مقایسه تغذیه آب زیرزمینی در آبیاری بارانی و شیاری در یک مزرعه کشاورزی با استفاده از مدل‌سازی ناحیه غیر اشباع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس

2 استاد دانشگاه

3 -

چکیده

به منظور استفاده پایدار از منابع آب زیرزمینی و ارزیابی قابلیت آسیب پذیری آبخوان ، برآورد تغذیه آب‌های زیرزمینی امری اجتناب‌ناپذیر است. ایران منطقه‌ای با اقلیم نیمه خشک است، بنابراین ‌بررسی نقش جریان برگشتی آبیاری در تغذیه آب زیرزمینی و تأثیر روش آبیاری بر مقدار آن، به عنوان راه‌کاری برای مدیریت بهتر منابع آب زیرزمیینی در آینده، لازم و ضروری است. بر همین اساس در دشت نیشابور در مزرعه‌ای با کشت گندم، مقدار تغذیه ناشی از روش‌های مختلف آبیاری (سطحی و بارانی) با استفاده از اندازه‌گیری رطوبت خاک در دو چاهک شش متری برآورد شد. در هرنیم متر عمق خاک و همچنین عمق 15/0 و3/0 ‌متر چاهک‌ها حسگر REC نصب شد و به مدت 173 روز رطوبت خاک اندازه‌گیری شد. سپس از این مقادیر برای شبیه‌سازی جریان در ناحیه غیراشباع با استفاده از نرم‌افزارHYDRUS-1D استفاده شد. مدل برای همه نقاط کالیبره شد و برای برآورد مقدار زهکشی شده از زیر لایه‌های 6 متری خاک به کار گرفته شد. مقدار جریان زهکشی شده از عمق 6 متری در زمین آبیاری سطحی 80 میلی‌متر و در زمین آبیاری بارانی بسیار اندک و تقریبا صفر بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparing groundwater recharge in sprinkler and furrow irrigated farms using unsaturated zoon modeling

نویسندگان [English]

  • Elham Beykzadeh 1
  • Alinaghi Ziaei 2
  • Hosein Ansari 2
  • Razieh Lak 3
  • Mohsen Zaki 3
چکیده [English]

For sustainable use as well as vulnerability assessment of aquifers, an estimation of the groundwater recharge is indispensable. In Iran, located in a semi-arid region, the groundwater recharge is closely related to and dependent on the return flow from irrigation. Therefore, an assessment of the proportion of the return flow, as recharge, from different irrigation methods is essential for better understanding and management of groundwater resources. Throughout the present study in Neyshabour watershed, the level of groundwater resulted from two different irrigation methods (furrow and sprinkler irrigation) were estimated using soil moisture measurement in two 6 meter depth wells on a wheat farm.  In each well, REC sensors were installed within 0.5 meter intervals and two sensors installed at 0.15 and 0.3 m depths. Through the sensors, the soil moisture was daily measured for duration of 173 days. The collected data were used to simulate the unsaturated flow within these points using the 1D HYDRUS package. The model in each point was calibrated and implemented to estimate the drainage level underneath the 6 meter depth of soil layer. The application level of irrigation water, in furrow irrigation, was about 230 mm while it was 299 mm for sprinkler type of irrigation. The drainage level from 6 meter soil layer during the 173 days, in for furrow irrigation was 80 mm while in the sprinkle case it was negligible.     

کلیدواژه‌ها [English]

  • Furrow Irrigation
  • sprinkle Irrigation
  • Groundwater recharge
  • unsaturated zoon
  • Hydrus-1D
Ahmadi, T., Ziaei, A. N., Rasoulzadeh, A., Davary, K. (2012).Groundwater recharge estimation using water table fluctuations (WTF) method. Third National Conference on Integrated Water Resources Management, Sari. (In Farsi)
Feddes, R. A., Kowalik, P. and Zarandy, H. (1978).Simulation of field water use and crop yield.Pudoc.Wageningen, pp. 189.
Izadi, A., Alizadeh, A., Davari,  K., Ziaei, A. N., Akhavan, S. (2013). Application and evaluation of a developed groundwater-surface water model in Neyshabour watershed. PhD. dessertation, Ferdowsi university of Mashhad. (In Farsi)
Jafari, h., Raesi, A.(2012). Estimation of recharge from irrigation of Harat aquifer in Yazd province.Third meeting of Erth Science, Tehran. (In Farsi)
Kroes, J.G., Van Damm, J.C., 2003. Reference Manual SWAP: Version 3.0.3. Rep. 773.Alterra Green World Res., Wageningen, The Netherlands.
Lak, R. (2014). Estimation of groundwater recharge in irrigated farms using unsaturated zoon modeling, case study: Neyshabour Plain. MSc. dessertation, Ferdowsi university of Mashhad.(In Farsi)
Mohamadi, H., Mohamadrezazade, N. (2012). Economic tools for managing groundwater resources in the world and Iran. Second National Conference on Applied Research of Water Resources of Iran. (In Farsi)
Motevalizade, M., Ghahreman, B., Davary, K., Ghandehari, A. (2012).Infiltration modeling using Hydrus-1D in SabzevarJovein plain.MSc. dessertation, Ferdowsi university of Mashhad.(In Farsi)
Simunek, J., Huang, K., Sejna, M., & van Genuchten, M. TH.(1999). The HYDRUS-2D Software Package for Simulating the Two-Dimensional Movement of Water, Heat, and Multiple Solutes in Variably-Saturated Media.Version 2.0. U. S. Salinity Laboratory Agrocultural Research Service U.S. Department Of Agriculture Riverside.
VanGenuchten, M. Th. 1980. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils.Soil Sci. Soc. Am. J. 44: 892–898.
https://news.um.ac.ir