ارزیابی و توسعه توابع انتقالی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در مقیاس زمیننما در زاگرس مرکزی
نویسندگان
1 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استاد گروه علوم خاک. دانشکده کشاورزی. دانشگاه صنعتی اصفهان
3 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
4 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
doi
چکیده
هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) خاک یکی از ویژگیهای ضروری برای مدیریت پروژههای آبیاری، مدلسازی حرکت آب و املاح و پیشبینی توابع هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک میباشد. اندازهگیری Ks، به ویژه در مقیاس بزرگ در آزمایشگاه و مزرعه زمانبر و پرهزینه است. از طرفی Ks تحت تأثیر عوامل مختلف دارای تغییرات مکانی و زمانی زیادی میباشد. بنابراین پیشبینی و مدلسازی آن توسط توابع انتقالی خاک برای بسیاری از پژوهشها میتواند مفید باشد. این پژوهش در بخشی از شهرستانهای کوهرنگ و فارسان واقع در استان چهارمحال و بختیاری با هدف ارزیابی کارایی برخی توابع انتقالی موجود در منابع و استخراج توابع انتقالی جدید (PTFs) برای برآورد Ks انجام گرفت. نمونههای دستنخورده به حجم cm3100 از خاک سطحی در 100 نقطه که توزیع مناسب و یکنواختی در منطقه و در کاربریهای مختلف داشتند، برداشت شد. ضریب Ks به روش بار ثابت برای این نمونههای دستنخورده در آزمایشگاه اندازهگیری شد. برخی ویژگیهای زودیافت خاک نیز اندازهگیری شده و PTFs برای برآورد Ks به روش رگرسیون چندمتغیره گام به گام استخراج شد. همچنین مقادیر Ks اندازهگیریشده با برآورد PTFs موجود در منابع مقایسه شد. نتایج نشان داد که PTFs موجود در منابع قادر به برآورد مناسب Ks در منطقه نیستند. در بین توابع انتقالی بررسیشده موجود در منابع، مدل توانمند شبکه عصبی Rosetta (SSC+BD) بهترین بود. ناکارآمدترین PTFs برای برآورد Ks در خاکهای مورد بررسی مربوط به مدلهای رگرسیونی براکینز و همکاران (1984) بود. بـهر حـال PTFs استخـراجشـده بـرای منطقـه بهتر از PTFs موجـود در منابــع توانسـت Ks را بـرآورد کنند (52%R2=،mmh-15/0RMSE =). یافتهها نشان داد که لگاریتم Ks با چگالی ظاهری نسبی (تراکم نسبی)، چگالی ظاهری مؤثر، نسبت درصد رس به کربنات کلسیم (Clay/CaCO3)، نسبت درصد کربنات کلسیم به ماده آلی (CaCO3/OM) و لگاریتم برهمکنش چگالی ظاهری و درصد رس (ln(BD×Clay)) همبستگی منفی دارد و با OM، لگاریتم نسبت OM/Clay، درصد شن خیلی ریز و تخلخل خاک همبستگی مثبت دارد. چون خاکهای مورد بررسی دارای ساختمان نسبتاً خوبی بودند و در استخراج PTFs ویژگیهای ساختمانی نقش بیشتری داشتند، پیشنهاد میشود در آینده برای پیشبینی بهتر Ks خاکها در این منطقه برخی ویژگیهای ساختمانی دیگری مانند میانگین قطر خاکدانهها به عنوان تخمینگر مد نظر قرار گیرد.