تعیین الگوی جبهه رطوبتی در اراضی شیب‌دار در سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی

تخمین ابعاد جبهه رطوبتی موجب افزایش راندمان کاربرد و استفاده بهینه از آب  می گردد. با توجه به این که بیش تر زمین هایکشاورزی تحت کشت در اکثر مناطق دنیا نا مسطح است، شناخت الگوی نسبتاً مناسب جبهه ی رطوبتی در اراضی شیب دار برای مدیریت و بهره برداری صحیح از سیستم هایآبیاری قطره ای ضروری می باشد. در این پژوهش، برای اندازه گیری جبهه پیشروی رطوبت در خاک دو مدل فیزیکی به شکل مکعب مستطیلساخته شد. از مدل کوچکتر برای انجام آزمایش با دبی کمتر و از مدل بزرگتر برای آزمایش با دبی بیشتر استفاده شد. آزمایش ها برای چهار شیب مختلف (0%، 10%، 20% و 30%)، سه نوع خاک با بافت های مختلف (سبک،متوسط، سنگین)،  با سه دبی قطره چکان (2، 4 و 6 لیتر در ساعت) به انجام رسید. نتایج نشان داد که گسترش پیاز رطوبتی در اراضی شیبدار در قسمت پایین دست و بالادست قطره چکان (برای دبی ها و خاک های مختلف) متفاوت می باشد، بنابراین، طراحی در ارتباط با موقعیت قرارگیری قطره چکان و گیاه در اراضی شیب دار بایستی متفاوت از اراضی مسطح باشد و با توجه به ماهیت اراضی شیب دار و موقعیت گیاه به سمت پایین قطره چکان تغییر مکان داده شود که مقادیر دقیق آن وموقعیت دقیق قرارگیری قطره چکان‌ها برای سناریوهای مختلف (برای دبی ها، شیب ها و خاک های مختلف) در این تحقیق ارائه شده است. نتایج نشان داد که درصد شعاع خیس شده پایین دست قطره چکان در اراضی شیبدار برای سه نوع خاک سنگین، متوسط و سبک به ترتیب بین 81.5-49.2%، 76-49.2% و 70.7-48.3% متغییر می باشد و این مقادیر برای درصد شعاع خیس شده بالادست قطره چکان به ترتیب بین 18.5-50.8%,، 50.8-%24 و 49.7-29.3% متغییر می باشد.  نتایج این تحقیق می تواند به عنوان یک راهنمای کلی در طراحی سیستم های آبیاری قطره ای در اراضی شیبدار استفاده گردد و موقعیت گیاه و قطره چکان را به صورت نسبتاً دقیقی مشخص کند.

Assessing Different Wetting Front Patterns for Surface Drip Irrigation Systems in Sloping Lands

Estimation of wetting front dimensions enhances the water use efficiency and optimal use of water. Since, globally, most of the cultivated lands are not flat, full recognition of the moisture advance front is essential for proper management and operation of surface drip irrigation in these areas. In this study, two physical rectangular cubic models were constructed to measure the soil moisture advance front. The smaller model was used for experiments with lower discharge and the larger model was used for experiments with higher discharge. The experiments were carried out in four different slopes (0, 10%, 20%, and 30%), three soil types with different textures (light, medium, heavy), with three emitter discharges (2, 4 and 6 liters per hour). The results showed that the moisture distribution (for upstream and downstream of the emitter) was different in sloping lands (for different flow rates and different soil texture). Therefore, in relation to the position of the emitter and plant, drip system should be designed differently in the sloping land in comparison to flat lands. According to the nature of the sloping lands, the plant position was downwardly shifted and its exact positions are suggested for different scenarios (for different discharge rates, slopes, and soils) in this study. The results showed that the percent of downstream wetted radius in sloping lands for the three types of heavy, medium, and light textured soils were between 49.281.5%, 49.276%, and 48.370.7%, respectively. These values for the percent of the upstream wetted radius of the emitter ranged between 18.550.8%, 2450.8%, and 29.349.7%, respectively. The results of this study can be used as a general guide in the design of drip irrigation systems in sloping land to determine the plant and emitter position relatively accurately.