Skip to main content
SUPERVISOR
Esmaeel Landy,Manouchehr Heidarpour,Mohamad Shayannejad
اسماعیل لندی (استاد مشاور) منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) محمد شایان نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Khakyar khorasgani
مریم خاکیارخوراسگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Determination of the Surface and Subsurface Flows Shape Factors in Border Irrigation Using Numerical Solution of Saint – Vanant Equations
Border irrigation is a method of surface irrigation that is commonly used after irrigation furrow in agricultural fields. The main problem of the surface irrigation system is low efficiency. One of the important reasons for low efficiency of surface irrigation systems in our country, is deficiency of proper design and incorrect management of irrigation. Advance time is one of the important parameters of design. One of the popular models of prediction of advance time is the volume balance model. This model has two coefficients, one related to the surface flow and the other to the subsurface flow (infiltration). Constant considering these coefficients causes an error in calculating of advance time in the border. The purpose of this study is to provide a method for accurate determination of the surface shape factor ( ) and subsurface shape factor ( ). For this purpose, at 18 fields that irrigated by border method, soil texture, infiltration coefficients of the Kostyakov-Lewis equation, input discharge, slope of border, constant shape factors and roughne coefficient were determined. Using the numerical solution of the Saint-Vanant equations, the volume of surface and subsurface flow were calculated and the shape factors were determined at any time during the advance phase. The volume balance model was evaluated with introducing these variable factors. The results showed that firstly, the volume of surface and subsurface flows using the volume balance model with variable factors had a 1.77% error, secondly, the volume balance model with variable and constant factors had 4.5% and 13.8% error in prediction of advance time respectively. Also, using the volume balance model with variable factors, the sensitivity of the shape factor to the physical and hydraulic characteristics of the border in two light and heavy soil texture were investigated. The results showed that in both of texture, was sensitive to the infiltration coefficients. In the heavy texture, was not sensitive to any of the hydraulic properties and it was sensitive in the light texture to the input discharge. was ensitive to slope, roughness and input discharge respectively. Keywords : Border irrigation, Volume balance model, Surface and subsurface shape factors, Saint-Vanant equations.
آبیاری نواری از روش های آبیاری سطحی است که بعد از آبیاری جویچه ای به طور متداول در مزارع کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. مشکل اصلی سیستم آبیاری سطحی راندمان پایین می باشد که یکی از دلایل مهم پایین بودن راندمان سیستم های آبیاری سطحی کشور، عدم طراحی صحیح ومدیریت نادرست آبیاری می باشد. زمان پیشروی یکی از پارامترهای مهم طراحی می باشد. یکی از مدل های معروف پیش بینی زمان پیشروی مدل موازنه حجم می باشد. این مدل دارای دو ضریب شکل بوده که یکی مربوط به جریان سطحی و دیگری مربوط به جریان زیرسطحی (نفوذی) می باشد. ثابت درنظر گرفتن این ضرایب سبب ایجاد خطا در محاسبه زمان پیشروی آب در نوار می شود. هدف از این تحقیق ارائه روشی جهت تعیین دقیق ضرایب شکل جریان های سطحی( ) و زیرسطحی( ) است. به این منظور برای 18 مزرعه که به روش نواری آبیاری می شد بافت خاک، ضرایب نفوذ معادله کاستیاکف-لوئیس، دبی ورودی، شیب نوار، ضریب شکل ثابت جریان و ضریب زبری مشخص گردید. با استفاده از حل عددی معادلات سنت-ونانت حجم جریان های سطحی و زیر سطحی محاسبه و ضرایب شکل این جریان ها در هر زمان در طی زمان پیشروی تعیین شد. مدل توازن حجمی با استفاده از این ضرایب متغیر ارزیابی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که اولا حجم جریان های سطحی و زیرسطحی با استفاده از مدل توازن حجمی با ضرایب متغیر 77/1 درصد با حجم اندازه گیری شده اختلاف دارد. ثانیا مدل توازن حجمی با ضرایب متغیر دارای خطای 5/4 % و با ضرایب ثابت دارای خطای 8/13 % در پیش بینی زمان پیشروی است. همچنین با استفاده از مدل توازن حجمی با ضرایب متغیر حساسیت ضرایب شکل جریان های سطحی و زیرسطحی نسبت به مشخصه های فیزیکی و هیدرولیکی نوار در دو بافت سبک و سنگین بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد در هر دو بافت به ضرایب نفوذ حساس است. در بافت سنگین به هیچکدام از مشخصه های هیدرولیکی حساس نیست و در بافت سبک به دبی ورودی حساس است. به ترتیب به شیب، ضریب زبری و دبی حساس است. واژه های کلیدی: آبیاری نواری، مدل توازن حجمی، ضرایب شکل جریان های سطحی و زیرسطحی، معادلات سنت-ونانت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی