مدل‌سازی نفوذپذیری در رده های گوناگون بافت خاک با الگوریتم‌های یادگیری در آبخیز کشکان، استان لرستان

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

2 استادیار گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

3 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

doi
10.22092/wmrj.2022.358213.1461
چکیده

نفوذپذیری یکی از مهم‌ترین اجزای چرخه ­ی آب­ شناسی است که نقش مهمی در جریان رودخانه­ یی، تغذیه ­ی آب ­های زیرزمینی، جریان­ های زیرسطحی و سطحی، و کمیت و کیفیت آب­ های زیرزمینی دارد. هدف این پژوهش بررسی تغییرات نفوذپذیری و مدل­ سازی سرعت آن در بافت­ های گوناگون خاک در آبخیز کشکان استان لرستان بود. استوانه ­های دوگانه برای اندازه­ گیری نفوذ به‌کار برده‌شد. برای مدل­ سازی از الگوریتم ­های یادگیری GP و SVM (با دو هسته‌ی PUK و RBF)، MLP و RF بهره برده‌شد. مقایسه‌ی نتیجه‌ی مدل­ های گوناگون و انتخاب بهترین مدل با معیار­های سنجش خطای ریشه‌ی میانگین مربع‌های خطا، ضریب همبستگی  و ضریب نش-ساتکلیف انجام شد. نتیجه‌ی ارزیابی نشان داد که بیش‌ترین ضریب کارآیی نش-ساتکلیف (0/98622) و کم‌ترین اندازه‌ی خطا (0/0177) در مدل RF با ضریب همبستگی 0/9953 بود، که دقت زیادی است. تحلیل حساسیت ویژگی ­های ورودی مدل RF نشان داد که زمان مهم‌ترین ویژگی ورودی در پیش ­بینی سرعت نفوذ خاک برای این مجموعه از داده­ های به‌کاررفته در پژوهش است. نتیجه‌های این پژوهش نشان داد که نفوذپذیری در بافت­ های گوناگون خاک تغییرپذیر است، و برای مدیریت‌کردن بهتر تغذیه ­ی سفره ­های آب زیرزمینی باید این سنجه را درنظر گرفت.