ارزیابی معادلات نفوذ آب به خاک در شرایط تلفیق کیفیت آب آبیاری، رطوبت اولیه خاک و بار آبی ثابت

علی جوادی, بهروز مصطفی زاده فرد, محمد شایان نژاد, محمد رضا مصدقی

چکیده


به منظور ارزیابی و طراحی یک سیستم آبیاری باید پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن با دقت کافی تعیین گردد. در شرایط شور و سدیمی بودن خاک و آب، اهمیت این مسئله بیشتر خواهد شد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف- لوئیس، هورتون، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا) و عملکرد این معادلات در شرایط مختلف تلفیق کیفیت آب آبیاری، رطوبت اولیه خاک و بار آبی ثابت روی سطح خاک بود. ابتدا با استفاده از یک روش آزمایشگاهی، نفوذ آب در ستون­های خاک به روش بار ثابت اندازه­گیری شد. سپس با وارد کردن داده­های نفوذ تجمعی و زه­آب به مدل HYDRUS-1D، پارامتر­های هیدرولیکی خاک با حل معکوس بدست آمد. برای تعیین ضرایب معادلات، خروجی مدل HYDRUS-1D یعنی نفوذ تجمعی نسبت به زمان برازش داده شد. با محاسبه آماره­های ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE ريشه ميانگين مربعات خطا نرمال­ شده (NRMSE انحراف معیار ريشه ميانگين مربعات خطا (SDRMSE)، درصد خطای نسبی مطلق (AE)، درصد خطای نسبی (RE) معادلات نفوذ برای شرایط مختلف مورد استفاده، ارزیابی و رتبه­بندی شدند. مقادیر RMSE، SDRMSE، NRMSE و AE برای معادله هورتون به ترتیب 0/043، 0/018، 0/006 و 1 و برای معادله کوستیاکوف به ترتیب 0/234، 0/175، 0/025 و 4 بدست آمد که بدین ترتیب هورتون مناسبترین و کوستیاکوف نامناسبترین روش شناخته شدند. مقایسه مقادیر NRMSE نشان داد که در بیشتر موارد، معادلات در حالت کم­آبیاری مقدار نفوذ را با دقت بهتری برآورد می­نمایند. خطای معادلات کوستیاکوف-لوئیس و فیلیپ در یک تیمار مشخص با افزایش مقدار آب آبیاری و نزدیک شدن به آخر فصل افزایش یافت ولی بقیه معادلات روند مشخصی نداشتند. دراندازه­گیری نفوذ آب بررسی تاثیر رطوبت اولیه خاک، بار آبی روی سطح خاک و ویژگی­های شیمیایی خاک ضروری است زیرا ضرایب معادلات نفوذ و در نتیجه راندمان آبیاری تحت تاثیر این پارامترها قرار دارند.


موضوع


ضرایب معادلات نفوذ; پارامتر های هیدرولیکی: کوستیاکوف- لوئیس و مدل HYDRUS-1D

تمام متن:

PDF

ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.