مقیاس‌بندی منحنی مشخصه رطوبتی خاک‌های غیرمتشابه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

برای تخمین میزان تغییر مکانی توابع هیدرولیکی خاک، روش­های مقیاس­بندی توسعه یافته ­اند. از این میان، روش­های دارای پایه فیزیکی به ­دلیل امکان تخمین فاکتورهای مقیاس از روی ویژگی­های فیزیکی خاک، مطلوب­تر بوده­ اند. در این راستا، کوزوگی و هاپمنز با این فرض که توزیع اندازه­ی منافذ خاک از توزیع لوگ- نرمال پیروی می­کند، روشی را ارائه کردند که برای مقیاس­بندی منحنی رطوبتی از پایه­ ای فیزیکی برخوردار بود. اما کاربرد این روش نیز همانند روش­های پیشین به خاک­های متشابه محدود می­شود. برای رفع این محدودیت، در این مقاله روشی پیشنهاد می­شود که برای خاک­های غیرمتشابه پایه­ی فیزیکی دارد. با استفاده از این روش، داده­های مربوط به گستره­ی وسیعی از خاک­ها را می‌توان بدون نیاز به شرط تشابه خاک­ها می­توانند با هم مقیاس و با یک منحنی نمایی یکتا نمایش داد. این روش با 487 سری از داده­های منحنی رطوبتی برگرفته از پایگاه UNSODA شامل تمامی کلاس­های بافتی خاک، از شن تا رس، صحت­سنجی شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی در مقیاس­ بندی منحنی­های رطوبتی عملکرد بهتری نسبت به روش کوزوگی و هاپمنز دارد. به نحوی­ که پارامتر تعریف­ شده برای خطای مقیاس­ بندی برای روش­های پیشنهادی و کوزوگی و هاپمنز به ترتیب برابر با 0.074 و 0.105 به دست آمد. به ­علاوه نشان داده شد که بر خلاف روش­های پیشین، خطای مقیاس ­بندی در روش پیشنهادی به بافت خاک بستگی ندارد و تمامی خاک­ها برای مقیاس ­بندی از احتمال برابر برخوردارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Scaling Water Retention Curves of Dissimilar Soils

نویسندگان [English]

  • Dr B Ghahrman
  • M. Sadeghi
  • M.R. Gohardous Monfared
چکیده [English]

Scaling methods have been developed to describe the spatial variability of soils. Among them, physically based methods are more desirable in which the scaling factors can be estimated from the soil physical properties. Assuming that the pore size distribution of soils is lognormally distributed, Kosugi and Hopmans developed a physically based method to scale the water retention curve. However, similar to the previous methods, application of this method is limited to the similar soils. To alleviate this limitation, in this paper, a physically based method is proposed for dissimilar soils. Using this method, data of a wide textural range of soils can be scaled without the similarity condition and can be represented by a unique exponential reference curve. This method was validated using 487 sets of soil retention curves taken from UNSODA database including all the textural classes from sand to clay. The results showed that the proposed method had a better performance in scaling the retention curves than that of Kosugi and Hopmans. The criteria defined here for scaling error was obtained equal to 0.074 and 0.105 for the proposed and Kosugi-Hopmans method, respectively. In addition, it was shown that, in contrast to the previous methods, the scaling error of the proposed method does not depend on the soil texture and all the soils have an equal chance for being scaled.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kosugi and Hopmans
  • Similar media
  • Dissimilar soils
  • exponential reference curve