|
" بررسي تأثير سامانه‌هاي آبياري در تغييرات پروفيل رطوبتي خاک در مقياس مزرعه و پيش‌بيني اثرات آن بر سطح آب زيرزميني با استفاده از مدل HYDRUS "
| شماره شناسایی
|
:
|
18859718
|
| شماره مدرک
|
:
|
۵۶۹۲۰
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -ویژه]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
پرهمت، جهانگیر
|
|
|
:
|
کمالی، کورش
|
|
|
:
|
شریفی، فرود
|
|
|
:
|
خیرخواه زرکش، میرمسعود
|
|
|
:
|
الطافی‌‌دادگر، مجید
|
| عنوان اصلي
|
:
|
بررسي تأثير سامانه‌هاي آبياري در تغييرات پروفيل رطوبتي خاک در مقياس مزرعه و پيش‌بيني اثرات آن بر سطح آب زيرزميني با استفاده از مدل HYDRUS
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
:An Investigation on the effects of irrigation systems on soil moisture profiles in farm-scale and predictedion on water table level using HYDRUS model
|
| صفحه شمار
|
:
|
۱۷۷ ص.:مصور، عکس(رنگی)، جدول، نمودار، نقشه
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
کرج: پژوهشكده حفاظت خاک و آبخیزداری، ۱۳۹۸
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۵۶۹۲۰ مورخ ۱۳۹۸/۱۱/۰۲
|
|
|
:
|
شماره طرح ۹۴۱۱۸-۲۹-۲۹-۴
|
|
|
:
|
شماره نامه: سامانه سمپات
|
|
|
:
|
این طرح: ترویجی است
|
|
|
:
|
۵۶۹۲۰
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
آب برگشتي کشاورزي يکي از مولفه‌هاي اصلي چرخه آب مي باشد که در محاسبات بيلان آبي به دليل نا مشخص بودن آن معمولاً به طور تقريبي در نظر گرفته مي‌شود. اين تقريب در محاسبات بيلان بين ۱۵ تا ۳۰ درصد آب آبياري به عنوان آب برگشتي در نظر گرفته مي شود که با توجه به عوامل موثر بر آب برگشتي از جمله نوع آبياري تقريب دقيقي نيست. بعلاوه، اندازه گيري آب برگشتي با وجود سامانه هاي مختلف آبياري به سادگي امکان پذير نيست. در اين تحقيق تأثير سه سامانه آبياري شامل غرقابي، باراني و قطره اي بر ميزان آب برگشتي کشاورزي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور با دو روش آزمايشگاهي و صحرايي حرکت آب در پروفيل خاک به ترتيب تا عمق ۱/۸ و 10 متر مورد بررسي قرار گرفت. سپس به دليل پيچيدگي حرکت آب در خاک و عدم دسترسي به داده هاي مشاهده اي از مدل HYDRUS-1D جهت شبيه سازي حرکت آب در پروفيل خاک تا سطح آب زيرزميني، با عمق تراز سطح آب حدود 80 متري از سطخ زمین، براي شرايط غيراشباع استفاده شد. مدل هاي آزمايشگاهي با ابعاد ۱×۱/۵ متر و عمق خالص ۱/۸ متر در سه در واحد مجزا براي سه نوع آبياري یاد شده ساخته و به رطوبت سنج PR2 و تانسيومتر براي اندازه‌گيري ميزان رطوبت و فشار مکشي خاک تجهيز شدند. هم چنين با استفاده از دبي سنج دبي ورودي به مدل ها و نيز خروجي زهکشي آنها اندازه گيري شد. بعلاوه، در شرايط صحرايي در مزرعه گندم چاهي به عمق ۱۰ متر حفر و از سطح زمين تا اين عمق به دستگاه رطوبت سنج در اعماق مختلف مجهز گرديد. براي انجام آزمايش در هر يک از مدل ها، از لايه هاي خاک برداشتي از مزرعه گندم در ضخامت ۱/۸ متري از سطح و با همان چگالي و لايه بندي استفاده شد. اندازه گيري‌ها براي يک دوره کامل کشت گندم هم براي مدل آزمايشگاهي و هم در مزرعه صحرايي، در دوره 140 روزه از 29 دی ماه سال 1395 (26 دسامبر سال 2016) تا 10 اردیبهشت سال 1396 (15 مي سال 2017) که دوره مقارن با دوره رشد گندم زمستانه است، براي سه سامانه آبياري غرقابي، باراني و قطره‌اي انجام شد. داده‌هاي مدل آزمايشگاهي و صحرايي براي واسنجي مدل عددي HYDRUS-1D استفاده شد. سپس مدل واسنجي شده براي شبيه‌سازي جريان آب حاصل از آبياري و يا بارندگي در طول پروفيل خاک تا سطح آب زيرزميني مورد استفاده قرار گرفت. نتايج تحقيق نشان داد که تطابق خوبي بين داده هاي مشاهده اي آزمايشگاهي با نتايج شبيه سازي مدل HYDRUS-1D با مربع ضريب همبستگي ۰/۹۷ وجود دارد. هم چنين، سامانه هاي آبياري باراني و قطره اي تأثير چنداني بر ميزان رطوبت خاک در اعماق مختلف نداشته اند، مگر در شرايطي که بارندگي مناسبي در فاصله زماني بين دور آبياري رخ داده باشد. بنابراين، رطوبت پيشين بر ميزان آب برگشتي به طور چشمگيري تأثير گذار مي باشد. نهايتاً نتايج این پژوهش نشان داد که در اين منطقه با آبياري زراعت گندم، آب برگشتي سامانه آبياري غرقابي حدود ۱۷/۸۲ درصد، آبياري قطره اي ۰/۱۴ درصد و آبياري باراني ۰/۸ درصد مي باشد. بر اساس نتایج این پژوهش پیشنهاد می‌شود مؤلفه آب برگشتی برای شرایط مختلف اقلیمی و محصولات مختلف برای محاسبات بیلان آبی اندازه‌گیری و برای این مؤلفه در محاسبات بیلان آبی تجدید نظر شود.واژگان کليدي:سامانه هاي آبياري، منحني مشخصه رطوبتي خاک، شبيه سازي در محيط غيراشباع، مدل HYDRUS ، آب برگشتي کشاورزي
|
|
|
:
|
Irrigation returned water is one of the main components of the water cycle, which is roughly considered in calculation of water balance due to its uncertainty. In the water balance calculations, 15 to 30 percent of irrigation water is considered as approximated returned water which is not an accurate approximation regarding the factors affecting irrigation return water such as different irrigation systems. In addition, it is not simply possible to measure returned water due to different irrigation systems. In this study, the effect of three irrigation systems including furrow, sprinkler and drip irrigation system on returned water has been investigated. For this purpose, water movement in soil profile was investigated by two experimental and field methods, up to a depth of 1.8 and 10 meters, respectively. Then the HYDRUS-1D model was applied to simulate water movement in soil profiles up to the groundwater level (depth of about 80 meters in this research) for unsaturated condition, due to the complexity of water movement in the soil and lack of observed data. The experimental model with surface area of 1 × 1.5 m2 and depth of 1.8 m was constructed in three separate units for three types of irrigation. The experimental model was then equipped with the PR2 Soil Moisture Profile Probe and tensiometer to measure the moisture content and soil suction pressure. Also, inlet flow and drainage outlet flow were measured by flow meter. In addition, a well was drilled with the depth of 10 m and then equipped with moisture meters in different elevations in a wheat farm. The soil used in the experimental model was from wheat farm with depth of 1.8 meters and had the same density and layering as the field soil. Measurements were conducted for a complete period of wheat growing in both laboratory and field study for three different irrigation systems, including furrow, drip and sprinkler over a 140-day period (26 December 2016 to 15 May 2017). The experimental and field data were used to calibrate the numerical HYDRUS-1D model. The calibrated model was then used to simulate water movement from irrigation or rainfall into the soil profile to the water table. The results showed that a good agreement was achieved with R2 = 0.97 between the HYDRUS-1D simulations and measured data under laboratory conditions. Also, sprinkler and drip irrigation systems did not have much effect on soil moisture content at different depths except in the case of enough rainfall during the irrigation interval. Therefore, the previous moisture content has a significant effect on the amount of irrigation return water. Finally, the results showed that in this area with irrigation of wheat, return water for furrow, drip and sprinkler irrigation systems were 17.82%, 0.14% and 0.8%, respectively.Key words: Irrigation systems, soil moisture characteristic curve, simulation in unsaturated zone, HYDRUS model, irrigation return water
|
| |