Determination of optimum furrow length and Application of SIRMOD Model in Furrow Irrigation Simulation

Document Type : Original Article

Authors

1 Assistant Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Isfahan, Iran.

2 Assistant Prof, Department of Agricultural Engineering Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan, Iran.

3 Associate Prof, Agricultural Engineering Research Institute. Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran

Abstract

Surface irrigation is the most irrigated area in the entire country. Therefore, it is necessary to evaluate this irrigation system due to improve irrigation efficiency. One of the existing software for assessing surface irrigation methods is SIRMOD model. In this study, a few models in the SIRMOD package were evaluated. In hence, three data groups of research stations of Kabutarabad (Isfahan), Hashem Abad (Mazandaran) and Zarghan (Fars) were used as local inputs. The soil texture of these fields was silty clay loam, silty clay loam and silty clay respectively. First, the length of the Furrow was investigated by using three methods: FAO, SCS and W&S. Optimum Furrow length in these areas was determined as 120, 200 and 100 meters, respectively. The results of reliability indices such as NRMSE, ME and R2 were used to compare simulated and measured values of the parameters which indicated the high accuracy of the models those have performed well in predicting advanced and recession time in furrow. The results also revealed that the hydrodynamic model was more accurate than the two zero-inertia and kinematic inertia models in predicting advanced and recession times. According to the results of this study, the highest error of these models was related to estimating the amount of runoff at 5% and the lowest was related to the infiltration depth parameter at 2.7%. Therefore, the models in the SIRMOD package estimate the cumulative infiltration rate in the soil to be higher than the runoff rate.

Keywords

Main Subjects

References

بهبهانی، م .و بابازاده، ح. 1384. ارزیابی مدل آبیاری سطحی SIRMOD ( مطالعه موردی در آبیاری شیاری). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 12 (2): 1-10.
بهرامی، م.، برومندنسب، س و ناصری، ع. 1388 .مقایسه مدل هیدرولوژیکی ماسکینگام – کونژ با مدل‌های هیدرولیکی آبیاری در برآورد مرحله پیشروی آبیاری جویچه‌ای. مجله آبیاری و زهکشی. 3 (2):40- 49.
احمدی احمدآباد، ی.، لیاقت، ع.، سهرابی، ت.، رسول‌زاده، ع. و نظری، ب. 1396. بهبود عملکرد آبیاری سطحی با مدیریت زمان قطع جریان در مدل SIRMOD (مطالعه موردی: کشت و صنعت و دامپروری مغان) .تحقیقات آب و خاک ایران. 48 (4): 811-822.
سالمی، ح. ا. 1378. بررسی و مقایسه روش‌های مختلف تعیین طول شیار و انتخاب روش بهینه. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. مرکز اطلاعات و مدارک علمی کشاورزی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. نشریه شماره 134- 78/78.
سلطانزاده، ح . 1372 .ارزیابی و مقایسه روش‌های مختلف طراحی آبیاری جویچه‌ای و انتخاب روش بهینه. پایان- نامه کارشناسی ارشد، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان. 281 صفحه.
سهرابی مشک آبادی، ب. 1371. بررسی و مقایسه روشهای مختلف تعیین طول بهینه شیار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی تجرک - همدان. گزارش پژوهشی، نشریه شماره 6. مؤسسه تحقیقات مهندسی زراعی. 72 صفحه
عباسی، ف.، فرحناز، س. و عباسی، ن. 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آب و آبیاری در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی. 17(67): 128- 113.
علیزاده، ا. 1388. طراحی سیستم­های آبیاری سطحی. انتشارات آستان قدس رضوی. 452 صفحه.
غلامی سفیدکوهی، م. ع. و کولائیان، ع. 1393. ارزیابی مزرعه‌ای و آنالیز حساسیت مدل SIRMOD در آبیاری شیاری. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. جلد 3 (8): 483-473.
قدمی فیروزآبادی، ع. 1394. بررسی مدیریت مصرف آب و تغییرات رطوبت خاک در آبیاری کامل، کم­آبیاری تنظیم‌شده و کم­آبیاری ناقص ناحیه ریشه (PRD) در گیاه آفتابگردان. رساله دکتری. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. 152 صفحه.
Ebrahimian, H., and Liaghat, A. 2011. Field evaluation of various mathematical models for furrow and border irrigation systems. Soil Water Res, 6 (2), 91–101.
Elliot, R.L. and Walker, W.R., 1982. Field evaluation of furrow infiltration and advance functions.Trans of the ASAE, 25 (2): 396-400.
Esfandiari, M. and Maheshwari, B. L. 2001. Field evaluation of surface irrigation models. Journal of Agriculture Engineering Research: 459-479.
Hart, W. E.1979. Design and operation of gravity on surface system. SCS. Chapter 13.
Heidari, M.M. and Kouchakzadeh, S. 2016. Developing semi-analytical solution for Saint-Venant equations in the uniform flow region. JOURNAL OF WATER AND SOIL (AGRICULTURAL SCIENCES AND TECHNOLOGY), 29 (6): 1427 To 1437. 
Hornbuckle, J.W, Christenl, E.W and Faulkner, R.D. 1999. Improving the Efficiency and Performance of Furrow Irrigation Using Simulation Modeling in South-Eastern Australia. CSIRO Land and Water, PMB No. 3, Griffith, New South Wales, Australia, 2680.
Ley, T.W. 1981. Sensivity of furrow irrigation performance to field and operation variables. M.Sc. Thesis, colorado State University, Fort Collins, Colorado.
Maheshwari, B.L. and McMahan, T. A. 1993. Performance evaluation of border irrigation model for southeast Australia. Part 2. Journal of Agriculture Engineering Research. 54: 127-139.
Pilar, M., Emilio, C. and Serafin, A. 2001. Seasonal furrow irrigation model with genetic algorithms (OPTIMEC). Agricultural water management, 52: 1-16.
Walker W.R. 2007. SIRMOD III- Surface Irrigation Simulation, Evaluation and Design. Department of Biological and Irrigation Engineering, Utah State University. 163 paper.
Irrigation and Water Engineering
Volume 13, Issue 1 - Serial Number 49
October 2022
Pages 176-190

Files

Share

How to cite

Statistics