مقیاس سازی و پیش بینی نیمرخ رطوبت خاک در فاز توزیع مجدد

آب و خاک

مقاله 35، دوره 22، شماره 2، آبان 1387   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i22.1041

نویسندگان

مرتضی صادقی^* ؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چکیده
نرخ و دوام جریان رو به پایین رطوبت خاک طی فرآیند توزیع مجدد، میزان ذخیره موثر آب در خاک را در هر زمان تعیین می کند. این امر به ویژه در مناطق خشک که گیاهان مجبورند برای مدت زمان زیادی وابسته به میزان رطوبت باقی مانده در منطقه ریشه باشند، بسیار مهم است. در این تحقیق، یک روش جدید برای مقیاس سازی فرآیند توزیع مجدد بر پایه مدل توزیع مجدد گرین‌امپت ارایه شده است. با استفاده از نتایج مقیاس شده حل عددی معادله عمومی جریان موسوم به معادله ریچاردز، یک معادله تجربی برای تخمین نیمرخ رطوبت خاک در فاز توزیع مجدد به دست آمده است. از ویژگی های بارز معادله تجربی ارایه شده، قبول تأثیر پس ماند در منحنی رطوبتی بر فرآیند توزیع مجدد می باشد. به منظور صحت سنجی معادله پیشنهادی، نتایج آن با نتایج حل عددی معادله ریچاردز برای یازده کلاس بافت خاک (در محدوده شن تا رس) مقایسه گردید. خطای حاصل از مقایسه برای هر یازده کلاس بافت خاک و برای گستره زیادی از شرایط اولیه ناچیز بود. اگرچه در شرایطی که عمق جبهه خیس شده اولیه و یا میزان رطوبت اولیه خاک پیش از نفوذ زیاد بود، در نتایج مدل پیشنهادی نسبت به حل عددی کمی انحراف دیده می‌شد. بدین ترتیب مدلی ارایه شده است که بتواند با سادگی کاربرد مدل های تحلیلی و دقت مدل های عددی، میزان رطوبت خاک را در هر عمق و هر زمان در طول فاز توزیع مجدد، تخمین بزند.

واژه های کلیدی: مقیاس سازی، نیمرخ رطوبت خاک، توزیع مجدد، گرین-امپت