ارایه رابطه ای جامع برای نفوذ آب در خاک بر پایه روش مقیاس سازی
عنوان مقاله: ارایه رابطه ای جامع برای نفوذ آب در خاک بر پایه روش مقیاس سازی
شناسه ملی مقاله: JR_IDJ-12-1_014
منتشر شده در در سال 1397
شناسه ملی مقاله: JR_IDJ-12-1_014
منتشر شده در در سال 1397
مشخصات نویسندگان مقاله:
مرجان قوچانیان - گروه مهندسی آب- دانشکده کشاورزی-دانشگاه فردوسی مشهد
بیژن قهرمان - دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
علی نقی ضیایی - دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
مرتضی صادقی - استادیار دانشگاه یوتا
خلاصه مقاله:
مرجان قوچانیان - گروه مهندسی آب- دانشکده کشاورزی-دانشگاه فردوسی مشهد
بیژن قهرمان - دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
علی نقی ضیایی - دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
مرتضی صادقی - استادیار دانشگاه یوتا
نفوذپذیری از مهمترین پارامترهای فیزیکی خاک است، که نقش مهمی در چرخه هیدرولوژی ایفا میکند. تغییرپذیری مکانی خاکها در تحلیل مسایل مربوط به جریان آب در خاک، در سطوح بزرگ مانند حوضه آبریز کاری بسیار مشکل و پرهزینه است. استفاده از روشهای مقیاسسازی راهحلی کاربردی در رابطه با مسایل تغییرپذیری خاکها میباشد. بعد از ارایه نظریه محیطهای متشابه، روشهای مقیاسسازی برای غلبه بر مشکل تغییرپذیری خاکها ارایه شدند. در این تحقیق، معادله ریچاردز در گستره وسیع رطوبتی (رطوبت اشباع تا مقدار باقیمانده رطوبت) برای خاکهای شنی حل شد و با استفاده از مقیاسسازی نتایج حاصل از حل این معادله، مقادیر نفوذ تجمعی مقیاسشده ارایه شد. این مقادیر با شکل سهجملهای معادله فیلیپ تقریب زده شد و با استفاده از مدلهای رگرسیونی، به ازای هر جمله از این معادله، رابطهای تجربی برای نفوذ آب در خاک ارایه شد. سپس با استفاده از دو خاک شنی و رسی و در رطوبت مشخص، عملکرد رابطهی تجربی برای دو سناریوی زمان مقیاسشده ۱/۰ و ۰۱/۰ که شامل زمانهای کوتاه و طولانی میباشند سنجیده شد. از میان چهار سناریوی موجود، بیشترین مقدار خطای جذر میانگین مربعات برابر ۰۰۵۳/۰ برای خاک رسی و برای زمانهای طولانی بهدست آمد. علت بالا بودن این معیارنسبت به سایر سناریوها، تاثیر نیروی ثقل در زمانهای طولانی محاسبه شده بود که شرط کاربرد روش مقیاسسازی مورد استفاده در پژوهش، عدم تاثیر نیروی ثقل بر نیروی مویینگی میباشد. همچنین، رابطه نفوذ ارایه شده با مقایسه دادههای مزرعهای اندازهگیری شده توسط بری و همکاران (Barry et al., ۱۹۹۵) روی خاک شنی با ارتفاع ثابت آب روی سطح خاک و بوهنه و همکاران (Bohne et al.,۱۹۹۳) که با استفاده از شبیهساز باران، آزمایش نفوذ را انجام دادند، روی دو خاک رسی در شرایط کشت شده و بدون پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رابطه مذکور قادر است تخمین قابلقبولی (با بیشترین خطای جذر میانگین مربعات ۳%) نسبت به مقادیر اندازهگیری شده نفوذ آب در خاک ارایه دهد.
کلمات کلیدی: معادله ریچاردز, معادله سه جزیی فیلیپ, مقیاس سازی, نفوذ
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1210997/