مقدمه: در علم آبیاری، برآورد دقیق نیاز آبی گیاهان زراعی و محصولات باغی از پایه‌ای‌ترین رکن طراحی  و محاسبات مهندسی به شمار می­رود(اسلامی و قهرمان 1392).مشاهدات مربوط به تبخیر از طریق تشتک‌ها همواره همراه با دقت قابل‌قبول نبوده و همین‌طور شبکه متراکمی از ایستگاه‌های تبخیر سنجی نیز در دست رس نیست و از طرفی استفاده از روش‌های مستقیم مستلزم صرف هزینه و وقت زیاد می‌باشد، لذا توسعه یک رویکرد جایگزین برای تخمین میزان تبخیر بر مبنای متغیرهای هواشناسی باقابلیت اندازه‌گیری و تخمین راحت‌تر ضروری به نظر می‌رسد. بدین منظور برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع، استفاده از مدل‌های ریاضی با اندازه‌گیری‌های پارامترهای هواشناسی به‌عنوان متغیرهای مستقل اجتناب‌ناپذیر خواهد بود(اسلامی و قهرمان، 1392). محمد رضا پور و همکاران(1394) مدل‌سازی تبخیر- تعرق پتانسیل ماهانه با استفاده از برنامه‌ریزی ژنتیک در استان سیستان و بلوچستان تدوین کردند. بدین منظور، میزان تبخیر- تعرق مرجع در مقیاس ماهانه با استفاده از روش پنمن- مانتیث و بر اساس داده‌های هواشناسی از قبیل میانگین دما، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، سرعت باد و مقدار بارش برای یک دوره  40ساله در ایستگاه‌های زابل، ایرانشهر، چابهار و زاهدان محاسبه‌شده و در 16 الگوی زمانی تأخیری جداگانه مرتب شد. سپس به مدل‌سازی مقادیر تبخیر- تعرق ماهانه بر اساس برنامه‌ریزی ژنتیک با استفاده از نرم‌افزار GeneXproTools برای توسعه و اجرای مدل‌های مبتنی بر برنامه‌ریزی ژنتیک استفاده شد. هدف از این پژوهش ارائه یک مدل ساده و درعین‌حال کاربردی و دقیق جهت محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل می‌باشد تا با استفاده از آن و عناصر اقلیمی موثر در تبخیر، میزان تبخیر صورت گرفته از سطوح محاسبه شود.

مواد و روش ها: استان کرمانشاه ، 5/1 در صد از کل مساحت کشور را در برگرفته است. این استان از شمال به استان کردستان، از جنوب به استان‌های ایلام و لرستان و از شرق به استان همدان محدودشده است.در این تحقیق به جهت اهمیت فصل رویش و نیاز آبی برای رشد و نمو محصولات زراعی و مرتعی به‌منظور برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل در ایستگاه‌های منتخب منطقه ، مجموع ماه‏های سال طی دوره آماری  1391-1374 در نظر گرفته شد. در این مطالعه جهت تعیین شاخص‌های خشکی و تبخیر و تعرق، از مدل GEP  استفاده‌شده است. ایستگاه‌های منطقه ازنظر آماری موردبررسی قرار گرفت و از بین آن‌ها 5 ایستگاه در محدوده استان کرمانشاه  انتخاب شد. سپس داده‌های آماری به لحاظ کمی و کیفی به‌وسیله آزمون ران تست در Excel و SPSS مورد تجزیه و ارزیابی قرار گرفت و در ادامه جهت تعیین فصول خشک و نیمه‌خشک و فصولی که برای رویش و کشت و کار مناسب می‌باشد، از مدل و نرم‌افزار GEP  استفاده و میزان صحت داده‌های برآورد شده مورد ارزیابی قرار گرفت و درنهایت نقشه پهنه‌بندی میزان تبخیر و تعرق پتانسیل استان تهیه گردید.

نتایج و بحث: عوامل مهم تأثیرگذار در میزان کسری اشباع شامل دما ، باد و رطوبت نسبی می­باشند به‌طوری‌که افزایش دما و سرعت باد بر میزان کسری اشباع افزوده ، افزایش تبخیر را در پی دارد و افزایش رطوبت  نسبی به‌عکس کاهش مقدار کسری اشباع و درنتیجه کاهش شدت تبخیر را به دنبال خواهد داشت لذا در این تحقیق به‌منظور برآورد تبخیر پتانسیل با استفاده از مدل GEP چهار عامل دما ، سرعت باد ، رطوبت نسبی و کسری اشباع به‌عنوان متغیرهای مستقل و ورودی مدل بکار گرفته‌شده و تبخیر از تشتک نیز به‌عنوان متغیر وابسته و به‌منظور برازش و ارزیابی کارایی مدل به آن وارد گردید. در بررسی مقادیر محاسبه شده مشاهده می­شود که مقادیر تبخیر برآورد شده توسط مدل GEP در حد قابل‌قبولی به مقادیر تبخیر اندازه‌گیری شده از طریق تشتک تبخیر نزدیک بوده و همبستگی بسیار بالایی را نشان می­دهد(r= 0/98) که این امر خود نشان‌دهنده کارایی بالای مدل GEP در برآورد میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در استان کرمانشاه می‌باشد. در تحقیق حاضر از بین روش‌های میانیابی زمین‌آماری از روشIWD استفاده‌شده است به‌طوری‌که پس از محاسبه میزان تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از مدل GEP و تعمیم مقادیر حاصله به سطح  با استفاده از نرم‌افزار ArcGis نقشه پهنه‌بندی تبخیر و تعرق استان کرمانشاه بر اساس مقادیر برآورد شده و مشاهده‌ای ترسیم گردید.بررسی نقشه‌های پهنه‌بندی نشان می­دهد که نتایج حاصل از مدل GEP با میزان ثبت‌شده از تشتک تبخیر دارای اختلاف بسیار اندک بوده و در هردو بیشترین تبخیر مربوط به شهرستان‌های غربی  و جنوب غربی تا حوالی مرکز و کمترین آن مربوط به شهرستان‌های شرق و شمال شرق استان می­باشد.

نتیجه گیری:در این تحقیق به‌منظور برآورد میزان تبخیر و تعرق  پتانسیل از مدل GEP که مدلی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک است استفاده شد ، نتایج نشان داد که بین داده­های به‌دست‌آمده از مدل و تشتک تبخیر قرابت زیادی وجود دارد . عدم وجود امکانات کافی ازجمله تشتک جهت ثبت میزان تبخیر پتانسیل و ناکافی و ناقص بودن آمار موجود در اکثر نقاط کشور اهمیت و جایگاه روش‌ها و مدل‌های مختلفی که بر اساس فاکتورهای مؤثر بر تبخیر و تعرق پتانسیل بتوانند مقدار آن را با ضریب بالایی از اطمینان برآورد کنند بیش‌ازپیش آشکار می­سازد. در این تحقیق نشان داده شد که مدل GEP مدلی کارآمد جهت برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل در سطح استان کرمانشاه می­باشد و همچنین از آن می­توان با اطمینان بالایی جهت بازسازی آمارهای ناقص و اصلاح داده‌های پرت در سطح این استان استفاده نمود . تحلیل نقشه­های پهنه­بندی میزان تبخیر و تعرق پتانسیل بر اساس اندازه­گیری از تشتک تبخیر و مدل GEP نشان می­دهد که هر چه از سمت شرق به غرب و از شمال به جنوب حرکت کنیم بر میزان تبخیر افزوده می­گردد .نتیجه بسیار مهمی که از مقایسه میزان بارش سالیانه استان با تبخیر صورت گرفته به دست می­آید این است که از ابتدا تا اواسط فصل رویش گیاهان شهرستان‌های شرقی دارای بارش ماهیانه بیش از میزان تبخیر بوده و این میزان به سمت غرب کاهش می­یابد به‌طوری‌که کمی بعد از نواحی مرکزی (اسلام‌آباد) میزان بارش و تبخیر برابر و پس‌ازآن کمتر می­گردد و هر چه به اواخر فصل رویشی نزدیک می­شویم وضعیت یادشده به‌کل استان تعمیم می­یابد یعنی به نسبت میزان تبخیر از بارش بیشتر می­گردد که این امر بیانگر کمبود آب و نیاز آبی شدید گیاه خصوصاً در نواحی غرب تا مرکز استان در انتهای فصل رویش است.