برآورد پارامتریک جبهه پیشروی آب در آبیاری نواری خاک های سنگریزه ای با استفاده از رطوبت اولیه خاک

آبیاری سطحی به دلیل سادگی و اینکه به دستگاه­های ویژه­ای نیاز ندارد، از رایج ترین روش­های آبیاری به شمار می آید.  سرعت پیشروی آب در سطح خاک، یکی از عوامل مهم در طراحی و مدیریت آبیاری سطحی است.  سرعت پیشروی آب، خود از رطوبت اولیه خاک، شیب، بافت خاک، ساختمان خاک، و دبی ورودی و دمای آب تاثیر می پذیرد.  رطوبت اولیه خاک موثرترین عامل بر فرآیند نفوذ است.  تغییرات نفوذ نیز فرآیند پیشروی را تحت تاثیر قرار می دهد.  در مدل­های ریاضی موجود پیش بینی پیشروی، مقدار نفوذ با استفاده از روابط تجربی محاسبه می­شود که فقط تابعی از زمان نفوذ هستند.  از این رو، اثر تغییرات رطوبت در نیمرخ خاک بر نفوذ نادیده گرفته می شود.  هدف از این پژوهش، بررسی اثر رطوبت اولیه خاک بر فرآیند پیشروی در خاک­های سنگریزه ای است.  برای این منظور، ۸ نوار به طول ۶۰ متر و عرض ۵/۱ ­متر با شیب ۵/۰ درصد ایجاد شد.  در هر یک از نوارها، برای رطوبت­های اولیه ۲ تا ۴۸ درصد، پیشروی اندازه گیری و ثبت شد.  در رطوبت­های اولیه کمتر از ۶ درصد، جبهه پیشروی آب در مدت زمان بین ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ ثانیه به انتهای نوار رسید.  این زمان، برای رطوبت­های اولیه  بیشتر از ۲۰ درصد بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ ثانیه بود.  ارتباط بین پارامترهای معادله پیشروی و رطوبت اولیه خاک به شکل معادلات مختلف به دست آمد.  نتایج نشان می­دهد که توابع به دست آمده می توانند به خوبی بر نتایج حاصل از آزمایش برازش یابند.  با این حال، بین نتایج محاسباتی و داده های مشاهداتی گسستگی اندک وجود داشت که (کمتر از ۱۰ درصد) بود.  نتایج همچنین نشان می­دهد که تغییرات رطوبت اولیه، تاثیری قابل توجه بر سرعت پیشروی آب در نوار دارد و در نظر گرفتن تاثیر رطوبت اولیه خاک بر ضرایب معادله پیشروی، موجب پیش بینی دقیق تر آن می شود.  در نتیجه، برآورد زمان نفوذ در نقاط مختلف در طول نوار با خطایی کمتر قابل محاسبه است.

کلیدواژه ها:

آبیاری سطحی ، راندمان آبیاری ، رطوبت اولیه خاک ، منحنی پیشروی ، نفوذ