تخمین پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک با استفاده از حل معکوس فرآیند نفوذ تحت بار افتان توسط مدل HYDRUS-1D

رزاقی, فاطمه; مرزبان, طیبه; محمد زاده هابیلی, جهانشیر

doi:10.22034/iwrj.2022.13988.2438

تخمین پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک با استفاده از حل معکوس فرآیند نفوذ تحت بار افتان توسط مدل HYDRUS-1D

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

فاطمه رزاقی ¹

طیبه مرزبان ²

جهانشیر محمد زاده هابیلی ³

¹ دانشیار/ بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، ایران و پژوهشگر مرکز مطالعات خشکسالی، دانشگاه شیراز، ایران

² دانشجوی کارشناسی ارشد /بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، ایران

³ دانشیار/ بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، ایران

https://doi.org/10.22034/iwrj.2022.13988.2438

چکیده

تعیین ویژگیهای هیدرولیکی خاک مانند منحنی مشخصه رطوبتی که در شبیهسازی جریان آب و آلاینده کشاورزی و هیدرولوژی مورد استفاده هستند، امری ضروری است. در پژوهش حاضر، دقت تخمین پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک با استفاده از حل معکوس فرآیند نفوذ تحت بار افتان توسط مدل HYDRUS-1D مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، از دو گروه دادههای آزمایشگاهی و میدانی نفوذ تجمعی آب به درون خاک تحت بار افتان استفاده شده است. گروه اول شامل داده‌هایی است که در یک ستون خاک آزمایشگاهی با بافت ماسه ای و با دو رطوبت اولیه متفاوت خاک انجام شده است. گروه دوم شامل داده‌های میدانی است که از اندازه‌گیری نفوذ تجمعی تحت بار افتان و با استفاده از استوانه مضاعف در شرایط سه مزرعه با بافت لوم، لومی شنی و لومی رسی بدست آمد. در هر دو گروه از داده‌ها، ابتدا با استفاده از صفحات فشاری و اندازه‌گیری رطوبت، منحنی‌های مشخصه خاکهای مورد مطالعه به دست آمد. سپس مقدار رطوبت باقی‌مانده، رطوبت اشباع شاخه مرطوب شدن و داده‌های نفوذ تجمعی به عنوان داده ورودی به مدل HYDRUS-1D داده شد و با استفاده از روش حل معکوس سایر پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک تخمین زده شدند. مقایسه دادههای منحنی مشخصه اندازهگیری شده و شبیهسازی شده در شرایط آزمایشگاه نشان داد که در هر دو خاک و برای هر دو مدل ون‌گنوختن و بروکز-کوری مقادیر R2 و NRMSE به ترتیب بیشتر از 95/0 و کمتر از 02/0 بدست آمد، که بیانگر این است که مدل بخوبی توانسته است شبیه سازی را انجام دهد. نتایج مشابهی برای شرایط مزرعه نیز حاصل شد. نتایج حاصله بیانگر این است که مدل HYDRUS-1D میتواند با استفاده از روش حل معکوس فرآیند نفوذ تحت بار افتان، پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک را با دقت بالایی تخمین بزند.

کلیدواژه‌ها

بار افتان

شاخه مرطوب شدن

منحنی مشخصه خاک

نفوذ

HYDRUS-1D

موضوعات