مقایسه دو مدل SIRMOD و SRFR در برآورد راندمان کاربرد آب در آبیاری نواری در مزارع گندم‌

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش آبیاری موسسه تحقیقات خاک و آب - کرج -ایران

2 دکتری، عضو هیئت علمی ، بخش آبیاری و فیزیک خاک، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

بررسی راندمان کاربرد آب به‌عنوان عاملی مؤثر در تعیین بهره‌وری مصرف آب و ارتقای آن امری ضروری است. از طرف دیگر اندازه­گیری این پارامتر نیازمند صرف وقت و هزینه می‌باشد. ازاین‌رو مدل‌های پیشرفته‌ای که بتوانند در یک شرایط واقعی شبیه‌سازی مناسب و با دقت مطلوبی را ارائه دهند بسیار حائز اهمیت خواهند بود. در این پژوهش با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده آبیاری نواری در دو سال 1393 و 1394 از مدل‌های  هیدرودینامیک کامل(SIRMOD-HD)، اینرسی صفر (SIRMOD-ZI) و SRFR (روش بیلان) برای شبیه‌سازی راندمان کاربرد آب در آبیاری نواری درکشت گندم استفاده شد. نتایج واسنجی در سال اول نشان داد که مدل هیدرودینامیک کامل و اینرسی صفر به ترتیب با خطای 12 و 13 درصد عملکرد مشابه داشت که در سال دوم این مدل با مدل SRFR مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج ارزیابی در سال دوم نشان داد که  مدل SIRMOD-HD به‌طور متوسط با ضریب تبیین  89/0 و ریشه میانگین مربعات خطای 86/1 درصد و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال 5 درصد برای شبیه‌سازی شرایط راندمان کاربرد مناسب بوده و  کارایی بهتری را نسبت به مدل  SRFR از خود نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of SIRMOD and SRFR model to simulate application efficiency in border irrigation in Wheat farms

نویسندگان [English]

  • Arash Tafteh 1
  • , Mohammad Reza Emdad 2
1 Assistant pro. irrigation department.SWRI.Karaj.Iran
2 Department of Irrigation and soil physics, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

It is necessary to study the efficiency of water use as an effective factor to determine water consumption efficiency and improving it. On the other hand, measuring this parameter is time-consuming and expense. Therefore, developed models that have capability to provide accurate simulations at real is vital. In this study, hydrodynamic, Zero initial and SRFR (Balance method) models were used by border irrigation during 2014-2015 for simulating applied water efficiency in wheat cultivation. Calibration results in the first year showed that the complete hydrodynamic and zero initial models had similar performance with 12 and 13% error, respectively, which was compared with the SRFR model in the second year. The results also indicated that that the SIRMOD-HD model with an average R2 of 0.89, the Root Mean Square Error (RMSE) of 1.86% and the Normalized Root Mean Square Error (NRMSE) of 5% is suitable for simulating application efficiency conditions and has better performance than The SRFR model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Application efficiency
  • Border irrigation
  • SIRMOD model
  • SRFR Model
  • Wheat
بهبانی، م. ر.، و بابازاده، ح. 1384. ارزیابی مزرعه ای مدل آبیاری سطحی (SIRMOD) (مطالعه موردی در آبیاری شیاری). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ، 2: 10-1.
تافته, آ, امداد, م., غالبی, س. 1396. بررسی تأثیر عوامل مؤثر بر راندمان کاربرد آب آبیاری نواری در شرایط عمق توسعه ریشه موجود و قابل توسعه گندم در اراضی حمیدیه (خوزستان). حفاظت منابع آب و خاک. جلد 6 شماره 4 ص 90-75.
تافته, آ, امداد, م., غالبی, س. 1396. تعیین مناسبترین شرایط آبیاری نواری به‌منظور افزایش راندمان کاربرد آب با استفاده از مدل SRFR.  مهندسی آبیاری و آب ایران. جلد 8. شماره 2 ص 210-200.
سفیدکوهی، غ.، و کولائیان، م. 1393. ارزیابی مزرعه‌ای و آنالیز حساسیت مدل SIRMOD در آبیاری شیاری. آبیاری و زهکشی ایران. جلد 8 شماره 3 ص 483-473.
سیاری، س.، رحیم‌پور، م.، و ذونعمت کرمانی، م. 1394. ارزیابی سیستم آبیاری جویچه‌ای با مقادیر مختلف دبی ورودی. مدیریت آب و آبیاری. جلد 5 شماره 2ص 191-202.
فراستی, معصومه, فرزی, سهیلا, پورمحمد, پژمان. ارزیابی مزرعه ای و تحلیل سیستم آبیاری جویچه ای با مدل های SIRMOD و  WinSRFR . مجله محیط زیست و مهندسی آب جلد 4 شماره 3 ص 215-207.
کلایی، ع. 1393. بررسی اجمالی وضعیت مدیریت و قیمت گذاری آب کشاورزی در ایران و برخی از کشور های منتخب. موسسه پژوهش ها برنامه ریزی، اقتصاد کشاورزی و توسعه روستایی. 42 ص.
کولائیان، ع.، غلامی سفیدکوهی، م.ع.، ضیاتبار احمدی، م.خ.، دادش زاده، ح. 1394. مدل سازی و تحلیل عددی جریان تحت شرایط آبیاری جویچه ای. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. شماره 4، جلد 9. ص 675-665.
هوشمند،  م.،  رجا،  ا. پورغلام،  م، ابراهیمیان، ح. 1398.  مقایسه دو نرم‌افزار SIRMOD و WinSRFR با روش‌های مختلف تخمین نفوذپذیری به منظور طراحی و مدیریت آبیاری جویچه‌ای. مدیریت آب در کشاورزی. شماره 6 ، جلد 2. ص 91-102.
Abbasi,F., Shooshtari,M.M.,Feyen,J. 2003. Evaluation of various surface irrigation numerical simulation models. journal of irrigation and drainage engineering. 129.3: 208-213.
 
Bautista, E., Schlegel, J.L., and Strelkoff, T.S.2012. WinSRFR 4.1 - User Manual. USDA-ARS Arid Land Agricultural Research Center.  21881 N. Cardon Lane, Maricopa, AZ, USA.
 
Ebrahimiam, H. and Liaghat, A. (2011) “Field evaluation of various mathematical models for furrow and border irrigation systems,” Soil Water Research, 6 (2), pp 91–101.
 
 
McClymont, D.J. Smith, R.J. and Raine, S.R. (1999) “An integrated numerical model for the design and management of surface irrigation,” International Conference on Multi-Objective Decision Support Systems, Brisbane, Australia, pp 148-160.
 
 
Nie, W. B., Fei1, L. J.  and X. Y. Ma. 2014. Applied Closed-end Furrow Irrigation Optimized Design Based on Field and Simulated Advance Data. J. Agr. Sci. Tech. (16): 395-408.
 
Strelkoff, T. S., and Clemmens, A. J. 2006. Hydraulics of surface systems. Design and operation of on-farm irrigation systems, 2nd Ed.,Chap. 13, G. J. Hoffman, R. G. Evans, M. E. Jensen, D. L. Martin, and R. L. Elliott, eds., ASABE Special Monograph, American Societyof Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, MI.
 
 
Tafteh, A., Emdad, MR. 2017. Improvement of water use productivity through the SRFR model in border strip  irrigation of wheat across hamidiyeh farms (khuzestan, iran). Feb-fresenius environmental bulletin. 26 (12A): 7885-7892.