یک روش تحلیلی جدید برای برآورد منحنی رطوبتی خاک با استفاده از داده‌های نفوذ افقی آب در ستون خاک

آب و خاک

مقاله 15، دوره 27، شماره 1، 1392، صفحه 145-157   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.22223

نویسندگان

علی اصغر ذوالفقاری^* ؛ مهدی شرفا¹؛ محمدحسین محمدی؛ عبدالمجید لیاقت؛ عبدالحسین هورفر؛ منوچهر گرجی اناری²

¹گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه تهران

²تهران

چکیده

آگاهی از خصوصیات هیدرولیکی خاک مانند منحنی رطوبتی در شبیه سازی جریان و پدیده‌های انتقال در کشاورزی و هیدرولوژی ضروری می‌باشد. روش‌های مستقیم زیادی برای اندازه‌گیری خصوصیات هیدرولیکی خاک وجود دارند. اما متاسفانه بیشتر روش‌های موجود وقت‌گیر و پرهزینه می‌باشند. بنابراین توسعه و بسط روش ساده و مدل‌های متکی بر اصول فیزیکی به منظور برآورد منحنی رطوبتی خاک ضروری می‌باشد. در‌این مطالعه یک روش تحلیلی، برای برآورد پارامتر‌های مدل منحنی رطوبتی بروکز و کوری با استفاده از داده‌های نفوذ افقی آب در خاک توسعه داده شد و سپس روش مربوطه با روش ونگ و همکاران (2002) مقایسه شد. شانزده خاک ( هفت کلاس بافتی خاک) با خصوصیات هیدرولیکی متفاوت برای بررسی دقت و اعتبارسنجی روش پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی پارامترهای n و مکش ورود هوا به خاک( hd ) را کمتر از n و hd حاصل از برازش معادله بروکز و کوری بر داده‌های اندازه‌گیری برآورد می‌کند. گرچه مقایسه منحنی رطوبتی برآورد شده و اندازه‌گیری شده نشان داد که روش مذکور با دقت بسیار خوبی قادر به برآورد منحنی رطوبتی خاک می‌باشد. ضریب تبیین بالا (93/0= R2) و ریشه میانگین مربعات خطا پایین (03/0 =RMSE) نشان داد که روش به خوبی قادر به برآورد منحنی رطوبتی خاک می‌باشد. متوسط RMSE روش ونگ و همکاران (2002) در برآورد منحنی رطوبتی 16 خاک مورد مطالعه برابر 049/0 بدست آمد بنابراین نتایج نشان می‌دهد که روش ارائه شده با دقت بیشتری نسبت به روش ونگ و همکاران قادر به پیش بینی منحنی رطوبتی خاک می‌باشد. آنالیز حساسیت روش ارائه شده نشان داد که دقت برآورد پارامتر‌های منحنی رطوبتی خاک به شدت به دقت برآورد ضریب جذبی آب در خاک وابسته می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

برآورد منحنی رطوبتی خاک؛ نفوذ افقی آب در ستون خاک؛ روش تحلیلی