ارزیابی نرمافزار HYDRUS-2D/3D در شبیهسازی نفوذ آب به خاک در بافتهای مختلف با استفاده از رویکرد حل معکوس
نویسندگان
1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران
2 - استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان ایران
doi
10.30466/asr.2022.121199چکیده
در سالهای اخیر، استفاده از روشهای حل عددی معکوس در حل مسائل حرکت آب در خاک مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش از نرمافزار HYDRUS- 2D/3D برای شبیهسازی نفوذ آب به خاک از طریق نفوذسنج استوانههای دوگانه، در بافتهای مختلف و با استفاده از رویکرد حل معکوس استفاده شد. برای این منظور، دادههای حاصل از آزمایشهای نفوذپذیری به روش استوانههای دوگانه در 63 نقطه از مناطق مختلف استان اصفهان به عنوان ورودی مدل مورد استفاده قرار گرفت. خاکهای مورد مطالعه در هفت کلاس بافتی شامل لومشنی (SL)، لوم رس شنی (SCL)، لوم (L)، لوم سیلتی (SiL)، لوم رسی (CL)، لوم رس سیلتی (SiCL) و رس سیلتی (SiC) قرار گرفتند. بر اساس نتایج ارزیابیهای آماری صورت گرفته، در همه بافتها، همخوانی بسیار خوبی بین دادههای نفوذ تجمعی اندازهگیریشده و شبیهسازیشده مشاهده شد. مقادیر ضریب تبیین (R2) برای بافتهای SL، SCL، L، SiL، CL، SiCL و SiC به ترتیب معادل 998/0، 999/0، 992/0، 996/0، 983/0، 976/0 و 995/0 بود. میزان خطای شبیهسازی با افزایش درصد رس در بافت خاک، افزایش پیدا کرد؛ بهگونهای که بیشترین خطای شبیهسازی در بافت SiC (045/0NRMSE= ) و کمترین میزان خطای شبیهسازی در بافت SL (015/0NRMSE=) مشاهده شد که در حدود 67 درصد بهبود در فرآیند شبیهسازی بوده است. در کل دادههای نفوذ شبیهسازی شده در آزمایش استوانههای دوگانه به کمک نرمافزار HYDRUS -2D/3D و رویکرد حل عددی معکوس در همه بافتهای مورد مطالعه، از دقت قابل قبولی و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار بودند.