شبیه سازی سرعت پیشروی جبهه رطوبتی در سامانه آبیاری قطره‌ای پالسی به کمک مدل رگرسیون غیرخطی

به منظور انجام این تحقیق داده‌های آزمایشی در یک مدل فیزیکی از جنس پلی‌کربنات به ابعاد 0.5×1×3 و بر روی سه نوع بافت خاک (سبک، متوسط و سنگین)، با سه نوع دبی قطره چکان (2، 4 و 6 لیتر در ساعت)، در سه عمق مختلف نصب قطره‌چکان (صفر، 15 و 30 سانتی‌متری) به انجام رسید. همچنین این آزمایشات برای دو نوع سیستم آبیاری پیوسته و پالسی صورت گرفت که در آبیاری پالسی، زمان قطع و وصل پالس‌ها مقادیر 30-30، 20-40 و 40-20 دقیقه در نظر گرفته شد. با در نظر گرفتن متغیرهای زمان آبیاری، دبی قطره‌چکان، هدایت هیدرولیکی اشباع، درصد شن و سیلت و رس، چگالی ظاهری خاک، رطوبت اولیه خاک، عمق نصب قطره‌چکان و همچنین نسبت زمان آبیاری در هر چرخه به زمان کل یک چرخه روابطی برای تخمین سرعت پیشروی جبهه رطوبتی با استفاده از رگرسیون غیرخطی ارائه گردید. نتایج مقایسه بین مقادیر اندازه گیری و شبیه‌سازی شده نشان داد که مدل رگرسیون غیر خطی با دقت بالایی سرعت پیشروی جبهه رطوبتی را برآورد می‌کند. مقادیر شاخص‌های میانگین ریشه دوم خطا (rmse) و میانگین خطای مطلق (mae) برای پیش‌بینی سرعت پیشروی جبهه رطوبت به ترتیب بین 0.067 تا 0.275 و 0.031 تا 0.108 سانتیمتر بر دقیقه نوسان میکند.

Simulation of the advance Velocity of the Wetting Front in pulse Drip Irrigation Systems by nonlinear regression model

In this study, experiments were carried out in a transparent plexyglass tank (0.5m*1m*3m) using three different soil textures (fine, heavy and medium). The drippers were installed at 3 different soil depths (surface, 15cm and 30cm). The emitter outflows were considered 2.4, 4 and 6 lit/hr. Also, these experiments were carried out for two continuous and pulse irrigation systems. In pulse irrigation, the pulse cycles were considered 3030, 2040 and 4020 min. In this research, using nonlinear regression model, empirical models were developed to predict the advance velocity of the moisture front at different directions. The parameters of suggested model include emitter discharge, saturated hydraulic conductivity, application time, soil bulk density, emitter installation depth, initial soil moisture content, the ratio of irrigation time to complete period of each cycle and the proportions of sand, silt and clay in the soil. The results of comparison between measured and simulated values of advance velocity indicated that these models were acceptable accuracy in estimating the advance velocity of the wetting front in different directions. The values of the mean absolute error (MAE) and the root mean square error (RMSE) ranged 0.0310.108 and 0.0670.275 cm/min, respectively.