مدل سازی ابعاد پیاز رطوبتی خاک تحت سامانه آبیاری قطره ای پالسی به روش آنالیز ابعادی و مقایسه با مدل عددی HYDRUS-2D

طراحی، بهره برداری و مدیریت بهینه سیستم های آبیاری قطره ای نیازمند کاربرد ترکیب مناسبی از پارامترهایی مانند دبی قطره چکان ها، فاصله بین قطره چکان ها و لاترال های آبیاری، عمق توسعه ریشه و ویژگی های هیدرولیکی خاک است که مطابق با الگوی رشد ریشه در خاک باشند تا آب و مواد غذایی به مقدار نیاز در اختیار گیاه قرار گیرد. مدل سازی ابعاد پیاز رطوبتی اطراف یک قطره چکان آبیاری ساده تر و کاربردی تر از اندازه گیری های آزمایشگاهی یا مزرعه ای است، بنابراین در پژوهش حاضر یک مدل تجربی برای برآورد ابعاد پیاز رطوبتی تحت سیستم آبیاری قطره ای پالسی با روش آنالیز ابعادی ارایه شد. مدل تجربی توسعه یافته شامل معادلاتی براساس دبی قطره چکان، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، حجم آب کاربردی و نسبت پالس آبیاری برای برآورد ابعاد پیاز رطوبتی می باشد. آزمایش های لازم برای تعیین حداکثر عمق و عرض پیاز رطوبتی در زمان های مختلف پس از شروع آبیاری در یک خاک رسی انجام گردید. تیمارهای مدیریت پالسی در سه سطح (دو، سه و چهار پالس آبیاری) و زمان بندی قطع جریان در دو سطح (یک و سه برابر زمان وصل جریان) اعمال شدند. مقادیر عمق و عرض پیاز رطوبتی برآوردی توسط مدل تجربی و عددی HYDRUS-2D با مقادیر مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفتند. پارامتر ضریب تعیین (R2) برای مقادیر اندازه گیری شده و برآوردی عمق و عرض پیاز رطوبتی در مدل تجربی 94/0 و 93/0 و در مدل عددی 95/0 و 97/0 به دست آمد که حاکی از دقت مناسب هردو مدل در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی است. هم چنین نتایج آنالیز آماری آزمون تی استیودنت نشان داد که با احتمال 5/99 درصد اختلاف معنی داری بین مقادیر برآوردی مدل تجربی و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد. مقادیر آماره های RMSE، ME و EF حاکی از دقت بالاتر مدل عددی HYDRUS-2D در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی بود، ولی باتوجه به سهولت کاربرد و نیاز به پارامترهای ورودی کم تر استفاده از مدل تجربی در طراحی سیستم های آبیاری قطره ای پالسی توصیه می شود.