توسعه يك مدل رياضي براي محاسبه يكنواختي آبياري نواري بر مبناي مدل هيدروديناميك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

آبياري سطحي يكي از قديمي‌ترين روش‌هاي آبياري است اما به دليل راندمان پايين آن، هدر رفت آب در اين روش قابل ملاحظه است. بر اين اساس هر چه طراحي آبياري دقيق‌تر و مديريت آب صحيح‌تر انجام شود، راندمان آبياري سطحي نيز افزايش خواهد يافت. به منظور طراحي مناسب آبياري سطحي، تعيين يكنواختي سيستم آبياري امري ضروري است. از آنجايي كه براي محاسبه ضريب يكنواختي در مزرعه، اندازه‌گيري پارامترهاي مورد نياز‌ در مزرعه دشوار، زمان‌بر و در برخي موارد غيرممكن است، بنابراين در اين تحقيق به ارائه يك مدل رياضي براي محاسبه ضريب يكنواختي در آبياري نواري پرداخته شده است. در اين مدل، ضريب يكنواختي به عنوان تابعي از طول، عرض، دبي ورودي، شيب، ضريب زبري، ضرايب معادله نفوذ و همچنين مدت آبياري توسعه داده شد كه با تركيب آنها پارامترهاي بي‌بعد تعريف شده است. براي تهيه اين مدل، شبيه‌سازي مرحله پيشروي با استفاده از حل عددي معادلات سنت-ونانت (مدل هيدروديناميك)، در نرم‌افزار متلب انجام شد سپس يك مدل غيرخطي روي پارامترهاي بي‌بعد برازش داده شد. به منظور تاييد مدل رياضي از داده‌هاي مزرعه‌اي در مدل ارزيابي آبياري نواري استفاده شد كه ميزان خطاي ضريب يكنواختي با RMSE برابر %99/3 به دست آمد. براساس مدل رياضي ارائه شده، مي‌توان آبياري نواري را با حداكثر يكنواختي طراحي نمود. علاوه بر مدل رياضي، يك مدل هوش مصنوعي توسعه داده شد. از الگوريتم تقويت‌كننده گراديان با ميزان خطاي RMSE برابر %29/1 در ارزيابي آبياري نواري با ميزان خطاي RMSE برابر %95/1 در طراحي آبياري نواري استفاده شد. نهايتا با ارائه نمودارهاي تاثير هر يك از پارامترهاي مختلف بر ضريب يكنواختي نتيجه‌گيري شد كه ضريب يكنواختي بيشترين حساسيت را نسبت به طول، دبي ورودي و مدت آبياري نشان مي‌دهد.

233275

آبياري و زهكشي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان