مقایسه کارایی برخی مدلهای نفوذ آب به خاک بر اساس دادههای به دست آمده از استوانههای دوگانه و نرمافزار HYDRUS-1D
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 علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 عضو هیات علمی دانشگاه شهرکرد
doi
چکیده
نفوذ آب به خاک یکی از مهمترین فرآیندهای فیزیکی خاک است. اهمیت فرآیند نفوذ سبب شده که مدلهای فیزیکی و تجربی گوناگونی بهمنظور کمّیسازی این پدیده ارائه شود. هرکدام از این مدلها بسته به روش اندازهگیری کارایی متفاوتی را نشان میدهند. لذا در پژوهش حاضر دادههای حاصل از آزمایشهای نفوذپذیری به روش استوانههای دوگانه در کلاسهای بافتی متفاوت و از مناطق مختلف کشور جمعآوری شد. سپس شرایط نفوذ آب به خاک در محیط نرمافزار HYDRUS-1D برای مناطق موردنظر، شبیهسازی و دادههای نفوذ عمودی آب به خاک به روش حل مستقیم معادله ریچاردز استخراج شد. برای کمّیسازی ویژگیهای هیدرولیکی خاک در معادله ریچاردز از مدل ونگنوختن-معلم استفاده شد. به این منظور پارامترهای هیدرولیکی مدل ونگنوختن-معلم با استفاده از روش حل عددی معکوس در محیط HYDRUS برای خاک هر منطقه بهینهسازی شد و مورد استفاده قرار گرفت. بهمنظور ارزیابی عملکرد مدلهای نفوذ هورتون، کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز و فیلیپ بر اساس هر دو گروه دادههای اندازهگیری شده و شبیهسازیشده از آمارههای میانگین خطا (ME)، ریشهی میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق میانگین خطا (MAME)، ضریب همبستگی پیرسون (r) و کارایی مدل (EF) استفاده شد. نتایج نشان داد که در دادههای نفوذ اندازهگیری شده با استوانههای دوگانه در بافتهای مختلف، مدل کوستیاکوف-لوییز و در دادههای نفوذ شبیهسازیشده با استفاده از نرمافزار HYDRUS-1D، مدل هورتون بهترین عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک داشتند. مدل فیلیپ نیز در هر دو گروه داده نفوذ اندازهگیری شده و شبیهسازیشده دارای کمترین کارایی در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک بود.