برآورد هم زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

برآورد ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح به روش حل معکوس، عمدتا به تحلیل های یک بعدی در آزمایشگاه و با فرض شرایط ماندگار محدود شده است. علت این امر، هزینه زیاد و دشواری های اندازه گیری، جمع آوری و توصیف تغییرات زمانی و مکانی داده های مزرعه ای می باشد. در این مقاله، ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح از آزمایش های مزرعه ای با آبیاری جویچه ای در شرایط دو بعدی و غیر ماندگار برآورد شده است. سه آزمایش در جویچه های با انتهای بسته و زمان آبیاری مشابه با مقادیر مختلف آب و املاح نفوذ یافته ناشی از عمق آب ۶، ۱۰، و ۱۴ سانتی متر انجام گردیده است. دو آزمایش دیگر با مقادیر مشابه آب و املاح کاربردی و زمان آبیاری متفاوت در جویچه هایی با عمق آب ۶ و ۱۰ سانتی متر نیز انجام شد. هدایت آبی اشباع (Ks) و پارامترهای انتقال املاح در مدل تعادل فیزیکی جابه جایی- انتشار (CDE) و مدل غیر تعادلی روان - ساکن (MIM) به روش معکوس و با استفاده از الگوریتم شبیه سازی لونبرگ – مارکوارت و نرم افزار HYDRUS-۲D بر آورد گردید. در حین بهینه سازی، داده های رطوبت خاک، نفوذ تجمعی و غلظت املاح در تابع هدف به کار رفت. مقادیر Ks بین ۰۹۹۶/۰– ۰۳۸۹/۰سانتی متر در دقیقه با ضریب تغییرات CV) ۴۸) درصد متغیر بوده است. مقدار رطوبت ساکن برآورد شده (θim) کم و بیش در مقدار متوسط cm۳cm-۳ ۰/۰۲۵ ثابت ماند، در حالی که ضریب تبادل مرتبه اول (ω) بین min-۱ ۰/۱۰ تا ۵۲/۱۹ تغییر نمود. ضریب انتشار پذیری طولی (DL) بین ۶/۲ تا ۸/۳۲ سانتی متر و ضریب انتشار پذیری عرضی (DT) بین ۰۳/۰ تا ۲۰/۲ سانتی متر متغیر بود. مقادیر DL تا حدی به عمق آب و زمان کاربرد آب و املاح در جویچه ها وابسته بود اما چنین وابستگی برای مقادیر Ks و دیگر پارامترهای انتقال مشاهده نگردید. تطابق میان شدت نفوذ برآورد و اندازه گیری شده قابل قبول بوده است، در حالی که مقدار رطوبت خاک بیشتر از مقدار واقعی و غلظت املاح کمتر از مقدار واقعی برآورد گردید. تفاوت میان مقادیر برآورد شده غلظت املاح توسط مدل های انتقال CDE و MIM نسبتا اندک بوده است. این نکته و هم چنین مقدار پارامترهای بهینه شده نشانگر آن است که داده های مشاهده ای به قدر کافی با استفاده از مدل ساده CDE قابل تخمین بوده و رطوبت ساکن نقش مهمی در فرایند انتقال ایفا نمی نماید.

کلیدواژه ها:

Water flow ، Solute transport ، Inverse solution ، Homogeneous ، Furrow irrigation. ، آبیاری جویچه ای ، حل معکوس ، انتقال املاح ، جریان آب