تخمین پارامترهای هیدرولیکی منحنی مشخصه شاخه مرطوب شدن خاک با استفاده از حل معکوس فرآیند نفوذ تحت بار افتان توسط مدل HYDRUS-۱D

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-۱D 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 داده هایی است که در یک ستون خاک آزمایشگاهی با بافت ماسه ای و با دو رطوبت اولیه متفاوت خاک انجام شده است. گروه دوم شامل داده های میدانی است که از اندازه گیری 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 داده ها، ابتدا با استفاده از صفحات فشاری و اندازه گیری رطوبت، منحنی های مشخصه خاکهای مورد مطالعه به دست آمد. سپس مقدار رطوبت باقی مانده، رطوبت اشباع شاخه مرطوب شدن و داده های نفوذ تجمعی به عنوان داده ورودی به مدل HYDRUS-۱D 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 ون گنوختن و بروکز-کوری مقادیر R۲ و NRMSE به ترتیب بیشتر از ۹۵/۰ و کمتر از ۰۲/۰ 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-۱D 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.

کلیدواژه ها:

بار افتان ، شاخه مرطوب شدن ، منحنی مشخصه خاک ، نفوذ ، HYDRUS-۱D