کاربرد توزیعی مدل SWAP برای مدل سازی زراعی- هیدرولوژیکی زیرروزانه یک سیستم زراعی با زهکشی زیرزمینی

با وجود قابلیت بالای مدل های زراعی- هیدرولوژیکی مزرعه مقیاس در شبیه سازی اندرکنش رشد گیاه با انتقال آب و املاح در سیستم های زراعی، کاربرد آن ها در شرایط واقعی مزارع وسیع کشت نیشکر استان خوزستان به دلیل ناهمگنی مکانی برنامه ریزی آبیاری در سطح مزارع، تعدد پارامترهای مجهول مدل، دشواری مشخص سازی شرایط اولیه و مرزی و نیز نیاز مبرم به داده های واسنجی متعدد با چالش های عدیده ای مواجه است. هدف از این پژوهش، عملی ساختن کاربرد مدل سازی زراعی- هیدرولوژیکی در شرایط واقعی بهره برداری از مزارع وسیع مجهز به سیستم (های) زهکش سطحی/زیرزمینی است. به این منظور، از طریق کاربرد نسخه تصحیح شده ای از مدل SWAP و گونه یکپارچه سازی شده الگوریتم بهینه سازی رفتار جمعی اجزا (UPSO)، یک طرح مدل سازی زراعی- هیدورولوژیکی ریچاردزبنیان به شیوه توزیعی با قابلیت واسنجی زیرروزانه توسعه یافت. مدل توسعه یافته در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) (شعیبیه) با زهکشی زیرزمینی و کشت نیشکر (رقم CP48-103) طی بازه زمانی 28/4/1389 تا 20/9/1390 (به مدت 481 روز) مورد کاربرد قرار گرفت. نتایج حاکی از عملکرد قابل قبول مدل در شبیه سازی رطوبت خاک، عمق سطح ایستابی و جریان زه آب خروجی (با آماره ضریب راندمان، EF، مدل به ترتیب، برابر با 901/0، 827/0 و 877/0 طی مرحله واسنجی و آماره EF به ترتیب، برابر با 514/0، 798/0 و 672/0 طی مرحله صحت سنجی)، شبیه سازی نیم رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه آب خروجی از سیستم زهکش زیرزمینی)با آماره ریشه میانگین خطای نرمال شده، NRMSE، به ترتیب، برابر با 039/0 و 096/0 در مرحله واسنجی و آماره NRMSE به ترتیب، برابر با 154/0 و 046/0 طی مرحله صحت سنجی) و شبیه سازی شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز (با آماره EF به ترتیب، برابر با 995/0، 999/0 و 972/0 در مرحله واسنجی) بود.