برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک به روش معکوس با استفاده از داده های نفوذ استوانه های دوگانه

در پژوهش حاضر از نرم­افزار HYDRUS-۲D/۳D برای برآورد پارامترهای هیدرولیکی مدل ون­گنوختن-معلم در سه بافت متفاوت خاک به روش معکوس، با استفاده از داده­های نفوذسنج استوانه­های دوگانه، استفاده شد. برای این منظور نه گزینه با تعداد متفاوت پارامترهای هیدرولیکی انتخاب­شده برای فرایند بهینه­سازی (۵، ۴ و ۳ پارامتر)، در سه گروه مجزا تعریف شد. در گروه اول تنها از داده­های نفوذ تجمعی اندازه­گیری­شده به عنوان ورودی نرم­افزار استفاده شد. در گروه دوم مقدار رطوبت خاک اندازه­گیری­شده در پتانسیل ماتریک ۳۳۰- سانتی­متر (FC) و در گروه سوم از میزان رطوبت در پتانسیل­های ماتریک ۳۳۰- (FC) و۱۵۰۰۰- سانتی­متر (PWP) به عنوان داده­های تکمیلی برای حل معکوس در کنار داده­های نفوذ تجمعی، استفاده شد. نتایج نشان داد با کاهش تعداد پارامترهای برآوردی در هر گروه، خطای برآورد کاهش و دقت تخمین سایر پارامترهای هیدرولیکی خاک افزایش می­یابد. همچنین استفاده از رطوبت FC در کنار داده های نفوذ تجمعی باعث کاهش خطای برآورد شد. بنابراین انتخاب سه پارامتر هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks)، شکل منحنی رطوبتی (n) و پارامتر مرتبط با عکس مکش در نقطه ورود هوا (α) به عنوان پارامترهای تخمینی و استفاده همزمان ازFC و داده­های نفوذ تجمعی اندازه­گیری­شده با کمترین میزان خطای شبیه­سازی همراه بود. در این گزینه مقادیر RMSE(cm۳)، NRMSE، AIC و R۲ به ترتیب برابر با ۱۲۵۹، ۲/۵۲۸، ۰۰۸۱/۰ و ۹۹۹۹/۰ برای خاک لوم شنی، ۲۴۲، ۰/۷۹، ۰۰۵۹/۰ و ۹۹۸۸/۰ برای خاک لومی و ۲۹۸، ۶/۱۵۳، ۰۱۷۴/۰ و ۹۹۸۳/۰ برای خاک رس سیلتی بود.  افزودن رطوبت PWP میزان خطا را در هر سه نوع بافت خاک افزایش داد.

کلیدواژه ها:

حل عددی ، مدل ون گنوختن-معلم ، نفوذ غرقابی ، نرم افزار HYDRUS