برآورد ضرایب نفوذپذیری در کودآبیاری

عنوان طرح:

برآورد ضرایب نفوذپذیری، زبری و انتقال نیترات در کودآبیاری جویچه‏ای با استفاده از مدل‏سازی معکوس

مجری: حامد ابراهیمیان طالشی

 

تعیین خصوصیات هیدرولیکی خاک در آبیاری سطحی که در آن آب به روش ثقلی در سطح زمین جریان یافته و سطح زمین به عنوان نفوذ کننده و انتقال دهنده‏ آب مورد استفاده قرار می‏گیرد بسیار مهم است. این مساله وقتی که کودها به آب آبیاری در طی فرآیند کودآبیاری اضافه می‌گردند اهمیت بیشتری می‌یابد. هدف این طرح، تخمین ضرایب نفوذپذیری، زبری و انتشارپذیری طولی املاح در کودآبیاری جویچه‌ای معمولی و یک در میان با استفاده از مدلسازی معکوس با الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک بود. یک مدل کودآبیاری سطحی به منظور شبیه‌سازی جریان آب و انتقال املاح استفاده گردید. برای تعیین مقادیر بهینه ضرایب، الگوریتم ژنتیک با چندین تابع هدف برای حداقل‌سازی اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهداتی زمان پیشروی، زمان پسروی، هیدروگراف رواناب خروجی و غلظت نیترات در رواناب به کار برده شد. نتایج نشان داد که ضرایب نفوذپذیری، زبری و انتشار پذیری نیترات به ترتیب به دبی رواناب، زمان پسروی و غلظت نیترات در رواناب بیشترین حساسیت را داشتند. بهترین شبیه‌سازی‌ زمان‌های پیشروی و پسروی از ضرایبی بدست آمدند که به ترتیب توسط تابع هدف حداقل‌سازی اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهداتی زمان پیشروی و زمان پسروی برآورد گردیدند. برای بهبود شبیه‌سازی دبی رواناب، حداقل‌سازی توامان اختلاف مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهداتی دبی رواناب و زمان پیشروی مورد نیاز بود. همچنین بیشترین دقت در شبیه‌سازی غلظت نیترات در رواناب با حداقل‌سازی توامان اختلاف مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهداتی غلظت نیترات در رواناب و زمان پیشروی بدست آمد. روش پیشنهادی مدلسازی معکوس با استفاده از الگوریتم ژنتیک عملکرد بهتری در مقایسه با روش دو نقطه‌ای به ویژه در کودآبیاری جویچه‌ای یک در میان داشت.