Determining soil hydraulic properti

Determining soil hydraulic properties in surface irrigation which the soil surface is used both to convey and infiltrate water is very important. It becomes an issue of great concern when fertilisers were also added to irrigation water during fertigation. The purpose of this study was to estimate infiltration, roughness and longitudinal dispersivity coefficients in conventional and alternate furrow fertigation using inverse modelling with a genetic algorithm. A surface fertigation model was used to simulate overland water flow and solute transport. To discover optimum values of the coefficients, a genetic algorithm with fifteen objective functions were used to minimise the differences between observed and simulated values of advance time, recession time, runoff hydrograph and runoff nitrate concentration. The results indicated that the infiltration, roughness and fertiliser dispersivity parameters were more sensitive to runoff, recession time and runoff nitrate concentration, respectively. The best simulations of advance and recession phases were obtained by the coefficients which were estimated from objective function that minimised the differences between observed and simulated values of advance and recession time, respectively. For improving simulation of runoff discharge, minimising the differences between observed and simulated values of runoff hydrograph as well as advance time was necessary. Similarly, the improved simulation of runoff nitrate concentration needed minimising differences between simulated and measured values of both advance and runoff nitrate concentration. The proposed inverse modelling approach with GA resulted in better performance as compared to the two-point method, particularly in fixed and variable alternate furrow fertigation.





Highlights

•
The infiltration coefficient was more sensitive to runoff discharge.
•
The roughness coefficient was more sensitive to recession time.
•
The dispersivity coefficient was more sensitive to runoff nitrate concentration.
•
GA could provide more accurate estimation than the two-point method.
•
GA is a robust tool to estimate soil hydraulic and transport parameters.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การกำหนดคุณสมบัติไฮดรอลิกดินในชลประทานผิวซึ่งใช้ทั้งการถ่ายทอด และการแทรกซึมน้ำผิวดิน มีความสำคัญมาก มันกลายเป็นปัญหาความกังวลเมื่อน้ำชลประทานระหว่างน้ำยังเพิ่มปุ๋ย วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ได้ประเมินแทรกซึม ความหยาบ และยาว dispersivity สัมประสิทธิ์ในตีนกาทั่วไป และอื่นให้ใช้แบบจำลองผกผันกับอัลกอริธึมแบบพันธุกรรม แบบจำลองพื้นผิวน้ำถูกใช้ในการจำลองการไหลของน้ำบกและการขนส่งการละลาย เพื่อค้นหาค่าที่เหมาะสมของสัมประสิทธิ์ อัลกอริทึมทางพันธุกรรม มีวัตถุประสงค์ห้าฟังก์ชันใช้เพื่อลดความแตกต่างระหว่างสังเกต และจำลองค่าล่วงเวลา เวลาภาวะถดถอย hydrograph ไหลบ่า และความเข้มข้นของไนเตรทที่ไหลบ่า ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า พารามิเตอร์ dispersivity แทรกซึม ความหยาบ และปุ๋ยมีความไวต่อการไหลบ่า เวลาภาวะถดถอย และไหลบ่าไนเตรทความเข้มข้น ตามลำดับ จำลองที่ดีที่สุดของขั้นตอนล่วงหน้าและภาวะถดถอยได้รับ โดยค่าสัมประสิทธิ์ที่ประมาณได้จากฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่ลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกต และเลียนแบบของล่วงหน้าและภาวะถดถอยครั้ง ตามลำดับ ลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกต และเลียนแบบของไหลบ่า hydrograph เป็นเวลาล่วงหน้าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับปรุงการจำลองการไหลบ่าปล่อย ในทำนองเดียวกัน การจำลองการปรับปรุงความเข้มข้นของไนเตรทที่ไหลบ่าจำเป็นต้องลดความแตกต่างระหว่างจำลอง และวัดค่าความเข้มข้นของไนเตรททั้งล่วงหน้าและการไหลบ่าของ ผกผันเสนอแบบจำลองโดย GA ทำให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในน้ำคงที่ และผันแปรอื่นตีนกาไฮไลท์•ค่าสัมประสิทธิ์แทรกซึมมีความไวต่อการปล่อยไหลบ่า•ค่าสัมประสิทธิ์ความขรุขระมีความไวต่อภาวะถดถอยครั้ง•ค่าสัมประสิทธิ์ dispersivity มีความไวต่อความเข้มข้นของไนเตรทที่ไหลบ่า•GA สามารถให้การประเมินที่แม่นยำกว่าวิธีจุด•GA เป็นเครื่องมือที่แข็งแกร่งเพื่อประเมินดินไฮดรอลิก และพารามิเตอร์การขนส่ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การกำหนดคุณสมบัติของดินและไฮดรอลิชลประทานในพื้นผิวที่ผิวดินถูกนำมาใช้ทั้งในการถ่ายทอดและแทรกซึมเข้าไปในน้ำเป็นสิ่งสำคัญมาก มันจะกลายเป็นปัญหาของความกังวลมากเมื่อปุ๋ยยังถูกเพิ่มลงไปในน้ำชลประทานในช่วงปุ๋ยทางระบบน้ำ วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้เพื่อประเมินการแทรกซึมขรุขระและค่าสัมประสิทธิ์ dispersivity ยาวในแบบดั้งเดิมและอื่นปุ๋ยทางระบบน้ำร่องโดยใช้แบบจำลองผกผันกับขั้นตอนวิธีพันธุกรรม รูปแบบพื้นผิวปุ๋ยทางระบบน้ำถูกใช้ในการจำลองการไหลของน้ำทางบกและการขนส่งของตัวละลาย การค้นพบค่าสูงสุดของค่าสัมประสิทธิ์เป็นขั้นตอนวิธีพันธุกรรมที่มีฟังก์ชั่นสิบห้าวัตถุประสงค์ถูกนำมาใช้เพื่อลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและการจำลองของเวลาล่วงหน้าภาวะถดถอยครั้งไหลบ่า hydrograph และความเข้มข้นของการไหลบ่าของไนเตรต ผลการวิจัยพบว่าการแทรกซึมขรุขระและ dispersivity ปุ๋ยพารามิเตอร์มีความไวต่อการไหลบ่าเวลาภาวะเศรษฐกิจถดถอยและความเข้มข้นของไนเตรตที่ไหลบ่ามาตามลำดับ จำลองที่ดีที่สุดของภาวะเศรษฐกิจถดถอยล่วงหน้าและขั้นตอนที่ได้จากค่าสัมประสิทธิ์ที่มีการประเมินจากฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่ลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและการจำลองของล่วงหน้าและภาวะถดถอยครั้งตามลำดับ สำหรับการปรับปรุงการจำลองการไหลบ่าของการปล่อยลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและการจำลองการไหลบ่าของ hydrograph เช่นเดียวกับเวลาล่วงหน้าเป็นสิ่งจำเป็น ในทำนองเดียวกันการจำลองที่ดีขึ้นของความเข้มข้นของการไหลบ่าของไนเตรตที่จำเป็นในการลดความแตกต่างระหว่างค่าจำลองและวัดทั้งล่วงหน้าและการไหลบ่าของไนเตรตเข้มข้น ผกผันวิธีการสร้างแบบจำลองที่นำเสนอกับ GA ส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีที่สองจุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแก้ไขและตัวแปรปุ๋ยทางระบบน้ำร่องสลับ. ไฮไลท์• ค่าสัมประสิทธิ์การแทรกซึมเป็นความสำคัญมากขึ้นในการปล่อยไหลบ่า. • ค่าสัมประสิทธิ์ความขรุขระเป็นความสำคัญมากขึ้นไปสู่ภาวะถดถอย เวลา. • ค่าสัมประสิทธิ์ dispersivity เป็นความสำคัญมากขึ้นกับความเข้มข้นที่ไหลบ่าไนเตรต. • GA สามารถให้การประมาณค่าที่ถูกต้องมากขึ้นกว่าวิธีที่สองจุด. • GA เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการประมาณค่าพารามิเตอร์ของดินไฮดรอลิและการขนส่ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การกำหนดคุณสมบัติในพื้นผิวดินไฮดรอลิกชลประทานที่ผิวดิน ใช้ทั้งสื่อและแทรกซึมเข้าไปในน้ำเป็นสิ่งสำคัญมาก มันกลายเป็นเรื่องของความกังวลมาก เมื่อปุ๋ยยังเพิ่มน้ำในน้ำ . การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินแทรกซึมความขรุขระตามยาวและ dispersivity สัมประสิทธิ์ในน้ำธรรมดาและสลับร่องโดยใช้แบบผกผันกับขั้นตอนวิธีทางพันธุกรรม พื้นผิวน้ำได้ใช้แบบ จำลองการไหลของน้ำและการขนส่งทางบก ( . การค้นพบที่เหมาะสม ค่าของสัมประสิทธิ์ขั้นตอนวิธีทางพันธุกรรมกับเป้าหมายการทำงาน 15 ถูกใช้เพื่อลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและจำลองเวลาล่วงหน้าภาวะถดถอยครั้ง กราฟน้ำท่าและปริมาณน้ำท่าไนเตรตที่ความเข้มข้น ผลการศึกษา พบว่า ค่าปุ๋ยค่า dispersivity แฝงตัว และมีความไวต่อปริมาณน้ำท่าและปริมาณน้ำท่า ไนเตรท โดยใช้เวลา ตามลำดับ ผลของภาวะถดถอยที่ดีที่สุดล่วงหน้าและขั้นตอนที่ได้จากค่าสัมประสิทธิ์ที่ประมาณได้จากฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่ลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและเลียนแบบของล่วงหน้า , เวลา , ตามลำดับ สำหรับการปรับปรุงการจำลองปริมาณน้ำท่าปลด ลดความแตกต่างระหว่างค่าสังเกตและจำลองของกราฟน้ำท่า เช่นเดียวกับเวลาล่วงหน้าเป็นสิ่งที่จำเป็น ส่วนการปรับปรุงการจำลองปริมาณน้ำท่าไนเตรตเข้มข้นต้องลดความแตกต่างระหว่างจำลองและวัดค่าไนเตรททั้งล่วงหน้าและปริมาณความเข้มข้น เสนอวิธีแบบจำลองผกผันกับกา ส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีแบบสองจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในร่องน้ำคงที่และตัวแปรอื่น .ไฮไลท์-สัมประสิทธิ์การแทรกซึมไวต่อปริมาณการปล่อย-ค่าสัมประสิทธิ์ความขรุขระก็อ่อนไหวมากกับเวลาภาวะถดถอย-การ dispersivity ค่าสัมประสิทธิ์ความไวต่อปริมาณไนเตรตเข้มข้น-กา มีการประเมินความถูกต้องมากกว่าวิธีแบบสองจุด-กายเป็นเครื่องมือที่แข็งแกร่งเพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ไฮดรอลิกและขนส่งดิน