الملخص... لقد تم في هذا البحث اختيار مؤشرات أداء الري الزراعي التي تم تطويرها في المركز العالمي لإدارة مياه الري وتطبيقها على أهم المحاصيل المروية داخل منطقة شمال غرب ليبيا، حسب الممارسات الزراعية السائدة حالياً بين المزارعين وحسب ما يجب أن تكون عليه هذه الممارسات إذا ما أدخلت عليها بعض التحسينات المقترحة من الفريق البحثي القائم بهذه الدراسة، من أهم المؤشرات التي تم اختيارها وتطبيقها في هذه الدراسة مؤشر ”القيمة العيارية الكلية للإنتاج المحصوليStandardized Gross Value of Production))، ومؤشر مخرج وحدة المساحة المروية ومؤشر مخرج وحدة الحجم من إمداد مياه الري، وبمقارنة نتائج مؤشرات الأداء للممارسات الزراعية القائمة حالياً بمؤشرات الأداء التي تم الحصول عليها من نتائج التجارب الحقلية لهذه الدراسة يتضح ارتفاع مخرج وحدة المساحة من 6483 دينار ليبي للهكتار إلى 11605 دينار ليبي للهكتار وارتفاع مخرج وحدة الحجم من إمداد مياه الري من 0.63 دينار للمتر المكعب إلى 1.63 دينار ليبي للمتر المكعب، تبين هذه النتائج أهمية هذه المؤشرات في توضيح التأثيرات الاقتصادية للتدخلات التي يمكن القيام بها لتحسين الممارسات الزراعية والبدائل المحصولية ونظم الإنتاج الزراعي والمفاضلة بينها حسب القيم والعائدات النقدية الممكن الحصول عليها من هذه المؤشرات الكلمات المفتاحية: SGVP، الإنتاجية المائية، العائد الاقتصادي، شمال غرب ليبيا
أحمد إبراهيم محمد خماج, يونس ضو زايد الزليط, مختار محمود مختار العالم(12-2019)

تم استخدام طريقة كريكينج من النوع الاعتيادي (OK)وطريقة مقلوب المسافة الموزونة (IDW) للتنبؤ المكاني لتلوث مياه الخزانات الجوفية الضحلة لمنطقة طرابلس بمياه البحر عام 2016 .استعملت نسبة سيمبسون كمؤشر لتلوث المياه الجوفية بمياه البحر على عدد 42 عينة. طبقت طريقة كريكنج من النوع الاعتيادي على البيانات قبل وبعد إجراء التحويل اللوغاريتمي، وتم تقدير التركيبة المكانية عبر استخدام النماذج الكروية والأسية والكأسية. وقد استخدمت تقنية التحقق المتقاطع لتقييم عملية الاستنباط الناتجة عن استخدام طريقة (OK) وطريقة (IDW) بقيم أس تتراوح بين (1،5). تم تقييم أداء نماذج الفاريوجرام (Variogram) باستخدام معامل التحديد ( R2) ومجموع مربعات البواقي (RSS)، واستخدم كل من الجذر التربيعي لمربع الخطأ (RMSE) ومتوسط الخطأ النسبي (MRE) لتقييم دقة النتائج المتحصل عليها من تقنية التحقق المتقاطع. أظهرت النتائج أن أداء نماذج الفاريوجرام قبل التحويل اللوغاريثمي كان أكثر دقة، من ذلك المتحصل عليها بعد التحويل اللوغاريثمي، وأن أفضلهم أداءً هو النموذج الكأسي قبل عملية التحويل اللوغاريثمي بقيمة 0.463، 4.30 ،وذلك لكل من(R2) و(RSS) ،على التوالي. كما بينت النتائج وفقاً لتقنية التحقق المتقاطع أن طريقة (OK) عبر استخدام النموذج الكأسي قبل التحويل اللوغاريثمي وطريقة (IDW) بأس مسافة يساوي 1 أعطت النتائج الأكثر دقة، مع الأفضلية لطريقة (OK) بقيم 0.535، 0.246، 0.249 وذلك لكل من (RMSE)، (MRE) و(R2)، على التوالي. وقد أوضحت الخريطة المتحصل عليها من تطبيق طريقة (OK) باستخدام النموذج الكأسي، أنه على الرغم من أن 55.76 %من مساحة منطقة الدراسة صنفت مياهها الجوفية بأنها ذات تلوث طفيف بمياه البحر، إلا أن هناك زيادة في خطورة تلوث المياه الجوفية في الحدود الجنوبية شرقية والشمالية الغربية منها. الكلمات المفتاحية: المياه الجوفية، تداخل مياه البحر، نسبة سيمبسون، الإحصاء المكاني، التحقق. arabic 261 English 5
أحمد إبراهيم خماج, عبدالرحمن أحمد الرياني(10-2020)

Sunshine duration (SD) is an essential atmospheric indicator which is used in many agriculture, ‎architects and solar energy applications. In many situations where data of sunshine duration may not be ‎available due to temporal and financial constraints, developing alternative indirect methods based on ‎theoretical considerations for determining SD are essentially required. In this study, seven models were ‎developed using stepwise regression technique to estimate monthly sunshine duration for Libya. The ‎predictors which were used as inputs differ from one model to another and they included monthly ‎cloudiness index, total day length, mean relative humidity, depth of precipitation, mean maximum ‎temperature, altitude and longitude over 16 meteorological stations spread across Libya during the ‎period of 1961 – 2000 . The evaluation of the developed models was performed using a set of data of ‎four meteorological stations representing different physiogeographic and climatic zones during 2001 ‎and against Abdelwahed and Snyder (2015) equations which were developed for estimating sunshine ‎duration for Libya. The statistical parameters of evaluation criteria included mean absolute error (MAE), ‎root mean square error (RMSE), (RMSE %) and Nash and Sutcliffe Efficiency (NSE). The linear regression ‎equation relating predicted with measured data with intercept equals zero and determination coefficient ‎‎(R2) were also used for evaluation purpose. According to the performance indicators, it was detected ‎that six of the developed models were superior to the model with one parameter (cloudiness index) in ‎estimating the sunshine hours. It was also found that all the developed models have better performance ‎in estimating the sunshine duration as compared with Abdelwahed and Snyder (2015) equations. ‎However, due to its few required variables, a model with two parameters (cloudiness index and total ‎day length) is sufficient and can be used with confidence in estimating sunshine duration for Libya. ‎ Keywords: Sunshine duration, Stepwise regression, Statistical model.‎ arabic 15 English 69
ِAhmed Ibrahim Ekhmaj, Milad Omran Alwershefani(12-2016)

تمثل المياه الجوفية أحد أهم المحددات الرئيسية في تطور ونجاح استدامةالنشاط الزراعي في ليبيا. كما إن الإدارة الجيدة والتخطيط السليم لهذا المورد يستوجب معرفة نوعية المياه للحد من المشكلات التي قد تواجه مستعملي تلك المياه. تهدف هذه الدراسة إلى التعرف على التركيب الكيميائي للمياه الجوفية في منطقة جنوب طرابلس وإلى تقييم جودة المياه الجوفية لأغراض الري. ولتحقيق أهداف هذه الدراسة تم تجميع 31 عينة من مياه آبار جوفية منتشرة في جنوب طرابلس خلال شهر يوليو 2016. أجريت العديد من التحاليل الكيميائية على تلك العينات لتقدير درجة التوصيل الكهربي ودرجة التفاعل وتركيز بعض الأيونات الذائبة التي تضمنت كل من الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنيسيوم والكلوريدات والبيكربونات والكبريتات، بالاضافة إلى حساب نسبة الصوديوم المدمص. تم تحديد مؤشر جودة مياه الري ذي الخمس معلمات، والتي تشمل كل من ( درجة التوصيل الكهربي، الصوديوم، الكلوريدات، البيكربونات، نسبة ادمصاص الصوديوم) استخدمت طريقة مقلوبالمسافة الوزنية بأس 2، للحصول على خرائط التوزيع المكاني للخصائص الكيميائية و لمؤشر جودة مياه الري. أظهرت النتائج ارتفاع قيم درجة التوصيل الكهربي عند منتصف منطقة الدراسة وانخفاضها عند شرقها وغربها وأن نمط التوزيع المكاني لها مشابه إلى حد كبير لنمط التوزيع المكاني لكل من أيون الصوديوم والكلوريد. كما دلت النتائج على أن متوسط الوفرة النسبية للأنيونات الذائبة معبرا عنه بوحدات (ملليمكافيء/ لتر) كانت 65.8، 20.4، 13.8% وذلك للكلوريدات، والكبريتات، والبيكربونات، على التوالي. في حين كان متوسط الوفرة النسبية للكاتيونات الذائبة 49.3، 28.1، 21.7، 0.9% وذلك للصوديوم، والماغنيسيوم، والكالسيوم،والبوتاسيوم، على التوالي. تراوحت قيم مؤشر جودة مياه الري بين 41.2 و76.6. كما بينت خريطة التوزيع المكاني لمؤشر جودة مياه الري أن62 % من مساحة منطقة الدراسة صنفت على أنها ذات قيود ومحددات معتدلة للاستخدام في أغراض الري، وأن 37.5% صنفت على أنها ذات قيود ومحددات مرتفعة. arabic 156 English 4
أحمد إبراهيم خماج, عبدالرحمن أحمد الرياني, محمد ميلاد دليوم(1-2021)

تهدف هذه الدراسة إلى معرفة تأثير التغير في ضغط الهواء داخل الإطارات الخلفية (القائدة) على أداء الجرار زراعي نوع الجدع 735 MASSEY FERGUSON MF735)) ثنائي الدفع مع محراث مطرحي قلاب ثنائي الأبدان في تربة رملية، تمثل أداء الجرار الزراعي في في السرعة العملية، نسبة الانزلاق، السعة الحقلية الفعلية، الكفاءة الحقلية، وحجم التربة المثارة، حيث تم إجراء تجربة حقلية في محطة أبحاث كلية الزراعة جامعة طرابلس ليبيا بداية شهر نوفمبر 2020 م، نفذت التجربة وفق التصميم الإحصائي العشوائي الكامل (CRD) بواقع ثلاثة مكررات لكل معاملة متمثلة في تغير ضغط الإطار، والتي تكونت من 1، 1.6، 2 بار. أظهرت النتائج أن الجرار أعطي أفضل أداء كلما قل ضغط الهواء داخل الاطارات الخلفية للجرار. فلقد ارتفعت السرعة العملية معنوياً (عند مستوى 0.05) للجرار من 4.73 كم/ساعة إلى 5.63 كم/ساعة وذلك عند انخفاض الضغط من 2 بار إلى1 بار. في حين انخفضت النسبة المئوية ٌللانزلاق معنوياً (عند مستوى 0.05) من 33.74% إلى 22.03% وذلك عند انخفاض ضغط الهواء داخل الاطارات الخلفية للجرار من 2 بار إلى 1 بار ، كما أظهرت النتائج تفوق ضغط الإطار عند 1 بار في الحصول على أعلى معدل للإنتاجية العملية 0.219 هكتار/ساعة وأعلى معدل للكفاءة الحقلية 77.91% وأعلى معدل لحجم التربة المثار 394.20 م3 / ساعة. arabic 127 English 0
د. أحمد إبراهيم خماج, المنتصر بالله مختار محمد القريقني(3-2021)

أجريت الدراسة لتقييم مختلف عمليات مقاومة الانجراف المائي، بمنطقة تارسين الملاصقة لمنطقة العربان من الناحية الجنوبية، و الواقعة جنوب شرق منطقة غريان، والتى تتضمنت اقامة المدرجات التعويقية الحجرية بالمجارى المائية الصغيرة وبسفوح الوديان، وإقامة المدرجات الترابية ببعض المواقع القابلة للزراعة والمتأثرة بالانجراف. بينت النتائج ايجابيات عمليات مقاومة الإنجراف المائي وحفظ التربة والمياه. إن تلك الانشاءات قد تعرضت للترسيب عبر السنين،الأمر الذي يتطلب تنظيف المدرجات بمعدل (129.88- 519.4) سنة، من أقل إلى أعلى ارتفاع لتلك المدرجات (50-200) سم، بعدد مرات تنظيف (16.4-4.16) منذ بداية اقامة المدرجات حتى عام 2020م، وأن التربة قد تتعرض للانجراف بصورة أسوأ إذا لم يتم الاهتمام بالمدرجات الحاجزة لمياه الأمطار. أظهرت الدراسة أيضاً أن تربة المنطقة تتعرض للتعرية الريحية بإزالة الغطاء النباتي الطبيعي عن طريق الرعي الجائر والاحتطاب، وعدم تعويضه بنباتات أخرى ملائمة للبيئة، الأمر الذي يوثر سلبياً على التوازن البيئي بين مكونات البيئة في منطقة الدراسة. arabic 126 English 0
يوسف محمد الغزيلي, المنتصر بالله مختارمحمد القريقني, د. أحمد إبراهيم خماج(3-2021)

This laboratory study aims to investigate the effect of adding dry grinders of Cactus (Opuntia ficus- indica) and palm leaf bases (Rachis) and commercial soil enhancer (Compost) with different mixing ratios (2.5, 5.0, 7.5%, by weight) on improving hydraulic properties of sandy soil. Hydraulic properties included the water retention capacity, the saturated hydraulic conductivity, and the moisture content at tension values of 0.3, 1, 10 and 15 bar. These properties were estimated at the beginning of the experiment, and after six months, during which moisture and drying cycles had taken place. Through the obtained results, it was found that all additives improved the soil hydraulic properties, so that the values of the soil retention capacity and soil moisture content versus tension increased. On the other hand, all additives reduced the values of the hydraulic conductivity. The results also indicated lack significant effect of time (at the level of 5%). The different mixing ratios did not significantly affect the hydraulic conductivity (at the level of 5%). However, the results showed that the rachis grinders and the mixture consisting of rachis and cactus outperformed in hydraulic properties as compared with other t
د.احمد ابراهيم خماج, د. احمد ابوالعيد قنفود, المنتصر بالله مختار القريقني, , , , (6-2020)

The goal of this study is to investigate groundwater contamination from sewage disposal lake in Enjela area. In the study, twenty nine wells are assigned in seven sectors surrounding the sewage disposal area. The wells cover around 77 square kilometres. During this study, field and laboratory measurements are conducted. The field measurements include determining the location of wells related to the lagoon and the water depth related to mean sea level. The laboratory measurements include chemical and biological analyses for samples collected from the wells and sewage lagoon. Chemical analyses include determination of pH, EC, TDS, K+ , Na+ , Ca2+, Mg2+ , NO3 ˉ , PO4 3- , HCO3ˉ, and Clˉ. The indicators of biological contamination included coliform bacteria, COD, and BOD. According to the conducted analyses and measurements, the following results can be summarized. The study area is distinguished by the natural groundwater movement in the northeast direction. Concerning the chemical pollution, most of the wells are contaminated by potassium especially in the vicinity of sewage lagoon. For biological contamination, the wells are highly contaminated except those are far from lagoon. Due to its location and according to Simpson ratio, the groundwater in the study area is affected by seawater intrusion. Finally, based on this study, some recommendations are listed that might minimize the effect of this pollution if they are implemented. Keywords: Groundwater, aquifer, sewage water, chemical contamination, biological contamination
Ahmed Ibrahim Ekhmaj, Ahmed Abolaid Ganfoud, Nuri Masoud. Elshebani, , (1-2021)

The saturated hydraulic conductivity of soil is needed for deteriming the agricultural and hydrological processes. The measurement techniques used to estimate such property remain hampered by extensive labor and time constraints. Both emitter discharge rate and steady saturated radius emerged from point source trickle irrigation on the soil surface were used to determine the saturated hydraulic conductivity using Wooding’s equation. Field experiments on sandy and sandy loam soils were conducted to estimate the saturated hydraulic conductivity based on point source trickle irrigation. The results showed that predicted saturated hydraulic conductivity values were within 23% and 26 % of measured values as estimated by constant head method under libratory condition
Additionally, the Wooding’s equation was found to produce equally or more accurate descriptions of saturated hydraulic conductivity as compared to several published pedotransfer functions (PTFs) used to estimate the saturated hydraulic conductivity. Keywords: saturated hydraulic conductivity, trickle irrigation, Pedotransfer functions
Ahmed Ibrahim Ekhmaj, A. M. Abdulaziz(1-2008)

Emitter spacing and emitter flow rates should be matched with the soil’s wetting characteristics to achieve precision and high irrigation efficiency. A method for determining surface wetted radius and depth of the wetted soil volume under drip irrigation was developed. The wetted soil volume was assumed to depend on the depth of saturated hydraulic conductivity, volume of water applied, average change of moisture content and the emitter application rate. Empirical equations relating the wetted depth and width to the other parameters were obtained. Many experiments were used to verify these equations. Very good agreement between the theoretical and experimental results improves the validity of these equations. The results show that the suggested equations can be used for a wider range of discharge rates and other soil types. DIPAC will ensure that water and fertilizer reach the crop root zone precisely and efficiently. Keywords: trickle irrigation, wetting front, surface wetted radius, emitter spacing
Ahmed Ibrahim Ekhmaj, MOHAMAD S. M.AMIN(9-2006)

Summary: One of the main characteristics of trickle irrigation system is that water leaving an emitter enters the soil and moves both laterally and vertically. There has been much speculation on the shape and moisture distribution within the wetted soil volume. This knowledge is important in the design, operation and management of a trickle irrigation system. A simulation study of soil water distribution under a prairie field in Tripoli Libya, by the use of the two dimensional model Hydrus 2D model was carried out. Sandy soil was irrigated using surface point source with application rates of 1.5, 2, 2.7, 3, 3.5, 4.5, 4.8 and 6 l/h. The surface wetted radius, vertical advance of wetting front and the distribution of moisture content in the soil profile were determined. Three statistical criteria were used to compare the quality of simulation results, such as mean bias error (MBE), root mean square error (RMSE) and Theil’s Inequality coefficient (U). Simulation positions of the wetting front were in agreement relative to the observed measurements of the wetting front. Specifically, in the lateral, the experimentally determined wetting front was closely estimated by the model. In the downward direction the simulated wetting front advanced much slower than the observed especially at later stage of infiltration. Considering the difficulties in estimating the dynamic water conditions in the field there was generally good agreement (especially in the lateral direction) between the measured and simulated values. In the deeper downward direction the simulated moisture content distributions were less than the measured. On the other hand, the Hydrus_2D model described the water content distribution quite well at relatively high levels of moisture contents; however, it did not do as well at lower moisture content. The discrepancies between the simulated and measured values may be due to variation in the size of the surface source of water during infiltration and to the natural variation of soil properties. However, due to the complex mechanisms of water movement under the complicated boundary and initial conditions from a surface point source the results support the use of Hydrus 2D as a tool for investigating and designing point source trickle irrigation system. Keywords: Trickle irrigation, wetting front, soil moisture distribution, Hydrus _2D model
Ahmed Ibrahim Ekhmaj, M.S.M. Amin, Abdul Hakim Almdny, W. Aimrun, .M. Abdulaziz, (1-2006)

Multilayer Artificial Neural Networks (ANNs) with the backpropagation algorithm were used to estimate the decrease in relative saturated conductivity due to an increase in sodicity and salinity. Data from the literature on the relative saturated hydraulic conductivity measured using water having levels of sodicity and salinity in different types of semiarid soils were used. The clay content of these soils is predominantly montmorillonite. The input data consisted of clay percentage, cation exchange capacity, electrolyte concentration, and estimated soil exchangeable sodium percentage at equilibrium stage with the solution applied. The data was divided into three groups randomly to meet the three phases required for developing the ANNs model (i. e. training, evaluation, and testing).The activation function selected was the TANSIG layer in the middle, while the exit function was the PURELIN layer. The comparisons between the experimental and predicted data on relative saturated hydraulic conductivity during training and testing phases showed good agreement. This was evident from the statistical indicators used for the evaluation process. For the training phase, the values of mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), the correlation coefficient (r) and the determination coefficient (R2) were 0.08, 0.13, 0.91, and 0.83, respectively. The performance of the ANNs model was evaluated against a part of the data selected randomly form the whole set of data collected (i. e. data not used during the model testing phase). The resultant values for MAE and RMSE, r and R2 were 0.12, 0.16, 0.82 and 0.68, respectively. It should be noted that many factors were not considered, such as soil pH, type of clay, and organic matter, due to the limitations of the data available. Using these factors as input in ANNs might improve model predictions. However, the results suggested that the ANNs model performs well in soils with very low levels of organic matter.
Younes Daw Ezlit, Ahmed Ibrahim Ekhmaj, Mukhtar Mahmud Elaalem(5-2014)

The infiltration rate is an important parameter in soil, hydrological, ecological and agricultural studies. It plays the main role as the input parameter in models for water flow and solute transport in the vadose zone. In this study, Multilayer Artificial Neural Network "ANN" using the backpropagation algorithm was selected to estimate the steady infiltration rate covering different types of Libyan soils. The activation function was selected LOGSIG in the middle and exit layers. The input data were the percentage of sand, silt and clay, bulk density, saturated hydraulic conductivity and the volumetric water content in soil at -10 kPa. The performance of the ANN models was evaluated against a set of data that never seen by the model during the training phase. Multivariate linear regression model (MLR) based on the percentage of silt, saturated hydraulic conductivity and volumetric water content in soil at -10 kPa was also developed to determine infiltration rate for evaluation purpose. The results obtained in this study showed a good agreement between the measured data and the ANN simulated. The values of mean absolute error and root mean square error were slightly smaller in ANN steady infiltration rate model compared to the developed Multivariable linear regression model to estimate the infiltration rate. Although the results of these comparisons encourage the using ANN in practice, it would be valuable to have large local soil database from many different sites, in order to make a stronger assessment of the ANN models.
Ahmed Ibrahim Ekhmaj(10-2010)

Many attempts have been created to determine wetting pattern under trickle irrigation using sophisticated mathematical and numerical models, required detailed information concerning soil physical properties and too complicated for routine use. For this reason, an alternative methodology is proposed, which combines artificial neural networks (ANNs), laboratory and field experiments. The model input parameters were saturated hydraulic conductivity, application rate, volume of water applied and average change of moisture content. The model outputs were surface wetted radius and vertical advance of wetting front. A total of 280 and 100 vectors were used to train the ANNs model for surface wetted radius and vertical advance of wetting front estimations, respectively. To test the ANNs model, a total of 132 and 76 vectors were selected in case of surface wetted radius and vertical advance of wetting front estimations, respectively. Results of the test show that the surface wetted radius and vertical advance of wetting front can be predicted with a determination coefficient (r2 ) of 0.80 and 0.81 for the surface wetted radius and vertical advance of wetting front, respectively. Additionally, the ANNs approach was found to produce equally or more accurate descriptions of wetting pattern as compared to several analytical and empirical models which suggested for point source trickle irrigation design.
Ahmed Ibrahim Ekhmaj, A.M. ABDULAZI, A.M.ALMDNY(1-2007)

Evapotranspiration is an important component in many hydrological, ecological and agricultural studies. There are many available direct and indirect methods to determine the evapotranspiration rate. In this study, alternative model based on multilayer Artificial Neural Network (ANN) using the backpropagation algorithm was proposed to estimate evapotranspiration as referred to pan evaporation. The meteorological data used in this study were obtained from Al-Zahra and Al-Zawia stations which located on the coastal area of western Libya lie. The input data were consisted of mean temperature, mean relative humidity and mean of actual sunshine hours of consecutive years (1995, 1996, 1997 and 1999). The performance of the ANN model was evaluated against a set of data that never seen by the model during the training phase. The evaluation of ANN model was also performed against Blaney and Criddle, Radiation and modified Penman methods. The results showed that ANN forecasts were superior to the ones obtained by Blaney and Criddle and Radiation methods. Due to its little input data, ANN is considered to be more efficient as compared with the modified Penman method. However, this application of ANN as a fitting tool should be useful in evapotranspiration modeling. Keywords: Evapotranspiration Pan evaporation, Artificial neural networks, Backpropagation algorithm.
Ahmed Ibrahim Ekhmaj(1-2012)