عیسی معروف پور

در طرح حاضر تلفات تبخیر و بادبردگی (WDEL) در سامانه‌های آبیاری بارانی مورد بررسی قرار گرفت. تأثیر پارامترهای سیستمی (ارتفاع پایه آبپاش، قطر نازل آبپاش و فشار کارکرد آن) و اقلیمی مختلف (باد، درجه حرارت، رطوبت نسبی، کمبود فشار بخار اشباع و تشعشعات خورشیدی) بر این پدیده مطالعه شده و میزان تأثیرگذاری هر یک از پارامترهای مذکور نسبت به یکدیگر ارزیابی گردید. از سه مجموعه داده مختلف و متنوع در محدوده گسترده‌ای از پارامترهای مؤثر، برای دو سامانه آبیاری کلاسیک ثابت و لوله متحرک استفاده شد. میزان دقت و صحت معادلات پیشنهادی مختلف جهت تخمین WDEL استخراج شده و با یکدیگر مقایسه گردید. در ادامه، با استفاده از آنالیز ابعادی، معادله‌ای مبتنی بر پارامترهای مؤثر با بیشترین تأثیرگذاری توسعه یافت. در استاندارد شماره 286 کشور، روش پیشنهادی برای برآورد تلفات تبخیر و بادبردگی، استفاده از نمودار فراست و شوالن (1955) و یا معادله استخراجی از آن توسط تریمر(1987) است. معادله تریمر، دارای محدودیت‌هایی است که استفاده از آن، در برخی شرایط، به دلیل پایین بودن دقت، توصیه نمی‌گردد. در این مطالعه، با رقومی کردن نمودار مذکور، تعداد 6857 سری داده (هر سری، شامل داده‌های ورودی: رطوبت نسبی، درجه حرارت محیط، کمبود فشار بخار اشباع، قطر نازل، فشار کارکرد آبپاش ، سرعت باد و متغیر وابسته: تلفات تبخیر و بادبردگی) استخراج شد. سپس از دو الگوریتم LSTM و الگوریتم GEP، برای برآورد تلفات تبخیر و بادبردگی، استفاده شد. در همه شرایط، 70 درصد داده‌ها، جهت توسعه معادلات (یادگیری) و 30 درصد داده‌ها، جهت واسنجی (آزمون) به کار برده شد. معادله نهایی متشکل از چهار متغیر فنی (قطر نازل اصلی، قطر نازل کمکی، فشار کاری و ارتفاع نازل) و چهار متغیر هواشناسی (دما و رطوبت نسبی هوا، سرعت باد و تابش خورشیدی) بود. این معادله نسبت به روابط موجود در منابع علمی پیشین، دقت بیشتری در برآورد تلفات ارائه داد. برای اطمینان از صحت مدل، ۷۰ درصد داده‌ها برای کالیبراسیون و ۳۰ درصد برای اعتبارسنجی به کار گرفته شد.کاربرد این معادله بر کل داده‌های موجود، ضریب تعیین 81/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 49/3 درصد را نشان داد. نتایج حاکی از آن است که این رابطه پیشنهادی، از نظر گستره متغیرهای ورودی و توان پیش‌بینی، پیشرفتی قابل توجه نسبت به معادلات پیشین به شمار می‌رود. همچنین الگوریتم‌ LTMS با شاخصریشه میانگین مربعات خطای کمتر از 1، در وضعیت "بسیار خوب" و الگوریتم GEP نیز با مقدار تقریبی 1، در مرز "خوب" تا "رضایت‌بخش" قرار گرفت.