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SaltModは、さまざまな（地質）水文条件、灌漑用水として地下水を利用するなどの多様な水管理方法、および複数の輪作スケジュールを用いて、灌漑農地の土壌水分、地下水、排水の塩分濃度、地下水位の深さ、および排水量（水文）を予測するためのコンピュータプログラムです。水管理方法には、灌漑、排水、およびパイプ排水路、溝、または井戸からの地下排水を灌漑に利用することが含まれます。
土壌中の水と溶質の輸送に利用できるコンピューターモデルの大部分（例：Swatre [ 1 ] DrainMod [ 2 ] ）は、不飽和土壌中の水の移動に関するリチャードの微分方程式と、微分塩分分散方程式を組み合わせたものに基づいています。これらのモデルでは、不飽和土壌水分含有量、水張力、透水係数、分散性などの土壌特性の入力が必要です。
これらの関係性は場所によって大きく異なり、測定も容易ではありません。モデルは短い時間ステップを使用し、少なくとも日々の水文現象のデータベースを必要とします。これらのことから、モデルをかなり大規模なプロジェクトに適用するには、十分な設備を備えた専門家チームが必要となります。
2000年以降の事例研究に関する文献参照（時系列順）：[ 3 ]
古い応用例は以下に掲載されています。
現在利用可能なほとんどのモデルよりも操作が容易で、データ構造もシンプルなコンピュータプログラムが求められています。そのため、SaltMododプログラムは、専門の地質水文学者ではなく、現場の技術者、エンジニア、プロジェクトプランナーが容易に利用できるよう、比較的簡単な操作性を考慮して設計されました。
この手法は、一般的に入手可能な入力データ、あるいは妥当な精度で推定できるデータ、または比較的容易に測定できるデータを使用することを目的としている。計算は数値的に行われ、何度も繰り返す必要があるが、最終結果はマニュアルに記載されている数式を用いて手計算で確認することができる。
SaltModの目的は、長期的な水質塩分濃度を一般的な傾向に基づいて予測することであり、例えば10年後の4月1日にどのような状況になっているかといった正確な予測を行うことではありません。
さらに、SaltModは排水や井戸水の再利用（例えば灌漑用水として）のオプションを提供し、農家が湛水、土壌塩分濃度、水不足、帯水層からの過剰揚水に対して取る対応を考慮に入れることができます。また、さまざまな深さと容量の地下排水システムを導入して最適化することも可能です。SaltModのその他の機能については、次のセクションで説明します。
Saltmodの計算方法は、農地の季節的な水収支に基づいています。1年は4つの季節に分けられ、例えば乾季、雨季、寒季、暑季、灌漑期、休耕期などがあります。季節の数（Ns）は、最小1から最大4の間で選択できます。季節の数が多いほど、必要な入力データの数も多くなります。各季節の期間（Ts）は月数で表されます（0 < Ts < 12）。日々の水収支は、いくつかの理由から考慮されていません。
この手法では、季節的な水収支要素を入力データとして使用します。これらは、地表水文学（降雨、蒸発、灌漑、灌漑用水としての排水および井戸水の利用、流出など）と帯水層水文学（上方への浸透、自然排水、井戸からの揚水など）に関連しています。その他の水収支要素（下方への浸透、上方への毛細管上昇、地下排水など）は出力として与えられます。 出力としての排水量は、排水レベルより上と下の排水に対する2つの排水強度係数（入力データとともに与えられる）、排水削減係数（排水システムの限定的な動作をシミュレートするため）、および計算された水収支から得られる地下水位の高さによって決定されます。排水強度係数と排水削減係数を変化させることで、さまざまな排水方法の影響をシミュレートすることができます。
灌漑、蒸発、地表流出に関する入力データは、ユーザーが自由に選択できる3種類の農業慣行について、季節ごとに指定する必要があります。
総面積の割合で表されるグループは、作物の組み合わせ、または単一の種類の作物で構成される場合があります。たとえば、Aタイプの作物として、灌漑の少ない作物を指定し、Bタイプとして、サトウキビや米などの灌漑の多い作物を指定できます。しかし、Aを米、Bをサトウキビ、あるいは樹木や果樹園とすることもできます。A、B、および/またはUの作物は、季節によって異なるものを指定できます。たとえば、冬はA=小麦+大麦、夏はA=トウモロコシ、冬はB =野菜、夏はB=綿花などです。 非灌漑地は、(1) U=1 − A − B、(2) Aおよび/またはBで灌漑なし、の2つの方法で指定できます。組み合わせることも可能です。さらに、総面積におけるさまざまな土地利用の季節的な輪番、たとえば完全輪番、輪番なし、または不完全輪番 を指定する必要があります。これは、輪番指数によって行われます。輪作は、年間を通して季節ごとに行われます。複数年にわたる輪作を行うには、年間投入量の変化を導入することが推奨されます。 第1シーズンのA1、B1、および/またはU1の割合が、第2シーズンのA2、B2、および/またはU2の割合と異なる場合（季節ごとの灌漑方法が異なるため）、プログラムは特定の輪作が発生していることを検出します。これを回避したい場合は、すべてのシーズンで同じ割合（A2=A1、B2=B1、U2=U1）を指定できますが、作物と灌漑量を比例的に調整する必要があるかもしれません。 世界のさまざまな地域で、作付け輪作スケジュールは大きく異なります。面積の割合、輪作指数、灌漑量、および年間投入量の変化を創造的に組み合わせることで、多くの種類の農業慣行に対応できます。面積の割合や輪作スケジュールを変更することで、さまざまな農業慣行が水と塩分のバランスに及ぼす影響をシミュレートできます。
Saltmodは4種類の貯水池に対応しており、そのうち3種類は土壌断面内に存在する。
上部土壌貯水層は、水が蒸発したり植物の根に吸収されたりする土壌の深さによって定義されます。これは根圏と同じになる場合があります。 根圏は、水分バランスに応じて、飽和、不飽和、または部分的に飽和している場合があります。このゾーンでのすべての水の移動は、水分バランスに応じて、上向きまたは下向きの垂直方向です。（Saltmod の将来のバージョンでは、上部土壌貯水層を 2 つの等しい部分に分割して、垂直方向の塩分分布の傾向を検出する場合があります。） 遷移ゾーンも、飽和、不飽和、または部分的に飽和している場合があります。このゾーンのすべての流れは、地下排水への流れを除いて垂直方向です。 水平地下排水システムが存在する場合は、これを遷移ゾーンに配置する必要があり、遷移ゾーンは、上部遷移ゾーン（排水レベルより上）と下部遷移ゾーン（排水レベルより下）の 2 つの部分に分割されます。 地下排水システムがない場合に遷移ゾーンの上部と下部を区別したい場合は、入力データで強度ゼロの排水システムを指定できます。 帯水層における水の流れは主に水平方向である。揚水井戸が存在する場合、その水源は帯水層のみである。
水収支は、記事「水文学（農業）」に示されているように、各貯水池ごとに個別に計算されます。ある貯水池から出る余剰水は、次の貯水池への流入水に変換されます。3 つの土壌貯水池には、入力データとして与えられる異なる厚さと貯留係数を割り当てることができます。 特定の状況では、遷移帯または帯水層が存在しない場合があります。その場合、最小厚さを 0.1 m とする必要があります。水収支から計算される地下水位 の深さは、エリア全体で同じであると仮定されます。この仮定が受け入れられない場合は、エリアを個別の単位に分割する必要があります。特定の条件下では、地下水位の高さが水収支の構成要素に影響を与えます。たとえば、地下水位が地表に向かって上昇すると、蒸発、表面流出、地下排水 の増加、または運河からの浸透損失の減少につながる可能性があります。これにより、水収支が変化し、それがさらに地下水位などに影響を与えます。 この一連の反応こそが、Saltmodがコンピュータプログラムとして開発された理由の一つです。水収支の正しい平衡状態を見つけるには、何度も繰り返し計算（反復）を行う必要があり、手作業で行うと非常に面倒な作業となります。その他の理由としては、コンピュータプログラムを用いることで、様々な水管理オプションについて長期間にわたる計算（長期的な影響をシミュレートするため）や、様々なパラメータを用いた試行計算が容易になることが挙げられます。
地下排水は、排水路または揚水井戸によって行うことができます。 地下排水路は、排水深度と排水能力係数によって特徴付けられます。排水路は移行帯に設置されます。地下排水設備は、自然排水システムまたは人工排水システムに適用できます。人工排水システムの機能は、排水制御係数によって調整できます。 排水システムが存在しない場合、排水能力ゼロの排水路を設置することで、移行帯の上部と下部で水と塩分のバランスを個別に把握することができます。 揚水井戸は帯水層に設置されます。その機能は、井戸の吐出量によって特徴付けられます。排水と井戸水は、再利用係数 によって灌漑に使用できます。これは、塩分バランスと灌漑効率または灌漑の十分性に影響を与える可能性があります。
塩分収支は、各貯水池ごとに個別に計算されます。これは、流入水と流出水の塩分濃度を用いて、各貯水池の水収支に基づいて算出されます。入力データとして、異なる土壌貯水池の水、灌漑用水、帯水層への流入地下水の初期塩分濃度など、いくつかの濃度を指定する必要があります。
濃度は電気伝導率(EC、dS/m)で表されます。濃度が g 塩/L 水でわかっている場合は、経験則 1 g/L -> 1.7 dS/m を使用できます。通常、土壌の塩濃度は、飽和土壌ペーストの抽出液 (飽和抽出液) の電気伝導率である ECe で表されます。Saltmod では、塩濃度は、現場条件下で飽和した土壌水分の EC として表されます。原則として、変換率 EC : ECe = 2 : 1を使用できます。流出水 (ある貯水池から別の貯水池へ、または地下排水による) の塩濃度は、入力データとともに与えられるさまざまな浸出効率または塩混合効率 を使用して、塩収支に基づいて計算されます。さまざまな浸出効率の影響は、入力値を変更することによってシミュレートできます。
灌漑に排水や井戸水を使用する場合、この手法では、混合灌漑水の塩分濃度を経時的に計算し、それが土壌や地下水の塩分濃度に及ぼす影響、ひいては排水や井戸水の塩分濃度に及ぼす影響を分析します。使用する排水や井戸水の割合（入力データで指定）を変化させることで、異なる割合における長期的な影響をシミュレーションできます。
土壌中の固体鉱物の溶解や難溶性塩の化学的沈殿は計算方法には含まれていませんが、灌漑用水や帯水層への流入水の塩濃度を増減させるなど、入力データを通じてある程度考慮に入れることができます。
必要に応じて、農家による湛水や土壌塩分への対応を自動的に考慮に入れることができます。この方法は、以下の点を段階的に減らすことができます。
（１）の反応は、湛水稲（水田）と「乾地稲」で異なります。
これらの反応は水と塩分のバランスに影響を与え、それが結果として湛水と塩害の進行を遅らせる。最終的には平衡状態がもたらされるだろう。
ユーザーは、関連する入力データを手動で変更することで、農家の反応を導入することもできます。まずは、自動的に生成される農家の反応とその影響を検証し、その後、ユーザーの視点から農家の反応をどのように設定するかを決定するのが賢明でしょう。
これらの反応は水と塩分のバランスに影響を与え、それが結果として湛水と塩害の進行を遅らせる。最終的には平衡状態がもたらされるだろう。
ユーザーは、関連する入力データを手動で変更することで、農家の反応を導入することもできます。まずは、自動的に生成される農家の反応とその影響を検証し、その後、ユーザーの視点から農家の反応をどのように設定するかを決定するのが賢明でしょう。
このプログラムは、ユーザーが指定した年数にわたって固定の入力データを使用して実行できます。このオプションは、入力データの将来の値を年ごとに評価することが困難なため、降雨量などの長期平均入力値に基づいて将来の動向を予測するために使用できます。また、このプログラムは、毎年変化する入力値（降雨量、灌漑、農業慣行など）を含む過去の記録を追跡する機能も提供しています。この場合、計算は年ごとに行う必要があります。このオプションを選択した場合、プログラムは転送ファイルを作成し、前年の最終条件（地下水位や塩分濃度など）を次の期間の初期条件として自動的に使用します。この機能により、既知の降雨確率分布からランダムに生成されたさまざまな降雨シーケンスを使用して、結果として得られる出力パラメータの確率的予測を取得できます。
計算を年間変化に基づいて行う場合、すべての入力パラメータを変更することはできません。特に、土壌貯留層の厚さとその総空隙率は変更できません。なぜなら、これらを変更すると、水と塩分のバランスに非論理的な変化が生じるからです。
Saltmodの出力は、入力データで指定された年数における、任意の年の各季節ごとに提供されます。出力データには、水文および塩分に関する要素が含まれます。
データは表形式で保存されており、直接閲覧することも、表計算ソフトを使ってさらに分析することも可能です。
土壌の塩分濃度は場所によって大きく異なるため（左図参照）、SaltModは出力に頻度分布を含めています。
このプログラムは、さまざまな入力データ、結果として得られる出力、および時間の間に多数の関係を構築できる可能性を提供します。しかし、考えられるすべての用途を予測することは不可能であるため、プログラムが提供する標準的なグラフィック は限られた数のみです。
このプログラムは、詳細な出力分析に表計算ソフトを利用するように設計されており、ユーザーが作成したシナリオに基づいて、さまざまな入力変数と出力変数の間の関係を確立することができます。