بخشی از مقاله
چکیده
یکی از روش هایی که می تواند کارائی مصرف آب در مزرعه را افزایش دهد آبیاری قطره ای می باشد به شرط آنکه از نظر فاصله قطره چکان ها، شدت جریان و سایر مشخصه های هیدرولیکی بطور صحیح طراحی شده باشد . در این تحقیق مختصات جبهه رطوبتی حاصل از آبیاری قطره ای سطحی در خاک لومی با دو دبی 2 و 4 لیتر در ساعت به روش ترانشه زنی اندازه گیری و با مقادیر بدست آمده از روش چو مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در غالب موارد این روش از دقت بالایی در پیش بینی مختصات جبهه رطوبتی برخوردار است . جذر میانگین مربعات خطا برای دبی 2 و4 لیتر در ساعت به ترتیب 12/165 و 44/45 میلی متر حاصل شدند. در کاربرد دبی 2 لیتر در ساعت هم خوانی و تطابق بین داده های مشاهداتی و محاسباتی خیلی بالا بود بطوریکه ضریب تبیین ./873 بدست آمد. لذا با توجه به سادگی روابط وهمچنین سهولت تعیین پارامترهای مورد نیاز ، روش چو برای کاربردهای عملی روش در حد قابل قبول و توصیه می باشد.
واژه های کلیدی: پیاز رطوبتی- قطره چکان - ترانشه زنی -مختصات جبهه رطوبتی
مقدمه
طراحی و مدیریت صحیح آبیاری قطره ای به شناخت چگونگی توزیع آب نیاز دارد که می تواند بوسیله معادلات حاکم بر جریان آب تعریف و پیش بینی شود - توربورن 2000 و بریستو . - 2000 ظرفیت نگهداری آب در خاک در سیستم آبیاری قطره ای در مقایسه با دیگر سیستم ها چندان مهم نیست، با وجود این خصوصیات هیدرولیکی برای کنترل نفود مهم میباشند - راولینز 1973و برسلر . - 1978 البته لازمه گسترش این سیستم استفاده درست از آن است . چه بسا طراحی غلط منجر به این نتیجه گیری شود که خود سیستم قطره ای سیستم کارایی نیست . گلدبرگ و اسمولی - 1970 - ، گلدبرگ و همکاران - 1971 - و هاچام و همکاران - 1976 - در تحقیق خود به این نتیجه رسیدند که پیشروی جبهه رطوبتی درخاک تحت یک منبع تغذیه نقطه ای به نوع خاک، رطوبت اولیه و میزان شدت جریان بستگی دارد .
زار - 1996 - در تحقیقات خود در زمینه پیاز رطوبتی حجم خاک مرطوب شده را به صورت یک بیضی ناقص در نظر گرفت . بن آشر - 1986 - مدل نیم کروی تقریبی را برای محاسبه نفوذ از قطره چکان سطحی در آبیاری قطرهای معرفی نمود . شوارتس من و زار - 1986 - برای تعیین ابعاد پیاز رطوبتی تحت نفود آب حاصل از قطره چکان ، پیشروی عمودی و افقی را تابعی از هدایت هیدرولیکی اشباع، دبی قطره چکان و کل آب داده شده به خاک در نظر گرفته و در این زمینه روابطی را ج ه ت محاسبه حداکثر عرض خیس شده و عمق پیاز رطوبتی ارائه نمودند. اشمیت و همکاران - 2002 - یکی از راه کار های موثر برای بهینه کردن طراحی سیستم آبیاری را استفاده از روش حل عددی معادلات جریان برای شبیه سازی توزیع رطوبت در خاک عنوان کرده اند . لازارویچ و همکاران - 2007 -
الگوی خیس شده خاک در آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی را با روش آنالیز گشتاورها مطالعه نمودند . امین و اخماج - 2006 - روابط تجربی را برای محاسبه عمق و شعاع جبهه رطوبتی ارائه و با داده های مشاهداتی برای خاک های شنی ، شن لومی و رس سیلتی مورد مقایسه قرار دادند . نتایج بدست آمده نشان داد اختلا ف بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی با افزایش زمان رو به فزونی می گذارد . میرزایی و همکاران - 2005 - به منظور تعیین ابعاد پیاز رطوبتی و گسترش آن در زمانهای مختلف اقدام به ساخت یک مدل فیزیکی از جنس پلاکسی گلاس شفاف به شکل مکعب مستطیل که یک چهارم آن حذف شده بود نمودند.
سپس قطر و عمق پیاز رطوبتی در زمانهای مختلف پس از شروع آبیاری با ترسیم جبهه رطوبتی روی دیواره های شفاف مدل اندازه گیری گردید و روابطی برای عمق و قطر پیاز رطوبتی با دخالت عوامل فیزیکی موثر در حجم خاک مرطوب شده ارائه دادند. حمامی و همکا ران - 2016 - یک روش تحلیلی برای پیش بینی حجم خاک خیس شده تحت تاثیر یک قطره چکان سطحی را توسعه دادند. آن ها در تحقیقشان از فرض گرین-آمپت و داده های مدل حمامی و همکاران - 2013 - استفاده کرده و شکل پیاز رطوبتی را بفرم یک نیم بیضی در نظر گرفتند. سپاسخواه و چیت ساز - - 2004 با بکارگیری تحلیل گرین -آمپت - 1911 - و استفاده از روش چو - 1994 - تحقیقی روی عمق و شعاع خیس شده در آبیاری قطره ای سطحی به انجام رساندند، ولی در این تحقیق علاوه بر عمق و شعاع خیس شده، مختصات نیمرخ جبهه پیاز رطوبتی انداره گیری و با روش چو - 1994 - مورد مقایسه قرار گرفته است.
لذا هدف از این تحقیق اندازه گیری مختصات جبهه رطوبتی حاصل از آبیاری قطره ای سطحی به روش ترانشه زنی و مقایسه آن ها با ستاده های حاصل از روش چو می باشد.استفاده از تحلیل گرین و آمپت در تعیین مختصات جبهه رطوبتی پیاز رطوبتی چو - 1994 - با استفاده از تحلیل گرین و آمپت - 1911 - و روش های جبری رابطه ای را برای تعیین مختصات جبهه رطوبتی حاصل از یک قطره چکان سطحی با دبی ثابت ارائه نمود. وی در این تحلیل از قانون دار سی و قانون بقا جرم استفاده نمود و رابطه - 1 - را برای یک قطره چکان سطحی ارائه داد - شکل : - 1در این روابط R1 و Ro به ترتیب عمق و شعاع پیاز رطوبتی در سطح خاک [L] ، H پارامتر پتانسیل گرین - آمپت که محاسبه آن در ادامه ذکر شده است [L] ، M پارامتر رطوبتی گرین - آمپت بدون بعد - اختلاف بین رطوبت حجمی در حالت اشباع و رطوبت حجمی اولیه خاک - [L3L-3] ،ro شعاع محدوده اشباع در سطح زمین که از اندازه گیری بدست می آید [L] ، t زمان کاربرد آب[T]، R فاصله هر نقطه از جبهه رطوبتی از مرکز پیاز رطوبتی در سطح زمین و زاویه بین سطح زمین و R می باشند.
