The Basic equations used in the SWAP model and practical guide of model

Document Type : review paper

Authors

• khadijeh barati
• Hajar Taheri-Sodejani
• mohammad shayannejad

Isfahan university of technology

10.22067/jwsd.v2i1.46701

Abstract

Nowadays, it’s very usual to use these models in almost all sciences. use of these models has provided quick, appropriate and economic answers to many questions. Modeling is developing In different fields of agriculture, including irrigation and drainage. Field tests are useful to determine and analyze the different irrigation management but there are significant limitations. The most important limitation is the validity of the experiment that is limited by the physical conditions of the area where the experiment performes there. One of the models that is used in agricultural science is the SWAP model that is a model for simulating of soil, water, atmosphere and plant. This model is able to analyze interactions between water movement, growth of plant and transfer of solutions, prediction of yield under different regimes of water and salt, long-term simulation and irrigation scheduling. Although SWAP model is able to simulate relations between soil, water, atmosphere and plant under different management field conditions completely but it has limitations too. One of these limitations is many numbers of input data. So far many researches have been done using this model but by searching on the scientific articles, there is no complete source that offers the basic equations used in the model and also the practical guide is not available. In this article, according to the model guide, the equations that used for model calculations, has been described. Also a useful and practical guide for users who want to use this model has been presented.

Keywords

• SWAP model
• Simulations
• Basic equations
• practical guide

---

References

بادیهنشین، ع.، نوری، ح. و وظیفهدوست، م. 1393. بهبود برآورد عملکرد محصول در مدل شبیهسازی SWAP با استفاده از دادههای ماهوارهای. مجله علمی-پژوهشی تحقیقات آب و خاک ایران، 45(4): 379-388.

دهقان، ه.، علیزاده، ا.، حقایقی مقدم، س.ا. و انصاری، ح. 1389. پیشبینی رطوبت نیمرخ خاک در سه مزرعه گندم با استفاده از مدل SWAP. نشریه علمی- پژوهشی آب و خاک، 24(5): 1008-1018.

شفیعی، م.، قهرمان، ب.، ثقفیان، ب.، داوری، ک. و وظیفهدوست، م. 1393. واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAP با استفاده از روش GLUE. نشریه علمی-پژوهشی پژوهش آب در کشاورزی، 28(2): 477-488.

شهیدی، ع. 1387. اثر برهمکنش کم آبیاری و شوری بر عملکرد و اجزاء عملکرد ارقام گندم با تعیین تابع تولید آب-شوری در منطقه بیرجند. پایاننامه دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز.

شهیدی، ع.، نحوی نیا، م. و پارسینژاد، م. 1388. ارزیابی مدل SWAPدر برآورد عملکرد گندم تحت کیفیتها و کمیتهای مختلف آب آبیاری. همایش ملی الگوهای توسعه پایدار در مدیریت آب. شرکت مهندسین مشاور مهاب ثامن، مشهد، ایران.

شهیدی، ع.، نحوی نیا، م.، مکاری قهرودی، ا. و پارسینژاد، م. 1393. ارزیابی مدل SWAP به منظور بررسی تأثیر آبیاری با آب شور بر رطوبت خاک (مطالعه موردی منطقهی بیرجند). مجله علمی-پژوهشی دانش آب و خاک، 24(1): 7-27.

کیانی، ع. 1386. استفاده از مدل SWAP در شبیهسازی انتقال آب، املاح و عملکرد نسبی گندم. نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

منصوری، ح. و مصطفیزاده فرد، ب. 1385. راهنمای نصب و اجرای مدل SWAP. اولین همایش منطقهای بهرهبرداری بهینه از منابع آب حوضههای کارون و زاینده رود. دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

منصوری، ح.، مصطفیزاده فرد، ب.، موسوی، س. ف. و فیضی، م. 1386. استفاده از مدل SWAP به منظور بررسی تأثیر مدیریت آبیاری با آب شور بر رطوبت خاک منطقه رودشت اصفهان. نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

محمدی، ا.، دلبری، م.، چاری، م. و محمدی، م. 1392. شبیهسازی رطوبت و غلظت شوری در خاک با استفاده از مدل SWAP. دومین کنفرانس بین المللی مدلسازی گیاه، آب، خاک و هوا. دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.

وردینژاد، و.، ابراهیمیان، ح. و احمدی، ح. 1391. ارزیابی عملکرد سیستم زهکشی زیرزمینی با استفاده از مدل SWAP (مطالعه موردی شبکه زهکشی ران بهشهر). نشریه علمی-پژوهشی آب و خاک، 26(5): 1257-1267.

وردینژاد، و.، سهرابی، ت.، فیضی، م.، حیدری، ن. و عراقینژاد، ش. 1389. الگوبندی عملکرد محصولات مختلف در شرایط شوری آب آبیاری با استفاده از مدل SWAP. مجله علمی-پژوهشی دانش آب و خاک، 1(4): 97-111.

Bonfante A., Basile A., Acutis M., De Mascellis R., Manna P., Perego A. and Terribile F. 2010. SWAP, CropSyst and MACRO comparison in two contrasting soils cropped with maize in Northern Italy. Agricultural Water Management, 97: 1051-1062.

Huygen J., Van Dam J.C., and Kroes J.G. 2000. SWAP graphical user interface, User manual.

Kroes J.G. and Van Dam J.C. 2003. Reference manual SWAP version 3.0.3.

Kumar P., Sarangi A., Singh D.K., Parihar S.S. and Sahoo R.N. 2015. Simulation of salt dynamics in the root zone and yield of wheat crop under irrigated saline regimes using SWAP model. Agricultural Water Management, 148: 72–83.

Ma Y., Feng Sh., Huo Z. and Song X. 2011. Application of the SWAP model to simulate the field water cycle under deficit irrigation in Beijing, China. Mathematical and Computer Modelling, 54: 1044-1052.

Marinov D., Querner E. and Roelsam J. 2005. Simulation of water flow and nitrogen transport for a Bulgarain experimental plot using SWAP and ANIMO models. Journal of Contaminant Hydrology, 77: 145-164.

Moghabeli Damaneh I., Hasanpour F. and Behrouj M. 2013. Evaluation of HYDRUS-1D and SWAP models in simulating water and minerals movement in soil. Switzerland Research Park Journal, 102: 275-284.

Rallo G., Agnese C., Minacapilli M. and Provenzano G. 2012. Comparison of SWAP and FAO agro-hydrological models to schedule irrigation of wine grapes. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 138: 581–591.

Samipour F., Golmohammadi G., Mohammadi K. and Mahdian M.H. 2011. Aplication of Drainmod and SWAP in south-west of Iran for optimal design of drainage network. ICID 21st International Congress on Irrigation and Drainage, 15-23 Oct. Tehran, Iran.

Van Vosselen A., Verplancke H. and Van Rants E. 2005. Assessing water consumption of banana: traditional versus modeling approach. Journal of Agricultural Water Management, 74: 201-218.