخیر-تعرق مرجع روزانه چمن (ETo) در اقلیم سرد نیمه خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. تابش کل(Rs) مورد نیاز با 4 مدل شامل: آنگستروم، پاتریج، دانشیار و صباغ محاسبه شد. در مجموع، 16 سناریوی مختلف تولید و تحت بررسی قرار گرفتند. واسنجی نتایج ETo بدست آمده با داده های چهار لایسیمتر زهکش دار در دوره رشد (اردیبهشت آبان) برای دو سال و با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، MBE، و t انجام گرفت. نتایج بررسی نشان داد که از 16 سناریوی مطالعه شده، مدل جنسن-هیز که معادله تابش دانشیار در آن به کار گرفته شده است، در مقایسه با سایر مدل ها، مقدار ETo را در سطح معنی دار (5 % p<) و با دقتی بهتر از مدل PMF56 در اقلیم سرد نیمه خشک همدان برآورد می نماید (85./ 0R2 >). نتایج برآورد مدل PMF56 با تابش کل (Rs) محاسبه شده به روش پاتریج و تابش خالص محاسبه شده به روش ایرماک، از نظر دقت برآورد در جایگاه بعدی قرار گرفت. اگر چه استفاده همه گیر از مدل تابش آنگستروم، در اغلب سناریوهایی که از مدل تابش آنگستروم استفاده شده بود، نتایج مطلوبی به دست نیامد. این تحقیق نشان داد، در صورتی که مدل مناسب تابش به کار برده شود، می توان مدل های ساده تر ETo را جهت تخمین مقدار تبخیر-تعرق مرجع روزانه جایگزین مدل های ترکیبی نظیر PMF56 نمود. تکرار این تحقیق برای محاسبه ETo، با هدف استفاده بهینه از مدل های تابش در سایر اقلیم ها نیز توصیه می گردد.
کلید واژگان: مدل های تبخیر، تعرق گیاه مرجع، لایسیمتر زهکشدار، مدل های تابش، اقلیم سرد نیمه خشکThe estimation of reference evapotranspiration (ETo) is of great importance due to its applications in water resource management as well as irrigation scheduling. Difficulties associated with using lysimeters have encouraged researchers to use various ETo models, while the shortage of actual radiation data seems the main obstacle for users of radiation-based models. In this research the output of four radiation-based evapotranspiration models including: Penman-Montieth-FAO56 (PMF56), Penman-Montieth FAO-Irmak (PMFI), modified Jensen-Haise (JH1), and Jensen-Haise (JH2) are evaluated for a cold semi-arid climate. The daily ETo values were generated for 16 different scenarios and the results were compared against a two-year lysimeter data during the growing season (May to November). Deviations of model results were investigated using mean of R2, RMSE, MBE and t-test criteria. The results indicated that the JH2 model which uses radiation model of Daneshyar, can generate the most accurate ETo values (R2>0.85, P<O.05) in cold semi-arid climates. Although, the Angstrom radiation models are widely being used to generate radiation data in recent years, this research showed that other radiation models can provide more accurate radiation data for radiationbased ETo models. In places with lack or shortage of meteorological data, using an accurate radiation model might significantly reduce the errors generated by certain ETo models. The mentioned radiation models and ETo models should be examined for other climates.
Keywords: Evapotranspiration models, Radiation models, Drainable lysimeter, Cold semi-arid climate
- 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.