پژوهش آب در کشاورزی، جلد ۳۴، شماره ۱، صفحات ۵۱-۶۴

عنوان فارسی کاربرد مدل SWAP برای مدل‌سازی یک سامانه زراعی با زهکشی زیرزمینی کنترل شده در یک مزرعه نیشکر
چکیده فارسی مقاله به‌دلیل تغییرات زمانی سریع تراز آب زیرزمینی کم‌عمق و اجزای بیلان آب و نیز به‌لحاظ وسعت قابل توجه (حدود 20 هکتار) هر قطعه از مزارع نیشکر با زهکشی زیرزمینی در استان خوزستان، شبیه‌سازی واقع‌بینانه فرآیندهای زراعی-هیدرولوژیکی حاکم بر این مزارع چالش‌برانگیز است. در پژوهش حاضر، از طریق کاربرد نسخه تصحیح شده‌ای از مدل SWAPو گونه­ بهبود یافته‌ای از الگوریتم بهینه­سازی رفتار جمعی اجزای یکپارچه (UPSO)، یک طرح مدل‌سازی زراعی-هیدرولوژیکی توزیعی با قابلیت واسنجی زیرروزانه با امکان شبیه‌سازی زهکشی زیرزمینی کنترل شده ساخته شد. طرح مدل‌سازی مزبور در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) با مدیریت زهکشی کنترل شده (کنترل سطح ایستابی در عمق 90 سانتی‌متر) و کشت اول نیشکر (رقم CP48-103) طی دوره شبیه‌سازی 28/4/1389 تا 20/9/1390 (به‌مدت 481 روز) به‌کاربرده شد. نتایج واسنجی و صحت‌یابی مدل مزبور حاکی از قابلیت تعمیم‌پذیری مناسب مدل در شبیه‌سازی رطوبت خاک، عمق سطح ایستابی و جریان زه‌آب خروجی (با آماره ضریب راندمان مدل، EF، به‌ترتیب، برابر با 829/0، 922/0 و 857/0 طی مرحله واسنجی و آماره EF به‌ترتیب، برابر با 877/0، 781/0 و 712/0 طی مرحله صحت‌یابی)، شبیه‌سازی نیم‌رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه‌آب خروجی از سیستم زهکش زیرزمینی )با آمارهریشه میانگین خطای نرمال شده، NRMSE، به‌ترتیب، برابر با 124/0 و 079/0 در مرحله واسنجی و آماره NRMSE به‌ترتیب، برابر با 152/0 و 072/0 طی مرحله صحت‌یابی) و شبیه‌سازی شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز (با آماره EFبه‌ترتیب، برابر با 997/0، 993/0 و 988/0 در مرحله واسنجی) بود. بر اساس اجزای بیلان املاح شبیه‌سازی شده طی دوره مطالعاتی، حدود 10/30 تن نمک بر هکتار از طریق آبیاری به‌ مزرعه مطالعاتی وارد و حدود 25/46 تن نمک بر هکتار از طریق سیستم‌های زهکشی سطحی و زیرزمینی به بدنه‌های آبی پذیرنده تخلیه شد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله

عنوان انگلیسی Application of SWAP Model for Modelling a Sugarcane Farming System with Controlled Subsurface Drainage
چکیده انگلیسی مقاله Realistic agro-hydrological modeling of the sugarcane fields with subsurface drainage in Khuzestan Province, Iran, is a challenging problem, due to rapid fluctuations of the shallow groundwater and, hence, water balance components, and significant size (~ 20 ha) of the fields. In this work, a distributed agro-hydrological modeling scheme was developed through the application of a modified version of the SWAP model and an improved variant of Unified Particle Swarm Optimization (UPSO) algorithm with capability of sub-daily calibration and simulation of controlled drainage. The developed modeling scheme was applied to a sugarcane (CP48-103 cultivar) field with controlled drainage (at 90 cm below ground level) in Imam Khomeini Sugarcane Agro-industrial Company farms, during 2010-2011 (481 days). The results demonstrated the success of the developed modeling scheme in retrieving the measured soil moisture, groundwater level, subsurface drainage outflow (with an EF of 0.829, 0.922, and 0.857 for calibration dataset; and 0.877, 0.781, and 0.712 for validation dataset, respectively), soil water solute concentration, subsurface drainage outflow salinity (with a NRMSE of 0.124 and 0.079 for calibration dataset; and 0.152 and 0.072 for validation dataset, respectively), Leaf Area Index, cane yield, and sucrose yield (with an EF of 0.997, 0.993, and 0.988, respectively). Based on the solute balance components simulated throughout the simulation period, ~ 30.10 ton salt ha-1 was added to the soil due to saline irrigation water, and ~ 45.25 ton salt ha-1 was discharged into the receiving water bodies via surface/subsurface field drains.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله

نویسندگان مقاله فرزین پرچمی عراقی |
استادیار، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران.

فاطمه سمیع پور |
دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه آبیاری و زهکشی، دانشگاه تربیت مدرس.

عدنان صادقی لاری |
استادیار، عضو هیات علمی دانشگاه هرمزگان، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب.


نشانی اینترنتی https://wra.areeo.ac.ir/article_121915_307cad483fa92b6dd00612a638a82155.pdf
فایل مقاله دریافت فایل مقاله
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات