بهینه سازی ضرایب مدلهای نفوذ آب به خاک در زمین های مرکز ترویج و توسعه تکنولوژی هراز

کمی نمودن و ارزیابی مدل­های نفوذ آب به خاک در سامانه های حفاظت خاک، سامانه­های آبیاری، پژوهش های هیدرولوژی، سامانه های مدیریت حوضه های آبخیز و آبخیزداری کاربرد دارد. هدف این پژوهش بررسی کارایی مدل های مختلف آماری و تجربی در برآورد نفوذ آب به خاک در دو خاک شخم خورده و شخم نخورده در اراضی شالیزاری مرکز ترویج و توسعه تکنولوژی هراز استان مازندران است. مقدار نفوذ با استفاده از استوانه های دوگانه اندازه گیری و با مدل های نفوذ کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز، فیلیپ، هورتون و سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) مقایسه گردید. نتایج نشان داد سرعت نهایی نفوذ در خاک شخم نخورده ۱۲/۰ و در خاک شخم خورده ۲۱/۰ سانتی متر بر دقیقه بود. مقایسه مقدار نفوذ برآوردی از هر یک از مدل ها با مقادیر واقعی نشان داد که میانگین شاخص خطاسنجی مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE) در خاک شخم خورده و شخم نخورده به ترتیب ۵۳/۲۱ و ۴۵/۶ درصد به دست آمد. انجام فرآیند بهینه سازی ضرایب مدل های نفوذ در محیط Solver Excel، سبب بهبود کار و کاهش مقادیر شاخص فوق به ترتیب به ۴۸/۲ و ۹/۱ درصد شد. هم چنین برازش مدل های مختلف نفوذ پس از انجام فرآیند بهینه سازی ضرایب نشان داد در هر دو خاک شخم نخورده و شخم خورده مدل SCS برآوردهای بهتری در مقایسه با سایر مدل ها داشتند. به­طوری که شکل کلی مدل SCS برای خاک شخم نخورده I=۰.۸۴۵۹t۱.۰۴۱۷ +۰.۶۹۸۵ و برای خاک شخم خورده I=۰.۸۹۱t۱.۰۲۶ +۰.۶۹۸۵ به­دست آمد. در مجموع می توان اظهار داشت برازش مدل های فیزیکی و تجربی این مطالعه بر خاک های مناطق شالیزاری مازندران دارای دقت خوبی بود. از دیگر نتایج این پژوهش مناسب تر بودن نتایج در خاک شخم نخورده براساس شاخص  NRMSEبود. لذا می توان چنین روشی را در اراضی شالیزاری، استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

Optimization ، Kostiakov-Lowis ، Mazandaran ، SCS ، Infiltration ، بهینه سازی ، کوستیاکوف- لوییز ، مازنداران ، مدل SCS ، نفوذپذیری