عنوان پایان‌نامه
مطالعه مزرعه ای و شبیه سازی نفوذ دو بعدی و اثر لبه ای در جویچه های معمولی و یک در میان
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-آبیاری وزهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6990;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75951;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6990;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75951
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- بابک دیالمه
- استاد راهنما
- مسعود پارسی نژاد, حامد ابراهیمیان طالشی
- چکیده
- افزایش راندمان آبیاری و بهبود بهره وری آب در آبیاری جویچه ای، مستلزم شناخت کافی از تاثیر شرایط اولیه و مرزی متفاوت بر فرایند نفوذ و همچنین نفوذ جانبی در جویچه ها است. این پژوهش با هدف مطالعه مزرعه ای و شبیه سازی نفوذ دو بعدی و اثر لبه ای در جویچه های معمولی و یک در میان انجام شد. به همین منظور، آزمایش های نفوذ در جویچه های معمولی، جویچه های یک در میان، محفظه های غیر قابل نفوذ و استوانه مضاعف در شرایط اولیه (دو بار آبی 5 و 10 سانتی متر) و مرزی (دو دور آبیاری 4 و 9 روز به منظور فراهم آمدن دو رطوبت اولیه متفاوت) متفاوت در مزرعه انجام شد. جویچه ها به صورت انتها بسته احداث شدند و بار آبی در طول 250 دقیقه آزمایش، ثابت نگه داشته شد. نتایج نشان داد که با افزایش بار آبی و کاهش رطوبت اولیه، نفوذ تجمعی در جویچه های معمولی به ترتیب تا 102 و 62 درصد و در جویچه های یک در میان به ترتیب تا 106 و 54 درصد افزایش یافت. تاثیر افزایش بار آبی از 5 به 10 سانتی متر بر افزایش نفوذ تجمعی بیشتر از تاثیر کاهش رطوبت اولیه در اثر افزایش دور آبیاری از 4 به 9 روز بود. همچنین نفوذ جانبی در جویچه های معمولی و یک در میان، با افزایش بار آبی به ترتیب تا حدود پنج و چهار و نیم برابر و با کاهش دور آبیاری به ترتیب تا 96 و 53 درصد افزایش یافت. نفوذ جانبی در جویچه های یک در میان در تمام حالت ها از نفوذ جانبی در جویچه های معمولی بیشتر بود. سهم نفوذ جانبی از کل آب نفوذ یافته در جویچه های یک در میان، در تمام حالت ها بیشتر از سهم نفوذ جانبی از نفوذ کل در جویچه های معمولی بود. در هر دو جویچه معمولی و یک در میان، با افزایش بار آبی و همچنین کاهش رطوبت اولیه (افزایش دور آبیاری)، سهم نفوذ جانبی از نفوذ تجمعی کل، افزایش یافت. به طور کلی، در هر دو رطوبت اولیه (دور آبیاری 4 و 9 روز) و هر دو سری جویچه، با افزایش بار آبی از 5 به 10 سانتی متر، سهم نفوذ جانبی از نفوذ کل به بیش از 2/5 برابر افزایش یافت. با توجه به مقایسه های انجام شده بین نتایج میدانی و نتایج به دست آمده از معادله واریک، می توان معادله واریک را به عنوان یک ابزار کارآمد در برآورد و پیش بینی نفوذ دو بعدی در آبیاری جویچه ای، به خصوص آبیاری جویچه ای معمولی معرفی کرد که با دقت بالایی نفوذ دو بعدی را شبیه سازی می کند؛ اما این معادله دقت کافی در تخمین نفوذ جانبی نداشت. نتایج شبیه سازی توسط مدل HYDRUS – 2D، برای سه بافت خاک لوم رسی، لومی و لوم شنی نشان داد که تاثیر بار آبی بر نفوذ جانبی بیشتر از رطوبت اولیه است (به خصوص در بافت های خاک متوسط و سبک). همچنین تاثیر تغییر شرایط اولیه و مرزی بر مقدار نفوذ عمودی و جانبی در بافت های خاک متوسط و سبک بیشتر از بافت خاک سنگین بود. با توجه به نتایج حاصل، می توان بافت های خاک متوسط را به دلیل نفوذ جانبی مناسب و نفوذ عمقی کم، به عنوان بافت خاک متناسب با آبیاری جویچه ای دانست. به عنوان یک نتیجه گیری کلی می توان بیان کرد که استفاده از آبیاری جویچه ای یک در میان با در نظر گرفتن بار آبی و دور آبیاری زیاد، موجب افزایش هر چه بیشتر نفوذ جانبی و کاهش نفوذ عمقی و به تبع آن، افزایش راندمان کاربرد آب می گردد.
- Abstract
- To increase irrigation efficiency and improve water productivity in furrow irrigation adequate understanding about the effect of different initial and boundary conditions on total and lateral infiltration is required. The main purpose of this research was field and simulation study on two-dimensional infiltration and edge effect in conventional and alternate furrows. For this purpose, infiltration tests were carried out in conventional furrows, alternate furrows, Plexiglas boxes and double rings with two different water heads (5 and 10cm) and two different irrigation periods (4 and 9 days). The furrows were block ended. Experiment duration was 250 minutes water head was constant during the experiment. The results indicated that by increasing in water head and decreasing in initial water content, cumulative infiltration increased up to 102 and 62 percents in conventional furrows and 106 and 54 percents in alternate furrows, respectively. In both furrow sets, effect of increasing in water head from 5 to 10cm on increasing the cumulative infiltration is more than increasing the irrigation period from 4 to 9 days. Moreover, the lateral infiltration in conventional and alternate furrow irrigation increased up to about 5 and 4/5 times by increasing in water head, respectively. By decreasing in initial water content, lateral infiltration increased up to 96 and 53 percents in conventional and alternate furrows, respectively. In all cases, cumulative and lateral infiltration in alternate furrows was more than in conventional furrows. Furthermore, the part of lateral infiltration from total infiltrated water in alternate furrows was more than in conventional furrows in all cases. In both conventional and alternate furrows, the relative lateral infiltration increased by increasing in water head and irrigation period. Generally, in both irrigation periods (4 and 9 days) and both conventional and alternate furrows, the relative lateral infiltration was increased up to 2.5 times by increasing water head from 5 to 10cm. According to the comparison between field results and the obtained results from the Warrick equation, Warrick equation can be used as an efficient tool in estimates of two dimensional infiltration in furrow irrigation, especially in conventional furrow irrigation. But this equation didn’t have enough accuracy in estimating lateral infiltration. Results of HYDRUS – 2D for three clay loam, loam and sandy loam soil textures indicated that the effect of water head on lateral infiltration was more than the initial soil water content, especially in medium and light soil textures. Also, the effect of change in initial and boundary conditions on vertical and lateral infiltration in medium and light soil textures was more than the heavy soil textures. In conclusion, it can be stated that the use of alternate furrow irrigation with considering high water head and irrigation period, leads to increase in lateral infiltration and decrease in deep percolation. Eventually, irrigation efficiency and water productivity increases in furrow irrigation. Keywords: Furrow irrigation, HYDRUS model, Initial water content, Irrigation period, lateral infiltration,Water head.
